KR20130002384U - Tow guide for producing staple fibers - Google Patents

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    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D11/00—Other features of manufacture
    • D01D11/04—Fixed guides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01G—PRELIMINARY TREATMENT OF FIBRES, e.g. FOR SPINNING
    • D01G1/00—Severing continuous filaments or long fibres, e.g. stapling

Abstract

본 고안은 다수의 방사 필라멘트들을 토우(tow)형태로 모아 연신 공정으로 안내하는 안내개구를 갖는 단섬유 제조용 토우가이드에 관한 것으로서, 상기 안내개구에는 상기 필라멘트들이 접촉되는 접촉안내면이 복수로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 사용 수명이 증대되고, 단섬유 생산성 향상과 생산비용이 절감되는 단섬유 제조용 토우가이드가 제공된다. 또한, 토우 밀도의 균일도를 유지하여 섬유 물성이 향상되는 단섬유 제조용 토우가이드가 제공된다. The present invention relates to a tow guide for manufacturing short fibers having a guide opening for collecting a plurality of spinning filaments in the form of a tow (tow) to guide the stretching process, the guide opening is formed with a plurality of contact guide surface contacting the filaments It is characterized by.
Thereby, the tow guide for short fiber manufacture which increases service life and improves short fiber productivity and production cost is provided. In addition, the tow guide for producing short fibers is provided to maintain the uniformity of the tow density to improve the fiber properties.

Description

단섬유 제조용 토우가이드{Tow guide for producing staple fibers}Toe guide for producing staple fibers

본 고안은 단섬유 제조용 토우가이드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방사된 다수의 섬유 필라멘트를 연신공정을 향해 토우 형태로 안내하는 구조가 개선된 단섬유 제조용 토우가이드에 관한 것이다.The present invention relates to a tow guide for producing short fibers, and more particularly, to a tow guide for manufacturing short fibers having an improved structure for guiding a plurality of spun fiber filaments in the form of a tow toward the stretching process.

일반적으로 단섬유 제조 공정은 용융상태 또는 용액상태의 섬유 고분자 물질을 필라멘트로 형성하는 방사 공정과, 방사된 다수의 필라멘트를 모아 하나의 섬유사로 형성하는 연신 공정으로 이루어진다. In general, a short fiber manufacturing process includes a spinning process of forming a filament of a fibrous polymer material in a molten or solution state, and a stretching process of collecting a plurality of spun filaments to form a single fiber yarn.

이러한 단섬유 제조 공정은 방사와 연신이 인라인(Inline)으로 이루어진 1step 공정과, 방사와 연신이 별도의 공정으로 분리된 2step 공정으로 대별될 수 있으며, 2step 공정의 경우 방사된 필라멘트가 캔(can)에 담겨지고, 일정 개수의 캔이 마련되면 이들 캔에 담겨진 필라멘트들을 하나의 다발로 모아 연신 공정이 진행된다.Such a single fiber manufacturing process can be roughly divided into a 1 step process in which spinning and drawing are inline, and a 2 step process in which spinning and drawing are separated into separate processes. When a certain number of cans are provided, the filaments contained in these cans are gathered into one bundle and the drawing process is performed.

여기서, 캔들에 담겨진 필라멘트들을 하나의 다발로 모아지는 형태를 토우(Tow)라 하며, 이 토우의 형태를 형성하기 위해 이용되는 것이 토우가이드(Tow guide)이다.Here, the form in which the filaments contained in the candle are collected in a bundle is called a tow, and a tow guide is used to form the tow.

토우가이드(101)는 도 1에 도시된 바와 같이, 방사된 필라멘트(120)가 담겨진 캔(can)(105)들과 연신 공정 사이에 배치되는 것으로서, 일반적으로 복수의 토우가이드(101)가 지지부재(미도시)에 지지된 형태로 연신 공정의 시작 영역에 설치된다.As shown in FIG. 1, the tow guide 101 is disposed between the cans 105 containing the spun filament 120 and the drawing process, and a plurality of tow guides 101 are generally supported. It is installed in the start region of the stretching process in a form supported by the member (not shown).

