大絲束碳纖維展纖技術研究進展

摘 要：展纖能夠使碳纖維絲束厚度變薄、幅寬變寬，明顯改善后道應用中預制件的力學性能。闡述了大絲束碳纖維的概念、特點及展纖目的，介紹了大絲束碳纖維展開性表征方法，分析了展纖對大絲束纖維形態、纖維滲透性及復合材料性能的影響；歸納總結了多輥熱碾展纖技術、機械式多輥筒展纖技術、聲波輔助展纖技術、靜電輔助展纖技術、微突起陣列輔助展纖技術和氣流擾動展纖技術等6種展纖技術的研究現狀。各種展纖技術各有利弊，氣流擾動展纖技術是最具發展前景的展纖技術，未來應重視多種展纖技術相結合的應用研究，提升對大絲束碳纖維的展纖效果，降低展纖過程對碳纖維的損傷。

關鍵詞：大絲束碳纖維；展纖技術；展纖表征；展纖作用

中圖分類號：TQ342+.74中圖分類號

文獻標志碼：A文獻標志碼

文章編號：1009-265X（2025）02-0001-09

碳纖維增強復合材料具有質量輕、高強高模、耐腐蝕、可設計性強、易于整體成型等特點，被廣泛用于汽車制造、航空航天、體育、能源、風電葉片等領域^［1-3］。在碳纖維增強復合材料制備環節，選用的增強纖維束越細，單位面積的質量就越小，物理性能的變化也就越小^［4-5］。此外，基體與增強纖維束之間的接觸面積越大，增強絲的增強效果就越明顯，機械性能越好。

目前，國內對于碳纖維的研究和生產還主要聚焦在 1～24 k的小絲束領域^［6-8］，但生產小絲束碳纖維所需原絲成本較為昂貴，是大絲束碳纖維原絲成本的4倍，在很大程度上限制了碳纖維的廣泛應用。工業生產中通常選擇成本較低的大絲束碳纖維來取代小絲束碳纖維，從而拓展碳纖維增強復合材料的應用領域^［9］。展纖處理能最大程度地發揮大絲束碳纖維的增強作用，有利于價格低廉的大絲束碳纖維充分發揮小絲束碳纖維增強復合材料的優勢，是實現復合材料制備高效化和低成本化必不可少的環節。對展纖技術的探索在20世紀70年代就已經開始了，但研究初期，針對于該技術的探究還較為單一，90年代末，研究形式呈現出多元化的發展趨勢。進入21世紀，碳纖維生產工藝和展纖技術逐步趨向成熟。目前，以日本福井Harmoni公司為首的多家企業已經研制出一套用于12 k碳纖維展纖的機械式碾壓展纖裝置和有關氣流擾動展纖的設備^［10］，瑞典的Oxeon AB公司推出的TexTreme品牌薄層纖維已實現大批量生產，并被廣泛應用于飛機制造，運動用品制造等行業^［11］。

本文從大絲束碳纖維的概念與展纖目的出發，介紹大絲束碳纖維的特點，系統分析大絲束碳纖維展開性表征方法、展纖作用，并比較不同展纖技術優劣，可為大絲束碳纖維展纖技術發展提供更多思考。

1 大絲束碳纖維及展纖目的

1.1 大絲束碳纖維的概念

碳纖維束內單絲根數是描述碳纖維規格的重要指標。以每束碳纖維中單絲數量24000根（簡稱為24 k）為判斷依據，可以將碳纖維絲束分為大絲束與小絲束兩大類，其中每束碳纖維中單絲數量小于24 k的纖維束，如1、3、12 k等為小絲束碳纖維^［9］；反之單絲根數大于或者等于24 k的纖維束為大絲束碳纖維，如24、60、120 k等^［12］。

1.2 大絲束碳纖維特點

1.2.1 優點

性價比高：市場中12 k小絲束碳纖維價格是產業用大絲束碳纖維的2～3倍，大絲束碳纖維每磅的價格數甚至達不到超高模量小絲束碳纖維的十分之一^［13］。T300小絲束碳纖維從每美元碳纖維的強度和模量看約為ZOLTEK PANEX大絲束碳纖維的一半。

