[发明专利]一种纤维的热处理反应装置、热处理系统及热处理方法

说明书

本发明公开了一种纤维的热处理装置，包括反应釜体，所述反应釜体内设有中心轴、丝束承载装置以及气体喷淋装置，所述丝束承载装置设置在所述中心轴上，用于放置卷装纤维；所述中心轴连接外部驱动机构。还提供了一种纤维的热处理系统及热处理方法。本发明的热处理反应装置，整卷的卷装纤维置于丝束承载装置上，提高了热处理反应装置的空间利用率，提高了热处理的产量和热处理效率，便于实现纤维热处理的产业化；同时驱动机构带动中心轴旋转，从而带动整卷的卷装纤维在热处理的过程中旋转，气体喷淋装置向所述热处理反应装置内输入惰性气体，卷装纤维与惰性气体氛围充分接触，吹散并带离纤维表面因热处理反应析出的小分子，提高了热处理效率。

技术领域

本发明涉及纤维的热处理机械设备技术领域，适用于聚芳酯纤维的热处理。

背景技术

液晶聚芳酯纤维，也称聚芳酯纤维，是一种经熔融纺丝得到的高性能特种纤维。聚芳酯纤维因其高强高模、耐高温、耐蠕变、耐紫外、耐化学腐蚀等优异性能，广泛应用于航天航空、防弹防护、特种缆绳、海洋工程等领域。但聚芳酯初生纤维的强度与模量并不高，为提升聚芳酯纤维的性能，需要对聚芳酯初生纤维用进行热处理的方式来促进固相聚合，提高其相对分子质量，从而实现提高纤维强度的目的。

当前聚芳酯纤维的制备在国内尚处于研究阶段，现有的热处理设备效率低下，设备庞大且能耗高，严重制约了我国对液晶聚芳酯纤维的工业化进度。

发明内容

本发明提供了一种纤维的热处理反应装置，可以解决现有技术的上述缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种纤维的热处理反应装置，所述热处理反应装置包括反应釜体，所述反应釜体内设有中心轴、丝束承载装置，所述丝束承载装置设置在所述中心轴上，用于放置卷装纤维；所述中心轴连接外部驱动机构，所述外部驱动机构驱动所述中心轴旋转，进而带动所述丝束承载装置旋转。

热处理反应装置内直接放入整卷的卷装纤维，相较于传统的单丝热处理，整卷的卷装纤维置于所述丝束承载装置，提高了空间利用率，提高了热处理的产量和热处理的效率，便于实现纤维热处理的产业化；气体喷淋装置用于向所述热处理反应装置内通入惰性气体，为纤维的热处理提供保护气氛，避免纤维的氧化，吹散并带离纤维表面因热处理反应析出的副产物小分子。所述中心轴连接外部驱动机构，由外部驱动机构驱动所述中心轴转动，进而使所述丝束承载装置以及放置的卷装纤维在热处理过程中转动，提高了纤维受热均匀性，提高了热处理的效果。

进一步地，所述反应釜体包括卧式罐体，所述中心轴设于所述反应釜体的端部的中心处，轴向设于所述反应釜体内，提高热处理过程整个装置的稳定性；所述丝束承载装置包括多个均匀分布在所述中心轴周向的支撑臂，所述支撑臂包括轴向设置的丝束承载轴，用于放置卷装纤维。均匀设置的支撑臂，使整个装置运行稳定；卷装纤维轴向放置于所述丝束承载轴上，设置多个支撑臂，可以放置更多的卷装纤维，提高了热处理的空间利用率，提高了热处理效率。

进一步地，所述支撑臂上设有多个丝架，每一所述丝架上均设有所述丝束承载轴，可以放置更多的卷装纤维，进一步提高热处理的效率；所述丝束承载轴远离所述支撑臂的端部设有锁扣，用于固定卷装纤维，防止卷装纤维在转动过程中从所述丝束承载轴上脱落，损伤纤维。

所述丝束承载轴均匀设置在所述中心轴的周向，保证中心轴旋转的稳定性。

进一步地，还包括气体喷淋装置，所述气体喷淋装置设于所述反应釜体端部，所述反应釜体另一端的釜体上设有气体出口，惰性气体从反应釜体的端部进入，流过轴向放置的卷装纤维，再从另一端的气体出口流出，使得气体能够与卷装纤维充分接触，提高热处理的均匀性；所述气体喷淋装置包括喷淋盘，所述喷淋盘包括喷口面，所述喷口面均匀设有若干喷淋盘微孔，所述气体喷淋装置与外部惰性气体供气设备相连通。气体从微孔内喷出，提高了反应釜体内气体的均匀性，使卷装纤维与釜体内的气氛充分接触，进一步提高了热处理的均匀性。所述气体出口可同时作为真空系统抽真空时的真空出口。