[发明专利]用于输送纤维的装置和方法

说明书

发明领域

本发明涉及纤维的生产和加工，更确切地说，涉及在处理和加工 期间用于输送柔细纤维的装置和方法。

发明背景

各种各样的天然的和合成的纤维制品都可在市场上买到，且它们 在其销售和使用之前需要加工。在用于生产这类纤维制品的工艺过程 如纺丝期间，通常是生产取向纤维的带作为中间产品。为了增加纤维 的松密度(bulk)，它们常常被卷曲。在这类工艺过程中，将大量的聚 合物绞合线纺丝，聚集在一起成带，和然后卷曲以便增加松密度。在 卷曲之后，通常是将卷曲的纤维带前后散布在一缓慢移动的履带式干 燥机上，以便除去任何残留的溶剂。在运输机的终端处，取出卷曲的 纤维带，并运输到打包机，纤维带存放在此处以便打成包用于装运。 醋酸纤维束和聚酯纤维束通常用这种方式生产。另一些聚合物纤维如 改性聚丙烯腈纤维和不同类型的丝线，也可以用同样方式制备。

为了适合于它的预定用途，在生产期间小心控制卷曲的纤维带的 松密度。通常表征纤维的松密度的措施包括长丝总旦数、卷曲数/英寸、 和带宽。纺丝特性，即长丝总数和每根长丝的细度二者设定长丝总旦 数。然而，卷曲数/英寸和带宽不仅随纺丝工艺过程而变，而且也随后 面的纤维带加工而变。

例如，无论是否打算，都可以通过拉动卷曲的纤维将松密度加到 卷曲的纤维上。当朝带的长度方向拉动卷曲的纤维的带时，这种作用 十分显著。因此，尽管卷曲通常增加松密度，上述卷曲可以部分地通 过带宽可觉察到的增加限定，但当卷曲接着朝纤维带的长度方向拉动 纤维时，可以达到带宽与新卷曲的纤维束带相比增加200％或更多、或 者300％或更多，或者甚至500％或更多。这种过度膨化变形有时称之 为“丝束开松”，且它部分是由于各卷曲变得彼此相对未对准的结果， 因此卷曲的取向变得比较更无规律。

松密度也可以通过使纤维带经受摩擦作用，如通过在一表面上摩 擦带、或者通过把高速气体吹在带上，加到卷曲的纤维带上。纤维束 带的膨化纤维性能因此随纺丝机的加工、及随后加到纤维束带上的工 作如卷曲、拉动、和摩擦作用而变化，而不管这种膨化变形是否打算 做。

通常，卷曲的纤维带是在许多导向件或辊上从干燥机拉到打包机。 与移动纤维带的重量有关的拉动作用、及纤维带穿过导向件所引起的 磨擦作用，使纤维伸展、除去卷曲、并增加不想要的松密度。遗憾的 是，这种卷曲伸展作用是不可逆的。也就是说，在除去外力之后，卷 曲的均匀度不返回到纤维的带。

卷曲的纤维必须从干燥机行进到打包机的距离根据这两个机械部 件的相对位置改变。一般地说，纤维必须运输的距离越远，则纤维中 的卷曲伸展越多。另外，通向打包机的入口可以与干燥机的出口处在 同一高度水平，或者可以在干燥机的出口的上方或下方。如果纤维向 上运输(拉动)，则更多的卷曲被除去，而如果纤维向下运输(拉动)， 则较少卷曲被除去。如果在整个工厂内设备的平行线之间有距离或高 度差，则那个厂里生产的纤维的质量不一致。

因此，在常规方法中，由于运输纤维带的拉动力和纤维带跨过固 定环导向件滑动所引起的摩擦作用，所以卷曲的纤维带不可逆地损失 它的一部分卷曲。拉动力和相应的卷曲损失随着纤维带必须从一个加 工步骤行进到另一个加工步骤的坡度的陡度而显著增加。

在纤维带的加工和打包期间，为保持所希望的均匀度，控制膨化 变形是很重要的。对打算用于卷烟过滤嘴制造的醋酸纤维素束，控制 膨化变形是在过滤嘴制造阶段完成，在这个阶段将纤维束从包中取出 并送到过滤嘴制造机。因此，重要的是在纤维束的制造和打包期间避 免膨化变形，以使膨化变形的变动减至最小。结果，输送可能适合于 从包中取出纤维束并把纤维束输送到过滤嘴制造机的输送纤维束的方 法也许不太适合于例如在纤维束从干燥机输送到打包机期间使用。

为了消除上述问题，可以使用皮带运输机或者振摇式运输机作为 纤维运输装置。这种运输机消除了运输纤维所需的张紧(拉动)力。 然而，这些装置包含大量移动部件，且它们也价格很贵、体积很大、 或者经常用于纤维运输不可靠。此外，如果所要求的运输坡度太陡， 则纤维可能掉落整个运输机。已有人提出(美国专利No.3408713)用 两个运输机皮带，同时将纤维束在所述两个皮带之间。