专利名称：合成复丝纺纱方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于合成复丝的纺纱、拉伸和卷绕的方法和装置。
美国专利第4,123,492号公开了一种以单一、连续工序对合成复丝进行纺纱、拉伸和卷绕的方法和装置。在这种工序中，纱容易在卷装中收缩，因而使卷绕的纱承受很高的张力，从而可能导致卷装的损坏。这个问题在卷绕尼龙6和尼龙6.6(酰胺)纱，以及聚丙烯纱时尤为严重。因此，在卷绕之前必须对纱进行收缩处理以便消除其收缩的可能性。但是，这种额外的工序由于纺织技术方面的原因是不利的，因为在许多后面的工序中纱因受热而收缩的倾向是有用处的。
本发明的目的是提供一种合成复丝的纺纱方法和装置，其包括消除纱在卷装中收缩的倾向，但又不显著影响具体来说在热处理或沸煮而引起的收缩倾向，这对于后面的加工操作是有益的。
更具体地说，本发明的目的是提供一种上述类型的方法和装置，其包括将所谓卷装收缩，即冷收缩的倾向减少至无害的程度，而并不显著影响在许多后面的处理操作中有益的热收缩倾向。
为了实现本发明的上述的和其它的目的和优点，本发明提供一种方法和装置，其包括挤压聚合物的熔融物以形成许多行进的单纤维和将这些单纤维形成行进的纱的步骤。然后使行进的纱承受拉伸操作，其后，引导行进的纱通过一个邻近但是至少与一长形加热表面基本隔开的行进路径，从而加热行进的纱。加热表面被加热至高于纱的熔融温度的温度，在这种加热过程中，行进的纱承受一个不足以使纱塑性变形的张力。最后将行进的纱卷绕成卷装。
加热表面的温度最好比纱的熔融温度高大约100℃以上，更为有利的是比纱的熔融温度高大约200℃和300℃之间。
在加热步骤中，纱承受一个张力，该张力在加热步骤中不大于大约0.ccN/dtex，该张力在加热步骤中最好在大约0.1和0.2cN/dtex之间。
这样得到的纱具有热收缩倾向，其大于大约3％，最好大于20％，更为有利的是在大约30％和40％之间。
本发明的优点在于纱的纺织技术性能不受本发明的收缩处理的负面影响。具体来说，在开绕之后，纱仍可具有高的热收缩倾向，例如仍可沸煮收缩。另外，使纱送入或离开收缩处理区的喂入辊或喂入系统无需被加热。这不仅是对机械工程上的显著简化，而且也可以对加工过程进行更为有利的控制。在处理过程中，纱只承受纱张力，该张力低于拉伸已经取向的纱所需要的张力。在酰胺、聚酯或聚对苯二酸三亚甲基酯(polytrimethylene terephthalate)纱的情况下，加热表面的温度最好高于350℃，在聚丙烯纱的情况下，加热表面的温度最好高于200℃。
本发明可以使纱在很小的张力下在纺纱区和/或收缩区和/或卷绕区行进，不会出现不稳定的纺丝流水线或在导辊上生成重叠或其它加工过程不稳定的现象。
在推荐实施例中，纱借助一个或多个短导向器沿加热表面引导，上述短导向器是沿加热表面分布的。其目的在于以离开加热表面精确限定的距离来引导纱。上述距离应为0.5至3.5mm。
如上所述，可以使纱在很小的张力下在收缩处理区行进。这可使工序简化，使纱的张力调节得同时适于卷绕。
在一个实施例中，加热处理在两个喂纱导辊之间进行。其优点在于可很均匀地调节纱的张力，因此，收缩可受到很好的控制。
在短纺工序中，在制的纱对收缩很敏感，在卷绕过程中问题很大。在这种情况下，最好采用本发明的一个实施例，其中，纱直接从纺纱箱行进至卷绕络筒机，而不使用喂纱导辊，退绕速度大于5000米/分，最好为6000和7500米/分之间。
本发明的方法适于所有使用中的聚合物，可以生产高质量的聚酯纱卷装，其在开绕后仍具有高于20％的热收缩或沸煮收缩。
对酰胺来说免缩处理是特别重要的。目前进行的，特别是使用蒸汽的免缩处理会产生收缩倾向的全面减少。虽然本发明的方法只可消除卷装中的收缩，但是当加热时收缩倾向不变，收缩倾向仍可通过加工控制的其它参数进行调节。
这同样适用于聚丙烯纱，聚丙烯纱在普通的方法中，在卷绕时会产生严重的问题。
