碳纤维纺丝加热器的制造方法
【专利摘要】一种碳纤维纺丝加热器，包括箱体，所述箱体内均匀间隔分布有多根分支管，所述分支管的两端均安装有封板，所述封板的外部安装有多个喷头，所述喷头穿过封板进入至每个分支管中；所述箱体的一端延伸有与其垂直的输入管，另一端延伸有与其垂直的输出管；还包括蒸汽管，所述蒸汽管安装于每根分支管的上部。本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过将箱体内分布有多根分支管，多根分支管的两端分别设置有喷头，通过喷头的作用，每个喷头产生16股碳纤维，进入到箱体中，然后通过蒸汽进行加热，经加热后达到纤维玻璃化温度，使其达到可塑状态，在牵引力作用下拉伸成直径更小的丝线股。通过本装置即可实现碳纤维纺丝的加热，使用方便可靠。
【专利说明】
碳纤维纺丝加热器
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种碳纤维纺丝加热器。
【背景技术】
[0002]由高分子丙烯腈所制成的纤维，是一种新型材料，因其比重轻、抗拉强度大而被广泛于航天、建材及机械很制造等领域。在生产时单分子的丙烯腈经聚合生成高分子分子丙烯腈，再经喷丝设备上专用喷头形成直径约30微米分子丙烯腈丝线称为I束，每个喷头同时能形成1000?2000束再拧成I股，设备上装配有16个喷头，即可生产出16股碳纤维，然后每股纤维同时进入腔体尺寸为160X1200X6000mm3(高X宽X长)由蒸汽作为传热介质的加热器中，经加热后达到纤维玻璃化温度(TG)内以后(温度控制幅度需在0.5?1.5°C以内)，使其达到可塑状态，在牵引力作用下拉伸成直径更小的丝线股。在纤维经过加热器时因TG控制不精确、或丝线股本身强度的差异，丝线股经常出现断裂，如不及时将断裂丝线重新联接，导致少股而影响质量。在联接丝线股时需关闭蒸汽打开整个设备进行操作，但是蒸汽关闭后整个设备温度下降，其丝线股达不到所需玻璃化温度(TG)而无法进行生产，只能在断股达到一定数量时停车集中进行处理。从生产实践中分析其原因是设备结构设计达不到生产所需要求，主要是:
1、由于设备截面较大，长度较长，造成蒸汽进入设备后前端压力大温度高，后端由于蒸汽冷凝后压力小温度低，前后压力降30.06MPa，温度差一般在1.5?2°C。设备前后端温度会超过TG控制范围出现丝线股断裂。
[0003]2、单股断裂联接受其设备结构影响不能及时进行操作。将截面为160X1200mm2单腔改分为4个160X300 mm2多腔结构，每个腔单独设置蒸汽进出口，并在腔内增加独立2组多孔管，丝线股穿过多孔管后得到加热。多孔管的开孔率由设定的按蒸汽流速、压力降计算决定。这样便于单独控制每个腔的温度，保证每股丝线玻璃化温度调整到可控范围内。断线可在不停蒸汽的情况下，由引丝绳穿过多孔管将联接好的断丝引出，达到单丝断裂可单独操作的可能性，而不影响其它丝线股。
【发明内容】
[0004]本
【申请人】针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的碳纤维纺丝加热器，从而有效的解决了碳纤维纺丝过程中非正常停车及质量不稳定所造成的损失，提高生产效率，降低生产成本。
[0005]本发明所采用的技术方案如下:
一种碳纤维纺丝加热器，包括箱体，所述箱体内均匀间隔分布有多根分支管，所述分支管的两端均安装有封板，所述封板的外部安装有多个喷头，所述喷头穿过封板进入至每个分支管中；所述箱体的一端延伸有与其垂直的输入管，另一端延伸有与其垂直的输出管;还包括蒸汽管，所述蒸汽管安装于每根分支管的上部。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进: 所述箱体通过支架支撑安装。
[0007]所述箱体内设置有四根分支管，每根分支管的两端对应安装有六个喷头。
[0008]本发明的有益效果如下:
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过将箱体内分布有多根分支管，多根分支管的两端分别设置有喷头，通过喷头的作用，每个喷头产生16股碳纤维，进入到箱体中，然后通过蒸汽进行加热，经加热后达到纤维玻璃化温度，使其达到可塑状态，在牵引力作用下拉伸成直径更小的丝线股。通过本装置即可实现碳纤维纺丝的加热，使用方便可靠。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的主视图。
[0010]图2为图1的侧视图。
[0011]图3为本发明的内部结构图。
