專利名稱：玻璃噴絲頭及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃噴絲頭及制作方法，更確切地說(shuō)涉及一種用普通光學(xué)玻璃制造的、具有高長(zhǎng)徑比的紡織纖維生產(chǎn)用玻璃噴絲頭及制作方法。屬紡織用的部件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，玻璃噴絲頭由帶有噴絲孔的玻璃噴絲板和帽形金屬外殼構(gòu)成，其中玻璃噴絲頭的受壓內(nèi)表面為凸型球面，出絲口面為凹型球面。玻璃噴絲頭適用于粘膠纖維噴絲、溶劑紡等濕式化纖噴絲，能夠替代金鉑合金金屬噴絲頭和鉭金屬噴絲頭?；w噴絲分熔紡和濕紡二種，粘膠纖維噴絲、溶劑紡絲等都屬于濕紡。此前的濕紡噴絲采用的都是金屬噴絲頭，如中國(guó)專利CN1139959A、CN1352325A、日本公開特許公報(bào)JP2003-342824A、JP2002-348723等披露了多種用于濕法紡絲工藝的噴絲頭。這些噴絲頭都是用金、鉑、銠的金屬合金及鉭等制成，其中金鉑合金為含49％(重量)Pt的合金進(jìn)行熱處理至維氏硬度為330，含30％(重量)Pt的合金維氏硬度為230。用作噴絲頭板材的厚度為0.2～0.8mm，采用金屬?zèng)_孔成型。對(duì)于0.5毫米以下的噴絲孔長(zhǎng)徑比為1∶1～2∶1，長(zhǎng)徑比(即噴絲孔的長(zhǎng)度與孔直徑的比值)是濕紡噴絲頭的重要技術(shù)指標(biāo)。這是因?yàn)榧徑z漿液在噴絲頭(板)的微孔中處于受擠壓約束的流動(dòng)狀態(tài)，流出微孔進(jìn)入空間后，就變成自由狀態(tài)的細(xì)流，并受到后面工序的拉伸，這樣在噴絲頭(板)的出口區(qū)就存在一種“膨化現(xiàn)象”膨化嚴(yán)重時(shí)將出現(xiàn)“熔體破裂”，此時(shí)絲條表面不光滑，嚴(yán)重影響紡絲成形質(zhì)量，也不利于紡絲速度的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種用普通光學(xué)玻璃制成的帶有噴絲孔的玻璃噴絲頭，所述的噴絲頭是由帶有噴絲孔的玻璃噴絲板和帽形金屬外殼構(gòu)成，玻璃噴絲頭的外形呈禮帽形，其中玻璃噴絲頭的受壓內(nèi)表面為凸型球面，出絲口面為凹型球面。玻璃噴絲頭的厚度為1.4～2毫米，孔徑為40～100微米，其長(zhǎng)徑比能夠達(dá)到20∶1～30∶1，很好地克服了纖維的“膨化現(xiàn)象”，提高紡絲的質(zhì)量。帽形金屬外殼與玻璃噴絲板間用有機(jī)粘合劑固定。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種上述玻璃噴絲頭的制造方法，它包括二方面內(nèi)容，一是在塊體玻璃中的組裝噴絲孔的方法及異型截面噴絲孔的玻璃噴絲頭的制造。第二方面是噴絲頭含有不大于3000個(gè)紡絲孔，孔距330～450微米，孔均分布在不大于直徑22毫米的圓周區(qū)域內(nèi)，長(zhǎng)徑比高達(dá)20∶1～30∶1的粘膠纖維紡絲用的玻璃噴絲頭的制造。噴絲頭有帶有噴絲孔的玻璃噴絲板和外殼構(gòu)成，玻璃噴絲頭的外形呈帽形，其中玻璃噴絲頭的受壓內(nèi)表面為凸型球面，出絲口面為凹型球面。凹面形球面的曲率半徑為80～200毫米；可承受1.3～1.5Mpa的工作壓力。凸形球面的曲率半徑為91.4～202毫米本發(fā)明的制造方法中第一方面是這樣實(shí)現(xiàn)的按照噴絲孔的排列規(guī)律，在塊體玻璃上按程序埋入金屬絲，得到鑲嵌有規(guī)則排列金屬絲群的塊體玻璃材料，然后進(jìn)行酸瀝濾，最終得到所需的噴絲孔。同樣原理運(yùn)用不同幾何外形的金屬絲組裝在塊體玻璃中，能夠方便地制作出各種異型截面噴絲孔。如矩形、六邊形等。
本發(fā)明的制造方法中第二方面是這樣實(shí)現(xiàn)的鑲嵌有規(guī)則排列金屬絲的塊體玻璃材料，按噴絲頭設(shè)計(jì)要求，截取一定厚度的玻璃片，截面方向垂直于金屬絲，使噴絲孔的深度基本接近于玻璃噴絲頭的厚度，從而制作出長(zhǎng)徑比高達(dá)20～30的噴絲孔。


圖1是本發(fā)明提供的玻璃噴絲頭的外形結(jié)構(gòu)示意2是玻璃噴絲頭的剖面示意中1-帽形金屬外殼，2-球形截面的玻璃噴絲板，3-有機(jī)結(jié)劑，4-噴絲孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及表1實(shí)施例敘述本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，但本發(fā)明決非局限于實(shí)施例。
