RU2000343C1 - Process and apparatus for heat treatment of long-length fibrous polyacrylonitrile materials - Google Patents
Process and apparatus for heat treatment of long-length fibrous polyacrylonitrile materialsInfo
- Publication number
- RU2000343C1 RU2000343C1 SU5029420A RU2000343C1 RU 2000343 C1 RU2000343 C1 RU 2000343C1 SU 5029420 A SU5029420 A SU 5029420A RU 2000343 C1 RU2000343 C1 RU 2000343C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- heat treatment
- air
- ducts
- zone
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 title claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- CWGBFIRHYJNILV-UHFFFAOYSA-N (1,4-diphenyl-1,2,4-triazol-4-ium-3-yl)-phenylazanide Chemical compound C=1C=CC=CC=1[N-]C1=NN(C=2C=CC=CC=2)C=[N+]1C1=CC=CC=C1 CWGBFIRHYJNILV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 210000003495 flagella Anatomy 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к термообработке ТО длинномерных волокнистых поли акрилонитрильных материалов в виде полотен, состо щих из большого количества жгутов, нитей или тканых лент. Способ заключаетс в обработке полотна (П) материала , движущегос по нескольким русам, нагретым воздухом (В), подаваемым по теп- лопередающему контуру, при этом В перед подачей в зоху термообработки (ТО) раздел ют на два равных потока и направл ют каждый в плоскости, параллельной П, навстречу друг другу параллельно направлению движени П, при этом каждый П дел т на одинаковое число подпотоков, движущихс навстречу друг другу, перпендикул рно направлению движени П и затем перпендикул рно плоскости волокна, а отсос отработанного теплоносител (Т) из зоны ТО осуществл ют в обратном пор дке. Установка содержит многозонную камеру (К)3. систему циркул ции в виде вентил тора 1, калорифера 2, воздуховоды 4, средства (С) подачи и отсоса теплоносител (Т), выполненные в виде гребнеобразных коробов, I сопр женных между собой по типу выступ- впадина и расположенных по всей длине К 3, длина каждого короба не менее ширины зоны К 3. С подачи Т размещено в нижней части К 3, а С отсоса Т - в верхней части К 3.3 ил. 2 табл. i . 5FIELD OF THE INVENTION This invention relates to the heat treatment of TO long-length fibrous polyacrylonitrile materials in the form of webs consisting of a large number of tows, threads or woven tapes. The method consists in processing a web (P) of material moving along several channels heated by air (B) supplied through a heat transfer circuit, wherein B is divided into two equal flows before being fed to the heat treatment zone (TH) and sent to each a plane parallel to P parallel to each other parallel to the direction of motion P, with each P divided by the same number of substreams moving towards each other, perpendicular to the direction of motion P and then perpendicular to the fiber plane, and the exhaust exhaust heat the carrier (T) from the TO zone is carried out in the reverse order. The installation contains a multi-zone camera (K) 3. a circulation system in the form of a fan 1, air heater 2, air ducts 4, means (C) for supplying and suctioning a heat carrier (T) made in the form of comb-shaped ducts I interconnected by a protrusion-cavity type and located along the entire length of K 3 , the length of each box is not less than the width of the zone K 3. From the supply T is located in the lower part of K 3, and from the suction T is located in the upper part of K 3.3 ill. 2 tab. i. 5
Description
88
О ОOh Oh
ЈЈ
w Пw P
Изобретение относитс к способам термообработки длинномерных полиакрило- нитрильных материалов в виде полотен, состо щих из большого количества жгутов, нитей или тканых лент,The invention relates to methods for heat treatment of long polyacrylonitrile materials in the form of paintings, consisting of a large number of bundles, threads or woven tapes,
Известно, что в печах МПО-2Р по ТУ 27-20-2712-85 (изготовитель - ПО Псковхим- легмаш) термообработку ПАН-материалов провод т путем контакта с теплоносителем, например, воздухом, который движетс по замкнутому теплопередающему контуру, состо щему из соединенных посредством воздуховодов вентил тора, калорифера и термокамеры. Направл емый в термокамеру поток воздуха движетс в ней на большой скорости по узким проходам перпендикул рно направлению движени лент. Причем направление потока в каждом последующем проходе мен етс на противоположное , и полотна, соответственно, обдуваютс то с левого, то с правого кра . Однако, как показывает опыт, плотность нитей по ширине полотна отличаетс на 0,02-0,03 г/см3. что указывает на некоторую неравномерность свойств материала по ширине поло- тен (плотность волокна вл етс критерием процесса, по которому суд т о качестве промежуточных материалов и равномерности их свойств, впоследствии определ ющих