專利名稱：用于紡合成長絲的紡絲裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分的紡合成長絲的紡絲裝置以及一種按權(quán)利要求16前序部分的紡合成長絲的方法。
由EP0682720已知這種紡絲裝置和方法。
在已知紡絲裝置中剛擠出的單絲在一具有負(fù)壓氣氛的冷卻管中行進(jìn)。冷卻管放置在離噴絲嘴一段距離處，使得在冷卻管內(nèi)形成沿長絲行進(jìn)方向的用來冷卻單絲的氣流。這里空氣流動(dòng)速度和紡絲速度這樣地相互匹配，使單絲在冷卻管內(nèi)其前進(jìn)運(yùn)動(dòng)中通過氣流得到支持。由此達(dá)到，使單絲的硬化點(diǎn)遠(yuǎn)離噴絲嘴。隨之而來使聚合物延遲結(jié)晶，這對長絲的物理性能起有利的作用。這樣例如在生產(chǎn)預(yù)取向絲時(shí)可以提高抽絲速度，從而加大拉伸，而不改變對于絲線的對于后續(xù)處理所要求的延伸率。
已知紡絲裝置由一冷卻管和一設(shè)置在噴絲嘴下方的抽吸裝置組成。在噴絲嘴和冷卻管之間設(shè)有一具有透氣壁的進(jìn)氣筒。通過進(jìn)氣筒和抽吸裝置的協(xié)同作用在紡絲甬道內(nèi)引入一定氣流，并在冷卻管內(nèi)導(dǎo)致沿長絲運(yùn)行方向的加速的氣流。在通過進(jìn)氣筒時(shí)單絲這樣地預(yù)冷，使得通過邊緣層粘度的提高使邊緣層的強(qiáng)度增加。但是在芯部在單絲進(jìn)入冷卻管時(shí)還是溶液狀態(tài)，因此在冷卻管內(nèi)才進(jìn)行最終的硬化。為此冷卻管由一漏斗形的、在冷卻管內(nèi)具有最小橫截面的入口和一與之直接連接的圓柱形分段。通過最窄橫截面和圓桂形分段氣流這樣地加速，使得支持單絲的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，并只有在冷卻管內(nèi)才延遲地固化。但是在纖度較大的單絲時(shí)出現(xiàn)這樣的問題，進(jìn)入冷卻管的氣流雖然支持單絲的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)，但是并不促使單絲充分地冷卻。雖然在已知紡絲裝置中在冷卻管入口處設(shè)有一空氣輸入裝置，以產(chǎn)生附加的冷空氣流，但是它在氣流加速之前使已經(jīng)在冷卻管內(nèi)導(dǎo)致單絲顯著的冷卻，因此聚合物延遲結(jié)晶的有利效應(yīng)沒有或者僅僅不充分地發(fā)揮出來。
據(jù)此，本發(fā)明的目的是，這樣地改進(jìn)開頭所述這類紡絲裝置和開頭所述這種方法，使具有較大纖度的單絲即使在聚合物延遲結(jié)晶和高的紡絲速度時(shí)也能在短的路程上充分地冷卻。
按照本發(fā)明這一目的通過具有權(quán)利要求1特征的紡絲裝置和權(quán)利要求16特征的方法來解決。
本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即進(jìn)入冷卻管入口處的氣流僅僅用來使聚合物結(jié)晶延遲。從而保證，單絲的硬化點(diǎn)位于冷卻管之內(nèi)。通過空氣輸入裝置加入的冷空氣流用來進(jìn)一步冷卻單絲。為此空氣輸入裝置設(shè)置在圓柱形分段上入口最窄橫截面之下或者冷卻管出口之下。由此達(dá)到，使冷氣流只是在單絲剛要硬化之前或后才作用到單絲束上。這特別地起促使單絲橫截面均勻的作用，并導(dǎo)致高的紡絲可靠性和無松毛(起絨)性。
