本發(fā)明涉及一種碳纖維原絲用分絲裝置。

背景技術(shù)：

碳纖維是含碳量在90％以上的無(wú)機(jī)高分子纖維，除具有一般碳素材料的耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等特性外，還具有柔軟可加工性，質(zhì)輕，比強(qiáng)度和比模量高，是新一代增強(qiáng)材料，廣泛用于體育器械、紡織、化工機(jī)械、醫(yī)學(xué)、軍事，以及眾多尖端科技領(lǐng)域。但是原絲質(zhì)量仍是碳纖維發(fā)展歷程中的一個(gè)瓶頸。

碳纖維原絲的制作過(guò)程為：聚合原液經(jīng)過(guò)凝固成型為初生纖維，水洗牽伸、干燥致密化和上油之后，絲束進(jìn)入到蒸汽牽伸機(jī)，再次進(jìn)行高倍率牽伸，大大提高絲束取向度與結(jié)晶度，增強(qiáng)絲束的物理機(jī)械性能，再經(jīng)過(guò)二次上油，干燥熱定型后收卷為原絲。

在凝固成型過(guò)程中，纖維內(nèi)部存在許多微小孔洞，在孔洞中為水和溶劑的混合物，絲束展幅不均勻，影響水洗效果，導(dǎo)致原絲溶劑殘留分布不均勻，檢測(cè)原絲成品絲溶劑指標(biāo)合格情況下，展幅不均導(dǎo)致絲束內(nèi)部個(gè)別位溶劑殘留量過(guò)高，孔隙率高，該部位纖維在烘干過(guò)程中致密化效果較差，原絲截面呈失透狀態(tài)，烘干過(guò)程中易融并，碳化預(yù)氧化過(guò)程中易粘連并絲。展幅不均將導(dǎo)致絲束厚薄不均，絲束過(guò)上油進(jìn)口壓輥時(shí)，一束絲中受力存在差異，導(dǎo)致上油均勻性降低，也是碳化產(chǎn)生毛絲和硬刺絲的一個(gè)重要原因。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種碳纖維原絲用分絲裝置，造價(jià)低廉、結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠，操作方便，可在絲束運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行調(diào)節(jié)，能有效提高絲束在凝固浴、水洗及上油過(guò)程中絲束的展幅均勻性和幅寬，幫助絲束在凝固浴中的溶劑擴(kuò)散、在水洗過(guò)程中絲束殘留溶劑的洗滌以及提高絲束的上油均勻性，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種碳纖維原絲用分絲裝置，包括安裝底座、導(dǎo)絲桿軸、若干分絲環(huán)、若干緊定螺釘、導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄，導(dǎo)絲桿軸的兩端分別設(shè)有安裝底座，且導(dǎo)絲桿軸的端部分別與安裝底座過(guò)渡配合，分絲環(huán)的中部分別設(shè)有通孔，導(dǎo)絲桿軸依次穿過(guò)分絲環(huán)的通孔，分絲環(huán)還設(shè)有螺釘孔，螺釘孔內(nèi)設(shè)有用于緊固分絲環(huán)在導(dǎo)絲桿軸上的緊定螺釘，導(dǎo)絲桿軸的端部設(shè)有導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄。

進(jìn)一步地，導(dǎo)絲桿軸設(shè)有用于容納緊定螺釘且緊定螺釘沿導(dǎo)絲桿軸的軸向自由滑動(dòng)的卡槽。

進(jìn)一步地，導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄采用“7”字型導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄，導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄包括手柄和連桿，連桿的一端連接導(dǎo)絲桿軸，連桿的另一端連接手柄。

進(jìn)一步地，連桿的端部焊接在導(dǎo)絲桿軸上且連桿與緊定螺釘平行設(shè)置。

進(jìn)一步地，導(dǎo)絲桿軸、分絲環(huán)和導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄均采用不銹鋼制成。

