专利名称：高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置的制作方法
CN 102534825 A高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置技术领域
本发明创造涉及一种高强高模聚乙烯纤维生产领域，特别是一种用于纺丝工序上的环吹风冷却装置。
背景技术：
目前高强高模聚乙烯生产工艺普遍采用冻胶纺丝方法，熔融的超高分子量聚乙烯纺丝原液从多孔的喷丝组件纺出后先经过空气层直接冷却，然后进入冷冻水槽骤冷成冻胶原丝，如图I所示。此方法在生产过程中存在以下缺点I、由于空气中存在氧气及各种气体，从喷丝组件喷出的高温纺丝液接触到空气后，冻胶丝表面层立即急剧氧化降解，丝条黄变，强度降低。
2、为了防止氧化，喷丝组件与冷冻水槽之间的距离尽量靠近，一般为2-3厘米，冷冻水槽里的冷气上升，导致喷丝组件表面层温度降低，喷丝温度降低导致冻胶原丝表面粗糙，不光滑，严重时会产生注头丝。
3、由于冷冻水槽与喷丝组件之间的距离太接近，空气层距离太小，前纺卷绕头的张力传导到喷丝孔，纺丝液张力舒展时间不够导致纤维粗细不匀现象严重，最终导致高强高模聚乙烯纤维强度不高、毛丝增多、断头增多、后纺牵伸不稳定。
为此，许多生产厂家和有识之士针对上述存在的缺陷进行开发和研制，但至今尚未有较理想的解决办法。发明内容
为了克服现有纺丝过程中所存在的上述不足，本发明创造的目的是提供一种结构简单合理、循环速度快、冷却效率高、纺丝质量好的高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置。
本发明创造解决该技术问题所采用的技术方案，它包括用于储存冷却气体的储气罐、节流阀、冷却器，所述的冷却器包括固定在喷丝组件上的固定座以及对应固定在固定座上的内筒体和外筒体，内筒体形成丝束通道，内筒体与外筒体之间形成上口封闭下口敞开的环形均压室，环形均压室的下口浸泡在冷冻水槽的冷却液中，内筒体的筒壁上均布有若干用于冷却丝束的进气孔，外筒体上至少设有一个进气口，内筒体上至少设有一个排气口。
所述的储气罐、节流阀及外筒体的进气口之间依次连接有进气管，内筒体的出气口上连接有排气管，排气管上连接有后置处理装置。
所述的冷却气体为氮气或惰性气体。
采用上述结构后，与现有技术比较有如下优点和效果一是安装此装置后，气体冷却层距离可以大大拉长，气体冷却层可调节到5-30厘米。 对喷丝组件温度影响小，高温纺丝液舒展解缠结时间更充分，制得的冻胶丝结构更完整，表面更光滑，牵伸毛丝断头大大减少，可牵伸性极佳。
二是此装置用氮气或惰性气体作为冷却气体，在密闭状态下循环运行，冻胶丝表面无氧化降解发生，纺丝质量稳定、品质优良，可制得更高强度更高模量的高强高模聚乙烯纤维，在原来基础上能提高20%以上，达到40cn/dtex。
三是可以通过节流阀调节冷却器内的各种参数，冷却效率好，从内筒体排气口排出的冷却气体经后置处理装置后可循环使用，运行成本低。
图I为现有技术的结构示意图。
图2为本发明创造的结构示意图。
其中I喷丝组件，2丝束，3冷冻水槽，4冷却液，5纺丝滚筒，6固定座，7内筒体，8 外筒体，9环形均压室，10进气孔，11冷却器，12排气管，13节流阀，14进气管，15储气罐，16后置处理装置。
具体实施方式
图2所示，为本发明创造一种高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置具体实施方案，它包括用于储存冷却气体的储气罐15、节流阀13、冷却器11，所述的冷却器11包括固定在喷丝组件I上的固定座6以及对应固定在固定座6上的内筒体7和外筒体8，内筒体7为中空结构并形成丝束2通道，内筒体7与外筒体8之间形成上口封闭下口敞开的环形均压室9，环形均压室9的下口浸泡在冷冻水槽3的冷却液4中，可以防止在冷却气体从冷却器 11下部排出，内筒体7的筒壁上均布有若干用于冷却丝束2的进气孔10，冷却气体从内筒体7周边的进气孔10进入内筒体7冷却丝束2，可以起到均匀冷却丝束2的作用，外筒体8 上至少设有一个进气口，内筒体7上至少设有一个排气口，所述的储气罐15、节流阀13及外筒体8的进气口之间依次连接有进气管14，内筒体7的出气口上连接有排气管12，排气管 12上连接有后置处理装置16，后置处理装置16把排出的冷却气体除湿、冷却、提纯、压缩处理后回到储气罐15回用。所述的冷却气体可以是氮气也可以是惰性气体。纺丝滚筒5可转动地设置在冷却水槽3中，工作时，丝束2经纺丝滚筒5引出。
权利要求
1.一种高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置，包括用于储存冷却气体的储气罐(15)、 节流阀(13)、冷却器(11)，其特征是所述的冷却器(11)包括固定在喷丝组件⑴上的固定座(6)以及对应固定在固定座(6)上的内筒体(7)和外筒体(8)，内筒体(7)形成丝束(2)通道，内筒体(7)与外筒体(8)之间形成上口封闭下口敞开的环形均压室(9)，环形均压室(9)的下口浸泡在冷冻水槽(3)的冷却液(4)中，内筒体(7)的筒壁上均布有若干用于冷却丝束(2)的进气孔(10)，外筒体(8)上至少设有一个进气口，内筒体(7)上至少设有一个排气口。
2.根据权利要求I所述的高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置，其特征是所述的储气罐(15)、节流阀(13)及外筒体(8)的进气口之间依次连接有进气管(14)，内筒体(7)的排气口上连接有排气管(12)，排气管(12)上连接有后置处理装置(16)。
3.根据权利要求I或2所述的高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置，其特征是所述的冷却气体为氮气或惰性气体。
全文摘要
本发明创造公开了一种高强高模聚乙烯纤维环吹风冷却装置，包括用于储存冷却气体的储气罐(15)、节流阀(13)、冷却器(11)，所述的冷却器(11)包括固定在喷丝组件(1)上的固定座(6)以及对应固定在固定座(6)上的内筒体(7)和外筒体(8)，内筒体(7)形成丝束(2)通道，内筒体(7)与外筒体(8)之间形成上口封闭下口敞开的环形均压室(9)，环形均压室(9)的下口浸泡在冷冻水槽(3)的冷却液(4)中，内筒体(7)的筒壁上均布有若干用于冷却丝束(2)的进气孔(10)，外筒体(8)上至少设有一个进气口，内筒体(7)上至少设有一个排气口。采用上述结构后，结构简单合理、循环速度快、冷却效率高、纺丝质量好等优点。
文档编号D01D5/092GK102534825SQ20111043285
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者姚湘江 申请人:浙江千禧龙特种纤维有限公司