專利名稱：熔融紡絲組件及用其生產(chǎn)合成纖維的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)合成纖維的熔融紡絲組件，和使用該組件生產(chǎn)合成纖維的方法。
背景技術(shù)：
用于生產(chǎn)合成纖維的傳統(tǒng)熔融紡絲組件包括下列一些零件。
組件包括一個在底表面和頂表面敞口的圓筒形組件殼體，和一個具有許多紡絲孔的紡絲板，一個具有許多聚合物流動孔的壓力板，一個金屬絲網(wǎng)過濾件，一個裝有過濾介質(zhì)的圓筒狀隔套，一個容納在隔套內(nèi)部的顆粒過濾床(通常稱為砂床)，以及一個組件蓋，該組件蓋，為熔融聚合物的進(jìn)入，在中心具有一個聚合物進(jìn)入孔，安上去后便封住組件殼體頂表面，上述部件就是以這種的自下而上順序分別被安裝在組件殼體內(nèi)，并且還在組件蓋的底表面與粒狀過濾介質(zhì)之間形成第一空間，和在紡絲板的頂表面與壓力板的底表面之間形成第二空間。
組件殼體，紡絲板，壓力板，裝有過濾介質(zhì)的隔套和組件蓋通常分別由金屬制成。
顆粒過濾床通常是一種含有不銹鋼顆粒，玻璃顆?；蚴㈩w粒的砂層。
作為用于生產(chǎn)合成纖維原材料的熔融聚合物從在組件蓋中心形成的聚合物輸入孔被引入到第一空間中，經(jīng)過顆粒過濾床(砂床)和金屬絲網(wǎng)過濾件，并進(jìn)一步經(jīng)過壓力板的聚合物流動孔，流入到第二空間中，并到達(dá)紡絲板的紡絲孔。
流入到紡絲孔內(nèi)的熔融聚合物流經(jīng)過這些紡絲孔并由這些紡絲孔紡出，從而形成多根絲。絲束被冷卻為一種由復(fù)絲構(gòu)成的紗線。紗線被卷繞到安裝在卷繞機(jī)上的筒管上。這樣，合成纖維便被生產(chǎn)出來了。
在某些情況下，該多根絲被分成幾組，比如說2至4組，而每一組多根絲形成一根紗線。在這樣情況下，由一個熔融紡絲組件，能生產(chǎn)出許多的、即2至4根紗線。
傳統(tǒng)的熔融紡絲組件具有下列一些問題。
經(jīng)過設(shè)置在組件蓋中心的聚合物進(jìn)入孔引入并流入到第一空間內(nèi)以及進(jìn)一步進(jìn)入到顆粒過濾床(砂床)的流動聚合物密集地分布在其中心區(qū)域并且不太可能達(dá)到周邊區(qū)域。這樣，由紡絲板的多個紡絲孔所獲得的多根絲在單絲直徑方面相互之間有所差異并產(chǎn)生細(xì)度不均勻問題。
此外，顆粒過濾床(砂床)具有通常約40％的空隙容積。這就意味著顆粒過濾床(砂床)約有40％的孔隙供聚合物流過。這種結(jié)構(gòu)延長了聚合物在顆粒過濾床(砂床)中的停留時間。其結(jié)果是，聚合物從組件蓋的聚合物進(jìn)入孔到從紡絲板的紡絲孔紡出所經(jīng)過的時間，即聚合物在組件中的停留時間變長。停留時間長的話，聚合物在停留期間會變質(zhì)。聚合物的變質(zhì)是在組件中局部地發(fā)生的，并且在聚合物變質(zhì)和變質(zhì)的聚合物移動到的地方，保留在組件中的聚合物會引起異常的停留。組件中異常停留也會產(chǎn)生長絲的細(xì)度不均勻。此外，如變質(zhì)的聚合物由紡絲孔被紡出，所獲得的長絲在沿縱向的性質(zhì)將變得不規(guī)則，并且長絲在到達(dá)卷繞機(jī)之前會出現(xiàn)斷頭。
另一方面，特公昭39-24309提出了下列用于熔融紡絲組件的概念。
紡絲組件具有一流量分配板，它備有許多流量分配孔并且具有凹形底表面。該結(jié)構(gòu)的意圖是用來使流量分配板的頂表面與底表面之間的流量分配孔的長度有所不同并造成到具有紡絲孔的紡絲板的均勻聚合物流動中。
然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，即使纖維使用這樣的紡絲組件生產(chǎn)，所獲得的纖維束在單絲之間具有比較大的細(xì)度差異。原因之一估計是在流量分配板的底表面與紡絲板的頂表面之間所形成的空間具有易引起聚合物異常停留的形式。
當(dāng)紗線由含有電荷控制劑的熔融聚酯生產(chǎn)時，傳統(tǒng)的熔融紡絲組件的上述問題會更加顯著。
發(fā)明的公開本發(fā)明的目的是通過提供一種能夠生產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良、纖度不勻較小、所含單絲纖度不勻較小的紗線的熔融紡絲組件，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明還涉及一種使用該組件生產(chǎn)合成纖維的方法。
涉及實現(xiàn)上述目的的熔融紡絲組件的本發(fā)明如下所述熔融紡絲組件，包括(a)在底表面和頂表面均敞開的圓筒形組件殼體，(b)具有許多紡絲孔的紡絲板，其安裝后封住組件殼體底表面敞口，(c)具有許多流量分配孔的流量分配板其位于紡絲板之上，(d)在中心具有聚合物進(jìn)入孔的組件蓋，其位于流量分配板之上，并且安裝后封住組件殼體頂表面敞口，(e)第一空間，在該第一空間中，組件蓋的底表面上的聚合物進(jìn)入孔的出口和流量分配板的頂表面上的流量分配孔的入口是敞開的，(f)第二空間，在該第二空間中，流量分配板的底表面上的流量分配孔的出口和紡絲板的頂表面上的紡絲孔的入口是敞開的，并且在該空間中，沿組件殼體中心軸方向的空間厚度在空間的整個范圍內(nèi)基本是均勻的，和(g)與流量分配孔的入口相比橫截面面積減小的一些節(jié)流段，其形成在各個相應(yīng)流量分配孔中的流量分配孔的入口與流量分配孔的出口之間的流量分配孔內(nèi)。
在本發(fā)明中，沒有使用通常所使用的顆粒過濾床(砂床)，而是在第一空間與第二空間之間設(shè)有具有許多流量分配孔的流量分配板，其中在第一空間中組件蓋的底表面上的聚合物進(jìn)入孔的入口和流量分配板的頂表面上的流量分配孔的入口均為敞開的，在其第二空間中，流量分配板的底表面上的流量分配孔的出口和紡絲板的頂表面上的紡絲孔的入口均為敞開的。此外，比流量分配孔的入口橫截面面積減小的節(jié)流段是形成在流量分配孔的入口與流量分配孔的出口之間的流量分配孔內(nèi)。因此，與由傳統(tǒng)組件而實現(xiàn)的分布比較，聚合物能夠在各個第一和第二空間中更均勻地分布。
下列的實施方案在本發(fā)明中是優(yōu)選的。
實施方案1在本發(fā)明中，流量分配板周邊區(qū)域上的流量分配孔的數(shù)量多于流量分配板中心區(qū)域的流量分配孔的數(shù)量。
實施方案2在本發(fā)明中，位于流量分配板周邊區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積小于位于流量分配板中心區(qū)處的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積，并且如果流量分配孔是處于周邊區(qū)域與中心區(qū)域之間的中間區(qū)域，那么位于中間區(qū)域上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積不小于位于周邊區(qū)域上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積，并不大于位于中心區(qū)域上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積。
