CN201534904U - 超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱，包括箱体和箱盖，电加热器，离心风机，进丝口，出丝口，循环风出口与循环风进口构成，进丝口与出丝口分别设在箱体的侧壁上，所述牵伸箱内有多个静压室和多个稳压室，静压室与循环风出口端相连通，各个稳压室通过内置可调风量分配调节阀与静压室相连通，采取本实用新型的结构，可以使得箱体内部各处的温差降低，使得箱内各处温度比较均匀。

Description

超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱

技术领域

本实用新型涉及高强聚乙烯纤维、高强高模维尼纶、碳纤维及芳纶的生产设备，特别是一种高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶的牵伸箱。

背景技术

由于超高分子量聚乙烯纤维分子量极高，主链结合好，取向度、结晶度高，因此它的强度为当今所有纤维之最，以它强度高(同等重量条件下相当于优质钢丝的8倍)、模量高(1300g/d)，在高级轻质复合材料中显示出极大的优势，被广泛应用于国防军需装备，如防弹背心、头盔和轻质装甲，以及民用船帆、缆绳、降落伞和滤材等方面。目前高强聚乙烯纤维多采用凝胶纺丝-超倍热拉伸工艺生产，经纺丝成型的纤维，统称为初生纤维。由于其结构尚不稳定，超分子构序态较低，所以其物理机械性能不能满足纺织加工要求，必须通过一系列后加工工序。其中最重要的就是牵伸工序。经牵伸加工后的纤维获得相应的稳定结构後，才能符合纺织加工的要求，并且有良好的使用稳定性，在拉伸过程中纤维的大分子链或聚集态结构单元发生舒展。并沿纤维轴向排列取向，在取向的同时，伴随着相态的变化，以及其他结构特征的变化。高强聚乙烯纤维的具有优良特性，高强力、高模量的原因就是它的线性长链的分子结构。

一般牵伸箱的长度2.5米——6米，采用箱体自循环方式，热风一头进一头出，内部有恒温装置。有双向、单向热风循环形式。一般热箱内的温度不一致，不均匀，而是有一个明显温度梯度降。虽然采取各种补偿方法，但实际生产中，很难做到热箱内的温度一致。在牵伸过程中，加热温度是关键点之一。在拉伸温度过低时，纤维会发生冲击性脆断或细小的裂纹，产生毛丝现象。如果拉伸温度过高，纤维产生过度细化，并没有伴随取向度的增加，也没结晶化产生。不仅在生产高强聚乙烯纤维时存在上述问题，生产碳纤维及芳纶也同样存在类似。

目前的牵伸箱普遍存在内部温度存在较大的温度差，对丝束加热不均匀，降低了拉伸效果，影响了高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶产品的质量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱，其能以相对简单的结构来实现对丝束进行均衡加热，使丝束受热均匀，达到较高的控温精度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：一种超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱，包括箱体和箱盖，电加热器，离心风机，进丝口，出丝口，静压室，稳压室，循环风出口，循环风进口，进丝口与出丝口分别设在箱体的侧壁上，所述静压室与稳压室之间用内置可调装置连接。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述牵伸箱内有至少一个静压室和至少一个稳压室，循环风出口与静压室相连通，静压室通过内置可调风量分配调节阀与稳压室连通，所述内置可调风量分配调节阀是可以调节的，以改变静压室与稳压室之间连接通道的大小。

作为本实用新型的另一种优选方案，其中所述内置可调风量分配调节阀是由滑动固定螺栓与挡板的构成的，通过调整滑动固定螺栓以改变挡板的位置。

作为本实用新型的另一种优选方案，其中所述稳压室上端为开孔的传热导风板。

作为本实用新型的另一种优选方案，其中所述电加热器装在法兰式保温盒内，再插入箱体风道内与箱体固定。

内部循环气体经过电加热器加热后，由风机送入静压室，然后通过风量分配调节阀传输至稳压室，再通过稳压室上部的开孔的传热导风板传输至丝束的工作通道，在此通道中与丝束进行热交换，然后被循环风进口吸入，进入电加热器加热，再进入离心风机进行循环。

采取了上述结构，可以使得箱体内部各处的温差降低，可以实现控温精度(±1℃)，使得箱内各处温度比较均匀。上述各种结构，都可以促使电加热器出来的气体可以更好的均匀分布，从而热气体与丝束之间可以更好的进行热传导，进而改善了丝束的加热、牵伸效果，提高了产品的质量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的纵剖视图。

