本實(shí)用新型涉及一種紡絲裝置，特別是，涉及一種用于在全拉伸絲(FullDrawnYarn(FDY))工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置。
背景技術(shù)：
：多彩竹節(jié)絲是指長絲紗線內(nèi)部單根長絲纖維在長度方向具有粗細(xì)變化、結(jié)晶取向變化、染色深淺變化、沸水收縮率變化、初始模量變化等特征的長絲紗線。傳統(tǒng)工藝是通過不均勻紡絲-拉伸工藝形成，通常把具有上述不均勻結(jié)構(gòu)(Thick&Thin)特征的長絲稱為多彩竹節(jié)絲。由聚合物滌綸經(jīng)紡絲-拉伸制成的多彩竹節(jié)絲其粗細(xì)節(jié)分布規(guī)律與其不均勻結(jié)晶取向結(jié)構(gòu)的分布規(guī)律基本是一致的。故一般用粗細(xì)節(jié)分布規(guī)律的調(diào)控來代表其“Thick&Thin”結(jié)構(gòu)的調(diào)控。在已有的工藝技術(shù)中，通常采用以下幾種方法賦予“Thick&Thin”結(jié)構(gòu)生產(chǎn)竹節(jié)絲：①在PET(polyethyleneterephthalate(聚對苯二甲酸乙二醇酯))熔紡過程中添加多鎂氧硅氧烷等添加劑，經(jīng)共混后紡絲，可得到高蓬松度和染色反差度高的竹節(jié)絲；②由牽伸不足產(chǎn)生的竹節(jié)絲；③由不均勻牽伸產(chǎn)生的竹節(jié)絲；④用變形工藝來制取竹節(jié)絲。將竹節(jié)絲用于生產(chǎn)紡織面料時(shí)，一般希望對竹節(jié)絲的粗細(xì)比、粗細(xì)節(jié)分布規(guī)律及其變化周期等特征參數(shù)能進(jìn)行設(shè)計(jì)、控制和再現(xiàn)，以增加美觀度。目前，在根據(jù)已有的制作方法制作的多彩竹節(jié)絲中，不能對產(chǎn)生粗、細(xì)節(jié)的位置進(jìn)行控制；不能對粗、細(xì)節(jié)分布的規(guī)律或產(chǎn)生竹節(jié)的頻率及周期進(jìn)行控制；不能多粗細(xì)節(jié)部分的直徑之比進(jìn)行控制。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述或者其它方面的缺陷，本實(shí)用新型提出一種用于在全拉伸絲工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置，通過在加熱成型輥的表面上形成低溫區(qū)和加熱區(qū)，可形成竹節(jié)絲，簡化了制作工藝，降低了制作成本。根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的實(shí)施例，提供一種用于在全拉伸絲工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置，包括：熱輥箱，將被拉伸的長絲引入所述熱輥箱中；以及第一熱輥和第二熱輥，在所述長絲的行進(jìn)方向上安裝在所述熱輥箱中，所述第一熱輥和第二熱輥被構(gòu)造成用于對所述長絲進(jìn)行預(yù)熱和拉伸以形成竹節(jié)絲。所述第一熱輥和第二熱輥中的至少一個(gè)包括加熱成型輥，所述加熱成型輥包括：筒形的主體部；加熱裝置，設(shè)置在所述主體部上；以及由導(dǎo)熱材料制成的接觸層，包覆在所述主體部的外部，以與長絲接觸。所述接觸層上形成多個(gè)加熱區(qū)和多個(gè)非加熱區(qū)，所述加熱區(qū)和非加熱區(qū)沿所述加熱成型輥的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列，與加熱區(qū)接觸的所述長絲被加熱成粘彈態(tài)，與非加熱區(qū)接觸的所述長絲保持為凝固態(tài)，從而將所述長絲拉伸成具有交替布置的多個(gè)粗節(jié)部和多個(gè)細(xì)節(jié)部的初始竹節(jié)絲。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，每個(gè)所述非加熱區(qū)設(shè)有至少一條形成在所述接觸層中并沿所述軸向方向延伸的凹槽。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，每個(gè)所述非加熱區(qū)設(shè)有至少兩條凹槽，相鄰的凹槽之間通過沿所述軸向方向延伸的支撐部隔開，每個(gè)所述凹槽的寬度為8mm～13mm。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，每個(gè)所述非加熱區(qū)設(shè)有一條凹槽。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述凹槽中設(shè)有隔熱墊。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述接觸層的厚度為0.1mm～0.3mm。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，每個(gè)所述凹槽的深度為0.1mm～0.2mm。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，每個(gè)所述加熱裝置設(shè)置在所述接觸層和所述主體部之間，并包括至少一個(gè)沿所述軸向方向延伸的電阻絲。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述加熱區(qū)和非加熱區(qū)的個(gè)數(shù)都為4-15個(gè)。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述加熱裝置被構(gòu)造成將所述加熱區(qū)的溫度加熱至90度～210度，而非加熱區(qū)的溫度不高于55度。