[实用新型]一种碳纤维原丝水洗装置

说明书

本实用新型涉及碳纤维制备技术领域，尤其涉及一种碳纤维原丝水洗装置，其在传统的喷淋、漂洗基础上，增设花轮以及清洗水的内部自循环、溢流、补水等系统，不仅满足了不同纺丝工艺下的水洗工艺要求，而且对高速纺丝工艺下的水洗效果更具优势。该装置的水洗槽内设计独立自循环系统，实现温度场的均匀性和溶剂的及时扩散、稀释。末级补水、逆向补水和溢流装置的设计，可实现末级水洗槽内新鲜水的连续补充和水洗槽串级控制、逐级逆向补水。本实用新型的碳纤维原丝水洗装置具有多技术集成的特点，其有效强化了水洗效果，降低了加热系统的能耗；降低了因水洗槽长度和空间的不足而增加的设备和空间的投资成本，可直接在现有纺丝装备上改造，优势明显。

技术领域

本实用新型涉及碳纤维制备技术领域，尤其涉及一种碳纤维原丝水洗装置。

背景技术

本实用新型背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

碳纤维原丝在纺丝工艺过程中，不论是湿法纺丝还是干喷湿纺，原丝中的溶剂残留量影响纤维的截面形状和晶态结构，会最终影响碳化后的碳纤维性能。因此，合适的水洗工艺，可除去纤维中残余的溶剂，消除对纤维的破坏作用。影响水洗的因素是多方面的，水洗前纤维的结构和水洗温度、水洗时间等直接影响水洗效果。对于水洗工艺，要求水洗效率要高。目前，国内几家产业化的碳纤维原丝生产公司，常用单一漂洗或漂洗与喷淋相结合技术，或者采用叠层式水洗装置。层叠式装置，水洗效果优于上述两种方式，且具有占地面积小的优势。但是，它的最大缺点是设备复杂且导向轮偏多，丝束容易收幅、乱位和加捻，影响水洗效力，而且设备投资大，运行成本高。

发明内容

本实用新型的目的是为解决现有技术中存在的水洗装置复杂且满足不了水洗工艺要求的问题。为此，发明了提供一种碳纤维原丝水洗装置，该装置水洗效力高、水洗工艺可调可控；而且设备投资成本少，可在原有设备上实现快速对接匹配；对于干喷湿法工艺下的高速纺丝，水洗效果和运行成本更具优势。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术手段为：

首先，本实用新型公开一种碳纤维原丝水洗装置，包括一级水洗槽、二级水洗槽，一级牵伸辊、二级牵伸辊、三级牵伸辊、花轮、一级内循环系统、二级内循环系统、逆向补水系统、新水补入系统、溢流系统、一级喷淋系统和二级喷淋系统；其中：

所述一级水洗槽、二级水洗槽的两端分别设置一级牵伸辊、二级牵伸辊、三级牵伸辊，且二级牵伸辊位于一级水洗槽和二级水洗槽之间；一级水洗槽、二级水洗槽中均设置有花轮。

所述一级内循环系统包括一级循环泵和一级内循环管路，从一级循环泵出口处分出一级内循环管路，实现洗涤液在一级水洗槽内自循环。

所述二级内循环系统包括二级循环泵和二级内循环管路，从循环泵出口处分出二级内循环管路，实现洗涤液在二级水洗槽内自循环。

所述逆向补水系统包括二级循环泵、一级补水管路、一级流量计和管路，所述一级流量计安装在一级补水管路上，一级水洗槽和二级水洗槽之间通过管路连接，二级水洗槽的水经过二级循环泵提供动力进入一级流量计计量后进入一级水洗槽，完成逆向补水过程。

所述新水补入系统包括二级补水管路和二级流量计，所述二级流量计安装在二级补水管路上，外部提供的去离子纯净水经二级流量计计量后进入二级水洗槽实现补水过程。

所述溢流系统包括溢流管路、第一流量计、接水漏斗，所述溢流管路的进水端伸入一级水洗槽中，第一流量计安装在溢流管路上，溢流管路的出水端在一级水洗槽外部，所述接水漏斗位于溢流管路出水端下方。逆向补入水量通过第一流量计计量后流入接水漏斗，进入污水回收管路系统。

所述一级喷淋系统包括一级喷淋管路和一级循环泵，一级循环泵提供喷淋动力；所述二级喷淋系统包括二级喷淋管路和二级循环泵，二级循环泵提供喷淋动力。