[實用新型]一種熔噴法制備瀝青基碳纖維氈的生產裝置

有效

• 申請號: 201220616321.0
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN202989480U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張福強;陽賢;王斌;林源;劉朗;史景利
• 申請（專利權）人: 四川創越炭材料有限公司
• 主分類號: D04H1/4242
• 分類號: D04H1/4242;D04H1/70;D06C7/04
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 張志祥

技術領域

本實用新型涉及一種碳纖維的生產裝置，具體地說是一種熔噴法制備瀝青基碳纖維氈的生產裝置。?

背景技術

目前生產熔噴碳纖維的原絲主要包括粘膠纖維、聚丙烯腈纖維、瀝青纖維，瀝青纖維由于其極強的脆性從而對生產工藝及裝置提出了更高的要求。?

目前日本大阪煤氣及吳羽均已實現工業化熔噴裝置生產瀝青基碳纖維氈，近年來大阪煤氣已增設一條瀝青基碳纖維的熔噴生產線，但纖維直徑以及長度的離散系數較大，成氈厚度受到一定的限制。日本吳羽化學公司實現工業化生產的工藝采用以通用級各向同性瀝青為原料的離心/熔噴紡絲路線，后道工序為穩定化和炭化。?

在現有的專利中，相關結構不能滿足瀝青的熔噴紡絲。在專利申請號03106783.2熔噴裝置中，提供了一種帶有一個排放細絲的噴嘴，同時一個可連續運動的沉積網簾被排布在該噴嘴的下方，用于制取熔噴制品的細絲能被沉積到該沉積網簾上。在沉積網簾處還設置有一個抽吸裝置，用于抽吸空氣通過沉積網簾。沿著其縱向，沉積網簾上設置有若干個相互分隔開的抽吸區域的熔噴裝置，該裝置相互分隔開的抽吸區域之間的一致性匹配難度大，容易造成熔噴氈的不均勻性，單個噴嘴的效率極低，不適合于產業化生產。?

專利申請號94111475.9熔噴法非織造布生產方法及其設備中，提供了一種帶有熱軋機及卷繞機的非織造布生產設備，無紡布的結合方式為紡粘布-熔噴布-紡粘布，用熱軋機將它們熱軋擠壓成一體。由于瀝青纖維脆性大，不能采用熱軋擠壓的方式，因此該裝置不適合于瀝青基碳纖維的生產。?

專利申請號201010003214.6熔噴裝置中，提供了一種熱牽伸空氣多段分配，相鄰的分配段之間具有伸縮縫的熔噴裝置，該裝置容易造成熱牽伸空氣分配不勻，各空氣分配段參數的一致性、均勻性的控制難度大，從而導致成氈不均勻。。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種成氈性好、操作簡單的熔噴法制備瀝青基碳纖維氈的生產裝置。?

本實用新型包括：?

真空自動抽吸上料裝置，用來將原料送入料斗；?

料斗，用來存儲真空自動抽吸上料裝置來的原料,料斗設有氮氣置換裝置，將料斗內的空氣置換干凈，使物料處于惰性氣氛保護下；?

計量皮帶輸送機，用來將料斗下來的原料計量輸送到雙螺桿擠壓機；?

雙螺桿擠壓機，將計量皮帶輸送機輸送來的原料瀝青熔融均勻；?

增壓泵，控制流量和壓力，使經過雙螺桿擠壓機熔融后的瀝青經兩級過濾裝置進入紡絲模頭；?

過濾裝置，用來過濾熔融后的瀝青；?

紡絲模頭，用來將過濾后熔融的瀝青經過噴絲板噴成絲；?

紡絲室，用來將瀝青絲用熱空氣牽伸；紡絲室內設有抽廢氣裝置，將廢氣抽走；?

雙滾筒接收裝置，用來接收經熱空氣牽伸的絲；?

傳送帶，用來接收滾筒接收裝置下來的瀝青絲，并將瀝青氈送入連續不熔化設備進行氧化反應，再進入連續炭化設備進行高溫炭化反應制備出瀝青碳纖維；?

抽風風機，位于傳送帶下方，將氈與網布吸在一起，又保證紡絲室內為負壓，從而使噴出的短纖維能順利進入雙滾筒接收裝置；?

連續不熔化設備，用來對瀝青氈進行氧化處理；?

連續炭化設備，用來對氧化處理后的氧化瀝青氈進行高溫炭化處理，成為瀝青碳纖維氈。?

上述的雙螺桿擠壓機為2-4段，連接有抽真空裝置，真空度為-0.06～-0.1MPa，雙螺桿的出口設有排料裝置，雙螺桿溫度為320-400℃，螺桿轉速60-240rpm。?

上述的過濾裝置為兩級過濾，一級過濾精度為10-60μm，二級過濾精度為2-8μm。?

上述的紡絲模頭溫度340-360℃，模頭壓力2-12MPa，噴絲板孔數為1000-3000孔。?

雙滾筒接收裝置的雙側分別設網布放卷軸，網布與傳送帶一起運行，加固在氈的上下兩側。?

上述的增壓泵可以是齒輪泵。?

上述的連續不熔化設備的不熔化溫度為330-360℃，不熔化反應時間6-10h；?

上述的連續炭化設備的炭化溫度為1000-1300℃，炭化時間0.5-1.5h。?

工藝過程如下：紡絲瀝青通過真空自動抽吸上料裝置，送入到螺桿擠壓機上方的料斗內，通過氮氣置換裝置將料斗內的空氣置換干凈，使物料處于惰性氣氛保護下，單位紡絲瀝青所耗氮氣量4-10L/kg。?