CN102959143B - 用于纺线的喷丝头、用于纺线的纺丝装置及用于纺线的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于纺丝装置的喷丝头和加速喷嘴组件,纺丝装置通过分裂由喷丝头喷出的并被引导穿过加速喷嘴的单丝由纺丝物进行纺线,喷丝头具有旋转对称的喷丝头内部部件和旋转对称的外部部件,外部部件至少部分地围绕喷丝头内部部件,在该喷丝头内部部件的纵向方向上具有用于向具有至少一个出孔的喷丝头尖端部供应纺丝物的通道,喷丝头内部部件与外部部件相连接,以使至少一个隔热室在纵向方向上被配置于喷丝头内部部件和外部部件之间,其中隔热室接收气体,从而形成隔热气体层或者在其中提供隔热真空,并且其中喷丝头和加速喷嘴彼此刚性连接形成一个单元,以使喷丝头的中心准确地放置于加速喷嘴的中心。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于由纺丝物来纺线的喷丝头,一种具有多个喷丝头的纺丝装置和一种用于纺线的方法。
背景技术
通常,纺线通过将来自喷丝头的形成丝线的物质纵向拉伸而进行,所述纵向拉伸通过例如卷绕机的装置将力作用于丝线而靠机械实施;或通过伴生气流主要是空气流而靠空气动力学实施,如在也包括熔喷在内的纺粘操作中。由此,在喷丝孔的外面,得到直径小于喷丝孔直径的丝线。
所述过程不同于分裂纺丝(splitspinning),在分裂纺丝中,通过剪接或分裂液体,从一个喷丝孔得到多个丝线,所述液体即用于形成丝线的纺丝物流,不论其是熔体还是溶液,如EP1192301或EP1358369中所述。同时,该方法通常也称为Nanoval法,其特征在于,每个喷丝孔可实现更大的吞吐量,特别是在精细丝线的情况下,用简单的技术设备例如以g/min而测量,原因在于每个孔能够容易地生产出20、50直至几百条丝线。所述丝线本质上是无限长的,且根据实施类型具有特定的丝线直径尺寸分布。
根据“Nanoval效应”,导致新涌纺织物质进行分裂的空气流向喷丝孔移近。所述空气流位于圆锥形末端喷嘴形状的喷丝头中,所述喷丝头从喷丝板上凸出来,如EP1902164A1中所述,并冷却喷丝物,因为空气的温度通常低于在喷丝头(本文中也称为纺丝喷嘴)内流动的纺丝物的温度。这对于通过分裂成尽可能多而细小的丝线来生产精细丝线而言是不利的,特别是具有小的吞吐量。该不利之处可通过加热到达喷丝头的空气而至少部分地消除,但是这需要更高的能量消耗。也可加热单个喷丝头或纺丝喷嘴,此处,还会增加工艺设备方面的消费。
发明内容
因此,本发明的目的是生产一种供已知分裂纺丝法使用的喷丝头,和一种用于纺线的装置及方法,使用其可以获得相对于现有技术而言更精细的丝线,同时吞吐量更高,且喷丝头构造简单。
根据本发明,该目的通过用于纺丝装置的喷丝头、通过一个使用多个所述喷丝头用于通过分裂单丝由纺丝物进行纺线的纺丝装置和用于由纺丝物通过分裂由至少一个所述喷丝头纺出的单丝而进行纺线的方法而实现。
