專利名稱：一種高性能聚乙烯纖維干法紡絲用噴絲板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化工設備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及超高分子量高性能聚乙 烯纖維干法紡絲生產(chǎn)中紡絲裝置上的關(guān)鍵部件-噴絲板。
背景技術(shù)：
噴絲板是紡絲裝置的關(guān)鍵組件，在高性能聚乙烯纖維生產(chǎn)裝置中，噴絲 板決定著纖維成型的關(guān)鍵，由于高性能聚乙烯纖維的生產(chǎn)存在著干法與濕法兩種不同的工 藝路線，其工藝路線對噴絲板的要求也不一樣。在干法紡絲生產(chǎn)高性能聚乙烯纖維過程中， 由于工藝路線采用的是高溫熔融紡，在經(jīng)過噴絲板的過程后，絲條中的溶劑瞬間蒸發(fā)成絲， 因此干法路線對噴絲板的設計要求至關(guān)重要。傳統(tǒng)的噴絲板在干法工藝中，會增加增壓泵 的出口的壓力，同時成型的纖維結(jié)晶取向度差、強度低，也不利于后紡的二次牽伸。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決上述問題，降低機頭壓力，提高纖維在 噴絲板過程中的結(jié)晶取向度，提高纖維強度，特別設計了新型的噴絲板。本實用新型噴絲板經(jīng)過實驗裝置驗證，具有熔融紡壓力低，纖維強度高的特點，特 別適應于高性能聚乙烯纖維干法紡絲領(lǐng)域。本實用新型的技術(shù)解決方案噴絲板的噴絲區(qū)域為圓環(huán)形式，噴絲板中心為實心， 噴絲板上排布有若干相同的噴絲孔，每個噴絲孔均由泄壓區(qū)、收縮區(qū)、恒流區(qū)三段區(qū)域組 成；噴絲孔排布形式為正三角或倒三角形排布，噴絲孔間距大于泄壓區(qū)噴絲孔進口孔徑D。。一般地，本實用新型為確保噴絲板的減壓效果，噴絲孔進出口孔徑比例DcZDi控制 在 4 1 15 1，優(yōu)選 6 1 10 1。本實用新型泄壓區(qū)所在區(qū)域呈圓弧形，截面呈V型，減少紡絲原液進入噴絲板的 阻力；V形截面夾角在30 150°，優(yōu)選60° 120°，再優(yōu)選60 120°，更優(yōu)選80° 100°，最優(yōu)選90°。本實用新型收縮區(qū)所在區(qū)域呈梯形狀，梯形形成的截面夾角在6° 15°，優(yōu)選 8° 12°，最優(yōu)選9°。主要目的是提高纖維的結(jié)晶取向度，增加纖維原絲的強度，提高纖 維的品質(zhì)，同時收縮區(qū)結(jié)構(gòu)也有利于降低紡絲原液進入噴絲孔的阻力。泄壓區(qū)與收縮區(qū)的 連接面呈圓弧形，避免原料在此處的積壓，提高纖維的結(jié)晶取向度。本實用新型的恒流區(qū)所在區(qū)域的截面為一矩形，為確保纖維的成型穩(wěn)定，其長寬 比例在2 1 15 1，優(yōu)選4 1 12 1，更優(yōu)選6 1 10 1，最優(yōu)選8 1 ；恒 流區(qū)段長度為2 15倍Di,優(yōu)選長度為8倍Dp本實用新型噴絲孔數(shù)目60 400個，優(yōu)選噴絲孔數(shù)目230個。噴絲板材料為不銹鋼材料，試驗用材料為316L ；噴絲板的中心為一實心，實心直 徑保持在5 16mm，該設計主要是根據(jù)工藝要求進行的優(yōu)化設計，有效確保噴絲孔形成的 原絲中溶劑的均勻蒸發(fā)。本實用新型噴絲板與傳統(tǒng)噴絲板相比較，具有設備結(jié)構(gòu)合理，能有效降低熔融紡 的壓力，提高原絲結(jié)晶取向度高，增強纖維強度等特點。


圖1為本實用新型實施例的俯視示意圖；圖2本實施例單個噴絲孔的 豎截面坡面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，1-噴絲板；2-噴絲孔；3-泄壓區(qū)；4-收縮區(qū)；5-恒流區(qū)；Dtl-噴絲空進口孔徑；Di-噴絲孔出口孔徑。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以詳細描述。實施例1、噴絲板形式為圓型，DcZDi = 3. 6mm/0. 6mm噴絲板孔數(shù)317個，泄壓區(qū)V型截面 角90°，收縮區(qū)梯形截面角9°，恒流區(qū)長度6mm;
權(quán)利要求1.一種高性能聚乙烯纖維干法紡絲用噴絲板，其特征在于噴絲板的噴絲區(qū)域為圓環(huán)形 式，噴絲板中心為實心，噴絲板上排布有若干相同的噴絲孔，每個噴絲孔均由泄壓區(qū)、收縮 區(qū)、恒流區(qū)三段區(qū)域組成；噴絲孔排布形式為正三角或倒三角形排布，噴絲孔間距大于泄壓 區(qū)噴絲孔進口孔徑隊。
2.如權(quán)利要求1所述的噴絲板，其特征在于噴絲孔進出口孔徑DcZDi控制在4 1 15 1;泄壓區(qū)所在區(qū)域呈圓弧狀，夾角為30 150° ；收縮區(qū)所在區(qū)域呈梯形狀，夾角為 6 15° ；恒流區(qū)所在區(qū)域的截面為一矩形，其長寬比例在2 1 15 1，恒流區(qū)段長度 為2 15倍Dp
3.如權(quán)利要求2所述的噴絲板，其特征在于噴絲孔進出口孔徑DcZDi控制在6 1 10 1。
4.如權(quán)利要求2所述的噴絲板，其特征在于泄壓區(qū)所在區(qū)域呈圓弧狀，夾角為90°；收 縮區(qū)所在區(qū)域呈梯形狀，夾角為9° ；恒流區(qū)的截面為一矩形，其長寬比例在8 1;恒流區(qū) 段長度為8倍Di。
5.如權(quán)利要求1所述的噴絲板，其特征在于噴絲板的中心為實心，實心直徑為5 16mm0
6.如權(quán)利要求1所述的噴絲板，其特征在于噴絲孔數(shù)目60 400個。
7.如權(quán)利要求6所述的噴絲板，其特征在于噴絲孔數(shù)目230個。
專利摘要本實用新型屬于化工設備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及超高分子量高性能聚乙烯纖維干法紡絲生產(chǎn)中紡絲裝置上的關(guān)鍵部件-噴絲板。噴絲板的噴絲區(qū)域為圓環(huán)形式，噴絲板中心為實心，噴絲板上排布有若干相同的噴絲孔，每個噴絲孔均由泄壓區(qū)、收縮區(qū)、恒流區(qū)三段區(qū)域組成；噴絲孔排布形式為正三角或倒三角形排布，噴絲孔間距大于泄壓區(qū)噴絲孔進口孔徑D0。本實用新型與傳統(tǒng)噴絲板相比較，具有設備結(jié)構(gòu)合理，能有效降低熔融紡的壓力，提高原絲結(jié)晶取向度高，增強纖維強度等特點。
文檔編號D01D5/04GK201835015SQ20102057417
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者孔凡敏, 景強, 王祥云, 薛守標 申請人:中國石油化工集團公司, 南化集團研究院