CN1103445A - 合成纤维丝条的热处理装置 - Google Patents

Abstract

一种合成纤维丝条的热处理装置，其由加热器本 体、加热体、导丝器组成，加热器本体以非接触状态完 全或部分地环绕正在假捻或拉伸假捻的合成纤维丝 条；加热体设置在加热器本体中，加热该加热器本体 的加热壁面到高温；导丝器排列在加热器本体的加热 壁面围成的丝条通道中。导丝器上装有不同于加热 器本体的加热体的导丝器加热体。

Description

本发明涉及聚酯、聚酰胺那样的合成纤维丝条的热处理装置。特别涉及用于对合成纤维丝条进行假捻加工或拉伸假捻加工装置中的热处理装置。

更详细地说，本发明涉及这样一种热处理装置：通过假捻装置使合成纤维丝条假捻，为使沿该合成纤维丝条追溯的捻回热定形的加热器，即所谓第1加热器那样的合适的热处理装置。

为了提高假捻加工机、拉伸假捻加工机的生产力，一般是把对合成纤维丝条的假捻进行热定形的热处理装置的温度提高到300℃以上（特开昭55-16936号公报、特开昭57-66145号公报）。

过去，要进行合成纤维的假捻或拉伸假捻时的热处理（假捻的热定形）时，由于非接触式加热装置对假捻的阻力小等理由，所以其应用广泛。非接触式热处理装置中，丝条不直接接触加热体，而是沿由加热壁面围成的丝条通道移动。

但是，在非接触式热处理装置中存在下列问题：由于加热装置内丝条发生振动（气圈）。不能进行足够的捻回追溯，并且，随着振动，丝条变成不稳定状态，不能进行良好的热传递，对丝质量产生了坏影响。

以上问题随着丝条加工速度成为高速变得更加显著，成为难以进行高速加工的原因之一。

日本实公昭61-42937号公报揭示了在300℃以上高温下进行热处理的装置。该实用新型以提供一种不会发生丝条振动而接触加热壁面状态和克服了由风损而造成的热效率低下的非接触式加热装置为目的，其安装了规制丝道用导丝器，以便丝条沿弓形弧状移动。

但是，作为一例，加工聚酯和聚酰胺丝条时，若使加热器设定温度高于丝条的融点、但低于400℃。则在丝处理过程中，因某种原因发生断丝时，丝条就会残留在加热器内，该丝条就会熔融粘附到设置在加热器内部的规定丝条通道用的导丝器上。本说明书下文提到的“粘附物”就是指熔融后粘附的物质。

但是，如果加热器的设定温度低于400℃，该粘附物蒸发（气化）即以液体状消失需很长时间。而且，如果在粘附物蒸发前进行穿丝时，处于高温下且有很大热容量的液体状物质会粘附到运行的丝上。熔化丝，发生断丝。因此，液体状粘附物粘附在规制丝道用导丝器上期间，不能进行再穿丝。

另外，若使用清洁工具清除粘附物，则能简单地进行再穿丝，但是在加热器的安装场所从加热到高温的加热器手工清除粘附物是一项很困难的工作。

此外，当经过假捻的丝条在高温下热处理时，通常设定加热器的温度以使加热器出口处的丝温度达到该丝条所需要的温度。并且，加热器设定温度是考虑到诸如丝道，丝条粗细（旦尼尔）、加热器长度等各种条件来决定。在这种情况下，由于加工条件不同，会产生需要将加热器设定温度定为低于400℃。这样，如前所述。存在着断丝发生时很长时间不能穿丝的问题。

在聚酯场合，若高温处理时间在0.035秒以下，则可以观察到所得丝条的丝质较差（卷曲性变差）;换句话说，热处理时，丝条必须经过一定的时间。在超高温下处理丝条企图仅仅缩短加热器长度而使加热器的出口处丝温度为需要的温度是行不通的。

在通常的假捻机或拉伸假捻机中，为配合该机械式样，加热器的长度是一定的。如上所述，传统机器上加热器的长度是一定的，作为加工条件进行变化的范围很窄，因此，使上述问题不发生的加工条件也处在一个非常狭小的范围中。

