一种干喷湿纺48K碳纤维原丝快速合丝制备装置及快速制备方法与流程

一种干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置及快速制备方法
技术领域
1.本发明涉及碳纤维原丝生产技术领域，具体涉及一种干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置及快速制备方法。


背景技术：

2.碳纤维作为一种新型无机纤维材料，既具有碳材料的固有本性，又具有纺织纤维的柔软可加工性，具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、热膨胀系数小等诸多优异性能，不但可以作为结构材料承载负荷，又可以作为功能材料发挥作用，是发展航空、航天、导弹火箭等尖端技术不可缺少的结构材料和耐腐蚀材料，也是民用工业更新换代的新型材料。
3.目前全球生产的碳纤维产品以小丝束原丝为主，大丝束原丝主要是在湿纺中目前比较成熟，干喷湿纺具有湿法无法比拟的性能优势，但干喷湿纺大丝束技术一直未能被攻破。因此开发大k束原丝的生产方法迫在眉睫。


技术实现要素：

4.为了克服原丝合丝后出现丝束会分叉、丝束毛丝增加的情况，本发明提供了一种干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置，利用三级串联的合丝装置，实现了24k原丝的高品质生产。
5.为解决该技术问题所采用的技术方法是：
6.一种干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置，包括三级合丝装置分别是：第一级合丝装置用于纤维等宽平铺交络、第二级合丝装置用于压缩空气交络、第三级合丝装置用于折行丝道交络。
7.进一步的，第二级合丝装置为：空气交络器装置，具体为各种形状的的环形装置，孔径在4-25mm，孔数量：2-15个。
8.具体形状为圆形、矩形或者三角形。
9.一种基干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置的快速制备方法，具体步骤为经过第一级合丝装置，形成1束48k丝；
10.经过第二级合丝装置，连续交络长度在10-40cm，丝束需要从交络器的中心穿过；
11.经过第三级合丝装置，经过空气交络后的48k丝，于折行丝道中再次形成交络。
12.进一步的，第一级合丝装置工作过程为：让4根12丝，每2根丝经过一个合丝轮后，形成相同的展宽宽度，形成2束宽度在2-5mm；再经过折行丝道，平铺面单丝形成交络点，形成1束48k丝。
13.进一步的，丝束在第二级交络器中压缩空气压力控制在0.02-0.6mpa。
14.进一步的，第二级合丝装置中丝束在交络器内需要控制张力在3-20n。
15.进一步的，第三级合丝装置中，折行丝道，丝道与中心线偏离角度在15-30度。
16.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
17.1、本发明利用3级合丝装置，采用不同形式的交络结构，实现48丝的制备。
18.2、该合丝装置可以实现快速合丝。
附图说明
19.下面结合附图对本发明进一步说明。
20.图1是本发明的高k束合丝装置示意图。
21.图1中：1、合丝轮一；2、合丝轮二；3、展丝轮一；4、展丝轮二；5、交络装置；6、展丝轮三；7、展丝轮四；8、展丝轮五；9、展丝轮六。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本方面作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
23.一种干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置，包括三级合丝装置分别是：第一级合丝装置用于纤维等宽平铺交络、第二级合丝装置用于压缩空气交络、第三级合丝装置用于折行丝道交络。进一步的，第二级合丝装置为：空气交络器装置，具体为各种形状的的环形装置，孔径在4-25mm，孔数量：2-15个。具体形状为圆形、矩形或者三角形。
24.如图1，第一级合丝装置为合丝轮一1、合丝轮二2、展丝轮一3、展丝轮二4；第二级合丝装置为交络装置5；第三级合丝装置为展丝轮三6、展丝轮四7、展丝轮五8、展丝轮六9。
25.一种基干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置的快速制备方法，具体步骤为经过第一级合丝装置，形成1束48k丝；
26.经过第二级合丝装置，连续交络长度在10-40cm，丝束需要从交络器的中心穿过；
27.经过第三级合丝装置，经过空气交络后的48k丝，于折行丝道中再次形成交络。
28.第一级合丝装置工作过程为：让4根12丝，每2根丝经过一个合丝轮后，形成相同的展宽宽度，形成2束宽度在2-5mm；再经过折行丝道，平铺面单丝形成交络点，形成1束48k丝。丝束在第二级交络器中压缩空气压力控制在0.02-0.6mpa。第二级合丝装置中丝束在交络器内需要控制张力在3-20n。第三级合丝装置中，折行丝道，丝道与中心线偏离角度在15-30度。
29.实施例1
30.通过三级串联的合丝装置，实现干喷湿纺450m/min速度下的快速合丝，合丝时间在0.2s。三级合丝装置分别是：纤维等宽平铺交络、压缩空气交络、折行丝道交络这三个装置。第一级合丝装置为让4根12丝，每2根丝经过一个合丝轮后，形成相同的展宽宽度，形成2束宽度在5mm；再经过折行丝道，平铺面单丝形成交络点，形成1束48k丝。第二级合丝装置为：空气交络器装置。可以是各种形状的(圆形、矩形或者三角形)的环形装置，压缩空气压力控制在0.6mpa，孔径在4mm，孔数量：2个，连续交络长度在15cm，丝束在交络器内需要控制张力在3-20n，丝束需要从交络器的中心穿过。第三级合丝装置为：经过空气交络后的48k丝，再经过折行丝道，丝道与中心线偏离角度在30度，在折行丝道过程中再次形成交络，从
而实现48k丝的制备。
31.实施例2
32.通过三级串联的合丝装置，实现干喷湿纺405m/min速度下的快速合丝，合丝时间在0.35s。三级合丝装置分别是：纤维等宽平铺交络、压缩空气交络、折行丝道交络这三个装置。第一级合丝装置为让4根12丝，每2根丝经过一个合丝轮后，形成相同的展宽宽度，形成2束宽度在3mm；再经过折行丝道，平铺面单丝形成交络点，形成1束48k丝。第二级合丝装置为：空气交络器装置。可以是各种形状的(圆形、矩形或者三角形)的环形装置，压缩空气压力控制在0.05mpa，孔径在21mm，孔数量：9个，连续交络长度在28cm，丝束在交络器内需要控制张力在15n，丝束需要从交络器的中心穿过。第三级合丝装置为：经过空气交络后的48k丝，再经过折行丝道，丝道与中心线偏离角度在25度，在折行丝道过程中再次形成交络，从而实现48k丝的制备。
33.上述具体实施例对本发明作了具体的描述，但是必须指出的是，本发明的所包含的内容并不局限于此，在不脱离本发明实质范围的前提下，可以对本发明作出各种修改、替换和变化，这些等同形式同样属于本权利要求书的限定范围。


