[发明专利]一种纤维退捻定型装置、制备装置及方法

说明书

本发明涉及一种纤维退捻定型装置、制备装置及方法。该退捻定型装置用于对半成品纤维进行定型处理，所述半成品纤维是通过对初生纤维进行加捻处理、热处理得到，所述定型装置包括退捻组件和拉伸定型组件，所述退捻组件用于将所述半成品纤维进行退捻处理，所述拉伸定型组件用于将退捻处理后的纤维进行拉伸定型处理；其中，所述退捻组件包括卷丝筒、导丝退捻筒和旋转部件；所述半成品纤维卷绕于所述卷丝筒；所述导丝退捻筒具有一空腔，所述卷丝筒位于所述空腔内；所述旋转部件用于带动所述卷丝筒和所述导丝退捻筒进行转动。本发明一实施方式的纤维退捻定型装置，结构简单，操作简便，不会对纤维造成损伤，且能够实现有效的退捻。

技术领域

本发明涉及纤维的制备，尤其涉及一种刚性纤维的退捻定型及制备。

背景技术

在刚性纤维的加工过程中，为提高纤维的强度，往往需要进行高温热处理。高温热处理有两种方式：连续式和间歇式。有些纤维只能采用间歇式进行长时间的真空或在惰性气体环境中的高温热处理，而连续式的高温热处理不能达到需要的效果，例如：聚酰亚胺纤维、聚芳酯纤维，需要几个小时的高温热处理。还有些刚性纤维可以进行连续式高温热处理，例如聚对苯二甲酰对苯二胺纤维；也有些刚性纤维既可以进行连续式热处理也可以进行间歇式热处理，但产品的风格特色和性能有所不同，适用于不同的使用要求。

然而，无论是连续式，还是间歇式，在高温热处理过程中，聚合物都会进一步的聚合，使得分子链增长、平均分子量增大、粘度增大，从而通过“增粘”来提高纤维强度。但增粘也会导致丝束中的单纤维之间相互粘连，纤维束之间也相互粘连。现有技术中通过向原丝表面上加油的方式来防止纤维在增粘时发生上述的表面粘连，这样的方式在连续法中能够起到一定的作用，因为连续法高温加热时间短，只有几秒或几十秒的时间。但在间歇式刚性纤维的加工过程中，位于纤维表面的防粘油剂不能长时间耐受300℃以上的温度，高温下会挥发或裂解，因此不能起到防粘的作用，从而导致整个丝束本身变硬，刚性很大，会影响后续的织造和复合材料的加工。同时纤维束之间的粘连也会导致退筒时产生单丝起毛和断丝，影响纤维产品的性能，同样不便于织造后加工。

为解决上述问题，通常采用对初生纤维加捻的方式来避免粘连，避免在后续的退筒过程中丝束中的单丝发生断裂，产生毛丝和断丝。而刚性纤维一般应用在产业纺织品和复合材料行业，丝束中单纤维的抱合虽然有利于提高丝束和下游制品的强度、耐磨性能等，但是不利于浸胶。具体而言，在加工复合材料时，纤维是加强材料，而固化树脂是复合材料的基体。加强纤维材料和树脂基体的浸润和结合是影响整个复合材料性能的最关键因素之一。而纤维束的捻度不利于树脂的均匀扩散、渗透和复合。针对这些特殊用途，刚性纤维的捻数需要降低甚至完全退捻。

现有技术中，理论上可以使用倍捻机，通过锭子反向旋转来达到退捻的目的。然而，上述刚性纤维并不像普通化纤一样柔软，其丝束大角度曲折容易损伤纤维，同时导丝勾也很容易磨损。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明一实施方式旨在提供一种纤维退捻定型装置，用以解决现有技术在制备高强度高模量纤维过程中的退捻问题。

一方面，本发明一实施方式提供了一种纤维退捻定型装置，用于对半成品纤维进行退捻定型处理，所述半成品纤维是通过对初生纤维进行加捻处理、热处理得到，所述退捻定型装置包括退捻组件和拉伸定型组件，所述退捻组件用于将所述半成品纤维进行退捻处理，所述拉伸定型组件用于将退捻处理后的纤维进行拉伸定型处理；其中，所述退捻组件包括：

卷丝筒，所述半成品纤维卷绕于所述卷丝筒；

导丝退捻筒，具有一空腔，所述卷丝筒位于所述空腔内；以及旋转部件，用于带动所述卷丝筒和所述导丝退捻筒进行转动。

根据本发明一实施方式，所述卷丝筒包括第一筒体，所述半成品纤维卷绕于所述第一筒体的外表面；和/或，

所述导丝退捻筒包括第二筒体，所述卷丝筒位于所述第二筒体内。