CN1347466A - 聚合物长丝纺丝设备和方法 - Google Patents

Abstract

纺连续的聚合物长丝的熔融纺丝设备,其包括:配置在喷丝板(113)之下的一个第一级气体入口室(105)和任选地一个置于第一级气体入口室之下的第二级气体入口室(106)。气体入口室供应气体给丝以控制丝的温度。该熔融纺丝设备还包括一根位于第二级气体入口室之下的、围绕正在冷却的丝的管子(119)。该管可以包括具有一个会聚段、任选地随后有一个发散段的内壁。

Description

聚合物长丝纺丝设备和方法

                  相关申请

本申请要求1999年4月15日提交的临时申请60/129,412的优先权，在此引入其全部内容作为参考。

                    发明背景

本发明涉及聚合物长丝的高速熔融纺丝方法和设备，例如在3500米/分钟(mpm)以下纺制聚酯长丝。

大多数合成聚合物长丝，如聚酯，是经熔融纺丝制造的，即其自加热的聚合物熔体经挤出制造。在现有方法中，新挤出的熔融长丝状物流从喷丝板出来之后，经冷却气流骤冷以促进其固化。然后，其能够卷绕形成长丝纱卷装，或者进行其它加工，例如集束为平行连续长丝丝束用来加工，例如，以连续长丝状丝束的形式，用于转变为诸如短纤丝，或者经其它加工。

早就知道，聚合物长丝，如聚酯，能够在约5km/min或更高的高速度下经纺丝直接按初生态生产，不需要进行任何拉伸。Hebeler在美国专利No 2,604,667中公开了关于聚酯的这种纺丝方法。

在一般工业应用中，基本上有两种主要类型的骤冷系统。侧向骤冷受到偏爱并得到大规模使用。侧向骤冷包括自新挤出的长丝状的丝列的一侧横向吹冷却气体。该横吹空气的大部分流过所述丝列并自其另一侧流出。但是，取决于各种因素，一些空气由丝携带、与丝一起向下输送到引出辊，该辊是被动的，通常位于每个纺丝位的基底部。随着引出辊速度(也称作“抽丝速度”，往往还称作纺丝速度)增加，横吹通常为许多纤维工程厂商所偏爱，因为他们相信“侧向冷却”为吹送因速度或产量增加所需要的大量冷却气体提供了最佳方式。

骤冷的另一种方式称为“径向骤冷”，已经应用于大规模制造一些聚合物长丝，例如，如Knox在美国专利No 4,156,071和Collins等在美国专利No 5,250,245和5,288,553中所披露的。在该“径向骤冷”中，冷却气体向内流过骤冷筛网系统，后者围绕着新挤出的长丝阵列。所述冷却气体通常随着长丝一起向下移动离开骤冷系统到骤冷设备之外。虽然，对于环状长丝阵列而言，述语“径向骤冷”是适宜的，但是，如果丝的排列是非环状的，例如矩形的、椭圆形的等，那末该系统能够采用相应形状的、围绕着的筛网系统进行基本相似的加工，所述系统使冷却气体向内流向新挤出的长丝阵列。

在廿世纪八十年代，Vassilatos和Sze对高速纺制聚合物长丝进行了重大改进，并在美国专利No 4,687,610、4,691,003、5,141,700和5,034,182中公开了这些工作和所得到的改性长丝。这些专利叙述了气体控制技术，借此，气体围绕着新挤出的丝，从而控制其温度和降低形式。在这些专利叙述高速纺丝领域的重要成就的同时，仍然希望通过增加抽丝速度来提高纺丝生产率，同时保持丝的性能至少相似或者有所改进。

                            发明概述

根据这些需求，提供了聚合物长丝的纺丝方法和设备。

按照本发明的一个方面，提供了一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，其包括：

一个第一级气体入口室，其配置在喷丝板之下；一个第二级气体入口室，其配置在第一级气体入口室之下；其中第一和第二级气体入口室给丝供应气体，以控制丝的温度；和

一根位于第二级气体入口室之下的、围绕正在冷却的丝的管子，该管包括具有一个会聚段的、随后有一个发散段的内壁。

按照本发明的另一方面，提供了一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，其包括：

一个配置在喷丝板之下的罩；

一个第一级室和一个第二级室，每个均形成在罩的内壁中；

一个第一级气体入口，为第一级室供气；

一个第二级气体入口，为第二级室供气；

一个在第一级室较低位置连接到内壁的壁，以分隔第一级室与第二级室；

一个骤冷筛网，同心位于第一级室中，其中配置设备使带压气体自第一级气体入口经第一级室向内吹入由冷却筛网的内壁形成的区域中；

一个内壁，配置在骤冷筛网之下，并位于第一级气体入口和第二级气体入口之间；

一个第一级会聚段，形成在内壁内部；

一个穿孔管，配置在第一级会聚段之下，并在第一级气体入口和第二级气体入口之间，该穿孔管同心位于第二级室之中；

一个内壁，位于穿孔管之下；

一根管，位于内壁内部，该管包括内壁表面，后者具有一个位于第二级室中的第二级会聚段和一个位于第二级室出口处的发散段；和

任选地一个会聚锥体，其具有位于所述管出口处的穿孔壁。

按照本发明的另一方面，提供一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝方法，该方法包括：使加热的聚合物熔体通过喷丝板，形成丝；自位于喷丝板之下的第一级气体入口室提供气体给丝；自第二级气体入口室提供气体给丝；使丝通到气体入口室之下的管中，其中所述管包括具有一个第一会聚段的内壁；和使丝通过管子。

按照本发明的另一实施方案，提供了一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：一根围绕丝的管子；两个或多个气体入口室，配置在喷丝板之下，其供应气体给丝以控制丝的温度，还包括至少一个排气级，用于将气体排出设备。

按照本发明的另一方面，提供一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝方法，该方法包括：

使加热的聚合物熔体经喷丝板成丝；

自位于喷丝板之下的第一级气体入口室提供气体给丝；

提供一个自位于第一级之下的至少一个气体排出室排出气体的装置；

使丝通过位于气体入口室之下的一根管子，其中所述管子包括：具有增加空气速度的第一会聚段的内壁；和

使丝从管子出来。

在本发明的另一实施方案中，提供一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：一根围绕着丝的管子；一个或多个气体入口，其配置在喷丝板之下，至少一个入口，其包括供给丝常压之上的气体的装置，以控制丝的温度；和一个排出气体的真空排气设备。

本发明的另一方面，还提供一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：一根位于气体入口室之下的、围绕正在冷却的丝的管子，该管包括内壁，该内壁包括一个加速气体流速的会聚段，随后是发散段。