按權(quán)利要求2的紡絲裝置一種特別優(yōu)選的改進(jìn)結(jié)構(gòu)具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即冷空氣流基本上均勻地進(jìn)入冷卻管。因?yàn)闅饬骱屠淇諝饬餮赝环较?，基本上避免了渦流。
這里空氣輸入裝置可以方便地由一按權(quán)利要求3的冷卻管外殼面上的開口構(gòu)成。通過開口進(jìn)入冷卻管的冷空氣流由于冷卻管內(nèi)的負(fù)壓氣氛自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明按權(quán)利要求4的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的特征在于在冷卻管入口處進(jìn)入的氣流和通過開口進(jìn)入冷卻管的冷空氣流可相互獨(dú)立地調(diào)整。為此空氣輸入裝置具有一氣流發(fā)生器，它產(chǎn)生冷空氣流。作為氣流發(fā)生器例如可以采用鼓風(fēng)機(jī)。
在紡絲裝置的一種特別優(yōu)良的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中氣流發(fā)生器做成帶噴嘴孔的注射器，該噴嘴孔與一壓縮空氣源連接。這里注射器的噴嘴孔直接通入冷卻管外殼面上的開口內(nèi)。此處在冷卻管和噴嘴孔的中心線之間形成一沿長絲運(yùn)行方向的銳角，以使冷空氣流對準(zhǔn)長絲運(yùn)行方向引入冷卻管內(nèi)。紡絲裝置的這種結(jié)構(gòu)還特別適合于在流程開始時(shí)使單絲穿入冷卻管。此外在15°至30°的角度范圍時(shí)達(dá)到，使單絲束在冷空氣流的區(qū)域內(nèi)可靠地不靠近冷卻管的壁。
為了根據(jù)單絲種類和單絲纖度調(diào)整冷空氣流，按權(quán)利要求6的紡絲裝置的結(jié)構(gòu)特別優(yōu)良。這里可以采用一裝在冷卻管上的殼體套管作為改變開口自由流通橫截面的調(diào)整裝置，殼體套管可運(yùn)動(dòng)地安裝在冷卻管上，以完全或部分地關(guān)閉開口。
在一種優(yōu)良的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中調(diào)整裝置由一從外面關(guān)閉冷卻管上的開口的氣室，它具有一帶節(jié)流裝置的輸入管。因此可以通過輸入管上的節(jié)流裝置控制輸入氣室內(nèi)的空氣量。
為了能夠用冷空氣流達(dá)到盡可能快速的冷卻，按權(quán)利要求9氣室的輸入管可以和氣流發(fā)生氣相連。
在本實(shí)施例中做在冷卻管外殼上的開口可以做成孔或徑向切口。在本紡絲裝置一種特別優(yōu)良的改進(jìn)方案中開口由冷卻管外殼上的一環(huán)形多孔板構(gòu)成。這里多孔板在冷卻管的整個(gè)圓周上延伸。由此保證冷空氣流均勻地流入冷卻管。通過大量的孔產(chǎn)生一帶有少許旋渦的氣流。
在本發(fā)明一種特別優(yōu)選的改進(jìn)結(jié)構(gòu)中多孔板做成錐形，沿長絲行進(jìn)方向橫截面逐漸加大，并設(shè)置在冷卻管出口一側(cè)冷卻管的延長線上。由此單絲的冷卻更加強(qiáng)烈，因?yàn)橥ㄟ^氣流的擴(kuò)張冷空氣流和氣流之間進(jìn)行更好的混合。
本發(fā)明按權(quán)利要求12的特別優(yōu)良的改進(jìn)結(jié)構(gòu)使得除了非常強(qiáng)烈的冷卻以外同時(shí)還可以對單絲預(yù)拉伸。通過逆長絲流動(dòng)方向的冷空氣流在單絲上產(chǎn)生一逆長絲行進(jìn)方向作用的摩擦力，它對長絲起拉伸作用。
