[发明专利]一种芳纶高温定型机

说明书

技术领域

本发明涉及一种化纤行业超强高分子纤维的热定型设备，特别是一种芳纶高温定型机。

背景技术

目前高性能纤维在各行各业的应用越来越普及，对国民经济的影响也越来越显著。芳纶作为超强高分子纤维的代表，具有卓越的耐热阻燃性、电绝缘型以及良好的纺织性能，已经成为先进防护材料和结构材料的重要原料。在芳纶的生产过程中，对丝束的松驰式高温定型是提高芳纶制品综合性能的关键工序。根据资料显示，国内现行的芳纶生产线上还未见配备松弛式定型工序，主要原因是，国内的各种松驰式热定型机的最高定型温度为260℃，而芳纶的定型温度要求为400℃左右，目前还没有松驰式定型温度超过260℃的高温定型机；现有的采用蒸汽加热的定型设备，其最高温度不超过200℃，达不到芳纶定型工艺的要求，而目前采用圆形电加热管的定型设备，虽然能够达到芳纶丝束热定型的温度，但箱体内的热循环风机所产生的循环风会将丝束吹散，无法实现芳纶高温松式定型过程中要保证芳纶丝束不分散的要求；现行松式定型机的输送带承受的极限温度是260℃，无法满足芳纶生产400℃的高温要求；芳纶生产对温度的均匀性要求较高，一般要保证±1℃，现有的热定型机存在箱体内的热量可以从丝束进出口处外泄现象，造成箱体前后两侧的温度与中部的温度相差较大，达不到芳纶丝束松式高温热定型的要求；芳纶纤维的表面在400℃左右极易氧化，造成丝束色泽的差异，目前的松式热定型工艺达不到芳纶生产的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种芳纶高温定型机，该机不仅能够满足芳纶生产过程中对丝束松驰状态下高温热定型的工艺要求，而且节约能源。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是，一种芳纶高温定型机，由帘网输送机构、导丝机构、加热机构、氮气循环与控制机构、温度控制与保持系统、机架等构成。帘网输送机构由帘网电动辊、帘网从动轮、帘网托架和金属帘网构成，帘网电动辊安装在出口端，帘网从动轮安装在进口端，金属帘网平铺在水平托架上受帘网电动辊和从动轮的驱动。所述导丝机构由导丝板和出丝辊构成，导丝板固定在进口端上方的导丝板支架上，导丝板下端口位于帘网输送带的中央，出丝辊安装在出口端紧靠机箱外壳的位置。所述加热机构由加热器、循环风机、热风管道、温度均化器组成，加热器、循环风机安装在机箱外壳内、内箱体外，加热器安装在循环风机前端，并通过热风管道与内箱体内的上温度均化腔相连通，下温度缓冲腔通过热风管道与风机相连形成热风的循环。所述的氮气循环与控制机构包括安装在机箱外壳外的氮气发生器、氮气控制阀，氮气管道直接与加热器和循环风机之间热风管道连通，氮气控制阀安装在氮气发生器出口的管道上。所述温度控制与保持系统包括安装在内箱体内侧和隔舱板内壁的隔热板、分布在恒温区域内的多个温度传感器、安装在箱体前后隔舱板外的阻热风帘和箱体外壳外面的温度控制器组成。所述的机架由机箱、前后隔舱板、可调式机脚组成，可调式机脚可以进行机箱高度的调整。

所述芳纶高温定型机水平方向安装。

所述帘网从动轮可以沿水平方向移动。

所述金属帘网呈筛孔状，金属帘网的铺丝表面光滑平整。

所述导丝板的上半部分面向定型机的长度方向，下半部分面向定型机的宽度方向，上下导丝面相差90°。

所述温度均化器包括上温度均化腔、上温度均化板、下温度缓冲板和下温度缓冲腔，上温度均化板至少设三层，板与板之间留有间隙；下温度缓冲板至少设两层，板与板之间亦留有间隙。

所述热风管道外面裹有保温层。

所述阻热风帘安装位置尽量靠近铺丝层和金属帘网。

所述氮气控制阀门可以根据丝束定型的质量调节阀门开口的大小。

本发明有益的技术效果在于：

1.由于采用落差式丝束自重铺丝机构，即丝束依靠重力直接从导丝板上滑下，均匀地铺在输送带上，取代了常规的动力导丝架，节省了能源动力。

2.芳纶高温定型机的工作温度为400℃，高于目前常规松式定型机输送带承受的极限温度260℃，因此，采用金属帘网作为输送带，能够承受400℃以上的高温。

3.在400℃高温下定型，芳纶纤维的表面在空气中易被氧化，在加热管道中填充氮气，使高温区域中的氮气浓度增加，可以防止高温下芳纶纤维的氧化。

4.采用温度均化器，并在高温区域进出丝束的两个端口处设置阻热风帘，保证芳纶纤维定型区域内温度的均匀性，工作温度的控制精度达到400±1℃。