[发明专利]复丝纱熔融纺丝设备

说明书

本发明涉及的设备是用于至少以2000米/分卷绕速度从形成纤维的聚合物纺制复丝纱的熔融纺丝设备，包括一个喷丝板，一个使丝固化的冷却装置，一个长丝汇聚部件和一个吹风装置，同时具有一条至少介于喷丝板与第一汇聚部件之间的必要的垂直纺丝路线。本发明也涉及纺制聚酯纱的应用。

从形成纤维的聚合物纺制复丝纱其经济效益受卷绕速度的极大影响。3500至约5000米/分卷绕速度现今已普及，5000以上至12000米/分也是已知的了。在如此高速卷绕速度尤其5000米/分以上时，从早先的工艺过程得知设备的设计往往占很重要位置，反之纯工艺特色就越来越显得不重要了。

例如，EP-A56963描述一项聚酯纤维纺纱过程，卷绕速度至少5000米/分，挤压出来的丝先导入一个至少50毫米长的加热区，卷绕之前直接进入吸取装置。从图样看出进行这种工艺的设备设计简单是值得注意的。

已知进一步简化的设备如EP-A-95712所示，该设备在加热区之后设一冷却装置使复丝纱固化，然后经过汇聚部件再卷绕。该设备的重要部分为喷丝板下面的加热区和丝成束位置以及7000米/分或更高的卷绕速度。类似的设备在EP-A-117215已述及，不仅是丝束汇聚位置重要，而且喷丝板到卷绕装置的距离也很重要。

虽然上述设备的片断中已谈到作为使丝固化的冷却装置，但并未提供有关冷却装置设计指示。

EP-A-244216评述有关冷却装置设计，即冷风由空调供应，由圆筒形金属丝网从径向由外往里吹。该设备在圆筒形金属丝网出口处的横截面需要锐减为一狭窄管，结果使纺丝起动非常复杂。

WO90/02222是在封闭的纺丝室中纺纱。若纺丝室用作冷却装置，则室内冷风要经过喷射器吸出。纺丝起动时必须将喷射器移开，结果纺丝起动很麻烦。

本发明提供的设备项目结构简单，适合于从形成纤维的聚合物纺制复丝纱，至少2000米/分卷绕速度，甚至至少5000米/分，更为重要的是纺丝起动将简便地完成，在该设备上纺制复丝纱有多方面的用途。

此目的是这样实现的：冷却装置为多孔管，朝纺丝方向开放，对中纺丝路线，此多孔管无论在其上游或下游都没有进而输送或/和不输送冷却剂的装置。

这是因为已发现纺制复丝纱，尤其在高速卷绕情况下没有冷却剂的积极供给也很成功。喷丝板下面接着多孔管朝纺丝方向开放，不须进一步提供冷却剂及其密封装置，也意外地能完全满足要求。多孔管周围处于室温空气中也完全可以，因而使得本发明设备运转十分经济。此外，本发明设备的冷却装置特点只不过是必须安排多孔管对中纺丝路线，长度为200到1800毫米的多孔管已被证实是适宜的。

此种设备实际上可纺制任何可纺聚合物的复丝纱。特别是聚乙烯、对苯二甲酸、聚酰胺、锦仑6、锦仑6.6以及这些的共聚物及混合物最适合使用本发明设备。

由于本发明设备的冷却装置结构简单，在各种情况下确定适用于最佳纺丝的多孔管长度也很简单。仅须提供一组长度在200至1800毫米范围内的不同长度的多孔管，这组多孔管每只长度差异例如约100毫米。进一步简化多孔管也可做成伸缩套筒结构。纺制全取向丝(FOYs)卷绕速度5000至10000米/分采用200至1200毫米长的多孔管甚为有利，纺制部分取向丝(POYs)卷绕速度2000至5000米/分采用900至1800毫米长度多孔管。纺制粗丝或线密度高的长丝则按上述尺寸取最长的多孔管。

多孔管的横断面在纵向是不变的，使设备简单完成纺丝起动。因为长丝自由落下经过管区能在管子下面集中。但也可能采用其他形状管子例如截头圆锥管。

丝束固化所需的冷风，通过多孔管由丝束本身高速运行产生的负压吸入，冷风不须予处理。特别在纺制聚酯长丝纱时，用本发明设备附近平常大气条件的空气就可以了，所以操作人员可以舒服地操作本发明设备。与已有的设备相比较，本发明设备所占空间小，因为不需要用于供应空调的风管。纺丝起动损耗少，由于冷却空气不须空调，直到丝束卷绕成型亦不须施加温度影响，所以本设备能源消耗低值得特别注意。

在高速纺丝情况，纺丝路线于喷丝板与卷绕装置之间必须垂直是很有益的。

本发明设备的多孔管做成圆柱形已被证明是有优点的，圆柱体的横断面可做成各种几何形状，例如圆形、椭圆形、八角形、六角形。多孔管横断面的几何形状至少要做成与丝束外形相似，这一点特别有益的。其结果可导致单丝固化均匀。这里要求丝束外廓与多孔管内壁保持距离，任何情况下丝束要避免与内壁接触，丝束外廓与管内壁之间的距离为5至40毫米，距离小的如5至20毫米用于短的多孔管，20至30或至40毫米用于长的多孔管。