具有喷丝头供应通道的旋转对称的喷丝头内部部件至少部分地被一个旋转对称的外部部件围绕,并且至少一个隔热室沿喷丝头的纵向方向配置于所述喷丝头内部部件和外部部件之间,其中隔热室接收气体,优选空气,以形成隔热气体层,由于上述事实,供应通道内流动的纺丝物在至少部分地围绕纺丝喷嘴流动的空气中的热损耗减少。如果至少一个隔热室被设计为使得其相对于外部以气密的方式密封,则其中也可形成真空而不是气体。这意味着,供应通道内的纺丝物可保持更高的温度达更长的时间,且到达出孔时具有更高的温度,这对在外孔中流动的纺丝物的粘度具有有利效果,即所述粘度与相同尺寸但没有隔热室的喷丝头的情况相比要低。有利地,粘度越低,导致丝线越精细且吞吐量越大。由于隔热的供应通道中的纺丝物保持其温度达更长时间且在到达至少一个所述出孔处更热,因此可提供更小直径的所述出孔,这从根本上可使丝线更精细。所述喷丝头内部部件和所述外部部件可分别至少部分地旋转对称配置,但是,也可采用其他形式。合成来源和天然来源的聚合物和溶液可用作纺丝物。相对于拥有加热元件的喷丝头,产生的优点是构造复杂性较小。因此根据本发明可生产出平均丝线直径低于1μm的精细丝线。
在一个特别有利的实施方案中,在喷丝头的尖端部设置有多个出孔。所述出孔与所述供应通道相连,且在所述出孔的外面,可分别纺出一条单丝。通过提供多个出孔,可增加纺丝物的吞吐量,这转而导致供给孔和出孔之间的转变点处温度增加。因此,每个出孔可纺出更细的单丝,其可以分裂为更精细的丝线。所述出孔或出口可具有,但不是必须具有,相同的形状和横截面,甚至,它们可具有不同的形状和横截面。
在一个有利的实施方案中,所述喷丝头的尖端部具有纳入其圆周表面中的方向元件,其用于引导气体绕单丝流动。由此它们可被配置成沿圆周设置的平坦表面元件,和/或配置成朝所述尖端部逐渐变细的沟形、通道形或槽形凹陷。结果,空气流可基本以层流的方式更均匀地向所有由喷丝头纺出的所有单丝进行引导。
在一个优选的实施方案中,所述出孔朝着所述纺丝喷嘴的中心线成锐角地指向外部,由此,使由出孔纺出的液态单丝汇集于一点。但是,所述出孔也可成曲线地向外延伸。术语“出孔”并不意指,其必须始终具有圆形横截面。其也可具有例如椭圆形或多边形横截面,例如矩形或正方形。
所述喷丝头的隔热室可以简单的方式得到,这是由于:所述旋转对称的喷丝头内部部件具有凸起或肩突(shoulder),其可与旋转对称的套管形外部部件的一端相啮合,同时,如果所述喷丝头可通过提供于其外部部件上的螺纹嵌入诸如喷丝板的装备中,则形成也旋转对称的长方形隔热室。
优选地,方向元件可在喷丝头尖端提供,对该方向元件进行配置,使得喷丝头尖端部横截面具有多边形、十字形、苜蓿叶形或星形的形状。
对于本发明的纺丝装置,根据本发明,多个喷丝头被嵌入一个喷丝头部件中,气体喷嘴部件相对于所述喷丝头部件以一定间隔设置并具有多个分配到所述喷丝头的气体喷嘴,所述气体喷嘴被配置成气体流的加速喷嘴,所述气体流穿过各气体喷嘴进行引导并围绕单丝。使用该类型的纺丝装置,可生产大量的细丝线,该细丝线通过分裂大量单丝而得到,通过增加喷丝头的出孔既能增加丝线的数目也能增加丝线的精细度。
所述气体喷嘴优选是旋转对称的且分别指向一个喷丝头,由此,气体流可绕纺出的单丝均匀流动,但是,也可提供狭槽形气体喷嘴或拉瓦尔(Laval)喷嘴,特别是当各出孔在喷丝头尖端部配置成一排时。
在一个优选的实施方案中,喷丝头部件中具有多排喷丝头时,特别优选地,一排的喷丝头相对于相邻排并列放置。由此,可生产出更均匀的纺粘型织物。
