DE69601661T2

DE69601661T2 - Schmelzblasdüse

Info

Publication number: DE69601661T2
Application number: DE69601661T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Sashima-Gun Ibaraki 306-02 Matsui
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2016-05-25
Also published as: EP0744485B1; US5728407A; EP0744485A1; DE69601661D1

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmelzblasdüse.

2. Beschreibung der verwandten Technik

In einer Schmelzblasvorrichtung zur Herstellung eines Faservlieses durch Verspinnen ist die Düse der Hauptteil, welcher ein Spinnwerk ausmacht. Die Düse ist eine Konstruktion zur Herstellung eines schmelzgeblasenen Faservlieses, indem Harze, welche durch Erwärmen geschmolzen worden sind, d. h. geschmolzenes Harz, durch Düsenmündungen ausgepreßt wird, welche sich in einer geraden Linie quer zur Spinnrichtung befinden, und wobei gleichzeitig erwärmtes Gas mit hoher Geschwindigkeit ausgeblasen wird. In einer Schmelzblasvorrichtung ist es im allgemeinen erforderlich, geschmolzene Harze durch ein verhältnismäßig dickes Rohr zuzuführen, welches innerhalb der Düse angeordnet ist, und dann die Harze durch eine Anzahl von schmalen Düsenmündungen auszupressen. Um die dicke Zufuhrröhre und die Düsenmündungen zu verbinden, ist dazwischen ein kleiderbügelartiger Verteiler angeordnet. Der Verteiler weist eine Form auf, die jener eines Bügels für Mäntel oder Bekleidungsstücke ähnlich ist. Er kann allmählich geschmolzene Harze verteilen, welches über einen Auslaß der Zufuhrröhre zugeführt wird, wobei der Auslaß sich an einer Stelle befindet, welcher einem Abschnitt zum Halten des Nackenteils des Mantels im Kleiderbügel entspricht, zu mittleren Abschnitten, die den Abschnitten im Kleiderbügel entsprechen, die die Schultern des Mantels halten, oder ein weiterer mittlerer Abschnitt, der einem Leerraum zwischen den schultertragenden Abschnitten im Kleiderbügel entspricht, und schließlich eine erforderliche Menge der geschmolzenen Harze an die Düsenmündungen verteilt, welche sich in einer geraden Linie an einer Stelle befinden, die dem Balken im Kleiderbügel entspricht, der die Hose trägt.
Im allgemeinen umfaßt eine Schmelzblasdüse (siehe EP-A-0 474 422)(1) ein Düsengehäuse, (2) ein Düsenstück, welches abnehmbar dem Düsengehäuse angefügt ist und eine Gruppe Düsenmündungen enthält, und (3) eine Wulstplatte, welche sowohl dem Düsengehäuse als auch dem Düsenstück abnehmbar angefügt ist, wobei diese einen Kanal für erwärmtes Gas in einem Spalt zwischen dem Düsenstück und der Wulstplatte um wenigstens die Düsenmündungen herum oder in deren Nähe bildet, und wobei diese eine Spinnöffnung nahe den Auslässen der Düsenmündungen bildet. Der kleiderbügelartige Verteiler ist in dem Düsengehäuse ausgebildet. Die geschmolzenen Harze werden in den kleiderbügelartigen Verteiler verteilt, parallel in Leitfließwegen innerhalb des Düsenstücks zu den Düsenmündungen an dessen Kante bewegt und aus der Spinnöffnung gesponnen, welche durch das Düsenstück und die Wulstplatte gebildet werden.
Um ein schmelzgeblasenes Faservlies zu erhalten, welches eine einheitliche Verteilung des Gewichtes pro Flächeneinheit in Richtung quer zur Spinnrichtung aufweist, insbesondere eine einheitliche Dicke aufweist, ist es erforderlich, die geschmolzenen Harze aus den Auslässen der Düsenmündungen einheitlich zu spinnen. Bei den herkömmlichen Verfahren wurde daher jeweils für völlig gleiche Bohrungsdurchmesser und Längen der Düsenmündungen gesorgt. Überdies wurde der kleiderbügelartige Verteiler in mehrere Temperatursteuerungsbereiche in die seitliche Richtung geteilt, ein Temperaturfühler wurde in jedem Temperatursteuerungsbereich angeordnet und ein Heizelement zum Erwärmen der Düse wurde auch an der Seite oder innerhalb des Düsengehäuses angebracht, um die Temperatur der geschmolzenen Harze zu steuern, welches über jeden Temperatursteuerungsbereich strömt, und um eine gleichbleibende Temperatur der geschmolzenen Harze beizubehalten, welches sich in der Düse bewegt.
Bei den obigen herkömmlichen Verfahren war es jedoch nicht möglich, die geschmolzenen Harze aus den Öffnungen einheitlich zu spinnen, auch wenn die Temperatur des sich in der Düse bewegenden geschmolzenen Harzes derart gesteuert wurde, daß sie beim kleiderbügelartigen Verteiler einheitlich war. Wenn es einen Abschnitt in seitlicher Richtung gab, worin eine kleinere Menge Harze in eine seitliche Richtung versponnen wurde, wurde die Temperatur des entsprechenden Abschnitts im kleiderbügelartigen Verteiler tatsächlich erhöht, um den Strom der geschmolzenen Harze in dem Verteiler in den obigen Abschnitt zu bringen.
Jedoch sind die inneren Strukturen der Temperatursteuerungsbereiche, welche in seitlicher Richtung der Düse aufgeteilt sind, voneinander verschieden, und daher sind deren Wärmeleitfähigkeiten voneinander verschieden. Überdies ist es zu zeitaufwendig, die Wärme vom Heizelement auf den Teil rund um die Düsenmündungen zu übertragen und dort die Wärme beständig zu halten. Daher war es bei den herkömmlichen Verfahren, wobei der kleiderbügelartige Verteiler durch das Heizelement erwärmt wurde, sehr schwierig, die Temperatur der geschmolzenen Harze an den Düsenmündungen rasch und genau zu steuern.
Überdies befand sich der Temperaturfühler im kleiderbügelartigen Verteiler, um die geschmolzenen Harze zu messen, welches seitlich verteilt und bewegt wurde. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung stellte jedoch fest, daß die Wechselbeziehung zwischen der Temperatur des geschmolzenen Harzes im Verteiler und der Menge des geschmolzenen Harzes, welches von der Düsenmündung abgesponnen wird, von abgeteiltem Bereich zu abgeteiltem Bereich verschieden ist, und daher kann die Menge des versponnenen geschmolzenen Harzes durch Steuerung der Temperatur des geschmolzenen Harzes im kleiderbügelartigen Verteiler nicht genau gesteuert werden.
Noch dazu konnte bei dem herkömmlichen Verfahren, wie oben beschrieben, die Einstellung nicht erfolgen, bis das schmelzgeblasene Faservlies hergestellt worden war und das Gewicht pro Flächeneinheit gemessen worden war. Daher war die zeitliche Verzögerung zu groß, um eine solche Anpassung zweckmäßig zu bewirken.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfinder der vorliegenden Erfindung war mit eingehenden Untersuchungen befaßt, um den obigen Problemen abzuhelfen, und als Ergebnis stellte er fest, daß es nicht ausreicht, die Temperatur des geschmolzenen Harzes beim kleiderbügelartigen Verteiler zu steuern, und daß die Menge des geschmolzenen Harzes, welche von jeder Düsenmündung gesponnen wird, durch Messung und Steuerung der Temperatur des Teils genau gesteuert werden kann, der die Düsenmündung umgibt. Die vorliegende Erfindung beruht auf diesen Ergebnissen.
