CN1590601A - 纺丝头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于制造聚合物细丝的纺丝头。所述纺丝头包括一个熔融聚合物的进料通道和一个所形成的聚合物细丝的排出口。所述纺丝头包括：第一聚合物分配系统，特别是分配元件(15)，所述第一聚合物分配系统与进料通道(30)相连，包括所述第一聚合物分配支路(29)，其用于相对流过纺丝头(10)的所述聚合物的总体方向横向分配聚合物；和设置在所述第一分配系统，特别是分配元件(15)下游的第二聚合物分配系统；和至少一对与所述孔(32)相连的用于相对于聚合物流的总体方向聚合物远离所述孔侧向分配的第二聚合物分配支路(34)；至少设置在所述第二分配系统，特别是分配元件(16)下游的纺丝帽(18，19)。

Description

纺丝头

技术领域

本发明涉及一种纺丝头，也被称为熔体纺丝组件，所述纺丝头用于制造合成纤维，主要用于制造地毯。虽然不言自明的是，本发明还可以用于其它产品的纤维制造，但是本发明对所述这一应用进行了描述。

背景技术

使用高度发展的制造工艺进行用于地毯制造的合成纤维的生产。加工开始时所使用的原材料通常为粗制的成颗粒状或粒状的尼龙聚合物，将所述尼龙聚合物熔融并加压使其通过“纺丝头”，以产生纤维制造用的细丝。由于整个制造工序较复杂，本发明局限于所述工序部件，即通常所说的纺丝头，其包括纺丝帽单元的部件。

美国专利No.6,284,174描述了一种纺丝头，所述纺丝头包括纺丝帽、压板和过滤装置，其中所有这些部件均位于外壳内，所述外壳具有进料口和排出口。熔融的尼龙聚合物通过所述进料口被引入纺丝头，并且聚合物流过过滤装置以到达压板处。所述压板为一块具有大量通道孔的金属板，所述经过滤的聚合物通过所述通道孔流至所述纺丝帽的背平面处。

所述纺丝帽同样包括大量孔，虽然这些孔小于压板中的开口。所述聚合物被加压通过纺丝板孔并形成细丝，所述细丝随后经固化、粘结和并捻以制成合成纤维。

所述压板和纺丝帽都是扁平圆盘。该装置的目的是使聚合物均匀地分布在所述纺丝板的背平面上，原因在于聚合物传输通过大量在所述压板前面和后面之间延伸的孔。所述压板的前面被设置在所述纺丝帽后面的对侧，并且通过压板分配的所述聚合物在用于所述纺丝工艺的纺丝帽的后面上铺开。

所述纺丝帽的孔一般比所述压板的孔多并且小。

由于其横截面很细，加压通过所述纺丝帽的孔的细丝有断裂的风险，并且除此之外，这些细丝在从所述纺丝帽中抽出后处于流体状态，即所述细丝还未凝固。

由于在所述纺丝帽的后面上压力分布不均，因此可发生细丝断裂。由于所述流体聚合物通常通过一个或多或少与所述压板同心的开口被传送至所述纺丝头处，因此在所述压板中部对聚合物施加的压力大于在外周部区域所施加的压力。结果是，加压通过所述压板中部区域的流体聚合物比通过所述压板外周部区域的流体聚合物多，并且因此，流体聚合物向所述纺丝帽的输送是不规则的。因此，在所述压板中部区域形成的细丝比在所述压板外周部区域形成的细丝具有更大的横截面，并且相对于外周部细丝而言，所述中部细丝因此更粗，且不易于断裂。

除此之外，在所述中部区域中的聚合物流速大于在外周部区域中的聚合物流速，其结果是所述中部区域的压力高于外周部区域中的压力。其结果是加压通过所述纺丝帽中部区域的聚合物显示出与加压通过所述纺丝帽外周部区域的聚合物不同的性质。除此之外，相对于位于所述中部区域中的聚合物而言，位于所述周部区域中的聚合物冷却得更快，其结果是聚合物在外周部区域中比在中部区域中具有更长的“停留时间”。由于这样造成聚合物结构的改变，因此由于在所述纺丝帽的这一区域中粘性聚合物较少，这样就增大了在所述外周部区域中发生阻塞的概率。

在过去通过增加在所述纺丝帽后面的聚合物流阻，来克服与在所述纺丝帽后面之上压力分布的相关的这些问题。这一切是通过调节使用具有更大流阻的过滤材料用于过滤聚合物的过滤装置而实现的。细砂和网眼结构被用作合适的装置。除此之外，通过在所述中部区域内设置更小的孔且在所述周部区域内设置更大的孔而改变所述压力套件中的开口。然而到目前为止，任何被测试的装置还不能令人满意地解决各种已公知的问题。

