专利名称：涡流变形、松弛和/或热收缩定型的设备、相应方法和复丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在熔融纺丝的过程中复丝涡流变形、松弛和/或热收缩定型的设备以及相应的方法。
在复丝的熔融纺丝时熔化可熔融纺丝的聚合物并在此状态通过喷丝板的细喷丝孔压出。在这里形成许多熔融条，它们通过在空气流中冷却固化并经多个表面速度逐渐增加的辊拉成细的长丝。这些长丝然后合并成统一的复合丝以及最后卷绕成筒子。
一方面实施长丝的拉出，只要在第一牵拉辊前的冷却段范围内它还没有完全固化和聚合物尚未完全结晶以及尚有一些流动能力。对此人们也称之为纺丝拉伸。另一方面长丝在其固化后通常还使用导丝盘再进行机械拉伸，由此尤其达到聚合物大分子定向并调整丝的最终的延伸率和强度。
纺丝拉伸和机械拉伸之间处于什么样的比例关系取决于纺丝速度。纺丝速度越低，所需要的机械拉伸的程度越高，以获得所谓全拉伸丝。在这种情况下拉伸比可达1∶4。因此在低的至中等的工作速度(取决于使用的聚合物例如至约50m/s)时可能要求长丝在拉伸区的范围内加热至第二级玻璃转变点以上的温度，以易于拉伸。在高的纺丝速度(取决于使用的聚合物例如超过约85m/s)时拉伸比小得多并典型地只等于约1∶1.3，因此取消这种附加的热处理。
在拉出后，亦即在纺丝拉伸和/或拉伸后，长丝内留有内部张力，内部张力损害丝的形状稳定性，并可能导致在筒子上当张力上升时丝缩短，所以至少不再能没有任何妨碍地重新退绕。在这种情况下产生的力甚至会导致损坏筒管。为了避免这种有害的效果，实施拉伸后的丝通常再次进行热处理，借助于此热处理尤其使丝在卷绕前已经缩短，人们将此称之为松弛收缩。
若复丝在其制造后受例如100℃或更高的高温，则每根复丝倾向于进一步缩短。这种缩小长度的倾向取决于热处理方式称之为沸水收缩(水95℃-100℃)或热风收缩(热空气160℃-200℃)，在这种情况下后续加工工业只允许其收缩率在一定界限范围内的丝，例如沸水收缩在6％与11％之间。这种所谓的热收缩也可以在拉伸后通过丝的热处理减小，下文将其称为热收缩定型。然而在这种情况下与松弛相比要求达到更高的温度和/或更长的处理持续时间。在另一方面也已证实，通过提高纺丝速度还可以改善大分子的定向，使丝即使没有附加的热收缩定型也已经具有工业上通用的热收缩率。在这样一种情况下，松弛便足以使在筒子上的丝获得足够的长度稳定性。
为了改善一根根长丝合并成丝并因而改进所谓的丝紧密度，长丝往往还再加丝聚合剂和/或涡流变形，其中，涡流变形大多作为卷绕前最后一个步骤，但肯定在拉伸后实施。应与之区别的是所谓的在拉伸前的预涡流变形。这种处理仅仅用来均衡在丝上的纺丝上油和长丝的一定的内聚力，以防在后续的拉伸过程中各长丝分离和断裂。引入的预涡流变形中的绝大部分通过拉伸过程重新消除。
在先有技术中已知用于涡流变形、松弛以及热收缩定型的方法和设备，然而它们不能或至少不能有效地同时或至少交替地用于所有三种处理方式，以及除此之外其特点是或设备设计得复杂和/或能量或处理气体的耗量大。
对于在低至中等纺丝速度生产的丝，按先有技术采取这样的措施实现热收缩率的控制，即，在拉伸后借助于加热的拉伸盘对丝进行一次可调整的热处理。
如已提及的那样，通过提高纺丝速度可以在丝内按这样的程度加强大分子定向，即可达到即使在拉伸后不进行热处理丝也有工业上通用的热收缩。在这种情况下只需要丝松弛，以避免丝在筒管上收缩和筒管损坏。在CH623611中介绍了这样一种加工方式，其中丝在冷拉伸后借助于不加热的导丝辊导引通过一个或多个水蒸气射流，水蒸气从大体垂直于丝定向的孔喷入一个侧面开口的处理箱内。虽然蒸汽喷嘴以过压约1.7bar(g)供入，但蒸汽在其从喷嘴出口时实际上完全膨胀到大气压，所以可以说丝是在大气压力的情况下进行处理的。因此提供给丝的蒸汽处理温度最高只有105℃。在这种加工方式中，除松弛外同时进行复丝中各长丝的涡流变形。
