CN108411387A - 熔体纺丝设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种熔体纺丝设备，涉及熔体纺丝技术领域，熔体纺丝设备包括：壳体、分流部、过滤部、分配部以及喷丝部；壳体内部形成有腔室；分流部、过滤部、分配部、喷丝部依次设置于所述腔室，分流部的分流通道、过滤部的过滤通道、分配部的分配通道、喷丝部的喷丝孔依次连通；在腔室内熔体流向上，分流通道由向由中心向外周发散，过滤通道由外周向中心收聚后通向分配通道。本发明实施例中过滤部内熔体从最外侧向中心汇集，有效地提高了熔体纺丝设备内外热量交换，最终使熔体温度更加均匀，从而提高了纺丝质量，延长了熔体纺丝设备使用周期。

Description

熔体纺丝设备

技术领域

本发明涉及熔体纺丝技术领域，特别是涉及一种熔体纺丝设备。

背景技术

熔体纺丝工艺是将纺丝高聚物熔体经熔体纺丝设备的纺丝喷丝孔流出熔体细流，之后熔体细流经周围空气或水中冷却凝固成型细丝的方法。

熔体纺丝设备内部的具有竖直的熔体流道，熔体纺丝设备内部具有与熔体流道连通的纺丝喷丝板，纺丝喷丝板上均匀分布有数个喷丝孔，纺丝高聚物熔体经竖直的熔体流道后，通过纺丝喷丝板上均匀分布的喷丝孔流出冷凝成型细丝。其中，竖直的熔体流道内高温的纺丝高聚物熔体热量从熔体纺丝设备内部外壁散发，高温的纺丝高聚物熔体在竖直向下流向过程中，其内部的温度远远大于外部温度，导致通过纺丝喷丝板上均匀分布的喷丝孔流出冷凝成型细丝的质量不一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种熔体纺丝设备，从而更加适于实用。

为了达到上述目的，本发明提供的的技术方案如下：

一种熔体纺丝设备，包括：

壳体、分流部、过滤部、分配部以及喷丝部；

壳体内部形成有腔室；

分流部、过滤部、分配部、喷丝部依次设置于所述腔室，分流部的分流通道、过滤部的过滤通道、分配部的分配通道、喷丝部的喷丝孔依次连通；

在腔室内熔体流向上，分流通道由向由中心向外周发散，过滤通道由外周向中心收聚后通向分配通道。

本发明提供的还可采用以下技术措施进一步实现。

上述的熔体纺丝设备，其中所述过滤部包括多级过滤杯体以及M干个过滤筒，M为大于等于2的正整数；

M个过滤筒的筒径逐渐增大，M个过滤筒依次嵌套，并设置于所述多级过滤杯体内，所述多级过滤杯体底部具有第二倒置漏斗状流道，第二倒置漏斗状流道的入口与依次嵌套的M干个过滤筒的中心过滤筒连通，第二倒置漏斗状流道的喇叭口朝向分配部的分配通道，依次嵌套的M干个过滤筒和第二倒置漏斗状流道形成所述过滤通道。

上述的熔体纺丝设备，其中在腔室内熔体流向上，所述多级过滤杯体的最大环形内壁尺寸逐渐缩小，嵌套在最外层的过滤筒的筒径尺寸小于等于所述多级过滤杯体的环形内壁最小尺寸，在嵌套在最外层的过滤筒和所述多级过滤杯体的环形内壁之间形成所述过滤通道入口。

