一种桔瓣型复合纤维的喷丝板组件的制作方法

本技术属于化学纤维制造，具体涉及一种用于生产超细纤维的桔瓣型（亦称裂片型、间隔并列型）复合纤维的专用喷丝板组件。

背景技术：

1、桔瓣型复合纤维是双组分复合纤维的一种重要类型，其特点是在一根纤维的截面上，两种不相容的聚合物组分如橘瓣般交替间隔排列。这种独特的结构设计并非为了形成一体化的单丝，而是旨在通过后续的水刺、碱减量等开纤工艺，使两种组分沿其界面分离，从而得到纤度极细（可达0.5 dtex及以下）、比表面积大的超细纤维束。由这种超细纤维制成的非织造材料，具备极其柔软的手感、优异的吸水性能、高过滤效率和良好的力学性能，因此被广泛应用于高档擦拭布、合成革基布、高性能过滤材料及锂电池隔膜等高端领域。

2、复合纺丝是实现桔瓣型纤维量产的核心技术，其关键在于通过一个精密的喷丝板组件，将两种不同的高聚物熔体（如聚酯pet和聚酰胺pa6）分别输送、分配，最终在喷丝孔出口处以预设的、稳定的间隔并列形态复合挤出。喷丝板组件的结构设计直接决定了熔体复合的界面形态、均匀性和稳定性，是影响最终纤维截面能否规则成形、以及后续能否高效开纤的决定性因素。

3、为了制备桔瓣型复合纤维，业界已提出了多种喷丝板组件的设计方案。这些方案主要致力于解决两种熔体的分配与复合问题。

4、一种常见的设计思路是采用多层分配板结构。例如，一些现有技术公开了包含进料板、多块分配板和喷丝板的复合纺丝组件，通过在不同板片上设置环形槽、条形分配槽及通孔，将a、b两组熔体从中心向外周或在不同半径上进行分配，最终引导至喷丝孔。另一种更具针对性的方案则专门用于制备瓣状截面纤维，其组件包括分配板和喷丝板，通过在分配板上设置塑形孔和通道，使两种组分在截面上形成设计的瓣状形状并相互接触。

5、此外，最新的技术发展关注于对复合界面的精确控制。例如，有实用新型提出在喷丝孔内插入一个极薄的组分分隔板，将喷丝孔内的流道空间分隔为互不相通的两部分，以此直接控制双组分在挤出前的界面形态，从而生产出不同界面结构的并列复合纤维。这反映了当前技术向更精密、更主动的界面调控方向发展。

6、尽管现有技术已能实现桔瓣型纤维的基本生产，但在满足高品质、高均匀性超细纤维的大规模工业化生产需求时，仍面临若干亟待解决的技术问题，这些问题共同指向了喷丝板组件内部熔体流动与复合的“最后阶段”控制：

7、1. 界面形态预控不足，开纤效果不均：许多多层分配方案的核心在于将熔体“输送”到喷丝孔，但对两种熔体在抵达喷丝孔瞬间的微观排列状态控制不够精确。熔体在最终复合前缺乏有效的“预成型”引导，导致其在喷丝孔入口处的界面状态不稳定，纺出的纤维截面中桔瓣的尺寸、形状一致性较差。这直接影响了后续开纤工艺的效果，可能导致开纤不彻底或超细纤维束粗细不均，无法保证终端产品性能的稳定性。

8、2.流道设计复杂，易产生流动干扰与滞留：复杂的多层分配流道虽然能实现熔体的广泛分布，但较长的流动路径和频繁的变向可能增加熔体阻力，并产生局部流动死角。对于粘度、流变性存在差异的两种熔体（如pet与pa6），这种设计可能放大其流动的不均衡性，导致不同喷丝孔挤出的纤维纤度差异大。同时，流道内的局部滞留可能引起聚合物热降解，影响纤维品质。

9、3.组件通用性与稳定性挑战：一些采用固定分隔板或特定塑形孔的设计，虽然能获得特定界面，但往往针对固定组分或特定桔瓣数量，调整灵活性有限。当更换原料或需要调整桔瓣形态时，可能需要更换整个关键部件，增加了生产成本和工艺调试难度。

