碳纤维原丝用分丝装置的制作方法

本实用新型涉及一种碳纤维原丝用分丝装置。

背景技术：

碳纤维是含碳量在90％以上的无机高分子纤维，除具有一般碳素材料的耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性外，还具有柔软可加工性，质轻，比强度和比模量高，是新一代增强材料，广泛用于体育器械、纺织、化工机械、医学、军事，以及众多尖端科技领域。但是原丝质量仍是碳纤维发展历程中的一个瓶颈。

碳纤维原丝的制作过程为：聚合原液经过凝固成型为初生纤维，水洗牵伸、干燥致密化和上油之后，丝束进入到蒸汽牵伸机，再次进行高倍率牵伸，大大提高丝束取向度与结晶度，增强丝束的物理机械性能，再经过二次上油，干燥热定型后收卷为原丝。

在凝固成型过程中，纤维内部存在许多微小孔洞，在孔洞中为水和溶剂的混合物，丝束展幅不均匀，影响水洗效果，导致原丝溶剂残留分布不均匀，检测原丝成品丝溶剂指标合格情况下，展幅不均导致丝束内部个别位溶剂残留量过高，孔隙率高，该部位纤维在烘干过程中致密化效果较差，原丝截面呈失透状态，烘干过程中易融并，碳化预氧化过程中易粘连并丝。展幅不均将导致丝束厚薄不均，丝束过上油进口压辊时，一束丝中受力存在差异，导致上油均匀性降低，也是碳化产生毛丝和硬刺丝的一个重要原因。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种碳纤维原丝用分丝装置，造价低廉、结构紧凑、安全可靠，操作方便，可在丝束运行过程中进行调节，能有效提高丝束在凝固浴、水洗及上油过程中丝束的展幅均匀性和幅宽，帮助丝束在凝固浴中的溶剂扩散、在水洗过程中丝束残留溶剂的洗涤以及提高丝束的上油均匀性，解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种碳纤维原丝用分丝装置，包括安装底座、导丝杆轴、若干分丝环、若干紧定螺钉、导丝杆轴转动调节柄，导丝杆轴的两端分别设有安装底座，且导丝杆轴的端部分别与安装底座过渡配合，分丝环的中部分别设有通孔，导丝杆轴依次穿过分丝环的通孔，分丝环还设有螺钉孔，螺钉孔内设有用于紧固分丝环在导丝杆轴上的紧定螺钉，导丝杆轴的端部设有导丝杆轴转动调节柄。

进一步地，导丝杆轴设有用于容纳紧定螺钉且紧定螺钉沿导丝杆轴的轴向自由滑动的卡槽。

进一步地，导丝杆轴转动调节柄采用“7”字型导丝杆轴转动调节柄，导丝杆轴转动调节柄包括手柄和连杆，连杆的一端连接导丝杆轴，连杆的另一端连接手柄。

进一步地，连杆的端部焊接在导丝杆轴上且连杆与紧定螺钉平行设置。

进一步地，导丝杆轴、分丝环和导丝杆轴转动调节柄均采用不锈钢制成。

进一步地，导丝杆轴、分丝环、紧定螺钉分别设有光洁度要求为镜面抛光的抛光层，且抛光层的粗糙度Ra＜0.02mm。

本实用新型的有益效果是：该种碳纤维原丝用分丝装置，对各道工序丝束展幅进行控制，提高展幅均匀性，通过大量生产数据证明，原丝溶剂残留量明显降低，上油均匀性提高，原丝和碳丝外观合格率均明显提高。该种碳纤维原丝用分丝装置，为模块化加工安装，加工成本明显降低，加工精度提高，安装和调校方便，可适用于各种规格和工艺的原丝生产中。该种碳纤维原丝用分丝装置，可在生产线运行过程中进行操作和调节，方便快捷，调节自由度大，有利于快速解决丝束展幅不均的问题，有效降低丝束中溶剂残留量，提高上油和热处理受热均匀性，有利于提高原丝质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例碳纤维原丝用分丝装置的结构示意图；

图2是实施例碳纤维原丝用分丝装置的另一结构示意图。

图3是图2的A-A向的结构示意图。

其中：1-导丝杆轴，2-分丝环，3-紧定螺钉，4-导丝杆轴转动调节柄，5-安装底座，6-卡槽；41-手柄，42-连杆。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例

一种碳纤维原丝用分丝装置，如图1和图2，包括安装底座5、导丝杆轴1、若干分丝环2、若干紧定螺钉3、导丝杆轴转动调节柄4，导丝杆轴1的两端分别设有安装底座5，且导丝杆轴1的端部分别与安装底座5过渡配合，分丝环2的中部分别设有通孔，导丝杆轴1依次穿过分丝环2的通孔，分丝环2还设有螺钉孔，螺钉孔内设有用于紧固分丝环2在导丝杆轴1上的紧定螺钉3，导丝杆轴1的端部设有导丝杆轴转动调节柄4。通过转动导丝杆轴转动调节柄4来保证紧定螺钉3垂直于水平面。

