高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，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，所述电加热器安装在离心风机风叶的进风侧，离心风机出风口与电加热器之间用通道连接。采取本实用新型专利技术的结构，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，从而显著提高产品质量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高强聚乙烯纤维、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。
技术介绍
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。 —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。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 (循环风机)温度低的现象，因为冷空气进入热箱中时，会带 走一部分热量。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。虽然热箱 与外界难免有热量交换，但是温度降应该是可以降低縮小的。现有技术中也采取各种补偿 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。 如果拉伸温度过低时，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。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱， 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，本技术采用了如下的技术方案高强聚乙烯、碳纤维及 芳纶牵伸热箱，其包括箱体和箱盖，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，其中电加热器安装在离心风机风 叶的进风侦U，离心风机风叶的进风口与电加热器之间用通道连接。 作为本技术的进一步的优选方案，所述离心风机的风叶安装在箱体的中间位置。 作为本技术的进一步的优选方案，所述加热器与离心风机通道中设置有涡壳导流板。 作为本技术的进一步的优选方案，所述风叶进风口上端设置有热风混合罩。 作为本技术的进一步的优选方案，所述离心风机出风口与循环风出口之间的 通道中设置有涡壳导流板。 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。涡壳导流板可以增加混合风的行程路径和出风的均衡性，以保证风口的横断面风温，风 压，风量平衡。热风混合罩可以使得热风混合的更加充分。采取了上述结构，可以使得箱体 内部各处的温差降低，可以实现控温精度使得箱内各处温度比较均匀。以下结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱的纵剖视图。 图2为图1沿A-A向的局部剖视图。具体实施方式图1以纵剖面图方式显示一种高强聚乙烯碳纤维及芳纶牵伸热箱。高强聚乙烯碳 纤维及芳纶牵伸热箱由箱体、电加热器、离心风机(包括风叶6和电机7)、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。该高强聚乙烯碳纤维及芳 纶牵伸热箱具体包括风量分配调节阀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。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，再进入稳压室ll，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。 离心风机与电加热器13之间的通道中设置有涡壳导流板9。该涡壳导流板9为 弯曲的、带有一定弧度的板。经过加热后的热风温度实际是不均匀的，通过热风混合罩(3) 初步混合后再吸入风叶(6)中充分混合，这样才能使送出的热风温度比较均匀，达到使用 要求。电加热器13加热后的热气体经下列回路进行循环涡壳导流板9-热风混合罩3-离 心风机_循环风出口 14-静压室12-稳压室11-传热导风板16-丝束工作室-循环风进口is-电加热器13-离心风机，往复循环，这样可使箱体内温度均匀(±rc)，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。 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。 以上结构经多次试验，通过测试数据及实际生产现场情况看，其结构性是合理的， 能够使热箱各点温度均匀性达到±rC。该结构形式热箱在仪征化纤300T/年高强高模生 产线中已经正常使用现场基本无毛丝断丝现象丝的强度达到34g/d，模量1200g/d。而 目前其他结构形式的热箱内部温度误差比较大，生产过程中毛丝，断丝现象严重，丝的强度 只能达到27g/d左右。权利要求一种高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，包括箱体和箱盖，电加热器(13)，离心风机，进丝口，出丝口，循环风出口(14)与循环风进口(15)构成，进丝口与出丝口分别设在箱体的侧壁上，其特征在于电加热器(13)安装在离心风机风叶(6)的进风侧，离心风机风叶(6)的进风口与电加热器(13)之间用通道连接。2. 根据权利要求1所述的高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其特征在于所述离心 风机的风叶(6)安装在箱体的中间位置。3. 根据权利要求1所述的高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其特征在于所述离心 风机风叶(6)与电加热器(13)之间的通道中设置有涡壳导流板(9)。4. 根据权利要求1所述的高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其特征在于所述风叶 (6)进风口上端设置有热风混合罩(3)。5. 根据权利要求1所述的高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，其特征在于所述离心风机与循环风出口 (14)之间的通道中设置有涡壳导流板(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强聚乙烯、碳纤维及芳纶牵伸热箱，包括箱体和箱盖，电加热器（１３），离心风机，进丝口，出丝口，循环风出口（１４）与循环风进口（１５）构成，进丝口与出丝口分别设在箱体的侧壁上，其特征在于：电加热器（１３）安装在离心风机风叶（６）的进风侧，离心风机风叶（６）的进风口与电加热器（１３）之间用通道连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金德春，潘才标，孙春华，顾仁春，方学红，
申请(专利权)人：盐城金隆化纤机械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]