實(shí)施例1玻璃噴絲頭由帽形金屬外殼1與鑲嵌在其底部的帶有噴絲孔的玻璃噴絲板2組成，金屬殼1與玻璃噴絲板2間用有機(jī)粘結(jié)劑3密封固定。玻璃噴絲板2上帶有噴絲孔4，噴絲孔的數(shù)量3000孔，孔徑65微米，孔距330～450微米，孔徑分布在不大于直徑為22毫米的圓周區(qū)域內(nèi)。為了滿足化纖噴絲時(shí)的工作壓力，同時(shí)根據(jù)噴絲孔的長(zhǎng)徑比要求，玻璃噴絲板2被制成等厚球面形狀的玻璃薄片，其受壓內(nèi)表面為凸形球面，出絲口面為凹形球面，凹形球面曲率半徑在90毫米，凸形球面的曲率半徑為91.4毫米，玻璃噴絲板的厚度為2毫米。這種結(jié)構(gòu)的玻璃噴絲頭能夠承受1.5Mpa的壓力，長(zhǎng)徑比能達(dá)到30∶1。其制作時(shí)是在塊體玻璃上埋入圓形金屬絲，然后經(jīng)酸瀝濾，得到3000孔的噴絲孔，在垂直金屬絲方向截取2mm厚的玻璃片，從而制成圖1、2所示的玻璃噴絲頭。
實(shí)施例2其主要參數(shù)列于表1，只是埋入金屬絲的截面為矩形，從而形成具有矩形截面的噴絲孔，其余同實(shí)施例1。
表1

權(quán)利要求
1.一種玻璃噴絲頭，其特征在于玻璃噴絲頭由帶有噴絲孔的玻璃噴絲板和帽形金屬外殼構(gòu)成，噴絲頭中的玻璃噴絲板的受壓內(nèi)表面為凸形球面，出絲口面為凹形球面，帽形金屬外殼與玻璃噴絲板間用有機(jī)粘合劑固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃噴絲頭，其特征在于玻璃噴絲板的凹形球面曲率半徑為80～200mm，凸形球面的曲率半徑為91.4～202毫米
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玻璃噴絲頭，其特征在于玻璃噴絲頭的厚度為1.4～2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玻璃噴絲頭，其特征在于玻璃噴絲頭含有不大于3000個(gè)紡絲孔，孔距330～450微米，孔徑分布在不大于直徑為22毫米的圓周區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玻璃噴絲頭，其特征在玻璃噴絲頭中噴絲孔的長(zhǎng)徑比為20∶1～30∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃噴絲頭，其特征在于玻璃噴絲頭含有不大于3000個(gè)紡絲孔，孔距330～450微米，孔徑分布在不大于直徑為22毫米的圓周區(qū)域內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃噴絲頭，其特征在玻璃噴絲頭中噴絲孔的長(zhǎng)徑比為20∶1～30∶1。
8.一種按權(quán)利要求1所述的玻璃噴絲頭的制作方法，其特征在于首先玻璃噴絲板上的孔成型是采用在塊體玻璃上按一定程序埋入金屬絲，得到鑲嵌有規(guī)則排列金屬絲群的塊體玻璃材料，然后進(jìn)行酸瀝濾，最終得到所需的噴絲孔，垂直于金屬絲的方向截取玻璃片，噴絲孔的深度接近于玻璃噴絲頭的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的玻璃噴絲頭的制作方法，其特征在于改變塊體玻璃中金屬絲截面的幾何形狀，能夠制作出異型截面噴絲孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及用普通光學(xué)玻璃制成的玻璃噴絲頭，玻璃噴絲頭由帶有噴絲孔的玻璃噴絲板和帽形金屬外殼構(gòu)成，其中噴絲頭中的玻璃噴絲板的受壓內(nèi)表面為凸形球面，出絲口面為凹形球面。玻璃噴絲頭為厚度1.4～2毫米，其長(zhǎng)徑比達(dá)到20∶1～30∶1，可承受1.3～1.5MPa的工作壓力。玻璃噴絲頭適用于粘膠纖維噴絲、溶劑紡等濕式化纖噴絲，能夠替代金鉑合金金屬噴絲頭和鉭金屬噴絲頭。
文檔編號(hào)D01D4/02GK1600908SQ200410067420
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者高建平, 項(xiàng)海波, 卞蓓亞 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所