專(zhuān)利名稱(chēng)：紗線(xiàn)形成紋理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如獨(dú)立權(quán)利要求前序部分所述的熱塑性紗線(xiàn)連續(xù)形成紋理的方法。
按照市場(chǎng)上最新引入的方法，熱塑性長(zhǎng)絲從一個(gè)紗卷上經(jīng)車(chē)頭拉出，并且被一個(gè)送紗裝置輸送到加熱箱內(nèi)。紗線(xiàn)穿過(guò)加熱箱以及一個(gè)假捻機(jī)，抵達(dá)一個(gè)供紗器。由所述假捻機(jī)產(chǎn)生的捻的作用是在達(dá)到了最佳彈性后，使長(zhǎng)絲產(chǎn)生螺旋形形成紋理，隨后通過(guò)冷卻將該形成的紋理固定，此后抵達(dá)假捻機(jī)的紗線(xiàn)具有形成紋理的形狀，它以無(wú)捻方式經(jīng)導(dǎo)紗器進(jìn)入紗線(xiàn)輸出機(jī)構(gòu)，然后經(jīng)一個(gè)潤(rùn)滑裝置將形成紋理的紗線(xiàn)纏繞在絡(luò)紗機(jī)上。
該方法的缺點(diǎn)是，需要很長(zhǎng)的加工區(qū)，造成形成紋理裝置具有非常大的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度以及復(fù)雜的紗線(xiàn)運(yùn)行方式。這相應(yīng)地限制了加工速度。所述加工速度與紗線(xiàn)在加熱箱內(nèi)的受熱量的速度和質(zhì)量相關(guān)。為了使紗線(xiàn)得到良好的和均勻的加熱，紗線(xiàn)必須有很長(zhǎng)一段處在加熱箱內(nèi)。這只能通過(guò)較大結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的加熱箱實(shí)現(xiàn)。
采用本發(fā)明所述方法可以大大提高加工速度。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，采用新的方法可以制造出一種形成紋理的裝置，它的長(zhǎng)度大大縮短，所以?xún)H需要很小的安裝空間。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于結(jié)構(gòu)大大縮短，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的處理速度。
第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可以對(duì)紗線(xiàn)的特性施加更好的影響。
下面對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明所述方法加以說(shuō)明。


圖1表示采用新的形成紋理的方法時(shí)，各部件的原理結(jié)構(gòu)；圖2表示主動(dòng)式冷卻裝置的一種專(zhuān)門(mén)結(jié)構(gòu)；圖3表示所述主動(dòng)式冷卻裝置的另—種結(jié)構(gòu)。
等待形成紋理的原料紗線(xiàn)，例如一種熱塑性長(zhǎng)絲按照公知的方式纏繞在筒管11、11’上，并安裝在喂紗工位1上。原料紗線(xiàn)通常在喂紗工位上經(jīng)車(chē)頭退繞，直接進(jìn)入紋理形成模塊2。完成了紋理形成的紗線(xiàn)離開(kāi)紋理形成模塊后，進(jìn)入一個(gè)纏繞工位，在該處被卷繞。在所述紋理形成模塊2和纏繞工位4之間可以設(shè)置一個(gè)潤(rùn)滑裝置3。