导丝杆轴1设有用于容纳紧定螺钉3且紧定螺钉3沿导丝杆轴1的轴向自由滑动的卡槽6。导丝杆轴1上有一条卡槽6，该卡槽6对分丝环2进行经向定位，分丝环2通过紧定螺钉3被卡在卡槽6中，不能绕导丝杆轴1转动，但是能在卡槽6内沿着导丝杆轴1轴向自由滑动。

该种碳纤维原丝用分丝装置，紧定螺钉3直接与丝束接触，通过滑动两个相邻紧定螺钉3来调整间隙，从而调节其中的丝束的幅宽，对各道工序丝束展幅进行控制，提高展幅均匀性，通过大量生产数据证明，原丝溶剂残留量明显降低，上油均匀性提高，原丝和碳丝外观合格率均明显提高。

导丝杆轴转动调节柄4采用“7”字型导丝杆轴转动调节柄4，导丝杆轴转动调节柄4包括手柄41和连杆42，连杆42的一端连接导丝杆轴1，连杆42的另一端连接手柄41。连杆42的端部焊接在导丝杆轴1上且连杆42与紧定螺钉3平行设置。导丝杆轴1装于安装底座5后，导丝杆轴1能够自由转动。导丝杆轴转动调节柄4焊接在导丝杆轴1的生产线工人操作侧。导丝杆轴转动调节柄4为“7”型，握柄处与紧定螺钉3平行安装，使握柄能在转动时处于液面上。

参见附图2，实施例的碳纤维原丝用分丝装置的操作方式如下：

确定安装底座5的位置，导丝杆轴1安装在安装底座5上后，从而确定导丝杆轴1的高度和位置，导丝杆轴1可在丝束上方，也可在丝束下方，本实施例优选导丝杆轴1在丝束的上方。

将分丝环2的螺钉孔对准导丝杆轴1上的分丝环2卡槽6后推入导丝杆轴1，安装紧定螺钉3，安装时，保持紧定螺钉3有一定松弛度，可便于分丝环2能滑动，并保持紧定螺钉3与丝束平行。

适当调节紧定螺钉3间隙，转动导丝杆轴转动调节柄4，使紧定螺钉3垂直于丝束，并使每束丝介于两个紧定螺钉3之间，通过滑动两个相邻紧定螺钉3来调整间隙，从而调节其中的丝束的幅宽。确定丝束幅宽后，拧紧紧定螺钉3，使分丝环2不能在卡槽6内滑动。通过此方法，依次从凝固浴到水洗上油能逐个调节分丝装置来确定丝束幅宽。

分丝装置所用零件包括导丝杆轴1、分丝环2和导丝杆轴转动调节柄4均优选为不锈钢材质，导丝杆轴1、分丝环2、紧定螺钉3的光洁度要求为镜面抛光，Ra＜0.02mm。

实施例的碳纤维原丝用分丝装置包括导丝杆轴1、分丝环2、紧定螺钉3、导丝杆轴1转动调节、安装底座5。整套设备结构简单，设计精巧，制作成本低，经济适用，操作方便快捷，可在丝束运行过程中进行调节，能有效提高丝束在凝固浴、水洗及上油过程中丝束的展幅均匀性和幅宽，帮助加快丝束在凝固浴中的溶剂扩散、降低在水洗过程中丝束溶剂残留量，提高洗涤效果以及丝束的上油均匀性。

实施例的碳纤维原丝用分丝装置应用后，对各道工序丝束展幅进行控制，提高展幅均匀性，通过大量生产数据证明，原丝溶剂残留量明显降低，上油均匀性提高，原丝和碳丝外观合格率均明显提高。

实施例的碳纤维原丝用分丝装置适用于不同原丝规格，以T300规格的12K原丝为例，适当控制原丝水洗及上油展幅，能够明显降低原丝的溶剂残留量，提高原丝上油均匀性，提高原丝及碳丝外观合格率，降低复材加工过程中的碳丝起毛量，提高后道可加工性。具体见下表1。

表1实施例对T300规格的12K原丝进行分丝的效果数据表

实施例的碳纤维原丝用分丝装置，可在生产线运行过程中进行操作和调节，方便快捷，调节自由度大，有利于快速解决丝束展幅不均的问题，有效降低丝束中溶剂残留量，提高上油和热处理受热均匀性，有利于提高原丝质量。实施例的碳纤维原丝用分丝装置，为模块化加工安装，加工成本明显降低，加工精度提高，安装和调校方便，可适用于各种规格和工艺的原丝生产中。实施例的碳纤维原丝用分丝装置，可适用于原丝生产工序中的全流程段，适用性广。

应了解，上述实施例仅为本实用新型的较优实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围仅受权利要求书限定，因而：凡依本实用新型的结构、形状、原理所作的等效变化，均涵盖于本实用新型的保护范围之内。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细的说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。