CN101798720B - 芳纶ⅲ纤维在线热处理工艺及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种芳纶Ⅲ纤维热处理工艺和装置，属于特种纤维技术领域。本发明的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺中，将热处理过程分为热拉伸和热结晶两个过程，芳纶Ⅲ纤维原丝束从纺丝烘干段出来后，不经收卷、退绕步骤，直接绕上第一张力辊，导入第一隧道炉后，在惰性气体气氛中，温度150～350℃，拉伸比1～8%的条件下进行预热处理；然后导入第二隧道炉，在惰性气体或空气中，温度360～550℃以及无拉伸条件下，进行热处理。所得丝束再经上油、烘干和收卷，得到强度可达5.15GPa以上的成品纤维。本发明还在隧道炉两端安装上设计出的导入和导出丝束分离装置，可以同时对多束丝束进行热处理，从而大幅度提高了生产能力，降低了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种芳纶Ⅲ纤维热处理工艺和装置，属于特种纤维技术领域。
背景技术
芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺及其装置事装备及民用各领域。杜邦公司在上世纪六十年代开发出的Kevlar系列产品就是其中一种，它由对苯二胺和对苯二甲酰氯经缩聚、纺丝而成。随后，俄罗斯在上世纪八十年代开发出了性能更加优良的Apmoc纤维。我国也于上世纪九十年代研制出与Apmoc类似的纤维，该纤维称为芳纶Ⅲ纤维。
芳纶Ⅲ纤维由对苯二胺、5（6）-氨基-2-(对氨基苯基)苯并咪唑和对苯二甲酰氯共缩聚的芳纶Ⅲ树脂溶液经湿法纺丝而成。湿法纺丝所获的原丝强度不高，仅为1.5GPa，需要进一步热处理来提高强度。经热处理的纤维强度可达4.5GPa，模量可达150GPa。因而，热处理的工艺条件和设备对获得高强度芳纶Ⅲ纤维至关重要。
目前，国内对芳纶Ⅲ原丝束热处理工艺有两种：间歇式真空热处理和单一烘道连续式热处理。间歇式真空热处理是将纺丝工序收卷的丝筒放入多工位热处理釜中，于真空条件下，升温至300℃～400℃热处理30分钟以上，降温充氮，开釜取得成品丝筒。该方法具有处理能力大的优点，但是由于该工艺生产过程不连续，芳纶Ⅲ原丝筒上缠绕的原丝束在热处理釜中的受热均匀性难以保证，影响了纤维的成品率，其成品率仅为70～80%。单一烘道连续热处理方法是在一定张力、氮气气氛中，芳纶Ⅲ丝束连续地在一定温度下通过加热炉，该方法可以获得质量稳定的纤维，而且成品率很高，可达95%。但是该方法所获得的纤维机械性能不太理想，纤维强度为4.5GPa，难以进一步提高；另外，单一烘道连续热处理方法对纤维的处理量小，很难满足大规模生产的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中芳纶Ⅲ纤维热处理所存在的纤维结晶度不高、纤维结晶取向度较差导致纤维强度难以进一步提高的不足，提供一种改进的芳纶Ⅲ纤维在线热处理方法，该方法可获得强度、弹性模量更高的纤维。本发明还提供了一种可以同时处理多束纤维，效率更高的芳纶Ⅲ纤维在线热处理方法。本发明的另一目的是提供对多束芳纶Ⅲ纤维进行在线热处理的装置。本发明的芳纶Ⅲ纤维在线热处理方法可以获得质量稳定的芳纶Ⅲ纤维，并且可以同时对多束丝束进行热处理。
本发明通过下述技术方案来实现发明目的：
一种芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺，包括以下步骤：
（1）、预热拉伸处理：芳纶Ⅲ纤维原丝束从纺丝烘干段出来后，直接绕上第一张力辊，从第一张力辊引出的丝束导入第一隧道炉（预热拉伸炉），从第一隧道炉出来的芳纶Ⅲ纤维绕上第二张力辊，向炉内通入N2，升温至150～350℃，
调节第二张力辊的转速大于第一张力辊，使第一隧道炉内丝束产生1～8%拉伸比的张力，丝束以0.5～20m/min的速度通过第一隧道炉；
所述芳纶Ⅲ纤维原丝束可以是一束或多束；
（2）、热结晶处理：从第二张力辊引出的丝束导入第二隧道炉，从第二隧道炉引出的丝束绕上第三张力辊，向炉内通入N2或空气，升温至360℃～550℃；
