超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種皮芯復合纖維設備，尤其涉及一種超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備。殼體的上部設有與殼體相固定的上蓋體，殼體中設有組件內腔，上蓋體的左端中設有與組件內腔相連通的超高分子量聚乙烯紡絲液物料進口，上蓋體的右端中設有與組件內腔相連通的超高分子量聚丙烯紡絲液物料進口，組件內腔的底部設有噴絲板組件，噴絲板組件的上方設有分配板組件。超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備提高產品的耐高溫、抗蠕變性能優良、截面粘結性能好。
【專利說明】超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種皮芯復合纖維設備，尤其涉及一種超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備。
【背景技術】
[0002]超高分子量聚乙烯纖維耐溫性低，較高溫度下使用時，強度、模量等力學性能指標大幅度降低，纖維制品壽命縮短。由于超高分子量聚乙烯纖維內部分子機構呈現伸直鏈結構，使該纖維在一定的溫度和外力下的蠕變現象明顯增大。高度有序的內部分子結構及非極性性質導致該纖維做為復合材料原料纖維使用時，與樹脂基體的界面粘結性不佳。例如，超高分子量聚乙烯纖維防彈復材料的抗沖擊性能不夠，因此，超高分子量聚乙烯纖維的上述缺陷，導致防彈材料、纜繩等產品具有一定的缺陷。
[0003]復合纖維是指由兩種或兩種以上聚合物，或具有不同性質的同一聚合物采用復合紡絲的方法制成的化學纖維，在纖維的截面上含有兩種或兩種以上不相混合的組份。按照結構劃分，常見的復合纖維有并列型、皮芯型、海島型、裂片型等。
[0004]超高分子量聚乙烯纖維一般是指相對分子質量在100萬以上的聚乙烯長絲。該纖維取向度高、結晶度高、模量高、密度低，具有優良的耐紫外線輻射、耐磨損、耐化學腐蝕、抗沖擊性等性能，是制作繩索、質防彈衣、輕質防彈頭盔、防彈復合材料的理想材料，在醫療器械、體育運動器械、航天航空結構材料等領域亦有廣闊的應用前景。
[0005]盡管超高分子量聚乙烯具有上述優異的性能，但其分子結構的缺陷及非極性性質，導致該纖維在應力作用下容易發生大分子間滑移，產生蠕變；耐溫性較差，在120°C環境下使用4小時后，其強度和模量僅僅為初始強度及模量的50% ;另外，分子鏈上無極性基團，表面光滑，導致界面粘結性能差。上述缺陷，限制了超高分子量聚乙烯纖維防彈領域、海事纜繩領域等的應用。
[0006]目前，改善超高分子量聚乙烯性能的常規的技術方案為:在超高分子量聚乙烯的紡絲液中添加納米微粒。例如:中國專利申請號為201210078324.8的文章超高分子量聚乙烯/石墨烯復合纖維的制備方法及其應用，所涉及是在超高分子量聚乙烯紡絲液中添加少量的納米級的石墨烯，用來提高超高分子量聚乙烯纖維的拉伸強度及樹脂基體的界面粘結性。
[0007]現有技術中，在超高分子量聚乙烯紡絲液中添加納米微粒可以改善纖維力學性能，但納米微粒添加物降低了紡絲液的流動性，紡絲難度增大；納米微粒易發生團聚現象，堵塞噴絲孔；其次，納米微粒在纖維內部使纖維聚集態結構中的弱點增多，外力下極易在微粒處形成斷裂點。上述限制了納米微粒在超高分子量聚乙烯纖維紡絲中的應用。
[0008]實用新型內容
[0009]本實用新型主要是解決現有技術中存在的不足，提供一種超高分子量聚丙烯為皮層，形成一個內腔，將超高分子量聚乙烯包裹在內部，得到一種以超高分子量聚丙烯為皮，超高分子量聚乙烯纖維為芯的皮芯復合纖維，的超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備。
[0010]本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
[0011]一種超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備，包括殼體，所述的殼體的上部設有與殼體相固定的上蓋體，所述的殼體中設有組件內腔，所述的上蓋體的左端中設有與組件內腔相連通的超高分子量聚乙烯紡絲液物料進口，所述的上蓋體的右端中設有與組件內腔相連通的超高分子量聚丙烯紡絲液物料進口，所述的組件內腔的底部設有噴絲板組件，所述的噴絲板組件的上方設有分配板組件，所述的分配板組件包括上分配板、中分配板和下分配板，所述的上分配板、中分配板和下分配板自上而下依次分布，所述的上分配板與中分配板間設有過濾網，所述的上分配板中設有超高分子量聚丙烯紡絲液導流口和超高分子量聚乙烯紡絲液導流口，所