CN1031469C - 纺丝设备中的长丝冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于合成纤维的纺丝装置，其中粗丝以6000米/分的速度从喷丝嘴中拉出，并至少部分被拉伸，同时化学纤维在喷丝嘴下方通过一个打孔的或多孔管(冷却管)导引，并被从外向里流入管中的空气流所吹拂，而管子的外侧处于大气压力下，其特征是在冷却管的出口处安置一个防护板，它穿过管子的端部，该防护板与管子作横向定位。

Description

纺丝设备中的长丝冷却装置

本发明涉及一种化学纤维的纺线装置，其中，粗丝以6000m/min的速度从喷丝嘴中拉出，并至少部分地被拉伸，同时，化学纤维在喷丝嘴下方通过一个打孔的或多孔管(冷却管)导引，并被从外向里流入管中的空气流所吹拂，而管子的外侧处于大气压下。

这种纺丝装置已在DE—A1914556中公知。在这种实施方案中，一方面虽然人们获得了优点，即，纤维束，其由多根单丝组成，在其整个范围上被一个空气流吹拂。但是却引起，产生不均匀的纤维特性。这种不均匀性，只有通过使这具有很高速度和同时很高纤维张力运行的化学纤维在很长时间的平整运行下才能在其长度上变得均匀。另外的缺点是，喷丝腔中引起在冷却管外表面上形成压力波动的空气涡流也会导致生产的单丝及粗丝有不均匀性。这种情况特别发生在纺丝装置以很高的卷绕速度运转的工况。因为这时会产生一个很强烈的空气运动。另一方面，仅仅需要一个很短的冷却区，以致于作为冷却空气而吸入的空气压力波动具有相应的强度，从而导致纤维丝质量波动。这样，例如在EP0117215B1和EP0118375B1公开了一些纺丝装置，它的卷绕机，(用它使化学纤维卷绕成络筒)，以微小的距离安置在喷丝嘴下边。这样就能够实现，化学纤维以很高的速度一大于6000m/min(米/分)进行卷绕。而且还因此获得一个很强烈的纤维丝冷却，以致于人们用一个很短的冷却区约2m就可满足，但在传统的纺丝设备中，冷却区必需大于4m。由于高的速度，就产生一个很强的空气摩擦，因此，化学纤维在卷绕时多少总会延伸一些。

这些化学纤维可以直接通过卷绕络筒的拉力从喷丝嘴拉出。但是，也可以在喷丝嘴和卷绕装置设置一个输出罗拉，特别是一个筒管输出罗拉如DE—A4 135 350(91—1951)所公开的。

人们为了避免冷却纤维线时的质量波动，在喷丝嘴的下方已经应用了多孔的或打孔的冷却管，它们例如是DE—A3406 347(Bag 1326)和DE—A 3 424 253.8—26(Bag1419)的技术方案。同样可以参考DE—A3741 135(Bag 1558)和DE—A3 923 067(Bag1648)。但是此处，冷却空气是通过一个鼓风机有限定地输入的，所以往冷却管输入的空气流就空间和时间关系而言能有相当大程度的均匀性。但在最后所说的鼓风技术方案中的缺点是，必须昂贵的设备和方法措施，才可实现一个时间上和长度上很均匀的，也就是说无涡流的空气流作用于化学纤维束上。

本发明的任务在于，将公知的纺丝装置作如此改进设置，即，采用简单的措施就实现一个很好的化学纤维的平整运行，并且使化学纤维获得很大的长度均匀性。

这个解决技术方案由以下特征获得，在冷却管的出口处，安置一个防护板，它穿过管子的端部，该防护板与管子作横向定位。

在公知的装置中，径向的空气流是如此产生的，这以高速运行的化学纤维丝在管中引起一个低压。与相相比，本发明能够用微小的花费调带出好的流动环境和冷却条件。

为了在冷却管中保证均匀的流动环境，在管子壁上连接安置了干扰环，它们从管壁起沿粗丝运行方向有一个倾斜度。通过这个措施，此外避免了，由于纤维束拖拉的空气涡流使大气空气倒流到冷却管的区域，并导致一个冷却管的不均匀作用。此外还避免了，压力波动和压力波在冷却管的吸入区域继续蔓延。

该所建议的空气箱与大气相连接。人们还可以想到连接到一种冷却介质上。无论如何，该空气箱要这样结构设置，即，在其中基本上保持着大气压力或低压。依次，可以在一个或多个位置上设置确定的开孔。通过一个中间壁可以防止，流入的空气直接冲击到冷却管的外部范围上。这个空气箱可以被多个冷却管所贯穿，这些冷却管各与一个喷丝嘴对应安置。由此就可达到，对于多个冷却管形成相同的冷却条件，并且以此方式，制造出彼此相同且均匀的化学纤维。再一次要强调的是，在所有这种情况下，空气箱不与一个这样的鼓风机相连接，即用它在空气箱中产生一个空气正压(即使很微小)。相反地，为了空气输入所利用的事实是，产生一个压力梯度，它从喷丝腔指向空气箱，又从空气箱指向冷却管。

