[实用新型]一种碳纤维表面溶剂清洗脱除装置

说明书

本实用新型涉及一种碳纤维表面溶剂清洗脱除装置，属于PAN纤维生产装置技术领域。所述清洗脱除装置包括储水罐、清洗槽、循环装置、超声波发生器、超声探头、纤维导丝辊、进水管和出水管；所述储水罐和清洗槽连通，所述储水罐、驱动装置、进水管、清洗槽和出水管依次连通后，出水管再与储水槽连通；所述超声波发生器与设置在清洗槽中的超声探头连接，所述纤维导丝辊设置在清洗槽中，且所述纤维导丝辊由主轴辊体和纤维导纱轴构成，多个纤维导纱轴围绕设置在主轴辊体表面。本实用新型储纤维在传动过程中，通过多个超声探头并行，实现了对连续运行的PAN纤维的多重超声作用。

技术领域

本实用新型属于PAN纤维生产装置技术领域，尤其涉及一种清洗PAN碳纤维表面溶剂的装置。

背景技术

聚丙烯腈(PAN)碳纤维具有高比强度和比模量等一系列优异特性，被广泛用于航空航天及民用工业中。对于高性能碳纤维的制备，要求采用高质量的原丝。碳纤维作为战略产品历来为世界各国所重视，各国都在致力于PAN原丝的研究开发，但是国内的碳纤维工业远落后于日本等发达国家，大力发展碳纤维迫在眉睫，生产碳纤维的关键在于原丝质量。在PAN原丝的制备过程中，影响原丝产品质量的因素较多，其中在预牵伸之后的PAN纤维还有一定量的残留DMSO溶剂，它们对PAN纤维具有塑化作用，会使纤维单丝在加工过程中发生融并。残留溶剂的存在还会使后期预氧化过程中的纤维形成一定的结构缺陷，严重降低碳纤维的强度，因此，必须将残留在纤维中的溶剂除去，除去溶剂一般采用水洗的方法，水洗工序所用的水必须是去离子水，这样才能保证水洗后纤维中不引入其他杂质。

影响水洗效果的因素除了水洗温度、用水量和停留时间之外，水洗过程中去离子水对PAN纤维表面的作用程度和效果也至关重要，传统的静态浸泡方法或者循环水冲击喷淋方法对PAN纤维残留溶剂的除去效果不理想，因此需要一种物理作用方式来达到有效去除纤维表面溶剂的目的。专利CN 207091708U公开了一种PAN基碳纤维超声波水洗装置，其包含超声波换能器，集气罩，可调频超声波水洗槽，喷淋漂洗系统，过滤网；可调频超声波水洗槽内安装加热装置，通过电源与加热装置连接控制温度；水洗槽底部焊接三组超声波换能器，将电源提供的电能转变为超声波机械振动，产生高频振动进行清洗；过滤网安装在水洗槽前部和后部，喷淋漂洗装置通过方钢焊接在后部箱体上，通过泵进行输送。但这种超声波水洗装置存在残留溶剂的除去效果不理想等问题，因此，有必要研究新的清洗PAN碳纤维表面溶剂的装置，以期解决上述问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型旨在提供一种碳纤维表面溶剂清洗脱除装置。本实用新型储水槽通过两组进出水路与外部储水罐连接，外部储水罐与储水槽中的去离子水在驱动水泵的作用下进行循环流动。在纤维传动过程中，通过多个超声探头并行，实现了对连续运行的PAN纤维的多重超声作用；而且本实用新型的整个装置在全密闭环境中进行，保证清洗效果和清洁环境。

为实现上述目的，具体的，本实用新型公开了下述技术方案：

一种碳纤维表面溶剂清洗脱除装置，包括储水罐、清洗槽、循环装置、超声波发生器、纤维导丝辊、超声探头、进水管和出水管。

所述储水罐和清洗槽连通，所述储水罐、驱动装置、进水管、清洗槽和出水管依次连通后，出水管再与储水槽连通，所述进水管包括第一进水管和第二进水管，所述第一进水管设置在清洗槽的侧壁上部，所述第二进水管设置在清洗槽的侧壁下部，相应地，所述侧壁对侧的上部设置有第一出水管、第二出水管，所述第一出水管、第二出水管均与储水罐连通，从而实现清洗液的循环流动，清洗液在驱动装置的作用下通过第一进水管、第二进水管进入清洗槽中，然后再通过第一出水管、第二出水管返回储水罐中循环使用。

进一步地，所述驱动装置为循环水泵；优选地，所述储水罐和第一出水管、第二出水管之间设置有流量流速检测装置，用于对整个体系的清洗液循环速度实时监控。