CN101321902B - 采用oeto方法的弹性纤维的开卷机 - Google Patents

采用oeto方法的弹性纤维的开卷机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种弹性纤维可容易地通过采用OETO开卷装置自卷装件开卷，该开卷装置包括：纤维卷装件、备用卷装件以及静态导向器，于是自静态导向器的进口至纤维卷装件的静态导向器面对侧的中心的距离在25-38cm的范围内，而纤维卷装件的静态导向器面对侧的中心与备用卷装件之间的距离(R)在25-50cm的范围内。

Description

采用OETO方法的弹性纤维的开卷机
技术领域
本发明涉及一种越端退绕(OETO)装置和一种弹性纤维的开卷方法。
背景技术
因其粘结力强，诸如聚氨酯纤维之类的弹性纤维在其自圆筒状的卷筒(卷装件)开卷时在摩擦力和张力中产生大的振动。因此，自卷装件外层区域开卷的纤维部分明显与自卷装件内层区域开卷的纤维部分性能不同，导致成品不均匀。换句话说，一直存在弹性纤维的性能依其卷装件的卷绕区域而定的问题。
为了解决上述问题，已提出了一种自卷装件开卷的弹性纤维的重绕技术。不过，该方法需要附加的重绕过程，导致生产率低且制造成本高。
美国专利号6,676,054披露了一种纤维的开卷方法，包括根据纤维的粘性值控制自纤维卷装件至纤维导向器的距离的步骤。具体而言，对于粘性为2g以上的纤维，距离至少为41cm，对于粘性为7.5g以上的纤维，距离为71-91cm。不过，该方法存在的问题在于，只要粘性值变化，距离就必须间断而麻烦地操纵，导致生产率低。
此外，已经采用了这样一种制备低粘性弹性纤维的方法，即，给弹性纤维的原始聚合树脂增加防粘剂，例如脂肪酸金属盐，如硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钠，随后对合成的树脂进行纺丝。不过，由该方法获得的纺成的弹性纤维在向下开卷时因气胀现象产生频繁割丝的问题。
因此，一直需要研发一种改进的适用于开卷其内加有防粘剂的弹性纤维的开卷装置。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于，提供一种节省空间的OETO型开卷装置，其能容易地自卷装件开卷弹性纤维，而不会产生不理想的大张力变化和割丝。
本发明的另一个目的在于，提供一种采用所述装置开卷弹性纤维的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种弹性纤维的OETO(越端退绕)开卷装置，其包括：
(A)构架；
(B)通过卷装件支座固定在所述构架上的纤维卷装件和备用卷装件；
(C)自纤维卷装件开卷纤维的从动退绕辊；以及
(D)静态导向器，其具有将自纤维卷装件开卷的纤维引导至从动退绕辊的孔口，所述静态导向器安置在构架上，于是自静态导向器的进口至纤维卷装件的静态导向器面对侧的中心的距离(d)在25-38cm的范围内，而纤维卷装件的静态导向器面对侧的中心与备用卷装件之间的距离(R)则在25-50cm的范围内。
附图说明
本发明的上述和其它目的和特征将自下面结合附图的本发明的说明中变得显而易见，其中：
图1示出了根据本发明的OETO开卷装置的示意图；
图2示出了静态导向器(6)与纤维卷装件(4)之间的距离(d)和纤维卷装件(4)与备用卷装件(1)之间的距离(R)的示意图；
图3和4示出了本发明开卷装置的一个实施例的侧视图。
1：备用卷装件
2：卷装件支座
3：连接纤维卷装件和备用卷装件的纤维
4：纤维卷装件
5：自纤维卷装件开卷的纤维
6：静态导向器
7：辊子导向器
8：从动退绕辊
9：卷取辊
10：张力计
100：构架
具体实施方式
图1示出了根据本发明的弹性纤维的OETO开卷装置的示意图。参见图1，由纤维(3)(弹性纤维)彼此连接的备用卷装件(1)和纤维卷装件(4)通过固定在构架(100)上的卷装件支座(2)根据预定的结构定位。自纤维卷装件(4)开卷的纤维(5)随后顺序地通过具有孔口的静态导向器(6)、视需要选择的纤维绕其以约90度弯曲的辊子导向器(7)、从动退绕辊(8)、视需要选择的几个辊子导向器(图1未示出)、张力计(10)以及卷取辊(9)导引。
静态导向器(6)一般是内表面由具有优良耐磨性和低摩擦的陶瓷材料制成的孔口。为了达到最大程度地减小本发明开卷装置的占用空间的目的，辊子导向器(7)通过静态导向器(6)将纤维导出来以绕着构架以直角移动。本发明的开卷装置还可包括位于辊子导向器(7)与从动退绕辊(8)之间的辊子型磁性张紧器，其有助于防止自卷装件向下开卷纤维而因气胀现象割丝。从动退绕辊(8)以各种开卷过程中使用的传统速度转动，且速度可根据纤维的张力值或理想的拉伸比调节。卷取辊(9)可作为其一部分位于开卷装置内部，通常以高于从动退绕辊(8)的速度转动，从而提供理想的牵伸。本发明的开卷装置还可在从动退绕辊(8)与卷取辊(9)之间包括各种形式的几个辊子导向器，从而实现理想的细度。