此外在按權(quán)利要求13的紡絲裝置結(jié)構(gòu)中空氣輸入裝置做成這樣，使得冷空氣流可以借助于抽吸裝置產(chǎn)生。為此在第一個(gè)冷卻管的延長線上緊靠抽吸裝置的輸出腔連接一第二冷卻管。
為了使氣流均勻第二冷卻管最好做得具有一漏斗形入口和一帶有透氣壁的圓柱形出口。
為了在這種空氣輸入裝置中提高拉伸效果，冷卻管可以具有一加熱裝置。
按本發(fā)明的方法的特征特別在于可以制造具有粗的纖度和大的延伸率的、由聚酯、聚酰胺或聚丙烯組成的紡織長絲或工業(yè)長絲。這里本方法可以和不同處理裝置相結(jié)合，因此可以生產(chǎn)例如預(yù)拉伸絲、預(yù)取向絲或高取向絲。
下面參照附圖對按本發(fā)明的紡絲裝置的一些實(shí)施例作較詳細(xì)的說明。
它們表示

圖1按本發(fā)明的紡絲裝置的第一個(gè)實(shí)施例連同連接在后面的卷繞裝置；圖2一帶有在冷卻管上的空氣輸入裝置的按本發(fā)明的紡絲裝置的另一個(gè)實(shí)施例；圖3一空氣輸入裝置的另一實(shí)施例；圖4和5按本發(fā)明的帶有空氣輸入裝置的紡絲裝置的又一實(shí)施例。
在圖1中表示按本發(fā)明的用來紡出合成長絲的紡絲裝置的第一個(gè)實(shí)施例。
長絲12由熱塑性材料紡造。為此這種熱塑性材料在一擠出機(jī)或泵中熔化。熔液借助于一紡絲泵通過熔液管道3輸送給紡絲頭1。在紡絲頭1的底面上裝有一噴絲嘴2。熔液以單絲股5的形式從噴絲嘴2中噴出。單絲5作為單絲束穿過一紡絲甬道6，該紡絲甬道由一進(jìn)氣筒4構(gòu)成。為此進(jìn)氣筒4緊靠在紡絲頭1下方設(shè)置，并包圍單絲5。沿長絲運(yùn)行方向進(jìn)氣筒4的自由端上連接一冷卻管8。冷卻管在單絲進(jìn)入一側(cè)具有一入口9。最好做成漏斗狀的入口9與進(jìn)氣筒4連接。在入口9的最窄橫截面內(nèi)冷卻管8有一圓柱形分段32。在圓柱形分段32的末端處冷卻管8具有一構(gòu)成出口33的出口錐10。出口錐10通入一出口腔11。在出口腔11的底面上裝一空氣輸入裝置34?？諝廨斎胙b置34由另一冷卻管35組成。第二冷卻管35與第一冷卻管8同心地裝在出口腔11的底面上。第二冷卻管35在入口端有一漏斗形入口36，它與抽吸腔11相連。在第二冷卻管35的自由端上形成一具有透氣壁的圓柱形出口37。出口37在其端面上有一出口孔13，單絲5通過該孔輸出。
在出口腔11的側(cè)面上一抽吸管接頭14通入抽吸腔11。設(shè)置在抽吸管接頭14自由端上的抽吸裝置15通過抽吸管接頭14與出口腔11相連。抽吸裝置15例如可以具有一負(fù)壓泵或鼓風(fēng)機(jī)，它在出口腔11，從而在第一冷卻管8和第二冷卻管35內(nèi)產(chǎn)生一負(fù)壓。出口腔11內(nèi)第一冷卻管8的出口33和第二冷卻管35的入口36之間設(shè)有一包圍單絲5的篩筒30。該篩筒30具有透氣壁。
上油裝置16和卷繞裝置20裝在長絲運(yùn)行平面內(nèi)空氣輸入裝置34之下。卷繞裝置20具有一頂導(dǎo)絲器19。頂導(dǎo)絲器19是往復(fù)運(yùn)動(dòng)三角形的起點(diǎn)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)三角形由往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)21的往復(fù)導(dǎo)絲器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)形成。在往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)21下方設(shè)有一加壓輥22。加壓輥22靠在待卷繞卷筒23的圓周上。卷筒23在一旋轉(zhuǎn)的筒管錠子24上產(chǎn)生。為此筒管錠子24通過一錠子電機(jī)25驅(qū)動(dòng)。這里筒管錠子25的驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)加壓輥的轉(zhuǎn)速這樣地調(diào)節(jié)，使得在卷繞期間卷筒的圓周速度，還有卷繞速度基本上保持不變。
