CN1844505A - 熔融纺造和冷却多个单丝的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用来熔融纺造和冷却多个单丝的方法和装置，这里在挤出后引导单丝作为单丝帘穿过冷却区，并由横向于单丝帘吹送的冷却空气流冷却单丝。为了避免由单丝帘的边缘区内的空气涡旋产生的干扰性效果，在冷却区内使一附加的吹风气流作用在在单丝帘的边缘区内行进的单丝上。为此本发明的装置具有至少一个配设于纺丝喷嘴装置端侧的吹风装置。

Description

熔融纺造和冷却多个单丝的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用来熔融纺造多个单丝的方法以及一种按权利要求9前序部分的用来实施这种方法的装置。

背景技术

在纺粘型非织造织物的制造中已知，在纺丝装置中挤出大量单丝，将其作为单丝帘(Filamentvorhang)一起冷却并铺放成无纺布。为此通常采用牵引喷嘴，所述牵引喷嘴将单丝帘从纺丝装置中抽出并输送给设置在牵引喷嘴下方的铺放带。为了冷却刚挤出的单丝，将横向于单丝帘的冷却空气流吹送到单丝上，从而在进入牵引喷嘴之前使单丝固化。例如由US6183684已知这种方法或装置。

为了能满足对各单丝性能的均匀性要求以及较高生产速度的要求，在挤出后要尽可能均匀和强烈地冷却单丝。为此在已知装置中利用用于横向吹送气流的装置，它在纺丝喷嘴装置的两个纵向侧形成，并直接横向于单丝帘将冷却空气流吹到单丝上。这里冷却空气流在单丝帘外的直接相遇导致空气涡旋，这种涡旋特别作用在直接在单丝帘的边缘区内行进的单丝上。

尽管为了克服这种干扰性的效应，由DE3318096已知一种装置，其中平行于单丝帘端侧地设置有可调的导向板。但是由此只能实现冷却空气相对于周围环境特定的流动导向。由此几乎不能影响在边缘区内单丝的冷却以及边缘流动效应。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种开头所述类型的方法和装置，其中单丝帘的所有单丝，特别是也包括单丝帘边缘区内的单丝可急剧和均匀地冷却。

按照本发明这个目的通过具有按权利要求1特征的方法和具有权利要求9特征的用来实施此方法的装置来实现。

本发明有利的改进结构由相应从属权利要求的特征和特征组合确定。

本发明的特征为：在具有确定流动性能的预定气氛中引导在单丝帘的边缘区内行进的单丝。为此至少在纺丝喷嘴装置的一个端侧通过吹气装置产生一附加的吹风气流，它直接作用在在单丝帘的边缘区内行进的单丝上。从而可以有利地避免由于横向定向的冷却空气流在单丝帘边缘上形成的空气涡旋。特别是通过吹风气流可实现对冷却空气流的送风特性的均匀化。

为了在单丝帘的每个边缘区上得到相同的效果。优选在单丝帘的每个边缘区上分别有一个单独的横向于冷却空气流布置的吹风气流作用在单丝上。为此在纺丝喷嘴装置的两个端侧设置独立的吹风装置。

为了主要通过横向布置的冷却空气流进行对单丝帘的单丝的冷却，本发明方法的这样一种改进方案特别有利，在这种方案中，在单丝帘的边缘区旁边产生具有沿单丝行进方向定向的吹送方向的吹风气流，其中在单丝和吹风气流之间形成一在0°至45°范围内的送风角。因此在极端情况下可以形成相对于单丝帘的平行气流，它基本上仅影响单丝帘的边缘空气层。为了能够利用吹风气流附加的冷却作用，可以有利地加大送风角，其中为了在单丝帘中心和单丝帘边缘区之间在冷却条件上不产生不允许的偏差，已经证明上至45°范围内的送风角是合适的。

在单丝帘的两个边缘区内吹风气流优选以0°至20°范围内的送风角到达单丝上。为此本发明的装置分别具有吹风口和与吹风口连接的压力腔，其中吹风口具有一在0°至45°范围内的斜度，以形成单丝和吹风气流之间的送风角。

