[实用新型]一种纤维热处理中丝束张力控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及纤维技术领域，特别涉及一种纤维热处理中丝束张力控制装置。

背景技术

杂环芳香族聚酰胺纤维(芳纶III)是以对位苯二胺、对二苯甲酰氯、5(6)-氨基-2-(对氨基苯基)苯并咪唑为原料，经配料、共缩聚、调聚、强制过滤、脱泡制得高分子量聚合物溶液(纺浆)，再经湿法逆流纺丝、洗涤、干燥、高温热处理而成。

湿法逆流纺丝所获得的原丝强度不高，仅为1.5GPa，需要热处理来提高强度。热处理过程是在一定张力下、氮气保护中，丝束连续通过高温加热烘道中被热拉伸，使得大分子沿受力方向轴向排列，完成丝束的热拉伸和热结晶过程，形成芳纶III纤维的成品丝。

在上述热处理过程中，拉伸张力的稳定控制对成品丝的质量至关重要：若张力过小，丝束内部大分子排列不规则，热结晶不充分，成品丝的强度会大幅降低；若张力过大，成品丝中毛丝、断丝现象则会增多。而丝束的张力是靠放丝机与扒辊机之间的转速差形成的，在扒辊机转速恒定的前提下，调整放丝机的转速便能达到调节丝束张力的目的。热处理时，因热拉伸的存在，丝束的张力是不断变化的，而现有技术中并没有测量和控制丝束张力的装置，工作人员仅能凭经验来操作，导致丝束张力不能连续、适时、稳定地趋于理想值，进一步使得工业化生产中的芳纶III纤维毛丝、断丝现象多，质量不稳定，即使同一卷成品丝中各段强度也参差不齐。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型需提供一种控制张力的装置，以实现芳纶III纤维在热处理过程中张力的精确控制，保证芳纶III纤维的质量。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种纤维热处理中丝束张力控制装置，该装置应用于芳纶III纤维的热处理过程，包括：放丝机、张力传感器、第一控制器、加热烘道、扒辊机以及收丝机；其中：

放丝机与张力传感器均与第一控制器相连；

放丝机放出的丝束依次经张力传感器、加热烘道以及扒辊机后，由收丝机收卷，且丝束在穿过张力传感器之前和穿过张力传感器之后成夹角；

所述第一控制器，用于根据张力传感器反馈的张力信号控制放丝机的转速。

优选的，所述张力传感器为单滚轮式张力传感器。

优选的，所述装置进一步包括旋转编码器和第二控制器；其中：

所述旋转编码器安装在扒辊机的电机上，旋转编码器和扒辊机均与第二控制器相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用控制器，根据张力传感器采集放丝机放出丝束的张力，控制放丝机的转速，在扒辊机转速恒定的情况下，使得芳纶III纤维在热处理过程中的张力可以精确控制；本实用新型实现了对丝束张力连续、适时、稳定的控制，减少了毛丝、断丝现象，从而保证了丝束的质量，本实用新型操作简单，易于推广。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的一种纤维热处理中丝束张力控制装置的示意图；

图2为本实用新型一实施例的一种纤维热处理中丝束张力控制装置的另一示意图。

具体实施例

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

如图1所示，本实用新型提供了一种纤维热处理中丝束张力控制装置，该装置应用于芳纶III纤维的热处理过程，包括：放丝机1、张力传感器2、第一控制器3、加热烘道4、扒辊机5以及收丝机6；其中：

放丝机1与张力传感器2均与第一控制器3相连；

放丝机1放出的丝束依次经张力传感器2、加热烘道4以及扒辊机5后，由收丝机6收卷，且丝束在穿过张力传感器2之前和穿过张力传感器2之后成夹角；

所述第一控制器3，用于根据张力传感器2反馈的张力信号控制放丝机1的转速。

张力传感器2检测到放丝机1和扒辊机5牵引丝束的张力信号后，把丝束张力转换成电信号传送给第一控制器3，第一控制器3接收到该电信号后经PID计算处理，输出控制信号给放丝机1，实现对放丝机1转速的控制，以在扒辊机转速恒定的情况下，实现对芳纶III纤维在热处理过程中张力的精确控制。

由于三滚轮式张力传感器的滚轮直径很小，容易产生绞丝现象，因此，选择张力传感器2为单滚轮式张力传感器；放丝机1放出的丝束穿过张力传感器2的滚轮后进入加热烘道4。

如图2所示，为了保证扒辊机5的转速恒定，本实用新型进一步包括了旋转编码器7和第二控制器8；其中：

旋转编码器7安装在扒辊机5的电机上，且旋转编码器7和扒辊机5均与第二控制器8相连。