专利名称：一种高强高模超高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维牵伸加热装置，尤其涉及一种高强高模超高分子量高分子量 聚乙烯纤维热风牵伸箱。
背景技术：
热风牵伸箱是高强高模高分子量聚乙烯纤维生产过程中的关键设备之一，高强高 模高分子量聚乙烯纤维的最终性能是通过热牵伸来实现的，热风牵伸箱对纤维丝束一边加 热一边牵伸，牵伸箱的长度一般为2. 5米到6米之间，大多采用箱体自循环方式，热风一头 进一头出。现有的热风牵伸箱，其中设有一条丝道，其一端分别设有丝束进口和进风口，另 一端设有丝束出口和出风口，在该丝道的一侧或两侧，设有与丝道的进风口和出风口相连 通的风道，风道内设有风机、均压器、电加热器；纤维丝束从丝束进口进入丝道，由电加热器 产生的热风，再由传统的扇形叶片型的风机将热风对丝道内的高分子量聚乙烯纤维循环加 热，让纤维在一定的温度下进行热拉升及定型；纤维在箱内的热牵伸长度与热箱接近。在生产中，牵伸过程是一个连续而稳定的过程，每一级的牵伸速比及加热温度都 需要是均勻平稳的，丝束以恒定的速度通过每道牵伸阶段，加热温度应该保持恒定无波动， 以可靠的工艺条件来保持固定变形区，稳定拉伸全过程；但是，在实际生产中，由于热风牵 伸箱长度过长以及电加热器的热辐射等各种原因，使得在丝道两端有一个明显温度梯度 降。而这个梯度降，恒温加热装置也很难平衡，它越是加热补充，越形成出风口热风温度高， 进风口温度低的现象。所以在温度较高的出风口处，纤维的伸展最大，塑性变形最明显。同 时，牵伸箱内风速和风向也分布不均勻，导致纤维在经过牵伸箱时受热不均勻，出现明显的 毛丝和断头，大大影响了产品的生产质量。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明需要解决的问题是提供一种高强高模高分子量聚乙 烯纤维热风牵伸箱，能减少纤维在牵伸过程中产生毛丝、断头的出现概率，从而提高产品质量。为解决上述问题，本发明采用了如下的技术方案一种高强高模高分子量聚乙烯 纤维热风牵伸箱，其包括丝道和与所述丝道连通的风道，所述风道内设有电加热器和风机， 所述丝道内设置有与电加热器连接的电加热膜，电加热器与电加热膜共同对循环风加热， 使得丝道内的温度保持恒定与均勻。与现有技术相比较，本发明利用电加热膜加热速度快的特点，当丝道内出现温度 下降时，电加热膜将自动启动，并迅速加热进行热量补偿，保证丝道内温度的恒定与均勻， 使得纤维在经过牵伸箱时受热更均勻，减少了毛丝和断头，大大提高了产品的生产质量。作为本发明的改进，本发明一种高强高模高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱还可包 括以下技术特征的一部分或全部所述风机的风机叶片是横向长直方形叶片，各风机叶片成一定的角度沿圆周排成一圆柱形。采用此种叶片结构，风机所产生的风更均勻，能有效防止热风在丝道内出现漩涡和死角现象，使丝道内风速、温度均勻，保证纤维均勻受热。所述电加热器设置有用于控制所述电加热膜的控制电路。所述电加热膜设置在丝 道的面板上。所述风道包括设置在丝道上方的上风道和设置在丝道下方的下风道，对应地，上 风道内设置有第一电加热器、第一控制电路以及第一风机，下风道内设置有第二电加热器、 第二控制电路以及第二风机。所述风道内设有保温层；该保温层可以防止风道内热量的损失。均勻的温度及均勻的风速有效保证了纤维受热后拉伸的均勻性，使纤维具有良好 的物理、化学性能。下面结合附图详细说明本发明，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本 发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
图1为本发明高强高模超高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱在一个优选实施例中 的结构示意图。图2为图1的风机的结构示意图。图3为图2中风机的横截面图。
具体实施例方式现结合附图来说明本发明的优选实施例。参考图1，本发明一种高强高模超高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱包括丝道1和 与所述丝道1连通的风道21，风道21内设有电加热器211，丝道1的两端设置有入丝口和 出丝口，所述丝道1的各面板上设置有与电加热器211连接的电加热膜3。电加热膜3由电 加热器211通过控制电路213进行控制。利用电加热膜加热速度快的特点，当丝道内出现 温度下降时，控制电路控制电加热器自动启动电加热膜发热，迅速加热进行热量补偿，保证 丝道内温度的恒定与均勻。参考图2和图3，风道内还设置有一个风机212，风机的风机叶片2120是横向长 直方形叶片，各风机叶片成一定的角度沿圆周排成一圆柱形。