通过这样的方法变型方案可以实现均匀地纺出所有单丝，在该变型中使吹风气流和单丝在冷却区的入口区域内相遇。只有在经过一短的纺丝区后才使单丝与吹风气流相遇。

为了尽可能在整个冷却长度段上在单丝帘的边缘区内获得充分的吹风气流的效果，按照本发明一种有利的方法变型以大于冷却空气流的吹送速度的吹送速度产生吹风气流。从而可以在单丝帘的边缘区内直至冷却装置的出口侧产生无湍流的流动。

这里吹风气流和冷却空气流最好通过具有基本上相同的调温作用(Temperierung)的经调节的空气形成。但是原则上也存在这样的可能性，即给单丝帘输送具有不同调温作用的吹风气流和冷却空气流。因此吹风气流也可以有利地由室内空气形成。

为了即使在单丝帘内单丝密度很高时也使单丝得到充分的冷却，在冷却区内优选在单丝上作用一第二冷却空气流，它横向于单丝帘与第一冷却空气流反方向吹送，从而使单丝帘可在两个纵侧强烈和均匀地冷却。

在本发明的装置中，吹风装置优选由朝单丝帘边缘区定向的吹风口和与吹风口相连的压力腔形成。其中吹风口优选具有矩形的出口横截面，该横截面基本上平行于纺丝喷嘴装置的端侧布置地在单丝帘的整个厚度上延伸。

为了尽可能在吹风气流内得到无湍流的流动，在吹风口内设置流动整流器/稳流器(Strmungsgleichrichter)。

按照一种优选的改进方案，本发明的装置利用一在纺丝喷嘴装置两个纵侧分别包含一带吹风室的吹风壁的冷却装置运行。由此可产生两个独立的、分别横向于单丝帘朝单丝定向的冷却空气流。这种冷却装置使得可以强烈地进行冷却，这使得即使在单丝帘内单丝密度大时也可实现高的处理速度。

此外为了控制平行于单丝边缘区形成的气流还建议，吹风装置分别配设一个或多个盖板，所述盖板以一定距离平行于单丝的边缘区延伸，并设计成可移动的。由此可以产生附加的流动效应，以使边缘流均匀化。因此在部分覆盖的情况下可以附带利用所吸入的环境空气。

附图说明

下面借助于几个用来实施所述方法的本发明的装置的实施例参照附图来详细说明本发明的装置。

其中：

图1示出用来实施本发明方法的本发明的装置的第一实施例的示意图。

图2示出图1中实施例的示意性横向剖视图。

图3示出本发明装置另一个实施例的示意性俯视图。

图4示出本发明的装置又一实施例的横向剖视图。

具体实施方式

在图1和2中示出用来实施本发明的熔融纺造和冷却大量单丝的方法的本发明的装置的第一实施例。在图1中以一个视图，在图2中以横向剖视图示意性示出该实施例。因此如果没有具体指某一个附图，则以下说明适用于这两个附图。

本实施例具有纺丝喷嘴装置1，它在其下侧上具有大量优选成行布置的喷丝孔。纺丝喷嘴装置1通过熔体输入管2与熔体源(这里未示出)连接。

在纺丝喷嘴装置1下方设置有冷却装置3，在纺丝喷嘴装置1和冷却装置3之间形成一短的纺丝区，单丝在该区内行进而不对其进行主动冷却。冷却装置3具有平行于纺丝喷嘴装置1的纵侧延伸的、与吹风室5.1连接的吹风壁4.1。吹风室5.1通过空气输入管17与冷却空气源(这里未示出)连接。这里可以设置鼓风机或空调装置作用冷却空气源。

