喷丝板的设计生产

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1、2011年第40卷第1期轻纺工业与技术17喷丝板的设计生产刘让同，李锐（中原工学院，河南郑州451191）【摘要】介绍了喷丝板的发展状况，包括喷丝板的微孔设计及排列形式、喷丝板的加工技术及进展、使用材料的情况。喷丝板加工技术的提升及加工精度的提高，喷丝板加工检验及使用过程中的清洗情况都对能够成功地设计制造出不同的喷丝板，对纤维的性能有着决定性的影响。随着喷施板设计、加工、检验等方面的提升，将促进纤维生产技术有长足的发展。【关键词】喷丝板；微孔；加工；导孔；检验中图分类号：TQ340.5文献标识码：B文章编号：2095-0101（201

2、1）01-0017-04耐腐蚀的具有优良机械性能的不锈钢为材质。通常的不0引言锈钢有SUS304、SUS316L、SUS321、SUS430以及SUS630。喷丝板是纺丝机不可或缺的机密零件，它的功能主其中SUS316加工性能好，耐腐蚀性好，熔融纺喷丝板要是将精确计量过的纺丝溶液通过喷丝头（板）上无数多用SUS316加工；SUS630的机械强度高，耐腐蚀性好，的微小孔隙挤出具有一定粗细的纤维束，因此它是保证通常用于制造耐高压的喷丝板。纤维质量和纺丝能否顺利进行的关键部件。近年来，合目前国内化学纤维工业常采用的材料为成纤维的开发研究也进

3、入了一个新的阶段，合成纤维向1Cr18Ni9Ti不锈钢制成的喷丝头。组合花板耐腐蚀性能着细旦、高性能和多功能的方向发展，尤其是异性纤维差，难以满足使用需要；而镍基合金、哈氏合金的加工性的发展尤为迅速，主要是一些大公司通过采用改变纤维能差，制作成本高，难以达到零件的尺寸精度要求。而的外形和异型截面的方法开发纤维的新品种。其中主要1Cr18Ni9Ti是一种Fe－Cr－Ni组成的奥氏体不锈钢，它以改变纤维的外形为主，而喷丝头（板）是实现它的必要既有高的塑性和良好的机械性能，又能耐腐蚀。有时候条件。为了进一步改善它的切削性能，在上述材料里加入

4、少量的钼和铌等元素。1喷丝板材料的选用在粘胶的纺丝过程中多采用黄金和铂金的混炼合由于喷丝板常要在高温和有腐蚀的环境下工作，其金喷丝板（Pt30%Au70%）；稀有金属主要是钽和铌。钽5工作条件一般为温度t≤450℃，压力p≤39×10Pa。喷丝作为稀有金属，因为特殊的分子结构，它的抗腐蚀性特板的材质应该符合下面的几个要求：别强。考虑到资金的因素和便于管理，厂家都大量使用耐腐蚀性好，能够承受酸碱环境的腐蚀；钽材喷丝头。而钽材喷丝头性能上某些方面还不能超过机械加工性能要好，能够对微孔进行精确加工；黄铂合金喷射头。有足够的强度和硬度，能承受

5、住一定的冲击和工作2喷丝板的结构压力，并且能够在纺丝生产中不变形；能够在满足条件下使得成本最低。按照喷丝板的外形分，有圆形、扇形和矩形三种形喷丝板的材质对其机械性能和使用寿命都有很大式。目前国内外使用较多的是圆形板和矩形板。为适合的影响。通常情况下材质的硬度越高，喷丝板的使用寿不同品种化纤纺丝场合，圆形喷丝板又分为平板型、凸命就越高，但是其加工难度也越大，所以要选用耐高温、缘平板型、平板环形、凸缘环形等；矩形喷丝板又分为凸缘矩形及凸缘凹槽矩形等，多用于孔数较多的短纤维纺丝。收稿日期：2010-10-122.1喷丝孔的排列方式作者简介：

6、刘让同（1966-），男，博士，中原工学院教授。研究方向：蛋白质纤维与复合材料。喷丝孔的排列可以分为5种主要的形式：即同心圆18轻纺工业与技术2011年第40卷第1期形、正方形、菱形、一字形、分区均布等，见图1。2.3导孔的设计喷丝板导孔形状有带锥底的圆柱形、圆锥形、双锥形、双曲线形和平底圆柱形等几种。考虑加工方便，以带锥孔的圆柱形用的最多。圆锥角θ的大小在60~120°，同心圆形正方形菱形一字形分区均布减小圆锥角，可缓和熔体的收敛程度，因此，常选用90°和60°的锥角。图1喷丝孔排列方式从流体流动的流畅程度来看，以锥形和双曲线形为[

7、5]喷丝孔的排列应该注意到以下几个方面的问题：好，但是它们的加工难度比较大，因此用于孔数较少的各小孔的出液量应该均匀一致，因此所有的喷丝孔喷丝头或者喷丝板。孔数多的都采用直孔形导孔。直孔都要均匀地分组排列，尽量避免采用密集式排列；形导孔的直径在1.6～2.5mm，深度为20mm左右，其垂直每根单丝应能得到均匀的冷却，所以要有足够的孔度误差，孔壁表面粗糙度≤Rz3.6，孔径误差≤0.002mm，间距，外层空的密度因此要比内层的稀疏。这样有利于孔壁表面粗糙度≤Rz0.4，孔的位置误差≤0.05mm。而喷冷风吹入到内层，提高冷却效果；丝孔的

8、加工精度取决于导孔的加工精度。图2为喷丝板喷丝板要有足够的刚度，以避免加工过程中发生形导孔形状。变，保证在高温下具有足够的耐压能力。采用分区排列，区与区间的无孔带有加强筋加固。2.2喷丝板的微孔的设计2.2.1喷丝板上微