종래 단섬유 제조용 토우가이드(101)는 그 내측에 캔(105)들로부터 연신 공정을 향하는 필라멘트(120)들을 하나의 다발로 모으는 안내개구(110)가 형성되어 있는데, 이 안내개구(110)는 필라멘트(120)들이 접촉되는 직선형의 접촉안내면(111)과, 필라멘트(120)들이 접촉안내면(111)에서 벗어나지 않도록 하는 반원형의 이탈방지안내면(113)을 갖는 반원 개구 형상을 가지고 있다.Conventional short fiber tow guide 101 is formed therein guide openings 110 to collect the filament 120 toward the drawing process from the can 105 in one bundle, the guide opening 110 is The filament 120 has a semicircular opening shape having a straight contact guide surface 111 to which the filaments 120 are contacted, and a semicircular release preventing guide surface 113 to prevent the filaments 120 from escaping from the contact guide surface 111.

이러한 단섬유 제조용 토우가이드(101)는 안내개구(110)의 내측면 특히 접촉안내면(111)에 다수의 필라멘트(120)들이 접촉하여 마찰에 의한 마모가 발생하기 때문에, 안내개구(110)의 마모 상태에 따라 적절한 시기에 마모된 해당 토우가이드(101)를 교체해주어야 한다. 이는 안내개구(110)의 접촉안내면(111) 마모에 따른 토우(130)의 밀도 균일도 불량을 방지하는데 있어 매우 중요한 사항이다.Since the tow guide 101 for manufacturing short fibers has a plurality of filaments 120 in contact with the inner surface of the guide opening 110, in particular, the contact guide surface 111, wear by friction occurs, and thus the wear of the guide opening 110 is reduced. The tow guide 101 worn at the appropriate time according to the condition should be replaced. This is a very important point in preventing the density uniformity defect of the tow 130 due to the wear of the contact guide surface 111 of the guide opening 110.

그런데, 종래 단섬유 제조용 토우가이드의 경우에는 실직적으로 필라멘트들이 접촉하는 직선형의 접촉안내면이 단일면으로 형성되어 있기 때문에, 토우가이드의 활용도가 일회성으로 그 사용 수명이 다하는 문제점이 있었다.By the way, in the case of the conventional tow guide for producing short fibers, since the straight contact guide surface to which the filaments are actually contacted is formed as a single surface, there is a problem that the tow guide has a one-time utilization, and thus the service life thereof ends.

이에 따라, 토우가이드의 활용도가 비효율적이며, 빈번한 부품 교체에 따른 생산성 저하 및 생산비용 증가의 원인을 초래한다.Accordingly, the utilization of the tow guide is inefficient, resulting in a decrease in productivity and an increase in production costs due to frequent replacement of parts.

또한, 토우가이드 교체시기를 지나쳐 토우의 밀도가 불균일해짐으로 인해서 연신 공정에서 열과 압력이 불균일하게 토우로 전달되어 Oil pick-up률(OPU), 크림프(Cripm), 코히즌(cohesion)과 같은 섬유 물성이 불균일해지는 문제점이 발생하였다. In addition, due to the uneven density of the tow over the toe guide replacement period, heat and pressure are transferred unevenly to the tow in the stretching process, such as oil pick-up rate (OPU), crimp, and cohesion. There was a problem that the physical properties are non-uniform.

따라서, 본 고안의 목적은 사용 수명을 증대시킬 수 있고, 단섬유 생산성 향상과 생산비용 절감을 도모할 수 있는 단섬유 제조용 토우가이드를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a toe guide for short fiber production, which can increase the service life and can shorten the productivity of short fibers and reduce the production cost.

이와 더불어, 본 고안의 또 다른 목적은 토우 밀도의 균일도를 유지하여 섬유 물성이 향상되는 단섬유 제조용 토우가이드를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a tow guide for manufacturing short fibers to maintain the uniformity of the tow density to improve the fiber properties.

