專利名稱：高速紗線整理劑涂敷的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求申請(qǐng)日為2000年9月19日，題為“覆蓋整理劑的涂敷、方法、裝置和產(chǎn)品”的臨時(shí)申請(qǐng)流水號(hào)60/233681的優(yōu)先權(quán)。
本發(fā)明背景1.本發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于向以大約3000米/分鐘(m/min)的速度或高于該速度的速度高速運(yùn)動(dòng)的紗線涂敷整理劑的方法和裝置，并且涉及由此生產(chǎn)的產(chǎn)品。
2.相關(guān)技術(shù)的說明液體整理劑通常是水、油、聚合物、和表面活性劑的復(fù)雜的混合物，將該混合物涂在紗線上，以便獲得包括潤(rùn)滑度和降低靜電在內(nèi)的所需要的可加工特征，改善最終的使用特征。對(duì)某些用途來說，如輪胎簾子線，要涂敷一種以上整理劑。涂敷第一種整理劑，是為了便于在紗線生產(chǎn)期間的牽伸操作。涂敷第二種整理劑或覆蓋整理劑，是為了有利于在輪胎生產(chǎn)期間將紗線粘接在橡膠上。
整理劑涂敷裝置的作用是以均勻的速度向運(yùn)動(dòng)中的紗線涂敷整理劑，以便紗線的長(zhǎng)絲被整理劑均勻地覆蓋。通常紗線整理劑是通過讓運(yùn)動(dòng)中的紗線絲條向前運(yùn)動(dòng)，在裝有所需整理劑的液體容器中接觸轉(zhuǎn)動(dòng)的“單面給液輥”表面進(jìn)行涂敷的，或者通過涂敷頭或噴霧裝置涂敷。
在本文中，“主動(dòng)整理劑涂敷”表示使用諸如壓力或噴射力的力將整理劑涂在紗線上的方法?？梢酝ㄟ^壓力噴射的沖擊或在壓力下完全浸沒涂敷所述整理劑。主動(dòng)整理劑涂敷與現(xiàn)有技術(shù)方法不同，現(xiàn)有技術(shù)的方法在本文中被稱為被動(dòng)涂敷，其中，以大約環(huán)境的壓力將整理劑提供在輥或涂敷頭上，在紗線從整理劑膜中通過時(shí)使紗線獲得某些整理劑。在本文中，壓力表示在整理劑-紗線界面上的、沿通過涂敷裝置的紗線通道的最高壓力。
例如，現(xiàn)有的整理劑涂敷裝置披露于以下文獻(xiàn)中授予Kline等的美國(guó)專利US2294870；授予Walker的US3244142；授予Pierce的US3754530；授予Marshall等的US3988086；授予Louch等的US4325322；授予Binnersley的US4329750和U84397184；授予Strohmaier的US4526808；授予Mullins等的US4544579和US4565154；授予Rowan等的US4851172；授予Shah的US4891960；授予McCall的US4984440；授予Hodan的US5181400；授予Holzer，Jr等的US5679158和US6067928；授予Sadler等的美國(guó)法定發(fā)明登記號(hào)H153；和授予Henssler的DD122108。不過，當(dāng)紗線運(yùn)動(dòng)速度提高到大約3000米/分鐘或者更低時(shí)，使用所述裝置會(huì)出現(xiàn)困難。在上述裝置中，沒有一種試圖分離或阻止隨紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層。
運(yùn)動(dòng)的絲條會(huì)夾帶絲條所經(jīng)過的流體、空氣或液體的邊界層。流體邊界層以在它表面運(yùn)動(dòng)的絲條的運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)。H.Schlichting邊界層理論，MgGraw Hill，紐約，1960對(duì)邊界層的機(jī)制進(jìn)行過最著名的分析，并且B.C.Sakiadis A.I.Ch.E.Journal，7(1，2&3，26-28，221-225，467-472(1961)對(duì)運(yùn)動(dòng)的連續(xù)表面作過分析。在空氣中高速運(yùn)動(dòng)的絲條在與液體接觸時(shí)，會(huì)在接觸點(diǎn)產(chǎn)生劇烈的紊流，在該接觸點(diǎn)處，與絲條一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層會(huì)沖擊所述液體。在通過常規(guī)單面給液輥和涂敷裝置向高速運(yùn)動(dòng)的紗線涂敷液體整理劑時(shí)，空氣邊界層限制了涂在紗線上的整理劑的濃度，導(dǎo)致整理劑的獲得量有很大變化，并且會(huì)導(dǎo)致在周圍環(huán)境中噴灑過多的整理劑。
例如，以下現(xiàn)有技術(shù)中業(yè)已嘗試過解決上述問題，授予WilliamsJr.的US4253416，4255472，4255473；和授予D’Andolfo等的4675142和4855099。
EP0195156A2披露了紡絲，并且通過噴灑噴頭將整理劑涂在以大約4000米/分鐘運(yùn)動(dòng)的紗線上。
Williams Jr.所披露的技術(shù)試圖改善所述空氣邊界層對(duì)整理劑涂敷的影響，而實(shí)際上又不中斷所述空氣邊界層。所述技術(shù)定性披露了通過專利裝置更均勻地涂敷整理劑，但是沒有提供有關(guān)紗線上的整理劑濃度或整理劑均勻度方面的定量信息。
授予D’Andolfo等的美國(guó)專利4675142和4855099通過對(duì)置的噴頭將整理劑涂在紗線上。在D’Andolfo等的技術(shù)中沒有嘗試在涂敷整理劑之前影響空氣邊界層。相反，來自紗線的噴灑過量的整理劑被收集在大的固定外殼中。在USP4675142中報(bào)導(dǎo)了涂在紗線上的整理劑的濃度高達(dá)1.36％的百分比，不過整理劑濃度相對(duì)平均值有15-35％的變化。
在不同領(lǐng)域，授予Gueggi等的US5624715；授予Kustermann的US6146690；和授予Hess的US6248407B1披露了將涂覆劑涂在運(yùn)動(dòng)的平面上的方法，包括中斷隨所述表面一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層。
需要能夠?qū)⒄韯┚鶆虻?、并且以足夠高的濃度主?dòng)涂敷到以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根紗線上。對(duì)所述裝置的其他要求是控制所述整理劑，并且防止噴灑和污染周圍環(huán)境。對(duì)所述裝置的另一個(gè)要求是小型、便攜，并且易于安裝在纖維生產(chǎn)線上的多個(gè)位點(diǎn)上。
在生產(chǎn)用于諸如輪胎和軟管的在橡膠中應(yīng)用的紗線時(shí)，必須涂敷一種覆蓋整理劑，以便將紗線粘接在橡膠上。在紗線拉絲之后，在即將卷繞之前，涂敷覆蓋整理劑似乎是一種常規(guī)做法。例如，參見US5562988。這種做法會(huì)導(dǎo)致潮濕紗線的卷繞，此時(shí)，整理劑可能聚集在一起，并且隨后導(dǎo)致橡膠粘接的變化。需要一種整理劑涂敷裝置，該裝置可以安裝在紗線拉絲板上加熱的輥之間，以便能夠在卷繞之前使覆蓋整理劑干燥。
本發(fā)明概述本發(fā)明提供了將整理劑主動(dòng)涂敷在以超過大約3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根紗線上的方法和裝置，以便獲得0.2wt.％或更高的整理劑涂敷量，并且整理劑濃度的變化系數(shù)為10％或更低。所述裝置是緊湊的、便攜的，并且便于安裝在纖維生產(chǎn)線上的多個(gè)位點(diǎn)上。本發(fā)明的裝置裝有所述整理劑，因此能避免污染周圍環(huán)境。
可以將所述裝置用于向位于加熱的導(dǎo)絲輪之間的運(yùn)動(dòng)的紗線提供覆蓋整理劑。所提供的熱量可用于干燥紗線，并用于促進(jìn)整理劑中的固化反應(yīng)和紗線與整理劑化合物之間的反應(yīng)。在本文中，“固化”表示可以通過加熱加速的任何反應(yīng)。非限定性例子包括交聯(lián)反應(yīng)和聚合反應(yīng)。所述固化反應(yīng)可用于改善紗線的特性。所述改善了的特性的非限定性例子包括與橡膠的粘接，抗疲勞性和附著力。
在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種用于將液體整理劑涂在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法包括以下步驟a)讓所述紗線進(jìn)入整理劑涂敷裝置，同時(shí)基本上阻止隨所述紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層進(jìn)入所述整理劑涂敷裝置；b)在加壓條件下讓所述紗線與液體整理劑接觸；c)將多余的整理劑基本上與所述紗線分離；和d)使所述紗線離開所述涂敷裝置。
在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種用于將液體整理劑涂在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法包括以下步驟a)讓一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線進(jìn)入整理劑涂敷裝置；b)基本上阻止并分離與每一根紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層，并將它排出到所述整理劑涂敷裝置外面；c)在加壓條件下讓所述紗線與液體整理劑接觸；d)將多余的整理劑基本上與所述紗線分離；和d)使所述紗線離開所述涂敷裝置。
