专利名称：纺丝喷头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化学纤維纺丝喷头，尤其涉及一种纺制中空纤维用的插入管式多孔纺丝喷头。
背景技术：
纺丝喷头是纺丝机中纺制中空纤维的关键部件。纺制中空纤维一般采用 插入管式纺丝喷头，其工作原理是在插入管内流出紡丝芯液，形成中空纤维 内腔，在插入管外壁与纺丝孔之间的环隙喷出纺丝原液，形成中空纤维壁。 因此插入管与纺丝孔的同心度直接影响纺出的中空纤维的壁厚均匀性，即中空纤维的质量。
目前使用的插入管式纺丝喷头由于其管座结构固定，使插入管在纺丝孔 的位置基本不可调，尤其对于多孔纺丝喷头，主要依靠提高加工精度来解决， 现有技术都未解决插入管与纺丝孔的同心度调整问题。要逐一调整好多孔纺 丝喷头中每一个插入管与纺丝孔的同心度十分困难，实际上为了保证中空纤 维纺丝质量不得不使用单孔纺丝喷头。为了提高产量，只能使用多个纺丝喷 头甚至多台纺丝机，造成纺丝设备控制复杂、设备投资和运行费用增大。因 此可精密调整同心度的多孔纺丝喷头是提高生产效率、降低成本，规模化生 产中空纤维的关键部件和关键技术。
以往喷头设计是将插入管通过铜座固定在喷头的下部组件B上，当多孔纺 丝喷头某一出料孔不同心时，需要将喷头的上部组件A与下部组件B紧固螺 栓打开，使组件A与组件B分开，调整铜座，再将组件A与组件B用螺栓紧 固，检查同心度，结果是欲调整的出料孔还未调整好同心，其他出料孔的同 心度反而受影响，这样^[艮难将6个或更多个出料孔调整到高精确度同心。
CN1059477C中公开了另外一种中空膜用插入管式纺丝喷头。如该专利文件 的附图1-8所示，喷头基本部件由上部组件A、中间组件B、下部组件C三 片组成。在组件A上圆周形均匀分布3—24个纺丝孔，在组件B与组件A相 对应的位置上均匀镶嵌6个医用注射针头。在组件C上与组件B针头座对应 位置有环形纺丝芯液分配流道。组件A与组件B、组件B上与组件C分别用螺 栓紧固。先将组件A与组件B用螺栓紧固，然后用敲击医用注射针头根部4 的方法，很容易地逐个调整每一个出料孔的同心度，而且在调整某一个出料孔的同心度时，其他出料孔的同心度完全不受影响，这样很容易将6个或更多个出料孔调整到高精确度同心。然后再将组件B与组件C用螺栓紧固，从而得到同心度很好的多孔纺丝喷头，可有效保证中空纤维膜产品质量，使多 孔喷头适合工业化生产，大幅提高产量，同时降低成本。但是在实际应用中 发现，在室温下调整同心后，在加热使用条件下，由于金属变形应力的释放， 导致失去同心，因而不能正常生产。
因此，现有技术仍然需要进行改进。
发明内容
本发明的目的是改进纺丝喷头结构，提高一种无须调整同心的喷头。 本发明提供一种插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征在于，包括上部组 件A、中间组件B、下部组件C，其中，上部组件A上设置有芯液孔33、液料 孔34;中间组件B中设置有液料孔34以及管座孔35,上述管座孔35中嵌入 插入管的管座；下部组件C上设置喷丝孔36，喷丝孔36中设置有圓柱体42， 圓柱体42中间穿孔，供插入管32穿过，强制同心定位。
按照本发明的喷头结构，无须再调整喷头的同心。这样每次纺丝结束后， 可以方便地拆开清洗，很容易装配，无须再重新调整喷头的同心。不仅使用 方便，而且可以保证纺丝质量，有利于在大规模生产中使用。
图1是本发明单孔纺丝喷头整体结构纵剖面示意图2是本发明喷头中间组件的纵剖面示意图3是本发明喷头下部组件的纵剖面示意图4是本发明喷头心下部组件中圆柱体的横剖面示意图5是编织筋增强型膜丝束断面结构示意图6a是三丝束单筋喷头出料口端面示意图6b是三丝束六筋喷头出料口端面示意图； 1图7是集束式中空纤维膜纺丝机示意图。
具体实施例方式
