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一种停留时间可控的熔体纺丝组件

阅读:724发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种停留时间可控的熔体纺丝组件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 聚合物 熔体纺丝关键设备技术领域,具体涉及一种 停留时间 可控的熔体纺丝组件,包括具有内腔的 外壳 ,所述内腔的上部设有过渡板,内腔的下端设有 喷丝板 ,所述过渡板和喷丝板之间设有砂杯,所述砂杯具有上开口的砂腔,所述砂腔的上开口处设有可更换的压盖,不同压盖的底面朝向砂腔的内部不同程度突出以调节砂腔容积。所述的可更换的压盖与砂腔相互配合,形成不同容积的砂腔。在纺制不同 纤度 的 纤维 时,采用本发明提供的纺丝组件,可以灵活成倍地增减砂腔的容积,进而可以有效调节熔体在砂腔内的停留时间,最终可以显著减少熔体的降解,实现顺利稳定纺丝的目的。,下面是一种停留时间可控的熔体纺丝组件专利的具体信息内容。

1.一种停留时间可控的熔体纺丝组件,包括具有内腔的外壳,所述内腔的上部设有过渡板,内腔的下端设有喷丝板,所述过渡板和喷丝板之间设有砂杯,其特征在于,所述砂杯具有上开口的砂腔,所述砂腔的上开口处设有用于调节砂腔容积的可更换的压盖。
2.根据权利要求1所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,不同压盖的底面与所述上开口平齐或者朝向砂腔的内部突出以填充部分砂腔容积;
优选的,所述压盖的下表面为向下凸出的锥形,和/或压盖的上表面为向上凸出的锥形。
3.根据权利要求1或2所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,所述砂腔中设有支撑结构,所述压盖放置在支撑结构上,所述砂腔的内周侧壁与压盖的外周侧壁之间具有间隙并形成第一熔体通道,所述第一熔体通道与砂腔相连通。
4.根据权利要求3所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,所述支撑结构为设置在砂腔的内周壁且朝向砂腔中心凸出的环形支撑台,所述压盖的外周设有多个朝远离压盖中心方向凸出且间隔设置的凸部,所述凸部支撑在环形支撑台上;
优选的,多个凸部沿所述压盖的外周间隔均匀分布。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,所述砂腔中填装有多层过滤砂和/或多层第一过滤网;
优选的,不同层的过滤砂的粒径不同;
优选的,不同层的第一过滤网的孔径不同。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,所述砂杯包括上下设置的上层砂杯和下层砂杯,所述上层砂杯内部中空形成所述砂腔,所述下层砂杯为具有多个上下贯通的第一孔道的支撑板,多个第一孔道与所述砂腔相连通。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,所述外壳的上端与纺丝箱体的下端密封连接,所述过渡板的中心设有上下贯通的第一中心通道,所述第一中心通道与纺丝箱体的熔体出口相对应且密封连通;所述过渡板的下端与所述砂杯的上端密封设置。
8.根据权利要求7所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,所述过渡板包括上下设置的上层圆台和下层圆台,所述上层圆台的外径小于下层圆台的外径,所述上层圆台中心设所述的第一中心通道,所述下层圆台的内部中空并与第一中心通道连通;
优选的,所述上层圆台的上表面与纺丝箱体底面之间设有碗形垫圈
