CN102828316B - 一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置 - Google Patents
一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102828316B CN102828316B CN201210373806.6A CN201210373806A CN102828316B CN 102828316 B CN102828316 B CN 102828316B CN 201210373806 A CN201210373806 A CN 201210373806A CN 102828316 B CN102828316 B CN 102828316B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- para
- aramid fiber
- heat treatment
- optical cable
- treatment furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置，属高分子材料领域。其特征在于该装置包含预热干燥装置、高温紧张热处理装置及熔盐加热和输送装置。采用该装置，能显著提高对位芳纶纤维在光缆增强中的强度利用率，最低可提高5%，是一种适合工业化生产时采用的提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置。
Description
技术领域
属高分子材料领域，涉及高分子材料加工技术。确切地说是涉及一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置。
背景技术
对位芳纶纤维也称聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，对位芳纶是当今世界三大高性能纤维中用途最广、需求量最大的有机纤维,对位芳纶被材料界称为“百变金刚”，其用途非常广泛，尤其是在光缆增强领域，使用十分普遍。
目前在ADSS光缆和特种野战光缆增强领域能够使用的增强纤维有：1.聚对苯撑苯并双噁唑纤维（PBO纤维），它的物理机械性能是对位芳纶的两倍，但由于目前产量少，价格高，很少应用在光缆增强领域；2.对位芳纶纤维（PPTA纤维），价格比PBO纤维低很多，成为ADSS光缆、特种野战光缆和部分FTTH光缆增强纤维的首先，但由于光纤在使用过程中伸长率一般不能超过1%，使得目前对位芳纶纤维增强时的强度利用率不高，以Kevlar为例，Kevlar29在用作光缆增强时，强度利用率只有27.7%，kevlar49在用作光缆增强时，强度利用率41.7%，如能提高对位芳纶纤维在光缆增强时的强度利率，就意味着可以节省对位芳纶纤维的使用量，从而可以降低光缆的生产成本。
增强纤维的强度利用率计算方法如下：
采用ASTM D885-2004标准测定纤维的机械性能，得到纤维发生1%应变时的应力和纤维拉伸断裂应力，然后按照以下公式计算，强度利用率=（纤维发生1%应变时的应力/纤维拉伸断裂应力）×100%。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置。
本发明采取的技术方案如下：
一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置，其装置的连接关系是：低模量对位芳纶纤维通过放丝机，以一定速度连续进入预热干燥机中进行预热干燥，预热干燥后的对位芳纶纤维然后进入高温热处理炉中，进行高温紧张热处理，处理后的对位芳纶纤维经过牵伸机后冷却至室温，冷却后的对位芳纶纤维通过上油机上油，经卷绕机卷绕成丝筒；熔盐槽中的固体熔盐，经加热器加热成液态盐后，经熔盐输送泵输送至换热器中，然后再进入高温热处理炉的夹套层入口端，通过高温热处理炉的夹套层后，由高温热处理炉的夹套层出口端流回至熔盐槽中；高纯氮气在输送风机的作用下进入换热器中进行加热，加热后的高纯氮气进入高温热处理炉芯层的入口端，在输送风机的吸力下通过高温热处理炉芯层后，经出口端回流至输送风机中反复使用。
本发明的积极效果是：
（1） 是一种可大规模采用的提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置；
（2） 该装置对模量≤750 cN/dtex的对位芳纶纤维均适用，且模量越低效果越显著；
（3） 采用该装置处理过的对位芳纶纤维，在用作光缆增强时，强度利用率最低可提高5%，最高可提高30%。
附图说明
图1为本发明的装置结构图
具体实施方式
现结合附图对本发明的装置结构作进一步说明。
