[实用新型]用于制作碳纤维原丝的保温型鹅颈管组件

说明书

技术领域

本实用新型属于利用硫氰酸钠法湿法纺丝工艺，制备碳纤维原丝的纺丝设备技术领域，具体涉及到一种用于制作碳纤维原丝的保温型鹅颈管组件。

背景技术

碳纤维具有高比强度、高比模量等性能，是制造尖端武器、卫星航天飞机和宇宙空间站必不可少的结构材料，也是先进工业、高端民用等领域的的主要增强纤维。碳纤维质量主要取决于碳纤维原丝，原丝的关键技术之一是纤维均质化成形，鹅颈管组件对均质化成形起到至关重要的作用。

原液从鹅颈管后道的喷孔挤出是否均匀，决定了每根纤维的粗细是否均匀，对原丝的品质有着决定性的意义，而硫氰酸钠法湿法纺丝工艺路线中，部分鹅颈管段和喷丝头浸在凝固浴中，而原液温度和凝固浴的温差最高可达60℃～90℃左右，热传导造成鹅颈管组件外圈的温度与内部的温差大，直接造成原液外圈和内部温度不均匀，黏度的不一致。

普通腈纶生产用鹅颈管，通常在金属管外敷设橡胶或聚氨酯材料进行隔热、或者结合真空套管增强隔热，起到一定减少原液温度差的作用，可满足普通腈纶的生产要求，但在生产高度均质化成形要求的碳纤维原丝时，则需要高度的原液温度均匀性，从而保证原液从喷孔挤出均匀，每根纤维的粗细均匀，成形条件相同。

查询相关文献，国内相关的专利有《化纤湿法纺丝机的带真空双水循环鹅颈管》，授权专利号：CN101215722B，其鹅颈管采用了对鹅颈管段的真空和水循环保温的方法。而本实用新型采用了全过程的水循环保温，将鹅颈管段与喷丝头的水循环保温系统连通，即增加了喷丝头内部热水保温，使得原液在喷丝头内部也温度均匀，从而保证原液黏度也均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种适用于硫氰酸钠法湿法纺丝工艺条件下，生产碳纤维原丝的保温型鹅颈管组件。通过保温结构，保证流经鹅颈管内的原液温度均匀，从而保证均匀黏度的原液在后道喷丝板喷孔挤出，成形条件相同，纤维的粗细均匀。

本实用新型的技术方案是：

一种用于制作碳纤维原丝的保温型鹅颈管组件，其特点在于，包括依次连接的鹅颈管座、鹅颈管段和喷丝头；

在所述的鹅颈管座上设置有原液进料孔、保温水进水孔和保温水回水孔；

所述的喷丝头包括喷丝头保温夹套层和原液区；

所述的鹅颈管段是一个三层套管，内圈是原液进料管，其一端与原液进料孔连通，另一端与原液区连通；中圈是保温水进口管，其一端与所述的保温水进水孔连通，另一端与喷丝头保温夹套层连通；外圈是保温水回水管，其一端与保温水回水孔连通，另一端与喷丝头保温夹套层连通。

在所述的鹅颈管座、鹅颈管段和喷丝头外均包覆有橡胶保温层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是采用保温结构，使得供纺原液在鹅颈管内流动分配过程中，始终保持原液整体温度均匀、粘度均匀，实现纺丝挤出成型的均一性，适用于采用硫氰酸钠水溶液为溶剂的湿法纺丝工艺。

附图说明

图1是本实用新型用于生产碳纤维原丝的保温型鹅颈管组件的结构示意图。

图2是本实用新型中鹅颈管座的局部放大图。

图3是本实用新型中鹅颈管段的局部放大图。

图4是本实用新型中喷丝头的局部放大图

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

请参阅图1至图3，图1是本实用新型用于生产碳纤维原丝的保温型鹅颈管组件的结构示意图，图2是本实用新型中鹅颈管座和鹅颈管段的局部放大图，图3是本实用新型中鹅颈管段和喷丝头的局部放大图。如图所示，一种用于制作碳纤维原丝的保温型鹅颈管组件，包括鹅颈管座1、鹅颈管段5和喷丝头10，三者通过焊接而成。鹅颈管座上加工打孔，分别有原液进料孔2、保温水进水孔3和保温水回水孔4。

鹅颈管段5焊接在鹅颈管座1上，鹅颈管段5是一个三层套管，内圈是原液进料管6，与原液进料孔2连通；中间是保温水进口管7，与保温水进水孔3连通；外圈是保温水回水管8，与保温水回水孔4连通。

喷丝头10焊接在鹅颈管段5上，其喷丝头保温夹套层11与保温水进口管7、保温水回水管8连通，原液区12与原液进料管6连通，实现保温水在鹅颈管段5、喷丝头保温夹套层11之间，即内层原液供纺流道区域的全过程保温。保温水回水孔4，与保温水回水管8连接，实现保温水的流动循环。在所述的鹅颈管座1、鹅颈管段5和喷丝头10外均包覆有橡胶保温层9包覆橡胶保温层9，增强组件的隔热效果。

保温水从鹅颈管座1上的保温水进水孔3输入，通过鹅颈管段5上的保温水进口管7，再进入喷丝头10上的喷丝头保温夹套层11，然后保温水通过鹅颈管段5上的保温水回水管8、鹅颈管座1上的保温水回水孔4，回到系统，实现鹅颈管组件对原液全过程的循环保温。