按照本发明的一个实施例的一个特别有利的拉伸方法包括以大于3500米/分的高速度借助导辊从喷丝板拉伸纱，并使纱通过一个狭窄的加热管。在加热管中，纱因张力和加热经受拉伸。迄今为止，这种方法对于收缩倾向强的材料，特别是尼龙和聚丙烯一直很不实用，这是由于这种拉伸纱的方法会使纱在卷装中产生很高的收缩倾向。但是，与本发明的方法相结合，却使这种方法可以适用于各种类型的材料。
在进行热处理之前，可以使纱承受拉伸操作，其中，纱很邻近地但至少与长形加热器基本隔开地被引导，加热器被加热至高于纱的熔点的温度，最好比熔点高100℃至300℃，使纱承受拉力至引起纱的塑性弯形的程度。尽管在拉伸区纱受到低的张力，但纱形成精确局部化的，屈服点并可被完全拉伸。由于精确建立的屈服点的形成，在进入拉伸区之前，当部分地使纱回线时，使行进的纱在导向器上碾磨，使这种方法进一步得到改进。
这种纺纱方法的更有利的变型包括以高于500米/分的速度从喷丝板拉纱，以便同时使纱受到拉伸，这已公开在EP0539866A2中。
本发明装置的区别特征在于，尽管纱速很高，但是加热表面很短，具体来说，在300至1000mm的范围内。
本发明的加热器可采取基本U形体或U形轨的形式，其在一个槽中限定了一个纵向加热表面，纱受到引导与加热表面根本不接触。这种结构可使操作简化，具体来说，简单地选择行进的纱与加热表面之间的距离。在这个实施例中，作为纱的材料、纤度(denier)、单纤维数目、纱速和加热表面调定的温度的函数，该距离借助导纱器预定。
加热器体或轨可以具有两个分离式体部，这两个体部以端部对端部的关系定位，它们具有分开的温度控制装置。除纱的顺利送进以外，本实施例特别可以进行适用于加工方法的分步温度控制。例如，第一步控制在450至550℃的温度范围内，第二步控制在400至500℃的温度范围内。
本发明适用于所有酰胺、聚酯以及聚对苯二酸三亚甲基酯(PTT)。在聚丙烯的情况中，温度相应地较低，最好低100℃至200℃。
本发明的一个特别有利于加工工程的结合，在拉伸区利用一个包围纺丝流水线的狭窄的管，从喷丝板行进的纱进入管中而不经过导辊。这种简单的机械工程技术方案，只有采用了本发明之后才有可能适用于所有材料。当借助不加热的导辊或类似装置从纺纱区拉纱时，本发明并不要求采取减少已经在拉伸区的纱的收缩倾向的特别措施。因此，可得到额外的调节可能性以改变纱的其它性质，特别是抗拉强度和伸长。特别是可以在连续的过程中纺制高度取向或完全取向的纱。
从收缩处理可得到重要的优点。本发明可以使所谓的“卷装收缩”，即，冷收缩的倾向减小到无害的程度，或被消除，因而不会对热收缩倾向，即，沸煮收缩或热风收缩产生负面影响。从纺织技术角度来说，调节热收缩倾向以适应卷绕要求是不需的，但是要适应后面的处理操作的要求。因此，例如在缝纫纱的情形中，要求一定的收缩倾向，使接缝本身可调节以适应织物的收缩。当采用袜用纱时，要得到腿的形状，未经处理的袜管拉过一平板，通过处理和收缩，使其适应于平板的形状。在其它织物如灯芯绒中，收缩会使密度增加。在所有这些情形中，按照本发明，对免缩卷绕的要求对准备实现的热收缩倾向无负面影响。
现对照以下附图描述，以进一步阐明本发明的上述的和其它的目的和优点。
图1是本发明的纺纱方法和装置的主要部件的示意图2a-2c表示本发明使用的加热装置的一个实施例；图3是本发明的一种改进的纺纱方法和装置的示意图；图4是本发明另一种变型的纺纱方法和装置的示意图；图5是本发明另一种变型的纺纱方法和装置的示意图；图6是本发明另一种变型的纺织方法和装置的示意图。
现在参阅附图，图1表示一种熔纺装置，其中，纱1是由一种热塑性材料纺成的。热塑性材料通过料斗2送至挤压机3。挤压机3是由电机4驱动的，电机4由控制装置49控制。在挤压机3中使热塑性材料熔化。由挤压机3施加在材料上的变形功(剪切能)有助于熔融过程。另外，还设有一加热器，例如电阻加热器5，它由加热控制装置50控制。一条熔融物管线6包括用于测定熔融物压力以便控制挤压机3的压力和速度的压力传感器7，通过管线6，熔融物达到一齿轮泵9，齿轮泵9是由泵电机44驱动的。泵电机44由控制装置45控制以便对泵的速度作很精细的调节。泵9将熔融物送至加热的纺纱箱10，其下部装有一喷丝板11。熔融物以细单纤维12的形式从喷丝板喷出。单纤维通过冷却筒5行进。在冷却筒15中，气流横向即径向吹过单纤维口的区域，使其冷却。