所述紋理形成模塊既沒(méi)有加熱通道，也沒(méi)有純粹的供紗裝置。這些必要的功能是通過(guò)具有其他功能的部件完成的。原料紗線(xiàn)在紋理形成模塊2內(nèi)首先以一個(gè)初始速度被拉入，并且加熱到一個(gè)預(yù)熱溫度T1上。隨后經(jīng)過(guò)預(yù)熱的原料紗線(xiàn)以一個(gè)特定的尺寸被拉伸，然后加熱到完全形成紋理的溫度T2。完全被加熱的紗線(xiàn)此時(shí)在形成紋理狀態(tài)下，進(jìn)入一個(gè)處在一個(gè)止捻器和一個(gè)假捻機(jī)構(gòu)之間的、被冷卻的形成紋理區(qū)。紗線(xiàn)在穿過(guò)形成紋理區(qū)的過(guò)程中被冷卻到固化溫度T3。然后形成紋理的紗線(xiàn)進(jìn)入一個(gè)彈性校正工位，在這里紗線(xiàn)被加熱到一個(gè)可選擇的校正溫度T4上。隨后形成紋理的紗線(xiàn)離開(kāi)形成紋理模塊。經(jīng)一個(gè)潤(rùn)滑裝置3被引導(dǎo)到纏繞工位4。
本方法中的重要特征是兩級(jí)式加熱以及插在其間的預(yù)拉伸。該方法可使原料紗線(xiàn)在其整個(gè)截面上得到最佳的加熱，并且其所有長(zhǎng)絲被加熱到必要的形成紋理的溫度T2。形成紋理并不是在加熱期間完成的，而是當(dāng)紗線(xiàn)的全部材料達(dá)到必要的溫度T2后才進(jìn)行。所以在形成紋理區(qū)內(nèi)即可對(duì)紗線(xiàn)的紋理進(jìn)行固化，其方式是紗線(xiàn)在形成紋理區(qū)內(nèi)通過(guò)主動(dòng)式冷卻固化到固化溫度T3。紋理的發(fā)生是從假捻機(jī)構(gòu)倒退通向止捻器，從而主要發(fā)生在止捻器附近。所以通過(guò)冷卻使形成的紋理立刻固化，通過(guò)加熱被軟化的材料從而不會(huì)繼續(xù)受到機(jī)械作用。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是明顯的，一方面在于大大縮小了紋理形成機(jī)的紋理形成裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，另一方面在于使所產(chǎn)生的形成紋理的紗線(xiàn)的質(zhì)量得到改善。
一個(gè)具體的紋理形成裝置或紋理形成模塊2例如可以按如下方式構(gòu)成。在紋理形成模塊2的輸入端，原料紗線(xiàn)進(jìn)入一個(gè)第一加熱導(dǎo)紗盤(pán)21，它以一個(gè)圓周速度V1運(yùn)轉(zhuǎn)。紗線(xiàn)在導(dǎo)紗盤(pán)上纏繞多圈。然后原料紗線(xiàn)在所述第一加熱導(dǎo)紗盤(pán)21的表面上被平拉出來(lái)，并且加熱到預(yù)熱溫度。由于原料紗線(xiàn)的扁平截面貼在所述第一加熱導(dǎo)紗盤(pán)21的滾筒上，所以它將達(dá)到預(yù)熱溫度T1。在對(duì)聚丙烯進(jìn)行形成紋理時(shí)，所述第一加熱導(dǎo)紗盤(pán)21沒(méi)有加熱，也就是說(shuō)，它大致處在室溫即可。該預(yù)熱溫度T1可實(shí)現(xiàn)至第二加熱導(dǎo)紗盤(pán)22的過(guò)渡區(qū)內(nèi)進(jìn)行預(yù)拉或預(yù)拉伸，該第二加熱導(dǎo)紗盤(pán)22以更高的圓周速度V2運(yùn)轉(zhuǎn)。紗線(xiàn)在該第二加熱導(dǎo)紗盤(pán)22上也纏繞多圈，使紗線(xiàn)材料完全加熱到形成紋理的溫度T2。紗線(xiàn)經(jīng)一個(gè)止捻器23穿過(guò)紋理形成區(qū)24，該區(qū)內(nèi)設(shè)置了一個(gè)冷卻段。所述冷卻段在假捻機(jī)構(gòu)25的附近具有比其位于止捻器23后面的入口處更低的溫度。冷卻段使紗線(xiàn)在形成紋理結(jié)束時(shí)冷卻到紗線(xiàn)固化溫度T3，使得形成的紋理在紗線(xiàn)上固定下來(lái)。作為假捻機(jī)構(gòu)25特別適于采用具有多個(gè)摩擦盤(pán)的摩擦式加捻器。