CN102517664A

CN102517664A - 一种超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置

Info

Publication number: CN102517664A
Application number: CN2011104328505A
Authority: CN
Inventors: 许海霞; 刘兆峰; 陆红星; 丁洪昌
Original assignee: Changshu Super Fibers Co Ltd
Current assignee: Changshu Super Fibers Co Ltd
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: CN102517664B

Abstract

本发明涉及一种超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其包括机架、分丝梳理部以及设置在机架上的加湿装置，其中分丝梳理部包括竖直设置在机架的相对两侧的两个定位板、至少一根分丝梳理辊；分丝梳理辊包括水平设置的辊、垂直设置在辊上的多根分丝齿；加湿装置包括设置在机架上且与辊平行的转动辊、位于转动辊下方的盛液槽以及用于驱动转动辊转动的驱动机构，该转动辊至少有部分位于盛液槽内。本发明与已有技术相比，除了能有效解决纤维粘结问题，提高纤维柔软性和物理性能外，还可用于对成品纤维表面的性能进行改善，功能多样化，而且本发明的结构非常简单，体积小巧，占用空间少，操作非常简便、灵活。

Description

一种超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置

技术领域

本发明涉及一种纤维的分丝梳理装置，特别涉及超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置。

背景技术

超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是上世纪70年代末研制成功、并于80年代初进入产业化的一种高性能纤维，其与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高科技纤维。超高分子量聚乙烯纤维因其物料和生产工艺的特殊性，成品纤维极易发生粘结，这不仅使得超过分子量聚乙烯纤维的柔软性变差，而且还会严重影响后续加工的效率以及成品纤维的质量。为了解决这一问题，现有的方法有更改生产萃取辅助材料、采取弥补措施以及使用分丝梳理器进行梳理等方式，其中，更改生产萃取辅助材料、采取弥补措施均存在投入大且不能彻底解决粘结问题的不足，而使用分丝梳理器进行梳理是一种相对来说切实可行的方法。中国发明专利ZL200810121588.0就公开了一种超过分子量聚乙烯纤维的分丝梳理器，其由摆放机构，机架平衡调节机构，梳理机构，控制调节机构组成；摆放机构由底座和机架组成，底座与机架固定连接，在机架和底座上分别设有机架平衡调节机构；所述机架平衡调节机构由左机架平衡调节机构和右机架平衡调节机构构成，左机架平衡调节机构中设有调平固定件，调平固定件与机架连接，右机架平衡调节机构由支撑部件和调节固定件组成，右机架平衡调节机构与底座固定连接；所述控制调节机构设在机架的一侧，在控制调节机构上设有一控制架，控制架与机架相固定连接，在控制架上设有控制梳理机构中上梳理器上下移动的控制装置；所述的梳理机构可由上下移动的上梳理器和下梳理器组成，上梳理器与控制架相固定连接，上梳理器的下方设有能使上梳理器切入的下梳理器，下梳理器呈盛液槽形，下梳理器一侧与左机架平衡调节机构相固定连接，下梳理器的另一侧与右机架平衡调节机构相固定连接。使用该分丝梳理器时，先将多束纤维从上梳理器和下梳理器之间水平穿过，然后开动气动控制装置，使上梳理器受气缸的作用力下压，纤维在加工过程中上部被一条呈“1”字形扁钢条组成的上梳理器接压，下部被一组由两根呈V字形扁钢条组成的下梳理器接压，纤维在上梳理器压力、下梳理器压力和牵引力三个作用力下，由原来的圆形集束状态变成扁平离散状态，单纤维被逐一分散。该结构的分丝梳理器虽然能实现超高分子量聚乙烯纤维的梳理，但是结构过于复杂，操作也非常不便，而且将圆形集束状态纤维压成扁平离散状态，并不能完全保证纤维之间就没有粘结，也即不能彻底解决纤维粘结问题。此外，该分丝梳理器功能单一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构非常简单的超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其除了能有效解决纤维粘结问题外，还可被用于对成品纤维表面的性能进行改善。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其包括机架、设置在机架上的分丝梳理部，该分丝梳理部包括竖直设置在机架的相对两侧的两个定位板、至少一根分丝梳理辊，所述定位板具有沿水平方向延伸的长形定位孔，所述分丝梳理辊包括水平设置的辊、垂直设置在辊上的多根分丝齿，多根分丝齿沿着辊的延伸方向并排设置且相邻的两分丝齿之间的间距为8～30mm，所述辊的两端部分别穿过两个长形定位孔，使得辊能够在沿着定位孔的长度方向和自身轴心线方向被移动，以及能够被驱动而以自身轴心线为转轴转动，所述分丝梳理装置还包括设置在机架上的加湿装置，该加湿装置包括设置在机架上且与辊平行的转动辊、位于转动辊下方的盛液槽以及用于驱动转动辊转动的驱动机构，该转动辊至少有部分位于盛液槽内。

