[发明专利]一种中间相沥青连续纺丝过程中断头的复原方法

说明书

本发明公开了一种中间相沥青连续纺丝过程中断头的复原方法，该复原方法的实现主要集中在上油集束工序。该工序用到的装置包括上油辊、油槽和集束轮，断头复原用到的装置主要为带变频电机的驱动辊。经喷丝板连续挤出的初纺沥青纤维先经转动的上油辊连续均匀上油，再经集束轮进行集束，集束后再经卷绕机进行卷绕，熔融纺丝过程中产生的断头被连续卷绕到带变频电机的驱动辊上，通过调节变频电机的转速进行断头丝径的细化控制，确保断头丝径与主流纤维丝径保持一致，再通过滑轨平移驱动辊使其靠近主流丝束，再用手将断丝拨移到主流丝束中，也即完成了纺丝过程中断头的复原。本发明采用的断头复原方法操作简单，极易在工业化生产中推广使用。

技术领域

本发明属于高性能中间相沥青基炭纤维连续长丝制备技术领域，具体涉及一种中间相沥青连续纺丝过程中断头的复原方法，用于减少离散进一步提升沥青纤维的品质。

背景技术

高性能中间相沥青基炭纤维具有高导热、高模量特性，特别适用于昼夜温差大的太空环境，用它作为增强体可以制备出热膨胀系数为零的各种结构型和功能型复合材料，已成为解决外层空间结构及功能复合材料不可或缺的关键增强体。

在高性能中间相沥青基炭纤维连续长丝的制备过程中，熔融纺丝过程是非常重要的一环，尤其是对中间相沥青炭石墨纤维的微观结构起到了决定性的作用，而后续的预氧化、碳化及石墨化过程仅是对其的进一步修饰与完善。除此之外，沥青纤维的丝径、连续长度、缺陷结构、纤维丝径的离散度、断丝率等均由熔融纺丝过程决定。

中间相沥青的纺丝相较于其它化学纤维纺丝而言，其纺丝难度更大，主要体现在首先对纺丝沥青原料的综合性能(包括中间相含量、软化点、热稳定性、流变性能、灰分含量等)要求较高；其次其纺丝温度更高(通常要在320℃以上)，对热媒的性质要求更为苛刻；再次初纺沥青纤维非常脆弱，手一碰就断经不起过多的牵伸和折腾，众多因素导致目前沥青纺丝很难实现数小时一根不断的连续纺丝。目前对于断丝的处理通常是用手将断丝直接合拢到主流纤维中，而断丝未经牵伸直接合拢到主流纤维中会导致丝径偏粗、离散偏大、一致性和稳定性降低，品质无法保证。基于此，如何开发一种针对沥青纤维连续纺丝过程中断头的复原方法就显得尤为迫切，这对于进一步提升纺丝的表观稳定性，继而提高沥青纤维的品质也具有重要的意义，而目前关于这方面的专利或文献报道却较为少见。

发明内容

本发明的目的是提供一种中间相沥青连续纺丝过程中断头的复原方法。该方法的技术特点是利用高速卷绕细化的原理，在上油集束的过程中，把纤维断头连续卷绕到带变频电机的驱动辊上，通过调节变频电机的转速进行断头丝径的细化控制，确保断头丝径与主流纤维丝径保持一致，再通过滑轨平移驱动辊使其靠近主流丝束，再用手将断丝拨移到主流丝束中，也即完成了纺丝过程中断头的复原。本发明采用的断头复原方法操作简单，极易在工业化生产中推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种中间相沥青连续纺丝过程中断头的复原方法，该复原方法的实现主要集中在上油集束工序，该工序用到的装置包括上油辊、油槽和集束轮，断头复原用到的装置主要为带变频电机的驱动辊及与其相连的滑轨，其特征在于包括以下几个步骤：

步骤(1)：将充分熔融的中间相沥青通过多孔喷丝板连续挤出成纤；

步骤(2)：将初纺沥青纤维经转动的上油辊连续均匀上油，再经集束轮进行集束，集束后再经卷绕机进行卷绕；

步骤(3)：把熔融纺丝过程中产生的断头连续卷绕到驱动辊上，通过调节变频电机的转速进行断头丝径的细化控制；

步骤(4)：通过调节变频电机的转速获得一系列不同直径的断头沥青纤维；