高强高模聚乙烯纤维的收集方法以及收集设备技术

本发明专利技术公开了一种高强高模聚乙烯纤维的收集方法，包括以下步骤：提供收集桶；以适当的角速度持续转动所述收集桶；向所述收集桶中输送所述高强高模聚乙烯纤维，同时，摆动所述高强高模聚乙烯纤维，使其围绕其基准下落位置并沿所述收集桶的径向振动。本发明专利技术还提供了一种实施上述收集方法的收集设备。按照上述收集方式，不断落入所述收集桶的高强高模聚乙烯纤维可以首先在收集桶的径向上分布，当某一径向上分布较多的纤维后可以转动所述收集桶以使所述纤维在其它径向上继续分布，因此，所述收集桶可以以较慢的角速度转动，收集到的高强高模聚乙烯纤维的捻度因此较低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维收集方法，特别涉及一种高强高模聚乙烯(HSHMPE)纤维的收集方法。本专利技术还提供一种高强高模聚乙烯纤 维的收集设备。
技术介绍
高强高模聚乙烯纤维(下文简称聚乙烯纤维)也称超高分子量聚 乙烯(UHMWPE)纤维或者伸长链(ECPE)聚乙烯纤维，是指相对 分子质量在(l ~6>106的聚乙烯，经纺丝-超拉伸后制成的超高分子质 量聚乙烯纤维。聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶(KevLar)纤维之后广泛应用的高 性能纤维；高强高模聚乙烯纤维复合材料(下文简称聚乙烯纤维复合 材料)与其它纤维增强复合材料相比，具有质量轻、耐冲击、介电性 能高等优点，在现代化战争和航空航天、海域防御、武器装备等领域 发挥着举足轻重的作用。同时，该纤维在汽车、船舶、医疗器械、体育运动器材等领域亦有广阔的应用前景。因此，聚乙烯纤维复合材料 自问世起就倍受重视，发展很快。通常采用冻胶法纺丝工艺来制备聚乙烯纤维。所述冻胶法纺丝工 艺过程大体包括溶胀溶解、纺丝、骤冷冻胶、萃取、干燥、热拉伸等 步骤；其中，骤冷冻胶步骤之后将形成高强高模聚乙烯初生纤维(也 叫冻胶丝，可以简称聚乙烯纤维)，需要将上述聚乙烯纤维有序地收集， 进而方便、安全地送入下道工序，进行萃取、干燥、热拉伸等后续操 作。可以采用如下方法完成聚乙烯纤维的收集聚乙烯纤维在初步形成之后首先将大体水平运动，可通过位置固 定的纤维导引支架将其支撑；所述纤维导引支架的设置位置还可以决 定所述聚乙烯纤维的基准下落位置。所谓基准下落位置，是指所述聚 乙烯纤维由水平运动转为竖直下落运动时的位置；在没有外力干涉的情况下，所述聚乙烯纤维将落在该基准下落位置的正下方。在上述基准下落位置的下方设置收集桶，所述收集桶可以设置在 支撑座上并由该支撑座支撑，所述支撑座可以在电机等驱动装置的带 动下自转；因此，所述收集桶可以随所述支撑座一同转动。应当恰当 地设置所述收集桶在所述支撑座上的位置，使所述支撑座的旋转中心 与所述收集桶的中心轴相重合，这样可以实现所述收集桶绕其中心轴 的自转。此外，所述聚乙烯纤维的基准下落位置应当与所述收集桶的 中心轴相错离。由于所述收集桶不断绕其中心轴自转，而所述聚乙烯纤维不断沿 固定的下落位置(基准下落位置)下落，因此，以所述收集桶为参照， 所述聚乙烯纤维的运动是竖直向下的下落运动与围绕所述收集桶的圆 周运动的合运动，所以所述聚乙烯纤维可以大体以所述收集桶的中心 轴为中心盘绕在所述收集桶中，从而完成了所述聚乙烯纤维的收集操 作。然而，通过上述方式收集的聚乙烯纤维存在打捻严重的问题；所 谓打捻是指所述聚乙烯纤维沿自身周向发生转动的现象。轻微的打捻 现象是可以接受的，但是，如果打捻现象过于严重(捻度高)，将对聚 乙烯纤维的性能产生不利影响。依照上述收集方式所收集的高强高模聚乙烯纤维，至少在每个等 于所述收集桶横截面周长的长度上就会打一次捻(即沿自身周向旋转 一周)，因此打捻现象过于严重，这将显著损害高强高模聚乙烯纤维成 品的性能。此外，在上述收集方式中，由于所述高强高模聚乙烯纤维绕所述 收集桶的周向分布，所以其容易堆叠成筒状，也即容易在所述收集桶 的中部形成较大的空腔，所述收集桶的利用率因此较低，从而导致所 述收集桶的更换频率较高。因此，如何降低所述高强高模聚乙烯纤维收集过程中产生的打捻 现象、如何提高所述收集桶的利用率，是本领域技术人员目前需要解 决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种收集方法，用于高强高模聚乙烯纤维的 收集，该收集方法能够有效降低所述高强高模聚乙烯纤维收集过程中 所产生的打捻现象，并能够显著提高所述收集桶的利用率。