本发明专利技术公开了一种纺丝辅助装置、纺丝设备、控制方法及碳纤维原丝，所述纺丝辅助装置包括安装座和扩幅组件，所述扩幅组件具有平滑表面；扩幅组件可活动的安装于安装座上，具有第一位置和第二位置；所述扩幅组件在第一位置与第二位置之间移动时，所述平滑表面与安装座之间在第一方向上的距离发生变化。本发明专利技术的纺丝辅助装置可在纺丝设备每次开车时，通过移动扩幅组件可以使平滑表面向丝束靠近并接触，使原本行进路径为直线的丝束需改变行进方向绕过平滑表面，进而使丝束中的单丝受到拉伸作用，进一步在张力作用下沿平滑表面分散，降低其密集程度，可在纺丝开始阶段快速分散单丝，缩短得到合格的碳纤维原丝所用的时间。缩短得到合格的碳纤维原丝所用的时间。缩短得到合格的碳纤维原丝所用的时间。
【技术实现步骤摘要】
一种纺丝辅助装置、纺丝设备、控制方法及碳纤维原丝
[0001]本专利技术属于纺丝工艺
，具体地说，涉及一种纺丝辅助装置、纺丝设备、控制方法及碳纤维原丝。
技术介绍
[0002]碳纤维原丝的制备工艺一般包括以下步骤：纺丝原液制备及喷丝、凝固浴成型、一次或多次水洗牵伸、上油、烘干以及卷绕收丝，通常在纺丝设备上完成。凝固浴成型后的丝束依次缠绕在多个纺丝辊上，在纺丝辊的引导下进入水洗槽、上油槽等，完成水洗牵伸、上油等步骤。
[0003]在纺丝设备持续运行的过程中，丝束中的单丝可以相对分散的缠绕在纺丝辊上，使得相邻纺丝辊之间的丝束中的单丝分布也较为分散，进而可以在水洗槽或上油槽中，使单丝与水或油浆充分接触，实现均匀的水洗或上油效果。但由于碳纤维原丝的强度较大，水洗温度较高，且在既定的工艺条件下牵伸倍数较大，在纺丝设备每次开车初期，新产生的丝束中单丝会在较大牵伸力的作用下聚集在一起，若单丝密集分布无法快速分开，丝束直接进入水洗槽或上油槽中时，水或油浆无法充分浸润整个丝束，造成部分单丝被包裹而无法接触到水或油浆，无法达到理想的水洗或上油效果。
[0004]未能充分水洗或上油的丝束可能发生断丝等问题，产生大量废丝，只有在纺丝设备持续运行一段时间后，才能得到单丝较为分散的丝束。因此，纺丝设备每次停车并再次开车后的较长时间内，无法得到合格的碳纤维原丝产品。上述问题的存在导致碳纤维原丝生产过程中，每次开车后直至得到合格产品之间的时间过长，此期间仅能产生市场价格较低的废丝和不合格原丝，造成了原料及纺丝设备运行成本的浪费，需要能够缩短纺丝设备启动后得到合格产品所需时间的解决办法。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种升车辅助装置、纺丝设备、控制方法及碳纤维原丝，所述升车辅助装置具有可活动的扩幅组件，可在纺丝设备每次开车时，通过移动扩幅组件使平滑表面向丝束靠近并接触，使原本可以沿直线行进的丝束需改变行进方向绕过平滑表面，进而使丝束中的单丝受到拉伸作用，进一步在张力作用下沿平滑表面分散，降低其密集程度，可在纺丝开始阶段快速分散单丝，缩短得到合格的碳纤维原丝所用的时间。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0008]一种纺丝辅助装置，包括安装座和扩幅组件，所述扩幅组件具有平滑表面；扩幅组件可活动的安装于安装座上，具有第一位置和第二位置；
[0009]所述扩幅组件在第一位置与第二位置之间移动时，所述平滑表面与安装座之间在第一方向上的距离发生变化。
