[0001] 本发明涉及碳纤维检测领域，详细地讲是一种碳纤维加工工艺性评价方法。

[0002] 众所周知，随着国内高性能碳纤维的技术成熟度提高，国产碳纤维在航空航天、体育休闲、风电、汽车等领域得到推广应用。在其应用过程中，除了关注国产碳纤维的力学性能外，其加工工艺性愈来愈受到重视。加工工艺性主要是指碳纤维丝束中含有的毛丝量和在预浸料制备过程中或缠绕成型过程中产生毛丝量总和。

[0003] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种碳纤维加工工艺性评价方法，能定量检测并准确测定碳纤维丝束的起毛量，所得碳纤维的起毛量可有效评价其加工工艺性，提高了碳纤维制件的质量稳定性。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳纤维加工工艺性评价方法，其特征在于，包括下列步聚，将待测碳纤维放置于退卷装置上，将碳纤维丝束依次通过摩擦杆及聚氨酯海绵，最终缠绕到恒速收卷装置上；退卷装置包括退丝纱架和张力监测两部分，其中，退丝纱架下载砝码，砝码重量为100～300g，张力通过在线张力仪进行实时监测，张力控制在0.09 N/tex～0.22N/tex；
摩擦杆的材质为不锈钢，且表面采取镀铬处理，直径为10～20mm，其与碳纤维丝束之间的摩擦系数为0.05～0.22，6道摩擦杆，碳纤维丝束与每道摩擦杆之间夹角为120°，总夹角为720°；
聚氨酯海绵分为上下两层，在上层施加砝码，砝码重量为200～400g，聚氨酯海绵尺寸为64mm×64 mm×10 mm；
恒速收卷装置的直径为318mm，测试碳纤维丝束长度为50m；
碳纤维丝束的运行速度为15±5m/min，采用起毛量进行定量表征，起毛量为测试后海绵重量m2与测试前海绵重量m1的差值，即起毛量m=m2-m1。

[0005] 本发明的有益效果是，能定量检测并准确测定碳纤维丝束的起毛量，所得碳纤维的起毛量可有效评价其加工工艺性，提高了 碳纤维制件的质量稳定性。

[0006] 下面结合实施例对本发明进一步说明。

[0007] 实施例1：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，对聚氨酯海绵进行称重，记为m1，将碳纤维丝束依次通过摩擦杆及聚氨酯海绵，缠绕到恒速收卷装置上，设定速度为15m/min，在退卷过程中，砝码重量为100～300g，张力控制在0.12 N/tex，依次经过6道直径为10mm的摩擦杆，摩擦杆的摩擦系数为0.1，纤维与摩擦杆之间总夹角为720°，聚氨酯海绵上层时间砝码重量为200～400g，测试长度为50m，测试结束后，对海绵进行称重，记为m2，起毛量m=m2-m1，结果见表1。

[0008] 实施例2：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，碳纤维在退卷过程中的张力控制在0.16N/tex，其他操作同实施例1，得到起毛量m，结果见表1。

[0009] 实施例3：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，碳纤维在退卷过程中的张力控制在0.20N/tex，其他操作同实施例1，得到起毛量m，结果见表1。

[0010] 对比例1：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，碳纤维在退卷过程中的张力控制在0.05N/tex，其他操作同实施例1，得到起毛量m，结果见表1。

[0011] 对比例2：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，碳纤维在退卷过程中的张力控制在0.26N/tex，其他操作同实施例1，得到起毛量m，结果见表1。

[0012] 实施例4：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，不锈钢摩擦杆的摩擦系数为0.15，其他操作同实施例1，得到起毛量m，结果见表1。

[0013] 实施例5：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，不锈钢摩擦杆的摩擦系数为0.20，其他操作同实施例1，得到起毛量m，结果见表1。

[0014] 对比例3：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，碳纤维在退卷过程中的张力控制在0.02N/tex，其他操作同实施例1，得到起毛量m，结果见表1。

[0015] 对比例4：选用日本东丽公司生产的T700SC-12000-50C、T800HB-12000-40B和M40JB-12000-50B碳纤维，碳纤维在退卷过程中的张力控制在0.3N/tex，其他操作同实施例1，得到起毛量m，结果见表1。

[0016]表1碳纤维起毛量
根据表1中的实施例和对比例可以看出：
（1）从实施例1-3和对比例1-2对应的起毛量可以看出，若退卷过程中的张力过小，无法有效评价碳纤维的加工工艺性；反之，当其张力过大，起毛量大于4mg，超过行业内对碳纤维起毛量的要求；
（2）从实施例1、4、5和对比例3-4对应的起毛量可以看出，若摩擦杆的摩擦系数过小，无法有效评价碳纤维的加工工艺性；反之，当其摩擦系数过大，起毛量大于4mg，超过行业内对碳纤维起毛量的要求。