用于多根复丝线的熔融纺丝及牵伸的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于多根复丝线的熔融纺丝及牵伸的方法和装置
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于多根复丝合成线的熔融纺丝及牵伸的方法，以及一种根据权利要求8的前序部分的用于多根复丝合成线的熔融纺丝及牵伸的装置。
[0002]在合成线熔融纺丝的生产过程中，通常将多根线作为一个线组同时进行生产。在该情况下，每根线在加工结束时必须具有相同的物理属性，因此需要对所有线的均匀引导和处理提出高要求。由于每根复丝线是由多根非常细的丝束形成，因此特别是在热处理期间会出现均匀性的问题，由此必须保证线中每根独立丝束的均匀的温度控制，特别是在线的牵伸过程中。因此，已知的是特别是在缺少线的均匀温度控制的情况下会导致线的染色不匀。
[0003]为了克服这个问题，在现有技术DE 10 2010 048 017 Al中已知一种方法和设备，其中线在冷却后和牵伸前各自散开形成带。为此目的，为在纺纱装置和牵伸装置之间的线路径中的线配置整理罗拉(finishing rolls)，所述整理罗拉浸润各线并以带状的形式对线进行引导。已知的方法和已知的装置尤其用于工业丝，其中的复丝线具有相对少的高纤度的丝束。在这种情况下，线以多重缠绕(looping)的方式在导丝棍的加热的导丝棍壳体上引导，从而获得在线和导丝辊的加热壳体表面之间的长时间停留，并通过改变线圈可以加热线两侧。因此，已知的方法和已知的装置需要导丝辊单元凸出很长的距离。
[0004]然而，DE 10 2008 039 378 Al还揭示了一种用于生产纺织线的方法和装置，其中线的加热和牵伸在单个缠绕的导丝辊上进行。在这种情况下，线制动器直接设置在牵伸装置的上游，所述线制动器使得复丝线以带状形式铺开。因此，丝条内的丝束与导丝辊的加热的导丝辊壳体表面间的接触能够实施得更加均衡。在已知的方法和已知的装置中，周向导向槽设置在导丝辊的导丝辊壳体上，所述的导向槽尤其避免线中的电荷所引起的散开。然而这样的槽阻碍了以带状的形式引导各线。
[0005]因此，本发明的目的是提供一种用于多根复丝线的熔融纺丝和牵伸的一般类型的方法和装置，以便在线生产过程中，即使在具有在导丝辊上的单个的部分缠绕(singlepartial looping)方式的引导的情况下也实现线处理的高度均勾性。
[0006]根据本发明，这个目的如此实现，即线在与其中一个导丝辊的一个加热的导丝辊壳体接触前直接获得电荷。
[0007]本发明打破了在合成线上所产生的电荷不应该在导丝壳体中引出的成规。因此，已知的是，静电荷在导丝辊处的放电会导致轴承损坏。然而，在熔融纺丝过程中已经发现，只发生线的少量放电，并且导致线内的长丝散开的电荷能量基本上保持不变。因此，线内的静电荷可以被有利地使用，以便实现线在导丝辊壳体上的通过电荷能量强制的带状形式的引导。因而，线的热处理和加热能被一步改善。
[0008]线的静电荷在它们行进到加热的导丝辊壳体之前有利地在所有线上同时产生。然而，原则上也可以将静电荷单独地或非统一地施加给每根线。
[0009]原则上，根据本发明的方法，可以使用以非接触方式或者接触方式工作的充电装置来产生合成线中的静电荷。为了在大量线中同时产生静电荷，优选使用该方法变型，在该方法变型中线通过电荷产生器的电场被引导。
[0010]为了尽量不对线中的静电荷的传播特性产生影响，该方法的变型是特别有利的，在该方法变型中通过与一个或多个摩擦元件接触而在线中产生静电荷。
[0011]在此，该方法变型已被证明特别适合于线组，其中线共同经由一个刀片状导向边引导。因此，能够同时消除线的丝束中的之前因涡流而产生的交织。
[0012]为了避免作为一组被引导的线的相互影响而提供一种方法变型，其中线在导丝辊壳体的周面上以在2mm至6mm的范围内的彼此的最小间距被引导。这确保了线彼此平行且并排地在导丝辊壳体的周面上引导，而不会相互接触。
[0013]为了既获得尽可能大的散开效果又限制线中的静电荷的影响，该方法变型是特别有利的，其中，在纺丝后，所述线在干燥状态下被抽出和牵伸，并且其中线在被牵伸后用流体润湿。因此，当线进入牵伸装置时，不必克服线中的额外的粘附力，以散开线中的长丝。在牵伸结束后，线的放电通过润湿得到保证。
[0014]根据本发明的装置特征尤其在于，牵伸装置在线的喂入侧配设有用于在线中生成静电荷的充电装置。充电装置与具有导丝辊的牵伸装置之间的这种组合可能是令人惊讶的，因为线中的电能被保持，并且基本上即使在经过多个导丝辊壳体的情况下也保持有效而没有之前的放电。就此而言，能够用根据本发明的装置生产完全牵伸线和部分牵伸线。
[0015]为了对多根线集中处理，充电装置可以有利地通过电荷发生器形成，该电荷发生器生成被线一起行进经过的电场。
[0016]然而，另选地，也可以通过与一个或多个摩擦元件形成充电装置，线在该摩擦元件上与其接触地被引导。因此，电能可以有利地以各种特定的方式在线上产生。
