TW518376B - Method and apparatus for spinning, drawing, and winding a yarn - Google Patents

Description

518376 發明説明、， 本兔明係有關於-種紡紗、牽伸、捲繞合成複絲紗的 方法與凌置。有一種此普通型式的方法與裝置乃已見於德 國專利dE3146054號案。在此習知的方法與裝置中，有一 完全被拉伸的複絲紗乃在該捲繞器正上游處之一纏結喷頭 被纏釔。戎捲繞為上游的纏結乃被用來產生必要的紗線内 聚力，以供進一步地處理該紗線。 該習知的方法及裝置之缺點係在捲繞紗線時，該紗線 的張力係靠纏結而來，故其乃必須以一相對較高的紗線張 力程度來捲繞紗線。但是，此將會使其料捲非常地鼓凸， 因而其僅能以一小直徑來捲收料捲。 美國專利第4228120號案乃揭露一種方法及裝置，其中 有一駆動滚輪被設於捲繞器與纏結噴頭之間。在此狀況下 ，使用一附加的補助裝置，乃能使紗線的張力在被捲收之 前可被調整。該額外輔助裝置的介入須要紗線更進一步的 撓曲，以形成較複雜的紗線執徑及通常較高的紗線張力。 茇疋’本發明之目的乃在進一步研發一種上述型式的 方法及裝置，而使在捲繞器上游被纏結的紗線，可在須要 最少量的裝置下，以一可調的紗線張力來被捲取。 本發明之前述目的與優點，係可藉一融料紡紗方法與 裝置來達成，其包括押出一聚合物融料來造成多數前進的 纖絲’嗣將之集結在一起而形成一前進的紗線，然後在一 牽伸區對該等前進的纖絲施予一牽伸力而使該前進紗線拉 伸。同樣地，該前進紗線的纖絲在當該紗線穿經該牽伸區 時會被纏結，然後該紗線乃被捲收成一料捲。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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發明説明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 最好疋，該牽伸區包括一最後牽伸單元其含有一牽伸 導絲盤及一導輪’且該牽伸單元係被設成使該前進紗線迴 數人。而且，该等纖絲的纏結最好係藉一設在該紗線 迴繞該牽伸單元之最末圈上的纏結噴嘴來完成。 本發明之一重要特徵係在於：供捲繞該紗線的紗線張 力係可藉一牽伸單元之牽伸導絲盤來調整。其乃驚奇地顯 示出儘管在§亥牽伸區中有相對較高的紗線張力，但其仍 可藉纏結該等纖絲而達到適當高的紗線内聚力。由於結節 的頻度乃反比於紗線張力，因此正在該紗線離開牽伸區之 前纏結該紗線乃是較佳的，即最好恰在該紗線離開最後的 牽伸導絲盤之前纏結。而且，本發明的優點係，在該牽伸 、1T— 區或牵伸系統與捲繞器或捲取系統之間的間隔可以很短， 因此其紗線張力不會因空氣摩擦在紗線上而產生很大的變 化。 為在儘可能最小的紗線張力狀態下來完成纏結，其係 最好能在該紗線迴繞該牽伸單元的最末圈，並在介於該牽 伸導絲盤與導輪之間的位置處來纏結該紗線。藉著使用被 紗線迴繞數次的牽伸導絲盤單元，其紗線張力乃可從該牽 伸導絲盤與紗線的接觸點，至該紗線從該牽伸導絲盤離開 的一點處持續降低。即是，在該牽伸區中最低的紗線張力 係在最後一圈迴繞時得到。因此，於該紗線離開牽伸導絲 盤之則，在最後迴繞的長度上來對紗線纏結，將會導致增 加紗線的内聚力。 本發明所具之另一特別優點係，該紗線乃在纏結噴嘴 518376 五、發明説明（ 内被一空氣流以該前進紗線的方向來纏結。此即，該纏結 噴嘴會賦予該紗線-前進向量。此效果乃有利於紗線的暢 順運行。 