[實用新型]無機纖維原絲紡絲系統

有效

• 申請號: 202020583451.3
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN212247283U
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 俞江;陸潔平;張春蘇;朱煥錚;許森飛;周佩芳;陸夢琳;陸晶
• 申請（專利權）人: 中廣核達勝加速器技術有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D7/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 秦蕾

本實用新型涉及一種無機纖維原絲取向紡絲系統，包括前驅體儲存單元、針狀紡絲單元、控制所述針狀紡絲單元移動軌跡以及移動速度和注射速度的控制單元、與所述針狀紡絲單元配合形成無機纖維原絲按取向結構排布的平板接收單元，所述平板接收單元與所述控制單元相連并用于接收所述針狀紡絲單元紡出的無機纖維原絲。這種紡絲系統能避免纖維原絲在紡絲的過程中搭接、交叉，應用該紡絲系統可以紡制出直徑可控、長度可控的無機纖維原絲，在電子輻照及固化交聯的過程中，能維持纖維原絲的形貌下進行化學交聯、化學重構，進一步保證燒結過程獲得穩定、性質優異的無機高性能纖維。

技術領域

本實用新型涉及纖維技術領域，尤其涉及一種無機纖維原絲紡絲系統。

背景技術

無機高性能能纖維，如碳化硅纖維、氮化硅纖維、氧化鋁陶瓷纖維和碳纖維等，是目前耐高溫、具有高力學強度、耐腐蝕的典型代表之一，在工程材料改性、發動機、航空航天、船艦、核電設備等領域具有獨特的應用價值。制備上述無機纖維的主要過程包括前體的制備、前體紡絲、纖維原絲的固化、纖維原絲的燒結或碳化等過程。而難點在于紡絲及纖維原絲的固化，即如何制備直徑可控、長度可控的纖維原絲，以及在維持纖維原絲的形貌下進行化學交聯、化學重構，以保證燒結過程獲得穩定、性質優異的無機高性能纖維。

以碳化硅纖維前體聚合物為例，碳化硅聚合物纖維前體的固化主要有氧氣、化學氣相和電子輻照三種方法。其中電子輻照法是最為直接的固化方法，然而，聚合物前體在照射期間吸收能量導致溫度升高，容易造成纖維前體的熔化而失去纖維結構。此外，目前常用的纖維收集方法為滾筒法，即纖維聚合物前體收集在滾筒上，存在照射不均勻，熱量集中，熱量耗散慢和成本高等問題。采用平板法或網盤法，即將纖維原絲收集在平板上，則容易克服上述問題，但平板收集法存在的關鍵問題或難點在于如何防止纖維原絲搭接、交叉，從而影響后期的電子輻照，對固化交聯的均勻性產生影響。如何設計合成在網盤上無機纖維原絲按取向結構排布的系統或方法，則有望解決上述問題，同時無機纖維原絲按取向結構排布能夠提高紡絲效率，降低生產成本。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種纖維原絲的紡絲系統，能夠制備出尺寸均勻的在網盤上按取向結構排布的無機纖維原絲。

為實現上述目的，本申請提出了一種無機纖維原絲取向紡絲系統，包括前驅體儲存單元、針狀紡絲單元、控制所述針狀紡絲單元移動軌跡以及移動速度和注射速度的控制單元、與所述針狀紡絲單元配合形成無機纖維原絲按取向結構排布的平板接收單元，所述平板接收單元與所述控制單元相連并用于接收所述針狀紡絲單元紡出的無機纖維原絲。

作為本申請的進一步改進，所述平板接收單元為具有溫度可調節功能的網盤。

作為本申請的進一步改進，所述網盤的溫度調節范圍為10℃～200℃。

作為本申請的進一步改進，所述網盤的溫度調節范圍為30℃～150℃。

作為本申請的進一步改進，所述網盤為圓形或方形。

作為本申請的進一步改進，所述網盤的材質為金屬、陶瓷、復合材料中的任意一種。

作為本申請的進一步改進，所述網盤的材質為SiC、氧化鋯、金屬鎢中的任意一種。

作為本申請的進一步改進，所述控制單元為可編程控制器。

作為本申請的進一步改進，所述針狀紡絲單元包括電控移動桿以及設在所述電控移動桿上的紡絲針頭，所述電控移動桿與所述控制單元相連。

作為本申請的進一步改進，所述前驅體儲存單元的容量大于500L。