CN102102230B - 一种复合挤出模头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合挤出模头，包括上模板(1)和下模板(2)，上模板包括若干芯柱(3)和贯穿芯柱的第一介质流道(6)以及第二介质流道入口(7)，芯柱(3)上设有定位结构(8)，定位结构肩部(4)顶端设置毛细管(5)，所述第一介质流道(6)通过毛细管与外界连通；下模板包括若干第二介质流道(9)，第二介质流道(9)通过挤出微孔(10)与外界连通；所述芯柱(3)、定位结构(8)能够套设于第二介质流道(9)内，定位结构(8)与第二介质流道(9)配合形成第二介质的导流结构，毛细管(5)套设于挤出微孔(10)内，所述挤出微孔(10)与毛细管(5)外端口相齐平。
Description
技术领域
本发明涉及纤维加工领域，具体的说，涉及一种复合挤出模头。
背景技术
金属纤维一般是采用多次多股拉拔、切削或熔抽的方法制造。由于金属纤维具有良好导热、导电、耐腐蚀性，所以在石油、化工、化纤、纺织、电子、军工、航空等行业都得到了广泛应用。目前，虽然随着工艺的进一步发展，其在纺织制品和导电材料方面的应用也越来越广泛，但由于制造工艺相对于传统纤维还是比较复杂，生产成本相对较高。因此，发明一种工艺简单又可以降低生产成本的制造方法，是目前的研究重点。
熔融纺丝工艺是目前较为简便的纤维生产方法之一，采用熔融纺丝的方法制造高分子/金属合金皮芯复合纤维是一种既可以节省生产成本又可以保证复合纤维具有金属纤维优良特性的有效方法。但是由于传统熔融纺丝的纺丝组件存在一定的局限性，传统漫流式的喷丝板可能会造成复合纤维出现偏芯或者芯层裸露的情况，这样会在一定程度上影响高分子/金属合金皮芯复合纤维的性能，进而会影响其应用。因此发明一种应用于制造高分子/金属合金皮芯复合纤维的熔融复合挤出模头将有利于采用熔融纺丝的方法制造具备金属纤维优良性能的高分子/金属合金皮芯复合纤维。
挤出模头以模头出口形状为基础对挤出系统进行分类，可以分为四组：圆形、缝口、环形和自由双维，一般带有圆形剖面的模头被用于生产纤维和细丝。目前的复合挤出模头专利仅见用于挤出管材、片材和膜材料等。如中国专利CN200984810Y公开了一种三层复合塑料管材挤出模头。
熔融纺丝的复合喷丝板虽然也存在有芯柱设计，如中国专利CN2247182Y公开了一种熔融纺复合喷丝板，可以用于生产各种截面的皮芯复合纤维，但是其复合位置还是位于喷丝板内部，并不是在板面处形成复合。
在高分子/金属合金皮芯复合纤维的生产过程中，由于高分子树脂与金属合金在熔融状态下具有差别很大的熔体粘度，若两者在喷丝板板面之前就先形成皮芯包覆的结构，挤出喷丝板面时，由于剪切力的差异会使两种熔体粘度差别大的熔体为了平衡力的作用相互迁移融合，从而破坏了高分子/金属合金皮芯复合纤维的皮芯结构，影响纤维的性能。即使不会发生截面混乱的情况，由于两者的粘度差异很大，挤出喷丝板孔时的挤出胀大的差别也很大，很容易发生皮层与芯层的剥离，对强伸性能会产生大的影响。因此，设计发明一种挤出模头，使高分子树脂与金属合金在挤出板面处形成皮芯复合结构，将有助于复合纤维的皮芯结构的形成，并保证具有优异的物理机械性能。
发明内容
本发明目的在于提供一种复合挤出模头，所述复合挤出模头可以进一步提高皮芯结构复合纤维的性能质量。
为了达到上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种金属皮芯纤维复合挤出模头，包括上模板1和下模板2，上模板通过定位柱8套设于下模板中，定位柱和下模板之间形成挤出微孔10，定位柱内的第一介质流道6通过毛细管5与外界连通，所述挤出微孔出口与毛细管5外端口相齐平。
现有技术类似模头采用的都是毛细管和挤出微孔水平面相差一段距离，譬如专利CN200984810Y所公开。由于高分子树脂与金属合金在熔融状态下具有差别很大的熔体粘度，若两者在喷丝板板面之前就先形成皮芯包覆的结构，挤出喷丝板面时，由于剪切力的差异会使两种熔体粘度差别大的熔体为了平衡力的作用相互迁移融合，从而破坏了高分子/金属合金皮芯复合纤维的皮芯结构，影响纤维的性能。即使不会发生截面混乱的情况，由于两者的粘度差异很大，挤出喷丝板孔时的挤出胀大的差别也很大，很容易发生皮层与芯层的剥离，对强伸性能会产生大的影响。
本发明所提供的复合挤出模头将喷丝口处的毛细管和挤出微孔的出口处于同一平面，这样避免了上述问题的出现。
根据前面所述的复合挤出模头，所述第一介质流道6一端通过毛细管5与外界连通，另一端与第一介质流道入口7连通；下模板包括第二介质流道9，第二介质流道9通过挤出微孔10与外界连通。
根据前面所述的复合挤出模头，所述定位柱肩部4内腔为锥形，所述锥形顶端角度α为5～180°，优选为60～150°，更优选为70～120°。
在该角度范围下，皮层物质才能达到相对稳定的流动状态，从而使皮芯两种物质在复合模头挤出微孔处形成高度的同心度。由于聚合物熔体的粘度大，若角度过大，会在流道内形成死角，熔体难以顺畅流动，影响熔体流动性，进而影响复合结构的形成。但是由于金属/金属合金的熔体粘度很小，流动性较之高分子树脂好，所以α角度的设计可以较经验值略大。
根据前面所述的复合挤出模头，下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端为锥形，所述锥形顶端角度β为40～150°，优选为50～90°，更优选为50～75°。由于聚合物熔体的粘度大，若角度过大，会在流道内形成死角，熔体难以顺畅流动，影响熔体流动性，进而影响复合结构的形成。
根据前面所述的复合挤出模头，所述毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，其中d2∶d1为1.2～50，优选为1.5～30，更优选为2～15。该数值与所制造的纤维的皮芯复合比有关系，根据复合比例设计合适的d2/d1比例。芯层和皮层物质的物理性质的差别决定了合适的复合比的范围。
根据前面所述的复合挤出模头，所述第一介质通孔直径d3，其中d3∶d1为1.5～10，优选为2～8，更优选为3～6。
d3到d1的直径变化，管道内熔体流动压力会发生变化。根据公式，Q＝πΔPR4/8ηL，纺丝过程中，流量Q保持不变，芯层金属/金属合金的熔体粘度η很小，随着管路半径减小，压力ΔP变大，为保证压力变化幅度较小，皮芯成型均匀，d3/d1不能过大。
根据前面所述的复合挤出模头，定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.1～10，优选为1.2～6，更优选为1.5～2。
d5/d4的数值决定的是皮层熔体的熔体腔大小。熔体腔的大小影响的是熔体的停留时间，由于高分子树脂在高温下会存在一定的降解，过长的停留时间会导致高分子树脂降解严重，进而导致纤维的性能降低，尤其是力学性能。
根据前面所述的复合挤出模头，所述第一介质流道6直径d3为0.4～14mm，优选为0.8～9mm，更优选为2～3mm。
第二介质流道9直径d5为1～20mm，优选为2～9.5mm，更优选3～6mm。
根据前面所述的复合挤出模头，所述挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.05～4.0μm，优选为0.05～3.0μm，更优选为0.05～1.0μm。
本发明所提供的复合挤出模头具有如下优点：