另外，本發明之特別優越的實施例，該紗線乃被纏結 於一加熱的狀態下。以此，其乃得以在該紗線上使結節的 數目更為增加，因為該等加熱的纖絲具有更高的彈性，即 是，更大的纏結趨勢。該等纖絲的加熱乃可藉一加熱裝置 或直接以一加熱導絲盤來實施於此製程中。 然而，以一加熱的空氣流來進行纏結也是非常好的， 在本方法的變化中，會在同時產生鬆弛，纟乃在對纏結紗 線之一後續的熱處理中更為提高。 有一第二纏結噴嘴可被設來纏結進入牽伸區之前的紗 線，且該紗線可被一相反於紗線前進方向的空氣流纏結。 其優點係該纏結噴嘴之紗線剎止效果，在該紗線繞該引導 元件迴繞時，有助於該紗線的順暢前進。因此，其亦同樣 可使導引紗線的迴繞次數儘可能的減低。 本發明之方法乃能夠被使用於一般聚合物，例如聚醯 胺、聚酯、或聚丙烯等。在5〇 dtex f24丹尼數的聚酯紗之 生產中，乃可比習用方法降低在捲取器上游之紗線張力約 50%以上。在該捲取器上游可達到最小4 CN的紗線張力。 因此，本方法乃特別適用於具有細丹尼的紗線，其係在最 低可能的張力下被捲收。 本發明的紡紗裝置其特徵尤其在··除了該牽伸系統， 不需有其它被驅動的辅助導紗裝置用以導引紗線至該捲取 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） 6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝丨 •訂| 518376 A7 - 一·. _E_ ___ 五、發明説明（4 ) 裝置。此外，其因將纏結喷嘴設在牽伸系統中，而可以不 必再設置該纏結喷嘴之額外的抽吸或加熱等之隔離。此等 功能因其設有牽伸系統之導絲盤箱而具存。 為導引該紗線繞該牽伸導絲盤數圈，其乃最好使用一 導絲盤單元。該導絲盤單元可由該牽伸導絲盤及一導輪或 一第二牽伸導絲盤所構成。 在纏結之後為了將紗線張力減低至一所須程度以供捲 取，該牽伸導絲盤在某一部段具有約〇.1//111的粗糙度，紗 線乃於其最末圈接觸該部段的導絲盤表面。然而，在該導 絲盤表面的其它部份係具有大約〇5//111的較大粗糙度。 為更能減少在捲取之前的紗線張力程度，該紡紗裝置 之實施例乃特別最好形成：該牵伸導絲盤與該紗線最末圈 迴繞的接觸料，乃此料絲盤之其餘部份具有較小的圓 徑。在該例中顯示〇·5%至1%之甚小圓徑差異即會使在纏結 紗線中的結節數目實質地增加。 為製造細丹尼範圍的紗線，該紡紗裝置之進一步的改 良將是更好的，其中該導輪或第二導絲盤亦同樣地被驅動 〇 圖式之簡單說明： 本I月之些目的與優點已被敘明，其它的將配合所 附圖式說明如下，其中： 第1圖係為依據本發明的融料紡紗方法與裝置之一示 意圖； 第2圖係為第1圖之紡紗裝置的導絲盤單元之一示意圖； 7 --------------------------- 】 * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適射關緒準(CNSU4規格（210^^ 518376 五、發明説明 第3圖係為依據本發明的融料纺紗方法與裝 實施例的示意圖；及 第4圖係為另一導絲盤單元之實施例的示意圖。 第1圖係為依據本發明的融料紡紗方法及裝置之 實施例的示意圖。為製造—紗線，該纺紗裝U包含1 紗糸統1’-拉抽系統2在該紡紗系統】的下游，及—捲取系 統3其乃用來捲收該紗線。 於該紡紗系統1中’有一紗線14乃被由一熱塑性原料織 出。該熱塑性原料係經由一料斗6被送至一押出機4,該押 出機4則纟—驅動器5所驅動。在該押出機4中，該熱塑性材 料乃被融化。經由—融料管線7,該融料乃達到—纺 。