CN103993367B - 高速干法纺丝的喷丝帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速干法纺丝的喷丝帽，自上而下含有圆环状的固定垫片、多层滤布、导流器、异形喷丝板，喷丝帽外壳将纺丝液的进口装置下端、固定垫片、多层滤布、导流器、异形喷丝板包围在其内侧并固定。多层滤布可由一层法兰绒与连续三层高密度尼龙面料组成；异形喷丝板具有水平折边、垂直折边、喷丝板体，喷丝板体上具有多个喷丝孔；喷丝孔的数量为200-2000个，靠近中心部位的喷丝孔的密度大于周围的喷丝孔的密度；导流器的内侧呈倒置的圆台体侧面形状，外侧为带有圆环状飞边的圆柱体柱面形状；圆台顶角为20-30度。本发明喷丝孔的局部密度提高、数量增多，纺丝速度和产能大大提高；喷丝帽内喷丝液的压强分布均匀稳定，也提高了纺丝过程的稳定性和纺丝的质量。

Description

高速干法纺丝的喷丝帽

技术领域

本发明涉及一种化学或纺织工业中制造人造纤维所使用的喷丝帽。

背景技术

目前，国内用于烟用二醋酸纤维素丝束干法纺丝等化纤纺丝的喷丝帽基本依赖进口，其价格不仅昂贵，而且喷丝帽的设计加工也都依赖国外技术，这对于降低生产成本、提高纺丝速度、提高产能都形成了制约。而且，烟用二醋酸纤维的平均生产速度低于700m/min，按此速度生产出的醋酸纤维的质量有保证，断头率较低。当纺丝的速度增加到700m/min以上时，纺丝过程就会出现斜丝、凝丝、糊帽，以及丝束的断头率大大增加等等问题。除此之外，由于纺丝速度的提高，喷丝帽内的浆液压强也增大，易导致喷丝帽及其组件发生不同程度的变形，进而影响纺丝的质量。

专利申请号为CN200320112406.6的一种粘胶长丝异形孔喷丝头组件，属纺织机械技术领域，用于解决生产三叶粘胶长丝的喷丝问题。它由喷丝帽、喷丝头、滤布和垫片组成，喷丝头的截面形状为薄壁“∩”状，凹面上均布喷丝孔，其特别之处是：所述喷丝孔的截面形状呈三叶形，孔的出口处每叶尺寸的宽长比为1∶4～10。该实用新型改变了普通喷丝头孔形，根据粘胶由孔口喷出后形成粘胶细流的变化规律，合理设计孔口和孔道尺寸，配合相应的工艺条件可以生产出(333.3dtex/18f)三叶粘胶长丝，填补了生产异形截面粘胶长丝的空白。

专利申请号为CN201310254609.7的发明提供了一种喷丝帽，属于机械技术领域。它解决了现有喷丝帽孔结构复杂、加工难度大等问题。该喷丝帽包括呈板状的本体，本体上具有若干贯穿的喷丝孔，喷丝孔为锥孔。

专利申请号为CN200910211228.4的发明涉及一种喷丝板，包括圆柱形的喷丝板本体、开设在喷丝板本体前端部上的多个喷丝孔、穿插在喷丝孔中的中心管；喷丝板本体上设有对喷丝板本体进行加热的加热元件，喷丝板本体的外圆周面上包裹有铜导热层，铜导热层与加热元件相直接接触，中心管外管壁与喷丝孔的孔壁间形成外腔，中心管内部形成内腔，喷丝板本体的后端部开设有第一通道和第二通道，第一通道的一端部与喷丝孔的外腔相连通、另一端部与用于储存生产纳滤膜原料液的储液罐相连通，第二通道的一端部与喷丝孔的内腔相通、另一端部与通入喷丝孔内腔的气源相通。通过在喷丝板本体的喷丝孔中设置中心管，使喷射的长丝呈中空状，结构简单；而且多个喷丝孔也提高了其喷丝的效率。

专利申请号为CN201310174826.5的发明涉及一种喷丝板，包括：喷丝板本体，在喷丝板本体上设置有喷丝孔，所述喷丝板本体上设置有以喷丝板中心为圆心的环形通风道，喷丝板本体上还设置有至少一条直线通风道，直线通风道的一端与环形通风道相连通，直线通风道的另一端与喷丝板本体的外部相连通。

上述公开文献中，在喷丝孔的形状和通道的结构上有所改进，对喷丝板上喷丝孔的排布方式特点、排布密度的变化、导流器的结构、滤布的结构特点未有提及，对提高喷丝速度和纺丝质量作用不明显。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种高速干法纺丝的喷丝帽，解决醋酸纤维等人造纤维在进行高速纺丝过程中会出现的诸如斜丝、凝丝和断头等问题，以提高纺丝的速度和质量。

技术方案：本发明公开的一种高速干法纺丝的喷丝帽，一般能够安装于纺丝液的进口装置下端、喷丝甬道上端，自上而下含有圆环状的固定垫片、多层滤布、导流器、异形喷丝板，喷丝帽外壳将纺丝液的进口装置下端、固定垫片、多层滤布、导流器、异形喷丝板包围在其内侧并固定住。

