[发明专利]纺丝组件

说明书

技术领域

本发明涉及对例如聚氨酯纤维的弹性体纤维进行熔纺的装置和方 法。示例性的实施例涉及用于生产这种纤维的纺丝组件。

背景技术

大多数热塑性聚氨酯(TPU)纤维通过将TPU溶解在溶剂中的干 法纺丝工艺制造而成。近几年来，熔纺TPU纤维在使用方面不断增加。 熔纺不使用溶剂，因此更为环保。

熔纺TPU纤维包括将TPU聚合物供给到挤压机中并且从挤压机 供给到喷丝头，纤维从喷丝头输出。例如TPU的聚合物往往发生结晶 或交联，从而如果它们保持在熔融加工设备中的时间太长则形成结块 (lump)。在将TPU提供给喷丝头之前给其加入交联剂的情况下尤 为如此。这些早期形成的结晶聚合物和/或交联聚合物可能进入喷丝头 并在纤维中产生缺陷或不希望的性质。还会造成纤维折断。结晶和/ 或交联材料的结块还可能积聚在位于纤维开口上游的腔室内。这可能 产生过大的背压和减小的物质流。背压可能增大到不再能生产纤维的 程度。这需要停止制造纤维的过程并且清洗设备以去除阻塞材料。

伴随熔纺TPU纤维发生的另一问题在于纤维模量对于圆形针织 应用来说太大。

因此，在熔纺弹性体纤维方面需要改进。

发明内容

示例性实施例的一个目的是在长时间运行的过程中熔纺例如 TPU的弹性纤维。

示例性实施例的另一个目的是制造具有低模量(在100％伸长率 下测量)的熔纺TPU纤维。

示例性实施例的另一个目的是提供一种纺丝组件，其生产具有更 适宜性质的纤维，提供更快的运转速度和实现更长的运行时间。

示例性实施例的进一步目的将在详细说明和后文中变得显而易 见。

根据本发明的一个方面，提供了一种纺丝组件，用于接收其中基 本上没有结块的流体热塑性材料，并且输出所述材料的单根纤维，其 中，所述材料通常在被接收到纺丝组件内之后经过一段反应时间的反 应会在其中形成结块，

所述纺丝组件包括：

一圆柱形主体，所述圆柱形主体沿中心轴线延伸，并且其中，所 述主体包括第一轴向端部和从所述第一轴向端部轴向布置的第二轴向 部分；

一邻近所述第二轴向部分的入口，其中，所述入口用于在高压下 接收所述材料；

一邻近所述第一轴向端部的喷丝板，其中，所述喷丝板包括一个 轴向定位的纤维开口，其中，所述开口用于输出单根纤维；

一位于所述主体内的腔室区域，其中，所述腔室区域是所述入口 和所述纤维开口的中间流动区域；

一多孔板，其中，所述多孔板在所述腔室区域内延伸，并且其中， 所述多孔板包括贯穿其中的多个孔，其中，每个所述孔用于提供通过 其中的材料流动，并且其中，所述多孔板包括一个轴向定位的中心孔， 其中，最接近所述轴线的第一同心圆图案中的多个孔中的每一个布置 成与中心孔径向隔开第一径向距离，并且其中，从所述第一同心圆图 案中的孔径向向外布置并与其紧邻的第二同心圆图案内的多个孔布置 在从第一同心圆图案中的孔径向向外第二径向距离处，其中，所述第 一径向距离大于所述第二径向距离。

在一个优选实施例中，所述孔定位成基本上在贯穿整个腔室区域 各处提供先入/先出流。

在一个优选实施例中，所述多个孔定位成在腔室区域内随着与轴 线的径向距离增大而提供较大的材料流。

在一个优选实施例中，所述多个孔中的每一个随着与所述轴线的 径向距离增大而具有较大的横截面积。

在一个优选实施例中，所述多个孔围绕所述轴线布置成多个同心 圆图案。

在一个优选实施例中，包括在每个同心圆图案中的所有孔具有基 本上相同的横截面积。

在一个优选实施例中，所述多孔板包括从孔的第二同心圆图案径 向向外布置并与其紧邻的孔的第三同心圆图案，并且其中，孔的第三 同心圆图案中的多个孔布置在从第二同心圆图案中的孔径向向外第三 径向距离处，其中，所述第一径向距离大于所述第三径向距离。

在一个优选实施例中，在与第一轴向端部相邻处，所述腔室区域 由基本上平坦的第一环形表面界定。

在一个优选实施例中，在与第二轴向部分相邻处，所述腔室区域 由基本上平坦的第二环形表面界定。