Demgemäß ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schmelzblasdüse zu schaffen, welche die Menge des geschmolzenen Harzes genau steuern kann, welche von jeder Düsenmündung gesponnen wird, um ein Faservlies zu erhalten, welches eine einheitliche Dicke aufweist.
Andere Ziele und Vorteile werden von der folgenden Beschreibung offensichtlich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schmelzblasdüse geschaffen, welche ein Düsengehäuse, ein Düsenstück und eine Wulstplatte umfaßt, wobei das Düsenstück mehrfach in Temperatursteuerungsbereiche im Richtung quer zur Spinnrichtung geteilt ist, ein Mittel zur Messung der Temperatur in dem Teil, welcher eine Düsenmündung in dem Düsenstück umgibt, für jeden der geteilten Temperatursteuerungsbereiche angeordnet ist, und ein Mittel zur Steuerung der Temperatur in dem Teil, welcher die Düsenmündung umgibt, auf eine vorbestimmte Temperatur durch unmittelbares Zuführen von Wärme zu dem Düsenstück in Verbindung mit dem Meßmittel angeordnet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, welche die Schmelzblasdüse gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht, wobei diese entlang einer Linie quer zur Spinnrichtung erhalten wurde.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche eine Spinnöffnung in der Düse von Fig. 1 schematisch veranschaulicht.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, welche entlang der Linie II-II von Fig. 1 erhalten wird.
Fig. 4 ist eine Aufsicht, welche die Schmelzblasdüse gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht, wobei ein Infrarotstrahlungsthermometer als das Mittel zur Messung der Temperatur verwendet wird.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, welche eine Schmelzblasdüse von anderen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch veranschaulicht, welche entlang einer Linie quer zur Spinnrichtung erhalten wird.
Fig. 6 veranschaulicht schematisch ein Zuführungs- und Verteilungssystem für erwärmtes Gas.
Fig. 7 zeigt die Beziehung des Temperaturprofils eines eine Düsenmündung umgebenden Teils und der Verteilung des Gewichts pro Flächeneinheit eines schmelzgeblasenen Faservlieses, welches gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Fig. 8 zeigt die Beziehung eines Temperaturprofils eines eine Düsenmündung umgebenden Teils und der Verteilung des Gewichts pro Flächeneinheit eines schmelzgeblasenen Faservlieses, welches gemäß des herkömmlichen Verfahrens hergestellt wurde.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Schmelzblasdüse gemäß der vorliegenden Erfindung wird in den Einzelheiten mit den Zeichnungen erklärt, ist aber in keiner Weise darauf beschränkt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1-3 veranschaulicht.
Der hierin verwendete Begriff "Richtung quer zur Spinnrichtung" benennt eine Richtung entlang der Breite eines Faservlieses, welches von der Schmelzblasvorrichtung abgesponnen wurde, nämlich die Richtung, in der sich die Düsenmündungen in einer geraden Linie befinden, und gegenständlich gesprochen die Richtung senkrecht zur Blattoberfläche von Fig. 1 oder die Richtung von der rechten Seite zur linken Seite auf der Blattoberfläche von Fig. 3.
In der Düse 1 sind ein kleiderbügelartiger Verteiler 21 ein mittlerer Führungsteil 22 und eine Anzahl Düsenmündungen 23 angeordnet, wobei durch alle geschmolzene Harze fließt. Ein Fließweg für geschmolzene Harze in der Düse 1 wird durch das Düsengehäuse 2 und das Düsenstück 3 gebildet. Der kleiderbügelartige Verteiler 21 und ein Teil, d. h. der obere Teil, des mittleren Führungsabschnittes 22 sind in dem Düsengehäuse 2 ausgeformt, wogegen der verbleibende Teil, d. h. der untere Teil, des mittleren Führungsabschnittes 22 und die Düsenmündungen 23 im Düsenstück 3 ausgeformt sind. Der mittlere Führungsabschnitt 22 kann als Ganzes nur im Düsenstück 3 eingefaßt sein. Ein Filter 29 ist vorzugsweise an der mittleren Stelle des mittleren Führungsabschnittes 22 angeordnet, um das Verstopfen der Düsenmündungen 23 zu verhindern. Das dem Düsengehäuse 2 zugeführte geschmolzene Harz wird nach und nach in die Richtung quer zur Spinnrichtung über den ganzen kleiderbügelartigen Verteiler 21 verteilt, über den mittleren Führungsabschnitt 22 zu den Düsenmündungen 23 befördert, die sich in einer geraden Linie befinden, und dann aus den Düsenmündungsauslässen 24 ausgepreßt. Falls erforderlich, kann die Temperatur des Düsengehäuses 2 oder die Temperatur des geschmolzenen Harzes, das durch den kleiderbügelartigen Verteiler 21 fließt, durch Heizelemente 26, welche sich an den Seiten der Düse befinden, oder durch ein oder mehrere Heizelemente (nicht gezeigt), die den kleiderbügelartigen Verteiler 21 umgeben, auf eine vorbestimmte Temperatur oder bei dieser gebracht bzw. gehalten werden. Das Düsengehäuse 2 und das Düsenstück 3 sind zerlegbar mit Hilfe eines Zusammenfügemittels 42 aneinander gefügt. Überdies ist die Wulstplatte 4 abnehmbar an den unteren Teil des Düsengehäuses 2 mit Hilfe eines Zusammenfügemittels 41 angefügt, so daß Gasfließwege durch das Düsenstück 3 und die Wulstplatte 4 gebildet werden. Erwärmtes Gas, welches außerhalb oder innerhalb der Düse 1 erwärmt werden kann, wird dem Düsengehäuse 2 zugeführt, in Gaszufuhrröhren 33 hinein verteilt, welche in das Düsengehäuse 2 in Richtung quer zur Spinnrichtung eingesetzt sind, durch die Gasfließwege 31 befördert und aus den Gasflußauslässen 32 geblasen, welche den Düsenmündungsauslässen 24 benachbart ausgeformt sind. Das geschmolzene Harz, welches aus dem Düsenmündungsauslaß 34 ausgepreßt wird, wird mit Hilfe von erwärmtem Gas zu feinen Fasern gezogen, welches mit hoher Geschwindigkeit aus den Gasflußauslässen 32 abgeblasen wird, und als Harzfaser aus der Spinnöffnung 25 ausgetragen.
Der die Düsenmündungen umgebende Teil 11 bezeichnet einen Bereich, welcher sich an der Spitze des Düsenstücks 3 befindet, wo die Düsenmündungen 23 in der Düse 1 ausgeformt sind. Die Düsenmündungen sind in einer geraden Linie angeordnet, und daher ist der die Düsenmündungen umgebende Teil 11 ein geradliniger Bereich, welcher die Reihe aus allen Düsenmündungen umgibt. Die Form und die Größe einer Düsenmündung an sich in der vorliegenden Vorrichtung kann dieselbe sein, wie jene einer Düsenmündung in einer herkömmlichen Schmelzblasvorrichtung. Im allgemeinen beträgt der Bohrungsdurchmesser der Düsenmündung zum Beispiel etwa 0,1 bis 1 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 mm, und die Länge der Düsenmündung beträgt zum Beispiel 1 bis 10 mm.
