TWI237071B - Wetting device and spinning system with wetting device - Google Patents

Description

1237071 圓環面或圓面，那麽紡絲浴容器也可以形成與 W094/28218，DE44 09 609 和 WO01/68958 的裝置一樣的 漏斗。 雖然從工藝觀點上看，在本領域 導紡絲系統易於操作，但是它們對加工效率會産生決定姓 的限制，#中，m述加工效率基本上由纺絲溶液的擠出速 度，紡絲通過處理介質的輸送速度以及纺絲密度（即，單 元面積的擠壓孔數量）決定。傳統的紡絲浴容器存在的問 題主要在於紡絲浸潰在處理介質中的步驟：在增加紡絲速 度的情況下’由於紡絲吸收的處理介質的作用，會兪發紊 流和渴流。這些擾動會産生授動表面，因此，在浸潰期間、 2絲上會産生機械壓力。由於嚴重的機械應力會使紡絲 斷W ’從而會導致整個製造過程中斷。另外，由 質的攪動表面的作用，纺衅# 、、方絲彼此接觸和粘附的危險性會婵 加:、從而有損于紡成的紡絲和纖維的質量。因此，使= 絲洛容器，紡絲的擠出步 、、 旳擠出速度和輪送速度以及效率要受到巖 袼的限制。 戈·又y嚴 採用紡絲漏斗系統，傕纺 浪生士 使、、方、4通過一個充滿處理介質的 漏斗。在紡絲漏斗的下端， 買的 邱八者人 〜、纺絲經-排出孔排出，因此， 4刀處理，，質不可避免地流出 姑说α从 休用、、、方絲漏斗系統，對协 、、方4性此也要進行嚴格的限 十於 必須辦‘、S W w 上丑彳更、、万、、、糸法效率更高， 頁日加通過纺絲漏斗的紡絲數量。其m 紡絲漏斗，並且必須加大 、….必須延長 作用，在排出孔_ μ # 由於加長的紡絲漏斗的 排出孔處的處理介質的靜壓增加，從而在排出： 1237071 處理介質所沾濕。 李續t /點上，本發明㈣濕裝置也可闕在現存紡絲 糸統上的改進元件。 此外，本發明的解決方案包括使處理介質通過導壁到 相絲。通過這—實際上非常簡單的方案，不僅利用處理 "質能夠對紡絲進行良好的沾濕，而且由於處理介質在纺 絲和導壁之間擠壓並且尤 在、、方4和導壁之間形成了減小摩揍 的滑動層，因此鱼Ρ知、、上、月给士 η匕知沾濕裝置相比，在紡絲和導壁之間 的摩擦也大大減小。由於這 ' ^ /月動層的作用，降低了紡絲 上的機械應力和紡絲卫藝的故障敏感性。由於摩擦的減、 】因此在不會有知於紡絲可靠性的情況下，可以增加纺 絲的輸送速度。 爲了簡化滑動層在紡絲和導壁之間的形成，根據本發 明的優選實施例’導壁至少在沾濕區形成微槽，在操作期 間，與紡絲的-起輸送的處理介質可以聚積在纺絲和沾濕 區之間，以使滑動層更厚。這些微槽可以以多個縱向槽的 形狀形成，這些槽横切紡絲的輸送方向延伸，或以類似於 高爾夫球表面的規則或不規則佈置的凹坑形狀設置。網或 格栅形表面結構也有助於滑動層的形成。 如果導壁形成在一個空心圓柱體上，處理介質在操作 中可以通過該空心圓柱體到達沾濕區，那麼在設計上可以 大大簡化處理介質到沾濕區的供給線。通過該優選實施 例，導壁作爲處理介質的部分供給線。尤其是，根據一種 優選的改進，空心圓柱主體實質上可以是輥形的。 1237071 如圖1所示，採用沾濕流體8對拉伸紡絲6的沾濕可 L L本發明的沾濕裝置9進行，在該沾濕裝置9中，在供 ' ^ _、、方絲6之間設有一個導壁12，其中，處理介質8 經所述供給線13到達沾濕裝置9。在導壁12上，紡絲6 沿該導壁以-大致平面簾幕形式、以輸送方向τ通過，設 置沾濕區14，該沾濕區在圖i中以雙點晝線標記示出。沾 濕區14至少分段對處理介質是可滲透的，以使由供給線 13帶來的處理介質8從沾濕區14内的導壁12喷出，並且 對沿導壁通過的紡絲6進行沾濕。通過引出裝置ig從纺絲 6上壓出處理介質8，以使其滴落或流進集液容器15。處 理介質8通過排放管16從集中容器15中排出至再處理步 驟（圖1未示出）。在再處理後，已用過的處理介質8又能 到達沾濕裝置9。 b 作爲一個例子在圖1中示出的本發明沾濕裝置9的實 施例可，替纺絲浴容器使用，並可完全代替這些紡絲洛容 器。