一种碳纤维生产线的制作方法

本发明属于碳纤维生产领域，具体地说，涉及一种碳纤维生产线。

背景技术：

1、随着国内碳纤维技术水平的不断提升，以及下游复合材料领域的推动，对于3k高性能碳纤维的需求量日益提升。经过研究机构与生产企业的技术攻关，目前国内3k高性能碳纤维的工艺参数、性能指标已经趋于稳定。但是，理论研究与生产实践之间仍是有一定距离的。如何让理论研究成果真正在生产实践中落地，保证生产一线安全、高效、低成本的生产出成品碳纤维，是现今碳纤维生产企业所面临的重大课题。

2、3k高性能碳纤维的主要特点为丝束较细。因此，若生产过程中碳纤维丝束的完整性受到破坏，即出现伤丝现象，其极易在氧化、碳化工艺过程中烧断，影响生产的稳定性，产生大量废丝。甚至在氧化工艺过程中，断丝会产生聚温效应，其周围的碳纤维丝束极易受其影响，温度高于工艺温度而烧断。由于丝束较细，温度稍微高于工艺温度就会使其烧断，因而烧断效应的扩散是很快的。仅仅一两根伤丝进入氧化炉，就会造成十几根丝烧断，产生大量废丝，甚至造成工艺停车。

3、有鉴于此特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，目的在于提供一种碳纤维生产线，解决现有技术中由于温度过高而导致丝束伤丝的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：一种碳纤维生产线，包括放丝系统和氧化系统，碳纤维丝束可由放丝系统引出，并引入氧化系统进行氧化，还包括：

3、加湿箱，设置在放丝系统和氧化系统之间，由放丝系统引出的丝束可穿过所述加湿箱进入氧化系统；

4、雾化装置，用于向所述加湿箱内输送雾化水。

5、本发明通过在所述放丝系统和氧化系统之间设置加湿箱，并在加湿箱中设置用于向所述加湿箱内输送雾化水的雾化装置，使由放丝系统引出的丝束穿过所述加湿箱之后，再进入氧化系统中，确保了丝束在进入氧化工序之前，始终处于湿润状态，去除了丝束上会导致丝束伤丝的静电。本发明保证了丝束在进入氧化工序之前的完整性，避免了由于伤丝进入氧化炉后导致产生缠辊及断丝的情况发生。

6、进一步地，所述加湿箱包括：第一开口，设置在所述加湿箱的侧壁上；

7、第二开口，对应设置在与所述第一开口相对的侧壁上；

8、所述丝束从所述第一开口向所述第二开口运动，所述加湿箱的第一开口、第二开口之间的侧壁上开设雾化水入口，所述雾化装置可通过雾化水入口向加湿箱内输送雾化水。

9、进一步地，所述雾化水入口设置在所述加湿箱内部的底壁上；所述雾化装置包括用于连通加湿箱的喷雾口，所述喷雾口朝向所述雾化水入口设置。

10、进一步地，所述雾化水入口自所述第一开口向第二开口排布。

11、进一步地，所述加湿箱还包括过滤装置，所述过滤装置设置在雾化水入口侧，并覆盖雾化水入口，用于过滤通过雾化水入口的气体。

12、进一步地，所述放丝系统还包括绕设有原丝的原丝筒；

13、所述碳纤维生产线还包括第一喷水装置，第一喷水装置具有用于出水的喷水口，喷水口朝向所述原丝筒设置。

14、进一步地，所述碳纤维生产线包括用于输送产线用水的输水管；所述第一喷水装置包括喷水管，喷水管一端连通所述输水管，另一端形成喷水口朝向所述原丝筒设置，所述喷水管自其一端向其另一端向下倾斜设置，且喷水管位于原丝筒上方。

15、进一步地，所述碳纤维生产线还包括用于喷水的第二喷水装置，第二喷水装置设置在第一喷水装置与氧化系统之间，用于向第一喷水装置与氧化系统之间的碳纤维丝束喷水。

16、进一步地，第二喷水装置包括内部具有用于容纳水的空腔的壳体，壳体开设有连通空腔内外的喷水孔，喷水孔朝向所述第一喷水装置与氧化系统之间的区域设置。

17、进一步地，所述第二喷水装置设置有喷水孔，所述壳体开设有若干所述喷水孔；若干所述喷水孔自所述第二喷水装置的一端，沿与丝束运动方向垂直的方向，向第二喷水装置的另一端排布；所述喷水孔的轴线与所述丝束的移动方向垂直。