9.根据权利要求6所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,所述下层砂杯与喷丝板之间设有导流板,所述导流板的中心设有上下贯通的第二中心通道,所述下层砂杯的下表面与导流板的上表面之间具有间隙,形成第二熔体通道,所述第二熔体通道分别与上层砂杯的第一孔道和导流板的第二中心通道相连通。
10.根据权利要求9所述的一种停留时间可控的熔体纺丝组件,其特征在于,所述导流板的下表面与喷丝板的上表面密封接触,喷丝板中设有多个上下贯通的第二孔道,所述导流板的下端内部具有锥形的稳压腔,所述稳压腔分别与第二中心通道和多个第二孔道连通;
优选的,所述导流板的下表面与喷丝板的上表面之间设有第二过滤网;
优选的,所述导流板的底面设有环形凹槽,所述第二过滤网的边缘伸入环形凹槽中形成包边
优选的,所述第二过滤网包括多层,第二过滤网的目数由中间向两侧逐渐减小。

说明书全文

一种停留时间可控的熔体纺丝组件

技术领域

[0001] 本发明涉及聚合物融体纺丝关键设备部件的技术领域,尤其涉及一种停留时间可控的熔体纺丝组件。

背景技术

[0002] 纺丝组件作为化纤纺丝中的核心元件,在化纤纺丝中具有广泛的应用价值,其作用主要是将纺丝熔体过滤及均匀的再分布混合,输送到喷丝板喷出成丝,安装形式有上装和下装之分,结构上有杯型和矩型之分。
[0003] 目前国内聚合物熔体纺丝组件,大部分沿用德国巴格公司原始创造设计的熔体纺丝组件,初始压≥10MPa,最高可达到40MPa,现今国内企业工业用的熔体纺丝组件较多都起源于模仿改造该结构而形成的纺丝组件。
[0004] 现有技术中,砂腔的结构含1个固定容积的金属过滤砂容腔,使熔体能够流经容腔。熔体在砂腔内依次流经上过滤网或压砂网、金属过滤砂、下过滤网及分配,最终实现过滤熔体杂质、调节熔体的压力、均化熔体、调节流变性能的目的。而砂腔的大小会直接影响熔体的停留时间,进而影响熔体的流变性能。因此,针对不同的规格纺丝产品,砂腔的尺寸要有针对性地进行调整。
[0005] 而各类超高细旦纤维属于高附加值的产品,品种多,批量少,同时纺丝难度大,对纺丝装备及公司工艺都提出了更高的要求。为了纺制市场需求的不同规格产品,需要准备多种规格的组件,原因在于:
[0006] 一是随着纤维使用场合的不同,客户要求的纤维截面结构也不同,现阶段细旦纤维的截面包括三形、十字形、方形,中空等多种形状,因此要求组件的喷丝板结构不一样,来适应不同的截面形状;二是受生产成本及现场条件所限,不同规格的纤维产品要在同一台设备上生产。因纤维孔数及粗细的变化,会导致不同规格的纤维的熔体流量可能相差数倍,致使熔体在组件内的停留时间超出工艺要求,从而不能正常纺丝。而决定熔体在组件内的停留时间的主要参数为砂腔容积,因此需要根据纤维的规格更换不同容积的砂腔以控制熔体在砂腔内的停留时间。这些原因导致生产成本提高,现场管理难度增加。喷丝板的形式决定了纤维的截面形状,因此纺制不同截面形状的导纤维,必须更换相应的喷丝板,从另一角度也说明了多规格纺丝的复杂程度。
[0007] 对于上述原因,工艺技术人员,试图根据聚合物性能变化的时温等效原理,通过调整温度来解决因停留时间不适宜导致的不正常纺丝,但也只能在一定的范围内达到目的。
[0008] 现有技术中的纺丝组件还存在下述问题:组件中心与外围的熔体温度不均匀,过滤有效面积较小,过滤精度不够高,纺丝组件的使用周期短;喷丝板上部熔体稳压定量流动存在差别,致使每根纤维的纤度有偏差,给高强纤维的牵伸同步性留下隐患;纺制不同规格的产品需要更换整套纺丝组件,更换费用昂贵。
[0009] 有鉴于此特提出本发明。

发明内容

[0010] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种停留时间可控的熔体纺丝组件。本发明设计开发出可更换砂压盖的纺丝组件,从而在不更换组件的前提下,利用不同的压盖改变砂腔的容积,调节了熔体在组件内的停留时间,极大地提高了纺丝组件的适用范围,降低了产品开发难度,成功解决了同一组件用于纺制不同规格纤维的难题。
