[发明专利]用于生产HMLS纱线的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用聚酯（PET）生产HMLS纱线的装置。

背景技术

所谓的HMLS（高模量低收缩率）纱线主要应用于轮胎增强材料，称为轮胎帘布。在用聚酯（PET）生产HMLS纱线的过程中，通过纺纱装置中的喷丝头挤出多个丝束，并将其冷却。所述冷却在大多数情况下是借助急冷箱中的空气进行的。将丝束合并成纱线，在牵伸区中牵伸。随后，将纱线缠绕在线轴上。用于生产纱线的原材料和牵伸丝束的方式对要获得的成品的特性存在影响。鉴于此，应强调的是，在喷丝头与将丝束合并成纱线的过程之间已进行了大部分整体牵伸。

在HMLS纱线的制造过程中，丝束以约10m/min的速度借助进料辊离开喷丝头，并以约2000m/min的速度从牵伸区的起点拉出。因此，在喷丝头与进料辊之间，以丝束长度约两百倍的倍数牵伸丝束。其结果是，随后，在牵伸区内和缠绕装置上，会产生非常高的辊和线轴旋转速度。这会对所使用的部件造成相当大的磨损，并且缩短了寿命。

在现有技术中，已知有生产高强度线的其它方法。WO2009/061161中公开了一个这种方法。根据该方法，通过使用具有高特性粘度的聚酯熔体实现聚酯线强度的进一步增加。将聚酯熔体保持在氮气环境中，以避免与周围空气接触。直接在喷丝头后面，用聚酯熔体纺成的丝束经过再热器，该再热器进一步提高了丝束的可拉伸性。

在现有技术中已知的每个高强度线生产方法中，原材料均为高质量聚合物。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可用廉价低价值聚酯生产HMLS纱线，磨损小的装置和方法。

上述目的可通过包括独立权利要求中定义的特征的装置和方法而实现。

所述用聚酯熔体（PET）生产HMLS纱线的装置包括：纺纱装置，具有用于挤出的喷丝头和用于冷却多个丝束的急冷箱；用于进行纺纱准备并将丝束合并在一起，以形成线的装置；绕线装置；以及牵伸区，用于抽取设于纺纱装置与绕线装置之间的线。

牵伸区由喂料辊对和四至六个连续牵伸辊对构成。第一牵伸辊对设有加热装置，最后的牵伸辊对设有冷却装置。每个牵伸辊对的两个辊的至少其中之一设有加热或冷却装置。喂料辊对将丝线从纺纱装置中拉出的速度为500m/min至700m/min。通过最后的牵伸辊对对线的主动冷却，达到了对聚酯中分子链的影响，由此增加了强度。在该过程中，分子的结晶度和取向会受到影响，分子结构通过冷却而固定。通过牵伸区端部对线的主动冷却，丝束的牵伸可大大减少，但仍可生产出高模量低收缩率的线。

喂料辊对和牵伸辊对可形成为包括两个从动辊的双辊，或形成为包括一个从动辊和一个关联辅助辊的单辊。根据一个优选实施例，使用一个喂料辊和五个牵伸辊对，所述喂料辊形成为单辊，牵伸辊对形成为双辊。线多次缠绕在各个辊对上面。

为了达到冷却线获得的效果，最后的牵伸辊对中设有冷却装置的辊的表面温度应低于100℃。优选地，表面温度低于80℃。还可通过对最后牵伸辊对的两个辊均设置冷却装置而额外增加在多次缠绕在牵伸辊对上的线上施加的冷却效果。最适合的冷却装置是液体冷却装置。通过辊的表面，将热量从线中提取出来。热量通过在辊中流通的冷却液体释放，还可从热交换器中的冷却液体中提取出来。将冷却液体的温度控制为，辊的表面温度不会超过100℃，优选80℃的预定温度。这种类型的冷却系统在现有技术中已知。

牵伸区由喂料辊对和后面的牵伸辊对构成。优选地，喂料辊对后面设有五个牵伸辊对。来自纺纱装置的线沿整个牵伸区的总牵伸倍数设为线原始长度的三至八倍。优选地，总牵伸倍数应为五至七倍。鉴于此，各自的牵伸范围为，喂料辊对与第一牵伸辊对之间的为1.02至1.1，第一牵伸辊对与第二牵伸辊对之间的为4至6，第二牵伸辊对与第三牵伸辊对之间的为1.2至2.0，第三牵伸辊对与第四牵伸辊对之间的为0.7至1.2，并且第四牵伸辊对与第五牵伸辊对之间的0.7至1.2。根据一个优选实施例，牵伸的范围为1.04，第一牵伸辊对与第二牵伸辊对之间的为4.6，第二牵伸辊对与第三牵伸辊对之间的为1.3，第三牵伸辊对与第四牵伸辊对之间的为0.96，并且第四牵伸辊对与第五牵伸辊对之间的为0.97。实际牵伸每次在牵伸辊对之间进行。牵伸辊对的两个辊基本上以相同的旋转速度运行。