качество готового продукта). Второй и главный недостаток такой подачи и распределени внутри термокамеры теплоносител заключаетс в невозможности окислени отдельных некрученных жгутов из-за большой скорости воздуха, движуще- гос в узких проходах. Воздух раздувает некрученный жгут, и при близком расположении жгутов друг к другу может произойти перепутывание филаментов, что приведет к резкому снижению качества готового мате- риала или даже к обрыву нитей. Тем более этот недостаток касаетс жгута большого развеса 50000 текс.It is known that in MPO-2R furnaces according to TU 27-20-2712-85 (manufacturer - PO Pskovkhim-legmash) PAN materials are heat treated by contact with a heat carrier, for example, air, which moves along a closed heat transfer circuit consisting of connected by fan ducts, air heater and heat chamber. The air flow directed into the heat chamber moves in it at high speed along narrow passages perpendicular to the direction of movement of the tapes. Moreover, the direction of flow in each subsequent passage is reversed, and the webs, respectively, are blown from the left, then from the right edge. However, experience shows that the density of the threads across the width of the web differs by 0.02-0.03 g / cm3. which indicates a certain non-uniformity of material properties along the width of the strip (fiber density is a criterion for the process by which the quality of the intermediate materials and the uniformity of their properties, which subsequently determine the quality of the finished product, are judged). The second and main drawback of such a supply and distribution inside the heat carrier is the inability to oxidize individual untwisted bundles due to the high speed of air moving in narrow passages. An untwisted bundle inflates the air, and if the bundles are close to each other, filament entanglement can occur, which will lead to a sharp decrease in the quality of the finished material or even to breakage of the threads. This drawback is all the more true for the 50,000 tex heavy weight tow.
Изобретение предлагает принципиально новый способ подачи и распределени теплоносител в термокамере, который позвол ет получить равномерное температурное поле. Подача и распределение теплоносител о термокамере заключаетс в том, что до поступлени в зону теплообра- ботки поток воздуха сначала раздел ют на два равных потока и направл ют в плоскости , параллельной полотну, навстречу друг другу параллельно направлению движени термообрабатываемого полотна волокни- стого материала, а затем каждый поток дел т на одинаковое число подпотоков, не менее четырех. При этом каждый подпоток одного потока воздуха направл ют навстречу каждому подпотоку из другого потокаThe invention provides a fundamentally new method of supplying and distributing a heat carrier in a heat chamber, which makes it possible to obtain a uniform temperature field. The flow and distribution of the heat carrier about the heat chamber consists in the fact that before entering the heat treatment zone, the air flow is first divided into two equal flows and directed in a plane parallel to the web, facing each other parallel to the direction of motion of the heat-treated web of fibrous material, and then each stream is divided into the same number of substreams, at least four. Moreover, each substream of one air stream is directed towards each substream from another stream
перпендикул рно направлению движени обрабатываемого материала, но в плоскости , параллельной полотну, и затем направл ют воздух в зону термообработки перпендикул рно полотну движущегос материала . Отсос воздуха из зоны термообработки может быть осуществлен о зеркальном пор дке относительно движени потоков и подпотоков воздуха при его подаче.perpendicular to the direction of movement of the material being processed, but in a plane parallel to the web, and then directing air into the heat treatment zone perpendicular to the web of moving material. The suction of air from the heat treatment zone can be carried out about a mirror pattern relative to the movement of the air flows and sub-flows during its supply.
Использование описанного приема подачи и распределени теплоносител позвол ет получить равномерное температурное поле, которое в свою очередь позвол ет снизить неравномерность свойств материала по ширине и увеличить выход продукции. Кроме того предлагаемый способ позвол ет перерабатывать жгут большого развеса.Using the described method of supplying and distributing the heat carrier, it is possible to obtain a uniform temperature field, which in turn allows one to reduce the unevenness of the material properties in width and increase the yield. In addition, the proposed method allows the processing of a large weight tow.