[0011] 为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是:
[0012] 本发明对现有技术的改进有三个基本出发点:一是将纺丝组件做到柔性化多用性,只通过更换不同尺寸的压盖,调控砂腔内部的容积,从而调节熔体的停留时间,做到不同熔体通量时,最大程度降低聚合物的降解,达到纺制不同粗细的纤维的目的;二是可以更换不同目数的过滤网和金属砂,当熔体通量改变时,有效过滤横截面积不发生变化,保证了熔体有效过滤面积,使熔体得到精细过滤;三是通过设置第二熔体通道、稳压腔等保证熔体稳压稳态流动,确保纺丝组件内的整个流体通道内无死角,流向喷丝板的每个喷丝孔的熔体流量相同。
[0013] 具体的,本发明提供一种停留时间可控的熔体纺丝组件,包括具有内腔的外壳,所述内腔的上部设有过渡板,内腔的下端设有喷丝板,所述过渡板和喷丝板之间设有砂杯,所述砂杯具有上开口的砂腔,所述砂腔的上开口处设有用于调节砂腔容积的可更换的压盖。
[0014] 进一步的方案,不同压盖的底面与所述上开口平齐或者朝向砂腔的内部突出以填充部分砂腔容积;
[0015] 优选的,所述压盖的下表面为向下凸出的锥形,和/或压盖的上表面为向上凸出的锥形。
[0016] 进一步的方案,所述砂腔中设有支撑结构,所述压盖放置在支撑结构上,所述砂腔的内周侧壁与压盖的外周侧壁之间具有间隙并形成第一熔体通道,所述第一熔体通道与砂腔相连通;
[0017] 进一步的方案,所述支撑结构为设置在砂腔的内周壁且朝向砂腔中心凸出的环形支撑台,所述压盖的外周设有多个朝远离压盖中心方向凸出且间隔设置的凸部,所述凸部支撑在环形支撑台上;
[0018] 优选的,所述压盖的外径小于所述环形支撑台的内径;
[0019] 优选的,多个凸部沿所述压盖的外周间隔均匀分布。
[0020] 进一步的方案,所述砂腔中填装有多层过滤砂和/或多层第一过滤网;
[0021] 优选的,不同层的过滤砂的粒径不同;
[0022] 优选的,不同层的第一过滤网的孔径不同。
[0023] 进一步的方案,所述砂杯包括上下设置的上层砂杯和下层砂杯,所述上层砂杯内部中空形成所述砂腔,所述下层砂杯为具有多个上下贯通的第一孔道的支撑板,多个第一孔道与所述砂腔相连通。
[0024] 进一步的方案,所述外壳的上端与纺丝箱体的下端密封连接,所述过渡板的中心设有上下贯通的第一中心通道,所述第一中心通道与纺丝箱体的熔体出口相对应且密封连通;所述过渡板的下端与所述砂杯的上端密封设置。
[0025] 进一步的方案,所述过渡板包括上下设置的上层圆台和下层圆台,所述上层圆台的外径小于下层圆台的外径,所述上层圆台中心设有上下贯通的第一中心通道,所述下层圆台的内部中空并与第一中心通道连通;
[0026] 优选的,所述下层圆台的下端与所述砂杯的上端密封设置,所述压盖安装在砂杯上端时部分位于下层圆台内部。
[0027] 优选的,所述上层圆台的上表面与纺丝箱体底面之间设有碗形垫圈
[0028] 进一步的方案,所述下层砂杯与喷丝板之间设有导流板,所述导流板的中心设有上下贯通的第二中心通道,所述下层砂杯的下表面与导流板的上表面之间具有间隙,形成第二熔体通道,所述第二熔体通道分别与上层砂杯的第一孔道和导流板的第二中心通道连通。
[0029] 进一步的方案,所述导流板的下表面与喷丝板的上表面密封接触,喷丝板中设有多个上下贯通的第二孔道,所述导流板的下端内部具有锥形的稳压腔,所述稳压腔分别与第二中心通道和多个第二孔道连通;
[0030] 进一步的方案,所述导流板的下表面与喷丝板的上表面之间设有第二过滤网;
[0031] 优选的,所述导流板的底面设有环形凹槽,所述第二过滤网的边缘伸入环形凹槽中形成包边
[0032] 优选的,所述第二过滤网包括多层,第二过滤网的目数由中间向两侧逐渐减小;