一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置，其装置的连接关系是：低模量对位芳纶纤维通过放丝机（1）以一定速度连续进入预热干燥机（2）中进行预热干燥，预热干燥后的对位芳纶纤维然后进入高温热处理炉（3）中进行高温紧张热处理，处理后的对位芳纶纤维经过牵伸机（4）后冷却至室温，冷却后的对位芳纶纤维通过上油机（5）上油后经卷绕机（6）卷绕成丝筒；熔盐槽（11）中的固体熔盐经加热器（10）加热成液态盐后，经熔盐输送泵（9）输送至换热器（8）中，然后再进入高温热处理炉（3）的夹套层入口端，通过高温热处理炉（3）的夹套层后，由高温热处理炉（3）的夹套层出口端流回至熔盐槽（11）中；高纯氮气在输送风机（7）的作用下进入换热器（8）中进行加热，加热后的高纯氮气进入高温热处理炉（3）芯层的入口端，在输送风机（7）的吸力下通过高温热处理炉（3）芯层后，经出口端回流至输送风机（7）中反复使用。
所述的预热干燥机（2）辊数采用5辊或7辊，优选为7辊。
所述的预热干燥机（2）加热方式采用水蒸汽辊内加热或电加热，优选为水蒸汽辊内加热。
所述的高温热处理炉（3）加热方式采用液态盐夹套加热。
所述的高温热处理炉（3）安装方式为垂直安装。
所述的牵伸机（4）带有辊内循环水冷系统，循环水的控制温度为20℃～25℃。
所述的上油机（5）采用油辊上油或喷淋上油，优选为油辊上油。
所述的换热器（8）为管壳式换热器。
实施案例。
实施例1：
取少量未采用本发明方法处理过的低模量对位芳纶纤维，按照ASTM D885-2004标准进行机械性能测定，测得拉伸弹性模量为350 cN/dtex，1%应变时应力为8.01cN和纤维断裂时应力为35.34cN，并按：强度利用率=（纤维发生1%应变时的应力/纤维拉伸断裂应力）×100%计算，得到该纤维在用作光缆增强时强度利用率=22.6%，
上述对位芳纶纤维通过放丝机（1），以200m/min的速度进入预热干燥机（2）中进行160℃预热干燥，预热干燥机（2）采用7辊式辊内水蒸汽加热，预热干燥后的纤维在纯度为99.99%的高纯氮气保护下进入垂直安装的高温热处理炉（3）中进行高温紧张热处理，热处理温度为525℃，纤维紧张张力为拉伸断裂强力的8%，高温紧张热处理时间为2.5秒钟，然后经过牵伸机（4）冷却至室温，通过上油机（5）上油，上油机采用油辊上油，纤维上油率为1%，最后上油后的纤维经卷绕机（6）卷绕成筒。所得纤维按照ASTM D885-2004标准进行机械性能测定，测得拉伸弹性模量为850 cN/dtex，1%应变时应力为16.25cN和纤维断裂时应力为31.52cN，并按：强度利用率=（纤维发生1%应变时的应力/纤维拉伸断裂应力）×100%计算，得到该纤维在用作光缆增强时强度利用率=51.6%，相比未经过该发明方法处理时，强度利用率提高了29%。
实施例2：
取少量未采用本发明方法处理过的低模量对位芳纶纤维，按照ASTM D885-2004标准进行机械性能测定，测得拉伸弹性模量为490 cN/dtex，1%应变时应力为9.87cN和纤维断裂时应力为35.57cN，并按：强度利用率=（纤维发生1%应变时的应力/纤维拉伸断裂应力）×100%计算，得到该纤维在用作光缆增强时强度利用率=27.7%，
上述对位芳纶纤维通过放丝机（1），以250m/min的速度进入预热干燥机（2）中进行150℃预热干燥，预热干燥机（2）采用7辊式辊内水蒸汽加热，预热干燥后的纤维在纯度为99.99%的高纯氮气保护下进入垂直安装的高温热处理炉（3）中进行高温紧张热处理，热处理温度为525℃，纤维紧张张力为拉伸断裂强力的8%，高温紧张热处理时间为2秒钟，然后经过牵伸机（4）冷却至室温，通过上油机（5）上油，上油机采用油辊上油，纤维上油率为1%，最后上油后的纤维经卷绕机（6）卷绕成筒。所得纤维按照ASTM D885-2004标准进行机械性能测定，测得拉伸弹性模量为820 cN/dtex，1%应变时应力为15.92cN和纤维断裂时应力为31.71cN，并按：强度利用率=（纤维发生1%应变时的应力/纤维拉伸断裂应力）×100%计算，得到该纤维在用作光缆增强时强度利用率=50.2%，相比未经过该发明方法处理时，强度利用率提高了22.5%。
实施例3：
取少量未采用本发明方法处理过的低模量对位芳纶纤维，按照ASTM D885-2004标准进行机械性能测定，测得拉伸弹性模量为740 cN/dtex，1%应变时应力为14.83cN和纤维断裂时应力为36.07cN，并按：强度利用率=（纤维发生1%应变时的应力/纤维拉伸断裂应力）×100%计算，得到该纤维在用作光缆增强时强度利用率=41.1%，
