环形喷丝头的应用及优化探讨

何信菊

摘 要：喷丝头是纺丝机上最重要、最精密的部件之一，它的作用是将准确计量过的粘胶分成许多股均匀的细流，从而形成许多根单纤维。我公司纺练车间目前使用的喷丝头多为环形喷丝头，相比普通喷丝头，它有纺丝成型好、便于提高产量的优点，但仍存在易漏胶、易磕伤等不足，通过对环形喷丝头的改造优化，消除此类问题。

关键词：环形喷丝头 漏胶 改造 优化

中图分类号：TS112 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0077-02

粘胶短纤维属于再生纤维素纤维，一般以棉短绒、木材、芦苇等制成的浆粕为原料，经碱化、老化、黄化等工序制成可溶性纤维素黄酸酯，再溶于稀碱液制成粘胶，最后经与纺丝浴中的硫酸反应制成。

纺丝机是生产粘胶短纤维非常关键的设备，它的作用是将粘胶纺制成基本凝固和大部分纤维素再生的初生丝条，并对丝条进行适当的拉伸。喷丝头是纺丝机上最重要、最精密的部件之一，它与喷丝头螺母、螺母座、过滤板等组成喷丝头组件，并将准确计量过的粘胶分成许多股均匀的细流，然后形成一定纤度的许多根单纤维。

环形喷丝头在同样纺锭、纺速上可提高产量，且纺丝成型较好，但仍存在易漏胶、易磕伤等不足，我公司纺练车间通过改造优化环形喷丝头，解决漏胶和磕伤问题，生产出的粘胶短纤维疵点也有所降低。

1 使用环形喷丝头，改善纺丝成型，降低设备损耗

我公司纺练车间投产初期使用的是普通喷丝头，丝的质量和产量均受到一定的限制。为了解决提产并保证丝质量的问题，目前生产线上使用的喷丝头多为环形喷丝头，喷丝板上用于安装喷丝帽的孔采用了圆环形排布，组件中间可以进酸浴保证了凝固浴液与粘胶的充分接触，缩短了反应时间，提高了纺丝速度和产量，其性能直接影响丝的质量和产量。

普通喷丝头每块板上面有40个小喷帽，丝条拉出时只有外围的一圈与酸浴充分接触，内部丝条与酸浴反应不充分。而环形喷丝头每块板上有45个小喷帽，大号环形喷丝头有54个小喷帽，在同样的纺锭、纺速上生产，产量要高很多。环形喷丝头的喷丝板中间是一个空圆，小喷帽围绕着2个圆环分布，粘胶更均匀地注入到分配板上，使粘胶与酸浴更好的结合，纺丝成型较好。

面对公司的提产任务，纺丝压力较大，纺练车间由普通喷丝头转用环形喷丝头。在同等产量的要求下，环形喷丝头的孔数增加，可降低纺速，优化纺丝成型，降低纺丝主计量泵主轴、导丝辊、牵伸辊等设备的转速，从而使设备磨损小，事故率低，降低车间的检修费用。另外，使用环形喷丝头后，延长了计划换头周期，从4～5个班延长至7～8个班，减轻了工人的劳动强度。

但是环形喷头也存在易漏胶和易磕伤的缺点，我公司纺练车间对其进行改造优化。

2 改进环形喷丝头，改善PP件漏胶状况

2.1 改造喷丝头的分配板

环形喷丝头（以上海厂家的喷丝头为例）的分配板可以使纺丝原液输送到各个喷丝帽。为了使纺丝原液能够比较均匀地到达各个喷丝帽，分配板上通常均匀分布着多个直径为10 mm左右的圆孔。通常情况下，滤网在纺丝粘胶的压力下会给分配板的上平面带来0.2～0.3 MPa的压应力，因此分配板必须要有足够的厚度，以满足强度和刚性要求。改造前的分配板厚度为1 mm，因过滤网的面积较小，喷丝头内压力较高，分配板的承受力大，从而易变形，导致出现漏胶状况。经过纺练车间分析探讨，将分配板加厚至2 mm，加强分配板的承受力，延长分配板的使用周期。

2.2 更换密封圈材质，改进密封圈的使用方法

环形喷丝头密封圈是侧密封性质，为双圈密封，材质为橡胶，极易老化，密封效果受到很大的影响，PP件漏胶现象严重。纺练车间多方研讨试验，把密封圈的材质改为三元乙丙，延长了密封圈的使用寿命。

在使用密封圈时，要提前经热水浸泡，使之变软并沾水润滑，增强了密封效果。

2.3 改进压环厚度

环形喷丝头与普通喷丝头密封性质不同，它的喷丝板的侧壁密封使用的是2根大小不同的密封圈。原压环是上下式紧密封圈，密封圈易变形，从而封闭侧壁，造成漏胶，造成疵点降等，影响产品质量，并且拆装困难，增加劳动强度。我公司纺练车间提议将压环的两个边缘改成斜面式，最下部留下0.5 mm的直面，使得压环压紧时密封圈密封侧壁，解决了漏胶的问题，将密封圈的使用寿命从1个月延长至1年。

2.4 改造前后的疵点及手拣胶块的变化

以纺练车间4线生产1.67dtex×38 mm洁净高白度棉型纤维为例，在使用同等质量粘胶的情况下，以一周期（5天）为基准，对改造前后的疵点及手拣胶块进行比较，疵点值每天6个，采取平均值，结果见表1。

3 改造环形喷丝头，减少喷丝头磕伤率

3.1 改进喷丝头防护帽

防护帽为橡胶材质，比较柔软，易造成喷头磕伤。纺练车间联系厂家进行改造，改成含有钢板的防护帽，降低了磕伤率。

3.2 增加喷丝板的支撑点

环形喷丝头的喷丝板，下方有六个支撑点，支撑点的高度略高于小喷帽，摆放时易碰到小喷帽。后经多次研讨试验，将支撑点增加至10个，喷丝板放置或使用时更加稳定，磕伤率也随之降低，节省了车间的检修费用。

3.3 改进拆装工具

将原有的环形喷丝头喷丝头拆装机的底座去掉10 mm后，任意摆置喷丝头都不会喷到小喷帽，从而减少喷丝头磕伤。

3.4 改造前后磕伤率的变化

以纺练车间4线使用的94500孔环形喷丝头为例，在粘胶同等质量的情况下，以一整面计划换头（56锭）为基准，对改造前后磕伤率进行比较，结果见表2。

4 结语

目前，我国粘胶短纤维单线生产能力已达到年产8万吨。一些国产粘胶短纤纺丝机已经接近或达到国际先进水平，但在精度、稳定性、可靠性等方面与国际先进水平还存在一定差距。因此，国产粘胶短丝纺丝机在研制时应在精度、稳定性、可靠性等方面下功夫，重点注重提高主要构件的性能。环形喷丝头作为粘胶短纤维纺丝机上最重要的构件，其性能的改进提高具有重要意义。与普通喷丝头相比，环形喷丝头克服了反应时间长，产量低的缺陷，其在结构、性能方面具有较大优势，尤其对纤维的质量和产量的提高很有帮助。经过对环形喷丝头的改造优化，改善了纺丝成型，减少了喷头磕伤率，稳定了生产运行。

参考文献

[1] 高占勇.新型粘胶短丝喷丝组件的设计[J].纺织器材，2012，39（6）.

[2] 杨之礼.粘胶纤维工艺学[M].2版.北京：纺织工业出版社，1989.endprint