CN205188493U - 采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板 - Google Patents

Abstract

采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，包括异形喷丝板，异形喷丝板上设有若干个喷丝孔，喷丝孔包括毛细喷丝孔和熔体导孔锥形孔，所述毛细喷丝孔在熔体导孔锥形孔下方，毛细喷丝孔靠近熔体导孔锥形孔的一端称为进口端，毛细喷丝孔远离熔体导孔锥形孔的一端称为出口端，毛细喷丝孔为通孔，所述毛细喷丝孔所在范围内设有与毛细喷丝孔形状适配的柱芯，柱芯的外侧面与毛细喷丝孔的内壁之间设有间隔，有效地形成中空纤维，避免出现不规则实心或不规则分叉纤维。

Description

采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板

技术领域

本发明涉及异形喷丝板。

背景技术

生产异形中空纤维的时候一般中空率（容积率）都比较低，这是因为纺丝熔体从喷丝孔喷出后、空气来不及进入纤维中心的空隙部分，熔体就迅速粘连在一起，无法形成空心纤维。

例如：传统的中空纤维生产，一般在喷丝孔（毛细喷丝孔）中均采用三道筋板支撑（整个毛细喷丝孔的截面形状如图4的A-A剖面图），为保证熔体从喷丝孔喷出后筋板两侧的熔体能粘合在一起，筋板均设计的比较窄，这样虽然粘合率高，但会因为空气不能及时进入中心部位而形成纤维截面为不规则实心纤维。若筋板较厚则熔体挤出喷丝孔膨化后仍不能合拢并形成若干个单独的丝条，无法形成中空纤维。并容易在纤维拉伸过程中断裂，形成毛丝。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，有效地形成中空纤维以及各种异形纤维，避免出现不规则纤维。

本发明的技术方案是：

采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，包括异形喷丝板，异形喷丝板上设有若干个喷丝孔，喷丝孔包括毛细喷丝孔和熔体导孔锥形孔，所述毛细喷丝孔在熔体导孔锥形孔下方，毛细喷丝孔靠近熔体导孔锥形孔的一端称为进口端，毛细喷丝孔远离熔体导孔锥形孔的一端称为出口端，毛细喷丝孔为通孔，所述毛细喷丝孔所在范围内设有与毛细喷丝孔形状适配的柱芯，柱芯的外侧面与毛细喷丝孔的内壁之间设有间隔，柱芯的外侧面与毛细喷丝孔的内壁之间构成空的异形腔体，异形腔体的上下通透，柱芯与毛细喷丝孔内壁之间设有两个以上的支撑筋板，相邻的支撑筋板在周向上设有间距，支撑筋板将异形腔体分隔为单独的腔体，筋板的两侧分别与柱芯的外侧面和毛细喷丝孔内壁一体连接，筋板的延伸方向与毛细喷丝孔的延伸方向一致；支撑筋板包括短筋板和长筋板，长筋板的长度大于短筋板的长度；长筋板和短筋板的数量均为一个以上，短筋板的下端位于毛细喷丝孔的中间位置。

所述长筋板的厚度大于短筋板的厚度。

设毛细喷丝孔的长度为L，短筋板的长度为1/3~2/3L，长筋板的长度大于等于2/3L。

毛细喷丝孔为圆形孔，所述毛细喷丝孔内设有圆柱形的柱芯，柱芯与毛细喷丝孔内壁之间沿周向方向设有一个以上的支撑筋板，柱芯的中心线与毛细喷丝孔的中心线重合。

短筋板和相邻长筋板之间的腔体以及相邻的短筋板之间的腔体均为弧形形状。

毛细喷丝孔按上下位置分为上部和下部，短筋板的数量为两个，两个短筋板和一个长筋板沿圆周方向分布，毛细喷丝孔的上部由两个短筋板和一个长筋板分隔形成三个扇环形腔体，毛细喷丝孔的下部的截面形状为“C”形。