該實施方案意指，如果許多流量分配孔的其中之一孔位于流量分配板的中心，而其它的流量分配孔則是設(shè)置在一條繞著中心的幾何線上，位于該一條幾何線上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積小于位于中心處的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積。
此外，該實施方案意指，當(dāng)繞著中心有許多條幾何線時，至于位于多條幾何線上的其它流量分配孔，位于描述在中心與最外幾何線之間的幾何線上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積等于位于中心處的流量分配孔的橫截面面積，或等于位于最外幾何線上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積，或小于位于中心處的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積并大于位于最外幾何線上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積。
此外，該實施方案意指，如果在中心處沒有流量分配孔，類似的關(guān)系適用于最內(nèi)部的幾何線，最外部的幾何線以及描述為居于他們之間的幾何線。
實施方案3在本發(fā)明中，位于流量分配板周邊區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的長度大于位于流量分配板中心區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的長度，并且如果流量分配孔還設(shè)置在周邊區(qū)域與中心區(qū)域之間的中間區(qū)域，那么位于中心區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的長度不大于位于周邊區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度且不小于位于中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度。
用這里的節(jié)流段長度代替上述實施方案2解釋說明中的節(jié)流段橫截面面積，便可理解本實施方案的意思。
實施方案4在本發(fā)明中，流量分配板的頂表面的形式是向上的錐形或角錐形，而組件蓋的底表面的形式則為對應(yīng)于流量分配板的圓錐或角錐形頂表面的錐形或角錐形，在2個圓錐形或角錐形表面之間形成第一空間。
實施方案5在本發(fā)明中，通過在第一或第二空間中提供整體過濾介質(zhì)，從而形成整體過濾板。
實施方案6在本發(fā)明中，第二空間的空間厚度約為1mm至60mm。第二空間的空間厚度在該范圍內(nèi)，則能較好地防止聚合物的異常停留和縮短停留時間。
實施方案7在本發(fā)明中，圓筒形組件殼體的內(nèi)周邊表面，流量分配板的外周邊表面和組件蓋的外周邊表面在橫截面方面各為圓形(在后面，這個組件稱為本發(fā)明的圓形組件)。
本發(fā)明的圓形組件可提供在下列較佳的實施方案中。
實施方案8在本發(fā)明的圓形組件中，流量分配孔是以這樣的形式設(shè)置的，即多個流量分配孔的中心是設(shè)置在所述的繞著流量分配板的頂表面中心的孔定位圓上，或設(shè)置在流量分配板的頂表面的中心處和在繞著所述的中心的孔定位圓上。
該實施方案的前半部分是指殼體中流體分配板的中心沒有流量分配孔的情況，其后半部分是指殼體中流體分配板的中心有流量分配孔的情況。
實施方案9在本發(fā)明的圓形組件中，描述了多同心孔定位圓，而不是所述的一個孔定位圓。
實施方案10在本發(fā)明的圓形組件中，設(shè)置在流量分配板周邊區(qū)域的所述孔定位圓上的流量分配孔的數(shù)量，多于設(shè)置在流量分配板中心區(qū)域內(nèi)所述孔定位圓上的流量分配孔的數(shù)量。
實施方案11在本發(fā)明的圓形組件中，設(shè)置在流量分配板的最外孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積小于設(shè)置在流量分配板最內(nèi)中心區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積，并且如果在最外孔定位圓與設(shè)置在最內(nèi)部中心區(qū)域的流量分配孔之間存在中間孔定位圓，設(shè)置在中間孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積不小于設(shè)置在最外孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段橫截面面積，并不大于設(shè)置在最內(nèi)中心區(qū)域內(nèi)的流量分配孔的節(jié)流段橫截面面積。
用孔定位圓代替實施方案2解釋說明中的幾何線，便可理解這個實施方案的意思。
實施方案12在本發(fā)明的圓形組件中，設(shè)置在流量分配板的最外孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度大于設(shè)置在流量分配板的最內(nèi)中心區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的長度，或如果在最外孔定位圓與設(shè)置在最內(nèi)中心區(qū)域的流量分配孔之間有中間孔定位圓，那么設(shè)置在中間孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度不大于設(shè)置在最外孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度，且不短于設(shè)置在最內(nèi)中心區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的長度。
用孔定位圓代替實施方案2解釋說明中的幾何線，便可理解這個實施方案的意思。
實施方案13在本發(fā)明的圓形組件中，流量分配板的頂表面的式樣為向上的錐形，而組件蓋的底表面的式樣為對應(yīng)于流量分配板的錐形頂表面的錐形，在兩錐形表面之間形成第一空間。
實施方案14在本發(fā)明的圓形組件中，由整體過濾介質(zhì)形成的整體過濾板被設(shè)置在第一或第二空間內(nèi)。
實施方案15在本發(fā)明的圓形組件中，第二空間的空間厚度約為1mm至約60mm。第二空間的空間厚度在這個范圍內(nèi)，可較好的防止聚合物異常的停留和聚合物停留時間的縮短。
為實現(xiàn)本發(fā)明目的的生產(chǎn)本發(fā)明合成纖維的方法是用于生產(chǎn)合成纖維的方法，其中使用上述本發(fā)明中所述的或任一最佳實施方案的熔融紡絲組件，方法包括的步驟為從組件蓋的聚合物進(jìn)入孔引入熔融的聚合物，從紡絲板的紡絲孔紡出絲束并冷卻絲束以形成紗線。
在該生產(chǎn)合成纖維的方法中，較佳的實施方案是熔融聚合物為一種含有電荷控制劑的聚酯。
