TW493017B - Device and method for producing microfilament yarns with high titer uniformity from thermoplastic polymers - Google Patents

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Gunter Goossens
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Description

493017 _案號 88107273_^ Ά Ά.---- 五、發明說明(1) 發明之領域 本發明係關於一種由熱塑型聚合物製成具高纖度均句 性(Us ter值)的微纖紗之裝置及方法。 發明之背景 長絲及長絲紗的生產,通常是根據熔紡方法進行。 以由擠壓機或直接由聚縮合裝置送出的熔流為基礎, 利用紡絲泵將聚合物分配到個別的紡絲紡嘴中,在熔融物 以細長絲形式自紡嘴的毛細管孔離去之後,利用一種冷卻 介質使長絲冷卻,其後將之收集或集束,用紡絲製備處理 過後,將長絲捲繞。 在溶紡方法剛開發初期’纺絲(s p u n f i 1 a m e n t s )係在 無任何裝置的有效支援下,僅靠長絲本身於被捲取途中在 空氣介質中垂直移動而得到冷卻。 五十年代中期開始,有源冷卻系統方被採用 ^ 利用交叉空氣擴散流以減小機器高度並增加生產能力。 在生產聚合長絲的整個過程中’將長絲冷卻是一項非 常重要的加工步驟’對質量的均勻性、染料吸收品質,還 有諸如:強度及伸展度等織物性質均有相當影響。 過去十年來人們看到了生產線性密度二=二 1分德士(dtex)的個別長絲,即所彳n ^ ' 1 w的微纖絲而呈有更精 致纖度的長絲紗之紡絲工業的發展。 〃 這樣,具有 士/單絲習慣用於進一步紡織品生產分別為167分獯 是以36支或分別以72支單絲構成,而上^長絲紗’已不再 由大約100到2 0 0支單絲構成。 疋、據當别技術水斗
493017 _案號88107273_年月日_^_ 五、發明說明(2) 由許多種微纖絲製成的產品以特殊性質而區別顯著, 而特殊性質對消費者有利。 對長絲或線於熔紡後進行冷卻,習慣上係根據當前技 術水平採用一種稱為交叉空氣擴散器之方法。然而,採用 此法必須為高單絲計數的長絲紗而採用大直徑的紡嘴,由 於因產品均勻性的理由,靠上述方法冷卻長絲在紡嘴上是 不可能超過約為每平方公分8孔(8 hole/cn^ )的孔密度。 然而,就生產設備的空間要求以及就因在紡嘴表面上 溫度愈來愈不均勻,又噴嘴組件中聚合熔化物增加的停留 時間對產品品質等而論,大型紡嘴對這些產生不利。 按特別適合於紡絲多毛細管產品的裝置,揭示於例 如:德國第 DE 36 29731 A1號,德國第 DE 196 53451 C1 或世界專利第9 2 / 1 5 8 3 2 A1號等專利為眾所週知。 此類裝置中,於長絲從紡嘴中出去之後,係利用一中 央空氣擴散器系統予以冷卻。 為此目的,長絲是由一個具有多個毛細管孔排列成一 圈或多圈最好為同心圓狀的紡嘴紡成。為了能安裝冷卻裝 置,即所稱的氣流燭(air flow candle)於紡絲裝置下面 中央處,最小圓圈的直徑必須要夠大。氣流燭包括一管 狀、多孔透氣性的中空體,空氣是由一管端供應給氣流 燭,而相對的管端則為封閉。冷卻空氣以離心方式通過多 孔燭,這樣對圍繞多孔燭呈同心式排列的長絲施以冷卻。 長絲在通過*空氣擴散區域之後,擦過一個環以便用於紡絲 準備作業。其後,於氣流濁下方將長絲組合成一股紗線。 如此紡成之長絲係適用於製造人造短纖維。
第5頁 493017 _案號88107273_年月日__ 五、發明說明(3) 德國第DE 196 53 451 C1號專利申主張一種用來由具 有每一單絲超過1分德士(dtex)的大毛細管纖度的大數目 個別單絲製成工業紗線的中央空氣擴散方法,此類工業紗 線以低收縮性以及高模數而區別顯著。 美國第3,9 6 9,4 6 2號專利中敘述一種利用中央冷卻單 元以生產纖度低的工業用聚酯紗,此種中央冷卻單元是以 長度約為1 5到6 0公分的一個區域啟動,通過此單元並無任 何空氣擴散,但卻從外部予以加熱以便增進紗線的烏斯達 (Uster)均勻性。
德國第DE 38 2 2 5 7 1 A1專利中敘述一種具有一個環 形模縫筛(die slot screen)的中央空氣擴散裝置,係設 置於紡嘴與氣流燭之間用來防止對紡絲的任何干擾。必須 指出,在實際使用,如無上述的裝置時,由於長絲斷裂常 使作業中斷,且與交叉流空氣擴散比較,長絲的質量均勻 性依舊不良。
先前技藝中為眾所熟悉的裝置,雖然證明可以如生產 工業用途的人造短纖維及紗線所必要的高生產量來製造產 品,但對生產微纖無端紗線時是不足的,其中每一喷嘴的 生產率相當少。關於生產微纖紗方面存在著明顯的缺點, 以下將就這一點作更詳細敘述: 將微纖長絲紡成紡織業用紗線,對熟習此類技藝者而 言,決不是一件平凡的事業。如從先前技藝中所習知,與 該類產品有*關,由於熔融物通過量低,因此紡嘴的冷卻發生 危險,又因此一緣故,紡絲出現問題增多,例如由Th. Tekaat 在 “Chemiefasern/Textilindustrie” (42/94,第