在纺丝喷嘴装置1的两个端侧，冷却装置3分别具有一单独的吹风装置8.1和8.2。在图2中分别以横向剖视图示出所述吹风装置8.1和8.2，其中吹风装置8.1配设给纺丝喷嘴装置1的右端侧，而吹风装置8.2配设给右端侧。吹风装置8.1由吹风口9.1和与吹风口9.1连接的压力室10.1构成。压力室10.1与这里未示出的压力源连接。设置在相对的端侧上的吹风装置8.2同样由吹风口9.2和与吹风口9.2连接的压力室10.2构成。压力室10.2同样连接在压力源上。吹风口9.1和9.2具有基本上矩形的出口横截面，在所述出口横截面内分别设置一流动整流器11。在纺丝喷嘴装置左端侧上的吹风口9.1相对于垂直线具有一斜度，从而从吹风口9.1的出口横截面吹出的吹风气流以一送风角到达由纺丝喷嘴装置1挤出单丝6上。在图2中送风角用附图标记α表示。

纺丝喷嘴装置1另一端侧上的吹风口9.2设计成与吹风口9.1基本上镜像对称。这里吹风口9.2具有相反的斜度，从而从吹风口9.2的出口横截面吹出的气流以一送风角到达由纺丝喷嘴装置1挤出的单丝6上。这里送风角同样用附图标记α表示。吹风口9.1和9.2的送风角以及从而还有其在纺丝喷嘴装置1两侧的布置最好设计成相同的。

如图1所示，在冷却装置3下方设置牵引喷嘴12，以从纺丝喷嘴装置1中抽出单丝6，并将其在设置在牵引喷嘴12下方的铺放带13上铺放成纺粘型非织造织物18。铺放带13设计成透气的，并通过一这里未详细说明的驱动系统被横向于牵引喷嘴12驱动。

在图1和2中所示的本发明的装置中，将聚合物熔体输送给纺丝喷嘴装置1，并在压力下将其从设置在纺丝喷嘴装置1下侧的喷丝孔中挤出。从纺丝喷嘴装置1的喷丝孔中挤出的单丝6以行状的布置作为所谓的单丝帘7被引导。这里单丝帘7通过牵引喷嘴12从纺丝喷嘴装置1中抽出。为此引导单丝帘7穿过牵引喷嘴12的导丝通道14，在该通道内引入输送流体。

在单丝帘7的单丝6进入牵引喷嘴12的导丝通道14之前，在由冷却装置3形成的冷却区内通过横向于单丝帘7定向的冷却空气流进行冷却。为此通过吹风室5.1和吹风壁4.1产生冷却空气流，并在吹风壁4.1的整个宽度和长度上均匀地将冷却空气流吹送到单丝帘7的单丝6上。为了避免在通过纺丝喷嘴装置1的端侧形成的单丝帘7的边缘区上形成空气湍流，由吹风装置8.1和8.2产生一附加的吹风气流，该吹风气流以约20°的送风角α到达在单丝帘的边缘区内行进的单丝6上。沿单丝6的行进方向吹送通过吹风装置8.1和8.2产生的吹风气流，从而在单丝上不会出现明显的空气摩擦现象。横向定向的冷却空气流以及在单丝帘7的边缘区上形成的吹风气流这样地相互协调，从而出现对单丝帘7内的单丝条基本上均匀的冷却，而与单丝6在什么位置行进无关。吹风气流调整到与横向吹送的冷却空气流相比略高的吹送速度，从在整个冷却路程上避免形成空气涡旋，并保证均匀地引导单丝直至牵引喷嘴12。单丝帘7由牵引喷嘴12接收，并在铺放带13上铺放成纺粘型非织造织物18。

为了不影响纺丝区内单丝的纺出，吹风气流和单丝在冷却区的入口区域内相遇。因此冷却空气流在冷却区的整个长度上与吹风气流叠加。

在图1和2中所示的实施例中，吹风口9.1和9.2布置成使吹风气流以约20°的送风角到达单丝帘7的单丝6。原则上送风角可以在0°至45°的范围内调整，以在单丝帘7的边缘区内得到对单丝有利的引导和冷却。但是送风角优选在两侧相同地设定成在0°至20°的范围内。这里吹风口9.1和9.2可以分别在一可运动的吹风管接头上形成，通过所述吹风管接头可以调整送风角。此外存在这样的可能性，即不借助于在吹风口9.1和9.2内的流动整流器产生吹风气流。

