CN1659319A - 用于生产丝条的装置和方法 - Google Patents

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CN1659319A
CN1659319A CN03812914.0A CN03812914A CN1659319A CN 1659319 A CN1659319 A CN 1659319A CN 03812914 A CN03812914 A CN 03812914A CN 1659319 A CN1659319 A CN 1659319A
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佐野高男
古田裕基
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Abstract

使用喷丝头进行纱线的生产，该喷丝头具有成直线设置的多个纺丝孔，和安装在该纺丝孔下面并与之间隔的纺丝管，并且具有截面为矩形的长丝通道，该长丝通道的长边方向与纺丝孔并排设置的方向一致，其中从喷射孔喷射气体，该喷射孔形成在长丝通道的两个长边上，以便倾斜向下将气体喷向该长丝，从而成排设置多个长丝并且形成在长丝通道中向下流动的气体流，其特征在于在该长丝通道中向下流动的气体流的速度不小于多个长丝的取出速度的60％，或者从多个长丝中生成的气体在喷丝头和纺丝管之间的范围内被抽吸并且向外排放。即使纱线以高速运行，所获得的纱线也能具有高的伸长率。

Description

用于生产丝条的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种生产含有多个长丝的纱的方法和设备，该方法包括如下步骤：从多个在喷丝头中形成的纺丝孔中排放流动的聚合物，形成多个长丝，使所形成的多个长丝进入到长丝通道，该长丝通道满足安装在该喷丝头下面的纺纱管的专门的气流条件，将从该长丝通道出来的多个长丝取出，并且卷绕所述多个长丝。
在该纱生产方法中使用的聚合物的典型实施例是聚酯聚合物(例如对苯二甲酸乙二醇酯)。此外，所述纱的生产方法还可以优选用于生产部分定向的纱。
背景技术
为了生产纱，使用特别是聚酯或者类似物的部分定向的纱(POY)，如图1所示。在图1中，喷丝头1具有多个纺丝孔6。从纺丝孔6排出的多个长丝F被冷却并且通过冷却空气3a而被固化，该冷却空气3a由冷却装置3供应。固化的多个长丝F通过导丝轮4被取出，从而形成纱Y。通过卷绕装置所述包含多个长丝F的纱Y被卷绕在筒子上，以生产纱卷装。
为了提高纱的生产效率，一般尽力增加纱的生产速度。在图1示出的设备被使用的情况中，如果该导丝轮4的纱取出速度增加，作用在导丝轮4上游的长丝F上的取出张力T增加。因此使得生产的纱Y的伸长率降低。即，例如如果聚对苯二甲酸乙二醇酯的纱是以3000m/min的速度生产，则所生产的纱的伸长率为135％。如果取出速度增加到4000m/min，则纱的伸长率为90％，如果取出速度增加到5000m/min，则该纱的伸长率为65％。在较高的取出速度下，该生产的纱的伸长率较低。
此外，在图1中示出的设备中，使用了图2示出的圆形喷丝头1。该喷丝头1具有多个纺丝孔6。从多个纺丝孔6排出的聚合物构成了多个长丝F。所述的多个长丝F向下运行。为了使多个长丝F运行，只从一个侧面提供冷却空气3a。特别是当取出速度较高时，冷却空气3a的数量也增加。因此，长丝F晃动得非常厉害。此外，因为相应的多个长丝F与冷却装置3的距离是不同的，相应的长丝F在不同的状态下被冷却。所述这样形成的包括多个长丝的纱F具有长丝不匀率。
如上所述，很难以较高的取出速度生产纱，从而获得较高的生产效率，同时纱的伸长率保持与以低的取出速度获得的纱的伸长率相同，同时没有导致构成纱的长丝之间的任何区别(没有导致长丝不匀率)
试图克服以高速获得的高伸长率的纱的困难被描述在美国专利US-A-5824248中。如图3示出了所进行的尝试的大概情况。在图3中示出的纺纱设备具有圆筒状冷却装置55和直径小于喷丝头1下面的圆筒状冷却装置55的直径的管子73。该圆筒状冷却装置55的冷却空气55a在设置在该冷却装置下游的管子73中产生了下降的空气流。最好将管子73中的空气流给予从喷丝头1的多个纺丝孔6排出的多个长丝F。
JP-A-08-506393提议将管子中流动的空气流的流动速度调整为等于聚合物的行进速度，从而降低作用在长丝上面的取出张力T。其中描述了这样的构造允许了稳定生产纱，即使该纱的取出速度保持很高也一样。
然而，在这些方法中，如图1中所示的设备，从在图2中示出的圆形喷丝头1中形成的多个纺丝孔6排出聚合物，以便形成多个长丝F。因此，相应的多个长丝F与圆筒状冷却装置55之间的距离是不同的。此外，因为圆筒状冷却装置55和管子73之间直径的区别，该冷却空气55a的状态在多个长丝的外面和内面之间是不同的。因此，外面运行的长丝F的冷却状态与内部运行的长丝F是不同的。这样生产的含有多个长丝F的纱Y具有长丝不匀率。
JP-A-2001-262427中建议将加热流体从在喷丝头的纺丝孔周围形成的加热流体喷射孔中倾斜向下地向运行的长丝喷射。从纺丝孔排出的长丝倾向于保持在高温度下并且通过加热流体的流动而变细。通过这样的结构描述了即使增加纺纱速度，即，即使增加所述长丝取出速度，也可以获得高伸长率的纱。此外，描述了如果抽吸装置安装在加热流体喷射孔的下游，所述排出的长丝可以更加有效地变得更细。
然而，在这个纺纱设备中，从所述加热流体喷射孔中喷射的加热流体朝向抽吸装置流动。因此，存在如下问题：该加热介质加热该抽吸装置。此外，存在另一个问题：引导进入到该抽吸装置中的加热流体使在抽吸装置中运行的气体流的温度不稳定。所述不稳定的温度状态影响了在抽吸装置中运行的长丝。在受到这样的条件之后生产的纱具有长丝不匀率。
此外，因为加热流体喷射孔直接形成在喷丝头中，所述被喷射的加热流体不用在该喷丝头的纺丝孔的排出表面上建立通道，并且很少被释放到喷丝头和抽吸装置之间的空间中。因此，在沿直线设置的多个纺丝孔的中央部分和端部部分之间出现了下述的问题：作用在长丝上的加热流体的作用力是不同的。包括多个这样生产的长丝的纱具有长丝不匀率。
另一方面，可能发生气体从刚刚从喷丝头的纺丝孔中排出的聚合物流中产生。该气体包含目标聚合物，如单体，低聚物(下面称为挥发物质)等的低聚合制品。该挥发物质沉积在该喷丝头的表面上和其附近。所述沉积导致了长丝在纺纱期间发生断裂。如果长丝断裂，该纺纱工作必须暂停以便解决所述的问题，破坏了该纺纱工艺的连续操作。这样的气体不仅在用聚对苯二甲酸乙二醇酯纺纱时被产生，而且在用另一种聚合物纺纱时也被产生。特别地，可受热分解的聚合物例如聚酰胺，聚丙烯和脂族聚酯(聚乳酸等)产生了大量的气体。由所产生的气体导致的挥发的物质的沉积破坏了纺纱工艺的连续操作。
JP-B-50-13924和JP-A-9-250022分别披露了一种用于抽吸在喷丝头下面产生的气体的装置。该装置从在喷丝头的纺丝孔刚刚排出的聚合物流(长丝F)的侧面抽吸气体。
然而，根据所述抽吸方法，在长丝F从图2示出的在圆形喷丝头中均匀布置的多个纺丝孔中排出，可以充足地抽吸在位于外面的长丝F附近存在的气体。因此，在位于内部的长丝附近存在的气体不能被足够的除去。从而发生了运行的长丝F携带气体的状况，从而沿长丝F的运行方向携带气体。
在上述的US-A-5824248中披露的纺纱工艺中，气体是在喷丝头下面产生的。然而在这种情况中，因为圆筒状冷却装置55保持喷丝头1下面的区域处于气密状态，因此从该冷却装置55供应的该冷却空气55a携带含有挥发物质的气体移向位于下游的管子73，并且从该管子73的底端排放该含有挥发物质的气体。因此，在喷丝头表面附近不存在任何气体，很难发生由气体导致的沉积物粘结到该喷丝头表面上。因此，在这样的纺纱设备中，不必安装在上述的用于降低喷丝头表面的污染的JP-B-50-13924或者JP-A-09-250022中所述的抽吸装置。
另外，上述的US-A-5824248中提出管子的内部直径应该为25毫米或者更多。因此，在这个纺纱设备中，因为使用具有大的内部直径的管子，即使在通过的气体中的挥发物质沉积在该管子的内壁上，也不会影响在管子中运行的长丝。
为了克服上述的现有技术的问题，本发明的目标在于通过提供一种用于生产这样一种纱的方法和设备：所述纱即使增加取出多个长丝的速度也没有不匀率并且具有高的伸长率。
发明内容
本发明提供了一种用于生产含有多个长丝的纱的方法，该方法使用了：
(a)具有多个纺丝孔的喷丝头，从而可以连续排出流动的聚合物以便生产长丝；
(b)具有多个长丝通道的纺丝管，通过该长丝通道由多个纺丝孔形成的多个长丝从纺丝头向下运行，该纺丝管装置在纺丝头下面并且与之间隔；
(c)用于将油涂抹到从该纺丝管中出来的多个长丝上的润滑装置；
(d)用于取出从该润滑装置出来的多个长丝的长丝取出装置；和
(e)用于卷绕从该长丝取出装置出来的多个长丝的卷绕装置，
其特征在于，
(f)设置多个气体喷射孔，所述气体喷射孔从进入到该纺丝管的长丝通道的多个长丝的外面倾斜向下地朝多个长丝喷射气体，同时多个长丝仍然可流动，以便确保可以沿一条直线或者一个圆并且彼此不重叠地设置，此外确保了在设置了多个长丝之后，所喷射的气体可以形与成在该纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起向下流动的气体流。
(g)向下与在该纺丝管中的长丝通道中的多个长丝一起流动的气体流的速度不小于被长丝取出装置取出的多个长丝的取出速度的60％。
在本发明的纱生产方法中，可以使用下面的要求(g)中的任何一个以代替上述的要求(g)。
用于生产纱的方法，在于：
(g)满足下面的关系：
La≤Lg/2
其中Lg表示了在该喷丝头和固化多个长丝以便使它们失去流动性并且达到被长丝取出装置取出的多个长丝的取出速度的位置之间的距离，La表示了在喷丝头和多个长丝的加速度最大的位置之间的距离。
生产纱的方法，其中：
(g)将气体抽吸装置安装在喷丝头和纺丝管之间，以便抽吸在多个长丝周围存在的气体并且将气体排到外面。
在本发明的纱生产方法中，最好所述的多个长丝沿一条直线设置，所述纺丝管的长丝通道的截面形状是矩形的，该矩形的长边的方向与所述直线方向一致，并且满足下面的关系：
d×3≤Ex≤d×20
其中Ex表示了该矩形的短边的长度，d表示了该纺丝孔的直径。
在本发明的纱生产方法中，最好多个纺丝孔设置成直线，并且该直线的数目为3或者小于3。
在本发明的纱生产方法中，最好满足下面的关系：
La≤Lg/2
其中Lg为在喷丝头和多个长丝固化以便使其失去流动性并且达到被长丝取出装置取出的多个长丝的取出速度的位置之间的距离，La表示了在喷丝头和所述多个长丝的加速度达到最大的位置之间的距离。
在本发明的纱生产方法中，最好在该纺丝管的长丝通道中与多个长丝一起向下流动的气体流的速度高于在喷丝头和所述多个长丝的运行速度达到多个长丝被长丝取出装置取出的取出速度的位置之间的距离Lg范围内的多个长丝的运行速度。
在本发明的纱生产方法中，最好用于抽吸和排放在从纺丝孔向长丝通道运行的多个长丝周围存在的气体的气体抽吸和排放装置，设置在该喷丝头和纺丝管之间，以便确保抽吸和排放存在于多个长丝周围的气体。
在本发明的纱的生产方法中，最好沿一条直线设置多个长丝，该纺丝管的长丝通道的截面形状为矩形，该矩形的长边的方向与该直线的方向一致，并且满足下面的关系：
Ex≤10毫米
其中Ex为该矩形的短边的长度。
用于生产本发明的纱的设备如下所述：
用于生产包含多个长丝的纱的设备，具有：
(a)具有多个纺丝孔的喷丝头，所述纺丝孔形成为连续排出可流动的聚合物以便形成长丝，
(b)具有长丝通道的纺丝管，通过该长丝通道由多个纺丝孔形成的多个长丝从喷丝头向下运行，并且安装在该喷丝头的下面并且与之间隔，
(c)用于将油施加到从纺丝管中出来的多个长丝上的润滑装置，
(d)用于取出从润滑装置出来的多个长丝的长丝取出装置，和
(e)用于卷绕从长丝取出装置出来的多个长丝的卷绕装置，
其特征在于，
(f)设置多个气体喷射孔，所述气体喷射孔从进入到该纺丝管的长丝通道的多个长丝外面倾斜向下朝多个长丝喷射气体，同时，多个长丝仍然处于可流动状态，从而确保多个长丝可以沿一条直线或者一个圆同时彼此不重叠地设置，此外确保了在设置多个长丝之后，被喷射的气体可以在该纺丝管的长丝通道中形成与多个长丝一起向下流动的空气流，和
(g)设置用于调整从气体喷射孔中喷射的气体的状态或者调整被长丝取出装置取出的多个长丝的取出速度，从而确保了在该纺丝管的长丝通道中与该多个长丝一起向下流动的气体流的速度不小于被长丝取出装置取出的多个长丝的取出速度的60％。
在本发明的纱生产设备中，可以使用下面的要求(g)中的任何一个以代替上述的要求(g)。
用于生产纱的设备，在于：
(g)满足下面的关系：
La≤Lg/2
其中Lg表示在该喷丝头和固化多个长丝以便使它们失去流动性并且达到被长丝取出装置取出的多个长丝的取出速度的位置之间的距离，La表示了在喷丝头和多个长丝的加速度最大的位置之间的距离。
生产纱的设备，其中：
(g)将气体抽吸装置安装在喷丝头和纺丝管之间，以便抽吸在多个长丝周围存在的气体并且将气体排到外面。
在本发明的纱生产设备中，最好所述的多个长丝沿一条直线设置，所述纺丝管的长丝通道的截面形状是矩形的，该矩形的长边的方向与所述直线方向一致，并且满足下面的关系：
d×3≤Ex≤d×20
其中Ex表示了该矩形的短边的长度，d表示了该纺丝孔的直径。
在本发明的纱生产设备中，最好多个纺丝孔设置成直线，并且该直线的数目为3或者小于3。
在本发明的纱生产设备中，最好满足下面的关系：
La≤Lg/2
其中Lg为在喷丝头和使多个长丝固化以便使其失去流动性并且达到被长丝取出装置取出的多个长丝的取出速度的位置之间的距离，La表示了在喷丝头和所述多个长丝的加速度达到最大的位置之间的距离。
在本发明的纱生产设备中，最好在该纺丝管的长丝通道中与多个长丝一起向下流动的气体流的速度高于在喷丝头和所述多个长丝的运行速度达到被长丝取出装置取出的多个长丝的取出速度的位置之间的距离Lg范围内的多个长丝的运行速度。
在本发明的纱生产方法中，最好用于抽吸和排放在从纺丝孔向长丝通道运行的多个长丝周围存在的气体的气体抽吸和排放装置，设置在该喷丝头和纺丝管之间，以便确保抽吸和排放存在于多个长丝周围的气体。
