專利名稱：：用于合成纖維的熔體紡絲方法、用于樹脂熔體的成形裝置以及過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的用于合成纖維熔體紡絲的方法和設(shè)備，用該方法和設(shè)備防止了熔體紡絲的聚合物熔體的熱劣化和形成雜質(zhì)；本發(fā)明還涉及一種用于合成纖維熔體紡絲的改進(jìn)的過濾器。具體地說，本發(fā)明涉及熔體紡絲裝置內(nèi)表面的改進(jìn)。諸如聚酰胺或聚酯的合成纖維被熔體紡絲，并且熔體紡絲得到的合成纖維因具有良好的機(jī)械和化學(xué)性能而被廣泛地用于服裝和工業(yè)材料的各個領(lǐng)域。用于紡絲聚合物熔體的設(shè)備通常由用于熔融聚合物的裝置、用于計量得到的聚合物熔體的裝置以及用于將如此計量的聚合物熔體噴出的噴絲組件構(gòu)成，該設(shè)備中的這些裝置通過管線互相連接。在這種類型的設(shè)備中，通過管線輸送到噴絲組件中的聚合物熔體在其中進(jìn)行分散，然后過濾并通過噴絲頭噴出。噴絲組件由分配器、過濾器、壓板、噴絲頭等各種元件構(gòu)成。例如通常使用的構(gòu)成熔體紡絲裝置的元件是用廉價的不銹鋼材料制成，這些不銹鋼材料具有均衡和良好的強(qiáng)度、耐腐蝕性和可加工性。作為過濾器，通常使用的是單獨(dú)使用或與金屬絲網(wǎng)過濾器結(jié)合使用的，諸如石英砂、玻璃珠、氧化鋁顆?；虿讳P鋼顆粒的顆粒狀過濾器。然而，最近優(yōu)選地是單獨(dú)使用用細(xì)金屬纖維的無紡布制成的板狀過濾器來替代顆粒狀過濾器。構(gòu)成板狀過濾器的金屬纖維通常由不銹鋼材料構(gòu)成。在用于目前得到廣泛使用的合成纖維的普通熔體紡絲設(shè)備中，紡絲裝置和其它多數(shù)元件(通過其被紡絲的聚合物熔體與這些裝置和元件接觸)的幾乎所有的壁面都用金屬制成，并且必然，所述金屬除有限的例外如密封材料外實(shí)際是不銹鋼。噴絲組件元件和過濾器所用的不銹鋼是具有上述各種優(yōu)點(diǎn)的性能均衡優(yōu)良的材料，它難以用任何其它材料替代。然而，正如在日本專利公開(JP-B)昭-53-29732中所報道的，與不銹鋼元件接觸的物質(zhì)通常被催化分解和劣化。JB-B昭53-29732公開了熔體紡絲設(shè)備中不銹鋼元件對通過其進(jìn)行熔體紡絲的聚酯或聚酰胺66的聚合物熔體所起催化作用的詳細(xì)內(nèi)容，即對聚合物熔體所進(jìn)行的分解和劣化。通過分解和劣化聚合物熔體形成的凝膠會帶來各種問題，例如在紡絲和拉伸步驟中的斷紗或起毛。對于在工業(yè)材料中使用的聚酰胺纖維，向要被紡絲的聚合物熔體中添加銅鹽和/或各種抗氧劑，添加它們的目的是用于提高纖維的耐熱性。雖然在提高聚酰胺纖維的耐熱性方面是有效的，但是添加到聚酰胺熔體中的銅鹽是有問題的，因?yàn)榧徑z熔體所經(jīng)受的高溫加熱過程會使所添加的銅鹽形成不溶于聚酰胺熔體的銅化合物和金屬銅。這樣形成的銅化合物和金屬銅沉淀并沉積在紡絲設(shè)備流動通道的壁表面，由此阻塞通道；或沉淀并沉積在過濾器上，由此增加了在過濾過程中通過哪兒的壓力損失并縮短了噴絲組件的交換周期；或它們滲透到紡絲纖維中，由此引起各種問題，例如在紡絲和拉伸步驟中的斷紗或起毛，并且甚至降低了后處理步驟(例如在紡絲和拉伸步驟后，對紡絲后纖維的整經(jīng)、加捻和浸漬)中的加工穩(wěn)定性。正如在日本專利申請公開(JP-A)平-1-207417中所報道的，已經(jīng)知道，當(dāng)含有作為穩(wěn)定劑的銅鹽的聚酰胺熔體與紡絲裝置中鐵制的金屬元件接觸，例如與不銹鋼元件接觸時，由于銅離子與元件中的鐵成分之間的電化學(xué)反應(yīng)，加速了不溶性銅化合物的形成。由于這個原因，在形成與被紡絲的聚合物熔體接觸的熔體紡絲設(shè)備的壁時，使用不銹鋼材料是不利的。通過聚合物熔體與紡絲裝置中不銹鋼或類似金屬元件之間的接觸所產(chǎn)生的問題會在聚合物熔體通道的整個區(qū)域中發(fā)生，但它們明顯地是在過濾器周圍發(fā)生，尤其是在與聚合物熔體接觸面積大的由不銹鋼纖維制成的板狀過濾器周圍發(fā)生，正如在JP-B-昭-53-29732、JP-A-平-7-268715和平-7-268716中所報道的。為了在熔體紡絲中避免上述問題，JP-B-昭-53-29732中提出在與聚合物熔體接觸面積大的過濾器部分使用高鉻合金這樣一種方法。同樣，JP-A-平-1-207417中記載了當(dāng)聚酰胺熔體被紡絲時，高鉻合金對于阻止銅化合物從聚酰胺中沉淀是有效的，該聚酰胺含有作為抗氧劑的銅。然而，高鉻合金價格貴并且加工性差，非常難以將它制成合金纖維無紡布的板狀過濾器，以很好地用于聚合物熔體的熔體紡絲。即使可以將鉻鍍在元件表面，由此使其表面的鉻密度增加，但鍍覆方法不適合于形狀復(fù)雜的元件。