[發明專利]一種基于熔體紡絲法生產高性能纖維的前紡設備及其工藝

在審

• 申請號: 201810558045.9
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108754643A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 陳榮森;陳煒
• 申請（專利權）人: 江西華圓機電有限公司
• 主分類號: D01D5/08
• 分類號: D01D5/08;D01D5/092;D01D5/16;D01D1/10;D01D1/09;D01D10/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 趙艾亮

本發明提供了一種基于熔體紡絲法生產高性能纖維的前紡設備，該前紡設備依次包括儲料倉、螺桿擠壓機、預過濾器、增壓泵、紡絲箱、氮氣加熱管、熱牽伸部件、側吹風部件、上油裝置、導絲輥和卷繞機。本發明還提供了一種基于熔體紡絲法生產高性能纖維的前紡工藝。本發明通過改進設備及工藝，可使生產出的高性能特種纖維品質更好，更利于市場的應用和推廣。

技術領域

本發明屬于熔體紡絲技術領域，具體是涉及一種基于熔體紡絲法生產高性能纖維的前紡設備及其工藝。

背景技術

目前高性能特種纖維主要有間位芳酰胺纖維(又稱PMIA纖維，芳綸1313纖維)和對位芳酰胺纖維(又稱PPTA纖維，芳綸1414纖維)，這兩種纖維可用于制成漁網、防彈服、體育用品、剎車片、光導纖維級顯示材料等，還可用于制成薄膜，軟質印刷線路板、食品包裝等。但是，這兩種纖維的制備設備結構比較復雜，占地面積大，制備工藝流程比較長，人力物力消耗大，且對自然環境有一定的污染，這些不利因素都嚴重影響了高性能特種纖維在以上領域的應用和推廣。

發明內容

針對上述現有技術，本發明要解決的技術問題在于提供一種制備設備的結構更加簡單緊湊，制備工藝流程更少更節能且無環境污染的基于熔體紡絲法生產高性能特種纖維的前紡設備及其工藝。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于熔體紡絲法生產高性能纖維的前紡設備，該前紡設備依次包括儲料倉、螺桿擠壓機、預過濾器、增壓泵、紡絲箱、氮氣加熱管、熱牽伸部件、側吹風部件、上油裝置、導絲輥和卷繞機，所述熱牽伸部件包括熱牽伸箱、牽伸輥、熱牽伸機架、加熱器一、風機一、加熱進氣管、加熱回氣管、上補氣管、下補氣管、牽伸箱進氣管和牽伸箱回氣管，所述風機一的出氣口與所述加熱器一的進氣口連接，所述加熱器一的出氣口分別與所述加熱進氣管、上補氣管、牽伸箱進氣管以及下補氣管的一端連接，所述加熱進氣管及上補氣管的另一端均與所述氮氣加熱管連接，所述牽伸箱進氣管及下補氣管的另一端均與所述熱牽伸箱連接，所述風機一的進氣口分別與所述加熱回氣管及牽伸箱回氣管的一端連接，所述加熱回氣管和牽伸箱回氣管的另一端分別與所述氮氣加熱管和熱牽伸箱連接，所述側吹風部件包括風機二、交換器、加熱器二、側吹風進管和側吹風甬道，所述紡絲箱內設置有熔體管路、計量泵和紡絲組件。

本發明還提供一種基于熔體紡絲法生產高性能纖維的前紡工藝，該前紡工藝包括以下步驟：

1)將原材料液晶聚合物置于干燥設備中，待干燥達到要求后將其自動導入儲料倉中；

2)將已干燥的原材料自儲料倉導入螺桿擠壓機進行熔融直至變成液晶聚合物熔體；

3)將熔體導入預過濾器中，待過濾出熔體中的雜質后經由螺桿擠壓機推入增壓泵中；

4)進入增壓泵的熔體通過調控增壓泵的轉數、改變增壓泵的出口壓力，準確而定量地將其供給紡絲箱；

5)從增壓泵導出的熔體經由紡絲箱內的熔體管路均勻地分配到紡絲箱內的各個計量泵，再由計量泵精確地供給紡絲箱內的各個紡絲組件，然后再由紡絲組件上的噴頭將熔體擠成絲條；

6)將絲條導入氮氣加熱管中，然后在一定加熱溫度及熱牽伸部件的預牽伸作用下將絲條成型為一種柔性絲束；

7)將絲束導入熱牽伸部件內的熱牽伸箱進行多道牽伸直至使絲束的分子排列產生變化；

8)將絲束導入側吹風甬道中，然后在一定溫度下使分子排列好的絲束冷卻成型；

9)將冷卻成型后的絲束通過上油使其軟化，并使絲束中的若干條單絲不易散開；

10)將已上油的絲束通過導絲輥的牽引使其具有一定的張力；

11)最后將絲束通過卷繞機卷繞在筒管上，達到一定重量后卸下筒管轉后紡設備進行加工。

更進一步，所述步驟1)中液晶聚合物中的水分濃度低于50ppm。