在另一个有利的实施方案中,所述喷丝头隔热而不发生内部热损耗,并且其沿流动方向例如以拉瓦尔(Laval)喷嘴的形式相对于位于后面的加速喷嘴的放置,是刚性连接,并由此限定了喷丝头中心相对于所述加速喷嘴中心的配置。这样的优点为新涌现的液态纺丝材料的喷射通过气体喷射、通常是空气喷射沿圆周均匀产生,因为,通常,以另外的方式会在丝线横截面上产生不希望的不规则物。以这种方式,在纺丝装置中甚至在相当大的纺丝宽度内仍可使温暖的喷丝头部件和之后的气体喷嘴部件之间的膨胀差异相等,经常也称为纺丝束,从而使得产生“Nanoval效应”的两个部件的纺线的中心总是对齐的:在喷丝头有多个流出孔的情况下,喷丝头尖端的中心被看作纺线的开始处,条件是不意欲产生特定效应(例如,为形成纱线而在加速喷嘴中进行的捻绕),所述特定效应在非织物情况下通常是避免的。
根据本发明,对于由纺丝物通过分裂而进行纺线的方法,单丝由至少一个喷丝头纺出,通过周围的气体流加速所述单丝,直至分裂,用于纺出的纺丝物通过一个供应通道进行引导,所述供应通道由于其周围具有一个气体缓冲器而不发生热损耗。相对于没有隔热的现有技术方法的优点,对应于针对所述喷丝头描述的那些优点。
在所述方法的一个优选实施方案中,在所述供应通道中传送的纺丝物被分成多个部分流,所述部分流彼此分离、分别以单丝的形式纺出、且通过加速的气体流被分成大量的本质上无限长的丝线。
为由合成和天然聚合物生产出特别精细的丝线,必须减少每个出孔流出的纺丝物,以便增加液态单丝变形的必然性,所述聚合物例如聚丙烯、聚酯、及其他形成丝线的纺丝材料,如纤维素溶液,或由PAN或芳酰胺构成的形成丝线的纺丝材料。但是,这意味着过度冷却的危险,特别是喷丝头的暴露区域,这阻碍分裂或破裂成更多数目的单个丝线。由于在喷丝头上提供有多个出孔,即喷丝头尖端的纺丝物被分成多个部分流,因此可减少每个出孔流出的纺丝物,尽管如此,仍没有使供应通道中的纺丝物太大程度冷却的危险,原因在于其中的吞吐量增加并由此使出孔处的温度更高,并且所述供应通道中纺丝物的量不再仅取决于出孔的大小,而是取决于出孔的数目及其大小。
附图说明
本发明的实施方案表示于附图中并在下文的描述中进行更详细地说明。所列附图为:
图1为本发明的一个喷丝头的截面图,
图2为具有图1实施方案中的多个喷丝头的本发明装置的一部分的截面图,
图3为另一个实施方案的喷丝头的部分截面图和喷丝头尖端的仰视图,
图4为本发明第三个实施方案的喷丝头的简化示意图,
图5为本发明喷丝头尖端部和喷丝头的不同实施方案的视图,
图6为具有狭槽形拉瓦尔(Laval)喷嘴的本发明喷丝头的底部区域的局部截面图,和
图7为图2纺丝装置的另一个实施方案的局部截面图,其中喷丝头和加速喷嘴彼此相连接。
具体实施方式
图1中表示的是第一个实施方案的喷丝头1。该喷丝头含有一个旋转对称的喷丝头内部部件2和一个旋转对称的外部部件3,所述外部部件3具有套管样形状且在一端具有外螺纹6,并且另一端,即所述喷丝头的尖端区域,是圆锥形的。所述内部部件2含有一个销样区域2',该区域具有一个圆锥形末端,该区域在另一端转变成一个直径比销样区域2'大的阶梯式凸起2”或肩突。所述旋转对称的内部部件2在纵向方向,即轴向方向,被一个供应通道5贯穿,所述供应通道5在喷丝头尖端区域与一个或多个出孔7相连。所述旋转对称的外部部件3可通过其外螺纹与所述内部部件一起螺旋接入一个装备(下文进一步描述),所述阶梯式凸起被用作挡块(limitstop)。由此计算内部部件2和外部部件3的尺寸,使得在这两者之间,形成一个配置成空洞形式并填充有气体(通常为空气)的环状隔热室4。所述外部部件3,即其圆锥形末端,在喷丝头尖端区域与所述内部部件2相邻接从而形成密封,所述外部部件3的圆锥体延伸到所述内部部件2的销样区域的圆锥形末端,两者形成所述喷丝头尖端区域。