在操作中，紡絲6位於導壁12上的沾濕區14内，因 此’處理介f 8的滑動膜優選位於紡絲和沾濕㊣Μ之間。 在對於沾濕裝置9的其他實施例的以下插述中，部 使用了相同的參考符號，這些部件的結構和/或作用與圖丄 中一件的結構和/或作用對應。 β 首先’參考圖2至5說明帶有導壁12的主體㈣他實 施例。利用沿圖i的平面Ε的橫截面顯示了圖2 施例。 的貫 利用圖2和3的實施例，形成沾濕區14的導壁U美 12 1237071 本上以一個平面和/或垂直於圖面稍微彎曲的壁形成。由於 後面設置的偏轉裝置17或圖10中已知的引出裝置1〇，因 此利用圖2和3的沾濕裝置9，使紡絲6的輸送方向τ轉 向0 利用圖2的實施例 < 1 ^ & 滿處理流體的開口通道。完全通過處理介質8的靜壓作 用，通過處理介質是可透過的沾濕區14的區域19，將處 理介質壓在紡絲6的側面，從而通過處理介質對纺絲6、占 濕。區域19可包括整個沾濕區14或僅僅包括其中的一部 分。利用圖3的實施例，沾濕裝置9的主體18基本上形成 爲空心圓柱體，因此，能夠在空心圓柱體18内導引處理介 質8。利用主體18的這種封閉形式，可使處理介 =用下’以便通過沾濕區14的多孔區對可控制量的處 理❿加壓。與圖2的實施例相比，利用圖 整個沾濕區14對處理介質8是 ' 實施例，由於在紡㈣二二透過的。同樣，利用圖3的 万、’糸的輪廷方向Τ’導壁12大致 的，因此，紡絲必麸會诵、g y 蚁疋筆線狀 p ι 、、、會通過一個之後的偏轉裝置17 $加 已知的引出機構10偏轉。 展置Π或一個 ，如果導壁12在纺絲6的輸送方向 省去之後的偏轉裝w 疋3曲的，則可以 置17 °取決於導壁！ 可以得到任意的偏轉角 2的曲率和長度， 體〗8的程度。 轉角α主要通過紡絲6繞主 在圖4的實施例中， 、、， 取代本發明圖3實施 &輸迗方向Τ上彎曲的導壁12 中的直線狀導壁12。與圓3的實施 13 1237071 例相比’許多彼此分隔且處理介質可透過的區域η設置在 ^濕區14内’最好設置在由於紡絲6以偏轉角^偏轉，紡 :的高接觸壓力經常在導壁12上産生的位置處。由於在壓 一作用下在、些區域喷出的處理介質的作用，因此利用本 實施例’在廷些臨界區域内可避免纺絲6和導壁12之間的 強摩擦。 ""員示了也起到偏轉裝置作用的本發明沾濕裝置9 的另-個實施例。該實施例的主體18也是空心圓柱形的， 尤其是形成一個管件，該管件至少在沾濕區Μ内具有-個 :理介質可通過的可滲透壁。管形主體18的内部空間含有 處理介質8。利用該實施例’使處理介f噴至主體18的整 個周面上。 由於起到沾濕裝置和偏轉裝置的雙重作用，大大簡化 了'm統的ji藝流程和結構。與傳統的偏轉裝置相比， f有的優點是：由於處理介質通過導壁12,處理介質在纺 絲和導壁12之間聚積或被壓入這個區域内，以形成一個能 減小紡絲摩擦的滑動層。與纺絲無法完全凝固的現有技術 相比φ於摩擦的減小，本發明紡絲的偏轉可以在纺絲後 馬上發生。同樣，還能獲得更大的偏轉角α。 在”属不了圖5中放大細節VI的圖6Α中示意性地顯示 了在、方、糸6和導壁12之間的滑動層的形成。沿箭頭η 壓迫在壓力作用下的處理介質8通過導壁12的區域18， 乂：區，對於在紡絲6和導壁12之間的沾濕區Μ中的處 理介f是可渗透的°由於紡絲作爲緻密的平面狀簾幕輸送 1237071 壁12,因此這些纺絲提供了阻止處理介質流動的相 =的阻力。因而，僅报小部分的處理介"通過紡、·“ :大部分的處理介質δ利用滑動層2❹的形成沿纺 圖6Α僅顯示了處理介質可渗透的導壁12的區域19 的-個例子’該區域在整個材料厚度上是均勾的。 如在放大顯示了圖5的细豁ντ从门 .旳、、，田即VI的圖7Β的實施例中所 不，導壁12也具有多層結構。 1所 尤其疋，處理介質可透過的 W 19可以由許多可渗透層19’ ’ 19” ’ Μ ” 中的各個層也可以以不同 ……冓成。其 ^ ^ ^ ^ 弋構成，例如一層爲紡織或 編織織物層，另一層爲起絨 飞 .. 、曰 並且匕們具有不同的溶读 性。同樣，燒結導壁12也可採用i _ s 抓用各種燒結層或一單體結構。 可以通過各種方法报士、、A ^

