一種超高分子量聚乙烯原絲的熱牽伸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種超高分子量聚乙烯原絲的熱牽伸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)具有比強度高、耐化學(xué)腐蝕、抗老化性能優(yōu)良、耐低溫等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于防彈防護、復(fù)合材料運動裝備及海洋工程等領(lǐng)域中，具體如防彈衣、防切割手套、防爆服、皮艇、獨木舟、自行車、船、釣魚線、海洋繩纜、帆等。超高分子量聚乙烯之所以有上述的優(yōu)異性能，主要得益于超高分子量聚乙烯伸直鏈結(jié)構(gòu)的形成。在超高分子量聚乙烯纖維的生產(chǎn)過程中，后牽伸工藝對超高分子量聚乙烯結(jié)構(gòu)的形成起著至關(guān)重要的作用。
[0003]傳統(tǒng)的超高分子量聚乙烯原絲的后牽伸裝置主要包括牽伸輥和依次設(shè)置的多級熱箱，其中牽伸輥包括進料輥、中間輥和出料輥。采取該裝置，在進行一次多級牽伸后得到最終的超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)品。利用該裝置所生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯纖維的折疊鏈結(jié)構(gòu)并沒有最大化地轉(zhuǎn)變成伸直鏈結(jié)構(gòu)而沒有最大程度發(fā)揮纖維的力學(xué)性能。此外，采取該牽伸裝置，由于多級牽伸越往后牽伸輥的速度越來越大，工藝難以控制和實施，也容易出現(xiàn)毛絲、斷頭等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進的超高分子量聚乙烯原絲的熱牽伸裝置。
[0005]為解決以上技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種超高分子量聚乙烯原絲的熱牽伸裝置，其包括第一段牽伸單元，該第一段牽伸單元包括第一牽伸輥、依次設(shè)置的多級第一熱箱以及第一卷繞輥筒，第一牽伸輥包括設(shè)置在多級第一熱箱中第一級第一熱箱的前方的第一進料輥、設(shè)置在相鄰兩級第一熱箱之間的第一中間輥、設(shè)置在多級第一熱箱中最后一級第一熱箱的后方的第一出料輥；特別是，所述的熱牽伸裝置還包括第二段牽伸單元、位于第二段牽伸單元前方用于放置第一段牽伸單元所得絲卷的張力架，第二段牽伸單元包括第二牽伸輥、一級或依次設(shè)置的多級第二熱箱以及第二卷繞輥筒，第二牽伸輥包括設(shè)置在所述一級第二熱箱或多級第二熱箱中第一級第二熱箱的前方的第二進料輥、設(shè)置在所述一級第二熱箱或多級第二熱箱中最后一級第二熱箱的后方的第二出料輥和在第二熱箱有多級時位于相鄰二個第二熱箱之間的第二中間輥。
[0007]優(yōu)選地，所述第一熱箱為三級、四級或五級。其中更優(yōu)選為四級。
[0008]優(yōu)選地，所述多級第一熱箱中的第一級第一熱箱的長度是所述多級第一熱箱中的其余第一熱箱的長度的0.6?0.9倍。
[0009]優(yōu)選地，所述第二熱箱為一級、二級或三級。更優(yōu)選地，所述第二熱箱為二級。
[0010]根據(jù)本實用新型的一個具體方面，第二熱箱為多級，且多級第二熱箱中的第一級第二熱箱的長度是多級第二熱箱中的其余第二熱箱的長度的0.6?0.9倍。
[0011]優(yōu)選地，所述第一進料輥、第一中間輥、第一出料輥、第二進料輥、第二中間輥、第二出料輥分別為由多個輥構(gòu)成的輥組。
[0012]進一步地，所述的熱牽伸裝置還可以包括第三段牽伸單元、位于第三段牽伸單元前方用于放置第二段牽伸單元所得絲卷的張力架，第三段牽伸單元包括第三牽伸輥、一級或依次設(shè)置的二級第三熱箱以及第三卷繞輥筒，第三牽伸輥包括設(shè)置在所述一級第三熱箱或二級第三熱箱中前一級第三熱箱的前方的第三進料輥、設(shè)置在所述一級第三熱箱或二級第三熱箱中后一級第三熱箱的后方的第三出料輥和在第三熱箱有二級時位于二者之間的第三中間輥。
[0013]優(yōu)選地，所述的第三熱箱為一級。
[0014]優(yōu)選地，所述第三進料輥、第三出料輥、第三中間輥分別為由多個輥構(gòu)成的輥組。
[0015]根據(jù)本實用新型的一個具體且優(yōu)選方面，第一熱箱為四級，第二熱箱為二級，第三熱箱為一級。
[0016]由于以上技術(shù)方案的實施，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:
[0017]本實用新型牽伸裝置包括多段牽伸單元，每段牽伸單元都含有卷繞輥筒，采取該裝置時，在一次牽伸結(jié)束后即將絲束收卷，然后再進行下一次牽伸，便于工藝過程的控制和保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。此外，采取多次牽伸，在其他牽伸條件相同時，可以使超高分子量聚乙烯纖維中的折疊鏈結(jié)構(gòu)最大化地轉(zhuǎn)變成伸直鏈結(jié)構(gòu)，從而提高超高分子量聚乙烯纖維的機械性能，并減少生產(chǎn)中的毛絲、斷頭，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本實用新型做進一步詳細(xì)的說明:
[0019]圖1為實施例1的超高分子量聚乙烯原絲的熱牽伸裝置的示意圖；
[0020]圖2為實施例2的超高分子量聚乙烯原絲的熱牽伸裝置的示意圖；
[0021]其中:10、第一進料輥；11、第一中間輥；12、第一出料輥；13、第一卷繞輥筒；2、第一熱箱；30、第二進料輥；31、第二中間輥；32、第二出料輥；33、第二卷繞輥筒；4、第二熱箱；50、第三進料輥；51、第三出料輥；52、第三卷繞輥筒；6、第三熱箱；7、張力架。
【具體實施方式】
[0022]下面將對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]實施例1
[0024]參見圖1，本例提供的超高分子量聚乙烯原絲的熱牽伸裝置包括第一牽伸單元、第二牽伸單元和設(shè)置在二者之間的張力架7。
[0025]第一牽伸單元包括第一牽伸輥、依次設(shè)置的四級第一熱箱2以及第一卷繞輥筒13。第一牽伸輥包括設(shè)置在第一級第一熱箱2前方的第一進料輥10、設(shè)置在相鄰二級第一熱箱2之間的三組第一中間輥11和設(shè)置在最后一級第一熱箱2后方的第一出料輥12。
[0026]第二牽伸單元包括第二牽伸輥、依次設(shè)置的二級第二熱箱4以及第二卷繞輥筒33。第二牽伸輥包括位于第一級第二熱箱4前方、張力架7后方的第二進料輥30、設(shè)置在相鄰二級第二熱箱4之間的二組第二中間輥31和設(shè)置在最后一級第二熱箱4后方的第二出料輥32。
[0027]上述第一進料輥10、第一中間輥11、第一出料輥12、第二進料輥30、第二中間輥31、第二出料輥32分別為由多個輥構(gòu)成的輥組。
[0028]采用該裝置進行干凍膠絲的牽伸時