第6頁 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(4) 879頁)一書中所述一般。 因此,習知的裝置僅是被使用於纖度很明顯的在. 1分德士/單絲以上的大纖度紗或是被用在每一紡嘴的孔數 非常高的纖維紡絲方法中。例如,德國第37 0 8 1 68 C2號 專利中所述每一紡嘴有超過7 0 0孔數。至於纖維紡絲方法 中,由於所要求的熔融物通過量高,因此由熔融物質提供 給紡嘴有充分的熱量。 為了克服於生產微纖紗期間冷卻紡嘴的問題,熟習該 項技術人士乃利用了較高的紡絲速度或是各個熔化溫度, 尤其是在交叉流空氣擴散情況下如此。然而,在很大的程 度上/較高的溫度對處理的可信賴性有不利影響,或由於嫁 融物供給系統中聚合熔融物增加的熱分解作用,即所稱的 「自旋束」(spin beam)及喷嘴包封,以及由紡嘴表面上 污染漸增,因此,斷絲頻率增加。 未公布的德國第DE 1 9 7 1 6 3 9 4.7-2 6號專利文件中則 敘述一種用於被動式冷卻人造長絲之裝置,藉由此一裝置 僅可對具有直徑為高達1 1 0公厘及紡絲孔密度每平方公分 僅約為1 0孔的慣用尺寸的紡嘴達到孔計數最高為3 0 0。 歐洲第EPO 6 4 6 1 9 8 B1專利揭示對孔呈環形排列的紡 嘴僅能達到孔密度每平方公分最高為2 5孔者。 於是,由習知技術中所得悉的孔密度的上限仍然低於 3 0孔/平方公分。又,利用上述裝置,在質量上損失以及 紡絲問題的增加不能避免的情況下,是無法獲得更高的孔 密度。 先前技術中所敘述之裝置及方法是無法達到本案之目
493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(5) 標。 發明目的及概要 因此,本發明是基於以設計成特別有關藉助一適當的 裝置由各毛細管纖度少於1分德士 /單絲的熱塑性聚合物紡 成微纖絲之冷卻方法步驟為目的,經由此一方法能使紡絲 干擾次數減少,且所生產的微纖紗具有改善的紡織機制特 性以及更均勻的染料吸收作用,其中可能的情況下,尚可 減輕設備及生產費用。
本發明目的係藉由根據申請專利範圍第1項的特徵之 裝置而達成此裝置用於由熱塑型聚合物生產具有總纖度最 南為5 0 0分德士 ’個別長絲纖度最南為1分德士 ’而以最南 為0. 8分德士為佳,以及具有高纖度均勻性的微纖紗,此 目的亦藉由根據申請專利範圍第2 4項之利用依照本發明之 裝置以製成微纖絲之方法,以及藉由根據申請專利範圍第 3 7項之以上述方式製成之微纖紗達成者。
令人驚訝的證明,根據本發明裝置現已可用於生產總 纖度最高達5 0 0分德士而最好是高達2 5 0分德士,且個別的 毛細管纖度小於1分德士 /單絲,而以低於0 · 8分德士 /單絲 為佳的微纖紗。此裝置可取非常高的孔密度,並包含一個 合適的有源中央冷卻單元。不僅如此,更意外的證明,如 果於長絲自紡嘴中紡出時即直接予以冷卻時,最可靠的達 到前述高孔密度。 因此,*關於德國第3 8 2 2 5 7 1 A1號專利中所述之環形 模縫篩,已證明不足以用在生產微纖絲。同樣,如德國第 DE 195 44 662 A1號中所主張,僅於噴嘴附近設一狹窄槽
第8頁 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(6) 形片’亦不足以冷卻長絲。 為要達到預期的目的,必需開發中央冷卻單元的.冷卻 功能,且其定位及形態必須重新改進。 對依照本發明裝置的功用而言,亦同樣重要的是,長 絲在首次接觸裝置的導紗元件之前進行凝固;以及使在橫斷 面上的空氣擴散速率分配盡最可能恆定。 此外,必須確保在紡嘴上的溫度分布圖盡量均勻,
即:需要採取步驟來防止紡嘴的不均勻冷卻。與交叉流空 氣擴散比較,按本發明結合冷卻單元的裝置對具有特別高 孔計數的紡嘴,能確保長絲冷卻非常均勻。 由於全部長絲呈一管形包封樣式包圍住所謂的氣流 濁,向心式引進之冷卻空氣即趨向擴展此包封呈雙錐樣式 以便空氣排出。這樣,長絲包封的擴展更加穩定個別長絲 的位置,長絲就像在一氣墊上,且由於個別長絲間的側向 距離增加而可防止相互接觸。與先前技術相比較,由於以 上原因而能明顯縮減紡嘴中二個毛細管孔間的側向距離。
長絲包封的擴展同樣使每一環孔圈可有更多的毛細管 孔或喷絲孔,亦因此,與交叉流空氣擴散比較,孔排圈數 顯然可以減少。讓空氣流通的吹氣孔排數減少則可造成減 少生產誤差。 因此,與交叉流空氣擴散對照,利用根據本發明的裝 置,由於冷卻更加均勻的結果,個別長絲之間僅出現非常 小的質量誤嗟。而這些非常小的誤差,隨後對物理紡織性 質的優良CV值具有決定性。 按本發明的裝置能達到所預期目的,特別在以下方
第9頁 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(7) 面:一個直徑按先前技術商業上達到1 1 0公厘及達到6 0 0個 毛細管孔,具有非常高的孔密度達到每一有效出口面積 (孔排的)每平方公分4 0孔之紡嘴,係與一有源冷卻單元併 設,該有源冷卻單元在距離S處喷嘴(紡嘴)下方直接對紡 出長絲施以冷卻,並在一由空氣流以等速出現在整段有效 冷卻長度上而形成的氣墊上繼續冷卻,直到凝固及調製完 · 成為止。 如若無上述冷卻作用發生時,長絲即呈無控狀態而開 始擺動,斷然會減低提供均勻性的Us ter值。以下圖1至13 係用來說明本發明典範實施例,該實施例係部分表示於縱 φ 剖面圖及橫載面圖中。 發明之詳細說明 圖la及lb中係以示意圖式表示根據本發明之裝置,包 括:一熔料導管線1,用以提供聚合熔化物給紡絲樑Spin-beam) 3中的紡嘴2,並自纺嘴2的毛細管孔輸出的長絲4, 該長絲4沿著冷卻單元5導入以接受凝固處理;冷卻單元 ‘ 5(於***狀態下)係位於紡嘴2下方距中央的距離S處,而 其中LK為冷卻單元5的有效冷卻長度;定位長絲導件6 ;配 備有構成一體的供氣管(圖中未示)的***裝置7的臂部以 及捲取單元8。 參 冷卻單元5係利用頂面的一定心銷相對於紡絲模呈對 稱的固定於紡嘴2下面中央相隔最高為35公厘的距離S處。 此一距離S可作為纖度函數予以變化調整。 插接部直徑對距離S的幾何延伸中的空間為熱絕緣的 或是設有額外加熱與冷卻元件,以防止紡嘴2輸出側表面