Die Düsenmündungen können in einer geraden Linie quer zur Spinnrichtung zum Beispiel mit einer Dichte von etwa 500 bis 3.000 Öffnungen/m, vorzugsweise 500 bis 2.000 Öffnungen/m, mit einem Zwischenraum von etwa 0,5 bis 2 mm (vom Mittelpunkt eines Querschnittes einer Düsenmündung bis zum Mittelpunkt des Querschnittes der benachbarten Düsenmündung) angeordnet sein.
Das Düsenstück 3 befindet sich im unteren Abschnitt des Düsengehäuses 2 und bildet die Düsenmündungen in einer geraden Linie und vorzugsweise einen Teil (den unteren Teil) des mittleren Führungsabschnitts 22. Die Form und die Größe des Düsenstücks an sich können dieselben sein wie jene des Düsenstücks in der herkömmlichen Schmelzblasvorrichtung. Im allgemeinen beträgt die Länge in Längsrichtung oder die Höhe (d. h. die Länge in Richtung oben nach unten auf dem Blatt mit Fig. 1) des Düsenstücks zum Beispiel etwa 10 bis 150 mm, vorzugsweise 30 bis 100 mm, und die Länge in seitliche Richtung oder die Breite (d. h. die Länge der Richtung rechts nach links auf dem Blatt mit Fig. 3) des Düsenstücks beträgt im allgemeinen 10 bis 300 cm, vorzugsweise 10 bis 150 cm.
In der vorliegenden Düsenvorrichtung ist das Düsenstück 3 als Ganzes in mehrere Temperatursteuerungsbereiche oder -zonen 12 entlang Linien quer zur Spinnrichtung geteilt. Fig. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform, worin das Düsenstück 3 als Ganzes in sieben Temperatursteuerungszonen 12, nämlich Zone a bis g, geteilt ist. Die Temperatursteuerungszone ist eine Flächeneinheit, worin die Temperatur der Zone auf eine vorbestimmte Temperatur mit Hilfe von Mitteln zum direkten oder indirekten Messen der Temperatur der Zone und einem Mittel zur Steuerung der Temperatur der Zone gesteuert wird. Das Temperatursteuerungsmittel kann in die Zone eingebracht werden oder mit der Oberfläche der Zonen in Berührung gebracht werden. Daher enthält die Temperatursteuerungszone kein gegenständliches strukturelles Mittel, um die Zonen voneinander abzutrennen, außer daß das Temperaturmeßmittel und das Temperatursteuerungsmittel angeordnet werden. Die Temperatur einer einzelnen Düsenmündung wird nicht nur durch ein eigenes Temperatursteuerungsmittel, welches für eine bestimmte Temperatursteuerungszone angeordnet ist, sondern auch durch ein oder mehrere Temperatursteuerungsmittel gesteuert, welche benachbart dazu für eine oder mehrere Temperatursteuerungszonen angeordnet sind. Demgemäß stellt die Temperatursteuerungszone eine Flächeneinheit dar, die die Temperatursteuerung durch ein oder mehrere Temperaturmeßmittel und ein oder mehrere Temperatursteuerungsmittel erhält. Die gestrichelten Linien oder die durch diese abgetrennten Zonen, die in Fig. 3 gezeigt sind, sind nur eine leichter faßbare Darstellung für Erklärungszwecke der vorliegenden Erfindung und sind daher in Wirklichkeit nicht zu sehen. In der vorliegenden Düsenvorrichtung sind die Zahl der abgeteilten Temperatursteuerungszonen, die Größe der einzelnen Zonen, die zu steuernde vorbestimmte Temperatur oder ähnliches derart ausgewählt, daß die vorteilhaften Auswirkungen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können, nämlich daß die Mengen der geschmolzenen Harze einheitlich sind, die aus den Düsenmündungen gesponnen werden. Die Auswahl kann in geeigneter Weise mit Hilfe eines oder mehreren einfachen Pilotversuchen erfolgen. Der betreffende Erfinder stellte fest, daß die Größe der Temperatursteuerungszone im allgemeinen 2 bis 20 cm, vorzugsweise 5 bis 15 cm, in Richtung quer zur Spinnrichtung beträgt. Falls die Größe weniger als 2 cm beträgt, ist es erforderlich, viele Mittel zur Messung und Steuerung der Temperatur zu verwenden, und die Düsenvorrichtung wird eine komplizierte Vorrichtung, welche schwierig zu bauen ist. Falls die Größe mehr als 20 cm beträgt, ist es schwierig, die Menge an geschmolzenem Harz genau zu steuern, welches in Richtung der Breite abgesponnen wird. Die Zone kann in verschiedene Breiten abgeteilt werden, wird aber vorzugsweise mit derselben Breite abgeteilt.
Die Mittel zum direkten oder indirekten Messen der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils in dem Düsenstück sind für jede der Temperatursteuerungszonen 12 (Zone a bis g) vorgesehen. Bezüglich des Temperatursteuerungsmittels gibt es keine Einschränkung, solange es direkt oder indirekt den die Düsenmündungen umgebenden Teil messen kann. Das Mittel zum direkten Messen der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils ist zum Beispiel ein eingebettetes Temperaturmeßmittel, wie ein eingebetteter Temperaturfühler 13, der sich innerhalb des Düsenstücks 3 befindet, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Es gibt keine Einschränkung bezüglich der Stelle, an der der eingebettete Temperaturfühler 13 eingebettet ist, solange sie sich innerhalb des Düsenstücks 3 befindet. Vorzugsweise ist der eingebettete Temperaturfühler 13 so nahe wie möglich am Düsenmündungsauslaß 24 eingebettet. Zum Beispiel liegt die Einbettungsstelle vorzugsweise innerhalb von 60 mm, insbesondere von 40 mm, vom Düsenmündungsauslaß 24. Es reicht aus, ein eingebettetes Temperaturmeßmittel in jeder Temperatursteuerungszone 12 zu verwenden, aber es können mehrere Mittel verwendet werden. Der Temperaturfühler, der als das eingebettete Temperaturmeßmittel verwendet wird, kann ein gängiger Temperaturfühler wie ein Thermoelement oder ein Meßwiderstand zur Temperaturmessung sein.
Das Mittel zur indirekten Messung der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils 11 kann zum Beispiel ein berührungsfrei arbeitendes Temperaturmeßmittel 50 sein, welches sich außerhalb des Düsengehäuses 2, des Düsenstücks 3 und der Wulstplatte 4 befindet, und welches der Spinnöffnung 25 gegenüber angeordnet ist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, und welches überdies Infrarotstrahlung empfangen kann, welche von dem die Düsenmündungen umgebenden Teil 11 ausgestrahlt wird. Das berührungsfrei arbeitende Temperaturmeßmittel 50 kann zum Beispiel ein Infrarotstrahlungsthermometer oder eine Infrarot-Wärmebildaufzeichnungsvorrichtung (Thermographie) sein. Das Infrarotstrahlungsthermometer 50 umfaßt zum Beispiel einen Meßteil 51, welcher die Infrarotstrahlung empfängt, welche vom die Düsenmündungen umgebenden Teil 11 ausgestrahlt wird, und ein Steuerelement 53, welches mit dem Meßteil 51 über einen Leitungsdraht 52 elektrisch verbunden ist. Der Meßteil 51 wandelt die empfangene Menge an Infrarotstrahlung in ein Spannungssignal um und befördert dasselbe als ein digitales Signal zum Steuerelement 53, wo eine Verarbeitung wie zum Beispiel Einstellen bewirkt wird. Danach kann ein Steuersignal über die Leitungsdrähte 54, 55 an das Temperatursteuerungsmittel weitergegeben werden.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform gezeigt, worin ein Infrarotstrahlungsthermometer 50 als das berührungsfrei arbeitende Temperaturmeßmittel in jeder Temperatursteuerungszone angeordnet ist. Mehrere Infrarotstrahlungsthermometer 50 können für jede Temperatursteuerungszone angeordnet werden. Wenn zum Beispiel die Infrarot-Wärmebildvorrichtung verwendet wird, kann die gesamte Infrarotstrahlung, welche von den Temperatursteuerungszonen ausgesendet wird, durch einen Lichtempfänger, wie zum Beispiel einer Infrarotkamera, gesammelt empfangen werden, und die Menge der empfangenen Infrarotstrahlung kann jeder Temperatursteuerungszone zugeteilt werden, um jeweils das Temperatursteuerungsmittel zu steuern, welches für die jeweilige Temperatursteuerungszone angeordnet ist.