[0033] 优选的,所述第二孔道的出口端的直径小于进口端的直径。
[0034] 采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
[0035] 1、本发明的停留时间可控的熔体纺丝组件,采用了可更换的压盖,不同压盖朝向砂腔的内部突出不同程度来填充部分砂腔容积,达到调节砂腔容积的目的。如此,采用可控容积圆柱形的砂杯,配合可更换的压盖来获得不同的砂腔大小的熔体通道。根据不同工艺及品种,可以灵活有效控制熔体在组件内腔的停留时间,控制聚合物降解量。
[0036] 2、本发明砂杯的砂腔中设有过滤网及填充不同过滤精度的金属砂,保证纺制不同粗细纤维时,采用与之前砂杯的直径相同的有效过滤面积对熔体进行精细过滤,并不像普通组件一样将整体沙腔体积减小来控制熔体停留时间,那样会缩小有效过滤面积约2-3倍,大大降低了过滤效果。本发明的砂杯可保持有效过滤面积不变,单层过滤面积达6000mm2;过滤精度为60-80um时,生产使用周期为45-65天,可以拦截熔体内更多的杂质和凝胶粒子。
[0037] 3、以往纺丝组件的砂杯通过减小砂杯内部直径来获得不同的大小的熔体通道,使得熔体从组件中心流过,而本发明的纺丝组件的砂杯直径不变,使得熔体从砂杯最外侧向下推,有力提高熔体与箱体的热量交换,最终使熔体温度更加均匀,从而提高了纺丝质量,延长单个纺丝组件使用周期。
[0038] 综上所述,本发明提供的柔性化多功能熔体纺丝组件,使用成本低、组装拆卸方便、过滤效果好、温度均匀,适用范围广,整个组件内部的熔体流道内的流体能保持稳压稳态流动,熔体流动无死角,喷丝时流经喷丝板每个喷丝孔的流量基本一致。
[0039] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

[0040] 附图作为本发明的一部分,用来提供对本发明的进一步的理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但不构成对本发明的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
[0041] 图1是本发明提供的一种停留时间可控的熔体纺丝组件的剖视结构示意图;
[0042] 图2是图1中A部分的放大图;
[0043] 图3是本发明压盖的结构示意图;
[0044] 图4是本发明上层砂杯的结构示意图;
[0045] 图5是本发明下层砂杯的结构示意图;
[0046] 图6是本发明倒放的砂杯的剖视结构示意图;
[0047] 图7是本发明过渡板的结构示意图;
[0048] 图8是本发明另一角度的过渡板的结构示意图;
[0049] 图9是本发明的导流板的结构示意图;
[0050] 图10是本发明喷丝板的结构示意图;
[0051] 图中:1外壳,2内腔,3过渡板,31上层圆台,32下层圆台,4第一中心通道,5压盖,6凸部,7砂杯,71上层砂杯,72下层砂杯,8砂腔,9第一熔体通道,10环形支撑台,11第一过滤网,12第一孔道,13纺丝箱体,14熔体出口,15导流板,16第二中心通道,17第二熔体通道,18稳压腔,19喷丝板,20第二孔道,21密封环,22第二过滤网,23第一部,24第二部,25环形槽。
[0052] 需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

[0053] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0054] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0055] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0056] 如图1至图10所示,本发明提供一种停留时间可控的熔体纺丝组件,包括具有内腔2的外壳1,所述内腔2的上部设有过渡板3,内腔2的下端设有喷丝板19,所述过渡板3和喷丝板19之间设有砂杯7,所述砂杯7具有上开口的砂腔8,所述砂腔8的上开口处设有用于调节砂腔8容积的可更换的压盖5。
