聚乙烯纤维束的加热方法技术

本发明专利技术公开一种聚乙烯纤维束的加热方法，在聚乙烯纤维束通过加热箱的过程中，朝着聚乙烯纤维束吹热气体，热气体的进气方向与聚乙烯纤维束前进的方向相同。本发明专利技术提供的聚乙烯纤维束的加热方法与现有技术相比，加热聚乙烯纤维束的热气体的进气方向与聚乙烯纤维束的前进方向平行，聚乙烯纤维束在前进过程中，如果出现某些断头现象，那么断头的聚乙烯纤维在热气体的吹动下，仍然能够大致平行于聚乙烯纤维束的运动方向，在多束聚乙烯纤维束同时存在时也不会发生纤维束间的相互缠结，利于聚乙烯纤维束进出加热箱的聚乙烯纤维束出口和聚乙烯纤维束生产的顺利进行。本发明专利技术还提供一种由此聚乙烯纤维束加热方法所制得的聚乙烯纤维束。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚乙烯纤维的生产领域，尤其涉及 以及利用此加热方法制得的聚乙烯纤维束。
技术介绍
超高分子量聚乙烯(ultra high molecular weight polyethylene简称 U画PE )纤维也称高强高模聚乙烯(high strength high module polyethylene 简称HS丽PE)纤维或伸展链(elongation chain polyethylene简称ECPE ) 聚乙烯纤维或高性能聚乙烯(high performance polyethylene简称HPPE) 纤维或高模量聚乙烯(high module polyethylene简称HMPE)纤维， 一般是 指重均分子量在(l-6) x106的聚乙烯纤维，有时重均分子量还会高于此值， 这种纤维在本专利技术中简称为聚乙烯纤维。聚乙烯纤维是继碳纤维和芳纶纤维 之后出现的又一种高性能纤维。由于聚乙烯纤维具有高强度、高模量、耐磨、耐腐蚀和耐光等性能，因 此将其应用于绳索、缆绳和渔网是极为适宜的，尤其适用于海洋工程，如超 级油轮、海洋操作平台、灯塔的固定锚绳，解决了以往使用钢缆绳遇到的锈 蚀和尼龙、聚氨酯缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和 断裂，需经常进行更换的问题。在深海开采锰结核时，深度达到5000米以上， 聚乙烯纤维显示出更优异的性质。由于比重小于1，因此其在海水中的自由 悬挂长度可无限长，解决以往使用钢缆绳时过长钢缆绳的自重导致断裂的问 题。聚乙烯纤维的另一个应用是用于编织织物，例如可以制造防弹背心和衣 服、防切割手套和织物等，其中以防弹衣的应用最为突出，因为聚乙烯纤维 具有轻柔的优点，防弹效果优于芳纶纤维。聚乙烯纤维还有一个重要的应用 领域是聚乙烯纤维复合材料，聚乙烯纤维的耐冲击性好，比能量吸收大，在 无需高温条件下比芳纶纤维好。军事上已用作装甲兵器的外壳、雷达的防护 外壳罩、头盔等。聚乙烯纤维的应用领域还有防护挡板、体育用品等。聚乙烯纤维的生产工艺是荷兰帝斯曼(DSM)公司首先开发的，称之为冻 胶纺工艺，其基本的工艺过程包括(1) 溶解过程将超高分子量聚乙烯均匀地溶解在相应的溶剂中；(2) 冻胶原丝形成过程以空气或水骤冷纺丝原液至冻胶化温度以下， 使之成为冻胶原丝；(3) 去除溶剂过程以干燥或萃取方式，将包含在冻胶原丝中的溶剂去除；(4) 拉伸过程对冻胶原丝进行超倍热拉伸。聚乙烯纤维冻胶纺的基本原理是，将超高分子量聚乙烯溶解成稀溶液， 解除分子链之间的缠结，经放松后骤冷使这种分子链间的解缠状态得以保持 在制得的冻胶原丝之中，通过超倍热拉伸，在聚乙烯纤维束结晶度和取向度 提高的基础上，使呈折叠链的超高分子量聚乙烯片晶向伸直链转化，从而获得具有高强度和高模量的聚乙烯纤维。' 从上述的过程和原理的阐述过程中，可以看出，冻胶原丝的超倍热拉伸 是聚乙烯纤维冻胶纺工艺的关键之一 。在聚乙烯纤维冻胶纺中，超高分子量聚乙烯通过多孔喷丝板，很多根纤 维在冷却后形成一束聚乙烯纤维，在随后的拉伸工艺中也是对这些聚乙烯纤 维束进行拉伸。每束聚乙烯纤维由上百根甚至上千根聚乙烯纤维组成。在聚 乙烯纤维束超倍热拉伸过程中，需要对聚乙烯纤维束进行加热， 一般采用的 加热介质是气体，使用最多而且廉价的是热空气。如图l所示，聚乙烯纤维 束2从左向右运动并且经过一个加热箱1，在加热箱1内部设置有供应热气 体的喷头或者喷嘴，热气体的进气方向与聚乙烯纤维束l的前进方向垂直， 图1中所示的热气体进气方向为/人下到上，另外，热气体还可以/人加热箱1 的上方吹下，以起到加热聚乙烯纤维束的作用，然而这样的热气体进气方向 与聚乙烯纤维束的前进方向垂直，在聚乙烯纤维束前进的过程中如果有个别 的断头，那么由于热气体的吹动，会给已断的聚乙烯纤维一个力，使得其从 聚乙烯纤维束中脱离，并且延长其通过聚乙烯纤维束出口 3的时间。