本专利技术的 另 一 目的是提供一种用于高强高模聚乙烯纤维的收集设备。为解决上述技术问题，本专利技术提供 一 种高强高模聚乙烯纤维的收集设备，包括支撑座，能够在驱动装置的带动下以适当的速度水平 地自转；收集桶，放置于所述支撑座上，以便能够在所述支撑座的带 动下绕其中心轴转动；纤维导引支撑装置，设置于所述收集桶的上方， 用于支撑所述高强高模聚乙烯纤维并确定其基准下落位置；摆动装置， 带动所述高强高模聚乙烯纤维围绕上述基准下落位置并沿所述收集桶 的4圣向振动。优选地，所述纤维导引支撑装置位于所述收集桶中心轴的正上 方，以便所述收集桶的中心轴通过所述基准下落位置；所述高强高模 聚乙烯纤维的振幅略小于所述收集桶的半径。优选地，所述纤维导引支撑装置偏离所述收集桶的中心轴，以便 所述基准下落位置随之偏离所述收集桶的中心轴；所述基准下落位置 到所述收集桶的中心轴的距离，大于或者等于所述高强高模聚乙烯纤 维的振幅。优选地，所述高强高模聚乙烯纤维的振幅与所述收集桶半径之比 的范围为0.2至0.25。优选地，所述收集桶内的空间由隔板分隔为盛丝腔以及位于所述 盛丝腔下方的溶剂油收集腔；所述隔板具有通孔，以便连通所述盛丝 腔和溶剂油收集腔。本专利技术还提供一种高强高模聚乙烯纤维的收集方法，包括以下步骤11) 提供收集桶，所述收集桶位于所述高强高模聚乙烯纤维基准 下落位置的下方；12) 转动所述收集桶，使其绕其中心轴以适当的角速度持续自转；613)自上而下向所述收集桶中输送所述高强高模聚乙烯纤维；同时，摆动所述高强高模聚乙烯纤维，使其围绕上述基准下落位置并沿 所述收集桶的径向振动。优选地，步骤13)中所述高强高模聚乙烯纤维的振幅略小于所述 收集桶的半径；步骤11 )后还包括步骤21 ):调整所述收集桶所处的 位置，使其中心轴通过上述基准下落位置。优选地，步骤13)中所述高强高模聚乙烯纤维的振幅小于或者等 于所述基准下落位置到所述收集桶中心轴的距离；步骤11 )后还包括步骤31):调整所述收集桶所处的位置，使上述基准下落位置偏离所 述收集桶的中心轴。优选地，步骤13)中所述高强高模聚乙烯纤维的振幅与所述收集 桶半径之比的范围为0.2至0.25。相对上述
技术介绍
，本专利技术所提供的收集方法以及收集装置在收 集高强高模聚乙烯纤维时，该纤维相对于所述收集桶的运动不再仅是 下落运动与圓周运动的合运动，而是上述下落运动、圆周运动与沿所 述收集桶径向的谐波运动三者的合运动。加入所述谐波运动之后，不断落入所述收集桶的高强高模聚乙烯 纤维可以首先在所述收集桶的径向上分布，当某一径向上分布较多的 纤维后通过所述收集桶的转动可以使所述纤维在其它径向上继续分 布，因此，所述收集桶可以以较慢的转速(比如可以三分钟旋转一周) 转动，而不影响高强高模聚乙烯纤维的收集能力。同等收集能力下， 所收集到的高强高模聚乙烯纤维的捻度决定于所述收集桶的转速(角 速度)，所述收集桶的转速越大，单位长度高强高模聚乙烯纤维中打捻 的次数越多，所述高强高模聚乙烯纤维的捻度也相应地越大。上述本专利技术所提供的收集方法以及收集装置能够在不影响收集 能力的前提下显著降低所述收集桶的转速(角速度)，因此，收集到的 高强高模聚乙烯纤维的捻度较低，有效地避免了较高捻度对高强高模 聚乙烯纤维成品性能所带来的不利影响。此外，加入所述谐波运动之后，不断落入所述收集桶的高强高模聚乙烯纤维在所述收集桶径向上的分布较广，因此所述收集桶装满后 在其中部几乎没有空腔或者仅有较小的空腔，所述收集桶的利用率得 到显著地提高。 附图说明图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强高模聚乙烯纤维的收集设备，其特征在于，包括：　支撑座，能够在驱动装置的带动下以适当的速度水平地自转；　收集桶，放置于所述支撑座上，以便能够在所述支撑座的带动下绕其中心轴转动；　纤维导引支撑装置，设置于所述收集桶的上 方，用于支撑所述高强高模聚乙烯纤维并确定其基准下落位置；　摆动装置，带动所述高强高模聚乙烯纤维围绕上述基准下落位置并沿所述收集桶的径向振动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周成程，
申请(专利权)人：宁波荣溢化纤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]