在本发明的另一个实施方案中，还提供一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：

一个配置在喷丝板之下的罩；

一个第一级室、一个第二级室和一个第三级室，每室均形成在所述罩的内壁中；

一个第一级气体入口，为第一级室供气；

一个第二级气体入口，为第二级室供气；或者从第二级室排出气体；

一个第三级气体入口，为第三级室供气；和

一个会聚段，其位于至少一个所述级中或在第三级之后，以使气体加速。

在本发明的一个实施方案中，还提供一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：

两个或多个气体入口室，其配置在喷丝板之下，给丝供气以控制丝温；

至少一个气体入口，为一个或多个入口室供气；

至少一个穿孔环形板，其分隔入口室；和

一根围绕正在冷却的丝的管子，该管子包括一个内壁，所述内壁具有一个会聚段，任选地随后有一个发散段。

在本发明的一方面中，还提供一种冷却熔纺聚酯长丝的方法，该方法包括：在至少两级中提供冷却气体给丝，和在级间加速气体。

在本发明的另一方面中，提供一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括一根围绕丝的管子，该管包括一个具有穿孔的发散段；和一个或多个气体入口。

在本发明的另一方面中，提供一种纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，其包括：一根围绕丝的管子；一个或多个气体入口；一台将高于常压的气体导入至少一个入口的装置；和一台将环境空气导入至少一个入口的装置。

本发明的另外目的、特征和优点，自下文详述将显而易见。

                  附图简述

图1是比较例设备部分纵剖面示意图。

图2是本发明的一个实施方案部分纵剖面示意图，正如实施例1和2所用的。

图3是本发明的第二个实施方案部分纵剖面示意图。

图4是本发明的第三个实施方案部分纵剖面示意图。

图5是本发明的第四个实施方案部分纵剖面示意图。

图6是本发明的第五个实施方案部分纵剖面示意图。

图7是本发明的第六个实施方案部分纵剖面示意图。

图8是本发明的第七个实施方案部分纵剖面示意图。

图9是本发明的第八个实施方案部分纵剖面示意图。

图10是本发明的第九个实施方案部分纵剖面示意图。

图11是本发明的第十个实施方案部分纵剖面示意图。

图12是本发明的第十一个实施方案部分纵剖面示意图。

图13是本发明的第十二个实施方案部分纵剖面示意图。

举例说明的实施方案详述

本发明提供了能够控制冷却气体的设备和方法，从而使丝速能够增加，借此提高生产率，同时保持或改善产品特性。另外，该方法能够使用比传统方法少的空气，从而降低了与较高空气需要量相关的费用。

用于进行对比的骤冷系统和方法是传统径向骤冷系统，并参照图1作了叙述。用作对比的径向骤冷系统包括：形成环状冷却气体供应室5的圆桶7，所述供应室5是带压的，冷却气体经气体供应入口8吹入。环形冷却气体供应室5由底壁1、同心置圆筒状内壁10和直径类似的圆筒状骤冷筛网组合11形成，后者包括位于内壁10顶部的一个或多个零部件。优选，骤冷筛网组合11包括围绕金属丝筛网的穿孔管(未示出)，以便于气流量和分布均匀。带压冷却气体(如空气、氮气或其它气体)自环形室5经骤冷筛网组合11均匀供应到喷丝板13下的区12，在此自喷丝板13挤出的丝14开始冷却。喷丝板13相对于罩7同心，放置其能够与泵座(也称作纺丝组件(Spin Clock，SpinLeam)底表面22齐平嵌装，或者置于泵座底表面凹处，罩7紧靠着该底表面。丝14连续经区12，通过管状排气圆筒15(也称作排气管)到骤冷设备之外，直到引出辊4，其表面速度称作丝14的抽丝速度。

下述对比骤冷装置尺寸示于图1，并在实例1中进行说明。

A-骤冷延尺高度，为喷丝板表面和泵座底表面22之间的距离。

B-骤冷筛网高度，为圆桶骤冷筛网组合11的垂直长度。

C-排气管高度，为丝14通过骤冷筛网组合11之后脱离骤冷区所经过的管子的高度。

D-骤冷筛网直径，为骤冷筛网组合物内径。

D1-排气管直径，为排气管内径。

本发明提供了一种纺聚合物长丝的方法和设备。通常，气体经在一级或多级中的一个或多个入口进入该设备。气体随着向下流动经过各级会合在一起。然后气体经排气管或壁排出设备。一些气体可以经一个或多个排气级排出系统，新气体可以经随后的气体入口加入。图2示出一个举例说明的系统。在图2中所说明的是按照本发明的两级骤冷系统。本发明方法，就设备操作而论，正如下文所述。该系统包括与图1所示相似的部件，例如配置在喷丝板113下的外圆桶罩107。喷丝板113相对于罩107同心配置，并置于泵座底表面122凹槽中，如图2所示，紧靠着罩107。

但是，按照本发明的骤冷系统和方法，与图1所示的对比不同，在于，例如，如图2所示的本发明包括两级，一个加速空气速度的会聚段116和在管119中的缩扩段。第一级室105和第二级室106分别形成在罩107中的圆桶内壁中。第一级室105配置在喷丝板113之下，供应气体给丝114以控制丝114的温度。第二级室106位于第一级气体入口108和位于第一气体入口108下的管119之间，围绕正在冷却的丝。环形壁102，连接着在第一级室105下部的圆桶内壁103，将第一级室105与第二级室106隔开。但是，如图11所示，在本发明设备中，能有一个单一气体入口，供应一个或多个室。气体入口的数量可以进行改进，以便具有控制气流的灵活性。第一级气体入口108供应气体给第一级室105。同样地，第二级气体入口109供应气体给第二级室106。可以应用任何气体作冷却介质。优选冷却气体是空气，特别是进行聚酯加工时，因为空气比其它气体便宜，但是可以应用其它气体，例如蒸气或诸如氮气等惰性气体，如果因为聚合物长丝特别是在其是热的和新挤出的长丝的敏感性能而需要的话。流入每级的冷却气体能够分别通过经入口108和109供应带压冷却气体彼此无关地进行调节。