制件生產效率高：在相同的生產條件下，大絲束碳纖維的產能更高，不僅能有效提高碳纖維工業生產的效率，還能很大程度地減少碳纖維的生產成本。此外，在利用碳纖維增強制備復合材料的環節，大絲束碳纖維的層鋪效率更高，可減少約30% 的生產成本，有助于打破因碳纖維生產成本高而造成的應用限制，拓寬碳纖維復合材料的應用市場^［14］。

1.2.2 缺點

制備技術要求高：大絲束碳纖維與小絲束碳纖維相比，所涉原絲、聚合、預氧化、碳化等制備技術都更為復雜。例如，在一個噴絲板上只需1000個孔，就可生產1 k的小絲束碳纖維時，而60 k大絲束碳纖維的生產則需要60000個孔，生產過程變得更加困難^［15］。此外，在生產大絲束碳纖維環節會遇到絲束均勻性不穩定、毛絲比例高以及碳化過程中出現毛絲等問題^［16］。

絲束伸直度和浸潤性不好：生產大絲束碳纖維的目的是降低成本，但隨著碳纖維絲束中單絲根數的增加，絲束內纖維發生扭曲和打結的可能性會增加^［17］。在復合材料制備過程中，樹脂很難滲入到纖維絲束中^［18］，制備得到的材料易產生孔洞，出現纖維相和樹脂相聚集與分離的現象，且隨著纖維束直徑增加，復合材料成型時易發生彎曲、鋪層角錯位，導致復合材料強度與剛度下降，性能均勻性較差，難以達到結構設計的要求^［19-20］。

1.3 展纖目的

展纖是利用機械、氣流、靜電輔助及其相互組合的方法，將碳纖維絲束中纖維沿寬度方向平行排列、均勻分散，使碳纖維絲束厚度由厚變薄，幅寬變大^［21-22］，達到提高樹脂對碳纖維絲束浸潤性的目的，最大程度地發揮出碳纖維絲束對復合材料的增強效果。

2 碳纖維絲束展開性表征及展纖作用影響

2.1 展開性測試

碳纖維絲束展開性可通過碳纖維絲束的展開率來表示，即通過碳纖維絲束展前與展后幅寬變化來衡量，計算如式（1）所示：

Vsp=w1-w0w0（1）

式中：Vsp為碳纖維絲束展開率；w0為碳纖維絲束展前幅寬；w1為碳纖維絲束展后幅寬。

楊永崗等^［23］研究發明了一種碳纖維絲束展纖性的測試方法及裝置，示意如圖1所示。在進行展開性測試時，將待測碳纖維絲筒固定在送絲軸上，然后將碳纖維依次纏繞到陶瓷輥和六根不銹鋼棍上，將纖維絲頭整理好固定在收絲機上，量取送絲軸上待測碳纖維的幅寬，啟動收絲裝置，機器運行30 s后關閉裝置，測量A點處碳纖維絲束的幅寬，最后計算表征碳纖維絲束的展開性。該測試方法和裝置，能夠定量測試不同規格碳纖維絲束的展開性，可以達到評定碳纖維工藝適用性的目的。

顧軼卓等^［24］發明了一種用于測試碳纖維絲束的可展開性的裝置，該裝置包括放卷裝置、加熱裝置、多輥驅動裝置、圖像傳感器以及收卷機。首先裝置測試運行過程中可利用驅動電機和張力控制系統，對碳纖維絲束展開過程中的張力和運行速度進行控制；其次，可以通過調控加熱裝置的功率和展絲棒位置，實現碳纖維絲束溫度和展開寬度可調；利用圖像傳感器在碳纖維展開過程中采集不同位置處的展開寬度并通過圖像處理軟件獲得碳纖維絲束寬度值，保證了測量結果的準確性，并可以實現碳纖維長度方向展開寬度穩定性的連續測量。

2.2 展纖作用

2.2.1 碳纖維絲束形態

12 k小絲束碳纖維經展纖后可由原寬6 mm擴展至13 mm，原厚度0.111 mm 被薄層化至約 0.051 mm（約為原來的 0.46倍）；50000 碳纖維可由原寬6 mm擴展到28 mm，原厚度0.40 mm 展纖到約0.0857 mm（約是原來的0.21倍），展纖后纖維束沿寬度方向分散及變薄^［25］。由此表明：碳纖維絲束展纖前后對絲束形態產生較大影響，利用展纖處理的纖維束進行織造，可使織物交織點與屈曲變少、織物更輕薄、紗線利用率提高^［21］，從而可提高織物增強復合材料力學等性能^［19］。