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口與超高分子量聚丙烯紡絲液物料進口相連通，所述的超高分子量聚乙烯紡絲液導流口與超高分子量聚乙烯紡絲液物料進口相連通，所述的下分配板中設有超高分子量聚丙烯紡絲液出液口和超高分子量聚乙烯紡絲液出液口，所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口通過中分配板與超高分子量聚丙烯紡絲液出液口相連通，所述的超高分子量聚乙烯紡絲液導流口通過中分配板與超高分子量聚乙烯紡絲液出液口相連通；所述的噴絲板組件包括噴絲上分配板、噴絲中分配板和噴絲下分配板，所述的噴絲上分配板、噴絲中分配板和噴絲下分配板自上而下依次分布，所述的噴絲上分配板中設有與超高分子量聚丙烯紡絲液出液口相連通的噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口，所述的噴絲上分配板中設有與超高分子量聚乙烯紡絲液出液口相連通的噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口，所述的噴絲下分配板中設有噴絲板導流槽、噴絲板環裝導流圈、噴絲板超高分子量聚乙烯導孔、噴絲孔和噴絲板導流圈，所述的噴絲板導流槽與噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口相連通，所述的噴絲板導流槽與噴絲板環裝導流圈相連通，所述的噴絲板環裝導流圈與噴絲孔相連通，所述的噴絲板導流圈與噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口相連通，所述的噴絲板導流圈與噴絲板超高分子量聚乙烯導孔相連通，所述的噴絲板超高分子量聚乙烯導孔的底端伸至噴絲孔中，所述的噴絲板導流槽通過噴絲中分配板與噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口相連通，所述的噴絲板導流圈通過噴絲中分配板與噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口相連通，所述的噴絲上分配板與噴絲中分配板間設有噴絲過濾網，所述的噴絲孔位于噴絲下分配板的底部。
[0012]作為優選，所述的分配板組件共有7層，7層分配板組件自上而下依次分配在組件內腔中，7層分配板組件的最后一層設在噴絲板組件的上部。
[0013]作為優選，所述的上分配板與過濾網間、中分配板與過濾網間分別設有鋁墊片，所述的噴絲上分配板與噴絲過濾網間、噴絲中分配板與噴絲過濾網間分別設有噴絲板鋁墊片，所述的上蓋體與殼體通過螺栓相固定。
[0014]作為優選，所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口、超高分子量聚乙烯紡絲液導流口、超高分子量聚丙烯紡絲液出液口、超高分子量聚乙烯紡絲液出液口、噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口和噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口分別呈傾斜狀分布。
[0015]因此，本實用新型的超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備，提高產品的耐高溫、抗蠕變性能優良、截面粘結性能好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型中專用設備的爆炸結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型中分配板組件的剖視結構示意圖；
[0018]圖3是本實用新型中噴絲板組件的的剖視結構示意圖；
[0019]圖4是本實用新型中專用設備的上蓋體剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面通過實施例，結構附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0021]實施例1:如圖1、圖2、圖3和圖4所不超聞分子量聚丙烯與超聞分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備，包括殼體3，所述的殼體3的上部設有與殼體3相固定的上蓋體4，所述的殼體I中設有組件內腔5，所述的上蓋體4的左端中設有與組件內腔5相連通的超高分子量聚乙烯紡絲液物料進口 6，所述的上蓋體4的右端中設有與組件內腔5相連通的超高分子量聚丙烯紡絲液物料進口 