CN109989118B - 阶梯型复合喷丝帽 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阶梯型复合喷丝帽，包括位于上端的喷丝帽壳体以及下端的平面喷丝帽，所述喷丝帽壳体用于与纺丝液的出口装置相连通，所述平面喷丝帽与所述喷丝帽壳体之间通过一多阶梯喷丝帽单元封闭连通，所述阶梯喷丝帽单元的喷丝梯面开设有若干喷丝孔。本发明解决了现有喷丝孔数量如果进一步增多，可能会造成中心区域纤维成型不良等现象而受限的问题，可进一步提高喷丝帽的喷丝产量，同时利用多阶阶梯结构喷丝帽的组装灵活性，实现同种组分、不同截面的化学长丝的有序合股，进而制备出多样化、个性化的复合丝股。

Description

阶梯型复合喷丝帽

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种阶梯型复合喷丝帽。

背景技术

在化学纤维纺丝成型过程中，纺丝原液从喷丝帽被挤出后形成细流，需借助空气或凝固浴等介质形成纤维，喷丝帽的结构对纤维加工有着重要影响。

目前，化纤纺丝用喷丝帽基本以平面形式存在，喷丝孔大小与孔间距决定了单位面积内喷丝帽上的孔的数量。喷丝孔的大小依据所需制备纤维旦数选择，即大孔径喷丝帽用于纺制高单旦纤维；而对于孔径较大的喷丝帽，其表面喷丝孔分布所需孔间距也会较大，以减少纺丝液被挤出后因挤出胀大效应而产生粘连现象。并且在干法纺丝过程中，纺丝细流依靠溶剂在热空气中挥发成纤，由于热空气较难进入喷丝帽下方中心区域，因此在平面喷丝帽的中心区域纺丝液得不到辅助牵伸或较难挥发。这种热空气不易进入纺丝帽下方中心区域的纺丝现象，致使喷丝帽上喷丝孔的分布范围及孔数受限，单位机台的生产产量受限。

另一方面，不同截面形状或相同截面但细度不同的同种组分化学长丝合股可以改善纤维性能方面的不足。然而，在同一平面喷丝板/段上加工具有不同大小或形状的多种喷丝孔的难度较大，且这种喷丝帽的价格较高，此外这种帽面生产的纤维品种单一、不易变动，因此在复合丝股品种的多样性和个性化开发上受到限制。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种阶梯型复合喷丝帽，以解决现有喷丝孔数量因种种因素而生产制造受限的问题，并进一步提高喷丝帽的喷丝产量，同时利用多阶阶梯结构喷丝帽的组装灵活性，实现同种组分、不同截面的化学长丝的有序合股，进而制备出多样化、个性化的复合丝股。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：提供一种阶梯型复合喷丝帽，包括位于上端的喷丝帽壳体以及下端的平面喷丝帽，所述喷丝帽壳体用于与纺丝液的出口装置相连通，所述平面喷丝帽与所述喷丝帽壳体之间通过一多阶梯喷丝帽单元封闭连通，所述阶梯喷丝帽单元的喷丝梯面开设有若干喷丝孔。

优选地，所述多阶梯喷丝帽单元包括逐阶相互拼接的i阶喷丝段，每段所述喷丝段包括上连接段、喷丝梯面以及下连接段，相邻两段所述喷丝段通过第i阶的所述下连接段与第i-1阶的所述上连接段相互适配连接。