如在图1中所示，圆筒骤冷筛网组合111，包含1个或多个部件，优选包含一个圆筒穿孔管和一个金属丝筛网管，该组合同心地置于第一级室105中。在本发明的所有实施方案中，穿孔管”是一个径向分布气流于级中的装置。能够应用金属丝筛网、电蚀刻筛网或包含金属丝筛网和穿孔管的筛网组合。带压冷却气体自第一级入口108向内吹，经过第一级室105，再经过圆桶骤冷筛网组合111进入在喷丝板113之下的、在圆桶骤冷筛网组合111的内圆桶壁中形成的区112。熔融长丝束114，在经喷丝板孔(未示出)挤出之后，经过区112，丝114在区112开始冷却。内壁103置于圆筒骤冷筛网组合111之下、在第一级气体入口108和第二级气体入口109之间。第一级会聚段116形成在罩107的内部，更具体地说在内壁103的内壁中，在第一级气体入口108和第二级气体入口109之间。会聚段可以置于本发明设备的任何部分中，如此其使空气速度增加。会聚段能够在管中向上或向下移动，以得到所要求的气体控制。能够有一个或多个会聚段。丝114与一级冷却气体一起，不断地自区112经冷系统的第一级出来，再经内壁103的短管段，然后通过第一级会聚段116，所述第一级冷却气体在丝行进方向上随着丝114不断冷却而加速。

圆筒穿孔管117置于第一级会聚段116之下，在第一级气体入口108和第二级气体入口109之间。圆筒穿孔管117同心置于第二级室106之中。但是穿孔管能够按需要的那样安装，以便向丝提供所要求的气体。例如，在第二级气体入口之下，圆筒内壁118置于圆筒穿孔管117之下。冷却气体的第二级供应自第二级供应入口109、通过迫使气体经过圆筒穿孔管117来提供。在第一和第二级会聚段，分别为116和126，之间是管段125，其由会聚段116的内壁形成，具有入口直径D3、出口直径D4和高L2。管段125和会聚段116能够作为一个部件来形成，或者作为连在一起的独立部件来形成，例如通过螺纹连接。

管段125可以是直的，如图2所示，或者是锥形的，如图4所示。直径D2与D4之比一般为D4/D2＜0.75，优选为D4/D2＜0.5。通过使用这样的比例，冷却空气速度能够增加。第二级冷却气体经第二级会聚段入口，其直径D5由第一会聚段116的管段125的出口和纺丝管119的入口形成。术语纺丝管用于指设备的具有缩扩结构的部分。优选管的最后部分具有这种结构。纺丝管119的上端置于圆筒内壁118的内表面中。

长L3和出口直径D6的第二级会聚段126形成在管119内壁中，随后是长L4的发散段127，也形成在管119的内壁中，其延伸到管119的端部具有出口直径D7。丝114经出口直径D7离开管119，由辊104卷绕，辊104的表面速度称作丝114的抽丝速度。该速度能按需要调节。优选在表面速度为500mpm以上驱动该辊，对于聚酯来说，优选3500mpm以上。第一级和第二级混合气体的平均速度在第二级会聚段126中丝行进方向上增加，然后该平均速度随着冷却气体通过发散段127而降低。第二级冷却气体与第一级冷却气体在第二级会聚段126混合，有助于丝冷却。冷却气体温度和向入口108和109的流量可以单独控制。

任选会聚筛网120，或具有穿孔壁的扩散锥体，可以置于纺丝管119的出口。使冷却气体经扩散锥体120的穿孔壁排出，这样使出口气体速度减小，并且减小沿丝行进的湍流。其它图列举出排出气体的可替代装置，这样使得湍流减小。丝114可经会聚筛网120的出口嘴123离开纺丝管119，并可以从此处由辊104卷绕。

除了前述图1所定义的高度尺寸A和B之外，按照本发明优选的骤冷装置具有如下尺寸：

L1-第一级会聚段长度

L2-第一级管长

D2-第一级会聚段入口直径

L3-第二级会聚段长度

D3-第一级会聚段管段入口直径

D4-第一级会聚段管段出口直径

L4-第二级发散段长度

D5-第二级会聚段入口直径

D6-第二级会聚段出口直径

D7-第二级发散段出口直径

L5-任选的会聚筛网长度

虽然图2中所示设备是两级设备，但是位于管119出口的任选会聚筛网120适用于单级以及任何多级设备。而且，在管119的出口之前的、图2所示的会聚段116和126，以及在管119内部的会聚(126)/发散(127)结构可以适用于任何多级设备，或者单级设备。本发明不限于两级设备。气体能够彼此无关地以大气压或增压压力引入108和109中。另外，能够迫使气体在大气压之上进入气体入口109，使气体吸入108。在108和109中能够加入相同气体或不同气体。

图2中的延迟(A)能够是加热延迟或非加热延迟。使用加热延迟(常常称为热处理)。延迟长度和温度能够变化，以得到所需要的丝的冷却速度。

在本发明所有实施方案中，除了辊204之外或者代替辊204，可以使用任何需要类型的卷绕。例如：三辊卷绕系统能够用于长丝纱，如Knox在美国专利No 4,156,071中所述的，具有正如其中所述的网络工艺，或者例如，所说的无导辊系统，其中纱被交缠，然后卷绕在第一从动辊204上成为卷装，如图3所示，或者例如，未网络的或未卷绕的丝可以以平行长丝束的形式通过，以作为丝束进行加工，一般几个这样的丝束合并在一起进行丝束加工。

参见图3，举例说明了按照本发明的三级骤冷系统。在该图中，单箭头表示气体流动方向。正如图2所示两级骤冷系统一样，该系统包括一个配置在喷丝板213之下的外圆筒罩207，和一个一般包含一个或几个部件的圆筒骤冷筛网组合211。第一级室205和第二级室206均形成在罩的圆筒内壁中。

第一级室205配置在喷丝板213之下，供应气体给丝214，以控制丝214的温度。第二级室206位于第一级室205之下。图3的多级系统还包括一个位于第二级室206之下的、在罩的圆筒内壁中形成的第三级室230。

与图2一样，连接到在第一级室205下部的圆筒内壁203的圆环壁202，把第一级室205与第二级室206分隔开。另外，在图3中，第二圆环壁232在第二级室206的下部连接着第二圆筒内壁233，把第二级室206与第三级室230分隔开。

第一级气体入口208供应气体给第一级室205，第二级气体入口209供应气体给第二级室206，和第三级气体入口231供应气体给第三级室230。圆筒穿孔管217配置在第二级室206中的第一级会聚段216之下。另一圆筒穿孔管248配置在第二级会聚段235和第三级会聚段236之间。流到每一级的冷却气体，能够通过经这些入口供应带压冷却气体彼此无关地进行调节。

在图3中，具有连续会聚的第一级会聚段216，形成在第一级气体入口208和第三级气体入口231之间。在会聚段出口具有直管的第二级会聚段235，形成在第二级气体入口209和壁底201之间。包含会聚段236然后是发散段227的管219，自第三级入口231延伸。管219的上端位于圆筒内壁218的内表面。第三级会聚段236长L6，具有入口直径D5’和出口直径D6’，形成在管219的内壁中，随后是长L7的发散段22，也形成在管219的内壁中，延伸至管219的端部。如图2所示实施方案一样，丝214经出口嘴223离开管219，被辊204卷取。任选会聚筛网或穿孔排气扩散锥体220，如上文所述，也示于图3中。