在US 5750215和US 5558826中介绍了按类似的方式用蒸汽松弛和涡流变形，其中还论及热收缩定型。按照说明在这里丝的处理也是在大气压下进行的。当然，在蒸汽处理后卷绕前接着丝还有一定的移动距离为2-3m，在这一距离移动期间丝(由于“滞后(lagging)”)可以附加地松弛。由此可以怀疑所说明的这种热处理本身是否确实有效。此外，在这里在两个导丝辊对之间的拉伸区内已经实施了类似的丝的第一次蒸汽处理以确定拉伸点，它同样会导致影响第二次蒸汽处理的效果。有关确定拉伸点的陈述也与DE 2204397矛盾，在那里指出，从3000m/min起根本不再可能设定一个确定的拉伸点，因此也不再必要或不再可能控制拉伸点。
在WO 98/23797中介绍了另一种装置，其中多根纱在卷绕前通过具有大气压力的蒸汽室导引。在此室内蒸汽不直接冲击在纱上并经侧向孔向外排出。在这里只达到松弛，没有规定热收缩定型和涡流变形。
在US 5634249或与之对应的EP 0703306中介绍了在整经过程借助蒸汽涡流变形，其中显然所涉及的是处理事先已在第一个加工阶段制造的只部分定向的丝。加工速度分别为584和800m/min，因此是较低的。因为在所建议的加工方式中，涡流变形同时并在与拉伸相同的地点实施，所以令人不解的是，在丝处于高拉伸应力的情况下如何能实现有效的涡流变形。
在DE 19546784中介绍了一种用于复丝松弛热处理的蒸汽室，它使用了一种设计非常特殊的喷嘴几何结构，借此应获得使蒸汽完全凝出的有利的动力学条件并由此在丝上造成良好的传热。丝在这种情况下部分通过这些也流过蒸汽的相同的喷嘴口。在设备的进口区设单独的涡流变形室，蒸汽射流在其中从侧面冲击在丝上。
导引丝通过加入过热水蒸气的室还可利用来加热丝，以便于尤其在低到中等加工速度时丝的拉伸。例如由US 5487860、DE 2643787、DE 2204397或DE 3346677已知相应的设备。
本发明的目的是，提供一种前言所述类型在熔融纺丝时可通用的设备以及相应的方法，借助于它们可在需要时使丝松弛、涡流变形，以及借助于它们还可以有效地实施丝的热收缩定型。此外，设备还应设计得简单并能经济地运行。按本发明此目的通过具有权利要求1特征的设备以及通过在权利要求13和14中所述的方法达到。有利的设计和进一步的发展分别在回引的权利要求中说明其特征。
按本发明的设备包括一个处理箱，它可充填一种基本上处于静态的过压和提高了温度的气体并有用于丝通过的入口孔和出口孔，它们允许气体流过并卸压，也就是说气体可沿着或逆丝的移动方向通过它们流出并卸压。
因此按本发明的设备尤其不再包括任何喷嘴，处理气体的射流通过它基本上垂直于丝的流动方向引向丝使丝涡流变形。确切地说，在按本发明的设备中，当丝或其长丝通过处理箱入口孔和/或出口孔时，借助于沿着或逆丝的移动方向通过这些孔流出并卸压的气体，造成丝或其长丝涡流变形。
在这里出现的涡流变形效果是意料之外的，因为迄今人们的看法是，当气体在丝上的冲击角为90°角时获得最大的涡流变形效果，并已知随着角度减小涡流变形基本上成比例地减少。当此值接近0°时实际上不再预期由此会造成任何涡流变形。但在按本发明的设备中却仍然发生了涡流变形，而且是借助于丝穿过(至少)一个涡流变形喷嘴本身(在形式上为处理箱的入口孔和/或出口孔)导引实现的。
在传统的涡流变形喷嘴中，获得的涡流变形结节数直接取决于所使用的气体压力并因而取决于冲击在丝上的气体射流的动量。反之，通过按本发明的设备达到的涡流变形与所使用的气体压力关系不大，而且涡流变形的水准甚至超过传统的涡流变形的水准。
所获得的丝的涡流变形还很正规。与按传统制成的丝相比，丝表面的损坏少和丝/陶瓷摩擦系数也低。这意味着这种丝可有利地使用于进一步的加工阶段中。
