CN104805533A - 一种碳纤维原丝水洗方法 - Google Patents
一种碳纤维原丝水洗方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104805533A CN104805533A CN201510134823.8A CN201510134823A CN104805533A CN 104805533 A CN104805533 A CN 104805533A CN 201510134823 A CN201510134823 A CN 201510134823A CN 104805533 A CN104805533 A CN 104805533A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- washing
- water
- carbon fibre
- rinsing bowl
- fibre precursor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于步骤如下：（1）在水洗洗涤溶剂时通过机械装置使纤维产生震动，增加纤维丝束与水的相对运动；（2）步骤（1）中的机械震动的方式为：在水洗槽内增加多个拍打辊，或者将加热的脱盐水以鼓泡的形式加入进水洗槽内，或者在水洗槽内设置隔板、喷淋；（3）通过改变纤维丝束的走丝方式提高丝束与水的相对运动；（4）控制丝道宽度，以此增加纤维丝束与水的接触面积；本发明优点是碳纤维原丝水洗效率高，溶剂残留量低。
Description
技术领域
本发明涉及溶剂纺丝纤维水洗方法领域，具体涉及一种碳纤维原丝水洗方法。
背景技术
碳纤维作为一种新型无机纤维材料，既具有碳材料的固有本性，又具有纺织纤维的柔软可加工性，具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、热膨胀系数小等诸多优异性能，不但可以作为结构材料承载负荷，又可以作为功能材料发挥作用，是发展航空、航天、导弹火箭等尖端技术不可缺少的结构材料和耐腐蚀材料，也是民用工业更新换代的新型材料。在碳纤维生产过程中，国内外众多学者认为，高性能PAN原丝是制备高性能碳纤维的关键。PAN基碳纤维原丝是PAN基碳纤维的前驱体，其生产过程中，水洗温度过高易引起并丝现象，影响后期牵伸；水洗水用量过大，不利于生产单耗的下降，大大加大了生产的成本；水洗后溶剂残留量过高，不仅会使纤维单丝之间在加工过程中易发生并丝现象，而且在烘干段残留的溶剂会对纤维起到一定的破坏作用。
发明内容
为解决上述技术问题，把发明采用的技术方案如下：
为克服现有碳纤维原丝水洗效率低，溶剂残留量高的问题，本发明提供了一种溶剂纺丝纤维水洗方法，实现了低溶剂残留原丝的生产，并大大减小了水洗脱盐水的用量。
为解决该技术问题所采用的技术方法是：通过增加水洗槽内的机械震动方式，增大了水洗水与纤维丝束间的接触和相对运动，大大提高了水洗效率。具体为：在水洗槽内设置有多孔盘管，可以实现脱盐水喷出，开孔尺寸在5~20mm；将水洗用脱盐水即作为水洗各段的加热介质，又将其作为水洗水的鼓泡震动介质；采用V型、S型、波浪形等不同走丝方式，提高纤维丝束与水的接触面和在水中的停留时间，加之1-3个机械拍打辊的震动，采用锥形定位器控制丝道宽度2-15cm，大大提高了丝束与水洗水的冲击和接触，提高了水洗效率。
所述的拍打辊为各种形状辊体，如圆形、三角形，拍打辊为被动辊，由丝束带动转动。
所述的档板安装于丝道两侧，档板位于槽内液面以下。液面以下的导丝杆均为被动杆，由纤维丝束运动而带动转动。
所述的水洗水用量为单根丝用水量在20-50L/h，并以流量计均分至各个水洗槽内。
所述的各水洗槽温度控制在15-80℃，在该水洗方法下，水洗后丝内溶剂残留量0-50ppm。
这种水洗方法适用于碳纤维原丝湿法、干喷湿法水洗纺丝工艺及其他任何溶剂纺丝纤维水洗方法。
本发明优点：
（1）本发明一种碳纤维原丝水洗方法，巧妙的利用了水洗脱盐水鼓泡震动和拍打辊结合机械震动，大大提高了水洗的效率，降低了水洗水的用量；
（2）通过利用走丝方式，提高丝束与水洗水的接触面，并增加了丝束在水中的停留时间。从而提高水洗的效率；
（3）改碳纤维原丝水洗方法适合任何碳纤维原丝湿法、干喷湿法水洗及其他任何溶剂纺丝纤维水洗工艺，具有一定的适普性。
附图说明
图1是本发明的水洗工艺流程示意图。
图2是本发明的水洗槽内结构示意图。
图3是本发明的水洗走丝方式的示意图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，一种碳纤维原丝水洗方法，在水洗槽1内设置有多孔盘管2，可以实现脱盐水喷出，开孔尺寸在5~20mm；将水洗用脱盐水即作为水洗各段的加热介质，又将其作为水洗水的鼓泡震动介质；采用V型、S型、波浪形等不同走丝方式，提高纤维丝束与水的接触面和在水中的停留时间，加之1-3个机械拍打辊3的震动，采用锥形定位器4控制丝道8宽度2-15cm，大大提高了纤维丝束与水洗水的冲击和接触，提高了水洗效率。
拍打辊3为各种形状辊体，如圆形、三角形，拍打辊为被动辊，由纤维丝束带动转动。
档板5安装于丝道两侧，档板5位于槽内液面以下；液面以下的导丝杆6均为被动杆，由纤维丝束运动而带动转动。
水洗水用量为单根丝用水量在20-50L/h，并以流量计7均分至各个水洗槽1内。
各水洗槽1温度控制在15-80℃，在该水洗方法下，水洗后丝内溶剂残留量0-50ppm。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明：
实施例1