本发明通过将挤出模头的喷丝孔部位的毛细管和挤出微孔出口设置于同一平面，可以使毛细管与喷丝孔在下模板挤出面处形成复合结构，可应用于高分子/金属合金皮芯复合纤维的纺制。本发明所提供的定位柱使得挤出微孔与毛细管保持高度的同心度，有助于高分子/金属合金皮芯复合纤维的同心皮芯结构的形成，保证了其性能。肩部锥形的适当角度保证皮层物质达到相对稳定的流动状态，从而使皮芯两种物质在复合模头挤出微孔处形成高度的同心度。
本发明所提供的复合挤出模头在生产中避免了由于高分子树脂与金属合金在熔融状态下具有差别很大的熔体粘度而产生的生产困难，喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。
本发明所提供的复合挤出模头改变毛细管5和挤出微孔10的形状可以得到不同截面形状的皮芯复合纤维。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为芯柱套入第二介质流道的断面图；
图3为皮芯复合纤维的断面图；
图4为标注图1所示模头角度的示意图；
其中：1.上模板；2.下模板；3.芯柱；4.定位结构肩部；5.毛细管；6.第一介质流道；7.第二介质流道入口；8.定位结构；9.第二介质流道；10.挤出微孔。
具体实施方式
以下用实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，将有助于对本发明的技术方案的优点，效果有更进一步的了解，实施例不限定本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求来决定。
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示，一种熔融纺丝孔口复合喷丝板，包括在上的上模板1和在下的下模板2，所述的上模板1上固定有定位柱8，定位柱8的肩部4的内腔为锥形，定位柱中间有第一介质流道6，第一介质流道6的上端与第一介质流道入口7连通，下端设有挤出微孔10与外界连通；所述的下模板2上开设有通孔；所述定位柱8套设在该通孔内，定位柱和下模板的间隙形成第二介质流道9，下模板位于挤出微孔部位的内壁和毛细管之间形成挤出微孔10，第二介质流道向下通过挤出微孔与外界相通。毛细管5管口面与挤出微孔10孔口面齐平，在此处可由毛细管形成第一介质作为芯层，并由挤出微孔挤出第二介质作为皮层的同心皮芯。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为95°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为70°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为15；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为4；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.8；其中d3为2.5mm，d5为5mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.28μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为锡铋金属合金(熔点150～180℃)，皮层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(熔点256℃)，拉伸强力820MPa，延伸率为7.5％，比电阻值为1.1×10-3 Ω·cm。
实施例2
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为100°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为75°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为10；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为3；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.7；其中d3为2.3mm，d5为4mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.25μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为锡铋金属合金(熔点150～180℃)，皮层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(熔点256℃)，拉伸强力800MPa，延伸率为7.0％，比电阻值为1.6×10-3Ω·cm。
实施例3
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为110°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为80°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为12；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为3.5；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.6；其中d3为2.4mm，d5为4mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.15μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为锡铋金属合金(熔点150～180℃)，皮层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(熔点256℃)，拉伸强力810MPa，延伸率为7.5％，比电阻值为1.2×10-3Ω·cm。
实施例4
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为90°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为70°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为8；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为3；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为2；其中d3为2.1mm，d5为3mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.98μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铟，皮层为尼龙6，拉伸强力800MPa，延伸率为7.0％，比电阻值为8.5×10-6Ω·cm。
实施例5