2.2.2 碳纖維滲透性

纖維滲透性^［26］通常用滲透率來表示，滲透率是指樹脂在纖維或預制件中流動所受阻礙作用的大小，樹脂流動中所受阻礙越小則滲透率越高，纖維滲透性越好。羅云烽等^［27］選擇色拉油進行滲透性研究，測試單位面積碳纖維預制件的滲透性，結果顯示：大絲束碳纖維預制件展纖后滲透率比展纖前小，約為展纖前的二分之一^［26］。展纖后單位面積的大絲束碳纖維更薄，纖維分布更加均勻，纖維束中內部

空間減少，樹脂（色拉油）在預制件中的流動速率變慢，滲透率減小^［28］。

2.2.3 復合材料結構性能

展纖對碳纖維增強復合材料內部結構與彎曲性能產生影響。EL-Dessouky等^［29］將展寬5倍的12 k小絲束碳纖維用于制備得到了低孔隙率和高力學性能的預浸料層合板。羅云烽等^［27］比較了展纖前后復合材料內部結構的變化，如圖2所示，表明未展纖處理的碳纖維增強復合材料內部較明顯地出現樹脂堆積現象，而經展纖處理后纖維在復合材料內均勻分布，樹脂堆積現象減少。增加展纖環節可以提高碳纖維在復合材料中分布的均勻性，從而改善復合材料的彎曲性能^［29］。羅云烽等^［27］分別測試了展纖前后單向50 k碳纖維（質量分數為60%）增強復合材料的彎曲性能，結果表明：復合材料的彎曲模量和彎曲強度在展纖處理后都有明顯的提高，且復合材料的性能更加集中，原因在于復合材料加工成型環節中，碳纖維絲束在展纖處理后擴寬分散，樹脂更容易滲透到纖維束內部^［20］，纖維絲束間空隙能被更好的填充，復合材料成型后富樹脂層明顯變薄，纖維在樹脂中均勻分布，彎曲模量和彎曲強度得到有效提高^［30］。

3 碳纖維絲束的不同展纖技術

3.1 多輥熱碾展纖技術

熱碾技術是早期用于碳纖維展纖最主要的方法之一^［31-32］，該展纖技術最成熟，實際運用中最為廣泛，該方法是利用加熱的方式使平鋪在壓輥或導紗輥上的碳纖維表面上漿劑軟化，伴隨導紗輥和壓輥的相互擠壓作用碳纖維沿寬度方向上變寬、變薄，在機械式的擠壓過程中，纖維所受張力大概在幾千克^［33］。圖3為熱輾法展纖裝置圖^［34］，主要由以下幾部分構成：放卷筒、一對或多對相切平行放置的加熱和擠壓輥、收卷筒等（最好設置兩對以上，并按一定距離相互間隔水平安置在機架上，通過電機傳動的方式產生轉動）。該展纖裝置具有結構簡單，較少的參數調控，較低的裝置成本等優點。但是該方法的展纖原理是通過熱和擠壓作用實現的，纖維結構在展纖過程中容易發生改變，造成纖維的損傷，力學性能受到影響，嚴重損傷了碳纖維自身特性。

3.2 機械式多輥筒展纖技術

機械式多輥筒展纖原理是將纖維束在牽引力的作用下繃直，然后利用機械裝置強力作用，使纖維絲束沿寬度方向上平行排列，均勻分散。展纖裝置如圖4所示^［26］，現有的機械式展纖裝置一般只用于大絲束碳纖維的展開，且展寬后的碳纖維表現為絲束蓬松度下降，制備得到的復合材料剛性強度和剪切強度較低，該裝置的使用具有局限性，結構需進一步改善。羅云峰等^［22］利用異形輥組合制造的展纖裝置，對12 k碳纖維束進行展纖，不僅對纖維損傷較小，還可使纖維束由原寬6 mm展纖到13 mm，用于制備復合材料時，有助于有效提升纖維分布的均勻性和浸潤效果。Nestler等^［35］利用碳纖維導電性好這一特點，以通電加熱的方式軟化去除碳纖維表面的上漿劑，再結合機械展纖技術實現展纖。選用通電加熱的機械展纖方法，在一定程度上可以提高碳纖維展纖率，但效果不明顯，且生產制造成本較高。