基于前述事实，应该清楚的是：所述纺丝帽后面上的压力分布对由所述纺丝头制造出的细丝的质量有明显的影响。然而到目前为止，还没有证实依照现有技术能够实现足够均匀的压力以消除这些问题。

发明内容

本发明的目的是要克服这些问题，或至少减轻这些问题。这一切是通过自纺丝头的孔或进料通道(30，32)处延伸出的分配系统(15，16)的分配支路(29，34)而实现的，所述分配支路经设计，使得聚合物在所述纺丝帽的所有位置处的材料性质相同，并且从所述纺丝帽出来的细丝因此是均匀的。

用于制造聚合物细丝的本发明可由以下具体特征进行限定：

用于制造聚合物细丝的纺丝头具有至少一个熔融聚合物的主进料通道和一个所形成的聚合物细丝的排出口，所述纺丝头包括以下部件：

第一聚合物分配系统，特别是分配元件，所述第一聚合物分配系统与进料通道相连，包括所述第一聚合物分配支路，其用于相对来自所述进料通道流过纺丝头的所述聚合物的总体方向横向分配聚合物；和

设置在所述第一分配系统，特别是分配元件下游的第二聚合物分配系统，特别是分配元件，所述第二聚合物分配系统包括与所述第一聚合物分配支路相连的进料通道或孔；至少一对与所述孔相连的用于相对聚合物流的总体方向远离所述孔侧向分配聚合物的第二聚合物分配支路；和

设置在所述第二分配系统，特别是分配元件下游的纺丝帽，其用于在纺丝帽表面之上分配来自所述第二聚合物分配支路的聚合物，以及用于加压聚合物使其呈细丝状通过所述纺丝帽；

由此自孔或进料通道延伸出的分配系统的分配支路在流体性质方面优选相同；即所述分配支路优选可具有相同的长度和/或流阻和/或尺寸和/或横截面。

所述纺丝头可进一步由以下特征，以单独或组合的方式进行限定，其中：

每一个主分配支路自一条进料通道处仅延伸至一个排出口处，所述排出口优选通向具有相同流体性质的所述第二支路的进料通道，

在第二分配系统，特别是分配元件中的每一条第二分配支路优选从一条进料通道仅延伸至一个排出口，

优选设置所述第一和第二分配支路，以将聚合物均匀且同时分配至所述纺丝头内同种类型的全部孔，

所述第一和第二分配支路优选自进料通道径向向外延伸，所述进料通道位于所述支路两端部中间，并且相应的排出口通向在第二分配系统，特别是分配元件中下游支路的进料通道，

所述排出口为圆形或正方形或矩形，且所述进料通道特别保持为圆形，

纺纱头包括一个外壳，在所述外壳中设有第一和第二分配系统，特别是分配元件和纺丝帽，

进料通道与排出口相互间同轴对齐，并且类似地，优选第一和第二分配系统，特别是分配元件中的每一个，和所述纺丝帽与它们同轴对齐，

第一和第二分配系统，特别是分配元件中的每一个成形为圆盘，由此在优选实施例中，所述第一分配系统，特别是分配元件限定了所述纺丝头的进料通道，所述进料通道与第一聚合物分配支路相连，

所述第一分配系统，特别是分配元件优选包括一条与流体聚合物供应点相连的进料通道，且所述进料通道包括与所述分配支路相连的支路连接部，

所述第一分配系统，特别是分配元件优选包括扁平的且设有自所述分配支路伸出的排出孔的下表面，

通向所述分配支路的通道成形在分配元件的上表面或下表面内，

设置两个或更多的分配支路，由此在优选装置中，所述第一分配系统，特别是分配元件15包括四条支路，所述支路相互间呈90°进行布置，

所述第二分配系统，特别是分配元件优选被设计成扁平的且具有平行的前面和后面的圆盘，

所述第二分配系统，特别是分配元件的后面优选布置与所述第一分配系统的下表面相齐平接触，并且使用固定装置将所述元件保持在一起，

所述第一分配系统，特别是分配元件的连通的分配通道支路基本上被所述第二分配系统，特别是分配元件的后面关闭，

所述第一分配支路延伸远至设置在所述第二分配系统，特别是分配元件中的孔处，所述开口与所述第二元件的第二分配支路相连，

所述第一分配支路通向所述第二分配系统，特别是分配元件中的孔处，

第一分配系统，特别是分配元件的所述第一分配支路形成向下连通的通道，所述通道基本上被所述第二分配系统，特别是分配元件的后面所覆盖，并由此通道在其端部与所述第二分配系统，特别是分配元件的孔相重叠的这一位置处连通，以使聚合物沿所述支路流至所述孔处，

