[发明专利]一种复合挤出模头

说明书

技术领域

本发明涉及纤维加工领域，具体的说，涉及一种复合挤出模头。

背景技术

金属纤维一般是采用多次多股拉拔、切削或熔抽的方法制造。由于金属纤维具有良好导热、导电、耐腐蚀性，所以在石油、化工、化纤、纺织、电子、军工、航空等行业都得到了广泛应用。目前，虽然随着工艺的进一步发展，其在纺织制品和导电材料方面的应用也越来越广泛，但由于制造工艺相对于传统纤维还是比较复杂，生产成本相对较高。因此，发明一种工艺简单又可以降低生产成本的制造方法，是目前的研究重点。

熔融纺丝工艺是目前较为简便的纤维生产方法之一，采用熔融纺丝的方法制造高分子/金属合金皮芯复合纤维是一种既可以节省生产成本又可以保证复合纤维具有金属纤维优良特性的有效方法。但是由于传统熔融纺丝的纺丝组件存在一定的局限性，传统漫流式的喷丝板可能会造成复合纤维出现偏芯或者芯层裸露的情况，这样会在一定程度上影响高分子/金属合金皮芯复合纤维的性能，进而会影响其应用。因此发明一种应用于制造高分子/金属合金皮芯复合纤维的熔融复合挤出模头将有利于采用熔融纺丝的方法制造具备金属纤维优良性能的高分子/金属合金皮芯复合纤维。

挤出模头以模头出口形状为基础对挤出系统进行分类，可以分为四组：圆形、缝口、环形和自由双维，一般带有圆形剖面的模头被用于生产纤维和细丝。目前的复合挤出模头专利仅见用于挤出管材、片材和膜材料等。如中国专利CN200984810Y公开了一种三层复合塑料管材挤出模头。

熔融纺丝的复合喷丝板虽然也存在有芯柱设计，如中国专利CN2247182Y公开了一种熔融纺复合喷丝板，可以用于生产各种截面的皮芯复合纤维，但是其复合位置还是位于喷丝板内部，并不是在板面处形成复合。

在高分子/金属合金皮芯复合纤维的生产过程中，由于高分子树脂与金属合金在熔融状态下具有差别很大的熔体粘度，若两者在喷丝板板面之前就先形成皮芯包覆的结构，挤出喷丝板面时，由于剪切力的差异会使两种熔体粘度差别大的熔体为了平衡力的作用相互迁移融合，从而破坏了高分子/金属合金皮芯复合纤维的皮芯结构，影响纤维的性能。即使不会发生截面混乱的情况，由于两者的粘度差异很大，挤出喷丝板孔时的挤出胀大的差别也很大，很容易发生皮层与芯层的剥离，对强伸性能会产生大的影响。因此，设计发明一种挤出模头，使高分子树脂与金属合金在挤出板面处形成皮芯复合结构，将有助于复合纤维的皮芯结构的形成，并保证具有优异的物理机械性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种复合挤出模头，所述复合挤出模头可以进一步提高皮芯结构复合纤维的性能质量。

为了达到上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种金属皮芯纤维复合挤出模头，包括上模板1和下模板2，上模板通过定位柱8套设于下模板中，定位柱和下模板之间形成挤出微孔10，定位柱内的第一介质流道6通过毛细管5与外界连通，所述挤出微孔出口与毛细管5外端口相齐平。

现有技术类似模头采用的都是毛细管和挤出微孔水平面相差一段距离，譬如专利CN200984810Y所公开。由于高分子树脂与金属合金在熔融状态下具有差别很大的熔体粘度，若两者在喷丝板板面之前就先形成皮芯包覆的结构，挤出喷丝板面时，由于剪切力的差异会使两种熔体粘度差别大的熔体为了平衡力的作用相互迁移融合，从而破坏了高分子/金属合金皮芯复合纤维的皮芯结构，影响纤维的性能。即使不会发生截面混乱的情况，由于两者的粘度差异很大，挤出喷丝板孔时的挤出胀大的差别也很大，很容易发生皮层与芯层的剥离，对强伸性能会产生大的影响。

本发明所提供的复合挤出模头将喷丝口处的毛细管和挤出微孔的出口处于同一平面，这样避免了上述问题的出现。

根据前面所述的复合挤出模头，所述第一介质流道6一端通过毛细管5与外界连通，另一端与第一介质流道入口7连通；下模板包括第二介质流道9，第二介质流道9通过挤出微孔10与外界连通。

根据前面所述的复合挤出模头，所述定位柱肩部4内腔为锥形，所述锥形顶端角度α为5～180°，优选为60～150°，更优选为70～120°。

在该角度范围下，皮层物质才能达到相对稳定的流动状态，从而使皮芯两种物质在复合模头挤出微孔处形成高度的同心度。由于聚合物熔体的粘度大，若角度过大，会在流道内形成死角，熔体难以顺畅流动，影响熔体流动性，进而影响复合结构的形成。但是由于金属/金属合金的熔体粘度很小，流动性较之高分子树脂好，所以α角度的设计可以较经验值略大。