一種制備高性能纖維的噴絲組件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及紡織機械領域，尤其是一種制備高性能纖維的噴絲組件。
【背景技術】
[0002] 超高分子量聚乙烯纖維，由于具有高強、高模、質輕(密度比水小），化學穩(wěn)定、耐紫 外、耐疲勞、耐磨損、耐低溫等優(yōu)異性能，與碳纖維、芳綸并稱為三大高性能纖維。
[0003] 目前生產(chǎn)超高分子量聚乙烯纖維多采用溶液紡絲方法，即超高分子量聚乙烯樹脂 溶脹在有機溶劑中，在100°c以上的溫度條件下，通過雙螺桿擠出機溶解擠出進入到紡絲箱 體中，計量栗準確計量輸送到噴絲組件，保持至少0.1 MPa的溶體壓力，最后形成紡絲細流。 紡絲細流經(jīng)過噴頭拉伸、干燥去溶劑、高倍熱牽伸等環(huán)節(jié)最后形成高性能聚乙烯纖維。
[0004] 高性能聚乙烯纖維制備的各個環(huán)節(jié)都很重要，特別是噴絲組件擠出成型過程，直 接產(chǎn)生纖維的雛形，因此組件的安裝方式、形式、內部結構特征等，對整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)和最終 的纖維品質產(chǎn)生深遠影響，需要本領域內的技術人員更加注意。早期公開的專利 CN200820135412.6，提供了一種凍膠紡絲用噴絲組件，需要噴絲頭框體，內含有多孔板和噴 絲頭，介紹的多孔板的流通孔壁具有螺旋溝槽，增加物料與孔內壁的摩擦力，減少流出不勻 的問題。但是，該技術方案中多孔板會增加物料流通阻力，造成物料分配前壓力升高，物料 容易在板前堆積，流通性較差，組件更換周期較短，并且不容易清洗，影響生產(chǎn)效率，不利于 規(guī)模化應用和推廣。發(fā)明專利CN00104380.3,公開了一種熔融紡絲用噴絲組件及其組裝方 法，將噴絲板、過濾器、頂插入件裝入到圓筒狀噴絲組件內部，再用壓力機從上推壓頂插入 件使過濾器變形產(chǎn)生強制性密封力，安裝在紡絲箱體上比較方便。該技術方案中首先需要 配備一個能夠放置噴絲板，過濾器等噴絲組件的圓筒，其次需要配備裝組件的壓力器，為了 達到密封效果，最后還需要單獨制作密封墊、鎖緊環(huán)等附件，安裝和使用成本較高。專利 CN201020574174.6介紹了一種高性能聚乙烯纖維干法紡絲用噴絲板，噴絲板的噴絲區(qū)域為 圓環(huán)形式，噴絲板中心為實心，排布有若干相同噴絲孔，每個噴絲孔均由泄壓區(qū)、收縮區(qū)和 恒流區(qū)三段區(qū)域組成，并且限定了恒流區(qū)截面為一矩形。該類型噴絲板雖然能夠提高纖維 的結晶度和取向度，增強纖維強度，但是截面為矩形的恒流區(qū)造成物料在此區(qū)間流動受到 的孔壁摩擦力不等，影響原液噴出，容易產(chǎn)生毛絲等問題，還不容易實現(xiàn)高倍噴頭拉伸，造 成纖維的不勻。
[0005] 綜上所述，在現(xiàn)有的紡絲技術方案當中，有的方案造成組件內部壓力高，容易堵 板，更換周期短;有的設計復雜，使用成本高;有的安裝在紡絲箱體上時需要靠螺栓連接，費 時費力，至少需要兩個操作人員協(xié)作，人工成本高，而且對操作人員專業(yè)素質要求較高，否 則安裝不當容易產(chǎn)生漏料問題。現(xiàn)階段，生產(chǎn)高性能聚乙烯纖維所需要的噴絲組件，噴絲板 面雖多為圓形或者橢圓形，但是組件形式上多為方形，并采用螺栓形式與紡絲箱體連接固 定，再加上組件內部結構沒有針對超高分子量聚乙烯溶液特性進行研究和設計，只有簡單 的傳統(tǒng)意義上的過濾、分配、噴出等功能，得到的纖維不勻率高、品質低，很難真正意義上實 現(xiàn)尚強、尚申旲、尚性能的特性。
[0006] 鑒于此提出本實用新型。 【實用新型內容】
[0007] 本實用新型的目的為克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種制備高性能纖維的噴絲組 件，簡單可靠、安裝方便，能夠提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。同時得到的高性能聚乙烯纖維 均勻性好，強度高、模量高。
[0008] 為了實現(xiàn)該目的，本實用新型采用如下技術方案：一種制備高性能纖維的噴絲組 件，包括:進料區(qū)、分配區(qū)、噴絲區(qū)，其特征在于:所述進料區(qū)和分配區(qū)之間設置泄壓區(qū)，所述 泄壓區(qū)通過連接區(qū)與所述進料區(qū)連接。
[0009] 所述進料區(qū)和泄壓區(qū)為具有空腔的筒體，所述泄壓區(qū)空腔直徑大于所述進料區(qū)的 空腔直徑。
[0010] 所述噴絲區(qū)為具有噴絲孔的噴絲板，所述泄壓區(qū)的進口到出口之間的高度為噴絲 板孔長的1-3倍，優(yōu)選1.5-2.5倍，優(yōu)選2倍。