在冷却筒15的出口端，这些单纤维结合形成纱1。纱被导辊54从冷却筒15和喷丝板11拉出。纱绕着导辊54回绕若干次。为此目的，使用一个相对于导辊54倾斜的导向辊55。导向辊55可以自由转动。导辊54以一预先可调的转速由电机驱动。这个拉出速度数倍地高于从喷丝板自然喷出单纤维12的速度，因此使纱承受很高的张力，导到其拉伸。这种拉伸受到加热管20的协助，加热管20限定了一个拉伸加热区31。例如，加热管20长1.150米。它被加热至一个温度，该温度对于聚酯和PTT来说为140°至180℃，对于聚丙烯来说为100°至150℃，对于酰胺来说为140°至220℃。纱的屈服点定位在加热管的进口区域。在加热管的进一步延伸中的温度控制使纱的性质如其强度、沸煮收缩和伸长得到调节。例如，这种加热管在相应于美国专利第4,902,461号的DE3808854，以及在DE3720337中被描述。
导辊54之后有一第二导辊16，它带有一个导向辊17，然后纱1在卷绕机30中绕成卷装33。
按照本发明，在导辊54和16之间设有一个加热器8。加热器8是一个长形体或轨，纱沿着加热器与其稍许隔开地前进。长形加热器分成几个部分，即，如图所示的第一加热区27和第二加热区28，它们相互独立地被加热，这将在下文详述。
从图1或图3的导辊16，纱1前进至所谓的“顶点导纱器”25，然后至一横动三角形26。在图中未画出横动机构，其包括两个相反转动的，使纱1在卷装33的长度上往复移动的叶片。在这样作时，纱绕着一个纱横动机构下游的接触辊(未画出)回绕。接触辊抵靠卷装33的表面，其用于测定卷装33的表面速度，卷装33是在一根管35上形成的。管35卡紧在一卷绕轴34上。卷绕轴34由电机和控制装置驱动，使卷装33的表面速度恒定。为此目的，以及为了用作一可变控制装置，可自由转动的接触辊的速度受到监测。
应当注意的是，纱的横动机构也可以是一个标准的交叉螺旋辊，一导纱器在交叉螺旋槽中横动。
在一实施例中，单纤维旦数为0.7至3dtex的聚丙烯纱被纺制并被导辊54以高于3500米/分和4500米/分的速度从喷丝板11拉出，纱在加热器8中受到突然的加热。导辊16的圆周速度不高于导辊54的圆周速度。因此，纱未受拉伸，在其通过加热器时基本为松弛的。在这个实施例中，加热在高于熔点的很高温度下工作，也就是说显著高于220℃。长形加热器的第一区27被加热至330℃，第二区28被加热至150℃。这可以实现在导辊16和54之间的充分的松弛处理，甚至在进入卷绕区还继续着。第一加热区27的温度最好稍高于第二加热区28的温度，即最好在250°至350℃的范围内。第二加热区28的温度最好为150°至450℃。考虑到速度差和收缩力，在导辊54和16之间的纱张力可调节至小于0.1cN/dtex。这个范围对于激活或消除冷收缩倾向是特别有利的。特别是在第二区28中的温度控制使热收缩的倾向也能够以受控的方式受到影响，因而不会负面影响对卷绕有害的冷收缩倾向。
如图3所示，在导辊54上游可设置导辊21和导向辊22。在这种情况中，其后的拉伸出现在导辊21和54之间。为此，导辊54的速度调节得高于导辊21的速度。施加张力使纱1进一步变形。在这两个导辊之间最好也发生进一步的热处理。图3中画有为此而度的加热器24。这个加热器具有一个面对纱1的加热表面29，纱1沿加热表面29，不与其接触但与其紧密相邻地前进，其间距为0.5至5mm。表面温度调至高于特定聚合物的熔点。这个在后的拉伸和在其中提供的突然加热可实现对晶体结构的影响，其意义在于纱的较长期的稳定性。因此，改善了在导辊54和16之间的在后处理的效果，因而进一步减小了卷装收缩和在卷装上的收缩倾向。
应该注意的是，其它方面图3所示的方法相应于图1所示的方法。当采用图1和3的方法时，可以在以后卷绕软卷装和对收缩特别敏感的硬卷装，即使在其长期使用中也不会表现出造成损坏或卷装破坏的有害的卷装收缩。在进行两种方法时，纱以高于3500米/分的很高的速度从喷丝板11拉出，在图1的情况中是借助导辊54，而图3的情况中是借助导辊21。在图3的情况中，其后的拉伸可达另一个10％至30％。