[0057] 本方案中,外壳1为带有筒状内腔2的壳体,外壳1的上端与纺丝箱体13的下端密封连接,纺丝箱体13内的熔体通过熔体出口14流出进入纺丝组件。外壳1的下端设有向中心凸出的环形的凸台,用于支撑喷丝板19的安装,如此,喷丝板19安装在外壳1的最下端。由纺丝箱体13流出的聚合物的熔体由上向下依次经过渡板3、砂杯7中的砂腔8、最后通过喷丝板19孔喷出熔体细流。
[0058] 本发明的砂杯7的容积可控,砂腔8本身的外形和内部构造不发生变化,主要通过在砂腔8的上开口处增设了一个可灵活更换的可变体积的实心的压盖5调节砂腔8的容积。根据纺丝品种及工艺的要求,可以随时通过只更换实心的压盖5,来调节砂腔8的容积,从而有效控制熔体在组件内部的停留时间。
[0059] 进一步的方案,不同压盖5的底面与所述上开口平齐或者朝向砂腔8的内部突出以填充部分砂腔8容积,达到调节砂腔8容积的目的。
[0060] 不同的压盖5为外形相似的结构,只是大小不等,特别是在压盖5的轴向上的长度或者说厚度不同,也就是压盖5的底面朝向砂腔8的凸出程度不同。压盖5的底面可以与上开口平齐,从而使砂腔8内部保留较大的有效容积;不同的压盖5底面也可以朝向砂腔8的内部突出以填充部分砂腔8容积,利用不同的突出程度达到调节砂腔8容积的目的。压盖5底面的突出部位的形状可以根据需要设置为任意的形状。
[0061] 作为一种优选的方案,所述压盖5的下表面为向下凸出的锥形,和/或压盖5的上表面为向上凸出的锥形。如此,有利于熔体流动,不会产生死角,也能够达到调节砂腔8容积的目的。
[0062] 进一步的方案,所述砂腔8中设有支撑结构,所述压盖5放置在支撑结构上,所述砂腔8的内周侧壁与压盖5的外周侧壁之间具有间隙并形成第一熔体通道9,所述第一熔体通道9与砂腔8相连通。
[0063] 压盖5通过支撑结构放入砂腔8中,填充一部分砂腔8内的容积。压盖5的外周侧壁与砂腔8的内周侧壁之间形成允许熔体通过的第一熔体通道9。这样的通道靠近外壳1的外壁,熔体与箱体之间可以更好地进行热量交换,使熔体温度更为均匀。如此,熔体经砂杯7上层的过渡板3进入第一熔体通道9,再进入砂腔8中进行过滤。
[0064] 本方案中,砂腔8中设置的支撑结构可以为现有的或者改进的能够支撑压盖5的任意结构,同时可以实现压盖5放置在支撑结构上后形成第一熔体通道9即可。支撑结构可以设置在砂腔8的侧壁上,也可以设置在砂腔8的底壁上,例如,支撑结构可以为设置在底壁上并向上凸起的支撑筋,支撑筋与砂腔8的侧壁之间具有一定的间隙,压盖5支撑在支撑筋的上端。支撑筋上设有多个平贯穿孔,连通支撑筋外周的间隙与内周的砂腔8,保证由熔体能够经支撑筋与砂腔8的侧壁的间隙进入砂腔8进行过滤。
[0065] 作为一种具体的优选的方案,所述支撑结构为设置在砂腔8的内周壁上朝向中心凸出的环形支撑台10,所述压盖5的外周设有多个向外凸出且间隔设置的凸部6,所述凸部6支撑在环形支撑台10上。
[0066] 本方案中,砂腔8侧壁的上端由外层向内层呈阶梯状设置,包括外层阶梯结构和内层阶梯结构。外层的阶梯结构高度较高,内层的阶梯结构高度较低。内层的阶梯结构即为朝向中心凸出的环形支撑台10。所述压盖5的外径小于所述环形支撑台10的内径,或者说,多个凸部6在水平方向的延伸长度大于环形支撑台10在水平方向的宽度。如此,压盖5通过外周间隔设置的多个凸部6可以放置在环形支撑台10上,此时,压盖5外周没有凸部6的位置与环形支撑台10内周还存在空隙,压盖5的外周侧壁与外层阶梯结构的内周侧壁之间形成允许熔体通过的第一熔体通道9,上层过渡板3流下的熔体可以通过第一熔体通道9进入砂腔8。