10、综上，现有技术尚未能完美解决在一个结构相对简洁、高效的喷丝板组件中，如何实现对两种聚合物熔体在最终复合前进行精确定位、稳定排列与界面预成型的关键问题。这阻碍了桔瓣型复合纤维在截面均匀性、开纤效率和生产稳定性方面的进一步提升。

11、因此，本实用新型的技术问题在于：提供一种新型的桔瓣型复合纤维制备方法及喷丝板组件，以克服上述缺陷。该组件应能确保两种熔体在进入最终喷丝孔之前，即在一个关键位置被精确地分配并排列成预设的间隔并列形态，从而直接、稳定地纺出截面规则、界面清晰的桔瓣型复合纤维，为后续高效、均一地生产超细纤维奠定基础。

12、需要说明的是，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、针对背景技术中所述现有桔瓣型复合纤维喷丝板组件在熔体界面精确预控、流动均匀性及结构简洁性方面的不足，本实用新型旨在提供一种新型的桔瓣型复合纤维喷丝板组件。本实用新型的首要目的在于，通过设计一种具有熔体预排列功能的核心结构，使两种聚合物熔体在进入最终喷丝孔之前，即被精确地分配并固定为预设的间隔并列形态，从而直接纺制出截面规则、界面清晰的桔瓣型复合纤维。本实用新型的进一步目的在于，优化熔体分配路径，提升各喷丝孔出料的均匀性和稳定性，以适用于高品质超细纤维的规模化生产。

2、为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种桔瓣型复合纤维喷丝板组件，包括从上至下依次叠合设置且流体连通的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板；

4、所述第一分配板上设有相互隔离的第一环形流道和第二环形流道，分别用于接收和分配第一熔体和第二熔体；所述第一环形流道和所述第二环形流道内分别间隔设置有多个贯穿所述第一分配板的第一通孔和第二通孔；

5、所述第二分配板的上表面对应所述第一通孔和所述第二通孔的位置，分别设有若干第一导流槽和第二导流槽，其下表面设有分别与所述第一导流槽和第二导流槽连通、并将熔体向下导引的若干第三通孔和第四通孔；

6、所述第三分配板的上表面对应所述第三通孔和第四通孔的位置，设有相互间隔的至少一圈第一环形料槽和至少一圈第二环形料槽；所述第三分配板的下表面设有向下凸出的凸台，所述凸台上设有与所述第二环形料槽连通的多个出料孔，以及与所述第一环形料槽连通的多个过料槽，所述出料孔与过料槽在所述凸台的下端面呈交替间隔排列；

7、所述喷丝板上设有喷丝孔，所述凸台的下端部伸入所述喷丝孔的上部，使得来自所述出料孔和过料槽的第二熔体和第一熔体在所述喷丝孔内以间隔并列的形态汇合并被挤出。

8、本实用新型的核心构思在于：在最终复合点（喷丝孔）的上游，设置一个具有精密微观结构的“预成型站”，强制对两种熔体进行最后的形态编排。

9、该组件包括从上至下依次叠合设置且流体连通的第一分配板、第二分配板、第三分配板和喷丝板。所述第一分配板设有相互隔离的第一、第二环形流道，用于接收并初次圆周分配两种熔体。所述第二分配板则通过其表面的径向条形第一、第二导流槽及底部的通孔，将圆周分布的熔体转化为指向不同径向位置的多个流股。所述第三分配板是创新的关键，其上表面对应接收这些流股，设有相互间隔的至少一圈第一环形料槽和至少一圈第二环形料槽；其下表面设有向下凸出的凸台，该凸台上设有与第一环形料槽连通的多个过料槽，以及与第二环形料槽连通的多个出料孔。关键在于，这些出料孔与过料槽在凸台的下端面呈交替间隔排列。所述喷丝板上设有喷丝孔，凸台的下端部伸入喷丝孔的上部，使得经过预排列的两种熔体得以在喷丝孔内直接以预设的间隔并列形态汇合并挤出。