如图3的方法提供的，结晶结构的改变和长度稳定性的增加也可以在图1所示的方法中产生，使在拉伸加热区31中的加热管20由一长形表面替代，如图4所示，纱沿长形表面行进而不与其接触，如对照图3所作的描述那样，表面的温度高于聚合物的熔点。与加热管20的情形不同，必须的拉伸力不是由空气摩擦，而是纱在导纱器132上的摩擦施加的。图4表示一种进一步的改变，当纱进入拉伸区时，弯曲地绕过几个(图中为2个)接续布置的导纱器132，因此，由于其加热的结果，纱的屈服点变得局部化。
作为图1所示方法的替代，图4表示这种方法的一个变型，它包括在导辊16和卷绕机30之间的热处理。在收缩处理区，纱可在很小的张力下行进，这就可进行一种调节，使纱的张力同时适于作为卷绕张力。由于图中所示方法的其它方面与图1-3所示方法相应，因而这里不再赘述。
在如图5所示的这种方法的变型中，纱1不是借助导辊而是借助卷绕机30从喷丝板11拉出。在这种情况中，拉出速度高于5000米/分，最好为6000至7500米/分。在这个方法中，纱1的拉伸与纺纱同时。更具体来说，拉伸是在紧靠喷丝板11的下游，当热的单纤维和纱正在冷却时发生的。伸缩在由卷绕机30提供的张力小得不能使冷却的纱变形的点上停止，加热器8设置在拉伸停止点的下游和卷绕机30的上游。因此，在加热器8的加热过程中，纱所承受的张力与纱从喷丝板拉出时的张力基本相同。这个方法特别适用于简便地生产对于纺纱和拉伸方法引起的收缩高度敏感的纱。至少此处尚未描述的装置的零件，可参阅对图1和3的描述。
图6表示一种方法变型，它与图4所示方法在收缩热处理方面并无不同，这里将图4所示方法引作参考。单纤维12的未被导纱器56组合成纱1后，纱1向导辊21行进。被纱1环绕若干次的导辊21从喷丝板11拉纱，使纱进入拉伸区。在拉伸区中，加热器24设置在导辊21和导辊54之间。在承受拉伸时，纱1在加热表面29上紧邻地但又基本与其不接触地行进。加热表面29被加热至一个高于纱1的熔点的温度。拉伸所需的张力在导辊21和54之间调节。
应注意的是，在所有情况中，带有导向辊的导辊可以由两个或更多从动辊替代，这些从动辊被纱以S形或Z形包绕，即，接续地在相反的方向上包绕。
本方法证实，特别是在高温下的突然热处理可同时使高度部分取向的聚丙烯纱复原，因此显著减小纱的残余收缩。在常规方法中，免缩处理，即，消除收缩倾向，是同时减少冷收缩倾向和热收缩倾向，特别是现有技术中的蒸汽处理法就是这样的。本发明，即，设置一个使纱突然加热的松弛区，可以有选择地消除冷收缩倾向，并且最好可使热收缩倾向以受控的方式受到影响。
应当指出，在普通的方法中所有用于聚丙烯纱的拉出、拉伸和松弛的导辊都是被加热的，与此不同，导辊54是不加热的，同样也不必加热导辊16。
然后两导辊54或16之一也可以是加热的，例如，加热至大约100℃，以便以受控的方式同样减小热收缩的倾向。
本发明的方法可以适用于标准的聚合物如聚对苯二酸亚乙基酯、聚对苯二酸三亚甲基酯、聚丙烯和酰胺(最好是PA6和PA6.6，但是也可以是不同类型的PA的PA混合物)。对于分子量分范围小于3的聚丙烯，特别是对于以茂金属为基础生产的类型可以取得很好的效果，这是由于这些纱可以使用一加热管来进行如图1例举的哪种纺丝—拉伸法，即，在一次操作中及在同一区域进行纺丝和拉伸。
应强调的是，使纱承受另外的蒸汽处理可取得有利的效果。为此直接在加热器8的入口端设置一个热蒸汽喷嘴23，向纱喷送蒸汽。热蒸汽立即凝结在尚未加热的纱上，然后蒸发掉。在凝结过程中，纱接纳相应的热量。另一方面，其后的蒸发可防止纱的过于突然的加热。这种对纱的保护性处理是有利的，并会导致热收缩的迅速减少，而这是可通过这种处理调节的。同样，随后在高温下的突然加热可减少冷收缩。但是，本发明的这种有利的效果似乎并不要求使用上述热蒸汽喷嘴。
