一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6k 的聚丙烯腈原絲噴絲板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板；噴絲板基體呈微球面，板基體上噴絲孔區(qū)域有規(guī)律地分區(qū)排列有6000個(gè)噴絲孔，共分10個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)中噴絲孔個(gè)數(shù)有600個(gè)，每個(gè)噴絲孔截面呈Y型，噴絲板基體直徑D1為70-75mm，噴絲孔區(qū)域直徑D2為60-65mm，噴絲孔直徑D3為0.040-0.055mm，分區(qū)角度α1為36°，Y型夾角α2為15-25°，板整體高度H1為10-14mm，板第一臺階高度除球面高H2為4-8mm，板厚H3為0.5-0.7mm，Y型孔錐形部分長度L為0.06-0.12mm；本噴絲板將纖維之間直徑的CV值降到最低，保證了聚合液從噴絲板噴出后更好地進(jìn)行凝固。
【專利說明】—種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型屬于聚丙烯腈(PAN)基碳纖維制備領(lǐng)域，具體涉及PAN原絲紡絲裝置上的關(guān)鍵部件一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板。
【背景技術(shù)】
[0002]噴絲板是PAN基碳纖維原絲制備中的關(guān)鍵部件。PAN原絲制備分為一步法和兩步法，多以二甲基亞砜(DMSO)為溶劑，PAN紡絲液經(jīng)過過濾運(yùn)輸?shù)竭_(dá)關(guān)鍵設(shè)備紡絲機(jī)，然后通過噴絲板擠出，再經(jīng)過之后的成纖和牽伸等過程，最終制得碳纖維生產(chǎn)用原絲。根據(jù)應(yīng)用的需要，碳纖維被劃分為不同規(guī)格牌號，從絲束纖維數(shù)上可以分為1K、3K、6K、12K、24K等等，從碳纖維性能上可以分為高強(qiáng)碳纖維、高強(qiáng)中模碳纖維、高強(qiáng)高模碳纖維和高模碳纖維，不同性能的碳纖維在物理表觀上也存在著很大區(qū)別，最為明顯的就是纖維直徑上的差另O，目前，高品質(zhì)碳纖維都向細(xì)徑化方向發(fā)展，例如，T800的直徑為5.3 μ m，T1000的直徑為
5.1ym,而普通級碳纖維T300的直徑為7 μ m。當(dāng)工藝條件一定的情況下，噴絲板是控制纖維直徑的唯一因素，因此，高品質(zhì)原絲用噴絲板在設(shè)計(jì)和加工上要求很高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于生產(chǎn)6K PAN高品質(zhì)原絲用的噴絲板，保證纖維的細(xì)徑化，提高纖維絲束質(zhì)量和凝固成纖效果。
[0004]本實(shí)用新型所述的一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板由噴絲板基體和噴絲孔組成；噴絲板基體呈微球面，板基體上噴絲孔區(qū)域有規(guī)律地分區(qū)排列有6000個(gè)噴絲孔，共分10個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)中噴絲孔個(gè)數(shù)有600個(gè)，每個(gè)噴絲孔截面呈Y型，噴絲板基體直徑Dl為70-75mm，噴絲孔區(qū)域直徑D2為60_65mm，噴絲孔直徑D3為0.040-0.055mm,分區(qū)角度α I為36°，Y型夾角α 2為15-25°，板整體高度Hl為10_14mm，板第一臺階高度除球面高H2為4-8mm，板厚H3為0.5-0.7mm, Y型孔錐形部分長度L為0.06-0.12mm。
[0005]上述噴絲板參數(shù)優(yōu)選為:噴絲板基體直徑Dl為70-72mm，噴絲孔區(qū)域直徑D2為60-62mm,噴絲孔直徑D3為0.042-0.052mm, Y型夾角α 2為18-22 °，板整體高度Hl為ll-13mm,板第一臺階高度除球面高H2為5_7mm,板厚H3為0.55-0.65mm, Y型孔錐形部分長度 L 為 0.07-0.11_。
[0006]上述噴絲板參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)選為:噴絲板基體直徑Dl為70mm，噴絲孔區(qū)域直徑D2為60mm，噴絲孔直徑D3優(yōu)選為0.045-0.050mm, Y型夾角α 2為20 °，板整體高度Hl為12mm，板第一臺階高度除球面高Η2為6mm，板厚H3為0.6mm, Y型孔錐形部分長度L為
0.08mm 和 0.1mm。
[0007]上述噴絲板各拐角部分均有圓角過渡。
[0008]上述噴絲板材質(zhì)為鉭材(Ta)，純度≥99.95%，材質(zhì)硬度HV≥110。