上述的熔体纺丝设备，其中多级过滤杯体包括杯状体、多个同心的支撑筒，多个同心的支撑筒设置在所述杯状体底部，支撑筒上开设有导流孔。

上述的熔体纺丝设备，其中在相互嵌套的两个过滤筒之间填充有过滤金属砂。

上述的熔体纺丝设备，其中由多级过滤杯体外周向中心方向，不同的相互嵌套的两个过滤筒之间填充的过滤金属砂的粒径不同。

上述的熔体纺丝设备，其中分流部包括：压盖以及分流盖；

所述压盖的内具有第一倒置漏斗状流道，所述分流盖位于所述第一倒置漏斗状流道的漏斗内，在第一倒置漏斗状流道和分流盖之间形成由向由中心向外周发散的所述分流通道。

上述的熔体纺丝设备，其中分流盖呈凸台状。

上述的熔体纺丝设备，其中所述分流通道的入口具有碗形凹槽，碗形凹槽内设置有碗形密封垫圈。

上述的熔体纺丝设备，其中所述分流盖压盖于M个过滤筒中除了最外层的过滤筒的过滤筒上。

上述的熔体纺丝设备，其中在腔室内熔体流向上，分配通道包括多个并列的分配通道以及稳压腔，多个并列的分配通道分别连通稳压腔，所述稳压腔连通喷丝部的喷丝孔。

上述的熔体纺丝设备，其中所述稳压腔为高度为1-3mm的凹槽。

上述的熔体纺丝设备，其中在分配部以及喷丝部之间设置有至少1层滤网板。

上述的熔体纺丝设备，其中所述分配部的底面与所述喷丝部相对，所述分配部上开设有环形密封凹槽，所述环形密封凹槽环绕在所述分配通道外围；

所述滤网板包括外周的环形板以及中心的网体；所述网体位于所述分配通道和喷丝孔之间，所述环形板位于所述分配通道和喷丝孔外围，与所述环形密封凹槽形成密封。

本发明提供的实施例中，至少具有如下优点：

一是熔体经过多层过滤网，增加熔体有效过滤面积；以采用圆柱形过滤网及填充不同过滤精度的金属砂为例，以往同样体积的过滤部过滤面积只有2260mm²，本发明的过滤部提高有效过滤面积3-5倍，单层过滤面积达6000mm²；过滤筒过滤精度为60-80um时，生产使用周期为45-65天，拦截了熔体内的更多的杂质和凝胶粒子。

二是增加熔体内外热量交换，确保熔体纺丝设备中心与外侧熔体温度均一。现有技术中，过滤部内熔体均由上往下作平推流运动，而本发明实施例中过滤部内熔体从最外侧向中心汇集，有效地提高了熔体纺丝设备内外热量交换，最终使熔体温度更加均匀，从而提高了纺丝质量，延长了熔体纺丝设备使用周期。

三是保证熔体稳压稳态流动，确保熔体纺丝设备流体通道内无死角，流向每个喷丝孔的熔体流量相同。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种熔体纺丝设备的剖视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种熔体纺丝设备的剖视拆分结构示意图；

图3为图1中A的放大图；

图4为本发明实施例提供的一种熔体纺丝设备分配部的剖视结构示意图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种，从而更加适于实用。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的熔体纺丝设备，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

请参阅图1和图2，本发明提供的一实施例，熔体纺丝设备可连接至纺丝箱体f10，使纺丝箱体内的熔体流入熔体纺丝设备，以制备纺丝。熔体纺丝设备，包括：壳体10、分流部20、过滤部30、分配部40以及喷丝部50；

壳体10内部形成有腔室；分流部20、过滤部30、分配部40、喷丝部50依次设置于所述腔室，分流部的分流通道20a、过滤部的过滤通道30a、分配部的分配通道40a、喷丝部的喷丝孔50a依次连通；在腔室内熔体流向上，分流通道20a由向由中心向外周发散，过滤通道30a由外周向中心收聚后通向分配通道40a。

聚合物的熔体可依次通过分流通道、过滤通道、分配通道、喷丝孔后形成熔体细流，冷却拉伸形成纤维。

本发明实施例提供的熔体纺丝设备，其可与纺丝箱体连接，流入熔体纺丝设备内的熔体可依次通过分流通道、过滤通道、分配通道、喷丝孔后，形成纺丝，其中，由于在腔室内熔体流向上，分流通道由向由中心向外周发散，过滤通道由外周向中心收聚后通向分配通道，纺丝中，过滤部内的熔体由外侧想中心汇聚，有效地提高了熔体纺丝设备内外热量交换，最终使熔体温度更加均匀，从而提高了纺丝质量，延长了熔体纺丝设备使用周期。