在本发明的纱的生产设备中，最好沿一条直线设置多个长丝，该纺丝管的长丝通道的截面形状为矩形，该矩形的长边的方向与该直线的方向一致，并且满足下面的关系：
Ex≤10毫米
其中Ex表示该矩形的短边的长度。
附图说明
图1是示出传统纱生产设备的简示图；
图2是在图1的设备中使用的喷丝头的底面的简示图；
图3是示出另一个不同于图1的设备的传统纱生产设备的简示图；
图4是示出本发明的纱生产设备的实施例的简示图；
图5A，5B和5D是示出用在图4的设备中的喷丝头的3个实施例的底面的简示图，图5C是示出图5B的喷丝头的投影正面视图，图5E是图5D的喷丝头的投影正面视图；
图6是示出了用在图4的设备中的纺丝管的简示垂直截面图；
图7是示出了图6的纺丝管的简示的X-X截面视图；
图8是示出了图4的纺丝管的上部的简示的透视图；
图9是示出了图4的纺丝管的另一个实施例的简示的垂直截面图；
图10是示出了图4的纺丝管的进一步的另一个实施例的下部分的简示垂直截面图；
图11是示出了用于排放的流体抽吸装置设置在图4的设备中的纺丝管下面的实施例的局部简示截面图；
图12是示出了将流量调节部分安装在图4的设备中的纺丝管的上方的实施例的局部简示垂直截面图；
图13是示出在图12的流量调节部分中安装的格栅元件的实施例的透视图；
图14是示出了将空气流调节装置安装在图4的设备中的纺丝管上方的实施例的局部简示透视图；
图15是示出了安装在图4的设备中的纺丝管上方的温度调节装置的简示透视图；
图16示出图15的温度调节装置的另一个实施例的简示透视图；
图17是示出将压缩空气圆形通道加入到图4的设备中的纺丝管的实施例的局部简示垂直截面视图；
图18是示出本发明的纱生产设备的另一个实施例的简示图；
图19是示出图18的设备中使用的气体抽吸装置的实施例的简示垂直截面视图；
图20是示出在图18中的设备中使用的气体抽吸装置的另一个实施例的简示垂直截面视图；
图21是示出在图18的设备中使用的气体抽吸装置的进一步的其它实施例的简示垂直截面视图；
图22是示出了在图18的设备中使用的气体抽吸装置的简示截面图；
图23是示出本发明的纱生产设备的进一步的其它实施例的简示图；
图24是示出图23的流量调节部分的格栅元件的实施例的简示透视图；
图25是示出了图23的流量调节部分的简示透视图；
图26是示出本发明的纱生产设备的进一步的另外的实施例的简示视图；
图27是示出在图4的设备中含有从喷丝头排出的聚合物的长丝的速度如何根据距喷丝头的距离而改变的曲线图；
图28是示出在图4的设备中安装的纺丝管和润滑装置的简示透视图；
图29是示出本发明的纱生产设备的进一步的其它实施例的简示透视图；
图30是示出本发明的纱生产设备的进一步的其它实施例的简示透视图；
图31是示出本发明的纱生产设备的进一步的其它实施例的局部简示透视图；
图32是示出测量长丝运行速度的方法的简示透视图；
图33是示出含有从喷丝头排出的聚合物的长丝的速度如何随着距离实施例1-4中的喷丝头的距离而进行改变的曲线；
图34是示出了含有从喷丝头排出的聚合物的长丝的速度如何随着距对比实施例1-3中的喷丝头的距离而进行改变的曲线；和
图35是示出了含有从喷丝头排出的聚合物的长丝的速度如何随着距实施例1和5和对比实施例4中的喷丝头的距离而进行改变的曲线。
具体实施方式
本发明的实施例将参照附图在下面进行描述。
在下面的实施例中，描述了用于生产聚酯纱的方法和设备，特别是部分取向的纱(POY)。
在图4中，本发明的纱生产设备10具有与在熔纺机(未示出)中的纺丝模11配合的喷丝头12，该喷丝头12具有多个纺丝孔13，这些纺丝孔13形成用于连续排出流动的聚合物以便形成长丝。在喷丝头12下面并且与该喷丝头12间隔设置纺丝管20(喷射装置)(空气施加装置)。该纺丝管20具有长丝通道25(图6)，多个纺丝孔13形成的并且从喷丝头12向下运行的多个长丝F通过该长丝通道25。在该纺丝管20的下游，安装润滑装置17，以便将润滑油剂施加到从纺丝管20的长丝通道25中出来的多个长丝F上。此外，安装构成了长丝取出装置的第一导丝轮14和第二导丝轮15，用于取出从该润滑装置17出来多个长丝F。此外，安装了卷绕装置16，以便将从长丝取出装置出来的多个长丝F卷绕。通过卷绕装置16围绕筒子16a将多个长丝F作为纱Y卷绕，以便形成纱卷装16b。
该纺丝管20可以通过安装在外面的抬升装置26垂直移动。该抬升装置26包括：设有滚珠丝杠26b的垂直延伸并且可转动的柱状物26d，用于所述柱状物26d的马达26c，和在一端与滚珠丝杠26b连接而在另一端与纺丝管20相连的纺丝管支撑臂26a，从而能够沿该柱状物26d随着滚珠丝杠26b的旋转垂直移动。该抬升装置26被致动以便调整在喷丝头12的底面和纺丝管20的顶面之间的距离达到期望的值。
图5A是用在图4的设备中的喷丝头12的实施例的底面视图。图5A的该喷丝头12A具有多个纺丝孔13，所述纺丝孔13具有的孔直径为d(毫米)。所述多个纺丝孔13沿一条直线Z以间距P(毫米)设置。6个纺丝孔13在图5A中示出。在附图中，在最右面的纺丝孔13的中央和最左面的纺丝孔13的中央之间的距离用符号dw表示。
图5B是示出了图4的设备中使用的喷丝头12的另一个实施例的底面视图。图5B的喷丝头12B具有两排而不是一排的图5A的喷丝头12A的纺丝孔13。所述喷丝头13沿彼此平行的直线Z1和Z2设置。在直线Z1上的纺丝孔13的位置和在直线Z2上的纺丝孔13的位置可以沿直线方向彼此相对移动。图5C中如在平面上的投影那样示出了这种状态，该平面包括直线方向和相对喷丝头12B的垂直线的方向。这个状态必须确保在下面的情况中所述多个长丝F沿一条直线没有彼此重叠地设置：从多个长丝F的外面向在随后所述的纺丝管20中的多个长丝，倾斜向下喷射空气。在图5B中，相应的纺丝孔13的中心分别设置在直线Z1和Z2上，在直线Z1上的纺丝孔13的设置和在直线Z2上的纺丝孔13的设置之间在垂直于所述直线Z1和Z2的方向上的距离，在图5B中用符号W表示。这个距离W是在喷丝头的设置线之间的最长的距离，也就是说，设置3排纺丝孔，最外面的两条直线选择参照距离W。
图5D是示出了图4的设备中使用的喷丝头12的进一步的其它实施例的底面。在图5D的喷丝头12D中，纺丝孔13没有均匀地按照直线设置在该喷丝头的表面上。所述纺丝孔13是随意设置的。图5E中通过在包含直线方向和相对喷丝头12D垂直的直线的方向的平面中进行投影而示出了这种状态。在空气倾斜向下地从多个长丝F外面朝向随后将描述的纺丝管20中的多个长丝喷射的情况下，这种状态必然确保了所述多个长丝F沿一条直线并且彼此不会叠置地设置。在图5D中，在喷丝头12D的宽度方向(垂直于纵向方向的方向)最外面的位置的纺丝孔13的中心之间的距离用符号W表示。在这个情况中，最好满足如下的关系：
W≤10Ex
其中Ex表示作为随后描述的纺丝管20的长丝通道25的截面形状的矩形的短边21S的长度。
对于喷丝头12中的多个纺丝孔13的设置来说，所述多个纺丝孔13设置成圆形，尽管这样的设置在图5A-5E中没有示出。
在同样数量的纺丝孔设置在该喷丝头中的情况下，如果沿多排设置纺丝孔，则在直线Z方向中的纺丝管20的长度缩短，并且喷射到纺丝管20中的空气的流速Ef可以降低，从而允许操作成本的降低。如果在相应的排之间的距离W过大，所排出的包含聚合物的长丝F可以被大大地弯曲，从而使所生产的纱不均匀。最好保持相应的排之间的距离W尽可能小，需要考虑紧接在纺丝孔13下面的位置处长丝F会膨胀。
在图4的设备中使用的纺丝管20的结构将参照图6进行说明。
该纺丝管20按照这样的顺序包括空气入口部分22，空气喷射部分23，稳定流部分21和空气排放部分24，该顺序为：从上游侧朝向下游侧。该纺丝管20具有长丝通道25，在空气排放部分24的空气入口部分22的范围内，通过该长丝通道从该喷丝头12的纺丝孔13排出的多个长丝F朝向所述长丝取出装置运行。
所述空气喷射部分23具有在该长丝通道25的壁表面中在两侧的空气喷射孔23a，从而使空气倾斜向下地从运行的多个长丝F外侧向多个长丝F喷射。所述空气喷射孔23a与空气供应装置41相连，并且压缩空气41a供应到该空气喷射孔23a中。所供应的压缩空气41a被从空气喷射孔23a喷射到长丝通道25中。该喷射导致外面的空气从纺丝管20的顶部开口被抽吸到在长丝通道25的空气入口部分22中，从而形成抽吸空气流。所抽吸的空气和从空气喷射孔23a喷射的空气流向该长丝通道25的下游侧，并且成为具有在稳定流部分21中的恒定速度的空气流。所述通过稳定流部分21的空气流从该空气排放部分24向外排出。从空气喷射孔23a喷射的空气流导致了进入到该长丝通道25中的多个长丝F沿直线同时不会沿垂直于图6的纸面的方向彼此重叠地设置，这样设置的长丝朝向润滑装置17运行。
图6中示出的纺丝管20的X-X截面视图示出在图7中。图7中，该长丝通道25的截面形状是矩形。在从长丝通道25在空气入口部分22中的入口到空气排出部分24的长丝通道25的出口的范围中保持该矩形。
该矩形的长边21L的方向与喷丝头12的纺丝孔13并列设置的方向一致。因此，该矩形的短边21S的方向垂直于喷丝头12的纺纱口13并列设置的方向。
作为该长丝通道25的截面形状的矩形的长边21L的长度Ey只需要大于在图5A，5B或者5D中示出的该喷丝头12A，12B或者12D最外面的纺丝孔13之间的距离dw(毫米)。在所述的空气入口部分22，空气喷射部分23，稳定流部分21和空气排放部分24之间，相应的矩形的尺寸是不同的，并且在这种情况中，仅仅需要该矩形的长边21L，22L，23L和24L的最小长度大于在最外面的纺丝孔之间的距离dw。然而最好相应的矩形的尺寸在空气入口部分22，空气喷射部分23，稳定流部分21和空气排放部分24中是相同的。
另一方面，为了运行的多个长丝F能够稳定地引导到长丝通道25中，最好满足下述的关系：
该矩形的长边的长度Ey≥在最外面的纺丝孔之间的距离dw+纺丝孔的间距P
此外，为了从空气喷射孔23a向长丝通道25中喷射的空气能够有效地无浪费地作用在多个长丝上，最好满足下述的关系：
该矩形的长边的长度Ey≤在最外面的纺丝孔之间的距离dw+纺丝孔的间距P×30
如果该矩形的短边的长度Ex过小，则长丝倾向于堵塞该长丝通道25。最好空气进入部分22，空气喷射部分23，稳定流部分21和空气排放部分24的相应的短边21S，22S，23S和24S满足下述关系：
该矩形的短边的长度Ex≥纺丝孔的直径d×3
此外，在稳定流部分21中，如果该矩形的短边的长度Ex过大，多个长丝F的运行就不稳定。因此，最好满足下述的关系：
该矩形的短边的长度Ex≥纺丝孔的直径d×20
在图6示出的设备中，该空气入口部分22具有变宽的部分22a。如果作为在该空气入口部分22中的长丝通道25的截面形状的矩形的短边的最小值22w(见图9)和作为在稳定流部分21中的长丝通道25的截面形状的矩形的短边的最小值21w(见图9)设置成彼此不同，则从外面抽吸进入空气入口部分22中的空气量可以设置为期望的值。
在图6中，该空气喷射部分23具有空气喷射孔23a，用于向在长丝通道25中运行的多个长丝F喷射空气，以便形成确保多个长丝F设置成直线同时彼此不重叠。该空气喷射孔23a相对于多个长丝F的运行方向具有喷设角θ，以便确保压缩空气41a向空气排放部分24流动。最好该喷射角θ为45度或者更小。如果喷射角θ大于45度，则喷射空气可以向空气入口部分22流动，从而破坏了多个长丝F的运行。
为了增强多个长丝F吸入到通道25中的效率并且降低纺丝管20的尺寸，最好该喷射角度θ处于5度-15度的范围内。此外，该喷射孔23a安装在图7示出的截面为矩形的长丝通道的长边上，但是喷射孔23a可以是狭缝或者设置成多个圆形孔32a，如图8的透视图所示。
如图9所示，该纺丝管20还可以包括能够组装并且拆卸的喷射模块23b，23c以及类似物。在这个结构中，例如该喷射孔的喷射角θ，该喷射孔23a的狭缝宽度Ei(圆形孔的直径)，和作为在空气入口部分22或者稳定流部分21中的长丝通道25的截面形状的矩形的短边的最小值21w或者22w可以易于改变成满足期望的操作条件。
该空气入口部分22具有在图6所示的最上游边(长丝通道25的入口)上的加宽部分22a。在这个结构中，从喷射孔23a喷射的压缩空气41a形成的外面空气的抽吸流42a可以平稳地形成为长丝通道25。所述加宽部分22a可以逐渐变细或者形成为圆喇叭状。
该空气排放部分24在图6所示的最下游边(长丝通道25的出口)上具有加宽部分24a。在这个结构中，来自空气喷射部分23和抽吸流42a的压缩空气41a共同形成运行的空气流40，并且在其通过稳定流部分21流动之后，在该空气排放部分24的底端处成为用于排放的流43a，从该长丝通道25向外排放。所述加宽的部分24a可以逐渐变细，但是最好加宽部分是弯曲的，因为用于排放的流43a可以被平稳地排放。此外如图9所示，如果该加宽部分24a的底端部分延伸为带有保持稳定宽度24W的预定的长度24N，则该用于排放的流43a的扩散效应将保持，同时用于排放的流43a保持被调节，以便进一步稳定多个长丝F。另一方面，还允许该空气排放部分24不具有加宽部分24a。即，该稳定流部分21的壁表面可以直线向下延伸。在这个结构中，该纺丝管20的结构可以得到简化。
在用于排放的流43a在纺丝管20的下游安装的润滑装置17(见图4)处或者前面使纱线摆动的情况下，抽吸口46可以形成在如图10所示的纺丝管20的空气排放部分24中，以便使用抽风机45从抽吸口46有效去除用于排放的流43a。在这个结构中，所述用于排放的流43a可以防止朝向该纺丝管20的底端的下游侧流动。
如图11所示，与抽风机45相连的用于排放流的抽吸装置47还可以安装在该纺丝管20的底端的下游和该润滑装置17的上游，从而抽吸所述用于排放的流43a。在这个情况中，最好该用于排放的流的抽吸装置47的通道的截面形状是用作该纺丝管20的长丝通道25的截面形状的矩形，该抽吸表面44a在平行于运行的多个长丝F并列设置的方向的表面上形成。还允许该抽吸口46形成在图10示出的纺丝管20的空气排放部分24中，另外，如图11所示安装有用于排放的流的抽吸装置47。
为了调节由纺丝管20形成的抽吸流42a，如图12所示，最好安装流量调节部分31，该部分31例如具有蜂窝状格栅元件。在这个结构中，具有预定方向的抽吸流42a可以被形成，并且可以将稳定的空气流给予运行的多个长丝F。