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述接觸層由陶瓷材料制成。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述接觸層由包括氧化鈦和氧化鋁的混合材料制成。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述氧化鋁占所述混合材料的重量的大約40％。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述第二熱輥包括所述加熱成型輥。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述紡絲裝置還包括第三熱輥和第四熱輥，在所述長絲的行進(jìn)方向上安裝在所述熱輥箱中，并位于所述第二熱輥的下游，所述第三熱輥和第四熱輥被構(gòu)造成用于對所述竹節(jié)絲進(jìn)行拉伸和定型。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述紡絲裝置還包括導(dǎo)入輥，設(shè)置在所述熱輥箱內(nèi)，并位于所述第一熱輥的上游，以對引入到所述熱輥箱中的長絲進(jìn)行引導(dǎo)。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述紡絲裝置還包括張力調(diào)節(jié)器，設(shè)置在所述熱輥箱內(nèi)，并位于所述第四熱輥的下游，以調(diào)節(jié)從所述第四熱輥引出的竹節(jié)絲的松緊度。根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施例，所述紡絲裝置還包括施油器，設(shè)置在所述張力調(diào)節(jié)器和第四熱輥之間，并被構(gòu)造成向所述竹節(jié)絲上施加油劑。根據(jù)本實(shí)用新型的上述各種實(shí)施例的用于在WINGS紡絲工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置，通過在加熱成型輥表面上形成間隔排列的多個(gè)加熱區(qū)和非加熱區(qū)，由噴絲板吐出其中一路長絲經(jīng)過加熱成型輥表面會受到分段加熱，即與非加熱區(qū)對應(yīng)的絲段仍保持凝固態(tài)，與加熱區(qū)對應(yīng)的絲段被加熱成粘彈態(tài)，再經(jīng)成型輥勻速拉伸后即可在長絲上形成粗細(xì)變化的竹節(jié)絲，通過控制加熱成型輥表面加熱區(qū)與非加熱區(qū)的溫差、分布弧長、以及第一熱輥和第二熱輥的相互速比等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對滌綸ITY多彩竹節(jié)絲特征參數(shù)(粗細(xì)節(jié)位置、粗細(xì)節(jié)分布頻率及周期、粗細(xì)節(jié)直徑比)的調(diào)控。通過上述方法與工藝，簡化了ITY竹節(jié)絲的制作工藝，提高了竹節(jié)絲的生產(chǎn)效率，增加了竹節(jié)絲品種的變化和范圍、降低了制作成本。附圖說明為了使本實(shí)用新型的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，其中：圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的用于在全拉伸絲工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置的原理性示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的立體示意圖；圖3是圖2所示的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態(tài)下的平面示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的第一種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的第二種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的第三種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的第四種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖8是根據(jù)本實(shí)用新型的第五種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖9是示出加熱成型輥的加熱區(qū)和非加熱區(qū)的第一種分布情況的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態(tài)下的平面示意圖；以及圖10是示出加熱成型輥的加熱區(qū)和非加熱區(qū)的第二種分布情況的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態(tài)下的平面示意圖。具體實(shí)施方式雖然將參照含有本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的附圖充分描述本實(shí)用新型，但在此描述之前應(yīng)了解本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可修改本文中所描述的實(shí)用新型，同時(shí)獲得本實(shí)用新型的技術(shù)效果。