CN1050392C - 制造由聚合物特别是聚酰胺、聚酯或聚丙烯组成的人造长丝束或人造纤维的方法和设备 - Google Patents

制造由聚合物特别是聚酰胺、聚酯或聚丙烯组成的人造长丝束或人造纤维的方法和设备 Download PDF

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Abstract

一种制造由聚合物组成的人造长丝束或全取向长丝纱的方法，其中，进行微长丝的熔体纺丝，这些微长丝在喷丝头之后被至少冷却到凝固温度，接着又被加热到凝固点温度以上，以便进行拉伸，同时为了产生所需的拉伸张力用空气冲吹上述长丝。单纤维纤度小于1.0分特的微长丝在未成束取向的状态下穿过加热区，并且用空气沿逆流方向冲吹。该人造长丝束具有相当小的延伸率，并可以直接应用，即根据长丝束的细度，不再进行后处理就能生产出特别精细、柔顺、象丝绸似的纺织品。

Description

制造由聚合物特别是聚酰胺、聚酯或聚丙烯组成的人造长丝束或人造纤维的方法和设备
本发明涉及一种制造由聚合物特别是聚酰胺、聚脂或聚丙烯组成的人造长丝束或人造纤维的方法，其中在微长丝的熔体纺丝过程中，以给定速度牵伸的微长丝在喷丝头之后的冷却区中至少冷却到凝固温度，接着在加热区将其加热到凝固点温度之上，以便拉伸，同时为了提高摩擦阻力并产生所需的拉伸张力，用一种气态介质吹向微长丝。
这样的方法是公知的：即穿过加热区的人造长丝被空气气流横向冲吹。该人造长丝由50条长丝或称单丝组成，其中长丝或单丝纤度在必要时可为1.0分特，而一般规定为3.0分特。上述加热区由一条长度成比例的加热管构成，其长度为3米。由喷丝头抽出的长丝在冷却之后而在进入加热管之前被集成束，组成了将被加热以备拉伸的人造长丝束。这样成束的结果导致了长丝之间的相互贴合，由此导致了不均匀的加热处理。出于不同的原因这是不利的。首先，拉伸过程将受到影响，因为这时把长丝均匀地加热到凝固点以上是几乎不可能的，所以把人造长丝束的整个横截面均匀加热到凝固点温度以上是几乎不可能的。人造长丝束的状态关系到摩擦阻力的提高，以便产生拉伸所需的拉伸张力。这里仅在横截面方向冲吹该人造长丝束，这种操作将是困难的。在上述公知的方法中一般牵拉速度或卷绕速度不能任意提高，仅为3500米/分。这不仅对生产率不利，而且用该公知方法生产出的人造长丝束具有成比例增加的延伸率，假如其单纤维纤度＞1.0分特的话。这种人造长丝束需要进行后处理才能用于纺织加工。最后，由于加热管道或加热甬道较长，这种人造长丝束的制造设备建造起来相当高大。
因此本发明的目的是提供一种方法，通过该方法以高生产率生产全拉伸人造长丝束或人造纤维(FOY＝全取向丝)，这些人造长丝束或人造纤维不需后处理就可直接用于纺织工业，并能加工成特别精细、柔顺或象真丝一样的产品。另外，本发明还提供一种相应的、建造起来很矮小的设备。
按照本发明的一方面提供的方法解决了上述任务，即单纤维纤度＜1.0分特的微长丝未集束取向，也就是它们相互平行地穿过加热区，并由气态介质如空气沿逆流方向冲吹。在优选方案中采用单纤维纤度为0.4到0.8分特的微长丝。本发明的技术方案是建立于下述认识基础上的：以逆流冲吹微长丝会提高摩擦阻力，并且会毫无困难地形成完全延伸所需的拉伸张力。逆气流意味着较高的空气阻力，于是牵伸速度的提高使长丝的张力增大。当先冷却的微长丝在加热区于卷绕之前又被加热到其凝固点温度以上时，良好的拉伸引起长丝束的张力增加。根据本发明的技术方案，微长丝在未成束的状态下从加热区中穿过，从而使微长丝的整个横截面都被均匀加热。这种均匀加热促进了微长丝的全取向或拉伸，进而也促进了相应的人造长丝束的全取向或拉伸。上述人造长丝束或由其制出的人造纤维或用于(短)纤维纱的短纤维都表现出特别低的延伸率。由于长丝的纤度较小，它们不需进行其他后处理，就能使用。这样，用本发明方法制出长丝束能制出精细、柔顺、象真丝一样的产品。根据本发明的方法，微长丝的拉伸只在空气阻力中和在加热区的温度下进行。因此，尽可能小的纤度特别是单丝纤度是特别有利的，因为这样可以较快和容易地控制或调整长丝的张力和温度。另外，尽管缩短了加热区本发明仍能以较高的牵伸速度进行生产，从而提高的生产率。
本发明进一步的实质特征现将描述如下。本发明这样规定：在逆气流中加热微长丝的温度在150℃至250℃之间，优选220℃；这些微长丝穿过加热区的牵伸速度在3500米/分到8000米/分之间，优选4500米/分到5500米/分。加热的微长丝在穿过加热区后而在卷绕之前以适当的方式集合成束，从而在加热区进行特别均匀的处理和拉伸。
本发明的对象还涉及一种设备，该设备由于结构简单紧凑非常适于实施上述方法。该设备至少有一个喷丝头、一个纺丝甬道、一个加热甬道、一个预处理装置、一个导丝辊以及一个卷绕装置，其特征在于：所述加热甬道在排出一侧具有一个产生逆气流的鼓风装置，例如鼓风喷嘴，该加热甬道位于喷丝头下方0.8米到1.2米处，沿长丝牵伸方向设置。该加热甬道长度为1米到1.5米，优选1.2米。这样，与公知的设备相比，加热区的建造高度实际减少了50％。此外，微长丝及由其生产出的人造长丝束的拉伸度将通过加热甬道的加热温度和逆流空气供给量的改变而改变。
下面将参照附图所示的实施例，对本发明作进一步的描述。
唯一的附图表示出了本发明制造由微长丝2构成的全取向人造长丝束1的设备。该设备的基本结构包括：一个产生微长丝2的喷丝头3，这些微长丝2在下面的纺丝甬道4中被冷却。在纺丝甬道4下方设置有一个加热甬道5，微长丝没有束在一起而是以相互平行的状态通过上述加热甬道5，在此微长丝被加热并沿逆流方向被冲吹。该逆流方向以箭头表示。在加热甬道5下面是一个预处理装置6，也就是一个加油器或相应的喷嘴。在该预处理装置6上，微长丝2集成一束，成为一束人造长丝束1。然后，该人造长丝束1经卷绕装置8的导丝辊7被引导到卷绕头，并进行卷绕。上述加热甬道5位于喷丝头3下方0.8米到1.2米处，沿长丝牵伸方向设置。加热甬道的长度为1米至1.5米，本实施例为1.2米。另外，该加热甬道5具有一个产生逆流的鼓风装置9，例如是一个鼓风喷嘴。
根据本发明的方法制造的人造长丝束，其延伸率＜40％，最好为20％至30％；其强度＞3.6，最好为＞4厘牛顿(CN)/分特)。如果在牵伸速度为4500米/分的条件下加工，而微长丝的单丝纤度＜1.0分特，或者人造长丝束的总纤度为30/48分特，也即该人造长丝束由48条微长丝或单丝构成，那么就能获得上述延伸率和强度数值。下面的表将令人一目了然。
  牵伸速度 米/分     3500     4500     4500
  长丝束细度  分特延伸率％强度厘牛顿/分特乌斯特  N％长丝束的拉伸强力甬道温度℃预取向丝一延伸率％     83,7/4848,483,60,9932,5185108,4     85,3/4842,753,790,8741,012574,8     30,6/4827,654,111,5838,518866,9

