一种用于碳纤维网胎制备的烘干设备的制作方法

1.本发明属于碳纤维网胎技术领域，具体涉及一种用于碳纤维网胎制备的烘干设备。


背景技术：

2.碳纤维网胎是用于保温隔热的材料，尤其是在单晶硅炉、多晶硅炉、高温气氛炉等中、高温工业冶炼炉中被广泛应用制成保温隔热毡产品。碳纤维网胎在制备时需要先对长碳纤维丝束进行扩宽处理，以形成展宽连续长碳纤维，再对展宽连续长碳纤维进行裁切得到短切碳纤维网胎，接着采用针刺或水刺的方式将短切碳纤维网胎制备成碳纤维单元层，最后将多个单元层进行叠合得到碳纤维网胎成品。
3.采用水刺方式制备的碳纤维网胎其内部含有水分，为了保证碳纤维网胎的保温性能，需要对碳纤维网胎进行烘干处理，烘干设备的密封性直接影响碳纤维网胎的烘干效果，烘干效果不理想则会导致碳纤维网最终成型不充分，产生孔隙等缺陷，而产生的缺陷会直接影响碳纤维网的密封保温性能，公开号为cn214950419u的中国实用新型专利公开了一种水刺无纺布生产用烘干装置，公开号为cn216384986u的中国实用新型专利公开了一种无纺布加工用具有均匀烘干功能的烘干装置。上述烘干装置虽然都能够对碳纤维网胎起到一定的烘干作用，但是由于碳纤维网胎内部纤维分布不规则，其内部存在很多空隙，水分存储在这些空隙中无法有效排出，导致烘干的效果较差；且上述装置均利用热空气对碳纤维网胎进行烘干，与碳纤维网胎接触后的热空气在仍有余温的情况下就排放至周围的空气中，造成了热量散失，不利于环保节能。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于碳纤维网胎制备的烘干设备，包括底板，底板上安装有两个支撑机构，两个支撑机构之间设置有烘干机构；烘干机构包括上下对应的第一烘干箱和第二烘干箱，第二烘干箱固定安装在底板上端，烘干机构还包括两个密封板，第一烘干箱、第二烘干箱和两个密封板共同组成一个容许碳纤维网胎穿过的密闭空间。
5.第二烘干箱内安装有水平的承托板，承托板上均匀开设有若干个通槽，第二烘干箱内位于承托板下方的位置安装有顶部为敞口状的集水箱；密封板内开设有气槽，气槽的两个端口均位于密封板的相对端面，气槽顶部端口对应第一烘干箱的位置，气槽底部端口对应承托板和集水箱之间的位置；密封板表面对应气槽顶部端口的位置固定安装有气泵，密封板表面对应气槽底部端口的位置固定安装有过滤网。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑机构包括固定安装在底板上的支撑架，支撑架上水平转动安装有两个上下对应的支撑辊，支撑辊的轴线与碳纤维网胎的输送方向于水平面上相互垂直。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述第一烘干箱为开口朝下的匚形，第二烘干
箱为开口朝上的匚形；第一烘干箱的两个底面和第二烘干箱的两个顶面均转动安装有水平的挤压辊；密封板与第二烘干箱滑动配合且密封板侧壁上固定安装有与挤压辊配合的密封块。
8.作为本发明的一种优选技术方案，两个密封板的相背端均滑动安装有第一定位销，第二烘干箱内壁上开设有与第一定位销配合的第一销槽；密封板顶面竖直固定安装有第二定位销，第一烘干箱内部顶面开设有与第二定位销配合的第二销槽。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述第一烘干箱的内壁上安装有加热组件和温控组件，加热组件用于对第一烘干箱内的空气进行加热，温控组件用于控制加热组件。