除表面用鉻改性外，JP-A-平-6-101119公開了使用SiO2、Al2O3、TiC或類似物作為元件的表面材料，以使其與被熔體紡絲的瀝青熔體接觸。然而，瀝青是一種本身含有大量多種雜質(zhì)的低分子量的聚合物，正如與其比較的那樣，具有高聚合度的聚合物例如聚酯和尼龍具有較低的雜質(zhì)含量和更好的穩(wěn)定性。JP-A-平-6-101119中沒有提出任何關(guān)于在這種高分子量聚合物的熔體紡絲中所用表面材料的效果。JP-B-平-5-32485、平-5-32486和平-5-32487公開了一種熔體紡絲合成纖維的方法，在該方法中，合成纖維通過用氧化鋁顆粒、不銹鋼顆?；蚱漕愃莆镏瞥傻念w粒狀過濾器，或者合成纖維通過顆粒狀過濾器與板狀過濾器的結(jié)合，其中顆粒狀過濾器和任選地與顆粒狀過濾器結(jié)合的板狀過濾器都涂覆有改性聚硅氧烷膜。然而，除改性聚硅氧烷外，沒有記載任何其它成膜物質(zhì)，并且沒有公開任何關(guān)于熔體紡絲尼龍的技術(shù)，所述尼龍中含有作為抗氧劑的銅化合物，甚至沒有公開任何關(guān)于防止抗氧劑從被紡絲的尼龍中沉淀的技術(shù)。在這些專利公開中，僅僅討論了聚合物在顆粒狀過濾器表面的劣化，但其中沒有提出關(guān)于本發(fā)明所涉及的實(shí)質(zhì)效果，即防止在過濾器，尤其在金屬過濾器表面形成雜質(zhì)，由此防止過濾過程中通過過濾器的壓力損失的增加，以及提高過濾器的過濾能力的實(shí)質(zhì)效果。通過諸如普通不銹鋼元件的金屬元件與聚合物熔體之間的接觸所產(chǎn)生的上述問題通常尤其可以在聚合物熔體的熔體紡絲過程中看到，但不僅限于這種熔體紡絲操作的情況。所提及的問題對于所有用于從樹脂熔體形成物品的成形技術(shù)而言是共有的，這些成形技術(shù)是例如用于從樹脂熔體形成膜的技術(shù)、用于從樹脂熔體形成模壓成形物品的技術(shù)、甚至用于從樹脂熔體形成小片的技術(shù)。正如本文前面所述，不銹鋼材料具有強(qiáng)度高、加工性好和成本低的優(yōu)點(diǎn)，但具有促進(jìn)與其接觸的聚合物劣化的缺點(diǎn)。因此，理想的是除不銹鋼材料外，不使用任何特殊和昂貴的材料，以構(gòu)成用于成形聚合物熔體的裝置。特別地，理想的是使用廉價的對聚合物熔體沒有任何不良影響的熔體紡絲裝置對聚合物熔體進(jìn)行熔體紡絲。本發(fā)明提供一種改進(jìn)的用于生產(chǎn)合成纖維的熔體紡絲方法，一種改進(jìn)的用于樹脂熔體的成形裝置，以及一種在該方法和設(shè)備中所使用的改進(jìn)的過濾器。用于本發(fā)明的熔體紡絲合成纖維的方法包括使用一種紡絲裝置，該裝置與熔體聚合物接觸的部分涂覆有Si、Ti、Zr、Al、W、B、Ta和Ge的任何一種的氧化物、氮化物或碳化物膜，或涂覆有耐熱樹脂膜。優(yōu)選地，該膜是選自SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、SiC、TiN、TiCN和TiC的至少一種化合物，或該膜是聚硅氧烷化合物或聚酰胺化合物。至少在紡絲裝置噴絲組件的內(nèi)壁和/或過濾器上形成膜。優(yōu)選地，過濾器是基本上由金屬纖維制成的板狀過濾器，并且在30mmH2O的壓差下，板狀過濾器的空氣透過度為0.5至10升/cm2/min。金屬纖維板狀過濾器優(yōu)選的是由燒結(jié)的金屬纖維無紡布和金屬絲網(wǎng)過濾器構(gòu)成的疊層板。更優(yōu)選地，該疊層板包括多層燒結(jié)的金屬纖維無紡布層，其中金屬纖維的纖維直徑和/或孔隙度互不相同。在含有這樣一組燒結(jié)的金屬纖維無紡布層的薄板中，構(gòu)成燒結(jié)的金屬纖維無紡布層的纖維其平均直徑優(yōu)選地為5至30μm，該無紡布層具有最小纖維直徑。同樣優(yōu)選地，板狀過濾器的厚度為0.2至4mm，單位重量為400至9000g/m2，并且板狀過濾器以平板、葉狀盤、圓柱體或皺折的圓柱體的形式被使用。適合于本發(fā)明的聚合物優(yōu)選地是熱塑性聚酰胺和/或熱塑性聚酯。特別優(yōu)選地，本發(fā)明適合于含有作為穩(wěn)定劑的銅化合物的熱塑性聚酰胺。本發(fā)明包括用于樹脂熔體的成形裝置以及上面提到的過濾器，它們可方便地用于熔體紡絲方法中。為了用上面提到的膜在樹脂熔體成形裝置和過濾器的指定面積上進(jìn)行涂覆，優(yōu)選地使用浸涂或濕涂法。對本發(fā)明使用的合成樹脂成纖聚合物沒有具體規(guī)定。本發(fā)明適合于各種合成樹脂成纖聚合物的熔體紡絲，這些聚合物包括例如脂族聚酰胺型聚合物如尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍4、尼龍11、尼龍12、尼龍610、尼龍612等；芳族聚酰胺型聚合物如基于亞二甲苯基二胺的聚酰胺等；聚酯型聚合物如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、液體結(jié)晶聚酯；以及其它熱塑性合成聚合物和共聚物如典型的基于聚苯硫醚的聚合物和共聚物、基于聚烯烴的聚合物和共聚物以及基于聚亞烷基的聚合物和共聚物；和它們的摻合物。