[实用新型]嵌入式纺丝组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种湿法纺丝用的纺丝组件，具体来说是一种用于湿法纺丝生产聚丙烯腈原丝的组合的嵌入式嵌纺丝组件。

背景技术

PAN基碳纤维具有高比强度、高比模量、耐烧蚀、导电、导热等优异性能，因此其作为功能材料和结构材料在体育器材、建筑补强和航空航天等诸多领域得到广泛应用。PAN基碳纤维的生产包括原丝纺制、预氧化和碳化等过程，其中原丝的质量成为制约我国碳纤维发展的“瓶颈”。PAN基碳纤维原丝的纺制包括凝固、牵伸、水洗和干燥致密化等诸多工序，其中最关键的是纺丝原液的凝固。而在过滤、计量和挤出的过程中，纺丝原液的结构和形态对其凝固有重要的影响。

毛萍君等人(文献见《合成纤维工业》，2001年第30卷第1期)指出，PAN聚合物溶液的可纺性、纺丝稳定性、纺丝最佳工艺条件以及纤维质量控制都与原液的流变性能密切相关，温度是影响高聚物流体的流动性质的重要因素之一。因此，纺丝原液的流变行为(如粘度)对温度的依赖性极大。湿法纺丝时，纺丝原液和凝固液基本采用不同的温度。喷丝板及其部分组件浸入凝固液中，如果保温不好，则喷丝头内的温度分布不均匀。喷丝头内不均匀的温度分布导致纺丝原液流变行为的不稳定性，原液流变行为的不稳定引起的粘度波动，将严重影响整个纺丝工艺，即纺丝的稳定性和纺丝原液的可纺性，从而造成最终纤维的毛丝和断丝增多、整体CV值偏高等诸多问题。

纺丝组件之间要有很好的契合，这样纺丝组件的气密性才能保证，同时契合好后的纺丝组件只有安装好后，才能保证在纺丝过程中不漏浆、不漫板。传统的纺丝组件在安装时，经常会有组件的摆放不到位或者组件的位置发生偏移等现象，这样会给纺丝组件的安装带来很大困难，大大增加了安装的难度。同时由于安装组件是在纺丝的工艺温度下进行的，因此不同于常温，纺丝组件存在热胀冷缩现象。如果安装不当，很有可能造成组件的密封性有问题，或者用力过大，损坏纺丝组件。如果纺丝组件没有正确地安装，可能造成纺丝原液在喷丝板附近的漏浆和漫板，甚至影响纤维的断头率和纤度的CV值。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是组件的安装难度大、耗时长、密封性差和纤维断头率高、纤度CV值大的问题，提供了一种组合的嵌入式纺丝组件。该组件用于聚丙烯腈基碳纤维用原丝的湿法纺丝。具有安装简单易操作，耗时短、组件密封性好和纤维断头率低纤度CV值小的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：一种嵌入式纺丝组件，包括喷丝板1、螺旋头2、分配板3、多层组合过滤网4、喷丝头夹套5、垫圈、喷丝头10；其中，喷丝板1、分配板3、垫圈、多层组合过滤网4位于喷丝头的嵌入式凹槽内；螺旋头2和喷丝头10之间可拆卸的密封固定连接。

上述技术方案中，所述垫圈优选包括第一垫圈6、第二垫圈7、第三垫圈8和第四垫圈9；其中，螺旋头2和喷丝板1之间由第一垫圈6分隔；喷丝板1和分配板3之间由第二垫圈7分隔；分配板3和多层组合过滤网4之间由第三垫圈8分隔；多层组合过滤网4和喷丝头10之间由第四垫圈9分隔。

上述技术方案中，所述第一垫圈6、第二垫圈7、第三垫圈8和第四垫圈9优选尺寸和形状都相同，材质优选为聚四氟乙烯。

上述技术方案中，所述喷丝头10的嵌入式凹槽内，组件的安装顺序优选为：依次为第四垫圈9、多层组合过滤网4、第三垫圈8、分配板3、第二垫圈7、喷丝板1、第一垫圈6、螺旋头2。

上述技术方案中，所述多层组合过滤网4优选包括支撑层和过滤层，其最外面为支撑层，支撑层的层数不少于2；中间为过滤层，过滤层的层数至少为1；进一步优选多层组合过滤网4中间的过滤层为两层及以上，每层的过滤精度可以相同，也可以不同，每层的过滤精度不小于1微米。

上述技术方案中，所述喷丝头10内包含有喷丝头夹套5，喷丝头夹套5内通循环水保温。

上述技术方案中，所述多层组合过滤网4，其最外面为支撑层，支撑层的层数优选为2，中间为过滤层，过滤层的层数优选为1～2层；中间第一道过滤层的精度过滤精度优选为1～5微米；中间第二道过滤层的精度优选为3～10微米。

上述技术方案中，所述分配板3上的开孔形状优选为圆形，开孔的分布符合环形阵列分布。

上述技术方案中，所述所述分配板(3)中心的开孔的孔直径优选为5～10mm，环状阵列分布的环数优选为n＝3～5，第n环上开孔的直径为第(n-1)环上开孔的直径的1/2。