該纺絲泵8乃將融料推送流至-被加熱的紡絲頭9。在1 下方’該㈣、頭9裝有一喷絲板1〇。從該喷絲㈣，該融二 乃以細纖絲11的形式被送出。於該噴絲板的下游，該等纖 絲乃經過一冷卻裴置12。在該冷卻裝置12中，會有一空 流冷卻該等纖絲。如第！圖中所示，該冷卻流乃可藉將空Μ 橫貫或呈徑向地導經該等纖絲群而來產生，其係以設在該 冷部裝置出口端之一抽吸裝置來進行。在該冷卻裝置12的 直接下游處，設有一潤滑裝置13會將該等纖絲結合成一 線14。 從該紡紗區，該紗線14乃被牽伸系統2所退繞。於此 該牽伸系統2含有一第一導絲盤單元15。該導絲盤單元“ 包含一退繞導絲盤17及一導輪1 8其軸心乃相對傾斜於導絲 盤丨7 °該紗線14迴繞著導絲盤17數次。該導絲盤17乃被一 紗 15 本紙張尺度適财__準（⑽Α4規格⑽χ297^} 氣 氣

...................4 裝！ 1 · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂丨 ，線........... 518376 A7 - B7 五、發明説明（6 ) ^_ ： " ——^ 驅動器以預定的可調速度所驅動。此退繞速度乃可能以倍 數高於纖絲11從噴絲板10自然離開的速度。而該導輪18係 可自由旋轉。 “ 由該退繞導絲盤17，該紗線乃前進至一導絲盤單元16 。該導絲盤單元包含-牽伸導絲盤19及—導輪2()。該牽伸 導絲盤19係被以-較前述之退繞導絲盤17更高的速度來驅 轉。因此，該紗線乃在二導絲盤17與19之間被拉伸。該等 導絲盤17及19係可以被加熱。 在經過該牽伸區之後，該紗線14在離開導絲盤19之前 ，乃先穿經一設在導輪2〇與牵伸導絲盤19之間的纏結噴嘴 21。在該纏結噴嘴内，有一空氣流會糾結該紗線14的纖絲 。藉此而產生所謂的紗線内聚力，其乃為後續製程之進一 步處理所需要的。 從該牽伸區，該紗線14係被利用捲取系統3所退繞，而 其係經由一紗線導件22進入一捲取區。由該紗線導件22， 該紗線14進入一橫走三角形及一設在該橫走三角形末端之 一橫走裝置23。該橫走裝置係可為旋轉翼片式，或可用一 交叉螺旋式滾輪來實施。在該二例中，橫走的紗線導件皆 會以一橫向行程來往復導引紗線14。在如此操作時，該紗 線會迴繞在一橫走裝置下游的接觸滾輪24上。該接觸滾輪 24乃貼抵於一料捲5的表面上。其可供測量該料捲乃表面的 速度。該料捲25乃被捲繞在一管上，該管則被裝在一捲軸 26上。有一轉軸馬達27驅動該捲軸26。該轉軸馬達27乃以 使該料捲25之表面速度保持固定的方式來被控制。於此， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝丨 518376 A7 B7 五、發明説明（7 ) ^^ '： 該自由旋轉的接觸滾輪24之轉速乃被檢測以供可變的控制 使用。 在第1圖中所示的纺紗裝置乃特別適用於製造完全拉 伸的紗線。於此裝置中，在該牵伸區内所設的缠結喷嘴， 乃容許進-步地調整紗線張力，以供該捲取區上游的導絲 盤捲繞該紗線。在此狀況下，其乃特別有利於設置該纏結 噴嘴21--如第2圖所示—於導絲盤19與導輪2〇之間的最末迴 繞圈上。 第2圖係為第1圖之導絲盤單元“的側視示意圖。該導 絲盤單元包含牽伸導絲盤19其一端連接於一導絲盤裝置28 。有一導輪20與該導絲盤19間隔設置，該導輪2〇的一端乃 可自由轉動地樞裝在一軸承塊29上。較諸於第i圖的狀態， 第2圖乃不出該紗線的路徑係朝向該牽伸導絲盤而旋轉卯 由之離開。在此情況下，紗線乃先被導絲盤17加熱，再 前進至導絲盤19上。