[发明专利]短切再生碳纤维的工业化制备装置与制备方法

权利要求书

1.一种短切再生碳纤维的工业化制备装置，其特征在于该装置由依次设置的供浆系统①、上浆系统②、控浆系统③、预烘系统④、短切系统⑤和二烘系统⑥组成，其中：所述的供浆系统①、上浆系统②、控浆系统③处于一个空间，以工业设备工艺流程依次由左向右由金属地脚螺栓固定于水平地面，间隔2-3米；预烘系统④与二烘系统⑥可以移动，依生产规模与生产节奏可处控浆系统③的右侧，按工艺流程左右布置，通过各自的移动辊刷车片锁定于水平地面，相距2-3米，也可移至专门的烘干功能空间(如烘干试验室等)，两设备左右搁置，相距1-2米；而短切系统⑤处于独立且带排尘装置的碳纤维切断空间，由金属地脚螺栓固定于水平地面。

所述供浆系统①由搅拌器(1)、供浆槽(2)和供浆泵(3)组成：其搅拌器(1)的搅拌叶处供浆槽(2)的中下部，为金属叶片式，由变频器调速控制；供浆泵(3)为碳纤维增强PPS气动泵，位于所述的供浆槽(2)与上浆槽(4)之间正中部的地面上，金属螺栓固定于地面。供浆槽(2)的其底部具有出料管口的阀门(5)和阀门(5.1)组成，阀门(5.1)与供料泵(3)的进口左侧阀门(3.4)连接，供料泵的进口右侧与上浆槽、控浆槽底部的排料阀门(3.3)、(12)与(13.1)相连；；供浆泵(3)的出口左侧阀门(3.1)与供浆槽(2)顶部回流管口相连接，右侧阀门(3.2)与上浆槽(4)内左侧竖立的上浆剂分配管(10)进口相连接。

所述上浆系统②由第一定容网架组合(7)、上浆槽(4)、上浆剂(8)、再生碳纤维(9)和上浆剂分配管(10)组成：其中，第一定容网架组合(7)由N对凹柱网(7.4)、凸柱网(7.2)以凹柱(7.3)、凸柱(7.1)逆向契合组成，其中N为4～10；所述的再生碳纤维(9)被定量、有序地限定在所述的第一定容网架组合(7)中；所述的第一定容网架组合(7)以自重水平浸没搁置在所述的上浆槽(4)底部；所述的上浆剂分配管(10)位于所述的定容网架组合(7)的左侧与上浆槽(4)左侧内壁之间，以上下垂直方式固定在所述的上浆槽(4)左侧内壁上下焊接的两个支架右端的抱箍内；所述的上浆剂分配管(10)沿轴向上下均布一排同向喷嘴(11)，该喷嘴(11)垂直于所述的上浆槽(4)的左侧内壁；所述的上浆槽(4)底部右侧具有排料管口，该排料管口通过阀门(12)和管路与所述的供料泵(3)的右侧管口以金属管道法兰连接。

所述控浆系统③由品型夹持钢轴(14)、压浆板(16)、第二定容网架组合(18)、压浆背板(19)、控浆支架(20)和控浆托盘(13)组成：其中，品型夹持钢轴(14)由一根上卡轴与两根下托轴组成，上卡压轴的左右两端分别以螺栓固定在所述的控浆支架(20)上顶部左右两侧由外向里的横梁正中部，两个下卡托轴的左右两端分别以螺栓固定在所述的控浆支架(20)下部左右由外向里的底部横梁上；压浆板(16)为轻质合金钢材质，其板面尺寸与定容网架端面尺寸、形状相同，其压浆动力由压缩空气驱动，压缩空气高压软管分别与压浆板正中、上部的密封短节(17)与正下部的密封短节(15以金属快接头相连接；压浆背板(19)的右侧面上、中、下部分别焊接在所述的控浆支架(20)的右侧上、中、下横梁中部。所述的压浆板(16)在压缩空气(17)驱动下，由左向右移动，挤压第二定容网架组合(18)中上浆后的再生碳纤维；挤出的上浆剂(21)落入控浆支架(20)底部的控浆托盘(13)中，该控浆托盘(13)的底部管道与供浆泵(3)的管道法兰(3.3)相连接。

所述预烘系统④由真空负压烘箱(23)、第一定容网架组合(22)与压浆后的碳纤维构成，其中：真空烘箱(23)排出的气体与水份经排空管道(23.1)通向室外，高空排放；真空负压烘箱(23)的四脚移动滑轮均带刷车装置。

所述短切系统⑤由切断机(26)、短切收料桶(30)和PC防尘罩(25)、预烘再生碳纤维(27)组成。预烘再生碳纤维(27)短切过程中产生的粉尘由PC防尘罩(25)顶部的吸风管(25.1)进入粉尘收集系统。

所述二烘系统⑥由热风烘干机(31)、短切再生碳纤维(32)组成。二烘过程中产生的水汽由热风烘干机(31)顶部的排汽管(31.1)室外高空排放；热风烘干机(31)的四脚移动滑轮均带刷车装置。

所述预烘系统④、短切系统⑤和二烘系统⑥的排气(汽)、排粉尘管道采用带碳纤维增强塑料法兰的碳纤维增强塑料软管，连接方式为碳纤维增强塑料螺栓螺母与碳纤维增强热塑性弹性体密封垫坚固。