所述第三张力辊的速度与第二张力辊相同，炉内丝束以0.5～20m/min的速度通过第二隧道炉；
（3）、后处理：从第三张力辊导出的丝束，经上油、干燥、收卷为成品，或者送往捻丝装置进行加捻合股成产品。
本发明的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺中，所述预热拉伸处理的温度优选190～320℃。
第一隧道炉内丝束产生的张力优选2～5%拉伸比。
热结晶处理的温度范围最好为380～450℃。
丝束的通过第一隧道炉、第二隧道炉的速度最好为5～15m/min。
本发明的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺中，所述芳纶Ⅲ纤维原丝束为2-10束。
一种芳纶Ⅲ纤维在线热处理装置，包括依次排列的第一张力辊、第一隧道炉、第二张力辊、第二隧道炉、第三张力辊、上油机和干燥机，所述第一隧道炉、第二隧道炉均为管式加热炉，所述第一、第二隧道炉上分别设置有气体入口和热媒入口。
利用该芳纶Ⅲ在线热处理装置对芳纶Ⅲ纤维进行在线热处理时，调节第二张力辊的转速大于第一张力辊，第三张力辊的转速与第二张力辊相同，使两个隧道炉之间的第二张力辊得以平衡丝束在第一隧道炉内产生张力以及在第二隧道炉内不产生张力，第一隧道炉的气体入口用以通入N2，以确保纤维在无氧状态下被拉伸加热，第二隧道炉的气体入口用以通入N2或空气，使纤维在无氧状态或有氧状态下被加热，以获得不同的产品。
上述芳纶Ⅲ纤维在线热处理装置的第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机的两端的壳体上还分别设置有丝束分离装置，所述丝束分离装置包括分别设置在第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机两端端面上的梳状导丝板，所述梳状导丝板上设置有至少两个梳状齿缝，每一梳状齿缝的外侧还设置有一导向轮，所述第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机两端端面的外壳上还分别设置有支撑架，所述支撑架的末端设置有滑动轴，所述导向轮安装于所述滑动轴上。
多束芳纶Ⅲ纤维由第一隧道炉进口端的导向轮导向后经相应的梳状齿缝进入第一隧道炉进行预热拉伸，拉伸后的丝束出第一隧道炉出口端的梳状齿缝后经相应的导向轮导向后绕上第二张力辊，再由第二隧道炉进口端的导向轮导向后经相应的梳状齿缝进入第二隧道炉进行热结晶处理，结晶处理后的丝束出第二隧道炉出口端的梳状齿缝后经相应的导向轮导向后绕上第三张力辊，经上油机上油，由干燥机进口端的导向轮导向后经相应的梳状齿缝进入干燥机进行干燥，干燥后的丝束出干燥机出口端的梳状齿缝后经相应的导向轮导向后经收卷机收卷得到成品。
所述第一隧道炉、第二隧道炉均采用内腔宽×高为140×80mm，长度分别为3～8m,优选长度为5m和1～5m,优选长度为3m的方管式加热炉。
在本发明中使用的术语：
1、预热拉伸处理：定义了一种方法：纤维在聚合物玻璃化转变温度或在此温度之下被连续加热，同时被拉伸。拉伸时纤维在两个直径相同但转速不同的张力辊之间运动时，被施加了一个张力，在预热拉伸处理时，纤维的分子在受到外力时产生轴向排列，并产生部分结晶。为下一段纤维热结晶时，提供一个结晶取向。
2、热结晶：定义了另一种方法：即经预热拉伸的纤维在两个直径相同且转速也相同的张力辊之间运动时，不被拉伸（即无张力），纤维在玻璃化转变温度之上结晶，从而获得结晶度更高、结晶取向度更好的纤维。
3、丝束分离装置：定义了一种设备：由两个遂道炉及干燥机的两端端口壳体上分别设置的梳状导丝板和固定在壳体上的一组导向轮组成。导向轮的个数和梳状导丝板的梳状齿缝数目相对应，并且可以根据丝束的数量和炉腔的宽度来决定。多股丝束经过导向轮和梳状齿缝以后，被分开排列定位。这就保证了各股丝束在隧道炉内平行均匀分布，并且以相同速度独立运动，从而使各股丝束能够均匀受热。采用梳状板可以有效地控制氮气的流动，既能保证炉内充满氮气又使氮气不会很快流出。这样既减少了氮气的损失也减少了热量的损失。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