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为80°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为65°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为5；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为3；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.5；其中d3为2.2mm，d5为3mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为1.00μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铷，皮层为尼龙66，拉伸强力815MPa，延伸率为7.4％，比电阻值为12.5×10-6Ω·cm。
实施例6
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为70°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为60°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为14；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为5；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.9；其中d3为2.7mm，d5为5mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.05μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为镉，皮层为聚苯硫醚，拉伸强力925MPa，延伸率为8.0％，比电阻值为7.0×10-5Ω·cm。
实施例7
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为85°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为70°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为7；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为4；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.8；其中d3为3.0mm，d5为6mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.30μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为锡锌合金，皮层为聚丙烯，拉伸强力925MPa，延伸率为8.5％，比电阻值为7.0×10-6Ω·cm。
实施例8
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为105°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为75°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为2；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为3；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.9；其中d3为2.8mm，d5为6mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.45μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为银铟合金，皮层为聚苯硫醚，拉伸强力816MPa，延伸率为7.0％，比电阻值为3.50×10-6Ω·cm。
实施例9
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为60°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为50°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为30；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为8；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.2；其中d3为9mm，d5为14mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.75μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铝锡合金，皮层为聚对苯二甲酸乙二醇酯，拉伸强力803MPa，延伸率为7.2％，比电阻值为6.0×10-6Ω·cm。
实施例10
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为150°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为90°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为2；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为2；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为6；其中d3为0.8mm，d5为2mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.68μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铋，皮层为PBT，拉伸强力800MPa，延伸率为7.5％，比电阻值为7.0×10-6Ω·cm。
实施例11
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为70°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为60°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为1.8；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为2.5；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.3；其中d3为1.0mm，d5为2mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.80μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为银铟合金，皮层为聚苯硫醚，拉伸强力810MPa，延伸率为7.5％，比电阻值为3.60×10-6Ω·cm。