其中，壳体可呈筒状，分流部、过滤部、分配部、喷丝部依次从筒状壳体的第一端设置于所述腔室，壳体的第一端设置有内螺纹，纺丝箱体的出口端设置有外螺纹体，外螺纹体可与纺丝箱体本体之间通过螺栓固定连接，壳体的第二端与外螺纹体螺纹连接，外螺纹体内部的熔体流道连通熔体纺丝设备。壳体10的第二端设置有环形内折边101，喷丝部50底部具有凸台，凸台坐落在壳体的内折边101上。

其中，分流部可采用一体结构，也可采用分体结构，例如分流部20包括：压盖21以及分流盖22；所述压盖21的内具有第一倒置漏斗状流道，所述分流盖22位于所述第一倒置漏斗状流道的漏斗内，在第一倒置漏斗状流道和分流盖22之间形成由向由中心向外周发散的所述分流通道20a。分流盖可呈凸台状，例如为锥形台，其锥面面向第一倒置漏斗状流道的漏斗。

所述分流通道的入口具有碗形凹槽201，碗形凹槽内设置有碗形密封垫圈202，碗形密封垫圈202可采用铝圈等。碗形密封垫圈可以在熔体纺丝设备f10连接纺丝箱体的外螺纹体时放置，使得分流部和纺丝箱体的外螺纹体之间紧密结合，提高其高压承受能力，在高压下也可不出现漏浆漏料现象。

在一些实施例中，请参阅图2和图3，所述过滤部包括多级过滤杯体31以及M干个过滤筒(图中未示出)，M为大于等于2的正整数；M个过滤筒的筒径逐渐增大，M个过滤筒依次嵌套，并设置于所述多级过滤杯体内，所述多级过滤杯底部311具有第二倒置漏斗状流道，第二倒置漏斗状流道的入口与依次嵌套的M干个过滤筒的中心过滤筒连通，第二倒置漏斗状流道的喇叭口朝向分配部的分配通道40a，依次嵌套的M干个过滤筒和第二倒置漏斗状流道形成所述过滤通道，支撑筒上开设有导流孔。在腔室内熔体流向上，第二倒置漏斗状流道流通至分配通道的流道尺寸逐渐变窄。本发明提供的实施例，采用多层的过滤筒大大增加了熔体过滤面积，有效减少了熔体内杂质及凝胶粒子，有效减小了熔体纺丝设备中心与外侧熔体的温度差，提高熔体的可纺性及纺丝品质。

多级过滤杯体可为一体的金属材质部件，但不局限于一体部件，加工中，多级过滤杯体31包括杯状体31a、多个同心的支撑筒31b，多个同心的支撑筒31b设置在所述杯状体31a底部，其可以通过一整体的圆柱体金属加工而成，多个同心的支撑筒之间形成多个分隔腔，每个腔体由圆柱体曲面分隔开，在圆柱体曲面上开设上百个导流孔，以连通多个分隔腔，导流孔的孔径大于过滤筒的过滤孔径，导流孔的孔径可在1-3mm之间，例如2mm。本发明提供的实施例，可以根据实际生产中对熔体过滤精度要求的不同，方便快捷地更换选取不同过滤孔径的过滤筒，达到不同过滤精度要求。

在相互嵌套的两个过滤筒之间填充有过滤金属砂(图中未示出)。由多级过滤杯体外周向中心方向，不同的相互嵌套的两个过滤筒之间填充的过滤金属砂的粒径相同或不同。在一些实施例中，由多级过滤杯体外周向中心方向，不同的相互嵌套的两个过滤筒之间填充的过滤金属砂的粒径逐渐减小。另外，可以根据实际生产中对熔体过滤精度要求的不同，方便快捷地更换不同粒径过滤金属砂，达到不同过滤精度要求。

