CN105102699A - 用于多根复丝线的熔融纺丝及牵伸的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助纺纱装置、冷却装置以及牵伸装置来熔融纺丝并牵伸多个复丝合成线的方法和装置。线在纺纱装置中从聚合物熔体彼此平行且并排地挤出，并在冷却后在牵伸装置的多个从动的导线辊的加热的导丝辊壳体上被加热和牵伸。根据本发明，为了能够均匀处理线中的所有丝束，所述线在与加热的导丝辊壳体接触之前接收静电荷。

Description

用于多根复丝线的熔融纺丝及牵伸的方法和装置

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于多根复丝合成线的熔融纺丝及牵伸的方法，以及一种根据权利要求8的前序部分的用于多根复丝合成线的熔融纺丝及牵伸的装置。

在合成线熔融纺丝的生产过程中，通常将多根线作为一个线组同时进行生产。在该情况下，每根线在加工结束时必须具有相同的物理属性，因此需要对所有线的均匀引导和处理提出高要求。由于每根复丝线是由多根非常细的丝束形成，因此特别是在热处理期间会出现均匀性的问题，由此必须保证线中每根独立丝束的均匀的温度控制，特别是在线的牵伸过程中。因此，已知的是特别是在缺少线的均匀温度控制的情况下会导致线的染色不匀。

为了克服这个问题，在现有技术DE102010048017A1中已知一种方法和设备，其中线在冷却后和牵伸前各自散开形成带。为此目的，为在纺纱装置和牵伸装置之间的线路径中的线配置整理罗拉(finishingrolls)，所述整理罗拉浸润各线并以带状的形式对线进行引导。已知的方法和已知的装置尤其用于工业丝，其中的复丝线具有相对少的高纤度的丝束。在这种情况下，线以多重缠绕(looping)的方式在导丝辊的加热的导丝辊壳体上引导，从而获得在线和导丝辊的加热壳体表面之间的长时间停留，并通过改变线圈可以加热线两侧。因此，已知的方法和已知的装置需要导丝辊单元凸出很长的距离。

然而，DE102008039378A1还揭示了一种用于生产纺织线的方法和装置，其中线的加热和牵伸在单个缠绕的导丝辊上进行。在这种情况下，线制动器直接设置在牵伸装置的上游，所述线制动器使得复丝线以带状形式铺开。因此，丝条内的丝束与导丝辊的加热的导丝辊壳体表面间的接触能够实施得更加均衡。在已知的方法和已知的装置中，周向导向槽设置在导丝辊的导丝辊壳体上，所述的导向槽尤其避免线中的电荷所引起的散开。然而这样的槽阻碍了以带状的形式引导各线。

因此，本发明的目的是提供一种用于多根复丝线的熔融纺丝和牵伸的一般类型的方法和装置，以便在线生产过程中，即使在具有在导丝辊上的单个的部分缠绕(singlepartiallooping)方式的引导的情况下也实现线处理的高度均匀性。

根据本发明，这个目的如此实现，即线在与其中一个导丝辊的一个加热的导丝辊壳体接触前直接获得电荷。

本发明打破了在合成线上所产生的电荷不应该在导丝壳体中引出的成规。因此，已知的是，静电荷在导丝辊处的放电会导致轴承损坏。然而，在熔融纺丝过程中已经发现，只发生线的少量放电，并且导致线内的长丝散开的电荷能量基本上保持不变。因此，线内的静电荷可以被有利地使用，以便实现线在导丝辊壳体上的通过电荷能量强制的带状形式的引导。因而，线的热处理和加热能被一步改善。

线的静电荷在它们行进到加热的导丝辊壳体之前有利地在所有线上同时产生。然而，原则上也可以将静电荷单独地或非统一地施加给每根线。

原则上，根据本发明的方法，可以使用以非接触方式或者接触方式工作的充电装置来产生合成线中的静电荷。为了在大量线中同时产生静电荷，优选使用该方法变型，在该方法变型中线通过电荷产生器的电场被引导。

