CN214244683U - 一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置，设有壳体，所述壳体上设有喷丝板，所述喷丝板上设有均布的喷丝孔，所述喷丝板上设有分配板，所述分配板中部均布分配孔，所述分配板上设有过滤网，所述过滤网上设有进料口，所述进料口上设有固定件，所述固定件与所述壳体可拆卸式固定连接，所述喷丝板与所述分配板之间设有第一垫片，所述进料口与所述过滤网之间设有第二垫片，所述进料口上设有水平段、上直段和下直段。其解决了现有干喷湿纺喷丝装置生产初期排气时间长并且空气排不干净导致原液损失、以及原丝生产中断丝现象，影响碳纤维生产稳定性和质量的技术问题。本实用新型可广泛应用于碳纤维原丝生产中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种碳纤维原丝生产装置，特别是涉及一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置。
背景技术
聚丙烯腈基碳纤维原丝生产有两种方法：湿法纺丝和干喷湿纺，湿法纺丝通常用于生产通用级碳纤维，干喷湿纺则用于生产高性能碳纤维，而干喷湿纺的工艺难点主要在喷丝装置。
目前，干喷湿纺喷丝装置存在以下问题：1.生产初期排气时间长，聚丙烯腈原液中空气排出速度慢，导致原液损失；2.不能将喷丝装置中的空气完全排出，残留的空气在后续的生产中随聚丙烯腈原液进入喷丝板，导致喷丝板不能连续喷出聚丙烯腈原液，发生断丝现象，影响原丝生产的稳定性和质量，不能满足高性能碳纤维的工业化生产需求。
发明内容
本实用新型针对现有干喷湿纺喷丝装置生产初期排气时间长并且空气排不干净导致原液损失、以及原丝生产中断丝现象，影响碳纤维生产稳定性和质量的技术问题，提供一种能够快速排出丙烯腈原液中的空气，并且排气彻底，能有效提高生产效率及质量的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置。
为此，本实用新型的技术方案是，一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置，设有壳体，所述壳体上设有喷丝板，所述喷丝板上设有均布的喷丝孔，所述喷丝板上设有分配板，所述分配板中部均布分配孔，所述分配板上设有过滤网，所述过滤网上设有进料口，所述进料口上设有固定件，所述固定件与所述壳体可拆卸式固定连接，所述喷丝板与所述分配板之间设有第一垫片，所述进料口与所述过滤网之间设有第二垫片，所述进料口上设有水平段、上直段和下直段。
优选的，所述进料口采用喇叭孔，所述下直段高度为3mm-5mm，所述下直段与水平段、所述上直段与水平段均为圆弧过渡连接。
优选的，所述过滤网采用500目-1000目，所述分配板上分配孔直径为5mm-8mm，所述喷丝板上设有3000-6000个喷丝孔。
优选的，所述固定件与所述壳体采用螺纹连接。
本实用新型有益效果是，
(1)通过固定件将喷丝板、分配板、过滤网、第一垫片、第二垫片以及喇叭孔固定在壳体上，由于有第一垫片和第二垫片，起到密封作用，使整个喷丝装置完全密封，原液不会泄漏；
(2)过滤网在过滤聚丙烯腈原液中杂质的同时，还可以使聚丙烯腈原液在喇叭孔的空腔中形成一定压力，便于聚丙烯腈原液均匀流入分配板，再由分配板将聚丙烯腈原液均匀分配至喷丝板上；
(3)使用时将一定压力的聚丙烯腈原液从原液入口通入喷丝装置，原液依次通过喇叭孔、过滤网、分配板，最后从喷丝板中喷出形成初生纤维，经过一定的时间后，排净空气，可以获得连续稳定的初生纤维，不会断丝，并且可以连续长时间生产，在保证原丝质量的情况下，极大的提高了生产效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例1中分配板的结构示意图。
图中符号说明：
1.壳体；2.喷丝板；3.第一垫片；4.分配板；5.过滤网；6.第二垫片；7.喇叭孔；8.固定件；9.原液入口。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
