一种用于纺丝纤维生产的上油装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于纺丝纤维生产的上油装置，属于碳纤维生产设备技术领域。该上油装置包括上油槽，与上油槽进出口连通的油剂循环系统。其中，油剂循环系统包括与上油槽入口连通的配制罐、与上油槽出口连通的溢出罐，以及连通配制罐和溢出罐的原液处理罐。上油槽内平行交替安装有多个花辊和光辊，花辊由中心辊和沿中心辊外周圆周均匀分布的外周辊组成。中心辊的直径为外周辊直径的7～15倍，外周辊的数量为8～25个。该上油装置，在上油槽中设置花辊，对上油槽中的油剂进行搅动，加大油剂与纤维丝束之间的相对运动，提高了油剂浸入纤维丝束的效果。同时，也使得上油槽中的油剂混合更加均匀。

Oiling device for spinning fiber production

The invention discloses an oiling device for spinning fiber production, which belongs to the technical field of carbon fiber production equipment. The oiling device comprises an oil tank, an oil agent circulating system communicated with the inlet and outlet of the oil tank. Wherein, the oil circulation system comprises a mixing tank communicated with the oil inlet of the oil tank, an overflow tank communicated with the outlet of the oil tank, and a liquid treatment tank connected with the preparation tank and the overflow tank. The utility model is characterized in that a plurality of flower rollers and a light roller are arranged alternately in parallel in the oil tank, and the flower roller is composed of a central roller and an outer roller which is uniformly distributed along the outside of the central roller. The diameter of the center roller is 7 to 15 times of the diameter of the outer roller, and the number of the peripheral rollers is from 8 to 25. The utility model is characterized in that a flower roller is arranged in the oil tank, the oil agent in the oil tank is stirred, the relative motion between the oil agent and the fiber tow is increased, and the effect of the oil agent into the fiber tow is improved. At the same time, it also makes the oil mixture in the oil tank more uniform.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于纺丝纤维生产的上油装置，属于碳纤维生产设备

技术介绍
