本發(fā)明涉及超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)設備技術領域，特別涉及一種超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)過程中用到的展絲設備。

背景技術：

由超高分子量聚乙烯(簡稱UHMWPE)纖維平行排布，并用樹脂浸漬后，制得單取向預浸帶，由單取向預浸帶交錯復合而成的復合材料在防彈領域有著重要的應用。由于單取向預浸帶的纖維是平行排列的，因此單取向預浸帶最大程度地影響著防彈材料的力學性能。而展絲設備是單取向預浸帶工藝制備中極其重要的設備之一，其用于將纖維拉伸，展薄，展絲設備將會直接影響單取向預浸帶的均勻性，從而影響防彈材料的力學性能。

在現(xiàn)有技術中，一般采用靜電來對纖維進行展絲處理，例如中國專利CN102433767B，其利用高壓靜電發(fā)生裝置和靜電消除器鋪展纖維束，但是，一般為了安全生產(chǎn)起見，應避免加裝這些危險裝置，同時超高分子量聚乙烯纖維在和金屬摩擦后帶的靜電已經(jīng)足夠鋪展開了。

在現(xiàn)有技術中，也有采用展絲設備進行展絲處理，例如美國專利US4916000中，其公開的展絲設備只用了兩根展絲輥鋪展纖維束，這種方式雖然相比于靜電展絲的方式更為安全，但在實際生產(chǎn)過程中，兩根展絲輥是很難將纖維束鋪展成既薄又輕的單取向無緯布的。

由此可見，如何進一步地對現(xiàn)有的展絲設備進行改進，提高展絲效果，能夠得到既薄又輕的單取向無緯布，這是本領域目前需要解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種超高分子量聚乙烯纖維的展絲設備，從而制備出更薄、面密度更輕的單取向預浸帶。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為：

一種超高分子量聚乙烯纖維的展絲設備，包括若干個展絲單元，每個展絲單元包括沿水平方向設置的第一展絲件以及沿水平方向設置的第二展絲件，所述第一展絲件用于接觸待加工纖維的面為弧形曲面，所述第二展絲件用于接觸待加工纖維的面上具有棱角。本發(fā)明的技術方案中，通過設置第一展絲件，第一展絲件的弧形曲面對待加工的纖維進行均勻拉伸和延展，然后再通過第二展絲件上設置的至少一個棱柱，用于與被加工纖維束接觸，這樣可以使纖維束在該棱角的作用下，受到一定張力的擠壓而坍塌成扁狀，充分鋪展開。本發(fā)明的技術方案中，展絲單元可以為一個，也可為兩個以上，每個展絲單元中的第一展絲件可以為一個，也可以為兩個以上，第二展絲件可以為一個，也可為兩個以上。第一展絲件、第二展絲件可以為柱體形，也可以為臺體形等其他形狀。

作為一種可供選擇的技術方案，在所述展絲單元中，所述第二展絲件位于所述第一展絲件的下游，所述第二展絲件與所述第一展絲件在豎直方向的距離為100mm-800mm、在水平方向的距離為100mm-800mm。

作為一種可供選擇的技術方案，所述第二展絲件為多邊棱柱體。

作為另一種可供選擇的技術方案，所述第二展絲件的橫截面為由弧線和直線圍成的面。此種結構也會形成所述的棱角。

作為一種可供選擇的技術方案，所述第二展絲件上用于接觸待加工纖維的棱角有兩個，兩個棱角之間的距離為50mm-100mm。

作為一種可供選擇的技術方案，所述展絲單元的數(shù)量為2-8個。

作為一種可供選擇的技術方案，所述展絲單元中具有兩個以上間隔設置的第二展絲件。

作為一種可供選擇的技術方案，所述第一展絲件為展絲輥，直徑為50mm-120mm。

作為一種可供選擇的技術方案，在所述展絲單元中具有兩個以上高低錯落設置的第一展絲件。

作為一種可供選擇的技術方案，所述展絲單元中各第一展絲件的直徑不同。

本發(fā)明的展絲設備，在應用時，會產(chǎn)生如下優(yōu)點：

待加工的纖維束經(jīng)過本發(fā)明的展絲設備時，在第一展絲件弧形曲面的作用下，拉伸延展變薄，再經(jīng)過在第二展絲件時，在接觸到其上設置的棱角處時，纖維束受到一定張力的擠壓而坍塌成扁狀，巧妙地利用了坍塌效應使纖維束充分鋪展開。通過本發(fā)明展絲設備加工鋪展好的纖維束通過浸膠槽上膠，干燥并固結成單取向預浸帶，這種單向預浸帶既薄又輕，其纖維面密度可達到18-30g/m²，而現(xiàn)有的展絲技術纖維面密度只能在40-60g/m²之間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1提供的超高分子量聚乙烯纖維的展絲設備的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2提供的超高分子量聚乙烯纖維的展絲設備的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3提供的超高分子量聚乙烯纖維的展絲設備的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例4提供的超高分子量聚乙烯纖維的展絲設備的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例5提供的超高分子量聚乙烯纖維的展絲設備的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