Die Mittel zum direkten oder indirekten Messen der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils im Düsenstück, zum Beispiel das eingebettete Temperaturmeßmittel und/oder das berührungsfrei arbeitende Temperaturmeßmittel, wie das Infrarotstrahlungsthermometer und/oder die Infrarot- Wärmebildvorrichtung, können alleine oder gemeinsam für jede Temperatursteuerungszone oder einige Temperatursteuerungszonen verwendet werden.
In der vorliegenden Düsenvorrichtung, kann das Mittel zum Steuern der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils auf eine vorbestimmte Temperatur (hiernach manchmal als Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil bezeichnet), insbesondere ein Heizmittel, angeordnet sein. Zum Beispiel kann ein eingebettetes Heizelement 14 (auf Fig. 1) im Düsenstück 3 angeordnet sein, oder ein an der Oberfläche angebrachtes Heizelement (nicht gezeigt) kann sich auf der Oberfläche des Düsenstücks 3 befinden. Die Stelle, wo sich das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil befindet, liegt vorzugsweise eher im Düsenstück als auf der Oberfläche des Düsenstücks, insbesondere innerhalb von 100 mm, insbesondere von 60 mm, des Düsenmündungsauslasses 24. Es reicht aus, ein eingebettetes Heizelement 14 oder ein an der Oberfläche angebrachtes Heizelement für eine Temperatursteuerungszone zu verwenden, aber es können mehrere Heizelemente für eine Temperatursteuerungszone verwendet werden. Wenn das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil, welches innerhalb des Düsenstücks 3 eingebaut wird, zusammen mit dem eingebetteten Temperaturfühler 13 verwendet wird, gibt es bezüglich der Stelle, wo sich das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil befindet, keine Einschränkung solange sie sich innerhalb des Düsenstücks 3 befindet, aber vorzugsweise soll sie sich nahe dem Temperaturfühler 13 befinden. Fig. 1 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform, worin sich der Temperaturfühler 13 nahe dem Düsenmündungsauslaß 24 befindet, und das Heizelement befindet sich näher beim kleiderbügelartigen Verteiler. Es ist möglich, das Heizelement nahe zum Auslaß 24 und den Temperaturfühler 13 mehr beim Verteiler anzuordnen.
Das eingebettete Heizelement oder jenes zur Befestigung an der Oberfläche kann gegenständlich ein Heizelement mit einem elektrisch geheizten Draht, wie ein ummanteltes Heizelement, ein Einschubheizelement oder ein eingegossenes Heizelement, oder ein Wärmeträgeröl sein, welches befähigt ist, die Temperatur jeder Zone getrennt zu steuern.
Das eingebettete oder das berührungsfrei arbeitende Temperaturmeßmittel kann direkt oder indirekt die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils 11 in der Temperatursteuerungszone 12 messen, wo sich das Mittel befindet, nämlich dort wo das Mittel zugeordnet ist. Dann werden die Heizbedingungen des Heizelementes in Verbindung mit den entsprechenden Temperaturmeßmittel gemäß des Unterschieds zur vorbestimmten Temperatur (im allgemeinen dieselbe Temperatur in jeder Zone) eingestellt werden, so daß die Temperatur des die Düsenmündung umgebenen Teils 11 in jeder Temperatursteuerungszone 12 auf der vorbestimmten Temperatur gehalten wird. Die Kombination aus dem Temperaturmeßmittel und dem damit verbundenen Heizelement kann die Temperatur unabhängig von den anderen Kombinationen aus Temperaturmeßmittel und den damit verbundenen Heizelementen steuern, und das Temperaturprofil des Düsenstücks 3 in Richtung quer zur Spinnrichtung kann genau gesteuert werden. Insbesondere wenn der eingebettete Temperaturfühler 13 verwendet wird, kann er sich ausreichend nahe am Düsenmündungsauslaß im Düsenstück 3 befinden. Daher kann die Temperatur an der Stelle gesteuert werden, an der sich der Temperaturfühler 13 befindet, um im wesentlichen dieselbe zu sein, wie die Temperatur der geschmolzenen Harze in den Düsenmündungen, nicht nur wenn der Temperaturfühler 13 sich in dem die Düsenmündung umgebenen Teil 11 befindet, sondern auch wenn der Temperaturfühler 13 sich nicht in dem die Düsenmündungen umgebenden Teil 11 (aber innerhalb des Düsenstücks 3) befindet. Bei den herkömmlichen Verfahren wurde ein Vorrichtung ähnlich der vorliegenden Düsenvorrichtung verwendet, wie sie in Fig. 1 und 3 gezeigt ist. Jedoch befand sich ein Temperaturfühler 27 in jeder Temperatursteuerungszone des kleiderbügelartigen Verteilers, um die Temperatur dort durch Erwärmen des gesamten geschmolzenen Harzes in der Düse 1 auf eine gleichbleibende Temperatur für jede abgeteilte Temperatursteuerungszone unter Verwendung von zum Beispiel eines seitlichen Heizelementes 26, welches an der Seite des Düsengehäuses 2 angebracht wurde, oder eines Heizelementes für den kleiderbügelartigen Verteiler (nicht gezeigt) zu steuern, welcher an der Stelle eingebettet ist, welche den kleiderbügelartigen Verteiler umgibt. Im Gegensatz dazu wird in der vorliegenden Düsenvorrichtung das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil wie ein Heizelement im Düsenstück neu angeordnet oder wird neu mit dem Düsenstück in Berührung gebracht, anstatt des seitlichen Heizelementes 26 und/oder dem Heizelement für den kleiderbügelartigen Verteiler, welche in den herkömmlichen Verfahren verwendet werden, oder vorzugsweise zusätzlich zu diesen. Es reicht aus, die geschmolzenen Harze annähernd auf die vorbestimmte Temperatur mit Hilfe des seitlichen Heizelementes 26 und/oder dem Heizelement für den kleiderbügelartigen Verteiler, falls verwendet, in der vorliegenden Düsenvorrichtung zu erwärmen. Daher ist es nicht erforderlich, ein solches Heizelement für jede Temperatursteuerungszone vorzusehen, aber ein solches Heizelement kann für jede Temperatursteuerungszone wie bei den herkömmlichen Verfahren vorgesehen werden. Überdies kann eine ungefähre Steuerung der Temperatur für jede Temperatursteuerungszone dadurch ausgeführt werden, daß das Temperaturmeßmittel in jeder Temperatursteuerungszone des kleiderbügelartigen Verteilers angeordnet wird. In der vorliegenden Düsenvorrichtung kann ein seitliches Heizelement 26 oder ein Heizelement für den kleiderbügelartigen Verteiler in der gesamten Vorrichtung angeordnet werden, wenn der Abschnitt des kleiderbügelartigen Verteilers nicht in Temperatursteuerungszonen geteilt ist, oder eines oder mehrere der Heizelemente können für jede Temperatursteuerungszone vorgesehen werden.
