[實用新型]嵌入式紡絲組件

有效

• 申請號: 201420702941.5
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN204251775U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王賀團;沈志剛;李磊;屠曉萍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: D01D4/00
• 分類號: D01D4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種濕法紡絲用的紡絲組件，具體來說是一種用于濕法紡絲生產聚丙烯腈原絲的組合的嵌入式嵌紡絲組件。

背景技術

PAN基碳纖維具有高比強度、高比模量、耐燒蝕、導電、導熱等優異性能，因此其作為功能材料和結構材料在體育器材、建筑補強和航空航天等諸多領域得到廣泛應用。PAN基碳纖維的生產包括原絲紡制、預氧化和碳化等過程，其中原絲的質量成為制約我國碳纖維發展的“瓶頸”。PAN基碳纖維原絲的紡制包括凝固、牽伸、水洗和干燥致密化等諸多工序，其中最關鍵的是紡絲原液的凝固。而在過濾、計量和擠出的過程中，紡絲原液的結構和形態對其凝固有重要的影響。

毛萍君等人(文獻見《合成纖維工業》，2001年第30卷第1期)指出，PAN聚合物溶液的可紡性、紡絲穩定性、紡絲最佳工藝條件以及纖維質量控制都與原液的流變性能密切相關，溫度是影響高聚物流體的流動性質的重要因素之一。因此，紡絲原液的流變行為(如粘度)對溫度的依賴性極大。濕法紡絲時，紡絲原液和凝固液基本采用不同的溫度。噴絲板及其部分組件浸入凝固液中，如果保溫不好，則噴絲頭內的溫度分布不均勻。噴絲頭內不均勻的溫度分布導致紡絲原液流變行為的不穩定性，原液流變行為的不穩定引起的粘度波動，將嚴重影響整個紡絲工藝，即紡絲的穩定性和紡絲原液的可紡性，從而造成最終纖維的毛絲和斷絲增多、整體CV值偏高等諸多問題。

紡絲組件之間要有很好的契合，這樣紡絲組件的氣密性才能保證，同時契合好后的紡絲組件只有安裝好后，才能保證在紡絲過程中不漏漿、不漫板。傳統的紡絲組件在安裝時，經常會有組件的擺放不到位或者組件的位置發生偏移等現象，這樣會給紡絲組件的安裝帶來很大困難，大大增加了安裝的難度。同時由于安裝組件是在紡絲的工藝溫度下進行的，因此不同于常溫，紡絲組件存在熱脹冷縮現象。如果安裝不當，很有可能造成組件的密封性有問題，或者用力過大，損壞紡絲組件。如果紡絲組件沒有正確地安裝，可能造成紡絲原液在噴絲板附近的漏漿和漫板，甚至影響纖維的斷頭率和纖度的CV值。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是組件的安裝難度大、耗時長、密封性差和纖維斷頭率高、纖度CV值大的問題，提供了一種組合的嵌入式紡絲組件。該組件用于聚丙烯腈基碳纖維用原絲的濕法紡絲。具有安裝簡單易操作，耗時短、組件密封性好和纖維斷頭率低纖度CV值小的優點。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案如下：一種嵌入式紡絲組件，包括噴絲板1、螺旋頭2、分配板3、多層組合過濾網4、噴絲頭夾套5、墊圈、噴絲頭10；其中，噴絲板1、分配板3、墊圈、多層組合過濾網4位于噴絲頭的嵌入式凹槽內；螺旋頭2和噴絲頭10之間可拆卸的密封固定連接。

上述技術方案中，所述墊圈優選包括第一墊圈6、第二墊圈7、第三墊圈8和第四墊圈9；其中，螺旋頭2和噴絲板1之間由第一墊圈6分隔；噴絲板1和分配板3之間由第二墊圈7分隔；分配板3和多層組合過濾網4之間由第三墊圈8分隔；多層組合過濾網4和噴絲頭10之間由第四墊圈9分隔。

上述技術方案中，所述第一墊圈6、第二墊圈7、第三墊圈8和第四墊圈9優選尺寸和形狀都相同，材質優選為聚四氟乙烯。

上述技術方案中，所述噴絲頭10的嵌入式凹槽內，組件的安裝順序優選為：依次為第四墊圈9、多層組合過濾網4、第三墊圈8、分配板3、第二墊圈7、噴絲板1、第一墊圈6、螺旋頭2。

上述技術方案中，所述多層組合過濾網4優選包括支撐層和過濾層，其最外面為支撐層，支撐層的層數不少于2；中間為過濾層，過濾層的層數至少為1；進一步優選多層組合過濾網4中間的過濾層為兩層及以上，每層的過濾精度可以相同，也可以不同，每層的過濾精度不小于1微米。

上述技術方案中，所述噴絲頭10內包含有噴絲頭夾套5，噴絲頭夾套5內通循環水保溫。

上述技術方案中，所述多層組合過濾網4，其最外面為支撐層，支撐層的層數優選為2，中間為過濾層，過濾層的層數優選為1～2層；中間第一道過濾層的精度過濾精度優選為1～5微米；中間第二道過濾層的精度優選為3～10微米。

上述技術方案中，所述分配板3上的開孔形狀優選為圓形，開孔的分布符合環形陣列分布。

上述技術方案中，所述所述分配板(3)中心的開孔的孔直徑優選為5～10mm，環狀陣列分布的環數優選為n＝3～5，第n環上開孔的直徑為第(n-1)環上開孔的直徑的1/2。