特別地，本發(fā)明方便地適合于高溫時易于降解的諸如聚酰胺和聚酯的聚合物的熔體紡絲。本發(fā)明使用的合成成纖聚合物可含有各種添加劑和顏料以提高聚合物的耐熱性、耐候性和阻燃性，并控制聚合物的顏色。本發(fā)明在防止添加到聚酰胺中的銅化合物形成不溶性雜質(zhì)方面是尤其有效的。銅化合物包括例如無機(jī)銅鹽如碘化銅、溴化銅、氯化銅等；有機(jī)銅鹽如乙酸銅、硬脂酸銅、間苯二甲酸銅等；無機(jī)或有機(jī)銅鹽與有機(jī)化合物如2-巰基苯并咪唑等的銅絡(luò)合物；以及它們的混合物。它們可以是一價銅鹽或者是二價銅鹽。含有這些銅鹽中的任何一種的聚酰胺纖維可另外含有穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑包括例如堿金屬鹵化物如碘化鉀、溴化鉀等；堿土金屬鹵化物如碘化鎂、碘化鋅等；鹵代芳烴如四碘代苯、五碘代苯、四溴代苯、四碘代對苯二甲酸等；季鹵化銨如碘化四乙基銨等。穩(wěn)定劑另外包括銅鹽與鹵素形成的配鹽。在直接與聚合物熔體接觸的紡絲裝置部件上形成的膜必須由這樣的物質(zhì)制得，即該物質(zhì)在250至320℃的溫度范圍內(nèi)是電化學(xué)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的，所述溫度范圍是合成成纖聚合物通常被熔體紡絲的溫度范圍。在本發(fā)明中，所述膜由Si、Ti、Zr、Al、W、B、Ta和Ge的任何一種的氧化物、氮化物或碳化物制得，或從耐熱性樹脂制得。提出將SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、SiC、TiN、TiCN和TiC作為氧化物、氮化物和碳化物的優(yōu)選實(shí)例。提出將聚硅氧烷和聚酰亞胺作為耐熱性樹脂的優(yōu)選實(shí)例。它們中的一種或多種或單獨(dú)使用或結(jié)合使用以形成膜。所述膜可以具有均勻結(jié)構(gòu)，或者是由多層在其厚度方向各自具有不同組成的各層構(gòu)成。作為聚硅氧烷，優(yōu)選的是在大約100至300℃的加熱條件下，或用改性催化劑能夠容易形成固化膜的那些。具體實(shí)例是甲基氫聚硅氧烷、醇改性的聚硅氧烷、環(huán)氧改性的聚硅氧烷、氨基改性的聚硅氧烷等。聚酰亞胺膜可通過將聚酰胺酸溶液涂覆到底材上并使其干燥而形成。構(gòu)成聚酰胺酸的二元胺成分包括例如對苯二胺、4，4′-二氨基二苯基醚等；以及構(gòu)成聚酰胺酸的酸的二酐成分包括例如1，2，4，5-苯四酸二酐、3，3′，4，4′-二苯基四羧酸二酐、3，3′，4，4′-二苯甲酮四羧酸二酐等。為在與聚合物接觸的紡絲裝置的指定區(qū)域形成膜，可以使用浸涂法或濕涂法，在這兩種方法中，將紡絲裝置部件浸入到含有成膜物質(zhì)的液體中，或者將含有成膜物質(zhì)的液體涂覆到紡絲裝置部件上，并將其干燥。除此之外，還可以使用真空蒸發(fā)沉積法或CVD法的任何一種。優(yōu)選的是浸涂法或濕涂法，因?yàn)樗鼜V泛適用于紡絲裝置的各種部件和各種過濾器，而不論它們的形狀如何，并且因?yàn)樗牟僮骱唵?、成本低。從適合于浸涂或濕涂的觀點(diǎn)看，成膜物質(zhì)優(yōu)選的是SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、或聚硅氧烷中的任何一種。作為它們的溶液可形成指定的膜的成膜物質(zhì)，例如可使用羥基化的聚硅氧烷或部分羥基用烷基或其類似物改性的改性羥基化的聚硅氧烷，以形成SiO2膜。形成TiO2、ZrO2或Al2O3膜的成膜物質(zhì)包括例如與Ti、Zr或Al的金屬醇化物如鈦酸四丁基酯、鈦酸四異丁基酯、丁醇鋯、正丙醇鋯等，以及它們的低聚物；和金屬螯合物如四乙酰丙酮化鈦、乙基乙酰乙酸鈦、亞辛基甘醇酸鈦、乳酸鈦、三乙醇胺化鈦、乙酰丙酮化鋯、丁氧基乙酰丙酮化鋯、乙酸氧鋯、乙酰丙酮化鋁等，和它們的低聚物。在浸涂法或濕涂法中，可以使用這些物質(zhì)中的任何一種的溶液。上面提到的各種聚硅氧烷也可容易地形成在浸涂法或濕涂法中可以使用的溶液。在上面提及的這些成膜物質(zhì)中，尤其優(yōu)選的是SiO2和聚硅氧烷，因?yàn)樗鼈內(nèi)菀仔纬删鶆虻哪?。在浸涂法和濕涂法中能夠形成膜的成膜無機(jī)物和聚硅氧烷當(dāng)已經(jīng)被涂覆在底材上，并在底材上被加熱或與改性催化劑反應(yīng)后，被交聯(lián)和固化。