在腔室内熔体流向上，所述多级过滤杯体的最大环形内壁尺寸逐渐缩小，可呈锥形内壁，嵌套在最外层的过滤筒的筒径尺寸小于等于所述多级过滤杯体的环形内壁最小尺寸，在嵌套在最外层的过滤筒和所述多级过滤杯体的环形内壁之间形成所述过滤通道入口，所述分流盖压盖于M个过滤筒中除了最外层的过滤筒的过滤筒上，分流通道向外发散的出口通向过滤通道入口。

进一步的，如图2和图3和图4所示，在分配部40以及喷丝部50之间设置有至少1层滤网板60，可进一步对熔体进行过滤除杂的作用。

分配部40的底面与所述喷丝部50相对，所述分配部40上开设有环形密封凹槽41，所述环形密封凹槽41环绕在所述分配通道外围；所述滤网板包括外周的环形板61以及中心的网体62；所述网体62位于所述分配通道和喷丝孔之间，所述环形板61位于所述分配通道和喷丝孔外围，与所述环形密封凹槽41形成密封，以起到密封作用。

在腔室内熔体流向上，分配通道包括多个并列的分配通道401a以及稳压腔402a，多个并列的分配通道401a分别连通稳压腔402a，所述稳压腔402a连通喷丝部的喷丝孔。所述稳压腔为高度为1-3mm的凹槽，但是其高度不局限于此，可根据纺丝粗细的规格进行变换。

下面详细说明熔体纺丝设备的安装方式：

将壳体、分流部、过滤部、滤网板、分配部以及喷丝部清洗干净，用高压空气吹干，依次向壳体内放入喷丝部、滤网板、分配部，再放入多级过滤杯体、M干个过滤筒、过滤金属砂，盖上分流盖，最后放入压盖和碗形密封垫圈。

将安装好的熔体纺丝设备放在设好温度的预热箱里预热好，取出放在熔体纺丝设备安装机械手上，通过熔体纺丝设备壳体

上端内的T形螺纹连接到纺丝箱体上，当壳体逐渐拧紧时，纺丝箱体对压盖产生向下的压力，压力逐级往下传递，使得压盖下表面与多级过滤杯体上表面紧密相连，多级过滤杯体下表面与分配部上面紧密接触，分配部下表面通过滤网板与喷丝部上表面紧密相连。

在熔体纺丝设备正常工作条件下，聚合物熔体通过压盖的第一倒置漏斗状流道，流经分流盖上表面分流通道，流入多级过滤杯体最外层腔体，通过支撑筒的导流孔、过滤筒及过滤金属砂精密逐步过滤，进行热交换后，最后流向多级过滤杯体底部的第二倒置漏斗状流道，进入分配部；

聚合物熔体经过分配部的分配通道中，进入分配通道的稳压腔，再通过多层滤网板的过滤后进入喷丝部，通过喷丝部上的喷丝孔向下喷出熔体细流，进行聚合物熔体的纺丝加工。

熔体纺丝设备正常工作时，腔室内部压力上升缓慢，其结构为高压密封型组件，组件拆装方便快捷，本发明实施例可以只单独更换喷丝部就可以纺制不同品种的纤维，大大减少了组件更换的成本，其成仅为原先的1/3。

本发明提供的实施例中，至少具有如下优点：

一是熔体经过多层过滤网，增加熔体有效过滤面积；以采用圆柱形过滤网及填充不同过滤精度的金属砂为例，以往同样体积的过滤部过滤面积只有2260mm²，本发明的过滤部提高有效过滤面积3-5倍，单层过滤面积达6000mm²；过滤筒过滤精度为60-80um时，生产使用周期为45-65天，拦截了熔体内的更多的杂质和凝胶粒子。

二是增加熔体内外热量交换，确保熔体纺丝设备中心与外侧熔体温度均一。现有技术中，过滤部内熔体均由上往下作平推流运动，而本发明实施例中过滤部内熔体从最外侧向中心汇集，有效地提高了熔体纺丝设备内外热量交换，最终使熔体温度更加均匀，从而提高了纺丝质量，延长了熔体纺丝设备使用周期。