优选地，所述分丝梳理辊有多根，且多根分丝梳理辊沿着定位孔的长度方向并排设置。

优选地，所述的分丝梳理辊和盛液槽的材质均为304不锈钢材质，转动辊的辊面采用二氧化硅材质。

根据本发明的进一步方案，所述的驱动机构包括设置在机架底部的马达、将马达与辊传动连接的同步带传动装置。同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成，转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。同步带传动具有准确的传动比，无滑差，传动效率高。

优选地，所述加湿装置还包括用于使盛放在盛液槽的液体进行循环流动的循环泵，以保证溶液的稳定性。

优选地，在机架上连接有接地线，以用于将整个装置接地，利于消除产生的静电。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明的分丝梳理部主要由具有长形定位孔的定位板和具有多个分丝齿的分丝梳理辊构成，分丝梳理辊活动地插设在定位孔内，其一，在外力的作用下，分丝梳理辊能够在长形孔的长度方向上和在其自身轴心线方向被移动，从而当有多个分丝梳理辊时，多个分丝梳理辊之间的距离以及多个分丝梳理辊上的分丝齿间的距离可调，如此，可利用辊间距和齿间距来调节纤维的角度，从而调整张力，分丝梳理辊的根数越多，纤维张力的调节范围就越大；其二，在外力的作用下，分丝梳理辊能够以其自身轴线为转轴转动，如此，在不需要增加额外的张力或要求的张力比较小时，可以将多个分丝梳理中的一个或几个辊旋转至分丝齿朝下，或者让纤维垂直通过分丝齿。因此，本发明的分丝梳理部在使纤维束充分散开的同时，还可非常方便、灵活的调节纤维牵伸过程中的张力，使得纤维内部结构更趋于规整的排列，有利于成品纤维物理性能的提高。

本发明还设有加湿装置，在盛液槽内可添加蒸馏水和/或改善纤维性能的助剂等，通过转动辊的转动可对经过转动辊上方且与转动辊接触的纤维加湿，一方面，可以减少或消除产生的静电；另一方面，可以通过在盛液槽内添加改善纤维性能的助剂来达到改善纤维表面性能的目的，从而便于后续加工。

综上，本发明与已有技术相比，除了能有效解决纤维粘结问题，提高纤维柔软性和物理性能外，还可用于对成品纤维表面的性能进行改善，功能多样化，而且本发明的结构非常简单，体积小巧，占用空间少，操作非常简便、灵活。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详细的说明：

图1为根据本发明的分丝梳理装置的立体示意图；

图2为根据本发明的分丝梳理装置的俯视示意图；

其中：1、机架；2、分丝梳理部；20、定位板；200、定位孔；21、分丝梳理辊；210、辊；211、分丝齿；3、加湿装置；30、转动辊；31、盛液槽；4、驱动机构；40、马达；41、同步带传动装置；5、纤维。

具体实施方式

如图1和2所示，按照本实施例的分丝梳理装置主要包括机架1、分丝梳理部2、加湿装置3以及驱动机构4四大部分。下面对各个部分分别进行详细的说明。

分丝梳理部2包括竖直设置在机架1的相对两侧的两个定位板20和4根分丝梳理辊21。定位板20具有沿水平方向延伸的长形定位孔200，各分丝梳理辊21包括水平设置的辊210、垂直设置在辊210上的多根分丝齿211，多根分丝齿211沿着辊的延伸方向并排设置且相邻的两分丝齿211之间的间距为8～30mm，辊210的两端部分别穿过两个长形定位孔200，使得辊210能够在沿着定位孔的长度方向和自身轴心线方向被移动，以及能够被驱动而以自身轴心线为转轴转动。辊210和分丝齿211的材质均为304不锈钢。该结构的分丝梳理部2，其4根分丝梳理辊21之间的间距以及4根分丝梳理辊21上的分丝齿211之间的距离均是可以调节的，从而可以调节纤维5通过时的角度，达到调节张力的目的。若不需要增加额外的张力，可以让纤维5垂直通过，或者将分丝梳理辊21旋转180°，使分丝齿211朝下，处于非工作状态。操作分丝梳理辊21时，尽可能让所有纤维5处于同一角度，从分丝齿211间通过，以保证纤维的均一性。