本发明设备的所有实施方案也可以包括给油盘238和网络喷嘴239，如图3所示。丝214在离开骤冷系统之后连续直到辊204。辊204拖着丝214自上端喷丝板在其路径中行进，这样在辊204上的丝速与辊204的表面速度相同，该速度称作抽丝速度。与传统方法相同，在固体丝214达到辊204之前，可以采用给油盘238向固体丝214上油。

本发明适用于部分取向丝(POY)、高取向丝(HOY)和全拉伸丝(FDY)工艺。在POY和HOY工艺中，长丝卷绕以基本上与抽丝速度相同的速度进行。在FDY工艺中，在抽丝之后对丝进行机械拉伸，以近于抽丝速度X倍的速度卷绕，X为拉伸比。

应用如图3所示的三级是有利的，因为其能够更好地控制气体，并且具有更大的冷却柔性。

图4示出按照本发明的多级骤冷系统。图4的系统与图2的系统相似，但是还包括两个排气级。图4的多级骤冷系统，与图3的三级骤冷系统相似，包括配置在喷丝板313之下的外圆筒罩307，具有三级305，306和330，与图3所示三级205，206和230相似。但是，图4改进的骤冷系统不同于图3的骤冷系统，不同之处在于，第二级306用作第一排气级309，代替图3所示第二级气体入口209。图4的骤冷系统还包括第四级室341，构成第二排气级342。第四级室341位于第三级室330之下，与第二级306相似。图4叙述了入出口的特定结构，但是，入口和出口级的位置和个数能够变化，以便对冷却气体进行所需要的控制。

气体可以以任何需要的方式进入系统。一般来说，第一气体入口308供应气体给第一级室305，而第二气体入口331供应气体给第三级室330。第一级室还包括具有1个或多个部件的圆筒骤冷筛网组合311。第一排气级309和第二排气级342分别为第二级室306和第四级室341提供系统排气口。圆筒穿孔管317位于第一会聚段316之下，第一气体入口308之下，第二级306之中。另一圆筒穿孔管348配置于具有锥形端350的第二会聚段335和第三会聚段340之间。第三圆筒穿孔管349配置于第三会聚段340和管319之间。图4系统中流入每个室的冷却气体也可以通过经入口供应带压冷却气体独立地进行调节。

气体可以以任何需要的方式排出系统。一般来说，应用真空或者常压/大气压。例如，排气只是将气体在大气压下释放到大气中，或者能够采用真空排出气体。排气排出热空气，以此用来控制丝的冷却速率。

图4能够任选地包括缩扩段，例如，在最后级中，如图2所示。管319的上端位于圆筒内壁318的内表面中。管319可以选择直管，如图1所示排气管那样。如图2所示实施方案一样，丝314离开管319并以任何需要的方式被辊304卷取。

气体可以通过任何方式经气体入口308和331进入系统，其可以是大气压的或者是带压的。可以按需要安排供气和排气，例如，交替进行。在一个实施方案中，新鲜骤冷空气经308供应。然后应用第二级室306，自第一级室305排出部分热空气。除去热空气的速率可以进行灵活控制，其方法包括：在第一排气级309处的压力，和/或采用适宜大小的在第二级室306中的圆筒穿孔管317的流动面积(相对于第二会聚段335的出口处的流动面积)。在第二级室306中除去部分热空气之后，如果需要，在第三级室330供应更多新鲜的骤冷空气。

在第四级室341中，部分热空气又以与第二级室306相似的方式排出。这样做主要原因在于：通过减少丝条路径方向上的总骤冷气流量，减少严重湍流和减少骤冷出口处大量喷射，来改善丝条稳定性/均匀性。

图5表示图3的另一实施方案，与图3的部件相同的部件标作原来的200系统标记数字，在图3中没有的部件标作新的400系统标记数字。图5所示多级系统，为第二级室406装备排气口409。图5系统与图3三级系统一样，包括两个会聚段416和435，一个缩扩管419和一个在出口的任选会聚筛网420。第一气体入口408供应气体给第一级室405。第二气体入口209被排气级409所代替，后者从第二级室406排出气体。第三级室430包括第二气体入口431，该入口供应气体给第三级室430。流入和流出每级的冷却气体能够通过经这些入口供应冷却气体单独地进行调节。

排气口409能够与图4的排气口相同。又，与所有图一样，发散段的位置能改变以赋予气体所要求的速度。另外，在图5中不需要会聚段，因此管能够是直管。

与图3所示实施方案相似，气体可以经气体入口408和431用任何方式引入系统，可以为大气压或者带压气体。送气和排气也可以交替进行。在本发明的一个实施方案中，新鲜骤冷空气按正常情况供应。然后采用第二级室406从第一级室405排出部分热空气。排出热空气的速率可以灵活地进行控制，其方法包括：通过第一排气级409处的压力来进行，和/或适当调节在第二级室406内圆筒穿孔管217的流动面积(相对于在第二会聚段435出口处的流动面积)。在部分热空气排出第二级室406之后，更多新鲜的骤冷空气，按需要供应在第三级室430中。

本领域技术人员应当显而易见，在不偏离本发明范围的条件下可以对本发明进行变更。例如，在图6中，举例说明对图2设备进行的这样一种变更，其中与图2部件相同的部件标作原来100系列标记数字，在图2中没有的部件标作新的500系列标记数字。在图6中，借助真空箱521，向任选会聚筛网120外侧施加适当真空。该真空还有利于气体横向排出，借此减小气体出口速度和减小纺丝线方向上相关的气体湍流。真空箱521可以任选包含一任选地穿孔的板(未示出)，其位于会聚筛网120的出口，并紧接着真空出口或吸收出口547。穿孔使气体能平稳排出。

图7举例说明图2设备的另一变种，其与图2部件相同的部件标作原来的100系列标记数字，图2中没有的部件标作新的600系列标记数字。在该实施方案中，任选会聚筛网120被直壁管645代替，该管打孔，以使气体借助真空箱621横向排出。

图8和图9举例说明了本发明的另外的实施方案。再一次，在这些图中，与图2相同的部件标作原来的100系列标记数字，而图2中没有的部件标作新的700系列标记数字。图8示出两级骤冷系统，其具有第一级会聚段116和第二级会聚段126和曲面发散部件727，后者利于气体出口D6平缓过渡而没有方向的急剧变化。直径D8的直壁管使气流平衡向下流出并平稳排出，优选直径D8至少比D6大2倍。也可以提供具有出口嘴123的任选会聚筛网120，其中气流向下流经任选会聚筛网120和出口嘴123。在图9中，设备与图8的相同，只是删除了任选会聚筛网120，代之以如图7中的穿孔管720。