由于具有電荷控制性的聚酯纖維在電阻方面低于普通的聚酯纖維，他們將不太可能帶上靜電，并且可用作服裝用纖維。
對于生產(chǎn)具有電荷控制性的聚酯纖維，通常制備這樣一種聚合物來供熔紡使用其中用于產(chǎn)生電荷控制性的電荷控制物質(zhì)(電荷控制劑)與聚酯共存。將聚合物提供到加熱的熔融紡絲組件內(nèi)，并且從安裝在組件底表面的紡絲板的大量紡絲孔中擠出，以形成絲束，并且由絲束生產(chǎn)具有電荷控制性的聚酯纖維。
然而，所使用的大部分電荷控制物質(zhì)在熱阻方面低于普通聚酯。因此，當(dāng)使用任何普通熔融紡絲組件紡制含有電荷控制劑的聚酯時，聚酯在組件中比普通聚酯更加熱降解，并且可能會難以生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)的電荷控制性纖維。為解決該問題，優(yōu)選使用本發(fā)明的熔融紡絲組件，因為其與傳統(tǒng)的組件相比可縮短聚合物在組件中的停留時間。
通常使用的電荷控制劑包括如下物質(zhì)環(huán)氧乙烷縮合產(chǎn)物，環(huán)氧丙烷縮合產(chǎn)物，聚亞烷基醚(聚烯化氧)如環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的縮合產(chǎn)物，通過讓氨基羧酸，內(nèi)酰胺，二胺，二羧酸或二羧酸酯與聚烯化氧反應(yīng)而獲得的聚醚酰胺類，聚醚酯類，聚醚酯酰胺嵌段共聚物類。
以聚合物重量為基準(zhǔn)計，任一所述的電荷控制劑通常的用量約為0.2wt％至約5wt％。
附圖的簡要說明

圖1為表示傳統(tǒng)的熔融紡絲組件的垂直剖面圖；圖2為表示本發(fā)明熔融紡絲組件的一實施例的垂直剖面圖；圖3為表示本發(fā)明熔融紡絲組件的另一實施例的垂直剖面圖；圖4為表示圖3的X-X箭頭剖面的一半的橫截面圖；圖5為表示本發(fā)明熔融紡絲組件的另一實施例的垂直剖面圖；圖6為表示本發(fā)明熔融紡絲組件的另一實施例的垂直剖面圖；圖7為表示在本發(fā)明熔融紡絲組件的流量分配板中形成的流量分配孔的7個實施例((a)～(g))的垂直剖面圖。
本發(fā)明的最佳實施方案首先，在下面更加具體地敘述傳統(tǒng)的熔融紡絲組件，并且隨后更詳細(xì)地敘述本發(fā)明熔融紡絲組件和合成纖維的生產(chǎn)方法。
圖1為表示傳統(tǒng)地用于熔融紡絲領(lǐng)域中的熔融紡絲組件的垂直剖面圖。在圖1中，組件1包括一個底表面和頂表面為敞口的圓筒形組件殼體2，和一個具有許多紡絲孔3的紡絲板4，一個具有許多聚合物流動孔5的壓力板6，一個金屬絲網(wǎng)過濾件7，一個裝有過濾介質(zhì)環(huán)狀隔套8，一個容納在隔套8內(nèi)的顆粒過濾床9(通常稱為砂床)，以及一個組件蓋11，在該組件蓋的中心具有一個引入熔融聚合物用的聚合物進(jìn)入孔10，并且安裝后封住組件殼體2的頂表面，以上部件以上述序順自下而上地安裝在組件外殼2中，并且在組件蓋11的底表面與粒狀過濾介質(zhì)9的頂表面之間形成第一空間12，和在紡絲板4的頂表面與壓力板6的底表面之間形成第二空間13。
在組件1中，組件殼體2，紡絲板4，壓力板6，裝有過濾介質(zhì)的隔套8和組件蓋11通常分別是由任何金屬制成的。
顆粒過濾床9通常是一種含有不銹鋼顆粒，玻璃顆?；蚴㈩w粒的砂層。
作為一種用于生產(chǎn)合成纖維的原料的熔融聚合物從在組件蓋11的中心形成的聚合物進(jìn)入孔10進(jìn)入到第一空間12內(nèi)，經(jīng)過顆粒過濾床(砂床)9和金屬絲網(wǎng)過濾件7，并進(jìn)一步經(jīng)過壓力板6的許多聚合物流動孔5，流入到第二空間13，并達(dá)到紡絲板4的許多紡絲孔3。
流入到紡絲孔3內(nèi)的熔融聚合物流經(jīng)這些紡絲孔3并由紡絲孔3紡出，形成絲束(未圖示)。該絲束被冷卻成紗線(未圖示)如一束復(fù)絲。紗線被卷繞到安裝在卷繞機(jī)(未圖示)上的筒管(未圖示)上。這樣，合成纖維便被生產(chǎn)出。
傳統(tǒng)的熔融紡絲組件具有如上所述的一些問題。
下面將描述為解決該問題的本發(fā)明的熔融紡絲組件的幾個實施方案。
圖2為表示本發(fā)明熔融紡絲組件的一實施例的垂直剖面圖。
圖2中所示的組件21包括一個底表面和頂表面為敞口的圓筒形組件殼22，一個具有許多紡絲孔23的紡絲板24，一個具有許多流量分配孔25的流量分配板26，和一個在中心處具有聚合物進(jìn)入孔27的組件蓋28，他們以上述順序自下而上地安裝在組件殼體22中。組件殼體22的底表面的敞口由紡絲板24封閉。組件殼體22的頂表面的敞口由組件蓋28封閉。
組件蓋28的底表面與流量分配板26的頂表面之間形成第一空間29，在該空間中，聚合物進(jìn)入孔27的出口和流量分配孔25的入口是敞開的。流量分配板26的底表面與紡絲板24的頂表面之間形成第二空間30，在該第二空間中，流量分配孔25的入口與紡絲孔23的入口是敞開的。
流量分配板26的頂表面為向上的錐形，而組件蓋28的底表面為對應(yīng)于流量分配板26頂表面的向上的錐形。在兩錐形表面之間的空間為第一空間29。在兩錐形表面之間形成的間隙的垂直高度在從聚合物進(jìn)入孔27的出口到第一空間29的邊緣的整個范圍內(nèi)幾乎是一致的。
第二空間30在垂直方向由在第二空間30中間部分處的具有許多聚合物流動孔31的耐壓板32分成上空間33和下空間34。在上空間33中，一個整體過濾板35放置在耐壓板32的頂表面上。
在這個組件21中，流量分配板26的許多流量分配孔25具有比孔的入口橫截面面積減少的節(jié)流段36，它們位于流量分配孔25的入口與出口之間的截面上。
圖7(a)為表示流量分配孔25之一的垂直剖面圖。每一流量分配孔25包括一個由入口向下形成的具有直徑為D的圓柱孔(上孔)25a，一個由出口向上形成的具有比直徑D小的直徑d的圓柱孔(下孔)25b，和一個連接上孔25a的底端和下孔25b的頂端的直徑從頂?shù)降字饾u減小的截錐形孔(連接孔)25c。與上孔25a相比，下孔25b形成一節(jié)流段36。從設(shè)置在流量分配板26的周邊區(qū)域直至中心的各個下孔25b所形成的相應(yīng)的流量分配孔25的節(jié)流段36，在直徑d和軸向長度L上均相等。
如果作用在紡絲板24頂表面上的壓力不是大得使紡絲板24變形，那么耐壓板32便不需要使用。在這種情況下，整體過濾板35就放在紡絲板24的頂表面上的第二空間30中。
當(dāng)使用壓力板時，第二空間的空間厚度意指所述的上空間的空間厚度。
較好的是，上空間的空間厚度為約1mm至約5mm。更好范圍為約2mm至約3mm。
較好的是，下空間的空間厚度為約1mm至約5mm，更好范圍為約2mm至約3mm。
在組件21中，受壓的熔融聚合物由組件蓋28的聚合物進(jìn)入孔27流入到第一空間29內(nèi)。所被輸送的聚合物填充于第一空間29。填充于第一空間29的聚合物流入到各個流量分配孔25的上孔25a內(nèi)，并經(jīng)過連接孔25c和下孔25b，流入到第二空間30的上空間33。
流入到第二空間30的上空間33的聚合物經(jīng)過整體過濾板35并進(jìn)一步通過耐壓板32的許多聚合物流動孔31而進(jìn)入到第二空間30的下空間34內(nèi)，以填充下空間34。填充于下空間34的聚合物由紡絲板24的各個紡絲孔23連續(xù)地擠壓為絲束。被擠壓成的絲束隨后被冷卻以形成紗線。