10.作为本发明的一种优选技术方案，两个密封板相对端面均竖直滑动安装有两个水平的密封条，同一个密封板上的两个密封条分别对应第一烘干箱和第二烘干箱的位置；密封板表面对应每个密封条的位置均固定安装有水平片，水平片与对应密封板之间固定连接有竖直的支撑弹簧。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述密封条两端均固定安装有第一磁铁块，第一磁铁块位于上下对应的两个密封条的相背端；第一烘干箱和第二烘干箱内壁上对应第一磁铁块的位置均通过电控方式滑动安装有第二磁铁块。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述第二烘干箱两个相对的内侧壁上均水平滑动安装有电动滑块，两个电动滑块之间竖直滑动安装有升降板，升降板底端固定安装有水平的匀料板；升降板上对应电动滑块的位置固定安装有升降片，升降片与对应的电动滑块之间固定连接有竖直的伸缩弹簧。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述第二烘干箱内侧壁上位于每个电动滑块上方均固定安装有水平的导向杆，导向杆底面为规则的波浪形，升降板顶面对应导向杆的位置转动安装有与导向杆底面滚动配合的滚珠。
14.本发明至少具有如下有益效果：(1)本发明通过气泵在碳纤维网胎上方的第一烘干箱内设置高气压区域，通过气压的作用使得第一烘干箱内的热空气自上而下渗透碳纤维网胎并进入第二烘干箱，通过高温气流将碳纤维网胎内部空隙中残留的水分带出，提高了烘干的效果。
15.(2)本发明中第一烘干箱内的热空气在对碳纤维网胎烘干后与承托板上的氯化钙颗粒接触，经氯化钙颗粒除湿后的热空气进入气槽，并最终回到第一烘干箱内，从而实现了热空气循环使用的效果，热空气携带的热量不会散失到外部空气中，提高了设备的节能效果；且由于本发明中用于烘干的空气循环使用，无需持续对新空气进行过滤，循环空气中的灰尘不会持续增加，避免了传统烘干设备中过滤网长时间使用容易被灰尘堵塞的情况出现。
16.(3)本发明的第二烘干箱内设置有能够水平往复移动且持续上下移动的匀料板，匀料板不断对承托板上的氯化钙颗粒进行压匀，使得承托板上的氯化钙颗粒层厚度均匀，确保渗透过碳纤维网胎的湿热空气在进入气槽前能够得到均匀且充分地除湿，提高了烘干的效果。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1为本发明实施例中一种用于碳纤维网胎制备的烘干设备的第一立体结构示意图。
19.图2为图1中a处的放大示意图。
20.图3为本发明实施例中一种用于碳纤维网胎制备的烘干设备的第二立体结构示意图。
21.图4为图3中b处的放大示意图。
22.图5为本发明实施例中第二烘干箱的部分内部结构示意图。
23.图6为本发明实施例中密封板的剖视图。
24.图中：1、支撑机构；101、支撑架；102、支撑辊；2、烘干机构；201、第一烘干箱；202、第二烘干箱；203、密封板；204、承托板；205、通槽；206、集水箱；207、气槽；208、气泵；209、过滤网；210、挤压辊；211、密封块；212、第一定位销；213、第一销槽；214、第二定位销；215、第二销槽；216、加热组件；217、温控组件；218、密封条；219、水平片；220、支撑弹簧；221、第一磁铁块；222、第二磁铁块；223、电动滑块；224、升降板；225、匀料板；226、升降片；227、伸缩弹簧；228、导向杆；229、滚珠。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
26.实施例一：如图1所示，本实施例提供了一种用于碳纤维网胎制备的烘干设备，包括底板，底板上安装有两个支撑机构1，支撑机构1包括固定安装在底板上的支撑架101，支撑架101上水平转动安装有两个上下对应的支撑辊102，支撑辊102的轴线与碳纤维网胎的输送方向于水平面上相互垂直。
27.如图1和图3所示，两个支撑机构1之间设置有烘干机构2；烘干机构2包括上下对应的第一烘干箱201和第二烘干箱202，第二烘干箱202固定安装在底板上端，第一烘干箱201为开口朝下的匚形，第二烘干箱202为开口朝上的匚形；烘干机构2还包括两个密封板203，第一烘干箱201、第二烘干箱202和两个密封板203共同组成一个能够容许碳纤维网胎穿过的密闭空间；两个密封板203的相背端均滑动安装有第一定位销212，第二烘干箱202内壁上开设有与第一定位销212配合的第一销槽213；密封板203顶面竖直固定安装有第二定位销214，第一烘干箱201内部顶面开设有与第二定位销214配合的第二销槽215。