本發(fā)明還包括一種紗線生產(chǎn)方法，包括以下步驟在位于拉絲板上加熱的輥之間的位置上，將液體整理劑涂敷到以超過大約3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根紗線上；在所述輥之間干燥所述整理劑；和在卷繞器上收集干燥的拉伸紗線。
本發(fā)明還包括用于上述方法的裝置，在被稱為“浸泡涂敷裝置”的一種實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種用于將液體整理劑涂敷到一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線上的裝置，包括一個(gè)基本上為盒子狀的裝置，該裝置具有紗線入口，所述入口收縮至能顯著阻止由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層進(jìn)入。在該裝置內(nèi)部沿紗線通道將其劃分成兩個(gè)或兩個(gè)以上腔室，這些腔室通過收縮的通道連接。在所述至少一個(gè)腔室中，所述紗線在加壓條件下接觸整理劑液體。多余的整理劑液體被留在一個(gè)或多個(gè)后續(xù)腔室中，并且從所述腔室中流出。
在被稱為“槽式涂敷裝置”的另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種將液體整理劑涂敷到一種或多種高速運(yùn)動(dòng)的紗線上，使用一種基本上為箱子狀的裝置，該裝置具有紗線入口，和位于所述紗線入口后面的通道，用于將所述空氣邊界層導(dǎo)向并排放到該裝置的側(cè)面。在該裝置內(nèi)，有一個(gè)或多個(gè)整理劑液體的高壓射流沖擊在一個(gè)通道中運(yùn)動(dòng)的紗線。多余的整理劑液體被截留在一個(gè)或多個(gè)下游的內(nèi)部腔室中，并且從這些腔室中流出。
本發(fā)明還包括用這種方法生產(chǎn)的整理過的紗線產(chǎn)品。提供了一種具有覆蓋整理劑的具有改善了的整理劑均勻度的紗線，所述覆蓋整理劑是在第一次卷繞作業(yè)之前主動(dòng)涂敷的，并且在拉絲機(jī)上干燥。本發(fā)明的紗線產(chǎn)品可用于紡織和休閑纖維用途，并且用于工業(yè)纖維用途，如輪胎。
附圖的簡(jiǎn)要說明在附圖中

圖1表示被稱為“浸泡涂敷裝置”的本發(fā)明的第一種整理劑涂敷裝置的剖視圖；圖2表示被稱為“槽式涂敷裝置”的本發(fā)明的第二種整理劑涂敷裝置的剖視圖；圖3表示現(xiàn)有技術(shù)的拉絲板，具有位于拉絲輥之后和卷繞裝置之前的現(xiàn)有技術(shù)的整理劑涂敷裝置；圖4表示具有位于最后一對(duì)拉絲輥之前的本發(fā)明的覆蓋整理劑涂敷裝置的拉絲板；和圖5表示與圖4相同的拉絲板，具有本發(fā)明的覆蓋整理劑涂敷裝置和安裝在一個(gè)通風(fēng)盒中的相鄰的拉絲輥。
本發(fā)明的詳細(xì)說明在將要結(jié)合對(duì)紗線的處理對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解的是本發(fā)明可用于處理單根長(zhǎng)絲或長(zhǎng)絲束，任何類型的紗線，繩或線。類似地，在本發(fā)明將以整理劑形式進(jìn)行說明時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明可用于用多種處理劑處理紗線，例如，各種類型的涂覆劑，染料和化學(xué)處理劑。
本發(fā)明提供了將整理劑和/或覆蓋整理劑主動(dòng)涂敷在以超過大約3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根紗線上的方法和裝置，以便使所述紗線上獲得0.2wt.％或更高的整理劑涂敷量，并且整理劑濃度的變化系數(shù)為10％或更低。在本說明書中，整理劑濃度是以整理劑重量除以整理劑重量與紗線重量之和形式表達(dá)的。所述方法和裝置還適合在一根或多根紗線上獲得0.2wt.％或更高的整理劑涂敷量，整理劑濃度的變化系數(shù)為10％或更低，紗線運(yùn)動(dòng)速度超過大約5000米/分鐘，和超過大約8000米/分鐘。
在第一種實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種用于將液體整理劑涂敷在一根或多根以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法包括以下步驟讓所述紗線進(jìn)入整理劑涂敷裝置，同時(shí)基本上阻止隨所述紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層進(jìn)入所述整理劑涂敷裝置；在加壓條件下讓所述紗線與液體整理劑接觸；基本上使多余的整理劑與所述紗線分離；和使所述紗線離開所述涂敷裝置。
對(duì)于本發(fā)明的每一種實(shí)施方案來說，整理劑/紗線界面上的壓力是使用被稱為CFDesign的軟件進(jìn)行有限元分析獲得的，該軟件是從Blueridge Numerics Inc.Charlottesville，VA獲得的。對(duì)于本發(fā)明來說，所述分析是以一種液體的一種流動(dòng)相為基礎(chǔ)的，所述液體的粘度和密度僅取決于溫度。
在實(shí)施所述第一種實(shí)施方案時(shí)，用大體上為箱子狀的裝置將液體整理劑涂敷在一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線上，所述裝置具有紗線入口，該入口收縮至能基本上阻止由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層進(jìn)入。在該裝置的內(nèi)部沿紗線通道劃分成兩個(gè)或兩個(gè)以上腔室，通過收縮的通道連接。所述腔室中的至少一個(gè)能有效提供液體整理劑。所述紗線在加壓條件下與所述整理劑液體接觸。多余的整理劑液體被截留在一個(gè)或多個(gè)隨后的腔室中，并且從這些腔室中流出。
更具體地講，在這種實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種用于將液體整理劑涂敷在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法如下·讓一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線通過收縮的紗線入口進(jìn)入涂敷裝置的第一個(gè)腔室，所述入口基本上能阻止由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層。
·讓紗線從所述第一個(gè)腔室經(jīng)收縮的紗線通道進(jìn)入第二個(gè)和后續(xù)的腔室，所述腔室是通過收縮的紗線通道連接的。
·將液體整理劑從外部源有效輸送到每一根紗線所通過的至少一個(gè)腔室。
·在加壓條件下讓每一根紗線接觸所述液體整理劑。
·在所述至少一個(gè)腔室中使多余的整理劑液體基本上與每一根紗線分離。
·讓多余的液體整理劑流入一個(gè)外部容器中。
·讓所述紗線通過出口離開涂敷裝置的最后一個(gè)腔室。
在本說明書中，壓力表示沿通過所述裝置的紗線通道的整理劑-紗線界面上的最大壓力。所述最大壓力期望局限在收縮的紗線通道附近(參見下文)。
所述液體整理劑優(yōu)選以至少大約10psi(68.9kPa)的壓力接觸所述紗線。所述液體整理劑更優(yōu)選以至少大約20psi(138kPa)的壓力接觸所述紗線。所述液體整理劑最優(yōu)選以至少大約40psi(276kPa)的壓力接觸所述紗線。
所述液體整理劑優(yōu)選是使用泵連續(xù)輸送的。提高向涂敷裝置輸送整理劑的速度，會(huì)導(dǎo)致在特定紗線運(yùn)動(dòng)速度下，涂在紗線上的整理劑的增加。通過對(duì)所述裝置進(jìn)行校正，可以容易發(fā)現(xiàn)將特定數(shù)量的整理劑涂敷在以特定速度運(yùn)動(dòng)的紗線上所需要的整理劑輸送速度，以及對(duì)于特定涂敷裝置尺寸所需要的整理劑輸送速度。
涂敷在通過所述涂敷裝置運(yùn)動(dòng)的紗線上的整理劑用量?jī)?yōu)選為大約0.2-大約5wt.％，變化系數(shù)(COV)低于大約10％。更優(yōu)選整理劑的涂敷量為大約0.4-大約4wt.％，COV低于大約10％。更優(yōu)選整理劑的涂敷量為大約0.5-大約2wt.％，COV低于大約10％。
本發(fā)明包括可以實(shí)施上述方法的裝置。在圖1中示出了它的一部分的、被稱為“浸泡涂敷裝置”的實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種用于將整理劑液體涂敷到一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線上的涂敷裝置。該涂敷裝置具有一個(gè)頂部50，和一個(gè)匹配的底部60，所述底部的外表面與所述頂部密封在一起。這種密封可以通過將所述頂部和底部進(jìn)行機(jī)械加工成緊公差而實(shí)現(xiàn)。不過，優(yōu)選將諸如密封墊或密封圈的裝置放置在所述頂部和底部之間，以避免在其匹配的表面上發(fā)生外部泄露。
在所述底部的正表面具有用于每一根紗線的紗線入口5，并且在其后面具有用于每一根紗線的出口7。所述紗線入口收縮成能基本上阻止由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層。