[0011] 所述噴絲組件還包括過濾區(qū)，所述過濾區(qū)為過濾網(wǎng)結構，所述過濾區(qū)至少包括設 置在泄壓區(qū)和分配區(qū)之間的雜質過濾區(qū)，
[0012] 優(yōu)選雜質過濾區(qū)的過濾網(wǎng)目數(shù)在60-1250目，優(yōu)選75-600目，優(yōu)選125-400目，
[0013] 優(yōu)選所述過濾區(qū)還包括設置在分配區(qū)和噴絲區(qū)之間的穩(wěn)壓過濾區(qū)，
[0014] 優(yōu)選所述穩(wěn)壓過濾區(qū)過濾網(wǎng)孔徑大于所述雜質過濾區(qū)過濾網(wǎng)孔徑，優(yōu)選穩(wěn)壓過濾 區(qū)過濾網(wǎng)目數(shù)為雜質過濾區(qū)過濾網(wǎng)的0.1-1倍，更優(yōu)選為0.3-0.6倍。
[0015] 所述分配區(qū)包括具有空腔的筒體和設置在筒體內的具有通孔的分配板，
[0016] 優(yōu)選筒體內間隔設有多層具有通孔的分配板。
[0017] 所述進料區(qū)連接至紡絲箱體上，所述泄壓區(qū)、分配區(qū)和噴絲板連接成一體后通過 連接區(qū)連接至進料區(qū)，
[0018] 優(yōu)選所述進料區(qū)的筒體連接至紡絲箱體上，所述泄壓區(qū)、分配區(qū)和噴絲板的筒體 連接成一體后通過連接區(qū)連接至進料區(qū)，
[0019] 優(yōu)選所述進料區(qū)的筒體通過螺栓連接至紡絲箱體上，所述泄壓區(qū)、分配區(qū)和噴絲 板的筒體通過螺栓連接成一體后通過連接區(qū)連接至進料區(qū)。
[0020] 所述泄壓區(qū)的筒體和分配區(qū)筒體之間設有密封，所述分配區(qū)筒體和噴絲板之間設 有密封，
[0021] 優(yōu)選所述泄壓區(qū)和分配區(qū)之間的過濾網(wǎng)邊緣與泄壓區(qū)和分配區(qū)的筒體擠壓接觸 形成密封，所述分配區(qū)和噴絲板之間的過濾網(wǎng)邊緣與分配區(qū)和噴絲板的筒體擠壓接觸形成 密封。
[0022] 所述連接區(qū)包括進料區(qū)的下部和泄壓區(qū)的上部，所述進料區(qū)下部設有第一螺紋， 所述泄壓區(qū)的上部設有與進料區(qū)第一螺紋相配合的第二螺紋，進料區(qū)和泄壓區(qū)螺紋連接形 成連接區(qū)。
[0023] 所述噴絲區(qū)為具有噴絲孔的噴絲板，
[0024] 優(yōu)選噴絲孔直徑為0.28-5mm，優(yōu)選為0.4-lmm，優(yōu)選為0.5-0.8mm。
[0025] 優(yōu)選噴絲孔長度與直徑的比為20:1-2:1，優(yōu)選為10:1-5:1，優(yōu)選為8:1-5:1。
[0026] 所述噴絲板的外周設有至少兩個沿軸線方向向出料方向敞口的凹槽。
[0027] 采用本實用新型所述的技術方案后，帶來以下有益效果：
[0028] 泄壓區(qū)能夠使經(jīng)過計量栗剪切增壓的物料進行壓力釋放，增加分子鏈的舒展和解 纏，提高物料流動性和均勻性，保證物料在泄壓區(qū)內進一步混合均化，保證下一步進入分配 區(qū)的物料均勻，降低物料的壓力，避免壓力過大對分配區(qū)造成沖擊;一般的進料區(qū)是不容易 出現(xiàn)故障的，在以后的拆卸更換噴絲組件的時候，進料區(qū)不需要拆卸下來，只需要將連接成 一體的泄壓區(qū)、分配區(qū)和噴絲板通過連接區(qū)反向擰開即可，拆卸方便，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約 成本，解決了目前制備高性能聚乙烯纖維所需的組件安裝繁瑣，用時較長，容易漏料，使用 周期短等問題;得到的高性能聚乙烯纖維均勻性好，強度高、模量高。得到的纖維性能穩(wěn)定， 纖維強度不低于45cN/dtex，模量不低于2000cN/dtex，條干不勾率不超過3%。
[0029] 下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的描述。
【附圖說明】
[0030] 圖1:本實用新型所述噴絲組件立體圖
[0031] 圖2:本實用新型所述噴絲組件主視圖 [0032]圖3:本實用新型所述噴絲組件仰視圖
[0033] 圖4:本實用新型所述噴絲組件俯視圖
[0034] 圖5:本實用新型所述噴絲組件的安裝圖
[0035] 其中：1、進料區(qū)，2、連接區(qū)，3、泄壓區(qū)，4、分配區(qū)，5、噴絲區(qū)，6、雜質過濾區(qū)，7、穩(wěn)壓 過濾區(qū)，8、第一螺栓，9、第二螺栓，10、凹槽。
【具體實施方式】
[0036] 如圖1-3所示，本實用新型所述一種制備高性能纖維的噴絲組件，包括:進料區(qū)1、 分配區(qū)4、噴絲區(qū)5,所述進料區(qū)1和分配區(qū)4之間設置泄壓區(qū)3,所述泄壓區(qū)3通過連接區(qū)與所 述進料區(qū)1連接。所述的泄壓區(qū)3能夠使經(jīng)過計量栗剪切增壓的物料進行壓