本发明开卷装置中使用的弹性纤维可这样获得，即，给聚氨酯聚合物增加防粘剂，例如脂肪酸金属盐，如硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钠及其混合物，随后对合成的混合物进行纺丝。聚氨酯聚合物可这样制备，即，使有机二异氰酸酯组分与聚合二醇组分反应以形成聚氨脂前体，并使聚氨脂前体与二胺在有机溶剂中反应以链延伸，并与一元胺在有机溶剂中反应以链终止。
用于本发明的有机二异氰酸酯组分的代表性实例包括二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯、环已烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、丁烯二异氰酸酯、氢化P，P-亚甲基二异氰酸酯及其混合物。用于本发明的聚合二醇组分的代表性实例包括聚亚丁基***乙二醇、聚丙烯乙二醇、聚碳酸酯二醇及其混合物。适用于本发明的二胺可以是乙二胺、丙二胺、肼及其混合物，而一元胺可以采用二乙胺、一乙醇胺、二甲胺及其混合物。如果需要的话，可给聚氨脂聚合物增加加强性能的各种添加剂，包括UV稳定剂、抗氧化剂、NOx气体、防发黄剂、固着增强剂以及抗氯剂。
防粘剂可以基于聚合物的重量以0.05-5wt％范围内的量使用。特别是，用于制备尿布的弹性纤维必定包含这样一种防粘剂。
如上所述，备用卷装件(1)和纤维卷装件(4)通过卷装件支座(2)固定在构架(100)上，其中，如图2所示的静态导向器(6)与纤维卷装件(4)之间的距离(d)优选在25-38cm的范围内，更优选在30-35cm的范围内。当距离(d)小于25cm时，因张力值的大变化而频繁出现张力峰值(tension spike)，这就导致割丝。距离(d)大于38cm的话，则降低了开卷工作的空间效率。
此外，如图2所示的纤维对应侧的中心与面对静态导向器(6)的备用卷装件之间的距离(R)优选在25-50cm的范围内，更优选在30-40cm的范围内。即便在高速开卷的过程中，距离(R)这样特定的范围也可防止因气胀造成的割丝。
图3和4示出了本发明开卷装置的一个实施例。该OETO开卷装置被设计成具有给生产线馈送理想数量的丝条的容量。在例如八个丝条的情况下，开卷装置需要容纳十六个卷装件的容量。每个自纤维卷装件(4)供给到静态导向器(6)的丝条保持在水平平面中。卷装件安装在垂直的层列中，每个层列保持四个卷装件。四个卷装件成对地排列，每一对都由一个纤维卷装件(4)和一个备用卷装件(1)构成。
如上所述，使用本发明的OETO开卷装置，易于自卷装件开卷纺成态的弹性纤维，不会产生不理想的大的张力变化和因气胀现象产生的割丝，由此提高了纤维制造过程的生产率。此外，本发明的开卷装置可被设计成占用极小的空间。
下列实例和比较例仅是出于例证性的目的给出的，并非要限制本发明的范围。
实例1
Creora(Hyosung公司)的卷装件、粘性为1.85g的弹性纤维被固定在图1所示的开卷装置的卷装件支座(2)上。弹性纤维是这样获得的，即，基于聚合物的重量给聚氨脂聚合物增加作为防粘剂的0.4wt％的硬脂酸镁，随后对合成的混合物进行纺丝。纤维卷装件的开卷过程是采用如图1所示的开卷装置进行的。在开卷过程中，测量纤维的开卷张力值并计算割丝的频率。
自纤维卷装件(4)开卷的纤维(5)顺序地通过静态导向器(6)、辊子导向器(7)、从动退绕辊(8)以及卷取辊(9)导引。静态导向器(6)与纤维卷装件(4)的静态导向器面对侧的中心之间的距离(d)为30cm，而纤维卷装件(4)的静态导向器面对侧的中心与备用卷装件(1)之间的距离(R)为40cm。
纤维的平均张力值(g)是采用位于从动退绕辊(8)与卷取辊(9)之间的张力计(10)(Rothschild张力计)在10分钟的运行时间内确定的。从动退绕辊(8)和卷取辊(9)的速度被分别设定为100m/min和400m/min(伸长率：300％，拉伸比：4.0)。张力峰值是由与平均张力值偏差30g以上的张力频率确定的。
实例2至7和比较例1至3
如表1所示控制的那样，除了距离d和R外，重复实例1的程序步骤，以执行纤维开卷过程。
表1中示出了实例1至7中和比较例1至3中获得的结果。
表1
Figure S2006800451673D00052
Figure S2006800451673D00061
如表1所示，在本发明指定的条件下执行的实例1至7中，弹性纤维均匀而容易地自卷装件开卷，没有出现割丝，而在比较例1至3中，获得的结果不能让人满意。
如上所述，使用本发明的OETO开卷装置，易于自卷装件开卷纺成态的弹性纤维，张力变化极小，没有产生因气胀现象造成的不理想割丝，由此提高了纤维制造过程的生产率。
虽然已针对上述具体实施例对本发明作了描述，但本领域的技术人员应该认识到，可对本发明作出同样落在由随附权利要求限定的本发明范围内的各种变型和改变。