该流量调节部分31仅仅需要使得格栅元件安装成平行于运行的多个长丝并列设置的方向，如果在流量调节部分31中的通道的截面形状是矩形，例如该纺丝管20的长丝通道25，空气流可以更加均匀地作用在运行的多个长丝F上。此外，格栅元件中的一个可以仅仅安装在所设置的多个长丝F的长边的一侧上，但是为了使多个长丝F更加有效地稳定运行，最好在所设置的多个长丝F的两侧上安装该格栅元件。
如果每个格栅元件包括两个格栅组件31x和31y，它们如图13所示彼此叠置，所述形成的孔31z的尺寸可以调整为允许该被抽吸的流42a的流速易于受控。此外，为了使被抽吸的流42a平稳，最好该纺丝管20的空气入口部分22的顶端和该流量调节部分31的底端连接使得彼此齐平，而没有在图12的连接29处形成区别，以便确保在流量调节部分31中的通道和该纺丝管20的长丝通道25可以平稳连接。
如图14所示，具有图12所示的流量调节部分31的功能和被供应的空气的温度的调节功能的空气流调节装置30还可以安装在纺丝管20的顶端的上游。该空气流调节装置30连接到温度调节的空气供应部分33。从温度调节的空气供应部分33供应的在期望的温度下调节的空气32a被该流量调节部分31的格栅元件调节，并且有效地供应给该运行的多个长丝F。因为在期望的温度下调节的空气被供应，因此在该纺丝管20前面存在的多个长丝F被冷却，隔离或者加热，这取决于不同的情况。在这个结构中，该多个长丝F的温度可以受控在期望的温度下。
空气32a可以从该运行的多个长丝F的两侧供应，但是最好从一侧，将温度调节的空气供应到多个长丝F，而所使用的空气从另一侧被抽吸。在这个结构中，在纺丝管20中形成的空气流可以独立于该空气流调节装置30形成的空气流被控制。此外，从多个长丝F产生的挥发物质也可以被抽吸以便除去，并且由沉积在该纺丝管20的内部上的挥发物质导致的该纺丝管20的污染也可以被防止。
在该纺丝管的顶端的上游侧，还可以如图15所示安装温度调节装置35，以便控制多个长丝F的温度。该温度调节装置35包括块状的温度调节管37，在该温度调节管37内形成的矩形温度调节通道35a，和沿与在温度调节通道中运行的多个长丝F相反的长边37a的方向中安装诸如陶瓷加热器的加热元件36。该温度调节装置35装备有温度控制器38a和温度计38，以便控制加热元件36的温度，因此，可以控制在温度调节通道35a中的大气温度。在使用温度调节装置35时，将该加热装置36沿多个长丝F并列设置使得该温度控制管37的长边37a的表面与该纺丝管20的稳定流部分21的长边21L的表面持平的方向安装。如果使多个长丝F通过的该温度调节管37的该温度调节通道35a具有矩形出口39a，该温度调节装置35还可以如图16所示外表的圆柱形。
图14中示出的空气流调节装置30和图15所示的温度调节装置35也可以共同用来控制在该纺丝管20的顶端上游的多个长丝F的温度。
对于图14示出的流量调节部分31和空气流调节装置30，和图15中示出的温度调节装置35来说，最好该空气流调节装置30的顶端表面或者温度调节装置35的顶端表面和该喷丝头12或者纺丝模11的底端表面彼此连接，从而获得气密性，以便防止外面的空气流通过在这样的装置和喷丝头12之间的间隙，从而破坏空气流在长丝通道内部并且防止了喷丝头12被冷却。
如图17所示，图6所示的用于纺丝管20的空气供应装置14和图10所示的在空气排放部分24中形成的抽吸口46(或者图11中示出的用于排放的流的抽吸装置47)还可以彼此相连，从而使用循环供应给纺丝管20的压缩空气。在这个情况中，在压缩空气41a供应给纺丝管20之前，应该安装有用于控制的空气控制装置49，例如控制温度和流速的空气控制装置49，应该使用空气控制装置的信号来调整供应管41x的阀门41y的开口，例如在压缩空气41a的流速不充足的情况下。
如图17所示，在该纺丝管2 的顶端上游安装了空气流调节装置30情况中，从该空气排放部分24(或者图11示出的用于排放的流抽吸装置47)的抽吸口46恢复的空气可以通过一个旁通管48被供应，以便用于再次供应空气流调节装置30以作为供应空气32a。
在喷丝头和纺丝管之间安装有气体抽吸装置的实施例将在后面进行描述。
图18示出了一种纺纱设备，其中紧接着该喷丝头12的下面安装了气体抽吸装置60，在气体抽吸装置60下面安装了与该气体抽吸装置60的底端间隔的纺丝管20。在图19中，在该喷丝头12和与纺纱设备分离的纺丝管20之间安装气体抽吸装置60。该气体抽吸装置60抽吸包含自含有从该喷丝头12的纺丝孔13排出的聚合物的多个长丝F产生的挥发物质的气体。
该气体抽吸装置60包括抽吸缓冲器61和包括气体可通过的格栅元件的气体抽吸口62。在包括从该喷丝头12排出的聚合物的多个长丝F的排的两侧安装有气体抽吸口，以便与多个长丝F平行地面对。该抽吸缓冲器61与气体抽风机63相连，以便将从该气体抽吸口62抽吸的气体通过挥发物质收集过滤器64运送到该设备的外部。因此该气体从多个长丝F的排的两侧被抽吸。在这个结构中，由抽吸导致的该多个长丝F的晃动可以降低。该挥发物质收集过滤装置64除去了在该抽吸气体中存在的挥发物质，并且从该气体抽风机63向大气排放其余气体。
如果气体抽吸装置60设置成，使得其顶面尽可能靠近该喷丝头12的底面，则可以有效地抽吸该气体。然而，如果该气体抽吸装置60的顶面接触该喷丝头12的底面，则该气体抽吸装置可以冷却该喷丝头12。因此，最好用SL表示的在该喷丝头12的底面和该气体抽吸装置60的顶面之间的间隙(在垂直方向的距离)满足如下关系SL≥2毫米。
该气体抽吸口62形成在与多个长丝F的排平行的平面中。如果气体抽吸口62更加靠近多个长丝F的排，则气体抽吸效率会更高。然而，如果它们太靠近，由抽吸导致的气体流导致了多个长丝F剧烈晃动，可能发生多个长丝F彼此结合。如果从该抽吸口62到多个长丝F的排的抽吸距离是PL，则最好满足如下关系：2毫米≤PL≤20毫米。
期望使用气体流阻力低的流量调节元件，例如蜂窝元件，以用作调节抽吸气体的流量的气体抽吸口62。
通过抽吸调节阀门65可以调整抽吸气体量达到期望的流速。希望使用流量表66，该流量表66设置用于测量两个流速，以便平衡通过两个抽吸口62抽吸的气体的流速。在这个结构中，可以防止多个长丝F晃动。根据由负压阀门67给出的值以及在气体抽吸口62处预先测量的气体速度之间的关系可以容易地控制该流速。
因为紧接在该喷丝头12下面运行的多个长丝F的运行速度很小，所以紧接在该喷丝头12下面运行的多个长丝F产生的气体的移动速度也会非常小。尽管根据在气体抽吸口62和多个长丝F之间的距离，最好该气体抽吸速度处在5m/min-30m/min范围内。因为在更加下游侧的多个长丝F的运行速度较高，最好调整该气体抽吸口62，以便确保在下游侧的抽吸流速将比在气体抽吸装置60中的上游侧的抽吸流速高。在这个结构中，伴随该运行的多个长丝F的气体可以被有效地收集。
如果该气体抽吸装置60抽吸在多个长丝F周围存在的气体，则将发生这样一种现象：外部空气从环境抽吸。在这个现象中，输入的外部空气使喷丝头12周围的温度降低，因此，损害了可纺性。
为了防止这个现象，最好在图20示出的喷丝头12的底面的下面安装隔离板12L。
作为另一种装置，期望保持该气体抽吸装置60的抽吸缓冲器61与图21示出的喷丝头间隔。这可以通过该抽吸缓冲器61的顶面与该纺丝模11的底面直接接触或者间接通过密封件11p接触而获得。作为另一个装置，例如在该纺丝模11的底面和该抽吸缓冲器61之间的间隙可以完美地通过该密封件11p而封闭。在这个结构中，在该喷丝头12的底面和该气体抽吸装置60的顶面之间的空间被保持气密性。
图22是沿与相对喷丝头12的表面垂直的方向相垂直的方向(在该喷丝头12的多个纺丝孔13设置成直线时垂直于多个长丝F的运行方向的方向)的抽吸装置60的截面视图。
在该气体抽吸装置60从朝向该气体抽吸口62的外部空气打开的两个侧面62a抽吸外部空气，可能发生：该气体抽吸装置60对在多个长丝F的两个侧面上延伸的长丝F周围存在的气体的抽吸，比对在多个长丝F之间内部运行的长丝F周围存在的气体的抽吸更加猛烈。在这个情况中，构成纱的所生成的多个长丝的性能彼此不同(不均匀)。为了避免这个现象，期望通过侧板68使向气体抽吸口62的外部空气开放的两个侧面封闭。
对于从气体抽吸装置60的底部开口流入的外部空气来说，期望在该气体抽吸装置60的底面和该纺丝管20的顶面之间安装如图24所示分别具有蜂窝格栅元件88的流量调节部分31，从而调节流入方向。
在图23中，从抽吸空间80流入的外部空气81a构成了向着该多个长丝F的运行方向的上升流。因为该上升流，另一方面用于伴随该运行的多个长丝F向下流动的气体转向该气体抽吸装置60，并且被气体抽吸装置60收集。因此，可以防止在该喷丝头12附近产生的气体流入到在该气体抽吸装置下游安装的纺丝管20中。
如果分别具有抽吸空间80的流量调节部分31安装在该气体抽吸装置60的底端和纺丝管20的顶端之间，则由该纺丝管20导致的被抽吸流42a还在该流量调节部分31中的下游部分中被调节。在这个结构中，根据需要引导的被抽吸流42a被允许流入到该纺丝管20的长丝通道25中。因此，具有小含量的挥发物质的稳定空气流流入到该纺丝管20的长丝通道25中。
最好该流量调节部分31设有格栅元件88，该格栅元件88设置成使其纵向方向保持平行于该运行的多个长丝F并列设置的方向。在流量调节部分31中的长丝通道的截面形状可以是矩形，作为在纺丝管20中的长丝通道25的截面形状。在这个结构中，该空气流可以被导致更加均匀地作用在该运行的多个长丝F上。
最好该流量调节部分31的抽吸空间80设置在处理多个长丝F的两个侧面上，以便进一步稳定多个长丝F的运行。
仅仅需要在该流量调节部分31中安装的格栅元件88被安装成确保该空气流被沿垂直于多个长丝并列设置的方向的方向调节，并且在相对该多个长丝F的处理表面垂直或者倾斜的平面中(例如，由在图5A中示出的直线Z表示的纺丝孔排形成的该多个长丝F的处理表面)。倾斜角还可以从顶端向该格栅元件88的底端改变。
图24是示出在该流量调节部分31中使用的格栅元件88和在流量调节方向中该格栅元件88的厚度88t的透视图。如果在该流量调节方向中的厚度88t较大，则流量调节效果也更好。最好该个格栅元件88形成具有5毫米或者更大的厚度88t。
该流量调节部分31还可以与图25所示的抽风机33相连。该抽风机33有效地将空气供应给该抽吸空间80，以便帮助外部空气81a流向该抽吸装置60并且该被抽吸空气42a流向该纺丝管20。根据构成运行的长丝的聚合物的种类，条件等，诸如氮气的惰性气体也可以被导入。热空气或者冷空气也可以被引入以控制作用在多个长丝F上的空气的温度。
在纱生产中，可能发生长丝断裂。如何处理这个情况的实例参照图26在下面描述。在图26中，为了监测纱Y的运行通道，在第二导丝轮15和卷绕装置16之间安装长丝断裂传感器96。当长丝断裂时，该长丝断裂传感器96检测到它并且发出长丝断裂检测信号。另一方面，抽吸装置95安装在该纺丝管20和润滑装置17之间，以便面对含有多个长丝F的纱Y的运行通道。抽吸装置95与废纱抽风机94相连。如果该废纱抽风机94根据长丝检测信号被致动，则抽吸装置95抽吸该纱Y。
即使长丝断裂，由喷丝头12的纺丝孔13连续形成的多个长丝F保持在发生断裂的位置的上游侧上运行。从喷丝头12连续运行的多个长丝F被抽吸并且被废纱抽风机94取出，该抽吸装置95相应地根据长丝断裂传感器96检测到断裂时该传感器96发出的长丝断裂检测信号而致动。然后，被抽吸装置95取出的纱被从该抽吸装置95排出并且存在废纱容器97中。在这个结构中，防止了围绕该第一导丝轮14和第二导丝轮15对纱线的卷绕。最好该抽吸装置95安装成朝向该纺丝管20的空气排出部分打开并且可以水平沿多个长丝并列设置的方向移动(该纺丝管20的长丝通道25的长边方向)。
然后，本发明的纱生产方法将在下面参照图4和6描述。
该空气供应装置41将压缩空气41a从该喷射孔23a倾斜向下地喷射到该纺丝管20的长丝通道25中。因此在长丝通道25中形成向下运行的空气流40。该纺丝管20安装在喷丝头12下面并且在垂直方向中，使得含有从喷丝头的多个纺丝孔13成排地排出的聚合物的多个长丝沿垂直方向直线向下通过该纺丝管20的长丝通道25。
通过这个结构，当所述运行的多个长丝F到达该长丝通道25的入口时，在空气流入部分22中形成的被抽吸流42a允许了长丝F容易地进入到该长丝通道25中，并且进一步允许长丝F容易地通过长丝通道25。如果致动抬升装置26以降低纺丝管20，则长丝F稳定地运行并且容易地穿过该长丝通道25。
可流动的聚合物从成排设置在喷丝头12中的多个纺丝孔13排放，该喷丝头12设置在纺丝模11中。该被排放的聚合物构成了多个按照所设置的纺丝孔13设置的多个长丝F。所构成的多个长丝F被引入到该长丝通道25的入口中，并且从该长丝通道25的出口排放。在构成了多个长丝F的聚合物通过该纺丝管20的长丝通道25时，其失去流动性并且被固化。随后，当被吸枪(未示出)抽吸时，从该长丝通道25排出的长丝F沿润滑装置17，第一导丝轮14和第二导丝轮15供应，最后被卷绕装置16卷绕。因此，在纱Y的生产中完成初始工作。在所使用的纺丝管20具有图10示出的抽吸口46时，与该抽吸口46相连的该抽风机45的工作被暂停，直到完成了该纱安装到卷绕装置的检查，在完成了纱安装工作后，致动抽风机45。
之后，该聚合物被连续地从该喷丝头12的纺丝孔13排出，以便形成多个长丝F。从在纺丝管20中形成的喷射孔23a向该长丝通道25，空气流倾斜向下朝在多个长丝F的两侧上形成的多个长丝F喷射。一旦接收到空气流，所述多个长丝F设置成一排，同时彼此不叠置。
随后，所设置的多个长丝F在该长丝通道25中向下运行，同时保持进行的处理。另一方面，用于保证多个长丝F的处理的从喷射孔23a倾斜向下喷射到长丝通道25中的空气流构成了在长丝通道25中的向下运行的空气流40。在长丝通道25中，该向下运行的多个长丝F和向下运行的空气流40共同存在。在长丝通道25中的运行的多个长丝F和运行的空气流40的共同存在使得含有从该纺丝孔13排出的聚合物的多个长丝F被稳定的抽吸并且变细。因此，在长丝间具有很少的不匀率的高伸长率的纱Y可以被高速生产。