Als das Temperatursteuerungsmittel, insbesondere Heizmittel für den Düsenmündungsteil, welches in Berührung mit der Oberfläche des Düsenstücks gebracht wird, kann erwärmtes Gas, welches in dem Gaszufuhrweg 30 in der Düse 1 geführt wird, wobei es durch den Gasweg 31 befördert wird, um das Düsenstück 3 zu berühren, und vom Gasauslaß 32 abgeblasen wird, in der vorliegenden Düsenvorrichtung verwendet werden, anstatt oder zusätzlich zum eingebetteten Heizelement 14, welches im Düsenstück 3 angeordnet ist, und/oder dem Heizelement zum Anbringen an der Oberfläche, welches an der Oberfläche des Düsenstücks 3 angeordnet ist. Das heißt, daß das erwärmte Gas, welches mit hoher Geschwindigkeit von den Gasflußauslässen 32 zum Zweck ausgeblasen wird, die geschmolzenen Harze, welche von den Düsenmündungsauslässen ausgepreßt werden, in der vorliegenden Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, oder in der ähnlichen herkömmlichen Vorrichtung zu feinen Fasern zu ziehen, auch als das Temperatursteuerungsmittel verwendet werden kann, wobei es die Temperatur geeignet einstellt. In dieser Ausführungsform ist es vorzuziehen, das seitliche Heizelement 26 (Fig. 1) und/oder das Heizelement für den kleiderbügelartigen Verteiler in Verbindung damit zu verwenden.
Die Ausführungsform der Schmelzblasdüse gemäß der vorliegenden Erfindung, worin das erwärmte Gas als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil anstatt des eingebetteten Heizelementes oder des Heizelementes zur Anbringung an der Oberfläche verwendet wird, ist in Fig. 5 und 6 gezeigt. Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die entlang einer Linie quer zur Spinnrichtung, wie in Fig. 1, erhalten wird. Fig. 6 ist eine Vorderschnittansicht ähnlich Fig. 3 und veranschaulicht schematisch ein Zufuhr- und Verteilungssystem des erwärmten Gases. Die Teile in Fig. 5 und 6, die jenen in Fig. 1 bis 4 entsprechen, werden mit denselben Bezugszahlen gezeigt. Das erwärmte Gas, welches als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil und gleichzeitig als das Gas dient, um die geschmolzenen Harze zu feinen Fasern zu ziehen, kann das Düsenstück 3 durch Berührung der Oberfläche des Düsenstücks 3 erwärmen, wenn es durch den Gasfließweg 31 fließt, welcher vom Düsenstück 3 und der Wulstplatte 4 gebildet wird, so daß die Temperatur des die Düsenmündung umgebenen Teils 11 in jeder Temperatursteuerungszone auf der vorbestimmten Höhe gehalten wird.
In der herkömmlichen Vorrichtung oder sogar in der vorliegenden Düsenvorrichtung, worin die Temperatursteuerung nur mit Hilfe eines eingebetteten Heizelementes oder eines Heizelementes zur Anbringung an der Oberfläche ausgeführt wird, wird das erwärmte Gas für das Ziehen der geschmolzenen Harze zu feinen Fasern nur durch eine Gaserwärmungsvorrichtung (nicht gezeigt) geströmt, welche außerhalb oder innerhalb der Düse 1 angeordnet ist, in die Gaszufuhrröhre 33 verteilt, welche sich in den Düsengehäuse 2 in Richtung quer zur Spinnrichtung befindet, über den Gaszufuhrweg 30 zum Gasfließweg 31 befördert und vom Gasflußauslaß 32 abgeblasen. Demgemäß wird das Gas als Ganzes gemeinsam in der Gaserwärmungsvorrichtung erwärmt, aber das Gas wird nicht auf verschiedene Temperaturen für jede der Zonen erwärmt, die in seitlicher Richtung abgeteilt sind.
Wenn das erwärmte Gas als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, werden ein oder mehrere Heizmittel 35 für das Gas, welches die Temperatursteuerungszonen erwärmt, für jede der Temperatursteuerungszonen in dem Fließweg des erwärmten Gases wie der Gaszufuhrröhre 33, dem Gaszufuhrweg 30 oder dem stromaufwärts liegenden Teil der Gasversorgungsröhre 33, welche innerhalb oder außerhalb der Düse 1 angeordnet ist, anstatt der Gaserwärmungsvorrichtung zum gemeinsamen Erwärmen des Gases oder vorzugsweise zusätzlich zu dieser angeordnet. Das Heizmittel für das Gas, welches die Temperatursteuerungszonen erwärmt, kann zum Beispiel ein Heizelement mit einem elektrisch beheizten Draht, wie ein ummanteltes Heizelement, ein Einschubheizelement oder ein eingegossenes Heizelement sein. Das Heizmittel für das Gas, welches die Temperatursteuerungszonen erwärmt, befindet sich vorzugsweise an der Gaszufuhrröhre 33, wo das erwärmte Gas in die Richtung quer zur Spinnrichtung verteilt wird.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist es zu bevorzugen, das Innere der Gaszufuhrröhre 33 in Gaskammern 61 mit Trennwänden 62 entsprechend den Temperatursteuerungszonen a bis g zu teilen und überdies den nachfolgenden Gaszufuhrweg 30, den Gasfließweg 31 und den Gasauslaß 32 entsprechend den Temperatursteuerungszonen zu teilen. In dieser Ausführungsform wird das erwärmte Gas oder das zu erwärmende Gas aus einer Pufferröhre 63, welche sich an der Außenseite des Düsengehäuses 2 befindet, in biegsame Schläuche 64 geführt, welche für jede der Temperatursteuerungszone a bis g angeordnet sind und sich ebenso an der Außenseite des Düsengehäuses 2 befinden, und wird dann in die Gaskammern 61 über die Gasröhren 65 befördert. Daher wird für das erwärmte Gas in der Gaszufuhrröhre entsprechend jeder der Temperatursteuerungszonen, die in Richtung quer zur Spinnrichtung abgeteilt sind, die Temperatursteuerung leichter. Das Heizmittel für das Gas, welches die Temperatursteuerungszonen erwärmt, erwärmt den Gasstrom in Verbindung mit dem Temperaturmeßmittel, welches sich in jeder Temperatursteuerungszone befindet, welche durch Vorbeiströmen des erwärmten Gases erwärmt wird. Der wie oben erwärmte Gasstrom wird in den Gasfließweg 31 geführt und wird mit dem Düsenstück 3 in Berührung gebracht, wenn dieser durch den Gasfließweg 31 strömt, wodurch die Temperatur jeder der Temperatursteuerungszonen auf die gewünschte Stufe gesteuert werden kann.