3.3 聲波輔助展纖技術

3.3.1 低頻聲波展纖技術

低頻聲波展纖技術是通過低頻發電機完成電信號到聲波的轉變，周圍空氣在聲波振動下向四周做擴散運動，纖維束在空氣的震蕩中變寬分散。聲波展纖裝置如圖5所示^［36］。Lyer^［37］利用聲波和機械聯合的方法，先利用多組相切輥輪對大絲束碳纖維進行機械展纖，再利用低頻聲波振動的方式實現二次展纖。該展纖技術的主要影響因素是聲波振動頻率范圍、輥輪擠壓壓力、牽伸速度等，通過兩種展纖方法相結合的方式進行二次展纖可以明顯地提高大纖維束的展開率，但采用機械式展纖技術會對纖維產生損傷，反而削弱了聲波展纖對碳纖維強力損失小的優點。

3.3.2 超聲波展纖技術

超聲波展纖技術主要分為超聲池展纖技術和超聲桿展纖技術兩類，其中超聲池展纖^［28］是利用導紗輥的牽引作用把碳纖維束引入盛有化學溶液和配備超聲波發生器的容器內，碳纖維束在化學溶液和牽引力共同作用下，結合超聲波帶來分子的高速運動，達到降低碳纖維絲束之間黏結力的目的，此外超聲波的振動會產生瞬間的沖擊壓，沖擊壓會不斷產生流動氣泡，上層纖維在流動氣泡持續沖擊作用下會向下移動，由于空間限制上層纖維無法一直向下移動只能擠壓下層纖維向兩側移動，在連鎖反應中底層纖維同樣向兩側移動，實現纖維束的分散擴寬，纖維束變寬變薄。超聲池法展纖裝置如圖6所示^［28］，容器內溶液種類與濃度、超聲波振動頻率范圍、上漿劑的類型及其在溶液中的牽伸速度等是影響該方法展纖效果的主要因素。通過調節上述幾個因素，可以獲得更輕更薄、強力損失小的碳纖維束^［38］。超聲池法碳纖維展纖寬度受池內溶液濃度的影響較大，在展纖環節中大絲束寬度的均勻性難以控制，同時展纖成本最高。超聲桿展纖技術示意如圖7所示^［39］，它是一種高效的纖維展開方法，它通過超聲槍發射出低幅高頻的超聲波，超聲波傳遞到超聲波振動桿上，引起超聲桿自身振動從而使纏繞在超聲桿上的碳纖維絲束振動開始沿其寬度方向上發生擴散，達到纖維束變寬變薄的目的。超聲桿展纖是利用超聲波引起的機械效應實現纖維束的展纖，超聲波的高頻振動可以加速頂層纖維層向底層纖維層的塌陷，從而實現大纖維絲束快速均勻分布。通過這種方式，超聲桿法展纖能夠大幅度提高纖維材料的利用率，特別是在需要制備具有高強度、高剛度或高模量的復合材料時，該技術表現出了其獨特的優勢。

超聲池技術和超聲桿技術都能達到纖維展寬的目的，但是二者的展纖原理不同，其中超聲池法是空穴效應，超聲桿法則是利用超聲波機械效應，且兩者展纖效果存在差異^［39］。經超聲池擴張后的纖維束在脫離超聲池時，受纖維束表面的液體張力及超聲波池寬度的影響，使其在脫離超聲池后的實際展寬寬度有所減小。徐挺等^［39］研究比較了上述兩種超聲波展纖效果，研究表明：超聲桿法展纖效果優于超聲池法和機械式多輥展纖法，與后者相比，碳纖維展纖寬度可以提高18.2%，纖維強度損傷降低4.03%；若疊加選用超聲桿法與機械式多棍展纖法，展纖寬度可達到未展纖前的1.66倍，相應強度下降10.86%，因此聯合使用超聲桿法和機械式多輥展纖方法有利于改善展纖效果，但要關注纖維的強度下降程度。

3.4 靜電輔助展纖技術

靜電輔助展纖技術是利用經過高壓電場的大絲束會帶上靜電，各單絲之間會發生靜電排斥作用，從而使絲束分散實現展纖^［40］。圖8是靜電展纖法的裝置圖^［33］，主要包括給料輥、抗靜電劑染絲輥、展纖電極和送出輥等幾部分。展纖電極是由前端、后端的接地環和圓筒狀的電極構成。為了使絲束實現更明顯的展開效果，絲束在使用抗靜電劑進行上染后再進入展纖電極，抗靜電劑中的微粒不僅可以改變纖維長絲之間的粘結效果，還可以通過提高摩擦系數，從而提高大