在上油裝置16和卷繞裝置20之間中間連接一用來處理長絲12的處理裝置17。在圖1中所示的實(shí)施例中處理裝置17由一噴氣變形噴嘴18構(gòu)成。
根據(jù)制造工藝流程的不同在處理裝置內(nèi)可以設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)不加熱或加熱的導(dǎo)絲輥，使長絲在卷繞之前得到拉伸。同樣存在這樣的可能性，在處理裝置17之內(nèi)設(shè)置附加的加熱裝置，以進(jìn)行拉伸或回縮。
在圖1中所示的紡絲裝置中聚合物熔液輸送給紡絲頭1，通過噴絲嘴2擠出成許多單絲5。單絲束由卷繞裝置20抽出。這里單絲束以越來越大的速度穿過進(jìn)氣筒4內(nèi)的紡絲甬道6。接著單絲束通過漏斗狀入口9進(jìn)入冷卻管8。在冷卻管8內(nèi)通過抽吸裝置15產(chǎn)生負(fù)壓。由此等候在進(jìn)氣筒4外面的外界空氣被吸入紡絲甬道6。這里進(jìn)入紡絲甬道6的氣量正比于進(jìn)氣筒4壁的透氣性。進(jìn)入的空氣造成單絲的預(yù)冷，使單絲的邊緣層固化。但是單絲在芯部仍舊是熔液狀態(tài)。然后空氣通過入口9和單絲束一起吸入冷卻管8。由于在入口9末端形成的最窄橫截面和抽吸裝置15的作用氣流這樣地加速，使得在冷卻管內(nèi)不再存在與單絲運(yùn)動(dòng)方向相反的氣流。最窄橫截面在整個(gè)圓柱形分段32的區(qū)域內(nèi)形成。因此在冷卻管8內(nèi)的加速路程由圓柱形分段32的長度確定。這里圓柱形分段可以具有幾毫米到500毫米或更長的長度。通過沿長絲運(yùn)行方向的氣流減小了單絲上的負(fù)荷。硬化點(diǎn)向離開噴絲嘴的方向推移。因此在生產(chǎn)長絲時(shí)可以這樣地控制紡絲速度和拉伸之間的關(guān)系，使得盡管紡絲速度很高仍能達(dá)到大的延伸率。在冷卻管8內(nèi)單絲5被冷卻。
為了進(jìn)一步冷卻借助于空氣輸入裝置34產(chǎn)生附加的冷空氣流。為此單絲穿過一第二冷卻管35，它安裝在第一冷卻管8的下面。第一冷卻管的出口錐10和第二冷卻管35的漏斗形入口36都通入出口腔11。從冷卻管8出來的氣流和從冷卻管35束的冷空氣流由于抽吸裝置15的作用吸入出口腔11，并通過篩筒30經(jīng)過抽吸管接頭14從出口腔11中排出。然后整個(gè)氣流通過抽吸裝置15輸出。
單絲5在冷卻管35的出口側(cè)通過出口孔13出來，并進(jìn)入上油裝置16。通過上油裝置16單絲合并成長絲12。為了提高長絲緊密度長絲12在卷繞之前通過噴氣變形噴嘴18噴氣變形。在卷繞裝置中長絲12卷繞成卷筒23。
在圖1中所示的裝置中例如可以生產(chǎn)聚酯長絲，它用大于7000米/分的卷繞速度卷繞。圖1中所示紡絲裝置其特征在于進(jìn)入進(jìn)氣筒的氣量與單絲延遲的熱處理相匹配。此外可以有利地影響單絲的預(yù)冷和延遲硬化。單絲的最終冷卻在由第二個(gè)冷卻管35構(gòu)成的第二個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。為了加劇冷卻空氣輸入裝置34可以通過一氣流發(fā)生器加以補(bǔ)充，它可以連接在第二冷卻管35的出口端上。
