【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚丙烯腈预氧化纤维梳理，具体涉及一种碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺。
技术介绍
1、液流电池是一种大规模高效电化学储能技术，同时铁铬液流电池作为一种成本低、灵活性高、响应快、结构简单且适用于广泛温度范围的电化学储能装置，能有效解决风能、太阳能等可再生能源的波动难题，被认为是大规模储能的首选技术之一，近年来备受关注。电极作为电池的关键组成部分，目前主流的电极材料是碳基材料，其中包括碳布，针对碳布电极的研究也是提升铁铬液流电池效率、提高电极性能的必要选择。
2、关于碳布电极的制备技术，目前国内主要是将聚丙烯腈预氧化纤维长丝牵切成条后，经过棉纺设备的环锭纺纱系统的梳棉、并条、粗纱和细纱等工序纺制纱线，再织成碳布面料，碳布面料经碳化、石墨化处理后作为电极应用于铁铬液流电池中。
3、棉纺设备主要用于加工棉这一类天然纤维，棉纤维纵向具有天然卷曲，纤维模量小，主体成分为纤维素，这些特性使得棉纤维在前纺流程中可以相互抱合、摩擦，顺利成条。棉纺设备根据棉纤维特性设定的工艺，包括锡林-盖板隔距、锡林-盖板的相对转速、锡林-道夫的转速比等，着重梳理棉纤维的天然卷曲，消除棉纤维的前后弯钩，形成纤维整齐排列的生条。
4、聚丙烯腈预氧丝作为耐高温、不延燃的新型高性能防火防燃材料，预氧丝纤维的氧指数含量、纤维碳含量均高于棉纤维，纤维脆、硬、可纺性差，且预氧丝纤维不具备天然卷曲，人为赋予的卷曲数是固定值，不足以提供预氧丝纤维在前纺阶段足够的抱合力和摩擦力，导致开松梳理阶段静电明显、无法成条或者棉条蓬松，设备
5、因此，棉纺设备针对棉纤维的梳理工艺不适用于聚丙烯腈预氧化纤维，亟需研发一种新的梳理工艺，解决碳布用聚丙烯腈预氧化纤维使用棉纺设备时在梳棉阶段的易缠辊、易堵的问题是加快碳布电极研究进程、推进铁铬液流电池产业化发展的重要措施。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，所述工艺区别于棉纺设备梳理棉纤维的工艺，碳布用聚丙烯腈预氧化纤维依次经过给棉、开松、梳理、成条工序，根据聚丙烯腈预氧化纤维脆影、易缠堵、蓬松性强等特性，采用“重加压、低速度、大隔距、轻定量”的工艺原则，解决了上述
技术介绍
中提到的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，包括如下步骤：
3、s1、设置前纺工序条件；
4、s2、聚丙烯腈预氧化纤维预处理；
5、s3、对预处理后的聚丙烯腈预氧化纤维使用棉纺设备进行梳理，得到生条成品。
6、优选的，在步骤s1中，前纺工序温度控制在22℃～28℃，相对湿度控制在65％～78％，原料在生产线上不宜停留太久，一方面减少纤维水分的散失，另一方面避免聚丙烯腈预氧化纤维因湿度降低增加缠辊的可能性。
7、优选的，在步骤s2中，所述聚丙烯腈预氧化纤维预处理是指在聚丙烯腈预氧化纤维中喷洒0.4wt％-1.5wt％的预处理试剂对纤维养生，喷洒后密封静置48小时以上。目的是增大纤维间的抱合力、减少生产加工过程中的静电。
8、优选的，所述预处理试剂由以下按照质量百分含量的组分组成：
9、油剂：5wt％；
10、抗静电剂：5wt％；
11、纯净水：90wt％。
12、优选的，预处理试剂选用的油剂要求吸湿性好、粘着性小，避免纤维在梳棉阶段产生缠锡林、缠刺辊的现象；所述油剂由以下按照重量份的组分组成：
13、乳化硅油：40-50重量份；
14、无机粘接剂：5-15重量份；
15、有机粘接剂：1-2重量份；
16、氯化聚乙烯乳液：1-2重量份；
17、表面活性剂：1-3重量份；
18、聚丙烯酰胺：30-52重量份。
19、优选的，所述聚丙烯腈预氧化纤维是38mm的短纤维、51mm的中长纤维或64mm的中长纤维，适用于市场常见规格的聚丙烯腈预氧化纤维。
20、优选的，在步骤s3中，对预处理后的聚丙烯腈预氧化纤维使用棉纺设备进行梳理时，回转盖板与锡林隔距比纺棉时适当增大，避免造成锡林绕花，因此设置盖板-锡林五点隔距为0.3mm、0.2mm、0.2mm、0.2mm、0.3mm，给棉板-刺辊隔距为0.3mm，刺辊-锡林隔距为0.18mm，锡林-道夫隔距为0.13mm。
21、优选的，在步骤s3中，对预处理后的聚丙烯腈预氧化纤维使用棉纺设备进行梳理时，选用合适的锡刺比，可以降低生条的棉结数，设置锡林速度为275-310r/min，刺辊速度为720-780r/min；降低生条定量和输出速度，可使纤维得到充分梳理，减少缠辊，因此控制生条定量范围18-22g/5m，道夫速度为20-22r/min。