图6～9的结构具有图2结构相类似的作用，即，其还利于气体横向排出，借此减小了气体排出速度以及相关的纺丝线方向上的气体湍流。图6～9所示概念同样适用于具有一个或多个气体入口和任选一个或多个排气口的骤冷设备。

图10举例说明了图2设备的另一变种，其与图2相同的部件标作原来的100系列标记数字，而图2中没有的部件标作新的800系列标记数字，图10所示的发明包括两级、加速空气的锥形会聚段816、和管819中的缩扩段。发散段827的全部或部分进行了穿孔，使部分气体在膨胀的同时排出，并获得如图6～9所示相类似的效果。

图11举例示出图2设备的另一变种，与图2相同的部件标作原来的100系列标记数字，而图2中没有的部件标作新的900系列标记数字。图11示出按照本发明的单一入口两级设备。单一入口两级设备与图2的设备相似，但是具有单一的气体入口。第一级室105和第二级室106均形成在罩107的圆筒内壁中。第一级室105配置在喷丝板113之下。第二级室106置于第一级室105和管119之间。穿孔环形壁902连接在第一级室105的下部的圆筒内壁103，将第一级室105与第二级室106分隔开。借助于第二级气体入口109供应的气体供应气体给第二级室106，其流经穿孔环形壁902进入第一级室105。这样，经第二级气体入口供应的气体供应气体给在第一和第二级室中的丝。

图12举例说明图3和图4设备的一个变种，与图3和图4部件相同的部件标作原来的200和300系列标记数字，而图3和图4中没有的部件标作新的1100系列标数字。图12示出按照本发明的四级设备。第一级1105通到大气。在起着吸气器作用的第二级室1106中的加速空气导致气体流入并流经第一级1105。第二级气体入口1108气源是超大气压的。在第一会聚段1116中的高速、加速空气起着吸气器的作用，将环境(大气)气体从第一级1105吸入。排气口1109为第三级室1130而设置。因此，第三级室1130用于从第一和第二级室1105和1106排出部分热空气。排出热空气的速率可以主动控制，其方法包括通过排出级1109处的压力来控制和/或通过适宜地调节圆筒骤冷筛网组合1111和/或穿孔管1117的流动面积。气体还通过在第四级室1141中的气体入口1131在大气压或超大气压下引入系统。

图13举例示出图4设备的另一变种，与图4的部件相同的部件标作原来的300系列标记数字，而图4没有的部件标作新的1200系列标记数字。图13中所示的发明包括管1219，其在骤冷出口具有会聚段1236和直管段1227。所述管的直管段1227的直径和长度可以设置，以提供最佳背压来控制在第四级室341中排出的空气量。同样，能够设置会聚段1236，以使围绕着丝的空气具有支撑作用和稳定性。

在图13中，环状壁302连接到在第一级室305下部的圆筒内壁303上，将第一级室305与第二级室306分隔开。第一会聚段1216在会聚段出口具有锥形或连续收缩，形成在第一排气级309和环形壁343之间。另一环形壁332连接到第二级室306下部的圆筒内壁333上，将第二级室306与第三级室330分隔开。第二会聚段1235形成在第二气体入口331和底壁301之间。第三环形壁343连接到第三级室330下部的圆筒内壁344上，将第三级室330与第四级室341分隔开。

图6～13中所示的概念同样适用于一级或多级骤冷设备，其具有一个或多个气体入口，和任选一个或多个排气口。单级可以包括1个或多个气体入口，或者一个或多个气体排出口，或者至少一个排气口和至少一个入口的组合。另外，本发明不限于环形和圆筒形几何形状。例如，如果喷丝板(丝)配置具有矩形或特别形状横截面，那么骤冷筛网、穿孔管、会聚和发散段可以是矩形或椭圆形截面。

本发明并不限于围绕环形排列的丝的骤冷系统，而是还能更广泛地应用于，例如，其它适当的骤冷系统，该系统将冷却气体引入到在喷丝板之下的区中的适当地以某种形状排列的新鲜挤出熔融长丝中。

上文和下文详述聚酯长丝制备。但是，本发明并不限于聚酯长丝，而可以应用于其它可熔纺的聚合物，包括聚烯烃如聚丙烯和聚乙烯。聚合物包括共聚物、混合的聚合物、共混物和链支化聚合物，这些仅仅是几个例子。另外，一般地使用术语丝”这个词，而不必排除切断纤维(常常称作短纤维)，虽然合成聚合物一般最初在熔纺(挤出)时制备成连续聚合物长丝的形式。丝速将取决于所用聚合物。然而本发明设备能够在高于传统系统的速度下使用。

                     实施例

现通过如下非限制性实例说明本发明。图1传统径向骤冷系统用作比较径向骤冷系统，下文称作RQ对比A”。实施例中所制纤维通过测定某些性能来表征。

大多数纤维性能是通用的拉伸性能和收缩性能，传统上按如下文献所述进行测定，即，美国专利No 4,687,610、4,691,003、5,141,700、5,034,182和5,824,248。

纤度分布(DS)是纺线不均匀性(along-end unevenness)的一种度量，它是通过计算在纱线固定间隔测定的质量的偏差得到的。通过使纱线经过电容器缝隙测定纤度变率，这与缝隙中的瞬间质量相符。试样用电子仪器分成八段，每段30m，每0.5m测定一次。八段中每段的最大值和最小值之差进行平均。纤度分布以该平均差的百分率报告，即，所得平均差除以所有240m纱线的平均质量的百分数。该测试能够采用Lenzing Technik lenzing，Austria，A-4860出品的ACW 400/DVA(Automatic Cut and Weigh/Denier VariationAccessory)仪进行测定。

拉伸张力(DT)，以克计，是在拉伸比1.7倍、加热器温度180℃下进行测定的。拉伸张力用作取向的度量。拉伸张力可以采用DTI400拉伸张力仪测定，也是Lenzing Technik出品。

强度(Ten)以g/denier计量，伸长率(E)以％计量。按照ASTMD2256进行测定，采用夹持长度10in(25.4cm)的样品、在65％RH和70°F、拉伸速率60％/min下进行。