图2中表示的是本发明的装置,其中大量本身隔热的喷丝头1或纺丝喷嘴,形成喷丝头排列,插入喷丝头部件9或喷丝板中,所述喷丝头1通过所述外部部件3上的螺纹6被螺旋接入喷丝头部件9中,并通过纺丝喷嘴或喷丝头1经由位于用于供应纺丝材料的喷丝头部件9的接收孔中每个喷丝头1的凸起2”上的倾斜或或歪斜表面10进行密封,这是由于所述倾斜表面10当与喷丝头部件9螺旋连接在一起时被压在所述喷丝头部件9上。
每个喷丝头1的供应通道5与相应的供应通道11相连,所述供应通道11被配置在喷丝头部件9及位于其上的部件8中,并且与一个纺丝物引入其中的分配室相连(未示出)。在喷丝头部件9的下面,以形成空间13的间隔,设置气体喷嘴板15,该气体喷嘴板具有很多加速喷嘴14,所述加速喷嘴14可配置成拉瓦尔喷嘴的形式,即具有一个前端尖的区域和一个突然或连续加宽的区域。由此将所述喷丝板15相对于喷丝头1进行设置,使得喷丝头1的尖端稍微插入加速喷嘴14中或稍稍位于加速喷嘴14的上方。优选地,在喷丝头部件9中提供有多排喷丝头1,相邻的排能够相对于彼此并列设置。为了生产纺粘型织物,优选将这种喷丝头排列中的多排喷丝头1相对于收集带或收集鼓的运行方向并对应于所需的织物网宽度进行横向设置。
在喷丝头部件9和气体喷嘴板15之间的空间13用于供应气体,优选为空气,所述气体如箭头12所示流经加速喷嘴14。单丝16分别由所述喷丝头的出孔7纺出,并且根据Nanoval方法,空气在这些单丝16的周围或在喷丝头1的底部区域(即空间13中的箭头12对应的区域),朝着加速喷嘴14以增加的速度流动,空气穿过所述加速喷嘴14而离开空间13。所述加速喷嘴14的开孔通常是圆形的,但也可具有狭槽形状。它们在流动方向汇合并可在它们的横截面中以汇合-分散的延伸瓦尔喷嘴的形式配置,也可以突然转变的形式配置。所述加速喷嘴14的纵向轴相当于纺丝喷嘴或喷丝头1的纵向轴。可以注意到,单丝16由于其内部和外部的压力比而分成大量丝线17,所述丝线可在织物网制备过程中沉积于收集带或收集鼓上或可以使用常规的缠绕装置以纱线的形式收集于线轴上。
特别地,在纺丝喷嘴或喷丝头1或各纺丝喷嘴的底部部件中,由于空气例如旋转对称地朝向加速喷嘴14的开孔方向流动,因此空气的冷却效果随着空气速度的增加而增加。在加速流动中,空气应该尽快基本平行的围绕液态单丝,并且应该显著大于丝线速度。空气在其中流动的同时,应该非常注重冷却,特别是喷嘴尖端的冷却,因为对于所施用的方法而言,丝线精细度主要取决于纺丝物的温度,其次才是取决于空气作用速度,空气作用速度由于对液体流产生剪应力,因此导致分裂。所述冷却通过围绕着供应通道5的隔热室4的空气层而降低,所述供应通道5具有流动的纤维成形纺丝物。由于纺丝物对外界的热损耗较小,因此供应通道5的上部区域和出孔之间的温度差异较小,在各喷丝头1的出孔7处纺丝物达到较高的温度。由于温度较高,大部分纺丝物的粘度较低,并且更多的纺丝物可分别流经供应通道5和出孔7。
图3中表示的是本发明喷丝头的另一个实施方案,其也可用在图2的装置中。图3的喷丝头1不同于图1的喷丝头1,因为为了纺出三个单丝而提供了三个出孔7,三个出孔均与供应通道5相连。这些出孔7的排列可见于右侧图3中,即所述喷丝头尖端的仰视图中。此处,这些出孔7的排列只是示例性的提及,还可提供更多的出孔(也称为毛细管)或甚至只提供两个出孔。通过设置喷丝头尖端中的多个出孔7,可增加吞吐量。