Wenn das wie oben erwärmte Gas als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil verwendet wird, kann das verwendete Temperaturmeßmittel ein eingebettetes Temperaturmeßmittel wie der eingebettete Temperaturfühler und/oder ein berührungsfrei arbeitendes Temperaturmeßmittel wie das Infrarotstrahlungsthermometer oder die Infrarot- Wärmebildvorrichtung sein. Überdies kann anstatt oder zusätzlich zu den obigen Temperaturmeßmittel ein Temperaturmeßmittel wie ein Temperaturfühler 34, welcher sich in dem Fließweg des erwärmten Gases befindet, wie die Gaszufuhrröhre 33 oder die Gaskammern 61, als das Mittel zum indirekten Messen der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils 11 verwendet werden. Wenn ein solches Temperaturmeßmittel, wie der Temperaturfühler 34, welches sich im Fließweg des erwärmten Gases befindet, verwendet wird, sollte die Beziehung zwischen der Temperatur an der Stelle, wo sich das Temperaturmeßmittel befindet, zum Beispiel die Gaszufuhrröhe, und der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils 11 für jede der Temperatursteuerungszonen im voraus bestimmt werden. Danach kann die Temperatur jeder der Temperatursteuerungszonen auf die vorbestimmte Stufe unter Verwendung der Beziehung gesteuert werden. Der Temperaturfühler, welcher als das Temperaturmeßmittel verwendet wird, welches sich im Fließweg des erwärmten Gases befindet, kann ein gängiger Temperaturfühler, wie ein Thermoelement oder ein Meßwiderstand zur Temperaturmessung sein.
Der Gasfließweg 31 in der vorliegenden Düsenvorrichtung kann derselbe sein wie jener, der in einer herkömmlichen Vorrichtung verwendet wird, wenn das erwärmte Gas nicht nur als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil sondern auch als das Gas verwendet wird, um die geschmolzenen Harze zu feinen Fasern zu ziehen. Wenn nur das erwärmte Gas als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil verwendet wird, ist die Breite jeder Temperatursteuerungszone in Richtung quer zur Spinnrichtung vorzugsweise 2 bis 20 cm, insbesondere 5 bis 15 cm. Wenn das erwärmte Gas als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil zusammen mit einem oder mehreren der obigen Heizelemente verwendet wird, ist die Breite einer jeden Temperatursteuerungszone in Richtung quer zur Spinnrichtung vorzugsweise 2 bis 20 cm, insbesondere 5 bis 15 cm.
Ein schmelzgeblasenes Faservlies wurde tatsächlich aus Polypropylenharz unter Verwendung einer Schmelzblasvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wie sie in Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Die Gaszufuhrröhre 33 wurde in sieben Gaskammern 61 mit den Trennwänden 62 entsprechend den sieben Temperatursteuerungszonen a bis g geteilt. In jeder der Gaskammern 61 war ein Heizelement 35 und ein Temperaturfühler 34 angeordnet. Das seitliche Heizelement 26, welches an der Seite des Düsengehäuses 2 angebracht war, wurde auf eine Temperatur von 300ºC eingestellt. Das Gas mit einer Anfangstemperatur von 320ºC wurde jeweils von der rechten und linken Pufferröhre 63 zu den jeweiligen Gasfließwegen mit 200 Nm³/Stunde zugeführt. Das Polymer wurde in den kleiderbügelartigen Verteiler mit 300 ml/Minute eingeführt. Die Breite des verwendeten Düsenstücks 3 betrug etwa 1100 mm, und etwa 1200 Düsenmündungen mit einem Durchmesser von 0,3 mm waren in einer geraden Linie in gleichen Abständen angeordnet.
Die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils 11 wurde mit jener des erwärmten Gases in Beziehung gesetzt, und daher wurde sie indirekt aus der Temperatur des erwärmten Gases bestimmt, welche mit dem Fühler 34 gemessen wurde. Überdies wurden die geteilten Gase über die Heizelemente 35 erwärmt, um die Temperatur der sieben Temperatursteuerungszonen a bis g des die Düsenmündungen umgebenden Teils 11 auf die vorbestimmte Temperatur 320 ºC zu steuern. Das sich ergebende schmelzgeblasene Faservlies wurde in Abständen von 5 cm in Richtung der Breite (d. h. in Richtung quer zur Spinnrichtung) geschnitten, um Proben (5 cm · 20 cm) zu erhalten. Das Gewicht pro Flächeneinheit jeder Probe wurde gemessen. Das Ergebnis ist in Fig. 7 gezeigt, worin + Gewicht pro Flächeneinheit bedeutet und x die Temperatur bedeutet. Es ist daraus offensichtlich, daß das Gewicht pro Flächeneinheit einheitlich war.
Der obige Arbeitsgang wurde wiederholt, außer daß die Heizelemente 35 nicht zum Erwärmen des Gases verwendet wurden, um ein schmelzgeblasenes Faservlies für einen Vergleich zu erhalten. Das Ergebnis ist in Fig. 8 gezeigt. Es ist daraus offensichtlich, daß die Temperatur des erwärmten Gases im mittleren Teil in Richtung quer zur Spinnrichtung abgesenkt wurde und die Temperatur an den Randteilen verhältnismäßig hoch war, und daß das Gewicht pro Flächeneinheit am Mittelteil in Richtung quer zur Spinnrichtung abgesenkt wurde und das Gewicht pro Flächeneinheit an den Randteilen verhältnismäßig hoch war. Daher zeigt es sich, daß die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils durch Steuerung der Temperatur des erwärmten Gases gesteuert werden kann, und daher die Verteilung des Gewichts pro Flächeneinheit des schmelzgeblasenen Faservlies in Richtung quer zur Spinnrichtung durch Steuerung der Temperatur des erwärmten Gases in jeder der Temperatursteuerungszonen gesteuert werden kann.
Obwohl das Mittel zum Erwärmen, wie das eingebettete Heizelement oder jenes zum Anbringen an der Oberfläche, oder das erwärmte Gas als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil beschrieben worden sind, ist der Zweck der Anordnung eines solchen Temperatursteuerungsmittels der, die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils der jeweiligen Temperatursteuerungszone auf der vorbestimmten Höhe zu halten und dadurch die geschmolzenen Harze von der jeweiligen Düsenmündung einheitlich abzuspinnen. Wenn durch das Temperaturmeßmittel bestimmt wird, daß die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils niedriger als die vorbestimmte Höhe liegt, wird der die Düsenmündungen umgebende Teil durch das Temperatursteuerungsmittel, d. h. das Heizmittel, wie oben erklärt, auf die vorbestimmte Höhe erwärmt. Jedoch wenn die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils höher als die vorbestimmte Höhe liegt, muß der die Düsenmündungen umgebende Teil durch das Temperatursteuerungsmittel auf die vorbestimmte Höhe gekühlt werden.
Wenn gekühlt wird, wird das eingebettete Heizelement oder jenes zur Anbringung an der Oberfläche abgeschalten, oder dessen Wirkung stark vermindert. Als positives Kühlmittel kann ein Kühlmedium wie Kühlwasser anstatt des Heizelementes verwendet werden. Wenn das erwärmte Gas als das Temperatursteuerungsmittel verwendet wird, ist es möglich, den die Düsenmündungen umgebenden Teil auf die vorbestimmte Temperatur durch Einstellen der Wirkung des Heizmittels für das Gas, welches die Temperatursteuerungszonen erwärmt, zu kühlen, um erwärmtes Gas zuzuführen, welches eine geringere Temperatur aufweist als der die Düsenmündungen umgebende Teil.