因此，須了解以上的描述對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言為一廣泛的揭示，且其內(nèi)容不在于限制本實(shí)用新型所描述的示例性實(shí)施例。另外，在下面的詳細(xì)描述中，為便于解釋，闡述了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對本披露實(shí)施例的全面理解。然而明顯地，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以被實(shí)施。在其他情況下，公知的結(jié)構(gòu)和裝置以圖示的方式體現(xiàn)以簡化附圖。圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的用于在全拉伸絲工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置的原理性示意圖。參見圖1，根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例，提供一種用于在全拉伸絲工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置，包括：一種用于在WINGS紡絲工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置，包括：熱輥箱101和安裝在熱輥箱101中的第一熱輥102和第二熱輥103。將被拉伸的長絲201引入熱輥箱101中。第一熱輥102和第二熱輥103在所述長絲的行進(jìn)方向上安裝在熱輥箱101中，所述第一熱輥101和第二熱輥102被構(gòu)造成用于對長絲201進(jìn)行預(yù)熱和拉伸以形成竹節(jié)絲202。第一熱輥101和第二熱輥102中的至少一個(gè)包括加熱成型輥10。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的立體示意圖；圖3是圖2所示的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態(tài)下的平面示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的第一種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。如圖2-4所示，加熱成型輥10包括：筒形的主體部1，該主體部1可轉(zhuǎn)動地安裝在熱輥箱101的支撐框架(未示出)；加熱裝置2，設(shè)置在所述主體部1上；以及由導(dǎo)熱材料制成的接觸層3，包覆在所述主體部1的外部，以與被加工的長絲接觸。所述接觸層3上形成多個(gè)加熱區(qū)31和多個(gè)非加熱區(qū)32，所述加熱區(qū)31和非加熱區(qū)32沿所述加熱成型輥10的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列，與加熱區(qū)31接觸的所述長絲201被加熱成粘彈態(tài)，與非加熱區(qū)32接觸的長絲保持為凝固態(tài)，從而將所述長絲201拉伸成具有交替布置的多個(gè)粗節(jié)部和多個(gè)細(xì)節(jié)部的初始竹節(jié)絲202。參見圖1，在一種實(shí)施例中，紡絲裝置還包括第三熱輥104和第四熱輥105，在所述長絲201或竹節(jié)絲202的行進(jìn)方向上安裝在所述熱輥箱101中，并位于所述第二熱輥103的下游，所述第三熱輥104和第四熱輥105被構(gòu)造成用于對所述竹節(jié)絲202進(jìn)行拉伸和定型。在一種實(shí)施例中，紡絲裝置還包括導(dǎo)入輥106，設(shè)置在所述熱輥箱101內(nèi)，并位于所述第一熱輥102的上游，以對引入到所述熱輥箱101中的長絲201進(jìn)行引導(dǎo)，使得長絲201均勻地分布在第一熱輥102上。在一種實(shí)施例中，紡絲裝置還包括張力調(diào)節(jié)器107，設(shè)置在所述熱輥箱101內(nèi)，并位于所述第四熱輥107的下游，以調(diào)節(jié)從第四熱輥107引出的竹節(jié)絲的松緊度。在一種實(shí)施例中，紡絲裝置還包括施油器108，設(shè)置在所述張力調(diào)節(jié)器107和第四熱輥105之間，并被構(gòu)造成向所述竹節(jié)絲202上施加油劑，以使成品竹節(jié)絲具有良好的摩擦特性、粘度特性和抗靜電性能。在一種實(shí)施例中，紡絲裝置還包括噴絲裝置109和集束器110。噴絲裝置109具有噴絲板，被構(gòu)造成用于噴出待處理的單絲，例如，利用包括多鎂氧硅氧烷等添加劑的PET(polyethyleneterephthalate(聚對苯二甲酸乙二唇酯))材料噴出待處理的單絲。集束器110用于將多個(gè)單絲合并成長絲201。在熱輥箱101的外部設(shè)有網(wǎng)絡(luò)裝置111，用于對已形成的竹節(jié)絲進(jìn)行分散定位，以分別卷繞到各自的卷繞裝置(未示出)的卷繞頭上。在網(wǎng)絡(luò)裝置111和卷繞頭之間設(shè)有外部張力調(diào)節(jié)器112，以進(jìn)一步對竹節(jié)絲的松緊度進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的用于在全拉伸絲工藝中形成竹節(jié)絲的紡絲裝置，用于加熱和拉伸長絲的第一熱輥102和第二熱輥103都安裝在熱輥箱中。特別是，第三熱輥104、第四熱輥105、導(dǎo)入輥106、張力調(diào)節(jié)器107和施油器108也安裝在熱輥箱中，從而將用于加熱和拉伸長絲的部件集成在熱輥箱中，降低了整個(gè)紡絲裝置的體積。