所獲得紗線的單絲的粗細(xì)度之間較為均勻。其理由是組件21在流量分配板26的流量分配孔25中有節(jié)流段36。如果細(xì)度的不均勻度仍然很大，那么可改變各流量分配孔25的上孔25a的直徑D與下孔25b的直徑d之間的關(guān)系，以減少細(xì)度不均勻度。
圖3為表示本發(fā)明熔融紡絲組件的另一實施例的垂直剖面圖。圖4為圖3的X-X箭頭剖面的一半的橫截面圖。
圖3和圖4中所示的組件41包括一個在底表面和頂表面均敞口的圓筒形組件殼體42，和具有紡絲孔43的紡絲板44，一個具有流量分配孔45的流量分配板46和在中心處具有聚合物進(jìn)入孔47的組件蓋48，它們以這種順序依次地從組件殼體42的底部裝到頂部。組件殼體42的底表面的敞口由紡絲板44封閉。組件殼體42的頂表面敞口由組件蓋48封閉。
組件蓋48的底表面與流量分配板46的頂表面之間形成第一空間49，在該空間中，聚合物進(jìn)入孔47的出口和流量分配孔45的入口是敞開的。流量分配板46的底表面與紡絲板44的頂表面之間形成第二空間50，在該空間中，流量分配孔45的出口和紡絲孔43的入口是敞開的。
流量分配板46的頂表面為向上的錐形，而組件蓋48的底表面對應(yīng)于流量分配板46的錐形頂表面，也為向上的錐形。在兩錐形表面之間的空間為第一空間49。在兩錐形表面之間所形成的間隙的垂直高度，從聚合物進(jìn)入孔47的出口到第一空間49的邊緣的整個范圍內(nèi)幾乎是均勻的。
第二空間50在垂直方向上由在第二空間50中間部位的具有聚合物流動孔51的耐壓板52分成上空間53和下空間54。在上空間53中，一個整體過濾板55放置在耐壓板52的頂表面上。
在這個組件41中，流量分配板46的流量分配孔45具有比孔的入口小的橫截面面積的節(jié)流段56，其位于入口與出口之間的截面上。
流量分配孔45具有與參照圖2和圖7(a)所解釋說明的流量分配孔25相同的形式。
至于圖2中所示的各個流量分配孔25與圖3中所示的各個流量分配孔45之間的差別，圖2所示的流量分配板26的相應(yīng)的流量分配孔25的節(jié)流段36(下孔25b)在流量分配板26的中心到邊緣整個范圍內(nèi)直徑d和軸向長度L方向彼此相等，而圖3所示的流量分配板46的相應(yīng)的流量分配孔45的節(jié)流段56(下孔)盡管在軸向長度L上彼此相等，但直徑d在流量分配板46中心到邊緣范圍內(nèi)逐漸變小。
如果作用在紡絲板44的頂表面上的壓力不大得足以使紡絲板44變形，那么耐壓板52不需要使用。在這種情況下，整體過濾板55在第二空間50中就放在紡絲板44的頂表面上。
在組件41中，受壓的熔融聚合物由組件蓋48的聚合物進(jìn)入孔47流入到第一空間49中。被輸送的聚合物填充于第一空間49。填充于第一空間49的聚合物流入到各個流量分配孔45的上孔25a內(nèi)，并經(jīng)過連接孔25c和下孔25b，流入到第二空間50的上空間53內(nèi)。
流入到第二空間50的上空間53內(nèi)的聚合物經(jīng)過整體過濾板55并進(jìn)一步通過壓力板52的許多聚合物流動孔51進(jìn)入到第二空間50的下空間54內(nèi)，以填充下空間54。填充于下空間54的聚合物由紡絲板44的各個紡絲孔43連續(xù)地擠壓為絲束，這些被擠出的絲束被冷卻并形成紗線。
所獲得的紗線的單絲比通過使用圖2所示的組件所獲長絲在細(xì)度均勻上更加均一。其原因是組件41在流量分配板46的流量分配孔45中具有節(jié)流段56，并且其節(jié)流段56的孔直徑d從流量分配板46的中心到邊緣逐漸變小。如果細(xì)度不均勻性仍較大，則可通過重新調(diào)整各流量分配孔25的上孔25a的直徑D與下孔25b的直徑d之間的關(guān)系，和各個下孔25b的直徑d從流量分配板46的中心到邊緣的區(qū)域間差異來降低。
下孔25b的直徑d按照滿足下列關(guān)系來選擇。設(shè)置在流量分配板46邊緣區(qū)域上的流量分配孔45的節(jié)流段56的橫截面面積要保持小于設(shè)置在流量分配板46的中心區(qū)域上的流量分配孔45的節(jié)流段56的橫截面面積，并且如果流量分配孔45還存在于邊緣區(qū)域與中心區(qū)域之間的中間區(qū)域，那么設(shè)置在中間區(qū)域的流量分配孔45的節(jié)流段56的橫截面面積要保持不小于設(shè)置在邊緣區(qū)域的流量分配孔45的節(jié)流段56的橫截面面積并且不大于設(shè)置在中心區(qū)域的流量分配孔45的節(jié)流段56的橫截面面積。
圖5為表示本發(fā)明熔融紡絲組件的另一實施例的垂直剖面圖。
圖5中所示的組件61包括一個在底表面和頂表面敞口的圓筒形組件殼體62，和一個具有紡絲孔63的紡絲板64，一個具有流量分配孔65的流量分配板66，和一個在中心處具有聚合物進(jìn)入孔67的組件蓋68，他們以這種順序依次地從組件殼體62的底部裝到頂部。組件殼體62的底表面上的敞口由紡絲板64封閉。組件殼體62的頂表面上的敞口由組件蓋68封閉。
組件蓋68的底表面與流量分配板66的頂表面之間形成第一空間69，在該空間中，聚合物輸入孔67的出口和流量分配孔65的入口是敞開的。流量分配板66的底表面與紡絲板64的頂表面之間形成第二空間70，在該空間中，流量分配孔65的出口和紡絲孔63的入口是敞開的。
流量分配板66的頂表面是平的。在流量分配板66的頂表面與組件蓋68的底表面之間的第一空間69中，設(shè)置一個散開板71。散開板71的上部表面為向上的錐形，而下部表面為向下錐形但是在中心部分則是向上的錐形的。散開板71具有一個由錐形頂表面的頂部到底表面中心部分處錐形形狀的頂部形成的聚合物流動孔72。
組件蓋68的底表面對應(yīng)于彎曲狀板71的錐形頂表面，也為向上的錐形。兩錐形表面之間的間隙69a的垂直高度在聚合物進(jìn)入孔67的出口到第一空間69的邊緣的整個范圍內(nèi)幾乎是均勻的。間隙69a與彎曲狀板71的底表面與流量分配板66的頂表面之間的間隙69b連通。
第二空間70由位于第二空間70垂直方向的中間部位的具有許多聚合物流動孔73的耐壓板74分隔成上空間75和下空間76。在上空間75中，一整體過濾板77放置在壓力板74的頂表面上。
在組件61中，流量分配板66的許多流量分配孔65具有比孔的入口橫截面面積縮小的節(jié)流段78，其位于入口與出口之間的截面上。
流量分配孔65具有與參照圖3所解釋說明的流量分配孔45相同的形式。相應(yīng)的流量分配孔65的節(jié)流段78(下孔25b)盡管軸向長度L相互相等，但孔直徑d從流量分配板66中心到邊緣逐漸變小。
如果作用在紡絲板64的頂表面上的壓力不大得足以使紡絲板64變形，那么壓力板74便不需要使用。在這種情況下，整體過濾板77在第二空間70中放在紡絲板64的頂表面上。
整體過濾板77也可放在流量分配板66的頂表面上而不是放在耐壓板74的頂表面上，或還可在兩板上各放一個整體過濾板77。
在組件61中，受壓的熔融聚合物由組件蓋68的聚合物進(jìn)入孔67流入到第一空間69中。流入的聚合物流經(jīng)組件蓋68的底表面和散開板71的頂表面之間形成的間隙69a并流經(jīng)在散開板71的中心形成的聚合物流動孔72，并且流入到在散開板71的底表面與流量分配板66的頂表面之間形成的間隙69b內(nèi)。