至少一对第二分配支路自每一个孔延伸出，并且优选设置四条这样的支路。

在所述纺丝头处，可特别设置一个带有进料通道、与所述进料通道相连的通道和在所述通道内与所述通道形状相对应的芯部的用于进一步分配聚合物的第三元件，由此所述芯部与所述通道限定出至少一个或多个用于传送聚合物至所述元件前面的狭槽或缝隙，且由此特别是至少在所述第三元件的前面和/或在所述芯部的前面上的倾斜表面限定了一个用于通过在另一个，特别是第四分配系统，特别是分配元件中的所述孔进行分配聚合物的空间或缝隙，特别是具有用于进一步分配聚合物的另一个元件，该元件包括进料通道、与这些进料通道相连的通道和在所述通道内的芯部，由此，所述芯部与所述通道限定出至少一个或多个用于传送聚合物至另一元件前面的狭槽或缝隙，且由此特别是至少在所述元件的前面和/或在所述芯部的前面上的倾斜表面限定了一个用于通过在另一分配系统，特别是分配元件中的所述孔分配聚合物的空间或缝隙，

具体而言，所述纺丝头被设计如下：

通过所述纺丝头的正常的聚合物流基本上是在离开所述进料通道的垂直向和侧向上进行。所述装置特别为圆形或正方形或矩形。在本发明中，所述第一和第二分配系统特别包括分配元件、支路或缝隙，以在相同的条件下分配所述聚合物，从而使聚合物的基本上恒定的速度和恒定的压力与所述纺丝帽的后面有关。与现有技术相比，以这种方式从所述纺丝头排出口所形成的细丝的均匀性得到显著改善。

纺丝头优选包括一个外壳，在所述外壳内分别设置至少一个第一和第二分配元件或分配系统以及纺丝帽。所述外壳具有进料口和排出口。所述进料口和排出口优选相互间同轴对齐，且每一个第一和第二分配元件或分配系统以及纺丝帽同样与它们同轴对齐，

每一个第一和第二分配系统，特别是分配元件可被设计为圆盘，由此在优选实施例中，所述第一分配系统，特别是分配元件限定了所述纺丝头的进料通道，所述进料通道与这一元件的第一聚合物分配支路相接触，在这一装置中，所述第一分配系统，特别是分配元件优选包括一条作为输送所述熔融聚合物的连接部的进料通道，其中所述进料通道包括与所述分配支路相连的分支连接部。通过所述进料通道进料的聚合物移动至分支连接部，以能够通过远离所述进料通道的侧向分配而进入所述分配支路。

所述第一分配系统，特别是分配元件优选包括下表面，所述下表面通常是扁平的并设有来自所述分配支路的排出孔。在一个装置中，所述分配支路在下表面中成形为向下敞开的敞开通道。

可设置任何所需数量的分配支路，由此在所述优选装置中，所述第一分配系统，特别是分配元件包括四条支路，所述支路相互间呈90°进行布置，然而还有可能设置更多或更少条分配支路，所述这些支路相互间呈任何适当的角度进行布置，

所述第二分配系统，特别是分配元件优选被设计成扁平的且具有平行的前面和后面的圆盘。与通过所述纺丝头的聚合物流动方向相关所使用的术语“前”(面)和“后”(面)，其中所述后面设置在所述聚合物流的上游，而所述前面设置在所述聚合物流的下游。与“前面”同义的所用术语还有“下面”、与“后面”同义的所用术语还有“上表面”。所述第二分配系统，特别是分配元件的后面优选布置与所述第一分配元件的下表面相齐平接触，并且使用固定装置可将所述元件保持在一起。在这一装置中，所述第一分配系统，特别是分配元件的敞开的分配通道基本上被所述第二分配系统，特别是分配元件的后面关闭。

所述第一分配元件延伸远至在所述第二分配系统，特别是分配元件中形成的孔处，其中这些孔与所述第二元件的第二分配支路相连。

所述第一分配支路通向所述第二分配系统，特别是分配元件中的孔处。在所述装置中，其中所述第一分配支路具有向下连通的通道或缝隙，或仅具有一个单独的缝隙，所述缝隙基本上被所述第二分配系统，特别是分配元件的后面关闭，所述通道或缝隙在其与所述孔相重叠的各点处“敞开”，使得聚合物沿所述支路流至所述孔处。所述支路优选在其远离所述进料通道的支路连接部的端部处与所述孔重叠。芯部或普通插入件可位于所述分配系统，特别是分配元件之间，由此所述分配系统，特别是分配元件的壁部或芯部一同形成输送所述聚合物流的通道或缝隙。