[0010]进一步地，所述扩幅组件包括沿第二方向延伸一定长度的柱状体，所述第二方向与第一方向垂直；所述平滑表面为凸起于柱状体的侧表面的圆弧凸面，所述圆弧凸面的中心轴线与第二方向平行；
[0011]优选地，所述柱状体为圆柱体，所述圆柱体的直径大于圆弧凸面所对应的圆周的直径。
[0012]进一步地，所述扩幅组件一体成型，形成侧表面上具有圆弧凸面的柱状体；
[0013]或者，所述扩幅组件包括形成所述圆柱体的第一圆杆，以及平行于第一圆杆设置的第二圆杆，所述圆弧凸面为第二圆杆的至少部分侧表面；所述第一圆杆与第二圆杆的轴线在第一方向上具有间隔；
[0014]优选地，所述第一圆杆与第二圆杆的外周接触设置；
[0015]或者，所述第一圆杆与第二圆杆的横截面所对应的圆形面部分重叠；
[0016]所述第二圆杆上设置沿轴向延伸的避让槽，所述避让槽的表面覆盖于第一圆杆的部分侧表面；或者，所述第一圆杆上设置沿轴向延伸的嵌入槽，所述第二圆杆部分设置在所述嵌入槽内；
[0017]更优地，所述第二圆杆为玻璃材质；
[0018]更优地，所述第一圆杆与第二圆杆胶结固定，优选采用玻璃胶胶结固定。
[0019]进一步地，所述嵌入槽的内表面为与第二圆杆共轴线的圆弧面；
[0020]优选地，所述圆弧面的直径大于第二圆杆的直径，在第二圆杆与嵌入槽之间形成间隙；所述间隙中填充玻璃胶以固定第一圆杆和第二圆杆。
[0021]进一步地，所述第二圆杆设置在嵌入槽内的部分所具有的最大宽度小于所述第二圆杆的直径。
[0022]进一步地，所述扩幅组件可转动的安装在安装座上，扩幅组件的转动轴线与第一圆杆的轴线平行；
[0023]优选地，所述第一圆杆的轴线，第二圆杆的轴线，以及扩幅组件的转动轴线平行且共面设置，第一圆杆的轴线位于第二圆杆的轴线与扩幅组件的转动轴线之间。
[0024]进一步地，所述第一圆杆的侧表面上沿轴向间隔设置若干分丝槽，所述扩幅组件位于第二位置时，或者扩幅组件由第一位置转动至第二位置的过程中，所述分丝槽的开口具有朝向第一方向或第一方向的反方向的部分；
[0025]优选地，所述分丝槽的宽度由第一圆杆的侧表面沿第一圆杆径向逐渐减小；
[0026]更优地，所述分丝槽的侧壁对称倾斜设置，使分丝槽的宽度由第一圆杆的侧表面沿第一圆杆的径向逐渐减小；
[0027]优选地，所述分丝杆为金属材质；
[0028]更优地，所述分丝杆的表面粗糙度小于等于0.4μm。
[0029]本专利技术的第二目的是提供一种纺丝设备，包括上述所述的纺丝辅助装置；
[0030]优选地，还包括水洗槽和/或上油槽，所述纺丝辅助装置的扩幅组件至少部分设置在水洗槽和/或上油槽的区域内；所述扩幅组件位于第一位置时，平滑表面与丝束接触，丝束绕过平滑表面改变行进方向；所述扩幅组件位于第二位置，平滑表面与丝束分离；
[0031]更优地，所述扩幅组件位于第二位置时，或者扩幅组件由第一位置转动至第二位置的过程中，丝束对应落入若干分丝槽中；
[0032]更优地，扩幅组件位于第一位置时，平滑表面的最高处高于丝束所在水平面5～10cm；所述丝束所在水平面为扩幅组件位于第二位置时，丝束经过水洗槽/上油槽时的行进平面。
[0033]本专利技术的第三目的是提供一种上述所述的纺丝设备的控制方法，纺丝设备开始运行时，控制扩幅组件移动至第一位置，使平滑表面与行进中的丝束接触，对丝束进行扩幅处理；
[0034]保持一定时长后，控制扩幅组件由第一位置移动至第二位置，纺丝辅助装置停止工作；
[0035]优选地，扩幅组件由第一位置移动至第二位置的过程中，行进中的丝束落入扩幅组件上的分丝槽中。