填充于間隙69a中的聚合物流入到各個流量分配孔65的上孔25a內(nèi)，并穿過連接孔25c和下孔25b，流入到第二空間70的上空間75內(nèi)。
流入到第二空間70的上空間75內(nèi)的聚合物流過整體過濾板77并進(jìn)一步穿過耐壓板74的多個聚合物流動孔73，并流入到第二空間70的下空間76內(nèi)，以填充下空間76。填充于下空間76的聚合物由紡絲板64的各個紡絲孔63連續(xù)地擠出為絲束。擠出的絲束被冷卻并形成紗線。
所獲得的紗線的單絲之間與使用圖3中所示的組件獲得的長絲相比，細(xì)度更加均勻。其原因是組件61在流量分配板66的流量分配孔65中具有節(jié)流段78，其節(jié)流段78的孔徑d從流量分配板66的中心到邊緣逐漸變小，并且第一空間69內(nèi)具有散開板71。如果細(xì)度不均勻性仍較大，那么可通過重新調(diào)整各流量分配孔25的上孔25a的直徑D與下孔25b的直徑d之間的關(guān)系，和各下孔25b的直徑d從流量分配板46的中心到邊緣的區(qū)域間差異，以及散開板71的形式來減小。
圖6為表示本發(fā)明熔融紡絲組件的另一實施例的垂直截面圖。
圖6中所示的組件81包括一個在底表面和頂表面敞口的圓筒形組件殼體82，和一個具有許多紡絲孔83的紡絲板84，具有許多流量分配孔85的流量分配板86和一個在中心處具有聚合物進(jìn)入孔87的組件蓋88，他們以這種順序依次地從組件殼體82的底部裝到頂部。組件殼體82的底表面上的敞口由紡絲板84封閉。組件殼體82的頂表面的敞口由組件蓋88封閉。
組件蓋88的底表面與流量分配板86的頂表面之間形成第一空間89，在該空間中，聚合物進(jìn)入孔87的出口和流量分配孔85的入口是敞開的。流量分配板86的底表面與紡絲板84的頂表面之間形成第二空間90，在該空間中，流量分配孔85的出口和紡絲孔83的入口是敞開的。
流量分配板86的頂表面為向上的錐形，而組件蓋88的底表面對應(yīng)于流量分配板86的錐形表面，也為向上的錐形。兩錐形表面之間的空間為第一空間89。在兩錐形表面之間的間隙的垂直高度從聚合物進(jìn)入孔87的出口到第一空間89的邊緣幾乎是均勻的。
第二空間90由位于第二空間90內(nèi)豎向中間的具有許多聚合物流動孔91的壓力板92分隔成上空間93和下空間94。在上空間93中，整體過濾板95放在壓力板92的頂表面上。
在組件81中，流量分配板86的許多流量分配孔85具有比孔的入口橫截面面積減少的節(jié)流段96，其位于入口和出口之間的截面上。
流量分配孔85具有與參照圖2和圖7(a)所解釋說明的流量分配孔25相同的形式。至于圖2中所示的各流量分配孔25與圖6中所示的各流量分配孔85之間的差別，圖2中所示的流量分配板26的各流量分配孔25的節(jié)流段36(下孔25b)的孔直徑d和軸向長度L從流量分配板26的中心到邊緣均各自相等，而圖6中所示的流量分配板86的各流量分配孔85的節(jié)流段96(下孔)的軸向長度L則是從流量分配孔85的中心到邊緣逐漸變長的，但孔直徑d則是相互相等的。
如果作用在紡絲板84頂表面上的壓力不大得足以使紡絲板84變形，那么耐壓板92便不需要使用。在這種情況下，整體過濾板95在第二空間90中放在紡絲板84的頂表面上。
在組件81中，受壓的熔融聚合物從組件蓋88的聚合物進(jìn)入孔87流入到第一空間89中。流入的聚合物填充于第一空間89。填充于第一空間89中的聚合物流入流量分配孔85的各個上孔并經(jīng)過連接孔和下孔，流入到第二空間90的上空間93內(nèi)。
流入到第二空間90中的上空間93內(nèi)的聚合物流過整體過濾板95并進(jìn)一步通過壓力板92的聚合物流動孔91，再流入到第二空間90的下空間94內(nèi)，填充其下空間94。填充于下空間94內(nèi)的聚合物通過紡絲板84的各個紡絲孔83而連續(xù)地擠出成為絲束。擠出的絲束被冷卻并形成紗線。
所獲得的紗線的單絲比使用圖2所示的組件獲得的長絲在細(xì)度方面更加均勻。其原因是組件81在流量分配板86的流量分配孔85中具有節(jié)流段96，并且節(jié)流段96的軸向長度L從流量分配板86的中心到邊緣是逐漸變長的。如果細(xì)度不勻仍然較大，可通過重新調(diào)整各流量分配孔85的上孔25a的直徑D與下孔25b的直徑d之間的關(guān)系，和從流量分配板86的中心到邊緣存在區(qū)域間差異的各下孔25b的軸向長度L來減小。
下孔25b的軸向長度L可按照滿足下列關(guān)系來選定。位于流量分配板86邊緣區(qū)域處的流量分配孔85的節(jié)流段96的長度要保持長于位于流量分配板86中心區(qū)域處的流量分配孔85的節(jié)流段96的長度，并且如果流量分配孔85還存在于邊緣區(qū)域與中心區(qū)域之間的中間區(qū)域的話，那么位于中間區(qū)域處的流量分配孔85的節(jié)流段96的長度要保持不大于位于邊緣區(qū)域處的流量分配孔85的節(jié)流段96的長度并且不小于位于中心區(qū)域處的流量分配孔85的節(jié)流段96的長度。
圖7是表示在本發(fā)明熔融紡絲組件的流量分配板上形成的流量分配孔的7個實施例((a)-(g))的垂直剖面圖。
圖7(a)已在上面做了解釋說明。
圖7(b)中所示的流量分配孔25B是(a)中所示的流量分配孔25的一種修改方案，它在上孔25a與連接孔25c之間有一中間孔25Bd。在圖7(b)中，流量分配板26B具有流量分配孔25B，每一流量分配孔包括具有直徑D的圓柱形上孔25Ba，類似連接于該上孔的截錐的第一連接部分25Be，連接于該連接部分的圓柱形中間孔25Bd，類似連接于該中間孔的截錐的第二連接孔25Bc，以及連接于該連接孔的具有直徑d的圓柱形下孔25Bb(節(jié)流段36B)。
圖7(c)所示的流量分配孔25c是(a)中所示的流量分配孔25的另一種修改方案，并且在(a)中的下孔25b的下游具有一個直徑擴(kuò)展的擴(kuò)展孔25Cd。在圖7(c)中，流量分配板26c具有流量分配孔25c，每流量分配孔包括一個具有直徑為D的圓柱形上孔25Ca，一個類似連接該上孔的截錐的第一連接孔25Cc，一個連接該連接孔的具有直徑為d的圓柱形下孔25Cb(節(jié)流段36c)，一個類似連接該下孔的截錐的第二連接孔25Ce，和一個連接該連接孔的直徑大于所述的直徑d并小于所述直徑D的圓柱形擴(kuò)展孔25Cd。
示于圖7(d)的流量分配板26D的流量分配孔25D是一錐形孔，其孔在頂部具有直徑D，并且在流量分配板26D的底表面處的流量分配孔25D的出口形成具有直徑為d的節(jié)流段36D。
圖7(e)中所示的流量分配板26E的流量分配孔25E是(d)中所示的流量分配孔25D的一種修改方案，并且該孔在錐形孔的頂部呈一定的曲面。流量分配板26E的底表面的流量分配孔25E的出口構(gòu)成一節(jié)流段36E。
圖7(f)中示出的流量分配板26F的流量分配孔25F在頂部具有直徑為D的漏斗形狀的上孔25Fa，和連接該上孔的直徑為d的下孔25Fb。下孔25Fb構(gòu)成一節(jié)流段36F。
圖7(g)中示出的流量分配板26G的流量分配孔25G是(f)中示出的流量分配孔25F的一種修改方案，并且(g)的漏斗形狀的上孔25Fa被一個半球形上孔25Ga所代替。
