[其他]用于冷却和调节熔融纺丝材料的装置

说明书

用于冷却和调理熔纺长丝的装置，包括一个可调节的把冷空气从中心引入长丝束的装置，它的方向可与纺丝方向平行和垂直；还有一个正好在用作中心鼓风装置的鼓风筒下边的环形喷嘴头，用来输入或清除调理剂。中心鼓风装置的上端有一个被加热的销钉和一个可封闭的环形开缝，强气流从中向外流出，在纺丝过程中起到帮助加工的作用。冷却介质和全部介质是从调理环下面的一个水平的窄通道输入，因此，尽管横过长丝轨迹，长丝束也不会分开。

本发明涉及冷却和调理熔融纺丝材料的装置。

在熔融纺丝制造长丝和纤维的过程中，是将给定的熔体流经纺丝板纺成许多根可熔单丝。用吹冷空气的方法，将长丝冷却至凝固点以下，最好是冷却到玻璃化转变点以下;以恒定的速率拉成长丝，然后涂上调理剂，将之卷绕或以纤维绳状存放在桶中。获得稳定优质产品的最基本要求是熔体应尽量呈均质和均匀冷却。

热分解对熔体的均质性不利。因此熔体应尽量均匀，纺丝头不应有任何减少熔体通过量的区域或有任何滞止的物料。此要求可用径向对称的圆形纺丝头而简单有效地实现。该纺丝头在熔融纺丝过程中是非常重要的。

圆形纺丝头的缺点是在用普通鼓风管侧向吹风冷却长丝时，为满足均匀冷却的需要，纺丝头的直径和每个纺丝板上纺丝孔的数目必须很小，因而不符合要求。采用侧向吹风时，从纺丝头的靠近吹风网一面出来的长丝与从纺丝头的远离吹风网一面出来的长丝相比，因冷却强度大而更迅速冷却。增加纺丝孔数目和表面密集度，使这一差别扩大，并且将影响纤维的一系列重要性能，如：拉伸特性;断裂伸长度;收缩值和着色性能。

在保持侧向吹风方法的同时，如果使用有2000到3000个孔的矩形纺丝头来代替约有600个，也许最多800个孔的圆形纺丝头，就会大大增加每个纺丝头上纺丝孔的数目，相应地亦会增加每个纺丝工位的生产量。只要纺丝头的结构合理，即使是矩形的也可得到充分均匀的熔体。然而，矩形纺丝头比圆形的更易阻塞，在纺丝中使用时必须经常更换。

如果使用有大量纺丝孔的径向对称圆形或环形纺丝头，并且不是从一面侧向吹风来冷却长丝，而是均匀地、径向对称地引入以冷却长丝，可基本避免上述缺点。如美国专利US-A-3299469号所述，以径向对称方向将空气从外向里喷吹。

但是，对于纺丝过程，采用相反的吹风方向，即从里向外吹风，尽管制造这样的装置不太容易，却更为适用，这至少有以下两个理由：

首先，如果从外向内吹风，在气流作用下，丝束会被向一起压缩，结果单根长丝的间距缩小。如果增加气流的强度，将有两根或多根未完全凝固的单根长丝相互接触并粘连或不均匀地熔接在一起的危险。相反，如果从里向外吹风，使丝束膨胀，单根长丝的间距就会增大。

其次，如果从外向内吹风，长丝束在快速运动中夹带的外部空气作为部分冷空气流的冷却作用很弱。如果从里向外吹风，外部空气起补偿作用，气流的作用是使冷却最弱处得到加强。在同样意义上，加强了长丝外部/内部冷却作用。

然而中心鼓风（即鼓风方向从里向外）如美国专利US-A-3858386、US-A-3969462和US-A-4285646，欧洲专利EP-A-0040482号和EP-A-0050483号所述，其气流引入困难，尽管它有明显的优点，但到目前还未真正采用这种方法。

如果气流从下向上引入，则引入的空气横过长丝运动方向。借助于将纺丝头中出来的一组长丝分成两束而平行运动，可以保证刚纺出的长丝不受进气管的干扰。同美国专利US-A4285646（第二栏第6～68行）中所叙述的一样，这种方法有很多缺点。文中并未提到使用这种被称为最新技术的吹风装置，对于纺丝中断后（包括断丝、更换纺丝头、清理纺丝头等）再次开始纺丝工艺操作的尝试所遇到的很大困难。而且强度不够和尚有粘性的原纤维容易粘附在中心烛筒上并且断开，并且易与其它的纤维粘在一起，尔后也要断开，因此，这样的纺丝过程甚至熟练的人员也难以将它调节好。