在膜被加熱固化的場合，涂覆有膜的部件當(dāng)涂膜被加熱和固化后，可被組裝成紡絲裝置，或者作為一種選擇，當(dāng)涂膜干燥后，此時涂膜僅未被固化，將被涂部件組裝成紡絲裝置，然后在開始用該裝置紡絲之前對該裝置預(yù)熱的同時進(jìn)行交聯(lián)和固化。在通過浸涂或濕涂將SiO2或聚硅氧烷用作成膜物質(zhì)以形成指定膜的場合，如果需要，可將甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷或其類似物添加到其中，由此控制所形成膜的交聯(lián)密度。關(guān)于所述膜的特性，通常具有較高交聯(lián)密度的涂膜將具有較高的耐熱性和較高的機(jī)械強(qiáng)度，而具有較低交聯(lián)密度的涂膜將更柔韌，并對底材具有較高的附著力。當(dāng)使用后的紡絲裝置被拆卸成部件并進(jìn)行清洗時，每次可進(jìn)行成膜處理。然而，當(dāng)所用紡絲裝置被拆卸并清洗后，部件上的涂膜仍保持穩(wěn)定的場合，部件可照樣直接和重復(fù)再使用。在這種情況下，在拆卸并清洗該裝置時，不必每次進(jìn)行成膜處理。涂覆有膜的紡絲裝置和過濾器的部件可按照處理普通部件相同方式進(jìn)行處理。由此，在用于熔體紡絲之前，它們可用任何普通方式組裝成紡絲裝置并進(jìn)行預(yù)熱。視被用其處理的部件的不同，以及視被用其處理的過濾器的形狀的不同，同一種成膜物質(zhì)可用于涂覆紡絲裝置的不同部件，但不同的成膜物質(zhì)可用于形成具有不同厚度的膜。涂膜的厚度沒有特別規(guī)定，但優(yōu)選地為0.005到20μm，更優(yōu)選地為0.01到10μm。厚度小于0.005μm的較薄的膜是不適宜的，因?yàn)檫@樣的膜難以形成，并且它們不能充分和完全地將不銹鋼金屬底材或其類似物與聚合物熔體隔開。另一方面，厚度大于20μm的較厚的膜也是不適宜的，因?yàn)檫@樣的膜由于金屬底材與膜之間熱膨脹系數(shù)的不同通常會開裂或剝離。本文涉及的紡絲裝置是指一系列的裝置系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，以碎片形式喂入其中的聚合物被熔融、計量、過濾，并以聚合物熔體的紗線形式噴出。具體地說，該裝置裝有螺旋型或壓熔型熔融裝置、計量泵、噴絲組件、過濾器和連接它們的管線。在噴絲組件中，通過管線喂入其中的聚合物熔體被分散，不是必須地被過濾，然后通過噴絲頭均勻噴出。噴絲組件由分散器、噴絲頭、壓板和容器各種元件構(gòu)成。當(dāng)與有諸如金屬絲網(wǎng)或金屬的粗無紡布的板狀過濾元件結(jié)合使用時，過濾器由諸如砂、玻璃珠或其類似物的過濾顆粒構(gòu)成。然而優(yōu)選地，可以單獨(dú)使用帶有作為過濾層的薄金屬纖維無紡布元件的板狀過濾器。在該系統(tǒng)的紡絲裝置中，聚合物熔體可以在噴絲組件(所述噴絲組件通過將過濾器放在壓板上和/或放在噴絲頭上而構(gòu)成，由此使噴絲組件中除了其它噴絲元件外，還帶有過濾元件)的任何地方過濾，或者在熔融裝置之后、噴絲組件之前的通道區(qū)域過濾，或者甚至在噴絲組件和通道區(qū)域兩處過濾。用本發(fā)明的膜涂覆的部件包括與通過紡絲裝置的聚合物熔體接觸的任何一個以及每一個表面。例如，對于螺旋型熔體擠出紡絲裝置，應(yīng)當(dāng)用該膜涂覆所有構(gòu)成該裝置的螺桿、料桶、計量泵、管線、噴絲組件元件以及過濾器。理想的是上面提及的所有部件都涂覆有該膜。然而，盡管僅僅是噴絲組件元件(所述噴絲組件元件具有復(fù)雜的通道，并且聚合物熔體以低速通過該通道)的壁面涂覆有該膜；或者盡管僅僅是過濾器元件(所述過濾器元件具有大的表面積，并且如果不溶性聚合物殘渣沉積在過濾器上，會引起過濾壓力損失增加，)涂覆有該膜，但這種涂覆在提高被紡絲纖維的可紡性和可拉伸性、以及甚至在提高最終獲得的纖維的質(zhì)量方面是非常有效的。在噴絲組件元件和過濾器元件的壁面都涂覆有該膜的場合，獲得了更好的結(jié)果。特別地，當(dāng)具有高的過濾精細(xì)度并由此常常引起過濾過程中壓力損失增加的板狀過濾器上涂覆有該膜時，用于防止過濾壓力損失增加的本發(fā)明涂膜的效果是尤其顯著的。參考作為板狀過濾器過濾精細(xì)度的一個參數(shù)的空氣透過度，本發(fā)明的涂膜有效地涂覆在這樣的板狀過濾器上，即板狀過濾器的空氣透過度在30mmH2O的壓差下，在0.5到10升/cm2/min如之間，更優(yōu)選地在0.7到7升/cm2/min之間，甚至更優(yōu)選地在1到5升/cm2/min之間?？諝馔高^度大于10升/cm2/min的板狀過濾器必然纖維與纖維之間的空隙大，由此，在構(gòu)成過濾器的金屬纖維周圍幾乎沒有沉淀形成，并且這些過濾器不會引起過濾壓力損失的增加。因此，盡管將本發(fā)明的涂膜涂覆到這種粗糙的板狀過濾器上，其效果也將很小。