毛细喷丝孔为“C”形，所述毛细喷丝孔内设有圆柱形的柱芯，柱芯与毛细喷丝孔内壁之间沿周向方向设有一个以上的支撑筋板。

毛细喷丝孔的出口端为各种形状的异形孔，异形孔的截面形状为“C”、“S”、“8”、“H”、“V”、“Y”中的任意一种，入口端设置一个以上的短筋板。

当毛细喷丝孔的形状为“S”或“8”形时，“S”或“8”的上半部和下半部之间各设有一个柱芯。

“S”的两端端部与“S”的中心处之间设置长筋板，毛细喷丝孔的内壁和相邻的柱芯之间设置短筋板。

采用本发明的阶梯式喷丝孔结构后，以中空纤维为例，毛细喷丝孔上部共有3块筋板（靠近熔体入口），毛细喷丝孔下部（靠近喷丝板面）仅留了1块筋板（毛细喷丝孔通长筋板），熔体离开毛细喷丝孔上半部分进入毛细喷丝孔下半部分后，毛细喷丝孔中由于少了2块筋板，熔体迅速弥合了两块筋板留下的空隙，形成C形截面，由于熔体被挤入毛细喷丝孔下半部分后，喷丝孔截面积增加，毛细喷丝孔中总的熔体压力下降，当熔体挤出喷丝孔后由于熔体膨化现象减小，C形边缘熔体粘合速度降低，空气就有时间在C形缺口处进入纤维中心部分，有效地形成中空纤维，避免出现不规则实心或不规则分叉纤维。可以形成截面为C形的中空纤维，如果C形缺口处的熔体粘合则可以形成截面为O形的中空纤维。

附图说明

图1是本发明的中空异形喷丝板的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明的实施例一阶梯形毛细喷丝孔为“O”形时的示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图3的B-B剖视图；

图6是本发明的实施例二阶梯形毛细喷丝孔为“S”形时的示意图（图7的Y-Y剖视图）；

图7是图6的C-C剖视图；

图8是图6的D-D剖视图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，包括异形喷丝板11，异形喷丝板11上沿周向设有若干个喷丝孔1。

如图3、4、5所示，喷丝孔1包括锥形孔12（本实施例为熔体导孔锥形孔）和位于锥形孔12下侧的毛细喷丝孔2（异形毛细孔），毛细喷丝孔2靠近锥形孔12的一端称为聚乳酸熔体进口端2-1，毛细喷丝孔2远离锥形孔12的一端称为聚乳酸熔体的出口端2-2，毛细孔2为留有开口端的异形纤维截面形状的孔，图4中，毛细喷丝孔2为圆形孔。

毛细喷丝孔2内设有圆柱形的柱芯3，柱芯3的中心线与毛细喷丝孔2的中心线重合，柱芯3的外侧面与毛细喷丝孔2的内壁之间构成空的异形纤维截面形状的腔体，异形腔体的上下通透，柱芯3与毛细喷丝孔2内壁之间沿毛细喷丝孔2的延展方向设有两个以上的支撑筋板，相邻的支撑筋板在毛细喷丝孔2内壁方向（圆周）上设有间距，支撑筋板的两侧与柱芯3的外侧面和毛细喷丝孔2内壁连为一体。

支撑筋板分为短筋板4和长筋板5，长筋板5的长度大于短筋板4的长度；长筋板5的厚度H大于短筋板4的厚度h。

长筋板5的数量与进气端开口处数量相同，长筋板5的数量为一个，长筋板5和短筋板4的上端均与毛细喷丝孔2的进口端齐平。长筋板5的下端与毛细喷丝孔2的出口端2-2齐平，短筋板4的下端位于毛细喷丝孔2的中间位置。长筋板5和短筋板4的上端均与进口端2-1平齐。长筋板5的长度等于毛细喷丝孔的长度L。长筋板5、短筋板4的延伸方向均与毛细喷丝孔2的中心线平行。

短筋板4的数量为两个。两个短筋板4和一个长筋板5沿圆周方向均匀分布。毛细喷丝孔2按上下位置分为上部和下部，两个短筋板4之间以及短筋板4和相邻的长筋板5之间的腔体为扇环形状（或者称为弧形）。毛细喷丝孔2的上部由两个短筋板4和一个长筋板5之间形成三个扇环的第一扇环腔体6。毛细喷丝孔2的下部的截面形状为“C”形的扇环，构成第二扇环腔体7。

各个支撑筋板的延伸方向与毛细喷丝孔2的延伸方向一致，（即支撑筋板可以是弧形的板状），其延伸方向是从上到下，本实施例中，各个支撑筋板均为直板，各支撑筋板的延伸方向与毛细喷丝孔2的中心线平行。短筋板4和长筋板5沿异形毛细孔内壁曲线或直线方向分布。

设毛细喷丝孔2的长度为L，短筋板4的长度为1/3~2/3L，长筋板5的长度大于等于2/3L。本实施例中，长筋板5的长度等于毛细喷丝孔2的长度L。需要说明的是，长筋板的长度可以大于L，长筋板5的上端或下端可以伸出毛细喷丝孔2的上端或下端。

而毛细喷丝孔2内壁的延展方向是指内壁沿孔的形状进行延展的方向，这里所说的延展的方向和支撑筋板的延伸方向以及毛细喷丝孔2的延伸方向是不相同的，如：截面形状为O、C、S、8、U指沿O、C、S、8、U的方向延展，O形的内壁沿O的形状方向环向进行延展，C形的内壁沿C的形状方向环向进行延展（C形两端不封口），8形的内壁沿8的形状方向环向进行延展，S形的内壁沿S的形状方向环向进行延展（S两端不封口）。截面形状为H、V、Y指沿H、V、Y的方向延展。