所述底部具有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁，將所述底部劃分成兩個(gè)或兩個(gè)以上連續(xù)的腔室40，所述底部的每一個(gè)內(nèi)壁具有收縮的紗線通道6，分別用于每一根紗線，這些通道連接前后腔室。所述收縮的紗線通道還起著紗線導(dǎo)向的作用，并且可以是由不同于周圍地板材料的諸如陶瓷的材料制成的插入部件。所述通道在它們與所述底部的上表面相交處是開口的，以便于紗線的穿入。在操縱所述整理劑涂敷裝置時(shí)，所述通道的頂部由所速頂部的下表面密封。
所述底部上的至少一個(gè)腔室通過整理劑液體輸送導(dǎo)管11與整理劑液體的外部源連通，以便能夠從紗線通道下面輸送液體。所述底部上的至少一個(gè)腔室與一個(gè)外部出口20連通。
所述頂部具有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁，將所述頂部劃分成數(shù)量和位置與所述底部上的匹配腔室相當(dāng)?shù)倪B續(xù)的腔室70。所述頂部上的至少一個(gè)腔室與整理劑液體的外部源10連通。
通過協(xié)調(diào)緊湊性的需要和操作的靈活性，選擇所述頂部和底部中腔室的尺寸。所述腔室在紗線運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度越大，就能進(jìn)行較高水平的整理劑涂敷，或以更高的紗線運(yùn)動(dòng)速度涂敷，但是緊湊性較差。所述腔室在紗線運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度優(yōu)選在大約1-大約10厘米，更優(yōu)選在大約1.25-7厘米。所述腔室的寬度優(yōu)選在大約0.2-2厘米。所述腔室的深度優(yōu)選為大約1-大約7厘米。
優(yōu)選將整理劑液體輸送給兩個(gè)或兩個(gè)以上連續(xù)的腔室，并且在兩個(gè)或兩個(gè)以上連續(xù)的腔室中使多余的整理劑液體與所述紗線分離。
還有用于將所述頂部的下表面和所述底部的上表面以匹配的和密封的狀態(tài)保持在一起的裝置(未示出)。
優(yōu)選通過鉸接裝置將所述頂部和所述底部的一個(gè)側(cè)面連接在一起。優(yōu)選通過快速開啟的夾緊裝置將所述頂部和所述底部的另一個(gè)側(cè)面連接在一起。所述整理劑涂敷裝置能夠快速便捷地打開，以便紗線能沿著所述底部穿入，并且快速和便捷地關(guān)閉并投入使用。
業(yè)已生產(chǎn)出了具有這種設(shè)計(jì)的兩紗線端涂敷裝置。
本發(fā)明的工作原理不受任何特定理論的約束，人們相信紗線入口5的收縮和腔室之間的收縮的紗線通道6是該裝置的必要特征。所述紗線入口的收縮基本上能阻止所述紗線周圍的空氣邊界層進(jìn)入該裝置。由此減少了空氣對(duì)紗線和整理劑在所述腔室中接觸的干擾。在腔室中與液體整理劑接觸的高速運(yùn)動(dòng)的紗線夾帶了一種液體邊界層。收縮的紗線通道表面對(duì)高速液體邊界層的阻擋將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成壓頭。有限元模擬表明，腔室之間的紗線通道的收縮能夠在紗線通道入口處和紗線通道內(nèi)在液體整理劑和紗線之間產(chǎn)生高的局部接觸壓力。預(yù)計(jì)，由此產(chǎn)生的接觸壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于該裝置入口10，11處的液體整理劑壓力，并且作為對(duì)所述壓力的補(bǔ)充。
進(jìn)入并通過所述裝置的紗線通道的橫截面5，6，7可以是圓形的，橢圓形的，矩形的或某種更復(fù)雜的形狀。所述紗線入口5優(yōu)選在紗線運(yùn)動(dòng)方向上具有穩(wěn)定的尺寸。所述裝置內(nèi)的紗線通道6可以是直的，錐形的或變化的。紗線入口5和紗線通道6是這樣收縮的，使得其大小不超過有效紗線直徑的大約10倍。更優(yōu)選，所述紗線入口5和紗線通道6是這樣收縮的，使得其大小不超過有效紗線直徑的大約6倍。有效紗線直徑是通過以下關(guān)系式獲得的ED=1.334d9×105πρ]]>其中ED是有效紗線直徑，cmd是紗線細(xì)度ρ是組成紗線長(zhǎng)絲的聚合物的密度(對(duì)于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯來說，為1.39克/立方厘米)同樣優(yōu)選的是，所述紗線入口5的尺寸收縮成能阻止由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層的至少大約75％的橫截面積。對(duì)于本發(fā)明來說，空氣邊界層的橫截面積是通過B.C.Sakiadis A.I.Ch.E.Journal，7(3)，467-472(1961)的公式(26)-(31)計(jì)算的。用這種方法計(jì)算的空氣邊界層的厚度，被認(rèn)為是實(shí)際空氣邊界層尺寸的最低限度(最保守的估計(jì))。
空氣邊界層的尺寸取決于紗線細(xì)度，紗線速度和紗線距離所通過最后的固體表面的沿紗線的距離。表1表示通過上述Sakiadis關(guān)系式計(jì)算出的細(xì)度為50-3000旦、紗線速度為3000-10000米/分鐘，距離最后的固體表面的距離為0.2和0.81米的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯空氣邊界層厚度。在表1中還示出了由橫截面積為0.0335平方厘米的涂敷裝置紗線入口阻止的空氣邊界層橫截面積百分比，并且該涂敷裝置紗線入口沒有超過所述邊界層厚度的尺寸。
表1δ1紗線細(xì)度紗線速度沿紗線邊界層厚度阻擋的(旦) 米/分 的距離cm 邊界層％(M)5030000.20.233815030000.183 0.446955054000.20.218785054000.813 0.417945010000 0.20.203755010000 0.813 0.38893100 30000.20.28986100 30000.183 0.51796100 54000.20.25184100 54000.813 0.48396100 10000 0.20.23481100 10000 0.813 0.45095300 30000.20.33891300 30000.813 0.65298300 54000.20.31390300 54000.813 0.60897300 10000 0.20.29188300 10000 0.813 0.587971000 30000.20.426951000 30000.813 0.837991000 54000.20.386941000 54000.813 0.781981000 10000 0.20.366931000 10000 0.813 0.726983000 30000.20.522973000 30000.813 1.045993000 54000.20.484963000 54000.813 0.974993000 10000 0.20.477953000 10000 0.813 0.90499
從表1中可以看出，對(duì)于紗線細(xì)度、速度和距離的所有上述組合來說，當(dāng)涂敷裝置紗線入口的橫截面積為0.0335平方厘米時(shí)，隨紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層橫截面積的至少75％被阻擋。每一個(gè)紗線入口的橫截面積和每一個(gè)紗線通道的橫截面積優(yōu)選不超過大約0.0335平方厘米。
在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明是一種用于將液體整理劑涂在一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法包括以下步驟讓一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線進(jìn)入整理劑涂敷裝置；基本上阻止并且分離隨每一根紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層，并且將其排放到所述整理劑涂敷裝置外部。
在加壓條件下讓所述紗線與液體整理劑接觸；使多余的整理劑基本上與所述紗線分離；和讓所述紗線離開所述涂敷裝置。
在本實(shí)施方案的一種實(shí)施形式中，本發(fā)明是一種用于使用基本上為箱子狀的裝置將整理劑液體涂敷到一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，所述箱子狀裝置具有紗線入口和位于紗線入口后面的導(dǎo)管，以便將空氣邊界層轉(zhuǎn)向并排放到該裝置的側(cè)面。在該裝置中，由一個(gè)或多個(gè)高壓整理劑液體射流噴射在通道中運(yùn)動(dòng)的紗線上。由一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部下游腔室截留并排除多余的整理劑液體。
更具體地講，在本實(shí)施形式中，本發(fā)明是一種用于將液體整理劑涂敷在高速運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法如下·讓一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線進(jìn)入涂敷裝置，·讓每一根紗線通過所述涂敷裝置內(nèi)的一個(gè)收縮的通道，該通道基本上能阻止由所述紗線所夾帶的空氣邊界層。