另一方面，甚至在過濾過程的初始階段，通過空氣透過度小于0.5升/cm2/min的板狀過濾器時，過濾壓力損失也很大，導(dǎo)致能夠通過過濾器的聚合物的量小。因此，這樣致密的板狀過濾器是不適宜的。從防止通過過濾器的聚合物可加工量的降低考慮，以及從確保過濾器指定的過濾能力考慮，當(dāng)根據(jù)JISB8356測量時，本發(fā)明涂膜有效涂覆的板狀過濾器的過濾精細(xì)度優(yōu)選地在3μm到50μm之間，更優(yōu)選地在5μm到30μm之間。為了提高過濾精細(xì)度并具有持久的使用壽命，本發(fā)明所涂覆的金屬纖維板狀過濾器優(yōu)選地由燒結(jié)的金屬纖維無紡布制成。燒結(jié)的金屬纖維無紡布可以是單層的，但優(yōu)選地是呈疊層板的形式，疊層板是通過將多層燒結(jié)的金屬無紡布層疊合形成的，其中每層金屬無紡布層具有不同的纖維尺寸和/或不同的空隙度。在燒結(jié)的金屬無紡布的一個表面或兩個表面，燒結(jié)的金屬纖維無紡布不是必須地可與金屬絲網(wǎng)過濾器疊合，金屬絲網(wǎng)過濾器用于預(yù)過濾或用于保護(hù)和增強(qiáng)該織物。為了顯著地體現(xiàn)其效果，本發(fā)明的涂膜被優(yōu)選地涂覆在本文以上所述的高過濾精細(xì)度的板狀過濾器上，為此，板狀過濾器優(yōu)選的是金屬纖維無紡布的過濾器。為了防止通過過濾器的可加工聚合物的量降低，并為了有效地獲得指定的本發(fā)明的過濾效果，考慮構(gòu)成該織物的金屬纖維的尺寸，優(yōu)選地，纖維的平均直徑在5μm到30μm之間，更優(yōu)選地在8μm到25μm之間，所述纖維的平均直徑或者指構(gòu)成單層無紡布板狀過濾器的纖維的平均直徑，或者指在疊層板過濾器中，由最小直徑的纖維構(gòu)成的該層其纖維的平均直徑，所述疊層板過濾器由多層金屬無紡布層構(gòu)成，每層具有不同的纖維尺寸。下述兩種過濾器由于構(gòu)成過濾器的金屬纖維周圍形成的沉淀少，必然導(dǎo)致過濾過程中壓力損失小，所述兩種過濾器一種是過濾精細(xì)度大于50μm的金屬纖維板狀過濾器，另一種是金屬纖維疊層板過濾器，在該疊層板過濾器中，具有最小纖維直徑的無紡布層的平均纖維直徑大于30μm。因此，盡管將本發(fā)明的涂膜涂覆在這些過濾器上，其功效也將不大。與此相反，甚至在過濾過程的初始階段，通過下述兩種過濾器的過濾壓力損失必然也很大，導(dǎo)致能夠通過過濾器的聚合物的量小，所述兩種過濾器一種是過濾精細(xì)度小于3μm的板狀過濾器，另一種是金屬纖維疊層板過濾器，在該疊層板過濾器中，具有最小纖維直徑的該層的平均纖維直徑小于5μm，因此，這樣的過濾器是不適宜的。為了防止織物因阻塞而導(dǎo)致通過過濾器的過濾壓力損失增加，并且為防止抗壓強(qiáng)度降低，從而使過濾器因施于其上的過濾壓力而變形，考慮本發(fā)明的涂膜可有效涂覆的板狀過濾器所用金屬無紡布的孔隙度，理想的是所述孔隙度在60到90％之間，更優(yōu)選地在70到85％之間?？紫抖刃∮?0％的金屬無紡布易于阻塞，導(dǎo)致過濾壓力損失增加；而孔隙度大于90％的金屬無紡布在使用時的壓力下易于變形，因?yàn)闊o紡布的抗壓強(qiáng)度低。因此，孔隙度超過規(guī)定范圍的金屬無紡布是不適宜的。視本發(fā)明的目的可適當(dāng)確定板狀過濾器的厚度和單位重量。然而，為了在防止制造成本增加(所增加的成本對過濾能力的提高并無益處)的同時確保板狀過濾器的高過濾精細(xì)度和長使用壽命，優(yōu)選的是板狀過濾器的厚度在0.2到4mm之間，更優(yōu)選地在0.4到3mm之間，并且過濾器的單位重量在400到9000g/m2之間，更優(yōu)選地在500到6000g/m2之間。根據(jù)本發(fā)明的方法和該方法使用的紡絲裝置，防止因聚合物熔體與裝置中的金屬部件接觸而產(chǎn)生的不溶性雜質(zhì)和凝膠的形成，和防止通過該裝置的聚合物熔體不被劣化，從而導(dǎo)致防止通過裝置中過濾器的過濾壓力損失的增加，并且甚至防止紡絲操作中斷紗的問題是可能的。結(jié)果是，裝置中所用噴絲組件的交換周期得以延長，并且可穩(wěn)定和廉價地生產(chǎn)高質(zhì)量的纖維產(chǎn)品。本發(fā)明的熔體紡絲方法適合于生產(chǎn)上述合成纖維中的多絲、單絲、穩(wěn)定、紡粘型無紡布等。正如本文以上所述，表面涂覆有本發(fā)明涂膜的裝置和過濾器并不限于用于合成纖維熔體紡絲，也可有效地用于成形樹脂或聚合物熔體的設(shè)備中，例如合成纖維熔體紡絲所用的樹脂或聚合物熔體在所述設(shè)備中被形成膜、成形物品或甚至形成小片。實(shí)施例現(xiàn)在，本發(fā)明參考以下實(shí)施例進(jìn)行具體描述。下面闡述本文所參考的物質(zhì)特性的測量方法。