CN109183309A - 一种聚乙烯纤维表面处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚乙烯纤维表面处理方法及设备，通过准备聚乙烯纤维表面处理设备，在放入清水之前，用针筒往每个清洗机构的清洗液存放夹层结构中滴加清洗液，纤维依次穿过多个导丝辊、清洗机构后进入烘干通道，最后由牵伸机构以3‑5m/s的速度牵引，然后通过清水进管往水槽内放入清水，保证纤维输送方向与清水进入方向逆向，从而实现聚乙烯纤维连续的表面处理。通过本发明的方法，有效增加了清洗液与纤维的接触面积，并在牵伸过程的摩擦力作用下，对纤维表面的油渍或是灰尘清除效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚乙烯纤维表面处理方法及设备，属于聚乙烯纤维复合材料生产技术领域。
背景技术
超高分子量聚乙烯（Ultra-highMolecular Polyethylene，简称UHMWPE）纤维也称高强高模聚乙烯纤维或伸长链（ECPE）聚乙烯纤维，它是由相对分子质量在（1-6）×106的聚乙烯经纺丝、超拉伸后得到。超高分子量聚乙烯纤维复合材料较其他纤维增强复合材料具有更轻的质量，更好的介电性和耐冲击性，因此被广泛应用于航空航天、海域防御、武器装备等领域。
在制备过程中，超高分子量聚乙烯纤维复合材料容易粘上灰尘、油渍等杂质，而这种杂质影响纤维与纤维之间的粘接性、抗冲击性等，继而影响其复合材料的防弹性能。
《硅谷》2009年13期由江苏省灌溉动力管理一处、江苏华伦化纤机械厂发表的名称为“高强高模聚乙烯后处理设备—清洗槽的设计与分析”的论文中，公开了一种超声波清洗工艺及设备，利用超声波空化效应对高强高模聚乙烯纤维进行清洗，清理原理是由超声波发生器发生的高频振荡信号，通过超声波换能器转成高频机械振荡而传播到介质（清洗液）中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体震动而产生数以万计的微小起泡，这些气泡在超声波中纵向传播，在形成的负压区产生、生长，而在正压区迅速闭合，在这种被称为空化效应的过程中，微小气泡闭合时刻产生超过1000个大气压的瞬间高压，连续不断产生的瞬间高压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而粘附在纤维表面时，油被乳化，团体粒子脱离，达到纤维表面净化的目的。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供聚乙烯纤维表面处理方法及设备。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：聚乙烯纤维表面处理设备，其特征在于，包括带至少一个转弯的水槽，且水槽整体呈倾斜状，在水槽内沿水槽伸展方向等间距固定有多个导丝辊、清洗机构且导丝辊与清洗机构间隔设置，在水槽的靠近高端端部位置连接有清水进管；在水槽高端端部连接有烘干通道，烘干通道与水槽相通且在烘干通道内以纤维牵引方向为中心轴固定有螺旋烘干管道，在螺旋烘干管道靠近纤维侧开设若干出风口。（方形通道）
优选地，上述清洗机构包括清洗通道、清洗通道内设置的清洗液存放夹层结构、筒状海绵，其中清洗通道通过螺栓固定在水槽内，清洗通道的中心轴与纤维所在轴线重合，在清洗通道内壁上一体成型有环状的清洗液存放夹层结构且清洗液夹层结构的内侧壁开设若干清洗液出孔，在清洗液存放夹层结构的内侧壁上胶粘有筒状海绵，筒状海绵内部空心为纤维穿过通道，在清洗通道上的纤维进出口侧均胶粘有环状海绵。
本发明采用的技术方案之二是：一种聚乙烯纤维表面处理方法，其特征在于，准备聚乙烯纤维表面处理设备，在放入清水之前，用针筒往每个清洗机构的清洗液存放夹层结构中滴加清洗液，纤维依次穿过多个导丝辊、清洗机构后进入烘干通道，最后由牵伸机构以3-5m/s的速度牵引，然后通过清水进管往水槽内放入清水，保证纤维输送方向与清水进入方向逆向，从而实现聚乙烯纤维连续的表面处理。
