用于熔紡多根單絲的方法和設備.pdf

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1、(19)中華人民共和國國家知識產權局 (12)發明專利申請 (10)申請公布號 (43)申請公布日 (21)申請號 202010553343.6 (22)申請日 2020.06.17 (30)優先權數據 102019004348.0 2019.06.19 DE (71)申請人 歐瑞康紡織有限及兩合公司 地址 德國雷姆沙伊德 (72)發明人 P云格G沃特伯格 (74)專利代理機構 北京市中咨律師事務所 11247 代理人 金林輝吳鵬 (51)Int.Cl. D01D 5/088(2006.01) D01D 10/00(2006.01) (54)發明名稱 用于熔紡多根單絲的方法和設備 (57)摘要。

2、 本發明涉及一種用于由聚合物熔體熔紡多 個單絲的方法和設備。 為此， 單絲通過噴絲頭的 多個噴嘴孔被擠出并隨后被冷卻。 為了幫助冷 卻， 根據本發明， 單絲在冷卻期間被靜電充電并 通過與被潤濕的接觸面接觸而放電。 因此也可以 有利地利用通過靜電充電實現的分散來潤濕單 絲。 權利要求書1頁 說明書5頁 附圖3頁 CN 112111797 A 2020.12.22 CN 112111797 A 1.一種用于在如下步驟中熔紡多個單絲的方法： 1.1由聚合物熔體通過噴絲頭的多個噴嘴孔擠出單絲； 1.2借助于冷卻空氣冷卻單絲； 1.3在冷卻期間為單絲靜電充電； 1.4通過與潤濕的接觸面的接觸使單絲放電。。

3、 2.根據權利要求1所述的方法， 其特征在于， 單絲的靜電充電在單絲的預冷卻之后與噴 絲頭間隔開地進行。 3.根據權利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 為了給單絲靜電充電而利用最大30kV 的高電壓產生電場， 單絲被引導穿過該電場。 4.根據權利要求3所述的方法， 其特征在于， 通過與單絲間隔5mm至30mm間距的充電電 極產生電場。 5.根據權利要求3或4所述的方法， 其特征在于， 單絲以環形的布置方式被擠出并通過 位于內部的吹風燭來冷卻， 使得吹風燭作為配對電極與充電電極相互作用， 以產生電場。 6.根據權利要求5所述的方法， 其特征在于， 在吹風燭的保持端部處的潤濕環的周部上 用流體。

4、潤濕單絲。 7.一種用于熔紡多個單絲的設備， 該設備具有： 噴絲頭(1)， 該噴絲頭在底側上具有包 括多個噴嘴孔(3)的噴嘴板(2)； 冷卻裝置(6)， 該冷卻裝置在噴絲頭(1)的下方具有用于產 生冷卻空氣流的吹風部件(7)； 以及用于為單絲充電的電荷生成器(10)， 其特征在于， 電荷生成器布置在吹風部件(7)的高度范圍中， 為了給單絲放電， 設有具有被潤濕的接 觸面(15)的潤濕裝置(14)， 單絲在該接觸面上被引導。 8.根據權利要求7所述的設備， 其特征在于， 電荷生成器(10)以最小間距(V)布置在噴 絲頭(1)的下方， 在該最小間距中能實施單絲的預冷卻。 9.根據權利要求7或8所述。

5、的設備， 其特征在于， 電荷生成器(10)被設計成高度可調的。 10.根據權利要求7至9中任一項所述的設備， 其特征在于， 電荷生成器(10)被設計成， 使得能通過最高30kV的高電壓在單絲的周圍產生電場。 11.根據權利要求10所述的設備， 其特征在于， 電荷生成器(10)具有充電電極(11)， 該 充電電極以距單絲5mm至30mm的間距布置。 12.根據權利要求11所述的設備， 其特征在于， 噴絲頭(1)具有環形布置的噴嘴孔(3)， 充電電極(11)被設計成環形的。 13.根據權利要求11所述的設備， 其特征在于， 吹風部件(7)是相對于噴絲頭(1)居中地 布置的吹風燭(19)， 吹風燭(。