[0017]由于在熔融纺丝方法中特别是其中具有未润湿的线时，通常在纺丝后且在牵伸之前在线上执行混合，以便获得线之间的首次线凝聚，在线内出现长丝的聚拢。通过作为根据本发明的装置变型，即其中，摩擦元件由用陶瓷材料制成的刀片状导向边形成，可以有利地消除在线上的长丝的这种聚拢。因此，预混合线也可以借助引入的静电荷而被有利地散开。
[0018]牵伸装置中线的引导优选有利地通过本发明的改进来实行，其中用于以范围为2mm至6mm的彼此的线间距来引导线的引导装置设置在充电装置上游。以这种方式，在导丝辊壳体的周面上的线之间不会产生彼此重叠。
[0019]为了在牵伸结束后消除线中的静电荷而提供本发明的改进，即其中浸润装置设置在牵伸装置的下游，所述线通过该浸润装置被用流体润湿。
[0020]根据本发明的方法和根据本发明的装置基本上适合于所有用于生产复丝线的常规的熔融纺丝方法。因此，可以由此针对纺织应用或工业应用而生产部分牵伸、全牵伸或高度牵伸合成线。
[0021]本发明将在下文中参照附图通过根据本发明装置的实施例详细说明，其中:
[0022]图1示意性地示出根据本发明的装置的第一实施例的侧视图，
[0023]图2示意性地示出图1的实施例的前视图，
[0024]图3示意性地示出图1的实施例的牵伸装置的局部视图，
[0025]图4示意性地示出根据本发明的装置的另一实施例的侧视图，
[0026]图5示意性地示出图4的实施例的正视图。
[0027]图1和图2示意性地示出本发明的用于熔融纺丝和牵伸多根复丝合成线的第一实施例的多个视图。图1示出实施例的侧视图，并且该实施例的前视图在图2中示出。只要没有明确提及参考哪一幅图，下面的描述对两个图均适用。
[0028]该实施例包括纺纱装置1、冷却装置3和牵伸装置10，这些装置逐个向下设置，以便在多根复丝合成线的生产中获得一个基本上竖直取向的线路径。
[0029]纺纱装置I包括纺丝箱体8，该纺丝箱体在其下侧带有多个喷丝嘴2。在本实施例中，四个喷丝嘴2被保持在纺丝箱体8上，每个喷丝嘴2产生复丝线的多个丝束。被保持在纺丝箱体8上的每个喷丝嘴2通过相应的独立的熔丝联接到一个多级栗(此处未图示)。这种多级栗优选实施为所谓的行星齿轮栗。在这种情况下，聚合物熔体通过一个连接到多级栗的熔体入口 4喂入。
[0030]纺纱装置下方设置有冷却装置3，该冷却装置包括一个送风室19。送风室19与冷却井筒9共同作用，挤出的丝束穿过该冷却井筒被引导。
[0031]送风室19和冷却井筒9的图示是示例性的，并且可以依据冷却方法按照需要来构造。因此，例如已知的是通过与喷丝嘴同心设置并被保持在送风室内的多个冷却缸来形成冷却井筒。因此，冷却空气可以沿径向从内侧到外侧引导至丝束上。同样，也可以在面向具有送风壁(产生横向冷却空气流)的冷却井筒的一侧构造送风室。在这方面，本发明不限于冷却所述复丝线的特定的方式。
[0032]由于每个挤出的复丝合成线由多个丝束形成，每根线的长丝的聚拢发生在冷却装置3的出口处。为此，设置多个集线导向器5。这些集线导向器5中的每个集线导向器均相对于上游喷丝嘴2保持居中，并且每个集线导向器形成被挤出的丝束的一个会聚点，在每种情况下，所述丝束聚拢形成一根线7。
[0033]冷却装置3下方设置有牵伸装置10。在冷却装置3和牵伸装置10之间的过渡区域中，线从所谓的纺纱分配点(spinning pitch)聚拢，以便以彼此较小的线间距获得作为线组的后续处理步骤。为此，引导装置6设置在牵伸装置10的上游。引导装置6可以通过单个导线器或者通过蜂巢状线引导元件形成。
[0034]在本实施例中，牵伸装置10具有多个导丝辊11.1到11.4。在本实施例中，牵伸装置10由四个导丝辊11.1至11.4组成，每个导丝辊具有加热的导丝辊壳体12.1至12.4。所述导丝辊11.1至11.4的导丝辊壳体12.1至12.4由导丝辊马达13.1到13.4驱动，使得线彼此平行且并排地在导丝辊壳体12.1至12.4处以各自部分缠绕的方式共同被引导。
[0035]牵伸装置的结构是示例性的，并且还可以通过额外的从动偏转辊或其它的从动导丝辊来补充。
[0036]在牵伸装置10的喂入侧，在引导装置6和第一导丝辊11.1之间设置有用于在线7中产生静电荷的充电装置14。在该实施例中，充电装置14由产生电场的电荷发生器15形成，该电场在电荷发生器15中形成在引导装置6与导丝辊11.1之间的线路径中。
[0037]为了解释充电装置14的功能，作为图3中示出的牵伸装置10的喂入侧的局部视图的补充而采用附图标记10。如从图3中显而易见的，线7以一处理间距彼此平行且并排地被引导到牵伸装置10。由引导装置6所确定的处理间距在图3中以字母B表示。在线7运行至第一导丝辊11.1的加热的导丝辊壳体12.1的表面上之前，线7经过电荷发生器15以及由其产生的电场，从而使线被充以静电。静电荷导致丝束中的电荷对产生排斥作用且因此散开线中的丝束的力产生影响。因而，带电的线7以散开的丝束到达导丝辊壳体12.1的表面上。因此，基本上所有长丝可以被施加到导丝辊11.1的加热的导丝辊壳体12.1的周面上并且被均匀加热。
[0038]为了避免线7的相互影响，该处理距离B被设定为2mm至6mm的范围内的最小尺寸。处理距离B通过设置在电荷发生器15上游侧的引导装置6而被设定。
[0039]如从图2中的图示可以看出，线7作