用于制造卷曲长丝的熔融纺丝方法和熔融纺丝设备的制造方法_2

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被用于给牵引导丝辊对的导丝辊12.1和12.2以及拉伸导丝辊对14的导丝辊14.1和14.2进行加热的导丝辊加热部件被象征性地示出并用附图标记12.3和14.3表示。加热的导丝辊12.1和12.2以及14.1和14.2分别布置在导丝辊盒13中。在此原则上存在这样的可能性,即:导丝辊对12和14布置在分开的导丝辊盒中或共同的导丝辊盒中。
[0033]为了能够调节导丝辊12.1和12.2的加热的导丝辊外壳的相应的表面温度,导丝辊加热部件12.3与加热控制器27.1耦联。同样地,拉伸导丝辊对14的导丝辊加热部件14.3与一单独的加热控制器27.2耦联。加热控制器27.1和27.2与过程控制单元31相连。
[0034]在接下来的长丝行程中,在拉伸装置11与变形装置15之间设有一个另外的导丝辊对,该另外的导丝辊对在这种情况下被称为加热导丝辊对26。加热导丝辊对26具有两个加热的导丝辊26.1和26.2,所述导丝辊具有配设的导丝辊加热部件26.3。导丝辊26.1和
26.2在该实施例中同样也布置在导丝辊盒13中。为了调节导丝辊26.1和26.2的加热的导丝辊外壳的相应的表面温度,导丝辊加热部件26.3与另一加热控制器27.3相连。加热控制器27.3与过程控制单元31耦联。
[0035]变形装置15在该实施例中通过输送喷嘴16和布置在输送喷嘴16的输出侧上的填塞箱17构成,该填塞箱与布置在下游的冷却滚筒19共同作用。输送喷嘴16与压缩空气源耦合,以便借助于空气流将单丝束10输送到填塞箱17中并压缩成填塞丝。用于输送单丝束的空气流优选是加热的。填塞丝18在冷却滚筒19的周部上通过冷却空气冷却。
[0036]在变形装置15下游布置有后处理装置20,该后处理装置一方面通过牵引冷却滚筒19周部上的卷曲长丝开松填塞丝18,另一方面使长丝涡流变形以提高长丝紧密度。为此,在两个导引导丝辊单元23.1和23.2之间布置有涡流变形喷嘴22。导引导丝辊单元23.1和23.2中的每个都具有一个导丝辊和一个辅助滚轮。
[0037]最后借助于卷绕装置24将卷曲长丝21卷绕成卷筒25。为此,该卷绕装置24具有筒管转塔28,该筒管转塔具有两个悬伸的筒管锭子29.1和29.2。该筒管锭子被依次导引到卷绕区域和更换区域中,以便连续地将卷曲长丝卷绕成卷筒。这种卷绕装置是普遍已知的,因此对其不做进一步描述。
[0038]在图1所示的熔融纺丝设备的实施例中,例如通过挤出机将热塑性聚合物材料、例如聚酯的粒料熔化并通过熔体入口 4输入纺丝头2。在纺丝头2内部借助于纺丝泵在压力下将熔体输送到纺丝喷嘴3,从而在纺丝喷嘴3的底侧上从喷嘴板的喷嘴口中排出多个单丝8。新挤出的单丝8在冷却装置5内部借助于冷却空气流冷却并最后被聚集成单丝束10。为此,单丝8被借助于整理剂流体、优选油-水-乳液来润湿。
[0039]单丝束10通过牵引导丝辊对12从纺丝装置中牵引出。导丝辊加热部件12.3通过相配设的加热控制器这样调节,使得导丝辊12.1和12.2在其导丝辊外壳上具有在90°C至100°C范围内的表面温度。在此,单丝束10以缠绕优选7至15圈的方式在牵引导丝辊对12上被导引。由此,将单丝的长丝材料加热到适合于拉伸的温度。
[0040]为了拉伸单丝束10,以比牵引导丝辊对12高的速度驱动拉伸导丝辊对14,使得单丝束10在牵引导丝辊对12与拉伸导丝辊对14之间的长丝路段中被拉伸。
[0041]在拉伸后将拉伸的单丝束10在压缩之前在用于实现膨胀的第一热处理中加热到松弛温度。拉伸之后的第一热处理直接通过拉伸导丝辊对14实施。为此,通过加热控制器
27.2将导丝辊加热部件14.3调节到适合于长丝材料的松弛温度。视聚合物类型而定,导丝辊14.1,14.2的导丝辊外壳具有在120°C至240°C、优选170°C至210°C的范围内的表面温度。导丝辊14.1,14.2的导丝辊外壳的表面温度同时也是用于对单丝束10内部的单丝的长丝材料进行加热的松弛温度。单丝束10为此优选地以缠绕总共8至12圈的方式在导丝辊对14上被导引。导丝辊对14上的绕圈的数量在此决定了用于单丝膨胀的逗留时间。
[0042]为了获得对于变形过程特别适合的对单丝束的调温,在第二热处理中将单丝束加热到卷曲温度。为此通过导丝辊加热部件26.3将加热导丝辊对的导丝辊26.1和26.2加热到预先确定的导丝辊外壳表面温度。导丝辊26.1和26.2的导丝辊外壳的表面温度相当于单丝的长丝材料被加热到的卷曲温度。在此通过与导丝辊控制器26.3耦联的过程控制单元31进行预设和调节。
[0043]在被拉伸的单丝束上的第二热处理中对卷曲温度的调节取决于期望的、应在卷曲长丝上达到的纱线效果。在此原则上可实现下面的调节变型。
[0044]在第一变型中,在用于实现膨胀的第一热处理中的松弛温度和在用于实现单丝束的预调温的第二热处理中的卷曲温度被调节到相同的水平上。根据温度的绝对高度可以视长丝材料而定产生不同的纱线类型。因此一般已知,在190°C以上范围内的非常高的松弛温度和卷曲温度下,膨胀会导致非常低的收缩特性。收缩是纤维在温度负载下缩短的能力。
[0045]在单丝束上调节出相对较高的卷曲温度会导致,单丝的可延展性增强并因此在将单丝压缩成填塞丝时形成了剧烈的弯曲、圈结和弧线。由此得出卷曲长丝的相对较高的卷曲和卷曲稳定性。卷曲在此可以被确定为纤维在受到机械负载之后的回弹。纤维回弹的程度越高,则长丝的卷曲稳定性越高。
[0046]通过调节温度水平可以在第一变型中在松弛温度和卷曲温度相同时也产生卷曲纱,其特征在于相对较高的收缩和低的卷曲。因此在第一热处理的松弛温度非常低的情况下单丝膨胀不充分。保留在单丝中的残余张力随后导致卷曲纱的高的收缩倾向。在预调温时,低的卷曲温度使得单丝缺少可延展性,而这种缺少可延展性的情况会导致纱线的低的卷曲和卷曲稳定性。
[0047]在松弛温度与卷曲温度之间的温度水平不同的情况下要区分两种另外的用于制造卷曲纱的变型。在一个另外的变型中用于实现膨胀的热处理以松弛温度实施,该松弛温度明显高于在用于实现单丝束的预调温的第二热处理中的卷曲温度。因此产生了特征为低的收缩和低的卷曲的卷曲纱。
[0048]在一种变型中,在用于实现单丝束的膨胀的热处理中的松弛温度高于在用于实现单丝束的预调温的第二热处理中的卷曲温度,并且单丝束在膨胀与预调温之间被轻微拉伸,在这种变型中出现了相反的效果,从而产生了具有高的收缩和高的卷曲的纱线。后拉伸的大小对于长丝的、可能处于-1 %至+5%的范围内的收缩产生决定性的影响。
[0049]已经证明的是,通过根据本发明的方法能够产生卷曲长丝,该卷曲长丝特别是在地毯制造中产生特殊效果。因此一般已知的是,卷曲不仅对于地毯中纱线的膨松度、而且也对于地毯中纤维的外观产生了重大影响。因此色彩外观通过卷曲确定。剧烈卷曲的单丝在地毯中会产生不鲜明的、反差较不明显的色彩,这是因为视线会更多地投射到单丝的更弯曲的侧面上。但提高的收缩是不期望的,这是因为纤维在温度负载下会被过于剧烈地收缩在一起并因此降低地毯中的绒头高度。因此可以借助于具有低的卷曲和低的收缩的卷曲长丝制造具有反差明显的色彩的地毯。
[0050]在根据本发明的按图1的熔融纺丝设备的实施例中,在被拉伸的长丝上的第一热处理和第二热处理分别通过导丝辊对实施。这种热处理特别是在4000m/min的范围内的高的过程速度下一一这样高的过程速度在制造卷曲长丝时是常见的一一证明是有利的。通过选择单丝束的绕圈也可以实现更长的逗留时间。然而原则上通过导丝辊对实施的热处理不是强制必需的。因此也可以使用其它对于加热纤维常见的处理部件,以便进行单丝束上的膨胀或对单丝束的预调温。因此可以,通过热辐射器或热蒸汽实现单丝束的调温。
[0051]为了实现压缩,单丝束10通过输送喷嘴16输送到填塞箱17中并填塞成填塞丝。单丝束的输送在此可以以热空气流或冷空气流实现。在此考虑将单丝束预调温到卷曲温度。通过单丝束10的压缩的单丝形成的填塞丝18被从填塞箱17中输送出来并在冷却滚筒19的周部上冷却。通过后处理装置20将填塞丝18开松成卷曲长丝21,该后处理装置具有第一导引导丝辊单元23.1。在接下来的行程中,卷曲长丝21在涡流变形喷嘴22中涡流变形并随后通过第二导引导丝辊单元23.2导引到卷绕装置24。在卷绕装置24中将卷曲长丝21卷绕成卷筒25。
[0052]在按图1的实施例中,根据本发明的熔融纺丝方法和根据本发明的熔融纺丝设备以由一个单丝束产生的卷曲长丝的长丝行程为例示出。这种卷曲长丝优选地制成为单色长丝。为了产生优选用于制造地毯的多色长丝,由多个彩色的单丝束产生卷曲长丝。这种实施例在图2中示意性地示出。
[0053]在图2所示的根据本发明的熔融纺丝设备的实施例中,纺丝装置I具有纺丝头2,在该纺丝头的底侧上并排地保持有三个纺丝喷嘴。纺丝喷嘴3.1、3.2和3.3中的每个都与一单独的纺丝泵相连,这些纺丝泵通过熔体入口 4.1,4.2和4.3分
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