專利名稱：中空膜用插入管式紡絲噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)纖維紡絲噴頭，具體為紡中空纖維膜用插入管式紡絲噴頭及其調(diào)整技術(shù)。
紡絲噴頭是化學(xué)纖維制造中的關(guān)鍵件。它的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到所紡絲產(chǎn)品的優(yōu)劣。紡制中空纖維膜(以下簡(jiǎn)稱中空膜)，一般采用插入管式紡絲噴頭。其工作原理是在插入管內(nèi)通過內(nèi)凝固液，以形成中空膜的空腔，在插入管外四周與噴絲孔之間噴出紡絲液則形成中空膜的外壁。因此，插入管在噴絲孔中心位置的準(zhǔn)確性，或說插入管中心與噴絲孔中心同心度的精確性，將直接關(guān)系到紡制中空膜壁厚的均勻度。所述的準(zhǔn)確性或說同心度越好，紡制出的中空膜壁厚越均勻，質(zhì)量就越好。
目前使用的插入管式紡絲噴頭因其插入管管座結(jié)構(gòu)所限，使插入管在噴絲孔的中心位置基本不可調(diào)，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。例如，中國(guó)專利92215496.1報(bào)導(dǎo)的“可調(diào)式中空纖維膜噴絲頭”，雖把整體式紡絲噴頭改為在“噴頭座上套裝著鉚接好噴管的噴管座”的結(jié)構(gòu)，也僅起到“調(diào)換、調(diào)整、互換性好”的目的，而對(duì)于插入管與噴絲孔的中心位置卻無作用，或說不可調(diào)；又例如，歐洲專利EP88101406.2報(bào)道的“生產(chǎn)不同壁厚中空纖維膜的紡絲噴頭”，僅是把插入管改為用螺釘連接的可更換型，依靠不同插入管的內(nèi)外尺寸變化以及與噴絲孔孔徑的配合關(guān)系來解決生產(chǎn)不同壁厚中空纖維膜的問題。這就是說，現(xiàn)有技術(shù)中都未涉及或未解決插入管與噴絲孔同心度的調(diào)整問題，并且上述專利的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雖理論可保證內(nèi)管(插入管)外孔(噴絲孔)的同心度，但由于鉆孔、鉚接、套裝、連接等環(huán)節(jié)的精度和誤差，都會(huì)使紡絲噴頭在實(shí)際制造過程中產(chǎn)生內(nèi)管外孔的不同心，因而達(dá)不到理想效果。對(duì)于多孔紡絲噴頭，這一問題更為突出?！短旖蚣徔椆W(xué)院學(xué)報(bào)》1990年第二期中“中空纖維膜用插入管式多孔噴絲板的研制”的文章報(bào)道多孔紡絲噴頭的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)它盡管采用了定位銷釘和通長(zhǎng)的緊固螺釘將噴頭組件A、B、C組裝成整體，并強(qiáng)調(diào)了制造工藝的精度問題，但其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使內(nèi)管外孔的同心度仍不可調(diào)。要逐一調(diào)整好各個(gè)噴絲孔中插入管的位置，保證各孔的同心度更是十分困難，而多孔噴頭中的一孔有問題會(huì)影響其他孔的出絲質(zhì)量，因此實(shí)際中為保證質(zhì)量，不得不使用單孔噴頭，為增加生產(chǎn)量，不得不靠增加設(shè)備套數(shù)來達(dá)到目的。生產(chǎn)成本大幅提高。這不但影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且也限制了中空膜的工業(yè)化生產(chǎn)。因此，可精密調(diào)整同心度的多孔紡絲噴頭是提高效率，降低成本，規(guī)?；a(chǎn)中空膜所必需的關(guān)鍵件和關(guān)鍵技術(shù)。