一种干喷湿纺碳纤维原丝喷丝板的清洗装置

1.本实用新型属于高分子化纤行业喷丝板领域，具体涉及一种干喷湿纺碳纤维原丝喷丝板的清洗装置。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.高性能聚丙烯腈基碳纤维，具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等优异性能，因而在航空航天、军事领域和先进工业领域都实现了正式化和规模化的应用，目前其应用领域仍在迅速扩展，是一种极其重要的军民两用材料。
4.高性能聚丙烯腈基碳纤维一般通过纺丝机进行制造，分为湿法和干湿法两种，纺丝的过程中，喷丝板的材质、孔径和孔的分布、毛细孔的长径比等对纺丝条件和原丝的性能指标影响尤为重要。
5.在聚丙烯腈原丝生产过程中，喷头的洁净度，直接影响纺丝的稳定性以及原丝结构的均质性和离散性，因此必须定期对喷丝板进行清洗。其中干湿法纺丝用的喷丝板厚度较大，因为是高压纺丝。并且喷丝板的毛细孔的长径比较大，现有的清洗方法，会有喷丝孔内残留的浆液无法清洗干净的问题。如果使用高温溶剂蒸煮或使用酸碱试剂进行化学、物理清洗，会使喷丝板的表面容易产生腐蚀和孔道的损伤，如果清洗时间过长，会影响喷丝板的喷丝孔的质量。所以会影响喷丝板的喷丝的品质。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种干喷湿纺碳纤维原丝喷丝板的清洗装置。
7.为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：
8.一种干喷湿纺碳纤维原丝喷丝板的清洗装置，包括清洗槽、清洗剂循环管路、超声波清洗装置、模温机，清洗槽与清洗剂循环管路连接，清洗剂循环管路的入口与清洗槽的出口连接，清洗剂循环管路的出口与清洗槽的顶部清洗剂入口连接，清洗剂循环管路的一端设置若干分路，每个分路分别连接快接头，部分分路与清洗槽连接，部分分路位于清洗槽的外侧，超声波清洗装置与清洗槽连接，模温机与清洗槽连接。
9.通过清洗剂循环管路与清洗槽连接，实现清洗剂循环使用的目的，快接头用于连接喷丝板及其组件，清洗剂从清洗槽的底部流出然后通过清洗剂循环管路循环到清洗槽的顶部，冲洗喷丝板，实现清洗剂的循环使用。通过闭环循环的清洗过程，实现减少清洗剂的使用量，提高清洗效力，减少清洗时间。
10.清洗剂循环管路的若干分路实现，第一次预洗和第二次洗涤的分开处理。提高清
洗效力。
11.清洗剂的冲洗结合超声波清洗装置，实现超声清洗的目的。模温机实现加热清洗槽内的清洗剂的目的，实现提高清洗剂的问题，进行加热清洗的目的。
12.本实用新型一个或多个技术方案具有以下有益效果：
13.集成了高温、高压喷射循环清理系统和辅助超声清理等两大系统，通过闭环循环控制，提高了喷丝板的自清洗效力，减少了清洗时间。清除喷丝孔内的残留浆液。
14.通过固定超声波换能器与喷丝板垂直对应，施加以高频率的超声振荡和清洗液的高温、高压自循环，降低喷丝板内残留原液的粘度，提高了原液与溶剂的碰撞概率，减少了清洗时间。
15.设置的精密过滤器，可及时清理清洗溶剂中出的杂质,清洗溶液能重复使用。过滤器结构上的设计可实现自清洗功能，延长了滤芯的过滤效果和使用寿命，大大降低了运行成本。
16.通过溢流管路，实现闭环清洗系统的压力控制和输出。
17.消除了传统喷丝板清洗工艺中存在的安全隐患，可实现批量化清洗处理，并且溶剂的互换性强，清洗效力更加明显，清洗时间大大缩短，清洗成本大幅降低。
附图说明
18.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
19.图1为干喷湿纺碳纤维原丝喷丝板的清洗装置的结构示意图；
20.其中，1
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模温机、2
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清洗槽、3
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超声清洗装置、4
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喷丝板、5
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夹套、6
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循环泵、7
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过滤器、8
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快接头、9
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溢流阀、10
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第二排液阀、11
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出液阀、12
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排污阀、13
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第一管道阀、14
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第一排液阀、15
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第二管道阀、16
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第三管道阀。
具体实施方式