三是保证熔体稳压稳态流动，确保熔体纺丝设备流体通道内无死角，流向每个喷丝孔的熔体流量相同。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种熔体纺丝设备，其特征在于，包括：

壳体、分流部、过滤部、分配部以及喷丝部；

壳体内部形成有腔室；

分流部、过滤部、分配部、喷丝部依次设置于所述腔室，分流部的分流通道、过滤部的过滤通道、分配部的分配通道、喷丝部的喷丝孔依次连通；

在腔室内熔体流向上，分流通道由向由中心向外周发散，过滤通道由外周向中心收聚后通向分配通道。

2.根据权利要求1所述熔体纺丝设备，其特征在于，

所述过滤部包括多级过滤杯体以及M干个过滤筒，M为大于等于2的正整数；

M个过滤筒的筒径逐渐增大，M个过滤筒依次嵌套，并设置于所述多级过滤杯体内，所述多级过滤杯体底部具有第二倒置漏斗状流道，第二倒置漏斗状流道的入口与依次嵌套的M干个过滤筒的中心过滤筒连通，第二倒置漏斗状流道的喇叭口朝向分配部的分配通道，依次嵌套的M干个过滤筒和第二倒置漏斗状流道形成所述过滤通道。

3.根据权利要求2所述熔体纺丝设备，其特征在于，

在腔室内熔体流向上，所述多级过滤杯体的最大环形内壁尺寸逐渐缩小，嵌套在最外层的过滤筒的筒径尺寸小于等于所述多级过滤杯体的环形内壁最小尺寸，在嵌套在最外层的过滤筒和所述多级过滤杯体的环形内壁之间形成所述过滤通道入口。

4.根据权利要求2所述熔体纺丝设备，其特征在于，

多级过滤杯体包括杯状体、多个同心的支撑筒，多个同心的支撑筒设置在所述杯状体底部，支撑筒上开设有导流孔。

5.根据权利要求2所述熔体纺丝设备，其特征在于，

在相互嵌套的两个过滤筒之间填充有过滤金属砂。

6.根据权利要求5所述熔体纺丝设备，其特征在于，

由多级过滤杯体外周向中心方向，不同的相互嵌套的两个过滤筒之间填充的过滤金属砂的粒径不同。

7.根据权利要求2所述熔体纺丝设备，其特征在于，

分流部包括：压盖以及分流盖；

所述压盖的内具有第一倒置漏斗状流道，所述分流盖位于所述第一倒置漏斗状流道的漏斗内，在第一倒置漏斗状流道和分流盖之间形成由向由中心向外周发散的所述分流通道。

8.根据权利要求7所述熔体纺丝设备，其特征在于，

分流盖呈凸台状。

9.根据权利要求7所述熔体纺丝设备，其特征在于，

所述分流通道的入口具有碗形凹槽，碗形凹槽内设置有碗形密封垫圈。

10.根据权利要求7所述熔体纺丝设备，其特征在于，

所述分流盖压盖于M个过滤筒中除了最外层的过滤筒的过滤筒上；

作为优选，

在腔室内熔体流向上，分配通道包括多个并列的分配通道以及稳压腔，多个并列的分配通道分别连通稳压腔，所述稳压腔连通喷丝部的喷丝孔；

作为优选，

所述稳压腔为高度为1-3mm的凹槽；

作为优选，

在分配部以及喷丝部之间设置有至少1层滤网板；

作为优选，

所述分配部的底面与所述喷丝部相对，所述分配部上开设有环形密封凹槽，所述环形密封凹槽环绕在所述分配通道外围；

所述滤网板包括外周的环形板以及中心的网体；所述网体位于所述分配通道和喷丝孔之间，所述环形板位于所述分配通道和喷丝孔外围，与所述环形密封凹槽形成密封。