碳纤维喷丝组件及干喷湿纺制备碳纤维原丝的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115874295A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211531185.XD01F9/32(2006.01)(22)申请日2022.12.01(71)申请人山西钢科碳材料有限公司地址030001山西省太原市阳曲县城晋驿村(72)发明人马跃文王敬华郝俊杰常春报贾东森李登华(74)专利代理机构北京煦润律师事务所11522专利代理师梁永芳(51)Int.Cl.D01D1/06(2006.01)D01D1/09(2006.01)D01D5/04(2006.01)D01D5/06(2006.01)D01F9/22(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称碳纤维喷丝组件及干喷湿纺制备碳纤维原丝的方法(57)摘要本发明提供一种碳纤维喷丝组件及干喷湿纺制备碳纤维原丝的方法，属于碳纤维制备领域，碳纤维喷丝组件包括喷丝板、供液管，供液管的第一端与喷丝板连通，供液管的第二端与纺丝原液过滤供给部件连通，供料管内具有切割结构，当纺丝原液被泵送至供液管内时，纺丝原液能够被切割结构切割为在供液管的径向方向独立的至少两部分。本发明能够对流入供液管内的纺丝原液实现切割，使纺丝原液在泵送过程中交互流动，提升纺丝原液粘度的均匀性，减缓喷丝瞬间的喷丝压力波动，避免激发喷丝组件的爆破片的保护功能，防止原液泄漏、喷丝板鼓包变形，还能够避免喷丝过程中料块糊板、断头多、CV值偏差大的缺陷，提高了原丝各项性能指标和生产运行的稳定性。CN115874295ACN115874295A权利要求书1/1页1.一种碳纤维喷丝组件，其特征在于，包括喷丝板(1)、供液管(12)，所述供液管(12)的第一端与所述喷丝板(1)连通，所述供液管(12)的第二端与纺丝原液过滤供给部件连通，所述供液管(12)内具有切割结构(2)，当纺丝原液被泵送至所述供液管(12)内时，所述纺丝原液能够被所述切割结构(2)切割为在所述供液管(12)的径向方向独立的至少两部分。2.根据权利要求1所述的碳纤维喷丝组件，其特征在于，所述切割结构(2)包括多个沿着所述供液管(12)的轴向依次设置的切割片(21)。3.根据权利要求2所述的碳纤维喷丝组件，其特征在于，所述切割片(21)由长方形的金属薄板扭转预设角度形成，且所述预设角度大于0°。4.根据权利要求3所述的碳纤维喷丝组件，其特征在于，所述切割片(21)的数量为6～30，和/或，所述预设角度为180°。5.根据权利要求3所述的碳纤维喷丝组件，其特征在于，所述切割片(21)在所述供液管(12)的轴向上的长度为L，所述切割片(21)的扭转直径为D，L/D为1.0～2.0。6.根据权利要求2所述的碳纤维喷丝组件，其特征在于，相邻的两个切割片(21)的扭转方向相反，且在所述纺丝原液的流动方向上，处于上游的所述切割片(21)为上游切割片，处于下游的所述切割片(21)为下游切割片，所述上游切割片朝向所述下游切割片的刃口与所述下游切割片朝向所述上游切割片的刃口形成交叉。7.根据权利要求1所述的碳纤维喷丝组件，其特征在于，所述切割结构(2)可拆卸地组装于所述供液管(12)内。8.根据权利要求1所述的碳纤维喷丝组件，其特征在于，所述供液管(12)的管壁的外圆周侧环绕设置有温度控制单元(3)，所述温度控制单元(3)内的温度控制介质的流向与所述供液管(12)内的纺丝原液的流向相反。9.一种干喷湿纺制备碳纤维原丝的方法，其特征在于，采用权利要求1至8中任一项所述的碳纤维喷丝组件执行，包括如下步骤：喷丝步骤，启动原液泵送装置泵送纺丝原液以初始喷丝速度从所述喷丝板(1)中喷出，并在所述初始喷丝速度稳定后分步升高喷丝速度至纺丝速度；凝固步骤，所述纺丝原液在所述喷丝板(1)的作用下形成纺丝原液细流，所述纺丝原液细流经过空气层进入凝固浴槽(4)，凝固形成初生纤维；纺丝步骤，对所述初生纤维进行水洗、热水牵伸、上油、干燥致密化、蒸汽牵伸得到聚丙烯腈碳纤维原丝。10.根据权利要求9所述的干喷湿纺制备碳纤维原丝的方法，其特征在于，所述初始喷丝速度为所述纺丝速度的0.5～0.7；和/或，分步升高喷丝速度的调整幅度为1.5～3.0m/min。2CN115874295A说明书1/6页碳纤维喷丝组件及干喷湿纺制备碳纤维原丝的方法技术领域[0001]本发明属于碳纤维加工领域，具体涉及一种碳纤维喷丝组件及干喷湿纺制备碳纤维原丝的方法。背景技术[0002]聚丙烯腈基碳纤维具有高拉伸强度、高拉伸模量、低密度、耐化学腐蚀等优点，在航天航空、风电叶片、建筑加固等领域具有广泛应用。与传统的湿法纺丝相比，干喷湿纺最大的优势在于可以实现高的收丝速度(300～500m/min)，可以极大的提升生产效率，降低生产成本。因此，采