該導絲盤19同樣地被加熱。從該導絲 盤19,紗線14乃前進至導輪20,再從導輪2〇回到導絲盤19 。該紗線14會迴繞數次。在此過程中，其乃被導絲盤19的 加熱覆套所加熱。在導輪20與導絲盤19之間的最後一圈迴 路上，該纏結喷嘴21乃被設在紗線的路徑中。該纏結喷嘴 21有一紗線管道3〇，紗線乃穿經其中。在紗線管道3〇内， 有一空氣管道31終結於此，因此該紗線乃被一由空氣管道 31注入的空氣流39所接觸，該管道係以紗線路徑的方向來 定向。藉著流入的空氣流，該紗線14的纖絲乃會被纏結， 而個別的所謂結節乃會形成於該紗線上。由於熱處理該紗 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公釐） 10 * 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

518376 A7 五、發明說明（ / 線，其將可以增加每長度單位的結節數目。在纏結之後有 一後續的、短㈣處王里，會使該等㈣更加㈣，因而得 到一穩定的紗線内聚力。 該空軋官逗31以紗線前進的方向來定向，導致該流入 的空氣在紗線前進的方向產生摩擦力，而使紗線在其前進 方向形成一張力。以此，該可供牽伸的紗線張力乃被保持 或支撐。該紗線張力乃可藉纏結而額外地施於紗線上，但 亦可進一步地將紗線迴繞於導絲盤19上而再予減少，因此 該紗線乃可在一相對較低的張力水準下被捲繞。 在纏結時，為能增加結節數目，乃可在將空氣供應至 該纏結喷嗔21之前將空氣加熱。本發明的紡紗裝置與方法 係可在低紗線張力下生產具有非常高内聚力的複絲紗，並 將之捲繞成一料捲。因此，本方法乃亦甚適用於具細丹尼 的紗線。 第3圖係示出本發明之紡紗裝置的另一實施例。在第3 圖中所示的紡紗系統1及捲取系統3乃相同於第1圖中所示 者。就此，第1圖的說明乃可參考併用。 在第3圖的紡紗系統中，其牽伸系統2包含一退繞導絲 盤33。此導絲盤會於紡紗區退繞紗線14。從該退繞導絲盤 3 3 ’紗線乃刖進至一導絲盤單元，其係由牽伸導絲盤μ與 35所構成。紗線會迴繞該等導絲盤34與35數次。離開導絲 盤34之後，紗線14乃被捲取系統3從牽伸區退繞。在退繞之 前，有一纏結噴嘴21被設在導絲盤34與35之間，用以纏結 纖絲。該纏結喷嘴21的造型乃類似於第2圖所示的纏結喷嘴 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇)<297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝丨 •、可丨 518376 A7 -------— B7 _ 五、發明綱（9 ) ： 1 1~ 。就孩範圍，第2圖之說明乃可於此參考併用。 在第3圖所示的紡紗裝置，該紗線14於進入牽伸區之前 乃在纏結喷鳴32内受到一初步的纏結。該纏結噴嘴32乃 被設計成有-以相反於紗線前進方向流動#空氣流被用來 纏…7線。因此，有一刹止作用產生於紗線14上。故其可 藉單獨的迴繞於導絲盤33而退繞該紗線14。該紗線的預 先纏結乃能增加好處，即可以穩定紗線的導引，並完成一 順暢、固定的紗線運行，即使只有少數幾圈迴繞在導紗元 件上。 該導絲盤34與35乃被加熱，因此纏結可同樣地發生在 被加熱的紗線上。 為使紗線能一致的加熱，第4圖乃示出一被設在一加熱 腔室中的導絲盤單元。該加熱腔室41係由一箱體4〇構成而 容納牽伸導絲盤34與35。有一導絲盤34之驅動器36及一導 絲盤35之驅動器37乃被設在該加熱腔室外面。該紗線从經 由一入孔42進入該加入腔室，並前進到該導絲盤“上。