(1)在硫酸中的相對粘度(聚酰胺)將2.5g樣品溶解在25cc98％的硫酸中，在25℃的溫度下，用Ostwald粘度儀測量所得溶液的粘度。(2)特性粘度(聚酯)將8g樣品溶解在100ml的鄰氯代苯酚中，在25℃的溫度下，用Ostwald粘度儀測量所得溶液的粘度(η)。根據(jù)以下公式計算樣品的特性粘度(IV)IV＝0.0242η+0.2634(3)過濾壓力損失用薄膜式壓力計測量噴絲組件上游側(cè)的壓力以及計量泵第二側(cè)的壓力。(4)斷紗Keyence′sGA245型沖擊傳感器放置在最后輥軸(第五輥軸)的絲條上，同時與該輥軸的表面相距1cm。如果纖維在該輥軸附近運(yùn)行時被切斷就會打擊傳感器。記錄打擊的次數(shù)。用甲苯稀釋含酚聚硅氧烷樹脂(SH840，由Toray-DowCorningSiliconeCo.制造)以得到0.3％的固含量。在所得樹脂溶液中，將主要由板狀、不銹鋼無紡布構(gòu)成的、直徑為150mm的板狀過濾器浸漬30秒，然后在空氣中干燥，再在180℃的烘箱中固化30分鐘。這樣，該板狀過濾器便涂覆了硅氧烷樹脂。涂覆處理之前和之后板狀過濾器的構(gòu)成和其性能列于表1中。使用這樣制得的板狀過濾器，熔體紡絲不含調(diào)色用無機(jī)顆粒且IV＝1.20的聚對苯二甲酸乙二醇酯。通過過濾器的聚合物的量是720kg/天。測量熔體紡絲剛開始時、以及紡絲開始7天、14天后的過濾壓力損失，并列于表2中。在使用了涂覆有樹脂的過濾器的場合，通過過濾器的過濾壓力損失的增加小，而且穩(wěn)定紡絲繼續(xù)的時間長。使用與實(shí)施例1相同的裝置和條件，所不同的是板狀過濾器沒有涂覆樹脂，熔體紡絲聚對苯二甲酸乙二醇酯。測量熔體紡絲剛開始時、以及紡絲開始7天后的過濾壓力損失，并列于表2中。在使用未涂覆的板狀過濾器的場合，通過過濾器的過濾壓力損失的增加大，而且連續(xù)紡絲7天或更長的時間是不可能的。用異丙醇稀釋甲基氫聚硅氧烷(SH1107，由Toray-DowCorningSiliconeCo.制造)以得到0.5％的固含量。在所得樹脂溶液中，將主要由板狀、不銹鋼無紡布構(gòu)成的、直徑為150mm的板狀過濾器浸漬30秒，然后在空氣中干燥，再在180℃的烘箱中固化30分鐘。這樣，該板狀過濾器便涂覆了硅氧烷樹脂。涂覆處理之前和之后板狀過濾器的構(gòu)成和其性能列于表1中。使用這樣制得的板狀過濾器熔體紡絲尼龍66，該尼龍66在硫酸中的相對粘度為3.6，并含有作為抗氧劑的0.03％的碘化銅和0.03％的碘化鉀，但不含調(diào)色用無機(jī)顆粒。通過過濾器的聚合物的量是500kg/天。測量熔體紡絲剛開始時、以及紡絲開始7天、14天后的過濾壓力損失，并列于表2中。在使用了涂覆有樹脂的過濾器的場合，通過過濾器的過濾壓力損失的增加小，而且穩(wěn)定紡絲繼續(xù)的時間長。用異丙醇稀釋羥基化的聚硅氧烷(CeramateC513，由ShokubaiKaseiKK制造)以得到0.15％的固含量。在所得溶液中，將與實(shí)施例2相同的主要由不銹鋼無紡布構(gòu)成的、直徑為150mm的板狀過濾器浸漬30秒，然后在空氣中干燥，再在180℃的烘箱中固化30分鐘。這樣，該板狀過濾器便涂覆了二氧化硅(SiO2)。涂覆處理之前和之后板狀過濾器的構(gòu)成和其性能列于表1中。使用這樣制得的板狀過濾器，熔體紡絲與實(shí)施例2相同的聚合物尼龍66。本實(shí)施例的紡絲流動速率與實(shí)施例2相同。測量熔體紡絲剛開始時、以及紡絲開始7天、14天后的過濾壓力損失，并列于表2中。在使用了涂覆有SiO2的板狀過濾器的場合，與實(shí)施例2一樣，通過過濾器的過濾壓力損失的增加小，而且穩(wěn)定紡絲繼續(xù)的時間長。使用與實(shí)施例2相同的裝置和條件，所不同的是板狀過濾器沒有涂覆樹脂，熔體紡絲尼龍66。測量熔體紡絲剛開始時、以及紡絲開始7天后的過濾壓力損失，并列于表2中。在使用未涂覆的板狀過濾器的場合，通過過濾器的過濾壓力損失的增加大，而且連續(xù)紡絲7天或更長的時間是不可能的。用異丙醇(IPA)稀釋與實(shí)施例3相同的SiO2成膜溶液(CeramateC513，由ShokubaiKaseiKK制造)以得到1.5％(重量)的固含量。除由不銹鋼無紡布制成的過濾器外，所有與聚合物熔體接觸的噴絲組件的元件(由不銹鋼制成)涂覆有所得溶液，并在室溫干燥。另一方面，將與實(shí)施例2相同的不銹鋼無紡布的板狀過濾器浸漬在上述相同的、但用IPA稀釋到固含量為0.5％(重量)SiO2成膜溶液中，然后室溫干燥。這樣制得涂覆了SiO2的噴絲組件元件和過濾器。將這些噴絲組件元件和過濾器裝配成噴絲組件，然后在預(yù)熱烘箱中在300℃加熱24小時，再裝配成紡絲設(shè)備。使用這樣構(gòu)成的紡絲設(shè)備，在表3所示的條件下熔體紡絲在硫酸中的相對粘度為3.8的尼龍6。