现有的芳纶Ⅲ纤维连续热处理方法是在一定张力、氮气气氛中，芳纶Ⅲ丝束连续地在一定温度下通过加热炉，该方法可以纤维强度为4.5GPa、弹性模量为150GPa质量稳定的纤维。但是，由于热处理实际包括热拉伸和热结晶两个过程，热拉伸是纤维在一定的温度下，受到张力作用，大分子沿受力的轴线方向重新排列，为分子束的结晶提供一个取向；热结晶是纤维在一定温度下产生结晶的过程，当拉伸与结晶同时进行时，分子的一部份运动受到限制，最终结晶度不高，所得纤维的机械强度难以进一步提高。而现有的芳纶Ⅲ纤维连续热处理方法中，热拉伸与热结晶是同时进的，因而该方法所获得纤维的机械性能难以进一步提高。另外，该方法只能用于处理单一丝束，若将几束丝合股进行热处理，则会因各丝束受热不均匀，难以获得质量稳定的纤维，因而该连续热处理方法对纤维的处理量小，生产效率低。
本发明利用包括三个张力辊的在线热处理装置对芳纶Ⅲ纤维进行在线热处理，第二张力辊的转速大于第一张力辊，第三张力辊的转速与第二张力辊相同，使芳纶Ⅲ纤维的丝束在第一隧道炉内丝束产生1～8%拉伸比的张力，而在第二隧道炉内不产生张力，从而使预热拉伸与热结晶分为两个过程进行，芳纶Ⅲ纤维在第一隧道炉进行预热处理时纤维分子在张力作用下产生轴向排列，并产生少量结晶，为下一段纤维热结晶时，提供一个结晶取向；纤维在通过第二隧道炉时，不被拉伸（即无张力），纤维在玻璃化转变温度之上结晶，从而获得结晶度更高、结晶取向度更好的纤维。本发明的工艺处理的芳纶Ⅲ纤维的强度可达5.15以上，所得纤维的机械性能更优。
进一步地，本发明在上述在线热处理装置的隧道炉的两端壳体上设置了梳状丝束分离装置，使该在线热处理装置能够同时对多组芳纶Ⅲ纤维束进行热处理，各丝束在空间上完全分开，并以相同地受热方式通过隧道炉，以此获得的纤维性能基本相同。
附图说明
图1 为本发明的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺流程示意图。
图2 为本发明的芳纶Ⅲ纤维多丝束在线热处理工作原理示意图。
图3为本发明实施例1在线热处理装置的俯视示意图。
图4为本发明实施例5在线热处理装置的俯视示意图。
图5为本发明实施例5的丝束分离装置的结构示意图。
图6为本发明实施例5的的丝束分离装置的右视图。
图7为本发明实施例6在线热处理装置的俯视示意图。
图8为本发明实施例6的丝束分离装置的结构示意图。
图中标记：1-芳纶Ⅲ纤维丝束，2-纺丝烘干装置，3-第一张力辊，4-丝束分离装置，5-第一隧道炉（预热拉伸炉），6-第二张力辊，7-第二隧道炉，8-第三张力辊，9-上油机，10-干燥机，11-成品纤维，12-梳状导丝板，13-梳状齿缝，14-支撑架，15-滑动轴，16-导向轮。
具体实施方式。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1：
本实施例列举的工艺所用在线热处理装置：包括依次排列的第一张力辊3、第一隧道炉5、第二张力辊6、第二隧道炉7、第三张力辊8、上油机9和干燥机10，所述第一、第二隧道炉上分别设置有气体入口和热媒入口。所述第一隧道炉、第二隧道炉均采用内腔宽×高为140×80mm，长度分别为5m和3m的方管式加热炉。
利用该芳纶Ⅲ在线热处理装置对芳纶Ⅲ纤维束进行在线热处理的工艺，包括以下步骤：
（1）、预热拉伸处理：芳纶Ⅲ纤维原丝束从纺丝烘干段出来后，直接绕上第一张力辊，从第一张力辊引出的丝束导入第一隧道炉，芳纶Ⅲ纤维穿过第一隧道炉炉腔后绕上第二张力辊，向炉内通入N2，升温至240-250℃左右，以确保纤维在无氧状态下被拉伸加热，
调节第二张力辊的转速大于第一张力辊，使第一隧道炉内丝束产生2.6%拉伸比的张力，丝束以8m/min的速度通过第一隧道炉；
（2）、热结晶处理：从第二张力辊引出的丝束导入第二隧道炉，从第二隧道炉引出的丝束绕上第三张力辊，向炉内通入N2或空气，升温至440-450℃左右；
所述第三张力辊的速度与第二张力辊相同，炉内丝束以8m/min的速度通过第二隧道炉；
