[发明专利]一种聚丙烯腈基原丝卷绕成型方法

说明书

本发明是关于一种聚丙烯腈基原丝卷绕成型方法，主要采用的技术方案为：一种聚丙烯腈基原丝卷绕成型方法，通过收丝机对聚丙烯腈基原丝进行卷绕成型，其中，将收丝机对聚丙烯腈基原丝施加的初始张力设定为80‑1500cN；在卷绕成型过程中：随着卷径增加，收丝机对聚丙烯腈基原丝施加的张力呈线性比例下降；将收丝机对聚丙烯腈基原丝施加的初始接触压力设定为50‑200N；在卷绕成型过程中，随着卷径增加，收丝机对聚丙烯腈基原丝施加的接触压力呈线性比例下降；将卷绕比设置为1‑15组，每组卷绕比对应不同范围的卷径，且后一组的卷绕比数值小于前一组的卷绕比数值。本发明主要用于在原丝卷绕过程中通过控制收丝机参数，来提高聚丙烯腈基原丝的卷绕成型效果。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯腈基碳纤维技术领域，特别是涉及一种聚丙烯腈基原丝卷绕成型方法。

背景技术

聚丙烯腈基原丝(以下简称成“原丝”)的卷绕成型工序是聚丙烯腈基碳纤维生产制备过程的重要工序之一。卷绕成型工序的主要作用是将原丝卷绕成一定长度的长筒型纤维轴品，进而进行后续的碳纤维制备或包装、储存、销售等。卷绕成型工序的要求是：在卷绕成型过程中不能损伤原丝，且卷绕成型好、端面侧面平整、松紧适中等。如若卷绕成型不好，在后续退丝过程中会出现不易退绕的现象，强行退绕极易产生毛丝、断丝，从而影响碳纤维的质量。同时，如若卷绕成型不好，不利于原丝的包装储存。

目前，原丝的卷绕成型效果主要是通过对张力、卡圈罗拉接触压力(以下简称为“接压”或“接触压力”)、卷绕比等收丝机参数的控制来实现；而不同规格原丝需要设计匹配不同的参数。

针对不同规格的原丝，如何设置收丝机参数，使得原丝的卷绕成型效果优异，对于碳纤维的生产而言具有重大意义，但是，目前并没有相关研究及报道。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种聚丙烯腈基原丝卷绕成型方法，主要目的在于在原丝卷绕过程中通过控制收丝机参数，来提高聚丙烯腈基原丝的卷绕成型效果。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种聚丙烯腈基原丝卷绕成型方法，通过收丝机对聚丙烯腈基原丝进行卷绕成型，其中，

将所述收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的初始张力设定为80-1500cN；在卷绕成型过程中，随着卷径增加，收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的张力呈线性比例下降(在此的术语“呈线性比例”具体指的是：以卷径大小为横坐标、张力大小为纵坐标，随着卷径的增加，张力下降，且呈直线下降)；

将所述收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的初始接触压力设定为50-200N；在卷绕成型过程中，随着卷径增加，收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的接触压力呈线性比例下降(关于线性比例的说明同上)；

将卷绕比设置为1-15组；其中，当卷绕比设置为至少两组时，每组卷绕比对应不同范围的卷径，后一组的卷绕比数值小于前一组的卷绕比数值。

优选的，若所述聚丙烯腈基原丝为1K聚丙烯腈基原丝、3K聚丙烯腈基原丝、6K聚丙烯腈基原丝中的任一种时，将所述收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的初始张力设定为80-500cN；优选的，若所述聚丙烯腈基原丝为1K聚丙烯腈基原丝，则所述收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的初始张力设定为80-180cN；优选的，若聚丙烯腈基原丝为3K聚丙烯腈基原丝，则所述收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的初始张力设定为120-220cN；优选的，若所述聚丙烯腈基原丝为6K聚丙烯腈基原丝，则所述收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的初始张力设定为260-360cN；

若所述聚丙烯腈基原丝为12K聚丙烯腈基原丝，将所述收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的初始张力设定为400-700cN,优选为500-600cN；

若所述聚丙烯腈基原丝为24K聚丙烯腈基原丝，将所述收丝机对所述聚丙烯腈基原丝施加的初始张力设定为600-900cN，优选为700-800cN。