表4列出初始過濾壓力損失、紡絲7天后的過濾壓力損失以及紡絲過程中的斷紗頻率。在使用涂覆有SiO2的噴絲組件元件和過濾器的場合，在連續(xù)紡絲過程中，通過過濾器的過濾壓力損失小，很少斷線的穩(wěn)定紡絲是可能的。重復(fù)與實(shí)施例4相同的紡絲過程，所不同的是使用未涂覆的不銹鋼無紡布過濾器。表4列出初始過濾壓力損失、紡絲7天后的過濾壓力損失以及紡絲過程中的斷紗頻率。在使用涂覆有SiO2的噴絲組件元件的場合，在連續(xù)紡絲過程中，通過過濾器的過濾壓力損失小，很少斷線的穩(wěn)定紡絲是可能的。此處使用與實(shí)施例4相同的噴絲組件元件和不銹鋼無紡布的過濾器，所不同的是該元件和過濾器不進(jìn)行表面涂覆處理。將這些未涂覆的噴絲組件元件和過濾器裝配成噴絲組件，然后在預(yù)熱烘箱中在300℃加熱24小時，再裝配成紡絲設(shè)備。使用這樣構(gòu)成的紡絲設(shè)備，在表3所示與實(shí)施例4相同的條件下熔體紡絲與實(shí)施例4相同的在硫酸中的相對粘度為3.8的尼龍6。表4列出初始過濾壓力損失、紡絲7天后的過濾壓力損失以及紡絲過程中的斷紗頻率。在使用未涂覆的噴絲組件元件和過濾器的場合，與使用同樣但涂覆過的噴絲組件元件和過濾器不同，通過過濾器的過濾壓力損失增加隨著紡絲時間的推移變大。另外，紡絲過程中未涂覆情況下的斷線頻率大于涂覆情況下的斷線頻率。用異丙醇(IPA)稀釋TiO2成膜溶液(AtolonNTi-500，由NipponSodaCo.制造)以得到3％(重量)的固含量。除過濾器外，所有與聚合物熔體接觸的噴絲組件元件(由不銹鋼制成)涂覆有所得溶液，并在室溫干燥。另一方面，將表1所示的不銹鋼無紡布的板狀過濾器浸漬在上述相同的、但用IPA稀釋到固含量為1％(重量)TiO2成膜溶液中，然后室溫干燥。這樣制得涂覆了TiO2的噴絲組件元件和過濾器。將這些噴絲組件元件和過濾器裝配成噴絲組件，然后在預(yù)熱烘箱中在300℃加熱24小時，再裝配成紡絲設(shè)備。使用這樣構(gòu)成的紡絲設(shè)備，在表3所示的條件下熔體紡絲特性粘度為1.2的聚對苯二甲酸乙二醇酯。表4列出初始過濾壓力損失、紡絲7天后的過濾壓力損失以及紡絲過程中的斷紗頻率。在使用涂覆有TiO2的噴絲組件元件和過濾器的場合，在連續(xù)紡絲過程中，通過過濾器的過濾壓力損失的增加小，并且很少斷線的穩(wěn)定紡絲是可能的。此處使用與實(shí)施例6相同的噴絲組件元件和不銹鋼無紡布的過濾器，所不同的是該元件和過濾器不進(jìn)行表面處理。將這些未涂覆過的噴絲組件元件和過濾器裝配成噴絲組件，然后在預(yù)熱烘箱中在300℃加熱24小時，再裝配成紡絲設(shè)備。使用這樣構(gòu)成的紡絲設(shè)備，在表3所示條件下熔體紡絲與實(shí)施例6相同的特性粘度為1.2的聚對苯二甲酸乙二醇酯。表4列出初始過濾壓力損失、紡絲7天后的過濾壓力損失以及紡絲過程中的斷紗頻率。在使用未涂覆的噴絲組件元件和過濾器的場合，與使用同樣但涂覆過的噴絲組件元件和過濾器不同，通過過濾器的過濾壓力損失增加隨著紡絲時間的推移變大。另外，紡絲過程中未涂覆情況下的斷線頻率大于涂覆情況下的斷線頻率。用異丙醇(IPA)稀釋SiO2成膜溶液(CeramateC513，由ShokubaiKaseiKK制造)以得到1.5％(重量)的固含量。除由不銹鋼無紡布制成的過濾器外，所有與聚合物熔體接觸的噴絲組件的元件(由不銹鋼制成)涂覆有所得溶液，并在室溫干燥。另一方面，將甲基氫聚硅氧烷(SH1107，由YorayDowCorningSiliconeCo.制造)稀釋成具有0.2％的固含量。在所得溶液中浸入表1所示不銹鋼無紡布的過濾器，然后室溫干燥，并在180℃固化30分鐘。將這樣涂覆過的噴絲組件元件和過濾器裝配成噴絲組件，然后在預(yù)熱烘箱中在300℃加熱24小時，再裝配成紡絲設(shè)備。使用這樣構(gòu)成的紡絲設(shè)備，在表3所示的條件下熔體紡絲尼龍6，該尼龍6在硫酸中的相對粘度為3.8，并含有作為穩(wěn)定劑的0.02％的乙酸銅、0.1％的碘化鉀和0.1％的溴化鉀。表4列出初始過濾壓力損失、紡絲7天后的過濾壓力損失以及紡絲過程中的斷紗頻率，所述斷紗頻率通過就放置在卷繞裝置之前、最末輥軸上的沖擊傳感器計數(shù)得到。在使用涂覆有SiO2的噴絲組件元件和涂覆有甲基氫聚硅氧烷的過濾器過濾器的場合，在連續(xù)紡絲過程中，通過過濾器的過濾壓力損失的增加小，很少斷線的穩(wěn)定紡絲是可能的。此處使用與實(shí)施例7相同的噴絲組件元件和不銹鋼無紡布的過濾器，所不同的是該元件和過濾器不進(jìn)行表面涂覆處理。將這些未涂覆過的噴絲組件元件和過濾器裝配成噴絲組件，然后在預(yù)熱烘箱中在300℃加熱24小時，再裝配成紡絲設(shè)備。使用這樣構(gòu)成的紡絲設(shè)備，在表3所示條件下熔體紡絲與實(shí)施例7相同的尼龍6，該尼龍6在硫酸中的相對粘度為3.8，并含有作為穩(wěn)定劑的0.02％的乙酸銅、0.1％的碘化鉀和0.1％的溴化鉀。