[发明专利]一种大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置及方法

权利要求书

1.一种大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置，其特征在于：包括饱和蒸汽加压牵伸装置，该装置包括壳体，壳体内设有依次连接的第一消声腔、第一减压腔、第一预热腔、第二减压腔、牵伸腔、第三减压腔、第二预热腔、第四减压腔、第二消声腔，相邻两腔室之间密封；壳体内中部设有纤维通道穿过每个腔室；第一消声腔端部设有多纺位进丝口，第二消声腔端部设有多纺位出丝口；

牵伸腔位于壳体的中部，牵伸腔和第一、第二预热腔的上方设有测压口和测温口，下方设有进气口，牵伸腔、第一、第二预热腔、第一、第二消声腔中间的纤维通道上设有孔，第二、第三减压腔上方设有测压管，第二、第三减压腔中间纤维通道的中部开有纵向的孔并与测压管和排冷凝水口相连，第一、第二、第三、第四减压腔中间的纤维通道中装有密封组件，第一、第二消声腔上方设有排气口，每个腔室下方均设有排冷凝水口；

所述的纤维通道为多个纤维通道平行排列，多个纤维通道位于腔体的中部且均匀分布于同一水平面上；

采用上述装置进行大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸方法，包括以下步骤：

（1）纤维由多纺位进丝口进入纤维通道，依次进入第一消声腔、第一减压腔、第一预热腔、第二减压腔以及牵伸腔；纤维通道中水蒸汽在密封组件和腔体的作用下，压力和温度阶梯式升高，从而使纤维在进入压力恒定的高压水蒸汽牵伸区前充分的、均匀的预热；预热均匀的纤维在高压水蒸汽中能实现1.2-4倍的牵伸倍率；

（2）实现牵伸的纤维再由另一端的第三减压腔、第二预热腔、第四减压腔、第二消声腔穿出，水蒸汽在密封组件的作用下，压力梯度地降至常压；实现高倍率牵伸的同时减少纤维结构的缺陷，提高纤维的取向度，减少甚至避免毛丝毛团产生。

2.根据权利要求1所述的大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置，其特征在于：所述的牵伸腔、两个预热腔、四个减压腔和两个消声腔位于同一水平面上。

3.根据权利要求1所述的大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置，其特征在于：所述的多纺位出丝口和多纺位进丝口分别与相应的纤维通道相连并位于同一水平面上。

4.根据权利要求1所述的大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置，其特征在于：所述的密封组件是迷宫式陶瓷密封组件，由多个迷宫式陶瓷密封组件串联组成，该密封组件为外圆内方形结构。

5.根据权利要求4所述的大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置，其特征在于：所述消声腔与减压腔连接处的密封组件中设有限位环，限位环位于纤维通道管壁内侧。

6.根据权利要求4所述的大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置，其特征在于：所述预热腔与减压腔的连接处的密封组件中设有限位管，限位管位于纤维通道管壁内侧。

7.根据权利要求1所述的大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置，其特征在于：所述位于牵伸腔、第一、第二预热腔中的纤维通道上的孔为水蒸汽入口，消声腔中的纤维通道上的孔为水蒸汽出口。

8.根据权利要求1所述的大丝束多纺位聚丙烯腈纤维蒸汽加压牵伸装置，其特征在于：纤维贯穿于饱和蒸汽加压牵伸装置的通道中，每个纺位的通汽量为10-100千克/每小时，通道温度保持在100-160℃范围内；纤维在饱和蒸汽加压牵伸装置的出口速度是入口速度的1.2到4倍，纤维在纤维通道中的运行速度为50－400米/分钟；拉伸介质为饱和或过热水蒸汽，水蒸汽的压力为0.15-0.60MPa。