针对国内干法缠绕成型用碳纤维增强环氧树脂预浸纱的需求,以及干法缠绕工艺未来巨大的市场潜力,我公司采干湿结合法工艺研制出具有良好缠绕工艺性、储存周期长,且工艺性能良好、力学性能优良的碳纤维环氧树脂预浸纱/丝束,满足干法缠绕成型制备高性能碳纤维复合材料的需求;更重要是我们的干法预浸纱生产设备不用隔离膜,工艺性非常好,可以大大降低生产成本,并且在控制纱线含胶量和纱线宽度方面非常专业,技术先进。
产品定义:专门给单股或多股碳纤维丝束(12K/24K) 做热熔法精密预浸纱线的专用设备,产出单丝预浸纱/窄带(6–30mm)。
一、核心定位与工艺
区别于宽幅预浸机:只做单丝束/窄带,不做宽幅布;精度更高、张力更稳、纤维损伤更小。
主流工艺:干法工艺(无溶剂),树脂加热→涂胶辊上胶→辊压浸润控胶→冷却定型(依树脂特性而定)→成品收卷;
产品精度控制:树脂利用率:>95%,树脂含量:12%-60%,控制精度1%,VOC低。
适配纤维:T700 12K/24K碳纤维,以及玻纤、玄武岩纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维等。
二、标准结构(从左到右)
精密放纱架:单丝束放卷,张力闭环,精度±0.5N,防断丝/松驰。
展丝分丝:梳齿+展纱辊,把丝束均匀展开(10–30mm),单丝平行无褶皱。
涂胶/压辊浸渍:
树脂定量涂胶(环氧/双马/热塑)加热温度可控可调;
精密辊压(压力可控),树脂浸润丝束,
胶量控制:±1%(航空级)
烘箱:温控±0.5℃,树脂充分浸润、无气泡。(可根据工艺和树脂特性选配烘箱)
冷却定型:–30℃风冷定形防粘,无隔离膜收卷。
在线检测(可选):近红外测树脂含量/厚度,自动报警。
精密收卷:单丝预浸纱/窄带收卷,恒定张力收卷,不塌变。可多股合卷做窄带单向预浸料。
三、关键技术参数
适用丝束:12K/24K 碳纤维(也适配小丝束纤维),以及玻纤、玄武岩纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维等。
预浸宽度:6–30mm(可调);
预浸厚度:0.1–0.5mm(可调);
树脂含量:30–60wt%,精度±1%;
线速度:1–20m/min(稳定生产),最高40m/min;
张力控制:0–50N可调,波动率<5%
温控精度:±0.5℃(加热辊/烘箱)
纤维损伤:≤1%(展丝/浸渍环节)
四、应用场景
航空航天:单丝预浸纱用于缠绕成型(发动机罩、卫星支架、高压氢气瓶等)、窄带铺层(梁/桁条)。
风电/氢能:风电叶片大梁帽窄带、氢气瓶环向缠绕预浸纱。
高端体育:高尔夫球杆、自行车架、钓鱼竿连续预浸纱。
科研/小批量:实验室配方研发、小试样制备、定制化窄带。
五、选型要点
树脂体系:热固树脂(环氧/双马);热塑树脂(PEEK/PPS/PPESK/PPEK)。
制备工艺:干法/干湿结合法
丝束规格:12K/24K通用;大丝束(48K+)需加强展丝/张力。
精度等级:航空级精度选±1%,张力精度±0.5N;风电/工业级精度选±2%,张力±1N。
备注:选择适合的树脂体系和制备工艺,才是成功制备合格预浸纱的前提。
该设备是采用一步法浸渍工艺制备热熔法窄带预浸料的理想设备,纤维扩展性好,纤维损伤少,展宽预浸碳丝可以不带隔离膜直接往复收卷在纸筒上,亦可合在一起收卷做成窄带单向预浸料。