本实用新型涉及有色纤维的生产技术领域，特别是涉及一种纺前染色用色母粒注入结构。
纺前染色是一种在纺丝过程中添加色母粒制备有色纤维的生产的基本工艺。由于色母粒切片和主料切片均匀混合后熔融纺丝成形，因此制得的有色纤维成品的色牢度相比来说较高。这种“先染后纺”的工艺，与传统的“先纺后染”工艺对比，具有工艺流程短、能耗低、经济环保的明显优势；通过纺前染色制备的有色纤维产品不仅色牢度较高，而且产品批差小。
在纺前染色工艺中，需要将色母粒切片和主料切片均匀混合。现存技术中，有色纤维的纺丝一般都会采用色母粒注入的方式来进行，但是在色母粒切片的注入过程中，由于主料切片的流量较大且流速较快，而色母粒切片的流量较小，主料切片流经色母粒注入管的下方附近区域时，会占据色母粒切片流动的空间，增加色母粒切片流出的阻力，使得色母粒切片的注入量小于设定值，甚至导致色母粒切片无法顺利注入；随着滞留在色母粒注入管内的色母粒切片的积累，色母粒切片的整体重力逐渐增大，当整体重力增大至足以克服色母粒切片所受的流动阻力时，色母粒切片便会瞬间进入到主料切片中，使得色母粒切片的注入量激增。采用现存技术的色母粒注入结构，色母粒切片的注入量稳定性差，生产的有色纤维产品有可能会出现色泽不均匀的情况，严重影响产品的品质，给企业造成较大的经济损失。
采用现存技术的色母粒注入结构，色母粒切片的注入量稳定性差，生产的有色纤维产品有可能会出现色泽不均匀的情况，严重影响产品的品质，给企业造成较大的经济损失。为了更好的提高色母粒切片的注入量的稳定性，本实用新型提供的技术方案为：
本实用新型提供一种纺前染色用色母粒注入结构，其包括主料注入管和色母粒注入管；所述主料注入管沿竖直方向设置；所述色母粒注入管的其中一个管口为色母粒注入口；所述色母粒注入管上包含有色母粒注入口的一端，斜下贯穿所述主料注入管的一侧侧壁，所述色母粒注入口位于所述主料注入管的内部，且所述色母粒注入口位于所述主料注入管的轴心线上；所述色母粒注入管上设置有遮挡部；所述遮挡部紧邻所述色母粒注入口的上壁设置；所述遮挡部在水平面的水平投影为遮挡部水平投影，所述色母粒注入口在所述水平面上的水平投影为色母粒注入口投影；所述色母粒注入口投影位于所述遮挡部水平投影的内部。
本实用新型提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，所述色母粒注入管与所述主料注入管的夹角为30°～60°。
本实用新型提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，所述色母粒注入口沿水平方向设置。
本实用新型提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，所述色母粒注入口投影位于所述遮挡部水平投影的中心。
本实用新型提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，所述遮挡部为弧形片状挡板；所述遮挡部的上表面为凸弧面。
本实用新型提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，所述遮挡部为部分的圆管；所述圆管的内径大于所述色母粒注入管的外径；所述圆管的中轴线平行于所述色母粒注入管的中轴线；所述遮挡部的下表面与所述色母粒注入管的上侧外壁相切；所述遮挡部的剖切面为60°圆心角的圆弧状。
本实用新型提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，所述主料注入管的下端出口为混合注入口；所述混合注入口位于色母粒注入口的正下方，且所述色母粒注入口与所述混合注入口在竖直方向的高度差为5～8cm。
本实用新型提供一种纺前染色用色母粒注入结构，主要由色母粒注入管、主料注入管和遮挡部三个部件组成，结构相对比较简单、制造成本低廉；本实用新型提供的纺前染色用色母粒注入结构可将现存技术的两套纺丝加料装置组装到一起，就可以实现色母粒切片和主料切片的混合进料，大幅度的降低了纺前染色的进料设备成本。通过设置遮挡部，利用遮挡部罩住色母粒注入口的上方区域，可以轻松又有效地拦截落入色母粒注入口附近的主料切片，减小色母粒切片流出的阻力，从而有助于形成可供色母粒切片流动的空隙，使得色母粒切片能够及时快速地由色母粒注入口进入至主料注入管的内部，避免了色母粒切片在色母粒注入口处的滞留所引起的色母粒切片的注入量的忽小忽大。本实用新型提供的纺前染色用色母粒注入结构可提升色母粒切片的注入量的稳定性，从而有利于提高生产的有色纤维产品的色泽均匀度，进而提升有色纤维产品的品质。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图2是本实用新型的实施例1的色母粒注入管、遮挡部和色母粒注入口三者在同一水平面上的水平投影位置关系示意图；