根据本发明发明者进行的研究，作为一个例子，当处理聚酯纤维丝条时，粘附物消失需要的时间取决于加热器的设定温度，具体如下：

加热器温度  所需时间

370℃  约60分钟

450℃  约2分钟

500℃  约10秒钟

因此，当加热器的设定温度高于400℃时，粘附在丝条通道导丝器上的丝条能在短时间内蒸发，这样加热器就有了自动洁净功能。

本发明就是鉴于上述种种问题而提出来的。

本发明的一个目的是通过设置一个热处理装置以克服传统装置中存在的上述缺点。

本发明的另一个目的是通过设置一个热处理装置，避免了断丝发生后长时间内不能进行穿丝的缺点。

本发明还有一个目的，就是通过设置一个热处理装置，其能自动清洁而无需手工清洁，断丝后短时间内就能穿丝。

本发明更进一步的目的通过设置一个热处理装置使丝条加工条件变宽。

根据本发明的第一方面，上述目的是通过一个合成纤维丝条的热处理装置实现的，该装置由加热器本体、加热体和导丝器组成，加热器本体以非接触状态完全或部分地环绕着假捻或拉伸假捻中的合成纤维丝条;加热体设在加热器本体上，加热加热器本体的加热壁到高温;导丝器设在由加热器本体的加热壁围成的丝条通道内;该装置的特征在于上述加热器本体和加热体在加热装置的长度方向至少分为两部分。

根据本发明，如实施例所示，加热体是电加热器，它们最好与控制器连接，以便独立加热或同时加热各电加热器。另外，作为电加热器可以使用实施例中将说明的夹套加热器和板式加热器。

在上述第一方面的本发明中，加热器本体和加热体被至少分为两部分，当粗纤度丝条被高速加工时，两部分加热体同时加热，使位于两加热器本体内的导丝器升温到400℃以上。

当两个加热体（即实施例中的夹套加热器）的每单位长度散热量完全相同时，可以只在两个加热体中的任何一个中使用高温传感器。

当细纤度、低速加工时，可以改变控制仅仅加热两加热体中的一个。

进一步说，通过分别加热两加热体（实施例中的夹套加热器）这样的结构，也可以使其成为在丝运行方向能进行多级温度设定的热处理装置。这时，为使适应范围大，最好使两加热器本体长度不同，改变加热部的加热器长度相对于整个加热器长度的比例。

另外，本发明的加热体也可以设在从加热器本体伸出的导丝器上。这样，根据本发明的这一方面，加热器本体和加热体在加热装置的长度方向至少分为两部分。

根据本发明的另一方面，上述目的是通过一个合成纤维丝条的热处理装置实现的。该装置由加热器本体、加热体、导丝器构成。加热器本体以非接触状态完全或部分地环绕着合成纤维丝条;加热体设于该加热器本体上，将加热器本体的加热壁面加热到高温;导丝器排列在由加热器本体的加热壁面围成的丝条通道内。该装置的特征在于上述导丝器装有导丝器加热体，它不同于上述加热器本体的加热体。

根据本发明的这一方面，加热器本体装有能自行加热的导丝器。进一步说，其与加热器本体的温度控制系统不同，每个导丝器都装有导丝器加热体，以使每一个导丝器总保持400℃以上的高温（最好超过450℃），或者在断丝时，通过开关操作，使电流流过导丝器内部的发热体，使导丝器在短时间内加热到约600℃的高温，这样，断纱时就能在短时间内清除粘附物。

下面参照附图，详细说明本发明的实施例。

图1是本发明第一实施例的纵剖图;

图2是图1所示加热器的导丝器的侧视略图;

图3是图2中Ⅲ-Ⅲ线剖视图;

图4是装有本发明热处理装置的拉伸假捻装置的正视略图;

图5是加热器设定温度与加热器出口温度的实测线图;

图6本发明实施例的放大剖面图;

图7是图6中的Ⅶ-Ⅶ线剖视图;

图8是省略部分零件的本发明实施例的纵向剖面略图;

图9是与图1所示实施例相似的另一个实施例的纵剖面图;

图10是与图2所示实施例相似的另一个实施例的侧视略图。

图4是装有本发明涉及的合成纤维丝条的热处理装置的拉伸假捻装置的正视略图。

丝条Y通过由一对罗拉2a、2b组成的第1喂入罗拉从原丝1中被拉出来。拉出的丝条Y在第1喂入罗拉2和第2喂入罗拉6之间以一定的拉伸比被拉伸，同时，通过摩擦带、摩擦圆盘、假捻锭子等传统的加捻装置5给丝条Y加捻。假捻可以在拉伸之后进行而不一定要同时进行。

通过加捻装置5加到丝条Y上的捻回沿纱线Y向第1喂入罗拉2的方向追溯。沿丝条Y追溯的捻回通过热处理装置3热定形，然后，丝条在位于热处理装置3下游的定形轨道4中冷却。

这样一来，在第1喂入罗拉2和第2喂入罗拉6之间，加捻装置5的上游的丝条Y被假捻，丝条Y离开加捻装置5后被解捻，从第2喂入罗拉6喂给卷取装置7。

卷取装置7由使丝条左右往复运动的往复动程装置8，安装有卷绕丝条Y的筒管的筒管架10和一个摩擦辊9组成。摩擦辊9紧压住筒管或卷绕在筒管上的丝条上，使其回转。

现参照图1到图3详细说明本发明涉及的热处理装置的第一实施例。

如图1所示，本发明的热处理装置3在其长度方向，可分为加热本体和加热体（本实施例中为夹套加热器）两部分。另外作为加热体也可以使用夹套加热器以外的装置，如板式加热器。

