[发明专利]一种超高分子量聚乙烯纤维拉伸设备及工艺

说明书

一种超高分子量聚乙烯纤维拉伸设备及工艺，属于超高分子量聚乙烯纤维拉伸技术领域，其中的拉伸设备包括拉伸箱体，拉伸箱体内设置有可实现多级拉伸的拉伸辊组和将拉伸辊组外周包覆的保温罩，保温罩与拉伸辊组之间围成多个封闭式的温控腔室，每个温控腔室内均设置有循环温控系统，本发明的有益效果是，本发明使纤维在一个拉伸甬道内进行分区精准加热的同时可实现多级牵伸，有效缩短了拉伸区间，减小了设备占地面积，提高了纤维拉伸的有效性与均匀性，进一步提升纤维的强度。

技术领域

本发明涉及超高分子量聚乙烯纤维拉伸技术领域，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯纤维拉伸设备及工艺。

背景技术

在超高分子量聚乙烯纤维生产过程中，超倍拉伸可以算是超高分子量聚乙烯纤维制取的核心，初生纤维只有在经过一定牵伸比的超倍拉伸之后才能展现出其高强度、高模量、高取向度以及高结晶度等优异的物理化学特性，但超倍拉伸工艺所需的机器组件很长。

众所周知，国内目前所熟知的超倍拉伸，均是采用3到5级制，即几组拉伸热箱与牵伸辊轮组合形成。这种方法不仅拉伸甬道长，占地面积大，日常生产巡查排异费时费力，可操控性差，而且对纤维的条干均匀度是不利的。由于纤维在拉伸过程中，较长的拉伸甬道更容易让初生纤维出现细颈现象，这就使得每一根纤维出现粗细不均的现象被一定程度的放大，严重影响纤维的物理性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超高分子量聚乙烯纤维拉伸设备及工艺，使纤维在一个拉伸甬道内进行分区精准加热的同时可实现多级牵伸，可有效缩短拉伸区间，减小设备占地面积，提高纤维拉伸的有效性与均匀性，进一步提升纤维的强度。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述超高分子量聚乙烯纤维拉伸设备，包括拉伸箱体，所述拉伸箱体内设置有可实现多级拉伸的拉伸辊组和将拉伸辊组外周包覆的保温罩，所述保温罩与拉伸辊组之间围成多个封闭式的温控腔室，每个温控腔室内均设置有循环温控系统。

所述拉伸辊组包括多个拉伸辊，多个拉伸辊设置有上下两排且两排拉伸辊交错布置，每个拉伸辊的连接轴伸出拉伸箱体后与对应的驱动电机相连；所述拉伸辊设置为空心辊，所述拉伸辊内设置有加热模块和温度检测模块，所述温度检测模块通过PLC控制单元与加热模块相连。

所述拉伸辊组还包括设置在所述拉伸箱体上下两端的多个升降压辊，每个升降压辊的辊面与所述拉伸辊的辊面滚动相连。

所述保温罩包括包覆在上排拉伸辊上的保温罩体Ⅰ和包覆在下排拉伸辊上的保温罩体Ⅱ，所述保温罩体Ⅰ和保温罩体Ⅱ的一端设置有进丝口，所述保温罩体Ⅰ和保温罩体Ⅱ的另一端设置有出丝口；所述拉伸箱体包括传动侧和操作侧，所述传动侧与所述保温罩的一侧相连，所述操作侧安装有透明保温门，所述透明保温门内侧通过可翻转的软质密封帘与所述保温罩的另一侧相连。

所述保温罩体Ⅰ和保温罩体Ⅱ与所述拉伸辊的辊面相隔一段距离，所述保温罩体Ⅰ的下端设置有多个与下排拉伸辊相对的下凸部，所述下凸部的端部安装与下排拉伸辊滚动相连的阻风辊；所述保温罩体Ⅱ的上端设置有多个与上排拉伸辊相对的上凸部，所述上凸部的端部安装与上排拉伸辊滚动相连的阻风辊。

所述保温罩、相邻两个阻风辊、拉伸辊组与所述拉伸箱体之间围成所述温控腔室，所述温控腔室内设置所述循环温控系统。

所述循环温控系统包括分别设置在所述温控腔室上下两侧的两个温控装置，所述温控腔室被纤维丝分割成两个温控子腔室，每个温控子腔室内设置所述温控装置，两个所述温控装置相配合以向所述温控腔室内循环吹风。

所述温控装置包括设置在所述温控子腔室内的温度检测单元，所述温度检测单元通过PLC控制单元与调温吹风单元相连，所述调温吹风单元通过吸风管道和吹风管道与所述温控子腔室相连通。