第10頁 493017 案號 88107273 五、發明說明(8) — 的整個橫斷面以及紡嘴2邀A …一 ^ ^ '、令部早兀5之間產绦、、班簍。 絕緣體不僅能做到最* 门座生/皿差 恒溫,同時亦將溫度維掊,又上將紡嘴表面的溫度保持 〇c。 、在低於輸出的熔融物溫度5到1 0 此類絕緣體以由一籍u 檀低導熱性材料構成者Λ佬。 在一項較佳實施例中 =成者為佳 太适妒祛音# h 、、、邑緣體係結合於纺嘴5内。 在一項較佳實%例變形中,紡嘴2中的 形或圓形的排列為斷續式八&彡 、’ e年呈衣 认且狄道她蚀客*且私 a刀成多孔組,以便借助分離 的長4導件使=支長、、糸(單絲)4合併成為各個長絲 業更為方便容易,或用於保持冷卻單元5之***裝置7上 區域不留任何長絲4。 有源冷卻單元5由一種軟管式透氣性編織物(圖8)構 成,冷卻單元在輸出冷卻空氣的壓力下呈一對頂圓錐而變 寬,或由一種在一端(圖7)上設有供氣孔而在紡嘴側的另 一端則是封閉之多孔管件構成。 有關其他較佳的實施例變式中,冷卻單元由一自*** 裝置的方向對著紡嘴2朝上延伸的上部管件以及沿長絲路 徑朝下延伸的下部管件(圖10a,b)構成。 一項更特殊的實施例中,下部管件係設計成朝底部達 到一點呈圓錐形。冷卻單元5的長度連同直徑係可加以變 化,這樣即可與紡絲條件,尤其是長絲的紡絲速率及紡絲 纖度相配合。 圍内,而特別有利的方式為,較佳直徑比紡嘴2中環 列的毛細管孔的内圈或内環要小1到4 0公厘。長度, 冷卻單*元的較佳直徑是在1 0公厘到1 06公厘之間的範 而特別有利的方式為,較佳直徑比紡嘴2中環形排 特別 V. 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(9) 是有效冷卻長度LK可利用穿孔部分的長度,而選擇性地可 利用附加的非穿孔或不同穿孔的中間環圈來加以設定。此 一長度最好在5 0公厘到1 0 0 0公厘之間的範圍内。 特別變式中,使冷卻單元5具體化成為風箱形或波紋 管,或可旋入之插接構造以變換冷卻單元5的有效冷卻長 度 LK(圖 9a,b)。
其他的實施例中,對冷卻單元5除了可以孔眼大小及 形狀,孔眼間的距離,孔眼的深度,或分別以單元的壁厚 及其定向之外,亦可以在用作調節吹入空氣的單元長度上 藉以上各參數的不同實施例來執行穿孔。而此空氣的溫度 可調溫在1 5 °至2 0 0 °C之範圍内,或低於絲紡聚合物之熔 溫TG的1 8 °到1 0 °C為佳,而其出口速率亦可同時加以控 制。 有關裝置的各項特殊變式中,吹入空氣只在該吹入空 氣從冷卻單元5中吹出之前進行調溫。調溫可以均勻方式 進行或在不同的溫度下以不同的區段來進行。
尚有些實施例變式中,冷卻單元5内部安裝有用於調 節吹入空氣速率的排風構件,該速率以在每秒0. 0 5至0. 7 公尺之間者有利;或是安裝以於不同的溫度下在冷卻單元 5部分區段中來利用吹入空氣的裝置。 冷卻單元5可藉由一***裝置7的臂部轉移呈水平及垂 直狀態定位於紡嘴2下面,或以一較佳方式予以定位在一 垂直式圓形*樞轉路徑1 3上,或可個別地自長絲路徑中完全 轉出來。 以樞軸為中心的轉進或轉出可以機械式、氣動式或電
第12頁 493017 _案號 88107273_年月日__ 五、發明說明(10) 子式加以控制,且以併設有一個長絲監控器者為佳。 特別有利的裝置變式中,冷卻單元係利用其本身.重量 或藉一彈簧力而旋轉出來。同時,併設有冷卻單元5用的 供氣管線的***裝置7臂部,最好具有狹窄的且呈矩形或 橢圓形截面為佳。 在一項特殊的實施例中,***裝置7臂部之表面設計 成具有減磨斜面結構或呈菱形或鱗片狀(圖2b)的沖壓件, 該結構或沖壓件可從伴隨長絲的空氣中產生一氣墊而在很 大程度上可防止長絲與***裝置7間直接接觸。 在另一項實施例中,臂部上設置有許多呈圓形(圖2a) 的排氣孔或縫隙,而能造成長絲偏離氣流以防護裝置碰撞 而钻住長絲。 排氣孔以成均勻排列在一密閉格柵上者較有利,或為 了保存空氣的理由而僅均勻排列在臨界點上,即:必須在 避開接觸長絲4的部位上者。 當然,由上述結構與孔眼的混合構造,或由不同的結 構與孔眼的幾何形狀的混合構造構成的各實施例亦同樣可 適用,以及包括一些其中冷卻單元座也同樣是穿孔的實施 例。 另一種變形中,***裝置7臂部是由一個特別成形, 例如水滴形的長絲導件9 (圖3)防護而不接觸長絲,長絲導 件的與所有長絲接觸處,於盡可能的最小且經精確界定的 表面幾乎相♦同。 配置一直徑夠大的環形定位長絲導件6與1 0 (圖4)對防 止長絲4在冷卻路徑上產生不合要求的自動擺動是有利
第13頁 493017 案號 88107273 年 月 曰 修正 五、發明說明(11) 的。 上述長絲導件係設計成作為一乾式長絲導件或作為一 施覆製劑用的元件。接觸長絲的乾式長絲導件6的環圈1 0 是由一種抗磨材料,例如:陶竟氧化銘,或由一於金屬基 底上被覆有一層耐#材料的表面構成。 參 圖5 a中所表示者為環形定位長絲導件6的另一實施 例。在這種情況下,氣流係被引導通過一環形間隙,由於 這一緣故,個別長絲4於整個環形圓周上所形成的氣墊上 流過,而在儘可能最大程度上有效防止定位長絲導件6與 長絲4之間的直接接觸。 在另外的一項實施例中,定位長絲導件6是由一個按 照圖5b之圓錐體構成,圓錐體向底部擴大成一漏斗形或喇 队狀。沿途由長絲4所帶進的空氣在圓錐體上被加速並對 著長絲4導引過去。受到此轉向拖曳的空氣形成一氣墊, 如此,即可在儘.可能最大程度上防止長絲4與長絲導件6的 直接接觸。 按照公式I來決定長絲導件的直徑非常有利:
I K [mm]
Dpf
exterior DL + interior DL
Dpf =以公厘計之定位長絲導件直徑 DL =以公厘計之毛細管孔之孔徑 D d p =以公厘計之紡嘴直徑
Ddp Ddp_ 4.75 4.75
第14頁 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(12) 對製劑裝置而言也是同樣情形,此裝置如構成可調節 高度者為最有利且其具體化構成的固定於冷卻單元5之有 效端前方至少1至40公厘之位置。 在此裝置的又一項有利實施例中,係將空氣脫吸板配 置在從長絲移動方向觀察靠近製劑塗敷器的前部,該空氣 脫吸板確保製劑的塗敷不受干擾而因此均勻。 作為根據圖4的再一項結合長絲與製劑塗敷器的實施 例,係設置1個或數個高度可調節的製劑塗敷器1 1,依長 絲移動方向一前一後排列,且利用一個泵供應等量的紡絲 製劑。 其他藉喷塗方式塗敷製劑之實施例變式中,係將噴射 紡嘴配置在中央,不但可從裏朝外操作,而且還可從外部 朝裏面喷塗,相當有利。 按照本發明裝置的一項特殊實施例中,為每一長絲束 設置一長絲監控器,記錄到有長絲斷裂便自動並立即鬆開 閉鎖,如此,冷卻單元即可最好利用本身重量而自長絲路 徑中移出,並可靠地防止氣流燭被弄髒或受損。 本發明同時亦包括一種利用按照本發明之裝置由熱塑 型聚合物中製成最高為總纖度5 0 0分德士,且單絲纖度最 高為1分德士並具有很大纖度均勻性的微纖紗之方法,該 方法包括以下步驟: •於紡絲速率在每分鐘2 0 0 0至7 0 0 0公尺之間熔紡總纖 度在2 2至5 0 0分德士之間的長絲, •利用一冷卻單元,以調溫空氣均勻且位置穩定地對 長絲施以冷卻,
第15頁 493017 案號 88107273 曰 修正 五、發明說明(13) •選擇性地將個別的導絲元件中的許多長絲區分成一 束或數個束長絲束, •在長絲束上塗敷上製劑, •於速率在每分鐘2000至7000公尺之間下捲取各束長 絲束, 其中距離S係設定作為下列公式的函數 0 1.4 xexp( 2.01 x TEK)
s = —~-im~~~~ -1 M 參 以公厘計的紡嘴與冷卻單元之間距離 T E K>以分德士計的個別毛細管纖度 RL =設於紡嘴上前後相互排列而最大達3 5公厘之孔排 數,且其中與熔溫相比較,紡嘴表面可經歷到均勻冷卻於 整個紡嘴上高達1 0 °C,以及其中長絲束之凝固點係設定作 為一個纖度函數.,及紡絲速率設定在冷卻單元的有效冷卻 長度Lk的端部之上1至40公厘處。 本項方法中較佳個別的長單絲纖度係於0. 1至1分德士 間,而以0. 3至0. 8分德士之間為最佳,以及較佳紗線總纖 度最大為250分德士。 由精確定心的冷卻單元來冷卻紡絲是在距紡嘴下面一 距離S處開始,此距離S最大是3 5公厘,而以5公厘到1 0公 厘為佳。這種情況下,如果此距離S周圍加以絕緣處理則 尤為有利。以較佳的方法變化對該距離S進行加熱或冷 卻。 * 如果紡嘴末端未與紡絲樑齊平,即,如果喷嘴(紡嘴)
第16頁 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(14) 以值R沈埋於紡絲樑内時,按照圖1的裝置即以要求的距 離S***或嵌入凹部内。 為適應各種長絲纖度,冷卻單元距離紡嘴2的距離S係 設定在0 · 2公厘到3 5公厘範圍内,而以在1公厘到1 0公厘範 圍内為佳,其中適用以下相關數: s= ^xexpCZ^x ΊΈΚ) 一 工[―
度 纖 之 管 細 毛 離別 距個 嘴的 紡計 之士 計德 厘分 公以 以i -I E ST 數 tr 孔 之 方 後 互 相 於 位 上 嘴 紡 設 沈有 物为 積特 沉是 的則 物式 聚變 募法 或方 體多 單許 果的 如間 ,空 時熱 行加 進有 物含 合 , 聚時 絲區 紡嘴 在紡 在 澱 利 器 熱 加 的 集 聚 擾 干 的 物 積 沉 上 端 頂 元 單 卻 冷 輕 Ja1 減 具 定一 徑 直 圈 孔 的 圈 内 最 孔 管 細 。毛 有距 性心 靠中 可元 的單 絲卻 紡冷 強自 增 對 、纖 U絲 ο·長 至與 5 L ο且 ο·並 秒, 每佳 在為 率間 速之 利尺 有公 的5 氣ο 至 空II 入ο 吹秒 的每 得以 測而 所, 處間 離之 距尺 有 上 5 元 單 卻 冷 著 沿 點一 這 於 關佈用 。分利 應度係 適速式 相氣方 率空的 few J JnJ. 璉Λ寿 絲吹有 紡的按 及當 度適 J5»單 特卻 線冷
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第17頁 493017 _案號88107273_年月日__ 五、發明說明(15) 吹風路徑上有效冷卻長度Lk至少是5 0公厘,最高為 1 0 0 0公厘,而以1 0 0公厘至5 0 0公厘之間為佳。 按有利方式採用的吹開空氣係經調溫至1 5 °至2 0 0 °C 之間,而在較佳的方法變化式中為室溫至4 5 °C之間。而進 一步的變式中,則是調溫到低於紡絲聚合物的TG值最高 3 0 °至最高1 0 °C之間。 在另一項本發明方法的變式中,調溫的吹入空氣只是 對所稱氣流濁之上部排氣區域實施,而以對有效冷卻長度 Lk的上方1/3到2/3的區域為佳。 根據本發明裝置的冷卻單元5的直徑,實質上為一喷 嘴幾何函數。運用於微纖紗紡嘴的常用直徑是在7 0公厘到 1 1 0公厘間的範圍。 對冷卻單元5離紡嘴2中毛細管孔的最裏圈的距離特別 有利的,是設定其半徑差為最低的1公厘到最高的3 0公 厘。這樣,對按照本發明裝置之冷卻單元的直徑產生一較 佳的範圍為最低的1 0公厘到最高的1 0 6公厘,而此直徑特 別以高達最高的約為6 0公厘為佳。 又一特殊的方法變式係採用一種含有軟管形耐熱及透 氣性織物材料的冷卻單元5,該單元由其内部裏的氣體過 壓而充氣成一雙圓錐形並可配合長絲路徑(圖8 )。利用離 長絲束特別短的距離可達到在有效冷卻長度L k的距離上的 長絲的極佳均勻性,有效冷卻長度Lk是由本發明方法的最 大纖度來測·定。重要的是,經冷卻的長絲束的凝固點是落 在與裝置第一次接觸之前。 將上述凝固點設定在長度Lk的端部前方至少1公厘是