絲束碳纖維展纖性。絲束上漿劑的種類、展纖裝置對絲束提供的張力、展纖電極的電壓及操作環境等是影響展纖率的主要因素。絲束上的帶電量越多，展纖效果越明顯，可以在適當范圍內，通過調高電極上的電壓和降低纖維的供給速度來實現；反之增加絲束的張力，則展纖效果變差。任峰等^［41］在機械展纖裝置中引入高壓靜電場，該技術很大程度上提升了機械展纖裝置的效率，有效改善了纖維束展纖效果，同時可通過對靜電場的控制調控展纖率，減少選用單一機械式展纖法對纖維束造成的損傷，改善了預成型件的力學性能。

3.5 微突起陣列輔助展纖技術

微突起陣列輔助展纖法^［41］原理是利用樹脂薄片對連續碳纖維絲束的釘扎效應，連續的碳纖維絲束在張力作用下伸直，利用突起結構的釘扎作用下，將碳纖維絲束自上而下快速勒入表面帶有突起的樹脂薄片，纖維分散變寬。段夢思等^［42］利用金屬模具制備了一個帶有微突起陣列的PA66樹脂薄片來輔助展纖，微凸起陣列圖如圖9所示。首先將連續12 k碳纖維絲束通過展纖輥進行機械展纖，絲束在擠壓作用下產生橫向的位移沿寬度方向展開，變寬變薄，再利用樹脂薄片的釘扎效應，對纖維束進行二次展纖。該展纖方法對纖維損傷小，有利于提高纖維在預成型體中的浸潤性。

3.6 氣流擾動展纖技術

氣流擾動展纖技術是現如今最常用的展纖技術，其展纖示意圖如圖10所示^［43］。該技術的基本原理是在碳纖維長絲牽拉運動過程中給長絲提供一個與運動方向垂直的擾動氣流，從而使纖維束彎曲呈弓形，氣體自上而下通過絲束間隙時，在氣流與長絲之間的相互作用下，長絲之間的黏結力會下降，單絲之間相互分散，各絲束沿寬度方向平行排列、均勻分散^［44-45］，達到碳纖維絲束沿其寬度方向上擴散展寬的目的。為了更加有效地提高氣流擾動展纖法的展纖效率，實際展纖操作中會通過加熱軟化碳纖維表面上漿劑降低纖維之間的黏結力，達到提高纖維束展開性的目的。

Sihn等^［30］在控制恒定氣流的情況下，使氣流自上而下通過松弛的纖維束，纖維束在氣流作用下均勻分散且不會受到損傷，將原寬6 mm的24 k碳纖維束擴寬到20 mm，厚度也由原來的0.14 mm減少到0.04 mm。EL-Dessouky等^［29］將連續碳纖維上方空氣加熱到200 ℃，再利用真空吸氣作用使熱空氣向下流動，纖維束在熱氣流作用下均勻分散，將12 k碳纖維絲束從原寬5 mm 展寬到25 mm，同時通過對熱氣體流速的控制減少了對碳纖維的損傷。方建軍等^［46］利用熱氣流展纖維機對碳纖維束進行了展纖，熱氣流可以軟化去除碳纖維表面上漿劑，纖維束在熱空氣連續的鼓吹下，沿寬度方向展寬變薄，12 k碳纖維束從原寬7 mm展寬至均寬20 mm。

表1比較了氣流擾動法展纖技術與其他主要展纖技術的優缺點。氣流擾動法和超聲波法由于展纖原理的優勢在強度損失方面較小，纖維損傷小，經展纖處理后的纖維強度損傷少；靜電法和熱輾法展纖是在強力作用下進行的，絲束毛絲明顯，纖維強度損失較大。氣流擾動法展纖率最大，纖維均勻分散得較明顯，在工藝設計中可以按照不同的展纖要求設置氣流流速和張力；超聲波法展纖效果對于溶液種類及濃度要求較高，在展纖環節中纖維寬度的均勻性難以把控，生產成本最高。氣流擾動法具有生產效率較高、展纖性好、成本低廉等特點，可以通過調節參數，滿足不同的生產需求，因此，氣流擾動展纖技術是最具發展前景的展纖技術。

