[發(fā)明專利]一種纖維的熱增強(qiáng)設(shè)備以及熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010066001.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN111155181B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅培棟;施彬彬;羅艇;宋丹;夏于旻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波海格拉新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): D01D10/02
• 分類號(hào): D01D10/02
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 封喜彥;胡晶

本發(fā)明公開了一種纖維的熱增強(qiáng)設(shè)備，包括依次設(shè)置并連通的靜態(tài)熱處理段、拉伸熱處理段及冷卻段，所述靜態(tài)熱處理段、所述拉伸熱處理段、所述冷卻段內(nèi)部均提供干燥的熱處理氣體氛圍，并且，所述靜態(tài)熱處理段用于對(duì)放置在其內(nèi)的成卷的纖維進(jìn)行靜態(tài)熱處理，所述拉伸熱處理段內(nèi)部具有拉伸裝置，所述拉伸裝置用于在所述拉伸熱處理段的內(nèi)部對(duì)經(jīng)靜態(tài)熱處理后的所述纖維的絲束進(jìn)行拉伸熱處理，所述冷卻段用于對(duì)拉伸熱處理后的所述纖維的絲束進(jìn)行冷卻處理。本發(fā)明還公開了一種纖維的熱處理方法。采用高強(qiáng)原纖維在發(fā)明的熱增強(qiáng)設(shè)備中進(jìn)行熱增強(qiáng)，其13.5小時(shí)就能產(chǎn)出強(qiáng)度為27.4cN/dtex，且耐磨性好，絲束強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯差異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種纖維熱增強(qiáng)設(shè)備，適用于聚芳酯纖維的熱處理工序。

背景技術(shù)

聚芳酯纖維是一種以熱致型液晶聚合物(TLCP)為原料經(jīng)紡絲而成的，后經(jīng)熱增強(qiáng)使其具有超高的強(qiáng)度及模量，廣泛應(yīng)用在電子電器，安全防護(hù)及航空航天領(lǐng)域，使之國(guó)產(chǎn)化具有重要意義。目前國(guó)際上商品化的聚芳酯纖維只有日本可樂(lè)麗的Vectran等新近推出的聚芳酯纖維，據(jù)相關(guān)資料顯示，其基本為卷裝熱增強(qiáng)形式，其纖維成分略有差別，強(qiáng)度模量等物性也有差別，產(chǎn)品性能不夠均一。而國(guó)內(nèi)聚芳酯纖維研發(fā)還停留在實(shí)驗(yàn)階段，尚未有大規(guī)模工業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)。

現(xiàn)有的熱增強(qiáng)設(shè)備有：1、卷裝熱增強(qiáng)，其通過(guò)將纖維卷裝成型，放置在高溫烘箱內(nèi)進(jìn)行熱增強(qiáng)。2、在線熱增強(qiáng)，將纖維單束通過(guò)一個(gè)加熱通道。

卷裝熱增強(qiáng)由于其需卷裝成型，其主要目的是為了提高產(chǎn)量，卷裝會(huì)導(dǎo)致絲束堆積，從而影響熱增強(qiáng)反應(yīng)程度，反應(yīng)的均勻性也受到較大的考驗(yàn)，出現(xiàn)內(nèi)外圈強(qiáng)度不均勻，絲束要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)才能達(dá)到理想的強(qiáng)度。在線熱增強(qiáng)絲束由于設(shè)備的局限，全程將絲束成束通過(guò)熱增強(qiáng)反應(yīng)器，生產(chǎn)的纖維品質(zhì)均勻，但產(chǎn)量低下。

因此為打破國(guó)外壟斷，自主探索聚芳酯纖維的熱增強(qiáng)設(shè)備及方式，生產(chǎn)一種制備具備高強(qiáng)高模及高均一穩(wěn)定性的聚芳酯顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種纖維的熱增強(qiáng)設(shè)備以及熱處理方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種纖維的熱增強(qiáng)設(shè)備，包括依次設(shè)置并連通的靜態(tài)熱處理段、拉伸熱處理段及冷卻段，所述靜態(tài)熱處理段和拉伸熱處理段內(nèi)部均提供干燥的熱處理氣體氛圍，所述氣體為惰性氣體或空氣；并且，所述靜態(tài)熱處理段用于對(duì)放置在其內(nèi)的成卷的纖維進(jìn)行靜態(tài)熱處理，所述拉伸熱處理段內(nèi)部具有拉伸裝置，所述拉伸裝置用于在所述拉伸熱處理段的內(nèi)部對(duì)經(jīng)靜態(tài)熱處理后的所述纖維的絲束進(jìn)行拉伸熱處理，所述冷卻段用于對(duì)拉伸熱處理后的絲束進(jìn)行冷卻處理。

在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述靜態(tài)熱處理段主要包括預(yù)加熱反應(yīng)箱體，所述拉伸熱處理段主要包括拉伸段管路，所述冷卻段主要包括冷卻通路，其中，所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體設(shè)有通入干燥氣體的管路，所述拉伸段管路管路內(nèi)設(shè)置有多個(gè)拉伸裝置，多個(gè)所述拉伸裝置并聯(lián)設(shè)置，所述拉伸裝置為拉伸輥，拉伸輥固定在拉伸段管路的內(nèi)壁上；所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體、所述拉伸段管路以及所述冷卻通路間連通。所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體的預(yù)加熱，是相對(duì)于后端拉伸段管路內(nèi)的拉伸熱處理而言為預(yù)加熱。

優(yōu)選的，所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體包括一端面，所述拉伸段管路包括一兩端開口的長(zhǎng)直形圓管，所述長(zhǎng)直形圓管一端固定于所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體的端面上，所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體的端面設(shè)有第一通孔；所述冷卻通路包括一半封閉端面，所述長(zhǎng)直形圓管另一端固定于所述冷卻通路的半封閉端面上，所述冷卻通路的半封閉端面設(shè)有第二通孔；所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體、所述拉伸段管路之間通過(guò)所述第一通孔連通，所述拉伸段管路、所述冷卻通路之間通過(guò)所述第二通孔連通，所述冷卻通路還包括一絲束出口。

優(yōu)選的，所述拉伸段管路的徑向尺寸小于所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體的徑向尺寸，當(dāng)所述預(yù)加熱反應(yīng)箱體為一圓筒體時(shí)，拉伸段管路的端面固定在預(yù)加熱反應(yīng)箱體的端面上，拉伸段管路的徑向尺寸小于預(yù)加熱反應(yīng)箱體的徑向尺寸。這樣設(shè)置可以縮小拉伸熱處理段的體積，減少惰性氣體的用量，降低能耗。