第18頁 493017 案號 88107273 五、發明說明(16) 有利的,然而以至少40公厘為&。按照本發明的方法中, =同產品的製造及紗線張力最佳化係利用改變長度Lk來設 利用此項方式完成的冷卻單元可適應各種不同喷 何、纖度及長絲數以及適應在長度Lk上的可變氣體動力 學◦在這種情況下,已經證實採用一種長度可連續調整 波紋管實施例(圖9a)以及一項可插式插管實施例(圖9b) I非常適宜。有利長度在5 〇公厘與丨〇 〇 〇公厘之間,但以1 〇 〇 公厘到5 0 0公厘之範圍為佳。 藉***型不穿孔式或不同穿孔式構件亦可同樣適應 有利。此為一種特別簡單的方法以使裝置能適應各種ς 熔融液出料量’因而適應不同產品,亦適於調節捲取二 紗所需的紗線張力。 、^ 為了每於一定時段後需要對紡嘴進行維修工作, 冷卻單元必須暫時自紡嘴工作區域中移開。而這項工; 以最簡使的方式藉由以機器尾部方向的樞軸點為中心1 卻單元轉開來而完成。 4 圖U、12及13中以示意圖代表本發明一項較佳 的複式裝置,包括至少一個冷卻單元5,該冷卻單元可入] 部自流動的長絲4區域中向外轉開。冷卻單元5於其插王 作狀態下是利用其頂端上設置的定心銷接合在一切 ^ 2内的中心孔(圖1 3 )。 '、Ί 圖12表·示已轉開的冷卻單元處於待維修狀態。 顯示裝m固^見目’ h各個元件的移動相位 =
可以追蹤。 J 493017 _案號88107273_年月 日 铬π: 五、發明說明(Π) 冷卻裝置以一圓弧樞轉路徑1 3而顯見,其樞轉轴線j 4 延伸於供氣導管15的橫截面内部中心,該導管隨著樞轴運 動可轉動自如,其中包含至少一個,而以任意一數目為 佳’特別較佳的為2個到1 2個冷卻單元5,可利用一普通機 械式***及移出裝置予以轉入到對應數目的長絲束4内。 為了此一目的,將冷卻單元5分別通過一個連接器或*** 裝置7—起緊固在供氣導管15上,該連接器或***裝置將 來自供氣導管15的吹入空氣導入到冷卻單元5。裝置係設 计成扁平狀,至少在定位長絲導件6附近的長絲路線區域 内,而又以具有一狭窄長方形斷面為佳。又在外部方面, 樞轉運動係分別由一槓桿1 6傳遞,而槓桿本身則是藉傳動 裝置(圖中未表示)予以傳動,或於一較佳實施例中經由一 手柄17以手動方式傳動’並且在轉動過程中是沿圓弧29移 動。在槓桿16的支承點18上另設置有第二槓桿19,第二槓 桿1 9於連接在其上的一條橫桿2 〇上支承著每個冷卻單元5 配設的一個犁形長絲分隔器2 1。因此,所有長絲分隔器2 i 可以自軸支承點1 8延伸的樞轉軸線丨4為中心全部一起旋 轉,並藉由其在終端22上的本身重量保持在冷卻單元5轉 開之位置。於圖13中終端22係處在以長絲分隔器21的樞轉 軸線1 4為中心的$用樞轉路徑的左端上,並標誌其作用位 置。至於在冷卻早7〇5的轉入運動過程中,長絲分隔器是 =軸線14為中心沿著圓弧路徑23旋轉,並在冷卻單元5之 :伸進長絲♦束4中,而將長絲束分隔開來,並使各長絲側 二,曲,如此,長、、、糸才不會干擾到正在旋轉接合的冷卻單 疋’直到由以軸線1 4為中心相互轉動時,作用於由槓桿
493017 Λ_____3 修正 曰 -1^^88107273 五、發明說明(18) 19、橫桿20及長絲分隔器21組成的系統重心的重力向量^ 了通過軸承點18延伸的樞轉軸線28相交後,這樣,裝置即 以軸承點1 8為中心轉動傾斜而進入相對端位置2 5,因此進 入^動或維修位置或狀態。由於這項作用,長絲分隔器2 1 即知:轉脫離長絲束4,並且在冷卻單元5的樞轉路徑13最後 部分時放開長絲束,這樣,定心銷8即可進入到所指配的 紡嘴2的中心孔内。在冷卻單元5旋轉脫離長絲束路徑時, 整個長絲束4路徑同時被釋放開來而供紡絲程序以及上述 運作,這動作循環反覆進行。 一旦紡絲中故障出現(紗線斷裂監視器反應)時,由於 其本身重量或由於一當冷卻單元轉入時呈現拉緊狀態之彈 簧或由一項供給有外部能量的傳動,冷卻單元5就會如圖 1 2自動地旋轉脫離運轉中長絲的區域而進入待修位置。有 關運作所需的機械裝置及齒輪配置,因非屬本件發明部 分,為了簡明緣故不在此多加描述。 此外,為防止紡絲進行期間大量的熱流從紡嘴2中經 由定心銷8而傳出去,採用中心區設有熱絕緣的紡嘴2非常 有利,最好是設一凹部2 6 (圖1 3)並在凹部裏填充絕熱材 料,或於另一項實施例中則抽成真空,必要時加熱並利用 一蓋子27封蓋,最好是用焊合方式。 空氣供應可利用針對每一個別***裝置7或連接器的 一種可中斷節流裝置1 2來予以調節。 隨著冷*卻及凝固作用後’長絲即被集束,並隨後藉接 觸或喷霧施覆/種製劑’其中紗線(長絲)導件及/或製劑 單元係定位於有效冷卻長度Lk端部前方至少1到40公厘
