用於碳纖維原絲的空氣處理裝置製造方法

2023-09-22 02:47:05 2

用於碳纖維原絲的空氣處理裝置製造方法
【專利摘要】本發明是一種用於碳纖維原絲的空氣處理裝置，包括設在蒸汽牽伸機的上下牽伸輥之間的處理器，處理器設有沿上下牽伸輥軸向並排設置的若干支架，支架的上部設有上集束導絲輪，支架的下部設有下平滑導絲輪，在上集束導絲輪和下平滑導絲輪之間的支架上設有導絲座，導絲座設有供絲束通過的通孔，沿著通孔四周設有一圈與進氣管相接的環形空氣流道，通孔的內壁上設有與環形空氣流道相連通的噴氣孔，噴氣孔的中心線與通孔的中心偏心設置，通過噴氣孔的壓縮空氣的空氣壓力為1.5-3kgf/cm2，空氣處理時紗線張力為1.5-3kg/cm2，噴氣孔噴出的空氣在通孔內產生噴射區域為圓環的空氣旋渦，使運行中的絲束單絲分離並得到充分鬆開。
【專利說明】用於碳纖維原絲的空氣處理裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種製取碳纖維原絲過程中的紡絲開纖裝置，特別是一種用於碳纖維原絲的空氣處理裝置。
【背景技術】
[0002]在碳纖維原絲的紡絲工藝過程中，為了實現PAN纖維高強化、緻密化和細旦化，上過油後的絲束經過乾燥緻密化處理後，還要進行第二次牽伸，其目的是經過3?5倍的牽伸，使絲束調整到最後的纖度，且經拉伸後紗線強度變得更高。為了確保已經過熱水牽伸過的絲束還能拉伸到這個值，絲束必須在由中等壓力的飽合水蒸汽提供的有高溫環境下進行，即需要進行蒸汽牽伸。在蒸汽牽伸時處理的絲束數量越多，蒸汽牽伸的穩定性越差。這是由於在蒸汽牽伸管中的絲束從中間到邊緣的溫度差增加。在生產6K以下原絲時，這種溫度差還不十分明顯，但當生產12K以上原絲時，減少溫度差的技術則必須應用於蒸汽牽伸系統。
[0003]在蒸汽牽伸前，絲束上油後紗線被矽油包覆，矽油擁有一些官能團，乾燥時被乾燥機的熱量樹脂化，矽油樹脂具有高粘附性，並且使鄰近的絲鍵合，從而抑制了紗線在蒸汽牽伸管道中散開。為了降低蒸汽牽伸管道中的絲束從中間到邊緣的溫度差，則必須切斷絲之間的鍵合，進而提高紗線的鋪展性。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種設計合理，用於碳纖維原絲開纖的空氣處理裝置。
[0005]本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的，本發明是一種用於碳纖維原絲的空氣處理裝置，其特點是:包括設在蒸汽牽伸機的上下牽伸輥之間的處理器，處理器設有沿上下牽伸輥軸向並排設置的若干支架，支架的上部設有上集束導絲輪，支架的下部設有下平滑導絲輪，上集束導絲輪和下平滑導絲輪之間的距離為400-600mm，在上集束導絲輪和下平滑導絲輪之間的支架上設有導絲座，導絲座設有供絲束通過的通孔，沿著通孔四周設有一圈與進氣管相接的環形空氣流道，通孔的內壁上設有與環形空氣流道相連通的8-12個噴氣孔，噴氣孔的中心線與通孔的中心偏心設置，偏移量為2.5-5_，通過噴氣孔的壓縮空氣的空氣壓力為1.5-3kgf/cm2，空氣處理時紗線張力為1.5-3 kg/cm2,噴氣孔噴出的空氣在通孔內產生噴射區域為圓環的空氣旋渦，使運行中的絲束單絲分離並得到充分鬆開。
[0006]本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述的噴氣孔的直徑為2-4mm，通孔的直徑為25_50mm。
[0007]本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，所述的導絲座與上集束導絲輪的距離為150-250mm。
[0008]與現有技術相比，本發明通過在蒸汽牽伸機的上下牽伸輥之間設有處理器，上油後的絲束經乾燥機乾燥後進入處理器時，來自壓縮空氣管道的強氣流通過處理器上的噴嘴孔，在通孔內產生噴射區域為圓環的空氣旋渦，使通孔內運行中的絲束單絲分離並得到充分鬆開。因而絲與絲之間的油鍵合被切開，進而絲的鋪展能力得以提高。經空氣處理進入蒸汽管道的紗線能迅速地展開，並使蒸汽熱立即送到絲束中心。實踐證明，未經空氣處理的12K原絲經蒸汽牽伸只能牽伸1.8?2倍,而經過空氣處理的12K原絲經蒸汽牽伸能牽伸