Пример 1. Полотно, состо щее из 20 нитроновых жгутов линейной плотности 53000 текс, сформованных по солевому способу , предварительно прогревают при 160°С в течение 3 мин 18 с, выт гива на 55%. Затем жгутики окисл ют в гтечи с подачей и распределением воздуха согласно предлагаемого изобретени в две стадии по следующему режиму: 1 стади - при 215- 230°С с одновременным выт гиванием на 5% в течение 29 мин 38 с; II стади - при 220-250°С с выт гиванием на 2% в течение 82 мин 57с.EXAMPLE 1 A web consisting of 20 nitron tows of linear density 53,000 tex, molded by the salt method, is preheated at 160 ° C for 3 minutes 18 seconds, stretching by 55%. Then, the flagella were oxidized in creeps with the supply and distribution of air according to the invention in two stages according to the following regime: 1 stage - at 215-230 ° C with simultaneous stretching by 5% for 29 minutes 38 seconds; Stage II - at 220-250 ° С with stretching by 2% for 82 min for 57 s.
Плотность полученных окисленных волокон приведена в табл.1.The density of the obtained oxidized fibers is given in table 1.
При стандартном режиме окислени на печи МПО-2Р разброс по плотное™, крайних лент составл ет 1,400-1,420 г/см3.In the standard oxidation regime on the MPO-2P furnace, the scatter in dense ™, of the extreme tapes, is 1,400-1,420 g / cm3.
П р и м е р 2. Ленты шириной 80 мм, сотканные из жгутика нитронового линейной плотности 850 текс, сформованного по солевому способу, предварительно прогревают при 170°С в течение 2 мин 38 с, выт гива на 50%. Затем ленты окисл ют в печи с подачей и распределением воздуха согласно предлагаемого изобретени в две стадии по следующему режиму: I стади - при 215-230°С с одновременным выт гиванием на 7% в течение 23 мин 42 с; II стади - при 220-240°С с выт гиванием на 3% в течение 66 мин 22с.Example 2. 80 mm wide tapes woven from a 850 tex nitron linear density flagellum formed by the salt method were preheated at 170 ° C for 2 minutes 38 seconds, stretching by 50%. Then the tapes are oxidized in a furnace with the supply and distribution of air according to the invention in two stages according to the following mode: Stage I - at 215-230 ° C with simultaneous drawing by 7% for 23 minutes 42 seconds; Stage II - at 220-240 ° С with stretching by 3% for 66 minutes 22s.
Плотность полученных окисленных волокон приведена в табл.2.The density of the obtained oxidized fibers is given in table.2.
Дл осуществлени предлагаемого способа подачи и распределени теплоносител в печи авторы предлагают устройство дл термического окислени движущихс полотен , состо щих из большого количества жгутов или нитей, или тканых лент.To implement the proposed method for supplying and distributing coolant in an oven, we propose a device for the thermal oxidation of moving webs consisting of a large number of bundles or threads or woven tapes.