为了尽量不对线中的静电荷的传播特性产生影响，该方法的变型是特别有利的，在该方法变型中通过与一个或多个摩擦元件接触而在线中产生静电荷。

在此，该方法变型已被证明特别适合于线组，其中线共同经由一个刀片状导向边引导。因此，能够同时消除线的丝束中的之前因涡流而产生的交织。

为了避免作为一组被引导的线的相互影响而提供一种方法变型，其中线在导丝辊壳体的周面上以在2mm至6mm的范围内的彼此的最小间距被引导。这确保了线彼此平行且并排地在导丝辊壳体的周面上引导，而不会相互接触。

为了既获得尽可能大的散开效果又限制线中的静电荷的影响，该方法变型是特别有利的，其中，在纺丝后，所述线在干燥状态下被抽出和牵伸，并且其中线在被牵伸后用流体润湿。因此，当线进入牵伸装置时，不必克服线中的额外的粘附力，以散开线中的长丝。在牵伸结束后，线的放电通过润湿得到保证。

根据本发明的装置特征尤其在于，牵伸装置在线的喂入侧配设有用于在线中生成静电荷的充电装置。充电装置与具有导丝辊的牵伸装置之间的这种组合可能是令人惊讶的，因为线中的电能被保持，并且基本上即使在经过多个导丝辊壳体的情况下也保持有效而没有之前的放电。就此而言，能够用根据本发明的装置生产完全牵伸线和部分牵伸线。

为了对多根线集中处理，充电装置可以有利地通过电荷发生器形成，该电荷发生器生成被线一起行进经过的电场。

然而，另选地，也可以通过与一个或多个摩擦元件形成充电装置，线在该摩擦元件上与其接触地被引导。因此，电能可以有利地以各种特定的方式在线上产生。

由于在熔融纺丝方法中特别是其中具有未润湿的线时，通常在纺丝后且在牵伸之前在线上执行混合，以便获得线之间的首次线凝聚，在线内出现长丝的聚拢。通过作为根据本发明的装置变型，即其中，摩擦元件由用陶瓷材料制成的刀片状导向边形成，可以有利地消除在线上的长丝的这种聚拢。因此，预混合线也可以借助引入的静电荷而被有利地散开。

牵伸装置中线的引导优选有利地通过本发明的改进来实行，其中用于以范围为2mm至6mm的彼此的线间距来引导线的引导装置设置在充电装置上游。以这种方式，在导丝辊壳体的周面上的线之间不会产生彼此重叠。

为了在牵伸结束后消除线中的静电荷而提供本发明的改进，即其中浸润装置设置在牵伸装置的下游，所述线通过该浸润装置被用流体润湿。

根据本发明的方法和根据本发明的装置基本上适合于所有用于生产复丝线的常规的熔融纺丝方法。因此，可以由此针对纺织应用或工业应用而生产部分牵伸、全牵伸或高度牵伸合成线。

本发明将在下文中参照附图通过根据本发明装置的实施例详细说明，其中：

图1示意性地示出根据本发明的装置的第一实施例的侧视图，

图2示意性地示出图1的实施例的前视图，

图3示意性地示出图1的实施例的牵伸装置的局部视图，

图4示意性地示出根据本发明的装置的另一实施例的侧视图，

图5示意性地示出图4的实施例的正视图。

图1和图2示意性地示出本发明的用于熔融纺丝和牵伸多根复丝合成线的第一实施例的多个视图。图1示出实施例的侧视图，并且该实施例的前视图在图2中示出。只要没有明确提及参考哪一幅图，下面的描述对两个图均适用。

该实施例包括纺纱装置1、冷却装置3和牵伸装置10，这些装置逐个向下设置，以便在多根复丝合成线的生产中获得一个基本上竖直取向的线路径。

纺纱装置1包括纺丝箱体8，该纺丝箱体在其下侧带有多个喷丝嘴2。在本实施例中，四个喷丝嘴2被保持在纺丝箱体8上，每个喷丝嘴2产生复丝线的多个丝束。被保持在纺丝箱体8上的每个喷丝嘴2通过相应的独立的熔丝联接到一个多级泵(此处未图示)。这种多级泵优选实施为所谓的行星齿轮泵。在这种情况下，聚合物熔体通过一个连接到多级泵的熔体入口4喂入。