CFM以水的英寸数计进行测定。

采用Zellweger Uster AG CH-8610，Uster(瑞士)制造的乌斯特试验仪3型C，测定对比和测试纱线的质量不匀率U％(N)。百分数表示测试样品平均质量的质量偏差值，是所有材料均匀性的一种具体表示值。测试按照ASTM法D 1425进行。所有测试纱线均以200yds/min行进2.5min。测试仪Rotofil加捻设备是为了给纱线提供S捻，其压力调节至给出最佳U％。对于127-34、170-34和115-100 POY来说，压力为1.0bar，对265-34POY应用1.5bar。1.0bar压力也用于测试100-34 HOY产品。

实施例1

127纤、34根圆形断面聚酯长丝(127-34)是自聚对苯二甲酸乙二酯聚合物、采用下文所述、图2所示骤冷系统纺丝而成的，其主要设备参数列于表1，所生产的纱线性能也示于表1。第一级骤冷空气(50CFM，23l/sec)经骤冷筛网组合111供应，具有内径D，在组合111之下是入口直径D2、高L1的第一级会聚段。由会聚段116的内壁形成的管段125具有入口直径D3，出口直径D4和长度L2。独立的第二冷空气源(44CFM，20.5l/sec)经圆筒穿孔管117提供，并在第二级会聚段126的入口(直径D5)处与第一级空气源结合。第二级会聚段126具有D6的排气口直径，L3的收缩长度，其位于纺丝管119的入口。纺丝管119的下部经过长度L4扩张到直径D7，配有高L5的穿孔排气扩散锥体120。对于可应用的所有实例和对比例，第二级穿孔管117长度为1.875英寸。按照本发明的实例1的设备下文称为“实施方案A”。实施方案A所纺的纱抽丝速度为3900mpm。

为了进行比较，对比纱线也自相同聚合物、采用前述的和参照图1说明的骤冷系统纺丝制得，相关工艺和所得纱线性能也示于表1以进行比较。对比纱线工艺为传统径向骤冷”设计，冷却空气经排气管15排出骤冷设备，排气管15的直径与供应冷却空气所经过的骤冷筛网组合11的直径相似。骤冷设备供应42CFM(19.5l/sec)冷却空气，纱线抽丝速度为3,100mpm。

本实施例证实，用本发明设备能够增加丝速，得到了较优良性能的纱线，正如纤度分布相似值所反映出的。该实施例还表明本气流纺丝发明的一项重要特征，即，能够以较高速度(和生产率)纺丝，生产出相同的或更好的产品。如果试图在没有气流纺丝所具有的利益下以较高速度比如3,400mpm和更高速度下进行操作，产品将是不同的，因此是不可接受的。拉伸张力总是高的，％Eb是低的。例如：对于实施例1，如果在3900mpm下进行对比试验(不采用气流)，拉伸张力很可能为约140g(参见美国专利No 5,824,248第8栏第一9～22行)。对于聚酯POY来说，拉伸张力实际上表示纱线的特征。如果两种样品的拉伸张力相同，那么％Eb、强度和其它性能也大约相同。

                      表1工艺参数                对比A           实施例1骤冷尺寸(英寸，cm)骤冷延迟高度A            3.5   8.9       3.5  8.9骤冷筛网高度B            6.5   16.5      6.5  16.5排气管高度C              14    35.6骤冷筛网直径D            4     10.2      4    10.2排气管直径D1             3.75  9.5第一级会聚锥体高度L1                     5    12.7第一级管高度L2                           3    7.6第二级会聚高度L3                         4.13 10.5第二级发散高度L4                         17   43.2穿孔排气扩散锥体高度L5                   8    20.3第一级锥体入口直径D2                     3.75 9.5第一级管入口直径D3                       1    2.54第一级管出口直径D4                       1    2.54第二级会聚入口直径D5                     1.75 4.45第二级会聚出口直径D6                     1.5  3.81第二级发散出口直径D7                     2.5  6.35

纱线参数抽丝速度(mpm)            3,100              3,940毛细管个数/丝的根数      34                 34纤度(dtex)               127(141)           127(141)纤度分布，％             1.05               1.1拉伸张力，g              63.4               62.2强度，gpd，(g/dtex)      2.84(2.56)         N.M.伸长率，Eb％             140.2              N.M.N.M.未测定实施例2

第二127-34聚酯纱采用与实施例1相同的骤冷系统纺丝，只是入口直径D3和出口直径D4、位于第一和第二级会聚锥体之间的直管是锥形的。如实例1，入口直径D3为1英寸，而渐变为出口直径D4为0.75英寸，这样使流经会聚段的第一级冷却气体加速后的平均速度高于吸入管是直管时的平均速度。下文称上述实施例1的改进设备为“实施方案B”。在实施例2中，第一级供应33CFM(15.4l/sec)冷却空气，而第二级空气源为35CFM(16.3l/sec)。实施例2的第一级管125出口的平均空气速度比实施例1的高17％(3225对2755mpm)。锥形管使纺丝工艺所需要的冷却空气总消耗量降低约30％(对于第一和第二级气源而言，68(31.7l/sec)对94 CFM(43.8l/sec))，但是却提供了可比较的抽丝速度(～3900mpm)或生产率，甚至更重要地改善了纱线均匀性，表现在纤度分布降低，即0.65％对1.1％。

                          表2工艺参数           对比A               实施例骤冷尺寸(英寸，cm)骤冷延迟高度A        3.5    8.9            3.5   8.9骤冷筛网高度B        6.5    16.5           6.5   16.5排气管高度C          14     35.6骤冷筛网直径D        4      10.2           4     10.2排气管直径D1         3.75   9.5第一级会聚锥体高度L1                       5     12.7第一级管高度L2                             3     7.6第二级会聚高度L3                           4.13  10.5第二级发散高度L4                           17    43.2穿孔排气扩散锥体高度L5                     8     20.3第一级锥体入口直径D2                       3.75  9.5第一级管入口直径D3                         1     2.54第一级管出口直径D4                         0.75  1.91第二级会聚入口直径D5                       1.75  4.45第二级会聚出口直径D6                       1.5   3.81

纱线参数抽丝速度(mpm)          3,100                 3,900毛细管个数/丝的根数    34                    34纤度(dtex)             127(141)               127(141)纤度分布，％           1.05                   0.65拉伸张力，g            63.4                   66.4强度，gpd，(g/dtex)    2.84(2.56)             2.55(2.30)伸长率，Eb％           140.2                  125.3