2.5?3倍，PAN原絲性能有明顯提升。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發明的結構示意圖。
[0010]圖2是圖1的右視結構示意圖。
[0011]圖3是圖1的A向結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下參照附圖，進一步描述本發明的具體技術方案，以便於本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。
[0013]參照附圖1和圖2，一種用於碳纖維原絲的空氣處理裝置，包括設在蒸汽牽伸機的上下牽伸輥2、6之間的處理器，處理器設有沿上下牽伸輥軸2、6向並排設置的若干支架4，相鄰兩個支架4之間的距離與蒸汽牽伸管道之間的間距相等，支架4的上部設有上集束導絲輪3，支架4的下部設有下平滑導絲輪5，使用下平滑導絲輪5可以防止紗線I交錯，提高蒸汽牽伸的穩定性。上集束導絲輪3和下平滑導絲輪5之間的距離為400-600mm。距離越長，鋪展性越好，然而，當距離超過600 mm以上，將導致紗線I被噴嘴內環面刮擦而破損，這同太高空氣壓力產生的情況相同。
[0014]如附圖3所示，在上集束導絲輪3和下平滑導絲輪5之間的支架4上設有導絲座8，導絲座8設有供絲束通過的通孔9，通孔9的直徑為25-50mm。導絲座8應放置在整個長度的偏上位置，所述的導絲座8與上集束導絲輪3的距離為150-250mm。
[0015]沿著通孔9四周設有一圈與進氣管7相接的環形空氣流道11，通孔9的內壁上設有與環形空氣流道11相連通的8-12個噴氣孔10，噴氣孔10的直徑為2-4mm，噴氣孔10的中心線與通孔9的中心偏心設置，偏移量a為2.5-5_。空氣壓力越高，鋪展性越好。然而，空氣壓力太高會由於空氣摩擦和噴嘴內環面刮擦使紗線I破壞，導致蒸汽牽伸的穩定性顯著降低，因此通過噴氣孔10的壓縮空氣的空氣壓力應該設置在1.5-3kgf/cm2範圍內。
[0016]在乾燥機最後的乾燥輥和蒸汽牽伸入料輥之間的牽伸率能控制空氣處理工段的紗線I張力。紗線I張力越低，單絲運動越容易，並且鋪展性能得到提高。然而，太低的張力導致紗線I在入料輥處彎曲並導致起毛，這是由於迷宮入口的刮擦所致，因此空氣處理時紗線I張力應設置在1.5?3kg/cm2的範圍內。噴氣孔10噴出的空氣在通孔9內產生噴射區域為圓環的空氣旋渦，使通孔9內運行中的絲束單絲分離並得到充分鬆開。
[0017]絲束經處理器處理後送入蒸汽牽伸管道中。由於被處理的紗線I膨脹並且被完全解開，絲與絲之間的油鍵合被切開進而絲的鋪展能力被提高，從而降低了蒸汽牽伸管道中的絲束從中間到邊緣的溫度差，使得蒸汽牽伸倍數大大提高，為了實現PAN纖維高強化、緻密化和細旦化創造了很好條件。
【權利要求】
1.一種用於碳纖維原絲的空氣處理裝置，其特徵在於:包括設在蒸汽牽伸機的上下牽伸輥之間的處理器，處理器設有沿上下牽伸輥軸向並排設置的若干支架，支架的上部設有上集束導絲輪，支架的下部設有下平滑導絲輪，上集束導絲輪和下平滑導絲輪之間的距離為400-600mm，在上集束導絲輪和下平滑導絲輪之間的支架上設有導絲座，導絲座設有供絲束通過的通孔，沿著通孔四周設有一圈與進氣管相接的環形空氣流道，通孔的內壁上設有與環形空氣流道相連通的8-12個噴氣孔，噴氣孔的中心線與通孔的中心偏心設置，偏移量為2.5-5mm，通過噴氣孔的壓縮空氣的空氣壓力為1.5_3kgf/cm2，空氣處理時紗線張力為1.5-3 kg/cm2，噴氣孔噴出的空氣在通孔內產生噴射區域為圓環的空氣旋渦，使運行中的絲束單絲分離並得到充分鬆開。
2.根據權利要求1所述的用於碳纖維原絲的空氣處理裝置，其特徵在於:所述的噴氣孔的直徑為2-4臟，通孔的直徑為25-50mm。
3.根據權利要求1所述的用於碳纖維原絲的空氣處理裝置，其特徵在於:所述的導絲座與上集束導絲輪的距離為150-250mm。
【文檔編號】D01D11/02GK103451755SQ201310387619
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月31日 優先權日:2013年8月31日
【發明者】於素梅, 遲玉斌, 朱延松, 劉興苗, 李政治, 孫綠洲 申請人:連雲港鷹遊紡機有限責任公司