CN1906335B - 用于熔体纺丝多根复丝长丝的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于由热塑性塑料熔体纺丝多根复丝长丝的方法和设备。其中，塑料的聚合物熔体通过纺丝喷嘴的喷丝板挤出成多根单丝线。将所述多根单丝线在冷却后分成多个单丝束以构成长丝。为了在挤出单丝线时获得尽可能高的均匀度，按本发明，分成多个单独的熔体分流向纺丝喷嘴供给聚合物熔体并在纺丝喷嘴内部将其分开导引，从而将每个熔体分流挤出成一个单丝束。

Description

用于熔体纺丝多根复丝长丝的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于由热塑性塑料熔体纺丝多根复丝长丝的方法，并且涉及一种用于实施此方法的设备。

背景技术

在熔体纺丝合成长丝时，塑料的基本聚合物通过熔体源例如挤压机或泵熔化成聚合物熔体。聚合物熔体供给纺丝喷嘴，纺丝喷嘴在其下侧有一块包括多个喷丝孔的喷丝板。在专业界优选地称为喷丝头组件的纺丝喷嘴内，聚合物熔体通过喷丝板的喷丝孔挤压，所以形成多根细的单丝线。挤出的单丝线被冷却，并且接着聚集成一根长丝或多根长丝。在处理后，一根或多根长丝分别卷绕成卷筒。

现在，本发明涉及已知的方法和设备，其中，通过纺丝喷嘴挤出的单丝线分成多个单丝束，这些单丝束分别聚集为一根长丝。例如由DE198 21 778 A1已知这种方法和这种设备。在已知的方法和已知的设备中，使用在喷丝板内具有面状分布配置的喷丝孔的纺丝喷嘴，以便挤出多根单丝线。在单丝线冷却后，它们借助一个设计为浸渍导丝器的分开装置分成两个单丝束，并且每个单丝束合并成一根长丝。这些长丝在处理后单独卷绕成卷筒。

实际上人们现在发现，通过分开单丝线制成的长丝，与不是通过分开单丝线纺得的长丝相比，有较大的纤度差。尤其在优质丝的情况下，熔体纺丝的长丝这种不均匀度将导致要生产的中间产品或最终产品降低质量。

发明内容

因此本发明的目的是进一步发展前言所述类型的方法和设备，使得尽管分开单丝线仍能生产具有高均匀度纺丝纤度的长丝。

本发明另一个目的在于，在一种尽可能紧凑的结构中生产多根平行纺出的长丝。

按本发明，提出一种用于由热塑性塑料熔体纺丝多根复丝长丝的方法，其中，将塑料的聚合物熔体通过一个纺丝喷嘴的喷丝板挤出成多根细的单丝线，并且将所述多根单丝线在冷却后分成多个单丝束以构成长丝，其特征为：以多个单独的熔体分流向所述纺丝喷嘴供给聚合物熔体，在纺丝喷嘴内部分开地导引各熔体分流，各熔体分流在挤出前单独地在纺丝喷嘴内部过滤，并且将每个熔体分流挤出成一个单丝束。

按本发明，还提出一种用于实施按照本发明所述方法的设备，包括一个熔体源、一个与熔体源连接的纺丝喷嘴、一个用于冷却单丝线的冷却装置以及一个用于将所述多根单丝线分成多个单丝束以构成多根长丝的分开装置，纺丝喷嘴用于通过一块固定在纺丝喷嘴下侧上的喷丝板挤出多根单丝线，其特征为：纺丝喷嘴通过多根进口管与熔体源连接，纺丝喷嘴具有多个导引装置，用于单独地导引各熔体分流，导引装置附加地具有多个为熔体通道配设的过滤元件，通过过滤元件可实施熔体分流的分别过滤，并且每根进口管导引一个单独的熔体分流，用于挤出其中一个单丝束。

