[发明专利]一种聚丙烯腈原丝丝头的预氧化设备及丝头连接方法

说明书

本发明涉及一种聚丙烯腈原丝丝头的预氧化设备，包括热风循环烘箱和丝束张力架；热风循环烘箱的内部划分有预氧化腔、回风腔、进风腔；预氧化腔、回风腔、进风腔形成相通的气流通道，进风腔内设置有风机和加热器，热风循环烘箱的侧面上设有出入口，出入口处设置有密封门，从出入口伸入热风循环烘箱的丝束张力架位于预氧化腔内；丝束张力架上设有用于夹住丝束的张力调整器，丝束穿过张力调整器且丝束的自由端固定在丝束张力架上。本发明还涉及一种丝头连接方法，预氧化设备可以实现高品质的丝头预氧化，为后续的高品质两条丝束空气联结打下基础。丝头连接方法完全可以顺利通过预氧化与碳化工序，实现大丝束碳纤维的连续生产。

技术领域

本发明涉及原丝丝束预氧化的技术领域，尤其涉及一种聚丙烯腈原丝丝头的预氧化设备及丝头连接方法。

背景技术

碳纤维的生产分为两道大的工序，聚丙烯腈聚合与纺丝的原丝工艺、预氧化与碳化的碳化工艺。从原丝工艺到碳化工艺，是通过原丝包装衔接的，原丝的包装方式有圆柱纱锭、叠丝箱装或叠丝打包等方式。

在碳纤维生产中，由于原丝的包装，无论是纱锭还是箱装，均是具有一定重量和长度，使用完毕后，就需要更换新的原丝纱锭与箱装，这个过程通常是非连续的，即需要对生产线进行停止生产，然后对所有的原丝包装(纱锭或箱装)做一次性更换，然后将更换后的原丝穿过氧化与碳化工序。又或者在连续情况下，对预氧化工艺中的氧化炉降温，让接头丝束(该条丝束的尾部)顺利通过预氧化，但在碳化部分又重新接丝(将原丝包装的两条丝束打结或者其他方式连接在一起)，这时候也需要对生产线进行停止生产。无论哪一种方式，都很难做到连续化稳定生产。

就上述的工艺，当采用大丝束的时候，连续生产的方式就难以为继，在大丝束进入氧化工艺时，任何原丝的翻转与加捻或接头(接头即两条丝束打结连接在一起)，均会导致丝束放热集中，冒烟与起火，从而导致丝束断开。同等重量的原丝包装，大丝束的长度远远小于小丝束，生产线的长度很长，如果用非连续的方式用生产线运行大丝束，会导致大量的原丝浪费，生产线运行断断续续，根本无从实现经济效益。所以，大丝束碳纤维生产务必要实现连续生产。

实现连续生产，就需要将原丝包装(无论是纱锭、箱装或打包)首尾连接，从目前世界上的经验看，原丝与原丝接，原丝与碳丝联结在一起，都难于实现氧化及碳化工序的不拉断而维持连续生产。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种聚丙烯腈原丝丝头的预氧化设备，可以实现高品质的丝头预氧化，为后续的高品质两条丝束空气联结打下基础。

本发明的另一个目的是：提供一种丝头的连接方法，两条丝束的空气联结段的拉断张力足够，完全可以顺利通过预氧化与碳化工序，实现大丝束碳纤维的连续生产。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚丙烯腈原丝丝头的预氧化设备，包括热风循环烘箱和丝束张力架；热风循环烘箱的内部划分有预氧化腔、回风腔、进风腔；预氧化腔、回风腔、进风腔形成相通的气流通道，进风腔内设置有风机和加热器，热风循环烘箱的侧面上设有出入口，出入口处设置有密封门，从出入口伸入热风循环烘箱的丝束张力架位于预氧化腔内；丝束张力架上设有用于夹住丝束的张力调整器，丝束穿过张力调整器且丝束的自由端固定在丝束张力架上。

进一步的是：热风循环烘箱内设有隔离板，预氧化腔位于隔离板的一侧，回风腔和进风腔位于隔离板的另一侧，隔离板的上部设有承载组板，隔离板和承载组板形成回风腔，风机安装在承载组板上，预氧化腔的上部和回风腔的上部相通，隔离板的下部设有通孔。

进一步的是：热风循环烘箱上设有补风管道，补风管道与回风腔相通。

进一步的是：热风循环烘箱上设有电机，电机的输出端连接在风机上；预氧化腔的下部设有导风板，导风板上设有通孔。

进一步的是：热风循环烘箱的顶部设有排废管，排废管上设有阀门。