聚丙烯腈原絲紡位切換器的製造方法

2023-12-05 01:18:11 2

聚丙烯腈原絲紡位切換器的製造方法
【專利摘要】一種聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，包括：扁形的本體具有上表面和下表面，在所述上表面中部設有一出口，在所述下表面設有與所述出口相錯設置的一入口，在所述本體內部有一導流管道，所述導流管道一埠與所述出口連通，另一埠與所述入口連通，所述本體上設有多對貫通孔本實用新型的目的在於確保在同一紡絲機及凝固浴系統上製備不同牌號的聚丙烯腈基碳纖維原絲產品，降低生產成本，提高生產效率。
【專利說明】聚丙烯腈原絲紡位切換器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於聚丙烯腈基碳纖維原絲製備領域，具體涉及聚丙烯腈基碳纖維原絲紡絲工序紡絲機上的關鍵部件。

【背景技術】
[0002]紡絲機(spinning machine of chemical fibre)是一種使成纖聚合物溶液或熔體形成絲狀物的機器，根據纖維紡絲方法不同，紡絲機分為溼法紡絲機、熔體紡絲機、幹法紡絲機三種類型。
[0003]目前，聚丙烯腈(PAN)基碳纖維原絲主要採用溼法和乾濕法兩種工藝。溼法紡絲機，紡絲溶液經混合、過濾和脫泡等紡前準備後，送至紡絲機，通過紡絲泵計量，經燭形濾器、鵝頸管進入噴絲頭，從噴絲頭毛細孔中擠出的溶液細流進入凝固浴，溶液細流中的溶劑向凝固浴擴散，浴中的凝固劑向細流內部擴散，細流中溶劑達到臨界濃度時，聚合物在凝固浴中析出而形成初生纖維。幹法紡絲機，幹法紡絲時從噴絲頭毛細孔中擠出的紡絲溶液不進入凝固浴，而進入紡絲甬道。通過甬道中熱空氣的作用，使溶液細流中的溶劑快速揮發，並被熱空氣流帶走。溶液細流在逐漸脫去溶劑的同時發生濃縮和固化，並在卷繞張力的作用下伸長變細而成為初生纖維，其中溼法紡絲機又分短纖維和長纖維兩種，短纖維紡絲機的特點是噴絲頭中噴絲帽(板)孔數甚多，通常為3000至數萬孔。紡長絲用噴絲頭一般在150孔以下，紡帘子線纖維的孔數多至3000孔，根據纖維紡絲方法以及紡絲材料不同，紡絲機有不同的種類，噴絲頭也有不同的大小和孔數。
[0004]紡絲機的組成,全機由轉動部分和靜止部分組成。轉動部分有計量泵、計量泵傳動裝置、F2拉出輥部分、轉向小輥、集束輥及其傳動機構。靜止部分有燭型過濾器、噴絲頭組件、凝固浴槽、上下浸盤、機架、導絲架及其附屬管線閥門組成。紡絲機各部件的作用在腈綸生產中，紡絲機主要是將丙烯腈聚合後經過紡前處理的原液，紡製成具有一定物理機械性能的絲束。為此，紡絲機必須具有提供原液、紡絲成形和拉伸三部分執行機構。計量泵的作用，紡絲計量泵是紡絲機提供原液的機構，它的任務是將原液均勻、連續、適量準確地輸送到噴絲頭，使原液在噴絲頭內產生一定的壓力。燭型過濾器的作用，燭型過濾器的任務是除去進入噴絲頭的原液中細小雜質，以保證噴絲頭暢通無阻。噴絲頭的作用，噴絲頭的任務是將無定型的原液轉為具有一定形狀的纖維。紡絲箱的作用，紡絲箱的任務是將噴絲頭噴出的絲束，在一定溫度、濃度、流速的凝固浴中進行凝固，使膠狀纖維成為固體纖維。F2導絲輥(50#輥)的作用。F2導絲輥(50#輥)的任務是將凝固後的絲束，以一定的速度從凝固浴中拉出，輸送到上浸盤轉向小輥處。轉向小輥的作用。轉向小輥(8#輥)的任務是將絲束浸入上浸盤中並使絲束轉向同一方向運動，並匯集到集束輥處。集束輥的作用。集束輥的作用是將各紡絲箱上的紡位數股的絲束在小浸盤匯集到一起，順利通過上浸盤送入下浸盤。上下浸盤的作用。上下浸盤的作用是使絲束在紡絲箱內的未充分完成的雙擴散作用絲束，即在上下浸盤內進一步充分成形
[0005]中國實用新型專利CN 104088029 A公開了一種一種聚丙烯腈基碳纖維原絲的製備方法，聚丙烯腈紡絲原液出絲後，採用先進入一段非凝固浴，再進入凝固浴中的組合凝固成型工藝。即聚丙烯腈紡絲原液從噴絲板的孔流出後先經過一段非凝固浴，然後再進入凝固浴凝中的成型工藝。包括如下步驟:丙烯腈紡絲原液經組合凝固成型工藝凝固成型後，依次經過牽伸、水洗、上油、乾燥、蒸汽牽伸或沸水牽伸、熱定型、烘乾步驟，最後收絲，紡絲機是聚丙烯腈(PAN)基碳纖維原絲製備中的關鍵設備之一，特別是在PAN原絲聚合與紡絲凝固成型等工序銜接的過程中，紡絲機起著橋梁作用，PAN原絲根據應用的需要，被劃分為不同規格牌號，從纖維絲束數量上可以分為IK(100)、3K(3000)、6Κ (6000)、12Κ (12000)、24Κ(24000)等，目前，除了技術問題制約碳纖維產業化進程外，生產成本高也是制約碳纖維產業化發展的重要因素。在同一紡絲機及凝固浴系統上進行不同牌號PAN原絲產品製備是降低生產成本方式之一，在進行不同牌號原絲產品切換時，尤其是小絲束向大絲束PAN原絲產品切換，由於絲束大，噴絲板尺寸也隨之增大，導致紡位的數量也不同，如何進行紡位切換，成為目前急需解決的問題。
實用新型內容
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種聚丙烯腈原絲紡位切換器，，包括:扁形的本體I，分為上表面11和下表面12,在所述本體I上表面11中部設有一出口 111，在所述本體I的下表面12設有與所述出口 111相錯開設置的一入口 121，在所述本體I內部有一導流管道13，其中，所述導流管道13 —埠與所述出口 111連通，另一埠與所述入口121連通，所述本體I設有多對貫通孔14。
[0007]所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述導流管道13的半徑小於所述出口 111的半徑。
[0008]所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述貫通孔14設有8個對應設成兩排，且位於所述出口 111的兩側。
[0009]所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述貫通孔14為一臺階性通孔。
[0010]所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述貫通孔14設有4對。
[0011]所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述導流管道13呈Z型。
[0012]所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述入口 121位於靠近所述本體I的端部。
[0013]所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述本體I為一方形。
[0014]本實用新型的技術效果在於:
[0015]本實用新型旨在提供一種PAN原絲紡位切換器，保證在同一紡絲機及凝固浴系統上製備PAN不同牌號原絲產品，降低生產成本，提高生產效率。
[0016]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為聚丙烯腈原絲紡位切換器俯視圖；
[0018]圖2為為聚丙烯腈原絲紡位切換器剖面圖。
[0019]其中，附圖標記
[0020]I 方形本體
[0021]11上表面
[0022]111出口
[0023]12下表面
[0024]121入口
[0025]13導流管道
[0026]14貫通孔