（3）、后处理：从第三张力辊导出的丝束，经上油、干燥、收卷为成品，或者送往捻丝装置进行加捻合股成产品。
按单丝测定方法测试其断裂强度及弹性模量，本实施例的纤维（样品1）的机械性能如表1所示。
实施例2：
本实例的在线热处理装置同实施例1。所述第一隧道炉、第二隧道炉均采用内腔宽×高为140×80mm，长度分别为5m和3m的方管式加热炉。
利用该芳纶Ⅲ在线热处理装置对芳纶Ⅲ纤维束进行在线热处理的工艺，包括以下步骤：
（1）、预热拉伸处理：芳纶Ⅲ纤维原丝束从纺丝烘干段出来后，直接绕上第一张力辊，从第一张力辊引出的丝束导入第一隧道炉，芳纶Ⅲ纤维穿过第一隧道炉炉腔后绕上第二张力辊，向炉内通入N2，升温至190-200℃左右，
调节第二张力辊的转速大于第一张力辊，使第一隧道炉内丝束产生5%拉伸比的张力，丝束以10m/min的速度通过第一隧道炉；
（2）、热结晶处理：从第二张力辊引出的丝束导入第二隧道炉，从第二隧道炉引出的丝束绕上第三张力辊，向炉内通入N2或空气，升温至430-440℃左右；
所述第三张力辊的速度与第二张力辊相同，炉内丝束以10m/min的速度通过第二隧道炉；
（3）、后处理：从第三张力辊导出的丝束，经上油、干燥、收卷为成品，或者送往捻丝装置进行加捻合股成产品。
按单丝测定方法测试其断裂强度及弹性模量，本实施例的纤维（样品2）的机械性能如表1所示。
实施例3：
本实例的在线热处理装置同实施例1。所述第一隧道炉、第二隧道炉均采用内腔宽×高为140×80mm，长度分别为3m和2m的方管式加热炉。
利用该芳纶Ⅲ在线热处理装置对芳纶Ⅲ纤维束进行在线热处理的工艺，包括以下步骤：
（1）、预热拉伸处理：芳纶Ⅲ纤维原丝束从纺丝烘干段出来后，直接绕上第一张力辊，从第一张力辊引出的丝束导入第一隧道炉，芳纶Ⅲ纤维穿过第一隧道炉炉腔后绕上第二张力辊，向炉内通入N2，升温至230-240℃左右，以确保纤维在无氧状态下被拉伸加热，
调节第二张力辊的转速大于第一张力辊，使第一隧道炉内丝束产生2%拉伸比的张力，丝束以5m/min的速度通过第一隧道炉；
（2）、热结晶处理：从第二张力辊引出的丝束导入第二隧道炉，从第二隧道炉引出的丝束绕上第三张力辊，向炉内通入N2或空气，升温至380-390℃左右；
所述第三张力辊的速度与第二张力辊相同，炉内丝束以5m/min的速度通过第二隧道炉；
（3）、后处理：从第三张力辊导出的丝束，经上油、干燥、收卷为成品，或者送往捻丝装置进行加捻合股成产品。
按单丝测定方法测试其断裂强度及弹性模量，本实施例纤维（样品3）的机械性能如表1所示。
实施例4：
本实例的在线热处理装置同实施例1。所述第一隧道炉、第二隧道炉均采用内腔宽×高为140×80mm，长度分别为8m和5m的方管式加热炉。
利用该芳纶Ⅲ在线热处理装置对芳纶Ⅲ纤维束进行在线热处理的工艺，包括以下步骤：
（1）、预热拉伸处理：芳纶Ⅲ纤维原丝束从纺丝烘干段出来后，直接绕上第一张力辊，从第一张力辊引出的丝束导入第一隧道炉，芳纶Ⅲ纤维穿过第一隧道炉炉腔后绕上第二张力辊，向炉内通入N2，升温至320℃左右，以确保纤维在无氧状态下被拉伸加热，
调节第二张力辊的转速大于第一张力辊，使第一隧道炉内丝束产生8%拉伸比的张力，丝束以15m/min的速度通过第一隧道炉；
（2）、热结晶处理：从第二张力辊引出的丝束导入第二隧道炉，从第二隧道炉引出的丝束绕上第三张力辊，向炉内通入N2或空气，升温至450℃左右；
所述第三张力辊的速度与第二张力辊相同，炉内丝束以15m/min的速度通过第二隧道炉；
（3）、后处理：从第三张力辊导出的丝束，经上油、干燥、收卷为成品，或者送往捻丝装置进行加捻合股成产品。
按单丝测定方法测试其断裂强度及弹性模量，本实施例纤维（样品4）的机械性能如表1所示。
实施例5：