·將由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層排放到所述涂敷裝置外部。
·將來自一個(gè)外部源的加壓輸送的一個(gè)或多個(gè)整理劑液體射流噴射在所述涂敷裝置內(nèi)部的每一根紗線上。
·讓每一根紗線進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的腔室中，其中，讓多余的液體整理劑基本上與所述紗線分離。
·將多余的液體整理劑液體從所述腔室中排放到外部容器中。
·讓所述紗線離開所述涂敷裝置的最后一個(gè)腔室。
所述液體整理劑優(yōu)選以至少大約10psi(68.9kPa)的壓力接觸所述紗線。所述液體整理劑更優(yōu)選以至少大約20psi(138kPa)的壓力接觸所述紗線。所述液體整理劑最優(yōu)選以至少大約40psi(276kPa)的壓力接觸所述紗線。
涂敷在通過所述涂敷裝置運(yùn)動(dòng)的紗線上的整理劑涂敷量?jī)?yōu)選為大約0.2-大約5wt.％，變化系數(shù)(COV)低于大約10％。更優(yōu)選整理劑的涂敷量為大約0.4-大約4wt.％，COV低于大約10％。更優(yōu)選整理劑的涂敷量為大約0.5-大約2wt.％，COV低于大約10％。
所述空氣邊界層向該裝置外部的排放可選擇地借助于施加來自由諸如真空泵或抽氣機(jī)的裝置所產(chǎn)生的外部真空的吸力實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明包括可以實(shí)施上述方法的裝置。在圖2中示出了它的一部分的、被稱為“槽式涂敷裝置”的實(shí)施方案，本發(fā)明是一種用于將整理劑液體涂敷到一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線上的涂敷裝置。該涂敷裝置具有一個(gè)頂部50，和一個(gè)匹配的底部60，所述底部與所述頂部密封在一起。這種密封可以通過將所述頂部和底部進(jìn)行機(jī)械加工成緊公差而實(shí)現(xiàn)。不過，優(yōu)選將諸如密封墊或密封圈的單獨(dú)的密封裝置放置在所述頂部和底部之間，以避免在其匹配的表面上發(fā)生外部泄露。
在所述頂部的下表面上具有槽狀的通道，每一個(gè)通道用于一根紗線，所述通道從所述頂部的正面延伸到距離所述頂部后面的中間位置。在所述底部的上表面具有槽狀的通道，每一個(gè)通道用于一根紗線，所述通道從所述底部的正面延伸到距離所述底部后面的中間位置。所述底部上面的槽狀通道與匹配的所述頂部下表面上的槽狀通道對(duì)齊。紗線進(jìn)入孔5是由所述對(duì)齊了的頂部和底部上的槽狀通道及其相應(yīng)的正表面相互結(jié)合構(gòu)成的。
在所述頂部和底部上的槽狀通道的寬度并不重要。為了緊湊，所述通道的寬度優(yōu)選為待處理紗線的有效直徑的大約3-20倍。所述通道的深度優(yōu)選為待處理紗線有效直徑的1.5-10倍。
所述頂部上的空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч?5連通每一個(gè)槽狀通道和所述頂部的上表面。所述底部上的空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч?6連通每一個(gè)槽狀通道和所述頂部的下表面。所述頂部和所述底部上的每一個(gè)空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч茉谒鲰敳亢偷撞肯鄳?yīng)的正表面附近與其相應(yīng)的槽狀通道相交，并且與相應(yīng)的槽狀通道形成大約10-大約50度的銳角，所述銳角向外、向后展開。
在每一個(gè)槽狀通道尺寸上的第一個(gè)收縮部分30位于空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч芘c所述槽狀通道相交點(diǎn)的后面，并靠近該相交點(diǎn)。所述第一個(gè)收縮部分的尺寸是關(guān)鍵的(參見下文)。
由一個(gè)或多個(gè)液體輸送導(dǎo)管10在每一個(gè)槽狀通道和整理劑液體的外部壓力源之間連通。所述液體輸送導(dǎo)管位于每一個(gè)槽狀通道的尺寸上的第一個(gè)收縮部分之后。每一個(gè)液體輸送導(dǎo)管在它與相應(yīng)的槽狀通道的相交點(diǎn)上的末端是收縮的，以便形成噴頭。每一個(gè)液體輸送導(dǎo)管與其相應(yīng)的槽狀通道的相交點(diǎn)上的末端還在其相應(yīng)的通道上形成第二個(gè)、隨后的收縮部分8。
所述底部具有大多數(shù)向后液體輸送導(dǎo)管的后部，由一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部壁板形成兩個(gè)或兩個(gè)以上腔室70。所述腔室與外部出口20連通。
所述腔室的尺寸并不重要。為了緊湊，所述腔室在紗線運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度優(yōu)選為大約1-大約10厘米，更優(yōu)選為大約1.25-7厘米。所述腔室的寬度優(yōu)選為大約0.2-2厘米。所述腔室的深度優(yōu)選為大約1-大約7厘米。多余的整理劑優(yōu)選在兩個(gè)或兩個(gè)以上連續(xù)腔室中與所述紗線分離。
在所述底部的后面具有用于每一根紗線的出口孔7。
提供用于將所述頂部和底部以密封和匹配形式保持在一起的裝置(未示出)。優(yōu)選通過鉸接裝置將所述頂部和所述底部的一個(gè)側(cè)面連接在一起，并且通過快速開啟的夾緊裝置連接其另一個(gè)側(cè)面。
所述槽狀通道上的第一個(gè)收縮部分30的尺寸是這樣的，它能阻止由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層的橫截面積的至少大約75％。所述第一個(gè)收縮部分的橫截面積優(yōu)選低于大約0.0335平方厘米。所述槽狀通道中的第二個(gè)和隨后的收縮部分8的橫截面積優(yōu)選不超過第一個(gè)收縮部分的橫截面積的大約5倍。
在所述槽狀通道中的第一個(gè)收縮部分30和隨后的收縮部分8以及所述空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч?5和16被認(rèn)為是所述裝置的必要特征。所述第一個(gè)收縮部分基本上能阻止隨紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層。所述空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч茉诩喚€接觸整理劑之前，將所夾帶的空氣排放到該裝置外部。有限元模擬表明，所述槽狀通道的隨后的收縮部分能在收縮通道入口處，以及在收縮通道內(nèi)的入口處的液體整理劑和紗線之間產(chǎn)生高的接觸壓力。預(yù)計(jì)所述壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于位于該裝置入口10處的液體整理劑壓力，并且作為對(duì)所述壓力的補(bǔ)充。
業(yè)已生產(chǎn)出了具有這種設(shè)計(jì)的一個(gè)紗線端涂敷裝置。
優(yōu)選將本發(fā)明的整理劑涂敷裝置直接用在與紡絲工藝連接的拉絲板上。在圖3中示出了一種典型的現(xiàn)有技術(shù)四區(qū)拉絲板。在紡絲之后(未示出)紗線端49接觸第一個(gè)整理劑單面給液輥71，由該單面給液輥在所述紗線上涂敷第一種整理劑，有助于紗線的可加工性和可拉伸性。所述紗線端隨后依次進(jìn)入從動(dòng)輥51和跨輪53和從動(dòng)輥對(duì)55和57之間的第一拉絲區(qū)；進(jìn)入拉絲輔助裝置73，如蒸汽噴頭；進(jìn)入位于輥對(duì)55和57和59和61之間的第二拉絲區(qū)；并且進(jìn)入第三和第四個(gè)拉絲區(qū)，分別使用加熱的輥對(duì)63和65以及67和69。紗線端49然后接觸覆蓋整理劑涂敷裝置75，該裝置可能類似于披露于US4268550中的裝置，并且將所速紗線供給卷繞裝置(未示出)。
本發(fā)明解決了現(xiàn)有拉絲板的若干難題。首先，現(xiàn)有的覆蓋整理劑涂敷裝置在大約3000米/分鐘和高于該速度的紗線運(yùn)動(dòng)速度下不能獲得必須的整理劑濃度和均勻度。這限制了加工生產(chǎn)性能。其次，現(xiàn)有整理劑涂敷裝置在該裝置附近產(chǎn)生整理劑的噴灑，由此產(chǎn)生了安全和環(huán)境問題。第三，當(dāng)所述覆蓋整理劑涂敷到在水平面上運(yùn)動(dòng)的紗線上而不是在垂直平面上運(yùn)動(dòng)的紗線上時(shí)，所述噴灑問題就更為嚴(yán)重。這制約了在傳統(tǒng)拉絲板上在加熱的拉絲輥之間涂敷覆蓋整理劑的能力，并因此在紗線達(dá)到卷繞裝置之前干燥并固化整理劑。采用圖中所示出結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有整理劑涂敷裝置，紗線上的整理劑在紗線到達(dá)卷繞裝置時(shí)仍然是潮濕的。上述困難彼此加強(qiáng)，所產(chǎn)生的總的困難大于各部分之和。