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種易調(diào)插入管與噴絲孔同心度的紡絲噴頭及其調(diào)整技術(shù)，以提高中空膜壁厚均勻度，該技術(shù)特別適用于多孔紡絲噴頭制造、調(diào)整和使用，有利于大幅度降低成本，提高效率，保證質(zhì)量和工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是如下實(shí)現(xiàn)的在現(xiàn)有包括插入管、管座及噴頭組件等件構(gòu)成的插入管式紡絲噴頭基礎(chǔ)上，重點(diǎn)改進(jìn)原有圓柱體形管座為圓錐體與圓柱體或含有圓柱體成分的組合體形，且將原有圓柱形管座孔改進(jìn)為階梯形管座孔，將所述管座安裝在所述管座孔上時(shí)，管座的圓錐體部分與管座孔的階梯形孔肩相接觸。這種管座和管座孔形狀設(shè)計(jì)及其安裝方法，可方便地利用敲打管座的圓柱體或含有圓柱體成分的尾端部分，使圓錐體錐面與階梯孔肩產(chǎn)生微量滑移，從而使插入管中心與噴絲孔中心的同心度得到精確調(diào)整，保證所紡制品的壁厚均勻，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的管座和管座孔結(jié)構(gòu)相互配合，易于調(diào)整，這是現(xiàn)有技術(shù)中圓柱體的管座和管座孔結(jié)構(gòu)所難以做到的。除了結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)的改進(jìn)外，現(xiàn)有技術(shù)中的紡絲噴頭的組裝調(diào)整方法，也使得插入管與噴絲孔的同心度不易調(diào)整和保證?，F(xiàn)有技術(shù)的紡絲噴頭的組裝調(diào)整方法是(1)將裝好插入管的管座安裝進(jìn)噴頭組件B的管座孔中；(2)調(diào)整插入管在管座孔中的位置，使其居中；(3)用螺釘將噴頭組件B與C組裝成一體；把噴頭組件A合在噴頭組件B、C組合體上，查看插入管與噴絲孔的同心度；(4)去掉噴頭組件A，用敲擊管座頭端的方法，調(diào)整插入管與噴絲孔同心度，(3)(4)步反復(fù)多次，直到滿意；(5)用螺釘將噴頭組件A與B、C組成紡絲噴頭。這種組裝調(diào)整方法的缺陷在于，由于噴絲孔管座孔，打孔時(shí)和噴頭組件本身的機(jī)加工精度誤差或公差，以及管座加工和安裝時(shí)的精度誤差或公差，致使上述第(3)步，很難取得滿意效果，特別是對(duì)于多孔噴頭。而當(dāng)上述第(4)步完成后，由于螺釘孔加工精度誤差或公差以及緊固螺釘時(shí)所產(chǎn)生的松緊偏差，還會(huì)使第(3)步的結(jié)果惡化，有時(shí)不得不卸下螺釘，去掉噴頭組件A再行調(diào)整后，重新安裝，以至反復(fù)多次，未必滿意，特別是多孔噴頭，幾乎不可能令人滿意。因此實(shí)際上，不得不使用單孔噴頭，為增加產(chǎn)量和保證質(zhì)量，不得不靠增加設(shè)備套數(shù)來實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)效益很差。
本發(fā)明紡絲噴頭對(duì)組裝調(diào)整方法也做了改進(jìn)，其步驟是(1)將帶插入管1的管座2安裝或逐一安裝進(jìn)所述的管座孔4中；(2)調(diào)整插入管1在管座孔4中的位置，使其居中；其改進(jìn)特征在于(3)用螺釘9將噴頭組件A、B組裝在一起；(4)用敲擊管座2尾端的方法，調(diào)整或逐一調(diào)整插入管1與噴絲孔3的同心度，直至滿意；(5)用螺釘10將噴頭組件C與B組裝成紡絲噴頭。本發(fā)明的調(diào)整方法，先將噴頭組件A、B組裝在一起，使所有加工安裝精度誤差或公差都實(shí)際地反映在插入管與噴絲孔的同心度上，然后用敲擊管座尾端的方法，調(diào)整或逐一調(diào)整兩者的同心度，直到精確滿意后，再組裝上噴頭組件C，完成產(chǎn)品紡絲噴頭的組裝調(diào)整。為這種組裝調(diào)整程序，在噴頭組件A、B、C的組裝結(jié)構(gòu)上作相應(yīng)的改進(jìn)，即用兩組連接件分別連接噴頭組件A與B和B與C。