[发明专利]用于生产牵伸合成长丝的牵伸设备和方法

说明书

本发明涉及包括纺丝装置和含有用于在合成长丝上产生拉力的气动工具的拉伸装置的牵伸设备，和生产牵伸合成长丝的方法，按此方法单丝纤度大于1dtex的熔纺合成长丝在纺丝装置后至少在凝固点的温度下被冷却，和借助于气动拉伸装置被牵伸，该牵伸长丝用于生产合成纱，短纤维和非织造布。

用熔纺法生产合成长丝基本上由三个工艺步骤组成。首先将聚合物借助于挤压机进行熔化，接着用一个带有细孔的喷丝板或多个喷丝板进行长丝的纺丝。最后将纺成的长丝进行牵伸，以便达到截面变小。纺成的长丝截面变小对许多工业上和纺织上的用途是基本的前提。

牵伸是对长丝提供继续应用可能性的决定性工艺步骤，它可直接，连续和/或自动的连接在纺丝过程中或者作为独立的工艺步骤在生产过程中进行。

长丝的牵伸借助于拉伸装置用机械方法通过导辊或用气动方法通过喷咀进行。

与所连接的拉伸装置种类，气动的或机械的无关，在高纺速时，即大于3500m/min，在一步法装置纺的长丝的力学性能例如强度和弹性模量比用较低纺速，即低于3500m/min纺制并在附加的工序进行后牵伸的长丝明显的差。

尽管在一步法中高纺速比低纺速有利于形成改进的力学性能，但同时长丝本身在丝的表面和内部之间产生结构性差异。这造成了与后牵伸长丝相比减低了强度和弹性模量。

US 2604 667说明无专用牵伸设备用于进行后牵引生产取向纱，而是通过应用至少4700m/min的拉伸速度。为取得高强度这样高的速度是需要的。如果速度下降，制得的长丝具有高的伸长。为达到这一拉伸速度，可采用传动的导辊和空气喷咀。US 2604 667首先探讨纱线制造，但也论述用空气喷咀作拉伸装置制造短纤维。

已知在从纺成的连续长丝生产纺粘型非织造布中，由喷丝板出来的长丝的牵伸是借助于在超声范围传动的拉伸装置的气动喷咀进行。为制造纺粘型非织造布将多根凝固的长丝借助于喷咀送到铺丝设备。由于空气在长丝上的摩擦施加的力有可能调节拉伸速度和因此影响长丝的力学性能。在此表明对长丝性能的影响是有限度的，虽然由于导入喷咀的空气压力的提高使拉伸速度提高，但强度几乎没有进一步提高和伸长也几乎没有进一步减小。

从DE-OS 2 117 659已知由合成的线形聚合物通过细丝的熔纺制造纱和纤维的方法，它用拉伸速度至3500m/min进行加工。拉伸速度是由导辊对的速度予给定的。为影响伸长在喷丝板和导丝盘之间安装一加热机构，在其中由50根丝条组成的合成纱线在凝固点以上和熔点以下的温度加热，由此达到牵伸比至1∶2。此外论述了由单丝纤度细的和特别合适的强度和伸长的长丝用于制造纺粘型非织造布，但这方面没有进一步叙述。

在DE-OS 29 25006中一方面讨论了牵伸对强度的作用和另方面讨论了牵伸对伸长和收缩的作用。阐述了长丝通过牵伸得到较高的强度，而伸长和收缩减小。与DE-OS 2117659相比4100-6000m/min较高的牵伸速度可通过采用轻度红热的加热机构与长丝直接接触达到。

为由聚合物，特别是聚酰胺，聚酯或聚丙烯用熔纺方法生产合成纤维，从DE-4021545可知，至少具有一个喷丝板，纺丝甬道，加热甬道，上油设备，导丝盘设备和卷绕设备的装置，其中加热甬道有产生逆流的吹风装置，例如吹风喷咀。用此装置可生产全牵伸的合成纱和合成纤维，其中单纤维或长丝纤度小于1dtex。在此装置上和按此方法无后处理可制造全牵伸的合成长丝，它们可加工成非常精细和贴身的织物。此装置是否具有对较高纤度范围足够的牵伸性能，在该专利中没有阐述。

本发明的任务是，制造一个装置和提供一种方法，该装置或方法能适用于生产纤度大于1dtex的牵伸合成长丝和生产具有较高强度和较低伸长的长丝。

按本发明牵伸设备具有在纺丝装置和拉伸装置之间安排的有一对合成纤维逆流导入加热介质流的加热装置。

在此装置上由热塑性合成材料，例如聚酯，聚酰胺，聚丙烯，聚乙烯通过简单纺丝或复合纺丝(双层的，分段的，同轴的等等)生产工业或纺织用途的连续长丝。通过熔纺生产的长丝的力学性能有明显改善，特别是在同样纤度时改善了断裂强度，伸长，弹性模量和热收缩。

加热装置可用逆流导入的热空气或其它热的，优选中性的气体，但也可用加入添加剂的混合气体驱动。空气在长丝凝固温度以上的温度加热。