4 結語

本文為更好應用大絲束碳纖維增強復合材料，重點對大絲束碳纖維的不同展纖技術進行了闡述與分析。展纖技術在解決大絲束碳纖維增強復合材料性能缺陷方面發揮著至關重要的作用，不僅可改善復合材料的機械性能，還可提高復合材料結構的可設計性，為復合材料輕量化設計和薄壁預制件的制備帶來了可能。

展纖效果會直接影響大絲束碳纖維增強復合材料的最終性能。現有研究采用靜電輔助法或低頻聲波法與機械展纖技術結合展纖的方式無法消除展纖過程對碳纖維的損傷，未來實際應用中可以更多考慮聯合多種展纖技術進行展纖，彌補選用單一展纖技術的缺陷，在保證展纖率的基礎上盡可能地減少展纖帶來的纖維損傷。另外，還可結合對纖維損傷小的展纖技術，如氣流擾動法與微突起陣列輔助法結合展纖，并進一步設計出功能細化和種類齊全的新型展纖裝置，促進展纖技術不斷迭代發展。

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Research progress of spreading technology for large tow carbon fibers

ZHU" Fanqiang1，" SHEN" Wei2，" YANG" Xiaobing2，" YAO" Jiangwei^1a，

ZHAO" Defang^1a，" ZHANG" Wanhu3，" ZOU" Zhuanyong1

（1a.Key Laboratory of Clean Dying and Finishing Technology of Zhejiang Province; 1b.Shaoxing Key Laboratory of

High Performance Fibers amp; Products， Shaoxing University， Shaoxing University， Shaoxing 312000， China;

2.Zhejiang Baojing Carbon Materials Co.， Ltd.， Shaoxing 312072， China;

3.Tongxiang CHORAY Composites Co.， Ltd.， Tongxiang 314500， China）

Abstract：

Carbon fiber-reinforced composites have a series of advantages such as light weight， high strength and high modulus， corrosion resistance， strong designability， and easy integral molding， and are widely used in automobile manufacturing， aerospace， sports， energy， wind turbine blades， and so on. In the entire carbon fiber production chain， the cost of raw silk required for the production of small tow carbon fiber is more than four times the cost of raw silk required for the production of large tow carbon fiber， which somewhat restricts the wide application of carbon fibers. In order to expand the application of carbon fibers， large tow carbon fibers with lower cost can be chosen. In the application of large tow carbon fibers， it is necessary to spread the fibers to improve the wettability of the resin to the carbon fiber tows.

The exploration of spreading fiber technology began in the 1970 s， but the initial research on this technology was still relatively simple and slowly evolved into a diversified development trend by the end of the 1990 s. Entering the 21^st century， the carbon fiber production technology has gradually improved， and the spreading technology for tow carbon fibers tends to be increasingly mature. Fiber spreading technology helps large tow carbon fibers maximize the advantages of small tow carbon fibers， fully exerts the reinforcing effect of large-tow carbon fibers， and achieves high efficiency and low cost in the preparation of composite materials. Thus， the spreading technology of large tow carbon fibers is crucial in the preparation and application of composite materials reinforced by carbon fibers. The spreadability of carbon fiber tows can be measured by the change in width of carbon fiber tow before and after spreading. The spreading effect affects the morphology of carbon fiber tow， permeability and structural properties of composites. The commonly used fiber spreading technologies for large tow carbon fibers mainly includes the following six types： multi-roller thermal rolling spreading method， mechanical multi-roller spreading method， acoustic wave-assisted spreading method， electrostatic-assisted spreading method， microbump array-assisted spreading method and air flow disturbance spreading method.

Various fiber spreading methods can delaminate large tow carbon fibers into thin layers， and obtain thin-layer carbon fiber bundles with small deviations in physical properties and excellent mechanical properties， making the preparation of composite materials more efficient and cost-effective， and expanding the application fields of carbon fibers. However， different fiber spreading methods have their own advantages and disadvantages. Among them， air flow disturbance spreading technology is the most cost-effective and promising one. In order to reduce the fiber damage caused by fiber spreading and increase the effect of fiber bundle widening， the spreading methods should be diversified. In practical applications， a combination of fiber spreading technologies with less fiber damage should be considered. Furthermore， new-type fiber spreading devices with refined functions and a complete range of types should be designed to promote the continuous iterative development of fiber spreading technology.

Keywords：large tow carbon fibers; spreading technology; spreading characterization; spreading effect