与现有技术相比，本发明具备的有益效果是：
1、通过本发明的方法，有效增加了清洗液与纤维的接触面积，并在牵伸过程的摩擦力作用下，对纤维表面的油渍或是灰尘清除效果好；
2、通过本发明的方法，清水流向与纤维走向逆向而行，在节约用水的情况下，避免清洗的交叉感染，清洗效果好，对最终由纤维制成的复合材料的抗冲击性能的提高有一定的作用，一般抗冲击性能能提高3-5%；
3、本发明的设备设计合理，有效保证了纤维表面清洗处理的效果，有效提高了其制成的防弹材料的防弹性能，而且也有节约水的作用。
附图说明
图1为本发明涉及的结构示意图
图2为本发明所述清洗机构的结构剖视图。
具体实施方式
现结合附图及实施例，来对本发明作进一步的阐述。
实施例一
如图1、图2所示，聚乙烯纤维表面处理设备，包括带至少一个转弯的水槽1，且水槽1整体呈倾斜状，在水槽1内沿水槽1伸展方向等间距固定有多个导丝辊2、清洗机构3且导丝辊2与清洗机构3相间设置，在水槽1的靠近高端端部位置连接有清水进管4；在水槽1高端端部连接有烘干通道5，烘干通道5与水槽1相通且在烘干通道5内以纤维牵引方向为中心轴固定有螺旋烘干管道6，在螺旋烘干管道6上且靠近纤维侧开设若干出风口，螺旋烘干管道6一端与热风进管螺纹连接。
清洗机构3包括清洗通道3.1、清洗通道3.1设置的清洗液存放夹层结构3.2、筒状海绵3.3，其中清洗通道3.1通过螺栓固定在水槽1内，清洗通道3.1的中心轴与纤维束7（若干根纤维）所在轴线重合，在清洗通道3.1内壁上一体成型有环状的清洗液存放夹层结构3.2且清洗液夹层结构3.2的内侧壁开设若干清洗液出孔，在清洗液存放夹层结构3.1的内侧壁上胶粘有筒状海绵3.3，筒状海绵3.3内部空心为纤维束7穿过通道，在清洗通道3.1上且位于纤维束7进出口侧均胶粘有环状海绵3.4。
聚乙烯纤维表面处理方法，先准备聚乙烯纤维表面处理设备，在放入清水之前，用针筒往每个清洗机构的清洗液存放夹层结构中滴加清洗液，若干根纤维依次穿过多个导丝辊、清洗机构后进入烘干通道，最后由牵伸机构以3-5m/s的速度牵引，然后通过清水进管4往水槽1内放入清水，保证纤维输送方向与清水进入方向逆向，从而实现聚乙烯纤维连续的表面处理。
Claims (3)
1.一种聚乙烯纤维表面处理设备，其特征在于，包括带至少一个转弯的水槽，且水槽整体呈倾斜状，在水槽内沿水槽伸展方向等间距固定有多个导丝辊、清洗机构且导丝辊与清洗机构间隔设置，在水槽的靠近高端端部位置连接有清水进管；在水槽高端端部连接有烘干通道，烘干通道与水槽相通且在烘干通道内以纤维牵引方向为中心轴固定有螺旋烘干管道，在螺旋烘干管道靠近纤维侧开设若干出风口。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯纤维表面处理设备，其特征在于，清洗机构包括清洗通道、清洗通道内设置的清洗液存放夹层结构、筒状海绵，其中清洗通道通过螺栓固定在水槽内，清洗通道的中心轴与纤维所在轴线重合，在清洗通道内壁上一体成型有环状的清洗液存放夹层结构且清洗液夹层结构的内侧壁开设若干清洗液出孔，在清洗液存放夹层结构的内侧壁上胶粘有筒状海绵，筒状海绵内部空心为纤维穿过通道，在清洗通道上的纤维进出口侧均胶粘有环状海绵。
3.应用如权利要求1或2所述的聚乙烯纤维表面处理设备对聚乙烯纤维表面处理的方法，其特征在于，准备聚乙烯纤维表面处理设备，在放入清水之前，用针筒往每个清洗机构的清洗液存放夹层结构中滴加清洗液，纤维依次穿过多个导丝辊、清洗机构后进入烘干通道，最后由牵伸机构以3-5m/s的速度牵引，然后通过清水进管往水槽内放入清水，保证纤维输送方向与清水进入方向逆向，从而实现聚乙烯纤维连续的表面处理。
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