本发明涉及纤维纺丝，尤其涉及一种高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作方法及装置。
背景技术：
1、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)纤维具有优良的耐磨性、耐冲击性、耐化学性，不吸水、生物相容性好、导电性能好和密度小等优点，因此与碳纤维、芳纶并称为世界三大高性能特种纤维，被广泛应用于各种行业。超高分子量聚乙烯的分子量一般在150万以上，其分子链的长度远远超过常规高分子聚合物，因此无法使用熔法进行纺丝。现有的成熟的工业化纺丝路线只有凝胶纺丝法。然而凝胶纺丝法工艺流程复杂，需要使用大量溶剂，成本高且易造成环境污染。
2、目前针对超高分子量聚乙烯改性，适当降低其分子量，改性后的高分子量聚乙烯分子量大约30～50万g/mol，改善了熔体的流动性，使原料具有了熔法纺丝的可行性。虽然所制备的纤维力学性能有所下降，但其断裂拉伸强度仍能达到12～18cn/dtex，在很多领域能得到广泛应用。
3、但采用上述改良后的高分子量聚乙烯在制作纺丝初生纤维时，可采用现有的纺丝组件进行纺丝，但现有的纺丝组件主要针对改性前的超高分子量聚乙烯进行纺丝，在对改性后的超高分子量聚乙烯纺丝中喷丝效果不佳，影响制作效率及后续成品纤维质量。因此，提出一种针对改良后的高分子量聚乙烯的纺丝初生纤维的制作方法及装置是十分有必要的。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作方法及装置，旨在解决现有技术中的纺丝组件主要针对改性前的超高分子量聚乙烯进行纺丝，在对改性后的超高分子量聚乙烯纺丝中喷丝效果不佳，影响制作效率及后续成品纤维质量的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明采用的一种高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，包括螺杆挤出机、过滤模块、纺丝箱体、熔体管、多个纺丝组件、喷丝板、吹风器、甬道、上油轮、多个导丝轮、多个导丝辊、导丝架和卷绕头，所述螺杆挤出机具有五个加热区，所述过滤模块的一端与所述螺杆挤出机的输出端连通，所述纺丝箱体设置于所述过滤模块的另一端，每个所述纺丝组件分别设置于所述纺丝箱体的内部，所述纺丝组件的上端设置有所述熔体管，所述纺丝组件的下端设置有所述喷丝板，所述喷丝板具有导孔和喷丝微孔，所述纺丝组件与所述导孔相连通，所述导孔与所述喷丝微孔相连通，所述吹风器设置于所述纺丝箱体的下端，所述吹风器的下端设置有所述甬道，所述上油轮设置于所述甬道的下端，每个所述导丝轮分别设置于所述上油轮的下端，多个所述导丝辊设置于所述导丝轮的一侧，所述导丝架设置于所述导丝辊的一侧，所述卷绕头设置于所述导丝架的下端。
3、其中，所述高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置还包括计量泵，所述计量泵设置于所述纺丝箱体的内部。
4、其中，所述高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置还包括缓冷模块，所述缓冷模块设置于所述纺丝箱体与所述吹风器之间。
5、其中，所述缓冷模块包括第一缓冷板、第二缓冷板、第三缓冷板和隔热板，所述第一缓冷板、所述第二缓冷板和所述第三缓冷板依次排布于所述纺丝箱体的下方，所述第一缓冷板和所述第二缓冷板之间、所述第二缓冷板和所述第三缓冷板之间分别设置有所述隔热板。
6、其中，所述高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置还包括预网络器，所述预网络器设置于所述上油轮与所述导丝轮之间。
7、其中，所述高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置还包括胶辊，所述胶辊设置于尾端的所述导丝辊的上方。
8、其中，所述过滤模块包括外壳、滤芯、滤网和加热介质，所述外壳具有过滤室，所述过滤室与所述螺杆挤出机的输出端连通，所述滤芯设置于所述过滤室内，所述滤网套设于所述滤芯的外侧壁，所述外壳设置有所述加热介质。
9、本发明还提供一种高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作方法，包括如下步骤：
10、熔融原料，并对原料进行过滤处理；
11、纺丝，得到丝束；
12、对丝束进行冷却；
13、涂油；
14、卷绕丝束。
15、本发明的一种高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作方法及装置，所述螺杆挤出机有五个所述加热区，五个所述加热区的温度逐步变高，加热温度最高350℃。将原料注入所述螺杆挤出机中均匀的熔融，在螺杆的推动下进入机头。通过所述过滤模块除去原料杂质及胶状物，提高熔体纯度。所述过滤模块连接所述纺丝箱体，所述纺丝箱体由循环导热油加热或联苯蒸汽加热。所述纺丝箱体中设置四个所述纺丝组件，通过所述喷丝板进行喷丝，形成丝束。所述喷丝板7可布置48～240个所述喷丝微孔29。所述喷丝微孔29数量根据需要的纱线dpf和最终成品纤维的总纤度而决定，例如需要400dtex、4dtex/f的纱线，则可用100f的所述喷丝板7。所述导孔28上方设置有入口锥角，所述喷丝微孔29上方设置有入口锥角。采用所述吹风器对丝束进行骤冷，风源由工业空调提供，可吹出16～40℃的冷却风，风速范围0.1～1m/s。所述吹风器的下放设置有所述甬道，在所述甬道中，丝束可充分自然冷却。所述甬道下方设置有所述上油轮，可均匀的将油剂涂抹在丝束上。所述上油轮转速5～20rpm范围可调，可控制丝束的含油量在1％～4％范围。所述上油轮的下方设置有所述预网络器，可使丝束上的油剂分布更加均匀。所述导丝辊后方设置有所述导丝架，所述导丝架下方设置四组所述卷绕头，卷绕速度50～400m/min。通过设置五个不同加热温度的所述加热区，提高改良后的高分子量聚乙烯的熔融效果，保持后续成品纤维质量，采用上述方式可制备1000dtex～8000dtex、48f～240f的复丝初生纤维，该初生纤维在经过后道10～15倍热牵伸后，可得到100dtex～800dtex(2.0-5.0dtex/f)、断裂拉伸强度10～18cn/dtex的中高强度聚乙烯纤维，实现了提高对改性后的超高分子量聚乙烯纺丝中喷丝效果，提高制作效率及后续成品纤维质量。
1.一种高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，其特征在于，
2.如权利要求1所述的高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，其特征在于，
3.如权利要求1所述的高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，其特征在于，
4.如权利要求3所述的高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，其特征在于，
5.如权利要求1所述的高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，其特征在于，
6.如权利要求1所述的高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，其特征在于，
7.如权利要求1所述的高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，其特征在于，
8.一种高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作方法，应用于如权利要求1所述的高分子量聚乙烯熔融纺丝初生纤维的制作装置，其特征在于，包括如下步骤：