상기 목적은 본 고안에 따라서, 다수의 방사 필라멘트를 토우(tow)형태로 모아 연신 공정으로 안내하는 안내개구를 갖는 단섬유 제조용 토우가이드에 있어서, 상기 안내개구에는 상기 필라멘트들이 접촉되는 접촉안내면이 복수로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단섬유 제조용 토우가이드에 의해 달성된다.According to the present invention, in the tow guide for manufacturing short fibers having a guide opening for guiding a plurality of spinning filaments in the form of a tow (tow) to guide the stretching process, the guide opening has a plurality of contact guide surface contacting the filaments It is achieved by a tow guide for producing short fibers, characterized in that the formed.

여기서, 상기 안내개구는 상기 접촉안내면들이 직선형으로 상호 평행하게 대향하는 한 쌍으로 형성된 타원형 개구로 형성되어 있는 것이 바람직하다. Here, the guide opening is preferably formed of an elliptical opening formed in a pair of the contact guide surfaces in a straight line facing each other in parallel.

또는, 상기 안내개구는 상기 접촉안내면들이 복수의 직선형으로 형성된 다각형 개구로 형성되어 있는 것이 효과적이다.Alternatively, the guide opening is effective that the contact guide surface is formed of a polygonal opening formed in a plurality of straight lines.

한편, 상기 각 토우가이드의 접촉안내면 폭 길이는 5,000±1,000denier/cm인 것이 바람직하다. On the other hand, the width of the contact guide surface width of each tow guide is preferably 5,000 ± 1,000 denier / cm.

또한, 상기 연신 공정에는 상기 토우가이드들로부터 전달되는 토우를 크림프하는 크림퍼롤이 마련되어 있으며, 상기 토우가이드들과 상기 크림퍼롤은 (TGw × TGn ÷ 2) < CRw(여기서, TGw는 토우가이드의 접촉안내면 폭 길이, TGn은 토우가이드의 총 개수, CRw는 크림퍼롤의 폭)의 조건을 갖는 것이 효과적이다.In addition, the stretching process is provided with a crimper roll for crimping the tow delivered from the tow guide, the tow guide and the crimper roll (TGw × TGn ÷ 2) <CRw (where, TGw is the contact of the tow guide Guide surface width length, TGn is the total number of tow guide, CRw is the width of the crimper roll) is effective.

본 고안에 따르면, 사용 수명이 증대되고, 단섬유 생산성 향상과 생산비용이 절감되는 단섬유 제조용 토우가이드가 제공된다.According to the present invention, there is provided a tow guide for producing short fibers, which has an increased service life, short fiber productivity, and reduced production cost.

또한, 본 고안에 따르면, 토우 밀도의 균일도를 유지하여 섬유 물성이 향상되는 단섬유 제조용 토우가이드가 제공된다. In addition, according to the present invention, a tow guide for short fiber production is provided in which fiber properties are improved by maintaining uniformity of tow density.

도 1은 단섬유 제조 공정의 토우가이드 설치 영역을 간략히 나타낸 도면,
도 2는 종래 토우가이드의 사시도,
도 3은 본 고안에 따른 토우가이드의 사시도,
도 4는 도 3의 토우가이드 사용 상태를 나타낸 간략한 사시도,
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 토우가이드의 사시도,
도 6는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 토우가이드의 사시도. 1 is a view briefly showing the toe guide installation area of the short fiber manufacturing process,
2 is a perspective view of a conventional tow guide,
3 is a perspective view of a tow guide according to the present invention,
Figure 4 is a simplified perspective view showing the tow guide using state of FIG.
5 is a perspective view of a tow guide according to another embodiment of the present invention;
Figure 6 is a perspective view of a tow guide according to another embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 토우가이드(1)는 그 내측에 방사된 필라멘트(20)를 담은 캔(미도시)들로부터 연신 공정을 향하는 필라멘트(20)들을 하나의 다발로 모으는 안내개구(10)가 형성되어 있다. As shown in Figs. 3 and 4, the tow guide 1 according to the present embodiment has one filament 20 directed from the cans (not shown) containing the filament 20 radiated therein toward the drawing process. Guide openings 10 are formed in the bundle of.