如图2a-2c所示，加热装置8由一长形体或轨114(图2c)构成，设有两条纵槽112，由耐热和不起氧化皮的材料制成，可以长期耐受高于450℃的温度而不发生变化。长形体114的横截面基本呈U形，包括一个基本平的底部116，它构成加热表面117。三个壁118，120，122与底部相连，其间形成纵槽112。但是，在底部116上也可设置两个或更多的向上延伸的壁，其间形成相应数目的槽。例如，外壁118和122可用螺栓固定在底部116上。在壁118及122和底部116直接设有一个加热件124，126，每个加热件最好为杆状的电阻器，在长形体114的整个长度上延伸，或者每个加热件也可以在上述长度上分成若干部分，以便能对加热的分布进行控制。加热件124，126，设有塞状触头(未画出)，以便将它们联接在电源上。
在外壁118和122之间的从底部116垂向延伸的中央壁120可以是整体式的，也可以通过向外壁118和122相同的方式与底部116相连接。
作为一种替代方案，长形体114可以具有一种横截面形状，它类似于底部116和壁118、120、122整体制造的那种挤压形状，并以公知的方式设有凹槽、孔、可弯曲的叶片或类似结构，以便装纳加热件。
将壁118、120、122以一定的间距A插入具有基本相同深度的凹槽或孔道128中，在中央壁120上设置的凹槽128与在侧壁118和122上的凹槽128偏置一个间距A，凹槽呈圆柱形。纵槽122延一条正割线与凹槽128相交，使壁128、110、122呈现出一条槽133，即，面向轴向槽112的矩形开口。在图示实施例中，凹槽垂直于纵槽底部延伸，其深度相应于装纳它们的壁118、120、122的高度。在一定条件下使凹槽倾斜较为有利。每条凹槽128容纳一个导纱器132，导纱器的横截面形状和尺寸相应于凹槽横截面的形状和尺寸。导纱器牢固而有间隙的抵靠在凹槽的壁上，以便保持紧密的公差。
凹槽的壁和导纱器的周面之间的间隙，在图中为了清晰起见，是夸张表示的，在每条槽133的区域中每个导纱器132的一部分伸入轴向槽112中，因此，在槽112的相对两侧相继布置的导纱器132超过与壁118、120、122平行延伸的一个中央平面的一定的尺寸，例如0.1-1mm。或者槽133的宽度小于最大横截面尺寸，即小于导纱器132的直径，使其不能从凹槽128中滑脱。
在图示实施例中，凹槽128和导纱器132都具有圆柱形横截面形状，也可以是其它的带角度的及倒圆的形状，如，椭圆形、菱形、三角形等。本实施例在凹槽128、和导纱器132之间的配合保持在紧密公差范围内。因此，不需要另外的紧固装置将导纱器固定以防轴向和径向位移，因而消除了为设置紧固装置的费用。图2C的实施例也可以具有间隙或过渡配合。一方面上述配合要足够紧密，以便使导纱器不可移动地安装在其凹槽中。但是，另一方面，上述配合也不应选择过紧，以便能够容易地将导纱器从凹槽中拔出进行更换。为了将导纱器在轴向上固定使用了金属板帽。为此，侧壁118、120、122在其上缘设有保持槽154或一头部156，其宽于相应的壁。在横剖图中，金属板帽呈杯形，因此，在中央壁120的情况中，它们深入保持槽154，或者在侧壁128，112的情况中，它们盖住壁的头部156。或者，金属板帽也可制成长形，其长度相应于纱的加热器的长度。壁的头部156的厚度和保持槽154的位置以及金属板帽的相应尺寸保证金属板帽将导纱器在轴向上固定。导纱器132由为此目的的通用材料，如硅、钛、或铝的氧化物或氮化物或镀铬钢等制成。
在导纱器132突出于凹槽133的区域，导纱器最好成锥状地斜靠在它们对着而离开底部116的端部上，如134处所示。这一来，连续设于相对的壁118与120之间或壁122与120之间的导纱器132就顺着加热装置8的剖面方向分别形成V形槽136，其使纱138在导纱器132之间在伸展的情况下导引，显著垂直于加热面112和底部116而移动，在连续的导纱器132之间无需任何辅助设备。在该处，停靠在接触面上的纱138就形成一条盘旋的进纱路径。
在长形体114的几个端部或其它多个点处(见图2a与2c)大体间隔相等地设有间隔器140，其跨过槽112。这些导纱器零件具有朝上的导纱面，其使纱与槽底保持一间隙。这些杆状间隔器140紧固在设于壁118、120与122上的横孔中。