本发明也不是通过例如由DE 101 43 070 A1已知的用于生产多成分长丝的先有技术中已知的方法和设备导出的。这种方法和设备原则上基于两种不同的聚合物类型通过两个单独的熔体源熔化，然后它们在一个纺丝喷嘴内部聚集构成一根多成分长丝。这些由至少两种不同聚合物类型挤出的单丝线在挤出后合并成一根长丝。因此这些已知的方法和设备完全不适用于由一种聚合物类型的聚合物熔体生产多根长丝。

本发明有突出的优点，亦即在喷丝板上基本上不构成熔体分布的优先区或较不优先的区。按本发明，以多个单独的熔体分流向纺丝喷嘴供给聚合物熔体并在纺丝喷嘴内部对其进行分开导引，所以每个熔体分流挤出成一个单丝束。由此在挤出单丝线时达到一种均匀的挤压和均匀地形成纺丝纤度。业已证明特别有利的是，熔体分流的数量应当与通过纺丝喷嘴熔体纺丝的长丝数量相同。因此为每一个在单丝线分配后形成的单丝束分别配设一个单独供给的熔体分流。

为此，本发明设备具有一个纺丝喷嘴，它通过多根进口管与熔体源连接，其中每根进口管导引一个熔体分流。

借助本发明方法的一种方案已经可以达到所生产的长丝有更好的均匀度，按此方案熔体分流在穿过喷丝板之前在一个分配腔内聚集在一起。

为此，纺丝喷嘴优选地有多个设计为导引装置的熔体通道，它们一方面与进口管而另一方面与中央分配腔连接。

不过为了生产质量特别高的丝线，业已证明下列这种方法的方案是特别可靠的，即，按此方案熔体分流直至穿过喷丝板在纺丝喷嘴内部彼此分开导引。在这种情况下为在纺丝喷嘴内部的每个熔体通道配设一个单独的分配腔。

通过本发明达到的技术优点还可以进一步改进，为此使熔体分流直接在挤出前在纺丝喷嘴内部过滤。为了过滤熔体分流，有利地为熔体通道配设多个过滤元件，所以每个熔体分流可以单独过滤。

为了能建立一个与熔体源无关的足够的挤出压力，按本发明采用本发明的一项进一步发展，其中，在熔体源与纺丝喷嘴之间设有一台多重泵。在这里，每个熔体分流均通过此多重泵产生并且经进口管供给纺丝喷嘴。

为了生产有比较细的纤度的纺织单丝线，本发明方法和本发明设备优先地使用本发明的一项进一步发展，即，纺丝喷嘴设计为一种在喷丝板内具有面状分布配置的喷丝孔的圆形纺丝喷嘴。在这里冷却装置优选地通过一个横向流吹送装置或一个径向吹送装置提供一个从外向内定向的冷却气流。

为了生产有较大长丝纤度的工业长丝，优选地采用本发明的进一步发展，其中，单丝线借助一种在喷丝板上具有环形分布配置的喷丝孔的环形纺丝喷嘴挤出。在这里，导引单丝线的环形装置可优选地通过径向吹送装置用从内向外定向的冷却气流冷却。

与生产的长丝应用于纺织或工业领域无关，每根长丝可以逐个处理和分别卷绕成一个卷筒。在这里，处理取决于进一步的加工进行，所以这些长丝可以制成所谓的POY或FDY丝线。然后为了处理长丝，可以浸渍、扭结、加热、冷却或卷曲。

附图说明

下面参见附图借助几种实施例详细说明按本发明的方法和按本发明的设备。其中：

图1用于实施本发明方法的本发明设备的第一种实施例的示意图；

图2可使用于按图1的实施例的另一种纺丝喷嘴的横截面的示意图；

图3用于实施本发明方法的本发明设备的另一种实施例的示意图。

具体实施方式

图1用示意图表示用于实施本发明方法的本发明设备的第一实施例。

此实施例具有一个熔体源1，它在这里表示为挤压机。熔体源1通过熔体管2与一台多重泵3连接。多重泵3有两个出口，在出口处连接进口管4.1和4.2。进口管4.1和4.2连接多重泵3与圆形纺丝喷嘴5。圆形纺丝喷嘴5和多重泵3安装在一个可加热的喷嘴架6的内部。