相反，本發(fā)明的整理劑裝置可安裝在拉絲板上，其中，如圖4所示，所述紗線在加熱的拉絲輥之間的水平平面上運(yùn)動(dòng)。所述拉絲板可以是四區(qū)或五區(qū)拉絲板。在每種結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明的整理劑裝置都優(yōu)選位于最后一個(gè)拉伸區(qū)內(nèi)。在圖4中示出了與圖3所示相同的四區(qū)拉絲板。在圖3和4中的部件編號(hào)是對(duì)應(yīng)的。不過，在圖4中業(yè)已去掉了現(xiàn)有技術(shù)的覆蓋整理劑涂敷裝置，并且將本發(fā)明的整理劑裝置安裝在加熱的輥對(duì)63和65和67和69之間。本發(fā)明的整理劑涂敷裝置具有在紗線上涂敷覆蓋整理劑至所需整理劑濃度和均勻度的能力，并且很少或沒有噴灑。同樣重要的是，現(xiàn)在在紗線上的整理劑可以干燥并且固化，以便改善紗線的在線性能。
本發(fā)明包括一種紗線整理方法，包括以下步驟在拉絲板上的加熱的輥之間的位置上將液體整理劑涂敷在一根或多根以超過大約3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的紗線上；在通過所述輥期間使所述整理劑干燥；和用卷繞裝置收集干燥的拉伸紗線。
應(yīng)當(dāng)指出的是，由于某些覆蓋整理劑可能含有在加熱的拉伸輥上揮發(fā)的有害物質(zhì)，有必要從工作場(chǎng)所清除所述揮發(fā)性物質(zhì)。這一目的可以通過在最后一個(gè)拉伸區(qū)上方安裝排風(fēng)罩而實(shí)現(xiàn)，或者如圖5所示，可選擇在最后一個(gè)拉伸區(qū)周圍安裝通風(fēng)外殼79實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明還包括通過所述方法制備的具有覆蓋整理劑的紗線制品，包括以下步驟a)在加熱輥之間的位置上，主動(dòng)將覆蓋整理劑涂敷在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的紗線上，濃度為大約0.2-大約5wt.％，濃度的變化系數(shù)為10％或更低；b)在從所述加熱輥上通過期間干燥所述覆蓋整理劑。
適用于本發(fā)明的紗線包括涂敷了整理劑的任何紗線，包括由聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚芳酰胺和聚苯并噁唑。具體的聚酰胺包括尼龍6和尼龍-6，6。具體的聚酯包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸三甲酯和聚萘二甲酸乙酯。具體的聚烯烴包括聚乙烯和聚丙烯。具體的聚芳酰胺包括鄰-、間-、和對(duì)-聚對(duì)苯二甲酰胺苯酯。具體的聚苯并噁唑包括聚苯并噁唑和聚苯并噻唑。
長(zhǎng)絲可以具有圓形或其他截面形狀。
紗線上的整理劑(FOY)通常是通過NMR(核磁共振)測(cè)定的，事先根據(jù)公知標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校正。在本文中，F(xiàn)OY是“總整理劑”，并且表示紗線上的第一種整理劑和任何覆蓋整理劑的總和。
NMR能進(jìn)行快速分析，但是它不是主要方法。為所使用的每一種紡絲整理劑和覆蓋整理劑系統(tǒng)準(zhǔn)備主要標(biāo)準(zhǔn)。通過以下方法測(cè)定所述標(biāo)準(zhǔn)的FOY值包括用已知的所述整理劑的良好溶劑提取所述整理劑(例如，環(huán)己烷，甲醇)，并且在蒸發(fā)所述溶劑之后測(cè)定提取物的重量。NMR測(cè)定結(jié)果與所述提取數(shù)據(jù)相關(guān)。
用NMR測(cè)定FOY的方法如下對(duì)紗線樣品進(jìn)行稱重(大約2克)，放入玻璃試管中，并且插入到NMR腔，強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)導(dǎo)致所述整理劑的油性部分中的質(zhì)子(氫原子)成線性排列。然后在所述共振頻率上施加一個(gè)輻射頻率脈沖，以便產(chǎn)生被稱為自由誘導(dǎo)衰變的信號(hào)。該信號(hào)的大小與整理劑中質(zhì)子的數(shù)量成正比，并且與它的濃度成正比。保留校正標(biāo)準(zhǔn)，并用于每天檢測(cè)校正的穩(wěn)定性。
以與標(biāo)準(zhǔn)相同的方法測(cè)定未知樣品。將大約2克樣品放入玻璃試管中，并且測(cè)定NMR信號(hào)。由于通過這種方式了解了NMR信號(hào)和FOY之間的關(guān)系，通過軟件計(jì)算FOY，并且由儀器顯示。當(dāng)覆蓋整理劑含有硅時(shí)，還可以通過X射線熒光(XRF)分析。例如，所述覆蓋整理劑披露于US4617236和4397985中，所述專利被以與本文可相容的程度收作本文參考。同樣XRF方法不是主要方法，并且，必須用通過提取分析的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行校正。不過，由于XRF方法對(duì)硅成分的靈敏性，可將其用于測(cè)定覆蓋整理劑的濃度，這種測(cè)定獨(dú)立于潤(rùn)滑紡絲整理劑的濃度。
下面所提供的實(shí)施例可以更全面地理解本發(fā)明。所提供的用于說明本發(fā)明原理的特定技術(shù)、條件、材料、比例和所報(bào)導(dǎo)的數(shù)據(jù)是舉例性質(zhì)的，而不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明范圍的限定。
實(shí)施例比較實(shí)施例1在圖3所示的拉絲板上對(duì)250長(zhǎng)絲聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)紗線進(jìn)行拉伸。用直徑為5.5英寸(14厘米)的部分浸泡在紡絲整理劑溶液中的旋轉(zhuǎn)陶瓷單面給液輥將紡絲整理劑涂敷在所述紗線上。所述紡絲整理劑單面給液輥位于所述拉絲板的入口處，位于圖3中用符號(hào)(71)所標(biāo)明的位置上。所述整理劑輥的速度為13RPM。
在上述條件下收集一包紗線，然后再與用來每隔500米測(cè)定FOY的紗線樣品卷繞在一起。FOY的17次測(cè)定的平均值為0.354wt.％。
用上述相同方法對(duì)200根長(zhǎng)絲的PET紗線進(jìn)行拉伸。大約每隔500米長(zhǎng)的紗線的14次FOY測(cè)定的平均值為0.386wt.％。
比較實(shí)施例2和例1和例2進(jìn)行一種實(shí)驗(yàn)，以便比較在大約5400米/分鐘的紗線運(yùn)動(dòng)速度下在拉絲板上的覆蓋整理劑涂敷情況，采用以下裝置a)在比較實(shí)施例2中，采用類似于在US4268550中所披露的現(xiàn)有涂敷裝置；b)在例1中采用本發(fā)明的“浸泡涂敷裝置”(圖1)，該裝置具有一個(gè)液體輸送腔室，該腔室在紗線運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度為3.95英寸(10.03厘米)；c)在例2中，采用本發(fā)明的“槽式涂敷裝置”(圖2)。
在每一種情況下的紗線都是300-長(zhǎng)絲的PET。通過單面給液輥涂敷裝置(在圖3和4中的71號(hào)位置上)將大約0.3 86wt.％的紡絲整理劑在拉絲板入口處涂敷到以大約2800米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的每一根紗線上。
通過上述每一種裝置將覆蓋整理劑涂敷到所述紗線上。覆蓋整理劑配方類似于US4617236中所披露的整理劑配方，它在室溫下的粘度為4.8厘斯，密度為0.98克/立方厘米。在每一種情況下，所述紗線通過覆蓋整理劑涂敷裝置時(shí)的速度為大約5400米/分鐘。在每一個(gè)覆蓋整理劑涂敷裝置上的紗線細(xì)度為大約1000旦。
比較實(shí)施例2現(xiàn)有整理劑涂敷裝置位于拉絲板之后，位于卷繞裝置之前，在圖3中由75所標(biāo)明的位置上。在所述整理劑涂敷裝置上會(huì)產(chǎn)生很高程度的整理劑向周圍環(huán)境中的噴灑。紗線上總的整理劑(FOY)平均為0.465wt.％。因此，在5400米/分鐘的速度下，由現(xiàn)有涂敷裝置涂敷的覆蓋整理劑僅為大約0.465-0.386＝0.079wt.％。
應(yīng)當(dāng)指出的是，現(xiàn)有涂敷裝置的噴灑程度，妨礙了它在最后拉伸階段的位置的安裝。由該裝置產(chǎn)生的整理劑噴灑會(huì)堆積在拉伸輥上，并最終導(dǎo)致紗線缺線或斷裂。還應(yīng)當(dāng)指出的是，通過將現(xiàn)有整理劑涂敷裝置安裝在最后拉伸階段之后，到達(dá)卷繞裝置的紗線是潮濕的，它具有未固化的覆蓋整理劑。潮濕的覆蓋整理劑聚集在紗線與卷繞包裝接觸的地方，導(dǎo)致在整理劑覆蓋中還會(huì)產(chǎn)生進(jìn)一步的非均勻性。
例1和例2本發(fā)明的整理劑涂敷裝置安裝在圖4中用77標(biāo)明的位置上，它位于最后拉伸階段的加熱的輥對(duì)之間。從標(biāo)明為65的輥到本發(fā)明整理劑涂敷裝置入口處的距離為32英寸(0.813米)。
紗線入口(圖1，紗線入口5)的橫截面積和“浸泡涂敷裝置”的收縮的通道的面積(圖1，收縮的紗線通道6)為0.0335平方厘米。紗線入口孔的尺寸不超過紗線有效直徑的5.5倍。在“槽狀涂敷裝置”中，所述通道中的第一收縮部分(圖2，第一收縮部分30)為0.0116平方厘米。所述通道中隨后的收縮部分的橫截面積為0.0503平方厘米，或大約為所述第一收縮部分橫截面積的4.3倍。
由本發(fā)明的每一個(gè)整理劑涂敷裝置所阻止的空氣邊界層橫截面積的百分比至少為98％。通過有限元模擬，估算出在本發(fā)明的每一個(gè)整理劑涂敷裝置中的紗線-整理劑接觸壓力超過40psi(276kPa)。
