碳纤维原丝干喷湿纺凝固纺丝装置的制作方法

1.本实用新型涉及碳纤维生产设备领域，详细地讲是一种碳纤维原丝干喷湿纺凝固纺丝装置。


背景技术：

2.众所周知，在碳纤维原丝生产中，干喷湿纺是最先由日本发展起来的一种新型纺丝方法，目前已广泛用于工业生产，其最大的优势在于可实现高的纺丝速度，并且可纺高固含量及高粘度的纺丝。为实现上述优势，所以就需要低浓、低温、高循环量的凝固环境，以达到快速凝固的效果。但在实际生产中，高的凝固循环量会从四周冲击丝束，使丝束出现离散，极易出现离群的浮丝，进而产生毛丝和断丝，实践证明，碳纤维原丝的毛丝或断丝大多产生在喷丝和凝固体系，严重影响产品质量。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种碳纤维原丝干喷湿纺凝固纺丝装置，防止丝束离散，减少干喷湿纺高凝固循环量从四周冲击丝束导致的毛丝或断丝问题，提高原丝质量。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳纤维原丝干喷湿纺凝固纺丝装置，设有凝固浴槽，其特征是，喷丝头安装于凝固浴槽上方，喷丝头的板面距离凝固浴槽液面5mm-12mm；轴向平行的引丝辊间隔安装于喷丝头正下方的凝固浴槽中，每个引丝辊与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，其曲率半径r为200mm-600mm之间；牵引辊安装于凝固浴槽另一侧上方，其表面为平面；与丝束接触的导丝辊、牵伸辊表面均采用抛光处理，其表面粗糙度为0.1μm，且均选用耐腐蚀材质。
5.本实用新型的有益效果是，结构简单，通过在凝固浴中设置有一定曲率半径的多组导丝辊，并施加一定张力，集束丝束，从而防止丝束离散，减少干喷湿纺高凝固循环量从四周冲击丝束导致的毛丝或断丝问题，提高原丝质量。
附图说明
6.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
7.图1本实用新型的结构示意图。
8.图中1.喷丝头、2.引丝辊、3.凝固浴槽、4.牵引辊。
具体实施方式
9.在图中，本实用新型设有凝固浴槽3，喷丝头1安装于凝固浴槽3上方，喷丝头1的板面距离凝固浴槽3液面5mm-12mm；轴向平行的引丝辊2间隔安装于喷丝头1正下方的凝固浴槽3中，引丝辊2其数量为多组，每个引丝辊2与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，其曲率半径r为200mm-600mm之间，使丝束集束，其最下方一个辊兼做导向辊；牵引辊4安装于
凝固浴槽3另一侧上方，其表面为平面；与丝束接触的导丝辊2、牵伸辊4表面均采用高精度抛光处理，其表面粗糙度为0.1μm，且均选用耐腐蚀材质，避免损伤丝束及防止凝固浴溶液腐蚀。
10.实施例1
11.丝束从喷丝头1板面喷出进入凝固浴槽3，丝束通过各引丝辊2，其表面与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，曲率半径r为200mm，之后通过牵引辊4离开凝固浴槽3，通过调整牵引辊速度，使丝束张力为0.2cn/tex。
12.实施例2
13.丝束从喷丝头1板面喷出进入凝固浴槽3，丝束通过各引丝辊2，其表面与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，曲率半径r为400mm，之后通过牵引辊4离开凝固浴槽3，通过调整牵引辊速度，使丝束张力为0.3cn/tex。
14.实施例3
15.丝束从喷丝头1板面喷出进入凝固浴槽3，丝束通过各引丝辊2，其表面与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，曲率半径r为600mm，之后通过牵引辊4离开凝固浴槽3，通过调整牵引辊速度，使丝束张力为0.4cn/tex。
16.比较例1
17.丝束从喷丝头1板面喷出进入凝固浴槽3，丝束通过各引丝辊2，其表面与丝束接触面均为平面，之后通过牵引辊4离开凝固浴槽3，通过调整牵引辊速度，使丝束张力为0cn/tex。
18.比较例2
19.丝束从喷丝头1板面喷出进入凝固浴槽3，丝束通过各引丝辊2，其表面与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，曲率半径r为100mm，之后通过牵引辊4离开凝固浴槽3，通过调整牵引辊速度，使丝束张力为0.3cn/tex。
20.比较例3
21.丝束从喷丝头1板面喷出进入凝固浴槽3，丝束通过各引丝辊2，其表面与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，曲率半径r为700mm，之后通过牵引辊4离开凝固浴槽3，通过调整牵引辊速度，使丝束张力为0.3cn/tex。
22.比较例4
23.丝束从喷丝头1板面喷出进入凝固浴槽3，丝束通过各引丝辊2，其表面与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，曲率半径r为400mm，之后通过牵引辊4离开凝固浴槽3，通过调整牵引辊速度，使丝束张力为0.1cn/tex。
24.比较例5
25.丝束从喷丝头1板面喷出进入凝固浴槽3，丝束通过各引丝辊2，其表面与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，曲率半径r为400mm，之后通过牵引辊4离开凝固浴槽3，通过调整牵引辊速度，使丝束张力为0.5cn/tex。
26.实施例1-3、比较例1-5与100m离开凝固浴原丝毛丝数量、断丝及原丝强度关系如表1所示
27.表1
[0028][0029]
由实施例1-3、比较例1可以看出当引丝辊表面与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，对丝束施加合适的张力，可有效减少其毛丝及断丝数量，提高原丝质量。


技术特征：
1.一种碳纤维原丝干喷湿纺凝固纺丝装置，设有凝固浴槽，其特征是，喷丝头安装于凝固浴槽上方，喷丝头的板面距离凝固浴槽液面5mm-12mm；轴向平行的引丝辊间隔安装于喷丝头正下方的凝固浴槽中，每个引丝辊与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，其曲率半径r为200mm-600mm之间；牵引辊安装于凝固浴槽另一侧上方，其表面为平面；与丝束接触的导丝辊、牵伸辊表面均采用抛光处理，其表面粗糙度为0.1μm，且均选用耐腐蚀材质。

技术总结
本实用新型涉及一种碳纤维原丝干喷湿纺凝固纺丝装置，属于碳纤维生产设备领域。喷丝头安装于凝固浴槽上方，喷丝头的板面距离凝固浴槽液面5mm-12mm；轴向平行的引丝辊间隔安装于喷丝头正下方的凝固浴槽中，每个引丝辊与丝束接触面均为有一定曲率半径的曲面，其曲率半径R为200mm-600mm之间；牵引辊安装于凝固浴槽另一侧上方，其表面为平面；与丝束接触的导丝辊、牵伸辊表面均采用抛光处理，其表面粗糙度为0.1μm，且均选用耐腐蚀材质。本实用新型结构简单，通过在凝固浴中设置有一定曲率半径的多组导丝辊，并施加一定张力，集束丝束，从而防止丝束离散，减少干喷湿纺高凝固循环量从四周冲击丝束导致的毛丝或断丝问题，提高原丝质量。量。量。


技术研发人员：勇国庆 沙玉林 李日滨 姜永强 姜宁 谷玺锦
受保护的技术使用者：威海拓展纤维有限公司
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/7/11