常州纺兴喷丝板技术创新之路:小配件同样离不开高科技

发布时间:2017-03-29

      常州纺兴精密机械公司是一家专门从事化纤纺丝系统关键零部件——喷丝板、喷丝头专用基础件生产的企业。企业规模不大,只有100多名员工,是集科研、生产于一体的小微企业。但企业名气不小,在喷丝板的技术创新方面取得的成绩为行业的发展做出的贡献也不小。
      喷丝板又称纺丝帽,其作用是将黏流态的高聚物熔体或溶液,通过微孔转变成有特定截面状的细流,经过凝固介质如空气或凝固浴固化而形成丝条。传统的喷丝板、喷丝头上的微孔是靠铣床、钻床上的分组头用手工一个一个打出来的,精度难以控制,难以达到规定的要求,不得不依靠进口。
      近些年来,常州纺兴精密机械有限公司通过创新,使喷丝板产品从单一的圆孔发展到目前的50多种不同的异型孔。从单一的圆形板,发展到目前的矩形、带形等多种板型。一个板上的孔数从十几个到几百个、几千个,最多能达到十万个。从年产量几百万孔,发展到现在的年产几千万孔。如今,常州纺兴在国内外同行业中享有三分天下必有其一的位置。
      敢于挑战高难度
      常州纺兴公司在日益激烈的市场竞争中,选择了走科技兴企之路。公司不仅在生产技术上不断研发创新,在掌握关键技术以后,引进了一系列具备更高自动化水平的生产装备,实现了技术向产品成果的转化。
      几年前,境外一家化纤生产企业需要生产一种难度极大的喷丝板,这家企业找遍了境外知名喷丝板制造商,那些企业都认为制造有难度,婉言谢绝。最后,他们找到了常州纺兴公司。这家境外企业需要生产的是一款自己设计出的轮毂式巨型喷丝板。这种喷丝板材质为不锈钢,成品厚度2.5毫米,在外径502毫米、内径306毫米的圆形侧面上需要密集地排列67623个直径只有0.07毫米的圆形孔,孔径与孔径之间的公差为0.002毫米。这种产品对生产精度和技术水平的要求非常高。
      常州纺兴公司接下这项任务后,经过参与员工的共同努力,不仅将这种喷丝板做出来了,而且提供了精确的检测数据。这种产品得到了境外用户的认可和赞赏。至此,这种巨型且制造难度大的喷丝板得以批量生产,并成为了高档商品。这家境外厂商不仅成为纺兴公司的常客,而且成了常州纺兴在境外宣传橱窗。
      目前,常州纺兴公司喷丝板产品年生产能力及实际产量已达5000多万孔,每年加工产品品种多达数千种,其中开发新产品达数百种。由于产品适销对路,市场信誉高,吸引了国内众多化纤企业与该公司合作。常州纺兴公司在国内市场主要用户达700多家,产品市场占有率达70%以上,国内较具规模的化纤制造企业几乎悉数采用常州纺兴公司的产品。在境外市场方面,公司喷丝板产品每年有几百万孔出口,已逐步进入中国台湾、韩国、日本、东南亚、南亚及欧美市场,获得了良好的声誉,在40多个国家拥有了300多家客户,尤其在化纤产业发展势头同样迅猛的印度市场已占到了60%以上的市场份额。
      占据超细纤维纺丝组件技术制高点
      海岛纤维织物手感柔软、爽滑,可制成具有高密性、吸湿性、拒水性,可生产出具有独特的美观性和时装风格性的织物。通过织物的设计加工,利用海岛纤维极度的细纤化特点,可以获得许多特殊的织物风格,如仿羊绒、仿麂皮、超高密织物等。因而近年来海岛纤维非常受欢迎。