令人意外地发现，采用按本发明的设备制成的丝在水浴中显示出有连续闭合的丝的紧密度，沿丝的全长它没有或实际上没有孔口。与之相反，传统地制成的丝在水浴中表明有间距为6至8cm的收缩。在收缩之间在丝的各长丝内丝气球形张开。如借助按本发明的设备可获得的良好的丝紧密度，对于进一步的加工有突出的优点。
如进一步意外发现的那样，借助按本发明的设备制成的涡流变形或丝的紧密度有极佳的拉力稳定性。例如，随着拉伸应力增加到至少单位丝张力为0.5cN/dtex，每单位长度结节数的减少至少比按先有技术除此之外类似的复丝小一个数量级(十的幂)。所提及的单位丝张力0.5cN/dtex大体相当于例如在织机内引纬时出现的负荷，并因而相当于实际上丝通常所受到的最大负荷。就此而言，本发明的对象还针对涡流变形的复丝，这种复丝按权利要求16特征部分所述的特征，每单位长度的结节数至单位丝张力为0.5cN/dtex时减少不超过50％，但尤其是不超过30％。
按本发明的复丝这种极佳的涡流变形稳定性对于提高织造准备工作的效率起特别有利的作用。在这种情况下，当整经或轴经整经时出现较少的停顿和产生较少的废料。由此在总体上还导致在织造中无故障的运行过程。
在按本发明的设备中由于处理箱可充填一种基本上处于静态的过压和提高了温度的气体，因此丝有利地在其通过处理箱的整个行程中经受此压力及此温度，由此一方面导致改善松弛；另一方面这样一来还显著扩展了工作范围，因为在处理箱内低压时便已经能充分松弛。在热收缩定型方面业已证明有利地取决于所使用的压力和处理的持续时间，所以甚至可以目标准确地调整所期望的收缩。
处理箱入口孔和/或出口孔优选地设计为紧紧地围绕着丝的喷嘴，在这种情况下处理箱相比之下有大得多的横截面。这就便于在处理箱内建立基本上静态的过压以及减少处理气体泄出，这对于处理气体的消耗起有利的作用。与例如传统的涡流变形喷嘴相比，消耗量可以降低到只有约1/3至1/4。由此并不影响涡流变形，而是正相反甚至有助于涡流变形。
此外，入口孔和/或出口孔的横截面优选地是矩形的，由此当丝的长丝通过处理箱移动时被彼此拉开成扁平的带。在这种形状下丝给处理箱内的气体提供了一个更大的表面以及可由气体更有效地加热。
借助处理箱沿丝运行方向的(通常是垂直的)尺寸可以用简单的方式影响处理的持续时间。为了即使在较高的加工速度也能获得足够长的时间，有利的是处理箱在其入口孔与其出口孔之间的长度尺寸比与之垂直方向的(通常是水平的)其内部净宽度大得多。
按另一项优选的设计，处理箱有一个处理气体输入孔，它的横截面比其入口孔和/或其出口孔的横截面大得多。由此保证不会象在传统的涡流变形室中发生的情况那样在气体流入处理箱内时便已经膨胀和作为高速度的射流冲击在丝上。确切地说，做到了气体均匀地涌入处理箱并在处理箱内建立起基本上静态的压力。只有在处理气体通过入口孔和/或出口孔流出时它的压力才明显地消减。
如上所述，显然，处理箱除其入口孔、其出口孔以及处理气体输入孔外应尽可能完全封闭。
还可以理解，用于加工处理箱的材料主要考虑金属或陶瓷，后者基于其有良好的耐磨特性。当然具有耐磨镀层的金属也是适用的。
按本发明的设备有利地使用于具有丝的纺丝拉伸段和/或预拉伸段以及卷取装置的熔融纺丝系统内并装在这两者的位置之间。尤其在纺丝速度处于从75m/s起的较高的范围内时，在这种情况下优选地在拉伸段中不设丝加热装置，因为按本发明的设备尤其在松弛效果及热收缩定型方面的有效性在没有这种丝的预热时更高。按本发明的设备在上述系统中也可以直接布置在卷取装置前，也就是说丝不再需要其他任何处理，也不必借助附加的工作段给丝以额外的时间用于可能的进一步缩短。
按本发明的设备优选地用蒸汽尤其用水蒸气作为处理气体进行工作，它应设计用于绝对压力至约10bar。