進(jìn)一步地，導(dǎo)絲桿軸、分絲環(huán)、緊定螺釘分別設(shè)有光潔度要求為鏡面拋光的拋光層，且拋光層的粗糙度Ra＜0.02mm。

本發(fā)明的有益效果是：該種碳纖維原絲用分絲裝置，對(duì)各道工序絲束展幅進(jìn)行控制，提高展幅均勻性，通過(guò)大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)證明，原絲溶劑殘留量明顯降低，上油均勻性提高，原絲和碳絲外觀合格率均明顯提高。該種碳纖維原絲用分絲裝置，為模塊化加工安裝，加工成本明顯降低，加工精度提高，安裝和調(diào)校方便，可適用于各種規(guī)格和工藝的原絲生產(chǎn)中。該種碳纖維原絲用分絲裝置，可在生產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行操作和調(diào)節(jié)，方便快捷，調(diào)節(jié)自由度大，有利于快速解決絲束展幅不均的問(wèn)題，有效降低絲束中溶劑殘留量，提高上油和熱處理受熱均勻性，有利于提高原絲質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例碳纖維原絲用分絲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例碳纖維原絲用分絲裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的A-A向的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-導(dǎo)絲桿軸，2-分絲環(huán)，3-緊定螺釘，4-導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄，5-安裝底座，6-卡槽；41-手柄，42-連桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例

一種碳纖維原絲用分絲裝置，如圖1和圖2，包括安裝底座5、導(dǎo)絲桿軸1、若干分絲環(huán)2、若干緊定螺釘3、導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4，導(dǎo)絲桿軸1的兩端分別設(shè)有安裝底座5，且導(dǎo)絲桿軸1的端部分別與安裝底座5過(guò)渡配合，分絲環(huán)2的中部分別設(shè)有通孔，導(dǎo)絲桿軸1依次穿過(guò)分絲環(huán)2的通孔，分絲環(huán)2還設(shè)有螺釘孔，螺釘孔內(nèi)設(shè)有用于緊固分絲環(huán)2在導(dǎo)絲桿軸1上的緊定螺釘3，導(dǎo)絲桿軸1的端部設(shè)有導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4來(lái)保證緊定螺釘3垂直于水平面。

導(dǎo)絲桿軸1設(shè)有用于容納緊定螺釘3且緊定螺釘3沿導(dǎo)絲桿軸1的軸向自由滑動(dòng)的卡槽6。導(dǎo)絲桿軸1上有一條卡槽6，該卡槽6對(duì)分絲環(huán)2進(jìn)行經(jīng)向定位，分絲環(huán)2通過(guò)緊定螺釘3被卡在卡槽6中，不能繞導(dǎo)絲桿軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，但是能在卡槽6內(nèi)沿著導(dǎo)絲桿軸1軸向自由滑動(dòng)。

該種碳纖維原絲用分絲裝置，緊定螺釘3直接與絲束接觸，通過(guò)滑動(dòng)兩個(gè)相鄰緊定螺釘3來(lái)調(diào)整間隙，從而調(diào)節(jié)其中的絲束的幅寬，對(duì)各道工序絲束展幅進(jìn)行控制，提高展幅均勻性，通過(guò)大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)證明，原絲溶劑殘留量明顯降低，上油均勻性提高，原絲和碳絲外觀合格率均明顯提高。

導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4采用“7”字型導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4，導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4包括手柄41和連桿42，連桿42的一端連接導(dǎo)絲桿軸1，連桿42的另一端連接手柄41。連桿42的端部焊接在導(dǎo)絲桿軸1上且連桿42與緊定螺釘3平行設(shè)置。導(dǎo)絲桿軸1裝于安裝底座5后，導(dǎo)絲桿軸1能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4焊接在導(dǎo)絲桿軸1的生產(chǎn)線工人操作側(cè)。導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4為“7”型，握柄處與緊定螺釘3平行安裝，使握柄能在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)處于液面上。

參見附圖2，實(shí)施例的碳纖維原絲用分絲裝置的操作方式如下：

確定安裝底座5的位置，導(dǎo)絲桿軸1安裝在安裝底座5上后，從而確定導(dǎo)絲桿軸1的高度和位置，導(dǎo)絲桿軸1可在絲束上方，也可在絲束下方，本實(shí)施例優(yōu)選導(dǎo)絲桿軸1在絲束的上方。

