CN107988636A - 碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碳纤维生产设备，具体涉及碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件，底座包括四周侧壁和底板，四周侧壁外侧壁上设置有安装板；底板中心部分为喷丝区域，喷丝区域沿着底板纵向中心线分布，喷丝区域安装有多个喷丝头，喷丝区域的两侧为加热区；托板机构包括两块水平的托板，两块托板对称的分布在底板纵向中心线两侧，托板与底板的加热区之间设置加热电极，加热电极紧贴在底板下表面；托板机构上开设有多个通孔，通孔的位置与喷丝头位置对应，喷丝头穿过通孔。本发明提供的碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件，通过托板机构将加热电极固定在底板上，需要更换时候，只需要卸下托板机构，就可以更换新的电极，延长了喷丝头组件整体使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳纤维生产设备，具体涉及碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件。
背景技术
碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类，但主要生产前两种碳纤维。其中由聚丙烯腈纤维原丝制得的高性能碳纤维，其生产工艺较其他方法简单，产量约占全球碳纤维总产量的90%以上。聚丙烯腈纤维用高聚物溶液的熔体纺丝是其中一种方法，该方法喷丝过程中，由于粘胶要再高温中，因而喷丝头一直在高温环境下作业，很容易损坏，现在有采用耐高温陶瓷体的，陶瓷体喷丝头性能稳定，但是目前的陶瓷体喷丝头加热电极都是安装在底座两端，并且是预埋的陶瓷体内，电极材料与陶瓷在高温下变形膨胀率不同，并且电极材料易老化，电极材料的损坏后，整个陶瓷体喷丝头组件就要更换。
发明内容
本发明针对上述缺点，提供了一种可以更换电极材料的陶瓷喷丝头组件，延长喷丝头组件整体的使用寿命。本发明的技术解决方案：
碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件，包括长方体形状的底座，所述的底座包括四周侧壁和底板，四周侧壁和底板组成一个顶部开口的空腔结构；四周侧壁外侧壁上设置有安装板；
所述的底板中心部分为喷丝区域，喷丝区域沿着底板纵向中心线分布，喷丝区域安装有多个喷丝头，喷丝区域的两侧为加热区；
所述的底板下方还安装有托板机构，所述的托板机构包括两块水平的托板，两块托板对称的分布在底板纵向中心线两侧，托板与底板的加热区之间设置加热电极，加热电极紧贴在底板下表面；托板外侧连接有垂直的连接块，所述的连接块上开有通孔，所述的侧壁下端外壁设置有凸起的固定块，所述的托板机构的连接块通孔套在所述的固定块上；
所述的托板机构上开设有多个通孔，通孔的位置与喷丝头位置对应，所述的喷丝头穿过所述的通孔。
进一步的，所述的固定块上还设置有固定环，所述的固定环安装在托板机构的连接块外侧，将连接块紧固在侧壁上。
优选的，在所述的底座内设置有多个并列的加强筋；所述的加强筋横跨在底板上，加强筋两端分别连接在相对的一对侧壁内壁上。
本发明提供的碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件，通过托板机构将加热电极固定在底板上，需要更换时候，只需要卸下托板机构，就可以更换新的电极，延长了喷丝头组件整体使用寿命。
附图说明
图1是本发明的横截面剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件，包括长方体形状的底座，所述的底座包括四周侧壁3和底板5，四周侧壁3和底板5组成一个顶部开口的空腔结构；四周侧壁3外侧壁上设置有安装板6；
所述的底板5中心部分为喷丝区域，喷丝区域沿着底板5纵向中心线分布，喷丝区域安装有多个喷丝头4，喷丝区域的两侧为加热区；
所述的底板5下方还安装有托板机构8，所述的托板机构8包括两块水平的托板，两块托板对称的分布在底板5纵向中心线两侧，托板与底板5的加热区之间设置加热电极2，加热电极2紧贴在底板5下表面；托板外侧连接有垂直的连接块，所述的连接块上开有通孔，所述的侧壁3下端外壁设置有凸起的固定块7，所述的托板机构8的连接块通孔套在所述的固定块7上；
所述的托板机构8上开设有多个通孔，通孔的位置与喷丝头4位置对应，所述的喷丝头4穿过所述的通孔。
加热电极2不是预埋在陶瓷内的，通过托板固定在底板5下方，首先能使得底座加热均匀，底板5不会局部受热不均变形开裂，其次，加热电极2与底板5不是一体的，相互分离，不同材料的变形率不同，相互不会影响，最后，加热电极2更换容易。托板为两块，方便安装，并且两块之间留有空隙，可以用于高温下变形膨胀，这样可以降低托板材料性能要求，降低成本。
实施例2
托板机构8实际上是L形状结构，为了使得托板能将加热电极2紧贴在底板5下表面，还包括以下技术方案：
所述的固定块7上还设置有固定环9，所述的固定环9安装在托板机构8的连接块外侧，将连接块紧固在侧壁3上。连接块紧贴在侧壁3上，可以使得托板保持水平状态，将加热电极2紧贴在水平的底板5上。
在所述的底座内设置有多个并列的加强筋1；所述的加强筋1横跨在底板5上，加强筋1两端分别连接在相对的一对侧壁3内壁上。加强筋1可以减少底座的变形，提高整体的强度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件，包括长方体形状的底座，所述的底座包括四周侧壁（3）和底板（5），四周侧壁（3）和底板（5）组成一个顶部开口的空腔结构；四周侧壁（3）外侧壁上设置有安装板（6）；
其特征在于，所述的底板（5）中心部分为喷丝区域，喷丝区域沿着底板（5）纵向中心线分布，喷丝区域安装有多个喷丝头（4），喷丝区域的两侧为加热区；
所述的底板（5）下方还安装有托板机构（8），所述的托板机构（8）包括两块水平的托板，两块托板对称的分布在底板（5）纵向中心线两侧，托板与底板（5）的加热区之间设置加热电极（2），加热电极（2）紧贴在底板（5）下表面；托板外侧连接有垂直的连接块，所述的连接块上开有通孔，所述的侧壁（3）下端外壁设置有凸起的固定块（7），所述的托板机构（8）的连接块通孔套在所述的固定块（7）上；
所述的托板机构（8）上开设有多个通孔，通孔的位置与喷丝头（4）位置对应，所述的喷丝头（4）穿过所述的通孔。
2.根据权利要求1所述的碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件，其特征在于：所述的固定块（7）上还设置有固定环（9），所述的固定环（9）安装在托板机构（8）的连接块外侧，将连接块紧固在侧壁（3）上。
3.根据权利要求1或2所述的碳纤维熔纺法纺丝喷丝头组件，其特征在于：在所述的底座内设置有多个并列的加强筋（1）；所述的加强筋（1）横跨在底板（5）上，加强筋（1）两端分别连接在相对的一对侧壁（3）内壁上。
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