[其他]用于冷却和调节熔融纺丝材料的装置

说明书

本发明涉及冷却和调节熔融拉丝材料的装置。

在熔融拉丝过程中，长丝和纤维的制造是将给定的熔液经拉丝头拉成许多根的可熔长丝。用吹冷空气的方法，在凝固点以下，最好低于玻璃转变点，冷却长丝，长丝在恒定的速度下拉式，而后涂上调节剂，缠绕或制成纤维绳存放在桶中。获得均匀优质产品最基本的要求是熔液应尽量纯一和均匀冷却。

热分解影响溶液的纯一性。熔液应尽量均匀，喷丝口不应有任何减少熔液流量的区域或任何滞止的材料。这些要求可用径向对称圆形喷丝孔极简单而有效地解决。该喷丝孔在熔融拉丝过程中一直是非常重要的。

圆形喷丝孔的缺点是，在用普通鼓风筒侧向吹风冷却长丝时，每个拉丝板上喷丝孔的直经和数目必须多于所需的数目，以满足均匀冷却的要求。采用侧向吹风，使从喷嘴吹风隔板端拉出的长丝更坚固，且从偏离吹风隔板端拉出的长丝冷却快。增加喷丝孔数目和表面密度，使这一差别扩大，且这一差别将影响纤维主要性能，如：拉伸特性;断裂延伸率;收缩值和着色特性。

在保持侧向吹风方法的同时，如使用有2000到3000个孔的矩形喷嘴来代替约有600个，也许最多达到800个孔的圆形喷嘴就会大大增加每个拉丝板上拉丝孔的数目，相对地，亦会增加每个纺丝部位（spinning    position）的流率。只要喷嘴的结构合理，即使喷咀是矩形的也可得到充分均匀的熔流。然而，矩形喷嘴比圆形的更易阻塞，在拉丝中使用时必须经常更换。

如果使用有多孔的径向对称圆形或环形喷嘴，可基本避免上述缺点，并且不是侧向吹风冷却长丝而是均匀地、径向对称地引入以冷却长丝。如美国专利US-A-3299469号所述，径向对称空气从外向里喷吹。

对于拉丝过程，采用相反的吹风方向，即从里向外吹风更合适，尽管制造这样的装置不太容易，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，长丝束会被压缩，结果单根长丝的间距缩小。如果再增加气流的强度，将有两根或多根未完全凝固的单根长丝相互接触并粘联或不均匀地熔接在一起的危险。相反，如果从里向外吹风，使长丝束膨胀，单根长丝的间距就会增大。

其次如果从外向内吹风，长丝束在它快速运动中夹带外部空气的作用很弱，仅有部分冷空气起冷却作用。如果从里向外吹风，外部空气起补偿作用，气流的作用是加强最弱处的冷却。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-04082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。只有使从拉丝板中拉出的一组长丝分成两束平行运动，才能保证刚拉出的长丝不受进气管的干扰。然而，同美国专利US-A    4285646（第二段第6～68行）中所叙述的一样，这种方法有很多缺点。使用这样的吹风装置仅对拉丝中断后再次拉丝的工艺进行尝试就遇到了许多难题，而断丝，喷嘴的更换和清洗等还未考虑。而且强度不够和未凝固的纤维头容易粘附在鼓风桶上并与其它断裂的纤维粘在一起，因此拉丝过程甚至不能由熟练的人来控制。

为了避免上述问题，美国专利US-A-4285646，欧洲专利EP-A-0040482和EP-A-0050483叙述了从拔丝板中心的一组孔从上面输入气流的方法。这种方法带来了新问题，如有关隔热问题。拔丝孔的熔化物不能被气流冷却，而气流不能被已加热的拔丝孔组所加热，这一问题只能通过适当增加孔经来解决。此外，从孔环圆拉丝孔中流出的熔流不再径向对称。

本发明的目的是，设计对熔化长丝进行中心鼓风，鼓风方向从里向外的装置，它可克服上述的缺点。

按照本发明，用于冷却和调节熔融拉丝的装置包括一个过滤筒，通过它可向外喷吹冷空气，此筒可在与拉丝方向平行或垂直的方向上移动，并且在其上端有一个可封闭的圆形小孔，可使向外喷出的强气流通过。接在鼓风筒下面的有一个环形喷嘴头，具有输入调节剂和排出多余调节剂的装置。

本发明使用下列五个特征：

1.冷却主要是空气流从下面输入。因此使用圆形拉丝孔且熔流径向对称是可能的。在一组拉丝孔中无隔热问题。改造旧有设备时，可不更换卷轴（Spinning    beam）。

2.鼓风装置不固定，而是可动地装配，可用旋转变向或直线推拉移动的方法，垂直下降并水平移出长丝运动区域。例如，用在拉丝中反向移动来完成。