一种高保温中空纤维复合纺丝组件的制作方法

1.本实用新型属于纺丝设备领域，涉及一种纺丝组件，具体涉及一种高保温中空纤维复合纺丝组件。


背景技术：

2.中空纤维作为一种具有特殊几何形状的化学纤维，已经在许多纺织领域获得应用，比如中空纤维用于保温已历多年，这是由于中空纤维面积/体积比率大，中空结构减轻了纤维的重量并使它的内部富含静止空气，大大增加了单位质量产品的保暖性，而且中空纤维有优越的回弹性、蓬松性，被广泛的用于被褥、衣服内里的填充物。中空纤维用作保温材料时，纤维直径过大时，不利于制备有效的隔热层；纤维过小时，蓬松度低，同样不利于制备较好的隔热层。为解决这一问题，市场上有厂家使用不同粗细的中空纤维棉混合后当作填充材料，得到的中空纤维棉混合不均匀，不能达到高保温性能的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种高保温中空纤维复合纺丝组件。
4.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高保温中空纤维复合纺丝组件，它包括聚合物流入面和喷丝板面，所述聚合物流入面含有均匀分布的聚合物流入孔，所述喷丝板面含有与聚合物流入孔一一对应的喷丝孔，所述喷丝孔是三瓣状中空结构。
5.所述聚合物流入孔分为流入孔a和流入孔b，流入孔a在纺丝组件上呈对称分布，两两流入孔a之间以流入孔b间隔，与流入孔a对应的喷丝孔是喷丝孔a，与流入孔b对应的喷丝孔是喷丝孔b，所述喷丝孔a 和喷丝孔b尺寸不同。
6.所述流入孔或喷丝孔的尺寸及分布是影响中空纤维蓬松度、均匀性的重要因素，实际生产中需根据填充材料的性能需求合理设置两种流入孔、喷丝孔的孔径大小、数量及分布，所述流入孔b的个数是流入孔a的10
‑
30倍，所述流入孔或喷丝孔的总个数是16
‑
3000个。
7.优选地，所述聚合物流入孔以聚合物流入面中心为圆心均匀分布在3个不同半径的圆周上，所述位于中间圆周上等间距设有4个流入孔a，其余均为流入孔b。
8.所述流入孔a的直径略大于流入孔b的直径，优选地，所述流入孔a直径是2.0mm
‑
4.0mm，流入孔b直径范围是1.0mm
‑
3.0mm。
9.所述喷丝孔a的直径略大于喷丝孔b的直径，优选地，所述喷丝孔a直径是0.8mm
‑
1.0 mm，喷丝孔b直径是0.4mm
‑
0.9mm。
10.所述喷丝孔三瓣状的中空结构利于形成具有一定膨胀度的中空纤维，三瓣间距的大小直接影响中空腔的形成，间距过大时纤维中空不能闭合，只能纺出开口纤维；间距过小时，聚合物挤出喷丝孔后很快膨化粘合，无法形成中空腔，因此选择合适的三瓣间距对于控制中空纤维的中空度至关重要。优选地，所述喷丝孔a的三瓣间距是0.09mm
‑
0.12mm，喷丝孔
b上三瓣间距是0.05mm
‑
0.1mm。
11.所述喷丝组件的直径是85mm
‑
450mm，所述流入孔沿圆周半径方向的分布距离l1、l2、l3是10mm
‑
20mm，所述组件最外围流入孔到组件外边缘的距离l
，
是10
‑
50mm。
12.由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型提供的中空纤维复合纺丝组件，采用了特定结构的聚合物流入孔以及三瓣状中空喷丝孔，可根据保温性能和蓬松度的需求，设置流入孔或喷丝孔的尺寸大小、数量比及分布位置，从而制备出粗细相间且混合均匀的中空纤维材料，满足了中空纤维均匀性和高保温效果的需求。
附图说明
13.图1为本实用新型中空纤维复合纺丝组件的结构示意图；
14.图2为本实用新型中空纤维复合纺丝组件聚合物流入孔的俯视图；
15.图3为本实用新型中空纤维复合纺丝组件喷丝孔的放大示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。
17.如图1所示，本实用新型提供一种高保温中空纤维复合纺丝组件，包括聚合物流入面10和喷丝板面20，聚合物流入面10上有沿圆周均匀分布的流入孔，喷丝板面20上设有与流入孔一一对应的喷丝孔，如右图2所示，流入孔以组件中心点为圆心，形成3个不同半径的圆周，不同圆周上的流入孔沿组件半径方向均匀分布，形成分布距离l1、l2、l3，中间的圆周上等间距分布4个流入孔a 102，呈对称分布，其余均为流入孔b 101，流入孔b 101以流入孔a 102为中心，均匀分布在流入孔a 102周围，在本实施例中，流入孔a 102的孔径略大于流入孔b 101，流入孔a 102直径是3.0mm，流入孔b 101直径是2.0mm。
18.喷丝面板20上与流入孔a102对应的喷丝孔是喷丝孔a202，与流入孔b101对应的喷丝孔是喷丝孔b201，如图3所示，喷丝孔为三瓣状中空结构，聚合物料液从三瓣状喷出，固化后可形成中空纤维，喷丝孔的孔径及三瓣间距决定了所纺制的中空纤维的尺寸及蓬松度，在本实施例中，喷丝孔a202与喷丝孔b201的直径不相同，喷丝孔a202的直径是0.9 mm，其三瓣间距d2是0.1mm，喷丝孔b201的直径是0.6mm，其三瓣间距d1是0.07mm，且喷丝孔a202和喷丝孔b201间隔设置，因此可以形成粗细不同的中空纤维的混合保温材料，避免了人工混合不均匀而导致的保温效果下降的问题。