圆形纺丝喷嘴5包含多个导引装置，以便将单独通过进口管4.1和4.2供给的熔体分流导向一个设在圆形纺丝喷嘴5下侧的喷丝板8。在这里，导引装置由两个熔体通道7.1和7.2以及两个为熔体通道7.1和7.2配设的过滤元件10.1和10.2构成。熔体通道7.1和7.2在圆形纺丝喷嘴5内部通入到一个分配腔9内，它基本上沿喷丝板8的整个上侧延伸。喷丝板8有多个喷丝孔，它们按面状优选地圆形的配置均匀地加工在喷丝板8内。

在喷嘴架6下方设有一个设计为横向流吹送装置的冷却装置12。冷却装置12在圆形纺丝喷嘴5下方构成一个冷却甬道28，新挤出的单丝线11通过它流动。

在通过冷却装置12构成的冷却甬道28出口侧设有一个分开装置13，它带两个导丝器14.1和14.2。多根单丝线11在冷却后通过导丝器14.1和14.2分成两个单丝束15.1和15.2，并且分别聚集为一根长丝16.1和16.2。

长丝16.1和16.2通过处理装置17拉出并导向卷绕装置8。为此，处理装置17有至少一个但优选地多个导丝辊或导丝辊组件。在这里，长丝16.1和16.2优选平行和并列一致地处理。

处理后，长丝16.1和16.2分别卷绕成一个卷筒19.1和19.2。为此，卷筒19.1和19.2固定在卷绕装置18的一个被驱动的卷筒轴20上。

在图1所示的本发明设备的实施例中，形式上为粒状体或小片的热塑性塑料供给熔体源1。为此，熔体源1设计为挤压机，热塑性塑料的粒状体在挤压机内通过挤压螺杆熔化成一种聚合物熔体。熔化的聚合物熔体作为一个熔体流通过熔体管2供给多重泵3。在多重泵3内部，熔体源1的主熔体流分成多个熔体分流。在本实施例中，多重泵3设计为双重泵，所以产生两个单独的熔体分流，并通过进口管4.1和4.2输送给圆形纺丝喷嘴5。在圆形纺丝喷嘴5内部，熔体分流从进口管4.1和4.2进入配属的熔体通道7.1和7.2内。每个熔体分流借助为熔体通道7.1和7.2配设的过滤元件10.1和10.2过滤。过滤后，熔体分流共同输入分配腔9内。熔体分流从分配腔9直接进入喷丝板8的喷丝孔内并挤压成单丝线11。通过将单独供给的熔体分流置入分配腔9内，达到在喷丝板8的每个喷丝孔内均匀地分布和特别均匀的质量连续性。由此使通过喷丝板8的喷丝孔挤出的单丝线11有高的纺丝纤度的均匀性。这些单丝线11在从喷丝板8排出后借助一个通过冷却装置12横向定向的冷却气流冷却。在单丝线11固化后，实施将单丝线11分成两个单丝束15.1和15.2。为此，分开装置13有例如导丝器14.1和14.2。它们还可以补充浸渍导丝器或用它替代，从而同时进行单丝束15.1和15.2的浸渍。现在通过聚集单丝束15.1和15.2构成的长丝16.1和16.2准备好进行处理。在根据要生产的丝线类型实施的处理后，长丝16.1卷绕成卷筒19.1，而长丝16.2卷绕成卷筒19.2。

