一种用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及喷丝器械设计领域，尤其涉及一种用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝 板。
【背景技术】
[0002] 近年来，合成纤维的改性、开发和研究进入新的阶段，细旦、高性能、多功能新型合 成纤维层出不穷，并且在不同的领域得到了良好的应用。但是纺制出的合成纤维的性能差 异较大，而喷丝板的形状与规格是保证纤维性能和纺丝过程能否顺利进行的关键部件。
[0003] 二醋酸纤维丝束是常用的烟气过滤用合成纤维，在其工业生产过程中，二醋酸纤 维素纺丝溶液压入喷丝孔时会产生入口效应，部分能量消耗在溶液的形变上，大分子链的 构象发生了改变，并储存为弹性形变能，该弹性形变恢复到原来的状态需要一定的时间。而 纺丝溶液流经喷丝孔的时间远小于松弛时间，所以纺丝液进入甬道之前并未完全恢复到初 始状态，反而在喷丝孔口产生了挤出胀大现象，易造成纺丝液粘并，影响纺丝过程和丝束质 量。因此，喷丝孔之间的距离的设计尤为重要。
[0004] 在生产过程中，喷丝孔挤出二醋酸纤维丝束后，二醋酸纤维丝束在甬道内受到热 空气的作用，细流中的溶剂逐渐挥发凝固成丝束，并且外侧溶剂挥发的速度明显高于内侧， 因此会发生形变形成"Y"形，用于纺制二醋酸纤维丝束的喷丝孔形状主要有圆形、长方形、 十字形、三叶形等，这些形状的喷丝孔挤出的二醋酸纤维丝束的横截面形状与"Y"形接近度 较低，用于烟气过滤时过滤效果不好，因此，现有的喷丝孔的形状已经不能适应需求。
【发明内容】
[0005] 本发明主要解决的技术问题是提供一种用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板，本发 明依据需要生产的生产二醋酸纤维丝束的大小来确定所述喷丝孔的大小和分布距离，所述 喷丝孔采用正三角形，结构简单，布局合理，挤出的二醋酸纤维丝束更接近"Y"形，提高烟气 过滤性能，且能够防止相邻喷丝孔处纺丝液细流出现粘并现象。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于生产二醋酸 纤维丝束的喷丝板,包括喷丝板本体,所述喷丝板本体上设有若干个大小相同的喷丝孔,所 述喷丝孔为正三角形，所有所述喷丝孔的重心均位于若干个共面同心圆的圆周上，每一个 所述圆周上的每相邻两个所述喷丝孔的重心之间的距离记为喷丝孔周向间距，同一个所述 圆周上的喷丝孔周向间距相等，相邻两个所述圆周之间的距离从内到外依次递增。
[0007] 在本发明一个较佳实施例中，所述喷丝板为圆形，所述共面同心圆的圆心位于垂 直于所述喷丝板且穿过所述喷丝板的中心的直线上。
[0008] 在本发明一个较佳实施例中，所述喷丝孔的数量小于等于375个，所述喷丝孔的 边长为54um。
[0009] 在本发明一个较佳实施例中，所述喷丝孔周向间距由二醋酸纤维丝束的横截面大 小确定，当二醋酸纤维丝束从喷丝孔挤出后，同一个所述圆周上每相邻两个所述二醋酸纤 维丝束之间有一定距离。
[0010] 在本发明一个较佳实施例中，每一个所述二醋酸纤维丝束相对于所述喷丝孔的横 截面积比例为挤出胀大比，所述挤出胀大比的计算方法为： 由数学第二型曲面积分理论公式得到： 速度向量
【主权项】
1. 一种用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板，其特征在于，包括喷丝板本体（I)，所述喷 丝板本体上设有若干个大小相同的喷丝孔，所述喷丝孔（2)为正三角形，所有所述喷丝孔的 重心均位于若干个共面同心圆的圆周（3)上，每一个所述圆周上的每相邻两个所述喷丝孔 的重心之间的距离记为喷丝孔周向间距，同一个所述圆周上的喷丝孔周向间距相等，相邻 两个所述圆周之间的距离从内到外依次递增。
2. 根据权利要求1所述的用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板，其特征在于，所述喷丝 板为圆形，所述共面同心圆的圆心位于垂直于所述喷丝板且穿过所述喷丝板的中心的直线 上。
3. 根据权利要求1所述的用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板，其特征在于，所述喷丝 孔的数量小于等于375个，所述喷丝孔的边长为54um。
4. 根据权利要求1所述的用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板，其特征在于，所述喷丝 孔周向间距由二醋酸纤维丝束的横截面大小确定，当二醋酸纤维丝束从喷丝孔挤出后，同 一个所述圆周上每相邻两个所述二醋酸纤维丝束之间有一定距离。
5. 根据权利要求4所述的用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板，其特征在于，每一个所 述二醋酸纤维丝束相对于所述喷丝孔的横截面积比例为挤出胀大比，所述挤出胀大比的计 算方法为： 由数学第二型曲面积分理论公式得到： 速度向量
其中，所述依次为速度V在X轴、Y轴、Z轴方向上的单位向量，，，依次为速度V在X轴、 Y轴、Z轴方向上的向量函数，其中Z轴垂直于所述喷丝孔的横截面； 采用微积分，所述流量Q所经过的曲面Σ位于Z=O上，Z轴向量为0,曲面Σ的法向量与 Z轴的正向夹角为0,因此dz=0， Q==，其中为曲面Σ在Z=O面上的投影， 由于所述喷丝孔为正三角形，得到： 压力=，，推出，其中，X为所述喷丝孔沿着X轴方向的长度，y为所述喷丝孔沿着Y轴方 向的长度， 由流体力学理论公式得到： =，因此，得到，
其中，η为非牛顿指数为弹性形变，叫为平均剪切应力，为能模量，G"为损耗模量，G 为储能模量和损耗模量和值，?为角频率，a为正三角形喷丝孔边长，t为剪切时间，其中ΛΡ dV 为压力降，L为喷丝孔厚度为纺丝液表观黏度;为剪切速率;τ为速度梯度。 Va. 7 dy
6.根据权利要求1所述的用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板，其特征在于，相邻两个 所述圆周之间的间距的计算公式为：d=> 4. 5,其中，d为第m层圆周与第m-1层圆周之间 的距离，为第m层圆周与圆心之间的距离，为第一层圆周与圆心之间的距离。
【专利摘要】本发明公开了一种用于生产二醋酸纤维丝束的喷丝板，包括喷丝板本体，所述喷丝板本体上设有若干个大小相同的喷丝孔，所述喷丝孔为正三角形，所有所述喷丝孔的重心均位于若干个共面同心圆的圆周上，每一个所述圆周上的每相邻两个所述喷丝孔的重心之间的距离记为喷丝孔周向间距，同一个所述圆周上的喷丝孔周向间距相等，相邻两个所述圆周之间的距离从内到外依次递增。通过上述方式，本发明依据需要生产的生产二醋酸纤维丝束的大小来确定所述喷丝孔的大小和分布距离，所述喷丝孔采用正三角形，结构简单，布局合理，挤出的二醋酸纤维丝束更接近“Y”形，提高烟气过滤性能。
【IPC分类】D01D5-253, D01D4-02
【公开号】CN104651959
【申请号】CN201310586435
【发明人】于勤, 张丽, 曹建华, 范雪荣
【申请人】沙洲职业工学院, 张丽, 曹建华, 范雪荣
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月21日