本發(fā)明組裝調(diào)整方法步驟少，使用性強(qiáng)，調(diào)整便利，精度性高，特別適用于多孔噴頭，且與前述管座和管座孔結(jié)構(gòu)的改進(jìn)共同為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的提供了技術(shù)保證。其積極效果很明顯地反映在產(chǎn)品的質(zhì)量上，而對(duì)于多孔紡絲噴頭，則可成倍地提高產(chǎn)量和成倍地降低生產(chǎn)成本，適于工業(yè)化生產(chǎn)，從而使中空膜這一高技術(shù)產(chǎn)品，以更優(yōu)的質(zhì)量，更廉的價(jià)格進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域和行業(yè)中為民造福。
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖詳述本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明單孔紡絲噴頭整體結(jié)構(gòu)縱斷面示意圖；圖2是本發(fā)明多孔紡絲噴頭整體結(jié)構(gòu)縱斷面示意圖；圖3是圖2中的K-K剖視圖，它是紡絲噴頭整體結(jié)構(gòu)橫斷面示意圖，同時(shí)也表示了噴頭組件B的結(jié)構(gòu)形狀；圖4是噴頭組件C的俯視圖，表示了其結(jié)構(gòu)形狀；圖5是管座2與管座孔4配合的局部放大示意圖；圖6是含有圓柱體成分形體的橫斷面示意圖；圖7是本發(fā)明插入管1和管座2用醫(yī)用注射針頭17替代的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明紡絲噴頭整體俯視外觀圖，同時(shí)也表示了噴頭組件A的結(jié)構(gòu)形狀；現(xiàn)有紡中空膜用插入管式紡絲噴頭的具體形狀結(jié)構(gòu)多種多樣，本發(fā)明采用制有噴絲孔3和料液槽15的噴頭組件A(參見圖1)，制有料液孔6和管座孔4的噴頭組件B和制有芯液孔5的噴頭組件C等件構(gòu)成。在噴頭組件B的管座孔4中安裝有帶插入管1的管座2，用螺釘4將噴頭組件A、B、C三件連接在一起，構(gòu)成整個(gè)紡絲噴頭。本發(fā)明紡絲噴頭重點(diǎn)改進(jìn)的是，將原圓柱體管座改進(jìn)為圓錐體與圓柱體或含有圓柱體成分的組合體形，相應(yīng)地把與其相配合的管座孔4改為階梯形孔。所謂含有圓柱體成分的形體，是指橫斷面為若干段(如四或六段)圓弧和直線交錯(cuò)依次相接的形狀(參見圖6)。圓柱體或含有圓柱體成分形體部分是為了與噴頭組件B上的階梯形管座孔4的大孔徑部分結(jié)合，以固定插入管1的位置，同時(shí)也相應(yīng)確定了插入管1在噴絲孔3中的位置。管座2的圓錐體部分是為了與階梯形管座孔4的小孔徑部分相配合，并在階梯形孔肩11處相接觸，兩者形成圓形線接觸。管座2采用鋼質(zhì)材料(如黃銅)，噴頭組件A、B、C均采用不銹鋼。管座2的圓柱體或含有圓柱體成分部分與所述的階梯形管座4的大孔徑部分采用過盈配合，以使插入管1固定牢靠，定位穩(wěn)定。同時(shí)也可使芯液在管座孔4處被阻斷，只有經(jīng)插入管1流出的通路。當(dāng)管座2采用含有圓柱體成分的形體，敲入管座2的圓錐體部分也會(huì)在階梯孔肩11處構(gòu)成緊密接觸，形成有效的阻斷環(huán)，防止芯液、料液在噴頭內(nèi)混合，影響正常生產(chǎn)。為了更有效地做到這點(diǎn)，還可在階梯孔肩11處增加聚四氟乙烯密封環(huán)16(參見由5、7)，其內(nèi)環(huán)尺寸與管座孔4的小孔徑尺寸設(shè)計(jì)一致，但它與管座2的圓錐體部分相接觸的地方，由于錐度卻是比管座孔徑尺寸更大的直徑尺寸，因而具有更好的密封效果。密封環(huán)16的外環(huán)尺寸與管座孔4的大孔徑尺寸設(shè)計(jì)一致。
