專利名稱：一種氣體保護專用紡絲機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬需保護氣體保護的高溫陶瓷纖維技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種氣體保護專用紡絲機。
背景技術(shù)：
氮化物陶瓷纖維具有高導(dǎo)熱性、低膨脹系數(shù)、耐高溫等特點，是一種綜合性能優(yōu)異的陶瓷纖維，可用于制備航空航天、近空間飛行器等所需的耐高溫、抗氧化、抗熱震、抗蠕變、高強高模的復(fù)合材料，具有重要的應(yīng)用前景。氮化物纖維有氮化硅纖維(SiN)、氮化硼纖維(BN)、硅硼氮纖維(SiBN)和硅硼氮碳纖維(SiBNC)。目前主要發(fā)展的是硅基氮化物纖維，即SiBN陶瓷纖維和SiBNC陶瓷纖維， 而其制備方法主要是采用前驅(qū)體聚合物轉(zhuǎn)化法，如通過三氯化硼、四氯化硅、甲胺、氨氣等小分子得到有機前驅(qū)體聚合物，通過熔融紡絲、不熔化處理和高溫裂解得到陶瓷纖維。由于陶瓷纖維制備過程中，前驅(qū)體及其纖維對空氣中的氧氣和水分敏感，因此所有操作都需要進行保護氣體保護。而為了制備大批量、高質(zhì)量的陶瓷纖維，熔融紡絲過程必須在保護氣體保護下進行。因此，開發(fā)氣體保護專用的紡絲機具有很大的前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種氣體保護專用紡絲機，避免聚合物及其纖維受到空氣、水分的影響，保證其纖維性能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種氣體保護專用紡絲機，包括紡絲箱體和連接在紡絲箱體下方的可控溫紡絲間，所述的紡絲箱體上部配有高壓組件； 所述的高壓組件上方連有計量泵；所述的計量泵通過接頭與熔體增壓泵相連；所述的熔體增壓泵經(jīng)高密封性連接管道與高真空壓力反應(yīng)釜相連；所述的高真空壓力反應(yīng)釜與反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)連接；所述的高真空壓力反應(yīng)釜內(nèi)部裝有攪拌器，下出料口處設(shè)有閥門；所述的高真空壓力反應(yīng)釜外部設(shè)有油浴控溫系統(tǒng)；所述的閥門和高密封性連接管道外部設(shè)有管道加熱塊；所述的計量泵、高壓組件和紡絲箱體外部設(shè)有加熱塊；所述的可控溫紡絲間配有保護氣體置換系統(tǒng)進行保護氣體保護；所述的可控溫紡絲間中設(shè)有卷繞機和集束輥； 所述的紡絲箱體經(jīng)下部的甬道與集束輥連接；所述的可控溫紡絲間內(nèi)部設(shè)有可控溫紡絲間加熱器。所述的反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)由真空泵、保護氣體鋼瓶和氣體管路閥門組成，氣體管路閥門一端與高真空壓力反應(yīng)釜連接，另一端分為兩路，一路與真空泵連接，另一路與氣體鋼瓶連接。所述的保護氣體置換系統(tǒng)由真空泵、氣體鋼瓶和氣體管路閥門組成，氣體管路閥門包括兩個閥門，兩個閥門的一端均與可控溫紡絲間連接，另一端分別與真空泵與氣體鋼瓶連接。所述的油浴控溫系統(tǒng)，管道加熱塊，熔體增壓泵加熱塊，加熱塊和可控溫紡絲間加熱器均由溫度控制系統(tǒng)控制。所述的溫度控制系統(tǒng)包括高溫循環(huán)油浴鍋、電加熱和水浴加熱。所述的高真空壓力反應(yīng)釜、反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)、高密封性連接管路、熔體增壓泵、計量泵、高壓組件和可控溫紡絲間均充滿保護氣體。所述的高壓組件與紡絲箱體通過鋁質(zhì)墊圈密封。所述的可控溫紡絲間操作面裝有透明玻璃。所述的保護氣體為氮氣和氬氣中的一種或兩種混合氣。有益效果本發(fā)明優(yōu)點是為氮化物陶瓷纖維前驅(qū)體原絲的熔融紡絲過程提供惰性氣體保護， 從而避免聚合物及其纖維受到空氣、水分的影響，保證其纖維性能，并可提高陶瓷產(chǎn)率及陶瓷纖維的性能；同時可為熔融紡絲制備氮化物陶瓷纖維原絲提供設(shè)備基礎(chǔ)；此外，本發(fā)明不限于氮化物陶瓷纖維。