自每一个孔延伸出至少一对分配支路，但优选设置四条或更多这种支路。这些支路相互间呈任何适当的角度，例如90°进行布置。所述分配支路可在所述分配系统，特别是分配元件的表面中成形作为连通通道。

通过所述第一和第二分配系统，特别是分配元件的聚合物流受到进行，使得所述聚合物自所述纺丝头的进料通道侧向分布，而在基本上恒定的压力和流速条件下，所述聚合物分布在所述纺丝帽的后面上。这一点是通过影响聚合物流方向的所述分配支路而实现的，使得聚合物流基本上以相同的压力和流速到达所述纺丝头的外周部区域，其中所述压力和流速在聚合物中分布在所述纺丝头的中部区域上的压力和流速相同。这一点是通过基本上相等的通道长度和/或通道横截面和/或通道流阻而实现的。

所述纺丝头还可包括一个第三或甚至更多的分配系统，特别是分配元件，所述分配系统以与所述第二分配系统，特别是分配元件相似地方式进行设置，使得所述孔与所述第二元件的分配支路相连，由此这些孔进而又与决定所述聚合物流方向的其它分配支路相连。

第三元件可设置成其它形状，例如具有扁平并且平行的前面和后面和多个孔的圆盘，所述孔与所述第二分配系统，特别是分配元件的分配支路相连，并且通向所述纺丝帽的后面。所述第三元件的后面优选设置成与所述第二分配系统，特别是分配元件的前面齐平相对，其中所述第二分配系统，特别是分配元件的连通的分配通道支路基本上被所述第三元件的后面关闭，但是在所述第三元件的孔上面的支路处是连通的。

布置所述第三元件，使得聚合物总体上以相同的流速和温度以及相同的压力到达所述纺丝帽的后面处。所述孔优选沿通过所述纺纱头的总流向延伸，并且可具有任何适当的形状。所述孔例如可沿流向成圆锥形加宽，以便通过聚合物进料加宽所述纺丝帽的后面区域。

在细丝制造过程中，常常要求在通过所述纺丝帽的聚合物流中插入过滤装置。所述过滤装置的主要功能是滤出聚合物中的杂质，并使聚合物流产生均匀或分层的效果。争取形成层流以便形成长分子链，其结果是所述细丝的强度性质得到改善。所述过滤装置被有利地插到所述第三元件后面，优选在第四元件之前。在这一装置中，所述第四元件连接至所述第三元件的开口处，并且包括多个与所述纺丝帽后面相连通的孔。所述第四元件可比所述第三元件含有更多的孔，并且可借助密封件置于距离所述第三元件一定间隔处，以便产生一个中间空间，在所述中间空间内，聚合物借助过滤装置可分布在所述第四元件之上。

所述第四元件可被设置成且具有扁平的前面和后面的圆盘，且位于其内的所述孔在所述前面和后面之间延伸，并可设置为任何合适的形状和数量。所述第四元件优选包括的孔的数量明显多于所述第三元件中的孔。

可在所述第四元件和所述纺丝帽之间插入另一密封件，以便在这一元件和所述纺丝帽之间产生一个中间空间。所述中间空间可包括过滤装置或者可以是一个空间，其中聚合物可被分布在所述纺丝帽的后平之上以便加压通过所述空间。