안내개구(10)는 필라멘트(20)들이 접촉되는 접촉안내면(11)이 복수로 형성되어 있는 구조를 가지고 있는데, 안내개구(10)의 형상은 도 3에 도시된 바와 같이, 접촉안내면(11)이 직선형으로 상호 평행하게 대향하게 한 쌍으로 형성된 타원형 개구로 형성될 수 있다. 즉, 타원형 안내개구(10)의 장변이 필라멘트(20)가 접촉되는 직선형 접촉안내면(11)으로 형성되고, 타원형 안내개구(10)의 단변이 필라멘트(20)들이 접촉안내면(11)에서 벗어나지 않도록 하는 원호형의 이탈방지안내면(13)으로 형성되어 있는 것이다. The guide opening 10 has a structure in which a plurality of contact guide surfaces 11 are in contact with the filaments 20, and the shape of the guide opening 10 is illustrated in FIG. 3. This straight line can be formed into an elliptical opening formed in pairs opposite to each other in parallel. That is, the long side of the elliptical guide opening 10 is formed of a straight contact guide surface 11 to contact the filament 20, the short side of the elliptical guide opening 10 so that the filaments 20 do not deviate from the contact guide surface 11 It is formed with an arc-shaped escape prevention guide surface (13).

물론, 안내개구(10)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 접촉안내면(11)들이 복수의 직선형으로 형성된 삼각형 또는 사각형 등의 다각형 개구로 형성되어 있는 구조를 가질 수도 있다. 이때, 안내개구(10)의 모서리 영역은 라운드 처리된 이탈방지안내면(13)으로 형성되는 것이 바람직하다. Of course, the guide opening 10 may have a structure in which the contact guide surfaces 11 are formed of polygonal openings such as triangles or squares formed in a plurality of straight lines, as shown in FIGS. 5 and 6. At this time, it is preferable that the corner region of the guide opening 10 is formed of the departure prevention guide surface 13 rounded.

이러한 구조의 안내개구(10)를 갖는 토우가이드(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 토우가이드(1)가 지지부재(40)에 지지된 형태로 연신 공정의 시작 영역에 설치되며 각 토우가이드(1)들에서 다발로 모아진 다수의 토우(30)들이 연신 공정으로 이동하여 인장, 가열 냉각 등을 포함하여 크림퍼롤(50)에서 크림핑 되는 등의 일련의 연신과정을 거치게 된다. As shown in FIG. 4, the tow guide 1 having the guide opening 10 having such a structure is installed at the start region of the stretching process in a form in which a plurality of tow guides 1 are supported by the support member 40. A plurality of tows 30 collected in the bundles in each of the tow guides 1 are moved to the stretching process and subjected to a series of stretching processes, such as being crimped in the crimper roll 50 including tension, heating and cooling.

이때, 각 토우가이드(1) 안내개구(10)의 접촉안내면(11)에서 필라멘트(20)들이 토우(30) 형태로 형성되는 과정에서 토우(30)의 밀도가 균일하게 유지되어야 연신 공정에서 섬유의 물성이 균일해질 수 있다. 이에 따라, 본 고안에 따른 토우(30)가이드(1)는 토우(30)의 밀도가 균일하게 유지될 수 있는 접촉안내면(11)의 폭 길이(TGw)로서, 접촉안내면(11)의 폭 길이가 해당 접촉안내면(11)을 거치는 필라멘트(20)들의 밀도를 5,000±1,000denier/cm로 맞출 수 있는 폭 길이를 갖는다.At this time, in the process of forming the filaments 20 in the form of the tow 30 on the contact guide surface 11 of each tow guide 1 of the guide opening 10, the density of the tow 30 should be maintained uniformly in the stretching process. The physical properties of the can be made uniform. Accordingly, the tow 30 guide 1 according to the present invention is a width length TGw of the contact guide surface 11 through which the density of the tow 30 can be maintained uniformly, and the width length of the contact guide surface 11. The width of the filament 20 passing through the corresponding contact guide surface 11 can be adjusted to 5,000 ± 1,000 denier / cm.