在图3中示出用来实施本发明方法的本发明的装置的另一个实施例。按图3的实施例设计成和上述实施例基本上相同，因此这里示意性地示出该实施例的俯视图。下面主要仅说明区别。

在图3中所示的实施例中，冷却装置3在纺丝喷嘴装置1的两个纵侧分别具有一分别与一吹风室5.1和5.2连接的吹风壁4.1和4.2。吹风壁4.1和4.2设置成基本上平行于设置在冷却装置3上方的纺丝喷嘴装置1。吹风室5.1和5.2与未示出的冷却空气源连接，从而用冷却介质，尤其是冷却空气充满吹风室5.1和5.2，并且在压力作用下所述冷却介质由吹风壁4.1和4.2引导横向于单丝帘(吹送)。吹风装置8.1和8.2设置在单丝帘的两个端侧。每个吹风装置8.1和8.2具有一吹风口9.1和9.2，通过所述吹风口产生吹风气流，并且如上所述，以送风角将所述吹风气流吹送到单丝帘的单丝6上。每个吹风口9.1和9.2可包含一流动整流器，通过所述流动整流器产生基本上同方向的气流，从而在单丝帘7的整个厚度上形成均匀的吹风气流。每个吹风口9.1和9.2与一压力室10.1和10.2连接。

在图3中所示的实施例中，可以强烈和均匀地冷却单丝帘7内的密度特别高的单丝。由于强烈的冷却作用，这里可以通过设置在后面的牵引喷嘴有利地形成高的牵引速度。

在图4中以纵剖视图示意性示出用来实施本发明的方法的本发明的装置的另一个实施例。这个实施例基本上和按图3的实施例相同，因此下面仅说明区别。

设置在纺丝喷嘴装置1下方的冷却装置3由在纵侧上延伸的吹风壁4.1和4.2连同吹风室5.1和5.2形成。在每个端侧设置一个吹风装置8.1和8.2，其中在图4的视图中仅示出吹风元件8.2，在单丝帘7的端侧上设置多个盖板，以便能够相对于外界对单丝6进行屏蔽。在图4中示出配设给吹风装置8.2的盖板19.1和19.2。盖板19.1和19.2可移动地保持在一上部导向装置20和一下部导向装置21内。这里盖板19.1和19.2可以在一关闭位置和一开启位置之间任意调整。在开启位置形成一侧向空气出口22。因此可以在冷却区内在单丝帘7的边缘区上产生附加的流动效应。

单丝帘7由牵引喷嘴12从纺丝喷嘴装置1中抽出。这里在导丝通道14内行进的单丝帘7通过输送流体输送，所述输送流体通过流体腔16.1和16.2及流体入口15.1和15.2输送给导丝通道14。

在图1至4中所示的用来实施本发明方法的本发明的装置的实施例在吹风元件的结构和布局方面是举例性的。这里重要的是，可以产生一附加吹风气流，以引导单丝帘边缘区上的单丝。这里特别是可以避免由于横向气流吹送在单丝帘边缘区上产生的空气涡旋。

附图标记表

1          纺丝喷嘴装置            2          熔体输入管

3          冷却装置                4.1，4.2   吹风壁

5.1，5.2   吹风室                  6          单丝

7          单丝帘                  8.1，8.2   吹风装置

9.1，9.2   吹风口                  10.1，10.2 压力室

11         流动整流器              12         牵引喷嘴

13         铺放带                  14         导丝通道

15.1，15.2 流体入口                16.1，16.2 流体腔

17         空气输入管              18         纺粘型非织造织物

19.1，19.2 盖板                    20         上部导向装置

21         下部导向装置

Claims (18)

