脆性齐聚物连续熔融纺丝集束装置的制作方法

本公开涉及一种脆性齐聚物连续熔融纺丝集束装置。

背景技术：

新型材料纤维在国防武器装备、航空航天、深海作业、原子核能、电子信息、化工、冶金等领域中具有不可替代的作用。目前先驱体法制备陶瓷纤维作为高技术的关键材料，无论是军工还是在民品上都有广泛的应用前景。但是在实际纺丝过程中，很容易出现原丝受到较大摩擦力破坏其表面结构的状况，从而影响纺丝的质量。

技术实现要素：

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供了一种脆性齐聚物连续熔融纺丝集束装置，其包括喷丝板，其用于制备原丝；环形喷雾管路，其设置在喷丝板的原丝出口下方，呈环形，用于给穿过环形喷雾管路的原丝上油；冷却单元，其通过管道与环形喷雾管路连通；集束轮，其设置在环形喷雾管路下方，用于将原丝绞合成束；以及卷绕筒，其设置在集束轮下方，用于卷绕绞合成束的原丝。

根据本公开的至少一个实施方式，原丝为齐聚物原丝，包括非氧化物陶瓷前驱体原丝或氧化物陶瓷前驱体原丝。

根据本公开的至少一个实施方式，冷却单元包括冷却容器、高压泵、集束油剂和报警器，集束油剂装在冷却容器内，高压泵与冷却容器的底部连通，用于向环形喷雾管路输送集束油剂。

根据本公开的至少一个实施方式，集束油剂包含2wt.％～5wt.％的油剂和95wt.％～98wt.％的水。

根据本公开的至少一个实施方式，冷却容器的工作温度为18℃～25℃。

根据本公开的至少一个实施方式，冷却容器内壁设置有温度传感器，其与报警器连接，当温度传感器检测到冷却容器内温度高于25℃或低于18℃时，启动报警器。

根据本公开的至少一个实施方式，冷却容器内壁设置有液面位置传感器，其与报警器连接，当液面位置传感器检测到冷却容器中液面高度低于冷却容器的内壁高度的1/3时，启动报警器。

根据本公开的至少一个实施方式，环形喷雾管路的内侧等间距设置有雾化喷嘴，用于向原丝喷淋集束油剂的雾化气体。

根据本公开的至少一个实施方式，集束轮通过连接杆连接伺服电机，该伺服电机用于驱动集束轮转动。

根据本公开的至少一个实施方式，集束轮为陶瓷集束轮。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开至少一个实施方式的脆性齐聚物连续熔融纺丝集束装置的结构示意图。

图2是根据本公开至少一个实施方式的脆性齐聚物连续熔融纺丝集束装置的冷却单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开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方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

在本公开的至少一个实施方式中，本公开提供了一种脆性齐聚物连续熔融纺丝集束装置，其包括喷丝板1，其用于制备原丝；环形喷雾管路2，其设置在喷丝板1的原丝出口下方，呈环形，用于给穿过环形喷雾管路2的中空区域的原丝上油；冷却单元6，其通过管道5与环形喷雾管路2连通；集束轮3，其设置在环形喷雾管路2下方，用于将原丝绞合成束；以及卷绕筒7，其设置在集束轮3下方，用于卷绕绞合成束的原丝。

本公开提供的集束装置主要用于齐聚物原丝，特别是脆性齐聚物原丝，包括非氧化物陶瓷前驱体原丝或氧化物陶瓷前驱体原丝。

根据本公开的至少一个实施方式，环形喷雾管路2的内侧等间距设置有雾化喷嘴，用于向原丝喷淋集束油剂62的雾化气体。

根据本公开的至少一个实施方式，冷却单元6包括冷却容器61、高压泵66、集束油剂62和报警器63，集束油剂62装在冷却容器61内，高压泵66与冷却容器61的底部连通，用于向环形喷雾管路2输送集束油剂62。

根据本公开的至少一个实施方式，集束油剂62包含2wt.％～5wt.％的油剂和95wt.％～98wt.％的水。

冷却容器61的工作温度设定为18℃～25℃。冷却容器61内壁设置有温度传感器65，其与报警器63连接，当温度传感器65检测到冷却容器61内温度高于25℃或低于18℃时，启动报警器63。

另外，冷却容器61内壁设置有液面位置传感器64，其与报警器63连接，当液面位置传感器64检测到冷却容器61中液面高度低于冷却容器61的内壁高度的1/3时，启动报警器63。

