CN215261005U - 一种碳纤维原丝干燥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维原丝干燥装置，包括干燥箱，所述干燥箱内设置有若干用于干燥丝束的干燥热辊，所述干燥箱上还设置有丝束进口与丝束出口，相邻所述干燥热辊之间设置有用于干燥丝束的加热丝道，所述加热丝道内包括用于丝束经过的内腔，本实用新型通过在干燥热辊之间增加加热丝道，并维持丝道温度与干燥热辊温度一致，使丝束在离辊到达下一干燥热辊过程中，温度均匀，在一定张力牵伸、高速纺丝过程中，从而避免断丝导致的毛丝或毛团问题，提高原丝质量。

Description

一种碳纤维原丝干燥装置

技术领域

本实用新型属于纺丝设备技术领域，具体涉及一种碳纤维原丝干燥装置。

背景技术

碳纤维因其高强度、高模量、耐腐蚀及在非氧化氛围下耐高温等功能特点，是发展航空航天、军事工业及高级民用器械必不可少的新型无机材料，碳纤维的品质很大程度取决于原丝，高性能原丝是生产高性能碳纤维的前提，而干燥致密化是影响原丝质量的重要环节。

干燥致密化是一个去除水分使结构致密化的过程，丝束在受热脱除水分时能够产生足够的毛细管负压，使孔洞闭合，从而消除在纺丝凝固、水洗过程中产生的为数众多、大小不等的孔洞和裂隙结构，达到致密化效果。目前一般采用多级热辊干燥和通入热风的致密化方式，热辊为主要热源。现有设备在丝束离开干燥热辊进入下一热辊时，即使在热风作用下，离辊的丝束温度也会降低，离热辊的距离越远，温度降低越大，导致离辊丝束内部温度不均匀，使纤维晶体结构不均匀，在一定张力牵伸、高速纺丝过程中，易造成断丝，导致毛丝、毛团的产生，影响原丝质量。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种碳纤维原丝干燥装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳纤维原丝干燥装置，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种碳纤维原丝干燥装置，包括干燥箱，所述干燥箱内设置有若干用于干燥丝束的干燥热辊，所述干燥箱上还设置有丝束进口与丝束出口，相邻所述干燥热辊之间设置有用于干燥丝束的加热丝道，所述加热丝道内包括用于丝束经过的内腔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热丝道的内腔内设置有电加热器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电加热器加热的温度与干燥热辊表面温度一致。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热丝道上设置有引丝口，所述丝束通过引丝口进入内腔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述干燥箱的顶部设置有用于气体流通排气口，空气从丝束进口与丝束出口进入，并从所述排气口流出。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述排气口的数量为多个。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述加热丝道包括圆柱型，且加热丝道的两端距离相邻的干燥热辊的距离为10～20mm。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述干燥热辊的辊面粗糙度为0.1μm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在干燥热辊之间增加加热丝道，并维持丝道温度与干燥热辊温度一致，使丝束在离辊到达下一干燥热辊过程中，温度均匀，在一定张力牵伸、高速纺丝过程中，从而避免断丝导致的毛丝或毛团问题，提高原丝质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中的结构示意图；

图2是本申请一实施方式中加热丝道的结构示意图。

图中：1、丝束进口；2、丝束出口；3、加热丝道；4、干燥热辊；5、干燥箱；6、排气口；7、引丝口；8、内腔。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但该等实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

如图1所示，一种碳纤维原丝干燥装置，包括干燥箱5，干燥箱5内设置有若干用于干燥丝束的干燥热辊4，干燥箱5上还设置有丝束进口1与丝束出口2，相邻干燥热辊4之间设置有用于干燥丝束的加热丝道3，加热丝道3内包括用于丝束经过的内腔8。

为了更好的提供加热丝道3的加热效果，加热丝道3的内腔8内设置有电加热器(图中未画出)，加热丝道3固定连接在干燥箱5内。

其中，电加热器加热的温度与干燥热辊4表面温度一致，使丝束在离辊到达下一干燥热辊4过程中，温度均匀，从而保证丝束在干燥过程中的温度维持不变，避免出现受热不均的情况。