基于這種紡絲裝置制造的全拉伸絲也稱做集成牽伸輥的解決方案的全拉伸絲(WindingIntegratedGodetSolutionFullDrawnYarn(WingsFDY)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例的加熱成型輥10適用于德國巴馬格(Barmag)公司生產(chǎn)的WingsFDY紡絲裝置，并將該加熱成型輥10用做該WingsFDY紡絲裝置的第二熱輥，從而生產(chǎn)基于FDY工藝的多彩竹節(jié)絲。利用根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的紡絲裝置可通過一步法形成具有多彩竹節(jié)絲特征的FDY。在長絲經(jīng)過用做第二熱輥103的加熱成型輥10的過程中，在加熱裝置的熱作用下，在加熱成型輥的圓周表面形成加熱區(qū)和非加熱區(qū)。長絲201高速卷繞并依次通過作為導(dǎo)絲輥的加熱成型輥10的圓周面，與加熱成型輥10上的加熱區(qū)接觸的絲段受熱后變成粘彈態(tài)，與非加熱區(qū)接觸的絲段保持為凝固態(tài)。長絲的處于粘彈態(tài)和凝固態(tài)的絲段的拉伸變形及分子鏈的取向結(jié)晶結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大差異，由此產(chǎn)生具有直徑較大的粗節(jié)部和直徑較小的細(xì)節(jié)部的竹節(jié)絲效果?？梢岳斫?，通過控制加熱成型輥表面加熱區(qū)與非加熱區(qū)的溫差、分布弧長、以及各個(gè)熱輥的相互速比等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對多彩初始竹節(jié)絲特征參數(shù)(粗細(xì)節(jié)位置、粗細(xì)節(jié)分布頻率及周期、粗細(xì)節(jié)直徑比)的調(diào)控。在一種實(shí)施例中，如圖2-4所示，接觸層3由導(dǎo)熱性能良好的陶瓷材料制成，以使加熱裝置2產(chǎn)生的熱量快速傳遞到第一紡絲。例如，使用離子鍍工藝將導(dǎo)熱陶瓷噴涂在導(dǎo)熱管的主體部1的表面，以形成接觸層，所述接觸層3的厚度為0.1mm～0.3mm。參見圖3和4，在一種實(shí)施例中，每個(gè)所述非加熱區(qū)32設(shè)有至少兩條形成在所述接觸層3上并沿加熱成型輥的軸向方向延伸的凹槽321，相鄰的凹槽321之間通過沿所述軸向方向延伸的支撐部322隔開，以使紡絲在加熱成型輥被均勻支撐。在纏繞第一紡絲的過程中，在凹槽321中形成非加熱區(qū)，使得凹槽321和支撐部322共同形成非加熱區(qū)32。支撐部322可以由與形成接觸層3的材料相同的材料制成，也可以由不同于接觸層的材料制成。在每個(gè)非加熱區(qū)32中，凹槽的數(shù)量可以相同或者彼此不同，從而形成弧長相同或者不同的非加熱區(qū)，由此形成具有不同長度的粗節(jié)部和細(xì)節(jié)部的竹節(jié)絲。圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的第二種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。第二實(shí)施例的加熱成型輥與第一實(shí)施例的加熱成型輥的不同之處在于，在第一實(shí)施例的加熱成型輥的凹槽321的基礎(chǔ)上在凹槽中設(shè)有隔熱墊323，以更好地支撐第一紡絲。凹槽321和隔熱墊323共同形成非加熱區(qū)32。圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的第三種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。第三實(shí)施例的加熱成型輥與第一實(shí)施例的加熱成型輥的不同之處在于，每個(gè)所述非加熱區(qū)設(shè)有一條形成在所述接觸層3上并沿加熱成型輥的軸向方向延伸的凹槽324，第三實(shí)施例的凹槽324相對于第一實(shí)施例的凹槽321在圓周方向上較寬。凹槽324形成非加熱區(qū)32。圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的第四種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。第四實(shí)施例的加熱成型輥與第三實(shí)施例的加熱成型輥的不同之處在于，在第三實(shí)施例的凹槽324的基礎(chǔ)上在凹槽中設(shè)有隔熱墊325，以對第一紡絲進(jìn)行支撐。隔熱墊325形成非加熱區(qū)32。在圖4-7所示的實(shí)施例中，加熱裝置可以包括加熱電阻絲，該電阻絲以螺旋纏繞的方式設(shè)置在主體部1上，從而在控制裝置(未示出)的控制下對接觸層3進(jìn)行加熱。根據(jù)本實(shí)用新型另一方面的實(shí)施例，提供一種制造加熱成型輥的方法，包括如下步驟：提供筒形的主體部1；在所述主體部1的圓柱表面上形成粘結(jié)層；在所述粘結(jié)層上形成具有導(dǎo)熱性能的接觸層3；以及部分地去除所述接觸層，以在未去除接觸層的部位形成多個(gè)加熱區(qū)31，在去除接觸層的部位形成多個(gè)非加熱區(qū)32，所述加熱區(qū)31和非加熱區(qū)32沿所述主體部1的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列。在一種實(shí)施例中，在所述粘結(jié)層上形成接觸層3的步驟包括，在所述粘結(jié)層上噴涂包括氧化鈦(TiO2)和氧化鋁(Al2O3)的混合材料以形成接觸層。所述氧化鋁占所述混合材料的重量的大約40％，因此，這種混合材料簡稱為TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)。