第21頁 493017 案號 88107273 年 月 曰 修正 五、發明說明(19) 處。 繞著冷卻單元同心排列的長絲,可能在其區域内.無準 備狀態下不慎觸及到***裝置,結果造成這些長絲對其他 長絲出現特性變化,此乃非所期待者。 為防止上述碰觸狀況,最簡易的情況是使用一個在插 入此裝置區域裏沒有設毛細管孔的紡嘴,亦就是,在此部 位上喷嘴孔的同心圓因而呈斷續式。如考慮使聚合物的分 佈盡可能均勻的話,毛細管孔圈不應呈斷續式,則可採用 一項根據本發明的冷卻單元的特殊實施例,提供一種按照 圖3之設在供氣裝置下面的長絲導件9,該導件在長絲與插 入裝置接觸區域中形成水滴形狀,藉此使接觸僅發生在該 長絲導件9處,且對一束中所有單絲而言幾乎是完全相同 者。 又一項方法變式,係關於利用減摩結構或位於長絲接 觸區域的***裝置7臂部表面上所設呈鱗片(圖2b),菱 形,對角線等等形狀的沖壓件,由伴隨長絲而生的空氣中 產生一氣墊,因此可大幅防止長絲與***裝置臂部之間產 生直接接觸。 又再一項方法變式,係關於防止長絲與***裝置之間 發生乾接觸。圖2 a係以實例方式顯示上述裝置如何會在長 絲通過區域上設有許多細孔,藉此利用排氣以產生氣墊, 此氣墊可防止長絲接觸到裝置。 在此,*空氣的出口細孔係設計成使空氣可均勻且徑向 流動。在一項特殊實施例中,則是提供將空氣對準長絲流 動方向的方向吹出。
第22頁 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(20) 另一項方法變式,則是根據圖4b在長絲經集合成束之 後,利用一個或數個製劑塗敷器1 1施覆紡絲製劑,此塗敷 器按照長絲進行方向安排成一前一後,並藉助一個泵而施 予均量的紡絲製劑。 在較佳實施例變式中,不但可將製劑從内側朝向外部 一直喷敷,而且亦可從外側朝向内部喷敷。又一項方法變 化式中,按照長絲進行靠近製劑塗敷器前方安置有空氣脫 吸板,以確保施敷製劑不受干擾因而塗敷均勻。為了避免 長絲在冷卻路徑上出現非期望的自生擺動,附加安置一個 經設計成乾式的或作為一個直徑夠大的製劑塗敷元件的環 形定位長絲導件6較為有利(圖4)。 根據圖5 a再一項方法變式中,因氣流被引導通過定位 長絲導件中的環形間隙,這樣,個別的單絲在整圈環形周 面上所形成的氣墊上移動,因此定位長絲導件與長絲間的 摩擦減少。一項附加的變化式中,則是採用一種按照圖5 製成一向下擴展成味]^八的錐形定位長絲導件。在此錐形 上,一路由長絲所帶的空氣折流偏轉並對著長絲吹去。如 此,由上述轉向拖曳的空氣即形成一個氣塾,而可防止長 絲與定位長絲導件直接摩擦。 在有使用經設計成為朝向錐形的底部一點的冷卻單元 5的方法變化式中,係有可能取得達到將長絲集成束的極 短長度,如此,即可省略定位長絲導件。 一項特*別合適的方法實施例中,如圖6中所表示,在 無先前接觸情況下將長絲直接引導到製劑塗敷器11。 關於在一個紡嘴2中進行數束長絲束的紡絲,係根據
第23頁 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(21) 圖7將長絲片分開,然後將所產生的長絲束分別聚集、處 理以及捲繞。 利用本項方法能在不降低品質下,明顯的降低設備費 用,亦因此降低生產成本。 為了防止在有長絲斷裂情況下,已不移動的長絲在冷 卻單元或長絲導件上堆積下來,按照本發明的方法為對每 一長絲束提供一紗線監視器。如果紗線監視器指示有長絲 斷裂時,鎖定器(圖中未示)即自動且立即地鬆開,於是, 冷卻單元即藉由其本身重量或彈簧力而自長絲路徑中移出 而進入一種所謂的待修狀態,並藉此可靠地防止氣流燭或 甚至紡嘴的受損或污染。 由於使用中央冷卻單元5對長絲喷吹更為均勻及更具 位置穩定,與按照歐洲專利第EP0 6 46 1 89 B1中揭示之交 叉流擴散的8孔/平方公厘以及整個裝置具2 5孔/平方公厘 比較,依本方法可提高紡嘴2的孔密度多達40孔/平方公 厘,然而以多達3 5孔/平方公厘為佳。 同時,個別單絲的均勻性,亦因此長絲紗線的均勻性 得以改進。與歐洲專利EP 0 6 4 6 1 8 9 B 1相似,對擠製作業 而言,具有關鍵性的表面在孔密度計算時是被納入考慮 者。 由於根據本發明方法製造的微纖紗的均勻性增強,因 此可達成以下功效: •增加唑產速率 •使生產停工期縮小到最低限度 •減少紡絲機器的空間需要
493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(22) •由於增加的孔密度之故,減小紡嘴的直徑,或 •紡嘴直徑不變時,則每個紡嘴可紡出多束分離的長 絲束,並進一步分別處理這些長絲束及將此長絲束 捲取,或是分別地處理。 •按每台機器設定固定數目的長絲時,顯然可縮減紡 嘴數目及/或紡絲設備即:紡紗樑的長度,因此, •可大幅降低對設備的投資費以及產品成本。 圖1表示依照本發明方法的原理。 聚合熔融物係經由管線1供給設在紡紗樑3的紡嘴2。 其後,熔融物呈長絲形自紡嘴2的毛細管孔流出來。為進 行凝固作用,長絲循著根據本發明裝置的冷卻單元5呈同 心式導出,經聚集後,接著在捲取單元8中進行捲紗。 在所謂的氣流燭或冷卻單元5下面,一項呈環狀幾何 圖形排列的定位長絲導件6處理對長絲的凝固定形作用, 亦可同時用來製備長絲4。 實例1(中央冷卻單元),就均勻性(Uster值及Uster 1 / 2值)與品質(等級數)方面與比較例2 (交叉流式擴散)相 比較,顯示依本發明的品質是如何明顯改進。實例3中所 示數值證實,利用依照本發明的裝置時由非常多的微纖長 絲組成的紗線的品質較比較例5中所示採用按先前技術的 裝置所得者明顯地要好。實例4清楚地顯示,利用本發明 方法及本發明裝置可以在增加孔數,取得相當改進的品質 上勝過按先质技術的裝置。而使用同一喷嘴直徑借助交叉 流擴散是不可能製成此類高毛細管產品。比較先前技術的 系統,依照本發明方法與本發明裝置的改進品質可被用來
