一種生產纖維數為12k 的聚丙烯腈原絲噴絲板的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板；噴絲板呈微球面，板基體上有規律地分區排列有12000個噴絲孔，共分10個區，每個區中噴絲孔個數為1200個，每個噴絲孔截面呈Y型，板基直徑D1為85-90mm，噴絲區域直徑D2為75-80mm，噴絲孔直徑D3為0.045-0.050mm，分區角度α1為36°，Y型夾角α2為15-25°，板整體高度H1為12-17mm，板第一臺階高度除球面高H2為6-11mm，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，聚丙烯腈聚合液從噴絲板噴出后能更好地進行凝固。
【專利說明】—種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板
【技術領域】：
[0001]本實用新型屬于聚丙烯腈（PAN)基碳纖維制備領域，具體涉及PAN原絲紡絲裝置上的關鍵部件。
【背景技術】
[0002]噴絲板是PAN基碳纖維原絲制備中的關鍵部件。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紡絲液經過過濾運輸到達關鍵設備紡絲機，然后通過噴絲板擠出，再經過之后的成纖和牽伸等過程，最終制得碳纖維生產用原絲。根據應用的需要，碳纖維被劃分為不同規格牌號，從絲束纖維數上可以分為1K、3K、6K、12K、24K等等，從碳纖維性能上可以分為高強碳纖維、高強中模碳纖維、高強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別，最為明顯的就是纖維直徑上的差另O，目前，高品質碳纖維都向細徑化方向發展，例如，T800的直徑為5. 3 μ m，T1000的直徑為
5.Iym,而普通級碳纖維T300的直徑為7 μ m。當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，高品質原絲用噴絲板在設計和加工上要求很高。
實用新型內容
[0003]本實用新型目的在于設計制作一種用于12K PAN高品質原絲用的噴絲板，保證纖維的細徑化，提高纖維絲束質量和凝固成纖效果。
[0004]本實用新型的所述的一種聚丙烯腈原絲專用噴絲板，噴絲板呈微球面，板基體上有規律地分區排列有12000個噴絲孔，共分10個區，每個區中噴絲孔個數為1200個，每個噴絲孔截面呈Y型，噴絲板板基直徑Dl為85-90mm，噴絲區域直徑D2為75_80mm，噴絲孔直徑D3為0.040-0. 055mm，分區`角度α I為36°，Y型夾角α 2為15-25°，板整體高度Hl為12-17mm，板第一臺階高度除球面高Η2為板厚H3為O. 5-0. 7mm，Y型孔錐形部分長度 L 為 0.06-0. 12mm。
[0005]所述的一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板，噴絲板板基直徑Dl為85-87mm,噴絲區域直徑D2為75_77mm，噴絲孔直徑D3為0.042-0. 052mm,分區角度α I為36°，Υ型夾角α2為18-22°，板整體高度Hl為14_16mm，板第一臺階高度除球面高Η2為8-10mm，板厚H3為O. 55-0. 65mm, Y型孔錐形部分長度L為0.07-0. 11mm。
[0006]所述的一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板，噴絲板板基直徑Dl為85mm，噴絲區域直徑D2為75mm，噴絲孔直徑D3為0.045-0. 050mm，分區角度α I為36°，Υ型夾角α2為20°，板整體高度Hl為15mm，板第一臺階高度除球面高Η2為9mm，板厚Η3為
O.6mm, Y型孔維形部分長度L為0.08mm和O. 1mm。
[0007]所述的一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板，噴絲板各拐角部分均有圓角過渡。
[0008]上述噴絲板材質為鉭材（Ta)，純度≥99. 95%，材質硬度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]本實用新型有益效果:
[0011]本實用新型旨在提供一種生產高品質原絲的噴絲板，通過本實用新型可以生產纖維數為12K的高品質原絲，本噴絲板的設計保證了纖維的細徑化，保證將纖維之間直徑的CV值降到最低，10個分區保證了聚丙烯腈聚合液從噴絲板噴出后更好地進行凝固過程，Y型孔設計有利于提高纖維取向度和纖維強度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型噴絲板剖面圖，
[0013]圖2本實用新型噴絲板噴絲孔分布示意圖，
[0014]圖3是本實用新型噴絲板噴絲孔剖面結構示意圖。【具體實施方式】
[0015]實施例1
[0016]一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板，參數為:板基直徑Dl為85mm，噴絲區域直徑D2為75mm，噴絲孔直徑D3為0.045mm,分區角度α I為36°，Y型夾角α 2為20°，板整體高度Hl為15mm，板第一臺階高度(除球面高)Η2為9mm，板厚Η3為0.6mm，Y型孔錐形部分長度L為0.0Smm0噴絲板各拐角部分均有圓角過渡。噴絲板材質為鉭材(Ta)，純度≥99.95%，材質硬度HV≥110。噴絲板孔長加工精度孔長公差±0.01mm、偏差≤0.02mm。
[0017]實施例2
[0018]一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板，參數參數為:板基直徑Dl為85mm,噴絲區域直徑D2為75mm，噴絲孔直徑D3為0.050mm,分區角度α I為36°，Y型夾角α2為20°，板整體高度Hl為15mm，板第一臺階高度(除球面高)Η2為9mm，板厚Η3為
0.6mm, Y型孔錐形部分長度L為0.1mm。噴絲板各拐角部分均有圓角過渡。噴絲板材質為鉭材(Ta)，純度≥99.95%，材質硬度HV≥110。噴絲板孔長加工精度孔長公差±0.01mm、偏差≤0.02_。
【權利要求】
1.一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板，其特征在于：噴絲板呈微球面，板基體上有規律地分區排列有12000個噴絲孔，共分10個區，每個區中噴絲孔個數為1200個，每個噴絲孔截面呈Y型，噴絲板板基直徑Dl為85-90mm，噴絲區域直徑D2為75_80mm，噴絲孔直徑D3為0.040-0. 055mm，分區角度α I為36°，Y型夾角α 2為15-25°，板整體高度Hl為12-17mm，板第一臺階高度除球面高Η2為板厚H3為O. 5-0. 7mm, Y型孔錐形部分長度L為0.06-0. 12mm。
2.根據權利要求1所述的一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板，其特征在于：噴絲板板基直徑Dl為85-87mm，噴絲區域直徑D2為75_77mm，噴絲孔直徑D3為O.042-0. 052mm，分區角度α I為36°，Y型夾角α 2為18-22°，板整體高度Hl為14_16mm，板第一臺階高度除球面高H2為8-10mm，板厚H3為O. 55-0. 65mm，Y型孔錐形部分長度L為O.07—0. Ilmm0
3.根據權利要求1所述的一種生產纖維數為12K的聚丙烯腈原絲噴絲板，其特征在于：噴絲板板基直徑Dl為85mm，噴絲區域直徑D2為75mm，噴絲孔直徑D3為0.045-0. 050mm,分區角度α I為36°，Y型夾角α 2為20°，板整體高度Hl為15mm，板第一臺階高度除球面高H2為9mm,板厚H3為O. 6mm, Y型孔維形部分長度L為0.08mm和O. 1_。
4.根據權利要求1所述的一種生產纖維數為12K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】D01D5/253GK203625539SQ201320672512
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】肖建文, 田振生, 孔令強, 郭世強, 于湧濤, 王明成 申請人:中國石油天然氣股份有限公司