实施例12
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为135°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为85°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为25；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为7；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为4；其中d3为7mm，d5为9.5mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.90μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为银铟，皮层为聚苯硫醚，拉伸强力814MPa，延伸率为7.7％，比电阻值为4.0×10-6Ω·cm。
实施例13
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为100°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为75°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为20；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为6；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为2；其中d3为3mm，d5为8mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.32μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铟，皮层为尼龙6，拉伸强力800MPa，延伸率为7.0％，比电阻值为8.50×10-6Ω·cm。
实施例14
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为120°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为75°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为25；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为7；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.5；其中d3为2mm，d5为4mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.20μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铝锡合金，皮层为PET，拉伸强力900MPa，延伸率为8.5％，比电阻值为6.00×10-6Ω·cm。
实施例15
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为80°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为60°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为10；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为4；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.8；其中d3为4mm，d5为7mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.38μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维皮层聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，芯层为锡银金属合金，拉伸强力800MPa，延伸率为7.5％，比电阻值为9×10-4Ω·cm。
实施例16
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为10°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为45°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为1.2；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为1.5；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为10；其中d3为0.4mm，d5为1mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为3.00μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铷，皮层为尼龙66，拉伸强力750MPa，延伸率为7.2％，比电阻值为8.20×10-6Ω·cm。
实施例17
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为170°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为150°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为45；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为10；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.1；其中d3为14mm，d5为20mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为2.00μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为锡银合金，皮层为PET，拉伸强力708MPa，延伸率为7.0％，比电阻值为8.20×10-4Ω·cm。
实施例18
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为20°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为50°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为1.3；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为1.8；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为8；其中d3为0.5mm，d5为1.5mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为4.00μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铟，皮层为尼龙6，拉伸强力724MPa，延伸率为7.1％，比电阻值为8.20×10-6Ω·cm。
