CN110291238A - 生产聚丙烯纱线的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
描述了一种使用拉伸系统(1)生产聚丙烯纱线(10)的方法,所述拉伸系统(1)包括与至少一个加热元件(4)相关的至少两个拉伸塔(2、7),其中所述生产聚丙烯纱线的方法包括以下步骤:在将聚丙烯纱线(10)引入加热元件(4)中之前加热所述聚丙烯纱线(10),将所述聚丙烯纱线(10)引入加热元件(4)中,和冷却所述聚丙烯纱线(10)。
Description
本发明涉及生产聚丙烯纱线的方法,并且还涉及拉伸聚丙烯纱线的系统。除了加热和拉伸聚丙烯纱线的方法和系统之外,还提出了加热聚丙烯纱线的方法和系统。基于本发明的教导,获得具有高韧度值和低拉伸率值的聚丙烯纱线。
现有技术的描述
在通过拉伸系统生产聚丙烯纱线(PP纱线)的过程中发现了几个困难。阻碍获得这类纱线的因素之一是与PP纱线与拉伸过程中使用的辊的低粘附性相关的。由于这种低粘附性,纱线在拉伸过程期间趋于滑动,这影响纱线拉伸比并因此影响其最终性质。
因此,在现有技术中关注的是将聚丙烯纱线锁定在该过程中使用的辊(导丝辊)中的最佳形式。
关于锁定纱线,在现有技术中已知一些锁定装置,诸如:重量应变系统、瓷爪(porcelain claw)应变系统、弹簧系统和杆系统。然而,已经证明所述系统不适合实施使用聚丙烯(PP)的拉伸过程,因为它们不能在拉伸过程期间有效地锁定纱线。
如前所述,本发明提出一种方法和系统,其克服了现有技术中发现的与PP纱线锁定相关的问题。更具体地讲,本文提出的教导描述了聚丙烯纱线两次通过拉伸塔中的一个,从而保证聚丙烯纱线被作为所述塔的一部分的辊恰当地锁定。
另外,已知影响所得纱线的最终特性的因素之一是指将所述纱线引入加热元件(烘箱)以使拉伸过程开始的温度值。因此,本发明提出在将聚丙烯纱线引入加热元件中之前对其进行预加热,并且这一因素对所得最终产品带来了重大的质量影响。
除了与锁定纱线和在将纱线引入加热元件中之前将其加热相联系的困难之外,还发现与在其拉伸期间对PP纱线施加一定温度有关的问题,并且该因素意味着难以获得具有可接受的韧度值和拉伸率的纱线。
更具体地讲,现有技术中已知的系统未能提供以均匀的方式将温度(在加热元件内)施加到PP纱线的装置。
在一些情况下,在加热元件中指示的温度与有效施加到聚丙烯纱线的温度之间也存在差异,这显然最终损害所得纱线的特性。
如前所提,本发明提供在加热元件中有效实施聚丙烯纱线的加热的装置。
因此,本发明提出一种能够获得具有高韧度和低拉伸率的聚丙烯纱线的方法和系统,所述纱线非常适用于纤维胶黏剂(cement)。
发明目的
本发明的目的是提供一种生产聚丙烯纱线的方法和能够实施所提出的方法的拉伸系统。
本发明的另一目的在于在将聚丙烯纱线引入加热元件中之前加热聚丙烯纱线。
本发明的另一个目的在于在将聚丙烯纱线引入加热元件中之前,在等于加热元件的温度值或比其低至多10%的温度下加热聚丙烯纱线。
本发明的另一个目的是提供一种生产聚丙烯纱线的方法,其包括使PP纱线两次通过第一拉伸塔的步骤。
本发明的目的是提出在聚丙烯纱线通过加热元件期间在聚丙烯纱线中施用120℃和170℃之间的温度范围。
本发明的另一个目的是在纱线通过加热元件期间将聚丙烯纱线设置在多根平行长丝中。
本发明的一个目的还在于提供一种高韧度(范围在7.0 cN/dtex和15.0 cN/dtex之间)和低拉伸率(范围在5.0%和18%之间,优选在7.0%和12.0%之间)的聚丙烯纱线。
本发明的另一个目的在于提出在聚丙烯纱线通过加热元件后冷却聚丙烯纱线。
本发明的另一个目的在于提出在来自以下参数中的至少一个下拉伸聚丙烯纱线:拉伸比在3:1至7:1范围内,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。本发明的目的还在于提供一种用于纤维胶黏剂的聚丙烯纱线。
发明概述
本发明涉及一种通过拉伸系统生产聚丙烯纱线的方法,所述拉伸系统包括与至少加热元件相关的至少两个拉伸塔,其中所述聚丙烯纱线生产方法包括以下步骤:在将聚丙烯纱线引入加热元件中之前加热聚丙烯纱线,将聚丙烯纱线引入加热元件中和冷却聚丙烯纱线。
本发明还涉及一种在拉伸系统中加热聚丙烯纱线的方法,所述拉伸系统包括与至少一个加热元件相关的至少第一拉伸塔,其中所述加热方法包括以下步骤:在将聚丙烯纱线引入加热元件中之前加热聚丙烯纱线将聚丙烯纱线的温度设定为等于加热元件的温度值或比其低至多10%的量。
还提出一种在拉伸系统中加热和拉伸聚丙烯纱线的方法,所述拉伸系统包括与至少两个拉伸塔相关的至少一个加热元件,其中所述加热和拉伸的方法包括以下步骤:使聚丙烯纱线通过加热元件,将加热元件的温度限定在120℃和170℃之间的范围,在来自以下参数中的至少一个下拉伸聚丙烯纱线:拉伸比在3:1至7:1之间,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
本发明的目的还通过拉伸聚丙烯纱线的系统来实现,所述拉伸系统包括与至少一个加热元件相关的至少两个拉伸塔,其中所述拉伸系统布置成在将聚丙烯纱线引入加热元件中之前加热聚丙烯纱线。
还描述了一种加热聚丙烯纱线的系统,所述加热系统包括与至少一个加热元件相关的至少第一拉伸塔,其中所述加热系统布置成在将聚丙烯纱线引入加热元件中之前加热聚丙烯纱线,因此将聚丙烯纱线的温度设定为等于加热元件的温度值或比其低至多10%的量。
还提出一种聚丙烯纱线的加热和拉伸系统,所述加热和拉伸系统包括与至少两个拉伸塔相关的至少一个加热元件,其中所述加热和拉伸系统布置成将在聚丙烯纱线通过加热元件期间加热元件的温度限定在120℃和170℃之间的范围内。另外,加热和拉伸系统布置成:在来自以下参数中的至少一个下拉伸聚丙烯纱线:拉伸比在3:1至7:1之间,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
还描述了一种在拉伸系统中冷却聚丙烯纱线的方法,所述拉伸系统包括与至少第三拉伸塔相关的至少一个加热元件,其中所述冷却聚丙烯纱线的方法包括以下步骤:在聚丙烯纱线通过加热元件之后冷却纱线,其中冷却纱线的步骤在第三拉伸塔的第三组辊中发生。
最后,还描述了一种聚丙烯纱线的冷却系统,所述冷却系统包括与至少一个加热元件相关的至少第三拉伸塔,其中所述冷却系统布置成在聚丙烯纱线通过加热元件之后冷却纱线,其中所述纱线的冷却在第三拉伸塔的第三组辊中发生。
还提出了聚丙烯纱线用于优先应用于胶黏复合材料的用途。
所提出的聚丙烯纱线也适用于绳索、运输织物、汽车装甲和酒椰纤维加工(raffiaprocess)。
附图简述
现在将基于附图中示出的示例性实施方案更详细地描述本发明。附图示出:
图1是本发明中提出的拉伸系统的一种优选布置的图示;
图2是通过第一拉伸塔突出显示聚丙烯纱线的加热步骤的图示;
