制造全牵伸合成纱线的方法和装置的制造方法
【专利说明】制造全牵伸合成纱线的方法和装置
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分的通过牵伸和松弛新纺纱线制造全牵伸合成纱线的方法以及根据权利要求8的前序部分的通过牵伸和松弛新纺纱线制造全牵伸合成纱线的装置。
[0002]在合成纱线的熔纺制造中，新纺纱线在冷却后为了进一步处理最好以纱片形式在由多个导丝辊构成的装置上被引导，导丝辊具有被驱动的导丝辊套。导丝辊的导丝辊套在此能够以被加热或不被加热的方式实施以便在纺制之后被抽出、牵伸和松弛纱线。尤其在制造全牵伸纱线(FDY)中，用于抽出并牵伸纺成纱线的方法和装置在现有技术中是已知的，其中纱片通过在导丝辊套表面上部分相应的包绕一圈的方式被引导。通过这种方式，可以有利地避免具有长延伸尺寸且包绕多圈的导丝辊套，从而加热导丝辊套所需的能量较少。
[0003]这种方法和这种装置例如由W02013/020866A1公开了。已知的方法和已知的装置基于这样的纱线，其在纺丝之后被抽出、牵伸和松弛而没有被润湿或被轻微润湿。就此而言，纱线以纱片形式以具有〈360°的部分包绕方式在被驱动的导丝辊套的周面上被共同引导。为了牵伸和松弛，该导丝辊套被设计成是可加热的，其中，导丝辊套的突出长度基本上由纱线数量和纱线间隙决定。就此而言，可以实现具有较小周面的结构很紧凑的导丝辊套。
[0004]在后续加工中的所谓纤维染色能力被用作所制造的全牵伸丝质量的一项衡量标准。这样，在用于制造纺织布料的后续加工中要求染色过程中不出现不均匀性。但纱线染色能力需要纱线所含的每根长丝显示出相同的染色颜料吸收能力。因此，均匀牵伸纱片内的所有长丝在全牵伸丝制造中极其重要。通过这种方式，即便是引发纱片内的牵伸点的小差异也不利影响到纱线均匀染色。但纱线牵伸中的这种不均匀性取决于纱线纤度，细丝的制造尤其敏感。
[0005]因此，本发明的目的是如此改进根据前言的方法和装置，S卩，与每根纱线的丝纤度无关地在纱片制造过程中调节出尽可能相同且允许高品质染色的物理性能。
[0006]本发明的另一个目的在于提供根据前言的方法和装置，借此可以针对干燥纱线以及润湿纱线进行稳定的纱线引导和纱线处理。
[0007]根据本发明，此目的通过具有根据权利要求1的特征的方法和具有根据权利要求8的特征的装置来实现。
[0008]本发明的有利改进方案由各自从属权利要求的特征和特征组合限定。
[0009]本发明基于以下设想，在热塑性纤维牵伸中形成牵伸点极度依赖于温度。牵伸温度选择得越高，纤维内的牵伸点的伸展越大。但这种比较大的流动过渡难以在纱片内可控调整。不过，考虑到纱线在导丝辊套表面上以单圈部分包绕方式被引导，冷牵伸因为所需的高牵伸力而几乎无法实现。就此而言，为了纱线牵伸，本发明利用了低温范围，其明显影响到牵伸点的稳定化。为此，纱线在被加热的第一导丝辊套和被加热的第二导丝辊套之间的自由拉伸区中被引导和牵伸，其中，牵伸前的纱线在40°C至80°C的第一导丝辊套表面温度下接受预先热处理。不过，根据聚合物类型，可以实现较低温度，从而牵伸前的纱线或者在室温下被引导。
[0010]于是，根据本发明的装置带来以下特殊优点，纱线的全牵伸已经可以在第一导丝辊套和第二导丝辊套之间实现，其中，第一导丝辊套被构造成可利用单独加热机构被加热到40°C至80°C表面温度，或者是不可加热的。这种低温牵伸也允许制造最细长丝，其可在进一步处理中接受尚品质染色。
[0011]因为通过较高的导丝辊周向速度而在牵伸过程中在导丝辊套环境中产生很强的空气流，因此规定，为了使纱线走向变得稳定，纱线以在150mm-350mm范围内的自由纱线长度的方式在自由拉伸区内被引导以便牵伸。事实已经表明，纱线在小于350mm的范围内的钳紧纱线长度情况下没有经受由空气流造成的任何显著的振动刺激。只有在拉伸区较长的情况下，导丝辊表面的携带空气的影响才造成纱片颤动，其不利地影响到牵伸点稳定化。