通過具有變速驅(qū)動(dòng)裝置的正位移齒輪泵將整理劑從容器中輸送到本發(fā)明的每一個(gè)整理劑涂敷裝置中。向所述涂敷裝置輸送整理劑的速度是可變的，并且如表2所示。多余的整理劑在涂敷裝置中與紗線分離，排出，并且送回到容器中被重新利用。
涂敷在所述紗線上的覆蓋整理劑和FOY(紡絲整理劑加上覆蓋整理劑)在表2中示出。在任何整理劑水平上都少有(如果有的話)整理劑噴灑到環(huán)境中。
表2
本發(fā)明的例1和例2表明，在5400米/分鐘的紗線運(yùn)動(dòng)速度下，本發(fā)明的主動(dòng)式整理劑涂敷裝置能提供大約5.2％的整理劑涂敷量，并且FOY水平高達(dá)大約5.6wt.％。將例1和例2的FOY數(shù)據(jù)與比較實(shí)施例2的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較表明，在5400米/分鐘的紗線速度下，本發(fā)明的主動(dòng)式整理劑涂敷裝置與現(xiàn)有技術(shù)的單面給液輥相比，能提供明顯更高水平的FOY，并且不會(huì)出現(xiàn)向環(huán)境中的噴灑。預(yù)計(jì)，通過本發(fā)明的方法和裝置可以在超過5000米/分鐘的速度下，并且可以在超過8000米/分鐘或高于9000米/分鐘的速度下，以6wt.％或更高的整理劑用量進(jìn)行涂敷。
因此，與比較實(shí)施例2不同，本發(fā)明的整理劑涂敷裝置可以方便地安裝在最后拉伸階段。紗線產(chǎn)品在通過最后的加熱輥裝置之后是干燥的。這是本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)，并且是由此生產(chǎn)的紗線的新的特征。
以上數(shù)據(jù)還表明，由本發(fā)明涂敷裝置進(jìn)行的整理劑涂敷，可以通過整理劑輸送速度加以控制。
例3使用類似于例1中所披露的“浸泡涂敷裝置”，以5400米/分鐘的速度在250長(zhǎng)絲、1000旦PET紗線上涂敷覆蓋整理劑，不過該裝置具有兩個(gè)液體輸送室，它在紗線運(yùn)動(dòng)方向上的總長(zhǎng)度為1.5英寸(3.81厘米)。所述紗線入口(圖1，紗線入口5)的橫截面積和“浸泡涂敷裝置”的收縮的通道的面積(圖2，收縮的紗線通道6)為0.0335平方厘米。紗線入口的尺寸不超過紗線有效直徑的5.5倍。被阻止進(jìn)入整理劑涂敷裝置的空氣邊界層的橫截面積百分比為至少98％。通過有限元數(shù)值模擬估算的紗線-整理劑接觸壓力超過40psi(276kPa)。
大約0.386wt.％的紡絲整理劑是在拉絲板入口處通過單面給液輥涂敷裝置以大約2800米/分鐘的速度涂敷的?！敖萃糠笱b置”在加熱的導(dǎo)絲輪之間的定位如例1中所述。向涂敷裝置輸送覆蓋整理劑的速度為大約250毫升/分鐘。覆蓋整理劑的配方類似于US617236中所披露的配方，它在室溫下的粘度為4.8厘斯，密度為0.98克/立方厘米。
當(dāng)紗線離開最后的加熱導(dǎo)絲輪時(shí)是干燥的。收集紗線包，然后再與用于每隔500米測(cè)定FOY的紗線樣品一起卷繞。所述測(cè)定結(jié)果在下面的表3中示出。
表3
通過FOY和紡絲整理劑之間的差計(jì)算的涂敷的覆蓋整理劑大約為1.3wt.％-0.386wt.％＝0.92wt.％。
例3的數(shù)據(jù)表明，使用本發(fā)明的整理劑涂敷裝置和方法可以制備具有大約0.9wt.％的覆蓋整理劑和高于1wt.％的FOY的紗線，這種紗線的均勻度(COY)低于10％。
例4用例3中所披露的“浸泡涂敷裝置”和覆蓋整理劑以3000米/分鐘的速度對(duì)250長(zhǎng)絲、1000旦PET紗線進(jìn)行覆蓋整理劑涂敷。被阻止進(jìn)入整理劑涂敷裝置的空氣邊界層橫截面積百分比至少為99％。根據(jù)有限元數(shù)據(jù)模擬的紗線-整理劑接觸壓力超過10psi(68.9kPa)。
在拉絲板入口處由單面給液輥涂敷裝置以大約1550米/分鐘的速度涂敷的紡絲整理劑大約0.4wt.％?！敖萃糠笱b置”在加熱的導(dǎo)絲輪之間的位置和方法如例3中所述。向所述涂敷裝置輸送整理劑的速度大約為250毫升/分鐘。
涂敷在紗線上的覆蓋整理劑大約為0.7wt.％，COV大約為8％。FOY大約為1.1wt.％。當(dāng)所述紗線離開最后的加熱導(dǎo)絲輪時(shí)是干燥的。
例5用例3中的“浸泡涂敷裝置”和覆蓋整理劑以5400米/分鐘的速度對(duì)250長(zhǎng)絲、1000旦PET紗線進(jìn)行覆蓋整理劑涂敷?！敖萃糠笱b置”在加熱導(dǎo)絲輪之間的位置和方法如例3中所述。被阻止進(jìn)入整理劑涂敷裝置的空氣邊界層截面的百分比為至少98％。根據(jù)有限元數(shù)據(jù)模擬估算的紗線-整理劑接觸壓力超過40psi(276kPa)。
在拉絲板入口處由單面給液輥涂敷裝置以大約2800米/分鐘的速度涂敷的紡絲整理劑大約0.40wt.％。向所述涂敷裝置輸送整理劑的速度大約為165毫升/分鐘。覆蓋整理劑的組分與例3相同。
當(dāng)紗線離開最后的加熱導(dǎo)絲輪時(shí)是干燥的。收集紗線包，然后再與兩個(gè)紗線樣品一起卷繞，(被標(biāo)記為“A”和“B”)，所述樣品的采集點(diǎn)與每隔500米重復(fù)測(cè)定FOY時(shí)的樣品采集點(diǎn)相同。該測(cè)定的結(jié)果在下面的表IV中示出。
表IV
對(duì)表IV中的數(shù)據(jù)進(jìn)行的方差分析表明，在同一位置上的任意兩個(gè)樣品之間的FOY測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.079％FOY。通過本發(fā)明的裝置涂敷的覆蓋整理劑在紗線上的FOY方差大體上與測(cè)定相同。
所涂敷的覆蓋整理劑，通過FOY和紡絲整理劑之間的差表示為大約0.97wt.％-0.40wt.％＝0.57wt.％。
例6用例3所述“浸泡涂敷裝置”和覆蓋整理劑以5300米/分鐘的速度對(duì)300長(zhǎng)絲、1000旦PET紗線進(jìn)行覆蓋整理劑涂敷?！敖萃糠笱b置”在加熱導(dǎo)絲輪之間的位置和方法如例3所述。被阻止進(jìn)入覆蓋整理劑涂敷裝置的空氣邊界層截面的百分比為至少98％。通過有限元數(shù)據(jù)模擬估算的紗線-整理劑接觸壓力超過40psi(276kPa)。
在拉絲板入口處由單面給液輥涂敷裝置以大約2700米/分鐘的速度涂敷的紡絲整理劑大約0.38wt.％。
向“浸泡涂敷裝置”輸送覆蓋整理劑的速度隨著表V所示所導(dǎo)致的整理劑涂敷而改變。當(dāng)紗線離開最后的加熱導(dǎo)絲輪時(shí)是干燥的。
表V
例6的數(shù)據(jù)表明，覆蓋整理劑涂敷速度對(duì)覆蓋整理劑輸送速度的反應(yīng)在大約0.2-大約0.7wt.％覆蓋整理劑的范圍內(nèi)。
例7以大約4000米/分鐘的速度將大約0.39wt.％的紡絲整理劑涂敷到250長(zhǎng)絲、1920旦PET紗線上。用例3所披露的“浸泡涂敷裝置”以大約8100米/分鐘的速度，在加熱導(dǎo)絲輪之間，在加熱的紗線上涂敷覆蓋整理劑。被阻止進(jìn)入整理劑涂敷裝置的空氣邊界層截面的百分比為至少98％。通過有限元數(shù)據(jù)模擬估算的紗線-整理劑接觸壓力超過60psi(414kPa)。覆蓋整理劑涂敷裝置的位置和方法如例3所述。向涂敷裝置輸送整理劑的速度大約為370毫升/分鐘。
涂敷在所述紗線上的覆蓋整理劑的量為大約0.51wt.％，COV大約為9％。FOY大約為0.9wt.％。當(dāng)所述紗線離開最后的加熱導(dǎo)絲輪時(shí)是干燥的。
例8用例3所披露的“浸泡涂敷裝置”和覆蓋整理劑將大約0.4wt.％的紡絲整理劑涂敷在以5200米/分鐘運(yùn)動(dòng)的250長(zhǎng)絲、1920旦PET紗線上。所述紗線在距離最后一個(gè)從動(dòng)輪1.5米遠(yuǎn)的地方進(jìn)入所述涂敷裝置。被阻止進(jìn)入覆蓋整理劑涂敷裝置的空氣邊界層截面的百分比為至少98％。通過有限元數(shù)據(jù)模擬估算的紗線-整理劑接觸壓力超過40psi(276kPa)。向所述涂敷裝置輸送紡絲整理劑的速度大約為100毫升/分鐘。
使用例3所披露的“浸泡涂敷裝置”在加熱導(dǎo)絲輪之間以10000米/分鐘的速度在所述紗線上涂敷覆蓋整理劑。被阻止進(jìn)入覆蓋整理劑涂敷裝置的空氣邊界層截面的百分比為至少98％。通過有限元數(shù)據(jù)模擬估算的紗線-整理劑接觸壓力超過75psi(517kPa)。覆蓋整理劑涂敷裝置的位置和方法如例3所述。向涂敷裝置輸送整理劑的速度大約為500毫升/分鐘。
涂敷在所述紗線上的覆蓋整理劑的量為大約0.5wt.％，COV大約為9％。FOY大約為0.9wt.％。當(dāng)所述紗線離開最后的加熱導(dǎo)絲輪時(shí)是干燥的。
權(quán)利要求
1.一種用于將液體整理劑涂在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法包括以下步驟a)讓所述紗線進(jìn)入整理劑涂敷裝置，同時(shí)基本上阻止隨所述紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層進(jìn)入所述整理劑涂敷裝置；b)在加壓條件下讓所述紗線與液體整理劑接觸；c)將多余的整理劑基本上與所述紗線分離；和d)使所述紗線離開所述涂敷裝置。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層截面的至少75％被阻止進(jìn)入覆蓋整理劑涂敷裝置。