图3是通过两个拉伸塔进行的聚丙烯纱线的加热步骤的另外图示;
图4是突出显示作为本发明中提出的拉伸系统的一部分的某些元件的图示,进一步指示拉伸塔的每个辊的非限制性温度值;
图5是作为本发明中提出的拉伸系统的一部分的一些元件的图示,指示通过使用两个拉伸塔执行聚丙烯纱线的锁定的可能形式;
图6是作为本发明中提出的拉伸系统的一部分的一些元件的图示,指示通过仅使用一个拉伸塔执行聚丙烯纱线的锁定的可能形式;
图7是突出显示作为本发明中提出的拉伸系统的一部分的一些元件的图示,示出其加热元件以及拉伸塔之一;
图8是将聚丙烯纱线引入加热元件中的图示,所述加热元件是本发明中提出的拉伸系统的一部分;
图9是突出显示作为本发明中提出的拉伸系统的一部分的一些元件的图示,示出其加热元件以及拉伸塔之一,并且该塔负责冷却聚丙烯纱线;
图10是拉伸工艺的图示,所述拉伸工艺利用本发明中提出的拉伸系统的优选布置,指示聚丙烯纱线的第一、第二和第三拉伸;
图11是聚丙烯纱线的连续拉伸工艺的图示。
附图详述
本发明最初涉及一种通过拉伸系统1生产聚丙烯纱线10的方法,以及能够实施本文提出的方法的拉伸系统1。要强调的是,所使用并获得的聚丙烯纱线10可以布置成号称100dtex至70000 dtex的单丝或复丝纱线。另外,在图1中示出本发明中提出的拉伸系统1的一种优选布置。
基于所提出的方法,获得具有高机械阻力的聚丙烯纱线10,因此其具有降低的拉伸率值和高韧度值。
在非限制性形式中,本发明中提出的概念可以用于纤维水泥、绳索、运输织物、汽车装甲、酒椰纤维加工等中的应用。
在这种布置中,本发明的教导将考虑其在胶黏复合材料(纤维水泥)中的应用来描述,例如用于制造用于土木工程领域的屋顶,从而为石棉屋顶的使用提供优异的替代品。
本发明中提出的生产聚丙烯纱线(PP)的方法基本上包括三个主要步骤,即:加热PP纱线,在加热元件中拉伸PP纱线(在加热下)并冷却PP纱线。这些步骤中的每一步都包括某些将提前解决的特性和细节。另外并且根据拉伸系统1的部署,所述步骤(加热、拉伸和冷却)可以实施多于一次。
加热
对于生产聚丙烯纱线10的方法提出的教导最初限定了聚丙烯纱线的加热步骤,所述加热在将聚丙烯纱线引入拉伸系统如图1中图示的拉伸系统1的加热元件中之前实施。
更具体地讲,所述加热步骤通过使聚丙烯纱线10通过至少第一拉伸塔2来执行,如本发明的图2中所公开。
参考图2,聚丙烯纱线10通过虚线指示,其中箭头的图示指示在拉伸系统1中由PP纱线10实施的优选路径。因此,要强调的是所指示的路径不应被视为本发明的限制性特征。
另外关于图2,应注意聚丙烯纱线10通过第一拉伸塔2在第一组辊5A、5B、5C、5D、5E中发生。另外,在通过第一塔2之后,应注意将纱线10引入加热元件4中。
为了获得具有所需特性的PP纱线10,本发明的教导提出纱线10应在引入加热元件4中之前被加热。
更具体地讲,在将PP纱线10引入加热元件4中之前PP纱线10的加热步骤确定纱线10的温度将达到等于加热元件4的温度值或比其低至多10%的值。加热元件4的温度值应理解为加热元件4的编程操作温度。
在此意义上,要强调的是,本发明的这种优选布置确定加热元件4的温度应该被编程为在120℃和170℃之间操作。因此,在编程温度为120℃的加热元件4中,在引入加热元件4中之前,PP纱线10将被加热到在120℃和108℃之间的温度范围。
类似地,如果加热元件4布置成对PP纱线施加170℃的最高温度,则在引入加热元件4中之前,PP纱线10将被加热到在170℃和153℃之间的温度范围。因此应理解,这种情况认为加热元件的编程温度(120℃至170℃)确实待施加到聚丙烯纱线上,因此使用具有足够热效率的加热元件。
在所使用的加热元件的效率不够高的情况下,即,在烘箱的编程温度为170℃但有效地施加到聚丙烯纱线10的温度较低的情况下,提到加热元件4的温度值应理解为有效施加到聚丙烯纱线的温度。
在一个优选的布置中,通过使PP纱线10通过第一塔2的第一组辊5A、5B、5C、5D和5E以及还通过使聚丙烯纱线10通过第二拉伸塔3的第二组辊6A、6B、6C、6D和6E而加热PP纱线10,如图3所图示。
因此,应理解,在聚丙烯纱线10通过第一组辊5A、5B、5C、5D、5E和第二组辊6A、6B、6C、6D、6E期间,PP纱线10的温度应该升高到等于加热元件4的温度值或比其低至多10%的值。
在非限制性的提议中,提出在PP纱线10通过第一塔2和第二塔3期间,纱线10的温度逐渐增加。更具体地讲,考虑到聚丙烯纱线10采取的路径(并且该路径例如在图2和3中指示),提出每个辊的温度比现有辊的温度高5℃至10℃。
在此意义上,图4示出第一塔2和第二塔3的图示,仅指示每个辊5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E的温度的优选值。
另外,确定所述每个辊的温度的逐渐增加必须遵守塔2和3各自的平均温度的最低限制和最高限制。在该布置中,确定第一塔2包括在80℃和110℃之间的平均温度,并且第二塔3包括在110℃和165℃之间的平均温度。
因此,辊5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E中的每一个的优选温度值如下表所示并且如图4所指示。
因此,对于第一塔2,获得100℃的优选平均温度值,且对于第二塔3,获得125℃的优选平均温度值。显然,所指示的值不应被认为是本发明的限制性特征。另外,每个辊的温度可能有更大的增加,大体上如果烘箱4的温度接近可接受的最高值,即170℃。
另外,每个辊的温度的增加可以与拉伸塔2和3中的辊的数量相关联。
关于辊5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E的加热,要强调的是每个辊的温度达到的方式不代表本发明的优选方面,因此可以使用现有技术中当前已知的任何形式的温度控制。
还要突出的是,每个辊5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E的所描述的逐渐增加的温度的特性不应被认为是本发明的限制性方面,因此在将PP纱线10引入加热元件4中之前,可以对PP纱线10施加其他形式的加热。
在如本发明提出的生产聚丙烯纱线10的方法的这种优选布置中,还限定聚丙烯纱线的加热和通过第一塔2和第二塔3还包括用于充分锁定PP纱线10因此防止辊在塔中滑动的装置。
如先前所评论,在拉伸过程中,PP纱线10必须被充分锁定,从而防止其在拉伸过程期间在导丝辊(辊)上打滑(slide)(滑动(slip))。
更具体地讲,本文中提出的教导通过执行所谓的PP纱线10两次通过作为系统的一部分的拉伸塔之一来克服与PP纱线10的滑动有关的问题,并且该塔设置在拉伸系统1的加热元件4之前。PP纱线两次通过拉伸塔之一将纱线恰当地锁定在作为所述塔的一部分的辊中。