碳纤维是碳含量在90％以上的无机高分子纤维，除了具有一般碳素材料的耐高温、耐摩擦、耐腐蚀及导电导热等特性以外，还具有柔软可加工性、质量轻、比强度大等特性，从而被广泛应用到军事、纺织、体育器材、化工、医疗器械及机械加工等诸多领域。在连续生产过程中，碳纤维原丝必须进行表面上油或上浆，使纤维集束后，顺利通过后道工序，如干燥致密化、蒸汽牵伸等。目前，碳纤维原丝的上油方式主要有浸泡式上油、油轮式上油和油嘴式上油。其中，浸泡式上油是通过导轮的引导将碳纤维原丝丝束引导到油槽中并完全浸泡到油中进行上油。在上油(或称上浆)过程中丝束一直处于绷紧状态，在浸程较短时，油剂或上浆剂不容易浸入到纤维原丝中。如增加浸程则会增加生产成本，占用更大空间。同时，纤维原丝在浸入上浆槽时会往往会沾染一些前一工序的油剂或试剂会对上浆槽造成污染，甚至使上浆槽出现分层现象，大大影响上浆效果。同时，现有的上油上浆设备中往往不能实现上浆剂的循环使用，循环生产效率低。
技术实现思路
为解决碳纤维原丝上油上浆过程中，油剂浸入纤维丝束效果不好，油剂槽经常被污染分层，以及上油上浆过程不能循环操作的技术问题，本专利技术提供了一种用于纺丝纤维生产的上油装置，所采取的技术方案如下：一种用于纺丝纤维生产的上油装置，包括上油槽1，其特征在于，还包括与上油槽1进出口连通的油剂循环系统；所述油剂循环系统包括与上油槽1入口连通的配制罐3、与上油槽1出口连通的溢出罐5，以及连通配制罐3和溢出罐5的原液处理罐4；所述上油槽1内平行交替安装有多个花辊和光辊；所述花辊由中心辊和沿中心辊外周圆周均匀分布的外周辊组成；所述中心辊的直径为外周辊直径的7～15倍；所述外周辊的数量为8～25个。优选地，在上油槽1内还包括位于丝束进入端和丝束引出端的挡板107。优选地，所述花辊的直径为上油槽1内油剂深度的0.5-0.9倍。优选地，在上油槽1、配制罐3和溢出罐5中设有油剂浓度传感器。更优选地，上油装置还包括与所述油剂浓度传感器连锁的控制装置7。更优选地，控制装置7还与上油槽1的进口调节阀109和出口调节阀110连锁。更优选地，上油槽底部设有调温装置108，以便于对油剂的温度进行调节。该调温装置为独立流通冷热双介质调温装置，可将油剂中的温度精确控制在温差不大于±0.5℃的温度区间上。更优选地，控制装置7还与调温装置108以及与光辊和花辊连接的齿轮箱连锁。优选地，在上油槽1的丝束引入端设有导向辊6；在上油槽1的丝束引出端设有牵伸装置2。优选地，上油槽1的底部设有油剂进口和出口，两个挡板107，调温装置108以及光辊和花辊；两个挡板107位于油剂进口和出口之间，调温装置108以及光辊和花辊位于两个挡板107之间。优选地，光辊和花辊成对出现，一个油槽中可以有一个花辊和一个光辊，也可以有两个以上的光辊和花辊。具体数量，视工艺需求而定。上油槽中花辊的外周辊和中心辊的直径比例和数量要合理。如果外周辊的数量过少，会导致丝束与辊的接触面积减少，握持力不足，容易出现毛丝；而外周辊的数量过多又会导致花辊的搅拌效果降低，给油剂体系带来的波动减小，减弱油剂与丝束的相互作用，导致丝束浸润不够充分，上油不均匀。同理，外周辊与中心辊之间直径的比例也给花辊的搅拌功能及握持性能造成影响。上油槽还是有与槽内光辊和花辊转动轴连接的齿轮箱和动力装置，以便对槽内光辊和花辊的转动提供动力。所述油剂浓度传感器，可以是直接检测上油体系中油剂浓度的传感器，也可以使基于上油体系中流体粘度、离子强度、pH等指标检测上油体系中油剂浓度的检测器。现有技术中能够实现检测油剂浓度并能够反馈浓度信息的检测器、探测器或传感器均可作为油剂浓度传感器。所述控制装置可以是安装有DCS系统的计算机系统，或是其他能够实现分散控制功能的现有控制系统。至于控制系统中具体的控制指令，本领域技术人员可根据实际生产需要，以及工厂具体情况进行编写。相对于现有技术，本专利技术获得有益效果是：本专利技术所提供的上油装置，在上油槽中设置花辊，对上油槽中的油剂进行搅动，加大油剂与纤维丝束之间的相对运动，提高了油剂浸入纤维丝束的效果。同时，也使得上油槽中的油剂混合更加均匀。采用花辊和光辊交替组合的方式，增加丝束在上浆槽中的浸程，促使油剂更好地浸润到纤维丝束上。采用与上油槽连通的配制罐、溢出罐以及原料罐，通过浓度传感器检测各部位浓度，一方面保证上油槽中油剂浓度的恒定，另一方面也能够实现油剂的连续循环使用。既节约了油剂，又提高了生产效率和纤维的质量。同时，装置中设有保温层和温度调节装置，能够为上油过程提供一个更加稳定的环境，减少温度波动等环境因素对上油过程的影响。附图说明图1为本专利技术一种优选方案中上油装置的结构示意图。