新型多孔噴絲頭的制作方法

本實用新型涉及噴絲領域，具體地，涉及新型多孔噴絲頭。

背景技術：

中空纖維膜是外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜，應用于環保水處理、血透析、空氣分離膜、液體分離膜、海水淡化等行業中。中空纖維膜噴絲頭是用于生產中空纖維膜的模具。中空纖維膜是水處理、血透析、海水淡化、氣體分離、液體分離等領域設備的核心部件，應用于反滲透膜、微濾膜，納濾膜和超濾膜等方面的一種重要新材料，在環保水處理、血透析、氣體分離等領域逐漸得到越來越廣泛的應用。隨著對中空纖維膜的質量和性能要求的提高，需求量的增大，國內現有的生產工藝和設備越來越難于滿足生產需求，大部分依賴進口。

如何能生產出高性能中空纖維膜并提高生產效率，降低生產成本，已成為研究中空纖維膜領域最熱門、也是最關鍵的問題之一。中空纖維膜的生產成型過程，簡要的概述就是將紡絲料液和芯液從噴絲頭基座的不同位置注入噴絲頭，通過噴絲頭內部的特殊結構，從噴絲頭蓋噴出中空纖維絲狀物—俗稱膜絲。從整個制膜過程來看，除制膜設備和工藝參數影響膜絲性能外，噴絲頭的優劣直接影響到膜絲的一些關鍵性能和參數。因此，要獲得合適尺寸、外觀和性能優良的中空纖維膜絲，優質的噴絲頭設計是首要任務。

通常現有技術中的空纖維膜大部分采用的是單孔噴絲頭，單孔噴絲頭紡絲時每次只能出一根絲，生產效率極低，不能規模化大量生產。

雖然現有技術中也存在多孔噴絲頭，但是這些多孔噴絲頭不能夠保證進入到各芯液管的芯液或/和進入各噴絲孔的料液保持相同的壓力和均勻性，因而也影響產品質量的穩定性和一致性。如CN204570108U，CN101372765A。

在有些多孔噴絲頭中，針對于每個噴絲孔設置獨立的噴絲板，這樣雖然可以分別調節噴絲孔與其對應的芯液管的同心度，來保證膜絲的厚度的均勻性，提高質量，但是操作過于繁瑣，而且，這類的噴絲頭，就算調節好了，使用一段時間后，仍然會產生膜絲有會偏心，又必須重新調節。可以想象如果有幾百個孔，幾千個孔總是需要去隔一段時間就要調整，工作量有多大，這明顯不利于規模化生產。如CN101372765A，CN204803446U。

在有些多孔噴絲頭中，芯液管為固定設計，這樣如遇個別芯液管堵塞或損壞，必須連同料液、芯液的輸入和存儲部分一起更換，浪費極大且更換不方便。如專利CN204803446U。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種新型多孔噴絲頭。本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種結構合理的多孔噴絲頭，在優選例中還可以實現一個噴絲板上噴絲孔數量的成倍擴展，突破性提高生產效率，可以保證芯液和料液流動的一致性和均勻性，使模絲壁厚均勻和一致，可以實現單獨維修或更換，同時節省維修成本。