3.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述紗線速度超過5000米/分鐘。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中，所述紗線速度超過8000米/分鐘。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中，在至少大約10psi(68.9kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中，在至少大約20psi(138kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中，在至少大約40psi(276kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.2-大約5wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
9.如權(quán)利要求1的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.4-大約4wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
10.如權(quán)利要求1的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.5-大約2wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
11.一種用于將液體整理劑涂在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法包括以下步驟a)讓一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線通過收縮的紗線入口進(jìn)入整理劑涂敷裝置，每根紗線通過一個(gè)入口，所述入口位于外部板件上，并因此進(jìn)入第一個(gè)腔室，所述收縮的入口基本上能阻止由每一根紗線所攜帶的空氣邊界層；b)讓所述每一根運(yùn)動(dòng)的紗線從第一個(gè)腔室經(jīng)過至少一個(gè)內(nèi)部壁板部件上的用于每一根紗線的至少一個(gè)后續(xù)收縮的開口進(jìn)入至少一個(gè)其他腔室；c)將液體整理劑從外部源有效供給到每一根紗線通過的所述至少一個(gè)腔室中；d)在加壓條件下讓每一根紗線與液體整理劑接觸；e)在所述腔室的至少一個(gè)其他腔室中將多余的液體整理劑基本上與每一根紗線分離；f)將所述多余的液體整理劑排放到一個(gè)外部容器；和g)使每一根紗線通過外部壁板部件上的用于每一根紗線的出口從所述涂敷裝置的最后一個(gè)腔室中出來。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中，由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層截面的至少75％受到收縮的紗線入口阻止。
13.如權(quán)利要求11的方法，其中，所述紗線速度超過5000米/分鐘。
14.如權(quán)利要求11的方法，其中，所述紗線速度超過8000米/分鐘。
15.如權(quán)利要求11的方法，其中，在至少大約10psi(68.9kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
16.如權(quán)利要求11的方法，其中，在至少大約20psi(138kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
17.如權(quán)利要求11的方法，其中，在至少大約40psi(276kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
18.如權(quán)利要求11的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.2-大約5wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
19.如權(quán)利要求11的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.4-大約4wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
20.如權(quán)利要求11的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.5-大約2wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
21.如權(quán)利要求11的方法，其中，所述液體整理劑通過所述腔室底部進(jìn)入。
22.一種用于將液體整理劑涂在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法包括以下步驟a)讓一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線進(jìn)入整理劑涂敷裝置，b)基本上阻止并且分離隨所述紗線一起運(yùn)動(dòng)的空氣邊界層進(jìn)入所述整理劑涂敷裝置，并且將其排放到所述整理劑涂敷裝置外面；c)在加壓條件下讓所述紗線與液體整理劑接觸；d)將多余的整理劑基本上與所述紗線分離；和e)使所述紗線離開所述涂敷裝置。
23.如權(quán)利要求22的方法，其中，由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層截面的至少75％在所述整理劑涂敷裝置內(nèi)受到阻止，并且從整理劑涂敷裝置中排出。
24.如權(quán)利要求22的方法，其中，所述紗線速度超過5000米/分鐘。
25.如權(quán)利要求22的方法，其中，所述紗線速度超過8000米/分鐘。
26.如權(quán)利要求22的方法，其中，在至少大約10psi(68.9kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
27.如權(quán)利要求22的方法，其中，在至少大約20psi(138kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
28.如權(quán)利要求22的方法，其中，在至少大約40psi(276kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
29.如權(quán)利要求22的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.2-大約5wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
30.如權(quán)利要求22的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.4-大約4wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
31.如權(quán)利要求22的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.5-大約2wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
32.一種用于將液體整理劑涂在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的紗線上的方法，該方法包括以下步驟a)讓一根或多根運(yùn)動(dòng)的紗線通過收縮的紗線入口進(jìn)入整理劑涂敷裝置，每根紗線通過一個(gè)入口，所述入口位于外部壁板件上；b)讓每一根紗線通過所述涂敷裝置內(nèi)的一個(gè)收縮的通道；c)將由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層排放到所述涂敷裝置外部；d)將來自一個(gè)外部源的加壓輸送的一個(gè)或多個(gè)整理劑液體射流噴射在所述涂敷裝置內(nèi)部的每一根運(yùn)動(dòng)的紗線上；e)讓每一根運(yùn)動(dòng)的紗線進(jìn)入由所述涂敷裝置內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)壁板形成的兩個(gè)或兩個(gè)以上連續(xù)的腔室中；f)將多余的液體整理劑液體從所述腔室中排放到外部容器中；和g)讓所述紗線離開所述涂敷裝置的最后一個(gè)腔室。
33.如權(quán)利要求32的方法，其中，由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層截面的至少75％受到所述涂敷裝置內(nèi)的收縮的紗線通道阻止。
34.如權(quán)利要求32的方法，其中，所述空氣邊界層向該裝置外部的排放，可以通過施加來自由諸如真空泵或抽氣機(jī)的裝置所產(chǎn)生的外部真空的吸力實(shí)現(xiàn)。
35.如權(quán)利要求32的方法，其中，所述紗線速度超過5000米/分鐘。
36.如權(quán)利要求32的方法，其中，所述紗線速度超過8000米/分鐘。
37.如權(quán)利要求32的方法，其中，在至少大約10psi(68.9kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