[0067] 优选的方案,所述压盖5包括一体成型的第一部23和第二部24,所述第一部23和第二部24围绕同一中心轴线上下设置,且第一部23的外径大于第二部24的直径,所述的凸部6位于第一部23靠近第二部24的位置,便于在环形支撑台10和第二部24的外周形成间隙,允许熔体从第一熔体通道9经过间隙进入砂腔8内部。所述第二部24的底面向砂腔8内部凸出,优选为凸出的锥形,调节砂腔8内的容积。
[0068] 优选的方案,多个凸部6沿压盖5的外周间隔均匀分布,保证压盖5稳定的放置在砂杯7上,且能够均匀的承受上层压力,保证熔体稳定流过。
[0069] 进一步的方案,所述砂腔8中填装有多层过滤砂和/或多层第一过滤网11;砂腔8中可以分别设置多层过滤砂、多层第一过滤网11,也可以组合设置。优选的,不同层的过滤砂的粒径不同,不同层的第一过滤网11的孔径不同。
[0070] 本方案在砂腔8的内部,从上到下分别填充不同目数的第一过滤网11以及不同粒径的金属砂,通过多层第一过滤网11和多层金属砂的组合,对聚合物熔体起到高精度过滤杂质和破碎熔体内部的凝胶粒子的目的。
[0071] 进一步的方案,外壳1的内腔2的上部设置过渡板3,所述过渡板3的中心设有上下贯通的第一中心通道4,所述第一中心通道4与纺丝箱体13的熔体出口14相对应且密封连通;所述过渡板3的下端与砂杯7的上端密封设置。过渡板3的上端设有向内凹的碗形槽,在与纺丝箱体13的熔体出口14端相连接处设有一个碗形的铝垫圈,使得纺丝箱体13的熔体出口14与过渡板3的第一中心通道4上下紧密接合且密封,在高压下也不出现漏浆漏料现象。
[0072] 具体的,所述过渡板3包括上下设置的上层圆台31和下层圆台32,所述上层圆台31的外径小于下层圆台32的外径,所述上层圆台31中心设置所述的第一中心通道4,所述下层圆台32的内部中空并与第一中心通道4连通。
[0073] 优选的,所述下层圆台32的下端与所述砂杯7的上端密封设置,所述压盖5安装在砂杯7上端时部分位于下层圆台32内部。当压盖5的上表面设置为向上凸出的锥形,由纺丝箱体13向下流的熔体则依次经过渡板3的上层圆台31的第一中心通道4进入下层圆台32的空腔,并沿着压盖5的锥形上表面向下流动进入第一熔体通道9,经凸部6之间的间隙流入砂腔8内进行过滤。如此,能够保证熔体顺畅流动,不会出现死角,避免堵塞。
[0074] 进一步的方案,所述砂杯7包括上下设置的上层砂杯71和下层砂杯72,所述上层砂杯71内部中空形成所述砂腔8,所述下层砂杯72为具有多个上下贯通的第一孔道12的支撑板,多个第一孔道12与所述砂腔8相连通。
[0075] 本方案的可控容积的砂杯7整体由圆柱体金属加工而成,上层砂杯71通过切削加工出柱状,成为内部中空的圆柱体,且内部形成砂腔8。下层砂杯72为多孔的支撑板,一方面对上层砂杯71起到支撑作用,另一方面对经砂腔8过滤的熔体起到分配的作用。支撑板上均匀分布多个直径为2mm的上下贯通的第一孔道12,上层砂杯71的砂腔8内的熔体可以通过第一孔道12进入下层的导流板15中的通道。
[0076] 上层砂杯71的最上端的内侧设有铝制密封环21,密封环21连接砂腔8与过渡板3,通过紧密配合以及熔体内压作用达到完全密封的作用,保证熔体不外漏。
[0077] 进一步的方案,所述下层砂杯72与喷丝板19之间设有导流板15,所述导流板15的中心设有上下贯通的第二中心通道16,所述下层砂杯72的下表面与导流板15的上表面之间具有间隙,形成第二熔体通道17,所述第二熔体通道17分别与上层砂杯71的第一孔道12和导流板15的第二中心通道16连通。
[0078] 下层砂杯72的底面带有高度为1-2mm的腔室,如此下层砂杯72的底面与导流板15的上表面之间也就形成了第二熔体通道17,不仅供熔体通过,还具有一定的稳压作用。下层砂杯72的底面的外周边缘设有内凹的环形槽25,环形槽25中设置环形铝圈。如此,当下层砂杯72与导流板15上下相连时,将中间的环形铝圈紧密压在一起,达到密封作用。