28.碳纤维网胎穿过两个上下对应的支撑辊102，两个支撑机构1使得穿过烘干机构2的碳纤维网胎处于水平状态；烘干开始前，碳纤维网胎位于第二烘干箱202上方，通过人工先将密封板203安装到第二烘干箱202上，通过第一定位销212和第一销槽213的配合对密封板203进行固定，再通过人工将第一烘干箱201安装到两个密封板203上，通过第二定位销214和第二销槽215的配合对第一烘干箱201进行限位；烘干过程中，碳纤维网胎位于第一烘干箱201和第二烘干箱202之间，第一烘干箱201内的热空气向下渗透碳纤维网胎，热气流穿过碳纤维网胎内部的空隙，将空隙内残留的水分带走；渗透过碳纤维网胎的热空气成为湿热空气。
29.如图1和图3所示，第二烘干箱202内安装有水平的承托板204，承托板204上均匀开设有若干个通槽205，第二烘干箱202内位于承托板204下方的位置安装有顶部为敞口状的
集水箱206；承托板204上放置有氯化钙颗粒，氯化钙颗粒堆积在一起形成氯化钙颗粒层，当渗透过碳纤维网胎的湿热空气自上而下与氯化钙颗粒接触时，氯化钙颗粒吸水潮解，氯化钙颗粒与空气中水分反应生成的水溶液通过通槽205下落至集水箱206内，从而通过氯化钙颗粒对湿热空气进行除湿，将湿热空气变为干燥的热空气。
30.如图2和图6所示，密封板203内开设有气槽207，气槽207的两个端口均位于密封板203的相对端面，气槽207顶部端口对应第一烘干箱201的位置，气槽207底部端口对应承托板204和集水箱206之间的位置；密封板203表面对应气槽207顶部端口的位置固定安装有气泵208，密封板203表面对应气槽207底部端口的位置固定安装有过滤网209；通过人工将第一烘干箱201和密封板203安装好之后，开启气泵208，气泵208将气槽207内的空气抽出并排放至第一烘干箱201内，气槽207内的气压降低，第二烘干箱202内的空气进入气槽207，随着气泵208持续工作，第一烘干箱201内的气压逐渐增大，第二烘干箱202内的气压逐渐降低，即碳纤维网胎上方的气压大于其下方的气压，第一烘干箱201内的高压空气逐渐向下渗透碳纤维网胎并对碳纤维网胎进行烘干；需要说明的是，气泵208吸气的流量要大于穿过碳纤维网胎的流量，以保证碳纤维网胎上方的气压始终大于其下方的气压。
31.如图1所示，第一烘干箱201的内壁上安装有加热组件216和温控组件217，加热组件216用于对第一烘干箱201内的空气进行加热，温控组件217用于控制加热组件216；加热组件216为加热丝，加热组件216通电后，第一烘干箱201内的空气温度上升，由于空气从第一烘干箱201内向下渗透碳纤维网胎并经除湿后进入气槽207，最终回到第一烘干箱201内，即空气处于循环状态，故无需加热组件216始终工作，只需要将第一烘干箱201内的温度保持在恒定值即可；温控组件217内设有电源，温控组件217对第一烘干箱201内的温度进行检测并控制加热组件216通电状态，当第一烘干箱201内温度低于预定值时，温控组件217控制加热组件216通电，加热组件216对第一烘干箱201内的空气加热，当烘干箱201内温度达到预定值时，温控组件217控制加热组件216断电，以降低能耗；需要说明的是，第一烘干箱201、第二烘干箱202和密封板203均为保温材质，以保证循环空气的热量不会散失。
32.实施例二：如图2和图4所示，本实施例在实施例一的基础上，增加了如下结构：第一烘干箱201的两个底面和第二烘干箱202的两个顶面均转动安装有水平的挤压辊210；密封板203与第二烘干箱202滑动配合且密封板203侧壁上固定安装有与挤压辊210配合的密封块211；两个密封板203相对端面均竖直滑动安装有两个水平的密封条218，同一个密封板203上的两个密封条218分别对应第一烘干箱201和第二烘干箱202的位置；密封板203表面对应每个密封条218的位置均固定安装有水平片219，水平片219与对应密封板203之间固定连接有竖直的支撑弹簧220；密封条218两端均固定安装有第一磁铁块221，第一磁铁块221位于上下对应的两个密封条218的相背端；第一烘干箱201和第二烘干箱202内壁上对应第一磁铁块221的位置均通过电控方式滑动安装有第二磁铁块222。