6、19)被設計成相對于充電電極(11)的配對電極。 14.根據權利要求12或13所述的設備， 其特征在于， 潤濕裝置(14)具有在吹風燭(19)的 保持端部(22)處的潤濕環(21)， 單絲能在該潤濕環的周部上以接觸的方式被引導。 15.根據權利要求11至14中任一項所述的設備， 其特征在于， 為充電電極(11)配設有相 對置的配對電極(12)或接地的金屬構件(8)以用于產生電場。 權利要求書 1/1 頁 2 CN 112111797 A 2 用于熔紡多根單絲的方法和設備 技術領域 0001 本發明涉及一種用于熔紡/熔融紡制多根單絲的方法以及一種根據權利要求7的 前序部分所述的用于熔紡多根單絲的。

7、設備。 背景技術 0002 在由聚合物熔體熔紡合成單絲的情況中， 通常單絲在通過噴絲頭擠出之后借助冷 卻空氣來冷卻以使聚合物固化。 在單絲冷卻期間， 通過聚合物熔體的凝固形成所謂的單絲 纖度。 在此， 對于單絲的質量期望纖度的高均勻性。 因此， 可以同樣地實現每個單絲的纖度 均勻性以及所有單絲上的纖度均勻性。 因此， 冷卻空氣的輸送被控制為使得盡可能在單絲 簇/單絲群(Filamentschar)內使每個單絲獲得均勻的冷卻。 然而， 在單絲的數量較高時存 在的問題是， 在單絲之間會產生單獨的粘附。 為了避免多個單絲的這種連接和集束， 在現有 技術中已知的是， 單絲被靜電充電/加載靜電， 以便因。

8、此通過同極充電避免單絲聚集。 0003 因此， 由文獻EP 0949362A2已知一種用于熔紡大量單絲的方法和設備， 在該方法 和設備中直接在噴絲頭的下方設置有電荷發生器， 通過該電荷發生器產生對單絲的靜電充 電。 為了給單絲充電， 電離空氣被輸送到新擠出的單絲。 在冷卻之后進行單絲的放電。 0004 在該已知的用于熔紡大量單絲的方法和設備中存在這樣的問題， 即， 單絲在擠出 后就已經立即受到靜電充電， 這導致單絲簇的膨脹。 然而， 這種效應阻礙了均勻的單絲纖度 的形成。 發明內容 0005 因此， 本發明的目的是提供一種所述類型的用于熔紡多個單絲的方法和設備， 在 該方法和設備中能夠均勻地制。

9、造大量單絲。 0006 該目的通過具有根據權利要求1所述的特征的方法和通過具有根據權利要求7所 述的特征的設備來實現。 0007 本發明的有利的改進方案通過各從屬權利要求的特征和特征組合來限定。 0008 本發明具有特別的優點， 即， 單絲的靜電充電僅在單絲的至少一個邊緣區域已經 固化的狀態下產生。 因此， 單絲在冷卻期間被靜電充電。 為此， 電荷發生器布置在吹風部件 的高度范圍中， 優選布置在下三分之一中。 在此在各單絲之間形成的排斥作用除了更好的 冷卻外同時還用于各單絲的均勻潤濕。 因此， 單絲的放電通過與潤濕的接觸面的接觸來實 現。 通過單絲的鋪散開可以單獨潤濕所有的單絲。 0009 為。

10、了改善單絲的冷卻和單絲的潤濕， 在根據本發明的設備中， 電荷發生器布置在 吹風部件的高度區域中， 其中， 通過具有被潤濕的接觸面的潤濕裝置設置單絲的隨后放電， 單絲在所述接觸面上被引導。 0010 因此， 根據本發明的方法和根據本發明的設備使得能夠在不具有形成各個集束的 風險的情況下熔紡高數量的單絲。 就這點而言， 根據本發明的方法和根據本發明的設備特 別適合于例如在制造短纖維時通常的情況那樣的高的生產量。 說明書 1/5 頁 3 CN 112111797 A 3 0011 在一種方法變型中， 單絲的靜電充電發生在單絲的預冷卻期間、 在與噴絲頭間隔 一段距離處。 該方法變型具有特別的優點， 即。