由 此導絲盤，該紗線會再前進到另一與其間隔設列的第二導 絲盤35。該紗線重複迴繞數次，—直到其_導絲盤 而經由一出孔43離去。 在第4圖所示的導絲盤單元中，該導絲盤34的覆套表面 乃被分成二段38.β38.2。覆套表面381具有比38·2段部猶 大的圓徑。該38.2段部的導絲盤表面具有較小的圓徑，乃 在紗線14的最終迴繞時與其接觸。由於在導絲盤“之此等 圓徑分段’其乃可使在先前纏結噴嘴21中之紗線纏結能以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） -12

•、可I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 518376 A7 -------B7_ 五、發明説明（10 ) ' --— 幸乂低的紗線張力來進行。此能使紗線的結節增加，因為― 已斤矣在、V線上每單位長度的結節數目係反比於紗線 張力在此實施例中，該纏結噴嘴2丨係再被設於該紗線於 導絲盤34上游的最末圈繞上。至於其功能，第2圖的說明於 此可被併參。 、，在先前所示的實施例中，於捲取之前的導絲盤在最終 捲繞的區域乃具有表面磨光，使該導絲盤可吸收由於纏結 所增加的紗線張力。本發明之方法，乃可在捲取之前，以 此區域中大約0·1 " m的表面粗糙度來促成紗線張力之適 當的調整。相較於此，該導絲盤在其它表面區域有大約0.5 // m的粗糙度。 本發明的方法並不受限於所示的紡紗裝置。示於第^ 及3圖中的牵伸系、統係僅為舉例。在該牵伸單元最終導絲盤 的上游，乃亦可設以加熱裝置來熱處理該紗線，或亦可在 其下游，以加熱裝置來鬆弛該紗線。同樣地，裝設在牵伸 導絲盤上游的纏結噴嘴係可變換的，即其亦可將該缠結喷 嘴設在紗線迴路上的不同支線上。 本發明之紡紗裝置乃凸顯出其精簡結構，及在牽伸單 元與捲取之間的較短紗線路徑。在牽伸單元與捲取系統之 間的額外撓曲或附加的驅動導絲盤係不需要的。其另一優 點係該纏結噴嘴亦可被設在該導絲盤箱中，因此針對防止 熱損失之分開隔離與纏結噴嘴之分開抽吸並不需要，因為 這些功能係可由導絲盤箱來達成。 元件標號對照 本紙張尺度剌t關緒準（⑽）纟4祕(210X297公釐)—' "~Ϊ3~Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 奉 、^τ— ,0m! 518376 A7 B7 22…導件 23…橫走裝置 24…接觸滚輪 25…料捲 2 6…捲轴 27…馬達 28…導絲盤裝置 2 9…軸承塊 30…紗線管道 31…空氣管道 32…纏結喷嘴 33…退繞導絲盤 34…導絲盤 35…導絲盤 3 6，3 7…驅動器 38.1，38.2···覆套表面 3 9…空氣流 40…箱體 41…加熱腔室 42···入孑L 43···出孔 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（11 ) 1…紡紗系統 2…牽伸系統 3…捲取系統 4…押出機 5…驅動器 6…料斗 7…融料管線 8…紡絲泵 9…紡絲頭 10…噴絲板 11…纖絲 12…冷卻裝置 13…潤滑裝置 14…紗線 15···第一導絲盤單元 16···導絲盤單元 17…退繞導絲盤 18…導輪 19···牽伸導絲盤 20…導輪 21…纏結噴嘴 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 14

Claims (1)

1. 518376 Η 本紙張尺度適财目國家標準 導

