一种异形喷丝板的制作方法

本发明涉及一种纺丝组件，特别涉及一种异形喷丝板。

背景技术：

随着科技的进步，人们对具有特殊功能及高性能的纤维的需求越来越大，如具有更复杂截面形状的多组分纺织纤维。那么，能够制造这种纤维的喷丝板就是关键所在。

在喷丝板的设计应用中，喷丝板的导孔形状主要有以下几种：圆柱形、圆锥形、双曲线形、双锥形、平底圆柱形。在现有技术的用于制造异形纤维的喷丝板等纺丝组件中，大部分都是正常形状的圆形导孔的喷丝板，这些喷丝板可以的喷丝微孔做成三角形、三叶形、五角形、t形、c形、h形、十字形、扁平形等形状来制造异形纤维，但这样的喷丝板对于纺多组分纤维来说成型差，容易产生组分之间混合，在导孔的下部即喷丝微孔前熔融组分容易堆积混合，从而使产出纤维达不到人们预想的目的。

在复杂多组分异形纺丝组件，特别是喷丝板的研究中，喷丝孔的结构对纤维截面的成型有着决定性作用，而纤维截面的成型情况又关系着丝能否达到人们想要的效果。因此喷丝板是多组分纺丝组件中的关键部分。而我国现阶段对于两组分异形纤维喷丝板的研究及开发仍处于初级阶段，并且主要集中研制一般型异形纤维，因此自主研究开发可生产优质的两组分异形纤维的喷丝板是一个迫切需要解决的问题。

在喷丝板的设计中，喷丝板的导孔形状主要有以下几种：圆柱形、圆锥形、双曲线形、双锥形、平底圆柱形，而经实验证明，在单组分圆形熔融纺丝的过程中，带有一定锥形的圆形过渡导孔是最广泛的一种使用形式。而在多组分异形丝领域，因为最后成丝的微孔是异形，故这种喷丝板在导孔下部与异形微孔相接处会有熔体堆集，从而使喷出纤维的多组分相互混合，使纤维无明显界限，影响成丝质量。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种异形喷丝板，避免喷丝孔中发生熔体堆集，提高异形纤维的成丝质量。

为实现上述目的，本发明的异形喷丝板，包括喷丝板本体，所述喷丝板本体上布置有多个喷丝孔，所述喷丝孔由锥形导孔和与所述锥形导孔的底部连通的喷丝微孔构成，所述锥形导孔的横截面形状与所述喷丝微孔的横截面形状相同，所述锥形导孔的横截面的面积由上至下逐渐减小，所述喷丝微孔的横截面呈多叶形。

优选地，所述锥形导孔与所述喷丝微孔的连接处采用平滑过渡。

优选地，所述喷丝孔采用电火花加工法加工而成。

优选地，所述锥形导孔的锥度为20～35°。

优选地，所述多叶形为二叶形、三叶形和四叶形中的一种。

本发明的异形喷丝板，通过锥形结构的导孔设计，改善了成丝前在微孔前的堆积使熔融组分混合、交杂情况，大大提高了成丝质量，满足了人们日常所需。从成丝截面切片上看，两组分界面清晰，无较大两组分交杂的情况。

附图说明

图1为本发明的异形喷丝板的第一实施方式的示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中a部分的局部放大图；

图4为图3的b-b向剖视图；

图5为与图3相对应的本发明的异形喷丝板的第二实施方式的喷丝孔的形状示意图；

图6为与图3相对应的本发明的异形喷丝板的第三实施方式的喷丝孔的形状示意图；

图7为采用本发明的异形喷丝板的第一实施方式的喷丝组件的示意图；

图8为图7的剖切状态示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细地说明本发明的具体实施方式。

如图1～4所示，本发明的第一实施方式的异形喷丝板，包括喷丝板本体1，所述喷丝板本体1上布置有多个喷丝孔2，所述喷丝孔2由锥形导孔21和与所述锥形导孔21的底部连通的喷丝微孔22构成，所述锥形导孔21的横截面形状与所述喷丝微孔22的横截面形状相同，所述锥形导孔21的横截面的面积由上至下逐渐减小，所述喷丝微孔22的横截面呈多叶形。多叶形是指其结构为从中部向外延伸出多个叶片，根据叶片的数量不同，多叶形可以是二叶形、三叶形、四叶形、五叶形、六叶形等等，具体的数量可以根据需要来确定。