在所述假捻機(jī)構(gòu)25后面，形成紋理并且已經(jīng)無(wú)捻的紗線(xiàn)被一個(gè)第三加熱導(dǎo)紗盤(pán)26所牽引，并且繼續(xù)傳輸。在所述第三加熱導(dǎo)紗盤(pán)26之后可以設(shè)置其他工藝區(qū)。例如可以采用具有后續(xù)供紗裝置的其他加熱器對(duì)紗線(xiàn)進(jìn)行紋理形成后處理?？梢栽谛纬杉y理和形成紋理后處理之間加入渦流形成紋理工藝或并線(xiàn)絡(luò)筒工藝。紗線(xiàn)經(jīng)一個(gè)必要的潤(rùn)滑裝置3進(jìn)入纏繞工位4。利用所述第三加熱導(dǎo)紗盤(pán)26可以使形成紋理后的紗線(xiàn)被加熱，直到紗線(xiàn)的彈性降低到所要求的數(shù)值。
同樣重要的是，在紋理形成區(qū)24內(nèi)進(jìn)行主動(dòng)式冷卻。而且必須施加足夠的冷卻強(qiáng)度，并且傳輸給紗線(xiàn)，其中特別要考慮紗線(xiàn)以全速生產(chǎn)過(guò)程中要在形成紋理期間被冷卻到必要的溫度上。所以不僅適合采用空氣冷卻，而且也適合采用與紗線(xiàn)有或沒(méi)有直接接觸的液體冷卻。此外還可提供特殊的可能性，使加熱后的紗線(xiàn)中儲(chǔ)存的熱量以足夠的速度從冷卻區(qū)中排出。例如這種冷卻通道可以用水、油、制冷劑或液態(tài)鈉或者含鹽介質(zhì)，還可用具有合適熔化溫度的鹽或鹽的混合物填充或者噴灑。當(dāng)然，特別適合使用的是一種制冷劑，它可在大約50°至300°的溫度范圍內(nèi)蒸發(fā)。此時(shí)潛熱可以明顯地有助于所產(chǎn)生的揮發(fā)制冷量，從紗線(xiàn)中抽出足夠的熱量，使紗線(xiàn)在紋理形成區(qū)44內(nèi)冷卻到合適的溫度上。制冷區(qū)可以配置一個(gè)制冷軌、制冷道、制冷管或類(lèi)似的裝置，其長(zhǎng)度可進(jìn)行最佳化調(diào)整。顯然制冷軌必須含有具有良好導(dǎo)熱性的材料，使紗線(xiàn)內(nèi)的熱量能夠傳導(dǎo)到外界。此外所述制冷軌產(chǎn)生的摩擦要小，而且具有化學(xué)穩(wěn)定性。
圖2所示的是另一種結(jié)構(gòu)，在形成紋理區(qū)24的開(kāi)始處設(shè)置了一個(gè)噴霧裝置241。其中在形成紋理工藝過(guò)程中，例如可以將最微小的水滴噴灑到紗線(xiàn)上。這種小水滴將紗線(xiàn)冷卻，同時(shí)通過(guò)蒸發(fā)帶走紗線(xiàn)的熱量。為了防止在紗線(xiàn)上出現(xiàn)不需要的殘余水分，可以在主動(dòng)式冷卻區(qū)的終點(diǎn)，即在假捻機(jī)構(gòu)25的近旁設(shè)置一個(gè)負(fù)壓或抽吸室。通過(guò)負(fù)壓使殘余的噴霧水分蒸發(fā)或揮發(fā)。這種冷卻使介質(zhì)直接接觸紗線(xiàn)，從而導(dǎo)出大量潛熱，所以特別有效。
在圖3所示的實(shí)例中是一種主動(dòng)式空氣冷卻。所述紋理形成區(qū)包括一個(gè)冷卻軌，它具有若干個(gè)空氣噴嘴243。冷卻空氣，特別是經(jīng)過(guò)預(yù)冷的空氣經(jīng)引入管2431從空氣噴嘴243噴出，并且吹到紗線(xiàn)F上，紗線(xiàn)朝箭頭方向穿過(guò)冷卻軌運(yùn)行。特別合適的裝置是，空氣噴嘴2432以一個(gè)角度傾斜于紗線(xiàn)的運(yùn)行方向布置，而且與運(yùn)行方向相反，所以空氣從較冷的部分吹向較熱的部分。當(dāng)然也可將這些空氣噴嘴以不同的方式組合。同樣也可將噴嘴243與抽氣裝置相組合，從而使空氣流量以及紗線(xiàn)冷卻效率實(shí)現(xiàn)最佳化。
