本發(fā)明涉及一種紡絲組件,特別涉及一種異形噴絲板。
背景技術(shù):
隨著科技的進步,人們對具有特殊功能及高性能的纖維的需求越來越大,如具有更復雜截面形狀的多組分紡織纖維。那么,能夠制造這種纖維的噴絲板就是關(guān)鍵所在。
在噴絲板的設計應用中,噴絲板的導孔形狀主要有以下幾種:圓柱形、圓錐形、雙曲線形、雙錐形、平底圓柱形。在現(xiàn)有技術(shù)的用于制造異形纖維的噴絲板等紡絲組件中,大部分都是正常形狀的圓形導孔的噴絲板,這些噴絲板可以的噴絲微孔做成三角形、三葉形、五角形、t形、c形、h形、十字形、扁平形等形狀來制造異形纖維,但這樣的噴絲板對于紡多組分纖維來說成型差,容易產(chǎn)生組分之間混合,在導孔的下部即噴絲微孔前熔融組分容易堆積混合,從而使產(chǎn)出纖維達不到人們預想的目的。
在復雜多組分異形紡絲組件,特別是噴絲板的研究中,噴絲孔的結(jié)構(gòu)對纖維截面的成型有著決定性作用,而纖維截面的成型情況又關(guān)系著絲能否達到人們想要的效果。因此噴絲板是多組分紡絲組件中的關(guān)鍵部分。而我國現(xiàn)階段對于兩組分異形纖維噴絲板的研究及開發(fā)仍處于初級階段,并且主要集中研制一般型異形纖維,因此自主研究開發(fā)可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的兩組分異形纖維的噴絲板是一個迫切需要解決的問題。
在噴絲板的設計中,噴絲板的導孔形狀主要有以下幾種:圓柱形、圓錐形、雙曲線形、雙錐形、平底圓柱形,而經(jīng)實驗證明,在單組分圓形熔融紡絲的過程中,帶有一定錐形的圓形過渡導孔是最廣泛的一種使用形式。而在多組分異形絲領域,因為最后成絲的微孔是異形,故這種噴絲板在導孔下部與異形微孔相接處會有熔體堆集,從而使噴出纖維的多組分相互混合,使纖維無明顯界限,影響成絲質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決上述問題,本發(fā)明提供一種異形噴絲板,避免噴絲孔中發(fā)生熔體堆集,提高異形纖維的成絲質(zhì)量。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的異形噴絲板,包括噴絲板本體,所述噴絲板本體上布置有多個噴絲孔,所述噴絲孔由錐形導孔和與所述錐形導孔的底部連通的噴絲微孔構(gòu)成,所述錐形導孔的橫截面形狀與所述噴絲微孔的橫截面形狀相同,所述錐形導孔的橫截面的面積由上至下逐漸減小,所述噴絲微孔的橫截面呈多葉形。
優(yōu)選地,所述錐形導孔與所述噴絲微孔的連接處采用平滑過渡。
優(yōu)選地,所述噴絲孔采用電火花加工法加工而成。
優(yōu)選地,所述錐形導孔的錐度為20~35°。
優(yōu)選地,所述多葉形為二葉形、三葉形和四葉形中的一種。
本發(fā)明的異形噴絲板,通過錐形結(jié)構(gòu)的導孔設計,改善了成絲前在微孔前的堆積使熔融組分混合、交雜情況,大大提高了成絲質(zhì)量,滿足了人們?nèi)粘K?。從成絲截面切片上看,兩組分界面清晰,無較大兩組分交雜的情況。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的異形噴絲板的第一實施方式的示意圖;
圖2為圖1的俯視圖;
圖3為圖2中a部分的局部放大圖;
圖4為圖3的b-b向剖視圖;
圖5為與圖3相對應的本發(fā)明的異形噴絲板的第二實施方式的噴絲孔的形狀示意圖;
圖6為與圖3相對應的本發(fā)明的異形噴絲板的第三實施方式的噴絲孔的形狀示意圖;
圖7為采用本發(fā)明的異形噴絲板的第一實施方式的噴絲組件的示意圖;
圖8為圖7的剖切狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖詳細地說明本發(fā)明的具體實施方式。
如圖1~4所示,本發(fā)明的第一實施方式的異形噴絲板,包括噴絲板本體1,所述噴絲板本體1上布置有多個噴絲孔2,所述噴絲孔2由錐形導孔21和與所述錐形導孔21的底部連通的噴絲微孔22構(gòu)成,所述錐形導孔21的橫截面形狀與所述噴絲微孔22的橫截面形狀相同,所述錐形導孔21的橫截面的面積由上至下逐漸減小,所述噴絲微孔22的橫截面呈多葉形。多葉形是指其結(jié)構(gòu)為從中部向外延伸出多個葉片,根據(jù)葉片的數(shù)量不同,多葉形可以是二葉形、三葉形、四葉形、五葉形、六葉形等等,具體的數(shù)量可以根據(jù)需要來確定。