[0036]本专利技术的第四目的是提供一种碳纤维原丝，所述碳纤维原丝的断裂强度为6.0～7.0cN/dtex，记为X，在碳纤维原丝的纺丝开始阶段对丝束进行扩幅处理，使丝束中的单丝分散，在一个完整的生产周期内得到的所有碳纤维原丝中，断裂强度低于0.9X的碳纤维原丝的总量，相较于纺丝开始阶段不进行扩幅处理时，降低了5％～30％；
[0037]优选地，所述碳纤维原丝采用上述所述的纺丝设备生产得到。
[0038]采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。
[0039]本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纺丝辅助装置，其特征在于，包括安装座和扩幅组件，所述扩幅组件具有平滑表面；扩幅组件可活动的安装于安装座上，具有第一位置和第二位置；所述扩幅组件在第一位置与第二位置之间移动时，所述平滑表面与安装座之间在第一方向上的距离发生变化。2.根据权利要求1所述的纺丝辅助装置，其特征在于，所述扩幅组件包括沿第二方向延伸一定长度的柱状体，所述第二方向与第一方向垂直；所述平滑表面为凸起于柱状体的侧表面的圆弧凸面，所述圆弧凸面的中心轴线与第二方向平行；优选地，所述柱状体为圆柱体，所述圆柱体的直径大于圆弧凸面所对应的圆周的直径。3.根据权利要求2所述的纺丝辅助装置，其特征在于，所述扩幅组件一体成型，形成侧表面上具有圆弧凸面的柱状体；或者，所述扩幅组件包括形成所述圆柱体的第一圆杆，以及平行于第一圆杆设置的第二圆杆，所述圆弧凸面为第二圆杆的至少部分侧表面；所述第一圆杆与第二圆杆的轴线在第一方向上具有间隔；优选地，所述第一圆杆与第二圆杆的外周接触设置；或者，所述第一圆杆与第二圆杆的横截面所对应的圆形面部分重叠；所述第二圆杆上设置沿轴向延伸的避让槽，所述避让槽的表面覆盖于第一圆杆的部分侧表面；或者，所述第一圆杆上设置沿轴向延伸的嵌入槽，所述第二圆杆部分设置在所述嵌入槽内；更优地，所述第二圆杆为玻璃材质；更优地，所述第一圆杆与第二圆杆胶结固定，优选采用玻璃胶胶结固定。4.根据权利要求3所述的纺丝辅助装置，其特征在于，所述嵌入槽的内表面为与第二圆杆共轴线的圆弧面；优选地，所述圆弧面的直径大于第二圆杆的直径，在第二圆杆与嵌入槽之间形成间隙；所述间隙中填充玻璃胶以固定第一圆杆和第二圆杆。5.根据权利要求3或4所述的纺丝辅助装置，其特征在于，所述第二圆杆设置在嵌入槽内的部分所具有的最大宽度小于所述第二圆杆的直径。6.根据权利要求3
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5中任意一项所述的纺丝辅助装置，其特征在于，所述扩幅组件可转动的安装在安装座上，扩幅组件的转动轴线与第一圆杆的轴线平行；优选地，所述第一圆杆的轴线，第二圆杆的轴线，以及扩幅组件的转动轴线平行且共面设置，第一圆杆的轴线位于第二圆杆的轴线与扩幅...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海军，宋德武，赵云峰，张海鸥，李凯，姜彦波，郭甲东，吕红宇，王学英，刘冬阳，王辉，陈浩，鞠占辉，张弘，
申请(专利权)人：吉林化纤集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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