在图1所示的实施例中，单丝线11分成两个单丝束15.1和15.2是举例。例如单丝线11也可以分成三根或更多根长丝。在这里应顾及的是，应当为每根长丝供给一单独的熔体分流。本发明方法和本发明设备原则上适用于由聚酯、聚酰胺、聚丙烯或此类聚合物的变种生产纺织或工业长丝。在这里处理装置设计为能生产POY、FDY、HOY或BCF丝线。

图2示意表示圆形纺丝喷嘴的横截面视图，它例如可以使用于表示在图1中的本发明设备。图2所示圆形纺丝喷嘴的实施例与图1中的圆形纺丝喷嘴的实施例基本上一致，所以可以参见上述说明，并且在这里只阐述不同点。

圆形纺丝喷嘴5规定用于生产两根长丝。为此，此圆形纺丝喷嘴5连接两根单独的进口管4.1和4.2。一个熔体源经由进口管4.1和4.2供给的熔体分流，在圆形纺丝喷嘴5内部通过多个导引装置分别导向圆形纺丝喷嘴5下侧的喷丝板8。作为导引装置在这里设计为两个熔体通道7.1和7.2、两个过滤元件10.1和10.2以及两个分配腔21.1和21.2。分配腔21.1和21.2基本上沿喷丝板8的整个区域延伸，并且只通过一个薄的隔板彼此隔开。因此每个熔体分流单独由被各自的分配腔21.1和21.2释放的喷丝板8喷丝孔29接纳并挤出。

但图2所示圆形纺丝喷嘴的实施例还存在这种可能性，即在圆形纺丝喷嘴外部进行熔体分流的过滤。为此，过滤元件10.1和10.2设在一个单独的过滤装置中。

图3表示用于实施本发明方法的本发明设备的另一种实施例。

按图3的实施例只表示了与按图1的实施例相比设计为不同的设备部分。所有其余在这里没有表示的本发明设备的结构组件，可以与上述按图1的实施例中说明的同样设计。

为了熔体纺丝多根长丝，按图3的实施例具有一个熔体分配器26，它经熔体管2与在这里没有表示的熔体源连接。熔体分配器26通过多根分配管27.1、27.2和27.3与总共三台单泵25.1、25.2和25.3连接。单泵25.1、25.2和25.3通过单独的进口管4.1、4.2和4.3与一个环形纺丝喷嘴22连接。环形纺丝喷嘴22在其下侧有一块具有环形分布的喷丝孔配置的喷丝板23。在喷丝板23上游设有一个环形分配腔24。分配腔24通过单独的熔体通道7.1、7.2和7.3与进口管4.1、4.2和4.3连接。为每个熔体通道7.1、7.2和7.3分别配设一个过滤元件10.1、10.2和10.3。环形纺丝喷嘴22和单泵25.1、25.2和25.3安装在一个可加热的喷嘴架6内。

在喷嘴架6下方或在环形纺丝喷嘴22下方固定一个形式上为吹烛(Blaskerze)的冷却装置12。吹烛设在环形纺丝喷嘴22中央并且被新挤出的单丝线11围绕。为了冷却，通过冷却装置12产生一个从内向外流动的冷却气流，它均匀地穿过单丝帘。

在冷却装置12下方设有一个总共有三个导丝器14.1、14.2和14.3的分开装置13。通过每个导丝器分别形成一个单丝束15.1、15.2和15.3，它们分别聚集为一根长丝16.1、16.2和16.3。因此通过一个纺丝喷嘴总共可以生产三根长丝。

因此，按图3的实施例的功能基本上与前述实施例是一致的，所以可以参见前面的说明。

附图标记一览表

1                   熔体源

2                   熔体管

3                   多重泵

4.1、4.2            进口管

5                   圆形纺丝喷嘴

6                   喷嘴架

7.1、7.2            熔体通道

8                   喷丝板

9                   分配腔

10.1、10.2          过滤元件

11                  单丝线

12                  冷却装置

13                  分开装置

14.1、14.2          导丝器

15.1、15.2          单丝束

16.1、16.2          长丝

17                  处理装置

18                  卷绕装置

19.1、19.2          卷筒

20                  卷筒轴

21.1、21.2          分配腔

22                  环形纺丝喷嘴

23                  喷丝板

24                  分配腔

25.1、25.2、25.3    单泵

26                  熔体分配器

27.1、27.2、27.3    分配管

28                  冷却甬道

29                  喷丝孔

Claims (14)