本实施例的芳纶Ⅲ纤维在线热处理装置，包括依次排列的第一张力辊3、第一隧道炉5、第二张力辊6、第二隧道炉7、第三张力辊8、上油机9和干燥机10，所述第一、第二隧道炉上分别设置有气体入口和热媒入口。所述第一隧道炉、第二隧道炉均采用内腔宽×高为140×80mm，长度分别为5m和3m的方管式加热炉。所述第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机的两端的壳体上还分别设置有丝束分离装置，所述丝束分离装置包括分别设置在第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机两端端面上的梳状导丝板12，所述梳状导丝板上设置有两个梳状齿缝，两个梳状齿缝的外侧还设置有相应的导向轮16，第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机两端端面的外壳上分别固设有支撑架14，支撑架14的末端设置有滑动轴15，导向轮16安装于滑动轴上。
利用该芳纶Ⅲ在线热处理装置对芳纶Ⅲ纤维束进行在线热处理的工艺，包括以下步骤：
（1）、预热拉伸处理：将两束芳纶Ⅲ纤维束原丝束分别由第一隧道炉进口端的两个导向轮导向后分别经相应的两个梳状齿缝进入第一隧道炉进行预热拉伸，穿过第一隧道炉炉腔后绕到第二张力辊上。调节第一张力辊和第二张力辊的的转速，使两束芳纶Ⅲ纤维均受到4.5%的拉伸比的张力，并以6m/min的速度通过第一隧道炉。向第一隧道炉内通入N2，升温至320-340℃左右。
（2）、热结晶处理：拉伸后的两丝束分别出第一隧道炉出口端的两个梳状齿缝后经相应的两个导向轮导向后绕上第二张力辊，再分别由第二隧道炉进口端的两个导向轮导向后经相应的两个梳状齿缝进入第二隧道炉进行热结晶处理，结晶处理后的丝束出分别第二隧道炉出口端的两个梳状齿缝后经相应的两个导向轮导向后绕上第三张力辊，调节第三张力辊的转速与第二张力辊相同，使两丝束在第二隧道炉内不产生张力，并以6m/min的速度通过第二隧道炉。向炉内通入空气，升温至410-420℃左右。
（3）、后处理：两丝束经上油机上油后分别由干燥机进口端的两个导向轮导向后经两个梳状齿缝进入干燥机进行干燥，干燥后的丝束分别出干燥机出口端的梳状齿缝后经相应的导向轮导向后经收卷机收卷得到成品。干燥后的丝束经收卷机收卷得到成品。
按单丝测定方法测试其断裂强度及弹性模量，本实施例纤维（样品5、6）机械性能如表1所示。本实施例通过在隧道炉、干燥机两端壳体上设置的梳状丝束分离装置，使该在线热处理装置能够同时对两组芳纶Ⅲ纤维束进行热处理，各丝束在空间上完全分开，并以相同地受热方式通过隧道炉，以此获得的纤维性能基本相同。
实施例6
本实施例的芳纶Ⅲ纤维在线热处理装置，包括依次排列的第一张力辊3、第一隧道炉5、第二张力辊6、第二隧道炉7、第三张力辊8、上油机9和干燥机10，所述第一、第二隧道炉上分别设置有气体入口和热媒入口。所述第一隧道炉、第二隧道炉均采用内腔宽×高为140×80mm，长度分别为5m和3m的方管式加热炉。所述第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机的两端的壳体上还分别设置有丝束分离装置，所述丝束分离装置包括分别设置在第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机两端端面上的梳状导丝板12，所述梳状导丝板上设置有5个梳状齿缝，每一梳状齿缝的外侧还设置有相应的导向轮16，第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机两端端面的外壳上分别固设有支撑架14，支撑架14的末端设置有滑动轴15，导向轮16安装于滑动轴上。
利用该芳纶Ⅲ在线热处理装置对芳纶Ⅲ纤维束进行在线热处理的工艺，包括以下步骤：
（1）、预热拉伸处理：将两束芳纶Ⅲ纤维束原丝束分别由第一隧道炉进口端的5个导向轮导向后分别经相应的5个梳状齿缝进入第一隧道炉进行预热拉伸，穿过第一隧道炉炉腔后绕到第二张力辊上。调节第一张力辊和第二张力辊的的转速，使5束芳纶Ⅲ纤维均受到4.5%的拉伸比的张力，并以10m/min的速度通过第一隧道炉。向第一隧道炉内通入N2，升温至320-330℃左右。
