超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種加熱拉伸設(shè)備，特別是一種超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)過(guò)程中使用的循環(huán)加熱牽伸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超高分子量聚乙烯纖維是繼碳纖維、芳綸纖維之后出現(xiàn)的第三代高性能纖維，是高度取向、高度結(jié)晶的伸直鏈結(jié)構(gòu)的纖維。由于其密度特別小、高強(qiáng)、高模、優(yōu)良的吸震性能，良好耐沖擊性、耐腐蝕性等性能，使其在國(guó)防、航空航海、醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用的前景。
[0003]目前的工藝流程為:超高分子量聚乙烯與溶劑配制成均勻的紡絲溶液，將該溶液喂入雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行溶解后經(jīng)噴絲組件噴出，隨即進(jìn)入凝固浴中驟冷固化，形成含大量溶劑的初生凍膠纖維。再用萃取劑將溶劑萃取出來(lái)，經(jīng)干燥工序形成干凍膠纖維，最后經(jīng)多級(jí)多段熱拉伸獲得成品纖維。
[0004]目前的超高分子量聚乙烯纖維在熱拉伸過(guò)程中，由于循環(huán)加熱牽伸裝置的熱箱風(fēng)道采用平行結(jié)構(gòu)，纖維進(jìn)口和纖維出口高度一致，存在著纖維運(yùn)動(dòng)方向的溫度徑向差異較大，熱風(fēng)出口與熱風(fēng)入口溫差達(dá)8到12度，影響了纖維的正常牽伸，牽伸速度慢，容易產(chǎn)生斷頭和毛絲，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到要求。為此，許多生產(chǎn)廠家和科研院所進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研制，但至今尚未有較滿(mǎn)意的生產(chǎn)設(shè)備問(wèn)世。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有超高分子量聚乙烯纖維在熱拉伸過(guò)程中容易產(chǎn)生斷頭和毛絲的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、熱箱風(fēng)道溫差小、牽伸速度快、生產(chǎn)效率高、纖維質(zhì)量穩(wěn)定可靠的超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案，它包括風(fēng)機(jī)、與風(fēng)機(jī)出口相連接的熱風(fēng)加熱器、熱箱，所述的熱箱設(shè)有熱箱風(fēng)道，熱箱風(fēng)道的截面隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸縮小，熱箱風(fēng)道的高度隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸下降，熱箱風(fēng)道的熱風(fēng)進(jìn)口通過(guò)熱風(fēng)管與熱風(fēng)加熱器連接，熱箱風(fēng)道的熱風(fēng)出口與風(fēng)機(jī)進(jìn)口連接，風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)加熱器、熱風(fēng)管及熱箱風(fēng)道組成熱風(fēng)加熱循環(huán)通道；熱箱兩側(cè)設(shè)有與熱箱風(fēng)道相通的纖維進(jìn)口和纖維出口，纖維從纖維進(jìn)口引入熱箱風(fēng)道后再?gòu)睦w維出口引出。
[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步方案，所述與熱風(fēng)進(jìn)口和熱風(fēng)出口對(duì)應(yīng)的熱箱風(fēng)道上設(shè)有改變風(fēng)向的進(jìn)口弧形導(dǎo)風(fēng)板和出口弧形導(dǎo)風(fēng)板。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步方案，所述纖維進(jìn)口的位置高于纖維出口的位置，高度差控制在5至10厘米之間。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步方案，所述熱箱風(fēng)道的熱風(fēng)進(jìn)口和熱風(fēng)出口上對(duì)應(yīng)設(shè)有控溫探頭，熱風(fēng)進(jìn)口的溫度高于熱風(fēng)出口的溫度，溫度差控制在2至5度之間。