[實用新型]用于濕法紡絲的凝固浴槽

有效

• 申請號: 201921794360.8
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN211814727U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王賀團;沈志剛;張靜;趙微微
• 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: D01D5/06
• 分類號: D01D5/06;D01D13/02;D01F9/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種用于濕法紡絲的凝固浴槽，主要解決現有技術中存在的凝固浴內導向輥纏絲和溢流槽內斷絲多的問題。通過采用一種用于濕法紡絲的凝固浴槽，包括：包括鵝頸管、整流板、噴絲頭、整流罩A、導向輥、整流罩B、溢流板和主體槽體；其中，所述整流板在主體槽體內左側設置；溢流板在主體槽體內右側設置；所述鵝頸管設置在主體槽體左端，所述鵝頸管連接有噴絲頭的一端位于整流板的右側，噴絲頭上罩有設置走絲通道的整流罩A；整流罩B在主體槽體右側，可部分處于凝固液面上方，整流罩B中設有走絲通道的技術方案，較好地解決了該問題，可用于聚丙烯腈基碳纖維原絲的濕法紡絲生產中。

技術領域

本實用新型涉及一種用于生產碳纖維用聚丙烯腈原絲的濕法紡絲設備，具體來說是一種實現凝固工藝的凝固浴槽。

背景技術

PAN基碳纖維是一種人工合成的無機纖維。它是由丙烯腈和共聚單體，經過聚合、紡絲、預氧化和碳化等一系列工藝處理后得到的纖維狀聚合物。紡絲過程中PAN分子主要發生物理變化，形成白色的纖維狀原絲，預氧化過程中，PAN原絲逐漸演變成某種耐熱的含氧結構，經碳化后，得到含碳量極高的碳纖維。由于碳纖維具有高比強度、高比模量、耐高溫和耐化學腐蝕等性能，因此它的應用領域及其廣泛。

優質PAN原絲是制造高性能碳纖維的首要必備條件，也是影響碳纖維質量最關鍵的因素之一。生產優質PAN原絲對紡絲設備和工藝提出了很高的要求，尤其是對工藝參數的要求尤其嚴苛。紡絲過程中，凝固過程是纖維結構形成的一個重要過程，不同凝固條件下生成的初生纖維的結構是不同的。PAN溶液濕法紡絲凝固成型過程是纖維內部微孔產生的關鍵步驟，因此，紡絲凝固條件對碳纖維性能起著決定性的影響。除微孔外，在紡絲過程中的不合理的凝固工藝也是導致初生纖維不均勻的關鍵因素之一。濕法紡絲的凝固工藝參數包括凝固浴溫度、濃度和負牽伸等。

傳統濕法紡絲生產PAN原絲的過程中，所用的凝固浴槽主要由主體槽體、分配板和溢流板組成。當凝固工藝不合理時，造成剛成形的初生纖維在凝固液流動場的擾動作用下發生斷絲；剛成形的初生纖維，在凝固浴內受到張力的拉伸作用，也容易發生斷絲；凝固纖維離開凝固浴后，從液體環境進入空氣氛圍，溫度差和張力的共同作用，也容易使凝固絲條發生斷絲。這些不同的誘因，引起凝固絲條被部分拉斷或者完全拉斷。部分拉斷的絲條纏繞在導向輥上，完全拉斷的絲條隨著凝固液的流動，被帶到凝固液的溢流口，致使凝固浴的溢流口內，經過一定時間的積累后，就收集到很多的斷絲。斷絲是初生纖維的重要缺陷，由此遺傳下去，造成原絲毛絲增多，斷頭率變高，CV值變大。

一種用于濕法紡絲的凝固浴槽，引入了整流罩，降低了流動場和溫度差對斷絲產生的影響；增加了導向輥在高度方向上的調節和主、被動的動力調節，克服了張力場對斷絲產生的影響；消除了凝固浴內導向輥纏絲和溢流槽內斷絲多的現象。

專利CN201410430911.8介紹了一種濕法紡絲凝固浴槽，該發明涉及合成纖維濕法紡絲凝固成形設備，特備涉及一種聚丙烯腈(PAN)基碳纖維原絲的濕法紡絲凝固浴槽，按絲束行走方向包括浴液入口緩沖區、甬道區、浴液出口匯集區三部分，其特征是：甬道區各甬道為兩側立面、底部半圓掃略面斜槽，中段變徑區采用流線型縮徑方式，后段穩流區半圓掃略地面沿絲束行進方向呈一定的傾斜坡度，該發明的有益效果是可有效減小浴液上下層濃度差，實現絲束各部分均勻一致成形，減小絲束單絲間離散。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是現有技術中存在的凝固浴內導向輥纏絲和溢流槽內斷絲多的問題。提供了一種用于濕法紡絲的凝固浴槽，該凝固浴槽具有引入了整流罩，降低了流動場和溫度差對斷絲產生的影響；增加了導向輥在高度方向上的調節和主、被動的動力調節，克服了張力場對斷絲產生的影響；消除了凝固浴內導向輥纏絲和溢流槽內斷絲多的現象。