22、优选的，所述生条条干cv值为3.3-3.6％。
23、优选的，因聚丙烯腈预氧化纤维间抱合力差，给棉罗拉加压比纺棉时增加20％，以增强给棉时的握持力。
24、本专利技术的有益效果是：
25、1)本专利技术是一种碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，区别于棉纤维和普通化纤的梳棉工艺，提出适用于聚丙烯腈预氧化纤维的盖板-锡林、刺辊-锡林-道夫隔距，刺辊-锡林-道夫转速，以及适用于聚丙烯腈预氧化纤维的预处理方式。解决聚丙烯腈纤维在棉纺梳棉机缠辊、堵塞，棉条蓬松易断的问题，能提高聚丙烯腈预氧化纤维的前纺效率，促进铁铬液流电池产业化发展进程。
26、2)本专利技术工艺提升了聚丙烯腈预氧化纤维在棉纺设备梳棉阶段的效率，提升纤维间的抱合力和摩擦力，减少设备缠堵、棉条蓬松断头的现象，有效的提升碳布前端生产的效率，促进铁铬液流电池碳布生产产业化发展。本专利技术碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的预处理试剂，适用于市场中常见规格的聚丙烯腈短纤维，养生处理后的纤维抱合力增强，生条条干值降低，均匀性提高。
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1.一种碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：在步骤S1中，前纺工序温度控制在22℃～28℃，相对湿度控制在65％～78％。
3.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：在步骤S2中，所述聚丙烯腈预氧化纤维预处理是指在聚丙烯腈预氧化纤维中喷洒0.4wt％-1.5wt％的预处理试剂对纤维养生，喷洒后密封静置48小时以上。
4.根据权利要求3所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：所述预处理试剂由以下按照质量百分含量的组分组成：
5.根据权利要求4所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：所述油剂由以下按照重量份的组分组成：
6.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：所述聚丙烯腈预氧化纤维是38mm的短纤维、51mm的中长纤维或64mm的中长纤维。
7.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：在步骤S3中，
8.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：在步骤S3中，对预处理后的聚丙烯腈预氧化纤维使用棉纺设备进行梳理时，设置锡林速度为275-310r/min，刺辊速度为720-780r/min；控制生条定量范围18-22g/5m，道夫速度为20-22r/min。
9.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：所述生条条干CV值为3.3-3.6％。
...【技术特征摘要】
1.一种碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：在步骤s1中，前纺工序温度控制在22℃～28℃，相对湿度控制在65％～78％。
3.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：在步骤s2中，所述聚丙烯腈预氧化纤维预处理是指在聚丙烯腈预氧化纤维中喷洒0.4wt％-1.5wt％的预处理试剂对纤维养生，喷洒后密封静置48小时以上。
4.根据权利要求3所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：所述预处理试剂由以下按照质量百分含量的组分组成：
5.根据权利要求4所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：所述油剂由以下按照重量份的组分组成：
6.根据权利要求1所述的碳布用聚丙烯腈预氧化纤维的梳理工艺，其特征在于：所述聚丙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛迎春，唐予远，徐泉，谭冬梅，王屾，曾建华，
申请(专利权)人：中海储能科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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