[0009]上述噴絲板孔長加工精度孔長公差±0.01mm、偏差< 0.02mm。
[0010]本實(shí)用新型有益效果:[0011]本實(shí)用新型旨在提供一種生產(chǎn)高品質(zhì)原絲的噴絲板，通過本實(shí)用新型可以生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的高品質(zhì)原絲，本噴絲板的設(shè)計(jì)保證了纖維的細(xì)徑化，保證將纖維之間直徑的CV值降到最低，10個(gè)分區(qū)保證了聚丙烯腈聚合液從噴絲板噴出后更好地進(jìn)行凝固過程，Y型孔設(shè)計(jì)有利于提高纖維取向度和纖維強(qiáng)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖I為本實(shí)用新型噴絲板剖面圖，
[0013]圖2本實(shí)用新型噴絲板噴絲孔分布示意圖，
[0014]圖3是本實(shí)用新型噴絲板噴絲孔剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
[0016]實(shí)施例I
[0017]一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板，參數(shù)為：板基直徑Dl為70mm，噴絲區(qū)域直徑D2為60mm，噴絲孔直徑D3為0.045mm，分區(qū)角度α I為36°，Υ型夾角α2為20°，板整體高度Hl為12mm，板第一臺階高度（除球面高）H2為6mm，板厚H3為O. 6mm, Y型孔錐形部分長度L為0.08mm。噴絲板各拐角部分均有圓角過渡。噴絲板材質(zhì)為鉭材（Ta),純度≥99. 95%，材質(zhì)硬度HV≤110。噴絲板孔長加工精度孔長公差±0. 01mm、偏差≤0.02mm。
[0018]實(shí)施例2
[0019]一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K`的聚丙烯腈原絲噴絲板，參數(shù)為：板基直徑Dl為70mm，噴絲區(qū)域直徑D2為60mm，噴絲孔直徑D3為0.050mm，分區(qū)角度α I為36°，Υ型夾角α2為20°，板整體高度Hl為12mm，板第一臺階高度（除球面高）H2為6mm，板厚H3為O. 6mm, Y型孔錐形部分長度L為0.08mm。噴絲板各拐角部分均有圓角過渡。噴絲板材質(zhì)為鉭材（Ta),純度≥99. 95%，材質(zhì)硬度HV≤110。噴絲板孔長加工精度孔長公差±0. 01mm、偏差≤0.02mm。
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板，由噴絲板基體和噴絲孔組成；其特征在于：噴絲板基體呈微球面，板基體上噴絲孔區(qū)域有規(guī)律地分區(qū)排列有6000個(gè)噴絲孔，共分10個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)中噴絲孔個(gè)數(shù)有600個(gè)，每個(gè)噴絲孔截面呈Y型，噴絲板基體直徑Dl為70-75mm,噴絲孔區(qū)域直徑D2為60_65mm，噴絲孔直徑D3為0.040-0. 055mm,分區(qū)角度α I為36°，Υ型夾角α2為15-25°，板整體高度Hl為10_14mm，板第一臺階高度除球面高Η2為4-8mm，板厚H3為O. 5-0. 7mm, Y型孔錐形部分長度L為0.06-0. 12mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板，其特征在于：噴絲板基體直徑Dl為70-72mm，噴絲孔區(qū)域直徑D2為60_62mm，噴絲孔直徑D3為O.042-0. 052mm，Y型夾角α 2為18-22°，板整體高度Hl為ll-13mm，板第一臺階高度除球面高H2為5-7mm，板厚H3為O. 55-0. 65mm, Y型孔錐形部分長度L為0.07-0. 11mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板，其特征在于：板基直徑Dl為70mm，噴絲區(qū)域直徑D2為60mm，噴絲孔直徑D3為0.045-0. 050mm, Y型夾角α2為20°，板整體高度Hl為12mm，板第一臺階高度（除球面高）Η2為6mm，板厚Η3為O.6mm, Y型孔維形部分長度L為0.08mm和O. 1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)纖維數(shù)為6K的聚丙烯腈原絲噴絲板，其特征在于：噴絲板各拐角部分均有圓角`過渡。
【文檔編號】D01D4/02GK203625533SQ201320673186
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】肖建文, 廉信淑, 劉暉, 吳明金, 宋云飛, 王淑娟 申請人:中國石油天然氣股份有限公司