在一种优选的布置中,在加热元件4之前设置两个拉伸塔,如图1、3和5所示,提出通过第一塔2(以及因此通过第一组辊5A、5B、5C、5D、5E)重复执行。重复执行意指PP纱线10至少两次通过第一塔2。
在这种布置中,并且为了提供PP纱线10的恰当锁定并防止其滑动,确定执行PP纱线10通过第一塔2两次。因此实现了PP纱线10两次通过第一塔2并且因此通过第一组辊5A、5B、5C、5D、5E。
图5仅示出先前评论的两次通过步骤的一个优选图示。要强调的是,该图的目的是表示PP纱线10(借助于虚线指示)重复通过(两次)第一塔2。在任何情况下,两次通过步骤示出的形式不应被视为限制性特征。
因此应理解,本发明的教导提出PP纱线10两次通过第一塔2的第一组辊5A、5B、5C、5D、5E,并且由拉伸系统1的管理者确定可以如何实施所述两次通过。
在一种布置中,所述两次通过的步骤可以如图5中所示使用设计用于引导PP纱线10的导辊100实施。导辊100通常具有袖孔,并且可以由金属(例如,不锈钢)或陶瓷材料制成。优选地,导辊不固定,即被纱线的正好通过而转动。
在该优选布置中,在实施两次通过第一塔2的步骤之后,PP纱线10移动到拉伸系统1的第二拉伸塔3,后者包括第二组辊6A、6B、6C、6D、6E,如图5所示。这种布置提出PP纱线10直接通过第二组辊6A、6B、6C、6D、6E,也就是说,提出仅执行聚丙烯纱线10通过第二拉伸塔3一次。
因此,本发明的该优选布置提出使PP纱线10两次通过第一塔2以及使PP纱线直接通过第二塔3,所述第一塔2和第二塔3是本发明提出的拉伸系统1的一部分。
在一种替代布置中,要强调的是PP纱线10的锁定和加热可以仅使用一个拉伸塔来实施。在这种意义上,并且如图6所示,PP纱线10的锁定将通过在将纱线10引入加热元件4中之前使纱线10两次通过第一塔2来执行。另外,并且甚至使用一个拉伸塔2,PP纱必须在引入加热元件4中之前被加热,如前所提到。
在任何情况下,应理解PP纱线10两次通过的提议并不代表本发明的限制性特征。在替代方式中,聚丙烯纱线10可以仅通过加热并且直接通过辊(通过单个塔(根据图2)或通过两个塔(如图3所示))来生产。
然而,要强调的是已经证明两次通过第一组辊5A、5B、5C、5D、5E的提议有益于防止PP纱线10滑动,如先前所评论。
提出辊5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E由金属或陶瓷材料制成。另外,在同一拉伸塔中设置由不同材料制成的辊是完全可接受的。因此,应理解,第一拉伸塔2可以包括金属和陶瓷辊,对于第二拉伸塔3和对于作为系统的一部分的其他拉伸塔也是如此。
另外,关于辊5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E,应理解,本发明的这种布置提出在拉伸塔2和3中的每一个中使用五个辊(导丝辊)。显然,就在替代方式中来说,所述特征不应被认为是本发明的限制性特征,可以完全使用不同数量的辊。在一种优选的提议中,每个拉伸塔使用5至15个辊(导丝辊),甚至更优选地,每个塔应使用5至9个导丝辊。
根据本发明的该优选描述,已经完成PP纱线10通过第一塔2(两次通过)和第二塔3(直接通过)的加热步骤,本发明提出的生产聚丙烯纱线10的方法依次进行。
将纱线引入加热元件中
更具体地讲,如先前所述,已经通过拉伸系统1的第一塔2和第二塔3完成PP纱10的加热步骤,本发明的教导提出将PP纱线10引入加热元件4(烘箱)中。
因此,并且参考图7,在PP纱线10通过第二塔3之后,将其引入拉伸系统1的加热元件4中。要强调的是所使用的烘箱的数量并不代表本发明的限制性特征,因此,可以使用一个或多个烘箱4。
图7中所示的本发明的这种布置提出PP纱线10在120℃和170℃之间的温度下拉伸。
另外,并且根据本发明的这种优选布置,确定聚丙烯纱线在来自以下参数中的至少一个下生产:拉伸比应在3:1和7:1之间的范围内,拉伸速率在0.5分钟-1至2.5分钟-1范围内,且停留时间在0.9分钟至4.0分钟之间。
拉伸比旨在意指在离开拉伸过程时(如图1中所示的第三塔7中)的拉伸速度与进入拉伸过程时(诸如图1中所示的第一塔2)的拉伸速度之间的比率(除法)。
因此,3:1的拉伸比应理解为意指离开时的拉伸速度是进入时的拉伸速度的三倍,换句话说,离开所述过程时的聚丙烯纱线是进入拉伸过程时的纱线的3倍。
拉伸速率(λ)从以下表达式获得:
λ = (Vf - Vo)/L,
其中
Vf和Vo分别应理解为加热元件4中聚丙烯纱线的进给速度和离开速度,且L表示拉伸长度,并且可以认为是在加热元件的入口和出口处设置的拉伸塔导丝辊之间的距离(包括烘箱的长度)。在有效的简化中,L可以仅被视为烘箱的长度。
停留时间(tR)应被认为是L和Vo之间的比率(除法),即:
tR = L/Vo
在拉伸期间观察PP纱线10上的均匀温度分布,提出在PP纱线10通过加热元件4的步骤中,将纱线10设置在金属材料板8中,如图8所示。
在金属板8上设置纱线10应理解为意指聚丙烯纱线10与板8的表面之一接触。
更具体地讲,在进入加热元件4时,PP纱线10应设置在多根平行长丝9A、9B、9C、9D中,其中所述长丝9A、9B、9C、9D随后设置在金属材料板8上以通过加热元件4。
对于长丝9A、9B、9C、9D的设置,每个加热元件4优选地在其入口/出口处包括不锈钢圆柱棒应变系统,从而促进长丝9A、9B、9C、9D、9E与金属板8的粘合/接触。另外,长丝9A、9B、9C、9D在金属板8上的设置保证每根长丝中的温度相同,进一步确保使用具有减小长度的烘箱(或烘箱组)的可能性。
另外,金属板8的使用保证每根长丝9A、9B、9C、9D上的高效温度传递。
为了恰当加热烘箱4内的PP纱线10的每根长丝9A、9B、9C、9D,进一步提出与加热空气并且随后将其引导到长丝9A、9B、9C、9D的电阻系统联合使用强制通风系统。
因此,PP纱线10在拉伸系统1的加热元件4(或一组加热元件)内被加热和拉伸,如先前所评论。
在该步骤之后,本发明的教导提出纱线10的适当冷却,如前所提。
冷却
在PP纱线10通过拉伸系统1的加热元件4(或通过一组加热元件)之后,提出实施冷却聚丙烯纱线10的步骤。参考图1、9、10和11,所述冷却步骤通过使纱线10通过第三拉伸塔7来实施。
从图9中可以注意到,在本发明的这种布置中,拉伸系统1的第三拉伸塔7包括第三组辊7A、7B、7C、7D、7E,它们可以由金属和陶瓷材料制成,正如第一组辊5A、5B、5C、5D、5E和第二组辊6A、6B、6C、6D、6E。还要强调的是,在第三拉伸塔7中设置的辊的数量不应该被认为是本发明的限制特征,就在替代方式中而言,可以使用不同数量的辊。更具体地讲,每个拉伸塔使用5至15个辊(导丝辊),甚至更优选地,应使用5至9个辊。
