CN104562254A - 可移动式高性能纤维纺丝机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可移动式高性能纤维纺丝机构。包括纺丝机构、水槽、落桶机构和平移机构。所述纺丝机构安装于机架上，包括储料罐、计量泵，喷丝板。储料罐由双壳体组成，里层盛放纺丝液，外层盛放导热油及加热装置。罐体上盖顶部安装有惰性气体接口，计量泵安装于罐体下方，用于精确计量输出熔体，熔体经喷丝板中喷丝孔挤出。喷丝板正下方安装有冷却水槽用于冷却熔体。在水槽一侧安装有落桶机构。落桶机构由导丝架和盛丝桶组成，用于收集纺出的冻胶丝束。所述的平移机构用于机架的水平移动，使机架在导轨上前后平移，而便于同步辐射装置对纤维进行微观构象的实时捕捉。发明结构合理、操作方便，与同步辐射装置配合使用，及时准确地检测出高强主模聚乙烯纤维丝束在纺丝冷却情况下的分子变化情况，为高性能纤维生产的纺丝工艺设计提供有力的技术支撑，缩短调试周期，保证纤维的产品质量。

Description

可移动式高性能纤维纺丝机构

技术领域

本发明涉及一种可移动式高性能纤维纺丝机构。

背景技术

高强高模聚乙烯纤维具有高强度、高模量、高取向、质量轻、耐冲击、介电性能高等优点，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，该纤维在汽车、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。

高强高模聚乙烯纤维的生产现通常采用的是冻胶纺技术，它是将聚乙烯与合适的溶剂配制成纺丝熔体，再将纺丝熔体经纺丝箱纺制成初生丝条，初生丝条经冷却水槽冷却后成冻胶丝，然后采用萃取工艺将溶剂去除，再经干燥、超倍牵伸后制得高强高模聚乙烯纤维。初生丝条的成形质量是决定高强高模聚乙烯纤维的重要因素之一，这是由于初生丝条的缺陷会被后续的工序所放大，并最终为成品的高强高模聚乙烯纤维所继承。

然而现有的高性能纤维的纺丝工艺设计，通常都是在生产线开车前，经反复调试后才确定的，这样不仅费时费力，调试周期长，而且缺乏对纤维内部结构实时跟踪、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，本发明提供一种可移动式高性能纤维纺丝机构，可用于研究初生丝条在冷却过程中及不同的纺丝速度中内部结构的演化过程，阐明纤维丝束内部缺陷与纺丝条件之间的关联，寻找影响高性能纤维结构转变的关键过程和关键参数，以提升高性能纤维工艺优化的效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括纺丝机构、水槽、落桶机构和平移机构。

所述的纺丝机构包括储料罐、计量泵，喷丝板。储料罐用于纺丝原液的加热，储料罐由双壳体组成，里层盛放纺丝液，外层盛放导热油及加热装置。罐体装于机架上，罐体上盖顶部安装有惰性气体接口，通入惰性气体对熔体料产生输送压力，熔体料经计量泵精确计量后均匀的从喷丝孔中挤出，喷丝板正下方安装有冷却水槽，水槽内部设有一根进丝辊，槽体外侧设有出丝辊，便于将冻胶丝从水槽中输出至落桶机构。

所述落桶机构由导丝架和盛丝桶组成，导丝架上安装有导丝辊由减速机带动传动，可根据要求调节转速。

所述的平移机构用于机架的水平移动，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；所述机架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，使机架在导轨上前后平移，而便于同步辐射装置对纤维进行微观构象的实时捕捉。

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，及时准确地检测出高强主模聚乙烯纤维丝束在纺丝冷却情况下的分子变化情况，为高性能纤维生产的纺丝工艺设计提供有力的技术支撑，缩短调试周期，保证纤维的产品质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1为减速机、2为机架、3为惰性气体接口、4为储料罐、5为加热棒、6为入丝辊、7为计量泵、8为喷丝板、9为出丝辊、10为冷却水槽、11为导丝辊、12为减速机、13为导丝架、14为盛丝桶，15为冻胶丝，16为导轨，17为传动丝杆，18为平移电机。

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。

本发明所述的高强高模聚乙烯纤维纺丝检测试验机，包括纺丝机构、水槽10、落桶机构和平移机构。

所述的纺丝机构包括储料罐4、计量泵7，喷丝板8。所述的储料罐4装于机架2上，用于储存熔体料，并对熔体料进行加热保温，储料罐4顶部安装有惰性气体接口3、加热棒5，储料罐4下方安装有计量泵7，底部安装有喷丝板8。

冷却水槽10安装于喷丝板8正下方，水槽10旁安装有导丝架13及盛丝桶14。

所述的平移机构用于机架2的水平移动，其包含平移电机18、传动丝杠17和导轨16；传动丝杠17和导轨16平行地装于机座上，且传动丝杠17与平移电机18相连；所述机架2置于导轨16上且与传动丝杠17相连；当平移电机18带动传动丝杠17转动时，使机架2在导轨16上前后平移，而便于固定的同步辐射装置及时同步地摄取经冷却的冻胶丝条的分子结构变化情况。

工作时，在储料罐4中加入熔体料，盖紧上盖对熔体进行加热，待到达工艺温度后，通入惰性气体对熔体料产生输送压力，熔体料经计量泵7精确计量后均匀的从喷丝孔中挤出，熔体料经冷却水槽10冷却后形成冻胶丝，经入丝辊6和出丝辊9，输送到导丝架13，最后落入盛丝桶14。通过观察出丝辊9至导丝辊11间的冻胶丝，从而掌握经冷却后的冻胶丝束15的分子结构情况。

本发明还可通过调节惰性气体的输送压力来调节喷丝板8的纺丝速度，也可以通过调节各传动辊的转速，对冻胶丝进行预牵伸，使同步辐射装置能捕捉到不同出丝速度下冻胶丝的微观变化信息，从而得出最优的工艺参数，为工业化生产高性能纤维纺丝工艺提供有力的技术支撑。

Claims (2)

1.可移动式高性能纤维纺丝机构，其特征在于：纺丝机构、水槽、落桶机构和平移机构。所述纺丝机构安装于机架上，包括储料罐、计量泵，喷丝板。储料罐由双壳体组成。罐体上盖顶部安装有惰性气体接口，计量泵安装于罐体下方，计量后的熔体经喷丝板中挤出。喷丝板下方安装有冷却水槽用于冷却熔体。在水槽一侧安装有落桶机构。

所述的平移机构用于机架的水平移动，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；所述机架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，使机架在导轨上前后平移，以便于同步辐射装置对冻胶丝束进行微观构象的实时捕捉。

2.根据权利要求1说述的小型可移动高性能纤维纺丝机构：落桶机构由导丝架和盛丝桶组成。导丝架安装有导丝辊，导丝辊由减速机带动传动，可根据工艺要求调节转速。