聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝用水份去除装置及方法与流程

本发明一般涉及化学纤维制造领域，具体涉及聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝生产设备，尤其涉及一种聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝用水份去除装置及方法，以及，使用上述多余水份去除装置和方法的聚丙烯腈基碳纤维原丝生产装置和方法。

背景技术：

目前，在聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝生产过程中，丝束经过水洗出口压辊挤压后，进入上油工序。在此过程中,压辊压力过大，会使纤维产生并丝及上油不均现象，影响碳纤维工艺和力学性能；如果压辊压力适宜，丝束带着大量水进入油剂循环槽，为保证油剂循环槽浓度恒定，就需要多补充油剂，为保证油剂循环槽液位稳定，这样就需要定期将油剂循环槽中多余的稀油剂排出，既麻烦又浪费。

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，一种既可以不排出多余的稀油剂，减轻操作人员强度，又可以保证装置连续稳定生产的装置和方法是非常必要的。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供既可以不排出多余的稀油剂，减轻操作人员强度，又可以保证装置连续稳定生产的装置和方法。

第一方面，本申请提供一种聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝用水份去除装置,该装置包括支架、固定在支架上的中空压缩空气分布管和托架；所述压缩空气分布管的顶部连通有将压缩空气引入的压缩空气总管；所述托架上开设有长条状的滑动口；所述滑动口内可滑动地悬挂排布有若干用于给丝束喷气除水的空气喷嘴；每个所述空气喷嘴通过压缩空气支管连接到所述压缩空气分布管。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述空气喷嘴包括倒t型的喷气管；所述喷气管水平部分的两端设置有将相邻空气喷嘴下方的丝束分开的挡丝板；所述喷气管的底面中部设有喷气孔。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述喷气管的上部顶部固定有环形的卡环；所述空气喷嘴通过卡在所述托架上方的卡环悬挂在所述滑动口上。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述压缩空气支管由安装有开关阀的塑料软管组成。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述挡丝板的底端为向下凸出的圆弧状。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述压缩空气总管上设有压力表和压力调节阀。

根据本申请实施例提供的技术方案,所述喷气孔为长条状。

第二方面，本申请还提供聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝用水份去除方法，包括以下步骤：将丝束上述任意一种装置进行除水，以去除多余的水份。

第三方面，本申请还提供一种聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝生产装置，依次包括对丝束进行水洗的水洗装置、上述任意一种多余水份去除装置以及给去除水份后的丝束进行上油的上油装置。

第四方面，本申请还提供一种聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝生产方法，包括以下步骤：

水洗丝束通过压辊后用上述多余水份去除方法对丝束进行除水；

对除水后的丝束进行上油。

本申请通过在聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝生产中，通过增加本申请设计的多余水份去除装置对水洗后丝束中的水份进行去除，解决了用压辊压紧除水产生的并丝并且导致上油不均匀的问题，也解决了不除水导致的稀释油剂造成油剂浪费且增加成本的问题；本申请通过在水洗后增加一个水份去除步骤既可以达到降低丝束含水量的目的；同时还有使丝束分散均匀，降低丝束含油不均匀率的作用，对于提高原丝和碳纤维质量效果明显。同时本申请还减轻了操作人员的劳动强度，可保证装置连续稳定的生产。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请中聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝用水份去除装置的结构示意图；

图2是图1中空气喷嘴的结构示意图；

图3是图2的a-a面剖视图。

图中标号：

10、支架；

20、压缩空气分布管；

30、托架；

40、压缩空气总管；

50、空气喷嘴；

60、压缩空气支管；

51、喷气管；

52、挡丝板；

53、喷气孔；

54、卡环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1为本申请聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝用水份去除装置一种实施例的结构示意图,包括支架10、固定在支架10上的中空压缩空气分布管20和托架30；所述压缩空气分布管20的顶部连通有将压缩空气引入的压缩空气总管40；所述托架30上开设有长条状的滑动口；所述滑动口内可滑动地悬挂排布有若干用于给丝束喷气除水的空气喷嘴50；每个所述空气喷嘴50通过压缩空气支管60连接到所述压缩空气分布管20。在除水过程中，通过压缩空气分布管20将从压缩空气总管40中引入的压缩空气分布均匀，从而使得分别对丝束进行喷气除水的气流均匀，各个丝束除水后的水份含量也是均匀的。

