CN1125272A - 超高强聚乙烯纤维纺丝装置 - Google Patents

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刘兆峰
林继光
陈自力
瞿伯荣
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Abstract

本发明涉及一种超高强聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于：压力溶解釜(1)通过管道及压力中间槽(2)连接至双螺杆挤出机(3)的入口，双螺杆挤出机(3)的出口通过管道接计量泵(4)的入口，计量泵(4)出口通过管道接过滤器(5)的入口，过滤器(5)的出口通过管道接喷丝板(6)。本发明由双螺杆挤出机进行脱泡，使脱泡时间大为缩短，适宜于工业化的连续生产，能减缓脱泡过程中大分子的剧烈热裂解，有利于获得高强度纤维。

Description

超高强聚乙烯纤维纺丝装置
本发明涉及一种纺丝机。
现有技术中，溶液纺丝机是由计量泵、过滤器、喷丝板、凝固浴槽等部件组成。纺丝用的聚合体溶液必须事先经过脱泡装置除去溶液中的气泡后，储存在压力容器中，然后用压缩气体(空气或氮气)将脱尽气泡的溶液从压力容器中压入纺丝机，经过计量泵计量、过滤器过滤，然后经若干微小的喷丝孔喷出，在凝固浴槽中凝固成丝条。脱泡是对容器内的聚合体溶液抽真空，其时间为十几小时至几十个小时，对于粘度很大例如聚乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇等冻胶纺丝溶液在短时间内很难脱尽气泡，不利于工业的连续化生产。另外，这类粘度很大、脱泡困难的冻胶在长时间的脱泡过程中易于降解，从而影响丝的强度。
本发明的目的在于提供一种对于粘度很大的冻胶纺丝溶液进行快速脱泡的超高强聚乙烯纤维纺丝装置。
本发明的技术方案是：压力溶解釜通过管道及压力中间槽连接至双螺杆挤出机的入口，双螺杆挤出机的出口通过管道接计量泵的入口，计量泵出口通过管道接过滤器的入口，过滤器的出口通过管道接喷丝板。所述的双螺杆挤出机包括套筒和两根相互啮合的螺杆，所述的套筒套在两根螺杆之外。所述的双螺杆挤出机套筒内的两根螺杆沿入口向出口方向其螺距逐渐变小。
本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1).由于增加了一台双螺杆纺丝机，故溶解好的纺丝溶液无需进入脱泡工段脱泡，直接经过双螺杆挤出机挤出，只需几分钟到十几分钟即可获得充分混合、温度调节好、气泡脱尽的纺丝溶液，然后再经过计量、过滤、喷丝孔喷出。由于所述的双螺杆挤出机套筒内的两根螺杆沿入口向出口方向其螺距逐渐变小，故溶液在向出口推动过程中，压力逐渐增大，以使溶液中气泡被挤出，气体向压力低的方向即向入口处逸出，能达到脱泡的目的。
(2).双螺杆挤出机的两根相互啮合的螺杆在挤出过程中不断地相互刮去粘结在螺杆上的纺丝溶液，使之不断地向前推动，避免环结现象的出现。
(3).在温控的双螺杆和外部的套筒之间极薄的溶液在被双螺杆推动过程中不断地被分割和重新组合，因此在极短时间内，不断地混合、调温，可以得到混合均匀、稳定在某一设定温度的纺丝溶液，起到稳定纺丝、提高纤维强度的作用。
(4).由于双螺杆挤出机的脱泡时间很短，只有十几分钟，故可实现工业化的连续纺丝，同时还可以避免在长时间脱泡过程中大分子的剧烈热裂解，因此纺丝溶液制备时可以少加甚至不加抗氧剂。大分子剧烈热裂解的缓解，以及抗氧剂的少用或不用，均有利于获得高强度纤维。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述：
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为双螺杆挤出机的螺杆主视图；
附图3为两根螺杆啮合在一起时的主视图；其中：
[1].压力溶解釜；[2].压力中间槽；[3].双螺杆挤出机；[4].计量泵；[5].过滤器；[6].喷丝板；[7].凝固浴槽；[8].存丝桶。
实施例：参见附图1，两个压力溶解釜[1]的下底部通过管道接在压力中间槽[2]的顶部，压力中间槽[2]的底部通过管道连接至双螺杆挤出机[3]的入口，用于向双螺杆挤出机[3]送料。双螺杆挤出机[3]的出口通过管道接计量泵[4]，经计量后由计量泵[4]出口通过管道接过滤器[5]，由过滤器[5]进行杂质过滤，过滤器[5]的出口通过管道接喷丝板[6]。所喷出的丝在凝固浴槽[7]中凝固成丝条。所述的双螺杆挤出机3]包括套筒和两根相互啮合的螺杆，所述的套筒套在两根螺杆之外，由于螺杆的转动可以把在螺杆与套筒之间的纺丝溶液不断地向前推进。参见附图2，所述的双螺杆挤出机[3]套筒内的两根螺杆沿入口向出口方向其螺距逐渐变小。

Claims (3)

1.一种超高强聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于：压力溶解釜[1]通过管道及压力中间槽[2]连接至双螺杆挤出机[3]的入口，双螺杆挤出机[3]的出口通过管道接计量泵[4]的入口，计量泵[4]出口通过管道接过滤器5]的入口，过滤器[5]的出口通过管道接喷丝板[6]。
2.根据权利要求1所述的超高强聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于：所述的双螺杆挤出机[3]包括套筒和两根相互啮合的螺杆，所述的套筒套在两根螺杆之外。
3.根据权利要求2所述的超高强聚乙烯纤维纺丝装置，其特征在于：所述的双螺杆挤出机[3]套筒内的两根螺杆沿入口向出口方向其螺距逐渐变小。
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