按本发明的设备可使用于全部纤度范围，也就是说从细纤度以上的微复丝到变形丝，尤其是BCF丝(地毯丝)，以及工业丝。
下面借助于实施例并结合附图进一步说明本发明。其中
图1示意表示具有按本发明的设备的熔融纺丝系统；图2按本发明设备的处理箱剖面；图3分别在a)和b)中用垂直和水平剖面表示按先有技术的传统处理箱用于进行比较；图4图解表示按本发明的处理箱喷嘴孔的多种横截面并且还与按先有技术的进行比较；图5在剖面a)-d)中表示按本发明的处理箱不同的喷嘴几何结构；图6用图线表示采用按本发明的设备获得的热收缩与压力的关系以及按先有技术的相应关系与之作比较；以及图7用图解表示采用按本发明的设备生产的丝以及两种按先有技术的丝相对涡流变形与单位丝张力的关系。
在图1的熔融纺丝系统中，可熔融纺丝的聚合物首先借助于普通的熔融挤压机(图中未表示)熔化为有恰当的相对粘度并供入具有喷丝板11的喷丝板组合件10。熔化的聚合物通过喷丝头按照在喷丝板11内的孔数压出数量一样多的单个熔体流20，在冷却装置内借助于经空调的空气流(箭头所示)冷却，借助于纺丝上油器30成束，然后通过预涡流变形装置40流动。接着丝50被第一对不加热的丝50多次缠绕着的驱动导丝辊60以规定的速度拉出。第二个同样被多次缠绕和同样不加热的导丝辊对拉伸丝50，因为它以一定的量更快地运转。导丝辊优选地设有规定的低粗糙度的光滑陶瓷表面。
离开第二对导丝辊70后，丝通过蒸汽处理箱80并接着被工业上传统的络筒机90按一个速度卷绕，这一速度由于在箱80内发生的松弛收缩因而比最后那对导丝辊70的圆周速度低。
图2表示了蒸汽处理箱的结构。除丝50的入口孔和出口孔以外，它有一个对外实际上封闭的纵向延伸的处理腔81，它经接管或输入孔82供入准确规定过压的处理气体。接管82通过它汇入处理腔的横截面显然比较大，所以在此区域内不产生任何值得注意的压力降，以及处理腔81基本上有与在输入管内或接管82内也存在的压力相同的准静态的压力。与此不同，不仅入口孔83而且出口孔84均设计为紧紧围绕着丝50的喷嘴，它们的横截面只略大于丝的截面。丝导引机构85和86准确地沿互相对齐的孔83和84的轴线导引丝50通过腔81。为了置入流动中的丝50可以取走腔81的前盖87。
图3通过a)和b)表示按先有技术的两种传统涡流变形喷嘴的基本结构用于比较，其中在图的上部分别表示垂直剖面，以及在图的下部分别表示水平剖面。图3a)表示在开式折流板技术中每根丝有两个气孔的喷嘴，图3b)表示具有穿丝缝和开式丝入口和出口的结构方式。在这些已知的涡流变形喷嘴中，丝的涡流变形借助于将气流冲击在途经的丝上造成，其中，气孔88与丝之间的角度可在45°与90°之间。如图3所示，这些传统的室必然基本上是开式的，以便从根本上能在气孔88出口处形成强烈的气流。因此，在这些室的丝所在区基本上处于环境压力下。
通过比较图2和3可以非常清楚地看出，本发明从一种与先有技术根本不同的涡流变形机理出发按本发明，涡流变形不是借助于横向冲击在丝上的气流实现的，而是在气流之内造成的，此气流与丝一起或逆此丝及其移动方向从按本发明的腔81狭小的喷嘴孔83和84流出。
图4在长度与宽度的示图中表示了这种喷嘴孔83/84的面积尺寸，这些值已证明特别适合在按本发明设计的图2所示形式的处理箱中使用。与之相比较，图中表示了按图3的传统涡流变形喷嘴常用的气孔88出口面积，它们显然要大得多。此外在图4中标注的喷嘴类型符号与前面一些图的对应关系如下Z＝图2，G＝图3a)以及0＝图3b)。按本发明的喷嘴类型Z，喷嘴孔83、84供排出气体使用的横截面被丝的横截面进一步减小。因此按本发明的处理箱工作时所需的过热气体显著地少于传统技术，从而大大改善了涡流变形过程的经济性。