实施例3

本实施例表明采用本发明的设备能够进行其它规格产品的纺丝和骤冷。例如，通过控制按照本发明的空气骤冷系统，能够以高于传统系统的速度生产任何所要求纤度的纱线。这些试验的对比例还包括市售Barmag侧向骤冷系统(XFQ对比系统)和第二径向骤冷对比系统、RQ对比系统B。传统的侧向骤冷系统，经过长47.2英寸(119.9cm)、宽32.7英寸(83.1cm)、横截面面积1543英寸²(9955cm²)的扩散筛网，每6条丝条供应1278cfm(603l/sec)。RQ对比系统B是市售径向骤冷扩散器，其几何形状如图1所示，只是D＝1英寸，D1＝2.75英寸和C＝7.8英寸。

所得结果示于表3。对于本发明所有实施方案和可应用的对比例，第二级穿孔管117长度为1.875英寸。所有这些试验，但第三组试验除外，骤冷延迟为3.25英寸。

采用按照图2的设备，纺制6种不同类型的聚酯纱，第一组试验为低支127-34或3.7dpf聚酯部分取向丝(POY)，它是采用XFQ对比系统在3035mpm下纺制的、RQ对比系统A在3100mpm下、实施方案A在3940mpm下、实施方案B在3900mpm和具有热处理器的实施方案B在4500mpm下纺制的。

其它尺寸和参数如下：

对比系统纺丝组件温度：293℃

本发明纺丝组件温度：297℃

骤冷气流量，在第一级

RQ对比系统A：42.0CFM

实施方案A：44.0CFM

实施方案B：33.0CFM

骤冷气流量，在第二级，可供应35.0CFM。

实施方案A，与径向骤冷对比系统比较，显示本发明以高出27％的纺丝速度提供了相似的产品。

实施方案A与实施方案B，比较了渐缩锥体段(1″直径缩至0.75″直径的管)对直管锥体段(1″管直径)的结果。结果说明，渐缩锥体出口能够提供较好均匀性(％DS，U％(N))，同时应用较少空气。纺丝速度大致相同。

在该组试验中也示出采用了热处理器与类似于实施方案B的骤冷联用的实施方案B。采用热处理器(200℃，热处理长度100mm)的同时使用较小的设备，其第一级(1S)锥体出口直径(0.60″直管，而实施方案B为1.0/0.75直径)，低得多的第一级气流(19CFM，而实施方案B为33)，和较低的聚合物温度(290，而实施方案B为297)。具有热处理器使纺丝速度增加到4500mpm，原来为3900mpm。本实施例说明本发明的另一种变更，以及在与诸如热处理器之类的其它硬件相结合时可获得的附加利益。该实例也证实：借助于第一级结构尽可能使熔体变细，能够独立控制纺丝生产率。

另一组试验是中支170-34，或，5dpf聚酯POY，其纺丝采用的是RQ对比系统A在3445mpm下进行，实施方案A在4290mpm下进行，实施方案A在4690mpm下进行。

其它尺寸和参数如下：

对比系统纺丝组件温度：291℃

本发明纺丝组件温度：293℃

骤冷气流量，在第一级

RQ对比系统A：58.0CFM

实施方案A(4290mpm)：35.0CFM

实施方案A(4690mpm)：44.0CFM

骤冷气流量，在第二级

实施方案A(4290mpm)：35.0

实施方案A(4690mpm)：50.0

RQ对比系统A，对中支丝而言，与增加速度的实施方案A进行了比较。结果表明了在级1和级2增加气流量对纺丝生产率的影响。采用94CFM得到36.1％生产率增加，而采用70CFM为24.5％。

第三组试验是重支264-34，或，7.8dpf聚酯POY，其纺丝采用XFQ对比系统在3200mpm下进行，RQ对比系统A在3406mpm下进行且其级1空气流量为42.0CFM，RQ对比系统A在3406mpm下进行且其级1空气流量为58.0CFM，实施方案B在4272mpm下进行且其级1空气流量为29.5CFM，和实施方案B在4422mpm下进行且其级1空气流量为33.0CFM。

其它尺寸和参数以下

RQ对比系统和本发明的纺丝组件温度：281℃

骤冷气流量，在第一级

RQ对比系统A(42CFM)：42.0

RQ对比系统A(58CFM)：58.0

实施方案B(29.5CFM)：29.5

实施方案B(33CFM)：33.0

骤冷气流量，在第二级：35.0

骤冷延迟：1.25英寸

第三组试验的结果说明增加骤冷气流量对RQ对比系统生产率的影响。当气流量从42增加到58CFM(+38％)时，未见任何影响。所得结果还示出增加骤冷空气流量对实施方案B的骤冷系统的生产率的影响。当气流量从29.5增加到33CFM(+11.9％)时，生产率从25.4％增加到29.8％。

第四组试验采用115-100聚酯微支POY进行，使用RQ对比系统B在2670mpm下，实施方案B在3490mpm下，实施方案B在3500mpm下。结果说明对于微支纱来说在较高纺丝速度下能够生产不相上下的产品。

其它尺寸和参数如下

纺丝组件温度：+297℃

骤冷气流量，在第一级

RQ对比系统B：42.0

实施方案B(3490mpm)：29.5

骤冷气流量，在第二级：35.0

第5组试验采用170-100或170-34聚酯丝进行。170-100或170-34聚酯丝采用RQ对比系统B在3200mpm下和实施方案B在4580mpm下进行纺丝来制造。所示结果再一次说明，对于微支纱而言，在较高纺丝速度下能生产出不相上下的产品。

最好一组试验由采用实施方案B在5000、6000、7000和7500mpm下纺丝制得的100-34 HOY组成。结果说明在高速度下能够纺出高取向丝。

表3
													纺丝
	产品		速度	DT	％DS	U％(N)(N)	强度	伸长率	生产率
										第1组试验	旦/根		(mpm)	(克)	(％)	(％)	(g/d)	(％)	增加(％)
XFQ  对比	127-34	POY	3035	62.5	1.20-1.50
										RQ  对比    A			3100	63.4	1.05	0.62	2.84	140.20
实施方案    A			3940	66.8	0.87	0.86	2.62	129.3	27.1
										实施方案    B			3900	66.4	0.65	0.74	2.55	125.3	28.5
实施方案    B(具有热处理器)			4500	63.2	1.11				45.2
										第2组试验
RQ  对比    A	170-34	POY	3445	101.5	1.58	0.81	2.93	129.0
										实施方案    A			4290	104.8	1.14	1.11	2.73	116.70	24.5
实施方案    A			4690	105.4	2.22	1.51	2.56	113.20	36.1
										第3组试验
XFQ  对比	265-34	POY	3200	130	1.00-1.30	＜1.0
										RQ  对比    A			3500	137.2	3.66
RQ  对比    A(42CFM)			3406	132.8	2.84	0.87	2.71	130.5
										RQ  对比    A(58CFM)			3406	129.5	3.16	0.92	2.70	132.1
实施方案    B(29.5CFM)			4272	132.8	1.63	1.14	2.30	117.00	33.5
										实施方案    B(33			4422	132.3	1.80	1.26	2.25	114.70	38.2