具體而言，根據(jù)本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的制造加熱成型輥的方法包括如下步驟：由不銹鋼材料制成筒形的主體部，在主體部的內(nèi)部設(shè)置加熱裝置；之后，將主體部的圓周表面用噴砂工藝進(jìn)行粗糙化處理，并用丙酮進(jìn)行表面清洗；用等離子噴涂工藝在主體部圓周表面噴涂大約0.17mm厚的FeCrAl涂層作為粘結(jié)層，再噴涂0.5mm-1mm厚的TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)電磁加熱層作為接觸層；用噴砂工藝將部分地去除0.5mm-1mm厚的TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)接觸層；在去除接觸層的部位用等離子噴涂工藝涂覆1.05mm厚度的Al2O3熱障涂層以形成非加熱區(qū)，在未去除接觸層的部位形成多個(gè)加熱區(qū)。這樣，可以形成本實(shí)用新型實(shí)施例的加熱成型輥，其中，所述加熱區(qū)和非加熱區(qū)沿所述主體部的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列；之后，對加熱成型輥圓周表面統(tǒng)一進(jìn)行0.1mm的精細(xì)磨削處理以提高其圓整度和表面光潔度。由于在主體部的表面涂覆了不同電磁感應(yīng)效應(yīng)的涂層材料，與未去除的接觸層對應(yīng)的區(qū)域構(gòu)成加熱區(qū)，與Al2O3涂層對應(yīng)的區(qū)域構(gòu)成非加熱區(qū)。對主體部圓周表面的加熱區(qū)和非加熱區(qū)的分布可按照竹節(jié)絲的分布規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工。根據(jù)本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的制造加熱成型輥的方法包括如下步驟：由不銹鋼材料制成筒形的主體部，在主體部的內(nèi)部設(shè)置加熱裝置；之后，將主體部的圓周表面用噴砂工藝進(jìn)行粗糙化處理，并用丙酮進(jìn)行表面清洗；用等離子噴涂工藝在主體部圓周表面噴涂大約0.17mm厚的FeCrAl涂層作為粘結(jié)層，再噴涂0.3mm-0.6mm厚的TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)電磁加熱層作為接觸層；用噴砂工藝將部分地去除0.3mm-0.6mm厚的TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)接觸層；之后，對加熱成型輥圓周表面統(tǒng)一進(jìn)行0.1mm的精細(xì)磨削處理以提高其圓整度和表面光潔度。由于在主體部的表面的一部分涂覆了電磁感應(yīng)效應(yīng)的涂層材料，一部分區(qū)域沒有電磁感應(yīng)涂層材料，與未去除的接觸層對應(yīng)的區(qū)域構(gòu)成加熱區(qū)，與去除的接觸層對應(yīng)的區(qū)域(凹槽區(qū)域)構(gòu)成非加熱區(qū)。這樣，可以形成本實(shí)用新型實(shí)施例的加熱成型輥，其中，所述加熱區(qū)和非加熱區(qū)沿所述主體部的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列對主體部圓周表面的加熱區(qū)和非加熱區(qū)的分布可按照竹節(jié)絲的分布規(guī)律進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工。在上述實(shí)施例形成的加熱成型輥中，如果加熱區(qū)對應(yīng)的弧長為s1、s2、…sn，令：S＝s1+s2+…+sn；如果非加熱區(qū)對應(yīng)的弧長為t1、t2、…tn，令：T＝t1+t2+…+tn；進(jìn)一步地，如果加熱成型輥的圓柱直徑為Φ，則園柱面周長：L＝π*Φ＝S+T＝(s1+t1)+(s2+t2)+…+(sn+tn)。圖8是根據(jù)本實(shí)用新型的第五種示例性實(shí)施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。第五實(shí)施例的加熱成型輥與第一實(shí)施例的加熱成型輥的不同之處在于，在非加熱區(qū)32不形成凹槽(也就是說，在接觸層3上非加熱區(qū)32與加熱區(qū)31具有相同的結(jié)構(gòu))，并且每個(gè)所述加熱裝置2’設(shè)置在所述接觸層3和所述主體部1之間，并包括至少一個(gè)沿所述軸向方向延伸的電阻絲，相鄰的電阻絲之間具有間隙21。這樣，電阻絲可以對加熱區(qū)的與電阻絲對應(yīng)的部分進(jìn)行局部加熱，從而形成加熱區(qū)31；而加熱區(qū)的不與電阻絲對應(yīng)的其它部分溫度較低，從而形成非加熱區(qū)32。在圖4-7所示的實(shí)施例中，可以采用超細(xì)噴砂工藝沿加熱成型輥的軸向方向(與母線平行的方向)去除以形成的陶瓷涂層，以形成凹槽。每個(gè)所述凹槽的深度為0.1mm～0.2mm。進(jìn)一步地，在圖4和5所示的實(shí)施例中，每個(gè)所述凹槽的寬度為8mm～13mm。在一種實(shí)施例中，所述加熱裝置2被構(gòu)造成將所述加熱區(qū)31的溫度加熱至90度～210度，而非加熱區(qū)32的溫度不高于55度。在一種實(shí)施例中，加熱區(qū)31的溫度都相同或者彼此不同。加熱區(qū)和非加熱區(qū)的個(gè)數(shù)都為4-15個(gè)。加熱區(qū)的寬度都相同或者彼此不同。非加熱區(qū)的寬度都相同或者彼此不同。這樣，通過控制加熱成型輥表面加熱區(qū)31與非加熱區(qū)32的溫差、分布弧長、以及加熱成型輥的相互速比等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對多彩初始竹節(jié)絲特征參數(shù)(粗細(xì)節(jié)位置、粗細(xì)節(jié)分布頻率及周期、粗細(xì)節(jié)直徑比)的調(diào)控。