法形成滑動層2〇。放大顯示了圖6A 的細節VII的圖6B和 干 固bA ^不了思些方法的例子。 在圖6B所示的實施例卜 盆中導辟1 9户、U、 間化了滑動層20的形成， 八導土 12在沾濕區形成料揭9 9 ^ my. 曰22 ’ >σ紡絲6的輸送運動 運迗的處理介質8在跨 ^ 槽22,從而懕、“〜線斤不的區域23中聚積至這些微 :=堡迫作爲一個簾幕偏轉的紡絲離開導壁⑽ 表面。延些區域稱爲微 比，沿輸送方向丁升…二微槽中的表面與周圍相 凹坑形。由於聚積作：Γ便使在升高區前方形成凹槽或 加。評，道 乍用’處理介質内的壓力在這些槽上增 加0微槽在導壁主^ 曰

Mm ^ ^ 、 上無規則或有規則的分佈，並且 微槽的尚度在2〇釦 丄且 _之間。微槽22也可以由網形表 由釔構形成，或者如 Η 7Β所不，由大致橫切紡絲6的輪 15 1237071 比較例2 就比較例2而言，由一個也能起到偏轉裝置功能的本 發明的沾濕裝置代替所述處理介質浴。此處，沾濕裝置的 主體18由一不銹鋼管狀過濾器構成，其具有一定的孔隙 度，即，2 μπι的平均孔徑。 利用如比較例1那樣基本上未變化的工藝參數，雖然 利用比較例2 ’使用本發明的沾濕裝置，能使引出速度增 加至650m/min，但是能獲得非常好的最佳性能。該紡絲工 藝的故障敏感性較低，並且纖度也表現出較低分佈。 比較例3 就比較例3而言，使用了僅僅只有一排孔的擠壓頭。 與比較例1和2相比，省略了氣體區中的喷吹，並且使氣 體區縮短爲50mm，將紡絲速度設定至35〇m/min。 同樣代替處理介質浴，使用了本發明的沾濕裝置，該 裝置也能起到具有65。偏轉角的偏轉裝置的作用。沾濕裝置 的主體爲由聚乙烯製成的管狀過濾器，其具有20 μιη的孔 隙度。 同樣利用這種測試結構，利用非常低的故障敏感性能 夠獲得非常好的紡絲性能，與比較例i和2相比，雖然省 略了在空氣隙中的噴吹並且減小了空氣隙，但仍獲得了纖 度的較低分佈。 比較例4 19 1237071 就比較例4而言，也使用了本發明的沾漁裝置，因此， 0 使用了具有一片軟管膜片的沾濕裝置的主體1 8，其中，所 述軟管膜片具有0.2/z m的孔隙度。 與比較例1至3相比，在比較例4中，偏轉角增加至 165°。由於偏轉角的增大，引出速度必然稍微減少，達到 250m/min 〇 儘管具有這一非常大的偏轉角以及高引出速度，但是 仍能獲得非常好的紡絲性能，並且紡絲工藝的故障敏感性 也非常低。 比較例5 就比較例5而言，使用了 一種現有技術已知的紡絲系 統，與比較例1至4相比，該紡絲系統的孔密度成十倍增 加’並且具有32排孔。擠壓後紡絲通過的空氣隙的長度減 少至22mm，因此喷吹發生在空氣隙中。由於具有高紡絲密 度’因此，使引出速度減少至60m/min。 此處’由於紡絲的斷裂和扭結而導致有時必須中斷紡 絲工藝’因此僅能獲得滿足要求的紡絲性能，其中所述紡 絲的斷裂和扭結是因增大的紡絲浴速度而導致顯著增大的 浴紊流引起。 比較例6 就比較例6而言，處理介質浴由也能起到偏轉裝置作 用的本發明的沾濕裝置代替。使用一具有2 μιη孔隙度的不 1237071 銹鋼管狀過濾器作爲主體1 8。 與比較例5相比，引出速度增加到7〇m/min。 在這種結構中’依靠大大降低的故障敏感性，與比較 例5相比，能夠獲得大大提高的紡絲性能。 比較例7和8 在這兩個比較例中，通過兩個沿紡絲輸送方向串聯的 本發明的沾濕裝置，實現了兩級沈澱。 在這兩個串聯沾濕裝置中’使用了 一個具有2，孔隙 度的不銹鋼管狀過濾器。 在比較例7和8中，輸送至第一沾濕裝置的處理介質 表現出50%的紡絲浴濃度，並且在之後的第二沾濕裝置 中，供給至該處的處理介質的紡絲浴濃度減少至。 比較例7和8中的第一沾濕裝置的偏轉角爲55。，在第 二沾濕裝置中爲170。。 與比較例7相比，利用比較例8,即在產生更強拉伸 的比較例的第二步驟中，增大了第二步驟相對於第一步驟 的拉伸比。 、在比較例7和比較例8中’依靠非常低的故障敏感性， 獲件了非常好的纺絲性能。因此，強度較高並且纖度表現 出非系低的變化。 從比較例的結果看，可以確定：通過利用本發明的沾 «置來代替處理介質浴，能夠通過處理介質的低消耗實 現南效率，同Η车，A — & “、、舄在空氣隙中進行喷吹的情況下， 21 1237071 提高了紡絲性能。同時，與從現有技術已知的裝置相比， 本發明的沾濕裝置有助於充分改進處理導引系統的可變 性0 在下面的表中，總結了試驗例的結果：