根据纱生产工艺，含有从该纺丝孔13排出的但还未曾固化的聚合物的多个长丝被引入到该纺丝管20的长丝通道25中，并且在这里被牵伸并且变细。因此，不像通过冷却和固化含有从该纺丝孔排出的聚合物的多个长丝并且用空气流牵伸它们而获得非织造织物，而是可以生产出在长丝之间具有较少的不匀率的高伸长率的纱。
在这个纱生产工艺中，因为从该喷射孔23喷射压缩空气41a的喷射速度Vs调整为高于第一导丝轮14取出该纱Y的取出速度，与多个长丝F一起运行的空气的速度保持高于该纺丝管20的长丝通道25的至少部分的多个长丝F的运行速度。在这个状态中，长丝通道25中向下流动的空气流的牵伸力作用在所述多个长丝F上。
在这个纱生产工艺中，为了产生更加优选的牵伸力，最好在稳定流部分21中流动的运行的空气流40保持不小于该纱取出速度Vw的速度的60％。
在所述的运行空气流40的运行速度Ve过高时，靠近设置在该纺丝管20下面的润滑装置17附近的该纱Y的运行状态可以被不利地影响。为了防止这样的事故，最好该运行的空气流40的运行速度Ve不大于该纱取出速度Vw的速度的120％。
包含从纺丝孔13以初始速度Vo排出的聚合物的长丝F的速度逐渐随着距该喷丝头12沿垂直方向的距离的增加而变大，并且在某一点达到纱取出速度Vw。
图27示出了这个关系。在图27的曲线中，在垂直方向距该喷丝头12的底面的距离选择为横坐标轴，在每个沿垂直方向距该喷丝头12的底面的距离处长丝F的速度作为纵坐标轴。该长丝F的速度如图所示在图27的曲线中按曲线A变化。在这个情况中，如果从该喷丝头12的底面到长丝F的速度达到纱取出速度Vw的点的距离为Lg，并且从该喷丝头12的底面到曲线A的梯度最大的点，即该长丝F的加速度最大的点处的距离为La，则最好满足La≤Lg/2的关系。这个关系可以通过对该纺丝管20相对喷丝头12的位置，该聚合物从该喷丝头13排出的条件，运行的空气流40的状态和纱取出状态进行调整而实现。在关系La≤Lg/2被满足时，该长丝F可以在长丝通道25中的上游区域中变细。这个构造易于生产非定向纱Y，高伸长率纱Y。
在将流量调节部分31安装在图12示出的纺丝管20上游时，从外部流入到空气入口部分22的外部空气被调节流量。在这个结构中，形成了被调节的抽吸流42a，并且在这个状态下，被抽吸的流42a可以被赋予作为排沿相对于该流42a横向的方向运行的多个长丝F。这个状态具有均匀冷却所述多个长丝F的效果。因此，可以容易地生产具有很少纱不匀率的纱Y。
在空气流调节装置30安装在图14示出的该纺丝管20的上游时，该纺丝管20上游的大气温度可以被主动地控制。如图15所示，当在温度调节管37中容纳的温度调节装置35安装在该纺丝管20上游时，在温度调节通道35a中的大气可以通过辐射加热控制，其中该多个长丝F通过该温度调节装置35a运行。这允许进入到该纺丝管20中的多个长丝F的温度在期望的温度下控制。这个温度控制有利于生产具有期望的物理性能的纱Y。
最好进入到该纺丝管20的长丝通道25中的长丝F的温度为160℃或者更高。更优选的温度是200℃或者更高。如果控制该长丝F的温度为这样的温度，从空气供应装置41喷射到该长丝通道25中的空气的喷射流速Ef可以降低该纱Y的生产成本。
在纱Y被生产的同时长丝断裂的情况下，该长丝断裂传感器96检测到图26示出的长丝的断裂，该从第一导丝轮14到卷绕装置16范围的驱动系统的驱动被停止。同时，致动该废纱抽风机94，并且该废纱抽吸装置95抽吸来自长丝通道25的作为废丝F1的长丝，同时沿多个长丝F并列设置的方向(水平方向)往复运动。最好当该长丝断裂情况被这样处理时，喷射到该纺丝管20中的压缩空气41a的喷射流速Ef相对于正常流速来说被或多或少地降低。
如图29所示，在存在多个纱生产线时，如果所述第一导丝轮14，第二导丝轮15和该卷绕装置16的相应的旋转轴J1，J2和J3保持与喷丝头12和纺丝管20并列设置的方向平行，从而防止了沿第一导丝轮14引入的纱Y被加捻。这允许了稳定地取出纱Y。
当多个长丝F被润滑时，多个长丝F可以成束为一条纱，但是相反，如图28所示，包括长供油轮17a和用于将油涂覆到供油轮17a的油涂覆元件17b的润滑装置还可以用于将油涂到每个长丝上。
如图30所示，在纺丝模11中安装的喷丝头还可以具有多个纺丝孔组13a，每个包括多个纺丝孔13，沿一个方向设置。如图31所示，还可以使用多个沿一个方向设置的喷丝头12，每个喷丝头12具有多个设置在同一方向上的纺丝孔13。
在这个情况中，所述多个纱YY可以通过一个纺丝管20，并且进一步沿一个润滑装置的辊轮17a通过。
在这个情况中，在这个纺丝管20的长丝通道25的沿纵向方向通道宽度Eyy和用于一个上述的喷丝头12的通道宽度Ey(对于一条纱来说)之间的关系中，Eyy等于Ey×纱数。
根据本发明的纱生产方法，以3000m/min或者4000m/min的生产速度通过传统方法获得的纱的性能可以设置在5000m/min或者更高的速度下实施。甚至在希望获得相同性能的纱时，该生产速度还可以为6000m/min-10000m/min。
甚至在纱Y第一导丝轮14加热并且在第一导丝轮14和第二导丝轮15之间被牵伸，使得该第二导丝轮15的速度保持高于该第一导丝轮的速度，可以获得的相同的效果。
与现有技术的纱生产方法比较，本发明的纱生产方法满足了所获得的纱的性能和生产率的良好平衡。因此，本发明的纱生产方法还可以被用于例如生产控制纱的性能方面非常困难的非常细的纱，其中长丝的细度达到0.5dtex或者更小，并且还用于生产单丝。
本发明的纱生产方法的另一个实施例将参照图6，18和19在下面描述。
操作该气体抽风机63以便气体抽吸装置60可以抽吸在气体抽吸装置60中的长丝通道中的气体的状态。另外，空气供应装置41被操作成将压缩空气41a从两个在长丝通道25中的彼此相对的喷射孔23a喷射到该纺丝管20的长丝通道25中，并且从两个喷射孔23a喷射的空气流在长丝通道25中彼此碰撞，以便形成在长丝通道25中向下运行的空气流40。
该纺丝管20在垂直方向设置在该喷丝头12下面，以便确保包含从喷丝头12的纺丝孔13成排排出的聚合物的多个长丝F可以在垂直方向直线向下运行，以便通过该纺丝管20的长丝通道25。
通过这个结构，当运行的多个长丝F到达该长丝通道25的入口时，在空气入口部分22形成的被抽吸的流42a允许长丝F容易地被引入到该长丝通道25中，并且有利于长丝F通过该长丝通道25。如果该抬升装置26被致动以便移动纺丝管20从喷丝头12进一步向下，则长丝F逐渐被冷却并且固化，以便有利于其通过该长丝通道25，同时，长丝F产生在该喷丝头12附近的气体被抽吸到该纺丝管20的长丝通道25中并且在开始正常工作之前(在纱的穿入之前)的时间中向外排放。因此，可以避免在纺丝管20中被含有挥发物质的污染。此外，长丝F的运行可以被稳定以便允许容易的通过该长丝通道25。
该气体抽吸装置60还可以在该纺丝管20顶部处被连接，以便确保其可以与该纺丝管20一起被降低或者抬升。另一方面，如果该气体抽吸装置60与纺丝管20分开并且安装在该纺丝模11或者喷丝头12的下表面上，该抽吸空间80(图23)的间隙可以通过提升或者降低该纺丝管20被容易地调整到期望的距离。
然后，从在纺丝模11中设置的喷丝头12中成排设置的该纺丝孔13排放聚合物，从而形成多个长丝F。所形成的长丝F穿过该气体抽吸装置60的长丝通道25和纺丝管20。所述运行的长丝F在穿过该纺丝管20的长丝通道25时被固化。然后，所述固化的长丝F被吸枪(未示出)抽吸，并且沿该润滑装置17，第一导丝轮14和第二导丝轮15顺序引导，最后被该卷绕装置16卷绕。因此，完成了纱Y的初始生产工作。
然后，从该喷丝头12连续排出该聚合物，以形成多个长丝F，并且所形成的多个长丝F在气体抽吸装置60和纺丝管20的长丝通道25中向下运行，保持对长丝F的处理。在这个时间中，该气体抽吸装置60抽吸从该长丝F产生的气体。尽管进行了抽吸，但是从该喷射孔23a喷射出的压缩空气41a作用在通过该纺丝管20的长丝通道25运行的多个长丝F上，所述多个长丝F沿直线对齐，同时没有彼此叠置。在长丝通道25中运行的多个长丝F在经过该长丝通道25时被冷却并且被固化。所述被冷却和固化的多个长丝F成束，并且被润滑装置17润滑。所述被润滑的多个长丝F作为纱Y沿所述第一导丝轮14和第二导丝轮15引导，围绕筒子被卷绕装置16卷绕。因此，作为纱卷装生产纱Y。
相对现有技术的纱生产工艺，该纱生产方法满足了纱的性能和生产率的良好平衡。该纱生产工艺还可以用于生产含有多个长丝的纱，其中该长丝含有诸如聚乙烯和聚乳酸的任何一种聚合物。这个纱生产工艺可以用于生产长丝细度为0.5dtex或者更小的非常细的纱，或者很难控制其性能的纱，还可以用于生产诸如单丝的粗的纱。
第一组实施例和对比实施例：
作为本发明的纱生产方法的实施例，使用图4所示的纱生产设备的纱生产方法将在下面描述，作为对比实施例，使用图1所示的设备的纱生产方法也被描述。实施例和对比实施例中所使用的生产条件将在下面的相应的表格中示出。
在实施例1-13中使用的纺丝管20示出在图6中。该纺丝管20和其长丝通道25的截面视图示出在图7中。该长丝通道25的截面形状是矩形。该纺丝管20具有空气入口部分22，空气喷射部分23，稳定流部分21和空气排放部分24，从顶端到底端按顺序命名。该空气入口部分22具有加宽部分22a，该空气排放部分24具有加宽部分24a。在该稳定流部分21中的长丝通道25的截面的短边21S的长度Ex为2mm，该长边21L的长度Ey为100mm。在该长丝通道25的壁表面上打开的喷射孔23a分别具有在该长丝通道25的长边21L的整个长度上延伸的狭缝的形状。该狭缝的宽度Ei(见图9)为0.4mm。
很难直接测量从空气喷射部分23的喷射孔23a喷射的压缩空气41a的喷射速度Vs(m/min)。因此，通过计算从空气供应装置41的抽风机供应的压缩空气41a的喷射速度Ef(m3/min)，每个喷射孔23a的截面积(Ey×Ei)和该压缩空气41a的供应压力而获得的值被用作该喷射速度Vs(m/min)。
在稳定流部分21中流动的空气流40的运行空气流速Ve(m/min)是通过下面的基于在相应的从安装在稳定流部分21的壁中的压力管P1获得的压力和在安装在该空气排放部分24的下游的压力管P2获得的压力之间的压力差Po的公式而获得的。
Ve＝(2×Po/ρ)1/2
其中ρ表示空气密度。
在该喷丝头12和第一导丝轮14之间运行的长丝的长丝速度Vf(m/min)是通过图32示出的测量元件而测量的。在图32中，激光多普勒效应纱测速装置50包括测量头51和控制装置52。该测量头51沿长丝F的运行方向移动，并且长丝F在该喷丝头12和第一导丝轮14之间运行的长丝速度Vf(m/min)在距离喷丝头每隔100mm的位置进行测量。为了测量通过该纺丝管20的长丝通道25运行的长丝F的长丝速度，该纺丝管20在对应于该长丝通道25的一个短边21b的部分处部分开通，使得激光束可以从该测量头51到达该长丝通道25的内部，此时测量该纱速。在开口影响了长丝通道25的空气流的情况下，应该放弃该开口，并且允许测量激光束通过的小孔应该形成在对应于该长丝通道25的一条短边21S的部分处的纺丝管20中。作为另一种方法，对应于该长丝通道25的一条短边21S的纺丝管20的部分应该用能够传递测量激光束的材料制成，以便允许通过该部分进行测量。
在图4中，L1(mm)表示出从该喷丝头12的底面到该纺丝管20的顶面的距离，并且限定了该纺丝管的位置。L2(mm)表示出该纺丝管20的总长，并且限定了纺丝管长度。L3(mm)表示出从该喷丝头12的底面到润滑装置17的距离，并且限定了该润滑位置。L4(mm)表示了从该喷丝头12的底面到该第一导丝轮14的距离，并且限定了该取出位置。Vw(m/min)表示了该第一导丝轮14的纱Y的取出速度。在图6中，Es(mm)表示了从该纺丝管20到该空气喷射部分23的喷射孔23a的距离(在该长丝通道25的壁表面上沿垂直方向该喷射孔23a的开口表面的中心)，并且限定了狭缝位置。
在喷丝头12中，在相应的相邻的纺丝孔13之间的距离用间距P(mm)表示，并且该纺丝孔13在该喷丝头12的底面上的孔直径用纺丝孔直径d(mm)表示。用在最外面的纺丝孔之间的距离dw(mm)表示在多个纺丝孔13之间彼此相距最远的两个纺丝孔之间的中心距离。
实施例1，2，3和4
图4示出的设备用于生产聚合物纱Y，每个纱Y包括36根长丝F，每个长丝F的细度D在表1示出的情况下为135dtex。所使用的喷丝头12具有全部的纺丝孔13，即36个纺丝孔13，设置在图5A示出的直线Z上。该纺丝孔间距P为2.5mm并且纺丝孔直径d为0.3mm。在最外面的纺丝孔之间的距离dw为90.3mm。在实施例1，2，3和4中，使用相同的条件，除了改变该纺丝管位置L1以外。该纱生产条件和获得的纱的性能在后面给出的表格1中一起给出。
在每个实施例中，在该纺丝管20的上游和下游运行的36个长丝F的晃动是很小的，并且可以保证良好的纺纱状态。在从纺丝管20的上游侧到该纺丝管20的出口的范围内，确保了36个长丝F保持在从喷丝头12中排出之后被迅速地处理，并且通过该纺丝管20，同时没有被汇聚(没有彼此接触)。
被卷绕装置16卷绕的纱Y的纱性能评价结果示出在表格1中。在实施例1中的纱的性能在伸长率E方面为141％，在强度T方面为2.4g/dtex，在纱的不匀率U％方面为0.95。在实施例2中伸长率E为128％，强度为2.6g/dtex，纱不匀率U％为0.93。在实施例3中伸长率E为104％，强度T为2.8g/dtex，纱不匀率U％为1.00，在实施例4中伸长率E为86％，强度T为3.0，纱不匀率U％为1.13。当纺丝管20远离该喷丝头12时存在一种倾向：所获得的纱Y的伸长率E变小，而纱不匀率U％变大。
该运行长丝F的长丝速度Vf在距离喷丝头12每隔100mm位置处被测量，在图33中示出结果。从喷丝头12到该固化长丝F达到取出速度Vw的点的距离称为达到该点Lg的取出速度点。从喷丝头12到在通过连接测量点形成的曲线中的最大的梯度的两个点之间中点表示为该加速点。在相应的实施例中的的这些点的结果在后面给出的表格2中示出。