管座2和插入管1在實(shí)際生產(chǎn)中，可以是兩個(gè)相互配合的組裝件，也可以設(shè)計(jì)為一體的加工件，更為簡(jiǎn)易有效和低成本的方法是直接選用醫(yī)用注射針頭，經(jīng)改進(jìn)后以針頭管代替插入管1，以針頭座代替管座2，根據(jù)需要選用好針號(hào)，并與之相配合設(shè)計(jì)階梯形管座孔4的孔徑即可。所謂改進(jìn)是根據(jù)噴頭組件中A、B的結(jié)構(gòu)尺寸截好與噴絲孔3平齊長(zhǎng)的針頭管，同時(shí)去掉針頭座底部與其主體外形不等的部分(參見圖7)。
本發(fā)明紡絲噴頭的組裝調(diào)整方法也做了改進(jìn)，其步驟是(1)將帶插入管1的管座2安裝或逐一安裝進(jìn)所述的管座孔4中；(2)調(diào)整插入管1在管座孔4中的位置，使其居中；由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使用獨(dú)特的方法，即(3)用螺釘9將噴頭組件A、B組裝在一起；
(4)用敲擊管座2尾端的方法，調(diào)整或逐一調(diào)整插入管1與噴絲孔3的同心度，直至滿意；(5)用螺釘10將噴頭組件C與B組裝成紡絲噴頭。
本發(fā)明的組裝調(diào)整方法比原有方法節(jié)省步驟和時(shí)間，特別是調(diào)整方法的針對(duì)性強(qiáng)，有的放矢。這種結(jié)構(gòu)尤其適于多孔紡絲噴頭插入管1和噴絲孔3同心度的逐一單獨(dú)調(diào)整，確保每孔紡絲的質(zhì)量均勻穩(wěn)定可靠。這種方法不但適于初裝產(chǎn)品時(shí)使用，而且也適于生產(chǎn)過程中的清洗、調(diào)整和維修噴頭的使用。
正是有了前述管座2和管座孔4結(jié)構(gòu)形體和組裝調(diào)整方法的較好改進(jìn)，使工業(yè)化的紡中空膜用紡絲噴頭不但可以制成單孔噴頭，而且可制成2-12孔的多孔噴頭，噴孔數(shù)目的多少取決于特定產(chǎn)品市場(chǎng)的銷量及配套設(shè)備的能力。本實(shí)施例給出的是六孔紡絲噴頭，所給附圖也按六孔紡絲噴頭設(shè)計(jì)(參見圖2、3、4、8)。改變成其他數(shù)目的多孔噴頭僅需簡(jiǎn)單改動(dòng)噴嘴(包括管座2、插入管1、管座孔4、噴絲孔3)的數(shù)目即可，而對(duì)其他結(jié)構(gòu)并不作變更。但為使六孔可以得到芯液并分布均勻，在噴頭組件C上設(shè)計(jì)有與芯液孔5相通的芯液分配槽7。芯液分配槽7的中心線與管座孔4中心線一致或說同心(參見圖2、4)。同樣道理，為使六孔料液分配均勻，將料液孔6改開在噴頭組件C的中心上，相應(yīng)地在噴頭組件B上也開有料液孔8，以使料液進(jìn)入噴頭組件A上的料液槽15的中心。由此位置輸入的料液對(duì)于六孔等距等壓等速，有利于紡絲質(zhì)量(參見圖2、3)。本發(fā)明的另一個(gè)特征是在噴頭組件A、B、C上都相應(yīng)匹配地制有凸臺(tái)或凹槽(參見圖1-4)，以使噴頭組件A、B、C之間定位配合和更好地密封。本發(fā)明還有一個(gè)特征是噴頭組件A與B用連接件9(如螺釘)連接；噴頭組件C與B用連接件10(如螺釘)連接，由此使噴頭組件A、B、C構(gòu)成一個(gè)易拆裝、可調(diào)心的多孔紡絲噴頭。
還應(yīng)說明的是本發(fā)明利用更換不同孔徑噴絲孔3的噴頭組件A；或是更換不同孔徑的插入管1(含管座2)；或是兩者同時(shí)更換，可以生產(chǎn)同內(nèi)徑不同外徑、或同外徑不同內(nèi)徑、或內(nèi)外徑均不相同的中空膜，也可說適于生產(chǎn)各種規(guī)格內(nèi)壓式或外壓式的中空膜，并且由于本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)和調(diào)整方法，仍可保證在工藝調(diào)整和變動(dòng)的條件下，方便地使內(nèi)管外徑的同心度一致。