在圖7(a)到(g)中所示的流量分配孔中，推薦(a)中所示的流量分配孔，因為可以設(shè)計所需的節(jié)流段和因為作為被設(shè)計的節(jié)流段能夠形成在多個流量分配孔內(nèi)。
在圖2至6中所示的實施方案中，較好的是要滿足下列關(guān)系。
圖2中所示的組件的情況描述如下。較好的是D和d按照滿足R≤50％關(guān)系來選擇，其中R是通過(Sb/Sa)×100％表示的收縮百分比，Sa是上孔25a的截面面積，而Sb是下孔25b的截面面積。
如果上述關(guān)系被滿足，為實現(xiàn)把熔融聚合物更均勻地分配到第一空間29內(nèi)所必需的流動阻力便能夠給予聚合物，此外，流量分配孔25的上孔25a內(nèi)的聚合物流動阻力可減小。
圖3和4所示的組件情況描述如下。關(guān)于圖4，在流量分配板46的頂表面上，該多個流量分配孔45的中心位于圍繞流量分配板46的中心45o的4個同心圓45a，45b，45c和45d上，且每一圓上的流量分配孔的數(shù)量保持為不多于相鄰的外側(cè)圓上的流量分配孔的數(shù)量。流量分配孔45所在的圓被稱為孔定位圓45a，45b，45c和45d。當(dāng)每一孔定位圓的直徑，在每一孔定位圓上的流量分配孔的數(shù)量，和作為調(diào)節(jié)孔的孔，即節(jié)流段的孔直徑和長度是可變化的時候，為了細(xì)度更加均勻，較好的是要滿足下列公式(I)或(II)的關(guān)系。
如果在流量分配板46的中心45o處有一流量分配孔45，最好是滿足下列公式(I)的關(guān)系。
0.5≤(Ln/Tn)/(2×Lo/do)≤2.5(I)式中Tn=3(3×Nn×dn4/32/Dn)]]>do位于流量分配板的中心處的流量分配孔的節(jié)流段的孔徑Lo位于流量分配板中心處的流量分配孔的節(jié)流段的長度dn位于自流量分配板中心第n個孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的孔徑
Ln位于自流量分配板中心第n個孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度Dn自流量分配板中心第n個孔定位圓的直徑Nn位于自流量分配板中心的第n個孔定位圓上的流量分配孔的數(shù)量如果在流量分配板46的中心45o處沒有流量分配孔45，最好滿足下列公式(II)的關(guān)系。
0.5≤(Ln/Tn)/(L1/T1)≤2.5(II)式中Tn=3(3×Nn×dn4/32/Dn)]]>d1于最里邊孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的孔徑L1位于最里邊孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度D1最里邊孔定位圓的直徑N1位于最里邊孔定位圓上的流量分配孔的數(shù)量dn位于自流量分配板中心第n個孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的孔徑Ln位于自流量分配板中心第n個孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度Dn自流量分配板中心第n個孔定位圓的直徑Nn位于自流量分配板中心第n個孔定位圓上的流量分配孔的數(shù)量下面描述圖2所示的組件情況。如果流量分配板26的錐形頂表面的頂角為α，較好選擇角度α滿足100°≤α≤180°。如果角度在這個范圍內(nèi)，那么聚合物從聚合物進(jìn)入孔27到各流量分配孔25在第一空間29中流動的路徑長度差異將變小，從而減小了聚合物向下流過各個流量分配孔25的停留時間的差別。這也使得從相應(yīng)的紡絲孔23獲得的長絲的細(xì)度更均勻。
整體過濾板較好的是由金屬纖維非織造布形成的一種過濾板。在這種情況下，較好的是，用于非織造布的金屬纖維直徑為5至50μm。較好的是用于非織造布的金屬纖維的面積單位重量為50至2,000g/m2。過濾板為金屬纖維的單層非織造布或為由多層金屬纖維的非織造布構(gòu)成層合物。
如果在耐壓板的頂表面和流量分配板的頂表面兩處各使用一整體過濾板，較好的是放置在流量分配板頂表面上的用于非織造布的金屬纖維的直徑為5至200μm。實施例下面，根據(jù)實施例對本發(fā)明做詳細(xì)的描述。實施例1和對比例1作為實施例1用的熔融紡絲組件，采用如同圖2所示的本發(fā)明熔融紡絲組件21，只是不使用耐壓板32。流量分配板26的流量分配孔25的節(jié)流段的收縮百分比R為16％。作為整體過濾板35，采用金屬纖維直徑為20μm和單位面積重量為800g/m2的金屬纖維非織造布。紡絲板24的紡絲孔23的數(shù)量為48。48個紡絲孔被分成左右兩個相等部分，用來獲得各自由24根長絲組成的兩組紗線(第一紗線和第二紗線)。
作為對比例1的熔融紡絲組件，使用圖1中所示的傳統(tǒng)的熔融紡絲組件。紡絲板4的紡絲孔3的數(shù)量為48。48個紡絲孔被分成左右兩個相等部分，用來獲得各自由24根長絲組成的兩組紗線(第一紗線和第二紗線)。
這2種組件分別用來熔融紡制尼龍6。紡出的紗線被拉伸和卷繞。每一紗線的目標(biāo)細(xì)度是70旦尼爾。
所獲紗線的各自特性和相應(yīng)組件的聚合物停留時間(從聚合物經(jīng)進(jìn)入孔流入到離開紡絲孔所用的時間)示于表1中。
表1

<p>可以看出，使用本發(fā)明(實施例1)的組件，生產(chǎn)出的紗線細(xì)度(69.8和70.2旦尼爾)比使用傳統(tǒng)組件(對比例1)生產(chǎn)的紗線的細(xì)度(68.9和71.1旦尼爾)更接近目標(biāo)細(xì)度(70旦尼爾)。
可以看出，使用本發(fā)明組件(實施例1)生產(chǎn)的第一和第二紗線之間的細(xì)度差為0.4旦尼爾，而使用傳統(tǒng)組件(對比例1)生產(chǎn)的第一和第二紗線之間的細(xì)度差為2.2旦尼爾，因此后者是前者的5至6倍。
在2根紗線中每根內(nèi)部(單絲之間)的細(xì)度差(％)是由下列公式獲得的在每根紗線內(nèi)的細(xì)度差(％)＝[(構(gòu)成紗線的單絲之間的細(xì)度標(biāo)準(zhǔn)差)/(構(gòu)成紗線的單絲的細(xì)度算術(shù)平均值)]×100。
使用本發(fā)明組件生產(chǎn)的2根紗線中的每根紗線內(nèi)的細(xì)度差為2.5％，而使用傳統(tǒng)組件(對比例1)生產(chǎn)的2根紗線中每根內(nèi)的細(xì)度差為4.8％。后者約為前者的兩倍。
本發(fā)明(實施例1)的停留時間(90秒)遠(yuǎn)短于傳統(tǒng)實施例(對比例1)的停留時間(150秒)。這就意味著聚合物在本發(fā)明的組件中熱降解較少，這有利于生產(chǎn)具有良好質(zhì)量的纖維。實施例2和對比例2作為實施例2的熔融紡絲組件，使用示于圖3和4的本發(fā)明的熔融紡絲組件41。流動分配板46的錐形頂表面的頂角α為160°。作為整體過濾板55，則使用金屬纖維直徑為20μm和單位面積重量為800g/m2的金屬纖維非織造布。紡絲板44的紡絲孔43的數(shù)量為48。48個紡絲孔被分成左右兩個相等部分，用來獲得各自由24根長絲組成的兩組紗線(第一紗線和第二紗線)。其它一些情況被表示在表2中。