In der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, die Temperatur der geschmolzenen Harze geringer als die vorbestimmte Höhe am der die Düsenmündungen umgebenden Teil einzustellen, und das Heizmittel als das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil zu verwenden, auch wenn das herkömmliche seitliche Heizelement 26 oder das herkömmliche Heizelement für den kleiderbügelartigen Verteiler gemeinsam verwendet werden oder nicht verwendet werden. Es ist zu bevorzugen, die Temperatur des geschmolzenen Harzes mit Hilfe eines Temperaturfühlers, der an einem Abschnitt nahe dem kleiderbügelartigen Verteiler angeordnet ist, ebenso des seitlichen Heizelements 26 oder des Heizelementes für den kleiderbügelartigen Verteiler zu steuern. Es ist ebenso möglich, die Temperatur der geschmolzenen Harze höher als die vorbestimmte Höhe an dem die Düsenmündungen umgebenden Teil zu halten und selbige mit Hilfe des Temperatursteuerungsmittel zu kühlen, welches an dem die Düsenmündungen umgebenden Teil angeordnet ist.
Die Schmelzblasdüse gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Aufbau auf, worin das Temperatursteuerungsmittel, welches am Düsenstück angeordnet ist, und das Temperatursteuerungsmittel für den Düsenmündungsteil der herkömmlichen Schmelzblasdüse neu hinzugefügt sind. Daher können die geschmolzenen Harze, das erwärmte Gas, die Form des Fließweges für die geschmolzenen Harze wie die Düsenmündung oder der kleiderbügelartige Verteiler, oder die Form des Fließweges für das erwärmte Gas dieselben sein wie jene in den herkömmlichen Verfahren, solange die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können.
Die Schmelzblasdüse gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die erklärten Ausführungsformen beschränkt und kann in geeigneter Weise innerhalb des Geltungsbereiches der vorliegenden Erfindung abgeändert werden. Zum Beispiel kann jegliches andere Temperaturmeßmittel als die beschriebenen verwendet werden, solange dieses direkt oder indirekt die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils messen kann. Überdies kann jegliches andere Temperatursteuerungsmittel als die beschriebenen verwendet werden, solange dieses die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils der jeweiligen Temperatursteuerungszonen in Verbindung mit dem Temperaturmeßmittel auf die vorbestimmte Höhe steuern kann.
Wie erklärt, begründet sich die vorliegende Erfindung auf die Entdeckung des betreffenden Erfinders, daß die Menge der geschmolzenen Harze, welche von jeder Düsenmündung abgesponnen wird, durch Steuerung des Temperaturprofils des die Düsenmündungen umgebenden Teils in Richtung quer zur Spinnrichtung und dann das Temperaturprofil der Düsenmündungen in Richtung quer zur Spinnrichtung genau gesteuert werden kann, weil die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils im wesentlichen dieselbe ist wie jene der geschmolzenen Harze in der Düsenmündung innerhalb derselben Temperatursteuerungszone.
Der Grund dafür wird im folgenden angenommen, aber die vorliegende Erfindung wird dadurch nicht beschränkt. Vom gesamten Druckverlust vom Einlaß der geschmolzenen Harze bis zu den Öffnungsauslässen wird nur ein sehr kleiner Druckverlust vom Einlaß der geschmolzenen Harze bis zum mittleren Führungsteil verursacht. Der Druckverlust in den Düsenmündungen ist beinahe für den gesamten Druckverlust verantwortlich. Daher wird angenommen, daß das Druckprofil am oberen Teil der Düsenmündungen einheitlich ist. Daher ist der Druckverlust an jeder der Düsenmündungen der Unterschied zwischen dem Druck am oberen Teil der Düsenmündungen und Atmosphärendruck, und sie sind daher einander gleich. Wenn die Bohrungsdurchmesser und die Längen der Düsenmündungen jeweils untereinander gleich sind, verändert sich der Druckverlust der jeweiligen Düsenmündung mit der Viskosität und der Fließgeschwindigkeit.
Tatsächlich hat der betreffende Erfinder das Temperaturprofil der die Düsenmündungen umgebenden Teile gemessen, wenn die Verteilung der Mengen abgesponnener geschmolzener Harze in Richtung quer zur Spinnrichtung nicht einheitlich war und stellte fest, daß das Temperaturprofil annähernd mit der Verteilung der Mengen geschmolzener Harze in Beziehung stand. Es ist offensichtlich, daß, wenn ein Teil vorhanden ist, welcher eine höhere Temperatur im Temperaturprofil in Richtung quer zur Spinnrichtung aufweist, die Viskosität der geschmolzenen Harze abgesunken ist, und der Druckabfall auf dieselbe Stufe gebracht wird, als jener in einem anderen Teil durch Erhöhung der Fließgeschwindigkeit.
Die Viskosität der geschmolzenen Harze hängt von der Temperatur ab, und als Folge hängen die Mengen abgesponnener Harze von der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils ab. Es wird daher vermutet, daß die Mengen abgesponnenen Harzes durch Steuerung der Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils genau gesteuert werden können.
Im Gegensatz dazu wurde bei den herkömmlichen Verfahren die Temperatur der geschmolzenen Harze beim kleiderbügelartigen Verteilen im Düsengehäuse einheitlich gesteuert. Wie oben erklärt, ist es nicht möglich, die Mengen geschmolzener Harze in Richtung quer zur Spinnrichtung einheitlich abzuspinnen. Als Grund dafür wird aufgrund der obigen Annahme in Erwägung gezogen, daß die Temperaturen der die Düsenmündungen umgebenden Teile nicht einheitlich sind, weil der innere Aufbau der Düsen nicht einheitlich in Richtung quer zur Spinnrichtung ist und daher die Wärme nicht einheitlich vom Heizmittel über Wärmeleitung aufgenommen wird und die Wärme nicht einheitlich von der Düse abgegeben wird, auch wenn die Temperatur am kleiderbügelartigen Verteiler einheitlich ist. Überdies wird angenommen, daß der Wärmeaustausch zwischen dem erwärmten Gas und dem Düsenstück eine der Ursachen ist, weil die Temperatur des erwärmten Gases in der Düse nicht gesteuert wird.
Gemäß der Schmelzblasdüse, wie oben, kann das Temperaturprofil des die Düsenmündungen umgebenden Teils in Richtung quer zur Spinnrichtung rasch und genau auf die vorbestimmte Temperatur gesteuert werden, und daher kann die Verteilung der abgesponnen Mengen geschmolzener Harze genau in Richtung quer zur Spinnrichtung gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Verteilung der abgesponnenen Mengen geschmolzener Harze einheitlich in Richtung quer zur Spinnrichtung durch Steuerung des Temperaturprofils des die Düsenmündungen umgebenden Teils auf eine einheitliche Höhe in Richtung quer zur Spinnrichtung einheitlich gesteuert werden. Daher kann ein schmelzgeblasenes Faservlies mit einer einheitlichen Verteilung des Gewichts pro Flächeneinheit erhalten werden.
Weil die Temperatur des die Düsenmündungen umgebenden Teils beinahe mit den abgesponnenen Mengen geschmolzener Harze in genauer Wechselbeziehung steht, kann überdies die Verteilung der abgesponnenen Mengen geschmolzener Harze nur durch Einstellung des Temperaturprofils des die Düsenmündungen umgebenden Teils in Richtung quer zur Spinnrichtung rasch eingestellt werden, wenn das Faservlies erzeugt wird.