7，所述的組件內腔5的底部設有噴絲板組件8，所述的噴絲板組件8的上方設有分配板組件9，所述的分配板組件9包括上分配板10、中分配板11和下分配板12，所述的上分配板10、中分配板11和下分配板12自上而下依次分布，所述的上分配板10與中分配板11間設有過濾網13，所述的上分配板10中設有超高分子量聚丙烯紡絲液導流口 14和超高分子量聚乙烯紡絲液導流口 15，所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口 14與超高分子量聚丙烯紡絲液物料進口 7相連通，所述的超高分子量聚乙烯紡絲液導流口 15與超高分子量聚乙烯紡絲液物料進口 6相連通，所述的下分配板12中設有超高分子量聚丙烯紡絲液出液口 16和超高分子量聚乙烯紡絲液出液口 17，所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口 14通過中分配板11與超高分子量聚丙烯紡絲液出液口 16相連通，所述的超高分子量聚乙烯紡絲液導流口 15通過中分配板11與超高分子量聚乙烯紡絲液出液口 17相連通；所述的噴絲板組件8包括噴絲上分配板18、噴絲中分配板19和噴絲下分配板20，所述的噴絲上分配板18、噴絲中分配板19和噴絲下分配板20自上而下依次分布，所述的噴絲上分配板18中設有與超高分子量聚丙烯紡絲液出液口 16相連通的噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口 21，所述的噴絲上分配板18中設有與超高分子量聚乙烯紡絲液出液口 17相連通的噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口 22，所述的噴絲下分配板20中設有噴絲板導流槽23、噴絲板環裝導流圈24、噴絲板超高分子量聚乙烯導孔25、噴絲孔26和噴絲板導流圈27，所述的噴絲板導流槽23與噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口 21相連通，所述的噴絲板導流槽23與噴絲板環裝導流圈24相連通，所述的噴絲板環裝導流圈24與噴絲孔26相連通，所述的噴絲板導流圈24與噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口 22相連通，所述的噴絲板導流圈27與噴絲板超高分子量聚乙烯導孔25相連通，所述的噴絲板超高分子量聚乙烯導孔25的底端伸至噴絲孔26中，所述的噴絲板導流槽23通過噴絲中分配板19與噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口 21相連通，所述的噴絲板導流圈27通過噴絲中分配板19與噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口 22相連通，所述的噴絲上分配板18與噴絲中分配板19間設有噴絲過濾網28，所述的噴絲孔26位于噴絲下分配板20的底部。
[0022]所述的分配板組件9共有7層，7層分配板組件9自上而下依次分配在組件內腔5中，7層分配板組件9的最后一層設在噴絲板組件8的上部。
[0023]所述的上分配板10與過濾網13間、中分配板11與過濾網13間分別設有鋁墊片29，所述的噴絲上分配板18與噴絲過濾網28間、噴絲中分配板19與噴絲過濾網28間分別設有噴絲板鋁墊片30，所述的上蓋體4與殼體3通過螺栓相固定。
[0024]所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口 14、超高分子量聚乙烯紡絲液導流口 15、超高分子量聚丙烯紡絲液出液口 16、超高分子量聚乙烯紡絲液出液口 17、噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口 21和噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口 22分別呈傾斜狀分布。
【權利要求】
1.一種超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備，其特征在于:包括殼體(1)，所述的殼體(I)的上部設有與殼體(I)相固定的上蓋體(4)，所述的殼體(I)中設有組件內腔(5)，所述的上蓋體(4)的左端中設有與組件內腔(5)相連通的超高分子量聚乙烯紡絲液物料進口(6)，所述的上蓋體(4)的右端中設有與組件內腔(5)相連通的超高分子量聚丙烯紡絲液物料進口(7)，所述的組件內腔(5)的底部設有噴絲板組件(8)，所述的噴絲板組件(8)的上方設有分配板組件(9)，所述的分配板組件(9)包括上分配板(10)、中分配板(11)和下分配板(12)，所述的上分配板(10)、中分配板(11)和下分配板(12)自上而下依次分布，所述的上分配板(10)與中分配板(11)間設有過濾網(13)，所述的上分配板(10)中設有超高分子量聚丙烯紡絲液導流口(14)和超高分子量聚乙烯紡絲液導流口(15)，所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口( 