上述对位芳纶纤维通过放丝机（1），以250m/min的速度进入预热干燥机（2）中进行170℃预热干燥，预热干燥机（2）采用7辊式辊内水蒸汽加热，预热干燥后的纤维在纯度为99.99%的高纯氮气保护下进入垂直安装的高温热处理炉（3）中进行高温紧张热处理，热处理温度为525℃，纤维紧张张力为拉伸断裂强力的5%，高温紧张热处理时间为2秒钟，然后经过牵伸机（4）冷却至室温，通过上油机（5）上油，上油机采用油辊上油，纤维上油率为1%，最后上油后的纤维经卷绕机（6）卷绕成筒。所得纤维按照ASTM D885-2004标准进行机械性能测定，测得拉伸弹性模量为1050 cN/dtex，1%应变时应力为16.62cN和纤维断裂时应力为35.71cN，并按：强度利用率=（纤维发生1%应变时的应力/纤维拉伸断裂应力）×100%计算，得到该纤维在用作光缆增强时强度利用率=46.5%，相比未经过该发明方法处理时，强度利用率提高了5.4%。
Claims (4)
1.一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置，其装置的连接关系是：低模量对位芳纶纤维通过放丝机（1）以一定速度连续进入预热干燥机（2）中进行预热干燥，预热干燥后的对位芳纶纤维然后进入高温热处理炉（3）中进行高温紧张热处理，处理后的对位芳纶纤维经过牵伸机（4）后冷却至室温，冷却后的对位芳纶纤维通过上油机（5）上油后经卷绕机（6）卷绕成丝筒；熔盐槽（11）中的固体熔盐经加热器（10）加热成液态盐后，经熔盐输送泵（9）输送至换热器（8）中，然后再进入高温热处理炉（3）的夹套层入口端，通过高温热处理炉（3）的夹套层后，由高温热处理炉（3）的夹套层出口端流回至熔盐槽（11）中；高纯氮气在输送风机（7）的作用下进入换热器（8）中进行加热，加热后的高纯氮气进入高温热处理炉（3）芯层的入口端，在输送风机（7）的吸力下通过高温热处理炉（3）芯层后，经出口端回流至输送风机（7）中反复使用。
2.根据权利要求1所述的一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置，其特征在于：所述的高温热处理炉（3）加热方式采用液态盐夹套加热。
3.根据权利要求1所述的一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置，其特征在于：所述的高温热处理炉（3）安装方式为垂直安装。
4.根据权利要求1所述的一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置，其特征在于：所述的换热器（8）为管壳式换热器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210373806.6A CN102828316B (zh) | 2012-10-02 | 2012-10-02 | 一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210373806.6A CN102828316B (zh) | 2012-10-02 | 2012-10-02 | 一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102828316A CN102828316A (zh) | 2012-12-19 |
| CN102828316B true CN102828316B (zh) | 2015-04-22 |
Family
ID=47331612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210373806.6A Expired - Fee Related CN102828316B (zh) | 2012-10-02 | 2012-10-02 | 一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102828316B (zh) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3869430A (en) * | 1971-08-17 | 1975-03-04 | Du Pont | High modulus, high tenacity poly(p-phenylene terephthalamide) fiber |
| US4016236A (en) * | 1974-05-15 | 1977-04-05 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing aromatic polymer fibers |
| NL172680C (nl) * | 1979-06-08 | 1983-10-03 | Akzo Nv | Werkwijze ter vervaardiging van vezels uit poly-p-fenyleentereftaalamide en de aldus vervaardigde produkten. |
