[实用新型]一种生产纤维数为12K 的聚丙烯腈原丝喷丝板

说明书

技术领域：

本实用新型属于聚丙烯腈（PAN）基碳纤维制备领域，具体涉及PAN原丝纺丝装置上的关键部件。 

背景技术

喷丝板是PAN基碳纤维原丝制备中的关键部件。PAN原丝制备分为一步法和两步法，多以二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，PAN纺丝液经过过滤运输到达关键设备纺丝机，然后通过喷丝板挤出，再经过之后的成纤和牵伸等过程，最终制得碳纤维生产用原丝。根据应用的需要，碳纤维被划分为不同规格牌号，从丝束纤维数上可以分为1K、3K、6K、12K、24K等等，从碳纤维性能上可以分为高强碳纤维、高强中模碳纤维、高强高模碳纤维和高模碳纤维，不同性能的碳纤维在物理表观上也存在着很大区别，最为明显的就是纤维直径上的差别，目前，高品质碳纤维都向细径化方向发展，例如，T800的直径为5.3μm，T1000的直径为5.1μm，而普通级碳纤维T300的直径为7μm。当工艺条件一定的情况下，喷丝板是控制纤维直径的唯一因素，因此，高品质原丝用喷丝板在设计和加工上要求很高。 

实用新型内容

本实用新型目的在于设计制作一种用于12K PAN高品质原丝用的喷丝板，保证纤维的细径化，提高纤维丝束质量和凝固成纤效果。 

本实用新型的所述的一种聚丙烯腈原丝专用喷丝板，喷丝板呈微球面，板基体上有规律地分区排列有12000个喷丝孔，共分10个区，每个 区中喷丝孔个数为1200个，每个喷丝孔截面呈Y型，喷丝板板基直径D1为85-90mm，喷丝区域直径D2为75-80mm，喷丝孔直径D3为0.040-0.055mm，分区角度α1为36°，Y型夹角α2为15-25°，板整体高度H1为12-17mm，板第一台阶高度除球面高H2为6-11mm，板厚H3为0.5-0.7mm，Y型孔锥形部分长度L为0.06-0.12mm。 

所述的一种生产纤维数为12K的聚丙烯腈原丝喷丝板，喷丝板板基直径D1为85-87mm，喷丝区域直径D2为75-77mm，喷丝孔直径D3为0.042-0.052mm，分区角度α1为36°，Y型夹角α2为18-22°，板整体高度H1为14-16mm，板第一台阶高度除球面高H2为8-10mm，板厚H3为0.55-0.65mm，Y型孔锥形部分长度L为0.07-0.11mm。 

所述的一种生产纤维数为12K的聚丙烯腈原丝喷丝板，喷丝板板基直径D1为85mm，喷丝区域直径D2为75mm，喷丝孔直径D3为0.045-0.050mm，分区角度α1为36°，Y型夹角α2为20°，板整体高度H1为15mm，板第一台阶高度除球面高H2为9mm，板厚H3为0.6mm，Y型孔锥形部分长度L为0.08mm和0.1mm。 

所述的一种生产纤维数为12K的聚丙烯腈原丝喷丝板，喷丝板各拐角部分均有圆角过渡。 

上述喷丝板材质为钽材（Ta），纯度≥99.95%，材质硬度HV≥110。 

上述喷丝板孔长加工精度孔长公差±0.01mm、偏差≤0.02mm。 

本实用新型有益效果： 

本实用新型旨在提供一种生产高品质原丝的喷丝板，通过本实用新型可以生产纤维数为12K的高品质原丝，本喷丝板的设计保证了纤维的细径化，保证将纤维之间直径的CV值降到最低，10个分区保证了聚丙烯腈聚合液从喷丝板喷出后更好地进行凝固过程，Y型孔设计有利于提高纤 维取向度和纤维强度。 

附图说明

图1为本实用新型喷丝板剖面图， 

图2本实用新型喷丝板喷丝孔分布示意图， 

图3是本实用新型喷丝板喷丝孔剖面结构示意图。 

具体实施方式

实施例1 

一种生产纤维数为12K的聚丙烯腈原丝喷丝板，参数为：板基直径D1为85mm，喷丝区域直径D2为75mm，喷丝孔直径D3为0.045mm，分区角度α1为36°，Y型夹角α2为20°，板整体高度H1为15mm，板第一台阶高度（除球面高）H2为9mm，板厚H3为0.6mm，Y型孔锥形部分长度L为0.08mm。喷丝板各拐角部分均有圆角过渡。喷丝板材质为钽材（Ta），纯度≥99.95%，材质硬度HV≥110。喷丝板孔长加工精度孔长公差±0.01mm、偏差≤0.02mm。 

实施例2 

一种生产纤维数为12K的聚丙烯腈原丝喷丝板，参数参数为：板基直径D1为85mm，喷丝区域直径D2为75mm，喷丝孔直径D3为0.050mm，分区角度α1为36°，Y型夹角α2为20°，板整体高度H1为15mm，板第一台阶高度（除球面高）H2为9mm，板厚H3为0.6mm，Y型孔锥形部分长度L为0.1mm。喷丝板各拐角部分均有圆角过渡。喷丝板材质为钽材（Ta），纯度≥99.95%，材质硬度HV≥110。喷丝板孔长加工精度孔长公差±0.01mm、偏差≤0.02mm。