Claims

1. Düse für eine Schmelzblasvorrichtung, welche ein Düsengehäuse, ein Düsenstück und eine Wulstplatte umfaßt, wobei das Düsenstück mehrfach in Temperatursteuerungsbereiche in Richtung quer zur Spinnrichtung unterteilt ist, ein Mittel zur Messung der Temperatur in einem Abschnitt, welcher eine Düsenöffnung in dem Düsenstück umgibt, für jeden der einzelnen Temperatursteuerungsbereiche angeordnet ist, und ein Mittel zur Steuerung der Temperatur in dem Abschnitt, welcher die Düsenauslaßöffnung umgibt, auf eine vorbestimmte Temperatur durch unmittelbares Zuführen von Wärme zum Düsenstück in Verbindung mit dem Meßmittel, angeordnet ist.

2. Düse nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Messung der Temperatur ein Mittel zur unmittelbaren Messung der Temperatur in dem Abschnitt ist, welcher die Düsenauslaßöffnung umgibt.

3. Düse nach Anspruch 2, wobei das Meßmittel sich im Düsenstück befindet.

4. Düse nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Messung der Temperatur ein Mittel zur indirekten Messung der Temperatur in dem Abschnitt ist, welcher die Düsenauslaßöffnung umgibt.

5. Düse nach Anspruch 4, wobei das Meßmittel ein berührungsfreies Meßmittel ist.

6. Düse nach Anspruch 4, wobei das Meßmittel sich im Strömungsweg eines erhitzten Gases befindet.

7. Düse nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Steuerung der Temperatur sich in dem Düsenstück befindet.

8. Düse nach Anspruch 7, wobei das Mittel zur Steuerung der Temperatur ein Heizelement ist, das sich in dem Düsenstück befindet.

9. Düse nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Steuerung der Temperatur erhitztes Gas ist.

10. Düse nach Anspruch 9, wobei das erhitzte Gas mit einer Oberfläche des Düsenstücks, welches in Verbindung mit dem Meßmittel steht, in Berührung gebracht wird.

11. Düse nach Anspruch 10, wobei das Innere eines Gasströmungsweges, durch welchen das Gas geführt wird, durch eine oder mehrere Trennwände geteilt ist, jeweils einem der einzelnen Temperatursteuerungsbereiche entsprechend.