作為對比例2的熔融紡絲組件，使用圖1中所示的傳統(tǒng)的熔融紡絲組件。紡絲板4的紡絲孔3的數(shù)量為48。48個紡絲孔被分成左右兩個相等部分，以獲得各由24根長絲組成的兩組紗線(第一紗線和第二紗線)。
兩組件各用來熔紡尼龍6，然后被紡制的紗線被拉伸和卷繞。每種紗線的目標(biāo)細(xì)度是70旦尼爾。
在表3中示出了在各組件中聚合物停留時間和各獲得的紗線的特性。
表2<

>表3<

>可以看出，使用本發(fā)明組件(實施例2)生產(chǎn)的紗線的細(xì)度(70.2和69.9旦尼爾)比使用傳統(tǒng)組件(對比例2)生產(chǎn)的紗線的細(xì)度(68.9和71.1旦尼爾)更接近目標(biāo)細(xì)度(70旦尼爾)。
可以看出，使用本發(fā)明組件(實施例2)生產(chǎn)的第一紗線與第二紗線之間的細(xì)度差是0.3旦尼爾，而使用傳統(tǒng)組件(對比例2)生產(chǎn)的第一紗線和第二紗線之間的細(xì)度差是2.2旦尼爾，因此后者約是前者的7倍。
在由使用本發(fā)明組件(實施例2)生產(chǎn)的每根紗線內(nèi)部的細(xì)度差為2.3％，而使用傳統(tǒng)組件(對比例2)生產(chǎn)的每根紗線內(nèi)部的細(xì)度差為4.8％，后者約是前者的2倍。
本發(fā)明(實施例2)的停留時間(90秒)遠(yuǎn)短于傳統(tǒng)實施例(對比例2)的停留時間(150秒)。這就意味著聚合物在本發(fā)明組件中的熱降解較少，這有利于生產(chǎn)具有良好質(zhì)量的纖維。實施例3和對比例3作為實施例3用的熔融紡絲組件，使用在圖3和4中所示的本發(fā)明的熔融紡絲組件41。流量分配板46的錐形頂部的錐角α為180°。作為整體過濾板55，使用金屬纖維直徑為20μm且單位面積重量為800g/m2的金屬纖維非織造布。紡絲板44的紡絲孔43的數(shù)量是40。過紡絲板44的中心，將40個紡絲孔分成4個相等的四等分部分，以獲得每組由10根長絲組成的4組紗線(第一紗線，第二紗線，第三紗線，第四紗線)。其它情況示于表4中。
作為對比例3的熔融紡絲組件，使用圖1所示的傳統(tǒng)的熔融紡絲組件。紡絲板4的紡絲孔3的數(shù)量為40。過紡絲板4的中心，將40個紡絲孔分成4個相等的四等分部分，以獲得每組由10根長絲組成的4組紗線(第一紗線，第二紗線，第三紗線，第四紗線)。
兩組件分別用來熔紡尼龍6，然后紡制的紗線被拉伸和卷繞。每種紗線的目標(biāo)細(xì)度為30旦尼爾。
獲得的各紗線特性和相應(yīng)的組件中的聚合物停留時間示于表5中。
表4

<p>表5

在表5中，細(xì)度差是指在4組紗線的最大總細(xì)度和最小總細(xì)度之間的差。在傳統(tǒng)實施例中(對比例3)，細(xì)度差為2.4旦尼爾，但在本發(fā)明(實施例3)中其減小到1.1。
本發(fā)明組件(實施例3)中的聚合物停留時間(270秒)遠(yuǎn)短于對比例(對比例3)中的停留時間(650秒)。這就意味著聚合物在本發(fā)明的熔融紡絲組件中熱降解較少，這有利于生產(chǎn)具有良好質(zhì)量的纖維。對比例4用于對比例4的熔融紡絲組件是如上所述公開的已知文獻(xiàn)特公昭39-24309的圖1中所示的熔融紡絲組件。流量分配板(破碎板)的流量分配孔的直徑為2mm。所使用的紡絲板與用于實施例3的紡絲板相同。在如上所述公開的已知文獻(xiàn)特公昭39-24309的圖1中，代號8所表示的上部流量分配板上，放置與使用實施例3中相同的整體過濾板。
組件用來熔融紡制與使用實施例3相同的尼龍6，然后紡制的紗線被拉伸和卷繞。每種紗線的目標(biāo)細(xì)度是30旦尼爾。
所獲得的紗線的特性，在組件中的聚合物的停留時間和在紡絲期間紗線斷頭頻率與實施例的結(jié)果一起被表示在表6中。
表6

傳統(tǒng)實施例(對比例4)中的細(xì)度差是2.2旦尼爾，但本發(fā)明(實施例3)的細(xì)度差減小到1.1。
傳統(tǒng)實施例(對比例4)中紡絲期間紗線斷頭頻率為2.0(次/每噸)，但本發(fā)明(實施例3)紡絲期間紗線斷頭頻率為0.5(次/每噸)，其改善為原來的1/4。
在本發(fā)明組件(實施例3)中聚合物的停留時間(270秒)遠(yuǎn)短于傳統(tǒng)實施例(對比例4)中的停留時間(670秒)。這就意味著聚合物在本發(fā)明的熔融紡絲組件中熱降解較少，這有利于生產(chǎn)具有良好質(zhì)量的纖維。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明的熔融紡絲組件能夠用來生產(chǎn)具有良好質(zhì)量的合成纖維，尤其是適合于生產(chǎn)由細(xì)度均勻的單根纖維構(gòu)成的細(xì)度均勻的許多合成纖維紗線。
權(quán)利要求
1.一種熔融紡絲組件，它包括(a)底表面和頂表面有敞口的圓筒形殼體，(b)具有許多紡絲孔的紡絲板，它裝入后將組件殼體底表面的敞口封閉，(c)具有多個流量分配孔的流量分配板，其設(shè)置在紡絲板上方，(d)在中心處具有聚合物進(jìn)入孔的組件蓋，其設(shè)置在流量分配板之上，它裝入后將組件殼體上表面的敞口封閉，(e)第一空間，在該空間中，組件蓋的底表面的聚合物進(jìn)入孔的出口和流量分配板的頂表面的流量分配孔的入口是敞開的，(f)第二空間，在該空間中，流量分配板底表面的流量分配孔的出口和紡絲板的頂表面的紡絲孔的入口是敞開的，并且在該空間中組件殼體的中心軸向的空間厚度沿空間整個范圍內(nèi)基本是均勻的；和(g)與流量分配孔的入口相比，橫截面面積減小的節(jié)流段，該節(jié)流段設(shè)置在從上述流量分配孔入口到上述流量分配孔出口之間的上述流量分配孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融紡絲組件，其中位于流量分配板周邊區(qū)域的流量分配孔的數(shù)量多于位于流量分配板中心區(qū)域的流量分配孔的數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔融紡絲組件，其中位于流量分配板周邊區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積小于位于流量分配板中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積，并且當(dāng)周邊區(qū)域與中心區(qū)域之間的中間區(qū)域中還設(shè)置有流量分配孔時，位于中間區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積不小于位于周邊區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積且不大于位于中心區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熔融紡絲組件，其中位于流量分配板周邊區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