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步方案，所述的風(fēng)機(jī)通過(guò)變頻電機(jī)控制風(fēng)量大小，熱風(fēng)加熱器采用電加熱管加熱并分組控制溫度。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)和效果:一是由于熱箱風(fēng)道的截面隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸縮小，高度隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸下降，熱風(fēng)進(jìn)口和熱風(fēng)出口上對(duì)應(yīng)設(shè)置進(jìn)口弧形導(dǎo)風(fēng)板和出口弧形導(dǎo)風(fēng)板，在生產(chǎn)過(guò)程中使熱箱風(fēng)道內(nèi)的熱風(fēng)在逐步均勻壓縮的同時(shí)，風(fēng)速逐步加快，可以消除熱箱風(fēng)道的徑向溫差，熱風(fēng)進(jìn)口與熱風(fēng)出口的溫差由原來(lái)的8至12度降到2至5度，保證纖維在加熱牽伸過(guò)程中不容易產(chǎn)生斷頭和毛絲，不僅可以提高纖維質(zhì)量，而且可以提高牽伸速度，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。二是生產(chǎn)工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單，質(zhì)控指標(biāo)便于控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，對(duì)纖維品質(zhì)及纖維性能有明顯改善。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中I風(fēng)機(jī)，2熱風(fēng)加熱器，3熱風(fēng)管，4纖維進(jìn)口，5進(jìn)口弧形導(dǎo)風(fēng)板，6熱風(fēng)進(jìn)口，7纖維，8熱箱，9熱箱風(fēng)道，10熱風(fēng)出口，11出口弧形導(dǎo)風(fēng)板，12纖維出口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]圖1所示，為本實(shí)用新型一種超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置的具體實(shí)施方案，它包括風(fēng)機(jī)1、與風(fēng)機(jī)I出口相連接的熱風(fēng)加熱器2、熱箱8，所述的熱箱8設(shè)有熱箱風(fēng)道9，熱箱風(fēng)道9的截面隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸縮小，熱箱風(fēng)道9的高度隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸下降，熱箱風(fēng)道9的熱風(fēng)進(jìn)口 6通過(guò)熱風(fēng)管3與熱風(fēng)加熱器2連接，熱箱風(fēng)道9的熱風(fēng)出口 10與風(fēng)機(jī)I進(jìn)口連接，風(fēng)機(jī)1、熱風(fēng)加熱器2、熱風(fēng)管3及熱箱風(fēng)道9組成熱風(fēng)加熱循環(huán)通道；熱箱8兩側(cè)設(shè)有與熱箱風(fēng)道9相通的纖維進(jìn)口 4和纖維出口 12，纖維7從纖維進(jìn)口 4引入熱箱風(fēng)道9后再?gòu)睦w維出口 12引出。所述纖維進(jìn)口 4的位置高于纖維出口 12的位置，高度差控制在5至10厘米之間。所述熱箱風(fēng)道9的熱風(fēng)進(jìn)口 6和熱風(fēng)出口 10上對(duì)應(yīng)設(shè)有控溫探頭，熱風(fēng)進(jìn)口 6的溫度高于熱風(fēng)出口 10的溫度，在生產(chǎn)過(guò)程中，熱箱風(fēng)道9可以逐步均勻壓縮熱風(fēng)，逐步加快風(fēng)速，消除熱箱風(fēng)道9徑向溫差，可以保證溫度差控制在2至5度的范圍內(nèi)，有利于纖維穩(wěn)定均勻牽引，提高纖維質(zhì)量。
[0015]為了改變熱風(fēng)轉(zhuǎn)向及減少風(fēng)阻，所述與熱風(fēng)進(jìn)口 6和熱風(fēng)出口 10對(duì)應(yīng)的熱箱風(fēng)道9上設(shè)有便于改變風(fēng)向的進(jìn)口弧形導(dǎo)風(fēng)板5和出口弧形導(dǎo)風(fēng)板11。
[0016]為了調(diào)節(jié)風(fēng)量，所述的風(fēng)機(jī)I通過(guò)變頻電機(jī)控制風(fēng)量大小，為了控制熱風(fēng)溫度，熱風(fēng)加熱器2采用電加熱管加熱并分組控制溫度。