这种热 气体的进气方向在另一种情况下将会产生更加严重的后果，请参见图2,在 聚乙烯纤维生产过程中，为了提高生产效率，通过加热箱1的聚乙烯纤维束不是一束，而是多束聚乙烯纤维束，在多束聚乙烯纤维束通过加热箱1的过 程中，如果其中一束聚乙烯纤维束中有一根多个纤维丝断裂，那么就会像图 2中那样，断裂的聚乙烯纤维收到热气体的吹动而与另外一束聚乙烯纤维束 发生缠结，导致聚乙烯纤维束不能顺利通过聚乙烯纤维束出口 3,缠结现象 严重时甚至会影响聚乙烯纤维束的生产正常进行。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术解决的技术问题在于，提供一种聚乙烯纤维束的 加热方法，该加热方法可以使得聚乙烯纤维束在加热过程中，聚乙烯纤维束 之间的缠结较少，有利于聚乙烯纤维束拉伸工作的进行。为了解决以上的技术问题，本专利技术提供以下技术方案 一种，在聚乙烯纤维束通过加热箱的过程中，朝着聚乙烯纤维束吹热气体，其特征在于，热气体的进气方向与聚乙烯纤维束前进的方向相同。在此中，加热聚乙烯纤维束的热气体的进气方向，也可以称之为热气体的整体运动方向，不再垂直于聚乙晞纤维束的前进方向，而是与聚乙烯纤维束前进的方向相同，也就是说热气体的进气方向与此时，聚乙烯纤维束在前进过程中，如果出现某些断头现象，那么断头的聚的方向，而是断头的聚乙烯纤维在热气体的吹动下，仍然能够大致平行于聚 乙烯纤维束的运动方向，在多束聚乙烯纤维束同时存在时也不会发生纤维束 间的相互缠结，利于聚乙烯纤维束进出加热箱的聚乙烯纤维束出口和聚乙烯 纤维束生产的顺利进行。另外，加热聚乙烯纤维束的热气体的进气方向大致 与聚乙烯纤维束的运动方向大致平行，此时聚乙烯纤维束在垂直于其前进的 方向上不再受力，减少了抖动，可以保证聚乙烯纤维束的运动方向平行且成 直线。优选地，所述热气体的温度为50-140°C。 优选地，所述热气体的温度为70-120°C。5优选地，所述热气体的温度为90-110°C。 优选地，所述聚乙烯纤维束前进的速率为l-10米/分。 优选地，所述聚乙烯纤维束前进的速率为2-8米/分。 优选地，所述聚乙烯纤维束前进的速率为3-7米/分。 优选地，所述聚乙烯纤维束的加热过程是在三个或者三个以上的加热箱 内完成的。本专利技术还提供一种利用上述的制得的聚乙烯纤 维束。本专利技术提供的与现有技术相比，加热聚乙烯纤 维束的热气体的进气方向，不再垂直于聚乙烯纤维束的前进方向，聚乙烯纤 维束在前进过程中，如果出现某些断头现象，那么断头的聚乙烯纤维不会因 为来自于垂直方向的气体的吹动而垂直于聚乙烯纤维束前进的方向，而是断 头的聚乙烯纤维在热气体的吹动下，仍然能够大致平行于聚乙烯纤维束的运 动方向，在多束聚乙烯纤维束同时存在时也不会发生纤维束间的相互缠结， 利于聚乙烯纤维束进出加热箱的聚乙烯纤维束出口和聚乙烯纤维束生产的顺 利进行。本专利技术提供的，特别适用于聚乙烯纤维束制备 过程中的聚乙烯纤维束的热牵伸工序。附图说明图l是现有技术中一种聚乙烯纤维束加热方法的示意图。 图2是现有技术中另一种聚乙烯纤维束加热方法的示意图。 图3是本专利技术实施例1中聚乙烯纤维束加热方法的示意图。 图4是本专利技术实施例2中聚乙烯纤维束加热方法的示意图。 图中各标记分别为1 — _加热箱；2 — —聚乙烯纤维束；3—一聚乙烯纤维束出口； 4一一聚 乙烯纤维束进口；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯纤维束的加热方法，在聚乙烯纤维束通过加热箱的过程中，朝着聚乙烯纤维束吹热气体，其特征在于，热气体的进气方向与聚乙烯纤维束前进的方向相同。

【技术特征摘要】
1、一种聚乙烯纤维束的加热方法，在聚乙烯纤维束通过加热箱的过程中，朝着聚乙烯纤维束吹热气体，其特征在于，热气体的进气方向与聚乙烯纤维束前进的方向相同。2、 根据权利要求1所述的聚乙烯纤维束的加热方法，其特征在于，所述 热气体的温度为50-140°C。3、 根据权利要求2所述的聚乙烯纤维束的加热方法，其特征在于，所述 热气体的温度为70-120°C。4、 根据权利要求3所述的聚乙烯纤维束的加热方法，其特征在于，所述 热气体的温度为90-110°C。5、 根据权利要求1所述的聚乙歸纤维束的加热方...

【专利技术属性】
技术研发人员：周成程，
申请(专利权)人：宁波荣溢化纤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]