本發(fā)明多孔紡絲噴頭的工作過程如下芯液由芯液孔5進(jìn)入芯液分配槽7，經(jīng)各個(gè)插入管1噴出。當(dāng)工藝需要芯液改為芯氣時(shí)，工作過程也一樣，或說本發(fā)明的結(jié)構(gòu)對(duì)插入管1中通液、通氣均可適用；與此同時(shí)，料液(原液)經(jīng)料液孔6和8進(jìn)入料液槽15，由噴絲孔3噴出，兩者在各自出口處瞬時(shí)相匯，形成優(yōu)質(zhì)中空膜(參見圖1、2、5、7)。
權(quán)利要求
1.一種紡中空纖維膜用插入管式紡絲噴頭，它包括插入管(1)、管座(2)、制有噴絲孔(3)和料液槽(5)的噴頭組件(A)、制有料液孔(6)和管座孔(4)的噴頭組件(B)和帶有芯液孔(5)的噴頭組件(C)等件，插入管(1)及管座(2)安裝在噴頭組件(B)的管座孔(4)內(nèi)后，由連接件將噴頭組件(A)、(B)、(C)組裝成紡絲噴頭整體，其特征在于所述管座(2)為圓錐體和圓柱體或含有圓柱體成分的組合形體，所述噴頭組件(B)的管座孔(4)為與管座(2)相匹配的階梯孔(4)，將管座(2)安裝在管座孔(4)內(nèi)時(shí)，管座(2)的圓錐體部分與管座孔(4)的階梯孔肩(11)相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡絲噴頭，其特征在于所述的插入管(1)和管座(2)采用改進(jìn)的醫(yī)用注射針頭(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紡絲噴頭，其特征在于以所述的管座(2)和管座孔(4)的結(jié)構(gòu)制成2-12孔的多孔紡絲噴頭；在噴頭組件(C)上開有與芯液孔(5)相通的芯液分配槽(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紡絲噴頭，其特征在于以所述的管座(2)和管座孔(4)的結(jié)構(gòu)制成六孔的多孔紡絲噴頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的紡絲噴頭，其特征在于所述的噴頭組件(A)、(B)、(C)都相應(yīng)匹配地制有凸臺(tái)或凹槽，所述的噴頭組件(A)、(B)和(B)、(C)分別由螺釘(9)和(10)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述紡絲噴頭的組裝調(diào)整方法(1)將帶插入管(1)的管座(2)安裝或逐一安裝進(jìn)所述的管座孔(4)中；(2)調(diào)整插入管(1)在管座孔(4)中的位置，使其居中；其特征在于(3)用螺釘(9)將噴頭組件(A)、(B)組裝在一起；(4)用敲擊管座(2)尾端的方法，調(diào)整或逐一調(diào)整插入管(1)與噴頭孔(3)的同心度，直至滿意；(5)用螺釘(10)將噴頭組件(C)與(B)組裝成紡絲噴頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及紡中空膜用插入管式紡絲噴頭，其特征是把管座(2)改為圓錐體和圓柱體的組合體形，并相應(yīng)把與之配合管座孔4改為階梯形孔4，當(dāng)兩者安裝時(shí)，管座2的圓錐體與管座孔4的階梯形孔肩11相接觸。其組裝調(diào)整方法是，先裝好噴頭組件A與B，調(diào)整好插入管1與噴絲孔3的同心度后，再裝上噴頭組件C。本發(fā)明噴頭易于調(diào)整所述的同心度，可有效保證產(chǎn)品質(zhì)量，尤其適于制造和使用多孔噴頭，工業(yè)化生產(chǎn)可大幅提高產(chǎn)量，同時(shí)降低成本。
文檔編號(hào)D01D4/00GK1148639SQ9610901
公開日1997年4月30日 申請(qǐng)日期1996年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月24日
發(fā)明者呂曉龍 申請(qǐng)人:天津紡織工學(xué)院膜天膜技術(shù)工程公司