圖2中表示按本發(fā)明的紡絲裝置的另一個(gè)實(shí)施例，其中空氣輸入裝置34設(shè)有一氣流發(fā)生器38。
圖2中所示的紡絲裝置與圖1中的實(shí)施例的不同之處在于空氣輸入裝置34的結(jié)構(gòu)。因此對于具有相同附圖標(biāo)記的其余構(gòu)件的說明參照對于按圖1的實(shí)施例的說明。
在圖2中所示的按本發(fā)明的紡絲裝置的實(shí)施例中空氣輸入裝置34做在冷卻管8的圓柱形分段32的區(qū)域內(nèi)。為此冷卻管8在圓柱形分段32的外殼上具有一開口39。開口39由環(huán)形多孔板40構(gòu)成，它鑲在圓柱形分段32的外殼內(nèi)。圓柱形分段32的外殼上的開口39通過一貼合在分段32外殼上的氣室42封閉。氣室42具有一輸入管41。輸入管41連接在一氣流發(fā)生器38上。輸入管41內(nèi)氣流發(fā)生器38和氣室42之間設(shè)有一可調(diào)的節(jié)流器44，通過它可以控制輸入管41打開的流通橫截面。
在圖2中所示的按本發(fā)明的紡絲裝置的實(shí)施例中附加的冷空氣流通過抽吸裝置15和空氣輸入裝置34的氣流發(fā)生器38的共同作用形成。這里冷空氣流通過開口39進(jìn)入冷卻管8的加速段。為了在冷卻管8內(nèi)避免渦流冷空氣流通過多孔板40上的許多孔進(jìn)入開口39，冷空氣流和氣流相互混合并沿長絲運(yùn)行方向流動(dòng)到冷卻管8的出口33。在這里冷空氣流和氣流進(jìn)入出口腔11并通過抽吸管接頭14由抽吸裝置15排出。單絲束在冷卻管8內(nèi)冷卻。單絲束5在出口腔11的底面處通過一出口孔13離開冷卻段。接著單絲束在上油裝置16內(nèi)合并成長絲。
圖2中所示的按本發(fā)明的紡絲裝置的結(jié)構(gòu)其特征是盡管延遲冷卻，從而使在冷卻管內(nèi)硬化點(diǎn)推后，在冷卻管之內(nèi)仍然可以進(jìn)行急劇的冷卻。
這里進(jìn)入冷卻管8入口9的氣流和空氣輸入裝置34在冷卻管上的位置這樣地匹配，使冷空氣流在單絲硬化點(diǎn)的前或后不遠(yuǎn)處進(jìn)入冷卻管8。由此達(dá)到單絲或長絲結(jié)構(gòu)中的高度均勻性。
這里空氣輸入裝置34也可以由一局限在圓周上局部區(qū)域內(nèi)的開口構(gòu)成。同樣存在這樣的可能性，空氣輸入裝置34做得不帶氣流發(fā)生器38，使得外界空氣由于抽吸裝置15的作用可以通過輸入管41直接進(jìn)入氣室42。
圖3表示空氣輸入裝置34的一種變型方案，它應(yīng)該可以例如用在圖2的紡絲裝置中。這里冷卻管8圓柱形分段32的開口39通過一可軸向移動(dòng)的殼體套管43遮蓋。未被殼體套管43遮蓋的開口39部分與外界空氣相連。因此由于冷卻管8內(nèi)的負(fù)壓氣氛形成附加的冷空氣流，它通過開口39開啟的流通橫截面流入冷卻管8的內(nèi)部。沿長絲行進(jìn)方向空氣輸入裝置34之前單絲5用吸入冷卻管8入口側(cè)的氣流加速，該氣流延緩單絲的冷卻。只有在單絲5通過空氣輸入裝置34以后，通過附加流入的冷空氣流加劇單絲的冷卻，使單絲在走出冷卻管8時(shí)得到冷卻。通過根據(jù)長絲纖度和聚合物種類調(diào)整殼體套管43可以調(diào)整用來形成準(zhǔn)空氣流的氣量。
圖4中表示空氣輸入裝置34的另一個(gè)實(shí)施例。紡絲裝置與按圖2的實(shí)施例相似。在這方面參照對于圖2的說明。