[0017]以上所述，只是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作出任何形式上的限制，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所作出的簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置，包括風(fēng)機(jī)(I)、與風(fēng)機(jī)(I)出口相連接的熱風(fēng)加熱器(2)、熱箱(8)，其特征是:所述的熱箱(8)設(shè)有熱箱風(fēng)道(9)，熱箱風(fēng)道(9)的截面隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸縮小，熱箱風(fēng)道(9)的高度隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸下降，熱箱風(fēng)道(9)的熱風(fēng)進(jìn)口(6)通過(guò)熱風(fēng)管(3)與熱風(fēng)加熱器(2)連接，熱箱風(fēng)道(9)的熱風(fēng)出口(10)與風(fēng)機(jī)(I)進(jìn)口連接，風(fēng)機(jī)(I)、熱風(fēng)加熱器(2)、熱風(fēng)管(3)及熱箱風(fēng)道(9)組成熱風(fēng)加熱循環(huán)通道；熱箱(8)兩側(cè)設(shè)有與熱箱風(fēng)道(9)相通的纖維進(jìn)口(4)和纖維出口(12)，纖維(7)從纖維進(jìn)口⑷引入熱箱風(fēng)道(9)后再?gòu)睦w維出口(12)引出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置，其特征是:所述與熱風(fēng)進(jìn)口(6)和熱風(fēng)出口(10)對(duì)應(yīng)的熱箱風(fēng)道(9)上設(shè)有改變風(fēng)向的進(jìn)口弧形導(dǎo)風(fēng)板(5)和出口弧形導(dǎo)風(fēng)板(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置，其特征是:所述纖維進(jìn)口(4)的位置高于纖維出口(12)的位置，高度差控制在5至10厘米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置，其特征是:所述熱箱風(fēng)道(9)的熱風(fēng)進(jìn)口(6)和熱風(fēng)出口(10)上對(duì)應(yīng)設(shè)有控溫探頭，熱風(fēng)進(jìn)口(6)的溫度高于熱風(fēng)出口(10)的溫度，溫度差控制在2至5度之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置，其特征是:所述的風(fēng)機(jī)(I)通過(guò)變頻電機(jī)控制風(fēng)量大小，熱風(fēng)加熱器⑵采用電加熱管加熱并分組控制溫度。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種超高分子量聚乙烯纖維熱箱牽伸裝置，包括風(fēng)機(jī)(1)、熱風(fēng)加熱器(2)、熱箱(8)，所述的熱箱(8)設(shè)有熱箱風(fēng)道(9)，熱箱風(fēng)道(9)的截面隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸縮小，熱箱風(fēng)道(9)的高度隨著運(yùn)動(dòng)方向逐漸下降，熱箱風(fēng)道(9)的熱風(fēng)進(jìn)口(6)通過(guò)熱風(fēng)管(3)與熱風(fēng)加熱器(2)連接，熱箱風(fēng)道(9)的熱風(fēng)出口(10)與風(fēng)機(jī)(1)進(jìn)口連接，風(fēng)機(jī)(1)、熱風(fēng)加熱器(2)、熱風(fēng)管(3)及熱箱風(fēng)道(9)組成熱風(fēng)加熱循環(huán)通道；熱箱(8)兩側(cè)設(shè)有與熱箱風(fēng)道(9)相通的纖維進(jìn)口(4)和纖維出口(12)，纖維(7)從纖維進(jìn)口(4)引入熱箱風(fēng)道(9)后再?gòu)睦w維出口(12)引出。采用本結(jié)構(gòu)后，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、熱箱風(fēng)道溫差小、牽伸速度快、生產(chǎn)效率高、纖維質(zhì)量穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】D02J13-00, D02J1-22
【公開(kāi)號(hào)】CN204530089
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520223720
【發(fā)明人】陳宏
【申請(qǐng)人】浙江千禧龍?zhí)胤N纖維有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月15日