例如，按照形成為長絲的紡絲的長度方向所要出現(xiàn)的粗節(jié)部和細(xì)節(jié)部的分布規(guī)律，設(shè)計(jì)導(dǎo)熱輥的主體部的圓周面上凹槽(非加熱區(qū))的分布規(guī)律，以此在主體部上形成陶瓷材料的接觸層和非加熱區(qū)隔熱層交替排列的加熱區(qū)。在一種實(shí)施例中，所述第一熱輥103包括加熱成型輥，也就是說，第一加熱輥102和第二熱輥103具有相同或者相似的結(jié)構(gòu)，以將長絲201拉伸成具有交替布置的多個(gè)粗節(jié)部和多個(gè)細(xì)節(jié)部的竹節(jié)絲202。所謂第一加熱輥102和第二熱輥103具有相同的結(jié)構(gòu)，是指它們的組成部分、各個(gè)部分的位置關(guān)系和尺寸都完全相同。所謂第一加熱輥102和第二熱輥103具有相似的結(jié)構(gòu)，是指它們的組成部分和各個(gè)部分的位置關(guān)系相同，但各個(gè)部分的尺寸不完全相同。這樣，第一熱輥和第二熱輥都可以將紡絲加熱并拉伸成竹節(jié)絲。如圖3所示，在離子鍍工藝形成的導(dǎo)熱陶瓷涂層的加熱成型輥的圓柱形的主體部上均勻或者不均勻地分布了多個(gè)導(dǎo)熱陶瓷涂層(加熱區(qū))和隔熱區(qū)(非加熱區(qū))。假設(shè)加熱區(qū)31對應(yīng)的弧長分別為s1、s2、…sn，則所有加熱區(qū)31的總弧長為：S＝s1+s2+…+sn；假設(shè)非加熱區(qū)32對應(yīng)的弧長分別為t1、t2、…tn，則所有非加熱區(qū)32的總弧長為：T＝t1+t2+…+tn。在此情況下，如果加熱成型輥10的圓柱直徑為Φ，園柱面周長：L＝π*Φ＝S+T＝(s1+t1)+(s2+t2)+…+(sn+tn)?？梢岳斫?，為了保證加熱成型輥卷繞和退繞長絲所需摩擦力的均勻性，非加熱區(qū)(凹槽)的寬度和深度需要設(shè)置在合理范圍。參見圖1-3，在基于FDY工藝中實(shí)現(xiàn)分段加熱長絲201的工藝中，長絲201高速卷繞并通過第一熱輥和作為第二熱輥的加熱成型輥10。在此過程中，沿加熱成型輥10圓周方向，長絲201的與加熱區(qū)31對應(yīng)的絲段接觸加熱區(qū)的導(dǎo)熱陶瓷涂層而被加熱，長絲201的與非加熱區(qū)32對應(yīng)的絲段由于非加熱區(qū)隔熱未被加熱，由此實(shí)現(xiàn)高速卷繞條件下對長絲的分段加熱。一般地，設(shè)定加熱成型輥的理論溫度為90℃～210℃，長絲的與加熱區(qū)31的陶瓷涂層緊密接觸的絲段被加熱至粘彈態(tài)，非加熱區(qū)32對應(yīng)的絲段仍保持在凝固態(tài)，以此形成粘彈態(tài)絲段與凝固態(tài)絲段間隔排列的竹節(jié)絲。在一種實(shí)施例中，紡絲螺桿(未示出)的吐出量為Q(g/min)，第一熱輥102、第二熱輥103、第三熱輥104和卷繞裝置的卷繞頭的轉(zhuǎn)速分別為V1≈800～1200(m/min)、V2≈(0.97～1.05)V1、V3≈2800～4000(m/min)、V4≈(0.97～1.05)V3、V5≈(0.97～1.05)×V4，第二熱輥103使用組合熱輥模式，且第一熱輥102的設(shè)置溫度為70～110℃，第二熱輥103的設(shè)置溫度為120～160℃，第三熱輥104的設(shè)置溫度為95～160℃，第四熱輥105的設(shè)置溫度為95～130℃，可以利用長絲201得到具有粗細(xì)竹節(jié)、取向結(jié)晶結(jié)構(gòu)不勻、染色深淺不勻的基于FDY工藝的多彩竹節(jié)絲202。根據(jù)本實(shí)用新型的各種實(shí)施例，通過設(shè)置加熱區(qū)和非加熱區(qū)的溫度、弧長，可對基于FDY工藝的多彩竹節(jié)絲的特征參數(shù)包括竹節(jié)絲周期長度、周期內(nèi)粗細(xì)節(jié)頻率、粗細(xì)節(jié)長度排列規(guī)律和直徑比等進(jìn)行設(shè)定。假設(shè)基于FDY工藝的多彩竹節(jié)絲的拉伸倍數(shù)為K≈V3/V2，一般地，粗節(jié)部的拉伸倍數(shù)λ＝0.98～1.8，則細(xì)節(jié)部的拉伸倍數(shù)為：ω＝(K*L-λ*T)/S。假設(shè)基于FDY工藝的多彩竹節(jié)絲的周期長度為P，周期內(nèi)細(xì)節(jié)部長度之和：ε＝ε1+ε2+…+εn，周期內(nèi)粗節(jié)部長度之和：η＝η1+η2+…+ηn，且：P＝ε+η；則：P＝L×(V2/V1)＝π*Φ*(V2/V1)一般地，K≈3.2，則P＝3.2*L＝3.2*Φ*D，即多彩竹節(jié)絲的周期長度P一般為熱輥直徑的3.2倍左右。周期內(nèi)細(xì)節(jié)部長度之和：ε＝ε1+ε2+…+εn＝ω*S＝ω*(s1+s2+…+sn)；周期內(nèi)粗節(jié)部長度之和：η＝η1+η2+…+ηn＝λ*T＝λ*(t1+t2+…+tn)。如圖3和4所示，在具有離子鍍導(dǎo)熱陶瓷形成電熱器的涂層的導(dǎo)熱成型輥(第一熱輥和/或第二熱輥)的圓柱面上分布了多個(gè)凹槽321，與非加熱區(qū)對應(yīng)的絲段經(jīng)拉伸后成為基于FDY工藝的多彩竹節(jié)絲的粗節(jié)(深染)部，與加熱區(qū)對應(yīng)的絲段經(jīng)拉伸后成為基于FDY工藝的多彩竹節(jié)絲的細(xì)節(jié)(淺染)部。因此，周期內(nèi)粗細(xì)節(jié)的頻率與加熱區(qū)和非加熱區(qū)的個(gè)數(shù)相關(guān)?