本發(fā)明涉及聚丙烯腈預(yù)氧化纖維梳理，具體涉及一種碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝。
背景技術(shù)：
1、液流電池是一種大規(guī)模高效電化學(xué)儲能技術(shù)，同時鐵鉻液流電池作為一種成本低、靈活性高、響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡單且適用于廣泛溫度范圍的電化學(xué)儲能裝置，能有效解決風(fēng)能、太陽能等可再生能源的波動難題，被認(rèn)為是大規(guī)模儲能的首選技術(shù)之一，近年來備受關(guān)注。電極作為電池的關(guān)鍵組成部分，目前主流的電極材料是碳基材料，其中包括碳布，針對碳布電極的研究也是提升鐵鉻液流電池效率、提高電極性能的必要選擇。
2、關(guān)于碳布電極的制備技術(shù)，目前國內(nèi)主要是將聚丙烯腈預(yù)氧化纖維長絲牽切成條后，經(jīng)過棉紡設(shè)備的環(huán)錠紡紗系統(tǒng)的梳棉、并條、粗紗和細(xì)紗等工序紡制紗線，再織成碳布面料，碳布面料經(jīng)碳化、石墨化處理后作為電極應(yīng)用于鐵鉻液流電池中。
3、棉紡設(shè)備主要用于加工棉這一類天然纖維，棉纖維縱向具有天然卷曲，纖維模量小，主體成分為纖維素，這些特性使得棉纖維在前紡流程中可以相互抱合、摩擦，順利成條。棉紡設(shè)備根據(jù)棉纖維特性設(shè)定的工藝，包括錫林-蓋板隔距、錫林-蓋板的相對轉(zhuǎn)速、錫林-道夫的轉(zhuǎn)速比等，著重梳理棉纖維的天然卷曲，消除棉纖維的前后彎鉤，形成纖維整齊排列的生條。
4、聚丙烯腈預(yù)氧絲作為耐高溫、不延燃的新型高性能防火防燃材料，預(yù)氧絲纖維的氧指數(shù)含量、纖維碳含量均高于棉纖維，纖維脆、硬、可紡性差，且預(yù)氧絲纖維不具備天然卷曲，人為賦予的卷曲數(shù)是固定值，不足以提供預(yù)氧絲纖維在前紡階段足夠的抱合力和摩擦力，導(dǎo)致開松梳理階段靜電明顯、無法成條或者棉條蓬松，設(shè)備堵塞，在紡織階段斷頭率高，嚴(yán)重影響效率。
5、因此，棉紡設(shè)備針對棉纖維的梳理工藝不適用于聚丙烯腈預(yù)氧化纖維，亟需研發(fā)一種新的梳理工藝，解決碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維使用棉紡設(shè)備時在梳棉階段的易纏輥、易堵的問題是加快碳布電極研究進(jìn)程、推進(jìn)鐵鉻液流電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要措施。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，所述工藝區(qū)別于棉紡設(shè)備梳理棉纖維的工藝，碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維依次經(jīng)過給棉、開松、梳理、成條工序，根據(jù)聚丙烯腈預(yù)氧化纖維脆影、易纏堵、蓬松性強等特性，采用“重加壓、低速度、大隔距、輕定量”的工藝原則，解決了上述背景技術(shù)中提到的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，包括如下步驟：
3、s1、設(shè)置前紡工序條件；
4、s2、聚丙烯腈預(yù)氧化纖維預(yù)處理；
5、s3、對預(yù)處理后的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維使用棉紡設(shè)備進(jìn)行梳理，得到生條成品。
6、優(yōu)選的，在步驟s1中，前紡工序溫度控制在22℃～28℃，相對濕度控制在65％～78％，原料在生產(chǎn)線上不宜停留太久，一方面減少纖維水分的散失，另一方面避免聚丙烯腈預(yù)氧化纖維因濕度降低增加纏輥的可能性。
7、優(yōu)選的，在步驟s2中，所述聚丙烯腈預(yù)氧化纖維預(yù)處理是指在聚丙烯腈預(yù)氧化纖維中噴灑0.4wt％-1.5wt％的預(yù)處理試劑對纖維養(yǎng)生，噴灑后密封靜置48小時以上。目的是增大纖維間的抱合力、減少生產(chǎn)加工過程中的靜電。
8、優(yōu)選的，所述預(yù)處理試劑由以下按照質(zhì)量百分含量的組分組成：
9、油劑：5wt％；
10、抗靜電劑：5wt％；
11、純凈水：90wt％。
12、優(yōu)選的，預(yù)處理試劑選用的油劑要求吸濕性好、粘著性小，避免纖維在梳棉階段產(chǎn)生纏錫林、纏刺輥的現(xiàn)象；所述油劑由以下按照重量份的組分組成：
13、乳化硅油：40-50重量份；
14、無機粘接劑：5-15重量份；
15、有機粘接劑：1-2重量份；
16、氯化聚乙烯乳液：1-2重量份；
17、表面活性劑：1-3重量份；
18、聚丙烯酰胺：30-52重量份。
19、優(yōu)選的，所述聚丙烯腈預(yù)氧化纖維是38mm的短纖維、51mm的中長纖維或64mm的中長纖維，適用于市場常見規(guī)格的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維。