493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 五、發明說明(23) 增加製法的速率。實例3與5中相關的孔數亦同樣適用於利 用本項紡嘴紡成二束各為1 2 0條單絲的長絲束。實例2的紡 嘴將可適用於紡成三束各為1 2 0條單絲的長絲束。 與預期的相反,盡管對消費者的優點很多,微纖紗以 往並不能如預期程度被接受。對此,重要的理由是,與正 常長絲纖度範圍内的紗線相比較,上述紗線的染料吸收性 的均勻性處理困難,以及進一步加工步驟必然減緩生產速 率。 現今可利用依照本發明方法提供一種具有高纖度均勻 性的單絲的紗線,此種微纖紗以其改良的物理紡織特性, 尤其是一種顯著的均勻的染料吸收性及其可在高生產速率 下生產之特性而區別顯著。 如嫺熟此類技藝人士所知悉,U s t e r不均勻性是用於 鑑定關於所期待的長絲纖度均勻性的長絲紗線品質、物理 紡織特性以及成品織物中此紗線的染料吸收性的重要參 數。例如:當測量U s t e r值愈高,後面的染料均勻性將會 是愈壞。特別具干擾性的是在長波上變化的顏色親和性, 由於在成品織物中顏色親和性比在短期間缺陷顯現較更為 明顯的緣故。諸如此類染料誤差可能導致產生嚴重的加工 問題及昂貴控訴。按百分比表示的Uster值U 1/2可做為無 難題的進一步染料加工用的參數的基底。關於在正常的長 絲纖度範圍内的紗線,在此一般可達到U的值為0. 40%到 0. 7 0%以及M/2的值為0. 2 5%到0. 65,通常有關此類紗線中 未發現有染色的難題。 使用按先前技術所紡成的微纖紗時,習慣用0. 7 0到
第26頁 493017 _案號88107273 _年月日__ 五、發明說明(24) 0.95的增加值。藉由依照本發明的方法可以製成U 1/2在 染色為0 · 2 5%到0 · 7 0%安全的範圍的長絲紗線。依照本發明 方法的一項附加優點在於喷嘴表面的清理循環頻率增加, 這是因為紡嘴表面溫度可降到高達45%的緣故。 已知道,根據先前技術必須使用較高的紡絲溫度來增 進紡絲性能,由長絲纖度在1分德士 /單絲下的聚合物中製 成長絲。然而,增加的溫度有其缺點,紡絲樑及喷嘴組件 中聚合熔融物的熱分解作用加速。 令人驚訝地發現,在運用依照本發明的裝置時使用按 本發明方法是可以均勻降低在整個紡嘴上的表面溫度多達 5 C,又甚至多達1 0 °C。紡嘴的溫度較低時,其效果是在 表面處自毛細管孔出來的聚合熔融物的熱分解率下降以及 藉此清理噴嘴的時隔增加。 由於上述緣故,亦同時出現紗線張力增加,可使長絲 安定,並因而增加均勻性,或分別使Uster值降得非常 低0 同樣々人真岈地發現,在根據本發明的方法中使用按 ,發明裝置時,物理纺織紗線特性得到改進。%如:隨著 恆疋生產率而特別是所謂的品質級數亦同時提汽,並且cv ,脹及cv強度得到改進(實例υ。依照 常地適用在需要以特殊方式進一 + ^ ^ a旳万法係乔 絲。根據這一目的,可使長絲束;捲㈡的::” 織,且有必·要時多一次塗敷製劑。 另加u 乂 如是,在捲取之前必需利用小滾 使長絲束冷卻,並同時或接著 /長、、、糸束加熱,或 者施以杈伸、收縮、捲曲及/
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號 88107奶 五、發明說明(25) 或交織亦同樣是可行的。 如實例中所示,具絲彻么丨、 別適用於高纺絲速率長;==斷列的減少,使本方法特 向的長絲紗線者。 汸、'•糸,諸如使用於生產高度定 不僅如此,裝 少,由於此一緣故 統的方法,依靠上 絲地運轉是可行的 置的強冷卻作用能使 ,降低紡絲紗線張力 述優點在高拉坤速率 紗線的收斂長度減 成為可能。比較傳 下毫無難題、無粗 本方法對使用在由熱塑 利’其中又以由聚醯胺、聚 本發明中亦包含按本項 紗,以具有個別單絲纖度為 在坡值為29到35% Ν/分德士 Uster值低於0.9者。 性聚合物中紡成微長絲紗線有 S旨或聚烯中製成者為佳。 所揭示的方法所製成的微纖 〇 · 2到1 · 〇分德士為佳,特別是 (坡值=強度/伸長)下顯示
包含於本發明内的尚有欲用於藉由加工扠伸、收縮、 捲曲及/或交織的附加方法步驟下或在特別高的加工速率 下進一步加工成為高度定向長絲紗線的微纖紗者。 捲取之前將上述處理步驟與依據本發明的方法結合在 一起是有利的。
493017 _案號88107273_年月日 修正 五、發明說明(26) 表一 麵: 實例 1 2 ( PET PET 〔 1% m-甲gJ,250C〕 1.64 1.64 mmm rcj 290 296 〔 mm〕 70 70 碰 144 144 Cmm] 40 0 C mm ] 56 56 孔隙密S〔 number/cm2〕 11.9 5.8 C ξ/min ] 36.1 36.4 货,難〔mm〕 350 .- W^MS® Cmm 3 34 I I 膝SCmm〕 3 | 20 〔mm〕 350 600 5te±^SSS〔m/s〕 0.35 0.35 ?fe±^ess〔r〕 21 21 c mm ] 560 600 C m/min ] 2900 2900 124.9 125.9 ^mmidtex: 0.87 0.87 臟粮〔%〕 109.2 111.1 GVS^iiSC%] 2.4 ί 2.9 gi^ii^SCcN/cItex] j 2.75 2.58 evgiirf^c%] 2.3 3.1 •tlster 値〔%〕 0.62 0.83 JJster-fiHC %) 0.31 0.71 mmmmmsR 5 4-5 m^EZ^ 28.7 27\2 ^(•gSigaim^er/tj 0.3 22. ^|gg&&umber/I(M)〇〇m〕 0.4 2.3
