一种PAN基碳纤维原丝纺丝用喷丝板及喷丝总成的制作方法

本发明属于纺丝领域，涉及一种喷丝板及喷丝总成。

背景技术：

碳纤维是以聚丙烯腈(PAN)纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原丝，通过加热除去碳以外的其它一切元素制成的一种高强度、高模量纤维。它具有很好的化学稳定性和耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、耐疲劳等性能，是制备高性能复合增强材料中的优良结构材料，因此被广泛应用于纺织、化工、机械、航空、建筑、体育用品等领域。

碳纤维用PAN纤维是以丙烯腈(AN)为原料，二甲基亚砜(DMSO)为溶剂，在引发剂的作用下聚合制得，并通过纺丝得到纤维。

现有喷丝板生产的丝束长度10m左右。

技术实现要素：

本发明要解决现有喷丝板生产的丝束长度10m左右的技术问题，提供了一种PAN基碳纤维原丝纺丝用喷丝板。

本发明一种PAN基碳纤维原丝纺丝用喷丝板包括板状的本体1，在本体1上设置若干喷丝孔2，喷丝孔2的一面为进料口，另一面为出料口，本体1为圆形；所述喷丝孔2是由6～12个相同的图形单元3按环形陈列排布，每个图形单元3内的喷丝孔2呈扇形排布。

所述喷丝孔2为圆形孔；喷丝孔2的孔径为50～70微米，喷丝孔2数量根据生产根数确定，可生产6K、8K、12K的碳纤维。

本体1的厚度为2～5mm，本体1可以采用钽加工。

所述喷丝孔2在图形单元3内由内向外呈同心圆结构陈列，前6～8层间距相等且比后面的宽。

本发明还提供了一种包含上述喷丝板的喷丝总成，该喷丝总成是由安装有喷丝头5和分配板7的分配容器4，底部对应分配板7进口的斜板9，与斜板9顶部连接的供给管道6以及与斜板9两侧连接且两端分别连接分配板7和供给管道6连接的漫流通道8；其中，分配板4出液口设置安装上述喷丝板的喷丝头5，喷丝头5的喷丝方向与液体流方向一致，斜板9所在平面与分配板7所在平面的角度为40～50°；供给管道6设有可与控制装置连锁的止回阀63和流量阀64，且与斜板9顶部连接的供给管道6连接段水平设置，喷丝头5通过PAN输送管道12与计 量装置11连通，计量装置11与计算机联锁。

优选地，还包括支撑装置10，分配容器4、斜板9以及供给管道6于斜板9顶部连接的水平段安装在支撑装置10上，分配板7垂直于支撑装置10的水平平面，斜板9所在平面与分配板7所在平面呈45°角。

采用本发明结构的喷丝板保证原液分配均匀且挤出量一致，得到的初生纤维粗细均匀，保证成型均匀，提高了出丝的品质。

本发明设计合理，结构简单，生产效率高，质量稳定，能够减少磨损，适用范围广，能生产出50米以上的丝束。

本发明适用于碳纤维、芳香族纤维、聚酰亚胺纤维、PBO纤维等纺丝所需。

附图说明

图1是本发明喷丝板的结构示意图；图2是喷丝总成的结构示意图，图中1——本体1，2——喷丝孔，3——图形单元，4——分配容器，5——喷丝头，6——供给管道，7——分配板，8——漫流通道，9——斜板，10——支撑装置，11——计量装置，12——PAN输送管道，61——上升段，62——平流段，63——止回阀，64——流量阀。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1进行说明，本实施方式中的PAN基碳纤维原丝纺丝用喷丝板包括板状的本体1，在本体1上设置若干喷丝孔2，喷丝孔2的一面为进料口，另一面为出料口，本体1为圆形；所述喷丝孔2是由12个相同的图形单元3按环形陈列排布，每个图形单元3内的喷丝孔2呈扇形排布，每个单元内有500个喷丝孔2。所述喷丝孔2为圆形孔；喷丝孔2的孔径为50微米。本体1的厚度为2.5mm，本体1可以采用钽加工。所述喷丝孔2在图形单元3内由内向外呈同心圆结构陈列，前6～8层间距相等且比后面的宽。

本实施方式喷丝板用于生产12K的碳纤维。

具体实施方式二：结合图1和2进行说明，本实施方式中的喷丝总成，从图2中可知，该分配总成是由分配板7、斜板9、支撑装置10、供给管道6、分配容器4、漫流通道8组成。其中，支撑装置10水平设置，分配容器4安装在支撑装置10的水平面上，分配板7固定在分配容器4的进口处，以使溶液进入分配容器4时实现分配。在分配板7的进口处有一个安装在支撑装置10水平面上的斜板9。斜板9与水平面的角度为45度，与分配板7的角度也为45度。这样的角度可使溶液流速适中，便于分配。否者，分配板7与水平面角度过大会引起湍流，过小则容易造成溶液在分配板上的流速不均。在斜板9的上端连接有供给管道6的水平段，该 水平段形成液体流动的平流段。平流段与斜板9的配合可使溶液在进入分配板7之前更加均匀，有利于防止丝束出现花丝、并丝或皮芯结构。供给管道6分为上升段61和平流段62，在上升段61上设有可以与计算机或控制系统连接的止回阀63和流量阀64，其中，流量阀64设置在止回阀63的下流段。同时，在分配板7和供给管道6的两端连接有与斜板9连接的漫流通道8，以防止纺丝原液流到斜板9上时从斜板9的两侧流出。分配容器4，分配板4出液口设置安装具体实施方式一所述喷丝板的喷丝头5，喷丝头5的喷丝方向与液体流方向一致，喷丝头5通过PAN输送管道12与计量装置11连通，计量装置11与计算机联锁控制PAN的流量。计量装置11与PAN储存装置连通。

在使用时，原液从供给管道6的上升段61流入到平流段62，再转向漫流经过斜板9，最后通过分配板7分配后进入到分配容器4中。原液是先通过纵流，再转为平流，再转向通过分配板，这样可以减小原液的膨胀压力，减少并丝和病丝的产生。