实施例二

与实施例一不同之处在于，毛细喷丝孔2的形状为“C”、“S”、“8”、“H”、“V”、“Y”、“U”中的一种。出口端为各种形状的异形孔。

毛细喷丝孔2的形状为“O”、“C”、“S”、“8”中的任意一种时，相邻的支撑筋板之间的腔体为弧形形状或直线形状。毛细喷丝孔的形状为“O”、“C”时，毛细喷丝孔2的出口端2-2的截面形状均为“C”形；毛细喷丝孔2的形状为“S”、“8”时，毛细喷丝孔2的出口端2-2的截面形状对应为“S”形、“8”形。

毛细喷丝孔的形状为“C”时，C的中心为柱芯，C的开口处设置长筋板。

当毛细喷丝孔的形状为“H”、“V”、“Y”中的任意一种时，毛细喷丝孔的出口端的截面形状对应为“H”、“V”、“Y”中的相应一种，所述短筋板和长筋板之间腔体为直线或折线形状。

毛细喷丝孔的形状为“U”时，短筋板和长筋板之间腔体为直线或弧线形状。“U”的中间为柱芯。

截面形状为“H”、“V”、“Y”的异型孔在异型孔所在范围内设置有柱芯。

当毛细喷丝孔的形状为“H”形时，“H”的上半部和下半部与相邻的异形喷丝板之间各构成一个柱芯，“H”分为两个竖直段和位于两个竖直段中间的一个水平段。竖直段与水平段的连接处各设有一个长筋板，“H”的其它位置处设有若干短筋板。

至于“V”、“Y”，也是毛细喷丝孔与其相邻的异形喷丝板之间构成柱芯。柱芯位于该形状的毛细喷丝孔所在的范围内。“V”的上部与相邻的异形喷丝板之间构成一个柱芯，两个斜边所围起来的部分构成柱芯。“Y”的上半部与相邻的异形喷丝板之间构成一个柱芯，两个叉所围起来的部分构成柱芯。

如图4、5、6所示，当毛细喷丝孔2的形状为“S”形时，“S”的上半部和下半部之间各设有一个柱芯3。“S”形毛细喷丝孔2的上部，短筋板4和相邻长筋板5之间构成两个弧形的扇环形状的第三环形腔体8，相邻的短筋板4之间构成直线形的第四腔体9，第三环形腔体8和第四腔体9均属于上挤出孔容腔，而“S”形毛细喷丝孔2的下部，相邻的长筋板5之间构成了一个S形的第五腔体10（下挤出孔容腔）。

“S”的两端端部与“S”的中心处之间各设置一个长筋板5，毛细喷丝孔2的内壁和相邻的柱芯3之间设置四块短筋板4，每个柱芯3各两个短筋板4。

在加工时，“S”的两端端部不加工透，未加工透的端部即可作为长筋板5。如果加工透，则形成了“8”字形。“8”字形与“S”结构相似，也是设有两个柱芯。

以上的各种形状均可以通过长短筋板形成的阶梯结构，防止形成不规则实心纤维等不符合要求的纤维截面形状。

本发明的结构、原理：

1、结构

毛细喷丝孔2分上下两部分结构；以O形为例，毛细喷丝孔2的上部结构为环形圆，并被3块筋板隔开，形成3个扇环形容腔6。

毛细喷丝孔2的下部结构为C型结构，由于环形圆孔间的3块筋板去掉了2块筋板，只剩下1块筋板，因此形成了C截面容腔。

加工异形中空毛细喷丝孔时，首先加工成3个扇环形，然后再将环形毛细喷丝孔下半截中的两块筋板去除掉，下半截毛细喷丝孔只保留了一块筋板。

2、原理

熔体经过导孔进入环形毛细喷丝孔2上部（前半部分），并从3块筋板间的空隙中向喷丝板面挤压，当熔体进入毛细喷丝孔2下半部分后（靠近喷丝板面一侧）由于环形毛细喷丝孔2中少了2块筋板（只保留了1块隔板），使得喷丝孔截面积增加，熔体压力降低。熔体被挤出喷丝孔2后，由于熔体膨化现象降低缺口粘合滞后，空气可以及时从毛细喷丝孔2的C形出口处进入中心孔部位，使生产的中空纤维中空度提高。

本结构改变了传统异形毛细喷丝孔熔体出口入口相同的截面形状，将毛细喷丝孔2加工成上半截结构和下半截结构，上半截结构考虑力学结构的合理性，主要是增加异形毛细喷丝孔的结构强度。而下半截结构是考虑纤维成形要求的一种结构形式。