图3是本实用新型的实施例1的设置有遮挡部的色母粒注入管的立体结构示意图。
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本实用新型实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
在纺前染色工艺中，需要将色母粒切片和主料切片均匀混合。现存技术中，有色纤维的纺丝一般都会采用色母粒注入的方式来进行，但是在色母粒切片的注入过程中，由于主料切片的流量较大且流速较快，而色母粒切片的流量较小，主料切片流经色母粒注入管的下方附近区域时，会占据色母粒切片流动的空间，增加色母粒切片流出的阻力，使得色母粒切片的注入量小于设定值，甚至导致色母粒切片无法顺利注入；随着滞留在色母粒注入管内的色母粒切片的积累，色母粒切片的整体重力逐渐增大，当整体重力增大至足以克服色母粒切片所受的流动阻力时，色母粒切片便会瞬间进入到主料切片中，使得色母粒切片的注入量激增。采用现存技术的色母粒注入结构，色母粒切片的注入量稳定性差，生产的有色纤维产品有可能会出现色泽不均匀的情况，严重影响产品的品质，给企业造成较大的经济损失。
为了提高色母粒切片的注入量的稳定性，本实施例提供一种纺前染色用色母粒注入结构，如图1～3所示，其包括主料注入管1和色母粒注入管2；主料注入管1沿竖直方向设置；色母粒注入管2的其中一个管口为色母粒注入口21；色母粒注入管2上包含有色母粒注入口21的一端，斜下贯穿主料注入管1的一侧侧壁，色母粒注入口21位于主料注入管1的内部，且色母粒注入口21位于主料注入管1的轴心线的上壁设置；如图2所示，色母粒注入管2在水平面上的水平投影为色母粒注入管水平投影a；遮挡部22在同一水平面的水平投影为遮挡部水平投影b，色母粒注入口21在同一水平面上的水平投影为色母粒注入口投影c；色母粒注入口投影c位于遮挡部水平投影b的内部，其中，标记阴影的区域为色母粒注入口投影c和遮挡部水平投影b重叠的部分。
本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，主要由色母粒注入管2、主料注入管1和遮挡部22三个部件组成，结构相对比较简单、制造成本低廉；本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构可将现存技术的两套纺丝加料装置组装到一起，就可以实现色母粒切片002和主料切片001的混合进料，大幅度的降低了纺前染色的进料设备成本。通过设置遮挡部22，利用遮挡部22罩住色母粒注入口21的上方区域，可以轻松又有效地拦截落入色母粒注入口21附近的主料切片001，减小色母粒切片002流出的阻力，从而有助于形成可供色母粒切片002流动的空隙，使得色母粒切片002能够及时快速地由色母粒注入口21进入至主料注入管1的内部，避免了色母粒切片002在色母粒注入口21处的滞留所引起的色母粒切片002的注入量的忽小忽大。本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构可提升色母粒切片002的注入量的稳定性，从而有利于提高生产的有色纤维产品的色泽均匀度，进而提升有色纤维产品的品质。
为了方便色母粒切片002的顺利下料，本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，如图1所示，色母粒注入管2与主料注入管1的夹角(记作α)为30°～60°。对α在5°～85°范围内，色母粒切片002的下料情况做了测试。测试根据结果得出，当α在5°～30°范围内，在实际在做的工作环境下，主料注入管1的长度是十分有限的，色母粒注入管2的管身部与主料注入管1的管壁贴的很近，使得主料注入管1和色母粒注入管2的安装干涉问题更加显著，具体表现为不方便对主料注入管1斜下打孔、不方便对主料注入管1和色母粒注入管2之间展开焊接操作，或者焊接处易发生气体泄漏等问题；当α在60～85°范围内，色母粒切片002与色母粒注入管2之间的摩擦阻力损失较大，根据能量守恒原理，色母粒切片002运动至色母粒注入口21时的动能损失较大，影响到色母粒切002的下料速度，不利于总系统的节能环保；当α在30°～60°范围内，既能避免主料注入管1和色母粒注入管2的安装干涉问题，同时，还可以在一定程度上完成色母粒切片002的顺利下料，减少色母粒切片002在色母粒注入管2中的动能损失，使得总系统更加地节能。