；赪INGSFDY工藝的多彩竹節(jié)絲周期長度內(nèi)各粗節(jié)部的長度：ηi＝入*ti(i＝1，2，…n)；其中：λ為粗節(jié)部的牽伸倍數(shù)，一般地，λ＝0.98～1.8；多彩竹節(jié)絲周期長度內(nèi)各細(xì)節(jié)部的長度：εi＝ω*si(i＝1，2，…n)；其中：ω為細(xì)節(jié)部的牽伸倍數(shù)，則基于WINGSFDY工藝的多彩竹節(jié)絲的周期長度內(nèi)的粗節(jié)部和細(xì)節(jié)部的排列規(guī)律為：(K*L-λ*T)/S*s1、η1、(K*L-λ*T)/S*s2、η2、…(K*L-λ*T)/S*sn、ηn。假設(shè)由噴絲裝置的噴絲板(未示出)吐出的長絲201的直徑為δ，經(jīng)第三熱輥104拉伸后形成的基于WINGSFDY工藝的多彩竹節(jié)絲的細(xì)節(jié)部的直徑為di，粗節(jié)部的直徑為Di，則周期長度內(nèi)粗節(jié)部與細(xì)節(jié)部的直徑之比由下式確定：diDi=λ*SK*L-λ*T]]>這樣，周期長度內(nèi)長絲單纖維取向與結(jié)晶度及染色深度的分布情況如下表1：表1實(shí)例1圖9是示出加熱成型輥的加熱區(qū)和非加熱區(qū)的第一種分布情況的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態(tài)下的平面示意圖。假設(shè)該加熱成型輥應(yīng)用于德國巴馬格(Barmag)公司生產(chǎn)的WingsFDY紡絲裝置中的第二熱輥，用于生產(chǎn)具有周期長度的基于WINGSFDY工藝的多彩竹節(jié)絲。用做第二熱輥的加熱成型輥的直徑為Φ＝220mm，周長為L＝691mm，使用離子鍍工藝在加熱成型輥表面鍍厚度為0.2mm的導(dǎo)熱陶瓷涂層。用超細(xì)噴砂工藝去除加熱成型輥表面的導(dǎo)熱涂層，以形成凹槽，多個(gè)凹槽形成非加熱區(qū)。如圖9所示，在圓柱表面形成的加熱區(qū)的寬度分別為：s1＝100mm、s2＝150mm、s3＝80mm、s4＝65mm，則：S＝s1+s2+s3+s4＝395mm；非加熱區(qū)的寬度分別為：t1＝70mm、t2＝60mm、t3＝40mm、t4＝126mm，則：T＝t1+t2+t3+t4＝296mm。參照圖1，將加熱成型輥安裝在滌綸WingsFDY紡絲裝置上，第一熱輥102、第二熱輥103、第三熱輥104、第四熱輥105的溫度分別設(shè)置為80℃、160℃、140℃和95℃，實(shí)測與用做第二熱輥的加熱成型輥的陶瓷加熱區(qū)s1、s2、s3、s4接觸的長絲201在1/30秒內(nèi)溫度上升為120℃，與非加熱區(qū)t1、t2、t3、t4接觸的長絲在1/30秒內(nèi)溫度上升為50℃，將第三熱輥105的溫度保持在120℃。由于第二熱輥對高速卷繞的滌綸長絲進(jìn)行了分段加熱，并使與加熱區(qū)s1、s2、s3、s4接觸的紡絲進(jìn)入了粘彈態(tài)，與非加熱區(qū)t1、t2、t3、t4接觸的紡絲仍保持凝固態(tài)。設(shè)定紡絲螺桿的吐出量為Q＝450(g/min)，噴絲板孔數(shù)為f＝24f，第一熱輥102、第二熱輥103、第三熱輥104和卷繞頭(未示出)的轉(zhuǎn)速分別為V1≈960(m/min)、V2≈1000(m/min)、V3≈3750(m/min)、V5≈3580(m/min)，則：多彩竹節(jié)絲的周期長度內(nèi)，WINGSFDY工藝的紡絲的拉伸倍數(shù)K≈V3/V2＝3.75；形成的多彩竹節(jié)絲的周期長度P＝L*K＝691*3.75＝2591.25mm；周期長度內(nèi)粗節(jié)部和細(xì)節(jié)部的頻率在2591.25mm周期長度內(nèi)，粗節(jié)部的個(gè)數(shù)為4，細(xì)節(jié)部的個(gè)數(shù)為4；周期長度內(nèi)粗節(jié)部和細(xì)節(jié)部的長度排列規(guī)律如下：粗節(jié)部經(jīng)紡絲拉伸后長度為ηi＝λ*ti，粗節(jié)部牽伸倍數(shù)λ＝1.6，則各粗節(jié)部長度為：η1＝112mm、η2＝96mm、η3＝64mm、η4＝201.6mm；周期長度內(nèi)細(xì)節(jié)部經(jīng)紡絲拉伸后長度為Ti＝ω*si，細(xì)節(jié)部的牽伸倍數(shù)ω＝(K*L-λ*T)/S＝5.365，則各細(xì)節(jié)部的長度為：ε1＝536.5mm、ε2＝804.78mm、ε3＝429.21mm、ε4＝348.73mm。在此基礎(chǔ)上，假設(shè)由噴絲板吐出的長絲的直徑為δ，經(jīng)第三熱輥拉伸后形成的基于WINGSFDY工藝的多彩竹節(jié)絲的細(xì)節(jié)部的直徑為di，粗節(jié)部的直徑仍為Di，則周期長度內(nèi)粗節(jié)部與細(xì)節(jié)部的直徑之比由下式確定：diDi=λ*SK*L-λ*T=1.6*3953.75*691-1.6*296=0.546]]>這樣，周期長度內(nèi)長絲單纖維取向與結(jié)晶度及染色深度的分布情況如下表2：雙折射率Δn結(jié)晶度(％)染色深度竹節(jié)絲粗節(jié)0.0257深竹節(jié)絲絲條細(xì)節(jié)0.1032淺表2實(shí)例2圖10是示出加熱成型輥的加熱區(qū)和非加熱區(qū)的第二種分布情況的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態(tài)下的平面示意圖。假設(shè)該加熱成型輥應(yīng)用于德國巴馬格(Barmag)公司生產(chǎn)的WingsFDY紡絲裝置中的第二熱輥，生產(chǎn)具有周期長度的等距和密集型的基于WINGSFDY工藝的多彩成品竹節(jié)絲。用做第二熱輥的加熱成型輥的周長為L＝720mm，使用離子鍍工藝在加熱成型輥表面鍍厚度為0.2mm的導(dǎo)熱陶瓷涂層。