下面根据图1 - 4详细描述本发明纺丝喷头的具体结构。 如图l所示，本发明的喷头整体上由上部组件A、中间组件B、下部组件C 三片组件组合而成。如图l所示，上部组件A上设置有芯液孔33、液料孔34; 中间组件B中设置有液料孔34以及管座孔35，上述管座孔35中嵌入插入管 的管座31,在中间组件B的顶部设置有芯液槽37;下部组件C上设置喷丝孔 36,喷丝孔36中设置有圓柱体42,圓柱体42中间穿孔，供插入管32穿过， 在下部组件C顶部设置有液料槽38。
更为具体而言，插入管可以是注射用的针头。如图2所示，将注射针头的 针座31嵌入组件B片上的管座孔35中，通过机械摩4察力固定，通过硅橡胶 等弹性密封片22实现密封。上述硅胶片进行半压密封，在硅胶片上设置有各 种流道孔，芯液槽位置有多孔。
如图3所示，在喷头组件C上，喷丝孔中嵌入圓柱体42,在圆柱体42中 横向嵌入横向圓柱体41,在横向圆柱体41上通过激光、电火花等方法打一个 与注射针管同径的通孔43。
通过精密加工，控制横向圆柱体41上的通孔43与圓柱体42上的内孔同 心，横向圓柱体41上的通孔43的孔径与注射针管同径。同时圆柱体42的内 径长度L3较短，如小于3rara,由于通孔43的强制导向作用，则可以保证纺丝 喷头出口处注射针管与圓柱体42上的内孔同心，从而保证纺出的中空纤维壁 厚均匀。
图3所示Ll为针头插入横向圓柱体上的通孔43以上的孔径较大的部分， 其长度大约为2mm, L2为针头插入横向圆柱体上的通孔43以下的孔径较大的 部分，其长度大约为l-2mm, L3部分内径与针头外径相同，其长度为1.5-2. 5mm。并且，L1〉L3〉L2。
按照本发明的喷头结构设计，可以加工1 —36孔甚至更多孔的纺丝喷头。
根据本发明的上述喷头结构，无须再进行调整即可保证喷头的同心。
为进一步提高中空纤维膜的抗拉伸强力和抗折断强力，在纺丝时，可以将 一根筋线51与2 — 8孔制膜液一起，经纺丝喷头进入凝固浴，制成膜束内部 有加强筋的高强度中空纤维膜束，从而制得性能稳定、孔径适当、高透水通 量和高强度的中空纤维膜。
如图5a至5e所示，在纺丝时，可以将一根筋线与2 — 8孔制膜液一起， 经纺丝喷头进入凝固浴，制成膜束内部有加强筋的高强度中空纤维膜束，从 而制得性能稳定、孔径适当、高透水通量和高强度的中空纤维膜。通过调整 纺丝制膜液从喷头出口至外凝固浴液面的入水距离和选择加工喷头上纺丝制 膜液出口之间的中心距离，可以调整中空纤维膜束的集束融合圆度。通过选 择筋线的抗拉强度与柔软度，可以得到高抗拉伸强力和抗折断强力的中空纤 维膜束。筋线材料可以是线绳、编织尼龙、聚酰亚胺、芳香聚酰胺、聚丙烯、 聚乙烯等有机聚合物纤维等，或碳纤维、玻璃纤维等无机纤维或其编织物。提高筋线与膜材料的粘接强度，可以提高筋线与膜材料的抗剥离性。
采用本发明的喷头结构，增加如图6通孔61后，可以纺制集束式中空纤维膜。
本专利在现有技术的基础上做了进一步的改进，在纺丝喷头结构做了改 进，可以将2 —8根中空纤维膜集束纺丝，可以大大提高中空纤维膜的抗拉伸 强力和抗折断强力。如图6为3冲艮中空纤维膜集束纺丝的纺丝喷头结构示意图。
图7为集束式中空纤维膜纺丝机示意图。筋线轴保持一定的张紧力，筋线 穿过纺丝喷头后，与合股的中空纤维膜一起进入凝固水浴27,经过导丝轮22, 被牵引缠绕到绕丝轮2 3上，得到加强筋型增强中空纤维多孔膜。
采用多个纺丝釜可以实现连续性生产，如图7,其特征是设计一组料液罐 1、 2,其进出料口分别有三通阀1 0 、 1 l连接， 一罐工作时，另一罐脱 泡，反复交替，可连续纺丝； 一组芯液罐3、 4，由上、下连通管5和开关 阀l 7、 1 8连接， 一罐工作，另一罐补液后以备再补给工作罐；凝固浴水 槽21装有补液管7和溢流管6 ，当纺丝原液26经过纺丝喷头9进入凝固浴 水槽21中的凝固液体27时，形成局部纺丝溶剂、添加剂高浓度区域，通过 附近的溢流管6将其排出凝固浴水槽，可有效防止由于凝固浴水槽27中纺丝 溶剂和纺丝添加剂的浓度过高对中空纤维膜性能稳定性的不利影响，同时， 补液管7在凝固浴水槽的出丝位置，可使纺出的中空纤维在凝固浴水槽中尽 可能完成纺丝溶剂、添加剂的交换、萃取，使纺制出的中空纤维膜产品质量 稳定。本项技术可应用多孔纺丝喷头大批量连续纺丝，生产效率高、成本低、 产品质量好。
其它多丝束、多筋结构纺丝喷头结构可类推。
权利要求
1.一种插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征在于，包括上部组件(A)、中间组件(B)、下部组件(C)，其中，上部组件(A)上设置有芯液孔(33)、液料孔(34)；中间组件(B)中设置有液料孔(34)以及管座孔(35)，上述管座孔(35)中嵌入插入管的管座；下部组件(C)上设置喷丝孔(36)，喷丝孔(36)中设置有圆柱体(42)，圆柱体(42)中间穿孔，供插入管(32)穿过，强制同心定位。
2. 根据权利要求1所述的插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征在于 圆柱体(42)可拆卸地嵌入下部组件(C)的喷丝孔(36)中。
3. 根据权利要求1所述的插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征在于 圆柱体(42)中横向嵌入橫向圆柱体(41),在橫向圆柱体(41)上设置一个与插入管同径的通孔(43)。
4. 根据权利要求3所述的插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征在于 针头插入横向圓柱体上的通孔(43)以上的孔径较大的部分，其长度(Ll )大约为2mm,针头插入横向圓柱体上的通孔(43)以下的孔径较大的部分，其 长度(L2)大约为1-2mm,针头插入横向圓柱体上的通孔(43)以下的孔径 较小的部分内径与针头外径相同，其长度(L3)为1.5-2.5mm。
5. 根据权利要求1 - 3任意一项所述的插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征 在于上述插入管和管座为医用注射针。
6. 根据权利要求1-3任意一项所述的插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征 在于在下部组件(C)上设置多个喷丝孔。
7. 根据权利要求1所述的插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征在于筋线(51)与多个孔制膜液一起经纺丝喷头，制成膜束内部有加强筋的高强度中空纤维膜束。
8. 根据权利要求1所述的插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征在于 在喷头中增加通孔(51),进行集束纺丝。
9. 根据权利要求8所述的插入管式中空纤维纺丝喷头，其特征在于可以进 行多集束纺丝。
全文摘要
本发明涉及一种化学纤维纺丝喷头，尤其涉及一种纺制中空纤维用的插入管式多孔纺丝喷头。根据本发明提供的插入管式中空纤维纺丝喷头，其包括上部组件、中间组件、下部组件，其中，上部组件上设置有芯液孔、液料孔；中间组件中设置有液料孔以及管座孔，上述管座孔中嵌入插入管的管座；下部组件上设置喷丝孔，喷丝孔中设置有圆柱体，圆柱体中间穿孔，供插入管穿过，强制同心定位。按照本发明的喷头结构，无须再调整喷头的同心。这样每次纺丝结束后，可以方便地拆开清洗，很容易装配，无须再重新调整喷头的同心。不仅使用方便，而且可以保证纺丝质量，有利于在大规模生产中使用。
文档编号D01D5/00GK101200815SQ20061013003
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月11日 优先权日2006年12月11日
发明者萍 胡 申请人:萍 胡