实施例1
如图1-2所示，一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置，设有壳体1，壳体1呈圆形，内部中空，且底部设置有圆环，壳体1底部圆环的上部设置有喷丝板2，喷丝板2为内凹圆形，边缘设置为圆环，圆环大小和壳体1底部圆环相同，喷丝板2的孔数一般为3K和6K。
喷丝板2上设有分配板4，分配板4为圆形，边缘为圆环，圆环大小和壳体1底部圆环相同，分配板4中部均匀分布着大小相同的圆孔，圆孔直径为5mm，分配板4主要起到将聚丙烯腈原液均匀分配至喷丝板2的作用。
喷丝板2与分配板4之间设有第一垫片3，分配板4的上部设置有过滤网5，过滤网5为圆形，过滤网5的目数为1000目。过滤网5上设有喇叭孔7，喇叭孔7的底部为圆环，圆环大小和壳体1底部圆环大小相同，喇叭孔7的底部圆环位于壳体1底部圆环的正上方；喇叭孔7的中部为水平设置，喇叭孔7的上部和中部、中部和底部均采用圆弧结构连接，喇叭孔7的上部和中部平缓连接；喇叭孔7的中部和底部形成的空腔高度为3mm，喇叭孔7的底部结构设计使得喇叭孔7和第二垫片6、过滤网5、分配板4可以很好的固定在一起，喇叭孔7的空腔设计使得聚丙烯腈原液可以完全填满喇叭孔7。过滤网5在起到过滤聚丙烯腈原液中的杂质作用的同时，也可以使聚丙烯腈原液在喇叭孔7的空腔中形成一定压力，便于聚丙烯腈原液均匀流入分配板4。
喇叭孔7与过滤网5之间设有第二垫片6，喇叭孔7的边缘上部设置有固定件8，固定件8通过螺纹和外壳1的外侧连接。第一垫片3和第二垫片6均为圆环，圆环大小和壳体1底部圆环相同，第一垫片3和第二垫片6主要起到密封作用。固定件8为圆形，内部中空，且顶部设置有圆环，固定件8主要是将所述喇叭孔7和壳体1固定在一起，并且将喇叭孔7、第二垫片6、过滤网5、分配板4、第一垫片3、喷丝板2完全压紧在壳体1底部圆环上，使整个喷丝装置完全密封。
将喷丝装置安装完成后，将压力为30bar的聚丙烯腈原液从原液入口9通入喷丝装置，原液依次通过喇叭孔7、过滤网5、分配板4，采用干喷湿纺工艺进行纺丝，最后从喷丝板2中喷出形成初生纤维，在生产初期，需要通过聚丙烯腈原液将喷丝装置中的空气完全排出后，才能将初生纤维引入后续工序，进行生产。本实施例中，在聚丙烯腈原液通入喷丝装置2分钟后，从喷丝板2中喷出的初生纤维连续稳定，没有断丝，可以引入后续工序，在接下来的正常生产过程中也没有出现断丝现象。
实施例2
在聚丙烯腈原液压力为30bar，过滤网5目数为1000目，分配板4圆孔直径为5mm的情况下，喷丝装置中喇叭孔7的中部和底部形成的空腔高度为2mm，采用干喷湿纺工艺进行纺丝，在聚丙烯腈原液通入喷丝装置5分钟后，发现喷丝板2底部边缘仍然有断丝现象出现，在聚丙烯腈原液通入喷丝装置10分钟后，喷丝板2底部边缘断丝现象消失，但在连续生产时间达到12小时后，喷丝板2底部边缘断丝现象不时出现，无法正常生产。
实施例3
在聚丙烯腈原液压力为30bar，过滤网5目数为1000目，分配板4圆孔直径为5mm的情况下，喷丝装置中喇叭孔7的中部和底部形成的空腔高度为4mm，采用干喷湿纺工艺进行纺丝，在聚丙烯腈原液通入喷丝装置6分钟后，从喷丝板2中喷出的初生纤维连续稳定，没有断丝，可以引入后续工序，在接下来的正常生产过程中也没有出现断丝现象。
实施例4
在聚丙烯腈原液压力为30bar，过滤网5目数为1000目，分配板4圆孔直径为5mm的情况下，喷丝装置中喇叭孔7的中部和底部形成的空腔高度调整为为5mm，采用干喷湿纺工艺进行纺丝，在聚丙烯腈原液通入喷丝装置15分钟后，从喷丝板2中喷出的初生纤维连续稳定，没有断丝，可以引入后续工序，在接下来的正常生产过程中也没有出现断丝现象。
通过实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的对比可以发现，在保持聚丙烯腈原液压力为30bar不变，过滤网5目数为1000目，分配板4的圆孔直径为5mm的情况下，喇叭孔7的中部和底部形成的空腔的不同高度对于生产初期初生纤维的稳定时间以及后续生产的稳定性有着重大影响，通过对比发现喇叭孔7的中部和底部形成的空腔的高度为3mm-5mm时可连续生产出质量较好的原丝，在空腔的高度为3mm时效果最佳。