图2为本实用新型的局部剖视图。

图3为本实用新型中所述挡板的俯视图。

具体实施方式

图1以纵剖面图方式显示一种超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱。超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱由箱体、电加热器、离心风机、内腔、箱盖密封装置、丝束进出口调节板、箱盖启闭装置、温度传感器等部分组成。该超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱具体包括：内置可调风量分配调节阀1、温度传感器2、热风混合罩3、温度计4、热风混合进口5、风叶6、电机7、接线盒8、涡壳导流板9、丝网层10、稳压室11、静压室12、电加热器13、循环风出口14、循环风进口15、传热导风板16、隔板17、挡板18、滑槽19、滑动固定螺栓20。其中箱体由型钢及薄钢板焊接制造，内侧板为不锈钢材料，内外侧板之间填充优质硅酸铝棉隔热、保温。采用热风循环方式，离心风机设在箱体的中部，一端进风，一端出风。丝束工作通道中的加热气体来自于传热导风板16，然后加热气体被设置在一端的循环进风口15吸入，吸入的气体进入安装在离心风机进风侧的电加热器13中进行加热，加热后的气体通过热风混合罩进入离心风机，再由离心风机出风口输送至循环风出口14，然后进入静压室12，再通过内置可调风量分配调节阀1进入稳压室11，然后通过传热导风板16传输至丝束工作通道，如此循环操作。电加热器13集中安装在法兰式保温盒上，再插入箱体风道内与箱体固定，这样可方便电加热元件的维护保养及更换。

其中内置可调风量分配调节阀1是由滑动固定螺栓20与挡板18组成的，滑动固定螺栓20在滑槽19中可移动，通过调整滑动固定螺栓20以改变挡板18位置，从而调节静压室12与稳压室11之间风口通道的大小，然后热气体从可调节风道、出风口均匀分布排出。离心风机与电加热器13之间的通道中设置涡壳导流板9。该涡壳导流板9一般为弯曲的、带有一定弧度的板。

电加热器13加热后的热气体经下列回路进行循环：加热器13-热风混合进口5-热风混合罩3-离心风机-涡壳导流板9-循环风出口14-静压室12-内置可调风量分配调节阀1-稳压室11-传热导风板16-工作室丝束-循环风进口15-加热器13，往复循环，这样可使箱体内温度均匀(±1℃)，即箱内各处温度基本保持同一温度，尤其是进丝口与出丝口的温度能够与箱内温度保持一致。在此过程中要求风量、风压控制适宜，以对丝束无明显扰动为准。所述牵伸箱内有两个静压室12和多个稳压室11，静压室12与循环风出口14端相连通，各个稳压室15通过内置可调风量分配调节阀1与静压室12相连通，稳压室11上端为开孔的传热导风板16。

箱盖为活动式铰链结构，上开盖，箱盖前后侧采用耐高温海绵硅橡胶密封条密封。箱内壁后侧铰链处设有不锈钢挡风板，前侧设有耐高温海绵硅橡胶板挡风板，左右丝束进出丝处设有缝隙调整板。

Claims (5)

1.一种超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱，包括箱体和箱盖，电加热器(13)，离心风机，进丝口，出丝口，静压室(12)，稳压室(11)，循环风出口(14)，循环风进口(15)，进丝口与出丝口分别设在箱体的侧壁上，其特征在于：所述静压室(12)与稳压室(11)之间用内置可调装置连接。

2.根据权利要求1所述的超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱，其特征在于：所述牵伸箱内有至少一个静压室(12)和至少一个稳压室(11)，循环风出口(14)与静压室(12)相连通，所述静压室(12)通过内置可调风量分配调节阀(1)与稳压室(11)连通，所述内置可调风量分配调节阀(1)是可以调节的。

3.根据权利要求2所述的超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱，其特征在于：所述内置可调风量分配调节阀(1)是由滑动固定螺栓(20)与挡板(18)的构成的，通过调整滑动固定螺栓(20)以改变挡板(18)的位置。

4.根据权利要求1所述的超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱，其特征在于：所述稳压室(11)上端为开孔的传热导风板(16)。

5.根据权利要求1所述的超高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶牵伸箱，其特征在于：所述电加热器(13)装在法兰式保温盒内，再插入箱体风道内与箱体固定。

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