В насто щее врем в производстве углеродных материалов дл термообработки широко используютс многопроходные пеCurrently, in the production of carbon materials for heat treatment, multi-pass
чи МПО-2Р по ТУ 27-20-2712-85 (изготовитель ПО Псковхимлегмаш), Эти печи работают следующим образом. Вентил тор посто нно перемещает обрабатывающую среду (воздух) по замкнутому теплопереда- ющему контуру печи. В калорифере воздух нагреваетс до требуемой температуры и затем подаетс в термокамеру, где, проход по р ду узких проходов, окисл ет обрабаты- ваемый материал, направл емый в термокамеру через торцевые отверсти , имеющие створки, и транспортируемый при помощи средств (роликов). Термокамера работает под небольшим разрежением дл того, чтобы продукты термораспада из нее не попадали в помещение цеха. Печь содержит четыре термокамеры, в которых поддерживаетс температура, необходима дл осуществлени соответствующего технологического режима. Перегородки в термокамерах между проходами расположены таким образом, что воздух с большой скоростью подаетс в направлении, перпендикул рном движению лент, причем в каждом последующем проходе направление мен етс на противоположное и п 5лот- на, соответственно, обдуваютс то с левого, то с правого кра рабочего пространства печи. Однако, как показала эксплуатаци печи, плотность нитей по ширине лент, окисленных в ней, отличаетс на 0,02- 0,03 г/см3, что приводит к ухудшению качества готовой продукции. Второй недостаток печи заключаетс в невозможности термо- обработки в ней отдельных некрученых жгутов , особенно жгутов большого развеса.Chi MPO-2R according to TU 27-20-2712-85 (manufacturer PO Pskovkhimlegmash). These furnaces work as follows. The fan constantly moves the processing medium (air) along the closed heat transfer circuit of the furnace. In the air heater, the air is heated to the required temperature and then fed into the heat chamber, where, passing through a series of narrow passages, it oxidizes the processed material sent to the heat chamber through end openings having flaps and transported by means of (rollers). The heat chamber operates under slight vacuum so that thermal decomposition products from it do not enter the workshop room. The furnace contains four heat chambers in which the temperature is maintained, which is necessary for the implementation of the corresponding technological regime. The partitions in the heat chambers between the aisles are arranged in such a way that air is supplied at a high speed in the direction perpendicular to the movement of the tapes, and in each subsequent pass, the direction changes to the opposite and the airfoil is blown either from the left or from the right the working space of the furnace. However, as the operation of the furnace has shown, the density of the threads along the width of the tapes oxidized in it differs by 0.02-0.03 g / cm3, which leads to a deterioration in the quality of the finished product. The second disadvantage of the furnace is the impossibility of heat treatment in it of individual untwisted bundles, especially large-weight bundles.
Чтобы исключить все перечисленные недостатки, авторы на основании вышеописанного нового способа подачи и распреде- лени теплоносител в термокамере, обеспечивающего равномерное температурное поле, предлагают многопррходное устройство дл термообработки полотен жгутов.To eliminate all of the above disadvantages, the authors, based on the above-described new method for supplying and distributing heat carriers in a heat chamber providing a uniform temperature field, propose a multi-pass device for heat treatment of tow sheets.
На фиг.1 дана схема многопроходного устройства дл термообработки длинномерного волокнистого материала; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.Figure 1 is a diagram of a multi-pass device for heat treatment of long fibrous material; figure 2 is a section aa in figure 1; in Fig.Z - section bB in Fig.2.
Устройство содержит вентил тор 1 с приводом, калорифер 2, термокамеру 3, воздуховоды 4, патрубок, всасывающий свежий теплоноситель 5. патрубок 6, отвод щий от- работанный теплоноситель, ролики 7 дл направлени обрабатываемого материала 8, средства подачи и распределени теплоносител 9 со сьемными сетками 10, средства 11 отсоса газовоздушной смеси из термокамеры со сьемными сетками 10. The device comprises a fan 1 with a drive, an air heater 2, a heat chamber 3, air ducts 4, a nozzle, a fresh suction coolant 5. a nozzle 6, an exhaust waste heat carrier, rollers 7 for guiding the material to be processed 8, means for supplying and distributing the heat carrier 9 with removable nets 10, means 11 for suctioning the gas-air mixture from a heat chamber with removable nets 10.
55
. « п . " P
Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.