一种碳纤维原丝水洗方法，每个水洗槽内拍打辊数量为2个，盘管开孔尺寸5mm，控制控制丝道宽度12cm，水洗温度在45℃，水洗用水为单根12K丝20l/h，丝束数目为4根，保证拍打辊转动，丝道方式为V型丝道，所用丝束内溶剂为二甲基亚砜。
测定水洗后丝内二甲基亚砜残留量，残留量为35ppm。
实施例2
一种碳纤维原丝水洗方法，控制每个槽内拍打辊数量为3个，盘管开孔尺寸10mm，控制丝道宽度10cm，水洗温度在30℃，水洗用水为单根丝40/h，丝束数目4根，每个水洗槽流量计流量为20L/h，保证拍打辊转动，丝道方式为V型丝道，所用丝束内溶剂为二甲基甲酰胺。
测定水洗后丝内二甲基甲酰胺残留量，残留量为25ppm。
上述具体实施例对本发明作了具体的描述，但是必须指出的是，本发明的所包含的内容并不局限于此，在不脱离本发明实质范围的前提下，可以对本发明作出各种修改、替换和变化，这些等同形式同样属于本权利要求书的限定范围。
Claims (9)
1.一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于步骤如下：
（1）在水洗洗涤溶剂时通过机械装置使纤维丝束产生震动，增加纤维与水的相对运动；
（2）步骤（1）中的机械震动的方式为：在水洗槽内增加多个拍打辊，或者将加热的脱盐水以鼓泡的形式加入进水洗槽内，或者在水洗槽内设置隔板、喷淋；
（3）通过改变纤维丝束的走丝方式提高纤维丝束与水的相对运动，提高纤维丝束在水洗槽内的停留时间，增大纤维丝束与水的接触面；并通过走丝方式提高丝束与水的相对运动以此提高水洗效率；
（4）控制丝道宽度，以此增加纤维丝束与水的接触面积。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于：所述步骤（2）中的水洗槽内安装有1-3个机械拍打辊，拍打辊为圆形或三角形辊体，拍打辊为被动辊，由丝束带动转动。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于：所述步骤（2）中水洗槽内设置有多孔盘管，多孔盘管开孔尺寸在5~20mm。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于：所述步骤（3）中走丝方式为V型和/或S型和/或波浪形。
5.根据权利要求1或4所述的一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于：所述丝道两侧装有档板，档板位于水洗槽内液面以下。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于：所述步骤（4）中丝道宽度为2-15cm，采用锥形定位器控制丝道宽度。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于：水洗水用量为单根12K丝用水量在20-50L/h，并以流量计均分至各个水洗槽内。
8.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于：所述水洗槽温度温度为15-80℃，水洗后丝内溶剂残留量0-50ppm。
9. 根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝水洗方法，其特征在于：改水洗方法用于碳纤维原丝湿法、干喷湿法水洗纺丝工艺及其他任何溶剂纺丝纤维水洗方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510134823.8A CN104805533A (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种碳纤维原丝水洗方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510134823.8A CN104805533A (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种碳纤维原丝水洗方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104805533A true CN104805533A (zh) | 2015-07-29 |
Family
ID=53690712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510134823.8A Pending CN104805533A (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种碳纤维原丝水洗方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104805533A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105970305A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-28 | 中复神鹰碳纤维有限责任公司 | 一种高取向度、高细旦化聚丙烯腈基碳纤维原丝的凝固成型方法 |
| CN107653596A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-02 | 威海拓展纤维有限公司 | 碳纤维水洗引丝方法 |
| CN109943918A (zh) * | 2017-02-07 | 2019-06-28 | 哈尔滨天顺化工科技开发有限公司 | 适用于碳纤维原丝纺丝的转向纺丝设备 |