即、加热器本体在纵向上分为两部分11和21，加热这些加热器本体11、21的夹套加热器12和22设在加热器本体11和21内。图中符号13和23是温度传感器。

如图1箭号A所示，夹套加热器12和22可以同时被加热，也可以主要加热夹套加热器12和22中的一个，即图1箭号B所示的夹套加热器12，或箭号C所示的夹套加热器22。此外，夹套加热器12和22的加热条件也可以变化。这些条件的设定由控制器（未图示）调整。

图1所示实施例中，加热器本体11和21的外侧，通过连通的保温材料31保温，在保温材料外侧设有连通的保温盖32。图9显示的是与图1所示实施例相似的另一个实施例，不仅加热器本体11和21，加热体12和22可以分开，而且包围着加热器本体11和21及加热体12和22的保温材料31和31′及保温盖32和32′也可以分开。

如图2所示，导丝器14、24间隔地突出设置于丝条Y的移动方向上。

如图3所示，在导丝器14、24上形成有作为丝条通道的凹部14a和24a，在长度方向连接凹部14a、24a底部（丝条移动部位）的一条想象中的线如图2所示，作为整体最好形成轻微的弓形，以便使丝条振动（气圈）消失。

另外，加热器本体11、21的材料最好使用铜合金。

如上所述，加热器设定温度在聚酯场合，基本上设定加热器出口部的丝温度约为220℃。该丝温度是由加热器长度、丝速、丝的旦尼尔和加热器的设定温度决定的。作为一例，现就150旦尼尔、75旦尼尔（加工丝旦尼尔）的聚酯丝场合作说明。

实施例表示的加热器中，位于上游的加热器本体11为0.7米位于下游的加热器本体21为0.3米，共计1米长。

（1）150旦尼尔场合

加热分为两部分的加热器整体（加热器长度为1.0m）时，从图5就可以明白，丝速在800m/分至1500m/分的范围里，为了确保加热器出口处的纱线温度达到220℃，加热器设定温度应定在456℃-582℃。因此，即使断丝时丝条熔融粘附到导丝器上。由于导丝器的高温（400℃以上），使粘附物在短时间内消失自动清洁，在短时间内可以再进行导丝。

（2）75旦尼尔场合

加热器若长为1米（分为两部分的本体被同时加热），从图5可以明白，在丝速为800～1500米/分的范围里，为使在加热器出口处的丝温度达到220℃，加热器设定温度要求定在355～455℃。大致上丝速低于1050m/分时，导丝器温度（即加热器设定温度）低于400℃。粘附的丝条在熔融状态下长时间附着在导丝器上。这样，即使再次穿丝，因该粘附物原因穿丝成功率也很低（几乎不能成功）。

因此，两段加热器（实施例中0.7m+0.3m）内，仅0.7m部分升温，使0.3m部分不升温，若处于这种状态，则在上述丝速范围内，加热器设定温度定在410～500℃，于是加热器有了自动清洁功能。

（3）当加工更细丝时，由于加热器本体及加热体被分为两部分，下面的用法也成为可能。

当使0.7m侧的加热器温度为丝不熔融粘附的温度，使0.3m侧的加热器温度达到400℃以上时，也可以使加热器出口处丝温度保持在220℃左右。

以上条件下丝处理结果如表1所示。

表1

综上所述，本实施例的分离加热器的加热可按如下方法进行。

当粗纤度丝条热处理时，分离的各加热器设定为同一高温。

当细纤度丝条热处理时，主要加热分离的加热器中的一个，使加热器温度上升。

例如，在B加热器的导丝器温度超过400℃，且丝条Y通过B加热器的时间超过0.035秒时，另一个加热器A就不升温。

反之，如果丝条通过加热器B所需时间不到0.035秒而排列在加热器B中的导丝器温度超过400℃时，另一个加热器A的温度设定是使加热器A中排列的导丝器温度低于250℃。这个温度下，丝不会熔融粘附。这样，使丝条通过加热器的总时间增加。

聚酯纤维的假捻或拉伸假捻加工中，通过在400℃以上温度（最好450℃以上）时进行热处理，断丝时，即使丝条熔融粘附到导丝器上，由于热，粘附物在短时间内蒸发，导丝器表面恢复到最初的状态，能够容易地进行再穿丝。