Claims (5)

1.一种弹性纤维的OETO(越端退绕)开卷装置，其包括：
(A)构架；
(B)通过卷装件支座固定在所述构架上的纤维卷装件和备用卷装件；
(C)自纤维卷装件开卷纤维的从动退绕辊；
(D)静态导向器，其具有将自纤维卷装件开卷的纤维引导至从动退绕辊的孔口，所述静态导向器安置在构架上，于是自静态导向器的进口至纤维卷装件的静态导向器面对侧的中心的距离(d)在25-38cm的范围内，而纤维卷装件的静态导向器面对侧的中心与备用卷装件之间的距离(R)则在25-50cm的范围内；
(E)卷取辊，其以高于从动退绕辊的速度转动，纤维经所述从动退绕辊之后由所述卷取辊导引，所述卷取辊与所述从动退绕辊之间设有张力计；
其中，弹性纤维是通过给聚氨脂聚合物增加防粘剂且对合成的混合物纺丝而制备的，所述防粘剂基于聚合物的重量以0.05-5wt％范围内的量使用。
2.如权利要求1所述的开卷装置，其中，辊子导向器进一步位于静态导向器与从动退绕辊之间。
3.如权利要求2所述的开卷装置，其中，辊子导向器被定位成让自静态导向器出来的纤维朝向从动退绕辊以直角弯曲。
4.如权利要求2所述的开卷装置，其中，磁性张紧器进一步位于辊子导向器与从动退绕辊之间。
5.如权利要求1所述的开卷装置，其中防粘剂是选自由硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸钠及其混合物构成的组合的脂肪酸金属盐。
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