根據本實用新型提供的一種新型多孔噴絲頭，其特征在于，包括進料板、芯液導流板、噴絲板、獨立噴絲頭；

噴絲板、芯液導流板、進料板由下往上依次疊加設置；

獨立噴絲頭設置在噴絲板與芯液導流板之間；

進料板上的料液進口經貫穿芯液導流板的料液流道連通獨立噴絲頭的料液注入孔；

芯液導流板上的芯液進口經貫穿芯液導流板的芯液分流孔連通獨立噴絲頭的芯液管。

優選的，芯液導流板的頂面設置有上端敞口的芯液腔；

芯液腔的底板貫穿設置有一個或多個芯液分流孔；

每個芯液分流孔的上端設置有芯液均流環，且芯液分流孔的上端孔口位于芯液均流環的內側；

芯液均流環的頂端低于芯液腔的上端敞口的口沿。

優選的，芯液腔內設置有圓柱形凸臺，圓柱形凸臺的頂部與芯液腔的上端敞口的口沿的平齊，所述圓柱形凸臺內設置有與進料板的料液進口相連通且貫穿芯液導流板的料液流道。

優選的，芯液導流板的側面橫向設置有芯液進口，所述芯液導流板內沿進口的軸向方向設置有與芯液進口連通的芯液通道，芯液通道端部設置有與芯液腔連通的芯液通道出口。

優選的，噴絲板的頂面設置有上端敞口的料液腔；

料液腔的底板貫穿設置有一個或多個噴絲頭組裝孔；

每個噴絲頭組裝孔的上端設置有料液均流環，且噴絲頭組裝孔的上端孔口位于料液均流環的內側；

料液均流環的頂端低于料液腔的上端敞口的口沿。

優選的，所述獨立噴絲頭設置在料液均流環的內部；

獨立噴絲頭的下部安裝在噴絲頭組裝孔中，且與噴絲頭組裝孔的上端孔口之間密封連接；

獨立噴絲頭的上部的頂端與芯液導流板的底面密封連接。

優選的，所述獨立噴絲頭的內部設置有料液注入孔、噴絲成型孔、芯液管、芯液流道，其中：

獨立噴絲頭的上部圓周側面低于料液均流環的頂端位置處設置有一個或多個料液注入孔的孔口；

料液注入孔連通噴絲成型孔的上端，其中，噴絲成型孔的下端位于噴絲頭的底面；

芯液管穿設在噴絲成型孔內并與其同軸，且芯液管的外壁與噴絲成型孔的孔壁之間存在間隙；

芯液管內設置有一與其同軸并貫穿獨立噴絲頭頂端的芯液流道；

每個獨立噴絲頭的芯液流道與芯液導流板上的芯液分流孔一一對應相通。

優選的，噴絲板與芯液導流板之間和/或芯液導流板與進料板之間可拆卸連接。

與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：

1、本實用新型為多孔組合式噴絲頭，結構簡單，制造工藝簡單，在噴絲的生產過程中，芯液、料液的流動更均勻，膜絲厚度均勻，一致性好。

2、獨立噴絲頭加上簡單噴絲模組設計，可以實現在噴絲模組上進行噴絲孔數量的成倍擴展，可以實現一個噴絲模組上可以同時出上百，上千根膜絲，突破性提高生產效率。

3、在噴絲膜組中，芯液導流板上和噴絲板上分別設置的芯液均流環、料液均流環，分別可以使芯液腔內的芯液和料液腔內的料液在相同的壓力下同時流入獨立噴絲頭內，保證了芯液、料液流動的均勻性和一致性；

4、由于每一根膜絲都是通過獨立噴絲頭自己的芯液流道、料液流道的特殊設計最終形成的，因此，只要是合格的獨立噴絲頭安裝到噴絲模組上，就能夠保證得到合格的膜絲，不需要再做其他調節，大大減少工作量；

5、組合式的結構設計，降低了生產組裝難度，在發生問題時，只需要對單個獨立噴絲頭的進行維護和更換，減少維護的時間和材料成本。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本實用新型提供的新型多孔噴絲頭的外側結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的新型多孔噴絲頭的局部截面示意圖；

圖3為本實用新型提供的新型多孔噴絲頭中芯液導流板的結構示意圖；

圖4為本實用新型提供的新型多孔噴絲頭中噴絲板的結構示意圖；

圖5為本實用新型提供的新型多孔噴絲頭中獨立噴絲頭的結構示意圖；

圖6為本實用新型提供的新型多孔噴絲頭中獨立噴絲頭的截面示意圖。

1-進料板；2-芯液導流板；3-噴絲板；4-獨立噴絲頭；5-O型密封圈；11-料液進口；21-芯液腔；22-芯液分流孔；23-芯液均流環；24-圓柱形凸臺；25-料液流道；26-芯液進口；27-芯液通道；28-芯液通道出口；31-料液腔；32-噴絲頭組裝孔；33-料液均流環；41-獨立噴絲頭上部；42-獨立噴絲頭下部；43-料液注入孔；44-噴絲成型孔；45-芯液管；46-芯液流道；47-密封槽。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變化和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。