如图2所示，加热丝道3上设置有引丝口7，丝束通过引丝口7进入内腔8，图2中箭头方向表示丝束运动方向。

一实施方式中，干燥箱5的顶部设置有用于气体流通排气口6，空气从丝束进口1与丝束出口2进入，并从排气口6流出，从而提升干燥的效率。

根据所需干燥的丝束量和加热箱的大小，排气口6的数量可以为多个。

优选的，加热丝道3包括圆柱型，且加热丝道3的两端距离相邻的干燥热辊4的距离为10mm～20mm(原因见下述实施例和比较例)。

其中，干燥热辊4的辊面粗糙度为0.1μm，从而起到在干燥过程中防止损伤丝束的效果。

实施例1

丝束从丝束进口1进入干燥箱5，将丝束依次引过各加热丝道3(通过引丝口7引丝)、干燥热辊4，最后将丝束从丝束出口5引出，启动干燥热辊与加热丝道，油剂蒸汽、水蒸气从排气口6排出。加热丝道温度与干燥热辊设置为同一温度，其中加热丝道与干燥热辊间距10mm。

实施例2

丝束从丝束进口1进入干燥箱5，将丝束依次引过各加热丝道3(通过引丝口7引丝)、干燥热辊4，最后将丝束从丝束出口5引出，启动干燥热辊与加热丝道，油剂蒸汽、水蒸气从排气口6排出。加热丝道温度与干燥热辊设置为同一温度，其中加热丝道与干燥热辊间距15mm。

实施例3

丝束从丝束进口1进入干燥箱5，将丝束依次引过各加热丝道3(通过引丝口7引丝)、干燥热辊4，最后将丝束从丝束出口5引出，启动干燥热辊与加热丝道，油剂蒸汽、水蒸气从排气口6排出。加热丝道温度与干燥热辊设置为同一温度，其中加热丝道与干燥热辊间距20mm。

比较例1

不设置加热丝道，丝束从丝束进口1进入干燥箱5，将丝束依次引过各干燥热辊4，最后将丝束从丝束出口5引出，启动干燥热辊，油剂蒸汽、水蒸气从排气口6排出。

比较例2

丝束从丝束进口1进入干燥箱5，将丝束依次引过各加热丝道3(通过引丝口7引丝)、干燥热辊4，最后将丝束从丝束出口5引出，启动干燥热辊与加热丝道，油剂蒸汽、水蒸气从排气口6排出。加热丝道温度与干燥热辊设置为同一温度，其中加热丝道与干燥热辊间距5mm。

比较例3

丝束从丝束进口1进入干燥箱5，将丝束依次引过各加热丝道3(通过引丝口7引丝)、干燥热辊4，最后将丝束从丝束出口5引出，启动干燥热辊与加热丝道，油剂蒸汽、水蒸气从排气口6排出。加热丝道温度与干燥热辊设置为同一温度，其中加热丝道与干燥热辊间距25mm。

实施例1-3、比较例1～3与100m原丝毛丝、毛团数量及原丝强度关系如表1所示

表1实验数据表

由实施例1～3、比较例1、比较例2可以看出增加加热丝道3可明显降低原丝毛丝、毛团的产生，提高原丝质量。

由实施例1～3、比较例2、比较例3可以看出加热丝道3与干燥热辊4距离超出一定范围，原丝毛丝、毛团数量增大，同时为避免加热丝道3与干燥热辊4距离过近引发机械事故，其距离优选10mm-20mm。

综上所述，本实用新型的有益效果：通过在干燥热辊4之间增加加热丝道3，并维持丝道温度与干燥热辊4温度一致，使丝束在离辊到达下一干燥热辊4过程中，温度均匀，在一定张力牵伸、高速纺丝过程中，从而避免断丝导致的毛丝或毛团问题，提高原丝质量。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种碳纤维原丝干燥装置，包括干燥箱(5)，所述干燥箱(5)内设置有若干用于干燥丝束的干燥热辊(4)，所述干燥箱(5)上还设置有丝束进口(1)与丝束出口(2)，其特征在于：相邻所述干燥热辊(4)之间设置有用于干燥丝束的加热丝道(3)，所述加热丝道(3)内包括用于丝束经过的内腔(8)。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝干燥装置，其特征在于：所述加热丝道(3)的内腔(8)内设置有电加热器。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维原丝干燥装置，其特征在于：所述电加热器加热的温度与干燥热辊(4)表面温度一致。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝干燥装置，其特征在于：所述加热丝道(3)上设置有引丝口(7)，所述丝束通过引丝口(7)进入内腔(8)。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝干燥装置，其特征在于：所述干燥箱(5)的顶部设置有用于气体流通排气口(6)，空气从丝束进口(1)与丝束出口(2)进入，并从所述排气口(6)流出。

6.根据权利要求5所述的一种碳纤维原丝干燥装置，其特征在于：所述排气口(6)的数量为多个。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝干燥装置，其特征在于：所述加热丝道(3)包括圆柱型，且加热丝道(3)的两端距离相邻的干燥热辊(4)的距离为10～20mm。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维原丝干燥装置，其特征在于：所述干燥热辊(4)的辊面粗糙度为0.1μm。

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