[发明专利]一种用于制备聚丙烯腈干喷湿纺原丝的上油装置和方法

说明书

本申请属于碳纤维生产技术领域，公开了一种用于制备聚丙烯腈干喷湿纺原丝的上油装置和方法，其中上油装置包括上油槽；上油槽内设有托丝杆和可升降的压丝杆；压丝杆上连接有振荡器。托丝杆与压丝杆沿丝束运行方向交替分布，丝束依次经托丝杆上表面、压丝杆下表面穿行，压丝杆通过电机驱动螺杆进行升降，各压丝杆同步运动，待丝束展幅达到最宽时开启振荡器，使得丝束上油均匀。

技术领域

本申请属于碳纤维生产技术领域，具体涉及一种用于制备聚丙烯腈干喷湿纺原丝的上油装置和方法。

背景技术

在碳纤维原丝工业化生产的过程中，由于干喷湿纺原丝纺速高达300-400m/min，上油工序纤维的速度可达50-80m/min，采用传统的上油装置及方法，存在温度分布不均匀，上油装置内杂质不易清理，上油循环槽液位不易控制、浓度控制不稳，丝束上油不均的现象，不能满足工业化干喷湿纺生产原丝的要求。

因此，开发出一种用于制备聚丙烯腈干喷湿纺原丝的上油装置和方法，仍是本领域亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于制备聚丙烯腈干喷湿纺原丝的上油装置和方法。

第一方面，本申请提供一种用于制备聚丙烯腈干喷湿纺原丝的上油装置，包括上油槽；上油槽内设有托丝杆和可升降的压丝杆；压丝杆上连接有振荡器。托丝杆与压丝杆沿丝束运行方向交替分布，丝束依次经托丝杆上表面、压丝杆下表面穿行，压丝杆通过电机驱动螺杆进行升降，各压丝杆同步运动，待丝束展幅达到最宽时开启振荡器，振荡器可以按照一定频率上下振荡，本发明振荡器以压缩空气作为动力，贴着丝束振荡，可以使丝束保持一定频率上下振荡，使油剂更容易进入丝束中，使得丝束上油均匀。

作为优选方案，上油装置还包括油剂循环槽；油剂循环槽的出油口、进油口分别与上油槽的进油口、出油口相连；油剂循环槽内设有浮球阀；浮球阀连接有补水口。油剂在上油槽与油剂循环槽之间循环流动，浮球阀使得油剂循环槽内液面稳定，在油剂循环槽内液面下降时及时补充去离子水，防止因液位下降造成上油槽和油剂循环槽内油剂浓度升高，从而保持油剂浓度稳定，避免了因油剂浓度波动影响丝束含油率，使得丝束上油更均匀。

作为优选方案，油剂循环槽的出油口通过循环泵与上油槽相连；循环泵与上油槽之间连接有浓度计，油剂循环槽上设有补油口，控制油剂浓度在一个适宜值。

作为优选方案，油剂循环槽内设有第一道过滤网，用以过滤由补油口和油剂循环槽进油口进入的油剂。第一道过滤网位于液面上方，对进入油剂循环槽的油剂进行过滤。第一道过滤网与出油口之间设有第二道过滤网，用以过滤由油剂循环槽进入循环泵的油剂，第一道过滤网和第二道过滤均为网孔径50-300目的ss304不锈钢过滤网。

作为优选方案，油剂循环槽的槽体上设有循环槽保温夹套；循环槽保温夹套上设有循环槽冷冻水进口和循环槽冷冻水出口；油剂循环槽内设有循环槽温度计和/或循环槽温度传感器；上油槽的槽体上设有上油槽保温夹套；上油槽保温夹套上设有上油槽冷冻水进口和上油槽冷冻水出口；上油槽内设有上油槽温度计和/或上油槽温度传感器。温度计或温度传感器与冷冻水相配合，保持上油槽和油剂循环槽内油剂温度均匀可控。

作为优选方案，托丝杆共3根；压丝杆共两根，分别设置于相邻托丝杆之间；压丝杆和振荡器所在平面始终与托丝杆所在平面相平行。

第二方面，本申请提供一种采用上述上油装置的上油方法，包括以下步骤：

上油：丝束自托丝杆上方经过上油槽后，丝束上方的压丝杆下降，对丝束进行压丝处理，当丝束展幅达到最宽时，开启连接在压丝杆上的振荡器。

作为优选方案，通过浮球阀控制油剂循环槽内液位稳定。

作为优选方案，通过浓度计控制油剂浓度在一个适宜值(通常为3.0％-5.0％)。