[发明专利]一种多层氧化炉自动分丝装置及利用该装置分丝的方法

说明书

技术领域

本发明新型涉及氧化炉穿炉分丝领域。

背景技术

碳纤维是一种性能优良的增强材料，在航空航天、军工国防、风力发电、体育休闲、一般工业等领域有广泛应用。其生产流程为：首先将聚丙烯腈纤维原丝由退丝纱架退绕，经一系列多辊牵伸机的牵引，分别经过6台温度范围为200℃~300℃不等的氧化炉、温度范围为400℃~900℃的低温碳化炉、温度范围为1000℃~1800℃的高温碳化炉进行氧化、低温碳化、高温碳化等一系列反应，再经过表面处理、水洗、干燥、上浆、二次干燥等环节处理，最后在纤维卷绕机上把每束纤维卷绕成轴。

现有碳纤维的生产过程中，氧化炉的穿炉分丝一般采用如下的方法：把所有需要穿炉的单束纤维束（50~300束）汇集成一束纤维集合体穿过牵伸机，捆绑在带丝机钢丝绳上，启动带丝机，所编丝头随着带丝机钢丝绳的移动丝头依次经过每层氧化炉炉腔，实现多层氧化炉的穿丝，等纤维全部穿过氧化炉之后，在炉外部已经定位的丝路上用单束碳纤维做纬线，把每一根运行的聚丙烯腈纤维原丝隔开，随着牵伸机转动，固定确定聚丙烯纤维原丝的碳纤维纬线和待分开的聚丙烯腈纤维束同时前进，至少两名操作人员在传动设备的槽辊之前、待分丝纤维束两侧拉着纬线，使纬线停止前进，然后以纬线为参考，把扭在一起的纤维束单束分开，依照相同的方法逐层、从前及后的顺序把打扭的纤维束一一按照槽位分开并入槽，全部分丝过程完成。这种分丝方法，一方面做纬线的碳纤维在分丝时，人为强制拉停，与运行的原丝发生摩擦，使纤维毛丝量加大，严重影响运行纤维的质量；另一方面，在分丝过程中，至少需要一人穿纬线，两人在运行丝束两侧配合同时分丝，消耗时间长、劳动强度高，工作效率低，造成原材料、能源的浪费和经济损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种分丝装置，克服现有生产技术的不足，实现多层氧化炉自动分丝。

本发明所采用的技术方案是：一种多层氧化炉自动分丝装置，包括固定棒、安装在固定棒上的弹簧，固定棒的一端有固定帽另一端有螺纹，螺纹上安装有螺纹帽，弹簧的节距为2~6mm，纤维束从弹簧的节距穿过，弹簧由表层为软质层的弹性钢丝螺旋绕制而成。

作为一种优选方式：软质层为pvc层或者塑料层。

利用多层氧化炉自动分丝装置分丝的方法，多层氧化炉自动分丝装置固定在从退丝纱架上引出的多根纤维束上，多根纤维束穿过多层氧化炉自动分丝装置的弹簧节距后，连接到第一牵引装置的第一导丝小轮，从第一导丝小轮出来的纤维束在带丝机的牵引下穿过氧化炉，然后在第二牵引装置的第二导丝小轮的作用下引出，纤维束首次通过带丝机的第一带丝轮后全部丝头捆固定到带丝机钢丝绳索，随着钢丝绳索依次通过带丝机的第二带丝轮、第三带丝轮、第四带丝轮、第五带丝轮、第六带丝轮然后通过第七带丝轮进入第二牵引装置的第二导丝小轮。

作为一种优选方式：第一导丝小轮和第二导丝小轮，分别有5个小轮组成，通过电机提供动力，5个小轮彼此通过齿轮连接，一起作为动力轮带动纤维束移动。

作为一种优选方式：带丝机的第一带丝轮、第二带丝轮、第三带丝轮、第四带丝轮、第五带丝轮、第六带丝轮、第八带丝轮、第九带丝轮通过钢丝绳索形成一个闭合的循环路线。

本发明的有益效果是：由于采用了自动分丝装置，人员操作环节明显减少，能够实现高效、快速、自动分丝，缩短了非生产时间，提高原材料的利用率和产品的质量稳定性及合格率；节约能源，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明一种多层氧化炉自动分丝装置示意图；

图2是本发明利用多层氧化炉自动分丝装置分丝的过程示意图。

其中，1、退丝纱架，2、多层氧化炉自动分丝装置，21、固定帽，22、弹簧，23、固定棒，24、螺纹帽，3、纤维束，4、带丝机，5、电机，6、氧化炉，7、钢丝绳索，4-1第九带丝轮，4-2、第一带丝轮，4-3、第二带丝轮，4-4、第三带丝轮，4-5、第四带丝轮，4-6、第五带丝轮，4-7、第六带丝轮，4-8、第七带丝轮，4-9、第八带丝轮，8-1、第一导丝小轮，8-2，第二导丝小轮。

具体实施方式