第三组辊7A、7B、7C、7D、7E设计成保持PP纱线10的应变。另外,在通过拉伸系统1的塔7时,PP纱10的温度优选降低至15℃和30℃之间的范围,且甚至更优选降至18℃和23℃之间的范围。因此应理解,第三塔7的平均温度优选在15℃至30℃之间,并且更优选在18℃至23℃之间。将所述温度施加到PP纱线的方式不代表本发明的限制性特征,并且可以使用现有技术中已知的任何形式的应用。
所述冷却PP纱线10的步骤对于稳定并因此保持在所述方法中获得的拉伸和韧度性质是必要的。
在一种布置中,PP纱线10可以通过水泵系统冷却,并且也可以是布置在PP纱线10上的封闭的强制通风系统。应该提到的是,所述冷却形式不应被认为是本发明的限制特征。
在替代形式中,可以实施任何形式的冷却。另外,PP纱线10在通过第三塔7时的自然冷却是完全可接受的。不加热辊7A、7B、7C、7D和7E就足够了。换句话说,因此应理解冷却PP纱10的方式并不代表本发明的限制性特征。
在本发明的一种布置中,上述评论的步骤(纱线10的加热,纱线10在加热元件4中的引入和纱线10的冷却)实施多于一次。
在这种情况下,图10示出以下方案,其中所述步骤实施三次,即聚丙烯纱线10的第一拉伸、第二拉伸和第三拉伸。在这种情况下,在第一拉伸中离开第三拉伸塔7(冷却塔)之后,将聚丙烯纱线缠绕并再次引入第一塔2中以实施第二拉伸。完成第二拉伸后,也就是说,在离开第三塔7时,将PP纱线10再次缠绕并引入第一塔2以开始第三拉伸。
在第三拉伸结束时,将PP纱线引入到缠绕元件11中,或者其可以直接进入切割过程,以产生用于纤维水泥应用的纤维。
因此,第一、第二和第三拉伸中的每一个包括一定的拉伸比,诸如在第一拉伸中为2:1,在第二拉伸中为1.3:1,以及在第三拉伸中为1.3:1,因此总拉伸比达3.38:1。在这个意义上,要强调的是,在3:1至7:1范围内的拉伸比应理解为拉伸系统1的总拉伸比。为了获得系统1的总拉伸比,必须将第一、第二和第三拉伸的每个拉伸比相乘。
类似地,第一、第二和第三拉伸中的每一个也包括一定的拉伸速率和停留时间,从而为了获得拉伸系统的停留时间和总拉伸速率,第一、第二和第三拉伸的每个停留时间和拉伸速率必须加在一起。
停留时间和拉伸速率的所述值范围应被视为总值,即第一、第二和第三拉伸的时间和速率的总和。
要强调的是,PP纱10的加热及其锁定(两次通过)应当在第一、第二和第三拉伸中实施。
显然,实施在图10中指示的三次连续拉伸不应被认为是本发明的限制性特征,因此提出加热纱线10、将纱线10引入加热元件4中和冷却纱线10的步骤实施至少一次,且优选实施2至3次。
在一种替代布置中,并且对此如果存在合适的空间,则上面评论的步骤(纱线10的加热、将纱线10引入加热元件4中和纱线10的冷却)仅实施一次,由此建立聚丙烯纱线10的连续拉伸。在这种情况下,在第三拉伸塔7中冷却纱线10之后,将PP纱线10引入缠绕元件11中(如图1所示),或者可以直接进入切割过程以产生用于纤维水泥应用的纤维。
参考图11,并且如果实施连续拉伸,则冷却PP纱线10的步骤应该仅在过程结束时通过第三拉伸塔7实施一次。类似地,通过第一塔2和第二塔3加热PP纱10仅在拉伸过程开始时实施一次。
进一步关于图11,并且如果连续实施拉伸并且使用多于一个加热元件4(诸如加热元件4和4'),则要强调的是每个烘箱4、4'的入口和出口应与拉伸塔(诸如,第二拉伸塔3和另外的拉伸塔3')相关,在这种意义上,并且在冷却PP纱线10之前,必须始终加热PP纱线10,然后将其引入加热元件4和4'中,如在本发明的过程期间所讨论。
因此,描述了一种拉伸系统1,其结合生产聚丙烯纱线10的方法,其中PP纱线10的加热步骤优选通过使其通过第一塔2并通过第二塔3进行,其中其通过第一塔2进行两次,从而解决PP纱线10两次通过第一塔2。
另外,PP纱线10的加热确定纱线10在将其引入加热元件中之前的温度设置在等于加热元件的温度值或比其低至多10%的量。
所述的生产聚丙烯纱线10的方法进一步限定PP纱线10的加热和拉伸在加热元件中进行,所述加热元件布置为如至少一个烘箱。另外,并且如上已经评论,提出在来自以下参数中的至少一个下实施拉伸:拉伸比在3:1至7:1之间,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
为了能够在PP纱线10上实现均匀的温度分布,提出在通过加热元件(烘箱)期间将其设置在金属板8上。另外,所述金属板8能够在聚丙烯纱线10上高效地施加热量。
存在如此描述的拉伸系统1和通过该拉伸系统1生产聚丙烯纱线10的方法。
与先前阐述的描述相一致,本发明还涉及在拉伸系统1中加热聚丙烯纱线10的方法以及涉及聚丙烯纱线的加热系统20。
如图2所示,聚丙烯纱线10的加热系统20优选地包括至少第一拉伸塔2,第一拉伸塔2具有第一组辊5A、5B、5C、5D、5E并且与至少一个加热元件4相关联。
与先前阐述的描述相一致,所提出的方法和加热系统布置成在将聚丙烯纱线10引入加热元件4中之前加热聚丙烯纱线10,从而将聚丙烯纱线10的温度设定为等于加热元件的温度值或比其低至多10%的量。
在一种有效布置中,PP纱线10通过通过第一塔2的第一组辊5A、5B、5C、5D和5E以及使聚丙烯纱线10通过第二拉伸塔3的第二组辊6A、6B、6C、6D和6E来加热,如图3所示。与已经阐述的描述相一致,第一和第二拉伸塔的辊可以由金属或陶瓷材料制成。另外,通过金属辊和陶瓷辊形成的拉伸塔的布置是可接受的。
因此,应理解的是,在聚丙烯纱线10通过第一组辊5A、5B、5C、5D、5E和第二组辊6A、6B、6C、6D、6E期间,PP纱线10的温度应升高至等于加热元件4的温度值或比其低10%的值(并且该温度必须在120℃至170℃的范围内)。
在本发明中提出的方法和加热系统20的有效提议中,确定在PP纱线10通过第一塔2和第二塔3期间,纱线10的温度逐渐增加。更具体地讲,考虑到聚丙烯纱线10采用的路径,提出每个辊的温度比先前辊的温度高5℃至10℃。
在本发明中提出的加热方法和系统20的这种布置中,聚丙烯纱线经第一塔2和第二塔3的加热和通过还包括用于充分锁定PP纱线10的装置,从而防止辊在塔中滑动。
更具体地讲,本文提出的教导通过执行所谓的PP纱线10两次通过作为加热系统20的一部分的拉伸塔之一来克服与PP纱线10的滑动有关的问题,并且所述塔设置在加热元件4之前。随着所述PP纱线两次通过拉伸塔之一,纱线恰当地锁定在作为所述塔的一部分的辊上。
在一种优选的布置中,其中两个拉伸塔设置在加热元件4之前,如图1、3和5所示,提出通过第一塔2(并且随后通过第一组辊5A、5B、5C、5D、5E)重复进行。重复进行旨在意指PP纱线10通过第一塔2至少两次。
在这种布置中,并且为了提供PP纱线10的恰当锁定并防止其滑动,确定PP纱线10通过第一塔2实施两次。这是PP纱线10两次通过第一塔2并且随后通过第一组辊5A、5B、5C、5D、5E。