21.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
22.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
23.一种干喷湿纺碳纤维原丝喷丝板的清洗装置，包括清洗槽、清洗剂循环管路、超声波清洗装置、模温机，清洗槽与清洗剂循环管路连接，清洗剂循环管路的入口与清洗槽的出口连接，清洗剂循环管路的出口与清洗槽的顶部清洗剂入口连接，清洗剂循环管路的一端设置若干分路，每个分路分别连接快接头，部分分路与清洗槽连接，部分分路位于清洗槽的外侧，超声波清洗装置与清洗槽连接，模温机与清洗槽连接。
24.作为进一步的技术方案，清洗剂循环管路上设置过滤器。
25.作为进一步的技术方案，清洗剂循环管路上，过滤器的出口连接排污管道，排污管
道上设置排污阀。
26.作为进一步的技术方案，清洗剂循环管路上，过滤器的进口位置设置第一排液管道，第一排液管道上设置第一排液阀。
27.作为进一步的技术方案，清洗剂循环管路上，清洗槽与过滤器之间设置出液阀、第一管道阀、循环泵。
28.作为进一步的技术方案，还包括溢流管路，溢流管路的一端与过滤器的出口连接，另一端与清洗槽连接，溢流管路上设置第二管道阀、溢流阀。
29.作为进一步的技术方案，清洗剂循环管路上清洗剂液体的出口处设置第三管道阀。
30.作为进一步的技术方案，超声清洗装置位于清洗槽的底部，快接头位于清洗槽的顶部，快接头与喷丝板连接，使喷丝板横向放置，喷丝板与超声清洗装置相对。
31.作为进一步的技术方案，清洗槽的侧壁设置夹套，夹套通过管路与模温机连接。
32.作为进一步的技术方案，清洗槽的底部连接第二排液管道，排液管道上设置第二排液阀。
33.干喷湿纺碳纤维原丝喷丝板的清洗装置，包括清洗槽2、清洗剂循环管路，清洗剂循环管路的一端设置若干分路，每个分路分别连接快接头8，部分分路与清洗槽2连接，部分分路位于清洗槽2的外侧。清洗槽2内的清洗剂先通入到清洗槽2外侧的分路，对清洗槽外侧的分路上的喷丝板4进行第一次预清洗，当清洗剂喷出喷丝板4后，将喷丝板4移到清洗槽2内部的快接头8上，使喷丝板4及其组件与快接头8连接，然后清洗剂开始循环第二次清洗喷丝板4，进一步洗涤喷丝板4的喷丝孔内的残留浆液。
34.超声清洗装3置是一种发生超声波的装置，当清洗剂停止循环后，其对喷丝板4进行超声处理，然后再进行上述的第一次预清洗和第二次清洗过程。循环2到3个过程后，清洗完毕。
35.第一次预清洗是在清洗槽2的外侧进行或者超声之后还进行清洗槽外侧第一次清洗的过程的原因，因为第一预清洗是排出喷丝孔内的清洗剂，然后进行深度的第二次清洗，超声处理后，再进行第一预清洗，是为了排出，超声后清洗下来的一些喷丝孔的残留浆液，然后再进行深度的第二次清洗。
36.清洗剂循环管路上设置过滤器7。设置过滤器7，是为了清理清洗剂液体中的一些杂质。在一种实施方式中，循环过滤器所用过滤芯为316l不锈钢波折叠滤芯，过滤精度3
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5um，带防护套，过滤面积大，可承受高温、高压；并且该过滤器可实现自清洗功能，延长滤芯的使用效力和寿命。
37.清洗剂循环管路上，过滤器7的出口连接排污管道，排污管道上设置排污阀14。过滤器连接排污管道，是为了当过滤器过滤效力降低时，利用反冲洗管路，将附着在滤芯表面的杂质和微凝胶，随清洗剂直接排出过滤器。
38.清洗剂循环管路上，过滤器7的进口位置设置排液管道，在排液管道上设置排液阀12。排液阀12是为了如果过滤器入口的清洗剂液体比较污浊，则直接排出。
39.清洗剂循环管路上，清洗槽与过滤器之间设置出液阀11、第一管道阀13、循环泵6。循环泵6为清洗剂的循环提供动力，出液通过出液阀控制。
40.还包括溢流管路，溢流管路的一端与过滤器的出口连接，另一端与清洗槽连接，溢
流管路上设置第二管道阀15、溢流阀9。通过溢流管路实现过滤器出口清洗剂液体压力的调整。
41.清洗剂循环管路上清洗槽的清洗剂液体的出口处设置第三管道阀。16第三管道阀16控制清洗剂进入清洗槽或停止。进行第一次预清洗和第二次清洗的切换。
42.超声清洗装置位于清洗槽的底部，快接头位于清洗槽的顶部，快接头与喷丝板连接，使喷丝板横向放置，喷丝板与超声清洗装置相对。通过固定超声波换能器与喷丝板垂直对应，施加以高频率的超声振荡和清洗液的高温、高压自循环，降低喷丝板内残留原液的粘度，提高了原液与溶剂的碰撞概率，减少了清洗时间。
43.清洗槽的侧壁设置夹套5，夹套5通过管路与模温机1连接。通过模温机控制清洗剂的温度，进而控制第一次预清洗和第二次清洗的清洗剂的温度，实现在不同温度下的清洗。在一种实施方式中，清洗槽的夹套为双层结构设计，夹套通循环水，然后通过模温机控温。
44.清洗槽的底部连接第二排液管道，排液管道上设置第二排液阀10。清洗槽内清洗剂如果不适合继续使用，则通过第二排液阀10排出清洗槽。
45.实施例1
46.纺完丝后，将喷丝板及其组件通过旁路快接头8接入管路。清洗槽2中装入纯二甲基亚砜和二甲基乙酰胺，比例100：20；高纯氮气反吹，置换溶剂槽中空气；开启模温机1，将溶剂、过滤器和管道温度加热至80℃。开启多级离心泵6，调节溢流阀9，控制过滤器压力0.45mpa，预排喷丝板及其组件内的纺丝原液，待亚砜从喷丝板喷出，时间控制20min；关闭多级离心泵6和出液阀11，立即切换接入主循环管路。设置模温机温度65℃，开启多级离心泵6、出液阀11、第一管道阀13和第三管道阀16；调整溢流阀9，控制过滤器7的过滤压力0.4mpa，循环清洗时间2小时。关闭多级离心泵6和出液阀11，开启超声清洗系统3，超声装置控制频率在28khz，清洗时间1小时。重复上述闭环循环清洗系统和超声清洗系统2～3次。
47.清洗完毕后，喷丝板表面光滑，未有腐蚀，各喷丝孔堵孔率为0％。喷丝孔内无残留浆液。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。