[發(fā)明專利]一種高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲設備及其紡絲工藝

無效

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• 申請日: 2011-08-09
• 公開（公告）號: CN102286792A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 李夑平
• 申請（專利權）人: 山東愛地高分子材料有限公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D4/00;D01D1/10
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發(fā)明涉及一種高分子材料紡絲設備，具體涉及一種應用于高性能高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲設備。本發(fā)明還涉及上述高強高模超高分子量聚乙烯纖維的紡絲工藝。

背景技術

高強聚乙烯纖維，也稱超高分子量聚乙烯纖維，是采用分子量在100萬以上的超高分子量聚乙烯生產的具有高強度和模量的合成纖維材料。在國際上，高強聚乙烯纖維、芳綸、碳纖維被稱之為三大高性能纖維材料。其中超高分子量聚乙烯纖維因具有高強度、高模量、低密度的特點，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭與防御裝備、宇航與航空方面發(fā)揮了極其重要的作用，在民用領域也得到了越來越廣泛的應用。上述超高分子量聚乙烯纖維的生產方法主要是采用雙螺桿擠出機進行紡絲。

中國專利95111657.6公開了一種超高強聚乙烯纖維紡絲裝置，其包括壓力溶解釜通過管道及壓力中間槽連接至雙螺桿擠出機的入口，雙螺桿擠出機的出口通過管道接計量泵的入口，計量泵出口通過管道接過濾器的入口，過濾器的出口通過管道接噴絲板。該方案由雙螺桿擠出機進行脫泡，適宜于工業(yè)化的連續(xù)生產；但是采用此種生產方案，由于其過濾器的過濾能力以及噴絲板生產能力的限制，單機產能只能在年產量100噸以下。現(xiàn)有單過濾室過濾器需提高過濾精度才能滿足大纖度纖維的生產，而過濾精度的提高會限制生產效率，難以實現(xiàn)規(guī)模化生產。

中國專利CN200520048119.2公開了一種新型的高強高模聚乙烯纖維紡絲機組，包括儲料桶、擠出機、過濾增壓裝置和冷凍浴槽，置于地面上的溶劑儲罐通過管道依此與輸送計量泵和高位的儲料桶相連，儲料桶通過進料漏斗連接到擠出機的入口，擠出機依此連接增壓過濾裝置、紡絲箱及紡絲組件、冷卻浴槽，再與落絲輥和盛絲桶連接，盛絲桶位于落絲輥的下方。該方案加強了超高分子量聚乙烯溶液的過濾，從而提高了纖維質量；但該方案也是只采用一臺雙螺桿擠出機配備通用噴絲板、單過濾器，其產量依然受到限制，單機產能只能在100噸/年以內。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種可以大幅度提高紡絲的單機生產能力、發(fā)揮擠出機潛在產能的高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲設備。

本發(fā)明同時提供了一種可以大幅度提高紡絲的單機生產能力、發(fā)揮擠出機潛在產能的高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲工藝。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲設備，所述紡絲設備包括大擠出量螺桿機、設置于該大擠出量螺桿機的噴嘴處的組合噴絲板，所述組合噴絲板包括至少兩個并排聯(lián)接的噴絲板，每相鄰兩個噴絲板之間設置一個間隔板。

更佳地，所述的高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲設備還包括設置于大擠出量螺桿機與組合噴絲板之間的多過濾室過濾器，該多過濾室過濾器包括至少兩個過濾室，每個過濾室的入口和出口各設置一個閥門。

更佳地，所述的高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲設備還包括溫度調節(jié)裝置，該溫度調節(jié)裝置包括設置于大擠出量螺桿機的機頭的溫度傳感器、與該溫度傳感器電性聯(lián)接的控制器、與該控制器電性聯(lián)接的功率調節(jié)器、設置于機頭并對機頭進行溫度調節(jié)的加熱裝置，所述功率調節(jié)器與所述加熱裝置電性聯(lián)接并輸出控制信號給加熱裝置。

本發(fā)明還提供一種高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲工藝，使用上述的高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲設備，該紡絲工藝包括以下步驟：設定紡絲工藝環(huán)境標準溫度范圍；檢測并反饋實際環(huán)境溫度；如果實際環(huán)境溫度超出標準溫度范圍，對實際環(huán)境溫度進行調節(jié)，否則繼續(xù)檢測并反饋實際環(huán)境溫度。

更佳地，所述環(huán)境標準溫度范圍是標準溫度設定值±5℃。

本發(fā)明還提供另外一種高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲工藝，使用上述的高強高模超高分子量聚乙烯纖維紡絲設備，該紡絲工藝包括以下步驟：設定紡絲工藝機頭標準溫度范圍；檢測并反饋實際機頭溫度；如果實際機頭溫度超出標準溫度范圍，對實際機頭溫度進行調節(jié)，否則繼續(xù)檢測并反饋實際機頭溫度；所述環(huán)境標準溫度范圍是環(huán)境標準溫度設定值±5℃。

本發(fā)明的有益效果是：使用組合噴絲板，當需要生產小纖度紡絲時，不需要限制擠出量就可以繼續(xù)生產，充分利用了擠出機螺桿的產能，節(jié)約能源，降低設備工時成本和生產成本；大大提高了單機產能，實現(xiàn)了單線產能100-400噸/年的能力。