즉, TGw = 5,000±1,000denier/cm 일 때, 토우(30)의 밀도가 균일하게 유지될 수 있는 것이다. That is, when TGw = 5,000 ± 1,000 denier / cm, the density of the tow 30 can be kept uniform.

또한, 토우가이드(1)들로부터 연신 공정의 크림퍼장치를 향하는 토우(30)들은 크림퍼장치를 거치는 과정에서 크림프 균일성이 일정하게 유지되어야 하는데, 이를 위해서는 연신 공정 시작점에 지지부재(40)에 설치된 토우가이드(1)들과 크림퍼롤(50) 간에 다음 식1과 같은 조건이 유지되어야 한다. In addition, the tow 30 toward the crimper device of the stretching process from the tow guides 1 should maintain a constant crimp uniformity while passing through the crimper device. Between the tow guides (1) and the crimper roll (50) installed in the following conditions should be maintained.

(TGw × TGn ÷ 2) < CRw - 식1(TGw × TGn ÷ 2) <CRw-Equation 1

여기서, TGw는 토우가이드(1)의 접촉안내면(11) 폭 길이, TGn은 토우가이드(1)의 총 개수, CRw는 크림퍼롤(50)의 폭이다.
Here, TGw is the width of the contact guide surface 11 of the tow guide 1, TGn is the total number of the tow guide 1, CRw is the width of the crimper roll (50).

이러한 구조와 조건을 갖는 본 고안에 따른 토우가이드(1)들과 종래 토우가이드(101)들을 이용한 단섬유 제조 공정에서 제조된 섬유의 물성 오차 범위를 검사한 결과가 아래 표 1과 같이 확인되었다. The results of examining the physical property error range of the fiber manufactured in the short fiber manufacturing process using the tow guides 1 and the conventional toe guide 101 according to the present invention having such a structure and conditions were confirmed as shown in Table 1 below.

물성항목Property item 단위unit 종래 물성 오차 범위Conventional Property Error Range 본 발명 물성 오차 범위Physical property error range of the present invention OPUOPU %% ± 0.05± 0.05 + 0.3
- 0.2+ 0.3
-0.2 CrimpCrimp ea/cmea / cm ± 0.5± 0.5 +0.4
-0.3+0.4
-0.3 CohesionCohesion gg ± 5.0± 5.0 ± 3.0± 3.0

상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 토우가이드(1)의 접촉안내면(11)의 폭 길이(TGw)를 5,000±1,000denier/cm로 하여 토우(30)의 밀도를 균일하게 유지하고, 연신 공정 시작점에 지지부재(40)에 설치된 토우가이드(1)들과 연신 공정의 크림퍼롤(50) 간에 전술한 식1과 같은 조건이 유지되도록 함으로써, 연신 공정에서 섬유 물성의 오차범위를 효과적으로 줄임으로써, 섬유의 물성이 균일해지는 것이 확인되었다.
As can be seen in Table 1, the width (TGw) of the contact guide surface 11 of the tow guide 1 is 5,000 ± 1,000 denier / cm to maintain a uniform density of the tow 30, the stretching process By maintaining the same condition as the above formula 1 between the tow guides 1 installed on the support member 40 at the starting point and the crimper roll 50 of the stretching process, by effectively reducing the error range of the fiber properties in the stretching process, It was confirmed that the physical properties of the fibers became uniform.

한편, 본 고안에 따른 토우가이드(1)는 안내개구(10)가 타원 또는 다각형 형태를 가짐으로써 직선형 접촉안내면(11)이 복수로 형성되어 있는 구조로서, 필라멘트(20)들이 접촉하는 접촉안내면(11)에 마모가 발생하면, 토우가이드(1)의 방향을 변경함으로써, 다른 접촉안내면(11)을 이용할 수 있다. 이에 따라, 토우가이드(1)의 활용도가 접촉안내면(11)의 개수만큼 증가하여 토우가이드(1)의 사용 수명이 연장된다. On the other hand, the tow guide 1 according to the present invention is a structure in which the guide opening 10 has a plurality of linear contact guide surface 11 is formed by having an ellipse or polygonal shape, the contact guide surface that the filaments 20 are in contact ( If abrasion occurs in 11), the other contact guide surface 11 can be used by changing the direction of the tow guide 1. Accordingly, the utilization of the tow guide 1 is increased by the number of the contact guide surface 11 to extend the service life of the tow guide 1.