图中：1，上油槽；101，槽体；102，槽盖；103，花辊I；104，光辊I；105，花辊II；106，光辊II；107，挡板；108，调温装置；109，进口调节阀；110，出口调节阀；111，浓度传感器I；2，牵伸装置；21，牵伸辊I；22，牵伸辊II；23，牵伸辊III；3，配制罐；31，浓度传感器II；32，搅拌桨I；4，原液处理罐；41，搅拌桨II；5，溢出罐；51，浓度传感器III；52，搅拌桨III；6，导向辊；7，控制装置；8，丝束。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明，但以下详细说明不视为对本专利技术的限定。图1为本专利技术一种优选方案中上油装置的结构示意图。其中，虚线A为上油槽1中油剂的液位。从图1中可知，该上油装置是由上油槽1，牵伸装置2，配制罐3，原液处理罐4，溢出罐5，导向辊6以及控制装置7组成。其中，导向辊6位于上油槽1的丝束8引入端，导引即将进入上油槽1的丝束，牵伸装置2位于丝束8的引出端，牵引丝束8走出上油槽1。上油槽1由槽体101、槽盖102、以及位于槽体101中平行交替安装在槽体101侧壁上的花辊I103，光辊I104，花辊II105和光辊II106、两个挡板107、两个调温装置108、以及溶剂的进口和出口组成。其中，在溶剂的出口上设有出口调节阀110，在溶剂的入口上设有进口调节阀109。一个挡板107位于花辊I103的右侧，另一个挡板位于光辊II106的左侧，从而将所有的光辊和花辊挡在两个挡板107之间，以防止花辊搅拌时造成的波动过大。花辊有中心辊和与中心辊的轴向平行在其外周均匀分布的外周辊组成。其中，中心辊的直径为外周辊直径的10，外周辊的数量为8个。花辊的直径为上油槽1内油剂的液高的0.7倍。在两个挡板107的外侧设有油剂进口和出口。上油槽1的槽体101和槽盖102上均设有保温夹套，保温夹套可采用硅酸铝棉等保温材料进行制作。同时，该上油装置的配制罐3通过管道与油剂进口的进口调节阀109连接，溢出罐5通过管道与油剂出口的出口调节阀110连接。在配制罐3和溢出罐5之间通过管道连接有原液处理罐4。在配制罐3、原液处理罐4以及溢出罐5中均设有搅拌装置，分别为搅拌桨I32，搅拌桨II41以及搅拌桨III52。在上油槽1、配制罐3以及溢出罐5内还设有用来检测和反馈油剂浓度信息的浓度传感器，分别为浓度传感器I111，浓度传感器II31以及浓度传感器II51。控制装置7为安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于纺丝纤维生产的上油装置，包括上油槽(1)，其特征在于，还包括与上油槽(1)进出口连通的油剂循环系统；所述油剂循环系统包括与上油槽(1)入口连通的配制罐(3)、与上油槽(1)出口连通的溢出罐(5)，以及连通配制罐(3)和溢出罐(5)的原液处理罐(4)；所述上油槽(1)内平行交替安装有多个花辊和光辊；所述花辊由中心辊和沿中心辊外周圆周均匀分布的外周辊组成；所述中心辊的直径为外周辊直径的7～15倍；所述外周辊的数量为8～25个。

【技术特征摘要】
1.一种用于纺丝纤维生产的上油装置，包括上油槽(1)，其特征在于，还包括与上油槽(1)进出口连通的油剂循环系统；所述油剂循环系统包括与上油槽(1)入口连通的配制罐(3)、与上油槽(1)出口连通的溢出罐(5)，以及连通配制罐(3)和溢出罐(5)的原液处理罐(4)；所述上油槽(1)内平行交替安装有多个花辊和光辊；所述花辊由中心辊和沿中心辊外周圆周均匀分布的外周辊组成；所述中心辊的直径为外周辊直径的7～15倍；所述外周辊的数量为8～25个。2.根据权利要求1所述的一种用于纺丝纤维生产的上油装置，其特征在于，在上油槽(1)内还包括位于丝束进入端和丝束引出端的挡板(107)。3.根据权利要求1所述的一种用于纺丝纤维生产的上油装置，其特征在于，所述花辊的直径为上油槽(1)内油剂深度的0.5-0.9倍。4.根据权利要求1所述的一种用于纺丝纤维生产的上油装置，其特征在于，在上油槽(1)、配制罐(3)和溢出罐(5)中设有油剂浓度传感器。5.根据权利要求4所述的一种用于纺丝纤维生产的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡钧，孟子顺，张会，
申请(专利权)人：哈尔滨天顺化工科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23