应该实施所述两次通过的方式并不代表本发明的限制性特征,例如,图5中所示的形式是完全可接受的。
因此应理解,本发明的教导提出PP纱线10两次通过第一塔2的第一组辊5A、5B、5C、5D、5E,并且由加热系统20的管理者确定应如何实施所述两次通过。
在该优选的布置中,在实施两次通过第一塔2的步骤之后,PP纱线10移动到拉伸系统1的第二拉伸塔3,后者包括第二组辊6A、6B、6C、6D、6E,如图5所示。这种布置提出PP纱线10直接通过第二组辊6A、6B、6C、6D、6E,也就是说,提出聚丙烯纱线10通过第二拉伸塔3仅执行一次。
因此,本发明的这种优选布置提出PP纱线10两次通过第一塔2以及PP纱线直接通过第二塔3,所述第一塔2和第二塔3是本发明提出的加热系统20的一部分。
在一种替代布置中,要强调的是PP纱线10的锁定和加热可仅使用一个拉伸塔如第一拉伸塔2来实施。在这种意义上,并且如图6所示,PP纱线10的锁定将通过在将纱线10引入加热元件4中之前使纱线10两次通过第一塔2来执行。另外,且甚至仅使用一个拉伸塔2,必须在将PP纱线引入加热元件4之前将PP纱线加热,如先前所提。
在任何情况下,应理解PP纱线10两次通过的提议并不代表本发明的限制性特征。在替代方式中,聚丙烯纱线10可以仅通过加热并且直接通过辊,通过单个塔(根据图2)或通过两个塔(如图3所示)来生产。
因此,描述了PP纱线10的加热方法和加热系统20,其中所述加热的目的是在将PP纱线10引入加热元件4中之前加热PP纱线10。
另外,并且在一种优选的布置中,所提出的方法和加热系统限定所谓的PP纱线10两次通过27第一塔2以及PP纱线10直接通过第二塔3,如图3所示。
关于加热系统20,应理解的是,其可以是聚丙烯纱线10的拉伸系统1的一部分。更具体地讲,应该理解的是,加热系统20优选地通过第一塔2和第二塔3形成,如前所述。
在一种替代布置中,加热系统20可以被理解为用于在聚丙烯纱线10引入加热元件4中之前加热聚丙烯纱线10的仅具有一个拉伸塔的系统。
根据对于通过拉伸系统1生产聚丙烯纱线10的方法阐述的描述,本发明还提出加热和拉伸聚丙烯纱线10的方法以及聚丙烯纱线10的加热和拉伸系统30。
如图5所示,加热和拉伸系统30包括至少一个用于PP纱线10通过的加热元件4(烘箱),其中在PP纱线10通过烘箱4期间应该优选向纱线10施加在120℃和170℃之间温度。
另外,优选的布置确定拉伸过程在来自以下参数中的至少一个下实施:拉伸比在3:1至7:1之间,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,并且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
在一个替代方式中,加热和拉伸系统30可以包括一组加热元件,保持上面提到的拉伸比、拉伸速率和停留时间的范围中的至少一个。
与图8的图示相一致,本发明中提出的加热和拉伸的方法还包括将PP纱线10设置在系统30的金属材料板8上的步骤,所述板将在PP纱线10通过加热元件4期间使用。
另外,所提出的加热和拉伸的方法还限定在PP纱线10通过加热元件4之前将聚丙烯纱线布置在多根平行长丝9A、9B、9C、9D中的步骤,如图8所示。
因此,长丝9A、9B、9C、9D在金属板8上的设置保证每根长丝中的温度相同,进一步确保在PP纱线10上高效地施加热量。
加热和拉伸系统30应该被理解为包括至少一个加热元件4的系统,如图7所示。另外,加热和拉伸系统30的加热元件4的入口和出口应分别与拉伸塔(如图1中所示的第二拉伸塔3和第三拉伸塔7)相关联。
因此应理解,图7中所示的加热和拉伸系统30可以是拉伸系统1如图1和10中公开的拉伸系统1的一部分。
与先前阐述的描述相一致,本发明还提出冷却聚丙烯纱线的方法和系统40。
在一种布置中,布置冷却聚丙烯纱线10的方法,以便在纱线10通过加热元件4之后冷却聚丙烯纱线,如图9所公开。
进一步参考图9,注意到纱线10的冷却在第三拉伸塔7的第三组辊7A、7B、7C、7D、7E中发生。因此,应理解,聚丙烯纱线的冷却系统40至少由第三拉伸塔7形成,并且所述塔与加热元件4相关联。
更具体地讲,冷却系统40布置成将聚丙烯纱线10冷却至15℃至30℃的温度范围,且更具体地讲,冷却至18℃至23℃的范围。
如在生产聚丙烯纱线的方法的描述中已经提出的那样,PP纱线10的冷却可以通过水泵系统实施,并且也可以通过设置在PP纱线10上的封闭强制通风系统实施。应该提到的是,所述冷却形式不应被认为是本发明的限制特征。
在替代形式中,可以实施任何形式的冷却。另外,PP纱线10在通过第三塔7时的自然冷却是完全可接受的。因此,不加热辊7A、7B、7C、7D和7E就足够了。换句话说,因此应理解,冷却PP纱线10的形式并不代表本发明的限制性特征。
关于冷却系统40,应理解,这可以是拉伸聚丙烯纱线的系统如图1和10中公开的拉伸系统1的一部分。
除了聚丙烯纱线的拉伸系统1之外,还提出生产聚丙烯纱线的方法,其中所述方法和系统生产高韧度(范围在7.0 cN/dtex至15.0 cN/dtex之间)和低拉伸率(范围在5.0%和18%之间)的聚丙烯纱线。
还描述了加热布置的聚丙烯纱线以将PP纱线在等于加热元件的温度值或比其低至多10%的值下加热的方法和系统。
另外,所述加热方法和系统优选提出所谓的PP纱线10的两次通过,从而防止其在拉伸塔中的辊上滑动。
另外,所述提议由逐渐增加第一塔2和第二塔3中的每个辊5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E的温度组成,如前所述。
另外,描述了在加热元件4中加热和拉伸聚丙烯纱线10的方法和系统,其中加热元件4的温度限定在120℃至170℃的范围内。另外,提出在来自以下参数中的至少一个下实施聚丙烯纱线10的加热和拉伸:拉伸比在3:1至7:1之间,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
另外,纱线10通过加热元件4在金属板8上发生,其中PP纱线10设置在多根平行长丝9A、9B、9C、9D中,从而保证在这些长丝中的每一根上的均匀温度分布。
关于拉伸塔2、3和7,要强调的是,描述并说明的辊的数量不应被视为对本发明的限制。另外,所述拉伸塔可以通过带和滑轮系统、齿轮系统或现有技术中已知的任何有能力的系统来操作。
还提出聚丙烯纱线布置成将聚丙烯纱线10的温度降低到15℃至30℃的温度范围且更具体地降低到18℃至23℃的范围的方法和冷却系统40。
因此,描述了能够形成具有高韧度值和低拉伸率值的聚丙烯纱线的方法和系统。
应进一步理解,在本发明的过程期间对值范围的提及显然应考虑所提出的值范围的最小极限和最大极限。例如,在3:1和7:1之间的拉伸比显然应考虑3:1和7:1的值以及来自所述值中的任何值。提及在120℃和170℃之间的温度应考虑120℃和170℃的温度以及120℃和170℃之间的任何温度值。对于使用的任何提及范围都会出现相同的情况。
