[发明专利]加热合成丝的方法和装置

说明书

本发明涉及一种加热合成丝的方法和装置。

由US-Patent 3103407例如已知这种方法和装置。在这种方法和装置中，新纺出的合成丝(聚酯)，借助于牵引导丝辊从纺丝区送入拉伸区，并在牵引导丝辊与拉伸导丝辊之间拉伸。在那里长丝借助于被加热的牵伸导丝辊和与之直接相连的加热金属板分两个阶段实施接触式加热。其中引出导丝辊加热到温度为60至90℃，而金属板则加热到温度160至200℃。引出速度在小于1000米/分范围内。

这种方法的缺点在于，长丝的加热唯一取决于加热表面与长丝之间的接触。此外，大的接触长度和接触力导致增加长丝摩擦，这对丝质量起有害的作用。在提高引出速度时这一影响迅速增强，所以不可能有均匀的传热。

本发明的目的是，在运行中的长丝(这种长丝可涉及聚酯，尤其是聚酰胺、聚对苯二甲酸丙二酯和聚丙烯)进行热处理时达到均匀地加热长丝，并相应地受均匀的拉伸和有均匀的、可调整的良好的长丝性质。

本发明上述和其它的目的和优点可由此方法和装置来实现，其方法包括：挤压聚合物熔体形成长丝，再将多根长丝聚合成行进中的丝线；在丝线通过拉伸区时进行拉伸；通过拉伸区时丝线受到多个阶段的热处理，它包括：一第一次热处理，其中，丝线受至少达到丝线玻璃化温度的影响，第二次热处理时，丝线沿一延伸的加热面导引，并且随后将运行的丝线卷绕成卷，至少在一个热处理阶段时丝线经受至少比熔点高100℃的温度，该温度并且最好高200-300℃。在拉伸阶段丝线的张力足以使其在第一加热阶段或紧挨该加热阶段的下游产生塑性变形。

采用高温加热面，在长丝进入加热区不久造成一种对长丝的冲击式加热。这样做一方面可以准确地定位所谓的屈服点(streckpunkt)。屈服点是长丝的一个很狭窄的区域，在这一区域内通过均匀流动开始塑性变形。这种冲击式加热另一方面还导致发生有利的结构转化。由摩擦造成的长丝机械应力降低到最小程度，所以塑性变形所需要的纤维拉伸张力具有一种稳定的分布。

有一个突出的优点在于，在连续拉伸和定形时，纤维拉伸张力不需要提高，而基本上可以保持为常数。由于冲击式热处理和通过拉伸应力也已经可以获得足够好的定形作用。另一个优点是，在各热处理阶段之间用于提高纤维拉伸张力的装置，例如导丝辊，可以取消。

在该方法一变型中可提高拉伸区的丝线张力，这样，对于处理那些要求再拉伸的材料，如聚丙烯是有利的。

第一阶段热处理包括将丝线导经一加热面，该加热面表面温度在丝线熔点以上，该实施例的优点在于：可产生第一阶段热处理，具体地说，可由一加热的拉伸销产生第一阶段热处理，因而尽管具有一个小的接触长度和高的牵引速度仍可在拉伸销上由于高的表面温度形成丝线的屈服点。拉伸销可有一个弯曲表面，其半径例如为10厘米，甚至大得多。它被安置成固定和不可转动的。它的外表面被长丝局部接触或缠绕。由于高的表面温度，所以接触长度和接触力可保持为很小。因此拉伸销的磨损降到最低程度。此外，在长丝上作用很小的摩擦力，从而避免损伤长丝。

应强调指出，拉伸销也可以用一块板来代替，它可与长丝接触。

本发明不一定“仅仅”是不接触地导丝。按本发明一实施例，第二次热处理时表面温度高于丝线熔点，在第一阶段中的传热通过接触进行，这种接触设计为在长丝上只产生很小的摩擦力。第一阶段热处理可主要通过热导丝辊进行，长丝通过它从喷丝头抽出。这一导丝辊处于新纺出的长丝基本上重新变冷(约40℃)的地方。此导丝辊被加热到温度70至120℃。在后继的导丝辊作用下，长丝被从第一导丝辊以这样一个纤维拉伸张力抽出，即，在长丝离开此导丝辊时立即形成屈服点。按另一种方案也可以在牵伸导丝辊所在处，设置从内部加热的拉伸销或加热板。在这种情况下，在拉伸销上的接触长度如此之小，以致于所产生的摩擦力恰好足够在拉伸销处首次开始流动并因而构成屈服点。也就是说，拉伸销起制动面的作用，类似于DE 382337。在第二阶段中同则相反，长丝基本是不接触的，亦即与加热面相隔很小距离地通过非常准确的导引装置导引，此加热面被加温到在350和550℃之间的温度。长丝与加热面之间的距离在0.5至3.5毫米范围内，所以在长丝进入加热区时受到冲击式加热。

长丝的导引通过导丝器实现，它一方面保证长丝平稳运行，但另一方面还保证长丝与加热面之间有准确的间距。

之后，在第三阶段中，按另一种实施形式丝线同样也是不接触的，并与另一个加热面相隔窄小间距地导引，此加热面被加热到在300和500℃之间的温度。