如图2a所示，加热器8可由两个长形体部份114a与114b组成，它们顺行进的纱之方向一个跟着一个。虽然这两部分长度不同，但剖面形状相同。设置此两部构成之目的，在于可使加热器8在长度不同的部分上不同地加热，便于以满足纱性质的热断面处理纱138。也可以使用多于两个所示部分。这样设置，两个纱加热部分彼此形成的角度在纺拉机每一加工工位调节得一致非常重要，以便在所有加工工位生产的纱质量一样。安装这两个纱加热部分要用安装支承158，其长度为两纱加热部分长。安装支承剖面为U形。纱加热部分借助间隔器160连在安装支承底部。间隔器的尺寸及其相对于加热部分的位置限定着加热部分相对于笔直的安装支承158之倾斜度。这样设置，两加热部分反向倾斜，彼此形成一钝角。这样，安装支承158一方面用于专门固定两加热部分。由于安装支承158剖面为U形，其也环绕两加热部分。因此，安装支承158也用以使加热部分长处和宽处的温度恒定。安装支承最好用绝热体包绕。
已如所述，可设杆状间隔器140，其在轴向槽112底部跨越，即，跨伸过加热面117并在与槽底离一特定距离处限定进纱路径。替代或额外地，可为几个或所有的导纱器132配设周边导缘例如周边槽(见图2a)，其从槽底算起的高度，与被间隔器140预定的进纱路径高度一致。按此方式，在槽中行进的纱就被槽的横缘导引。周边槽在整个周边上深度一样，即，槽与导纱器132同圆心。但也可使周边槽在周边深度不同，例如，槽底切成圆环形，但与导纱器132偏心。在此情况下，导纱器转动，就产生对纱138与导纱器132接触精细调节且形成曲折进纱路径的可能性。这可以靠一起转动各导纱器132至同样程度，例如借助一个联接各导纱器的联动装置(未显示)来实现。
加热器8装于一绝热箱(未显示)中，其中嵌有绝热材料，例如玻璃纤维。绝热箱可带一活门，使该箱打开，便于装进加热器及丝穿过去。另外，绝热箱与其构件跨延过加热器，以便轴向地卡紧长形体114中的导纱器132。为此目的，绝热箱上有槽，其与导纱器132的中央平面及斜面134对齐，也允许被处理的纱138插入或穿入导纱器132之间。在这些槽的侧壁上，配有耐磨的绝热板。
若需要，加热件124、126所用的电气插头同样可装在该绝热箱中。
从所有实施例可注意到，纱与导纱器接触处的圆周面，尺寸相对较大。相反，连续的导纱器搭接部U形成的纱行进之曲折管线，比两个相邻导纱器的较大间隙A要相对小些。这使得纱在导纱器或其上的接触面周围回线的回线角度，总计时是小的。
在图2b的实施例中，加热轨侧面对着离开轴向槽112处有两条槽，其明显在导纱器槽112下面伸展。加热件124与126插于这些槽中。加热件被安装板159卡定，后者跨伸过丝加热器的整个长度。为此目的，安装板上同样有槽，其包绕着加热件124、126。松开安装板159，加热件124、126可方便替换。
纱与加热面117的距离很小。此距离范围从0.5mm至5mm。上限值最好不大于3.5mm，以便满意地传热，并精确控制无故障温度。由于种种实用的原因，下限值为0.5mm。因此，在加热轨对应高温高于350℃的情况下，纱承受突然加热。导纱器也可至少有一部分左面打开，或把导纱器取掉，只要不产生负面作用就行。一方面，导纱器把纱导顺，但是当纱行进与它们接触时却很少使纱加热；另一方面，由于纱卷结不大，导纱器仅对纱微微摩擦。但重要的是，纱行进时别太靠近加过高热的加热面。
作为图2a-2c所示加热器8的一种替换，为减小收缩倾向而用的加热器，可采取外部加热管之形式，通过该管行进的纱不明显接触管子。该管会满意地均衡控制热量，管子上也可开槽以便纱穿过。
在附图及说明中已显示了本发明的各推荐实施例，虽使用了一些专用术语，但仅是通用的、叙述的用法，并无限制之意。本发明的范围在下述权利要求中陈述。
权利要求
1.合成复丝纺纱方法包括下列步骤把聚合熔融物挤压成若干行进着的单纤维，并把这些单纤维聚成行进着的纱；拉伸行进着的纱；接着，把行进着的纱沿着一条与长形加热面邻近但至少有明显间隔的行进路径导引而加热行进着的纱，加热面被以高于纱之熔融温度的温度加热，同时行进着的纱承受的张力不足以使纱发生塑性变形；然后，把行进着的纱卷绕成卷装。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于加热面的温度比纱的熔融温度大于约100℃。