如圖1所示，本實用新型提供的新型多孔噴絲頭，包括進料板、芯液導流板、噴絲板以及獨立噴絲頭；

如圖1、圖2、圖3所示，所述進料板中心頂部設置一料液進口，所述芯液導流板上部設置有上端敞口的芯液腔，在芯液腔底部設置若干貫通芯液導流板的芯液分流孔，在每個芯液分流孔的上端設置有低于芯液腔體的上端敞口的芯液均流環。在芯液腔的中心位置設置有一圓柱形凸臺，圓柱形凸臺的頂部與芯液腔的上端敞口的口沿的平齊,所述圓柱形凸臺的中部設置有與料液進口連通且同軸心并貫穿芯液導流板底部的料液流道。所述芯液導流板的側面橫向設置一芯液進口，在所述芯液導流板內沿進口方向設置有芯液通道，芯液通道端部設置有與芯液腔連通的芯液通道出口。

如圖4、圖5所示，所述噴絲板上設置有上端敞口的料液腔，在料液腔的腔底設置有若干與芯液分流孔位置相對應的噴絲頭組裝孔，在料液腔內，每個噴絲頭組裝孔的上端設置有與噴絲頭組裝孔同軸并且直徑大于噴絲頭組裝孔的料液均流環，所述料液均流環頂端高于料液腔的底部且低于料液腔的上端敞口的口沿。每個所述噴絲頭組裝孔內均設置有獨立噴絲頭。獨立噴絲頭的下部頂靠噴絲板，獨立噴絲頭上部頂靠芯液導流板的底面。

如圖5、圖6所示，所述獨立噴絲頭上部圓周均勻側面設置了若干料液注入孔，所述獨立噴絲頭下部底端設置有與料液注入孔相連通的噴絲成型孔，在獨立噴絲頭上部內部設置了一芯液管，其中，芯液管穿設在噴絲成型孔內并與所述噴絲成型孔同軸。所述芯液管內設置有一與其同軸并貫穿獨立噴絲頭頂端的芯液流道。在獨立噴絲頭上部頂端設置了一環形密封槽。密封槽內設置有O型密封圈。芯液流道與料液流道相互隔離。

工作過程：在噴絲過程中，料液從進料板的料液進口流入噴絲頭，在壓力及重力作用下，經過料液流道，流入噴絲板的料液腔，由于料液腔內設置了料液均流環，流入料液腔的料液，只能先鋪滿整個料液腔，隨著料液量的增加，料液厚度增加，當料液的厚度超過料液均流環高度，料液就同時以相同的壓力，流入每個噴絲頭組裝孔內，由于O型密封圈的作用，料液只能流進每個獨立噴絲頭的料液注入孔，均勻的以料液流的形式從每個噴絲成型孔噴出。

另一方面，芯液從芯液導流板側面的芯液進口流入噴絲頭，在壓力作用下，進過芯液通道，從芯液通道出口溢出流入芯液導流板的芯液腔內，由于芯液腔內設置了芯液均流環，流入芯液腔的芯液，只能先鋪滿整個芯液腔，隨著芯液量的增加，芯液厚度增加，當芯液的厚度超過芯液均流環高度，芯液就同時以相同的壓力，流入每個芯液分流孔內，由于O型密封圈的作用，芯液只能流入每個獨立噴絲頭芯液流道，從每個芯液管中流出。

由于芯液管直徑比噴絲成型孔的直徑小，因此芯液流被料液流圍繞，使得料液流形成管狀，從而在之后工序中形成所需的中空膜纖維絲。

以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變化或修改，這并不影響本實用新型的實質內容。在不沖突的情況下，本申請的實施例和實施例中的特征可以任意相互組合。