在圖1~4所示的本發(fā)明的第一實施方式中,所述噴絲微孔22的橫截面呈四葉形,也稱十字形。在圖5所示的第二實施方式中,所述噴絲微孔22b的橫截面呈三葉形。在圖6所示的第三實施方式中,所述噴絲微孔22c的橫截面呈二葉形,又稱一字形。
所述錐形導孔21的頂部為進料口,所述噴絲微孔22的底部為出料口。所述錐形導孔21與所述噴絲微孔22的連接處采用平滑過渡。由于噴絲微孔22的尺寸微小,所述錐形導孔21與所述噴絲微孔22需精確定位,使得整個噴絲孔2加工困難。因此噴絲孔2最好采用電火花加工法進行加工,利用多個精密錐形電極保證所述錐形導孔21精度,并利用電極作為輔助定位功能對錐形導孔21與噴絲微孔22的定位。采用電火花加工法時,先用加工中心加工出幾個與所述錐形導孔21和噴絲微孔22相配合的電極,運用電火花的方法先加工出錐形導孔21,在之后依靠電極定位方法,對加工噴絲微孔22的電極進行精定位,對反面進行加工,使錐形導孔21與噴絲微孔22相配合,并實現(xiàn)平滑過渡。電火花加工工藝為現(xiàn)有技術(shù),這里不再贅述。
錐形導孔21的作用是為了引導熔體連續(xù)而又平滑的壓入噴絲微孔22,所述錐形導孔21與所述噴絲微孔22的連接處采用平滑過渡,保證了熔體流動的連續(xù)穩(wěn)定,而且要避免在所述噴絲微孔22入口處產(chǎn)生負壓與死角區(qū),確保不會出現(xiàn)熔體紊流而產(chǎn)生的混亂。
相比現(xiàn)有技術(shù)中采用圓形導孔的噴絲板噴絲微孔入口處,速度流場變化不穩(wěn)定,微孔內(nèi)發(fā)生速度變化出現(xiàn)波動,流速出現(xiàn)紊亂的情況,本發(fā)明采用錐形結(jié)構(gòu)的錐形導孔21,熔體在整個流場內(nèi)的速度分布趨于均勻,速度梯度變化更平穩(wěn),熔體流動狀態(tài)處于均勻流動狀態(tài)。錐形導孔21至噴絲微孔22出絲面的壓力降變化較平緩。
參見圖1~6,所述錐形導孔21、21b、21c的錐度為20~35°,以下對四葉形、三葉形和二葉形的所述錐形導孔21、21b、21c分別進行描述。
參見圖3,在第一實施方式的噴絲孔2中,所述噴絲微孔22為四葉形(十字形),錐形導孔21的橫截面形狀也是四葉形,所述錐形導孔21的錐度優(yōu)選為29~33°,所述錐形導孔21的每一個葉片的兩個側(cè)面的錐度相對且均在15~18°。
參見圖5,在第二實施方式的噴絲孔2b中,所述噴絲微孔22b為三葉形,錐形導孔21b的橫截面形狀也是三葉形,所述錐形導孔21b的每一個葉片的兩個側(cè)面的錐度相等且均在9~12°。
參見圖6,在第三實施方式的噴絲孔2c中,所述噴絲微孔22c為二葉形(一字形),錐形導孔21c的橫截面形狀也是二葉形,所述錐形導孔21c的錐度(較長的兩端的錐度)優(yōu)選為20~24°,所述錐形導孔21c的每一個葉片的兩個側(cè)面的錐度(較短的兩端的錐度)相等且均在18~22°。
所述錐形導孔21、21b、21c的加工圓角誤差要小于0.02。
采用本發(fā)明的異形噴絲板,可用于生產(chǎn)兩組分的異形纖維,參見圖7和圖8,以第一實施方式中的噴絲板為例進行說明。在生產(chǎn)兩組分異形纖維時,采用如圖所示的噴絲組件,該噴絲組件包括壓蓋3、第一分配板4、第二分配板5和噴絲板1,壓蓋3上設有兩個入料口31、32,兩種不同的組份的熔體分別從兩個入料口31、32進料,然后分別進入到第一分配板4上的第一流道41和第二流道42,再經(jīng)第二分配板5后,其中一種組份的熔體從噴絲孔2的多葉形的錐形導孔21的葉片端部進料,另一種組份的熔體從錐形導孔21的中部進料,經(jīng)過噴絲微孔22出料后形成兩組分復合纖維,并且一種組份位于另一種組份的葉片端部,兩種組份不會相互混合,提高了成絲質(zhì)量。
如上所述,參照附圖對本發(fā)明的示例性具體實施方式進行了詳細的說明。應當了解,本發(fā)明并非意在使這些具體細節(jié)來構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限制。在不背離根據(jù)本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可對示例性具體實施方式的結(jié)構(gòu)和特征進行等同或類似的改變,這些改變將也落在本發(fā)明所附的權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。