在假捻机、拉伸假捻机中，加工的丝的种类是各种各样的，根据所要求的丝质，其加工速度的范围非常广。即使在这种情况下，若通过本发明的热处理装置，也可以在很广的条件下实现自动清洁。

根据本发明，可以不需要进行加热器的手工清洁，这样，假捻机、拉伸假捻机中的加热器的设置场所不用考虑加热器的手工清洁。设计者无需再考虑安装在假捻机或拉伸假捻机上的加热器的位置是不是适合于手工清洁，整套设备就变得简单，而且成本也降低了。

以上实施例中，在加热器本体11的内部设置加热体，同时在加热器本体上设有导丝器。可是，本发明也可以如图10所示，把加热体设置在设于加热器本体上的导丝器内部，而加热器本体内可以不设置任何加热体。

现参照图6到图8详细说明本发明涉及的热处理装置的另一个实施例。

如图8所示，本实施例的热处理装置3也由加热器本体11和埋设在加热器本体11内部的加热体（在本实施例中为夹套加热器12）构成。

加热器本体11和加热体12与上述实施例相同，可以在长度方向上分为两部分或更多，分离的加热器本体和加热体可以同时或单独加热。

在加热器本体11的适当场所设常规型的温度传感器13（见图7和图8），以检测温度。

如图6和图8所示，在加热器本体11上，许多导丝器14被间隔地设于丝条Y运行的方向上。

如图7所示，导丝器14在移动通道位置形成凹部14a。如图8所示沿长度方向连接凹部14a底部（丝条Y通过的部位）的一条假想的线最好形成轻微的弓形，以使丝条振动（气圈）消失。

进一步说，组成加热器本体部分的材料是铜合金。

如图6放大图所示，导丝器加热体（即本实施例所示的布线15）埋设在导丝器14内部，该导丝器加热体15与加热加热器本体11的加热体12分别进行加热。图8中，加热体15被省略。

加热器本体11的温度经加热器本体表面附近的高温空气层传递给丝条Y。

加热器本体11的温度有时可以定在低于400℃（如320℃），这要根据丝条的加工条件。在这样的条件下，如前所述，传统的设备会使丝条在断丝时熔融粘附到导丝器上，穿丝就不能进行了。

但是，根据本实施例，导丝器加热体15一直被加热着，使导丝器14的温度总保持在400℃到600℃之间，即使断丝的丝条熔融粘附在导丝器上，也会由于导丝器14的高温在短时间内被清除。

加热上述导丝器到高温的开关手段与该导丝器加热体相连，在断丝发生后的短时间内，通过开关操作，使电流流入到导丝器14内部的导丝器加热体15上，使导丝器14在短时间里加热到600℃的高温，使断丝时的粘附物清除掉。若通过这种方法，在发生断丝时的重穿丝操作前，通过开关操作加热导丝器，粘附物很容易被清除掉。于是，能很容易地再次进行穿丝。此外，虽然导丝器暂时被加热到600℃左右的高温，但由于导丝器的热容量小，很快就能恢复到原状态，并不会造成实质性的影响。

另外也可以考虑暂时提高加热器本体11的温度来清除粘附物，但是，由于加热器本体11的热容量大，短暂升温后需经很长时间才能变为热稳定状态，这期间，加热器本体11会对丝的质量带来坏影响。

这个实施例的丝条热处理的结果如表2所示。

表2

如上所述，根据本发明，在聚酯纤维假捻或拉伸假捻加工中，热处理的温度超过400℃（最好450℃以上）时，即使断丝时丝条熔融粘附在导丝器上，粘附物也会在短时间内因导丝器热而蒸发。这样，导丝器表面能恢复到最初的状态，很容易再次进行穿丝。

根据本发明，加热器的清洁不需手工操作，这样加热器的设计不用考虑手工清洁操作。设计者无需考虑安装在假捻机或拉伸假捻机上的加热器的位置是不是适合手工清洁。设备因此变得简单，而且成本也降低了。

Claims (3)

1、一种合成纤维丝条的热处理装置，其由加热器本体、加热体和导丝器组成，加热器本体以非接触状态完全或部分地环绕着合成纤维丝条；加热体设在上述加热器本体，加热加热器本体的加热壁面到高温；导丝器排列在由该加热器本体的上述加热壁面围成的丝条通道中；该装置的特征在于：上述导丝器上设有导丝器加热体，其与上述加热器本体的加热体不同。

2、根据权利要求1中所述的合成纤维丝条的热处理装置，其特征在于：使用上述热处理装置时，使上述导丝器加热体发热，以使该导丝器保持400℃以上的温度。

3、根据权利要求1中所述的合成纤维丝条的热处理装置，其特征在于：在上述热处理装置中，加热上述导丝器到高温的开关手段与该导丝器加热体相连，发生断丝时，能清除粘附物。

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