3.如权利要求1界定的方法，其特征在于加热面的温度在纱的熔融温度之上约200℃至300℃。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于在加热步骤中纱承受的张力不大于约0.3cN/dtex。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于在加热步骤中纱承受的张力在约0.1至0.2cN/dtex之间。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于制成的纱具有大于约3％的热收缩倾向。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于制成的纱具有在约5％至约40％之间的热收缩倾向。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于加热步骤包括借助于若干沿着上述加热面的长度而彼此隔开的导向器导引行进着的纱。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于加热步骤包括把行进着的纱从喂纱导辊导向上述加热步骤，然后直接导向卷绕步骤而不接触另一个喂纱导辊。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于加热步骤包括把行进着的纱导引得与分别位于加热面两端的两个喂纱导辊接触。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于上述两个喂纱导辊不加热。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于纱从挤压步骤往卷绕步骤行进不接触喂纱导辊且行进速度大于每分钟5000米。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于聚合熔融物从聚酯、酰胺及聚丙烯组成的一组中选出。
14.如权利要求1所述的方法包括纤维被挤压后立即冷却的这样又一步骤，其特征在于拉伸步骤包括使行进着的纱通过拉伸区的加热件又不明显接触加热件而加热该纱。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于拉伸步骤包括把行进着的纱沿着一条与一长形加热件相邻但至少有明显间隔的行进路径导引，加热件被加热到高于纱的熔融温度之温度，同时行进着的纱承受的张力足以使纱塑性变形。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于上述加热件包括一个长形加热面；其特征还在于拉伸步骤包括借助于若干沿上述加热面的长度彼此隔开的导向器而导引行进着的纱。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于上述聚合熔融物包括聚丙烯；其特征还在于纤维在挤压步骤刚一完毕及冷却步骤中承受足以使最初塑性变形的张力；其特征还在于在拉伸步骤中，纱经受后来的塑性变形。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于挤压步骤包括使聚合熔融物通过一个喷丝板同时把纤维从该喷丝板中以大于约每分钟5000米的速度抽出；其特征还在于拉伸步骤发生在喷丝板的紧邻下游且同时纤维被冷却；其特征还在于拉伸停止于张力低得不会使被冷却的纱变形的一个点上；其特征还在于加热步骤执行于拉伸停止点下游一个位置上。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于在加热步骤中纱承受实与纤维抽出喷丝板时所受张力相同的张力。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于加热步骤包括把行进着的纱导引得与两根分别位于加热面反向的两端上之导辊接触。