图5表示设计喷嘴孔83和84用的优选的几何结构，在这里，入口孔83和出口孔84的几何结构可以不同并因而可获得不同的效果。例如，通过在入口处以及在出口处使用按图5d)的喷嘴形式，可以达到腔非常良好地密封和只需很低的气体消耗量。在入口处用喷嘴形式a)和在出口处用喷嘴形式c)的一种组合，导致良好的丝的输送效果以及在腔入口和出口处有利的丝应力。在入口处采用按举例b)的喷嘴，而在出口处采用举例c)的喷嘴，通过在入口孔内预涡流变形以及在出口喷嘴内最终涡流变形，可获得更好的涡流变形效果。这里只是举了一些例子，同样可以设想其他的喷嘴形式和组合。
借助于图4还可看出，入口和/或出口孔或喷嘴的横截面优选地在0.1mm2与1mm2之间。如图4进一步表示的那样，喷嘴孔优选矩形，宽长比优选地在1∶5与1∶10之间，其中长度优选地在0.5mm与2.5mm之间以及宽度优选地在0.2与0.5mm之间。与喷嘴横截面相比，处理腔81有大得多的横截面并优选地在10mm2与30mm2之间。它在其入口孔83与其出口孔84之间的长度尺寸再次比与之垂直方向的其内部净宽度大得多，而且优选地在30mm与150mm之间。输入孔82的横截面优选地在100mm2与200mm2之间。
借助于下表1可更详细地说明采用本发明能获得的优点。表1
*水浴中丝紧密度目视鉴定＝＞0-50＝丝很松，少量和不均匀地涡流变形
3＝结节比较均匀，结节之间丝稀松5＝完全和连续闭合的丝** 借助于REM鉴定丝表面＝＞a-ca＝单丝表面不平，没有损坏b＝没有微粗糙度，在丝表面有众多损伤c＝少量微沉积，几乎没有损伤***丝不可能卷绕在表1的例子1至18中的基本加工方式如下具有适用于纺成织物丝的特性粘度的可熔融纺丝的聚合物颗粒材料按已知的方式在挤压机内熔化，借助纺丝泵输入喷丝头以及在那里通过小细孔压出。排出的长丝被冷却，加纺丝润滑油并以纺丝速度被第一个导丝辊承接。借助以一定量更快地旋转的拉伸辊，丝被拉伸为FDY(Fully DrawnYarn)。之后，但在同一个加工过程中，丝通过一个其中加入水蒸气的处理箱导引以及最后卷取。
例子1至5和8是按已知类型的加工方式，它们采用工业中传统的通常使用压缩空气的处理箱或涡流变形喷嘴并用符号0标示，但在这些例子中用水蒸气工作。这大体上与图3b)中表示的一致。
例子6采用专门适合用过热气体介质工作的用符号G标示的处理箱(喷嘴)，同样按已知的类似于图3a)的处理箱的结构形式。在这里也借助冷导丝辊实施拉伸。获得了稳定的筒管结构。由于已说明的喷嘴孔所以蒸汽消耗量较大，对热收缩的影响不明显(参见后面还要说明的图6)。以此方式生产的丝也称“H4S”。
例7中的结构与例6的对应，但在冷导丝辊之间的拉伸区附加地置入一蒸汽处理喷嘴。在蒸汽喷嘴中的处理长度为49mm，压力1.5bar(g)。为了松弛，同样的涡流变形喷嘴(G)与例6中一样用水蒸气工作。加工方式基本上与在前言已提及的US5750215中所介绍的加工方式一致。如此制成的丝不能卷成大的筒子，因为丝在卷绕筒管上继续收缩、将卷绕筒管压死并造成筒子不能从筒管架上取下。丝在拉伸区已经受了一次接近松弛加热的热处理，所以在以后的松弛处理中不再发生足够的松弛以及丝会收缩在筒管上，从而使丝和筒管受损。不过按这种加工方式可以接受小量的丝并检验了拉伸力的均匀度(CV按％)得出为2.5％。比较在没有蒸汽拉伸时此量的值为1.7％。
例9至18是按本发明思想的加工方式，使用大体按图2并用符号Z标示的处理箱。借助于按本发明的处理箱，丝在给定的时间内在给定的气体压力下亦即在过压下处理。经如此处理的丝以规定的丝张力卷取。按本发明生产的丝称为“H5S”。
由表1的数据可清楚看出，与先有技术相比，按本发明的加工方式带来一些重要的优点—显著扩展了工作范围，因为与已知的加工方式不同，按本发明的加工方式在低的蒸汽压力时由于丝充分松弛所以已经能够加工。(例5和10)—按本发明的加工方式生产的丝的沸水收缩可借助于设定蒸汽压力和处理持续时间在一个宽的范围内调整，这在按对比例的加工方式中是不可能的。(见例3和4或15和16)。在图6中更清楚地表示了此关系，亦即以PET(纤度84 f 36 dtex)为例蒸汽压力对沸水收缩的影响，其中下方较陡的直线表示按本发明的加工方式得到的关系，上部较平缓和虚的直线表示按传统的加工方式得到的关系。—在按本发明的加工方式中所造成的涡流变形与气体压力的大小关系不大，但仍然处于在传统的设备中气体消耗量大得多的情况下达到的数据级。—按本发明生产的丝与按先有技术生产的丝相比有均匀一致的低的丝/陶瓷摩擦系数。这些值同样表示在表1中并借助Rothschild-Messinstrumente公司(Zürich，Schweiz)的F表测量。造成这种有利的摩擦系数的原因也许是因为按本发明生产的丝在其表面损伤较少，这种损伤在SEM(Scanning Electron Microscope)下大约放大2000倍观察丝横截面时可以清楚地识别，以及损伤少可归因于涡流变形的气体射流与丝运行的方向相同从而实现了一种不损伤的涡流变形。—世界范围广泛采用的丝的检验方法主要是在水浴中观察丝的紧密度。在这种情况下目视计算放在水面上的丝段一定长度中的涡流变形点数量。与各种自动化的方法相比这种方法是有优点的，因为它提供涡流变形特征的视觉印象。在这种检验方法的范围内出人意料地发现，按本发明的方式生产的丝有连续闭合的丝紧密度，这种紧密度表明沿整个丝的长度没有或实际上没有孔。与之相反，传统地生产的丝显示有间距为6至8cm的断面收缩，在断面收缩之间，丝在其各单丝内气球状张开。在按本发明的加工方式时存在的这种良好的丝紧密度，对于进一步加工是非常有利的。
例3、6、8、11、12的丝还借助于片梭织机作为纬丝引入由PET透明三叶形22 dtex f1巴里纱制的经丝中。对这种丝的织造特性鉴定如下表2
<p>在所介绍的例子中采用的处理介质是水蒸气。但此加工方式不限于水蒸气，压缩空气也是适用的，由于传热系数差所以它对热收缩的影响要小一些。
按本发明的设备还可用作单纯的涡流变形设备，与先有技术相比由于压缩空气的消耗量小所以有节约能量的优点。
图7在图解中表示按本发明生产的丝“H5S”涡流变形或丝紧密度的稳定性(所谓缠结稳定性或也称结节强度)。用于比较，图中还表示了按先有技术生产的另外两种丝“标准的”以及“H4S”相同的关系，其中，丝“H4S”使用按图3a)的用水蒸气工作的处理箱生产，以及丝“标准的”使用按图3b)的用压缩空气工作的处理箱生产。所有这三种丝的纤度110 dtex f 24，以及在起始状态(0.05cN/dtex)给定大约同一个涡流变形数为每米约20结节。
图7中“相对涡流变形”表示为在只有小的单位丝张力时的涡流变形相对于正是在此单位丝张力(cN/dtex-Centinewton/decitex)时涡流变形的百分比(％)。在图7中所画的测量值借助于Akzo NobelFaser AG公司(德国Heinsberg，业务范围Enka technica)销售的各为“Itemat Lab TSI”的涡流变形测量仪确定。借助这种仪器可在运行中的丝上首先在只有小的丝张力时以及紧接着在提高了丝张力的情况下确定每单位长度涡流变形结节数。
按本发明的丝“H5S”意外地表明，直至单位丝张力0.5cN/dtex，实际上是恒定的高结节数。在所表示的范围内结节数只减少约10％。反之，在两种对比的丝中，在同样的张力范围内结节数竟下降了约80％或更多！因此，按本发明的丝表明直至单位丝张力0.5cN/dtex每单位长度的结节数的减少肯定不超过50％，尤其是甚至不超过30％。
权利要求
1.复丝(50)在熔融纺丝过程中涡流变形、松弛和/或热收缩定型的设备，包括一个处理箱(80)，其特征为处理箱(80、81)可充填一种基本上处于静态的过压和提高了温度的气体并有用于通过复丝(50)的入口孔(83)和出口孔(84)，它们允许气体流过并卸压。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征为处理箱(80、81)的入口孔(83)和/或出口孔(84)设计为横截面优选地在0.1mm2与1mm2之间紧紧地围绕着丝的喷嘴；以及，相比之下处理箱(80、81)有大得多的优选地在10mm2与30mm2之间的横截面。
3.按照权利要求1或2所述的设备，其特征为入口孔(83)和/或出口孔(84)有矩形横截面，其宽长比优选地在1∶5与1∶10之间，其中长度优选地在0.5mm与2.5mm之间以及宽度优选地在0.2与0.5mm之间。
4.按照权利要求1-3之一所述的设备，其特征为处理箱(80、81)在其入口孔(83)与其出口孔(84)之间的长度尺寸比与之垂直方向的其内部净宽度大得多，以及优选地在30mm与150mm之间。
5.按照权利要求1-4之一所述的设备，其特征为处理箱(80、81)有一个输入孔(82)用于提高了温度并处于过压状态的气体；以及，此输入孔(82)的横截面比入口孔(83)和/或出口孔(84)的横截面大得多并优选地在100mm2与200mm2之间。
6.按照权利要求5所述的设备，其特征为处理箱(80、81)除其入口孔(83)、其出口孔(84)以及输入孔(82)外是完全封闭的。
7.按照权利要求1-6之一所述的设备，其特征为处理箱用金属或有耐磨镀层的金属制成。
8.按照权利要求1-6之一所述的设备，其特征为处理箱用陶瓷制成。
9.按照权利要求1-8之一所述的设备，其特征为它布置在由聚合物通过熔融纺丝生产复丝的系统(10-90)中处于丝(50)的纺丝牵伸和/或拉伸段(60、70)与卷取装置(90)之间。
10.按照权利要求9所述的设备，其特征为在纺丝牵伸和/或拉伸段(60、70)中只设有丝(50)拉出和/或拉伸用的机械装置。
11.按照权利要求9或10之一所述的设备，其特征为它布置在上述系统中直接处于卷取装置(90)前。
12.按照权利要求1-11之一所述的设备，其特征为它借助绝对压力在1.5与10bar之间的水蒸气作为气体进行工作。
13.采用设备(80)在熔融纺丝过程中使复丝(50)涡流变形的方法，设备有一喷嘴，处于过压状态的气体通过它流动并至少基本上卸压，其特征为丝(50)沿着或逆气体流动方向也穿过此喷嘴(83、84)运动。
14.在熔融纺丝过程中复丝(50)松弛和/或热收缩定型的方法，其特征为丝(50)在为此目的恰当设计的设备(80)中通过一个预定的地段并供给过热的沿此地段处于基本恒定的过压状态的气体。
15.按照权利要求13或14之一所述的方法，其特征为使用按照权利要求1-12之一所述的这样一种设备作为设备(80)。
16.每单位长度有预定结节数的涡流变形复丝，其特征为每单位长度的结节数直至单位丝张力为0.5cN/dtex时的减少不超过50％。
17.按照权利要求16所述的涡流变形复丝，其特征为每单位长度的结节数直至单位丝张力为0.5cN/dtex时的减少不超过30％。
全文摘要
所说明的设备(80)可通过用于在熔融纺丝过程中复丝(50)的涡流变形、松弛和/或热收缩定型。它包括一个处理箱(80、81)。处理箱可充填一种基本上处于静态的过压和提高了温度的气体,以及有优选地设计为喷嘴的用于通过丝(50)的入口孔(83)和出口孔(84),气体可沿着或逆丝(50)的运行方向通过它们流出并卸压。
文档编号D02J13/00GK1275640SQ0011766
公开日2000年12月6日 申请日期2000年5月26日 优先权日1999年5月28日
发明者乌尔里希·克姆普, 马塞尔·鲁彭塔尔 申请人:英温特－菲舍尔股份公司