如图2所示,所述空气喷嘴50包括倒t型的喷气管51；所述喷气管51水平部分的两端设置有将相邻空气喷嘴下方的丝束分开的挡丝板52；所述喷气管51的底面中部设有喷气孔53。丝束从每个空气喷嘴50两端的挡丝板52之间穿过，挡丝板52很好地将相邻的丝束分开了，在本实施例中，挡丝板52为两个，在其他实施例中，所有空气喷嘴50也可以只在同侧设计一个挡丝板。在本实施例中，空气喷嘴50为倒t型，在其他实施例中，空气喷嘴50也可以只是一根管，而挡丝板可以可滑动地固定在托架30的底端，将各个空气喷嘴50间隔分开即可。

在本实施例中，空气喷嘴50有一段竖直的管和一段水平的管垂直组成，此时，水平的管部的凸出于竖直的管的部分为实心的以避免气流在水平的管的部分被分散降压。

优选地,所述喷气管51的上部顶部固定有环形的卡环；所述空气喷嘴50通过卡在所述托架30上方的卡环54悬挂在所述滑动口上；空气喷嘴50与托架的相对滑动的方式也可以是其他的方式，例如，通过在空气喷嘴的顶端固定一个可以套在托架上的环，此时托架为圆柱状；也可以为在托架的一侧设计滑槽，而空气喷嘴的侧边设计有可在滑槽内滑动的滑块。

优选地,所述压缩空气支管60由安装有开关阀的塑料软管组成。

优选地,所述挡丝板52的底端为向下凸出的圆弧状，挡丝板52的圆弧状设计有利于丝束的传送，避免丝束不小心位于挡丝板正下方时被挡丝板的棱角挂断。

优选地,所述压缩空气总管40上设有压力表和压力调节阀。

优选地,所述喷气孔53为长条状，长条状的喷气孔有利于增加喷气的压力，提高水份去除的效率。

第二种实施例：本申请提供的聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝用水份去除方法，包括以下步骤：将丝束通过上述任意一种装置进行除水。

第三种实施例：本申请提供的一种聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝生产装置，依次包括对丝束进行水洗的水洗装置、上述任意一种多余水份去除装置以及给去除水份后的丝束进行上油的上油装置。

第四实施例：本申请提供的一种聚丙烯腈基碳纤维干喷湿纺原丝生产方法，包括以下步骤：

水洗丝束通过压辊后用第二种实施例的方法对丝束进行除水；

对除水后的丝束进行上油。

由本申请的的上述技术方案和现有技术中的技术方案进行对比实验结果如下表1所示：

表1

实验情况说明：

实验2为不使用本申请方案时的实验结果，不使用本装置时，通过加大水洗出口压辊的压力对水洗后丝束进行除水，此时原丝的含油不均匀率最高为7％，且由于压辊除水并不能充分，导致还是需要定期上油装置的上油循环槽中排出稀油剂。

实验1、实验3和实验4：即为使用本装置时，原丝上油后含油不均匀率的一个实验结果，其中水分去除装置压缩空气压力为逐渐变小，可见使用本装置后，原丝的含油不均匀率明显下降；通过增加水份去除装置压缩空气的压力即可提高水份的去除率，且可实现完全不需要从上油装置的上油循环槽中排出稀油剂。

按照本发明所述方法对丝束进行处理，是本发明的优选例，通过此优选条件丝束含油均匀，不需要从油剂循环槽排出稀油剂。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。