[发明专利]缫丝用氧化锆集绪器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种缫丝用集绪器及其制备方法，特别涉及一种由氧化锆陶瓷材料制备成的缫丝用集绪器。 

背景技术

微孔集绪器是缫丝机上的重要部件，起着集束茧丝、固定鞘位、减少水分、阻挡颣节、增强抱合、提高拉伸力等作用。微孔集绪器在缫丝过程中对丝的质量有非常大的影响。目前国内生产中使用的微孔集绪器为普通陶瓷材质，采用落后的可塑法生产工艺，加工粗糙，产品收缩大，变形严重；采用钢针扎孔的方式制孔，手工操作，孔的圆整度很差；材料耐磨性差，磨损后的集绪器微孔增大并失去圆整，不但难以去除丝条上的颣节，还会造成丝的损伤。 

本发明通过配制高强耐磨高韧性复合氧化锆陶瓷材质，采用注射成型先进陶瓷制备工艺方法，结合旋转超声制孔新技术，并在素坯体上预先成孔。解决了高强高韧性耐磨陶瓷制备技术和陶瓷低成本超微孔加工这一共性技术难点，为现代高精密陶瓷的研究和生产提供新的技术支撑。也为我国整个纺织业的技术和质量的提升带来新的活力，具有十分重要的经济和社会意义。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种强度高、耐磨性好，能有效提高生丝质量的缫丝用集绪器及其制备方法。 

实现本发明目的所采用的技术方案是：一种缫丝用集绪器，采用氧化锆陶瓷材料制备，其上开有直径为0.16～0.30mm的微孔；氧化锆陶瓷的平均粒径为0.3～3μm；按质量百分比氧化锆的组分为： 

ZrO₂     80～95 

Y₂O₃     0.5～4 

Al₂O₃    4.5～19.5。 

上述技术方案中，所述的Al₂O₃的平均粒径为0.2～2μm。 

上述缫丝用集绪器的制备方法是，按质量比80～95％的ZrO₂、0.5～4％的Y₂O₃和4.5～19.5％的Al₂O₃配制成原料，再加入按原料质量比为5～15％的有机粘结剂，混合均匀后采用注射成型工艺制备缫丝用集绪器素坯体；用超声波打孔机在素坯体上进行集绪器束丝微孔的打孔加工，孔的直径为0.16～0.30mm；将素坯体以平均60℃/h的升温速率加热到800℃，排除有机粘结剂，再升温至最终烧成温度1600℃；烧结后对集绪微孔用超声波打孔机进行通孔加工，得到缫丝用氧化锆陶瓷材料集绪器。 

本发明在超声波打孔机打孔加工时，使用的金刚石磨料粒度为W12。 

本发明所述的有机粘结剂为聚苯乙烯、酞酸二乙酯及硬脂酸。 

与现有技术相比，本发明所述的缫丝用集绪器具有以下明显的优点和效果： 

1、由于采用了氧化锆陶瓷材料，其耐磨性比现有普通陶瓷集绪器提高10倍以上，延长了该装置的使用时间，降低了生产成本。 

2、采用超声波打孔技术，孔的圆整度明显提高，微孔自润滑性好，缫丝的束丝过程有效降低了对丝的损伤，经试用生丝的质量提高了一个等级。 

3、采用打孔、通孔分步加工的工艺，有效解决了陶瓷制备技术难题，实现了陶瓷微孔加工的低成本化。 

具体实施方式

实施例： 

原料配制：参见表1，它是本实施例提供的制备缫丝用集绪器氧化锆陶瓷材料的组分配比原料。按表1的组分配比(质量比)，再加入原料质量比为5～15％的有机粘结剂，如聚苯乙烯、酞酸二乙酯及硬脂酸等，混合均匀后配制成可塑料样品1、样品2和样品3。其中，Al₂O₃的平均粒径为0.2～2μm。 

表1 

成型：将配制好的可塑料样品1～3分别在注射成型机上进行注射成型，制 备缫丝用集绪器素坯体，利用超声波打孔机在工夹具上对素坯体进行打孔加工，调整打孔机的电流为50～30毫安，载物台保持缓慢匀速上升，使用的金刚石磨料粒度为W12，预制成直径为0.16～0.30mm的集绪器微孔。 

排胶和烧结：将样品素坯体以平均60℃/h的升温速率加热到800℃，排除有机粘结剂，再升温至最终烧成温度1600℃，保温1h。烧结后，采用超声波打孔机对预制成的集绪器束丝微孔进行通孔处理，得到强度高、耐磨性好，能有效提高生丝质量的缫丝用氧化锆集绪器。 

参见表2，它是普通集绪器与本实施例提供的缫丝用氧化锆集绪器样品1～3的性能参数对比。