在按圖4的紡絲裝置的實(shí)施例中空氣輸入裝置34做在冷卻管8的出口端。為此出口錐10做得帶有透氣壁。因此冷卻管8外殼上的開口39從圓柱形分段32的末端一直延伸到出口33處。出口錐10的透氣壁安裝在一包圍冷卻管8的氣室42內(nèi)。氣室42具有一輸入管41，它在末端與外界空氣連通。通過一可調(diào)的節(jié)流器44控制輸入管41的開啟的流通橫截面。
在圖4中所示的紡絲裝置中附加的冷空氣流通過抽吸裝置15產(chǎn)生。這里外界空氣通過輸入管41進(jìn)入氣室42。由于冷卻管內(nèi)的負(fù)壓氣氛外界空氣從氣室42通過出口錐10的透氣壁。由于沿長絲運(yùn)行方向不斷擴(kuò)大的橫截面伴隨單絲的氣流和側(cè)面進(jìn)入的冷空氣流之間進(jìn)行劇烈的混合。這促使單絲急劇冷卻。冷空氣流和氣流通過出口腔11和抽吸管接頭14由抽吸裝置15排出。
圖5中表示紡絲裝置的冷卻系統(tǒng)的另一實(shí)施例。這里空氣輸入裝置設(shè)置在冷卻管8圓柱形分段32的區(qū)域內(nèi)的入口9下方。在這方面圖5中所示的結(jié)構(gòu)類似于圖2中所示的結(jié)構(gòu)。因此參照對于圖2的說明。
圖5的空氣輸入裝置34具有一在冷卻管8外殼上的開口39，它做成孔的形狀。其次空氣輸入裝置由一注射器45和一壓縮空氣源47組成。壓縮空氣源47與注射器45的噴嘴孔46相連。注射器45和壓縮空氣源47起氣流發(fā)生器的作用，并將冷空氣流通過開口39引入冷卻管8的內(nèi)部。注射器45的噴嘴孔46做成這樣，使得在冷卻管和噴嘴孔的中心線之間構(gòu)成一沿長絲運(yùn)行方向的小于90°的角度。因此使冷空氣流沿長絲行進(jìn)方向引入冷卻管8內(nèi)部。
除冷卻作用外按圖5的空氣輸入裝置的結(jié)構(gòu)證實(shí)在工藝流程開始時(shí)還用來穿入單絲。冷空氣流通過注射器以很大的加速度引入冷卻管內(nèi)部，由于抽吸裝置15的抽吸作用冷空氣流基本上在管子橫截面的中心區(qū)域前進(jìn)。這一氣流拖動(dòng)單絲一起前進(jìn)并使單絲束可靠地通過冷卻管8。為了更加提高效果，可以在外殼的對面一側(cè)上設(shè)置一第二個(gè)或另一個(gè)帶注射器的空氣輸入裝置。
在圖2至4中所示的空氣輸入裝置分別具有環(huán)形開口，它們沿冷卻管的整個(gè)圓周延伸。但是開口也可以僅僅局部地局限于冷卻管一定的圓周部分上。也可以在冷卻管外殼上形成多個(gè)相互并排和/或一個(gè)接一個(gè)的開口。通過開口的造型或通過鑲?cè)攵嗫仔蔚谋?，例如多孔板，冷空氣流的流?dòng)基本上可以不引起較大的渦流地流入冷卻管內(nèi)部。用圖4中所示的空氣輸入裝置的實(shí)施形式產(chǎn)生渦流特別小的氣流，以冷卻單絲，這提高了紡絲的可靠性和長絲運(yùn)行的平穩(wěn)性。
本發(fā)明并不局限于冷卻管的某種造型。在實(shí)施例中所示的圓柱形結(jié)構(gòu)只是一個(gè)例子，可以毫無困難地用橢圓形結(jié)構(gòu)或者在采用矩形噴絲嘴時(shí)甚至用矩形結(jié)構(gòu)的冷卻管代替。
特別是在生產(chǎn)高取向絲時(shí)，冷卻管的圓柱形分段做得非常短也可能是有利的。在極端情況下冷卻管僅僅由一入口錐組成，因此按照圖2的實(shí)施例空氣輸入裝置裝在出口錐10的區(qū)域內(nèi)。
附圖標(biāo)記表1紡絲頭 2噴絲嘴3熔液管道 4進(jìn)氣筒5單絲 6紡絲甬道7壁 8冷卻管9入口錐 10出口錐11出口腔 12長絲13出口孔 14抽吸管接頭15空氣發(fā)生器，16上油裝置抽吸裝置 17處理裝置18噴氣變形噴嘴19頂導(dǎo)絲器20卷繞裝置21往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)22加壓輥 23卷筒24筒管錠子25錠子驅(qū)動(dòng)裝置26孔 27流動(dòng)圖29孔 30篩筒31加熱裝置 32分段33出 34空氣輸入裝置35冷卻管 36入口37出 38氣流發(fā)生器39開 40多孔板41輸入管 42氣室43殼體套管 44節(jié)流器45注射器 46噴嘴孔47壓縮空氣源