为了进一步减小主料切片001的下料对色母粒注入口21处的干扰，本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，如图1和图3所示，色母粒注入口21沿水平方向设置。通过采取平面切削的方式即可将色母粒注入管2加工为图示的结构，然后通过对主料注入管1进行斜下打孔，将加工好色母粒注入口21的色母粒注入管2沿孔道插入主料注入管1中，然后按照预定角度焊接固定即可，工艺流程简单、可操作性强。具体地，为保证色母粒注入口21沿水平方向设置，切削角度(色母粒注入管的延伸方向与切削面的夹角)为“90-α”。本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，由于色母粒注入口21水平设置，色母粒注入口21水平设置，能够对色母粒切片002的出料方向形成向下导向作用，减少了下落的主料切片001与刚出色母粒注入口21的色母粒切片002的之间接触，从而进一步减小了主料切片001的下料对色母粒注入口21处的干扰。
为了逐步优化遮挡部22的遮挡效果，本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，如图2所示，色母粒注入口投影c位于遮挡部水平投影b的中心。当色母粒注入口投影c位于遮挡部水平投影b的中心时，可以更加好地阻挡来自色母粒注入口21四周的主料切片001，从而逐步优化遮挡部22的遮挡效果。
为了减小由于遮挡部22的设置所引起的主料切片001在遮挡部22附近的滞留，本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，如图1～3所示，遮挡部22为弧形片状挡板；遮挡部22的上表面为凸弧面。由于凸弧面的形状特性，使得凸弧面上几乎不存在死角，降低了遮挡部22附近的滞留的可能性，当主料切片001下料并落在上表面为凸弧面的遮挡部22上时，主料切片001会顺着凸弧面的形状向下滑落，从而顺利落料。
为了提供一种结构相对比较简单，加工容易的遮挡部结构，本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，进一步优选地，如图1和图3所示，遮挡部22为部分的圆管；圆管的内径大于色母粒注入管2的外径；圆管的中轴线的中轴线的下表面与色母粒注入管2的上侧外壁相切；遮挡部的剖切面为60°圆心角(记作β)的圆弧状。本优选实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，包括由圆管加工而成的遮挡部22，选用适当尺寸的圆管，将圆管切削成适当的长度，并将其加工成图1和图3所示形状，然后将部分的圆管状的遮挡部22通过焊接固定于色母粒注入管2上，使得色母粒注入管2在水平面上的水平投影为色母粒注入管水平投影a；遮挡部22在同一水平面的水平投影为遮挡部水平投影b，色母粒注入口21在同一水平面上的水平投影为色母粒注入口投影c；色母粒注入口投影c位于遮挡部水平投影b的内部。本优选实施例提供的遮挡部结构相对比较简单，加工容易，可靠性高，遮挡效果好。
为了使得主料切片001和色母粒切片002在纺前染色用色母粒注入结构中得到初步混合，本实施例提供的纺前染色用色母粒注入结构，优选地，主料注入管1的下端出口为混合注入口11；混合注入口11位于色母粒注入口21的正下方，且色母粒注入口21与混合注入口11在竖直方向的高度差(记作h)为5～8cm。由于色母粒注入口21与混合注入口11存在一定的高度差，并且主料注入管1的内径尺寸是有限的，从色母粒注入口21与混合注入口11之间有一定的切片混合空间。主料切片001(色母粒切片002)在下料的过程中，除了受到自身重力作用还会受到周围的主料切片001(和/或色母粒切片002)的碰撞和挤压作用，碰撞到主料注入管1的主料切片001(色母粒切片002)，又会发生转向碰撞到周围的主料切片001(和/或色母粒切片002)。在切片混合空间内，主料切片001和色母粒切片002能够获得某些特定的程度的混合。对不同的色母粒注入口21与混合注入口11在竖直方向的高度差h来测试，测试根据结果得出，当h为5～8cm，混合注入口11处的主料切片001和色母粒切片002的混合均匀度的相对标准偏差rsd≤5.0％，表明主料切片001和色母粒切片002在纺前染色用色母粒注入结构中得到了初步混合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
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