从图33，可以看到该加速点La(加速点La1-La4)随着该纺丝管位置L1的值变大朝向下游侧移动。还可以看到每个加速点La的位置在到相应的到达点Lg(到达点Lg1-Lg4)的距离的一半的上游侧上。在实施例1-4中，相应的加速点La为达到点Lg的28％，39％，45％和50％。根据这些结果，可以发现如果满足加速点La≤到达点Lg/2的关系并且加速点La对到达点Lg的比值很低，则所产生的纱Y的伸长率变大。
在纺丝管20的空气入口部分22之上右侧的长丝F的温度Ti(℃)是通过在每个实施例中使用非接触类型的温度计进行测量的。在表格2中示出了结果。在相应的实施例中的温度Ti为：在实施例1中为215℃，在实施例2中为203℃，在实施例3中为184℃，在实施例4中为158℃。这些结果意味着如果纺丝管位置L1的值较小，则具有较高温度的长丝进入到该纺丝管20中。
尽管该长丝F处于高温下，该长丝F遇到了压缩空气41A，该压缩空气41A朝向该长丝F的运行方向从该喷射孔23a倾斜向下被喷射，然后，该长丝与在长丝通道25中向下运行的空气流40一起在长丝通道25中向下运行。该长丝F和运行的空气流40的共同存在允许了所生产的纱Y具有较高的伸长率。这样获得的纱Y的伸长率不小于1.5倍的在后面描述的对比实施例中获得的纱的伸长率。
在存在纺丝管20的纺丝管范围Le(mm)(从喷丝头12的底面到L1或者L1+L2的范围)和表格2中所示的运行空气流的速度之间的关系中，相应的加速点La处于实施例1-4中的纺丝管范围Le中，在加速点La处该长丝速度Vf的值VL小于运行的空气流的速度Ve的值。这意味着，至少在该纺丝管20的部分中，运行的空气流40的牵伸力作用在长丝F上。
对比实施例1，2和3
图1示出的设备用于生产聚酯纱Y，每个聚酯纱Y包括36个长丝F，在表格3所示的条件下长丝细度D为135dtex。在相应的对比实施例中，使用了图2示出的喷丝头1。该喷丝头1具有36个纺丝孔6，这些孔安排在直径为72mm的圆中使得从该孔中排出的长丝彼此不接触。图1示出的冷却装置3沿垂直于垂直方向的方向向含有从该喷丝头1的纺丝孔6排出的聚合物的向下运行的长丝F提供冷却空气3a。在冷却装置中的长丝冷却长度L22为1000mm，冷却空气3a的冷却空气速度Vcl为30m/min。从该冷却装置3的冷却空气吹送表面吹送该冷却空气3a并且与该运行的长丝F相交，然后大致沿与该冷却装置3的吹送方向相同的方向传送并且从冷却装置3中排出。因此，没有沿长丝F的运行方向运行并且控制运行的长丝F的空气流。
在图1中，L11(mm)表示了从喷丝头1的底面到冷却装置3的顶面的距离，并且限定了该冷却装置位置。对比实施例1，2和3使用了相同的条件，除了纱的取出速度Vw被改变了。该纱生产条件和在对比实施例中获得的纱的性能一起示出在稍后给出的表格3中。
在每个对比实施例中，冷却装置3的上游和下游的运行的35个长丝的晃动是很小的。然而，可以确认沿大致垂直于该长丝F的运行方向的方向横过该长丝F的冷却空气3a使该运行的长丝F弯曲。根据由所述设置的纺丝孔6的位置导致的相应的运行位置，每个长丝之间的弯曲度是不同的。
用卷绕装置5卷绕的纱的性能评价结果在表格3中示出。在对比实施例1中的纱性能的伸长率E为65％，强度T为3.1g/dtex，纱不匀率U％为1.24。在对比实施例2中伸长率E为98％，强度T为2.9g/dtex，纱不匀率U％为1.13。在对比实施例3中伸长率E为119％，强度T为2.7g/dtex，纱不匀率U％为1.05。可以确认当纱取出速度Vw较高时所生产的纱的伸长率E较小。
在与实施例1-4作对比中，所述实施例可以生产高强度，甚至以5000m/min的取出速度工作。特别是实施例1还可以生产具有比取出速度为3500m/min的对比实施例3的纱的伸长率高的伸长率的纱。
运行的长丝F的长丝速度Vf是通过距离该喷丝头1每隔100mm处进行测量的，所得结果示出在图34中。正如实施例1中那样，在后面给出的表格4中示出了到达点Lg和加速点La。
图34示出了取出速度Vw的增加朝向下游侧改变了到达点Lg的位置(到达点Lg1x-Lg3x)和加速点的位置(加速点La1x-La3x)。然而每个加速点La的位置为在距相应的到达点Lg的位置的距离的一半的下游侧上。也就是说，对比实施例示出了如下关系：加速点La＞到达点Lg/2，而与取出速度Vw无关。
实施例5和对比实施例4
在实施例5和对比实施例4中，图4中示出的设备用于生产聚酯纱，每个聚酯纱包括36个长丝F，正如实施例1中描述的长丝细度D为135dtex，喷射速度Vs和运行空气流的速度Ve如后面给出的表格5所示那样改变。在实施例5和对比实施例4中的纱生产条件和所获得的纱的性能表示在后面给出的表格5中。
在实施例5中，该纺丝管20的上游和下游位置中所述运行的36个长丝F的晃动非常小，保证了良好的纺纱状态。可以确认36个长丝F在从该纺丝管20的上游侧到该纺丝管20的出口的范围内保持对长丝F的处理，在已经从喷丝头12中排出之后立即获得所述长丝F，该长丝F通过纺丝管20，同时不会汇聚(彼此不接触)。另一方面，在对比实施例4中，可能因为作用在长丝F上的运行的空气流40的牵伸力由于在纺丝管20中的喷射流速的降低而不足够，所以破坏了对长丝F的处理，还可以确认的是特别是在纺丝管20的上游区域内发生了上述情况，并且所述长丝F运行不平稳。
通过卷绕装置16卷绕的纱Y的性能评价的结果在表格5中示出。在实施例1中，在喷射速度Vs为6000m/min，运行的空气流的速度Ve为4250m/min下，纱性能的伸长率E为141％，强度T为2.4g/dtex，纱的不匀率U％为0.95。相反在实施例5中，在喷射速度Vs为4900m/min并且运行的空气流的速度Ve为3240m/min，伸长率E为112％，强度T为3.2g/dtex，纱不匀率U％为1.01。此外，相反，在对比实施例4中，在喷射速度Vs为3400m/min，并且运行的空气流的速度Ve为1980m/min下，伸长率E为84％，强度T为3.5g/dtex，纱的不匀率U％为1.34。
根据这些数据，可以看到在喷射速度Vs和运行的空气流的速度Ve很大时，可以获得具有高的伸长率和小的纱不匀率的纱。
还可以看到如果喷射速度Vs高于该取出速度Vw，进入到该纺丝管20中的抽吸量是稳定的，允许获得具有高伸长率的高性能纱。
另一方面，可以看到如果喷射速度Vs低于取出速度，则在纺丝管20中抽吸量降低，使得长丝F的运行不稳定，因此导致纱的不匀率。
根据这些结果以及从实施例2-4中获得的结果，可以看到为了生产具有高伸长率的纱，保持运行的空气流的速度Ve处于不小于该取出速度Vw的60％是希望的条件。
在距离该喷丝头每隔100mm的位置处测量运行的长丝F的长丝速度Vf，图35中示出了结果。如实施例1中，实施例5和对比实施例4中的到达点Lg和加速点La在随后给出的表格6中示出。
在图35中，在实施例5中，该加速点La的位置(加速点La5)为在到达点Lg(到达点Lg5)的位置的距离的一半的上游侧上，但是在对比实施例4中，加速点La的位置(加速点La4x)为在到该到达点Lg(到达点Lg4x)的位置的距离的一半的下游侧上。所述结果表明如果具有足够的注射速度Vs和满足加速点La≤到达点Lg/2的关系的运行空气流的速度Ve的空气流没有用于长丝F，则不能获得高伸长率和小的纱不匀率的良好性能的纱。正如从表格6中看到的，因为加速点L 4x位于该纺丝管范围Le的外部，因此运行的空气流的速度Ve不会有效地作用在对比实施例4中的长丝F上。
实施例6和7
在实施例6中，如后面给出的表格7那样，如实施例1所述那样生产出含有长丝F的聚酯纱，长丝细度D为135dtex，除了该纺丝管20的稳定流部分延伸改变该纺丝管长度L2。另一方面，在实施例7中，如实施例6中所述的那样生产出含有36个长丝F的聚酯纱，长丝细度D为135dtex，除了调整喷射流速Ef和喷射速度Vs以便确保运行的空气流的速度Ve基本上等于实施例1的运行的空气流的速度(6200m/min)。在这些实施例中的纱生产条件和所获得的纱性能一同示出在稍后给出的表格7中。
在每个实施例中，在纺丝管20的上游和下游位置中运行的36个长丝F的晃动很小，保证了良好的纺纱状态。可以确认的是在从喷丝头12排出后立即获得的36个长丝F在从纺丝管20的上游侧到纺丝管20的出口的范围内被处理，并且长丝F通过纺丝管20，不会汇聚(彼此不接触)。
表格7示出了由卷绕装置16卷绕的纱Yd纱性能评价结果。
实施例6的纱性能：在运行的空气流的速度Ve为3680m/min下，伸长率E为128％，强度T为2.7g/dtex，纱不匀率U％为0.80。与实施例1相比，改进了纱不匀率U％的值。然而，尽管喷射流速Ef等于实施例1中的喷射流速，可以考虑较长的稳定流部分21导致的压力阻力使运行的空气流速Ve降低并且还使该纺丝管20的抽吸流42a减少，以便降低运行的空气流40的整个流速，因此降低了该运行的空气流的速度并且降低了所获得的纱的伸长率。
实施例7的纱性能在运行的空气流的速度为4200m/min时，伸长率E为140％，强度T为2.4g/dtex，纱不匀率U％为0.82。与实施例1相比，伸长率E相同并且纱的不匀率U％更好。这些结果表明更长的纺丝管长度L2可以避免影响在纺丝管20中运行的长丝F，等于或者大于取出速度Vw的运行的空气流的速度是能够显著改善纱的伸长率的因数。这些效果可以通过调整图9的纺丝管20的底端部分24N的长度而获得。
实施例8，9和10
在实施例8中使用的喷丝头12具有多个沿两条直线Z1和Z2如图5B所示那样设置的纺丝孔13。在纺丝管20的稳定流部分21的截面中的长边21L的长度Ey被改变为实施例的Ey值的一半。此外，使用了实施例1中使用的相同的纱生产设备，除了将喷射流速Ef和喷射速度Vs调整为获得了等于实施例1的运行的空气流的速度Ve。生产出了分别包含36个长丝F的聚酯纱，长丝的细度D为135dtex。
在实施例9和10中，如实施例8那样生产出含有36个长丝F的聚酯纱，长丝细度D为135dtex，除了在纺丝管20中的喷射孔23a的喷射角θ改变成如随后给出的表格8所示。在这些实施例中纱的生产条件和所获得的纱性能一起示出在随后给出的表格8中。
在每个实施例中，在纺丝管20的上游和下游位置中运行的36个长丝F的晃动很小，保证了良好的纺纱条件。可以确认的是从该纺丝管的上游侧到该纺丝管20的出口的范围内，对从喷丝头12排出后立即获得的36个长丝F进行处理，并且长丝F通过该纺丝管20，同时不会汇聚(彼此不接触)。
在除了使用的喷丝头的纺丝孔13沿直线Z1和Z2设置使得彼此在喷丝头的投影图中叠置之外，其它在与实施例8相同的条件下生产纱线，以便类似地评价该纱。然而，在这个情况中，在所发生的现象中进入到纺丝管20中的长丝F在纺丝管20的上游区域彼此结合。因为在纱中发生了长丝断裂和起毛，因此该纱不被取出用于评价。
用卷绕装置16卷绕的纱Y的纱性能评价的结果示出在表格8中。实施例8的纱性能：伸长率E为140％，强度T为2.4g/dtex，纱不匀率U％为0.98。已经发现获得了与实施例1相同性能的纱。可以确认的是即使在喷丝头12的纺丝孔13设置成两排时，如果纺丝孔13设置成防止沿垂直于相应的直线Z1和Z2的方向重叠，则期望的纱可以没有任何问题地被生产。
如果使喷丝头13设置成多排，则该纺丝管20的长丝通道25的长边的长度Ey可以被缩短。在纺丝孔设置成两排时，长度Ey大约当需要设置成一排时为该长度的一半，如果长丝F的数量和长丝细度D相同。在这个情况中，喷射流速Ef可以降低成减少消耗压缩空气所必须的生产成本。
在实施例9和10中，改变了喷射角θ，与实施例8相比，当喷射角θ变小时增加了运行的空气流的速度Ve。可以考虑如果喷射角较小，从该纺丝管20的长丝通道25的入口进入的抽吸流42a增加到使该运行的空气流40的流速增加。
评价被卷绕的纱的性能。实施例9中纱的性能在运行的空气流的速度Ve为4780m/min时，伸长率E为143％，强度T为2.4g/dtex，纱不匀率U％为0.91。实施例10在运行的空气流的速度Ve为5230m/min时纱性能为：伸长率E为145％，强度T为2.3g/dtex，纱的不匀率U％为0.88。即，可以确认的是如果喷射角θ较小时，可以获得与实施例9的伸长率相比相同或者更高的伸长率的良好品质的纱。
实施例11
除了使用了图12示出的设备以外，如实施例1所述在随后给出的表格9中的条件下，生产出包含36个长丝F的聚酯纱，长丝细度D为135dtex，其中具有空气调节板的流量调节部分31安装在该纺丝管20的上游。该空气调节板是在长丝的两侧在该纺丝管20的空气入口部分22之上最近的位置处安装的蜂窝格栅。每个流量调节部分31的尺寸长度Lc为60mm，厚度为10mm。实施例11的纱生产条件和所获得的纱的性能共同示出在随后给出的表格9中。
在实施例11中，在纺丝管20的上游和下游位置中运行的36个长丝F的晃动很小，保证了良好的纺纱条件。可以确认的是，在从纺丝管20的上游侧到纺丝管20的出口的范围内，在从喷丝头12排出之后立即对36个长丝F进行处理，所述长丝F通过该纺丝管20，不会汇聚(彼此不接触)。
所卷绕的纱Y的纱性能被评价并且被发现：伸长率E为143％，强度T为2.4g/dtex，纱的不匀率U％为0.85。与对比实施例1相比，因为该空气调节板调节所抽吸的流42a，因此可以大致确认的是纺丝管20的上游位置中长丝F的晃动小于实施例1中的情况，因此，可以进一步改善该纱不匀率。
实施例12和13
除了如图15示出的那样，用于控制长丝F的温度的模块形温度调节管37安装在该纺丝管20的上游以便以250℃调整在温度调节通道35a中的温度调节部分的温度TH以外，如实施例1所述，在随后给出的表格10中示出的条件下生产出含有36个长丝F的聚酯纱，长丝细度D为135dtex。该温度调节管37的温度调节通道35a的截面形状是矩形，作为该温度调节管37在长丝F的运行方向中的长度的温度调节部分的长度LH为60mm。作为在该矩形温度调节通道35a的长边方向37a中的加热元件安装了陶瓷加热器。在这些实施例中获得的纱的纱生产调节和纱性能共同显示在随后给出的表格10中。
在每个实施例中，该纺丝管20的上游和下游位置中运行的36个长丝F的晃动很小，保证了良好的纺纱状态。可以确认的是，在从纺丝管20的上游侧到纺丝管20的出口的范围内，在从喷丝头12排出之后立即对36个长丝F进行处理，该长丝F通过该纺丝管20，不会汇聚(彼此没有接触)。
