[发明专利]用于熔纺和冷却复丝的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于熔纺和冷却复丝的方法和一种用于执行该方法的设备。 

背景技术

在由聚合物熔体制造合成长丝时长丝由许多细的条状单丝构成。为此通过纺丝喷嘴的喷嘴孔由聚合物熔体挤出每条单丝。在挤出后使在丝束内部相互间隔开导引的单丝冷却并接着在固化(Verfestigung)后组合成长丝。在单丝材料从熔体状态过渡到固化状态中通过一定的冷却条件确定以后长丝的基本物理特性。因此保持冷却条件的均匀性对于产生高质量的长丝具有重要意义。 

例如由DE 100 31 106 A1已知一种方法和设备，其中测量并监控在冷却单丝时出现的冷却空气的温度。在此测量进入骤冷甬道和从骤冷甬道排出时的冷却空气，以便在冷却单丝期间尽可能总是保持恒定的冷却空气温升。但是已知的方法不能给出对在各个单丝上产生的冷却过程的推断。尤其不清楚的是，以怎样的程度存在所有单丝相互间的均匀冷却。 

由DE 44 04 258 A1已知一种用于熔纺许多单丝的方法，其中在固化的单丝上连续地测量物理或纺织工艺的参数，与理论值进行比较并且用于控制尤其是冷却的工艺参数。但是几乎不能在移动的长丝上以足够高的测量精度检测这些物理参数如长丝纤度、强度或双折射，因此不能达到对于确定长丝质量足够的测量和监控。 

发明内容

因此本发明的目的是，实现一种上述形式的用于熔纺和冷却复丝的方法以及一种用于执行该方法的设备，其中复丝的冷却可以基本适配于单丝的冷却特性。 

本发明的目的也是，这样改进这种方法和这种设备，使得由长丝的冷却能够直接推断出长丝的特性。 

本发明的另一目的是，提供一种用于熔纺和冷却复丝的方法和设备，通过该方法或设备能够使复丝以给定的和均匀的冷却过程卷绕成卷筒。 

按照本发明这个目的通过一种用于熔纺和冷却复丝的方法以及用于执行该方法的设备得以实现。在该方法中，由聚合物熔体制造复丝，其中许多挤出的单丝作为单丝束通过一个对准单丝束的冷却空气流冷却并且接着汇聚成复丝，以及，测量和监控在冷却单丝时出现的冷却空气的温度，其中，在单丝束内部的至少一个测量点中测量冷却空气的温度。 

本发明基于以下的认识，根据单丝的数量以及单丝的导向、尤其是在冷却期间单丝相互间的距离决定性地影响长丝的冷却结果。因此尤其是在束状地导引的单丝中产生冷却空气均匀地导引通过丝束的问题。在冷却区内部的不同测量点上的冷却空气温度测量存在大的差别。因此根据测量点不同地评价赋予各单丝的冷却过程。现在本发明提出一种解决方案，在该方案中通过简单的测量冷却空气温度可以接近地测得在长丝上起作用的冷却效果。为此在单丝束内部的至少一个测量点上测量冷却空气的温度。已经证实，冷却空气的温度在丝束内部明显高于在丝束外部测得的温度。因此测量单丝束内部冷却空气的温度给出一个良好的尺度，用于确定单丝中的瞬时固化状态。此外，能够预先确定在单丝束内部各单丝冷却的均匀性并且通过干涉冷却过程使其有针对性地改变。此外，能够及早地识别并停止尤其是从外部起作用的冷却干扰影响、如吹气壁上的污物、纺丝喷嘴故障等。 

为了一方面可以在单丝束内部实现基本无接触的冷却空气温度测量，和另一方面提高在单丝束内部丝冷却的均匀性，特别有利的方法变型方案是，其中使单丝在冷却过程中通过成型体的外部导引棱边分开和导引。由此能够产生更大的单丝间隔，以这样的单丝间隔能够有利地实现在单丝束内部排出的冷却空气的温度测量。对于使单丝在汇聚位置之前获得润湿的情况，优选使用成型体用于浸渍单丝。在这种情况下使导引棱边通过上油剂润湿。 

在此通过一个环形或盘状的成型体实现冷却的高度均匀性，在成型体上导引单丝束的各单丝。 

为了在给定的冷却条件下尽可能准确地获得单丝的冷却特性，优选使用一个方法变型方案，其中在单丝束内部或单丝束外部或者优选在单丝束内部同时在单丝束外部的许多测量点上测量冷却空气的温度。由此可以获得在单丝束横截面上的温度分布，由此可以建立一个用于固化各单丝的好更大的均匀性或者由此能够以还更高的精度确定和监控单丝的冷却过程。 

在此不仅在垂直或水平并排定位的测量点上测量温度。尤其是垂直定位测量点能够获得在冷却区内部从单丝材料的熔液状态到固化材料的过渡。