[发明专利]一种均匀分配宽幅衣架型模头

说明书

技术领域

本发明属纺织机械技术领域，特别是涉及一种均匀分配宽幅衣架型模头。

背景技术

熔喷(纺粘)非织造分配流道不同于薄膜或塑料分配流道，主要原因在于后者的分配流道中有阻尼棒等调整装置，可以改善内部熔体的分配均匀性，而对于熔体非织造分配流道来说，熔体经分配流道分配后，其聚合物直接被高速高温气流拉伸成纤维，聚合物在分配流道的横向分配均匀性的好坏直接影响非织造布产品均匀性，所以说确保在非织造生产中熔体分配的均匀就尤为重要且难度也更大。在熔喷和纺粘非织造设备中，熔体非织造分配流道设计的合理与否将严重影响产品的性能，特别是其横向均匀性。

目前采用的熔体分配器主要为衣架型模头分配流道，熔体进入衣架型模头分配流道的起始阶段，流体集中分布在中央区域，但具有较大的横向速度分量；随后，流体逐渐沿模头横向分布，且横向速度分量逐渐减小。传统的衣架型模头分配流道中歧管和狭缝区之间流道截面积的突然变小，会导致流动的流体中的速度分布发生很大的变化，从而流体产生很大的扰动和压力降，增大加工设备的功率消耗，并有可能影响制品的质量。

美国专利(US4285655)中，假设聚合物符合幂律本构方程流体，利用解析方法推导出衣架型模头的歧管设计方程，但是该方程非常复杂，设备根据方程进行生产无法得到保证，且聚合物假设为幂律方程局限性很大，同时该设计方程只适用于小型窄幅(＜0.8m)衣架模型分配流道。美国专利(US2010/0059903 A1)，根据歧管的形状变化提出了一种均匀分配流道，该专利中给出几种歧管设计模型，指出歧管下端横向截面增加时，可以保证熔体等速率流动，同时减少狭缝区高度，使得总的压力降和滞留时间较小。但该专利仍为小宽度分配流道，其幅宽为0.4m左右。若想增大分配流道的幅宽，则歧管下端横向宽度将会进一步增加，熔体流体处于发散流动状态，均匀分配无法保证，且狭缝高度也会进一步增加，压力降随之变大。中国实用新型专利(ZL200720305512.4)利用两个衣架型分配流道进行拼接，通过两个入口进料，给出了丙纶纺粘非织造布生产设备的双衣架熔体分配流道结构，但由于采用两个计量泵进料，耗能增加一倍，同时由于无法保证两个计量泵的完全一致，使得两流道相连接处有可能出现的流体分裂或流体重叠现象。

如图1所示，传统的衣架型分配流道主要由歧管区(2)、扇形区(3)和模唇区(5)三部分构成。歧管直径较小且歧管直径沿横向方向递减，并与模唇横截面形成一定倾角，有利于熔体沿模唇幅宽方向的均匀分配，分配流体的均匀性更为完善。图1所示为衣架型分配流道，熔体从进口(1)出流进，歧管区(2)和扇形区(3)之间有圆角(4)过渡，但由于歧管直径与狭缝区宽度差异很大，使得聚合物熔体流动速度会有较大的变化，导致流体产生很大的扰动和压力降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种均匀分配宽幅衣架型模头，以解决现有技术中熔喷产品幅宽小、均匀性差、生产耗能大和效率低的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种均匀分配宽幅衣架型模头，包括入口管道、歧管和狭缝区，所述的歧管为多级分配流道歧管，多级分配流道歧管前后相贯通，由不等半径的圆角相连；所述的入口管道与第一级分配流道歧管相通；所述的第一级分配流道歧管通过圆角与第二级分配流道歧管相贯通；所述的第二级分配流道歧管通过圆角与第三级分配流道歧管相贯通，依次相类推，最后一级分配流道歧管与狭窄区喇叭口相通；所述的狭窄区喇叭口与狭缝区相连；所述的最后一级分配流道歧管的歧管半径与狭窄区喇叭口的喇叭口宽度相等；所述的多级分配流道歧管为渐缩线性圆台形状，渐缩角度小于10°，收缩角度在4～8°之间；所述的多级分配流道歧管的歧管半径纵向按一定比例收缩，横向方向按一定比例收缩，且与各自分配歧管的出口底面成一定角度；所述的圆角按一定比例收缩；所述的圆角半径根据相连的歧管截面确定。