设计所述纺丝头，使聚合物流过所述第一和第二分配支路，由此以可调节的方式将聚合物分布在所述进料管道的侧向，其结果是有利于聚合物性质均匀。

附图说明

附图1-5示出了根据前述说明所述的本发明的第一实施例，且图6示出了第二实施例。与其相关的这些附图中和说明书中的特殊特征不是旨在限制前述一般说明，其中：

图1示出了具有第一、第二、第三和第四分配系统，特别是分配元件以及纺丝帽的纺丝头10；

图2a和2b示出了第一聚合物分配系统，特别是分配元件15；

图3a和3b示出了第二元件16，所述第二元件具有扁平的平行的后面和正面31和33；

图4a和4b示出了以相似方式设计的元件17，所述元件17位于所述元件18之上；

图5a和5b示出了所述元件18；

图6a是矩形纺丝头的侧视图；

图6b是同一矩形纺丝头的俯视图；

图6c是矩形纺丝头的透视图；

图6d示出了具有一个插入第三分配系统，特别是分配元件中的芯子(虚线)的分配系统的详图；和

图6e示出了相互上下设置的两个如图6d中所示的装置，并示出了图6c的实施例变型。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的纺丝头10的横截面，所述纺丝头具有显示出圆柱形外壁12的外壳11、进料端13和排出端14。所述外壳11包括第一至第四元件15-18和纺丝帽19。所述第一至第四元件15-18和纺丝帽19关于聚合物流过所述纺丝头10的总体方向以一个在另一个后面相邻成一排的方式进行设置，所述方向与箭头A所表示的方向相一致。所述元件15-18的连接元件特别是螺钉用虚线表示，且设置所述连接元件，使得所述连接元件不与任何聚合物通道相接触。

在第三元件17和第四元件18之间，或在第四元件18和纺丝帽19之间分别插有密封件22a和22b。所述密封件22a和22b将单独的元件隔开，以便在其间形成一个可插入过滤装置例如网眼(筛子)或砂滤器的中间空间。作为另一种可选实施方案，所述中间空间可保持为空，并用于将聚合物收集到所述第四元件和/或所述纺丝帽的后面上。

纺丝头10的常规操作如下。熔融的尼龙聚合物通过所述外壳11的进料端13被引入并流过第一至第四元件15-18和所述纺丝帽19中的每一个，以便沿箭头A的方向呈细丝状态离开所述纺丝帽，由此用于加工制造地毯纱线的细丝被抽出通过设置在下游的其它加工装置。

在下文中基于图2-5对所述纺丝头10的单个部件进行描述。基于图2a和2b，图中示出了所述第一聚合物分配系统，特别是分配元件15，并且可看到这一元件是圆形的。

第一元件15的下表面限定一个平面28，在所述平面28中形成聚合物分配支路29。在此设置有四个这种支路。所述分配支路彼此相互垂直，由此每一支路延伸至中央进料通道30处。所述每一个分配支路在其径向内端处连通所述进料通道30。所述支路29径向向外延伸，并且每一端部终止于某一点，所述点与在所述第二聚合物分配系统，特别是分配元件16中形成的孔重合。当然必须考虑到：作为向下的通道开口形成的所述分配支路29沿其通过所述第二元件16(图1和3a)的后表面31的大部分长度被覆盖住了。这是通过元件15和16的表面相接触以简单的方式实现的，其中所述第一元件15的平面28与所述第二元件16的后表面31相齐平接触。所述支路29的覆盖层终止于其径向向外的端部之前，在此，支路29与在所述第二元件16中的孔32相重叠(参见图1)。聚合物从而可远离所述进料通道30流入所述支路29并且从这些支路29的远端流出进入所述第二元件16的孔32中。

根据图3a和3b，所述第二元件16包括相互平行的扁平的后面31和扁平的后面33，并且所述孔32延伸通过所述元件16且与所述表面31和33中的每一个相通。每一个孔32与如图所示设置的多条分配支路34相连接。尽管可仅设置两条支路或有选择地设置四条或更多支路，在每一种情况下，每一个孔32配置有三条支路。所述支路34成形为形状与所述支路29相似，但尺寸可能较小的向下开口的通道。

所述元件16位于所述元件17(图4a，4b)之上，并且如图1所示以及参考图3a，设置所述元件16和17，使其表面相互接触，由此所述元件16的前面33与所述元件17的后面31相连接。所述支路34在其大部分长度上被后面35所覆盖，而每一支路远离孔32的端部同样与在所述元件17中的孔36相重叠。

所述元件17位于所述元件18之上，如图5a，5b所示。所述元件17和18相互间不直接接触，取而代之的是，所述元件17和18被密封件22a和22b相互隔开，原因如前所述。所述元件18包括多个孔37，所述孔被设置在所述元件表面的整个宽度上。所述孔37在所述元件18的后面38和前面39之间延伸并且连通所述元件18的后面38和前面39。

所述元件18位于所述纺丝帽19之上，被密封件22b隔开。所述纺丝帽19可以是适于聚合物加工并且为所述细丝特性所要求的任何形状。

所述元件15、16和17通过如图3b所示延伸穿过所述孔的固定螺钉40结合在一起。然后这些元件与元件18张紧在一起以形成连接，由此所述元件18又通过带螺纹的密封垫42与所述纺丝帽19张紧在一起。通过内旋，所述带螺纹的密封垫使所述外壳11的内表面接合在所述纺丝帽19下面。