风机将电电加热器产生的热 空气通过丝道的进风口吹入丝道形成热风；采用此种叶片结构，风机所产生的热风更均勻， 能有效防止热风在丝道内出现漩涡和死角现象，使丝道内风速、温度均勻，保证纤维均勻受 热。作为本发明的另一种实施方式，可以在丝道的两侧设置两个风道，包括设置在丝 道上方的上风道和设置在丝道下方的下风道，对应地，上风道内设置有第一电加热器、第一 控制电路以及第一风机，下风道内设置有第二电加热器、第二控制电路以及第二风机。上下风道内设有采用特殊材料制成的保温层。该保温层可以防止风道内热量损失。下面通过3个实验来证实本发明的实用性3个实验中均选择相同的纤维原料由 初牵工段生产的高强高模超高分子量半成品纤维10-60锭，60-600f，含油量5%以下，纤度3000-5600D、平均断头1个、平均毛丝2个。1、不采用电加热膜，烘箱温度120_155°C，拉伸倍数1. 5-2. 5倍。进丝速度5_20m/ min.测得高强高模超高分子量高分子量聚乙烯纤维强力20-35cN/dteX ；模量600-1300cN/ dtex,断裂伸长1. 5-6. 0% ；平均毛丝4个，平均断头3个。2、不采用新型风机，烘箱温度120_155°C，拉伸倍数1. 2-2. 5倍。进丝速度5_20m/min.测得高强高模超高分子量高分子量聚乙烯纤维强力20-35cN/dteX ；模量600-1300cN/ dtex,断裂伸长1. 5-6. 0% ；平均毛丝3个，平均断头3个。3、同时采用电加热膜和新型风机，烘箱温度120-155°C，拉伸倍数1. 5-2. 5倍。 进丝速度5-20m/min。测得高强高模超高分子量高分子量聚乙烯纤维平均强力20_35cN/ dtex ；平均模量600-1300cN/dtex，平均断裂伸长1. 5-6. 0% ；平均毛丝2个，平均断头1个。综上所述，均勻的温度及均勻的风速有效保证了纤维受热后拉伸的均勻性，使纤 维具有良好的物理、化学性能；而且减少了纤维在牵伸过程中产生毛丝、断头的出现概率， 从而提高了产品质量。以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利 范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
一种高强高模高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱，其包括丝道和与所述丝道连通的风道，所述风道内设有电加热器和风机，其特征在于，所述丝道内设置有补偿热量的电加热膜，电加热器与电加热膜共同对循环风加热，使得丝道内的温度保持恒定与均匀。
2.如权利要求1所述的高强高模高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱，其特征在于，所述 风机的风机叶片是横向长直方形叶片，各风机叶片成一定的角度沿圆周排成一圆柱形。
3.如权利要求2所述的高强高模高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱，其特征在于，所述 电加热器设置有用于控制所述电加热膜的控制电路。
4.如权利要求3所述的高强高模高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱，其特征在于，所述 电加热膜设置在丝道的面板上。
5.如权利要求4所述的高强高模高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱，其特征在于，所述 风道包括设置在丝道上方的上风道和设置在丝道下方的下风道，对应地，上风道内设置有 第一电加热器、第一控制电路以及第一风机，下风道内设置有第二电加热器、第二控制电路 以及第二风机。
6.如权利要求4或5所述的高强高模高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱，其特征在于，所 述风道内设有保温层。
全文摘要
本发明涉及一种高强高模超高分子量聚乙烯纤维热风牵伸箱，其包括丝道和与所述丝道连通的风道，所述风道内设有电加热器和风机，所述丝道内另设置有补偿热量的电加热膜，电加热器与电加热膜共同对循环风加热，使得丝道内的温度保持恒定与均匀。所述风机的风机叶片是横向长直方形叶片，各风机叶片成一定的角度沿圆周排成一圆柱形。所述电加热器设置有用于控制所述电加热膜的控制电路。所述电加热膜设置在丝道的面板上。本发明的热风牵伸箱能减少纤维在牵伸过程中产生毛丝、断头的出现概率，从而提高产品质量。
文档编号D01F6/04GK101818384SQ20091003745
公开日2010年9月1日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者李夑平 申请人:广东信达化纤有限公司