[0012]其中:1、输入管;2、箱体;3、分支管;4、支架;5、蒸汽管;6、输出管;7、喷头;8、封板。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0014]如图1、图2和图3所示，本实施例的碳纤维纺丝加热器，包括箱体2，箱体2内均匀间隔分布有多根分支管3，分支管3的两端均安装有封板8，封板8的外部安装有多个喷头7，喷头7穿过封板8进入至每个分支管3中；箱体2的一端延伸有与其垂直的输入管1，另一端延伸有与其垂直的输出管6;还包括蒸汽管5，蒸汽管5安装于每根分支管3的上部。
[0015]箱体2通过支架4支撑安装。
[0016]箱体2内设置有四根分支管3，每根分支管3的两端对应安装有六个喷头7。
[0017]由高分子丙烯腈所制成的纤维，是一种新型材料，因其比重轻、抗拉强度大而被广泛于航天、建材及机械很制造等领域。在生产时单分子的丙烯腈经聚合生成高分子分子丙烯腈，再经喷丝设备上专用喷头形成直径约30微米分子丙烯腈丝线称为I束，每个喷头同时能形成1000?2000束再拧成I股，设备上装配有16个喷头，即可生产出16股碳纤维，然后每股纤维同时进入腔体尺寸为160X1200X6000mm3(高X宽X长)由蒸汽作为传热介质的加热器中，经加热后达到纤维玻璃化温度(TG)内以后(温度控制幅度需在0.5?1.5°C以内)，使其达到可塑状态，在牵引力作用下拉伸成直径更小的丝线股。
[0018]原有生产状况:在纤维经过加热器时因TG控制不精确、或丝线股本身强度的差异，丝线股经常出现断裂，如不及时将断裂丝线重新联接，导致少股而影响质量。在联接丝线股时需关闭蒸汽打开整个设备进行操作，但是蒸汽关闭后整个设备温度下降，其丝线股达不到所需玻璃化温度(TG)而无法进行生产，只能在断股达到一定数量时停车集中进行处理。从生产实践中分析其原因是设备结构设计达不到生产所需要求，主要是:a、由于设备截面较大，长度较长，造成蒸汽进入设备后前端压力大温度高，后端由于蒸汽冷凝后压力小温度低，前后压力降3 0.06MPa，温度差一般在1.5-20C。设备前后端温度会超过TG控制范围出现丝线股断裂。b、单股断裂联接受其设备结构影响不能及时进行操作。
[0019]改进后达到的目标:a、腔内前后压力降50.02MPa，更有利于玻璃化温度范围的控制。b、从断丝联接到引丝整个过程操作方便，可在30秒时间内完成操作。确保在短时间内解决少股问题。大大提高了产品质量。3、减少了非正常生产停车次数，减少材料浪费，提高装置的产能。改造后设备产能提高30?40%，材料浪费减少80%，达到非常理想的目的。
[0020]实际工作过程中，将截面为160X1200mm2单腔改分为4个160X300 mm2多腔结构，每个腔单独设置蒸汽进出口，并在腔内增加独立两组多孔管，丝线股穿过多孔管后得到加热。多孔管的开孔率由设定的按蒸汽流速、压力降计算决定。这样便于单独控制每个腔的温度，保证每股丝线玻璃化温度调整到可控范围内。另外，断线可在不停蒸汽的情况下，由引丝绳穿过多孔管将联接好的断丝引出，达到单丝断裂可单独操作的可能性，而不影响其它丝线股。
[0021]制造工艺的合理性:所有设计前提必须保证设备在加工过程中能完全实施，避免造成加工难度和增加加工生产成本。为此，在施工前协调设计、生产、技术、工艺确定合理的生产工艺，保证产品的质量和项目能达到设计效果。
[0022]以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
【主权项】
1.一种碳纤维纺丝加热器，其特征在于:包括箱体(2)，所述箱体(2)内均匀间隔分布有多根分支管(3)，所述分支管(3)的两端均安装有封板(8)，所述封板(8)的外部安装有多个喷头(7)，所述喷头(7)穿过封板(8)进入至每个分支管(3)中；所述箱体(2)的一端延伸有与其垂直的输入管(I)，另一端延伸有与其垂直的输出管(6);还包括蒸汽管(5)，所述蒸汽管(5)安装于每根分支管(3)的上部。2.如权利要求1所述的碳纤维纺丝加热器，其特征在于:所述箱体(2)通过支架(4)支撑安装。3.如权利要求1所述的碳纤维纺丝加热器，其特征在于:所述箱体(2)内设置有四根分支管(3)，每根分支管(3)的两端对应安装有六个喷头(7)。
【文档编号】D01F9/32GK106087121SQ201610689390
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月19日 公开号201610689390.7, CN 106087121 A, CN 106087121A, CN 201610689390, CN-A-106087121, CN106087121 A, CN106087121A, CN201610689390, CN201610689390.7
【发明人】周斌贤
【申请人】无锡市华立石化工程有限公司