纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置的製作方法
2023-05-21 11:49:56
專利名稱:纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及碳纖維原絲紡織設備技術領域,具體涉及到一種纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置。
背景技術:
碳纖維原絲絲束的製造過程中,熱水牽伸裝置在原絲生產中屬於重要設備,直接影響著高性能碳纖維的生產。普通紡絲用水洗及熱牽伸都是採用水浴法或噴淋法,保證碳纖維原絲絲束在高溫水環境下進行牽伸。現有的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置由於傳送輥的原因,導致纖維絲束在牽伸過程中容易損傷,易產生毛絲、斷絲,並且牽伸的效率不高。
發明內容為了解決現有的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置損傷纖維絲束、牽伸效率不高的技術問題,本實用新型提供一種可保證碳纖維原絲絲束的高強度、在較大的牽伸力下不易產生毛絲或斷絲的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置。本實用新型的技術解決方案是纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,包括箱體2、設置在箱體2外部的熱源供應裝置8、固定在箱體2上且置於箱體內的多個傳動裝置7、設置在箱體2頂部的餘熱收集裝置 3,所述傳動裝置7包括傳動軸5和套於傳動軸上傳動輥6,其特殊之處在於所述傳動輥6 由多孔材料製成,所述傳動軸5為中空結構,其側壁均勻分布有多個出液孔4,所述熱源供應裝置8與多個傳動軸5分別連通。上述熱源供應裝置8用於產生過熱水蒸汽或高溫壓縮空氣。上述多孔材料為金屬合金、不鏽鋼、鎳或鈦。上述熱源供應裝置供應的熱水溫度在50 99°C。上述傳動輥厚度為2 5mm,孔隙度在30% 75%之間,其中的小孔的孔徑為5 30 μ m0上述纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置還包括熱水收集槽,所述熱水收集槽設置在輥體下方箱體底座之上。上述熱水收集槽的水通過輸送泵送到加熱罐內加熱,再送入熱源供應裝置進行熱水循環。本實用新型所具有的優點1、本實用新型在碳纖維原絲製造過程中,用多孔材料作為牽伸裝置傳動輥輥面, 運行中輥體內部通入定量恆溫熱水,在壓力作用下熱水由輥體內部通過多孔材料溢出,在輥體外部形成均勻不斷的水膜。更有利於纖維絲束強化水洗,去除殘留溶劑。在熱水的保溫保溼作用下,纖維絲束結構未定型之前確保了二甲基亞碸和水分雙擴散的穩定進行,減少纖維絲束在牽伸過程中的損傷,不易產生毛絲、斷絲。在流動均勻的熱水塑化作用下碳纖維原絲絲束能更好的進行強化水洗和高倍率的牽伸,並保證了碳纖維原絲絲束的高強度。2、箱體底部設有熱水收集槽,將多孔材料製成的傳動輥溢出的熱水收集在一起通過輸送泵送到加熱罐內,降低水資源與熱能的浪費,提高了水循環利用效率。熱水通過多孔材料輥體使熱水均勻的分布於輥體表面,使碳纖維原絲絲束受熱更均勻,在較大的牽伸力下不易產生毛絲或斷絲。 3、本實用新型提供的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,採用多孔材料輥體表面由內部向外部溢出定量恆溫熱水,在流動均勻的熱水塑化作用下碳纖維原絲絲束能更好的進行強化水洗和高倍率的牽伸。
圖1為本實用新型傳動裝置的結構示意圖;圖2為本實用新型纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置結構示意圖;其中附圖標記為1-底座,2-箱體,3-熱水收集槽,4-出液孔,5-傳動軸,6_傳動棍,7-傳動裝置,8-熱源供應裝置,9-泵,10-隔熱層。
具體實施方式
如圖1、圖2所示的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置結構示意圖,包括底座1、箱體2、固定在箱體上置於箱體內的傳動裝置7、熱源供應裝置8以及設置在箱體底座之上的熱水收集槽3,傳動裝置7包括傳動軸5和安裝於傳動軸5上傳動輥6,傳動軸5上均勻分布有多個出液孔4,傳動輥6的材料為多孔材料,熱源供應裝置8向傳動軸內供應熱水。多孔材料材質為不鏽鋼、鎳、鈦及其它金屬合金材料。熱源供應裝置供應的熱水溫度在50 99 "C。本實用新型利用多孔材料作為牽伸裝置輥面,設備運行中輥體內部通入定量恆溫熱水,在壓力作用下熱水由輥體內部通過多孔材料溢出,在輥體外部形成均勻不斷的水膜, 水洗和牽伸纏繞在傳動輥表面的纖維絲束。有利於纖維絲束強化水洗,去除殘留的溶劑。在熱水的保溫保溼作用下,纖維絲束結構未完全定型之前確保了二甲基亞碸和水分雙擴散的穩定進行,減少纖維絲束在牽伸過程中的損傷,不易產生毛絲、斷絲。在流動均勻的熱水塑化作用下碳纖維原絲絲束能更好的進行強化水洗和高倍率的牽伸,並保證了碳纖維原絲絲束的高強度。本實用新型在原絲絲束生產過程中,經過熱源供應裝置向不同的多孔材料輥中通入不同溫度的熱水(熱水溫度可以控制在50 99°C之間)形成各異的溫度場,熱源供應裝置中含有不同溫度的水介質通過隔熱層10隔開,通過泵9將不同溫度的水提供給不同的傳動軸中,這樣便形成了不同的溫度場。