如图中所示的纺丝头10与现有技术中的纺丝头的区别尤其在于：所述元件15和16的支路的布置。现有技术中的纺丝头包括一个中央进料通道，并且由所述进料通道引入的聚合物会径向向外延伸至所述头部的周向边缘处。然而聚合物的流速和压力会在所述进料通道处的最大值和所述周向边缘处的最小值之间进行波动。同样，通过所述纺丝头的聚合物流速在所述进料通道处最大。由于存在这些变化，鉴于所述细丝的制造是不规则的，因此压制通过所述纺丝帽的聚合物细丝的性质在所述纺丝帽半径上波动。由于在所述纺丝帽周向边缘处的流速较小和压力较低，因此例如处于径向外部的细丝比中间的细丝更细。除此之外，由于在所述进料通道处聚合物流速最大，因此与处于径向外部的聚合物相比，该处的聚合物流动通过所述纺丝帽更快(所述处于径向外部的聚合物具有更长的“停留时间”)，所述处于径向外部的聚合物比处于径向内部的聚合物变得更凉，因而，所述处于径向外部的聚合物在流过所述纺丝帽时具有更大的流阻。基于这些原因，所述细丝的质量和结构在所述纺丝帽半径之上不同。

如图所示的根据本发明的纺丝头以有利的方式减少了前述不利效果，以保持基本上恒定的聚合物温度、压力和流速。所述装置具有一种特性，使得聚合物流过第一元件支路29，然后再流过第二元件支路34(如图1中箭头B所示)，由此在聚合物中产生的任何变化都是均匀的，而不是作为在纺丝头中所述聚合物的径向位置的函数进行波动。然后，聚合物通过所述第三元件17的孔36进料至所述第四元件18的后面38处，然后在所述纺丝帽19的后面之上分层进入。不言而喻的是，与现有技术中的纺丝帽相比，所述纺丝帽提供密度更均匀的聚合物。

被认为不证自明的是，根据需要，特别是若所述纺丝头的径向尺寸增大时，其它分配系统，特别是分配元件可包含在所述纺丝头中。另外还被认为不证自明的是，若有必要，在每一个分配系统，特别是分配元件中，可设置比图中所示的更多条支路。

如图1-5所示的圆形实施例和如图6a-6d所示的矩形实施例所示，本发明的目标在于用于制造聚合物细丝的纺丝头10，其中所述纺丝头10包括至少一个熔融聚合物的主进料通道30和一个形成的聚合物细丝的排出口14，并且设有以下部件：

第一聚合物分配系统，特别是分配元件(15)，所述第一聚合物分配系统与进料通道(30)，以及第一聚合物分配支路(29)相连，所述第一聚合物分配支路用于垂直于横向于从所述进料通道垂直于流过纺丝头(10)的所述聚合物的总体方向分配聚合物；

设置在所述第一分配系统，特别是分配元件(15)下游的第二聚合物分配系统，特别是分配元件(16)，以及与所述第一聚合物分配支路(29)相连的进料通道或孔(32)；和

至少一对与所述孔(32)相连的用于分配聚合物的第二聚合物分配支路(34)；和

设置在所述第二分配系统，特别是分配元件(16)下游的纺丝帽(18，19)，其用于在纺丝帽表面之上分配来自所述第二聚合物分配支路(34)的聚合物，以及用于加压聚合物使其呈细丝状通过所述纺丝帽；

由此自孔或进料通道(30，32)延伸出的所有分配支路(29，34)在流体性质方面优选相同；即所述分配支路优选可具有相同的长度和/或流阻和/或尺寸和/或横截面，且特别是

由此在第一分配系统，特别是分配元件(15)中的每一个主分配支路(29)自进料通道(30)仅延伸至排出口(32)，所述排出口优选通向具有相同流体性质的所述第二支路(34)的进料通道，且特别是

由此在第二分配元件(16)中的第二分配支路(34)优选自一条进料通道(32)处仅延伸至一个排出口(36)，和

由此优选设置所述第一和第二分配支路(29，34)，以将聚合物均匀且同时分配至所述纺丝帽内同类型的全部孔(32，6)。

在根据图6a-6d的特定装置中-对图1-5的说明还与图6中实施例相关-所述纺丝头设有带有进料通道36、与所述进料通道相连的通道21和在所述通道21内与所述通道形状相对应的芯部20的用于进一步分配聚合物的第三元件17，由此所述芯部与所述通道形成一个特别是圆形或直线形状的狭槽，或者至少两个用于传送聚合物至所述第三元件17前面的狭槽24。随后，可使表面23，20a相对于要形成在所述第三元件17前面上的和/或所述芯部20前面上的狭槽产生倾斜，空间25通过在第四分配元件18中的孔分配聚合物。所述通道21或芯部20还可分别这样成形，使得以任何所需方式产生球形的和/或盖形的和/或折叠的和/或弯曲的狭槽或缝隙。