權(quán)利要求
1．用來紡造通過由許多單根單絲(5)組成的單絲束合并形成的、并借助于一連接在紡絲裝置之后的卷繞裝置(20)卷繞成一卷筒(23)的合成長絲(12)的紡絲裝置，具有一噴絲嘴(2)、一離開一段距離設(shè)置在噴絲嘴(2)下方的冷卻管(8)、一設(shè)置在噴絲嘴(2)和冷卻管(8)的入口(9)之間的透氣的進(jìn)氣筒(4)，一抽吸裝置(15)和一空氣輸入裝置(34)，冷卻管(8)由一帶有在冷卻管(8)內(nèi)的最窄橫截面的入口(9)、一與入口(9)連接的圓柱形分段(32)和一出口(33)組成，抽吸裝置(15)這樣地與冷卻管(8)的出口(33)連接，使得在冷卻管(8)內(nèi)產(chǎn)生沿長絲運(yùn)行方向的氣流，空氣輸入裝置(34)用來產(chǎn)生沿冷卻管(8)軸線方向的附加的冷空氣流以冷卻單絲(5)，其特征在于空氣輸入裝置(34)做在沿長絲運(yùn)行方向冷卻管(8)的區(qū)域內(nèi)入口(9)的下方或者冷卻管的出口(33)的下方。
2．按權(quán)利要求1的紡絲裝置，其特征在于空氣輸入裝置(34)這樣地與冷卻管(8)連接，使冷空氣流和氣流一起沿長絲行進(jìn)方向流動(dòng)。
3．按權(quán)利要求2的紡絲裝置，其特征在于空氣輸入裝置由冷卻管(8)外殼上冷卻管入口(9)和出口(33)之間的至少一個(gè)開口(39)構(gòu)成，其中通過開口進(jìn)入冷卻管(8)的冷空氣流由外界空氣借助于抽吸裝置(15)產(chǎn)生。
4．按權(quán)利要求2的紡絲裝置，其特征在于空氣輸入裝置(34)由至少一個(gè)在冷卻管(8)外殼上冷卻管(8)入口(9)和出口(33)之間的開口(39)以及一與開口(39)相連的氣流發(fā)生品(38)構(gòu)成，其中通過開口(39)進(jìn)入冷卻管(8)的冷空氣流借助于氣流發(fā)生器(38)產(chǎn)生。
5．按權(quán)利要求4的紡絲裝置，其特征在于氣流發(fā)生器是一帶有至少一個(gè)噴嘴孔(46)的注射器(45)和一個(gè)與注射器(45)相連的壓縮空氣源(47)，注射器(45)的噴嘴孔(46)直接通入開口(39)，其中冷卻管(8)和噴嘴孔(46)的中心線之間形成一沿長絲運(yùn)行方向的小于90°的、最好是15°至30°的角。
6．按權(quán)利要求3或4的紡絲裝置，其特征在于空氣輸入裝置(34)具有一調(diào)整裝置(43)，以改變開口(39)的開啟流通橫截面。
7．按權(quán)利要求6的紡絲裝置，其特征在于調(diào)整裝置是一裝在冷卻管(8)上的殼體套管(43)，它可以活動(dòng)，以完全或部分地關(guān)閉開口(39)。
8．按權(quán)利要求6的紡絲裝置，其特征在于調(diào)整裝置由一從外面包圍冷卻管(8)上的開口(39)的、帶一輸入管(41)的氣室(42)和一節(jié)流裝置(44)組成，輸入管(41)內(nèi)的該節(jié)流裝置控制輸入氣室(42)的氣量。
9．按權(quán)利要求8的紡絲裝置，其特征在于氣室(42)的輸入管(41)以其自由端與氣流發(fā)生器(38)連接。
10．按權(quán)利要求3至9之任一項(xiàng)的紡絲裝置，其特征在于開口(39)由冷卻管(8)外殼上的環(huán)形多孔板(40)構(gòu)成，它沿冷卻管的整個(gè)圓周延伸。