对卷绕的纱Y的纱性能进行评价。运行空气流的速度Ve为4250m/min的实施例12的纱的性能为：伸长率E为153％，强度T为2.2g/dtex，纱不匀率U％为0.95。与实施例1相比，所述卷绕速度是相同的，但是可以获得具有较高伸长率的纱。
具有3200m/min的运行的空气流的速度的实施例13的纱的性能为：伸长率E为140％，强度T为2.4g/dtex，纱不匀率U％为0.92。即使喷射流速Ef下降，可以得到具有实施例1所述的性能的纱，因为使用了温度调节装置35。
如实施例12那样，测量了纺丝管20的上游位置中的长丝F的温度Ti，并且发现该温度Ti为227℃。在实施例1中的温度Ti如表格所示为215℃，这个值低于实施例12和13中的情况。这意味着，如果在长丝F进入到该纺丝管20之前的温度较高，可以获得相同的伸长率E，即使在纺丝管20中运行的空气流的速度Ve降低。因此，由于可以减少喷射流速Ef，因此可以降低纱的生产成本。
对比实施例5
在对比实施例5中使用的设备与对比实施例1中使用的如图1所示的设备相同，除了代替该冷却装置3安装了含有圆柱冷却装置55，漏斗形加速部分72和管子73的圆柱空气流形成部分70，其中该冷却空气55a被送到该管子73中，以便产生平行于管子73中的长丝F的运行方向的平行流73a。该圆柱空气流形成部分70具有如下的尺寸：从喷丝头1到圆柱冷却装置55的距离LD(喷丝头深度)为25mm；在垂直方向中该圆柱冷却装置55的长度LP(冷却圆柱长度)为300mm；漏斗形加速部分74的角度(加速的逐渐变细的角)为60度；该漏斗形加速部分在垂直方向中的长度LR(加速长度)为55mm，该管子73的长度LN(管子长度)为450mm；管子直径d1为25mm。该设备与对比实施例1的情况相同，除了圆柱空气流形成部分70以外。
这个设备用于在随后给出的表格11示出的条件下生产含有36个长丝的聚酯纱，长丝细度D为135dtex。该冷却空气供应到该圆柱冷却装置55中以便获得30m/min的冷却空气速度Vc，在这个情况中，可以确认的是在管子73中的空气速度Vt为2200m/min。在对比实施例5中获得的纱的纱生产条件和性能一起示出在随后给出的表格11中。
对比实施例5的卷绕纱的纱性能被评价并且发现其伸长率E为108％，强度T为2.9g/dtex，纱不匀率U％为1.22。
在对比实施例5中生产的纱在纱不匀率U％的值方面大于本发明的实施例中的情况，尽管可以改进伸长率E的值。在对比实施例5中所使用的纱生产设备被发现可能导致纱不匀。
因为纱被旋转并且长丝F在该管子73的出口处彼此相交，可以确认的是该长丝F(纱Y)被破坏并且在运行中不稳。原因在于长丝F穿过的通道具有圆柱形状。这个现象在本发明的纱的生产方法和设备中没有发生，其中喷丝头的纺丝孔沿一条直线设置并且纺丝管的长丝通道的截面形状是矩形。冷却空气速度被增加到使得在该管子中的空气速度增加，但是较高的冷却速度Vc导致所排出的含有聚酯的多个长丝在中心汇聚并且彼此结合，从而不能作为纱Y取出。
第二组实施例和对比实施例：
图19中示出的设备用于生产用于评价的聚酯纱。该纱生产条件示出在随后的表格12中。在纱生产开始之后该纱的生产条件被评价36个小时。在这个期间内，该长丝F的运行状态被充分地保证，所生产的纱每隔12小时被取样，以便评价纱性能。该纱的生产在生产开始之后36个小时被停止。当纱的生产停止时，保证了在纺丝管20中的长丝通道25的状态。
在实施例14中使用的纺丝管20示出在图6和7中。该长丝通道25的截面形状是矩形。空气入口部分22具有加宽部分22a。该空气排放部分24具有加宽部分24a。作为在稳定流部分21中的长丝通道25的截面形状的矩形的短边长度Ex为2mm，长边的长度Ey为100mm。在该长丝通道25的壁表面上开口的喷射孔23a形成为狭缝。该狭缝在作为该长丝通道25的截面形状的矩形的长边21L的整个长度上开口。该狭缝的宽度Ei(见图9)为0.4mm。
为了该气体抽吸装置60的每个气体抽吸口62处发生抽吸气体速度SV，先测量在压力阀67表示的值与所获得的气体速度之间的关系，以便获得该抽吸气体速度SV的值。所述多个长丝F被引导向下运行在安装在长丝两侧上的气体抽吸口62之间的中央。在每个气体抽吸口62和长丝F之间的距离(抽吸距离PL)设定为两个气体抽吸口之间距离的1/2。
为了在图23示出的气体抽吸装置60和纺丝管20之间设置抽吸空间80，使用并且在彼此平行的多个长丝F的两个侧面上安装蜂窝格栅元件(厚度为15mm，格栅间距为3mm)。正如气体抽吸装置60那样，使用侧板68封闭向着外部的短边方向的表面(见图22)。
在图19中，SL(mm)示出了从该喷丝头12的底面到气体抽吸装置60的顶面的距离，并且限定了在喷嘴下面的空间。BL(mm)表示了在垂直方向中该气体抽吸装置60的长度，并且限定了该抽吸区域。AL(mm)示出了沿垂直方向从该气体抽吸装置60的底面到该纺丝管20的顶面的该抽吸空间的长度(见图23)，并且限定了通风距离。
在图18中，L1(mm)示出了从该喷丝头12的底面到该纺丝管20的顶面的距离并且限定了该纺丝管位置。L2(mm)示出了该纺丝管20的总长度并且限定了纺丝管长度。L3(mm)示出了从喷丝头12底面到润滑装置17的距离并且限定了润滑位置。L4(mm)示出了从该喷丝头的底面到第一导丝轮14的距离，并且限定了取出位置。Vw(m/min)示出了通过第一导丝轮14进行的纱Y的取出速度，并且限定了该取出速度。在图6中，Es(mm)示出了从纺丝管20的顶面到该空气喷射部分23的喷射孔23a的距离(在长丝通道25的壁表面上沿垂直方向该喷射孔23a的开口表面的中心)，并且限定了该狭缝位置。
对于该喷丝头12来说，在相应的相邻纺丝孔13之间的距离称为纺丝孔间距P(mm)，在该喷丝头的底面上的纺丝孔13的孔直径称为纺丝孔直径d(mm)。在多个纺丝孔13中两个彼此距离最远的纺丝孔的中心距离被称为在最外侧的纺丝孔之间的距离dw(mm)。
实施例14
图19的设备用于在随后给出的表格12中示出的条件下以5000m/min的速度生产含有36个长丝F的聚酯纱(PET纱)，长丝细度D为135dtex。使用的喷丝头12具有多个纺丝孔，这些纺丝孔设置成直线Z，如图5A所示。该纺丝孔间距P为2.5mm，该纺丝孔直径d为0.3mm，最外侧纺丝孔之间的距离dw为87.5mm。
实施例15和对比实施例6
实施例15和对比实施例6是在相同条件下进行的，除了该气体抽吸速度改变了以外。在预定时间之后样品纱的纱性能示出在表格13中。所评价的纱性能为强度T，伸长率E，纱不匀率U％和绒毛率K。表格13还示出了在纱生产开始后36个小时该纺丝管20的长丝通道25的内表面的结果。
为了测量强度T和伸长率E，从所生产的纱(多丝)切割的50mm长度的检测纱通过通常的拉力检测仪在400mm/min的拉力速度下被拉长直到断裂。为了测量纱的不匀率U％，使用了Zellweger有限公司生产的型号C的Uster Tester1检测仪，以100m/min速度供应纱以便在通常模式下测量。为了测量绒毛率K，通过Toray Engineering有限公司生产的飞花计数器以400m/min的速度数出在12000m的测量长度内的绒毛片。
在每个实施例14和15中，在整个纱生产期间长丝F的晃动很小，保持良好的纺纱状态。可以确认的是在该喷丝头12到该纺丝管20的出口范围内，从喷丝头12排出之后立即对多个长丝F进行处理，所述长丝通过该纺丝管20，不会汇聚(彼此不接触)。所卷绕的纱的性能被进行评价。如表格13所示，在实施例14中纱不匀率U％的值在12小时之后是0.85，在24小时之后是0.88，在36个小时之后是0.84，在实施例15中：在12个小时之后是0.83，在24小时之后是0.80，在36个小时之后是0.82。整体上，不能看到纱的绒毛。在纱生产开始之后36个小时，停止纱的生产，将纺丝管20拆下，以便检查挥发物质在该长丝通道25上的沉积。该挥发物质的沉积基本上不能看到，该长丝通道几乎没有被污染并且保持良好状态。
另一方面，在没有使用气体抽吸装置60来抽吸的对比实施例6中，进入到该纺丝管20的长丝F在大约18小时之后开始晃动，可以看到在大约30个小时之后晃动增大。所获得纱的不匀率U％随着时间的延长而变差。尽管在纱的生产开始之后立即取样的纱中不存在绒毛，但是随着时间的延长取样的纱的绒毛也增加。在36个小时之后，检测该纺丝管20的长丝通道25，发现沉积了类似白色粉末的大量沉积物，空气喷射部分23已经被部分堵塞。沉积物通过色普法检验，可以确认的是主要成分是从聚酯升华的对苯二甲酸羟乙酯。
所述实施例使用的聚对苯甲酸乙二醇酯纱(PET纱)，仅仅是因为它们是典型的聚酯纱，但是在本发明中，所使用的聚合物并不特别受到限定。例如也可与生产聚酰胺纱，聚丙烯纱和脂肪族聚酯(聚乳酸等)的纱，也可以获得相同效应。特别可以将纱生产方法和设备用于聚乳酸纱中，因为产生了大量的挥发物质。
表格1
项目     单位    实施例1    实施例2    实施例3   实施例4
Vw：取出速度     m/min     5000     同上     同上     同上
D：细度     dtex     135     同上     同上     同上
F：长丝数量     数量     36     同上     同上     同上
d：纺丝孔直径     mm     0.3     同上     同上     同上
P：纺丝孔间距     mm     2.5     同上     同上     同上
L2：纺丝管长度     mm     300     同上     同上     同上
Ey：通道长边长度     mm     100     同上     同上     同上
Ex：通道短边长度     mm     2     同上     同上     同上
θ：喷射角     度数     15     同上     同上     同上
Ei：喷射狭缝宽度     mm     0.4     同上     同上     同上
Es：喷射狭缝位置     mm     50     同上     同上     同上
L1：纺丝管位置     mm     100     200     300     400
L3：润滑装置位置     mm     1500     同上     同上     同上
L4：取出位置     mm     3200     同上     同上     同上
Ef：喷射流速     m3/min     0.5     同上     同上     同上
Vs：喷射速度     m/min     6000     同上     同上     同上
Ve：运行空气流速度     m/min     4250     同上     同上     同上
T：强度     g/dtex     2.4     2.6     2.8     3.0
E：伸长率     ％     141     128     104     86
U％：纱不匀率     U值     0.95     0.94     1.00     1.13
表格2
项目    单位   实施例1    实施例2   实施例3   实施例4
Lg：取出速度到达位置     mm     900     900     1000     1100
La：最大加速度位置     mm     250     350     450     550
Ti：长丝温度     ℃     215     203     184     158
VL：在最大加速度位置处的长丝速度     m/min     1800     2200     2400     2500
Le：纺丝管范围L1：L1+L2 mmmm 100400 200500 300600 400700
表格3
项目     单位     对比实施例1     对比实施例2     对比实施例3
Vw：取出速度     m/min     5000     4000     3500
D：细度     dtex     135     同上     同上
F：长丝数量     数量     36     同上     同上
d：纺丝孔直径     mm     0.3     同上     同上
L22：冷却长度     mm     1000     同上     同上
EY：冷却部分宽度     mm     200     同上     同上
L11：冷却装置位置     mm     80     同上     同上
L33：润滑装置位置     mm     1500     同上     同上
L44：取出位置     mm     3200     同上     同上
Vcl：冷却空气速度     m/min     30     同上     同上
T：强度     g/dtex     3.1     2.9     2.7
E：伸长率     ％     65     9 8     119
U％：纱不匀率     U值     1.24     1.13     1.05
表格4
项目  单位     对比实施例1     对比实施例2    对比实施例3
Lg：取出速度达到位置   mm     700     900     800
La：最大加速度位置   mm     650     550     450
表格5
项目     单位    实施例1    实施例5   对比实施例4
Vw：取出速度     m/min     5000     同上     同上
D：细度     dtex     135     同上     同上
F：长丝数量     数量     36     同上     同上
d：纺丝孔直径     mm     0.3     同上     同上
P：纺丝孔间距     mm     2.5     同上     同上
L2：纺丝管长度     mm     300     同上     同上
Ey：通道长边长度     mm     100     同上     同上
Ex：通道短边长度     mm     2     同上     同上
θ：喷射角     度数     15     同上     同上