纺纱装置下方设置有冷却装置3，该冷却装置包括一个送风室19。送风室19与冷却井筒9共同作用，挤出的丝束穿过该冷却井筒被引导。

送风室19和冷却井筒9的图示是示例性的，并且可以依据冷却方法按照需要来构造。因此，例如已知的是通过与喷丝嘴同心设置并被保持在送风室内的多个冷却缸来形成冷却井筒。因此，冷却空气可以沿径向从内侧到外侧引导至丝束上。同样，也可以在面向具有送风壁(产生横向冷却空气流)的冷却井筒的一侧构造送风室。在这方面，本发明不限于冷却所述复丝线的特定的方式。

由于每个挤出的复丝合成线由多个丝束形成，每根线的长丝的聚拢发生在冷却装置3的出口处。为此，设置多个集线导向器5。这些集线导向器5中的每个集线导向器均相对于上游喷丝嘴2保持居中，并且每个集线导向器形成被挤出的丝束的一个会聚点，在每种情况下，所述丝束聚拢形成一根线7。

冷却装置3下方设置有牵伸装置10。在冷却装置3和牵伸装置10之间的过渡区域中，线从所谓的纺纱分配点(spinningpitch)聚拢，以便以彼此较小的线间距获得作为线组的后续处理步骤。为此，引导装置6设置在牵伸装置10的上游。引导装置6可以通过单个导线器或者通过蜂巢状线引导元件形成。

在本实施例中，牵伸装置10具有多个导丝辊11.1到11.4。在本实施例中，牵伸装置10由四个导丝辊11.1至11.4组成，每个导丝辊具有加热的导丝辊壳体12.1至12.4。所述导丝辊11.1至11.4的导丝辊壳体12.1至12.4由导丝辊马达13.1到13.4驱动，使得线彼此平行且并排地在导丝辊壳体12.1至12.4处以各自部分缠绕的方式共同被引导。

牵伸装置的结构是示例性的，并且还可以通过额外的从动偏转辊或其它的从动导丝辊来补充。

在牵伸装置10的喂入侧，在引导装置6和第一导丝辊11.1之间设置有用于在线7中产生静电荷的充电装置14。在该实施例中，充电装置14由产生电场的电荷发生器15形成，该电场在电荷发生器15中形成在引导装置6与导丝辊11.1之间的线路径中。

为了解释充电装置14的功能，作为图3中示出的牵伸装置10的喂入侧的局部视图的补充而采用附图标记10。如从图3中显而易见的，线7以一处理间距彼此平行且并排地被引导到牵伸装置10。由引导装置6所确定的处理间距在图3中以字母B表示。在线7运行至第一导丝辊11.1的加热的导丝辊壳体12.1的表面上之前，线7经过电荷发生器15以及由其产生的电场，从而使线被充以静电。静电荷导致丝束中的电荷对产生排斥作用且因此散开线中的丝束的力产生影响。因而，带电的线7以散开的丝束到达导丝辊壳体12.1的表面上。因此，基本上所有长丝可以被施加到导丝辊11.1的加热的导丝辊壳体12.1的周面上并且被均匀加热。

为了避免线7的相互影响，该处理距离B被设定为2mm至6mm的范围内的最小尺寸。处理距离B通过设置在电荷发生器15上游侧的引导装置6而被设定。

如从图2中的图示可以看出，线7作为线组被一起引导经过导丝辊壳体12.1至12.4。为了牵伸线7而在导丝辊11.2和11.3之间设定速度差，从而形成导丝辊11.2和11.3之间的实际牵伸区。在此情况下观察到，线中的电荷仅稍微衰减，因此散开的效果即使经过随后的导丝辊11.2至11.4仍然保留在线中。因此，松弛所必需的热处理可以以非常高的均匀性在线上实施。

如从图1和图2的图示可以看出，浸润装置16紧邻牵伸装置10的输出侧设置，线7在从最后的导丝辊壳体12.4送出后由所述浸润装置16直接用整理液润湿。因此，在线上有利地产生放电，以便线能够例如随后被卷绕以形成卷装。

在图1和图2中所示的根据本发明的实施例，用于熔融纺丝和牵伸复丝合成线的根据本发明的方法以4根线平行实施。线的数量是示例性的。原则上，根据本发明的方法和根据本发明的装置适合于同时制造大量线。