【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述。
[0028]本實用新型提供了一種聚丙烯腈原絲紡位切換器，如圖1所示包括:切換器上表面中部設有一出口 111為紡絲液出口，下表面一側有一貫通孔121為紡絲液入口，此入口和出口連接，在切換器內部形成一定長度的導流管13，切換器上面有8個規則分布的通透緊固螺栓貫通孔14。
[0029]如圖2所示，所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述孔洞的半徑小於所述出口 111的半徑。所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述貫通孔14設有8個對應設成兩排，且位於所述出口 111的兩側。所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述貫通孔14為一緊固螺栓貫通孔。所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述導流管道13連通出口 111與所述入口 121呈Z型走向。所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述入口 121位於第一對貫通孔14與第二對貫通孔14之間。所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，所述本體I為一方形。
[0030]聚丙烯腈(PAN)基碳纖維原絲製備過程中，因纖維絲束數量不等，為了使纖維絲束位於甬道正中間，需使用切換器進行矯正，紡絲原液通過紡絲泵計量，經過濾器、鵝頸管進入噴絲頭，本發明的紡位切換器設置於過濾器和鵝頸管之間，利用緊固螺栓或者螺絲穿過將紡絲切換器以靜密封方式固定在紡絲機機架平臺上，紡位切換器下部的入口與過濾器出口相連通，紡位切換器上部中心處的出口與鵝頸管的入口相連通，紡位切換器的內部有一導流管，導流管的一端與紡位切換器的入口相連通，另一端與紡絲切換器的出口相連通，紡絲原液從過濾器流出進入導流管，導流管呈Z型，紡絲原液經過導流管改變流向後進入鵝頸管，紡絲原液經過切換器改變流向，使的不同的噴絲頭噴出的絲束正好位於甬道的中間，從而避免了更換紡絲機及凝固浴系統。
[0031]本實用新型提供的一種PAN原絲紡位切換器，保證在同一紡絲機及凝固浴系統上製備PAN不同牌號原絲產品，降低生產成本，提高生產效率。
【權利要求】
1.一種聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，包括:扁形的本體(I)具有上表面(11)和下表面(12)，在所述上表面(111)中部設有一出口(111)，在所述下表面(12)設有與所述出口(111)相錯設置的一入口(121)，在所述本體(I)內部有一導流管道(13)，所述導流管道(13) —埠與所述出口(111)連通，另一埠與所述入口(121)連通，所述本體(I)上設有多對貫通孔(14)。
2.如權利要求1所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，所述導流管道(13)的半徑小於所述出口(11)的半徑。
3.如權利要求1所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，所述貫通孔(14)對應設成兩排，且位於所述出口(111)的兩側。
4.如權利要求1或3所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，所述貫通孔(14)為一臺階性通孔。
5.如權利要求4所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，所述貫通孔(14)設有4對。
6.如權利要求1所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，所述導流管道(13)呈Z型。
7.如權利要求1所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，所述入口(121)位於靠近所述本體(I)的端部。
8.如權利要求1所述的聚丙烯腈原絲紡位切換器，其特徵在於，所述本體(I)為一方形。
【文檔編號】D01D13/02GK204174335SQ201420620659
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】吳明金, 廉信淑, 郭世強, 肖建文, 劉長清, 趙建華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司