例子 1 2 3 4 5 6 7 8 纖度 dtex 1.37 1.45 L41 1.36 1.38 1.38 1.32 1.35 引出速度 m/min 200 650 350 250 60 70 250 250 零剪切粘度 Pas 17000 17000 16000 16000 17000 17000 18000 18000 孔密度 1/mm2 0.25 0.25 0.25 0.25 2.5 2.5 0.25 0.25 孔的排數 5 5 1 1 32 32 5 5 空氣隙 mm 60 60 50 40 22 22 40 40 喷吹 是 是 否 否 是 是 是 是 步驟1 偏轉裝置 纺絲 不銹鋼 PE多 軟管 纺絲 不銹鋼 不銹鋼 不銹鋼 浴箱 管狀過 孔管狀 膜片 浴箱 管狀過 管狀過 管狀過 轉向 濾器 過濾器 轉向 濾器 遽器 濾器 細度 β 2 20 0.2 2 2 2 偏轉角α 55 55 65 165 65 65 55 55 紡絲浴濃度 % 10 8 12 7 20 20 50 50 紡絲浴溫度 °C 25 25 28 26 18 18 25 25 每釐米偏轉 1/h 寬度量 22

Claims (1)

1. I^3’d,l . · m.v·· 一 ------ ·'· (2005年3月修正) 拾、申請專利範圍： 1. 一種沾濕裝置（9)，其安裝在用於製造紡絲（6)， 例如由含有水，纖維素和叙胺氧化物的纺絲溶液製造纺蜂 的紡絲系統⑴内’並且帶有一條處理介質的供給線，其 特徵在於·一沾濕區（14 ’ 19 )以裝配狀態設置在紡絲（6 ) 和供給線（13)之間的的導壁（12)上，至少在這些區域 内’該沾濕區至少部分對處理介質（8 )是可渗透的，且在 裝入狀態下纺絲（1 2)能夠沿該沾濕區通過，並且紡絲（6) 通過該沾濕區由處理介質（8 )沾濕。 2·如申請專利範圍第1項所述的沾濕裝置（9 )，其 特徵在於：導壁（12)至少在沾濕區（14)形成微槽（U)， 在操作中，處理介質能聚積在紡絲（6 )和沾濕區（1 4 )之 間的所述微槽上，以便形成滑動層（2〇 )。 3. 如申請專利範圍第1或2項所述的沾濕裝置（9)， 八特徵在於·導壁（12)形成在大致空心圓柱狀主體（18) 上，在操作過程中，通過所述主體（18)供給處理介質（8)。 4. 如申請專利範圍第3項所述的沾濕裝置（9 )，其 特徵在於：空心圓柱狀主體（〖8 )大致形成輥形。 1 ·如申請專利範圍第1項所述的沾濕裝置（9 )，其 特徵在於：站濕裝置（9)具有至少一個支座（24)，通過 所述支座能夠將沾濕裝置（可轉動地裝配至紡絲系統（工） 上。 2 6·如申請專利範圍第1項所述的沾濕裝置（9 )，其 特徵在於：沾濕裝置（9)具有一轉動裝置（25)，通過該 nMfi 轉動裝置，能夠影響主體（i 8 動 (2005年3月修正) 相對於紡絲輸送速度的轉 7·如申請專利範圍第6項所述的沾濕裝置（9)，盆 特徵在於：轉動裝置（25)包括—個馬達。 '、 8.如申請專利範圍第6或7項所述的沾濕裝置（9)， 其特徵在於：轉動裝置（25)包括一個制動器。 9·如申請專利範圍第！