1.一种用于由热塑性塑料熔体纺丝多根复丝长丝的方法，其中，将塑料的聚合物熔体通过一个纺丝喷嘴的喷丝板挤出成多根细的单丝线，并且将所述多根单丝线在冷却后分成多个单丝束以构成长丝，其特征为：以多个单独的熔体分流向所述纺丝喷嘴供给聚合物熔体，在纺丝喷嘴内部分开地导引各熔体分流，各熔体分流在挤出前单独地在纺丝喷嘴内部过滤，并且将每个熔体分流挤出成一个单丝束。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征为，熔体分流在穿过纺丝喷嘴的喷丝板之前在一个分配腔内聚集在一起。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征为，熔体分流直至穿过纺丝喷嘴的喷丝板才彼此分开导引。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征为，熔体分流由一个公共的熔体源供给，并且熔体分流由一台多重纺丝泵产生并供给纺丝喷嘴。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征为，单丝束通过喷丝板的多个面状分布配置的喷丝孔挤出。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征为，单丝束通过喷丝板的多个环形分布配置的喷丝孔挤出。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征为，长丝在处理后单独卷绕成卷筒。

8.用于实施按照权利要求1至7之一所述方法的设备，包括一个熔体源(1)、一个与熔体源(1)连接的纺丝喷嘴(5)、一个用于冷却单丝线(11)的冷却装置(12)以及一个用于将所述多根单丝线(11)分成多个单丝束(15.1、15.2)以构成多根长丝(16.1、16.2)的分开装置(13)，纺丝喷嘴(5)用于通过一块固定在纺丝喷嘴(5)下侧上的喷丝板(8)挤出多根单丝线(11)，其特征为：纺丝喷嘴(5)通过多根进口管(4.1、4.2)与熔体源(1)连接，纺丝喷嘴(5)具有多个导引装置，用于单独地导引各熔体分流，导引装置附加地具有多个为熔体通道(7.1、7.2)配设的过滤元件(10.1、10.2)，通过过滤元件可实施熔体分流的分别过滤，并且每根进口管(4.1、4.2)导引一个单独的熔体分流，用于挤出其中一个单丝束(15.1、15.2)。

9.按照权利要求8所述的设备，其特征为，导引装置由多个单独的熔体通道(7.1、7.2)构成，它们配属于进口管(4.1、4.2)并共同通入到一个设在喷丝板(8)上游的分配腔(9)内。

10.按照权利要求8所述的设备，其特征为，导引装置由多个单独的熔体通道(7.1、7.2)构成，它们配属于进口管(4.1、4.2)并分别通入到多个设在喷丝板(8)上游的分配腔(21.1、21.2)内。

11.按照权利要求8所述的设备，其特征为，在熔体源(1)与纺丝喷嘴(5、22)之间设有一台多重泵(3)或多台单泵(25.1、25.2)，其中，每根进口管(4.1、4.2)与泵(3、25.1、25.2)的一个出口相配。

12.按照权利要求8所述的设备，其特征为，纺丝喷嘴设计为圆形纺丝喷嘴(5)，它在喷丝板(8)内有面状分布配置的喷丝孔(29)。

13.按照权利要求8所述的设备，其特征为，纺丝喷嘴设计为环形纺丝喷嘴(22)，它在喷丝板(8)内具有环形分布配置的喷丝孔(29)。

14.按照权利要求8所述的设备，其特征为，设有一个处理装置(17)和一个卷绕装置(18)，用于处理和用于卷绕长丝(16.1、16.2)成卷筒(19.1、19.2)。

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