用于碳纤维原丝的空气处理装置制造方法
【专利摘要】本发明是一种用于碳纤维原丝的空气处理装置，包括设在蒸汽牵伸机的上下牵伸辊之间的处理器，处理器设有沿上下牵伸辊轴向并排设置的若干支架，支架的上部设有上集束导丝轮，支架的下部设有下平滑导丝轮，在上集束导丝轮和下平滑导丝轮之间的支架上设有导丝座，导丝座设有供丝束通过的通孔，沿着通孔四周设有一圈与进气管相接的环形空气流道，通孔的内壁上设有与环形空气流道相连通的喷气孔，喷气孔的中心线与通孔的中心偏心设置，通过喷气孔的压缩空气的空气压力为1.5-3kgf/cm2，空气处理时纱线张力为1.5-3kg/cm2，喷气孔喷出的空气在通孔内产生喷射区域为圆环的空气旋涡，使运行中的丝束单丝分离并得到充分松开。
【专利说明】用于碳纤维原丝的空气处理装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制取碳纤维原丝过程中的纺丝开纤装置，特别是一种用于碳纤维原丝的空气处理装置。
【背景技术】
[0002]在碳纤维原丝的纺丝工艺过程中，为了实现PAN纤维高强化、致密化和细旦化，上过油后的丝束经过干燥致密化处理后，还要进行第二次牵伸，其目的是经过3?5倍的牵伸，使丝束调整到最后的纤度，且经拉伸后纱线强度变得更高。为了确保已经过热水牵伸过的丝束还能拉伸到这个值，丝束必须在由中等压力的饱合水蒸汽提供的有高温环境下进行，即需要进行蒸汽牵伸。在蒸汽牵伸时处理的丝束数量越多，蒸汽牵伸的稳定性越差。这是由于在蒸汽牵伸管中的丝束从中间到边缘的温度差增加。在生产6K以下原丝时，这种温度差还不十分明显，但当生产12K以上原丝时，减少温度差的技术则必须应用于蒸汽牵伸系统。
[0003]在蒸汽牵伸前，丝束上油后纱线被硅油包覆，硅油拥有一些官能团，干燥时被干燥机的热量树脂化，硅油树脂具有高粘附性，并且使邻近的丝键合，从而抑制了纱线在蒸汽牵伸管道中散开。为了降低蒸汽牵伸管道中的丝束从中间到边缘的温度差，则必须切断丝之间的键合，进而提高纱线的铺展性。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，用于碳纤维原丝开纤的空气处理装置。
[0005]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种用于碳纤维原丝的空气处理装置，其特点是:包括设在蒸汽牵伸机的上下牵伸辊之间的处理器，处理器设有沿上下牵伸辊轴向并排设置的若干支架，支架的上部设有上集束导丝轮，支架的下部设有下平滑导丝轮，上集束导丝轮和下平滑导丝轮之间的距离为400-600mm，在上集束导丝轮和下平滑导丝轮之间的支架上设有导丝座，导丝座设有供丝束通过的通孔，沿着通孔四周设有一圈与进气管相接的环形空气流道，通孔的内壁上设有与环形空气流道相连通的8-12个喷气孔，喷气孔的中心线与通孔的中心偏心设置，偏移量为2.5-5_，通过喷气孔的压缩空气的空气压力为1.5-3kgf/cm2，空气处理时纱线张力为1.5-3 kg/cm2,喷气孔喷出的空气在通孔内产生喷射区域为圆环的空气旋涡，使运行中的丝束单丝分离并得到充分松开。
[0006]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的喷气孔的直径为2-4mm，通孔的直径为25_50mm。
[0007]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的导丝座与上集束导丝轮的距离为150-250mm。
[0008]与现有技术相比，本发明通过在蒸汽牵伸机的上下牵伸辊之间设有处理器，上油后的丝束经干燥机干燥后进入处理器时，来自压缩空气管道的强气流通过处理器上的喷嘴孔，在通孔内产生喷射区域为圆环的空气旋涡，使通孔内运行中的丝束单丝分离并得到充分松开。因而丝与丝之间的油键合被切开，进而丝的铺展能力得以提高。经空气处理进入蒸汽管道的纱线能迅速地展开，并使蒸汽热立即送到丝束中心。实践证明，未经空气处理的12K原丝经蒸汽牵伸只能牵伸1.8?2倍,而经过空气处理的12K原丝经蒸汽牵伸能牵伸
