CN101871860B - 高性能纤维干燥检测试验机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高性能纤维干燥检测试验机。包括机座、干燥机构、卷绕机构和平移机构；所述的干燥机构包含干燥箱体、加热箱、托丝辊、回风管、风机和均压箱；干燥箱体的正面安装有设有测试口的箱门；干燥箱体的顶部和底部分设有设有回风口和均压箱；在均压箱的上方设有匀压分配出口网板和静压分配入口网板；所述的卷绕机构安装于干燥箱体出丝口一侧；所述的平移机构用于干燥箱体的水平移动。本发明结构合理、操作方便，与同步辐射装置配合使用，可及时准确地检测出高性能纤维丝束在干燥工艺过程中的结构演化情况，为高性能纤维生产的干燥工艺设计提供有力的技术支撑，克服了“尝试法”的调试周期长、纤维品质得不到保证的不足。

Description

高性能纤维干燥检测试验机

技术领域

本发明涉及一种高性能纤维干燥检测试验机。

背景技术

以碳纤维、芳纶纤维及高强高模聚乙烯纤维为代表的高性能纤维，由于具有优良的性能而在现代战争、航空航天、海域防御、武器装备等领域发挥着举足轻重的作用；同时，在汽车、船舶、绳网、医疗器械、运动器材等领域也有着广阔的应用前景。

高性能纤维制备流程长、工艺复杂、可调参数多，并且每一步工艺过程对纤维的最终性能都具有很大影响。在高性能纤维的制备过程中，需要进行干燥处理，干燥处理不仅是一个蒸发水分和溶剂的过程，而且也是使纤维内增塑作用逐渐减弱的过程，促使纤维断裂强度增大。干燥的温度、处理时间等工艺参数直接影响纤维的干燥效果，乃至纤维成品的强度及模量。

然而目前高性能纤维生产的工艺设计仍采用的是传统的“尝试法”，即在生产线开车前，经反复调试后才确定各工艺参数，这样不仅费时费力，调试周期长，而且无法对纤维内部结构进行实时跟踪、检测，使纤维的品质得不到保证。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种高性能纤维干燥检测试验机，用于对高性能纤维的原丝后续干燥过程中内部微观结构的变化的检测，以提升高性能纤维工艺优化的效率，科学改善工艺参数。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括机座、干燥机构、卷绕机构和平移机构；

所述的干燥机构用于对纤维丝束进行加热干燥，包含干燥箱体、加热箱、托丝辊、回风管、风机和均压箱；在干燥箱体内设有数根呈上下两排设置的托丝辊，每排托丝辊各由一个同步电机驱动；干燥箱体两侧中部分设有进丝口和出丝口，并在干燥箱体的内壁两侧对应地设有进丝辊和出丝辊；干燥箱体的正面安装有箱门，箱门上设有测试口，便于同步辐射装置对箱内丝束进行观察；干燥箱体的顶部设有回风口，底部设有均压箱，回风口通过风机、回风管及加热箱与均压箱相通连；在均压箱的上方设有匀压分配出口网板和静压分配入口网板，以便提高风向的稳定性及加热的效率；

所述的卷绕机构安装于干燥箱体出丝口一侧，包含卷绕辊、卷绕电机；卷绕辊与卷绕电机相连，用于收卷加热干燥后的纤维丝束；

所述的平移机构用于干燥箱体的水平移动，其包含平移电机、传动丝杠和导轨；传动丝杠和导轨平行地装于机座上，且传动丝杠与平移电机相连；上述干燥箱体置于导轨上且与传动丝杠相连；当平移电机带动传动丝杠转动时，使干燥箱体在导轨上前后平移，以便于同步辐射装置对纤维进行微观构象的实时捕捉。

上述卷绕辊与张力调节器相连，以适时调节卷绕辊上纤维丝束的收卷张力。

上述机座的底部设有滚轮，以便于整个装置的移动。

本发明的有益效果在于：其结构合理、操作方便，与同步辐射装置配合使用，可及时准确地检测出高性能纤维丝束在干燥工艺过程中的结构演化情况，为高性能纤维生产的干燥工艺设计提供有力的技术支撑，克服了“尝试法”的调试周期长、纤维品质得不到保证的不足。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1为干燥箱体，2-1为上托丝辊，2-2为下托丝辊，3为测试口，4为出丝辊，5为张力调节器，6为卷绕电机，7为卷绕辊，8为机座，9为滚轮，10为匀压分配出口网板，11为静压分配入口网板，12为导轨，13为传动丝杆，14为平移电机，15为加热箱，16为均压箱，17为回风管，18为进丝辊，19为放丝辊，20为同步电机，21为风机，22为回风口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明所述的高性能纤维干燥检测试验机，包括机座、干燥机构、卷绕机构和平移机构；