在图1～4所示的本发明的第一实施方式中，所述喷丝微孔22的横截面呈四叶形，也称十字形。在图5所示的第二实施方式中，所述喷丝微孔22b的横截面呈三叶形。在图6所示的第三实施方式中，所述喷丝微孔22c的横截面呈二叶形，又称一字形。

所述锥形导孔21的顶部为进料口，所述喷丝微孔22的底部为出料口。所述锥形导孔21与所述喷丝微孔22的连接处采用平滑过渡。由于喷丝微孔22的尺寸微小，所述锥形导孔21与所述喷丝微孔22需精确定位，使得整个喷丝孔2加工困难。因此喷丝孔2最好采用电火花加工法进行加工，利用多个精密锥形电极保证所述锥形导孔21精度，并利用电极作为辅助定位功能对锥形导孔21与喷丝微孔22的定位。采用电火花加工法时，先用加工中心加工出几个与所述锥形导孔21和喷丝微孔22相配合的电极，运用电火花的方法先加工出锥形导孔21，在之后依靠电极定位方法，对加工喷丝微孔22的电极进行精定位，对反面进行加工，使锥形导孔21与喷丝微孔22相配合，并实现平滑过渡。电火花加工工艺为现有技术，这里不再赘述。

锥形导孔21的作用是为了引导熔体连续而又平滑的压入喷丝微孔22，所述锥形导孔21与所述喷丝微孔22的连接处采用平滑过渡，保证了熔体流动的连续稳定，而且要避免在所述喷丝微孔22入口处产生负压与死角区，确保不会出现熔体紊流而产生的混乱。

相比现有技术中采用圆形导孔的喷丝板喷丝微孔入口处，速度流场变化不稳定，微孔内发生速度变化出现波动，流速出现紊乱的情况，本发明采用锥形结构的锥形导孔21，熔体在整个流场内的速度分布趋于均匀，速度梯度变化更平稳，熔体流动状态处于均匀流动状态。锥形导孔21至喷丝微孔22出丝面的压力降变化较平缓。

参见图1～6，所述锥形导孔21、21b、21c的锥度为20～35°，以下对四叶形、三叶形和二叶形的所述锥形导孔21、21b、21c分别进行描述。

参见图3，在第一实施方式的喷丝孔2中，所述喷丝微孔22为四叶形(十字形)，锥形导孔21的横截面形状也是四叶形，所述锥形导孔21的锥度优选为29～33°，所述锥形导孔21的每一个叶片的两个侧面的锥度相对且均在15～18°。

参见图5，在第二实施方式的喷丝孔2b中，所述喷丝微孔22b为三叶形，锥形导孔21b的横截面形状也是三叶形，所述锥形导孔21b的每一个叶片的两个侧面的锥度相等且均在9～12°。

参见图6，在第三实施方式的喷丝孔2c中，所述喷丝微孔22c为二叶形(一字形)，锥形导孔21c的横截面形状也是二叶形，所述锥形导孔21c的锥度(较长的两端的锥度)优选为20～24°，所述锥形导孔21c的每一个叶片的两个侧面的锥度(较短的两端的锥度)相等且均在18～22°。

所述锥形导孔21、21b、21c的加工圆角误差要小于0.02。

采用本发明的异形喷丝板，可用于生产两组分的异形纤维，参见图7和图8，以第一实施方式中的喷丝板为例进行说明。在生产两组分异形纤维时，采用如图所示的喷丝组件，该喷丝组件包括压盖3、第一分配板4、第二分配板5和喷丝板1，压盖3上设有两个入料口31、32，两种不同的组份的熔体分别从两个入料口31、32进料，然后分别进入到第一分配板4上的第一流道41和第二流道42，再经第二分配板5后，其中一种组份的熔体从喷丝孔2的多叶形的锥形导孔21的叶片端部进料，另一种组份的熔体从锥形导孔21的中部进料，经过喷丝微孔22出料后形成两组分复合纤维，并且一种组份位于另一种组份的叶片端部，两种组份不会相互混合，提高了成丝质量。

如上所述，参照附图对本发明的示例性具体实施方式进行了详细的说明。应当了解，本发明并非意在使这些具体细节来构成对本发明保护范围的限制。在不背离根据本发明的精神和范围的情况下，可对示例性具体实施方式的结构和特征进行等同或类似的改变，这些改变将也落在本发明所附的权利要求书所确定的保护范围内。