在圖3中，所述冷卻軌具有特別合適的形狀。它的側(cè)面是敞開(kāi)的。這樣可使所述裝置在實(shí)施本發(fā)明所述形成紋理的方法時(shí)，配置一個(gè)自動(dòng)喂料裝置。一個(gè)機(jī)械手臂可以通過(guò)一個(gè)吸引槍將待形成紋理的長(zhǎng)絲自動(dòng)穿引。形成紋理的裝置的所有部件都可從—側(cè)自由接觸，所以機(jī)械手臂可以自動(dòng)經(jīng)過(guò)所有工位。
通過(guò)額外設(shè)置測(cè)量紗線(xiàn)溫度的傳感器及其聯(lián)機(jī)計(jì)算裝置，可以針對(duì)紋理形成速度和形成紋理的紗線(xiàn)種類(lèi)對(duì)加熱和冷卻進(jìn)行最佳化調(diào)節(jié)。同樣重要的是通過(guò)測(cè)量和調(diào)節(jié)對(duì)紗線(xiàn)張力進(jìn)行控制。為此設(shè)置了一個(gè)傳感器用于在紋理形成區(qū)24的范圍內(nèi)監(jiān)視紗線(xiàn)張力，并且將其測(cè)量值用于調(diào)節(jié)紗線(xiàn)張力。通過(guò)所述在紋理形成區(qū)內(nèi)的紗線(xiàn)張力調(diào)節(jié)，可以至少部分地抑制或防止氣圈形成，即紗線(xiàn)的振蕩。這也可通過(guò)冷卻區(qū)的特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如，冷卻通道具有一個(gè)窄的開(kāi)口截面，或者紗線(xiàn)可以經(jīng)一個(gè)冷卻管牽引。
一臺(tái)形成紋理機(jī)可以由若干臺(tái)所述形成紋理的裝置組成，每臺(tái)裝置本身均按照最佳方式工作。這樣可提高形成紋理的靈活性和提高產(chǎn)品質(zhì)量，采用多級(jí)以及可獨(dú)立控制的預(yù)熱和預(yù)拉伸，結(jié)合紋理形成區(qū)內(nèi)的主動(dòng)式冷卻，可以實(shí)現(xiàn)比迄今為止結(jié)構(gòu)更小的紋理形成機(jī)。
權(quán)利要求
1.通過(guò)熱量輸入使熱塑性紗線(xiàn)形成連續(xù)紋理的方法，本發(fā)明的特征是，從一個(gè)紗卷拉出的紗線(xiàn)首先被加熱到一個(gè)預(yù)熱溫度(T1)上，然后對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)熱的紗線(xiàn)進(jìn)行預(yù)拉伸，在預(yù)拉伸之后將紗線(xiàn)加熱到一個(gè)紋理形成溫度(T2)上，在此溫度下將紗線(xiàn)置于處在一個(gè)止捻器(23)和一個(gè)假捻機(jī)構(gòu)(25)之間的紋理形成區(qū)內(nèi)進(jìn)行紋理形成，同時(shí)將紗線(xiàn)冷卻到一個(gè)固化溫度(T3)，再用一個(gè)落紗筒將所述形成紋理和固化的紗線(xiàn)輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，分兩級(jí)加熱到所述紋理形成溫度(T2)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，紗線(xiàn)在所述紋理形成區(qū)內(nèi)發(fā)生彈性降低。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，在所述紋理形成區(qū)(24)的范圍內(nèi)測(cè)量實(shí)際紗線(xiàn)溫度，并且將其測(cè)量值用于對(duì)預(yù)熱以及主動(dòng)式冷卻的調(diào)節(jié)。
