CN204530089U - 超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置，包括风机(1)、热风加热器(2)、热箱(8)，所述的热箱(8)设有热箱风道(9)，热箱风道(9)的截面随着运动方向逐渐缩小，热箱风道(9)的高度随着运动方向逐渐下降，热箱风道(9)的热风进口(6)通过热风管(3)与热风加热器(2)连接，热箱风道(9)的热风出口(10)与风机(1)进口连接，风机(1)、热风加热器(2)、热风管(3)及热箱风道(9)组成热风加热循环通道；热箱(8)两侧设有与热箱风道(9)相通的纤维进口(4)和纤维出口(12)，纤维(7)从纤维进口(4)引入热箱风道(9)后再从纤维出口(12)引出。采用本结构后，具有结构简单合理、热箱风道温差小、牵伸速度快、生产效率高、纤维质量稳定可靠等优点。

Description

超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置

技术领域

本实用新型涉及一种加热拉伸设备，特别是一种超高分子量聚乙烯纤维生产过程中使用的循环加热牵伸装置。

背景技术

超高分子量聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶纤维之后出现的第三代高性能纤维，是高度取向、高度结晶的伸直链结构的纤维。由于其密度特别小、高强、高模、优良的吸震性能,良好耐冲击性、耐腐蚀性等性能，使其在国防、航空航海、医疗等领域具有广泛应用的前景。

目前的工艺流程为：超高分子量聚乙烯与溶剂配制成均匀的纺丝溶液，将该溶液喂入双螺杆挤出机中进行溶解后经喷丝组件喷出，随即进入凝固浴中骤冷固化，形成含大量溶剂的初生冻胶纤维。再用萃取剂将溶剂萃取出来，经干燥工序形成干冻胶纤维，最后经多级多段热拉伸获得成品纤维。

目前的超高分子量聚乙烯纤维在热拉伸过程中，由于循环加热牵伸装置的热箱风道采用平行结构，纤维进口和纤维出口高度一致，存在着纤维运动方向的温度径向差异较大，热风出口与热风入口温差达8到12度，影响了纤维的正常牵伸，牵伸速度慢，容易产生断头和毛丝，产品质量达不到要求。为此，许多生产厂家和科研院所进行开发和研制，但至今尚未有较满意的生产设备问世。

发明内容

为了克服现有超高分子量聚乙烯纤维在热拉伸过程中容易产生断头和毛丝的问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单合理、热箱风道温差小、牵伸速度快、生产效率高、纤维质量稳定可靠的超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案，它包括风机、与风机出口相连接的热风加热器、热箱，所述的热箱设有热箱风道，热箱风道的截面随着运动方向逐渐缩小，热箱风道的高度随着运动方向逐渐下降，热箱风道的热风进口通过热风管与热风加热器连接，热箱风道的热风出口与风机进口连接，风机、热风加热器、热风管及热箱风道组成热风加热循环通道；热箱两侧设有与热箱风道相通的纤维进口和纤维出口，纤维从纤维进口引入热箱风道后再从纤维出口引出。

本实用新型进一步方案，所述与热风进口和热风出口对应的热箱风道上设有改变风向的进口弧形导风板和出口弧形导风板。

本实用新型进一步方案，所述纤维进口的位置高于纤维出口的位置，高度差控制在5至10厘米之间。

本实用新型进一步方案，所述热箱风道的热风进口和热风出口上对应设有控温探头，热风进口的温度高于热风出口的温度，温度差控制在2至5度之间。

本实用新型进一步方案，所述的风机通过变频电机控制风量大小，热风加热器采用电加热管加热并分组控制温度。

采用上述结构后，与现有技术相比有如下优点和效果：一是由于热箱风道的截面随着运动方向逐渐缩小，高度随着运动方向逐渐下降，热风进口和热风出口上对应设置进口弧形导风板和出口弧形导风板，在生产过程中使热箱风道内的热风在逐步均匀压缩的同时，风速逐步加快，可以消除热箱风道的径向温差，热风进口与热风出口的温差由原来的8至12度降到2至5度，保证纤维在加热牵伸过程中不容易产生断头和毛丝，不仅可以提高纤维质量，而且可以提高牵伸速度，进而提高生产效率。二是生产工艺及设备简单，质控指标便于控制，产品质量稳定可靠，对纤维品质及纤维性能有明显改善。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中1风机，2热风加热器，3热风管，4纤维进口，5进口弧形导风板，6热风进口，7纤维，8热箱，9热箱风道，10热风出口，11出口弧形导风板，12纤维出口。

具体实施方式

图1所示，为本实用新型一种超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置的具体实施方案，它包括风机1 、与风机1出口相连接的热风加热器2、热箱8，所述的热箱8设有热箱风道9，热箱风道9的截面随着运动方向逐渐缩小，热箱风道9的高度随着运动方向逐渐下降，热箱风道9的热风进口6通过热风管3与热风加热器2连接，热箱风道9的热风出口10与风机1进口连接，风机1、热风加热器2、热风管3及热箱风道9组成热风加热循环通道；热箱8两侧设有与热箱风道9相通的纤维进口4和纤维出口12，纤维7从纤维进口4引入热箱风道9后再从纤维出口12引出。所述纤维进口4的位置高于纤维出口12的位置，高度差控制在5至10厘米之间。所述热箱风道9的热风进口6和热风出口10上对应设有控温探头，热风进口6的温度高于热风出口10的温度，在生产过程中，热箱风道9可以逐步均匀压缩热风，逐步加快风速，消除热箱风道9径向温差，可以保证温度差控制在2至5度的范围内，有利于纤维稳定均匀牵引，提高纤维质量。

为了改变热风转向及减少风阻，所述与热风进口6和热风出口10对应的热箱风道9上设有便于改变风向的进口弧形导风板5和出口弧形导风板11。

为了调节风量，所述的风机1通过变频电机控制风量大小，为了控制热风温度，热风加热器2采用电加热管加热并分组控制温度。

以上所述，只是本实用新型的一个实施例，并非对本实用新型作出任何形式上的限制，在不脱离本实用新型的技术方案基础上，所作出的简单修改、等同变化或修饰，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置，包括风机(1) 、与风机(1)出口相连接的热风加热器(2)、热箱(8)，其特征是：所述的热箱(8)设有热箱风道(9)，热箱风道(9)的截面随着运动方向逐渐缩小，热箱风道(9)的高度随着运动方向逐渐下降，热箱风道(9)的热风进口(6)通过热风管(3)与热风加热器(2)连接，热箱风道(9)的热风出口(10)与风机(1)进口连接，风机(1)、热风加热器(2)、热风管(3)及热箱风道(9)组成热风加热循环通道；热箱(8)两侧设有与热箱风道(9)相通的纤维进口(4)和纤维出口(12)，纤维(7)从纤维进口(4)引入热箱风道(9)后再从纤维出口(12)引出。

2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置，其特征是：所述与热风进口(6)和热风出口(10)对应的热箱风道(9)上设有改变风向的进口弧形导风板(5)和出口弧形导风板(11)。

3.根据权利要求1或2所述的超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置，其特征是：所述纤维进口(4)的位置高于纤维出口(12)的位置，高度差控制在5至10厘米之间。

4.根据权利要求3所述的超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置，其特征是：所述热箱风道(9)的热风进口(6)和热风出口(10)上对应设有控温探头，热风进口(6)的温度高于热风出口(10)的温度，温度差控制在2至5度之间。

5.根据权利要求4所述的超高分子量聚乙烯纤维热箱牵伸装置，其特征是：所述的风机(1)通过变频电机控制风量大小，热风加热器(2)采用电加热管加热并分组控制温度。