圖1為本發(fā)明裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例1如圖1所示，本發(fā)明為一種氣體保護專用紡絲機，包括紡絲箱體7和連接在紡絲箱體7下方的可控溫紡絲間21，所述的紡絲箱體7上部配有高壓組件6 ；所述的高壓組件6上方連有計量泵5 ；所述的計量泵5通過接頭4與熔體增壓泵3相連；所述的熔體增壓泵3經(jīng)高密封性連接管道2與高真空壓力反應(yīng)釜1相連；所述的高真空壓力反應(yīng)釜1與反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)11連接；所述的高真空壓力反應(yīng)釜1內(nèi)部裝有攪拌器19，下出料口處設(shè)有閥門 20 ；所述的高真空壓力反應(yīng)釜1外部設(shè)有油浴控溫系統(tǒng)12 ；所述的閥門20和高密封性連接管道2外部設(shè)有管道加熱塊13 ；所述的計量泵5、高壓組件6和紡絲箱體7外部設(shè)有加熱塊 15 ；所述的可控溫紡絲間21配有保護氣體置換系統(tǒng)18進行保護氣體保護；所述的可控溫紡絲間21中設(shè)有卷繞機8和集束輥9 ；所述的紡絲箱體7經(jīng)下部的甬道于集束輥9連接； 所述的可控溫紡絲間21內(nèi)部設(shè)有可控溫紡絲間加熱器16 ；所述的反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)11 由真空泵22、氣體鋼瓶M和氣體管路閥門23組成，氣體管路閥門23 —端與高真空壓力反應(yīng)釜1連接，另一端分為兩路，一路與真空泵22連接，另一路與氣體鋼瓶M連接；所述的保護氣體置換系統(tǒng)18由真空泵22、氣體鋼瓶M和氣體管路閥門23組成，氣體管路閥門23包括兩個閥門，兩個閥門的一端均與可控溫紡絲間21連接，另一端分別與真空泵22與氣體鋼瓶M連接；所述的油浴控溫系統(tǒng)12，管道加熱塊13，熔體增壓泵加熱塊14，加熱塊15和可控溫紡絲間加熱器16均由溫度控制系統(tǒng)17控制；所述的溫度控制系統(tǒng)17包括高溫循環(huán)油浴鍋、電加熱和水浴加熱；所述的高真空壓力反應(yīng)釜1、反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)11、高密封性連接管路2、熔體增壓泵3、計量泵5、高壓組件6和可控溫紡絲間21均充滿保護氣體；所述的高壓組件6與紡絲箱體7通過鋁質(zhì)墊圈密封；所述的可控溫紡絲間21操作面裝有透明玻璃，且配有手套可以進行操作；所述的保護氣體為氮氣和氬氣中的一種或兩種混合氣。
將原料加入高真空壓力反應(yīng)釜1，通過其加熱塊12和控溫加熱系統(tǒng)17控制加熱溫度和時間，并使用馬達控制攪拌速率，將得到具有優(yōu)異可紡性的熔體依次經(jīng)過高密封性連接管路管道2、熔體增壓泵3、計量泵5、紡絲箱體7、高壓組件6、集束輥9和卷繞機8得到初生纖維。
權(quán)利要求
1.一種氣體保護專用紡絲機，包括紡絲箱體(7)和連接在紡絲箱體(7)下方的可控溫紡絲間(21)，其特征在于，所述的紡絲箱體(7)上部配有高壓組件(6)；所述的高壓組件 (6)上方連有計量泵(5)；所述的計量泵( 通過接頭(4)與熔體增壓泵( 相連；所述的熔體增壓泵(3)經(jīng)高密封性連接管道(2)與高真空壓力反應(yīng)釜(1)相連；所述的高真空壓力反應(yīng)釜(1)與反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)(11)連接；所述的高真空壓力反應(yīng)釜(1)內(nèi)部裝有攪拌器(19)，下出料口處設(shè)有閥門00)；所述的高真空壓力反應(yīng)釜(1)外部設(shè)有油浴控溫系統(tǒng)(1 ；所述的閥門00)和高密封性連接管道( 外部設(shè)有管道加熱塊(1 ；所述的計量泵(5)、高壓組件(6)和紡絲箱體(7)外部設(shè)有加熱塊(1 ；所述的可控溫紡絲間配有保護氣體置換系統(tǒng)(11)進行保護氣體保護；所述的可控溫紡絲間位1)中設(shè)有卷繞機 (8)，卷繞機(8)上設(shè)有集束輥(9)和卷繞輥(10)；所述的紡絲箱體(7)經(jīng)下部的甬道與集束輥(9)連接；所述的可控溫紡絲間內(nèi)部設(shè)有可控溫紡絲間加熱器(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體保護專用紡絲機，其特征在于，所述的反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)(11)由真空泵(22)、氣體鋼瓶04)和氣體管路閥門03)組成，氣體管路閥門 (23) 一端與高真空壓力反應(yīng)釜(1)連接，另一端分為兩路，一路與真空泵02)連接，另一路與氣體鋼瓶04)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體保護專用紡絲機，其特征在于，所述的保護氣體置換系統(tǒng)(18)由真空泵(22)、氣體鋼瓶(24)和氣體管路閥門(23)組成，氣體管路閥門(23) 包括兩個閥門，兩個閥門的一端均與可控溫紡絲間連接，另一端分別與真空泵02)與氣體鋼瓶04)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體保護專用紡絲機，其特征在于，所述的油浴控溫系統(tǒng)(12)，管道加熱塊(13)，熔體增壓泵加熱塊(14)，加熱塊(1 和可控溫紡絲間加熱器 (16)均由溫度控制系統(tǒng)(17)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氣體保護專用紡絲機，其特征在于，所述的溫度控制系統(tǒng)(17)包括高溫循環(huán)油浴鍋、電加熱和水浴加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體保護專用紡絲機，其特征在于，所述的高真空壓力反應(yīng)釜(1)、反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)(11)、高密封性連接管路O)、熔體增壓泵(3)、計量泵 (5)、高壓組件(6)和可控溫紡絲間均充滿保護氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體保護專用紡絲機，其特征在于，所述的高壓組件(6) 與紡絲箱體(7)通過鋁質(zhì)墊圈密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體保護專用紡絲機，其特征在于，所述的可控溫紡絲間操作面裝有透明玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣體保護專用紡絲機，其特征在于，所述的保護氣體為氮氣和氬氣中的一種或兩種混合氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體保護專用紡絲機，包括紡絲箱體和可控溫紡絲間，所述的紡絲箱體上部配有高壓組件，高壓組件上方連有計量泵；所述的計量泵與熔體增壓泵相連，熔體增壓泵經(jīng)高密封性連接管道與高真空壓力反應(yīng)釜相連；所述的高真空壓力反應(yīng)釜與反應(yīng)釜真空壓力系統(tǒng)連接；所述的高真空壓力反應(yīng)釜內(nèi)部裝有攪拌器，下出料口處設(shè)有閥門；所述的高真空壓力反應(yīng)釜外部設(shè)有油浴控溫系統(tǒng)；所述的閥門和高密封性連接管道外部設(shè)有管道加熱塊；所述的計量泵、高壓組件和紡絲箱體外部設(shè)有加熱塊；所述的可控溫紡絲間配有保護氣體置換系統(tǒng)；所述的可控溫紡絲間內(nèi)部設(shè)有可控溫紡絲間加熱器。本發(fā)明可避免聚合物及其纖維受到空氣、水分的影響，保證其纖維性能。
文檔編號D01D5/08GK102304780SQ20111021175
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者余木火, 劉振全, 唐彬彬, 孫澤玉, 張婧, 彭雨晴, 李欣達, 王征輝, 袁佳, 趙曦, 鄧智華, 韓克清 申請人:東華大學(xué)