5.通過(guò)熱量輸入使熱塑性紗線(xiàn)形成連續(xù)紋理的裝置，具有一個(gè)紗線(xiàn)輸入機(jī)構(gòu)和一個(gè)紗線(xiàn)輸出機(jī)構(gòu)，并且還有一個(gè)處在止捻器(23)和假捻機(jī)構(gòu)(25)之間的紋理形成區(qū)，本發(fā)明的特征是，所述紋理形成區(qū)(24)穿過(guò)一個(gè)采用主動(dòng)式冷卻的冷卻通道(244)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是，在所述紗線(xiàn)輸入機(jī)構(gòu)和止捻器(23)之間設(shè)置一個(gè)兩級(jí)式加熱器。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征是，所述兩級(jí)式加熱器包括一個(gè)第一加熱導(dǎo)紗盤(pán)(21)和一個(gè)第二加熱導(dǎo)紗盤(pán)(22)，其中所述第二加熱導(dǎo)紗盤(pán)(22)具有比第一加熱導(dǎo)紗盤(pán)(21)更高的溫度。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是，所述假捻機(jī)構(gòu)(25)包括多個(gè)加捻盤(pán)。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是，在所述假捻機(jī)構(gòu)(25)和紗線(xiàn)輸出機(jī)構(gòu)之間設(shè)置一個(gè)第三加熱導(dǎo)紗盤(pán)(26)。
10.如權(quán)利要求5至9中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，所述第一、第二和第三加熱導(dǎo)紗盤(pán)(21,22,26)的轉(zhuǎn)速和溫度是可控的。
11.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是，所述主動(dòng)式冷卻是空氣冷卻裝置，并且包括至少一個(gè)空氣噴嘴(243)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征是，所述空氣噴嘴(243)是一個(gè)面對(duì)紗線(xiàn)運(yùn)行方向傾斜的空氣噴嘴(2432)。
13.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是，所述主動(dòng)式冷卻是液體冷卻裝置，并且包括一個(gè)用于將液體噴灑到紗線(xiàn)上的噴霧器(241)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征是，所述主動(dòng)式冷卻包括一個(gè)用于將殘余水汽從紗線(xiàn)上吸走的抽吸室(242)。
15.如權(quán)利要求5至14中任何一項(xiàng)所述的裝置，其特征是，所述冷卻通道(244)的—側(cè)是敞開(kāi)的。
16.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是，在所述冷卻通道(244)的范圍內(nèi)設(shè)置用于測(cè)量紗線(xiàn)溫度的傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱塑性紗線(xiàn)的形成紋理的方法，其中紗線(xiàn)在形成紋理之前首先被加熱到一個(gè)必要的紋理形成溫度(T2)上，并在形成紋理的同時(shí)將紗線(xiàn)冷卻到一個(gè)固化溫度(T3)。紋理形成溫度(T2)的加熱采用兩級(jí)方式。紋理形成區(qū)具有主動(dòng)冷卻方式，從而將紗線(xiàn)主動(dòng)冷卻的一個(gè)固化溫度上。
文檔編號(hào)D02G1/02GK1317059SQ99810584
公開(kāi)日2001年10月10日 申請(qǐng)日期1999年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月3日
發(fā)明者M·耶吉, H·馮阿克斯 申請(qǐng)人:雷特克股份公司