表4列出初始過濾壓力損失、紡絲7天后的過濾壓力損失以及紡絲過程中的斷紗頻率，所述斷紗頻率通過就放置在卷繞裝置之前、最末輥軸上的沖擊傳感器計數(shù)得到。在使用未涂覆的噴絲組件元件和過濾器的場合，與使用同樣但涂覆過的噴絲組件元件和過濾器不同，通過過濾器的過濾壓力損失增加隨著紡絲時間的推移變大。另外，紡絲過程中未涂覆情況下的斷線頻率大于涂覆情況下的斷線頻率。表1</tables>表2</tables>表3</tables>表4</tables>權(quán)利要求1.一種用于熔體紡絲合成纖維的方法，其特征在于使用這樣一種紡絲裝置，該裝置中與熔體聚合物接觸的部分涂覆有Si、Ti、Zr、Al、W、B、Ta和Ge的任何一種的氧化物、氮化物或碳化物膜，或涂覆有耐熱樹脂膜。2.權(quán)利要求1的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述膜是選自SiO2、TiO2、ZrO2、A12O3、SiC、TiN、TiCN和TiC中的至少一種化合物。3.權(quán)利要求1的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述耐熱樹脂膜是聚硅氧烷化合物或聚酰亞胺化合物。4.權(quán)利要求1的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中至少在紡絲裝置的噴絲組件的內(nèi)壁上和/或過濾器形成所述膜。5.權(quán)利要求4的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述的過濾器是主要由金屬纖維制成的板狀過濾器，并在30mmH2O壓差下的空氣透過度為0.5至10升/cm2/min。6.權(quán)利要求5的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述金屬纖維板狀過濾器是由燒結(jié)的金屬纖維無紡布與金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的疊層板。7.權(quán)利要求6的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述疊層板包括多層燒結(jié)的金屬纖維無紡布層，每層各自具有不同的纖維直徑和/或孔隙度。8.權(quán)利要求6或7的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中在含有多層燒結(jié)的、金屬纖維無紡布層的疊層板中，構(gòu)成燒結(jié)的無紡布的纖維其平均直徑為5到30μm，所述燒結(jié)的無紡布是由具有最小纖維直徑的金屬纖維制成的。9.權(quán)利要求5的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述板狀過濾器的厚度為0.2到4mm，單位重量為400到9000g/m2。10.權(quán)利要求5的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述板狀過濾器以平板、葉狀盤、圓柱體或皺折的圓柱體的形式被使用。11.權(quán)利要求1的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述聚合物是熱塑性聚酰胺和/或熱塑性聚酯。12.權(quán)利要求1的用于熔體紡絲合成纖維的方法，其中所述聚合物是含有作為穩(wěn)定劑的銅化合物的熱塑性聚酰胺。13.一種用于樹脂熔體的成形裝置，該裝置與熔體聚合物接觸的部分涂覆有Si、Ti、Zr、Al、W、B、Ta和Ge的任何一種的氧化物、氮化物或碳化物膜，或涂覆有耐熱樹脂膜。14.權(quán)利要求13的用于合成纖維樹脂熔體的成形裝置，所述膜通過浸涂或濕涂法形成。15.一種主要由金屬纖維制成、在30mmH2O壓差下的空氣透過度為0.5至10升/cm2/min的板狀過濾器，該過濾器涂覆有Si、Ti、Zr、Al、W、B、Ta和Ge的任何一種的氧化物、氮化物或碳化物膜，或涂覆有耐熱樹脂膜。16.權(quán)利要求15的板狀過濾器，所述膜通過浸涂或濕涂法形成。全文摘要一種用于熔體紡絲合成纖維的方法,其特征在于使用這樣一種紡絲裝置,該裝置與熔體聚合物接觸的部分涂覆有Si、Ti、Zr、Al、W、B、Ta和Ge的任何一種的氧化物、氮化物或碳化物膜,或涂覆有耐熱樹脂膜。文檔編號D01D1/00GK1198484SQ9810889公開日1998年11月11日申請日期1998年3月31日優(yōu)先權(quán)日1997年3月31日發(fā)明者奧村由治,高橋洋,松田克典,前田裕平申請人:東麗株式會社