10、进一步地，所述第一分配板上的第一环形流道和第二环形流道为同心环槽，且第二环形流道的直径大于第一环形流道的直径。该结构利于利用熔体自身重力与压力实现自然、均匀的圆周分配，简化了流道设计，减少了因流道复杂引起的流动死角和压力不均，为后续均匀分配奠定了坚实基础。

11、进一步地，所述第二分配板上的第一导流槽和第二导流槽为沿径向延伸的条形槽，且所述第一导流槽的长度大于所述第二导流槽的长度。此设计精准匹配了第一分配板上不同直径的环形流道，实现了熔体从环形空间到特定径向位置的高效、无扰流转导，确保了两路熔体在空间上既隔离又精准定位。

12、进一步地，所述第三分配板上设有n+1圈第一环形料槽和n圈第二环形料槽，所述第二环形料槽位于两圈所述第一环形料槽之间，其中n≥1，所有环形料槽沿第三分配板径向同心分布。这种“a-b-a”的夹心式径向布局，能使最终形成的桔瓣型纤维截面中，两种组分分布更均衡，力学结构更稳定，有利于后续开纤时获得粗细更均匀的超细纤维束。

13、进一步地，所述过料槽为开设于所述凸台侧面并延伸至其下端面的凹槽，所述出料孔为贯穿所述凸台的垂直微孔。凹槽加工简便，流通截面可灵活设计以调节流量；垂直微孔能稳定熔体流动方向。二者结合，以最简单的机械结构实现了熔体在二维平面上的精确定位与排列，是“预成型”功能的核心载体。

14、进一步地，所述出料孔和过料槽的数量均为4-12个，且均匀交替排列。该范围确保了形成的桔瓣数量适中，既能有效降低单根超细纤维的纤度，又避免了因瓣数过多导致界面强度过低、纺丝断头率增高的问题。均匀排列则是获得规则、对称纤维截面的直接保证。

15、进一步，喷丝孔的上部设计为锥形或直筒形的导引段，喷丝孔的底部设置有中央封闭片，中央封闭片两侧各自成型有环形狭缝，中央封闭片通过两条耳朵连接件与喷丝孔的壁连接，耳朵连接件的宽度远远小于环形狭缝的周长；第三分配板的凸台的下端部伸入喷丝孔上部的导引段内，两者之间留有供熔体流过的环形间隙。这一设计确保了从凸台下端面流出的、已经预排列好的熔体，能够被平稳地导入喷丝孔，避免在入口处产生紊流或界面扰动。第一熔体和第二熔体经在喷丝孔挤出后，最终成为一个中空的桔瓣型纤维。

16、与现有技术相比，本实用新型具备以下显著有益效果：

17、1.纤维截面质量显著提升：本实用新型的核心在于“凸台预排列结构”，该结构在熔体进入喷丝孔前即对其空间位置进行强制固定。这从根本上解决了传统设计中熔体在喷丝孔入口处界面状态随机、不稳定的问题，从而能够稳定、连续地纺出桔瓣形状规则、尺寸均一、界面清晰的复合纤维，为后续获得粗细均匀的超细纤维提供了根本保障。

18、2.组件工作稳定性与均匀性更优：通过“第一分配板（圆周分配）→ 第二分配板（径向分流）→ 第三分配板（汇集与预成型）”的三级分配与引导体系，熔体流动路径逻辑清晰、各司其职。相比复杂的多层交错流道，本实用新型结构减少了流动阻力和滞留风险，确保了到达每一个凸台结构的熔体压力与流量的一致性，从而大幅提升了整块喷丝板出丝的均匀性和生产过程的稳定性。

19、3.设备结构得到简化，维护便利：将最精密的“预成型”功能集中于第三分配板的凸台上，而其他分配板主要承担导流任务。这种模块化设计使得核心功能部件结构相对简洁、易于加工和检测。同时，在需要调整桔瓣数量或形态时，理论上可通过更换或修改第三分配板（尤其是凸台部分）来实现，提高了设备的通用性和灵活性，降低了维护成本。