| CN111041583A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 兰州蓝星纤维有限公司 | 一种大丝束pan基碳纤维原丝传质传热装置及方法 |
| CN114381816A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-22 | 荣成碳纤维科技有限公司 | 一种大丝束碳纤维原丝生产三级沸水牵伸装置及方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104313715A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-01-28 | 中复神鹰碳纤维有限责任公司 | 一种干喷湿纺聚丙烯腈初生纤维高效水洗方法 |
-
2015
- 2015-03-26 CN CN201510134823.8A patent/CN104805533A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104313715A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-01-28 | 中复神鹰碳纤维有限责任公司 | 一种干喷湿纺聚丙烯腈初生纤维高效水洗方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张丽平等: ""聚丙烯腈原丝新型水洗工艺的研究"", 《合成纤维》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105970305A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-28 | 中复神鹰碳纤维有限责任公司 | 一种高取向度、高细旦化聚丙烯腈基碳纤维原丝的凝固成型方法 |
| CN109943918A (zh) * | 2017-02-07 | 2019-06-28 | 哈尔滨天顺化工科技开发有限公司 | 适用于碳纤维原丝纺丝的转向纺丝设备 |
| CN107653596A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-02 | 威海拓展纤维有限公司 | 碳纤维水洗引丝方法 |
| CN111041583A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-04-21 | 兰州蓝星纤维有限公司 | 一种大丝束pan基碳纤维原丝传质传热装置及方法 |
| CN114381816A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-22 | 荣成碳纤维科技有限公司 | 一种大丝束碳纤维原丝生产三级沸水牵伸装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104805533A (zh) | 一种碳纤维原丝水洗方法 | |
| CN205628733U (zh) | 离心甩干装置以及基板清洗装置 | |
| CN203021775U (zh) | 新型高效碳纤维上浆装置 | |
| CN204939857U (zh) | 一种布料快速染色装置 | |
| WO2008092334A1 (fr) | Machine à laver à tambour du type pulvérisateur possédant un réservoir d'eau indépendant | |
| CN102002835B (zh) | 平板膜复合膜机 | |
| CN207331158U (zh) | 一种纺织机用纱线加热装置 | |
| CN204923762U (zh) | 一种纺织用烘干器 | |
| CN202047269U (zh) | 滚筒洗衣机内筒结构 | |
| CN214333306U (zh) | 一种纺织纱线用烘干装置 | |
| CN106637758A (zh) | 一种环保型羊毛羊绒产品清洗机 | |
| CN105066621A (zh) | 一种蒸汽式印染烘干装置 | |
| CN213328317U (zh) | 一种吊挂式多功能洗刷机 | |
| CN207919124U (zh) | 一种纺织蒸汽加湿装置 | |
| CN104593965B (zh) | 一种碳纤维和石墨纤维的上浆方法 | |
| CN208952699U (zh) | 一种熔炉壁余热利用装置 | |
| CN204325561U (zh) | 一种湿法纺丝用上油装置 | |
| CN109778571A (zh) | 涤纶布高效平网印花工艺 | |
| CN105887424A (zh) | 一种洗衣机洗涤剂盒 | |
| CN205839404U (zh) | 一种水洗机 | |
| CN201010799Y (zh) | 工业洗衣机中的蒸汽加热装置 | |
| CN205874605U (zh) | 聚丙烯腈纤维湿法纺丝消除纤维粘附油剂泡沫的装置 | |
| CN201183891Y (zh) | 针织水定型机 | |
| He | Nano bubble dynamics in spider spinning system | |
| CN214115941U (zh) | 一种节能的多纤维快速定型蒸纱机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150729 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |