噴絲板的設(shè)計

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1、第19卷第3期聚酯工業(yè)Vol.19No.32006205PolyesterIndustryMay.2006噴絲板的設(shè)計王永恒,石彩杰,崔再治(大連合成纖維研究所股份有限公司,遼寧大連116021)摘要:介紹了熔融紡絲所用噴絲板的材質(zhì)、噴絲板形狀、熔體在噴絲孔中的流變特征,噴絲板微孔幾何形狀重要參數(shù),噴絲孔排列方式,開孔范圍及孔間距,噴絲板的厚度。關(guān)鍵詞:熔紡;噴絲板;設(shè)計中圖分類號:TQ340.5;文獻標(biāo)識碼:B文章編號:100828261(2006)0320027204近年來,合成纖維的開發(fā)和研究進入了一個新又要保證纖維的品質(zhì)要求。噴絲板的材質(zhì)對其

2、機械階段。合成纖維品種規(guī)格差別很大,采用的紡絲機性能和使用壽命和周期有很大的影響。通常材質(zhì)的的形式及工藝條件也多種多樣,而噴絲板作為紡絲硬度越高,噴絲板的使用壽命就越長,但是其加工難機不可缺少的精密部件,其功能是將紡絲泵(或稱度會加大,所以需選用耐高溫、耐腐蝕以及具有優(yōu)良計量泵)精確計量過的紡絲熔體通過噴絲板上的微機械性能的不銹鋼為材質(zhì)。常用不銹鋼有SUS304,孔噴擠出具有一定粗細和質(zhì)地細密的纖維束。它的SUS316L,SUS321,SUS431以及SUS630,其特性如形狀及特征尺寸是保證纖維成品品質(zhì)的重要條件。表1所示。其中SUS316加工性能

3、好,耐腐蝕性好,熔融紡1噴絲板的材質(zhì)噴絲板多用SUS316加工;SUS630的機械強度較高,噴絲板工作狀態(tài)相當(dāng)苛刻,既要承受高溫高壓,耐腐蝕性好,常用于制造耐高壓的噴絲板。表1噴絲板材質(zhì)的特性Table1PropertiesofspinneretmaterialAISI(美國)304316316L321431630DIN(德國)1.43011.44011.43041.45411.40571.4542牌號對照JIS(日本)SUS304SUS304SUS316LSUS321SUS431SUS630GB(中國)0Cr18Ni9-0Cr18Ni14Mo1Cr

4、18Ni9Ti1Cr17Ni20Cr17Ni4Cu4NbC≤0.080.080.030.120.170.17Cr18～2016～1816～1817～1915～1715.5～17.5合金元素的質(zhì)Mo-2～32～3---量分數(shù)/%Ni8～10.510～1410～148～111.5～2.53～5Cu-----3～5Ti---2～3--Nb/Ta-----0.15～0.45硬度130～180130～180130～180130～180HRC26～35HRC28～44HB磁性無無無-有有抗拉強度/MPa496～600496～600480～600490～60078

5、5～1370840～1370機械物理性能屈服強度/MPa196205176205588785延伸率/%504550501414～22-3)7.97.957.957.97.77.75密度/(t·m彈性模量E/GPa197197197197204209收稿日期:2006201215。作者簡介:王永恒(19752),男,甘肅武威人,助理工程師,工學(xué)學(xué)士,從事化纖、化工設(shè)備研究工作。28聚酯工業(yè)第19卷足,條干不勻,影響產(chǎn)品染色性能;噴絲頭拉伸比過2噴絲板的結(jié)構(gòu)大,拉伸過度,會造成單絲斷裂,形成毛絲,生產(chǎn)狀2.1噴絲板形狀況惡化。[1]常用噴絲板為圓形,為適

6、用于不同品種化纖紡噴絲頭拉伸比R計算式為:2絲場合,圓形結(jié)構(gòu)又分為平板型、凸緣平板型、平板R=πd0Vρ/4Q。環(huán)型、凸緣環(huán)型等;也有矩形噴絲板,矩形噴絲板又式中:Q為單孔吐出量,g/s;ρ為熔體密度,一般取3分為凸緣矩型及凸緣凹槽矩型等,多用于孔數(shù)較多1.18g/cm;d0為噴絲板微孔直徑,cm;V為第一導(dǎo)的短纖維紡絲。絲輥速度,cm/s。2.2熔體在噴絲孔中的流變特征噴絲頭拉伸比一般控制在80～200,紡絲效果聚合物熔體為非牛頓流體,是黏彈性流體,在小較好,生產(chǎn)滌綸FDY時,由于第一牽引輥速度較低,孔中作黏性流動的同時,將發(fā)生彈性形變,而彈性形噴

7、頭拉伸比應(yīng)小些,約80～100,而生產(chǎn)滌綸POY變的存在是紡絲不穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。減小彈性時噴絲頭拉伸比應(yīng)較大些。形變的方法可歸結(jié)為:2.3.2微孔長徑比(1)減小熔體在小孔中的流動速度;根據(jù)熔體在微孔中流動特性的分析可知,增大(2)提高紡絲溫度從而降低熔體黏度;長徑比有助于彈性能的松弛,減小出口處的壓力和(3)正確設(shè)計噴絲微孔的幾何形狀。膨化,紡絲相對穩(wěn)定。選擇長徑比的原則是:3顯然前2種方案并不可行,因為紡絲速度不能①熔體在孔道中的停留時間t必須大于熔體-3太低,紡絲溫度不能過高。只有第(3)種方案可行。的松弛時間(高速紡PET的松弛時間為10

8、s)。而幾何形狀中主要是微孔直徑、長徑比、導(dǎo)孔形狀對②必須考慮噴絲板的加工的可行性和清洗條熔體內(nèi)彈性能的貯存