毛细喷丝孔2的出口端为各种形状的异形孔，如O、C、S、8、U、H、V、Y等异形截面形状。入口端设置一个以上的短筋板。

注；此阶梯毛细孔结构适用于各种异形喷丝板毛细孔，如；O形、C形、8子形、S形、U形、H形、V形、Y形等喷丝板。

短筋板4和长筋板5沿异形毛细孔内壁曲线或直线方向分布，根据截面形状具体确定，O、C、S、8等是沿曲线方向分布，H、V、Y等是沿直线方向分布。U是沿曲线或直线方向分布，根据具体情况而定。

采用本发明的阶梯式喷丝孔结构后，毛细喷丝孔上部共有一块以上的短筋板（靠近熔体入口），毛细孔下部（靠近喷丝板面）筋板数量与进气端开口数量相同（毛细孔通长筋板）。例如O截面形状的毛细喷丝孔中，长筋板5的数量为与进气开口端数量相同的一个。熔体离开毛细喷丝孔上半部分进入毛细喷丝孔下半部分后，毛细喷丝孔中由于少了数块筋板，熔体迅速弥合了短筋板留下的空隙，形成C形截面，由于熔体被挤入毛细喷丝孔下半部分后，喷丝孔截面积增加，毛细喷丝孔中总的熔体压力下降，当熔体挤出喷丝孔后由于熔体膨化现象减小，C形边缘熔体粘合速度降低，空气就有时间在C形缺口处进入纤维空心部分，有效地形成纤维的空心部分，避免出现不规则实心或不规则分叉纤维。

Claims (10)

1.采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，包括异形喷丝板，异形喷丝板上设有若干个喷丝孔，喷丝孔包括毛细喷丝孔和熔体导孔锥形孔，所述毛细喷丝孔在熔体导孔锥形孔下方，毛细喷丝孔靠近熔体导孔锥形孔的一端称为进口端，毛细喷丝孔远离熔体导孔锥形孔的一端称为出口端，毛细喷丝孔为通孔，其特征在于：所述毛细喷丝孔所在范围内设有与毛细喷丝孔形状适配的柱芯，柱芯的外侧面与毛细喷丝孔的内壁之间设有间隔，柱芯的外侧面与毛细喷丝孔的内壁之间构成空的异形腔体，异形腔体的上下通透，柱芯与毛细喷丝孔内壁之间设有两个以上的支撑筋板，相邻的支撑筋板在周向上设有间距，支撑筋板将异形腔体分隔为单独的腔体，筋板的两侧分别与柱芯的外侧面和毛细喷丝孔内壁一体连接，筋板的延伸方向与毛细喷丝孔的延伸方向一致；支撑筋板包括短筋板和长筋板，长筋板的长度大于短筋板的长度；长筋板和短筋板的数量均为一个以上，短筋板的下端位于毛细喷丝孔的中间位置。

2.根据权利要求1所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：所述长筋板的厚度大于短筋板的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：设毛细喷丝孔的长度为L，短筋板的长度为1/3~2/3L，长筋板的长度大于等于2/3L。

4.根据权利要求1或2所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：毛细喷丝孔为圆形孔，所述毛细喷丝孔内设有圆柱形的柱芯，柱芯与毛细喷丝孔内壁之间沿周向方向设有一个以上的支撑筋板，柱芯的中心线与毛细喷丝孔的中心线重合。

5.根据权利要求4所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：短筋板和相邻长筋板之间的腔体以及相邻的短筋板之间的腔体均为弧形形状。

6.根据权利要求4所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：毛细喷丝孔按上下位置分为上部和下部，短筋板的数量为两个，两个短筋板和一个长筋板沿圆周方向分布，毛细喷丝孔的上部由两个短筋板和一个长筋板分隔形成三个扇环形腔体，毛细喷丝孔的下部的截面形状为“C”形。

7.根据权利要求1所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：毛细喷丝孔为“C”形，所述毛细喷丝孔内设有圆柱形的柱芯，柱芯与毛细喷丝孔内壁之间沿周向方向设有一个以上的支撑筋板。

8.根据权利要求1所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：毛细喷丝孔的出口端为各种形状的异形孔，异形孔的截面形状为“C”、“S”、“8”、“H”、“V”、“Y”中的任意一种，入口端设置一个以上的短筋板。

9.根据权利要求1或2或8所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：当毛细喷丝孔的形状为“S”或“8”形时，“S”或“8”的上半部和下半部之间各设有一个柱芯。

10.根据权利要求9所述的采用阶梯毛细喷丝孔结构的异形纤维喷丝板，其特征在于：“S”的两端端部与“S”的中心处之间设置长筋板，毛细喷丝孔的内壁和相邻的柱芯之间设置短筋板。