在图6c中，图中所示所述空间25在所述第三元件之下，所述第三元件围绕所述芯部20的前面延伸。

至少图6中的第一、第二和第三元件15，16，17和芯部20是矩形的，且所述支路29，34是平行的，或者整个装置还可被设置成旋转对称。图6e示出了图6c中所示装置的改进型，由此沿材料的流动方向，与元件17大体属于同一种类的另一元件17’与元件17相连。分配元件17和17’在进料侧上具有孔36，并在沿流动方向与元件进料侧相连通的排出侧上具有空间25。例如，若元件17，17’和18一个放置在另一个上面，那么所述通道20a位于元件17’的进料侧孔36的正上方。此外，元件18在元件17的下面，邻接并限定元件17，使得孔37直接与元件17’中的空间25相连。元件17和17’分别限定狭槽和缝隙24，所述狭槽和缝隙位于元件17的内壁和所述芯部20的外壁或多个外壁之间。元件17还可设计成关于其中央进料孔36和旋转对称芯部20旋转对称，使得通道20a呈圆形靠在后面的元件17上。所述进料孔36和其后的所述狭槽24或空间25以呈圆形的方式设置在元件17’中。聚合物流以这种方式基本上同时且在相同条件下达到元件18内的所有孔37。如前所述，选择在元件17和17’中的装置，使得产生类似于图6c中的装置的矩形装置。图6d中的垂直虚线旨在表明呈旋转对称的优选实施例，其中对称轴为虚线。

本发明可被用于例如制造膨化变形丝(BCF yarn)的所有热塑性聚合物，特别是聚丙烯、聚酰胺(PA6.6，PA6)和聚酯。

与通过所述纺丝头的聚合物流动方向相关所使用的术语“前”(面)和“后”(面)，其中所述后面设置在所述聚合物流动的上游，而所述前面设置在所述聚合物流动的下游。与“前面”同义的所用术语还有“下表面”、与“后面”同义的所用术语还有“上表面”。

Claims (24)

1.用于制造聚合物细丝的纺丝头(10)或熔体纺丝组件，具有至少一个熔融聚合物的主进料通道(30)和一个所形成的聚合物细丝的排出口(14)，所述纺丝头包括以下部件：至少一个与所述进料通道(30)相连的聚合物分配系统，和设置在下游用于加压聚合物使其通过所述纺丝帽生成多根细丝的纺丝帽(18，19)，其中设计自孔或进料通道(30，32)延伸出的所述分配系统(15，16)的分配支路(29，34)，使得在流过所述分配支路后，聚合物在所述纺丝帽的所有点处具有相同的材料性质，并因此从所述纺丝帽出来的细丝是均匀的。

2.根据权利要求1所述的用于制造聚合物细丝的纺丝头(10)，具有至少一个熔融聚合物的主进料通道(30)和一个所形成的聚合物细丝的排出口(14)，所述纺丝头包括以下部件：

第一聚合物分配系统，特别是分配元件(15)，所述第一聚合物分配系统与进料通道(30)相连，包括所述第一聚合物分配支路(29)，其用于相对来自所述进料通道流过纺丝头(10)的所述聚合物的总体方向横向分配聚合物；和设置在所述第一分配系统，特别是分配元件(16)下游的第二聚合物分配系统，特别是分配元件(15)，所述第二聚合物分配系统包括与所述第一分配系统(29)相连的进料通道或孔(32)；至少一对与所述孔(32)相连的用于沿聚合物流的总体方向远离所述孔侧向分配聚合物的第二聚合物分配支路(34)；和至少设置在所述第二分配系统，特别是分配元件(16)下游的纺丝帽(18，19)，其用于在纺丝帽表面之上分配来自所述第二聚合物分配支路(34)的聚合物，以及用于加压聚合物使其呈细丝状通过所述纺丝帽；由此分配系统(15，16)的远离孔或进料通道(30，32)延伸的分配支路(29，34)在流体性质方面优选相同，使得所述分配支路在各种情况下优选具有相同的长度和/或流阻值和/或尺寸和/或横截面。

3.根据权利要求1或2所述的纺丝头，其中第一分配系统，特别是分配元件(15)中的每一主分配支路(29)自进料通道(30)处仅延伸远至排出口(32)，所述排出口优选通向具有相同流体性质的所述第二支路(34)的进料通道。