可以采用一种措施，以便从外边向里吸进冷却管中的空气流进行调节。这一点可以特别通过导引环来实现，这些环件安置在冷却管的内壁上并位于一个或多个法线平面上并基本上径向向内指向。理所当然，这些导引环在冷却管的中心，留有一个让化学纤维束自由通过的开孔。由于使用了这些导引环，人们除了使空气流按目的要求偏转以外还实现，在导引环的下方产生一个低区，它使得对外边空气有个抽吸作用。下面借助实施例，描述本发明。

采用另外的措施，即空气输入孔装备可调节的节流器或孔板，可以在空气箱中产生一个限定的低压，并因此控制输送给粗丝的空气量。由此就可以使冷却作用适应需求和工艺的规定。它表示：

图1一个具有护板的纺丝装置。

图2一个具有防护箱的纺丝装置。

在所示的实施例中，通过一个熔化物导管1将一种聚合物熔化体导送到所谓的纺丝头中。该纺丝头包含一个特别的(未描述)纺丝泵，通过它，将一定计量的熔化料量输送到该喷丝嘴3中。该喷丝嘴3是一个具有多个排出孔的平板。从每个排出孔中，喷出一条单丝4。这些长丝4再通过一个导丝器7汇总成一条粗丝。通过一个往复装置8(此处设置成具有导尺的叶片摆动装置)，使粗丝在部分包绕一个测量辊9的情况下，输送到卷绕轴10上。而卷绕线轴1 0设置在一个筒管12上。该筒管12张紧在一个可转动驱动的心轴11上。在图2示的实施例情况下，在心轴11上张紧安置了4个筒管12，同时，4条粗丝被卷绕到对应的一个线轴10上。

在所有的实施例中共同的是，长丝在松散状态下，也就是说在导丝器7之前，首先导入一个冷却管5中。冷却管5直接连接在喷丝嘴3上。该冷却管5是个多孔件。其长度为从0.5至2.0米。在冷却管5的出口端，靠置一个防护板6，这个防护板6置有一个用于长丝束的通孔，其直径等于或小于冷却管5的内径。

在所有实施例中描述了，冷却管5的(多)孔密度沿粗丝运行方向是增加的。按照发明要求，多孔密度是基本上与粗丝运行速度成正比的，但至少是取决于粗丝运行速度的。该粗丝运行速度(或正确地说：长丝的运行速度)是很独特的，其特点是，它起初是相对较低的，然后是很快地增加(曲线图)。而多孔度也可以是与温度分布相适应的，这种温度分布是长丝沿其长度上的温度变化。在两个所描述的情况下，多孔度在粗丝运行方向上是增大的，也就是说，空气通过能力是变大的。

在图1所示的实施例具有特别的性能，即，在冷却管中安置了多个干扰板17。这些干扰板17是环形板。这些环形板以其外圆周固定在冷却管5上，这些板还以其内边缘顺着粗丝运行方向，亦即，向下倾斜。这些干扰板17将被吸入的空气流向下导引，而且还导致，在其下方一个低压，这样，就产生一个抽吸作用。

该粗丝速度大于6000m/min(米/分)。

在图2的实施例中纺丝装置由四个纺丝喷嘴构成，并且空气箱16环绕并包围着每个冷却管5，特别是，空气箱包括一个底壁，该底壁垂直地对准每个冷却管的下端并且该底壁包括一个垂直对准每个冷却管的一个开口，致使被挤压出来的长丝向下通过所有的开口。空气箱16通过空气输入孔13与空气直接接触，同时空气输入孔13安装了阀门板或孔板14，通过它可以控制一定量的空气吸入空气箱并且进入冷却管。平静板15安装在空气箱内，靠近管13处，以防止在空气中被吸入的成分直接与冷却管接触，并且可以将空气流更平均地分配给冷却管。

在操作时，可以看到向下抽丝使长丝与空气有摩擦地接触并且在每个冷却管中，产生部分真空，这一现象反过来使空气通过管中的孔，从空气箱进入每个冷却管，以此冷却长丝。

       零件编号

1    熔料导管2    喷丝头3    喷丝嘴4    化学纤维，单丝5    冷却管6    防护板7    导丝器8    往复装置9    测量辊10   卷绕线轴11   心轴12   筒管13   空气输送管14   阀门，阀门板15   平静板16   空气箱，防护箱

Claims (4)

1.用于合成纤维的纺丝装置，其中，粗丝以6000m/min的速度从喷丝嘴中拉出，并至少部分地被拉伸，同时，化学纤维在喷丝嘴下方通过一个打孔的或多孔管(冷却管)导引，并被从外向里流入管中的空气流所吹拂，而管子的外侧处于大气压下，其特征在于：

在冷却管的出口处，安置一个防护板，它穿过管子的端部，该防护板与管子作横向定位。

2.如权利要求1所述装置，其特征在于：

防护板就是一个空气箱的底板，而管子贯穿它(底板)，同时，管子以其进口和出口基本密封地与空气箱的上板和底板相配合，并该空气箱具有一个或多个空气输入孔。

3.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于：在管子壁上连接安置了干扰环，它们从管壁起沿粗丝运行方向有一个倾斜度。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于：

空气输入孔装备可调节的节流器或孔板。

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