      然而纺制海岛纤维的纺丝组件制造难度非常高。过去,纺制海岛纤维的纺丝组件多数依赖进口,但价格昂贵,带来纺丝纤维成本增高。而常州纺兴公司通过多年的创新研发,目前已掌握了核心技术,实现这类产品的国产化,占领了海岛长丝、短丝纺丝组件的设计、制造和生产工艺技术的制高点。
       海岛纤维是将一种聚合物分散于另一种聚合物中,在纤维截面中分散相呈“岛”状态,而母体则相当于“海”。海岛纤维可通过水溶性分解为海和岛两种不同的组份。在生产过程中,它具有常规纤维的纤度,但是用溶剂把“海”成分溶掉,只剩下“岛”成分纤维,则可得到集束状的超细纤维束。每一根海岛纤维可分解为几十根岛组分纤维。通常,每根岛组份纤维的单丝纤度都在0.1D以下,属超细旦纤维,常规纺丝难以达到海岛丝的单丝纤维度。超细旦纤维需要由高精度复合纺丝组件纺出来,纺制长丝海岛纤维的纺丝组件,直径一般在30毫米左右,每个组件的喷丝孔有72个左右,而每个孔中岛的数量为37岛,每根细纤维的纤度都在0.1D以下。纺制短丝海岛纤维的纺丝组件,喷丝板不同,板的直径在328毫米左右,纺丝孔的数量在350个左右,每个孔中岛的数量为25~37之间,每根超细纤维的纤度也是0.1D。
      要实现海岛纤维纺丝组件的国产化,达到特殊工艺技术标准,并不是一件容易的事,针对这些关键工艺技术,常州纺兴公司这些年来依靠自己的科技实力,坚持创新,一步一步、扎扎实实地不懈进取,积累经验,攻克难关,实现了在纺丝组件中,只有0.5平方厘米的区域内,镶嵌37根外径只有0.5毫米的极细的精度极高的针管。如若按每个区域内孔的密度大于100孔/平方厘米,400孔的海岛纤维纺丝组件就要镶嵌14800根针管,加工技术和质量控制的难度非常大。
引领中空纤维发展需求
      当今,在化纤商品市场的竞争中,产品靠的是细旦化、差别化和功能化,特别是各种异形截面纤维产品的研发、生产是重点。常州纺兴公司近年来与用户紧密结合,在中空纤维喷丝板研发和生产方面的新突破正好满足了市场需求。
中空纤维也有长丝、短丝之分,生产工艺和使用的喷丝板也有差异。中空纤维与其他纤维相比,有其较好的保暖性、吸湿性,其卷曲效果和蓬松效果及其轻量特性,市场上都有新的要求,其纤度必须达到1D或者更细的纤度,这就给纺丝工艺和喷丝板机构提出了新的要求。
      通过对中空纤维性能的进一步了解,常州纺兴公司研发团队发现了中空纤维喷丝孔需要具备的结构特点。这种纤维的织造需要喷丝孔是带有1~4个缺口的环形开口,聚合物熔体从这种孔形的微孔喷出丝以后,在极短的时间内,熔体还处在熔融状态时,借助其表面张力作用,使其熔口合拢,形成一个完整的中空形状纤维截面。喷丝板的结构必须符合这种纺丝工艺技术要求。
      中空纤维喷丝板,由于所纺纤维纤度极细,而且喷丝孔形成的环形开口尺寸和面积都很小,通常的开口缝的宽度都小于0.1毫米,微孔面积在0.1平方毫米左右或者是更小,而整个孔的外接圆的直径一般也在0.6毫米以下。因而对生产精度的要求非常高,并且孔壁要精。针对这类关键微孔加工工艺技术,常州纺兴公司采用了高精度电火花加工机床,从电极的设计制造到微孔的粗加工、精加工,道道工序严格要求,精细操作,最终取得了良好的效果。目前,这种不论长丝、短丝纺丝都能用的细旦中空纤维喷丝板畅销国内外市场。
      目前,常州纺兴公司年产喷丝板5000多万孔,每年加工品种多达数千种,开发新产品数百种。