2.5?3倍，PAN原丝性能有明显提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的结构示意图。
[0010]图2是图1的右视结构示意图。
[0011]图3是图1的A向结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
[0013]参照附图1和图2，一种用于碳纤维原丝的空气处理装置，包括设在蒸汽牵伸机的上下牵伸辊2、6之间的处理器，处理器设有沿上下牵伸辊轴2、6向并排设置的若干支架4，相邻两个支架4之间的距离与蒸汽牵伸管道之间的间距相等，支架4的上部设有上集束导丝轮3，支架4的下部设有下平滑导丝轮5，使用下平滑导丝轮5可以防止纱线I交错，提高蒸汽牵伸的稳定性。上集束导丝轮3和下平滑导丝轮5之间的距离为400-600mm。距离越长，铺展性越好，然而，当距离超过600 mm以上，将导致纱线I被喷嘴内环面刮擦而破损，这同太高空气压力产生的情况相同。
[0014]如附图3所示，在上集束导丝轮3和下平滑导丝轮5之间的支架4上设有导丝座8，导丝座8设有供丝束通过的通孔9，通孔9的直径为25-50mm。导丝座8应放置在整个长度的偏上位置，所述的导丝座8与上集束导丝轮3的距离为150-250mm。
[0015]沿着通孔9四周设有一圈与进气管7相接的环形空气流道11，通孔9的内壁上设有与环形空气流道11相连通的8-12个喷气孔10，喷气孔10的直径为2-4mm，喷气孔10的中心线与通孔9的中心偏心设置，偏移量a为2.5-5_。空气压力越高，铺展性越好。然而，空气压力太高会由于空气摩擦和喷嘴内环面刮擦使纱线I破坏，导致蒸汽牵伸的稳定性显著降低，因此通过喷气孔10的压缩空气的空气压力应该设置在1.5-3kgf/cm2范围内。
[0016]在干燥机最后的干燥辊和蒸汽牵伸入料辊之间的牵伸率能控制空气处理工段的纱线I张力。纱线I张力越低，单丝运动越容易，并且铺展性能得到提高。然而，太低的张力导致纱线I在入料辊处弯曲并导致起毛，这是由于迷宫入口的刮擦所致，因此空气处理时纱线I张力应设置在1.5?3kg/cm2的范围内。喷气孔10喷出的空气在通孔9内产生喷射区域为圆环的空气旋涡，使通孔9内运行中的丝束单丝分离并得到充分松开。
[0017]丝束经处理器处理后送入蒸汽牵伸管道中。由于被处理的纱线I膨胀并且被完全解开，丝与丝之间的油键合被切开进而丝的铺展能力被提高，从而降低了蒸汽牵伸管道中的丝束从中间到边缘的温度差，使得蒸汽牵伸倍数大大提高，为了实现PAN纤维高强化、致密化和细旦化创造了很好条件。
【权利要求】
1.一种用于碳纤维原丝的空气处理装置，其特征在于:包括设在蒸汽牵伸机的上下牵伸辊之间的处理器，处理器设有沿上下牵伸辊轴向并排设置的若干支架，支架的上部设有上集束导丝轮，支架的下部设有下平滑导丝轮，上集束导丝轮和下平滑导丝轮之间的距离为400-600mm，在上集束导丝轮和下平滑导丝轮之间的支架上设有导丝座，导丝座设有供丝束通过的通孔，沿着通孔四周设有一圈与进气管相接的环形空气流道，通孔的内壁上设有与环形空气流道相连通的8-12个喷气孔，喷气孔的中心线与通孔的中心偏心设置，偏移量为2.5-5mm，通过喷气孔的压缩空气的空气压力为1.5_3kgf/cm2，空气处理时纱线张力为1.5-3 kg/cm2，喷气孔喷出的空气在通孔内产生喷射区域为圆环的空气旋涡，使运行中的丝束单丝分离并得到充分松开。
2.根据权利要求1所述的用于碳纤维原丝的空气处理装置，其特征在于:所述的喷气孔的直径为2-4臟，通孔的直径为25-50mm。
3.根据权利要求1所述的用于碳纤维原丝的空气处理装置，其特征在于:所述的导丝座与上集束导丝轮的距离为150-250mm。
【文档编号】D01D11/02GK103451755SQ201310387619
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月31日 优先权日:2013年8月31日
【发明者】于素梅, 迟玉斌, 朱延松, 刘兴苗, 李政治, 孙绿洲 申请人:连云港鹰游纺机有限责任公司