（2）、热结晶处理：拉伸后的两丝束分别出第一隧道炉出口端的5个梳状齿缝后经相应的5个导向轮导向后绕上第二张力辊，再分别由第二隧道炉进口端的5个导向轮导向后经相应的5个梳状齿缝进入第二隧道炉进行热结晶处理，结晶处理后的丝束出分别第二隧道炉出口端的5个梳状齿缝后经相应的5个导向轮导向后绕上第三张力辊，调节第三张力辊的转速与第二张力辊相同，使5丝束在第二隧道炉内不产生张力，并以10m/min的速度通过第二隧道炉。向炉内通入空气，升温至420-430℃左右。
（3）、后处理：5丝束经上油机上油后分别由干燥机进口端的5个导向轮导向后经5个梳状齿缝进入干燥机进行干燥，干燥后的丝束分别出干燥机出口端的梳状齿缝后经相应的导向轮导向后经收卷机收卷得到成品。干燥后的丝束经收卷机收卷得到成品。
按单丝测定方法测试其断裂强度及弹性模量，本实施例纤维（样品7-11）的机械性能如表1所示。本实施例通过在隧道炉、干燥机两端壳体上设置的梳状丝束分离装置，使该在线热处理装置能够同时对5束芳纶Ⅲ纤维束进行热处理，各丝束在空间上完全分开，并以相同地受热方式通过隧道炉，以此获得的纤维性能基本相同。
表1、实施例1芳纶Ⅲ纤维强度、弹性模量测试结果
Claims (7)
1.一种芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）、预热拉伸处理：芳纶Ⅲ纤维原丝束从纺丝烘干段出来后，直接绕上第一张力辊，从第一张力辊引出的丝束导入第一隧道炉，从第一隧道炉出来的芳纶Ⅲ纤维绕上第二张力辊，向炉内通入N2，升温至150～350℃，
调节第二张力辊的转速大于第一张力辊，使第一隧道炉内丝束产生1～8%拉伸比的张力，丝束以0.5～20m/min的速度通过第一隧道炉；
所述芳纶Ⅲ纤维原丝束为一束或多束；
（2）、热结晶处理：从第二张力辊引出的丝束导入第二隧道炉，从第二隧道炉引出的丝束绕上第三张力辊，向炉内通入N2或空气，升温至360℃～550℃；
所述第三张力辊的速度与第二张力辊相同，炉内丝束以0.5～20m/min的速度通过第二隧道炉；
（3）、后处理：从第三张力辊导出的丝束，经上油、干燥、收卷为成品，或者送往捻丝装置进行加捻合股成产品。
2.根据权利要求1所述的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺，其特征在于：步骤（1）中所述预热拉伸处理的温度为190～320℃。
3. 根据权利要求1所述的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺，其特征在于：步骤（1）中所述第一隧道炉内丝束产生的张力为2～5%拉伸比。
4.根据权利要求1所述的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺，其特征在于：步骤（2）中所述热结晶处理的温度为380～450℃。
5.根据权利要求1所述的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺，其特征在于：丝束的通过第一隧道炉、第二隧道炉的速度为5～15m/min。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的芳纶Ⅲ纤维在线热处理工艺，其特征在于：所述芳纶Ⅲ纤维原丝束为2-10束。
7.一种芳纶Ⅲ纤维在线热处理装置，其特征在于该装置包括依次排列的第一张力辊、第一隧道炉、第二张力辊、第二隧道炉、第三张力辊、上油机和干燥机，所述第一隧道炉、第二隧道炉均为管式加热炉，所述第一、第二隧道炉上分别设置有气体入口和热媒入口；
所述第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机的两端的壳体上还分别设置有丝束分离装置，所述丝束分离装置包括分别设置在第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机两端端面上的梳状导丝板，所述梳状导丝板上设置有至少两个梳状齿缝，每一梳状齿缝的外侧还设置有一导向轮，所述第一隧道炉、第二隧道炉、干燥机两端端面的外壳上还分别设置有支撑架，所述支撑架的末端设置有滑动轴，所述导向轮安装于所述滑动轴上。
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