一种超声雾化碳纤维原丝上油装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声雾化碳纤维原丝上油装置及方法

【技术实现步骤摘要】
一种超声雾化碳纤维原丝上油装置及方法


[0001]本专利技术属于聚丙烯腈基碳纤维原丝生产
，涉及一种超声雾化碳纤维原丝上油装置及方法
。

技术介绍

[0002]碳纤维原丝上油可以有效地避免纤维表面产生缺陷进而影响碳纤维性能，还可以有效解决原丝在预氧化和低温碳化过程中产生黏结
、
起毛和断丝
。
然而，传统的原丝上油是通过浸渍方式，丝束在通过油剂时会使得一些油块粘连在丝束表面，使纤维粘连在一起，影响到原丝性能；丝束在快速通过油剂时还会带走油剂，这就导致油剂的浪费，以及增加人力去清理辊子
。
超声雾化是利用超声波的能量作用将水或液体打散，形成几个
μ
m
到
100
多
μ
m
大小的微小颗粒
。
与传统的依靠压力和高速运动将液体粉碎成小颗粒的喷嘴不同，超声雾化喷嘴是利用较低的超声波振动能量来进行液体雾化的
。
液体可通过自身重力或低压液泵传送到喷嘴并实现连续或间断性雾化
。
与传统压力喷头相比，超声波雾化喷嘴的给液通道相对比较大，从而达到无堵塞喷雾
。
超声波喷头雾化颗粒大小基本上是工作频率的函数，频率越高，雾化颗粒越小
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种超声雾化碳纤维原丝上油装置及方法
。
该方法采用蒸汽雾化原理，实现碳纤维原丝用油剂分散均匀，油剂浓度配比可控，原丝上油均匀
、
含油率稳定，进一步减少纤维表面缺陷，提高其性能
。
[0004]实现本专利技术目的的技术方案如下：
[0005]一种超声雾化碳纤维原丝上油装置，包括
[0006]油槽，油槽内设置多根导丝辊，纤维束通过导丝辊进行上油；
[0007]油罐，所述的油罐里放置浓油剂，油罐连接泵二，泵二连接流量控制器，流量控制器连接油水混合器，油水混合器连接管道二，管道二连通至油槽，油水混合器连接流量控制器三，流量控制器三连接泵三
。
[0008]油槽连接管道一，泵一连接管道一，管道一连接流量控制器一，流量控制器一连接变频换热器，变频换热器连接超声波雾化喷嘴
。
[0009]油槽上还设有液位控制器，当配好的油剂达到设定最高和最低液位，当液位达到最高值时，泵二和泵三自动停止抽水和抽油；当液位达到最低值，泵二和泵三自动开始抽水和抽油
。
[0010]作为优选方式，变频换热器设定温度
20
～
30℃。
[0011]作为优选方式，超声波雾化喷嘴包括喷嘴振芯
、
信号接收器
、
压片陶瓷换能器和微孔雾化片，超声波雾化喷嘴顶部为油剂入口，油剂入口连接喷嘴振芯，喷嘴振芯内侧设置信号接收器
、
压片陶瓷换能器，超声波雾化喷嘴底部设置微孔雾化片
。
[0012]作为优选方式，信号接收器传输1～
10MHz
频率至压片陶瓷换能片，再将能量传至
喷嘴振芯
。
[0013]作为优选方式，油剂粒径
D
＝
0.34(8
×
π
×
σ
/
ρ
×
f2)
1/3
，其中
σ
为油剂张力，
ρ
为油剂密度，
f
为频率
。
[0014]作为优选方式，微孔雾化片孔目数为
500
～
800
目
。
[0015]超声雾化碳纤维原丝上油方法，包括以下步骤：
[0016]将油罐里固含量
20
～
30
％的浓油剂通过泵，在经过流量控制器与通过泵，经过流量控制器的水在油水混合器中搅拌均匀，制备质量浓度为
0.3
～
3.0
％的油剂，再从管道流至油槽；待油剂达到油槽液位后，泵二和泵三停止工作，再由油槽1通过管道由泵一抽取，经过流量控制器，经变频换热器调整油剂温度，最后送至超声波雾化喷嘴中，油剂经过利用超声波的能量作用被打散成
20
～
60
μ
m
大小的液珠，由微孔雾化片喷洒到丝束表面