例如,可指出下列关于喷嘴尖端的尺寸,已证明这些尺寸对直径约1μm或小于1μm的丝线而言是有利的:d1=供应通道的直径=1.5mm至2mm,d2=毛细管的直径=0.2mm至0.6mm。由此,所述出孔的长度或所述毛细管的长度为例如1mm至2.4mm。所述喷丝头的长度约为30mm。所有这些数据只是示例性的,随着规格的变化,也可使用其他尺寸。
与图3中出孔7彼此平行设置相比,图4中所示的出孔7可对喷丝头1的中心轴而言成锐角地指向外部。因此,避免了出孔7纺出的单丝和多丝在分开后又汇合的危险。
出孔7之间的喷丝头尖端的外部表面可以配置成平坦部分或沟槽形凹陷的形式,为更好的引入空气,所述平坦部分或沟槽形凹陷朝着喷丝头尖端逐渐变细,目的在于均匀包围新涌出的单丝。为此,除去所述尖端的圆形横截面中的一些“肉料(flesh)”。
图5中表示的是三个不同的实施方案中的喷丝头尖端的仰视图,图5a具有平坦部分的基本三角形的形状,图5b表示的是具有四个出孔的十字形,所述十字形的勾股之间的沟槽形凹陷能够检测到。图5c显示了三个出孔7以一个挨着另一个或者说一个在另一个之后的形式排成一行。
对于图5c中的该实施方案,在图6中,一个喷丝头1的喷丝头尖端相对于狭槽形的作为加速喷嘴14的拉瓦尔喷嘴的排列表示在两个侧视图中。
实施例:
在图2的多个喷丝头1以纺丝喷嘴形式的排列中,使用图3的具有三个直径0.25mm的开孔的构造。对于每个孔或出孔而言,聚丙烯的吞吐量为1.5g/min,熔体流动指数MFI(熔体流动指数,也称为MFR,熔体流动率)为28和1,200,该值根据ISO1133在标准化装置测得,表示在固定力的作用下,在10min内有多少克经加热的热塑性聚合物被挤压穿过一个喷丝头,此处对于聚丙烯而言,是在230℃和2.16kg下,在分裂之后得到平均丝线直径,在显微镜中由20个单个丝线测得:在1.5g/min和MFI28、在提供1个直径为0.25mm的毛细管的情况下,测得平均丝线直径为1.1μm,最小直径为0.8μm,在MFI1,200下,平均丝线直径为0.95μm,最小直径为0.4μm。在直径为0.25mm的三个毛细管的情况下,在MFI28和0.7μm下得到的丝线直径为0.8μm,在MFI1,200下,每个喷丝头的吞吐量为3×1.5g/min,即4.5g/min。
图7中表示的是可具有图1和3-6的实施方案的喷嘴形式的喷丝头1,该喷丝头与加速喷嘴20(例如拉瓦尔喷嘴,相当于图2和图6中的加速喷嘴14)相结合。图1中,喷丝头1基本是旋转对称的,且在其内部的中间,用于纺丝材料的供应通道5的末端为毛细管的流出孔或出孔7。在它的底部中间,具有一个作为加速喷嘴20的拉瓦尔喷嘴,所述作为加速喷嘴20的拉瓦尔喷嘴在加速气体的流动方向上压缩至最狭小的横截面之后终止,即其可突然加宽或连续加宽。所述作为加速喷嘴20的拉瓦尔喷嘴为护套21的一个部件,所述护套21围绕喷丝头1并可在喷丝头1上在恰好对应附图标记22处滑动。这样的目的是用于隔开毛细管出口和底部的拉瓦尔喷嘴表面,使所述拉瓦尔喷嘴表面能够在纺丝和清洁期间进行更换(另外参见EP1902164A1)。如果将这省略,护套21可与喷丝头1刚性连接,即通过螺纹连接。此外,出于技术制造的原因,护套21可由彼此相互连接的上部部件和下部部件组成,如附图标记23所示。