項所述的沾濕裝置（9)，立 特徵在於：導壁（12)至少部分是多孔的。 - 10.如申請專利範圍第9項所述的沾濕裝置⑴，並 特徵在於：導壁（12)的多孔部分（19)由幾層（19,，19"， 了） 具有不同空隙度的材料製成。 U.如中請專利範圍第1項所述的沾濕裝置（9)，1 特徵在於：法濕區（14)沿輸送方向（τ)彎曲。 八 12. -種由含有水、纖維素和叔胺氧化物的紡絲溶液 造紡絲（6)的纺絲系統⑴’在操作中，通過該纺絲系 統，能夠從氣體區（7)中的紡絲溶液壓出紡絲⑷，其特 徵在於：纺絲系統⑴設有至少-種上述任-項中請專利 範圍所述的沾濕裝置（9 )。 13. 如申請專利範圍第12項所述的紡絲系統⑴，其 特徵在於n絲（6)的輸送方向⑴串料 ^ 濕装置（9 )。 14. 如申請專利範圍第13項所述的纺絲系统⑴，生 特徵在於：以不同的處理介質⑷供給每個串聯㈣Μ 置（9 ) 〇 26 123501]： 'ί 1 ί ...Ί(, 1 ^ ^ Λ ^ ^ (2〇〇5 年 3 月修正) .^利軌圍第13項所述的紡絲系統（丨），其 特徵在於：對沾濕裝置（9)連續供給處理介質。、 1 6 ·如申請專利範圍第 絲系統（1 )，其特徵在於： 偏轉裝置’通過該偏轉裝置 偏轉通過導壁（12)。 12至15項中任一項所述的紡 沾濕裝置（9 )也形成作爲一個 ’能夠在操作中，使紡絲（9 ) 12至15項中任一項所述的紡 至少一個沾濕裝置（9 )具有一

   1 7 ·如申請專利範圍第 絲系統（1 )，其特徵在於： 個轉動支承主體（18)。 由3有水纖維素和叔胺氧化物的紡絲溶液 製造紡絲的方法’該方法由以下加工步驟實現： 壓出氣體區（7 )中的纺絲溶液以形成纺絲， -使紡絲通過氣體區（7)， 、、方4 ( 6 )沿一導壁（12)通過，該導壁被設置有一沾渴 區（14)，該沾濕區（14)至少部分對處理介質（8)是可渗透 的，同時，該處理介皙「δ^ 質（8 )通過該沾濕區（丨4 )並沾濕該

   沿導壁（12)通過的紡絲（6 )。 19.如中請專利範圍第18項所述的方法，包括另一個 加工步驟： _通過導壁（12)使紡絲（6)偏轉。 20.如申請專利範圍第18或19項所述的方法，其包 括另一個加工步驟： 通過成個連續的沾濕區（14 )使纖維素産生多級沈澱。 21 ·如申凊專利範圍第18項所述的方法，其包括另一 27

   個加工步驟： (2〇〇5年3月修正) 紡絲沿多個以不同處理介質供給的 22.如申請專利範圍第18項所述 加工步驟 沾濕區（1 4 )通過。 方法，其包括另一 個力17 ^通過移動沾濕區（14)拉伸紡絲（6)。 .如申請專利範圍第22項所述的方法 X步驟： 4 其包括另一 、通過幾個連續設置的(6)〇 、移動的沾濕區多 級拉伸紡絲 24·如 轉動袭置（

   申請專利範圍第22或23項所述的方法 2 5 )驅動和/或制動沾濕區。 ，通過 25. 如 設置的 同的大 沾濕 小。 申請專利範圍第22或23項所述的方法，連續 區（14)的速度分量在輸送方向（τ)上具有不

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