优选地，所述上连接段以及所述下连接段上均设有螺纹以供相互啮合连接。

优选地，所述喷丝帽壳体包括中心连接孔以及位于外缘的壳体连接段，所述壳体连接段与适配相邻的所述上连接段螺纹连接，所述中心连接孔用于连通所述纺丝液的出口装置。

优选地，所述中心连接孔与所述平面喷丝帽直通，所述中心连接孔的孔径等于所述平面喷丝帽的直径。

优选地，所述平面喷丝帽包括外缘的弯折连接段，所述弯折连接段与适配相邻的所述下连接段螺纹连接，所述喷丝孔开设于所述平面喷丝帽的平面中部。

优选地，每阶所述喷丝梯面上的若干所述喷丝孔由外向内呈圆环状分布，若干所述喷丝孔所分布的内圈以及外圈均间隔于该阶所述喷丝梯面的内、外侧边缘。

优选地，任意相邻的两阶所述喷丝梯面上的所述喷丝孔的规格形状大小均相同。

优选地，任意相邻的两阶所述喷丝梯面上的所述喷丝孔的形状相同但大小不同。

优选地，任意相邻的两阶所述喷丝梯面上的所述喷丝孔的形状不同。

本发明阶梯型复合喷丝帽的有益效果包括：

1)本发明通过n阶阶梯型复合喷丝帽的设计，有效扩增了单个喷丝帽上喷丝孔数，从而提高了机台单个甬道纺丝产量。

2)利用喷丝帽的n阶梯形结构，可以快速组装具有不同孔径或不同形状(包括但不仅限于圆形、正方形、矩形、三角形、椭圆形)喷丝孔的阶梯结构帽面，制备具有两种及以上截面并有序分布的复合丝股，并快速实现品种的多样化与个性化。

附图说明

图1为本发明阶梯型复合喷丝帽的横截面剖视示意图；

图2为对应于图1的分解状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明进一步加以说明。

结合图1和图2所示，本发明首先提供了一种阶梯型复合喷丝帽，包括自下而上的依次套接的多阶螺丝帽单元2，该多阶螺丝帽单元2的顶面套接有喷丝帽上壳体3，该多阶螺丝帽单元2的底面套接有平面喷丝帽1。

具体地，本实施例中，所述多阶螺丝帽单元2为多阶外凸式阶梯结构喷丝帽，该阶梯型复合喷丝帽选用常规的平面喷丝帽(即第1阶)1、多阶外凸式阶梯结构喷丝帽2以及与纺丝液的出口装置下端相连的喷丝帽上壳体3。其中，外凸式阶梯结构喷丝帽的第i阶与第i-1阶喷丝板/段通过第i阶喷丝板/段下端外螺纹4与第i-1阶喷丝板/段上端内螺纹5组装，最后连接成n阶外凸式阶梯结构喷丝帽(i≥2，n≥2，i或n均为自然数)。外凸式阶梯结构的每阶喷丝板/段上具有若干个喷丝孔6。每段所述喷丝板包括平直的喷丝梯面。

较为优选地，任意两阶喷丝板上喷丝孔6的孔型可以采用规格相同或不同的圆形或非圆形(包括但不仅限于正方形、矩形、三角形、椭圆形)中的某种孔型。即为：任意两阶喷丝板所采用喷丝孔6完全相同；或任意两阶喷丝板采用形状相同的喷丝孔6、但二者喷丝孔6的大小不同；或任意两阶喷丝板所采用喷丝孔6的形状不同。

每阶所述喷丝梯面上的若干所述喷丝孔6由外向内呈圆环状分布，若干所述喷丝孔6所分布的内圈以及外圈均间隔于该阶所述喷丝梯面的内、外侧边缘，进而保证实际生产中经过相邻的阶层边缘的化纤纺丝丝束在未完成成形前不会相互粘连。

同时，喷丝帽上壳体3的中心连接孔30又可与所述平面喷丝帽1直通，且所述中心连接孔30的孔径等于所述平面喷丝帽的直径。以此，平面喷丝帽1也可以直接连接纺丝液装置的入口，进而直接用于纺丝。在具有上述结构特征后，本发明可分别按以下三种方式进行实施：

第一种方式：

在安装使用过程中，以喷丝孔6为正三角形、孔数为100孔的常规平面喷丝帽1为基础，与喷丝孔6均为正三角形、孔数均为80孔的第二阶、第三阶外凸式阶梯结构喷丝帽连接，组装了三阶阶梯结构的复合喷丝帽。然后与二醋酸纤维素/丙酮纺丝液的出口装置下端相连，单甬道纺制了6.0d/1560d的“Y”型烟用醋酸纤维丝束，丝束产量显著提高。

第二种方式：

在安装使用过程中，以喷丝孔6为正三角形、孔数为100孔的常规平面喷丝帽1为基础，与喷丝孔6为正三角形(但比基础喷丝帽孔径小)、孔数为100孔的第二阶外凸式阶梯结构喷丝帽连接，组装了二阶阶梯结构的复合喷丝帽。然后与二醋酸纤维素/丙酮纺丝液的出口装置下端相连，单甬道纺制了单丝线密度分别为6.0d和7.5d的两种“Y”型复合醋酸纤维烟用丝束。