所述的干燥机构用于对纤维丝束进行加热干燥，包含干燥箱体1、加热箱15、托丝辊、回风管17、风机21和均压箱16；在干燥箱体1内有呈上四、下五两排设置的上托丝辊2-1和下托丝辊2-2，上下两排托丝辊2-1和2-2各由一个同步电机20驱动；干燥箱体1两侧中部分设有进丝口和出丝口，并在干燥箱体1的内壁两侧对应于进丝口和出丝口处分别设有进丝辊18和出丝辊4；干燥箱体1的正面安装有双开启的箱门，箱门上设有测试口3，以便于与本发明配套使用的同步辐射装置对箱内纤维丝束进行观察；干燥箱体1的顶部设有回风口22，干燥箱体1的底部设有与干燥箱体1相通连的均压箱16，上述回风口22通过风机21、回风管17及加热箱15与均压箱16相通连；并且干燥箱体1的底部与均压箱16的顶部之间设有匀压分配出口网板10和静压分配入口网板11；由于热风进入均压箱16时，风量大风速急，如果直接吹入干燥箱体1内，将会严重影响纤维丝束的结构，而设置的静压分配入口网板11可以大大降低风速，且保持风向均匀；同时匀压分配出口网板10可将热风集中引向托丝辊正下方，使热风对纤维丝束的加热更为充分，提高了加热效率。

所述的卷绕机构安装于干燥箱体1出丝口一侧，包含卷绕辊7、卷绕电机6和张力调节器5；卷绕辊7与卷绕电机6相连，用于收卷加热干燥后的纤维丝束，并通过张力调节器5适时调节卷绕辊7上纤维丝束的收卷张力。

所述的平移机构用于干燥箱体1的水平移动，其包含平移电机14、传动丝杠13和导轨12；传动丝杠13和导轨12平行地装于机座8上，且传动丝杠13与平移电机14相连；上述干燥箱体1通过滑轮置于导轨12上且与传动丝杠13相连；当平移电机14带动传动丝杠13转动时，使干燥箱体1在导轨12上前后平移，以便于同步辐射装置对纤维丝束进行微观构象的实时捕捉；在机座8的底部设有滚轮9，以便于整个装置的移动。

工作时，纤维丝束从干燥箱体1进丝口侧的放丝辊19引入干燥箱体1内，依次交替的绕过上、下托丝辊2-1和2-2，由同步电机20驱动的上、下托丝辊2-1和2-2带动纤维丝束匀速输送，再经出丝口输出后，由卷绕机构收卷成筒。与此同时，加热箱15对空气进行加热，达到一定温度后，经均压箱16进入干燥箱体1内，对纤维丝束进行加热干燥。随着热风不断地进入干燥箱体1，变冷的热风通过风机21的抽吸从干燥箱体1上部的回风口22排出，再由回风管17导入到底部加热箱15中重新加热循环使用。在纤维丝束加热干燥的同时，干燥箱体1在平移机构的带动下沿导轨12平移，以使同步辐射装置能检测到干燥箱体1内横向内各点纤维丝束的结构变化。本装置还可通过调节干燥箱体1的加热温度，以及上、下托丝辊2-1和2-1的转速，使配套使用的同步辐射装置能捕捉到不同加热温度及加热时间下的纤维丝束的微观变化信息，从而得出最优的工艺参数，为工业化生产高性能纤维的加热干燥工艺提供有力的技术支撑。

Claims (3)

1.高性能纤维干燥检测试验机，其特征在于：包括机座、干燥机构、卷绕机构和平移机构；

所述的干燥机构用于对纤维丝束进行加热干燥，包含干燥箱体、加热箱、托丝辊、回风管、风机和均压箱；在干燥箱体内设有数根呈上下两排设置的托丝辊，每排托丝辊各由一个同步电机驱动；干燥箱体两侧中部分设有进丝口和出丝口，并在干燥箱体的内壁两侧对应地设有进丝辊和出丝辊；干燥箱体的正面安装有箱门，箱门上设有测试口；干燥箱体的顶部设有回风口，底部设有均压箱，回风口通过风机、回风管及加热箱与均压箱相通连；在均压箱的上方设有匀压分配出口网板和静压分配入口网板；

所述的卷绕机构安装于干燥箱体出丝口一侧，包含卷绕辊、卷绕电机；卷绕辊与卷绕电机相连，用于收卷加热干燥后的纤维丝束；

所述的平移机构用于干燥箱体的水平移动，包含平移电机、传动丝杠和导轨；传动丝杠和导轨平行地装于机座上，且传动丝杠与平移电机相连；上述干燥箱体置于导轨上且与传动丝杠相连。

2.根据权利要求1所述的高性能纤维干燥检测试验机，其特征在于：上述卷绕辊与张力调节器相连。

3.根据权利要求1所述的高性能纤维干燥检测试验机，其特征在于：上述机座的底部设有滚轮。

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