38.如權(quán)利要求32的方法，其中，在至少大約20psi(138kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
39.如權(quán)利要求32的方法，其中，在至少大約40psi(276kPa)壓力下讓所述紗線與液體整理劑接觸。
40.如權(quán)利要求32的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.2-大約6wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
41.如權(quán)利要求32的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.4-大約5wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
42.如權(quán)利要求32的方法，其中，紗線上的液體整理劑涂敷量為大約0.5-大約2wt.％，并且變化系數(shù)為10％或更低。
43.一種紗線整理方法，包括以下步驟在位于拉絲板上加熱的輥之間的位置上，將液體整理劑涂敷到以超過大約3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根紗線上；在所述輥之間干燥所述整理劑；和在卷繞器上收集干燥的拉伸紗線。
44.一種用于將整理劑液體涂敷到一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線上的涂敷裝置，該涂敷裝置包括a)一個(gè)頂部，和一個(gè)與所述頂部匹配的底部；b)所述頂部和底部各自具有一個(gè)正面，一個(gè)后面，一個(gè)上表面，一個(gè)下表面和兩個(gè)側(cè)面；c)在所述底部的正表面具有用于每一根紗線的紗線入口，并且在其后面具有用于每一根紗線的出口；d)所述紗線入口收縮成能基本上阻止由每一根紗線所央帶的空氣邊界層；e)所述底部具有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁，將所述底部劃分成一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的腔室；f)所述底部的每一個(gè)內(nèi)壁具有收縮的紗線通道，分別用于每一根紗線，這些通道連接前后腔室；g)所述底部上的至少一個(gè)腔室與整理劑液體的外部源連通；h)所述底部上的至少一個(gè)腔室與一個(gè)外部出口連通；i)所述頂部具有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁，將所述頂部劃分成數(shù)量和位置與所述底部上的匹配腔室相當(dāng)?shù)倪B續(xù)的腔室；j)所述頂部上的至少一個(gè)腔室與整理劑液體的外部源連通；和k)用于將所述頂部的下表面和所述底部的上表面以匹配的位置保持在一起的裝置。
45.如權(quán)利要求44的裝置，其中，通過鉸接裝置將所述頂部和所述底部的一個(gè)側(cè)面連接在一起，并且通過快速開啟的夾緊裝置將所述頂部和所述底部的另一個(gè)側(cè)面連接在一起。
46.如權(quán)利要求44的裝置，其中，所述紗線入口和紗線通道是這樣收縮的，以便其大小不超過有效紗線直徑的大約10倍。
47.如權(quán)利要求44的裝置，其中，所述紗線入口和和紗線通道是這樣收縮的，以便其大小不超過有效紗線直徑的大約6倍。
48.如權(quán)利要求44的裝置，其中，所述紗線入口的尺寸收縮成能阻止由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層的至少大約75％的橫截面積。
49.如權(quán)利要求44的裝置，其中，每一個(gè)紗線入口的橫截面積和每一個(gè)紗線通道的橫截面積優(yōu)選不超過大約0.0335平方厘米。
50.如權(quán)利要求44的裝置，其中，將諸密封裝置放置在所述頂部和底部之間，以避免在其匹配的表面上發(fā)生外部泄露。
51.一種用于將整理劑液體涂敷到一根或多根高速運(yùn)動(dòng)的紗線上的涂敷裝置，該涂敷裝置包括a)一個(gè)頂部，和一個(gè)密封的和匹配的底部；b)所述頂部和底部各自具有一個(gè)正面，一個(gè)后面，一個(gè)上表面，一個(gè)下表面和兩個(gè)側(cè)面；c)在所述頂部的下表面上具有槽狀的通道，每一個(gè)通道用于一根紗線，所述通道從所述頂部的正面延伸到距離所述頂部后面的中間位置；d)在所述底部的上表面具有槽狀的通道，每一個(gè)通道用于一根紗線，所述通道從所述底部的正面延伸到距離所述底部后面的中間位置；e)所述底部上面的槽狀通道與匹配的所述頂部下表面上的槽狀通道對(duì)齊；f)紗線進(jìn)入孔是由所述對(duì)齊了的頂部和底部上的槽狀通道及其相應(yīng)的正表面相互結(jié)合構(gòu)成的；g)由所述頂部上的邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч苓B通每一個(gè)槽狀通道和所述頂部的上表面；h)由所述底部上的邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч苓B通每一個(gè)槽狀通道和所述頂部的下表面；i)所述頂部和所述底部上的每一個(gè)空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч茉谒鲰敳亢偷撞肯鄳?yīng)的正表面附近與其相應(yīng)的槽狀通道相交，并且與相應(yīng)的槽狀通道形成大約10-大約50度的銳角，所述銳角向外、向后展開；j)在每一個(gè)槽狀通道尺寸上的第一個(gè)收縮部分位于空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч芘c所述槽狀通道相交點(diǎn)的后面，并且靠近空氣邊界層轉(zhuǎn)向?qū)Ч芘c槽狀通道的相交點(diǎn)；k)由一個(gè)或多個(gè)液體輸送導(dǎo)管連通每一個(gè)槽狀通道和整理劑液體的外部壓力源，所述液體輸送導(dǎo)管位于每一個(gè)槽狀通道的尺寸上的第一個(gè)收縮部分的后面；l)每一個(gè)液體輸送導(dǎo)管在它與相應(yīng)的槽狀通道的相交點(diǎn)上的末端是收縮的，以便形成噴頭；m)每一個(gè)液體輸送導(dǎo)管與其相應(yīng)的槽狀通道的相交點(diǎn)上的末端還在其相應(yīng)的通道上形成第二個(gè)、隨后的收縮部分；n)所述底部具有大多數(shù)向后液體輸送導(dǎo)管的后部，由一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部壁板形成兩個(gè)或兩個(gè)以上腔室；o)所述腔室與外部出口連通；p)在所述底部的后面具有用于每一根紗線的出口；和q)用于將所述頂部的下表面和所述底部的上表面在匹配位置保持在一起的裝置。
52.如權(quán)利要求51的涂敷裝置，其中，通過鉸接裝置將所述頂部和所述底部的一個(gè)側(cè)面連接在一起，并且通過快速開啟的夾緊裝置將所述頂部和所述底部的另一個(gè)側(cè)面連接在一起。
53.如權(quán)利要求51的裝置，其中，所述槽狀通道上的第一個(gè)收縮部分的尺寸是這樣的，它能阻止由每一根紗線所夾帶的空氣邊界層的橫截面積的至少大約75％。
54.如權(quán)利要求51的裝置，其中，所述槽狀通道中的第二個(gè)和隨后的收縮部分的橫截面積優(yōu)選不超過第一個(gè)收縮部分的橫截面積的大約5倍。
55.如權(quán)利要求51的裝置，其中，將諸密封裝置放置在所述頂部和底部之間，以避免在其匹配的表面上發(fā)生外部泄露。
56.通過以下方法制備的具有覆蓋整理劑的紗線制品，包括以下步驟a)在加熱輥之間的位置上，主動(dòng)將覆蓋整理劑涂敷在以超過3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的紗線上，濃度為大約0.2-大約5wt.％，濃度的變化系數(shù)為10％或更低；b)在從所述加熱輥上通過期間干燥所述覆蓋整理劑。
全文摘要
提供了用于主動(dòng)向以超過大約3000米/分鐘的速度運(yùn)動(dòng)的一根或多根紗線上涂敷整理劑的方法和裝置，使整理劑的涂敷量達(dá)到0.2wt.％或更高，而整理劑濃度的變化系數(shù)為10％或更低。所述裝置是緊湊的，輕便的，并且便于安裝在纖維生產(chǎn)線上的多個(gè)位點(diǎn)上。本發(fā)明的裝置裝有所述整理劑，防止了對(duì)周圍環(huán)境的污染。該裝置可用于向在加熱的導(dǎo)絲輪之間的運(yùn)動(dòng)的紗線提供覆蓋整理劑。所提供的熱量可用于干燥紗線，并且促進(jìn)整理劑的固化反應(yīng)和整理劑化合物之間的反應(yīng)。本發(fā)明還包括由此生產(chǎn)的整理過的紗線產(chǎn)品。為具有提高了的整理均勻度的紗線提供一種主動(dòng)在第一次卷繞操作之前在拉絲機(jī)上干燥涂敷的覆蓋整理劑。本發(fā)明的紗線產(chǎn)品可用于紡織和休閑用途，以及用于工業(yè)纖維用途，如輪胎。
文檔編號(hào)D01D5/096GK1474885SQ01819105
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月19日
發(fā)明者T·Y·-T·譚, A·L·費(fèi)納爾德特, Q·周, J·T·佩爾金斯, T Y -T 譚, 佩爾金斯, 費(fèi)納爾德特 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司