11、， 單絲被充分地預固化。 就這方面而言， 可以在 單絲的邊緣區域中產生集中的靜電充電。 單絲的芯部保持基本上不受影響。 0012 為了獲得有針對性的和快速的靜電充電， 如下方法變型方案證明是有利的， 即： 為 了給單絲充電而以在最大30kV范圍中的高電壓產生電場， 單絲被引導穿過該電場。 0013 優選地， 電場通過與單絲相距5mm至30mm間距的充電電極來產生。 單絲和充電電極 之間的間距基本上取決于單絲密度和單絲布置方式。 0014 為了能夠產生具有相同特性的高數量的單絲， 優選實施如下方法變型方案， 即， 單 絲以環形的布置被擠出并且通過位于內部的吹風燭/吹風筒(Blaskerze)被冷。

12、卻， 其中， 吹 風燭作為配對電極而與充電電極共同作用， 以產生電場。 因此， 環形的單絲簾可以有針對性 地被靜電充電。 0015 于是， 優選通過如下方法變型方案來實施對單絲的潤濕和放電， 即， 在吹風燭的保 持端部上的潤濕環的周部上利用流體來潤濕單絲。 0016 在根據本發明的設備中， 如下改進方案是特別有利的， 即， 在該改進方案中， 電荷 發生器以最小間距布置在噴絲頭下方， 在該最小間距中可實施單絲的預冷卻。 因此， 可以有 針對性地對單絲的已固化的邊緣區域靜電充電。 避免了對形成均勻且恒定的單絲纖度的阻 礙。 0017 為了能夠根據單絲纖度和相應的聚合物類型改變在冷卻區內的充電地點，。

13、 本發明 的改進方案提出， 電荷發生器構造成在高度上可調。 這樣不僅可以使相對于噴絲頭的間距 而且可以使相對于后續的潤濕裝置的間距適配于各自的工藝過程和相應的單絲。 0018 為了強烈的靜電充電， 電荷發生器優選構造成， 使得在單絲的周圍環境中可以通 過最大30kV范圍內的高電壓產生電場。 因此， 可以在單絲的相對短的通過區中產生強烈充 電。 0019 為此， 電荷載體具有充電電極， 該充電電極與單絲間隔5mm至30mm地布置。 0020 為了熔紡非常大數量的單絲， 優選使用如下設備變型方案， 即， 噴絲頭具有環形布 置的噴嘴孔并且充電電極構造成環形。 因此， 通過噴絲頭擠出的單絲簇可以被充電。

14、電極包 圍， 以便在單絲簇的整個周部上形成均勻的靜電充電。 0021 在此優選通過相對于噴絲頭居中設置的吹風燭進行冷卻， 該吹風燭同時構造為相 對于充電電極的配對電極。 就這方面來說， 可以在無附加部件的情況下在充電電極和吹風 燭之間產生穩定的電場。 0022 為了能夠直接利用單絲簇中的靜電充電的排斥作用， 潤濕裝置優選通過在吹風燭 的保持端部上的潤濕環形成， 在該潤濕環的周部上， 單絲可以以接觸的方式被引導。 因此確 保了所有的單絲的均勻且強烈的潤濕。 0023 然而， 原則上， 還存在通過充電電極和相對的配對電極或接地的金屬構件產生電 場的可能性。 就這方面來說， 也可以使用具有例如橫流吹。

15、風的矩形的噴絲頭組件。 附圖說明 0024 下面借助于根據本發明的用于熔紡多個單絲的設備的一些實施例參照附圖詳細 解釋根據本發明的用于熔紡多個單絲的方法。 說明書 2/5 頁 4 CN 112111797 A 4 0025 附圖示出： 0026 圖1示意性示出根據本發明的用于熔紡多個單絲的設備的第一實施例的正視圖。 0027 圖2示意性示出圖1的實施例的側視圖。 0028 圖3示意性示出根據本發明的用于熔紡多個單絲的設備的另一實施例的橫剖視 圖。 具體實施方式 0029 在圖1和圖2中示意性地示出了根據本發明的用于從聚合物熔體熔紡多個單絲的 設備的第一實施例。 在圖1中以正視圖并且在圖2中以側。