| DE3841525A1 (de) * | 1988-12-09 | 1990-06-13 | Fleissner Maschf Ag | Beheizte walze fuer chemiefasern |
| DE59308918D1 (de) * | 1992-07-10 | 1998-10-01 | Hoechst Ag | Verfahren zur Wärmebehandlung von sich bewegenden Garnen und Vorrichtung zur Durchführung dieser Behandlung |
| CN102051697A (zh) * | 2009-11-05 | 2011-05-11 | 陈如巧 | 一种芳纶高温定型机 |
| CN101775680A (zh) * | 2009-12-24 | 2010-07-14 | 烟台氨纶股份有限公司 | 通过热定型提高聚对苯二甲酰对苯二胺纤维强度的方法 |
| CN101798720B (zh) * | 2010-04-28 | 2011-07-27 | 四川辉腾科技有限公司 | 芳纶ⅲ纤维在线热处理工艺及其装置 |
| CN102286794B (zh) * | 2011-08-09 | 2013-06-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种纤维及其制备方法 |
-
2012
- 2012-10-02 CN CN201210373806.6A patent/CN102828316B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102828316A (zh) | 2012-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101798720B (zh) | 芳纶ⅲ纤维在线热处理工艺及其装置 | |
| CN103255489A (zh) | 一种超高模量聚乙烯纤维的连续在线生产方法 | |
| CN204058763U (zh) | 一种高日晒牢度车用涤纶黑丝dty丝的纱线加弹系统 | |
| JP2013528718A (ja) | プリプレグの連続的製造のために繊維の束を拡幅するための装置および方法 | |
| CN106087177B (zh) | 一种液晶聚酯纤维的连续固相缩聚热处理方法 | |
| CN103400667B (zh) | 钢、铝带双面覆膜系统 | |
| CN100390333C (zh) | 一种维纶长丝束的制造方法及装置 | |
| CN102943331B (zh) | 一种工业化的聚酰亚胺纤维牵伸方法 | |
| CN105525466A (zh) | 试验用碳纤维上浆装置 | |
| CN102828316B (zh) | 一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置 | |
| CN108441974B (zh) | 一种超高强度锦纶66纤维的生产方法 | |
| CN202849662U (zh) | 一种提高对位芳纶纤维在光缆增强中强度利用率的装置 | |
| CN206244948U (zh) | 一种用于生产锦纶丝的牵伸定型装置 | |
| CN103334192A (zh) | 一种碳纤维展纤装置 | |
| CN107034533A (zh) | 一种涤纶fdy多辊式无油全牵伸纤维的生产工艺方法 | |
| CN104328610B (zh) | 聚对苯撑苯并二恶唑纤维的表面改性处理装置及使用方法 | |
| CN103015103A (zh) | 一种改进的热定型机 | |
| CN204324587U (zh) | 一种纤维热处理中丝束张力控制装置 | |
| CN106544741A (zh) | 一种提高超高分子量聚乙烯纤维性能的方法 | |
| CN206438212U (zh) | 一种新型低层距高容量预氧化炉 | |
| PL2218807T3 (pl) | Obróbka cieplna dla zwiększenia wytrzymałości na ściskanie przędzy PPTA | |
| CN204644669U (zh) | 一种超薄碳纤维束的开纤定型装置 | |
| KR102175511B1 (ko) | 원사의 사이징 방법 | |
| CN209584433U (zh) | 一种高温定型装置 | |
| CN207017011U (zh) | 一种用于芳纶的长丝整浆并设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150422 Termination date: 20211002 |