11．按權(quán)利要求10的紡絲裝置，其特征在于多孔板(40)做成錐形，沿長絲行進(jìn)方向橫截面越來越大，并設(shè)置在冷卻管(8)出口端圓柱形分段(32)的延長線上。
12．按權(quán)利要求1的紡絲裝置，其特征在于空氣輸入裝置(34)這樣地設(shè)置在冷卻管(8)的出口端上，使冷空氣流逆長絲行進(jìn)方向流動(dòng)。
13．按權(quán)利要求12的紡絲裝置，其特征在于空氣輸入裝置(34)是一由單絲束穿過的第二個(gè)冷卻管(35)，并且第二冷卻管(35)在第一冷卻管(8)的軸向延長線上這樣地與第一冷卻管(8)的出口(33)連接，使得第二冷卻管(35)的冷空氣流通過抽吸裝置(15)產(chǎn)生。
14．按權(quán)利要求13的紡絲裝置，其特征在于第二冷卻管(35)具有一漏斗形入口(36)和一帶有透氣壁的圓柱形出口(37)。
15．按權(quán)利要求13或14的紡絲裝置，其特征在于第一冷卻管(8)的出口(33)和第二冷卻管(35)的入口(36)通過一出口腔(11)相互連接，其中抽吸裝置連接在出口腔上。
16．用來紡造通過由許多單根單絲組成的單絲束合并形成的、借助于一連接在紡絲裝置后面的卷繞裝置卷繞成一卷筒的合成長絲的方法，用這種方法時(shí)借助于一噴絲嘴由聚合物熔液擠出單絲，單絲借助于空氣在一預(yù)冷區(qū)和一冷卻區(qū)內(nèi)冷卻，冷卻區(qū)具有一有負(fù)壓氣氛的冷卻管，使得在冷卻管內(nèi)產(chǎn)生一沿長絲行進(jìn)方向支持單絲前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的氣流，用這種方法時(shí)冷卻和紡絲速度這樣地相互協(xié)調(diào)，使得只有在冷卻管內(nèi)才發(fā)生單絲的固化，在冷卻區(qū)末尾單絲合并成長絲，其特征在于單絲為了固化在合并成長絲之前通過一附加地在冷卻區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的冷空氣流冷卻。
17．按權(quán)利要求16的方法，其特征在于在冷卻區(qū)內(nèi)的冷空氣流與氣流同方向流動(dòng)。
18．按權(quán)利要求16的方法，其特征在于在冷卻區(qū)內(nèi)的冷空氣流逆長絲行進(jìn)方向流動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來紡造合成長絲的紡絲裝置和方法。這里長絲通過許多單絲的合并形成,并借助于一連接在紡絲裝置后面的卷繞裝置卷繞成卷筒。噴絲嘴下方設(shè)有一帶透氣壁的進(jìn)氣筒和冷卻管。冷卻管和一抽吸裝置這樣地連接,使得在冷卻管內(nèi)形成一沿長絲行進(jìn)方向的氣流,它支持單絲的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)并促使冷卻延遲。為了在冷卻段內(nèi)保證單絲的冷卻,設(shè)置一用來產(chǎn)生沿冷卻管軸線方向的附加冷空氣流的空氣輸入裝置,以使單絲在冷卻管入口下方冷卻。
文檔編號(hào)D01D5/088GK1309730SQ99808745
公開日2001年8月22日 申請日期1999年7月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月23日
發(fā)明者克勞斯·謝弗, 迪爾特·威莫, 德特勒弗·舒爾茨, 漢斯約格·邁塞, 烏爾里?！ざ鞯滤? 漢斯－格哈德·胡特, 彼得·森格, 羅蘭德·尼特施克, 格哈德·米勒 申請人:巴馬格股份公司