20、優(yōu)選的，在步驟s3中，對預(yù)處理后的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維使用棉紡設(shè)備進(jìn)行梳理時，回轉(zhuǎn)蓋板與錫林隔距比紡棉時適當(dāng)增大，避免造成錫林繞花，因此設(shè)置蓋板-錫林五點隔距為0.3mm、0.2mm、0.2mm、0.2mm、0.3mm，給棉板-刺輥隔距為0.3mm，刺輥-錫林隔距為0.18mm，錫林-道夫隔距為0.13mm。
21、優(yōu)選的，在步驟s3中，對預(yù)處理后的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維使用棉紡設(shè)備進(jìn)行梳理時，選用合適的錫刺比，可以降低生條的棉結(jié)數(shù)，設(shè)置錫林速度為275-310r/min，刺輥速度為720-780r/min；降低生條定量和輸出速度，可使纖維得到充分梳理，減少纏輥，因此控制生條定量范圍18-22g/5m，道夫速度為20-22r/min。
22、優(yōu)選的，所述生條條干cv值為3.3-3.6％。
23、優(yōu)選的，因聚丙烯腈預(yù)氧化纖維間抱合力差，給棉羅拉加壓比紡棉時增加20％，以增強給棉時的握持力。
24、本發(fā)明的有益效果是：
25、1)本發(fā)明是一種碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，區(qū)別于棉纖維和普通化纖的梳棉工藝，提出適用于聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的蓋板-錫林、刺輥-錫林-道夫隔距，刺輥-錫林-道夫轉(zhuǎn)速，以及適用于聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的預(yù)處理方式。解決聚丙烯腈纖維在棉紡梳棉機纏輥、堵塞，棉條蓬松易斷的問題，能提高聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的前紡效率，促進(jìn)鐵鉻液流電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。
26、2)本發(fā)明工藝提升了聚丙烯腈預(yù)氧化纖維在棉紡設(shè)備梳棉階段的效率，提升纖維間的抱合力和摩擦力，減少設(shè)備纏堵、棉條蓬松斷頭的現(xiàn)象，有效的提升碳布前端生產(chǎn)的效率，促進(jìn)鐵鉻液流電池碳布生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。本發(fā)明碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的預(yù)處理試劑，適用于市場中常見規(guī)格的聚丙烯腈短纖維，養(yǎng)生處理后的纖維抱合力增強，生條條干值降低，均勻性提高。
1.一種碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于：在步驟s1中，前紡工序溫度控制在22℃～28℃，相對濕度控制在65％～78％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于：在步驟s2中，所述聚丙烯腈預(yù)氧化纖維預(yù)處理是指在聚丙烯腈預(yù)氧化纖維中噴灑0.4wt％-1.5wt％的預(yù)處理試劑對纖維養(yǎng)生，噴灑后密封靜置48小時以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于：所述預(yù)處理試劑由以下按照質(zhì)量百分含量的組分組成：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于：所述油劑由以下按照重量份的組分組成：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于：所述聚丙烯腈預(yù)氧化纖維是38mm的短纖維、51mm的中長纖維或64mm的中長纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于：在步驟s3中，對預(yù)處理后的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維使用棉紡設(shè)備進(jìn)行梳理時，設(shè)置蓋板-錫林五點隔距為0.3mm、0.2mm、0.2mm、0.2mm、0.3mm，給棉板-刺輥隔距為0.3mm，刺輥-錫林隔距為0.18mm，錫林-道夫隔距為0.13mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于：在步驟s3中，對預(yù)處理后的聚丙烯腈預(yù)氧化纖維使用棉紡設(shè)備進(jìn)行梳理時，設(shè)置錫林速度為275-310r/min，刺輥速度為720-780r/min；控制生條定量范圍18-22g/5m，道夫速度為20-22r/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳布用聚丙烯腈預(yù)氧化纖維的梳理工藝，其特征在于：所述生條條干cv值為3.3-3.6％。