实施例19
所述复合挤出模头结构大体与实施例1相同。而仅在于具体参数的区别。
所述定位柱肩部内腔为锥形，该锥形顶端角度α为160°；下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端同样为锥形，该锥形顶端角度β为140°；毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，d2∶d1为40；第一介质通孔直径d3，d3∶d1为8；定位柱外壁直径d4，第二介质通孔直径d5，其中d5∶d4为1.0；其中d3为12mm，d5为18mm；挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为3.50μm。
喷出的同心皮芯复合纤维，横截面大小相同、包覆性好。通过改变毛细管和喷丝孔的形状可以得到不同截面形状的高分子/金属合金皮芯复合纤维。皮芯复合纤维芯层为铟，皮层为尼龙6，拉伸强力719MPa，延伸率为6.7％，比电阻值为8.20×10-6Ω·cm。
检测例1
| α角 | β角 | d2∶d1 | d3∶d1 | d5∶d4 | 粗糙度 | 拉伸强力 | |
| 产品1 | 95 | 70 | 15 | 4 | 1.8 | 0.28 | 820 |
| 产品2 | 95 | 70 | 15 | 4 | 1.8 | 0.28 | 650 |
| 产品3 | 105 | 75 | 2 | 3 | 1.9 | 0.45 | 816 |
| 产品4 | 170 | 150 | 45 | 10 | 1.1 | 2.00 | 778 |
| 产品5 | 160 | 140 | 40 | 8 | 1.0 | 3.50 | 755 |
| 产品6 | 95 | 70 | 0.5 | 1.0 | 15 | 0.28 | 670 |
| 产品7 | 90 | 160 | 15 | 4 | 2 | 0.45 | 675 |
其中1的产品为使用实施例1的模头加工制备而得；2的产品使用的模头为毛细管6设置于下模板的内腔中，也就是毛细管6出口水平位置低于挤出微孔10出口的水平面；其中产品2的模头与产品1的模头区别仅在于产品1的模头挤出微孔10和毛细管5出口处齐平，而产品2的模头挤出微孔10和毛细管5出口处并非齐平；产品3为实施例8所述模头制备；产品4为实施例17所述模头制备；产品5为实施例19所述模头制备；产品6、7所用模头毛细管和挤出微孔出口在同一水平面，只是其他参数尺寸和实施例1所述模头不同；产品1-7所用材料均相同，为芯层为锡银金属合金，皮层为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET；所述产品加工参数均为相同，区别仅在于模头不同。
由上表可看出，采用本发明的模头，也就是挤出微孔出口和毛细管出口处于同一水平面的模头，所制备的产品具有较高的拉伸强力，如产品1、3-7，其数值远远高于产品2；而进一步的，当采用本发明所提供的优选参数范围内的模头时，得到的产品拉伸强力有进一步的提高，如产品1、3-5拉伸强力高于产品6、7，当进一步优选模头参数范围时，产品性能具有更显著的提高，如产品1的拉伸强力高于其他产品。
由于篇幅所限，本发明仅列举了部分实施例的性能参数，其他实施例的产品也都一一进行了测试，测试结果符合上述结论，本发明不再一一列举。
Claims (25)
1.一种复合挤出模头，包括上模板（1）和下模板（2），上模板通过定位柱（8）套设于下模板中，定位柱和下模板之间形成挤出微孔（10），定位柱内的第一介质流道（6）通过毛细管（5）与外界连通，其特征在于，所述挤出微孔出口与毛细管（5）外端口相齐平，
第一介质通孔直径为d3，毛细管内壁的直径为d1，其中d3:d1为1.5～10。
2.根据权利要求1所述的复合挤出模头，其特征在于，所述第一介质流道（6）一端通过毛细管与外界连通，另一端与第一介质流道入口（7）连通；下模板包括第二介质流道（9），第二介质流道（9）通过挤出微孔（10）与外界连通。
3.根据权利要求1所述的复合挤出模头，其特征在于，所述定位柱肩部（4）内腔为锥形，所述锥形顶端角度α为5～180°。
4.根据权利要求3所述的复合挤出模头，其特征在于，下模板形成挤出微孔的内壁靠近毛细管一端为锥形，所述锥形顶端角度β为40～150°。
5.根据权利要求1所述的复合挤出模头，其特征在于，所述毛细管内壁直径d1，挤出微孔出口直径d2，其中d2:d1为1.2～50。
6.根据权利要求1所述的复合挤出模头，其特征在于，d3:d1为2～8。
7.根据权利要求2所述的复合挤出模头，其特征在于，定位柱外壁直径d 4，第二介质通孔直径d5，其中d5:d4为1.1～10。
8.根据权利要求1所述的复合挤出模头，其特征在于，所述第一介质流道（6）直径d3为0.4～14mm。
9.根据权利要求2所述的复合挤出模头，其特征在于，第二介质流道（9）直径d5为1～20mm。
10.根据权利要求1所述的复合挤出模头，其特征在于，所述挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.05～4.0μm。
11.根据权利要求6所述的复合挤出模头，其特征在于，d3:d1为3～6。
12.根据权利要求3所述的复合挤出模头，其特征在于，所述锥形顶端角度α为60～150°。
13.根据权利要求12所述的复合挤出模头，其特征在于，所述锥形顶端角度α为70～120°。
14.根据权利要求4所述的复合挤出模头，其特征在于，所述锥形顶端角度β为50～90°。
15.根据权利要求14所述的复合挤出模头，其特征在于，所述锥形顶端角度β为60～80°。
16.根据权利要求5所述的复合挤出模头，其特征在于，d2:d1为1.5～30。
17.根据权利要求16所述的复合挤出模头，其特征在于，d2:d1为2～15。
18.根据权利要求7所述的复合挤出模头，其特征在于，d5:d4为1.2～6。
19.根据权利要求18所述的复合挤出模头，其特征在于，d5:d4为1.5～2。
20.根据权利要求8所述的复合挤出模头，其特征在于，所述第一介质流道（6）直径d3为0.8～9mm。
21.根据权利要求20所述的复合挤出模头，其特征在于，所述第一介质流道（6）直径d3为2～3mm。
22.根据权利要求9所述的复合挤出模头，其特征在于，第二介质流道（9）直径d5为2～9.5mm。
23.根据权利要求22所述的复合挤出模头，其特征在于，第二介质流道（9）直径d5为3～6mm。
24.根据权利要求10所述的复合挤出模头，其特征在于，所述挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.05～3.0μm。
25.根据权利要求24所述的复合挤出模头，其特征在于，所述挤出微孔、毛细管和第一介质通孔内表面粗糙度为0.05～1.0μm。
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