度大于位于流量分配板中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度，并且當(dāng)在周邊區(qū)域與中心區(qū)域之間的中間區(qū)域還設(shè)有流量分配孔時，位于中間區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度不長于位于周邊區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度且不短于位于中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項所述的熔融紡絲組件，其中流量分配板的頂表面的形式是向上的錐形或是角錐形并且組件蓋的底表面的形式則對應(yīng)于流量分配板的錐形或角錐形頂表面，也為錐形或角維形，在兩錐形或角錐形表面之間形成第一空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項所述的熔融紡絲組件，其中由整體過濾介質(zhì)形成的整體過濾板設(shè)置在第一空間或第二空間內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6任一項所述的熔融紡絲組件，其中第二空間的空間厚度約為1mm至60mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融紡絲組件，其中圓筒形殼體的內(nèi)周邊表面，流量分配板的外周邊表面和組件蓋的外周邊表面在橫截面形式方面各為圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熔融紡絲組件，其中流量分配孔是按這樣方式設(shè)置的，流量分配孔的中心設(shè)置在所說的繞著流量分配板的頂表面中心的孔定位圓上，或設(shè)置在所說的流量分配板的頂表面的中心處和在繞著所述的中心的孔定位圓上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熔融紡絲組件，其中所說的是許多同心孔定位圓而不是所謂的一個孔定位圓。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熔融紡絲組件，其中所述設(shè)置在流量分配板周邊區(qū)域的孔定位圓上的流量分配孔的數(shù)量多于所述設(shè)置在流量分配板中心區(qū)域的孔定位圓上的流量分配孔的數(shù)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熔融紡絲組件，其中設(shè)置在流量分配板的最外孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積小于設(shè)置在流量分配板最內(nèi)中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積，并且當(dāng)在最外孔定位圓與設(shè)置在最內(nèi)中心區(qū)域處的流量分配孔之間有一中間孔定位圓時，設(shè)置在中間孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積不小于設(shè)置在最外孔定位圓處流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積，且不大于設(shè)置在最內(nèi)中心區(qū)域處的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的熔融紡絲組件，其中設(shè)置在流量分配板的最外孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度大于設(shè)置在流量分配板的最內(nèi)中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度，在最外孔定位圓與設(shè)置在最內(nèi)中心區(qū)域的流量分配孔之間有中間孔定位圓時，設(shè)置在中間孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度不大于設(shè)置在最外孔定位圓上的流量分配孔的節(jié)流段的長度，且不短于設(shè)置在最內(nèi)中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或13所述的熔融紡絲組件，其中流量分配板的頂表面形式為向上的錐形，而組件蓋的底表面的形式對應(yīng)于流量分配板的錐形頂表面為錐形，在兩錐形表面之間形成第一空間。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14任一項所述的熔融紡絲組件，其中由整體過濾介質(zhì)形成的整體過濾板設(shè)置在第一空間或第二空間內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15任一項所述的熔融紡絲組件，其中第二空間的空間厚度為約1mm至約60mm。
17.用于生產(chǎn)合成纖維的方法，其特征是使用上述權(quán)利要求1至7中任一項所述的熔融紡絲組件，從組件蓋的聚合物進(jìn)入孔引入熔融聚合物，從紡絲板的紡絲孔紡出絲束并冷卻絲束以形成紗線。
18.用于生產(chǎn)合成纖維的方法，其特征是使用上述權(quán)利要求8至16中任一項所述的熔融紡絲組件，從組件蓋的聚合物進(jìn)入孔引入熔融聚合物，從紡絲板的紡絲孔紡出絲束，并冷卻絲束以形成紗線。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的用于生產(chǎn)合成纖維的方法，其中熔融聚合物是一種含有電荷控制劑的聚酯。
全文摘要
一種熔融紡絲組件,它包括組件殼體和設(shè)置在殼體底部的具有許多紡絲孔的紡絲板,設(shè)置在殼體頂部的中心具有聚合物進(jìn)入孔的組件蓋,設(shè)置在紡絲板與組件蓋之間的具有流量分配孔的流量分配板,它們分別裝在殼體內(nèi),所述的流量分配孔具有比孔的入口橫截面面積減小的節(jié)流段。較好的是,設(shè)置在流量分配板周邊區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積小于設(shè)置在中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的橫截面面積。較好的是,設(shè)置在流量分配板周邊區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度大于設(shè)置在中心區(qū)域的流量分配孔的節(jié)流段的長度。
文檔編號D01D4/00GK1272893SQ99800904
公開日2000年11月8日 申請日期1999年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月7日
發(fā)明者上田邦彥, 西谷敏雄, 古田?；? 西城照章, 齋藤寬治, 嘉藤博, 大谷洋, 清水伸次, 橋本浩二 申請人:東麗株式會社