根据本公开的至少一个实施方式，集束轮3通过连接杆连接伺服电机4，该伺服电机4用于驱动集束轮3转动。集束轮3为陶瓷集束轮，由光滑凹曲轮槽连接两个陶瓷半球面极端构成。原丝集束时，原丝与集束3接触会有一定的倾斜角度，产生摩擦，并且丝束还会向下卷绕，产生较大的滑动摩擦力，破坏原丝表面结构。采用表面光滑陶瓷球面的集束轮3，可以降低原丝与集束轮3之间由倾斜角度而产生的摩擦力。同时，利用伺服电机4控制集束轮3的转动线速度，匹配卷绕速度和出丝速度，减少丝束与集束轮3间的摩擦力。

以下通过若干实施例并结合附图进一步详细说明本公开的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本公开，而非用于限制本公开的范围。

实施例1：

非氧化物陶瓷前驱体-聚硅硼氮烷经熔融挤压后通过喷丝板1形成纤维状原丝，经过环形喷雾管路2喷雾上油后再完成集束。连续聚硅硼氮烷原丝离开喷丝板1后，经过一定距离的冷却，通过两个半球连接型的陶瓷件集束轮3，再利用伺服电机4控制卷绕速度，可以实现线速度的精密控制，达到纺丝出丝和卷绕同步，减少丝束和集束轮3的摩擦，完成整个集束过程。其中，集束油剂62由5wt.％的油剂和95wt.％的水组成，冷却容器61的冷却温度设定为18℃。

实施例2：

氧化物陶瓷前驱体-聚铝氧烷经熔融挤压后通过喷丝板1形成纤维状原丝，经过环形喷雾管路2喷雾上油后再完成集束。连续聚铝氧烷原丝离开喷丝板1后，经过一定距离的冷却，通过两个半球连接型的陶瓷件集束轮3，再利用伺服电机4控制卷绕速度，可以实现线速度的精密控制，达到纺丝出丝和卷绕同步，减少丝束和集束轮3的摩擦，完成整个集束过程。其中，集束油剂62由2wt.％的油剂和98wt.％的水组成，冷却容器61的冷却温度设定为25℃。

实施例3：

氧化物陶瓷前驱体-聚铝氧烷经熔融挤压后通过喷丝板1形成纤维状原丝，经过环形喷雾管路2喷雾上油后再完成集束。连续聚铝氧烷原丝离开喷丝板1后，经过一定距离的冷却，通过两个半球连接型的陶瓷件集束轮3，再利用伺服电机4控制卷绕速度，可以实现线速度的精密控制，达到纺丝出丝和卷绕同步，减少丝束和集束轮3的摩擦，完成整个集束过程。其中，集束油剂62由4wt.％的油剂和96wt.％的水组成，冷却容器61的冷却温度设定为20℃。

实施例4：

非氧化物陶瓷前驱体-聚硅碳硼烷经熔融挤压后通过喷丝板1形成纤维状原丝，经过环形喷雾管路2喷雾上油后再完成集束。连续聚硅碳硼烷原丝离开喷丝板1后，经过一定距离的冷却，通过两个半球连接型的陶瓷件集束轮3，再利用伺服电机4控制卷绕速度，可以实现线速度的精密控制，达到纺丝出丝和卷绕同步，减少丝束和集束轮3的摩擦，完成整个集束过程。其中，集束油剂62由3wt.％的油剂和97wt.％的水组成，冷却容器61的冷却温度设定为25℃。

实施例5：

非氧化物陶瓷前驱体-聚硅氮烷经熔融挤压后通过喷丝板1形成纤维状原丝，经过环形喷雾管路2喷雾上油后再完成集束。连续聚硅氮烷原丝离开喷丝板1后，经过一定距离的冷却，通过两个半球连接型的陶瓷件集束轮3，再利用伺服电机4控制卷绕速度，可以实现线速度的精密控制，达到纺丝出丝和卷绕同步，减少丝束和集束轮3的摩擦，完成整个集束过程。其中，集束油剂62由4wt.％的油剂和96wt.％的水组成，冷却容器61的冷却温度设定为23℃。

本发明提出了一种集束装置，能减少脆性齐聚物连续熔融纺丝原丝在集束过程中受到的摩擦力，防止原丝受到损伤，大大提高后续原丝烧结后的各项性能。该装置通过对原丝喷淋雾化集束油剂62增加润滑性，去除自带静电干扰，使得原丝容易绞合成束；冷却单元6具有报警功能，可以为环形喷雾管路2提供稳定的冷却集束油剂62，缩短了原丝的冷却时间，保证了原丝品质的优良性；本发明采用表面光滑的陶瓷集束轮3，可以降低原丝与集束轮3间由倾斜角度而产生的摩擦力，更好地保护了原丝表面结构；同时，引入陶瓷球面集束轮3连接伺服电机4，匹配相应的转速，极大的减少了原丝与集束轮3间的摩擦力，保护好原丝表面结构完整无损，提高了纺丝品质。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。