异形喷丝板具有水平折边、垂直折边、喷丝板体，喷丝板体上具有多个喷丝孔；水平折边连接在垂直折边的上端，喷丝板体连接在垂直折边的下端，喷丝板体的直径和喷丝孔的数量可大于传统的喷丝帽的直径和传统喷丝孔的数量，喷丝孔的数量为200-2000个；靠近中心部位的喷丝孔的密度大于周围的喷丝孔的密度（喷丝板体的中心部位或为实心部分）。由于导流器的使用，喷丝液中的各处的压力会发生不同的变化，不同的圆台顶角对应不同的喷丝液压力和流量分布，中间压力和流量大于周围。通过中间喷丝孔密度的提高，使得中间喷丝数量提高，也同时保证各处的喷丝速度基本相同。

导流器的内侧呈倒置（意即上底面大于下底面）的圆台体侧面形状，外侧为上端带有带圆环状飞边的圆柱体柱面形状（意即导流器的外侧为圆柱体的柱面形状，而且导流器的上端带有带圆环状飞边）。导流器的高度大于多层滤布的厚度、固定垫片的厚度、喷丝板水平折边的厚度这三者的总和，圆环状飞边的宽度与固定垫片的宽度基本相同，圆柱体柱面形状的外径略小于喷丝板的垂直折边内径，并且紧密配合；圆台体形状的圆台顶角（圆台体的轴截面边线延伸形成的夹角或者轴截面两侧圆弧最下端的切线的夹角）的角度优选10-45度，进一步优选20-30度，保证喷丝液有收拢加压的效果，以提高喷丝速度（角度过小，加压效果不明显；角度过大，喷丝液下行的阻力也大，喷丝速度和均匀性欠佳）。

导流器的内侧也可以呈现倒置的内凸圆弧面的圆台体形状，此时圆台顶角的角度（此时的圆台顶角为圆台体的轴截面两侧圆弧最下端的切线的夹角）优选为10-20度。

圆台体侧面形状的上口口径大于喷丝甬道的口径，小于或等于多层滤布的宽度；圆台体侧面形状的下口口径等于或稍小于喷丝甬道的口径。

本发明中，多层滤布优选为由上面一层的法兰绒面料与下面连续三层的高密度尼龙面料组成，保证多层滤布具有较好过滤效果和使用寿命的前提下，能够耐受较大的喷丝液压力。

本发明所述的喷丝板体上的喷丝孔的可以分布在10-30个同心圆圈的圆周上，里边圆圈的喷丝孔的密度依次大于其外边圆圈的喷丝孔的密度；同心圆圈的圈数与圆锥形导流器的不同的圆台顶角的角度配合，圆台顶角的角度越小同心圆圈的圈数越多。

有益效果：

本发明由于增大了喷丝板体的直径，而且中间部分的喷丝孔密度提高，这使得喷丝孔的数量增加，从而使得在同一速度下的纺丝产量也大大提高了。

同时，圆锥形导流器的设计使得喷丝帽内部的喷丝液压力由分散变为收敛，压力更大而且分布更为均匀稳定，解决了传统技术中由于喷丝帽直径变大后引起的喷丝帽内纺丝压强变小影响喷丝速度的问题，使得该干法纺丝的速度增加到700m/min以上，甚至可以达到750-950m/min。

而且，所采用多层滤布的成本较低，耐挤压、耐磨损，吕布等耗材的使用寿命较长。

本发明适用于高速高效干法纺丝，提高了纺丝过程的稳定性的同时，纺丝纤维的质量也更稳定可靠，纺丝过程不易出现斜丝、凝丝、糊帽、断头等问题，能大大提高纺丝效率和成品率，提高生产企业的经济效益。

附图说明

图1，本发明的一种结构的剖面示意图；

图2，本发明的另一种结构的剖面示意图；

图中，1、纺丝液的进口装置下端，2、固定垫片，3、喷丝帽的外壳，4、一层法兰绒面料，5、三层高密尼龙滤布，6、水平折边，7、垂直折边，8、喷丝板体，9、圆台顶角，10、圆锥形导流器，11、圆环状飞边，12、圆柱体柱面形状，14、喷丝甬道，100、内凸圆弧面的圆锥形导流器。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示的高速干法纺丝的喷丝帽，自上而下含有圆环状的固定垫片2、由一层法兰绒4与连续三层高密度尼龙面料5组成的多层滤布、圆锥形导流器10、异形喷丝板。

异形喷丝板具有水平折边6、垂直折边7、喷丝板体8，喷丝板体8上具有多个喷丝孔；喷丝孔的数量为1000个，喷丝孔分布在20个同心圆圈的圆周上，里边圆圈上的喷丝孔的密度依次大于其外边圆圈上的喷丝孔的密度。