이에 따라, 토우가이드(1)의 활용도가 효율적이며, 부품 교체 횟수 절감에 따른 생산성 향상 및 생산비용 절감의 효과를 얻을 수 있다.
Accordingly, the utilization of the tow guide (1) is efficient, it is possible to obtain the effect of productivity improvement and production cost reduction by reducing the number of parts replacement.

이와 같이, 본 고안에 따르면, 사용 수명이 증대되고, 단섬유 생산성 향상과 생산비용이 절감되는 단섬유 제조용 토우가이드가 제공된다. 또한, 토우 밀도의 균일도를 유지하여 섬유 물성이 향상되는 단섬유 제조용 토우가이드가 제공된다. As such, according to the present invention, a toe guide for manufacturing short fibers is provided in which the service life is increased, and short fiber productivity is improved and production costs are reduced. In addition, a tow guide for short fiber production, which maintains uniformity of tow density and improves fiber properties, is provided.

1 : 토우가이드 10 : 안내개구
11 : 접촉안내면 20 : 필라멘트
30 : 토우 40 : 지지부재
50 : 크림퍼롤1: tow guide 10: guide opening
11: contact guide surface 20: filament
30: tow 40: support member
50: Crimper Roll

Claims (5)

다수의 방사 필라멘트들을 토우(tow)형태로 모아 연신 공정으로 안내하는 안내개구를 갖는 단섬유 제조용 토우가이드에 있어서,
상기 안내개구에는 상기 필라멘트들이 접촉되는 접촉안내면이 복수로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단섬유 제조용 토우가이드.In the tow guide for manufacturing short fibers having a guide opening for collecting a plurality of spinning filaments in the form of a tow (tow) to guide the stretching process,
Tow guide for producing short fibers, characterized in that the guide opening is formed with a plurality of contact guide surface in contact with the filaments. 제1항에 있어서,
상기 안내개구는
상기 접촉안내면들이 직선형으로 상호 평행하게 대향하는 한 쌍으로 형성된 타원형 개구로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단섬유 제조용 토우가이드.The method of claim 1,
The guide opening is
The tow guide for producing short fibers, characterized in that the contact guide surface is formed in a pair of elliptical openings formed in a straight line facing each other in parallel. 제1항에 있어서,
상기 안내개구는
상기 접촉안내면들이 복수의 직선형으로 형성된 다각형 개구로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단섬유 제조용 토우가이드.The method of claim 1,
The guide opening is
Tow for manufacturing short fibers, characterized in that the contact guide surface is formed of a plurality of polygonal opening formed in a straight line. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 토우가이드의 접촉안내면 폭 길이는 5,000±1,000denier/cm인 것을 특징으로 하는 단섬유 제조용 토우가이드.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Tow guide for producing short fibers, characterized in that the width of the contact guide surface width of each tow guide is 5,000 ± 1,000 denier / cm. 제4항에 있어서,
상기 연신 공정에는 상기 토우가이드들로부터 전달되는 토우를 크림프하는 크림퍼롤이 마련되어 있으며, 상기 토우가이드들과 상기 크림퍼롤은
(TGw × TGn ÷ 2) < CRw
(여기서, TGw는 토우가이드의 접촉안내면 폭 길이, TGn은 토우가이드의 총 개수, CRw는 크림퍼롤의 폭)의 조건을 갖는 것을 특징으로 하는 단섬유 제조용 토우가이드.
5. The method of claim 4,
The stretching process is provided with a crimper roll for crimping the tow delivered from the tow guides, the tow guides and the crimper roll
(TGw × TGn ÷ 2) <CRw
Tow guide for producing short fibers, characterized in that (TGw is the width of the contact guide surface of the tow guide, TGn is the total number of tow guide, CRw is the width of the crimper roll).
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