[发明专利]干热牵伸箱

说明书

技术领域

本发明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。 

背景技术

由于超高分子量聚乙烯纤维具有高强度、高模量、低密度的特点，因此其与碳纤维、芳纶并称当今世界三大高科技纤维。由于它分子量极高，主链结合好，取向度、结晶度高，因此它的强度为当今所有纤维之最，以它强度高(同等重量条件下相当于优质钢丝的8倍)、模量高(1300g/d)，在高级轻质复合材料中显示出极大的优势，被广泛应用于国防军需装备，如防弹背心、头盔和轻质装甲，以及民用船帆、缆绳、降落伞和滤材等方面。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。 

一般牵伸箱的长度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，因冷空气来进入热箱中，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，但温度降应该较小。虽然采取各种补偿方法，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。在拉伸温度过低时，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问题。 

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。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种干热牵伸箱，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，从而提高高强聚乙烯纤维、碳纤维及芳纶产品的质量。 

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：干热牵伸箱，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，离心风机风叶的进风口与电加热器之间用通道连接。 

作为本发明的一种优选方案，所述干热牵伸箱内有至少一个静压室和至少一个稳压室，循环风出口与静压室(相连通，静压室通过内置可调风量分配调节阀与稳压室连通，所述内置可调风量分配调节阀是可以调节的，以改变静压室与稳压室之间连接通道的大小。 

作为本发明的一种优选方案，所述内置可调风量分配调节阀是由滑动固定螺栓与挡板的构成的，通过调整滑动固定螺栓以改变挡板的位置。 

作为本发明的一种优选方案，所述风叶进风口上端设置有热风混合罩。箱体内部的循环气体通过循环风进口吸入后经过加热器加热，经过加热后的热风的温度实际是不均匀的，必须通过热风进口送至热风混合罩进行初步混合后再吸入风叶，通过风叶的高速旋转使热风得到充分的混合送至循环出风口。 

作为本发明的一种优选方案，所述离心风机的风叶安装在箱体的中间位置。 

作为本发明的一种优选方案，所述离心风机风叶与电加热器之间的通道中设置有涡壳导流板。该涡壳导流板一般为弯曲的、带有一定弧度的板。 

作为本发明的一种优选方案，所述离心风机与循环风出口之间的通道中设置有涡壳导流板。 

作为本发明的一种优选方案，所述稳压室上端为开孔的传热导风板。 

作为本发明的一种优选方案，所述电加热器装在法兰式保温盒内，再插入箱体风道内与箱体固定。