Ei：喷射狭缝宽度     mm     0.4     同上     同上
Es：喷射狭缝位置     mm     50     同上     同上
L1：纺丝管位置     mm     100     同上     同上
L3：润滑装置位置     mm     1500     同上     同上
L4：取出位置     mm     3200     同上     同上
Ef：喷射流速     m3/min     0.5     0.4     0.3
Vs：喷射速度     m/min     6000     4900     3400
Ve：运行空气流速度     m/min     4250     3240     1980
T：强度     G/dtex     2.4     3.2     3.5
E：伸长率     ％     141     112     84
U％：纱不匀率     U值     0.95     1.01     1.34
表格6
项目     单位   实施例1    实施例5 对比实施例4
Lg：取出速度到达位置     mm     900     1000     1000
La：最大加速度位置     mm     250     350     650
VL：在最大加速度位置处的长丝速度     m/min     1800     2300     3500
Le：纺丝管范围L1：L1+L2 mmmm 100400 100400 100400
表格7
项目     单位    实施例1    实施例6   实施例7
Vw：取出速度     m/min     5000     同上     同上
D：细度     dtex     135     同上     同上
F：长丝数量     数量     36     同上     同上
d：纺丝孔直径     mm     0.3     同上     同上
P：纺丝孔间距     mm     2.5     同上     同上
L2：纺丝管长度     mm     300     900     900
Ey：通道长边长度     mm     100     同上     同上
Ex：通道短边长度     mm     2     同上     同上
θ：喷射角     度数     15     同上     同上
Ei：喷射狭缝宽度     mm     0.4     同上     同上
Es：喷射狭缝位置     mm     50     同上     同上
L1：纺丝管位置     mm     100     同上     同上
L3：润滑装置位置     mm     1500     同上     同上
L4：取出位置     mm     3200     同上     同上
Ef：喷射流速     m3/min     0.5     同上     0.6
Vs：喷射速度     m/min     6000     同上     6600
Ve：运行空气流速度     m/min     4250     3680     4200
T：强度     g/dtex     2.4     2.7     2.4
E：伸长率     ％     141     128     140
U％：纱不匀率     U值     0.95     0.80     同上
表格8
项目     单位    实施例1   实施例8    实施例9   实施例10
Vw：取出速度     m/min     5000     同上     同上     同上
D：细度     dtex     135     同上     同上     同上
F：长丝数量     数量     36     同上     同上     同上
d：纺丝孔直径     mm     0.3     同上     同上     同上
P：纺丝孔间距     mm     2.5     同上     同上     同上
W：纺丝孔排间隔     mm     --     2.5     2.5     2.5
L2：纺丝管长度     mm     300     同上     同上     同上
Ey：通道长边长度     mm     100     50     50     50
Ex：通道短边长度     mm     2     同上     同上     同上
θ：喷射角     度数     15     同上     10     5
Ei：喷射狭缝宽度     mm     0.4     同上     同上     同上
Es：喷射狭缝位置     mm     50     同上     同上     同上
L1：纺丝管位置     mm     100     同上     同上     同上
L3：润滑装置位置     mm     1500     同上     同上     同上
L4：取出位置     mm     3200     同上     同上     同上
Ef：喷射流速     m3/min     0.5     0.25     0.25     0.25
Vs：喷射速度     m/min     6000     5900     5900     5900
Ve：运行空气流速度     m/min     4250     4190     4780     5230
T：强度     g/dtex     2.4     2.4     2.4     2.3
E：伸长率     ％     141     140     143     145
U％：纱不匀率     U值     0.95     0.98     0.91     0.88
表格9
项目     单位   实施例1    实施例11
Vw：取出速度     m/min     5000     同上
D：细度     dtex     135     同上
F：长丝数量     数量     36     同上
d：纺丝孔直径     mm     0.3     同上
P：纺丝孔间距     mm     2.5     同上
Lc：空气调节板长度     mm     --     60
Lt：空气调节板厚度     mm     --     10
L2：纺丝管长度     mm     300     同上
Ey：通道长边长度     mm     100     同上
Ex：通道短边长度     mm     2     同上
θ：喷射角     度数     15     同上
Ei：喷射狭缝宽度     mm     0.4     同上
Es：喷射狭缝位置     mm     50     同上
L1：纺丝管位置     mm     100     同上
L3：润滑装置位置     mm     1500     同上
L4：取出位置     mm     3200     同上
Ef：喷射流速     m3/min     0.5     同上
Vs：喷射速度     m/min     6000     同上
Ve：运行空气流速度     m/min     4250     同上
T：强度     G/dtex     2.5     同上
E：伸长率     ％     141     143
U％：纱不匀率     U值     0.95     0.85
表格10
项目     单位    实施例1   实施例12   实施例13
Vw：取出速度     m/min     5000     同上     同上
D：细度     dtex     135     同上     同上
F：长丝数量     数量     36     同上     同上
d：纺丝孔直径     mm     0.3     同上     同上
P：纺丝孔间距     mm     2.5     同上     同上
LH：温度调节部分长度     mm     --     60     60
TH：温度调节部分温度     ℃     --     250     250
L2：纺丝管长度     mm     300     同上     同上
Ey：通道长边长度     mm     100     同上     同上
Ex：通道短边长度     mm     2     同上     同上
θ：喷射角     度数     15     同上     同上
Ei：喷射狭缝宽度     mm     0.4     同上     同上
Es：喷射狭缝位置     mm     50     同上     同上
L1：纺丝管位置     mm     100     同上     同上
L3：润滑装置位置     mm     1500     同上     同上
L4：取出位置     mm     3200     同上     同上
Ef：喷射流速     m3/min     0.5     同上     0.4
Vs：喷射速度     m/min     6000     同上     4500
Ve：运行空气流速度     m/min     4250     同上     3200
T：强度     G/dtex     2.4     同上     2.4
E：伸长率     ％     141     同上     140
U％：纱不匀率     U值     0.95     同上     0.92
表格11
 项目     单位  对比实施例5
 Vw：取出速度     m/min     5000
 D：细度     dtex     135
 F：长丝数量     数量     36
 d：纺丝孔直径     mm     0.3
 LP：冷却长度     mm     300
 d1：管子直径     mm     25
 θ1：加速锥角     度     60
 Lb：管子长度     mm     450
 LR：加速长度     mm     55
 L3：润滑装置位置     mm     1500
 L4：取出位置     mm     3200
 Vc：冷却空气速度     m/min     30
 Vt：管子空气速度     m/min     2200
 T：强度     g/dtex     2.9
 E：伸长率     ％     108
 U％：纱不匀率     U值     1.22
表格12
项目     单位   实施例14   实施例15 对比实施例6
Vw：取出速度     M/min     5000     同上     同上
D：细度     dtex     135     同上     同上
F：长丝数量     Number     36     同上     同上
d：纺丝孔直径     mm     0.3     同上     同上
P：纺丝孔间距     mm     2.5     同上     同上
TP：喷嘴温度     ℃     285     同上     同上
SL：喷嘴下面空间     mm     5     同上     同上
BL：抽吸区域     mm     45     同上     同上
AL：通风距离     mm     50     同上     同上
Sv：抽吸气体速度     m/min     10     30     0
PL：抽吸距离     mm     10     同上     同上
L2：纺丝管长度     mm     300     同上     同上
Ey：通道长边长度     mm     100     同上     同上
Ex：通道短边长度     mm     2     同上     同上
θ：喷射角度     度     15     同上     同上
Ei：喷射狭缝宽度     mm     0.4     同上     同上
Es：喷射狭缝位置     mm     50     同上     同上
L1：纺丝管位置     mm     100     同上     同上
L3：润滑装置位置     mm     1500     同上     同上
L4：取出位置     mm     3200     同上     同上
Vs：喷射速度     m/min     6000     同上     同上
Ve：运行空气流速度     m/min     4250     同上     同上
表格13
 项目 单位    实施例14    实施例15    对比实施例6
经过12个小时之后  T：强度 g/dtex     2.5     2.6     2.4
 E：伸长率 ％     135     136     130
 U％：纱不匀率 U值     0.85     0.83     1.00
 K：绒毛片数量 数量/12km     0     0     0
经过14个小时之后  T：强度 g/dtex     2.5     2.6     2.4
 E：伸长率 ％     135     136     130
 U％：纱不匀率 U值     0.88     0.80     1.10
 K：绒毛片数量 数量/12km     0     0     18
经过36个小时之后  T：强度 g/dtex     2.5     2.6     2.4
 E：伸长率 ％     135     136     130
 U％：纱不匀率 U值     0.84     0.82     1.14
 K：绒毛片数量 数量/12km     0     0     67
36个小时后污染的确认结果     几乎没有     几乎没有     很多
工业实用性