16、視圖示出了該實施例。 只要不具體 指出是哪個附圖， 以下的描述對兩個附圖都適用。 0030 該實施例具有一個噴絲頭1， 該噴絲頭通常設置在加熱的紡絲箱體中。 噴絲頭1在 其下側具有一個噴嘴板/噴孔片2， 該噴嘴板具有多個噴嘴孔3。 噴絲頭1通過熔體輸入口4與 在此未示出的熔體泵連接。 0031 冷卻裝置6布置在噴絲頭1的下方。 冷卻裝置6具有吹風部件7， 該吹風部件產生吹 到通過噴嘴孔3新擠出的單絲簇5上的冷卻空氣流。 為此， 吹風部件7具有在側面設置在單絲 簇5旁邊的吹風壁8， 該吹風壁與吹風室9連接。 冷卻空氣被供給到吹風室9， 該冷卻空氣通過 吹風壁8橫向于單絲簇5吹出。 0032 在與。

17、冷卻裝置6相對置的側上布置了電荷發生器10。 在該實施例中， 電荷發生器10 由充電電極11形成， 該充電電極與單絲簇5間隔開一段距離地保持在支架13上。 充電電極11 和單絲簇5之間的間距在圖2中用字母A標出。 根據工藝過程、 單絲的數量和單絲纖度， 間距A 在5mm至30mm的范圍內。 0033 充電電極11設計為棍狀并且與在此未示出的電源聯接。 充電電極11適于在單絲簇 5的周圍以最大30kV的高電壓產生電場。 與充電電極11相對而置的吹風壁8可以根據其特性 被用作配對電極。 然而， 另選地， 也存在如圖2中的虛線所示的可能性， 即： 與充電電極11相 對地設置配對電極12， 以便在單絲。

18、簇5的周圍產生電場。 0034 充電電極11實施成在支架13上高度可調。 然而， 在此， 充電電極11只能調節到距離 噴絲頭1的最小間距處。 充電電極11的上部位置與噴絲頭之間的最小間距在圖2中用附圖標 記V表示。 該最小間距V是單絲簇的冷卻區， 該冷卻區能夠實現預冷卻， 在該預冷卻中出現單 絲的邊緣區域的固化。 0035 潤濕裝置14直接布置在冷卻裝置6下方。 在這個實施例中， 潤濕裝置14具有被驅動 的輥16， 該輥在池17中被流體潤濕。 輥16的周部形成接觸面15， 單絲簇5在該接觸面上以接 觸的方式被引導。 輥16通過線路18接地。 0036 在圖1和圖2所示的實施例中， 噴絲頭1構造。

19、成矩形的形狀并且在噴嘴板2上具 有優選多列布置的多個噴嘴孔3。 在壓力下供給至噴絲頭1的聚合物熔體、 例如聚 酯通過噴嘴板2上的噴嘴孔3被擠出成極細的單絲。 單絲5.1在噴絲頭1下方通過冷卻空氣流 冷卻。 在此， 單絲5.1首先穿過預冷卻區， 在該預冷卻區中至少產生這些單絲的邊緣區域的 充分固化。 在單絲5.1的每個單絲上形成限定的單絲纖度。 在冷卻的進一步進程中， 單絲簇5 的單絲通過由充電電極11產生的電場。 在此， 在單絲的邊緣區域處出現同極的靜電充電， 該 靜電充電防止多個單絲彼此匯合和彼此集束。 單絲之間的該排斥作用不僅逆著紡絲方向而 說明書 3/5 頁 5 CN 112111797。

20、 A 5 且也沿著紡絲方向傳播。 實現了通過靜電電荷限定的分離， 從而單絲簇的單絲在該狀態下 接觸潤濕裝置4的接觸面15。 在接觸面15該接觸面在該實施例中通過輥16的周部形 成上一方面單絲中的每個單絲被流體潤濕， 并且另一方面實現放電。 為此潤濕裝置14 接地。 在潤濕單絲之后， 這些單絲可以匯合成長絲或纖維束/絲束。 0037 為了制造短纖維， 通過噴絲頭擠出大量單絲， 其可包括幾萬個單絲。 單絲簇內的這 種高數量的單絲優選通過噴嘴孔呈環形布置的噴絲頭擠出。 這種實施例在圖3中示意性地 以橫剖面視圖示出。 0038 在圖3所示的根據本發明的用于熔紡多個單絲的設備的實施例中， 噴絲頭1具有噴。