为了解释根据本发明的方法以及装置的功能，线的线路径在图1和图2中示意性地示出。首先，多个细丝束通过喷丝嘴2从聚合物熔体挤出。每个喷丝嘴2挤出的细丝束在冷却后通过集线导线器5聚拢。在本实施例中，线聚拢而没有润湿发生，以使得线从纺纱装置1送出时基本上为干燥状态。干燥状态的线7通过随后的静电充电尤其有利于获得线内部的散开。

线7作为线组共同从纺纱装置1抽出，并在通过引导装置6聚拢后，以后续处理所需的处理间距B聚拢。处理间距B在2mm至6mm的范围内。随后，线被充电装置14充以静电，以便在丝束中获得通过充电而引起的丝束的散开。为了加热和牵伸，被充以静电的线7随后被直接引导通过导丝辊11.1至11.4的加热的导丝辊壳体12.1至12.4。离开牵伸装置10后，将线用整理流体(finishingfluid)润湿。由此使得丝束放电并且丝束被润湿，从而在每个线中产生丝束的凝聚。

因此，根据本发明的方法和根据本发明的装置允许使热处理以及牵伸变得更均匀，特别是在形成线的丝束中。作为加热和牵伸的结果，每个所述丝束具有相同的聚合物结构，以使生产的线特别适用于染色均匀性高的纺织品应用。

线的合成丝束以图1和图2所示实施例中的非接触和特别保护的方式被充电，因此具有极细丝束的线也是可以生产的。在这种情况下，与根据图1和图2的实施例相反，这也是可以的，即线在纺纱之后首先通过浸润获得线的凝聚，以便随后获得在电荷发生器的电场中的充电。

对于线以干燥状态从纺纱装置引导到牵伸装置的情况，更常见的是通过混合产生线凝聚。图4和图5示意性地在示出这种装置的几个视图。

在图4中示出了根据本发明的用于多根复丝合成线的熔融纺丝和牵伸的装置的实施例的前视图，而图5示出了侧视图。该实施例与上述根据图1和图2的实施例大致相同，因此在下文中仅解释不同之处，其余参考前面的描述。以下描述这样适用于两个图。

在图4和图5中示出的本发明的装置的实施例中，线在熔融纺丝后并在牵伸之前进行混合。为了这个目的，混合装置20设置在冷却装置3和牵伸装置10之间。混合装置20针对每根线具有一个混合喷嘴21，所述的混合喷嘴21借助压缩气流使得线7中的丝束混合。

然而，线7中的丝束的这种缠结会导致丝束中的静电荷仅能不充分地使线散开。为了尽可能消除该缠结，在图4和图5所示的实施例中，充电装置14由摩擦元件17形成。摩擦元件17具有刀片状导向边18，线7与其接触地被引导。导向边18优选由陶瓷耐磨材料形成，其中静电荷通过摩擦在干燥的丝束中产生。通过线7和摩擦元件17的导向边18之间的摩擦接触，能够使得因混合而产生的预缠结能被有利地最小化。在这方面，线7以散开的状态在导丝辊11.1至11.4的导丝辊壳体12.1至12.4上被引导。

线7的加热和牵伸的功能在此与前述的实施例相同。

除静电荷之外，为了消除可能的缠结，也可以在线路径上设置多个摩擦元件。图6示出了该充电装置的实施例，作为能用在根据图4和图5的实施例中的例子。图6示意性地示出充电装置14的侧视图。在此，运行的线7通过引导装置6以后续处理所需的处理间距汇集。引导装置6在这里设计为梳状导线器22，该导线器针对每根线7各自具有一导向槽(此处未更详细示出)。

在梳状导线器22的下面，充电装置14由多个摩擦元件17形成。摩擦元件17形成为具有半圆形横截面的边沿导线器23。摩擦元件17被以彼此偏移的方式布置，其中边沿导线器23的圆形形状倾斜于运行中的线7。线在边沿导线器23各自相对尖锐的边缘底面处离开摩擦元件17。边沿导丝器23被设计成杆状，从而使多根线彼此平行并且并排地被引导。边沿导线器23优选由陶瓷材料制成。