14)與超高分子量聚丙烯紡絲液物料進口(7)相連通，所述的超高分子量聚乙烯紡絲液導流口(15)與超高分子量聚乙烯紡絲液物料進口(6)相連通，所述的下分配板(12)中設有超高分子量聚丙烯紡絲液出液口(16)和超高分子量聚乙烯紡絲液出液口( 17)，所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口( 14)通過中分配板(11)與超高分子量聚丙烯紡絲液出液口(16)相連通，所述的超高分子量聚乙烯紡絲液導流口(15)通過中分配板(11)與超高分子量聚乙烯紡絲液出液口(17)相連通；所述的噴絲板組件(8)包括噴絲上分配板(18)、噴絲中分配板(19)和噴絲下分配板(20)，所述的噴絲上分配板(18)、噴絲中分配板(19)和噴絲下分配板(20)自上而下依次分布，所述的噴絲上分配板(18)中設有與超高分子量聚丙烯紡絲液出液口(16)相連通的噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口(21)，所述的噴絲上分配板(18)中設有與超高分子量聚乙烯紡絲液出液口(17)相連通的噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口(22)，所述的噴絲下分配板(20)中設有噴絲板導流槽(23)、噴絲板環裝導流圈(24)、噴絲板超高分子量聚乙烯導孔(25)、噴絲孔(26)和噴絲板導流圈(27)，所述的噴絲板導流槽(23)與噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口(21)相連通，所述的噴絲板導流槽(23)與噴絲板環裝導流圈(24)相連通，所述的噴絲板環裝導流圈(24)與噴絲孔(26)相連通，所述的噴絲板導流圈(24)與噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口(22)相連通，所述的噴絲板導流圈(27)與噴絲板超高分子量聚乙烯導孔(25)相連通，所述的噴絲板超高分子量聚乙烯導孔(25)的底端伸至噴絲孔(26)中，所述的噴絲板導流槽(23)通過噴絲中分配板(19)與噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口(21)相連通，所述的噴絲板導流圈(27)通過噴絲中分配板(19)與噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口(22)相連通，所述的噴絲上分配板(18)與噴絲中分配板(19)間設有噴絲過濾網(28)，所述的噴絲孔(26)位于噴絲下分配板(20)的底部。
2.根據權利要求1所述的超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備，其特征在于:所述的分配板組件(9)共有7層，7層分配板組件(9)自上而下依次分配在組件內腔(5)中，7層分配板組件(9)的最后一層設在噴絲板組件(8)的上部。
3.根據權利要求1或2所述的超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備，其特征在于:所述的上分配板(10)與過濾網(13)間、中分配板(11)與過濾網(13)間分別設有鋁墊片(29)，所述的噴絲上分配板(18)與噴絲過濾網(28)間、噴絲中分配板(19)與噴絲過濾網(28)間分別設有噴絲板鋁墊片(30)，所述的上蓋體(4)與殼體(3)通過螺栓相固定。
4.根據權利要求1或2所述的超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯皮芯復合纖維設備，其特征在于:所述的超高分子量聚丙烯紡絲液導流口(14)、超高分子量聚乙烯紡絲液導流口(15)、超高分子量聚丙烯紡絲液出液口(16)、超高分子量聚乙烯紡絲液出液口(17)、噴絲板超高分子量聚丙烯紡絲液導流口(21)和噴絲板超高分子量聚乙烯紡絲液導流口(22)分別呈傾斜狀分布。
【文檔編號】D01D13/00GK204039560SQ201420423803
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月30日 優先權日:2014年7月30日
【發明者】王景景, 包劍峰, 王冬峰, 劉耀信 申請人:杭州翔盛高強纖維材料股份有限公司