傳動軸中的熱水,通過出液孔4溢出在多孔材料製成的傳動輥上分布均勻,便於纏繞在傳動輥上的纖維絲束進行水洗和牽伸。在不同熱水的強化水洗後,使碳纖維原絲絲束在熱水作用下受熱更均勻並增強其塑化作用,達到碳纖維原絲絲束熱水高倍牽伸。輥體下方箱體底座之上設有熱水收集槽,將多孔材料輥體溢出的熱水收集在一起通過輸送泵送到加熱罐內,降低水資源於熱能浪費,提高了水循環利用效率。 多孔材料輥體主要採用不鏽鋼、鎳、鈦及其它金屬合金等耐高溫、耐腐蝕材料。熱水通過多孔材料輥體使熱水均勻的分布於輥體表面,使碳纖維原絲絲束受熱更均勻,在較大的牽伸力下不易產生毛絲或斷絲。本實用新型主要適用於碳纖維原絲紡織設備技術領域。主要使碳纖維原絲絲束在恆溫熱水中達到強化水洗與熱水高倍牽伸作用。本實用新型在原絲生產過程中,由熱源供應裝置向不同的多孔材料輥中通入不同溫度的熱水(熱水溫度可以控制在50 99°C之間)形成各異的溫度場,在不同熱水的強化水洗後,使碳纖維原絲絲束在熱水作用下受熱更均勻並增強其塑化作用,促進碳纖維原絲絲束熱水高倍牽伸。本實用新型中多孔材料採用不鏽鋼、鎳、鈦或其它金屬合金等耐高溫、耐腐蝕材料。其孔徑為5 30 μ m,厚度為2 5mm,孔隙度在30% 75%之間。不同溫度的熱水通過多孔材料輥體使熱水均勻的分布於輥體表面,使碳纖維原絲絲束受熱更均勻,在較大的牽伸力下不易產生毛絲或斷絲。本實用新型輥體下方箱體底座之上設有熱水收集槽,將多孔材料輥體溢出的熱水收集在一起通過輸送泵送到加熱罐內,進行熱水循環。降低水資源及熱能浪費,提高了利用
效率。 本專利提供了一種纖維絲束紡絲用水洗及熱水牽伸裝置。它主要特點是由多孔材料作為牽伸裝置輥面,正常運行中輥體內部通入定量恆溫熱水,在壓力作用下熱水由輥體內部通過多孔材料流出,在輥體外部形成均勻不斷的水膜。更有利於纖維絲束在水洗後,經過熱水牽伸裝置的強化水洗,去除殘留纖維絲束中的溶劑。在熱水的保溫保溼作用下,纖維絲束結構未定型之前確保了二甲基亞碸和水分雙擴散的穩定進行,減少纖維絲束在牽伸過程中的損傷,不易產生毛絲、斷絲。保證了纖維絲束的高強度。
權利要求1.纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,包括箱體(2)、設置在箱體(2)外部的熱源供應裝置(8)、固定在箱體(2)上且置於箱體內的多個傳動裝置(7)、設置在箱體(2)頂部的餘熱收集裝置(3),所述傳動裝置(7)包括傳動軸(5)和套於傳動軸上傳動輥(6),其特徵在於所述傳動輥(6)由多孔材料製成,所述傳動軸(5)為中空結構,其側壁均勻分布有多個出液孔(4),所述熱源供應裝置(8)與多個傳動軸(5)分別連通。
2.根據權利要求1所述的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,其特徵在於所述熱源供應裝置(8)用於產生過熱水蒸汽或高溫壓縮空氣。
3.根據權利要求1或2所述的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,其特徵在於所述多孔材料為金屬合金、不鏽鋼、鎳或鈦。
4.根據權利要求3所述的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,其特徵在於所述熱源供應裝置(8)供應的熱水溫度在50 99°C。
5.根據權利要求3所述的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,其特徵在於所述傳動輥厚度為2 5mm,孔隙度在30% 75%之間,其中多孔材料的孔徑為5 30 μ m。
6.根據權利要求5所述的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,其特徵在於所述纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置還包括熱水收集槽,所述熱水收集槽設置在輥體下方箱體底座之上。
7.根據權利要求6所述的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,其特徵在於所述熱水收集槽的水通過輸送泵送到加熱罐內加熱,再送入熱源供應裝置進行熱水循環。
專利摘要本實用新型涉及纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置,包括箱體、設置在箱體外部的熱源供應裝置、固定在箱體上且置於箱體內的多個傳動裝置、設置在箱體頂部的餘熱收集裝置,傳動裝置包括傳動軸和套於傳動軸上傳動輥,傳動輥由多孔材料製成,傳動軸為中空結構,其側壁均勻分布有多個出液孔,熱源供應裝置與多個傳動軸分別連通,本實用新型解決了現有的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置損傷纖維絲束、牽伸效率不高的技術問題,本實用新型提供一種可保證碳纖維原絲絲束的高強度、在較大的牽伸力下不易產生毛絲或斷絲的纖維絲束紡絲用水洗及熱牽伸裝置。
文檔編號D01D5/14GK202116699SQ20102064214
公開日2012年1月18日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者劉福傑, 龐培東, 王浩靜, 王磊濤, 程璐, 範立東 申請人:西安航科等離子體科技有限公司