圖1為本發(fā)明實施例1提供的超高分子量聚乙烯纖維的展絲設備的結構示意圖。本實施例的展絲設備包括四個間隔設置的展絲單元，每個展絲單元包括第一展絲件——展絲輥1、位于第一展絲件下游的第二展絲件——展絲梁2，其中展絲輥1為圓柱狀，直徑為70mm，展絲梁2為橫截面為正方形的四棱柱， 正方形的邊長為75mm。

本實施例中，各展絲單元的展絲輥1均處于同一水平線上，展絲梁2均處于同一水平線上。

本實施例中的展絲設備在應用到超高分子量聚乙烯纖維的生產(chǎn)中時，其工作過程如下：

將市售超高分子量聚乙烯纖維3(強度36cN/dtex，模量1350cN/dtex)依次通過集束架，分絲叉，然后在圖1所示的展絲設備上先后經(jīng)過各個展絲單元實現(xiàn)平行均勻鋪展，最后通過浸膠槽上膠，采用聚氨酯乳液膠粘劑，上膠量約為30％，涂膠后的纖維通過熱甬道60℃干燥，最后經(jīng)收卷裝置收卷。此制備的單取向預浸帶的面密度為30g/m²，而采用現(xiàn)有技術的展絲方式得到的單取向預浸帶的面密度為40g/m²。

實施例2

如圖2所示，與實施例1不同的是，本實施例中每個展絲單元中都設有兩個直徑不同的第一展絲件——展絲輥1，位于下游的展絲輥1的直徑為50mm，位于上游的展絲輥1的直徑為85mm，展絲梁的邊長為85mm。本實施例這種設置兩個展絲輥的展絲單元，其展絲效果更好。

將市售超高分子量聚乙烯纖維3(強度36cN/dtex，模量1350cN/dtex)依次通過集束架，分絲叉，在本實施例的展絲設備上平行均勻鋪展，然后通過浸膠槽上膠，采用聚氨酯乳液膠粘劑，上膠量約為30％，涂膠后的纖維通過熱甬道60℃干燥，最后經(jīng)收卷裝置收卷。此制備的單取向預浸帶的面密度為25g/m²，而采用現(xiàn)有技術的展絲方式得到的單取向預浸帶的面密度為40g/m²。

實施例3

參見圖3，與實施例1不同的是，本實施例中的展絲梁2為橫截面為三角形的三棱柱，邊長為95mm，展絲輥的直徑為94mm，其余均與實施例1的結構相同。

將市售超高分子量聚乙烯纖維3(強度36cN/dtex，模量1350cN/dtex)依次通過集束架，分絲叉，然后在圖3所示的展絲設備上先后經(jīng)過各個展絲單元實現(xiàn)平行均勻鋪展，最后通過浸膠槽上膠，采用聚氨酯乳液膠粘劑，上膠量約為30％，涂膠后的纖維通過熱甬道60℃干燥，最后經(jīng)收卷裝置收卷。此制備的單取向預浸帶的面密度為30g/m²，而采用現(xiàn)有技術的展絲方式得到的單取向預 浸帶的面密度為40g/m²。由此可見，設置該種形狀展絲梁的展絲設備，仍然能夠取得較好的展絲效果。

實施例4

參見圖4，與實施例1不同的是，本實施例中有四個展絲單元，其中兩個展絲單元中設有兩個展絲梁2，邊長均為75mm，另外兩個展絲單元只設一個展絲梁，其余均與實施例1的結構相同。

將市售超高分子量聚乙烯纖維3(強度36cN/dtex，模量1350cN/dtex)依次通過集束架，分絲叉，然后在圖4所示的展絲設備上先后經(jīng)過各個展絲單元實現(xiàn)平行均勻鋪展，最后通過浸膠槽上膠，采用聚氨酯乳液膠粘劑，上膠量約為30％，涂膠后的纖維通過熱甬道60℃干燥，最后經(jīng)收卷裝置收卷。此制備的單取向預浸帶的面密度為30g/m²，而采用現(xiàn)有技術的展絲方式得到的單取向預浸帶的面密度為40g/m²。由此可見，設置該種形狀展絲梁的展絲設備，仍然能夠取得較好的展絲效果。

實施例5

參見圖5，與實施例1不同的是，本實施例中有兩個展絲單元，展絲單元中設有的展絲梁2，其橫截面形狀為半圓形，底邊邊長為65mm，其余均與實施例1的結構相同。

將市售超高分子量聚乙烯纖維3(強度36cN/dtex，模量1350cN/dtex)依次通過集束架，分絲叉，然后在圖5所示的展絲設備上先后經(jīng)過各個展絲單元實現(xiàn)平行均勻鋪展，最后通過浸膠槽上膠，采用聚氨酯乳液膠粘劑，上膠量約為30％，涂膠，后的纖維通過熱甬道60℃干燥，最后經(jīng)收卷裝置收卷。此制備的單取向預浸帶的面密度為30g/m²，而采用現(xiàn)有技術的展絲方式得到的單取向預浸帶的面密度為40g/m²。由此可見，設置該種形狀展絲梁的展絲設備，仍然能夠取得較好的展絲效果。

所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。