[发明专利]中空膜用插入管式纺丝喷头及其组装调整方法

说明书

本发明涉及化学纤维纺丝喷头，具体为纺中空纤维膜用插入管式纺丝喷头及其调整技术。

纺丝喷头是化学纤维制造中的关键件。它的质量好坏直接关系到所纺丝产品的优劣。纺制中空纤维膜(以下简称中空膜)，一般采用插入管式纺丝喷头。其工作原理是在插入管内通过内凝固液，以形成中空膜的空腔，在插入管外四周与喷丝孔之间喷出纺丝液则形成中空膜的外壁。因此，插入管在喷丝孔中心位置的准确性，或说插入管中心与喷丝孔中心同心度的精确性，将直接关系到纺制中空膜壁厚的均匀度。所述的准确性或说同心度越好，纺制出的中空膜壁厚越均匀，质量就越好。

目前使用的插入管式纺丝喷头因其插入管管座结构所限，使插入管在喷丝孔的中心位置基本不可调，影响产品的质量。例如，中国专利92215496.1报导的“可调式中空纤维膜喷丝头”，虽把整体式纺丝喷头改为在“喷头座上套装着铆接好喷管的喷管座”的结构，也仅起到“调换、调整、互换性好”的目的，而对于插入管与喷丝孔的中心位置却无作用，或说不可调；又例如，欧洲专利EP88101406.2报道的“生产不同壁厚中空纤维膜的纺丝喷头”，仅是把插入管改为用螺钉连接的可更换型，依靠不同插入管的内外尺寸变化以及与喷丝孔孔径的配合关系来解决生产不同壁厚中空纤维膜的问题。这就是说，现有技术中都未涉及或未解决插入管与喷丝孔同心度的调整问题，并且上述专利的结构设计虽理论可保证内管(插入管)外孔(喷丝孔)的同心度，但由于钻孔、铆接、套装、连接等环节的精度和误差，都会使纺丝喷头在实际制造过程中产生内管外孔的不同心，因而达不到理想效果。对于多孔纺丝喷头，这一问题更为突出。《天津纺织工学院学报》1990年第二期中“中空纤维膜用插入管式多孔喷丝板的研制”的文章报道多孔纺丝喷头的结构及特点：它尽管采用了定位销钉和通长的紧固螺钉将喷头组件A、B、C组装成整体，并强调了制造工艺的精度问题，但其结构设计使内管外孔的同心度仍不可调。要逐一调整好各个喷丝孔中插入管的位置，保证各孔的同心度更是十分困难，而多孔喷头中的一孔有问题会影响其他孔的出丝质量，因此实际中为保证质量，不得不使用单孔喷头，为增加生产量，不得不靠增加设备套数来达到目的。生产成本大幅提高。这不但影响产品质量，而且也限制了中空膜的工业化生产。因此，可精密调整同心度的多孔纺丝喷头是提高效率，降低成本，规模化生产中空膜所必需的关键件和关键技术。

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种易调插入管与喷丝孔同心度的纺丝喷头及其调整技术，以提高中空膜壁厚均匀度，该技术特别适用于多孔纺丝喷头制造、调整和使用，有利于大幅度降低成本，提高效率，保证质量和工业化生产。

本发明的目的是如下实现的：在现有包括插入管、管座及喷头组件等件构成的插入管式纺丝喷头基础上，重点改进原有圆柱体形管座为圆锥体与圆柱体或含有圆柱体成分的组合体形，且将原有圆柱形管座孔改进为阶梯形管座孔，将所述管座安装在所述管座孔上时，管座的圆锥体部分与管座孔的阶梯形孔肩相接触。这种管座和管座孔形状设计及其安装方法，可方便地利用敲打管座的圆柱体或含有圆柱体成分的尾端部分，使圆锥体锥面与阶梯孔肩产生微量滑移，从而使插入管中心与喷丝孔中心的同心度得到精确调整，保证所纺制品的壁厚均匀，实现本发明的目的。

本发明的管座和管座孔结构相互配合，易于调整，这是现有技术中圆柱体的管座和管座孔结构所难以做到的。除了结构形状设计的改进外，现有技术中的纺丝喷头的组装调整方法，也使得插入管与喷丝孔的同心度不易调整和保证。现有技术的纺丝喷头的组装调整方法是：(1)将装好插入管的管座安装进喷头组件B的管座孔中；(2)调整插入管在管座孔中的位置，使其居中；(3)用螺钉将喷头组件B与C组装成一体；把喷头组件A合在喷头组件B、C组合体上，查看插入管与喷丝孔的同心度；(4)去掉喷头组件A，用敲击管座头端的方法，调整插入管与喷丝孔同心度，(3)(4)步反复多次，直到达到技术规范要求；(5)用螺钉将喷头组件A与B、C组成纺丝喷崐头。这种组装调整方法的缺陷在于，由于喷丝孔管座孔，打孔时和喷头组件本身的机加工精度误差或公差，以及管座加工和安装时的精度误差或公差，致使上述第(3)步，很难取得满意效果，特别是对于多孔喷头。而当上述第(4)步完成后，由于螺钉孔加工精度误差或公差以及紧固螺钉时所产生的松紧偏差，还会使第(3)步的结果恶化，有时不得不卸下螺钉，去掉喷头组件A再行调整后，重新安装，以至反复多次，未必满意，特别是多孔喷头，几乎不可能令人满意。因此实际上，不得不使用单孔喷头，为增加产量和保证质量，不得不靠增加设备套数来实现，经济效益很差。