。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0018]本专利技术采用超声雾化原理对聚丙烯腈基碳纤维原丝进行上油，油水配比相对于人工控制更精密，且油剂颗粒大小可控，上油后形成的油膜均匀性提升
60
‑
80
％，进一步保护纤维，减少纤维粘连等问题，同时相对于传统浸润式上油，超声雾化上油的丝束不会带走油剂，节约
50
‑
80
％油剂成本，也能减少仪器清理次数
。
丝束经过烘干工段致密化后，表面缺陷减少
60
‑
90
％
。
附图说明
[0019]图1是本专利技术超声雾化碳纤维原丝上油装置立体图
。
[0020]图2是本专利技术超声波雾化喷嘴结构分解图
。
[0021]图3是现有浸润式上油方法与本专利技术超声雾化上油后原丝电镜结果对比图
。
[0022]图中：1‑
油槽；2‑
纤维束；3‑
导丝辊；4‑
管道一
、13
‑
管道二；
5、
泵一；
8、
泵二；
10
‑
泵三；
6、
流量控制器一；
9、
流量控制器二；
11
‑
流量控制器三；7‑
油罐；
12
‑
油水混合器；
14
‑
变频换热器；
15
‑
超声波雾化喷嘴；
16
‑
液位控制器；
17
‑
油剂入口；
18
‑
喷嘴振芯；
19
‑
信号接收器；
20
‑
压片陶瓷换能器；
21
‑
微孔雾化片
。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步阐述
。
[0024]一种超声雾化碳纤维原丝上油装置，包括
[0025]油槽1，油槽1内设置多根导丝辊3，纤维束2通过导丝辊3进行上油；
[0026]油罐7，所述的油罐7里放置浓油剂，油罐7连接泵二8，泵二8连接流量控制器9，流量控制器9连接油水混合器
12
，油水混合器
12
连接管道二
13
，管道二
13
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超声雾化碳纤维原丝上油装置，其特征在于，包括油槽
(1)
，油槽
(1)
，内设置多根导丝辊
(3)
，纤维束
(2)
，通过导丝辊
(3)
，进行上油；油罐
(7)
，所述的油罐
(7)
，里放置浓油剂，油罐
(7)
，连接泵二
(8)
，泵二
(8)
，连接流量控制器
(9)
，流量控制器
(9)
连接油水混合器
(12)
，油水混合器
(12)
连接管道二
(13)
，管道二
(13)
连通至油槽
(1)
，油水混合器
(12)
连接流量控制器三
(11)
，流量控制器三
(11)
连接泵三
(10)
；油槽
(1)
连接管道一
(4)
，泵一
(5)
连接管道一
(4)
，管道一
(4)
连接流量控制器一
(6)
，流量控制器一
(6)
连接变频换热器
(14)
，变频换热器
(14)
连接超声波雾化喷嘴
(15)。2.
根据权利要求1所述的超声雾化碳纤维原丝上油装置，其特征在于，油槽
(1)
上还设有液位控制器
(16)
，当配好的油剂达到设定最高和最低液位，当液位达到最高值时，泵二
(8)
和泵三
(10)
自动停止抽水和抽油；当液位达到最低值，泵二
(8)
和泵三
(10)
自动开始抽水和抽油
。3.
根据权利要求1所述的超声雾化碳纤维原丝上油装置，其特征在于，变频换热器
(14)
设定温度
20
～
30℃。4.
根据权利要求1所述的超声雾化碳纤维原丝上油装置，其特征在于，超声波雾化喷嘴
(15)
包括喷嘴振芯
(18)、
信号接收器
(19)、
压片陶瓷换能器
(20)
和微孔雾化片
(21)
，超声波雾化喷嘴
(15)
顶部为油剂入口
(17)
，油剂入口
(17)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秋飞，刘栋，张金元，林康，高波，
申请(专利权)人：中复神鹰碳纤维股份有限公司，
类型：发明
国别省市：