用超細(xì)噴砂工藝去除加熱成型輥表面的導(dǎo)熱涂層，以形成凹槽，多個(gè)凹槽形成非加熱區(qū)。如圖10所示，在圓柱表面形成的加熱區(qū)的寬度分別為：s1＝40mm、s2＝40mm、s3＝40mm、s4＝40mm，s6＝40mm、s7＝40mm、s8＝40mm、s9＝40mm，s10＝40mm、s11＝40mm、s12＝40mm，則：S＝s1+s2+s3+s4+s5+s6+s7+s8+s9+s10+s11+s12＝480mm；非加熱區(qū)的寬度分別為：t1＝20mm、t2＝20mm、t3＝20mm、t4＝20mm，t5＝20mm、t6＝20mm、t7＝20mm、t8＝20mm，t9＝20mm、t10＝20mm、t11＝20mm、t12＝20mm，則：T＝t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+ts+t9+t10+t11+t12＝240mm；將加熱成型輥?zhàn)鳛榈诙彷伆惭b在滌綸WingsFDY紡絲裝置上，第一熱輥102、第二熱輥103、第三熱輥104、第四熱輥105的溫度分別設(shè)置為80℃、160℃、180℃和120℃，實(shí)測與第二熱輥陶瓷加熱區(qū)s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10、s11、s12接觸的紡絲在1/20秒內(nèi)溫度上升為130℃，與非加熱區(qū)t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11、t12接觸的長絲在20秒內(nèi)溫度上升為45℃。由于第二熱輥對高速卷繞的滌綸長絲進(jìn)行了分段加熱，并使與加熱區(qū)s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10、s11、s12接觸的紡絲進(jìn)入了粘彈態(tài)，與非加熱區(qū)t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11、t12接觸的紡絲仍保持凝固態(tài)。設(shè)定紡絲螺桿的吐出量為Q＝350(g/min)，噴絲板孔數(shù)為f＝48f，第一熱輥102、第二熱輥103和卷繞頭(未示出)的轉(zhuǎn)速分別為V1≈1100(m/min)、V2≈3300(m/min)、V5≈3280(m/min)，，則：多彩竹節(jié)絲的周期長度內(nèi)，F(xiàn)DY紡絲的拉伸倍數(shù)K≈V2/V1＝3，形成的多彩竹節(jié)絲的周期長度P＝L*K＝720*3＝2160mm；周期長度內(nèi)粗節(jié)部和細(xì)節(jié)部的頻率在2160mm周期長度內(nèi)，粗節(jié)部的個(gè)數(shù)為12，細(xì)節(jié)部的個(gè)數(shù)為12；周期長度內(nèi)粗節(jié)部和細(xì)節(jié)部的長度排列規(guī)律如下：粗節(jié)部經(jīng)紡絲拉伸后長度為ηi＝λ*ti，粗節(jié)部牽伸倍數(shù)λ＝1.3，則各粗節(jié)部長度為：η1＝η2＝η3＝η4＝η5＝η6＝η7＝η8＝η9＝η10＝η11＝η12＝26mm；周期長度內(nèi)細(xì)節(jié)部經(jīng)紡絲拉伸后長度為Ti＝ω*si，細(xì)節(jié)部的牽伸倍數(shù)ω＝(K*L-λ*T)/S＝3.85，則各細(xì)節(jié)部的長度為：ε1＝ε2＝ε3＝ε4＝ε5＝ε6＝ε7＝ε8＝ε9＝ε10＝ε11＝ε12＝3.85*40＝154mm。在此基礎(chǔ)上，假設(shè)由噴絲板吐出的紡絲的直徑為δ，經(jīng)第三熱輥拉伸后形成的基于ITY工藝的多彩成品竹節(jié)絲的細(xì)節(jié)部的直徑為di，粗節(jié)部的直徑仍為Di，則周期長度內(nèi)粗節(jié)部與細(xì)節(jié)部的直徑之比由下式確定：diDi=λ*SK*L-λ*T=1.3*4803*720-1.3*240=0.583]]>這樣，周期長度內(nèi)長絲單纖維取向與結(jié)晶度及染色深度的分布情況如下表3：雙折射率Δn結(jié)晶度(％)染色深度竹節(jié)絲粗節(jié)0.0208深竹節(jié)絲絲條細(xì)節(jié)0.1536淺表3本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上面所描述的實(shí)施例都是示例性的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對其進(jìn)行改進(jìn)，各種實(shí)施例中所描述的結(jié)構(gòu)在不發(fā)生結(jié)構(gòu)或者原理方面的沖突的情況下可以進(jìn)行自由組合，從而在解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更多種紡絲裝置。在詳細(xì)說明本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例之后，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可清楚的了解，在不脫離隨附權(quán)利要求的保護(hù)范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與改變，且本實(shí)用新型亦不受限于說明書中所舉示例性實(shí)施例的實(shí)施方式。應(yīng)注意，措詞“包括”不排除其它元件或步驟，措詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。另外，權(quán)利要求的任何元件標(biāo)號不應(yīng)理解為限制本實(shí)用新型的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3