[0079] 进一步的方案,所述导流板15的下表面与喷丝板19的上表面密封接触,喷丝板19中设有多个上下贯通的第二孔道20,所述导流板15的下端内部具有锥形的稳压腔18,所述稳压腔18分别与第二中心通道16和多个第二孔道20连通。
[0080] 从上游流下来的熔体经导流板15中心的第二中心通道16(直径为4~8mm)进入稳压腔18,上游来的熔体均汇集在稳压腔18中。适当容积的稳压腔18能保证聚合物熔体稳压稳态流动,达到混合再分配效果,确保流向喷丝板19每个孔的物料性质和流量均匀稳定。稳压腔18的高度为1~2mm,可以根据纺丝规格和纤维的粗细进行调节。
[0081] 其中,所述第二孔道20的出口端的直径小于进口端的直径,达到增压的效果,实现喷出熔体细流。
[0082] 进一步的方案,所述导流板15的下表面与喷丝板19的上表面之间设有第二过滤网22;
[0083] 优选的,所述导流板15的底面设有环形凹槽,所述过滤网的边缘伸入环形凹槽中形成包边。所述第二过滤网22包括多层,第二过滤网22的目数由中间向两侧逐渐减小。
[0084] 位于喷丝板19与导流板15之间的多层包边滤网,不但起着连接密封喷丝板19与导流板15的作用,还起着进一步对熔体进行过滤除杂再分配的作用。
[0085] 另外,本发明的柔性化多功能熔体纺丝组件的安装方式为:
[0086] 将纺丝组件的每个部件模块清洗好,用高压空气吹干准备好,依次向组件外壳1的内腔2放入喷丝板19、多层包边滤网和导流板15,再放入下层砂杯72、上层砂杯71,在上层砂杯71的砂腔8内部依次填充过滤网、不同粒径金属砂,放入可变体积的压盖5,最后放入密封环21、过渡板3和碗形铝垫片。本发明纺丝组件安装完成。
[0087] 将安装好的组件放在设好温度的预热箱里预热好,取出放在组件安装机械手上,通过组件外壳1上端内的T形螺纹连接到纺丝组件箱体上。当外壳1逐渐拧紧时,纺丝箱体13对纺丝组件产生向下的压力,压力逐级往下传递,使得过渡板3下表面与砂杯7的上表面紧密相连,砂杯7的下表面与导流板15的上面紧密接触,导流板15的下表面通过包边滤网与喷丝板19的上表面紧密相连。
[0088] 在纺丝组件正常工作条件下,聚合物熔体通过过渡板3的第一中心通道4,流经压盖5上表面、第一熔体通道9,流入上层砂杯71的砂腔8中,通过高精度过滤金属砂及过滤网精密逐步过滤,进行热交换后,然后流向下层砂杯72的多个第一孔道12。
[0089] 聚合物熔体经过下层砂杯72的多个第一孔道12后,在第二熔体通道17中混合并进入导流板15的第二中心通道16,进行混合均匀,进入导流板15底面的稳压腔18,再通过多层包边滤网的过滤后进入喷丝板19,通过喷丝板19上的细小喷丝孔,也就是第二孔道20,向下喷出熔体细流,进行聚合物熔体的纺丝加工。
[0090] 本发明柔性化多功能纺丝组件正常工作时组件内部压力上升缓慢,其结构为高压密封型组件,组件拆装方便快捷,本发明只需单独更换可变体积的压盖5,就可以有效控制熔体在纺丝组件内部的停留时间,严格把控聚合物降解反应,从而达到纺制不同粗细品种的纤维需求,大大减少了组件更换的成本,其成本仅为原先的1/8。
[0091] 本发明可以根据实际生产中对熔体过滤精度要求、对熔体流量和停留时间的不同的需求,方便快捷地更换过滤网、过滤金属砂及可变体积的实心压盖5,达到不同过滤精度,不同停留时间要求。通过导流板15下部的稳压腔18使得全部熔体最终都汇集混合后,再重新分配到喷丝板19,使得组件内熔体温度均匀,物料混合均匀。因此,本发明纺丝组件性能好、方便快捷又节约成本。
[0092] 以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
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