根据本发明的目的,空洞24也可在护套21和喷丝头1之间提供,用于通过气体或空气进行隔热。此外,如图1中所示,隔热室4可以在纺丝喷嘴中提供。在护套21的底部区域中,作为加速喷嘴20的拉瓦尔喷嘴的上面包含气体开孔25,例如图7的剖面图A–A中所示的四个点。气体或空气可朝着加速喷嘴的方向流经这些气体开孔,并在纺丝材料的单丝中产生Nanoval效应,即分裂开纺丝材料的单丝。对于图2中的纺丝装置,护套21的下部部件位于板26上,具有用于接受提供于护套21的下部部件中的加速喷嘴20的开孔。板26与作为加速喷嘴20的拉瓦尔喷嘴一起形成图2中的气体喷嘴板15,或可升高和降低的气体喷嘴部件,在喷丝头1上所述护套21相应地被取代。为避免加速气体从空间13——对应图2的喷丝头部件(图2中的9)和板26连同加速喷嘴20之间——中蠕变流动,使20穿过位于加速喷嘴20和接收它们的板26之间的环形间隙27进入纺丝装置的周围,这是由于空间13中的较高压力,可分别在环形间隙27中提供一个垫圈28,防止所述蠕变流动。所述作为加速喷嘴20的拉瓦尔喷嘴或护套21的下部部件可在环形间隙27中分别移动——在拉伸中水平移动。
Claims (18)
1.一种用于纺丝装置的喷丝头,所述纺丝装置通过分裂单丝进行纺线,所述单丝是纺丝物由所述喷丝头喷出并被引导穿过加速喷嘴而纺制的,所述喷丝头具有旋转对称的喷丝头内部部件和旋转对称的外部部件(3),所述外部部件(3)至少部分地围绕所述喷丝头内部部件,在该喷丝头内部部件的纵向方向上具有用于向具有至少一个出孔的喷丝头尖端部供应纺丝物的通道,
其特征在于,
所述喷丝头内部部件(2)与外部部件(3)相连接,以使至少一个隔热室(4)在所述纵向方向上被配置于所述喷丝头内部部件(2)和外部部件(3)之间,其中隔热室接收气体,从而形成隔热气体层或者在其中提供隔热真空,并且其中所述喷丝头(1)和加速喷嘴(20)彼此刚性连接形成一个单元,以使所述喷丝头的中心准确地放置于所述加速喷嘴的中心。
2.根据权利要求1所述的喷丝头,其特征在于,所述喷丝头(1)被一个护套(21)围绕,其中所述护套承载所述加速喷嘴。
3.根据权利要求2所述的喷丝头,其特征在于,在所述护套(21)的下部并在所述加速喷嘴的上面具有开孔(25),其用于气体流通向加速喷嘴(20)。
4.根据权利要求1或2所述的喷丝头,其特征在于,提供于护套(21)和喷丝头(1)之间的空洞(24)用于通过气体进行隔热。
5.根据权利要求1所述的喷丝头,其特征在于,在所述喷丝头尖端部中设置多个出孔(7),所述多个出孔与供应通道(5)相连,并且从每个所述出孔分别纺出一条单丝(16)。
6.根据权利要求1或5所述的喷丝头,其特征在于,在逐渐变细的所述喷丝头尖端部的周围表面中纳入方向元件,用于引导气体绕所述单丝(16)流动。
7.根据权利要求6所述的喷丝头,其特征在于,所述方向元件被配置成沿周围设置的平坦表面元件和朝所述尖端部逐渐变细的沟形、通道形或槽形凹陷之一。
8.根据权利要求5中所述的喷丝头,其特征在于,所述出孔(7)的纵向轴朝着所述供应通道(5)的纵向轴朝向外部倾斜。
9.根据权利要求1所述的喷丝头,其特征在于,所述喷丝头内部部件(2)具有一个旋转对称的销样区域(2'),一个凸起(2”)与该销样区域(2')相连接,其中所述外部部件(3)形成旋转对称的套管,围绕该销样区域(2')并被支撑在所述凸起(2”)上,从而形成同样旋转对称的至少一个隔热室(4)。