4.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中在第二分配系统，特别是分配元件(16)中的每一条第二分配支路(34)优选自一条进料通道(32)仅延伸至一个排出口(6)。

5.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中设置所述第一和第二分配支路(29，34)，以将聚合物均匀和/或同时分配至所述纺丝帽内同类型的全部孔(32，6)。

6.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第一和第二分配支路(29，34)优选自进料通道(30，32)径向向外延伸，所述进料通道位于所述支路(29，34)端部中间，并且相应的排出口(32，36)通向在第二分配系统，特别是分配元件(16)中的下游支路(34，24)的进料通道。

7.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述排出口为正方形或矩形，且所述进料通道特别保持为圆形。

8.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中纺纱头(10)包括一个外壳(11)，在所述外壳中设有第一和第二分配系统，特别是分配元件(15，16)和纺丝帽(18，19)。

9.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中进料通道(13)与排出口(14)相互间同轴对齐，并且同样优选第一和第二分配系统，特别是分配元件(15，16)中的每一个，和所述纺丝帽与它们同轴对齐。

10.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中第一和第二分配系统，特别是分配元件(15，16)中的每一个成形为圆盘，由此在优选装置中，所述第一分配系统，特别是分配元件限定了所述纺丝头(10)的进料通道(13)，所述进料通道与第一聚合物分配支路(29)相连。

11.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第一分配元件(15)优选包括一条与流体聚合物供应点相连的进料通道，且所述进料通道包括与所述分配支路相连的支路连接部。

12.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第一分配系统，特别是分配元件(15)优选包括扁平的且设有自所述分配支路伸出的排出孔的下表面。

13.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中作为连通通道的所述分配支路成形在分配元件的上表面或下表面内。

14.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中设置两个或更多的分配支路，由此在优选装置中，所述第一分配系统，特别是分配元件(15)包括四条支路，所述支路相互间呈90°进行布置。

15.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第二分配系统，特别是分配元件(16)优选被成形为具有扁平平行的前面和后面的圆盘。

16.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第二分配系统，特别是分配元件(16)的后面优选布置与所述第一分配系统，特别是分配元件(15)的下表面相齐平接触，并且使用固定装置(40)将所述元件保持在一起。

17.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第一分配系统，特别是分配元件(15)的连通的分配通道支路基本上被所述第二分配系统，特别是分配元件(16)的后面关闭。

18.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第一分配支路(29)延伸至设置在所述第二分配系统，特别是分配元件(16)中的孔(32)处，所述孔与所述第二元件(16)的第二分配支路(34)相连。

19.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第一分配支路(29)通向所述第二分配系统，特别是分配元件(16)中的孔(32)处。

20.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中第一分配系统，特别是分配元件的所述第一分配支路形成向下连通的通道，所述通道基本上被所述第二分配系统，特别是分配元件(16)的后面所覆盖，并由此通道在其端部与所述第二分配系统，特别是分配元件(16)的孔相重叠的这一位置处连通，以使聚合物沿所述支路流至所述孔处。

21.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中至少一对第二分配支路(34)自每一个孔延伸，并且优选设置四条这样的支路。

22.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，具有一个包括进料通道(36)、与所述进料通道相连的相应通道(21)和在所述通道(21)内的芯部(20)的用于进一步分配聚合物的第三元件(17)，由此所述芯部与所述通道限定出至少一个或多个用于传送聚合物至所述元件(17)前面的狭槽或缝隙(24)，且由此，特别是至少在所述第三元件的前面和/或在所述芯部(20)的前面上的倾斜表面(23，20a)限定了一个用于通过在另一分配系统，特别是分配元件(18)中的所述孔分配聚合物的空间(25)或缝隙。

23.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，具有一个包括进料通道(36)、与这些进料通道相连的通道(21)和在所述通道(21)内的芯部(20)用于进一步分配聚合物的另一分配元件(17)，由此所述芯部与所述通道限定出至少一个或多个用于传送聚合物至另一元件(17)前面的狭槽或缝隙(24)，且由此，特别是至少在所述元件的前面和/或在所述芯部(20)的前面上的倾斜表面(23，20a)限定了一个用于通过在另一分配系统，特别是分配元件(18)中的所述孔分配聚合物的空间(25)或缝隙。

24.根据前述权利要求之一所述的纺丝头，其中所述第一、第二和第三元件(15，16)是矩形的，且所述支路或缝隙(29，34)是平行的。

Images