技术特征：
1.一种干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置，其特征在于，包括三级合丝装置分别是：第一级合丝装置用于纤维等宽平铺交络、第二级合丝装置用于压缩空气交络、第三级合丝装置用于折行丝道交络。2.根据权利要求1所述的干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置，其特征在于，第二级合丝装置为：空气交络器装置，具体为各种形状的的环形装置，孔径在4-25mm，孔数量：2-15个。3.根据权利要求2所述的干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置，其特征在于，具体形状为圆形、矩形或者三角形。4.一种基于权利要求1所述的干喷湿纺48k碳纤维原丝快速合丝制备装置的快速制备方法，其特征在于，具体步骤为：经过第一级合丝装置，形成1束48k丝；经过第二级合丝装置，连续交络长度在10-40cm，丝束需要从交络器的中心穿过；经过第三级合丝装置，经过空气交络后的48k丝，于折行丝道中再次形成交络。5.根据权利要求4所述的快速制备方法，其特征在于，第一级合丝装置为：让4根12丝，每2根丝经过一个合丝轮后，形成相同的展宽宽度，形成2束宽度在2-5mm；再经过折行丝道，平铺面单丝形成交络点，形成1束48k丝。6.根据权利要求4所述的快速制备方法，其特征在于：丝束在第二级交络器中压缩空气压力控制在0.02-0.6mpa。7.根据权利要求4所述的快速制备方法，其特征在于：第二级合丝装置中丝束在交络器内需要控制张力在3-20n。8.根据权利要求4所述的快速制备方法，其特征在于：第三级合丝装置中，折行丝道，丝道与中心线偏离角度在15-30度。

技术总结
本发明公开了一种干喷湿纺48K碳纤维原丝快速合丝制备装置及制备方法。该装置包括三级合丝装置分别是：第一级合丝装置用于纤维等宽平铺交络、第二级合丝装置用于压缩空气交络、第三级合丝装置用于折行丝道交络。本发明是将4束12K小丝束经过3级合丝装置，依次为纤维等宽平铺交络、压缩空气交络、折行丝道交络的形式，实现丝束的间互相交络，实现干喷湿纺48K原丝的快速合丝制备。丝的快速合丝制备。丝的快速合丝制备。


技术研发人员：陈秋飞 刘栋 夏新强 庄二祥 杨瑞
受保护的技术使用者：中复神鹰碳纤维股份有限公司
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2022/10/11