Вентил тор 1 посто нно перемещает обрабатываемую среду по замкнутому теп- лопередающему контуру устройства. В калорифере 2 воздух нагревают до требуемой температуры и вентил тором подают в средства подачи и распределени теплоносител 9, а затем в термокамеру 3, где он проходит через обрабатываемый материал 8 и отводитс из термокамеры с помощью средств 11 отсоса газовоздушной среды. Средство подачи теплоносител расположено в нижней части термокамеры, а средство отвоДа - в верхней части. Каждое из этих средств выполнено в виде гребенок из разного числа коробов, сопр женных между собой по типу выступ-впадина и расположенных по всей длине зоны термообработки , причем длина каждого короба не менее ширины зоны термообработки. Каждый короб имеет переменное сечение и оснащен съемными сетками дл увеличени равномерности подачи теплоносител и возможности проведени чистки сеток в процессе работы устройства. Короба средства отвода отработанного теплоносител могут иметь зеркальное расположение относительно коробов средства подачи тепло- носител . Дл предотвращени пристенного эффекта боковые стенки термокамеры оснащены ребрами. Термокамера работает под разрежением за счет большего объема выбрасываемого воздуха по сравнению с подачей свежего воздухаThe fan 1 constantly moves the medium to be processed along the closed heat transfer circuit of the device. In the heater 2, the air is heated to the desired temperature and the fan is supplied to the supply and distribution means of the heat carrier 9, and then to the heat chamber 3, where it passes through the material to be processed 8 and is removed from the heat chamber by means of suction of the gas medium. The coolant supply means is located in the lower part of the heat chamber, and the outlet means is in the upper part. Each of these means is made in the form of combs of a different number of ducts, interconnected by a protrusion-cavity type and located along the entire length of the heat treatment zone, with the length of each duct not less than the width of the heat treatment zone. Each box has a variable cross-section and is equipped with removable grids to increase the uniformity of coolant supply and the possibility of cleaning the grids during operation of the device. The boxes of the waste heat removal means may have a mirror arrangement relative to the boxes of the heat carrier supply means. To prevent a wall effect, the side walls of the heat chamber are equipped with ribs. The heat chamber operates under vacuum due to the greater volume of discharged air compared to the supply of fresh air
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5029420 RU2000343C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Process and apparatus for heat treatment of long-length fibrous polyacrylonitrile materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5029420 RU2000343C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Process and apparatus for heat treatment of long-length fibrous polyacrylonitrile materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000343C1 true RU2000343C1 (en) | 1993-09-07 |
Family
ID=21597938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5029420 RU2000343C1 (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Process and apparatus for heat treatment of long-length fibrous polyacrylonitrile materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2000343C1 (en) |
-
1992
- 1992-02-27 RU SU5029420 patent/RU2000343C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Технические услови . ТУ 27-20-2712-85. Печь окислени многопроходна МПО-2Р. 1983, ПО Псковхимлегмаш. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3325906A (en) | Process and apparatus for conveying continuous filaments | |
| US4304053A (en) | Steam and hot air operated drying device and method for textile articles of clothing | |
| CN103732810B (en) | For melt spinning, discharge, drawing-off, the lax and device of winding synthetic thread | |
| CN108351167B (en) | Processing device and processing method | |
| US10465319B2 (en) | Method and apparatus for making a spunbond nonwoven from endless filaments | |
| ITMI960970A1 (en) | PLANT FOR THE PRODUCTION OF A THERMOPLASTIC CONTINUOUS WIRE SPINNING FABRIC TAPE | |
| US5396716A (en) | Jet tube dryer with independently controllable modules | |
| CA3041370A1 (en) | Apparatus and method for making spunbond from continuous filaments | |
| US4116756A (en) | Spray drying on woven belt of monofilament synthetic fiber | |
| US3371428A (en) | Fabric drier | |
| RU2237720C2 (en) | Machine for conditioning of laminated flexible articles, such as commercial leather and skin | |
| HU216263B (en) | A method and apparatus for drying and / or firing crude bricks | |
| US4295284A (en) | Dryer range | |
| RU2000343C1 (en) | Process and apparatus for heat treatment of long-length fibrous polyacrylonitrile materials | |
| JPS6233823A (en) | Production of carbon fiber mat and apparatus therefor | |
| WO2003029546A1 (en) | A stenter machine | |
| KR102796664B1 (en) | Method for manufacturing flame retardant fiber bundles and carbon fiber bundles and flame retardant | |
| KR102111724B1 (en) | Tenter for film sheet | |
| US5191725A (en) | Venting system for heat treating flat material webs | |
| JPH034832B2 (en) | ||
| US11131046B2 (en) | Module and system for the treatment of fibres for obtaining a non-woven fabric | |
| CN103168120A (en) | Device for producing strand-shaped products | |
| US4907310A (en) | Installation for the continuous processing of at least one textile yarn | |
| AU2016389173B2 (en) | Device for producing spunbonded webs | |
| US3496647A (en) | Dryer for fabrics and the like |