实施例5
在聚丙烯腈原液压力为30bar，喇叭孔7的中部和底部形成的空腔的高度为3mm的情况下，喷丝装置中过滤网5的目数为500目，分配板4的圆孔直径调整为8mm，采用干喷湿纺工艺进行纺丝，在聚丙烯腈原液通入喷丝装置15分钟后，从喷丝板2中喷出的初生纤维连续稳定，没有断丝，可以引入后续工序，在接下来的正常生产过程中也没有出现断丝现象。
实施例6
在聚丙烯腈原液压力为30bar，喇叭孔7的中部和底部形成的空腔的高度为3mm的情况下，喷丝装置中过滤网5的目数为1500目，分配板4的圆孔直径调整为3mm，采用干喷湿纺工艺进行纺丝，在聚丙烯腈原液通入喷丝装置10分钟后，从喷丝板2中喷出的初生纤维连续稳定，没有断丝，可以引入后续工序，在接下来的正常生产过程中也没有出现断丝现象，但在后续拆卸喷丝装置时发现，由于提高过滤网5目数和降低分配板4圆孔直径后，喇叭孔内形成的空腔压力大幅增加，对喷丝装置形成过大压力，导致喇叭孔7和固定件8固定非常紧，很难拆卸，对后期维护造成不便。
通过实施例5和实施例6的对比可以发现，在保持聚丙烯腈原液压力为30bar，喇叭孔7的中部和底部形成的空腔的高度为3mm的情况下，过滤网5的目数和分配板4圆孔的直径对于生产初期初生纤维的稳定时间以及后续生产的稳定性有着重大影响，通过对比发现当过滤网5的目数为1000目，分配板4圆孔直径为5mm时，效果最佳。
本装置结构简单，操作方便，通过使用该装置可以获得连续稳定的初生纤维，不会断丝，并且可以连续长时间生产，在保证原丝质量的情况下，极大的提高了生产效率。
惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。
Claims (4)
1.一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置，其特征在于，设有壳体，所述壳体上设有喷丝板，所述喷丝板上设有均布的喷丝孔，所述喷丝板上设有分配板，所述分配板中部均布分配孔，所述分配板上设有过滤网，所述过滤网上设有进料口，所述进料口上设有固定件，所述固定件与所述壳体可拆卸式固定连接，所述喷丝板与所述分配板之间设有第一垫片，所述进料口与所述过滤网之间设有第二垫片，所述进料口上设有水平段、上直段和下直段。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置，其特征在于，所述进料口采用喇叭孔，所述下直段高度为3mm-5mm，所述下直段与水平段、所述上直段与水平段均为圆弧过渡连接。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置，其特征在于，所述过滤网采用500目-1000目，所述分配板上分配孔直径为5mm-8mm，所述喷丝板上设有3000-6000个喷丝孔。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置，其特征在于，所述固定件与所述壳体采用螺纹连接。
Priority Applications (1)
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| CN202023342625.6U CN214244683U (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种聚丙烯腈基碳纤维原丝生产喷丝装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115418731A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-02 | 长盛(廊坊)科技有限公司 | 一种用于干喷湿纺纺丝机的排料装置及其使用方法 |
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