18、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

19、(1)本发明通过在所述放丝系统和氧化系统之间设置加湿箱，并在加湿箱中设置用于向所述加湿箱内输送雾化水的雾化装置，使由放丝系统引出的丝束穿过所述加湿箱之后，再进入氧化系统中，确保了丝束在进入氧化工序之前，始终处于湿润状态，去除了丝束上会导致丝束伤丝的静电。本发明保证了丝束在进入氧化工序之前的完整性，避免了由于伤丝进入氧化炉后导致产生缠辊及大量断丝的情况发生。

20、(2)本发明一种碳纤维生产线的加湿箱、第一喷水装置和第二喷水装置为全自动化进行，节省了生产现场所需的人力，降低了岗位人员的劳动强度。

21、(3)本发明一种碳纤维生产线使丝束在进入氧化炉系统之前，共经过三次加湿，避免了丝束加工过程中产生伤丝或断丝，进而避免了伤丝或断丝进入氧化系统中产生聚温效应，导致大量废丝产生，降低了成本，节约了资源。

22、(4)本发明一种碳纤维生产线确保了碳纤维丝束的工艺状况符合工艺要求，满足了生产的需求。下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.一种碳纤维生产线，包括放丝系统和氧化系统，碳纤维丝束可由放丝系统引出，并引入氧化系统进行氧化，其特征在于：还包括：

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，所述加湿箱包括：第一开口，设置在所述加湿箱的侧壁上；

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，所述雾化水入口设置在所述加湿箱内部的底壁上；所述雾化装置包括用于连通加湿箱的喷雾口，所述喷雾口朝向所述雾化水入口设置。

4.根据权利要求3所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，所述雾化水入口自所述第一开口向第二开口排布。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，所述加湿箱还包括过滤装置，所述过滤装置设置在雾化水入口侧，并覆盖雾化水入口，用于过滤通过雾化水入口的气体。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，所述放丝系统还包括绕设有原丝的原丝筒；所述碳纤维生产线还包括第一喷水装置，第一喷水装置具有用于出水的喷水口，喷水口朝向所述原丝筒设置。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，所述碳纤维生产线包括用于输送产线用水的输水管；所述第一喷水装置包括喷水管，喷水管一端连通所述输水管，另一端形成喷水口朝向所述原丝筒设置，所述喷水管自其一端向其另一端向下倾斜设置，且喷水管位于原丝筒上方。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，所述碳纤维生产线还包括用于喷水的第二喷水装置，第二喷水装置设置在第一喷水装置与氧化系统之间，用于向第一喷水装置与氧化系统之间的碳纤维丝束喷水。

9.根据权利要求8所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，第二喷水装置包括内部具有用于容纳水的空腔的壳体，壳体开设有连通空腔内外的喷水孔，喷水孔朝向所述第一喷水装置与氧化系统之间的区域设置。

10.根据权利要求9所述的一种碳纤维生产线，其特征在于，所述壳体开设有若干所述喷水孔；若干所述喷水孔自所述第二喷水装置的一端，沿与丝束运动方向垂直的方向，向第二喷水装置的另一端排布；所述喷水孔的轴线与所述丝束的移动方向垂直。

技术总结本发明公开了一种碳纤维生产线，包括放丝系统和氧化系统，碳纤维丝束可由放丝系统引出，并引入氧化系统进行氧化。碳纤维生产线所述还包括加湿箱和雾化装置；所述加湿箱设置在放丝系统和氧化系统之间，由放丝系统引出的丝束可穿过所述加湿箱进入氧化系统；所述雾化装置用于向所述加湿箱内输送雾化水。本发明通过在所述放丝系统和氧化系统之间设置加湿箱，并在加湿箱中设置用于向所述加湿箱内输送雾化水的雾化装置，使由放丝系统引出的丝束穿过所述加湿箱之后，再进入氧化系统中，确保了丝束在进入氧化工序之前，始终处于湿润状态，去除了丝束上会导致丝束伤丝的静电，避免了由于伤丝进入氧化炉后导致产生缠辊及断丝的情况发生。技术研发人员：宋德武,徐延生,昝永权,刘兆兴,崔晓菊受保护的技术使用者：吉林凯美克化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27