[其他]帶膜鉭鈮噴絲頭(板)的制造方法及應用

在審

• 申請號: 101986000002269
• 申請日: 1986-04-09
• 公開（公告）號: CN86102269B
• 公開（公告）日: 1988-11-23
• 發明（設計）人: 劉寓中
• 申請（專利權）人: 華北光電技術研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及用于化纖濕法，干濕法紡絲的帶膜鉭、鈮或鉭鈮合金制噴絲頭（板）的制法及應用。改進了用熔融鋰鹽電化學反應在鉭或鈮或鉭鈮合金噴絲頭（板）內外表面生成一層含氧化合物薄膜的工藝（如鉭酸鋰或鋰的鈮酸鹽），使噴絲頭的強度，硬度及其他表面性能得以顯著提高。該帶膜噴絲頭具有抗劃傷，抗變形，高壽命：可紡性好，能顯著降低換頭率，減少堵孔，斷頭，膠結，以及能夠顯著提高化纖質量，如降低疵點、毛絲等特點。并明顯的超過了金鉑合金噴頭，可在化纖濕法及干濕法紡絲中代替各種噴絲頭。

本發明涉及鉭、鈮及鉭鈮合金噴絲板。具體地講，涉及化纖生產中濕法紡絲和干法紡絲的帶膜鉭、鈮及鉭鈮合金噴絲板的制造方法及應用。

噴絲頭（板）是安裝在化學纖維紡絲機紡絲部位上的一個重要的精密零件，也是紡絲成型的基礎元件。其性能好壞直接影響到勞動生產率，絲的質量，成本等多項經濟指標。

適合紡絲工藝的噴絲板材料的選擇需要考慮以下幾個方面：（1）耐腐蝕性能，要求能承受酸，堿的腐蝕，如用濕法紡制粘膠纖維時，原液中有10%左右的NaOH，而凝固液中又有10%左右的H₂SO₄，采用干法紡絲的芳綸原液中則含98%左右的濃H₂SO₄，熔融法通常在高溫高壓下，對化學腐蝕不顯著。但在濕法紡絲中除化學腐蝕以外，還應考慮電化學腐蝕。（2）良好的機械加工性能，以保證微孔制造的精密度和光潔度。（3）足夠大的機械物理性能，足夠的強度，硬度以保證在正常的紡絲工藝和規定的工作壓力下不致變形，其工作壓力隨紡絲方法不同，差別較大，濕法一般在5～20公斤/平方厘米，干法一般在30～50公斤/平方厘米，而熔融法則達300個大氣壓，因此為滿足工作壓力，噴絲板所需的厚度差別也大，濕法一般在0.3～0.5毫米，干法在0.7～1.5毫米，而熔融法則在5～25毫米。（4）經濟成本，考慮較廉的成本價格。

熔融紡絲法現在通常都采用不銹鋼或合金鋼噴絲板。而干法，濕法隨纖維品種的不同，噴絲板可選擇的品種也較多，其中有金鉑合金，鉭，鈮，鈦，鎳，不銹鋼，陶瓷及特種玻璃等。

金鉑噴絲頭具有良好的抗腐蝕性能，以及金鉑合金加工性能好，經加入少量的銠（Rh），約0.5～1%左右，以及經調質處理后，抗拉強度和硬度均能滿足紡絲工藝的要求，濕法紡絲中的粘膠纖維，尤其是粘膠長絲，腈綸（聚丙烯腈纖維），維綸（聚乙烯醇纖維），氯綸（聚氯乙烯纖維）等均有采用金鉑噴頭。它的缺點是價格昂貴，使用日久后質地逐漸變脆，以及分離回收比較困難，它是濕法及干濕法紡絲中使用最早最廣泛的一種噴絲頭。

鉭噴絲頭具有和金鉑相似的抗腐蝕性能（除HF以外），它的價格僅為金鉑噴絲頭的大約五分之一，已在人造短纖維，醋酸纖維，聚丙烯腈纖維中得到使用，但它的抗彎彈性較差，易變形，壽命短，以及使用一段時間后可紡性變壞（如非計劃換頭率增高，甚至超過金鉑噴頭），毛絲降等率也比金鉑噴頭增高，這也就是對噴頭要求較高的粘膠長絲不采用鉭而采用金鉑噴頭的原因。

不銹鋼噴絲板的特點是價格便宜，但它的抗酸堿的能力不及金鉑和鉭，一般在干法和熔融法紡絲中采用。

鈮，鈦，鎳噴頭的耐腐蝕性能均較好，并且成本較低，但它們的抗腐蝕性能，加工性能，抗變形的能力均比金鉑和鉭差，應用還不普遍。

以上是以金屬為材料做成的噴絲頭，它們還有一個共同的缺點是由于金屬的延展性都很好，而硬度又較低，每當噴頭表面在使用過程中受到劃傷或磨損時，噴絲頭微孔的周圍會留下毛刺，嚴重的還會變形，甚至閉合或半閉合。從而使噴頭的可紡性，如換頭率，斷頭數，堵孔數，膠塊等增加，從而也使化纖的質量降低，如毛絲或者疵點增加。此外，在濕法紡絲中，由于金屬在溶液中的電極電位，溶液中濃差電池的存在，以及與帶電的膠體微粒之間的相互作用，使上述可紡性指標惡化，如鉭噴絲頭的上述性能就不及金鉑噴絲頭。

一種非金屬的特種玻璃噴絲頭已在日本，瑞士等國進行了生產，它的優點是噴頭表面有潤滑作用，可減少絲束與噴絲頭之間的表面張力，以及由于是不導電的絕緣材料，不存在電極電位及其他電化學作用，從而可以減少堵孔，改善上述可紡性指標，但此種噴絲頭的缺點是易碎。本發明發現表面帶膜的鉭、鈮、或鉭鈮合金噴絲頭能克服濕法和干濕法紡絲中噴絲頭存在的上述缺點。