33.将第一烘干箱201放置到密封板203上后，上下对应的挤压辊210对碳纤维网胎进行挤压，使得碳纤维网胎被挤压的部分变薄，该部分碳纤维网胎内部空隙消失，以提高密封效果，避免热空气从碳纤维网胎内部水平向外渗透；密封块211对挤压辊210端部位置进行密封，避免热空气从挤压辊210端部向外渗漏；第二磁铁块222能够在电动控制下伸出第一烘干箱201和第二烘干箱202，将第一烘干箱201放置到密封板203上后，控制第二磁铁块222伸出第一烘干箱201和第二烘干箱202，对应的第二磁铁块222和第一磁铁块221之间产生互
斥力，该互斥力克服支撑弹簧220的弹力作用而推动上下对应的两个密封条218相互靠近，两个密封条218分别与碳纤维网胎的上下表面边缘处相贴合，并对碳纤维网胎边缘处进行密封，避免热空气从碳纤维网胎边缘处向下渗漏；碳纤维网胎为间歇输送状态，当碳纤维网胎开始输送时，第二磁铁块222位于第一烘干箱201和第二烘干箱202内，上下对应的两个密封条218处于初始位置，即密封条218不与碳纤维网胎接触，避免密封条218与碳纤维网胎刮擦导致碳纤维网胎损伤的情况出现；碳纤维网胎输送过程中，挤压辊210处于滚动状态，并始终对碳纤维网胎起到挤压状态，以保证第一烘干箱201和第二烘干箱202的密封性。
34.实施例三：如图5所示，本实施例在实施例二的基础上，增加了如下结构：第二烘干箱202两个相对的内侧壁上均水平滑动安装有电动滑块223，两个电动滑块223之间竖直滑动安装有升降板224，升降板224底端固定安装有水平的匀料板225，匀料板225位于承托板204的上方；升降板224上对应电动滑块223的位置固定安装有升降片226，升降片226与对应的电动滑块223之间固定连接有竖直的伸缩弹簧227；第二烘干箱202内侧壁上位于每个电动滑块223上方均固定安装有水平的导向杆228，导向杆228底面为规则的波浪形，升降板224顶面对应导向杆228的位置转动安装有与导向杆228底面滚动配合的滚珠229。
35.烘干过程中，电动滑块223带动升降板224、匀料板225、升降片226、伸缩弹簧227和滚珠229往复移动，滚珠229沿导向杆228底面滚动，滚珠229沿导向杆228波浪面最高点向最低点滚动时，升降板224、匀料板225和升降片226下降，伸缩弹簧227被压缩；滚珠229到达最低点后，伸缩弹簧227处于最大压缩状态，随后滚珠229由最低点向最高点运动，升降板224、匀料板225和升降片226在伸缩弹簧227回弹作用下上升；通过匀料板225的往复移动以及上下移动，对承托板204上堆积的氯化钙颗粒层进行压匀，保证与氯化钙颗粒层接触的湿热空气能够得到充分且均匀地除湿。
36.本实施例中用于碳纤维网胎制备的烘干设备的工作过程如下：初始状态下，第一烘干箱201、第二烘干箱202和两个密封板203处于相互分离状态，通过人工将碳纤维网胎依次穿过其中一个支撑机构1、烘干机构2和另一个支撑机构1，随后通过人工将两个密封板203安装到第二烘干箱202上，并在承托板204上放置氯化钙颗粒，最后将第一烘干箱201安装到两个密封板203上；开启气泵208并通过温控组件217控制加热组件216通电，加热组件216对第一烘干箱201内的空气加热，第一烘干箱201的空气逐渐成为高温高压空气。
37.烘干过程中，通过外部的输送装置带动碳纤维网胎间歇移动，碳纤维网胎静止状态下，第一烘干箱201内的高压热空气向下渗透碳纤维网胎，热气流穿过碳纤维网胎内部的空隙，将空隙内残留的水分带走；渗透过碳纤维网胎的热空气成为湿热空气；湿热空气自上而下与承托板204上的氯化钙颗粒接触时，氯化钙颗粒吸水潮解，氯化钙颗粒与空气中水分反应生成的水溶液通过通槽205下落至集水箱206内；第二烘干箱202内的经除湿的热空气进入气槽207并最终回到第一烘干箱201形成循环。
38.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。