加湿装置3包括与分丝梳理辊21平行的转动辊30和位于转动辊30下方的盛液槽31。转动辊30的部分位于盛液槽31内，其辊面采用二氧化硅材质，只要盛液槽31内的液体达到与转动辊30接触的高度，则液体会随着转动辊30的转动而施加在从转动辊30上方经过并与转动辊30接触的纤维上，从而达到消除静电和/或改善纤维表面性能的目的。纤维5表面的带液量可通过转动辊的转动速度来调节。另外，还可设置循环泵来使得盛液槽31内的液体处于不断循环的状态，保证溶液的稳定性，这主要是在液体中添加有助剂时采用。

驱动机构4用于驱动上述加湿装置3的转动辊30转动，其包括马达40和同步带传动装置41。马达40设置在机架1的底部。同步带传动装置41是已知的，其通常由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成，转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。同步带传动具有准确的传动比，无滑差，传动效率高。

本发明在使用时，首先根据具体的应用要求，将分丝梳理辊的位置调节好，使干燥的超高分子量聚乙烯纤维在适当的角度和张力下依次通过分丝梳理部和转动辊，进入热牵伸装置。其中，纤维走过的最佳角度为90°～180°。

通过以上实例可见，本发明具有如下优点：

①消除了干燥后的超高分子量聚乙烯纤维表面粘结的现象，使得纤维束能够充分分散开，提高了成品纤维的柔软性；

②增强了纤维热牵伸过程的张力，使得纤维内部结构更趋于规整的排列，有利于成品纤维物理性能的提高；

③通过在盛液槽中添加助剂，可改善成品纤维表面的一些性能；

④该装置结构简单，体积小巧，占地少，成本低；

⑤该装置实用性强，操作简便，能灵活适应工艺要求。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1. 一种超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其包括机架（1）、设置在所述机架（1）上的分丝梳理部（2），其特征在于：所述分丝梳理部（2）包括竖直设置在所述机架（1）的相对两侧的两个定位板（20）、至少一根分丝梳理辊（21），所述的定位板（20）具有沿水平方向延伸的长形定位孔（200），所述的分丝梳理辊（21）包括水平设置的辊（210）、垂直设置在所述辊（210）上的多根分丝齿（211），所述多根分丝齿（211）沿着所述辊（210）的延伸方向并排设置且相邻的两所述分丝齿（211）之间的间距为8～30mm，所述辊（210）的两端部分别穿过两个所述长形定位孔（200），使得所述辊（210）能够在沿着定位孔（200）的长度方向和自身轴心线方向被移动，以及能够被驱动而以自身轴心线为转轴转动，所述的分丝梳理装置还包括设置在所述机架（1）上的加湿装置（3），所述加湿装置（3）包括设置在所述机架（1）上且与所述辊（210）平行的转动辊（30）、位于所述转动辊（30）下方的盛液槽（31）以及用于驱动所述转动辊（30）转动的驱动机构（4），所述转动辊（30）至少有部分位于所述盛液槽（31）内。

2. 根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其特征在于：所述的分丝梳理辊（21）有多根，且多根所述分丝梳理辊（21）沿着所述定位孔（200）的长度方向并排设置。

3. 根据权利要求1或2所述的超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其特征在于：所述的分丝梳理辊（21）和所述的盛液槽（31）的材质均为304不锈钢材质，所述的转动辊（30）的辊面采用二氧化硅材质。

4. 根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其特征在于：所述的驱动机构（4）包括设置在所述机架（1）底部的马达（40）、将所述马达（40）与所述辊（210）传动连接的同步带传动装置（41）。

5. 根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其特征在于：所述的加湿装置（3）还包括用于使盛放在所述盛液槽（31）的液体进行循环流动的循环泵。

6. 根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维的分丝梳理装置，其特征在于：所述机架（1）上连接有接地线。