21、 嘴板2， 在該噴嘴板的下側上構造有多列環形布置的噴嘴孔3。 噴絲頭1通過熔體輸入口4與 在此未示出的熔體泵連接， 以便在壓力下將聚合物熔體輸入噴絲頭1。 0039 在噴絲頭1的下方設置有冷卻裝置6， 該冷卻裝置具有圓筒形的吹風燭19作為吹風 部件7。 吹風燭19相對于噴絲頭1居中地設置成， 使得吹風燭19位于單絲簇5的單絲簾內。 吹 風燭19具有透氣的燭外周面， 其中， 吹風燭19經由燭支架23與在此未示出的冷卻空氣源連 接。 就此而言， 通過吹風燭19產生從內向外徑向流動的冷卻空氣流， 該冷卻空氣流穿過單絲 簇5。 0040 直接在噴絲頭1的下方， 在單絲簇5的外部與吹風燭19相對置地布置。

22、有抽吸裝置 20。 由此可以直接在新擠出的各單絲束上實現非常均勻的層流式的空氣流， 該空氣流導致 單絲的預冷卻。 0041 潤濕環21布置在吹風燭19的保持端部22上。 潤濕環21具有接觸表面15， 所述接觸 表面用流體潤濕。 例如， 接觸面15可以在上部區域中具有用于輸送流體的排出通道。 然而， 另選地也存在如下可能性， 即， 潤濕環21的接觸面15構造成多孔的并且在內部與流體源聯 接。 0042 潤濕環21與燭支架23連接并且通過該燭支架接地。 0043 在吹風部件7的高度上， 環形的充電電極11布置在單絲簇5的外部。 充電電極11與 外部的單絲簇5具有間距。 該間距用字母A表示并且該間距。

23、在5mm至最大30mm的范圍內。 在 此， 間距A根據單絲簇5以何種密度和寬度被引導而定。 0044 在圖3所示的實施例中， 吹風燭19的外周面構造成金屬的并且用作配對電極。 吹風 燭19的接地通過燭支架23實現。 因此， 可以在充電電極11和吹風燭19的燭外周面之間產生 電場。 為此， 充電電極以最大30kV的高電壓運行。 基于吹風燭19的特性， 充電電極11設計為 在其高度上可調。 因此， 優選在冷卻區的下三分之一中產生電場。 充電電極11的寬度根據單 絲的數量、 密度和纖度被預先選擇。 充電電極11的寬度沿單絲的行進方向延伸并且因此決 定電場的大小。 0045 圖3中所示的根據本發明的用。

24、于對單絲靜電充電和用于對單絲放電的設備的實施 例的功能與前述實施例相同。 因此， 通過充電電極11的電場在單絲簇5的單絲上產生靜電充 電。 在此實現的單絲的分散直接在冷卻之后用于潤濕所述潤濕裝置14的單絲。 為此， 整個單 絲簇以與潤濕環21的接觸面15接觸的方式被引導。 通過所述接觸同時激活放電過程， 使得 單絲在潤濕之后不再具有靜電電荷。 單絲在潤濕之后優選被集束并且作為纖維束從牽引輥 抽出。 0046 通過根據本發明的方法， 特別是在圖3所示的設備中， 可以避免在冷卻期間的不期 說明書 4/5 頁 6 CN 112111797 A 6 望的單絲集束。 即使在多列的布置方式中， 單絲也被分。

25、散地冷卻和潤濕。 0047 在圖1至3中所示的根據本發明的設備的實施例中， 通過將電離的粒子借助氣流分 布到單絲簇中， 還可以支持靜電充電。 然而， 原則上也存在這樣的可能性， 即充電電極由離 子發生器代替。 0048 原則上在上述實施例中也存在這樣的可能性， 即， 通過附加的導絲元件將單絲的 放電和單絲的潤濕分開。 然而在此重要的是， 單絲的冷卻和單絲的潤濕盡可能在單絲被充 電的狀態下進行。 說明書 5/5 頁 7 CN 112111797 A 7 圖1 說明書附圖 1/3 頁 8 CN 112111797 A 8 圖2 說明書附圖 2/3 頁 9 CN 112111797 A 9 圖3 說明書附圖 3/3 頁 10 CN 112111797 A 10 。