最后,要进一步突出强调,考虑到以下标准来确认韧度、拉伸率和阻力值:ASTM D-2256-02、ASTM D-8805-06和ISSO 2062-1993(E)。
实施例
使用本发明提出的方法和系统实施测试,如下所阐述:
最初,要强调的是,根据标准ASTM 1776-06将以下实施例中使用的纤维卷装。
实施例1
在具有第一塔和第二塔、烘箱和第三拉伸塔的拉伸系统中将号称1350 dtex的复丝聚丙烯纱线连续拉伸3次。所有的塔都具有一组7个抛光不锈钢辊。
在第一塔中,实施纱线的两次通过,使其不会滑动。
使用的烘箱具有其中设置有纱线的金属板。另外,总拉伸比为3.38:1(三次拉伸中的每次的拉伸比相乘)。总停留时间为3.2分钟,且总拉伸速率为1.5分钟-1。要强调的是,总停留时间和总拉伸速率自三次拉伸中的每次的时间和速率的总和获得,也就是说,对于停留时间,将具有:
tR = (L/Vo)*3 = (6.4/6)*3 = 3.2分钟。
对于总拉伸速率,将具有:
λ = ((12-6)/6.4) + ((7.8-6)/6.4) + ((7.8-6)/6.4),总拉伸速率总计达到1.5分钟-1
烘箱的长度为6.4米。
在第三次拉伸后获得的纱线号称340 dtex,阻力为3400 cN,韧度weu10 cN/Dtex和拉伸率为10.5%。
实施例2
在具有第一塔和第二塔、烘箱和第三拉伸塔的拉伸系统中将号称1155 dtex的复丝聚丙烯纱线连续拉伸3次。所有塔都具有一组7个抛光不锈钢辊。
在第一塔中,实施纱线的两次通过,使其不会滑动。
使用的烘箱长6.4米,并且包括其中设置有纱线的金属板。
下表显示每次拉伸的条件:
总拉伸比为4.05:1。总停留时间为3.2分钟,且拉伸速率为1.69分钟-1。
分析实施例2中拉伸的纱线的随机样品。下表显示获得的结果:
已经描述了优选实施方案的实例,应当理解,本发明的范围涵盖其他可能的变化,其仅由所附权利要求的内容限制,其中包括潜在的等同物。
Claims (54)
1.一种通过拉伸系统(1)生产聚丙烯纱线(10)的方法,所述拉伸系统(1)包括与至少一个加热元件(4)相关的至少两个拉伸塔(2、7),其中所述聚丙烯纱线生产方法(10)的特征在于包括以下步骤:
在将所述聚丙烯纱线(10)引入所述加热元件(4)中之前加热所述聚丙烯纱线(10),将所述聚丙烯纱线(10)引入所述加热元件(4)中,以及冷却所述聚丙烯纱线。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在将所述聚丙烯纱线引入所述加热元件(4)中之前加热所述聚丙烯纱线的步骤将所述聚丙烯纱线(10)的温度设定为等于所述加热元件(4)的温度值或比其低至多10%的量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于加热所述聚丙烯纱线(10)的步骤通过使所述聚丙烯纱线(10)通过至少第一拉伸塔(2)的至少第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)来执行。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于加热所述聚丙烯纱线(10)的步骤进一步通过使所述聚丙烯纱线(10)通过至少第二拉伸塔(3)的第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)来执行。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于将使所述聚丙烯纱线(10)通过所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)的步骤执行至少两次。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于将使所述聚丙烯纱线通过所述第二拉伸塔(3)的第二组辊(6A、6B、6C、6D)的步骤仅执行一次。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于使所述聚丙烯纱线(10)通过所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)并使其通过所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)的步骤还包括考虑到所述纱线(10)所采取的路径逐渐增加所述聚丙烯纱线(10)的温度的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于逐渐增加所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)和所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)中的每个辊的温度的步骤由考虑到所述聚丙烯纱线(10)所采取的路径将每个辊(5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E)的温度设定在比先前辊的温度高5℃至10℃的温度组成。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于还包括以下步骤:
将所述加热元件(4)的温度限定在120℃和170℃之间,和
在来自以下参数中的至少一个下生产所述聚丙烯纱线(10):拉伸比在3:1至7:1之间,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于将所述聚丙烯纱线(10)引入所述加热元件(4)的步骤还包括将所述聚丙烯纱线(10)设置在金属材料板(8)上的步骤。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括以下步骤:
在实施将所述聚丙烯纱线引入所述加热元件(4)的步骤之前,将所述聚丙烯纱线(10)设置在多根平行长丝(9A、9B、9C、9D)中。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,冷却所述聚丙烯纱线的步骤还包括以下步骤:
使所述聚丙烯纱线(10)通过至少第三拉伸塔(7),所述第三拉伸塔包括第三组辊(7A、7B、7C、7D、7E),以及将所述聚丙烯纱线(10)的温度降低到在15℃和30℃之间的温度范围。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,将所述聚丙烯纱线(10)的温度进一步降低到在18℃和23℃之间的优选温度范围。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述聚丙烯纱线包括:
在7.0 cN/dtex至15.0 cN/dtex范围内的韧度值;
在5.0%至18%范围内的拉伸率值。
15.根据权利要求7或12所述的方法,其特征在于,所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)、所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)和所述第三组辊(7A、7B、7C、7D、7E)由金属材料和陶瓷材料中的至少一种制成。
16.根据权利要求12或15所述的方法,其特征在于,所述第一拉伸塔(2)、所述第二拉伸塔(3)和所述第三拉伸塔(7)中的每一个优选包括5至15个辊,且更优选5至9个辊。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,加热所述聚丙烯纱线(10)、将所述聚丙烯纱线引入加热元件(4)中和冷却所述聚丙烯纱线(10)的步骤至少进行一次。
18.一种在拉伸系统(1)中加热聚丙烯纱线(10)的方法,所述拉伸系统(1)包括与至少一个加热元件(4)相关的至少第一拉伸塔(2),其中所述加热方法的特征在于包括以下步骤:
在将所述聚丙烯纱线(10)引入所述加热元件(4)中之前加热所述聚丙烯纱线(10),因此将所述聚丙烯纱线(10)的温度设定为等于所述加热元件(4)的温度值或比其低至多10%的量。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于在将所述聚丙烯纱线(10)引入所述加热元件(4)中之前加热所述聚丙烯纱线(10)的步骤通过使所述聚丙烯纱线(10)通过所述第一拉伸塔(2)的第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)来执行。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于加热所述聚丙烯纱线(10)的步骤进一步通过使所述聚丙烯纱线(10)通过第二拉伸塔(3)的第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)来执行。
21.根据权利要求19所述的方法,其特征在于将使所述聚丙烯纱线(10)通过所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)的步骤执行至少两次。
22.根据权利要求20所述的方法,其特征在于将使所述聚丙烯纱线(10)通过所述第二拉伸塔(3)的第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)的步骤仅执行一次。
23.根据权利要求19和20所述的方法,其特征在于,使所述聚丙烯纱线(10)通过所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)并通过所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)的步骤还包括考虑到所述纱线(10)所采取的路径逐渐增加所述聚丙烯纱线(10)的温度的步骤,其中逐渐增加所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)和所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)中的每个辊的温度的步骤由考虑到所述聚丙烯纱线(10)所采取的路径将每个辊(5A、5B、5C、5D、5E、6A、6B、6C、6D、6E)的温度设定在比先前辊的温度高5℃至10℃的温度组成。
24.一种在拉伸系统(1)中加热和拉伸聚丙烯纱线(10)的方法,所述拉伸系统(1)包括与两个拉伸塔(2、7)相关的至少一个加热元件(4),其中所述加热和拉伸的方法的特征在于包括以下步骤:
使所述聚丙烯纱线(10)通过所述加热元件(4),并将所述加热元件的温度限定在120℃和170℃之间的范围内,以及在来自以下参数中的至少一个下拉伸所述聚丙烯纱线(10):拉伸比在3:1至7:1之间,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于使所述聚丙烯纱线(10)通过所述加热元件(4)的步骤还包括将所述聚丙烯纱线(10)设置在金属材料板(8)上的步骤,其中所述方法还包括以下步骤:
在实施使所述聚丙烯纱线(10)通过所述加热元件(4)的步骤之前将所述聚丙烯纱线设置在多根平行长丝(9A、9B、9C、9D)中。
26.一种拉伸聚丙烯纱线(10)的系统(1),所述拉伸系统(1)包括与至少一个加热元件(4)相关的至少两个拉伸塔(2、7),其中所述拉伸系统(1)的特征在于在将所述聚丙烯纱线(10)引入所述加热元件(4)中之前,将所述拉伸系统(1)布置成加热所述聚丙烯纱线(10)。
27.根据权利要求26所述的拉伸系统(1),其特征在于加热所述聚丙烯纱线(10)确定所述聚丙烯纱线(10)的温度为等于所述加热元件(4)的温度值或比其低至多10%的量。
28.根据权利要求27所述的拉伸系统(1),所述系统(1)的特征在于通过使所述聚丙烯纱线(10)通过第一拉伸塔(2)的第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)将所述系统(1)布置成加热所述聚丙烯纱线(10)。
29.根据权利要求28所述的拉伸系统(1),其特征在于通过使所述聚丙烯纱线(10)通过第二拉伸塔(3)的第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)将所述拉伸系统(1)进一步布置成加热所述聚丙烯纱线(10)。
30.根据权利要求28所述的拉伸系统(1),其特征在于将使所述聚丙烯纱线(10)通过所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)执行至少两次。
31.根据权利要求29所述的拉伸系统(1),其特征在于将使所述聚丙烯纱线通过所述第二拉伸塔(3)的第二组辊(6A、6B、6C、6D)仅执行一次。
32.根据权利要求31所述的拉伸系统(1),其特征在于,考虑到所述聚丙烯纱线(10)在所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)中和在所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)中所采取的路径,所述系统(1)布置成逐渐增加所述纱线(10)的温度。