[0012]为了设定拉伸区内的这种自由纱线长度，在本发明装置的第一导丝辊套和第二导丝棍套之间的牵伸间隙被限制到40mm至200mm的尺寸。
[0013]为了消除尤其出现在低温牵伸时的长丝缕条分子链中的内部张力而进一步规定，纱线在第二导丝辊套和第三导丝辊套之间在第一自由松弛区内以及在第三导丝辊套和第四导丝辊套之间在第二自由松弛区内被引导和松弛，其中该松弛区内的纱线均以具有在10mm至200mm范围内的自由纱线长度方式被引导。通过这种方式，较长滞留时间可以被用于热处理和减小纱线内应力，即便在4000-5000m/min的高导丝棍表面周向速度下。另外，在松弛区内的较短自由纱线长度促成纱线热量控制的均匀一致。
[0014]为了能在纱片上执行这种后处理，第一松弛间隙形成在第二导丝辊套和第三导丝辊套之间，第二松弛间隙形成在第三导丝辊套和第四导丝辊套之间，其中在相邻导丝辊套之间的松弛间隙具有150mm的最大尺寸。另外，通过这种方式获得用于全牵伸丝后续热处理的很紧凑的导丝布置结构。
[0015]在导丝辊套之间的松弛间隙可以被构造成具有相同的或不同的尺寸。
[0016]在本发明的方法中，用于松弛纱线的热处理最好分成多级进行，其中每个导丝辊套被加热到在100°C至250°C范围内的表面温度。
[0017]为了在纱线牵伸之后尽快获得并维持长丝缕条内的温度控制，优选执行以下方法变型，其中，纱线在第二导丝辊套和第三导丝辊套之间的第一自由松弛区内以具有由差速产生的纱线张力的方式被引导。如此选择第一自由松弛区的纱线张力，即，纱线以其长丝缕条尽可能以呈条状支承在导丝辊套表面上的方式被引导。这种纱线张力已经可以在50-400m/min的低速差下产生。
[0018]以下方法变型促成了减小纱线长丝缕条内的内部张力，其中，纱线具有相当低的张力地在第三导丝辊套和第四导丝辊套之间的第二松弛区内被引导。通过这种方式，第三导丝辊套和第四导丝辊套最好无速度差地运转。
[0019]事实表明，甚至可以如此改善纱线内张力的减小，S卩，松弛后的纱线以相对于后续导丝辊和/或相对于卷绕机的第四导丝辊套超喂的方式被引导。于是可以制造收缩小的全牵伸丝。
[0020]纱线松弛中的热处理基本上由在纱线和导丝辊套表面之间的接触来决定。在此，根据本发明的装置最好如此构造，即，用于纱线热处理的导丝辊的导丝辊套被构造成具有尺寸相同的直径。
[0021]为了尤其在低温牵伸情况下在热处理之间没有相互影响，以下的本发明装置改进方案是很有利的，其中，具有纱线通孔的热绝缘部形成在第一导丝辊套和第二导丝辊套之间。通过这种方式，已被加热至低温的导丝辊表面在松弛过程中保持不受纱线高温处理的影响。
[0022]为此，第二导丝辊套、第三导丝辊套和第四导丝辊套共同设置在具有热绝缘部的导丝辊盒中，从而建立用于纱线松弛的稳定环境。
[0023]为了稳定牵伸前的热处理，规定了以下的本发明装置的改进方案，在此，第一导丝辊套以被封装在第二导丝辊盒内的方式设置。
[0024]为了在导丝辊套上进行牵伸和松弛所需要的速度调节，可分别单独控制的导丝辊驱动装置被配属给第一导丝辊套和第二导丝辊套。相比之下，一个共同的导丝辊驱动装置被配属给第三导丝辊套和第四导丝辊套。
[0025]尤其为了将纱线和第一导丝辊套之间的较短接触区用于加热纱线，最好实现以下的本发明改进方案，其中，两个分别具有一个被驱动的导套且位于第一导丝辊套上游的导辊设置在第一导丝辊的入口侧。通过这种方式，已经可以在纱片内产生有助于与被加热的第一导丝辊套的强力接触的纱线张力。在此，期望的纱线张力可以通过所述导辊和导丝辊套之间的直径差来产生。
[0026]以下通过本发明装置的多个实施例并参照附图来详述本发明的方法，其中:
[0027]图1示意性示出本发明装置的第一实施例的视图；
[0028]图2示意性示出图1的实施例的导丝辊布置的平面图；
[0029]图3.1和图3.2示意性示出图1的实施例的导丝辊布置；
[0030]图4示意性示出根据图1的实施例的另一导丝辊布置的视图。
[0031]用于通过牵伸和松弛多个新纺纱线来制造全牵伸合成纱线的本