Claims (13)

1.一种制造由聚合物组成的人造长丝束或人造纤维的方法，其中进行微长丝的熔体纺丝，然后，以给定速度牵伸的微长丝在喷丝头之后的冷却区中被至少冷却到凝固温度；接着，上述微长丝在加热区加热到凝固点温度以上，以便进行拉伸，同时用气态介质冲吹上述微长丝，以提高摩擦阻力或产生所需的拉伸张力，其特征在于：单纤维纤度＜1.0分特的微长丝在未成束取向的状态下穿过加热区，并且为了完全拉伸而被气体介质以逆流方向冲吹，并且微长丝以3500米/分钟至8000米/分钟的牵伸速度穿过加热区。
2.按照权利要求1所述的方法，其中所述的聚合物是聚酰胺、聚酯或聚丙烯。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中所述的气态介质是空气。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：被加工处理的微长丝的单纤维纤度为0.4至0.8分特。
5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：上述微长丝在150℃至250℃的加热区被加热。
6.按照权利要求5所述的方法，其中加热区的温度为220℃。
7.按照权利要求1或2的方法，其特征在于：上述微长丝以4500米/分钟至5500米/分钟的牵伸速度穿过加热区。
8.按照权利要求1或2的方法，其特征在于：上述被加工的微长丝在加热区之后而在卷绕之前被集成束。
9.实施权利要求1至8之一的方法的设备，该设备用于通过微长丝的熔体纺丝制备由聚合物组成的人造长丝束或人造纤维，它具有至少一个喷丝头，一个作为冷却区的纺丝甬道，一个作为具有气态介质送入装置的加热区的加热甬道，一个预处理装置，一个导丝辊，一个卷绕装置，其特征在于：气态介质送入装置被设计成在加热甬道(5)的出口侧产生逆气流的鼓风装置(9)。
10.按照权利要求9的设备，其特征在于，所述的聚合物是聚酰胺，聚酯或聚丙烯。
11.按照权利要求9的设备，其特征在于，所述鼓风装置(9)是鼓风喷嘴。
12.按照权利要求9所述的设备，其特征在于：上述加热甬道(5)位于上述喷丝头(3)下方0.8至1.2米处，沿长丝牵伸方向设置，甬道(5)的长度在1至1.5米之间。
13.按照权利要求12的设备，其特征在于，甬道(5)的长度为1.2米。
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