19.流入孔或喷丝孔的个数及其分布距离也是影响中空纤维均匀性和保暖性的重要因素，在本实施例中，流入孔a102个数是4，流入孔b101个数是流入孔a102个数的10倍左右，分布距离l1、l2、l3是10mm左右，最外围流入孔到组件外边缘的距离l’距离为20mm，喷丝组件直径约100mm。
20.以聚酯pet为例，使用上述中空纤维复合纺丝组件制备中空复合纤维，具体工艺如下：聚酯pet的纺丝加热温度为290℃，纺丝速度为800~1500 m/min，以倍率为1.0~3.5倍将所得的纤维进行拉伸加工得到中空复合纤维，其中粗的中空纤维直径范围在10um
‑
30um，中空度范围在10%
‑
35%；细的中空纤维直径范围在1um
‑
10um，中空度范围在10%
‑
35%，采用本实用新型提供纺丝组件制备的混合中空纤维，粗的中空纤维分布均匀、对称，细的中空纤维层
层包裹在粗的中空纤维外侧，既避免了粗细纤维分布不均匀的问题，又满足了高保温效果的需求。
21.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，它包括聚合物流入面和喷丝板面，所述聚合物流入面含有均匀分布的聚合物流入孔，所述喷丝板面含有与聚合物流入孔一一对应的喷丝孔，所述喷丝孔是三瓣状中空结构，所述聚合物流入孔分为a孔和b孔，与流入孔a对应的喷丝孔是喷丝孔a，与流入孔b对应的喷丝孔是喷丝孔b，所述喷丝孔a与喷丝孔b的尺寸不同。2.根据权利要求1所述的高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，所述流入孔a在纺丝组件上对称分布，两两流入孔a之间以一个或多个流入孔b间隔设置。3.根据权利要求2所述的高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，所述聚合物流入孔以聚合物流入面中心为圆心均匀分布在不同半径的圆周上，所述一个或多个圆周上等间距设有多个流入孔a，其余均为流入孔b。4.根据权利要求3所述的高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，所述聚合物流入孔以聚合物流入面中心为圆心均匀分布在3个不同半径的圆周上，中间的所述圆周上等间距设有4个流入孔a，其余均为流入孔b。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，所述流入孔b的个数是流入孔a的10
‑
30倍，所述流入孔或喷丝孔个数是16
‑
3000个，所述纺丝组件的直径是85mm
‑
450mm。6.根据权利要求5所述的高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，所述流入孔a的直径略大于流入孔b的直径，所述聚合物流入孔a的直径是2.0mm
‑
4.0mm，所述流入孔b的直径是1.0mm
‑
3.0mm。7.根据权利要求5所述的高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，所述喷丝孔a的直径略大于喷丝孔b的直径，所述喷丝孔a的直径是0.8mm
‑
1.0 mm，所述喷丝孔b的直径是0.4mm
‑
0.9mm。8.根据权利要求7所述的高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，所述喷丝孔a的三瓣间距是0.09mm
‑
0.12mm，所述喷丝孔b的三瓣间距是0.05mm
‑
0.1mm。9.根据权利要求8所述的高保温中空纤维复合纺丝组件，其特征在于，所述流入孔沿圆周半径方向的分布距离l1、l2、l3是10mm
‑
20mm，所述纺丝组件最外围流入孔到纺丝组件外边缘的距离l
，
是10
‑
50mm。

技术总结
本实用新型涉及一种高保温中空纤维复合纺丝组件，它包括聚合物流入面和喷丝板面，所述聚合物流入面含有聚合物流入孔，所述聚合物流入面含有均匀分布的聚合物流入孔，所述喷丝板面含有与聚合物流入孔一一对应的喷丝孔，所述喷丝孔是三瓣状中空结构，本实用新型提供的中空纤维复合纺丝组件，采用了特定结构的聚合物流入孔以及三瓣状中空喷丝孔，能够制备出粗细相间且混合均匀的中空纤维材料，满足了中空纤维均匀性和高保温效果的需求。纤维均匀性和高保温效果的需求。纤维均匀性和高保温效果的需求。


技术研发人员：魏伟 张晓良
受保护的技术使用者：江苏尚科聚合新材料有限公司
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2021/9/21