在充电装置14的图示的实施例中，共有四个摩擦元件17被一个接一个地布置在线路径中。摩擦元件17的数量基本上是任意的。然而，线中的静电荷负载受到摩擦元件17数量的影响。因此，也可以在未混合线的情况下，使用大量的彼此偏移的弯曲接触面作为摩擦元件17，从而使得因线中的长丝的静电荷施加而散开。

在图6所示的实施例中，摩擦元件17通常由一种或多种载体保持。这种情况下，使得摩擦元件17的至少一部分也能够以可移动的方式保持，从而改变线的缠绕度。在这方面，调节并影响产生在丝束中的摩擦是可能的。

根据本发明的装置的实施例在图1和图2以及在图4和图5中示出，牵伸装置中导丝辊的设置和数量是示例性的。基本上，不加热的或加热的从动导丝辊或不加热的偏转罗拉可以附加地整合在牵伸装置中。对于根据本发明的方法和根据本发明的装置来说重要的是带静电的线在加热的导丝辊壳体的周面上引导，从而获得与线的所有丝束的密集的线接触。

根据本发明的方法和根据本发明的装置适合于生产具有细纤度或高纤度的复丝合成线。因此，纺织线和工业用线都可以被有利地生产。

附图标记列表

1纺纱装置

2喷丝嘴

3冷却装置

4熔体入口

5集线导向器

6引导装置

7线

8纺丝箱体

9冷却井筒

10牵伸装置

11.1-11.4导丝辊

12.1-12.4导丝辊壳体

13.1-13.4导丝辊马达

14充电装置

15电荷生成器

16浸润装置

17摩擦元件

18导向边

19送风室

20混合装置

21混合喷嘴

22梳状导线器

23边沿导线器

Claims (13)

1.一种用于多根复丝合成线的熔融纺丝及牵伸的方法，其中所述线彼此平行且并排地从聚合物熔体挤出，其中，在被冷却后，所述线以至少部分缠绕的方式在多个从动的导丝辊的多个加热的导丝辊壳体上被共同引导并被加热，其中所述线因至少一个速度差而在所述导丝辊之间被牵伸，其特征在于，

所述线在与所述导丝辊中的一个导丝辊的加热的导丝辊壳体接触之前获得静电荷。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述线中的静电荷集中地或单独地在所述线上产生。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，

所述线中的静电荷由电荷发生器以无接触的方式产生。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述线中的静电荷通过与一个或多个摩擦元件接触而形成。

5.根据权利要求4所述的方法，

其特征在于，

所述线共同地在刀片状的导向边上被引导。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

所述线在所述导丝辊壳体的周面上以彼此间的最小间距在2mm至6mm的范围内的方式被引导。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，

其特征在于，

在纺丝之后，所述线以干燥状态被抽出并被牵伸，并且所述线在被牵伸之后用流体润湿。

8.一种用于多根复丝合成线的熔融纺丝及牵伸的装置，该装置具有：纺丝装置(1)，该纺丝装置具有多个用于挤出多根复丝线(7)的喷丝嘴(2)；用于冷却所述线(7)的冷却装置(3)；以及用于抽出并牵伸所述线(7)的牵伸装置(10)，该牵伸装置包括具有多个加热的导丝辊壳体(12.1-12.4)的多个从动的导丝辊(11.1-11.4)，

其特征在于，

在所述线的喂入侧，所述牵伸装置(10)配设有用于在所述线(7)中产生静电荷的充电装置(14)。

9.根据权利要求8所述的装置，

其特征在于，

所述充电装置(14)由电荷生成器(15)形成，所述电荷生成器产生电场，所述线(7)共同地行进经过所述电场。

10.根据权利要求8所述的装置，

其特征在于，

所述充电装置(14)由一个或多个摩擦元件(17)形成，所述线以与所述摩擦元件接触的方式被引导。

11.根据权利要求10所述的装置，

其特征在于，

所述摩擦元件(17)具有由陶瓷材料制成的刀片状导向边(18)。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置，

其特征在于，

在所述充电装置(14)的上游设置有引导装置(6)，该引导装置用于以彼此间的线间距(B)在2mm至6mm的范围内的方式分开地引导所述线(7)。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，

其特征在于，

所述牵伸装置(10)的下游设置有浸润装置(16)，通过该浸润装置，所述线(7)能够用流体润湿。