1.用来熔融纺造和冷却多个单丝的方法，在该方法中，在挤出后，引导单丝作为单丝帘穿过冷却区并由横向于单丝帘吹送的冷却空气流冷却所述单丝，其特征为：

在冷却区内，一附加的吹风气流作用在在单丝帘的边缘区行进的单丝上。

2.按权利要求1的方法，

其特征为：

在单丝帘的每个边缘区上，分别有一单独的、横向于冷却空气流的吹风气流作用在单丝上。

3.按权利要求1或2的方法，

其特征为：

在单丝帘边缘区旁边，产生具有沿单丝行进方向定向的吹风方向的吹风气流，其中在单丝和吹风气流之间形成在0°至45°范围内的送风角。

4.按权利要求3的方法，

其特征为：

在单丝帘的两个边缘区内，吹风气流优选分别以0°至20°范围内的送风角到达单丝上。

5.按权利要求1至4之任一项的方法，

其特征为：

吹风气流和单丝在冷却区的入口区域内相遇。

6.按上述权利要求之任一项的方法，

其特征为：

以大于冷却空气流吹送速度的吹送速度产生吹风气流。

7.按权利要求1至6之任一项的方法，

其特征为：

吹风气流和冷却空气流分别由具有基本上相同的调温作用的经调节的空气形成。

8.按权利要求1至7之任一项的方法，

其特征为：

在冷却区内在单丝上作用第二冷却空气流，该第二冷却空气流横向于单丝帘与第一冷却空气流反向地吹送。

9.用来实施按权利要求1至8之任一项的方法的装置，具有一长形的用来挤出多个单丝(6)的纺丝喷嘴装置(1)和一设置在纺丝喷嘴装置(1)下方的冷却装置(3)，其中冷却装置(3)具有至少一个平行于纺丝喷嘴装置(1)的纵侧布置的吹风壁(4.1)和与吹风壁(4.1)相连的吹风室(5.1)，通过冷却装置可产生横向于作为单丝帘行进的单丝(6)的冷却空气流。

其特征为：

纺丝喷嘴装置(1)的至少一个端侧配设有一吹风装置(8.1)，通过所述吹风装置向在单丝帘的边缘区内行进的单丝(6)吹送附加的吹风气流。

10.按权利要求9的装置，

其特征为：

在纺丝喷嘴装置(1)的两个端侧设置单独的吹风装置(8.1，8.2)，通过所述吹风装置可分别产生一横向于冷却空气流定向的吹风气流。

11.按权利要求9和10的装置，

其特征为：

吹风装置(8.1)由朝向单丝帘的边缘区定向的吹风口(9.1)和与吹风口(9.1)相连的压力室(10.1)形成，吹风口(9.1)具有一斜度，以在单丝(6)和吹风气流之间形成在0°至45°范围内的送风角(α)。

12.按权利要求11的装置，

其特征为：

在纺丝喷嘴装置(1)两个端侧分别设置一具有一斜度的吹风口(9.1，9.2)，以在单丝(6)和吹风气流之间形成在0°至20°范围内的送风角(α)。

13.按权利要求11或12的装置，

其特征为：

吹风口(9.1，9.2)具有矩形出口横截面，所述出口横截面基本上平行于纺丝喷嘴装置(1)的端侧布置地在单丝帘(7)的整个厚度上延伸。

14.按权利要求11或13之任一项的装置，

其特征为：

在吹风口(9.1，9.2)内设有流动整流器(11)。

15.按权利要求9至14之任一项的装置，

其特征为：

吹风装置(8.1，8.2)设置在冷却装置(3)的入口区内。

16.按权利要求9至15之任一项的装置。

其特征为：

吹风装置(8.1，8.2)和吹风室(5.1)连接在共同的冷却空气源上。

17.按权利要求9至16之任一项的装置，

其特征为：

冷却装置(3)在纺丝喷嘴装置(1)相对的纵侧上具有一带有吹风壁(4.2)的第二吹风室(5.2)，所述吹风室吹送横向于单丝帘与第一冷却空气流反向的第二冷却空气流。

18.按权利要求9至17之任一项的装置，

其特征为：

吹风装置(8.1，8.2)分别配设一个或多个盖板(19.1，19.2)，所述盖板设计成以一定距离平行于单丝(6)的边缘区延伸并且是可移动的。

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