33.根据权利要求32所述的拉伸系统(1),其特征在于,考虑到所述聚丙烯纱线(10)所采取的路径,所述拉伸系统(1)进一步布置成将所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)和所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)中的每个辊的温度设定在比先前辊的温度高5℃至10℃。
34.根据权利要求26所述的拉伸系统(1),其特征在于,所述加热元件(4)包括在120℃至170℃范围内的温度,并且所述聚丙烯纱线(10)的拉伸在来自以下因素中的至少一个下发生:拉伸比在3:1至7:1范围内,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
35.根据权利要求34所述的拉伸系统(1),其特征在于,其还包括金属材料板(8)以在所述纱线(10)通过所述加热元件(4)期间设置所述聚丙烯纱线(10),其中所述聚丙烯纱线(10)在所述金属材料板(8)上的设置在多根平行长丝(9A、9B、9C、9D)中发生。
36.根据权利要求35所述的拉伸系统(1),所述系统(1)的特征在于还包括第三拉伸塔(7),所述第三拉伸塔包括用于使所述聚丙烯纱线(10)通过的第三组辊(7A、7B、7C、7D、7E),其中所述第三拉伸塔(7)的平均温度在15℃和30℃之间的范围内。
37.根据权利要求36所述的拉伸系统(1),其特征在于所述聚丙烯纱线(10)包括:
在7.0 cN/dtex至15.0 cN/dtex范围内的韧度值;
在5.0%至18%范围内的拉伸率值。
38.一种加热聚丙烯纱线(10)的系统(20),所述加热系统(20)的特征在于包括与至少一个加热元件(4)相关的至少第一拉伸塔(2),其中所述加热系统(20)布置成在将所述聚丙烯纱线(10)引入所述加热元件(4)中之前加热所述聚丙烯纱线(10),因此将所述聚丙烯纱线(10)的温度设定为等于所述加热元件(4)的温度值或比其低至多10%的量。
39.根据权利要求38所述的加热系统(20),其特征在于加热所述聚丙烯纱线(10)通过使所述纱线(10)通过所述第一拉伸塔(2)的第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)来实施。
40.根据权利要求39所述的加热系统(20),其特征在于所述加热系统(20)进一步布置成通过使所述纱线(10)通过第二拉伸塔(3)的第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)来加热所述聚丙烯纱线(10)。
41.根据权利要求40所述的加热系统(20),其特征在于所述加热系统(20)布置成使所述聚丙烯纱线通过所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)至少两次。
42.根据权利要求41所述的加热系统(20),其特征在于所述加热系统(20)布置成使所述聚丙烯纱线(10)仅通过所述第二拉伸塔(3)的第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)一次。
43.根据权利要求41和42所述的加热系统(20),其特征在于,考虑到所述聚丙烯纱线(10)在所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)中和在所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)中所采取的路径,所述加热系统(20)布置成逐渐增加所述纱线(10)的温度。
44.根据权利要求43所述的加热系统(20),其特征在于,考虑到所述聚丙烯纱线(10)所采取的路径,所述加热系统(20)进一步布置成将所述第一组辊(5A、5B、5C、5D、5E)和所述第二组辊(6A、6B、6C、6D、6E)中的每个辊的温度设定在比先前辊的温度高5℃至10℃。
45.一种加热和拉伸聚丙烯纱线(10)的系统(30),所述加热和拉伸系统(30)的特征在于包括与两个拉伸塔(2、7)相关的至少一个加热元件(4),其中所述加热和拉伸系统(30)布置成:
在所述聚丙烯纱线(10)通过所述加热元件(4)期间将所述加热元件(4)的温度限定在120℃和170℃之间的范围内,另外,所述加热和拉伸系统(30)布置成在来自以下参数中的至少一个下拉伸所述聚丙烯纱线:
拉伸比在3:1至7:1之间,停留时间在0.9分钟和4.0分钟之间,且拉伸速率在0.5分钟-1和2.5分钟-1之间。
46.根据权利要求45所述的加热和拉伸系统(30),其特征在于,其还包括与所述加热元件(4)相关的至少一个金属材料板(8),其中,在所述聚丙烯纱线(10)通过所述加热元件(4)之前,所述聚丙烯纱线(10)设置在所述金属材料板(8)上多根平行长丝(9A、9B、9C、9D)中。
47.一种在拉伸系统(1)中冷却聚丙烯纱线的方法,所述拉伸系统(1)包括与至少第三拉伸塔(7)相关的至少一个加热元件(4),其中所述冷却聚丙烯纱线的方法的特征在于包括以下步骤:
在所述纱线(10)通过所述加热元件(4)之后冷却所述聚丙烯纱线(10),其中冷却所述纱线(10)的步骤在所述第三拉伸塔(7)的第三组辊(7A、7B、7C、7D、7E)中发生。
48.根据权利要求47所述的方法,其特征在于,冷却所述纱线(10)的步骤将所述聚丙烯纱线(10)的温度设定在15℃和30℃之间,且更优选地设定在18℃和23℃之间。
49.一种冷却聚丙烯纱线(10)的系统(40),所述冷却系统(40)的特征在于包括与至少一个加热元件(4)相关的至少第三拉伸塔(7),其中所述冷却系统(40)布置成在纱线(10)通过所述加热元件(4)之后冷却所述聚丙烯纱线(10),其中所述纱线(10)的冷却在所述第三拉伸塔(7)的第三组辊(7A、7B、7C、7D、7E)中发生。
50.根据权利要求49所述的冷却系统(40),其特征在于,所述聚丙烯纱线的冷却确定所述纱线(10)的温度设置在15℃至30℃的范围内,且更优选地在18℃至23℃的范围内。
51.根据权利要求1生产的聚丙烯纱线(10)在以下应用中的至少一个中的用途:胶黏复合材料、绳索、运输织物、汽车装甲和酒椰纤维加工。
52.根据权利要求18所述的加热的聚丙烯纱线(10)在以下应用中的至少一个中的用途:胶黏复合材料、绳索、运输织物、汽车装甲和酒椰纤维加工。
53.根据权利要求24所述的加热和拉伸的聚丙烯纱线(10)在以下应用中的至少一个中的用途:胶黏复合材料、绳索、运输织物、汽车装甲和酒椰纤维加工。
54.根据权利要求47所述的冷却的聚丙烯纱线(10)在以下应用中的至少一个中的用途:胶黏复合材料、绳索、运输织物、汽车装甲和酒椰纤维加工。
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