CFM)
										第4组试验
RQ  对比    B	115-100	POY	2670	69.9	0.84	2.13	2.84	141.9
										实施方案    B			3490	72.9	0.74	0.76	2.58	125.1	30.7
实施方案    B			3500	71.6	0.72	0.70	2.50	128.50	25.9
										第5组试验
RQ  对比    B	170-100	POY	3200	102.5
										实施方案    B			4580	102.2	0.92	1.06			43.1
第6组试验
										实施方案    B	100-34	HOY	5000	69.3	0.70	0.64	3.41	72.40
实施方案    B			6000	130.2	0.67	0.66	3.94	58.60
										实施方案    B			7000	184.1	0.96	0.72
实施方案    B			7500	200.7	0.79	0.90

XFQ＝侧向骤冷RQ＝径向骤冷

虽然为了举例说明上文详述了本发明，但能够理解，技术人员在不偏离下述权利要求所限定的本发明的精神和范围的条件下可以进行许多变更和替代。

Claims (25)

1.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，其包括：

一个第一级气体入口室，其配置在喷丝板之下；一个第二级气体入口室，其配置在第一级气体入口室之下；其中第一和第二级气体入口室给丝供应气体，以控制丝的温度；和

一根位于第二级气体入口室之下的、围绕正在冷却的丝的管子，该管包括具有一个会聚段随后有一个发散段的内壁。

2.权利要求1的设备，其中第一级会聚段形成在第一级气体入口室和第二级气体入口室之间。

3.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，其包括：

一个配置在喷丝板之下的罩；

一个第一级室和一个第二级室，每个均形成在罩的内壁中；

一个第一级气体入口，为第一级室供气；

一个第二级气体入口，为第二级室供气；

一个在第一级室较低位置连接到内壁的壁，以分隔第一级室与第二级室；

一个骤冷筛网，同心位于第一级室中，其中配置设备使带压气体自第一级气体入口经第一级室向内吹入由冷却筛网的内壁形成的区域中；

一个内壁，配置在骤冷筛网之下，并位于第一级气体入口和第二级气体入口之间；

一个第一级会聚段，形成在内壁内部；

一个穿孔管，配置在第一级会聚段之下，并在第一级气体入口和第二级气体入口之间，该穿孔管同心位于第二级室之中；

一个内壁，位于穿孔管之下；

一根管，位于内壁内部，该管包括内壁表面，后者具有一个位于第二级室中的第二级会聚段和一个位于第二级室出口处的发散段；和

任选地一个会聚锥体，其具有位于所述管出口处的穿孔壁。

4.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝方法，该方法包括：

使加热的聚合物熔体通过喷丝板，形成丝；

自位于喷丝板之下的第一级气体入口室提供气体给丝；

自第二级气体入口室提供气体给丝；

使丝通到气体入口室之下的管中，其中所述管包括具有一个第一会聚段的内壁；和

使丝通过管子。

5.权利要求4的方法，其中丝离开管并由卷取辊卷取。其中辊在表面速度为至少500mpm下被驱动。

6.权利要求4的方法，其中在第一级气体入口室中，带压气体向内吹到丝开始冷却的区中。

7.权利要求4的方法，其中丝和气体通过第一会聚段，其中气体在丝行进方向随着丝不断冷却而加速。

8.权利要求4的方法，其中带压气体自第二级气体入口向内吹，第二级气体和第一级气体在会聚段合并以助于丝的冷却。

9.权利要求8的方法，其中合并的第一和第二级气体速度在会聚段内丝行进方向上增大，然后随着冷却气体通过位于管中的发散段而降低。

10.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：

一根围绕丝的管子；

两个或多个气体入口室，其配置在喷丝板之下，其供应气体给丝以控制丝的温度，还包括至少一个排气级，用于将气体排出设备。

11.权利要求10的设备，其中管子包括发散段，随后是会聚段。

12.权利要求10的设备，还包括在位于至少一个气体入口室之下的管中的会聚段。

13.权利要求10的设备，其中所述会聚段包括渐缩端。

14.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝方法，该方法包括：

使加热的聚合物熔体经喷丝板成丝；

自位于喷丝板之下的第一级气体入口室提供气体给丝；

提供一个自位于第一级之下的至少一个气体排出室排出气体的装置；

使丝通过位于气体入口室之下的一根管子，其中所述管子包括：具有增加空气速度的第一会聚段的内壁；和

使丝从管子出来。

15.权利要求14的方法，还包括从第三级室气体入口室提供气体给丝。

16.权利要求14的方法，其中丝在通过会聚段之后通过管的发散段。

17.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：

一根围绕着丝的管子；

一个或多个气体入口，其配置在喷丝板之下，至少一个入口包括供给丝常压之上的气体的装置，以控制丝的温度；和

一个排出气体的真空排气设备。

18.权利要求17的设备，其中至少一个入口供应环境空气，其中环境空气由高于大气压的气体引入。

19.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：

一根位于气体入口室之下的、围绕正在冷却的丝的管子，该管包括内壁，该内壁包括一个加速气体流速的会聚段，随后是发散段。

20.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：

一个配置在喷丝板之下的罩；

一个第一级室、一个第二级室和一个第三级室，每室均形成在所述罩的内壁中；

一个第一级气体入口，为第一级室供气；

一个第二级气体入口，为第二级室供气；或者从第二级室排出气体；

一个第三级气体入口，为第三级室供气；和

一个会聚段，其位于至少一个所述级中或在第三级之后，以使气体加速。

21.权利要求20的设备，还包括一根位于第三级气体入口之下的、围绕正在冷却的丝的管、该管包括一个具有发散段的内壁。

22.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：

两个或多个气体入口室，其配置在喷丝板之下，给丝供气以控制丝温；

至少一个气体入口，为一个或多个入口室供气；

至少一个穿孔环形板，其分隔入口室；和

一根围绕正在冷却的丝的管子，该管子包括一个内壁，所述内壁具有一个会聚段，任选地随后有一个发散段。

23.冷却熔纺聚酯丝的方法，包括在至少两级中供应冷却气体给丝，和在级间加速气体。

24.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，该设备包括：

一根围绕丝的管子，该管包括一个具有穿孔的发散段；和

一个或多个气体入口。

25.纺连续聚合物长丝的熔融纺丝设备，其包括：

一根围绕丝的管子；

一个或多个气体入口；

将高于常压的气体导入至少一个入口的装置；和

将环境空气导入至少一个入口的装置。

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