本发明的纱生产方法和设备使用了具有多个按期望间隔设置成直线的一排或者多排的多个纺丝孔的喷丝头，纺丝管(喷射器)具有长丝通道，一排或者多排的含有从纺丝孔排出并且从喷丝头向下运行的聚合物的多个长丝从此通道通过，润滑装置，将润滑剂涂到从纺丝管出来的多个长丝上，取出装置，取出被润滑的多个长丝，纱卷绕装置，将从取出装置出来的多个长丝卷绕，其中在纺丝管的长丝通道中，将空气从多个长丝的两个处理侧面，倾斜向下朝沿纺丝孔排列方向设置的并且进入到纺纱通道的多个长丝喷射，从而将多个长丝沿一排设置并且不允许彼此叠置，该空气流作为汇聚流由从两侧倾斜向下喷射的并且在长丝通道中向下运行的空气流构成，该空气流作用在被设置的在长丝通道中向下运行的用于的多个长丝，以便牵伸，从而在构成长丝的聚合物被固化之前，使它们变细；在这个纱生产过程中，因为在长丝通道中向下运行的空气流的速度不小于多个长丝被取出装置取出的取出速度的60％，或者因为从多个长丝中产生的气体被抽吸并且排放到在喷丝头和纺丝管之间的范围的外面，具有高伸长率的纱可以被纱卷绕装置卷绕，即使取出装置的纱取出速度很高。甚至当沿垂直于多个长丝并列设置的放学爱你跟的方向该长丝通道的宽度很小时，因为在喷丝头和纺丝管之间的范围内从多个长丝中产生的气体被抽吸并且向外排放，可以防止长丝的挥发物质污染具有狭窄宽度的长丝通道。因此，可以连续地不用暂停纱生产地生产稳定的纱。

Claims (28)

1.用于生产含有多个长丝的纱的方法，使用：
(a)喷丝头，具有多个纺丝孔，以便连续排出用于形成长丝的可流动的聚合物，
(b)纺丝管，具有长丝通道，通过该长丝通道由所述的多个纺丝孔形成的多个长丝从所述喷丝头向下运行，该纺丝管安装在所述喷丝头下面并且与之间隔，
(c)润滑装置，用于将润滑油涂到从所述纺丝管出来的多个长丝上，
(d)长丝取出装置，用于取出从所述润滑装置出来的多个长丝，
(e)卷绕装置，用于卷绕从所述长丝取出装置出来的多个长丝，
其特征在于，
(f)设置一些气体喷射孔，所述喷射孔从多个长丝的外面倾斜向下朝多个长丝喷射，所述多个长丝进入到所述纺丝管的长丝通道中，同时多个长丝仍然是可流动的，以便确保所述多个长丝沿一条直线或者一个圆彼此不叠置地设置，并且进一步确保了在设置多个长丝之后，所述被喷射的气体能够与在所述纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起形成向下流动的气体流，和
(g)与在所述纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起向下流动的气体流的速度不小于多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的60％。
2.根据权利要求1所述的生产纱的方法，其中，所述多个长丝沿一条直线设置；所述纺丝管的长丝通道的截面形状是矩形；所述矩形的长边的方向与所述直线的方向一致；并且满足下面的关系
d×3≤Ex≤d×20
其中Ex表示所述矩形的短边的长度，d表示所述纺丝管的直径。
3.根据权利要求2所述的生产纱的方法，其中，所述多个纺丝孔沿直线设置；该直线的数量是3或者更少。
4.根据权利要求1所述的生产纱的方法，其中，满足了下面的关系：
La≤Lg/2
其中Lg表示在所述喷丝头和所述多个长丝固化而失去其流动性并且达到多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的位置之间的距离，La表示在所述喷丝头和所述多个长丝的加速度为最大的位置之间的距离。
5.根据权利要求4所述生产纱的方法，其中，与在所述纺丝管的长丝通道中的所述多个长丝一起向下流动的气体流的速度高于在距离Lg范围内的所述多个长丝的运行速度，该距离Lg在所述喷丝头和所述的多个长丝的运行速度达到多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的位置之间的。
6.根据权利要求1所述的生产纱的方法，其中，用于抽吸和排出在所述多个长丝周围存在的气体的气体抽吸和排出装置安装在所述喷丝头和所述纺丝管之间，以便确保存在所述多个长丝周围的气体可以被抽吸和排出，其中该多个长丝从所述纺丝孔朝向所述长丝通道运行。
7.根据权利要求6所述的生产纱的方法，其中，所述多个长丝沿一条直线设置；所述纺丝管的长丝通道的截面形状是矩形；所述矩形的长边的方向与所述直线的方向一致；并且满足下面的关系：
Ex≤10mm
其中Ex表示所述矩形的短边的长度。
8.用于生产含有多个长丝的纱的方法，使用了：
(a)喷丝头，具有多个纺丝孔，以便连续排出用于形成长丝的可流动的聚合物，
(b)纺丝管，具有长丝通道，通过该长丝通道由所述的多个纺丝孔形成的多个长丝从所述喷丝头向下运行，该纺丝管安装在所述喷丝头下面并且与之间隔，
(c)润滑装置，用于将润滑油涂到从所述纺丝管出来的多个长丝上，
(d)长丝取出装置，用于取出从所述润滑装置出来的多个长丝，和
(e)卷绕装置，用于卷绕从所述长丝取出装置出来的多个长丝，
其特征在于，
(f)设置一些气体喷射孔，所述喷射孔从多个长丝的外面倾斜向下朝多个长丝喷射，所述多个长丝进入到所述纺丝管的长丝通道中，同时多个长丝仍然是可流动的，以便确保所述多个长丝沿一条直线或者一个圆彼此不叠置地设置，并且进一步确保了在设置多个长丝之后，所述被喷射的气体能够与在所述纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起形成向下流动的气体流，和
(g)满足下面的关系：
La≤Lg/2
其中Lg表示在所述喷丝头和所述多个长丝被固化而失去其流动性并且达到多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的位置之间的距离，La表示在所述喷丝头和所述多个长丝的加速度达到最大的位置之间的距离。
9.根据权利要求8所述的生产纱的方法，其中与在所述长丝通道中的多个长丝一起向下流动的气体流的速度高于所述多个长丝的运行速度。
10.一种用于生产含有多个长丝的方法，使用了：
(a)喷丝头，具有多个纺丝孔，以便连续排出用于形成长丝的可流动的聚合物，
(b)纺丝管，具有长丝通道，通过该长丝通道由所述的多个纺丝孔形成的多个长丝从所述喷丝头向下运行，该纺丝管安装在所述喷丝头下面并且与之间隔，
(c)润滑装置，用于将润滑油涂到从所述纺丝管出来的多个长丝上，
(d)长丝取出装置，用于取出从所述润滑装置出来的多个长丝，和
(e)卷绕装置，用于卷绕从所述长丝取出装置出来的多个长丝，
其特征在于，
(f)设置一些气体喷射孔，所述喷射孔从多个长丝的外面倾斜向下朝多个长丝喷射，所述多个长丝进入到所述纺丝管的长丝通道中，同时多个长丝仍然是可流动的，以便确保所述多个长丝沿一条直线或者一个圆彼此不叠置地设置，并且进一步确保了在设置多个长丝之后，所述被喷射的气体能够与在所述纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起形成向下流动的气体流，和
(g)在所述喷丝头和所述纺丝管之间设置了气体抽吸装置，以便抽吸存在于所述多个长丝周围的气体，并且把气体排到外面。
11.根据权利要求10所述的生产纱的方法，其中，沿垂直于所述多个长丝并列设置的方向的方向，所述的长丝通道的宽度为10mm或者更小。
12.根据权利要求10所述的生产纱的方法，其中，围绕所述多个长丝存在的气体的抽吸是在所述多个长丝的两个处理侧面上进行的。
13.根据权利要求10所述的生产纱的方法，其中，所述多个纺丝孔沿直线设置；该直线的数量为3或者更小。
14.根据权利要求10所述的生产纱的方法，其中外部空气抽吸空间形成在所述气体抽吸装置和所述纺丝管之间，以便确保所述被抽吸的外面的空气流入到所述长丝通道中。
15.一种用于生产含有多个长丝的纱的设备，具有：
(a)喷丝头，具有多个纺丝孔，以便连续排出用于形成长丝的可流动的聚合物，
(b)纺丝管，具有长丝通道，通过该长丝通道由所述的多个纺丝孔形成的多个长丝从所述喷丝头向下运行，该纺丝管安装在所述喷丝头下面并且与之间隔，
(c)润滑装置，用于将润滑油涂到从所述纺丝管出来的多个长丝上，
(d)长丝取出装置，用于取出从所述润滑装置出来的多个长丝，
(e)卷绕装置，用于卷绕从所述长丝取出装置出来的多个长丝，
其特征在于，
(f)设置一些气体喷射孔，所述喷射孔从多个长丝的外面倾斜向下朝多个长丝喷射，所述多个长丝进入到所述纺丝管的长丝通道中，同时多个长丝仍然是可流动的，以便确保所述多个长丝沿一条直线或者一个圆彼此不叠置地设置，并且进一步确保了在设置多个长丝之后，所述被喷射的气体能够与在所述纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起形成向下流动的气体流，和
(g)设置一种调整从所述气体喷射孔喷射的气体的喷射状态或者调整多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的装置，以便确保与在所述纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起向下流动的气体流的速度不小于多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的60％。
16.根据权利要求15所述的生产纱的设备，其中，所述多个长丝沿一条直线设置；所述纺丝管的长丝通道的截面形状是矩形；所述矩形的长边的方向与所述直线的方向一致；并且满足下面的关系
d×3≤Ex≤d×20
其中Ex表示所述矩形的短边的长度，d表示所述纺丝管的直径。
17.根据权利要求16所述的生产纱的设备，其中，所述多个纺丝孔沿直线设置；该直线的数量是3或者更少。
18.根据权利要求15所述的生产纱的设备，其中，满足了下面的关系：
La≤Lg/2
其中Lg表示在所述喷丝头和所述多个长丝固化而失去其流动性并且达到多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的位置之间的距离，La表示在所述喷丝头和所述多个长丝的加速度为最大的位置之间的距离。
19.根据权利要求18所述生产纱的设备，其中，与在所述纺丝管的长丝通道中的所述多个长丝一起向下流动的气体流的速度高于在距离Lg范围内的所述多个长丝的运行速度，该距离Lg为在所述喷丝头和所述的多个长丝的运行速度达到多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的位置之间。
20.根据权利要求15所述的生产纱的设备，其中，用于抽吸和排出在所述多个长丝周围存在的气体的气体抽吸和排出装置安装在所述喷丝头和所述纺丝管之间，以便确保存在所述多个长丝周围的气体可以被抽吸和排出，其中该多个长丝从所述纺丝孔朝向所述长丝通道运行。
21.根据权利要求20所述的生产纱的设备，其中，所述多个长丝沿一条直线设置；所述纺丝管的长丝通道的截面形状是矩形；所述矩形的长边的方向与所述直线的方向一致；并且满足下面的关系：
Ex≤10mm
其中Ex表示所述矩形的短边的长度。
22.用于生产含有多个长丝的纱的设备，具有：
(a)喷丝头，具有多个纺丝孔，以便连续排出用于形成长丝的可流动的聚合物，
(b)纺丝管，具有长丝通道，通过该长丝通道由所述的多个纺丝孔形成的多个长丝从所述喷丝头向下运行，该纺丝管安装在所述喷丝头下面并且与之间隔，
(c)润滑装置，用于将润滑油涂到从所述纺丝管出来的多个长丝上，
(d)长丝取出装置，用于取出从所述润滑装置出来的多个长丝，和
(e)卷绕装置，用于卷绕从所述长丝取出装置出来的多个长丝，
其特征在于，
(f)设置一些气体喷射孔，所述喷射孔从多个长丝的外面倾斜向下朝多个长丝喷射，所述多个长丝进入到所述纺丝管的长丝通道中，同时多个长丝仍然是可流动的，以便确保所述多个长丝沿一条直线或者一个圆彼此不叠置地设置，并且进一步确保了在设置多个长丝之后，所述被喷射的气体能够与在所述纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起形成向下流动的气体流，和
(g)满足下面的关系：
La≤Lg/2
其中Lg表示在所述喷丝头和所述多个长丝被固化而失去其流动性并且达到多个长丝被所述长丝取出装置取出的取出速度的位置之间的距离，La表示在所述喷丝头和所述多个长丝的加速度达到最大的位置之间的距离。
23.根据权利要求22所述的生产纱的设备，其中与在所述长丝通道中的多个长丝一起向下流动的气体流的速度高于所述多个长丝的运行速度。
24.一种用于生产含有多个长丝的方法，具有：
(a)喷丝头，具有多个纺丝孔，以便连续排出用于形成长丝的可流动的聚合物，
(b)纺丝管，具有长丝通道，通过该长丝通道由所述的多个纺丝孔形成的多个长丝从所述喷丝头向下运行，该纺丝管安装在所述喷丝头下面并且与之间隔，
(c)润滑装置，用于将润滑油涂到从所述纺丝管出来的多个长丝上，
(d)长丝取出装置，用于取出从所述润滑装置出来的多个长丝，和
(e)卷绕装置，用于卷绕从所述长丝取出装置出来的多个长丝，
其特征在于，
(f)设置一些气体喷射孔，所述喷射孔从多个长丝的外面倾斜向下朝多个长丝喷射，所述多个长丝进入到所述纺丝管的长丝通道中，同时多个长丝仍然是可流动的，以便确保所述多个长丝沿一条直线或者一个圆彼此不叠置地设置，并且进一步确保了在设置多个长丝之后，所述被喷射的气体能够与在所述纺丝管的长丝通道中的多个长丝一起形成向下流动的气体流，和
(g)在所述喷丝头和所述纺丝管之间设置了气体抽吸装置，以便抽吸存在于所述多个长丝周围的气体，并且把气体排到外面。
25.根据权利要求24所述的生产纱的设备，其中，沿垂直于所述多个长丝并列设置的方向的方向，所述的长丝通道的宽度为10mm或者更小。
26.根据权利要求24所述的生产纱的方法，其中，围绕所述多个长丝存在的气体的抽吸是在所述多个长丝的两个处理侧面上进行的。
27.根据权利要求24所述的生产纱的方法，其中，所述多个纺丝孔沿直线设置；该直线的数量为3或者更小。
28.根据权利要求24所述的生产纱的方法，其中外部空气抽吸空间形成在所述气体抽吸装置和所述纺丝管之间，以便确保所述被抽吸的外面的空气流入到所述长丝通道中。
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C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication