拉伸装置及拉伸方法_2

文档序号:8926656阅读:来源:国知局
用进行卷取。
[0043]根据本发明第2构成的拉伸方法,通过将被拉伸材料搭绕在一对锥形辊上,将被 拉伸材料一边从锥形辊的小直径侧向大直径侧多次搭绕,一边使其行进来进行拉伸,能够 用一对锥形辊的紧凑的装置进行拉伸倍率1. 2倍以上的高拉伸倍率的拉伸。被拉伸材料的 辊搭绕次数可以为6次以上的多次,与现有的拉伸方法相比,能够在使被拉伸材料的变形 速度降低的同时进行高倍拉伸,而且能够用紧凑的装置进行期望的多级拉伸。
[0044] 对于该拉伸而言,在被拉伸材料为丝条的情况下,可以与纺丝装置直接连接来进 行而不用对纺丝后的丝条进行卷取,从而使工序简化。另外,通过使用加热辊,能够以期望 的温度进行拉伸。
【附图说明】
[0045] 通过参照附图的以下优选实施方式的说明,能够更清楚地理解本发明。但实施方 式和附图仅用于图示和说明,而并不是用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求 书确定。
[0046][图1]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的一个例子的示意主视图。
[0047][图2]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的设置一个例子的示意主视图。
[0048][图3A]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的第1实施方式的示意主剖视图。
[0049][图3B]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的第2实施方式的示意主剖视图。
[0050][图3C]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的第3实施方式的示意主剖视图。
[0051][图3D]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的第4实施方式的示意主剖视图。
[0052][图3E]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的第5实施方式的示意主剖视图。
[0053][图3F]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的第6实施方式的示意主剖视图。
[0054][图3G]是示出用于本发明的拉伸装置的锥形辊的第7实施方式的示意主剖视图。
[0055][图4A]是示出构成本发明拉伸装置的一对锥形辊的设置的一个例子的示意主视 图及示意侧视图。
[0056][图4B]是示出构成本发明拉伸装置的一对锥形辊的设置的另一个例子的示意主 视图及示意侧视图。
[0057][图4C]是示出由构成本发明拉伸装置的一对锥形辊进行的拉伸处理中的被拉伸 材料(丝条)的形态的示意主视图及示意侧视图。
[0058] 符号说明
[0059] L锥形辊的锥形部长度
[0060] La锥形辊的小直径侧的平直部长度
[0061] Lb锥形辊的大直径侧的平直部长度
[0062] M 将2根辊的相当于锥形部长度的二分之一位置的旋转中心轴彼此连接,其连 接线的中心点
[0063] P辊的旋转轴中心点
[0064] Q辊的旋转轴中心点
[0065] 加热区域
[0066] T2加热区域
[0067] T3加热区域
[0068] T4加热区域
[0069]T5加热区域[0070]T6加热区域
[0071] T7加热区域
[0072] X丝条导入部
[0073] Y丝条输出部
[0074] a锥形辊的小直径侧的辊的直径
[0075] b锥形辊的大直径侧的辊的直径
[0076] 0 一对辊的旋转轴中心线相互间所形成的角度
【具体实施方式】
[0077](拉伸装置)
[0078] 本发明的特征在于,将纺丝后的丝条、成膜后的带或片等被拉伸材料(1)直接导 入到一对锥形辊上、(2)用牵引辊牵引后导入到一对锥形辊上、或者(3)卷取后导入到一对 锥形辊上,在锥形辊行进过程中进行拉伸。图1示出本发明所使用的锥形辊的一种形态。如 图2所示的其一种形态,本发明的拉伸装置由以2根图1所示的锥形辊为一组的一对锥形 辊构成。通常,从调节速度方面考虑,优选构成一对锥形辊的2根辊为相同尺寸,能够在相 同方向以相同速度旋转。对于用于使一对辊旋转的驱动而言,虽然通常通过一边使各个驱 动电机同步、一边对一对辊各自的驱动轴进行驱动来进行辊的旋转,但也可以设置连接一 对辊的驱动轴的连接机构,通过使该连接机构旋转的一台电机来驱动,从而进行辊的旋转。
[0079] 也可以使用2根不同的辊,在这种情况下,通常将L、La、Lb、b/a设为相同来构成, 使得各个辊的旋转速度的各自的圆周速度相同。
[0080] 如图4C所示,丝条等被拉伸材料被导入到一对锥形辊的小直径侧的导入部(X), 在辊之间搭绕数次,通过行进过程中辊表面的圆周速度差进行拉伸,通过将其重复多次,以 至少1. 2倍以上连续地进行高倍拉伸,从大直径侧的输出部(Y)输出。
[0081](锥形辊)
[0082] 本发明中使用的锥形辊需要具有能够对丝条等被拉伸材料进行拉伸的给定长度 (L)、且具有由最小直径(a)和最大直径(b)形成的锥形部,优选如图1所示,由给定长度的 锥形部(L)、导入被拉伸材料的给定长度的平直部(La)、输出被拉伸材料的给定长度的平 直部(Lb)构成。最大直径(b)与最小直径(a)之比、锥形部的辊长度(L)、导入平直部的辊 长度(La)、输出平直部的辊长度(Lb)可以根据被拉伸的被拉伸材料的种类、拉伸倍率、拉 伸后的被拉伸材料的物性等适当选择,但优选在下述式(1)~(5)所示的范围内实施。
[0083] 1. 2 彡 b/a 彡 5. 0 ? ? ? ? (1)
[0084] 0. 035 ^ (b-a)/(2L) ^ 0. 50......(2)
[0085] 50 彡 L 彡 2000 (mm) ? ... (3)
[0086] 0 < La < 500(mm)? ? ? ? (4)
[0087] 0 < Lb < 500(mm)? ? ? ? (5)
[0088]上述式⑴所示的b/a是决定总拉伸倍率的参数,在b/a小于1.2的情况下,难 以提高拉伸倍率,另外,如果b/a高于5. 0,则由于各级的拉伸比率增高,因此拉伸变形速 度加快,结果是容易引起毛刺、断丝,难以持续正常的拉伸。参数(b/a)的更优选的范围为 1. 3 < b/a < 3. 5。另外,只要在上述b/a的范围内,就可以连续地或阶段性地改变倾斜。[0089]上述式(2)所示的(b_aV(2L)是决定锥形角度的参数。在(b_aV(2L)小于0. 035 的情况下,由于角度小,因此锥形辊的拉伸效率低,为了达到给定倍率,会导致辊长度L增 大,具有设备变得高大的倾向,因此不优选。另外,在(b_aV(2L)大于0.50的情况下,锥形 的角度变得过大,被拉伸材料难以逆着倾斜移动到锥形辊的大直径侧,因此更优选设计为 0? 1 彡(b-aV(2L)彡 0? 35 的范围。
[0090] 上述式(3)示出了锥形部分的长度L(mm)的范围。如果L小于50(mm),则搭绕次 数(拉伸级数)减少,从有效进行连续拉伸的观点考虑是不利的,因此不优选。另一方面, 如果L大于2000 (mm),则不仅设备尺寸增大,还存在给操作者的操作性带来障碍的倾向。优 选为 300 彡 L 彡 1200 (mm)。
[0091] 上述式(4)和(5)示出了各个小直径侧的平直部分的辊长度(La mm)、大直径侧 的平直部分的辊长度(Lb mm)的优选范围。被拉伸材料的拉伸在锥形部分进行,但为了将 被拉伸材料引导至锥形部分、以及为了在锥形部分结束拉伸后将被拉伸材料引导至下一 工序,分别设置0彡La彡500 (mm)、0彡Lb彡500 (mm)的适当长度的平直部分在操作上是 有利的。需要说明的是,也可以没有平直部分。如果La或Lb大于500(_),则设备尺寸 增大,反而有时会产生操作性上的不良情况,因此不优选。更优选为20 < La < 300 (mm)、 20 < Lb < 300 (mm)的范围内。根据需要,可以在小直径侧端面和大直径侧端面设置防止被 拉伸材料脱落用的凸缘。
[0092] (2根锥形辊的设置)
[0093] 对于本发明的拉伸装置而言,以2根成对锥形辊为1组,由至少1组锥形辊构成, 2根辊的旋转轴中心线通常相互平行地设置。丝条等被拉伸材料被导入到辊的小直径侧, 一边在2根锥形辊之间搭绕多次一边行进,从大直径侧输出。然而,行进中的被拉伸材料受 到将被拉伸材料拉回小直径侧的力的作用,因此为了使被拉伸材料稳定地行进,优选如图2 及图4A、图4B、图4C所示,将2根辊的前端向内侧设置。更具体而言,优选如图2所示的2 个辊的旋转轴中心线彼此的投影角度9°在下述式6所示的范围内进行选择。
[0094] 0? 001。彡 0 彡 20。.....(6)
[0095] 在上述式中,0是旋转轴中心线彼此所形成的角度,其是将2根辊各自的旋转轴 中心线投影于如图4A和图4B所示的包含P、Q、M的同一平面上时得到的。需要说明的是, 如图4A和图4B的辊剖面图所示,P、Q表示各个辊的大直径侧末端的旋转轴中心点。另外, 在各个辊的相当于锥形部分的长度L的
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