第三种方式：

在安装使用过程中，以喷丝孔6为正三角形、孔数为100孔的常规平面喷丝帽1为基础，与喷丝孔6为正方形、孔数为100孔的第二阶外凸式阶梯结构喷丝帽连接，组装了二阶阶梯结构的复合喷丝帽。然后与二醋酸纤维素/丙酮纺丝液的出口装置下端1相连，纺制了“Y”型和“X”型两种截面且中心分布为6.0d/600d“Y”型、外层分布为6.7d/670d“X”型复合醋酸纤维烟用丝束。

在实际生产中，本领域技术人员应当注意以下几点规格尺寸上的工艺要求：

(1)每阶层喷丝板上的孔径大小及孔间距依据工艺需要设计，各阶层尺寸不统一，但每一层喷丝板上的孔型和大小一致，以便于每阶喷丝帽的加工。

(2)每个复合喷丝帽中的各阶帽面的宽度可以一致，也可以不一致。高度亦是可以一致，可以不一致。高度与宽度参数依据生产品种选择进行组合，从而达到个性化、多样化品种设计与生产。

(3)纺丝产量是由多种设备参数决定的，这种阶梯型喷丝帽的主要目标之一就是为了增加单个甬道喷丝孔数，即提高单甬道的纺丝产量。每阶帽面孔数多少该阶帽面的高度、宽度有一定的关系，正如，单阶喷丝孔数由外向内分布太多，致使内部的喷丝孔纤维成型较差，需要调节孔的分布与相邻阶层的帽面的高度与宽度，从而改变该阶喷丝板上喷丝孔处纤维成型环境(主要是在该孔处热空气量的大小)。值得注意的是，最下面的平面喷丝帽和现有的平面喷丝帽是一样的，所以最下面平面喷丝帽的宽度、复合喷丝帽最上面连接口宽度与纺丝液入口处宽度一致，保证螺纹连接。

所以每阶喷丝板上喷丝孔数与分布、喷丝板高度与宽度四个参数之间有一定的相互影响关系，依据品种设计进行选择与组合，构成整体阶梯型复合喷丝帽。

完成上述实施过程后，应能体现出本发明的以下特点：

本发明结构简明灵巧，方便取材和就地拆装，并且，克服现有喷丝帽所存在的缺陷，大大增加喷丝纤维的生产量。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：包括位于上端的喷丝帽壳体以及下端的平面喷丝帽，所述喷丝帽壳体用于与纺丝液的出口装置相连通，所述平面喷丝帽与所述喷丝帽壳体之间通过一多阶梯喷丝帽单元封闭连通，所述多阶梯喷丝帽单元的喷丝梯面开设有若干喷丝孔；

所述多阶梯喷丝帽单元包括逐阶相互拼接的i阶喷丝段，其中，i≥2，i为自然数，每段所述喷丝段包括上连接段、喷丝梯面以及下连接段，相邻两段所述喷丝段通过第i阶的所述下连接段与第i-1阶的所述上连接段相互适配连接。

2.根据权利要求1所述的阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：所述上连接段以及所述下连接段上均设有螺纹以供相互啮合连接。

3.根据权利要求1所述的阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：所述喷丝帽壳体包括中心连接孔以及位于外缘的壳体连接段，所述壳体连接段与适配相邻的所述上连接段螺纹连接，所述中心连接孔用于连通所述纺丝液的出口装置。

4.根据权利要求3所述的阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：所述中心连接孔与所述平面喷丝帽直通，所述中心连接孔的孔径等于所述平面喷丝帽的直径。

5.根据权利要求2所述的阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：所述平面喷丝帽包括外缘的弯折连接段，所述弯折连接段与适配相邻的所述下连接段螺纹连接，所述喷丝孔开设于所述平面喷丝帽的平面中部。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：每阶所述喷丝梯面上的若干所述喷丝孔由外向内呈圆环状分布，若干所述喷丝孔所分布的内圈以及外圈均间隔于该阶所述喷丝梯面的内、外侧边缘。

7.根据权利要求6所述的一种阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：任意相邻的两阶所述喷丝梯面上的所述喷丝孔的规格形状大小均相同。

8.根据权利要求6所述的一种阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：任意相邻的两阶所述喷丝梯面上的所述喷丝孔的形状相同但大小不同。

9.根据权利要求6所述的一种阶梯型复合喷丝帽，其特征在于：任意相邻的两阶所述喷丝梯面上的所述喷丝孔的形状不同。

Images