將分絲環(huán)2的螺釘孔對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)絲桿軸1上的分絲環(huán)2卡槽6后推入導(dǎo)絲桿軸1，安裝緊定螺釘3，安裝時(shí)，保持緊定螺釘3有一定松弛度，可便于分絲環(huán)2能滑動(dòng)，并保持緊定螺釘3與絲束平行。

適當(dāng)調(diào)節(jié)緊定螺釘3間隙，轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4，使緊定螺釘3垂直于絲束，并使每束絲介于兩個(gè)緊定螺釘3之間，通過(guò)滑動(dòng)兩個(gè)相鄰緊定螺釘3來(lái)調(diào)整間隙，從而調(diào)節(jié)其中的絲束的幅寬。確定絲束幅寬后，擰緊緊定螺釘3，使分絲環(huán)2不能在卡槽6內(nèi)滑動(dòng)。通過(guò)此方法，依次從凝固浴到水洗上油能逐個(gè)調(diào)節(jié)分絲裝置來(lái)確定絲束幅寬。

分絲裝置所用零件包括導(dǎo)絲桿軸1、分絲環(huán)2和導(dǎo)絲桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)柄4均優(yōu)選為不銹鋼材質(zhì)，導(dǎo)絲桿軸1、分絲環(huán)2、緊定螺釘3的光潔度要求為鏡面拋光，Ra＜0.02mm。

實(shí)施例的碳纖維原絲用分絲裝置包括導(dǎo)絲桿軸1、分絲環(huán)2、緊定螺釘3、導(dǎo)絲桿軸1轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)、安裝底座5。整套設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)精巧，制作成本低，經(jīng)濟(jì)適用，操作方便快捷，可在絲束運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行調(diào)節(jié)，能有效提高絲束在凝固浴、水洗及上油過(guò)程中絲束的展幅均勻性和幅寬，幫助加快絲束在凝固浴中的溶劑擴(kuò)散、降低在水洗過(guò)程中絲束溶劑殘留量，提高洗滌效果以及絲束的上油均勻性。

實(shí)施例的碳纖維原絲用分絲裝置應(yīng)用后，對(duì)各道工序絲束展幅進(jìn)行控制，提高展幅均勻性，通過(guò)大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)證明，原絲溶劑殘留量明顯降低，上油均勻性提高，原絲和碳絲外觀合格率均明顯提高。

實(shí)施例的碳纖維原絲用分絲裝置適用于不同原絲規(guī)格，以T300規(guī)格的12K原絲為例，適當(dāng)控制原絲水洗及上油展幅，能夠明顯降低原絲的溶劑殘留量，提高原絲上油均勻性，提高原絲及碳絲外觀合格率，降低復(fù)材加工過(guò)程中的碳絲起毛量，提高后道可加工性。具體見下表1。

表1 實(shí)施例對(duì)T300規(guī)格的12K原絲進(jìn)行分絲的效果數(shù)據(jù)表

實(shí)施例的碳纖維原絲用分絲裝置，可在生產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行操作和調(diào)節(jié)，方便快捷，調(diào)節(jié)自由度大，有利于快速解決絲束展幅不均的問(wèn)題，有效降低絲束中溶劑殘留量，提高上油和熱處理受熱均勻性，有利于提高原絲質(zhì)量。實(shí)施例的碳纖維原絲用分絲裝置，為模塊化加工安裝，加工成本明顯降低，加工精度提高，安裝和調(diào)校方便，可適用于各種規(guī)格和工藝的原絲生產(chǎn)中。實(shí)施例的碳纖維原絲用分絲裝置，可適用于原絲生產(chǎn)工序中的全流程段，適用性廣。

應(yīng)了解，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較優(yōu)實(shí)施例，并非依此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍僅受權(quán)利要求書限定，因而：凡依本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、形狀、原理所作的等效變化，均涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。