21.合成复丝纺纱装置包括用于把聚合熔融物挤压成若干行进着的单纤维，及把这些单纤维聚成行进着的纱之装置；用于拉伸行进着的纱之装置；位于拉伸装置下游且包括一长形加热面的加热器，以及用于把加热面温度加热到高于纱的熔融温度之装置；位于上述加热器下游用以把行进着的纱卷绕成卷装的卷绕器。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于上述加热器包括若干用于把行进着的纱沿着一条与长形加热面邻近但至少有明显间隔的行进路径导引的导向器。
23.如权利要求21所述的装置，其特征在于上述加热器包括一个适合纱穿过而不与之明显接触的外部加了热的管。
24.如权利要求21所述的装置，其特征在于上述拉伸装置包括一根下游端的未加热导辊，从而纱承受不足以使纱的塑性变形的张力穿过上述加热器而行进。
25.如权利要求21所述的装置，其特征在于上述加热器包括一个剖面构造通常为U形的长形体，以便限定一条纵长加热槽，还包括用于把纱沿着该槽导引而又显著接触该长形体。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于上述加热器的上述长形体包括若干关系为一端接一端的长形体部分。
27.如权利要求26所述的装置，其特征在于上述长形体的各部分彼此所在位置形成一从侧部仰视时的钝角；其特征还在于导引装置包括置于上述长形体各邻接端部、用于把行进着的纱在长形体各部分的槽之间导引又不显著接触长形体各部分的导引器。
28.如权利要求21所述的装置，其特征在于上述拉伸装置还包括适合纱行进穿过而又不与之明显接触的从外部加热的管子。
29.如权利要求21所述的装置，其特征在于上述拉伸装置还包括一包括长形加热面的拉伸区加热器、把行进着的纱沿着一条与长形加热面邻近但至少有明显间隔的行进路径导引之装置、把加热面的温度加热到高于纱的熔融温度之装置、用于使行进中的纱承受一足以使纱的塑性变形的张力之喂纱导辊装置。
30.如权利要求29所述的装置，其特征在于用于导引行进着的纱之装置包括若干沿着上述加热面的长度彼此隔开的导引器。
31.如权利要求21所述的装置，其特征在于上述挤压装置与上述拉伸装置之间没有喂纱装置。
32.如权利要求21所述的装置，其特征在于上述拉伸装置包括一个第根喂纱导辊和一位于第一喂纱导辊下游的第二喂纱导辊、一个位于上述第一与第二喂纱导辊之间的拉伸区加热器，以及用于以大于第一喂纱导辊表面速度的表面速度驱动第二喂纱导辊的装置。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于上述拉伸装置还包括位于挤压装置与上述第一喂纱导辊之间的第二拉伸区加热器。
34.如权利要求32所述的装置，其特征在于上述第一与第二喂纱导辊均不加热。
35.如权利要求21所述的装置，还包括两根邻近于上述加热器的加热面分别反向的两端之不加热的喂纱导辊。
36.合成复丝纺纱装置包括把热的聚合熔融物挤压成若干行进着的单纤维，并把这些单纤维聚集并冷却成行进着的纱之装置；位于行进着的纱之路径上并包括一长形加热面的加热器、用于把行进着的纱导引得穿过加热器而又不与之明显接触之导引装置、用于把加热面的温度加热得高于纱的熔融温度之装置；用于使纱从挤压装置通过上述加热器而以每分钟至少5000米的速度行进并用于把行进着的纱卷绕成卷装之卷绕装置，从而该卷绕装置把行进着的纤维与纱拉伸到纱已冷却至某一程度才停止伸拉，其中，加热器位于拉伸停止点的下游。
全文摘要
一种用于合成复丝的纺纱、拉伸和卷绕的方法和装置，其中之纱为了减小其收缩倾向而在拉伸之后与卷绕之前承受热处理。在热处理中，纱沿一段与其紧密邻近但显然不接触的长形加热面行进。加热面表面温度高于纱的熔融点。在热处理中，纱承受一比塑性变形所需张力低的张力。按此方法处理的纱具有通常高于约20％的热收缩倾向。
文档编号D02J13/00GK1138111SQ9610250
公开日1996年12月18日 申请日期1996年2月16日 优先权日1995年2月23日
发明者海因茨·希珀斯, 拉希姆·格罗斯 申请人:巴马格股份公司