   ------*------------裝..... (請先閱讀背•面之注意事項再填寫本頁) •t· 申請專利範圍 第088102198號專利再審查案申請專利範圍修正本 修正日期：91年9月 1· 一種纺紗、牽伸及捲繞由數條合成纖絲構成之紗線的方 法’其中該等纖絲於紡㈣結合成-紗線，其中該紗線 於牽伸區藉由牽伸單元而被牵伸，該牵伸單元係由至少 牽伸導4盤與-導輪構成，其巾該紗線繞迴該牽伸 絲盤及該導輪數次，並且其中該紗線於捲取區捲繞成 料捲:該紗線於捲繞前，在離開該牽伸區之前的牵伸區 中藉由4結噴嘴纏結，其特徵在於該紗線於其在牽 伸導絲盤和導輪之間的階段，於離開該牵伸導絲盤前， 在最後一次繞迴時經纏結。 2·如申請專利範圍第W之方法，其中該紗線於其最後一 次繞迴時與該牵伸導絲盤之—節段相接觸，該節段且有 一較紗線先前所接觸之導絲盤節段小的直徑。 3·如申請專利範圍第1項之方法，其中在該纏結噴嘴中， 該紗線藉由一於紗線前進方向上導引的空氣流纏結。 4·如申請專利第⑴射任—項之方法，其中紗線於 纏結之前被加熱。 5·如申請專利範圍第4項之料，其_該加熱處理藉由一 可加熱的牽伸導絲盤產生。 6·=申請相額第⑴項巾任—項之方法，其中該紗線 错由一供給至該纏結噴嘴的熱空氣流被纏结。 7·如申請專利範圍第⑴項中任—項之方法，其中在該紗 線進入該牽伸區之前，另—纏結噴嘴纏結該紗線。 (〇^)人4規格（210><297公嫠） 、可I 518376 、申請專利範圍 8· ^申料利範圍第7項之方法，其中師線於該纏結嘴 7中藉由一朝該前進的紗線相反方向導引的空氣流纏 、会吉 ° 訂 9· 一種用以紡紗、牽伸及捲繞-合成纖絲紗線之紡紗裝置 ，其具有-紡紗系統，一牽伸系統，一捲取系統，其並 位於捲取系統上游處之纏結噴嘴，其中該纏結喷 曾文叹於牽伸系統之最後—個牽伸導絲盤的上游處的 鈔線路中’其中該最後—個牽伸導絲盤與—相連結的 導輪形成—導絲盤單元，其由紗線繞迴數次，並且該纏 結噴嘴安設在介於該牽伸導絲盤與該導輪之紗線路後 中’其特徵在於，㈣結噴嘴安設在紗線_該牽伸導 絲盤之前的紗線路徑的最後一次繞迴中。 10.如申請專利範圍第9項之紡紗裝置，其中該牽伸導絲盤 之覆套表面在紗線於其最後一次繞迴時與之相接觸節 段中，具有一粗糙度其小於該覆套表面先前與紗線相接 觸之節段的粗糙度。 η·如申請專利範圍第9項之紡紗裝置，其中該牽伸導絲盤 之直徑，在紗線最後一次繞迴時與之相接觸的節段上， 小於該牽伸導絲盤先前與紗線相接觸之節段的直徑。 12.如申請專利範圍第9至丨丨項中任一項之紡紗裝置，其中 該纏結噴嘴包含有-紗線管道用以導引並纏結紗線^以 及一空氣管道形成於該紗線管道之尾部用以供給空氣 ，該二管道彼此間形成一在前進紗線的方向上小於卯。 的角度。 、 本紙張尺度適财HU家鱗（CNS) Α4規格⑵QX297公董） 518376 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 13·如申請專利範圍第9至11項中任一項之紡紗裝置，其中 該牽伸導絲盤具有一可加熱的覆套。 14. 如申請專利範圍第9至11項中任一項之紡紗裝置，其中 該牽伸導絲盤單元係可藉由一加熱裝置加熱。 15. 如申請專利範圍第9至11項中任一項之紡紗裝置，其中 該牽伸導絲單元之牽伸導絲盤與導輪可各由一傳動輪 驅動。 16. 如申請專利範圍第9至11項中任一項之紡紗裝置，其中 一第二纏結喷嘴安設在介於紡紗系統及牽伸系統間的 紗線路徑中。 17 (請先閟讀t面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）