圆锥形导流器10的内侧呈倒置的圆台体形状，外侧为带有圆环状飞边11的圆柱体柱面形状12；导流器的高度大于多层滤布的厚度、固定垫片2的厚度、喷丝板水平折边6的厚度的总和，圆环状飞边11的宽度与固定垫片2的宽度基本相同，圆柱体柱面形状12的外径略小于喷丝板的垂直折边7内径，圆台体侧面形状的圆台顶角9的角度为30度；圆台体侧面形状的上口口径大于喷丝甬道14的口径，其下口口径等于喷丝甬道14的口径。

本发明装置在安装使用时，喷丝帽外壳3将纺丝液的进口装置下端1、固定垫片2、多层滤布、导流器、异形喷丝板包围在内侧并固定住。圆锥形导流器10的设计使得喷丝帽内部的喷丝液压力更大，纺丝的速度增加到800m/min左右，而且纺丝的质量稳定可靠。

实施例2：

如图2所示的高速干法纺丝的喷丝帽，自上而下含有圆环状的固定垫片2、多层滤布、内凸圆弧面的圆锥形导流器100、异形喷丝板，喷丝帽外壳3将纺丝液的进口装置下端1、固定垫片2、多层滤布、内凸圆弧面的圆锥形导流器100、异形喷丝板包围在其内侧并固定住。

异形喷丝板具有水平折边6、垂直折边7、喷丝板体8，喷丝板体8上具有多个喷丝孔；喷丝孔的数量为1500个，喷丝板体8中间的喷丝孔的密度大于周围的喷丝孔的密度，喷丝孔分布在25个同心圆圈的圆周上，里边圆圈的喷丝孔的密度依次大于其外边圆圈的喷丝孔的密度。

内凸圆弧面的圆锥形导流器100的外侧为带有圆环状飞边11的圆柱体柱面形状12；该导流器的高度大于多层滤布的厚度、固定垫片2的厚度、喷丝板水平折边6的厚度这三者的总和，圆环状飞边11的宽度与固定垫片2的宽度基本相同，圆柱体柱面形状12的外径略小于喷丝板的垂直折边7内径，并且紧密配合；该导流器的圆台顶角9的角度为15度；圆台体侧面形状的上口口径大于喷丝甬道14的口径，小于多层滤布的宽度。

本喷丝帽使用于醋酸纤维的干法纺丝，能够较大地提高纺丝稳定性和纺丝效率，醋酸纤维的质量也更有保证，从而可以提高生产企业的经济效益。

Claims (6)

1.一种高速干法纺丝的喷丝帽，能够安装于纺丝液的进口装置下端（1），其特征在于：自上而下含有圆环状的固定垫片（2）、多层滤布、圆锥形导流器（10）、异形喷丝板，喷丝帽外壳（3）将纺丝液的进口装置下端（1）、固定垫片（2）、多层滤布、圆锥形导流器（10）、异形喷丝板包围在其内侧并固定住；

异形喷丝板具有水平折边（6）、垂直折边（7）、喷丝板体（8），水平折边（6）连接在垂直折边（7）的上端，喷丝板体（8）连接在垂直折边（7）的下端，喷丝板体（8）上具有多个喷丝孔；喷丝孔的数量为200-2000个，靠近中心部位的喷丝孔的密度大于周围的喷丝孔的密度；

圆锥形导流器（10）内侧为倒置的圆台体侧面形状，外侧为上端带有圆环状飞边（11）的圆柱体柱面形状（12）；该导流器（10）的高度大于多层滤布的厚度、固定垫片（2）的厚度、水平折边（6）的厚度这三者的总和，圆环状飞边（11）的宽度与固定垫片（2）的宽度基本相同，圆柱体柱面形状（12）的外径略小于喷丝板的垂直折边（7）内径，并且紧密配合；圆锥形导流器（10）的圆台顶角（9）角度为10-45度；圆台体侧面形状的上口口径小于或等于多层滤布的宽度；圆台体侧面形状的下口口径等于或稍小于喷丝甬道（14）的口径。

2.如权利要求1所述的高速干法纺丝的喷丝帽，其特征在于：所述的圆台顶角（9）的角度为20-30度。

3.如权利要求1或2所述的高速干法纺丝的喷丝帽，其特征在于：所述的圆台体侧面形状的上口口径大于喷丝甬道（14）的口径。

4.如权利要求1所述的高速干法纺丝的喷丝帽，其特征在于：所述的圆台体形状为内凸圆弧面的圆台体形状，此时的圆台顶角（9）的角度为10-20度。

5.如权利要求1所述的高速干法纺丝的喷丝帽，其特征在于：所述的多层滤布由一层法兰绒面料（4）与连续三层高密度尼龙面料（5）组成。

6.如权利要求1、2、4或5所述的高速干法纺丝的喷丝帽，其特征在于：所述的喷丝板体（8）上的喷丝孔的分布在10-30个同心圆圈的圆周上，里边圆圈的喷丝孔的密度依次大于其外边圆圈的喷丝孔的密度。