10.根据权利要求1所述的喷丝头,其特征在于,所述喷丝头尖端部的横截面具有多边形、十字形、苜蓿叶形或星形形状。
11.根据权利要求1所述的喷丝头,其特征在于,所述供应通道(5)的直径与所述出孔(7)的直径的比为2-12。
12.用于通过分裂单丝由纺丝物进行纺线的纺丝装置,具有喷丝头部件(9)和气体喷嘴部件(15;26,20),所述气体喷嘴部件相对于所述喷丝头部件以一定间隔设置,多个权利要求1-11中任一项所述的喷丝头(1)被插入喷丝头部件(9)中,并朝向气体喷嘴部件(15;26,20)的方向伸出所述喷丝头部件(9)之外,并且其中所述气体喷嘴部件具有多个分别与所述喷丝头(1)相连接的加速喷嘴(14,20),该加速喷嘴分别被配置用于加速气体流,所述气体流被引导穿过围绕所述单丝(16)的各加速喷嘴以使所述单丝分裂为细线。
13.根据权利要求12所述的纺丝装置,其特征在于,所述气体喷嘴部件(15;26,20)包括具有孔的板,所述孔用于容纳所述加速喷嘴(14,20)。
14.根据权利要求12或13所述的纺丝装置,其特征在于,所述气体喷嘴部件(15;26,20)可相对于所述喷丝头部件升高或降低。
15.根据权利要求12所述的纺丝装置,其特征在于,所述喷丝头部件(9)具有多排喷丝头,一排所述喷丝头(1)相对于相邻排的所述喷丝头(1)并列设置。
16.用于由纺丝物通过分裂由至少一个喷丝头(1)纺出的单丝而进行纺线的方法,所述线具有低于1μm的平均直径,所述单丝用加速喷嘴通过加速的气体流进行加速直至分裂,所述气体流围绕所述单丝,并且所述单丝被分裂成多个本质上无限长的丝线,所述纺丝物被引导用于经由一个供应通道(5)进行纺丝,其特征在于,所述喷丝头(1)中的所述供应通道(5)通过其周围的气体缓冲或真空而隔离热损耗,并且所述喷丝头和所述加速喷嘴彼此刚性连接,以使所述喷丝头的中心和所述加速喷嘴的中心被准确定位。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,在所述供应通道(5)中传送的所述纺丝物被分成至少两个彼此分开的部分流,分别以单丝的形式纺出,并通过加速的气体流被分成多个本质上无限长的丝线。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述单丝用一个定向的部件纺出,所述部件包含一个相对于每个喷丝头的纵向轴的锐角。
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CH688044A5 (de) * | 1993-06-21 | 1997-04-30 | Rieter Automatik Gmbh | Spinnbalken zum Schmelzspinnen endloser Faeden. |
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US7168932B2 (en) * | 2003-12-22 | 2007-01-30 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Apparatus for nonwoven fibrous web |
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