I1H 第29頁 493017 _案號88107273_年月日 修正 五、發明說明(27) 表二 m 3 4 5 PET PET PET ^SgCl%m.m25°C] 1.64 1.64 1.64 Msas rc] 290 290 296 I89IBS〔mm〕 70 70 95 嫌 288 260 288 (¾¾ C ram.] 40 43 0 C mm ] 56 56 73 孔隙密度〔number/cm2〕 23.9 35.6 6.9 量〔g/min〕 53.0 43.2 54.0 實顏〔酬〕 300 280 - Cmm] 22 24 I 纖 S〔mm〕 2 1 20 2¾¾¾¾〔mm〕 300 280 600 〇tot^a$S.〔 m/s〕 0.38 0.38 0.3 吹a^eascr〕 21 21 21 〔mm〕L 550 550 590 2400 2215 2400 m^Cdtex] 221.4 195.4 225.6 0.77 0.54 0.78 麵申度〔·%〕 105.0 ' 100.4 109.9 cv顯申度〔%〕 3.1 3.3 72 •Sffit^gCcN/dtex〕 2.68 I 2.70 2.48 cvsat^g〔%〕 ZJZ 3.6 6.1 lister 値〔%〕 0.82 1.14 1.64 Uster^l^ii % ] 0.62 0.68 1.41 5 5 > 4 娜 LI^· 27.5 27.1 26.0 6number/t 3 0.3 I 1 5.7 t.1 . 1.3 4.0
lim 第30頁 493017 _案號88107273_年月曰 修正_ 圖式簡單說明 圖la及b表示本發明裝置及方法之示意概觀圖, 圖2a表示一***裝置之多孔結構圖, 圖2b顯示***裝置之鱗片狀結構, 圖3表示一種裝備有水滴狀長絲導件的裝置, 圖4a及b顯示利用數個製劑塗敷器之製劑塗敷的應 用, 圖5 a顯示帶有環形間隙之定位長絲導件, 圖5 b顯示一種喇叭形定位長絲導件, 圖6 a及b顯示一種無定位長絲導件裝備之裝置,
圖7表示一種具有兩束分離的長絲束之分離方法, .圖8顯示作為冷卻單元之一呈雙錐形狀之軟管示意 圖, 圖9a顯示作為冷卻單元之風箱型管, 圖9b顯示一種可插式的冷卻單元, 圖10a及b顯示一種具有一上管元件及一下管元件之冷 卻單元, 圖1 1表示一具有冷卻單元樞轉進位之紡絲裝置, 圖12表示一具有冷卻單元樞轉離位之紡絲裝置(保養 狀態),
圖1 3為併有以示意圖表示之運作相位之冷卻單元之側 視圖。 符號說明: 1 熔北線 2 紡嘴 3 紡絲樑 4 長絲(單絲) 5 冷卻單元 6 定位長絲導件
第31頁 493017 _案號88107273_年月日 修正 圖式簡單說明 7 插 入 裝 置 8 捲 取 單 元 9 長 絲 導 件 (紗線導件) 10 長 絲 導 環 11 製 劑 塗 敷 器 12 Ar/r 即 流 裝 置 13 冷 卻 單 元 轉 路徑 14 轉 路 徑 抽心 15 供 氣 導 管 16 槓 桿 17 手 柄 18 轴 承 點 19 槓 桿 20 橫 桿 21 長 絲 分 隔 器 22 冷 卻 單 元 終點 23 分 隔 器 轉 圓 弧路徑 24 重 力 向 量 25 分 隔 器 反 向 終 點位置 26 凹 部 27 蓋 子 28 軸 承 點 29 樞 轉 圓 弧 路 徑
第32頁

Claims (1)

  1. 493017 年a 88107273 曰 修正 六、申請專利範圍 1. 一種由熱塑型聚合物製成總纖度最大500分德士 (dtex)以及個別的單絲纖度最大為1分德士(dtex)且具高 纖度均勻性的微纖紗之裝置,係由以下構件構成: •一紡嘴(2 ),具有呈環形排列的毛細管孔,且其孔密度 L/A高達每一平方公分(ciri)有效出口表面為40孔, •一透氣性有源冷卻單元(5),用於預熱空氣,此單元可 設置在紡嘴中央下方隔開距離S處並且在此予以固定, •一***裝置(7),供氣給冷卻單元(5)的供氣裝置構成一 體, •至少一個長絲導件(9 ),選自一群長絲導件或導板組, •至少一個製劑塗敷裝置, •一可附加結合於***裝置(7)的一個控制器上的複絲紗 線監控器,以及 - •至少一個複絲紗線捲取單元(8), 其中從紡嘴中一齊紡出的多條長絲(4)係以單獨或分 隔成一個以上相分離長絲束方式被引導出並經施以製劑後 予以捲取, 其中該距離S係設定為如下列公式的函數 S 1.4 xexp( 2.01 x TEK) ijRL [mm\ S =以「公厘(mm )」計的紡嘴與冷卻單元之間的距離, T E K =以分德士( d t e X)計的個別毛細管的纖度, RL =設置於紡嘴上前後相互排列而最大達35公厘(mm) 的孔排數量,
    IHI 第33頁 493017 -----88107273,-±_L·_§-M--- 六、申請專利範图 且其中冷卻單元的有效冷卻長度Lk可設定作為纖 度及紡絲速率的函數。 2·根據申請專利範圍第1項之裝置’其特徵在於該 紡嘴所設環形佈置的許多孔係成斷績式或分隔成多組孔組 配置。 3·根據申請專利範圍第1項之裝置,其特徵在於 纺自紡嘴(2)中的長絲可借助長絲導件(9)予以分隔成至少 二個分離的長絲束。 4·根據申請專利範圍第1項之裝置 ---· π 丄 _ 六付儆长於 於纺嘴(2 )與冷卻單元(5 )之間的距離S内設置有絕緣體 5·根據申請專利範圍第4項之裝置,其特徵在於 絕緣體上提供有加熱或冷卻元件。 6 ·根據申請專利範圍第1項之裝置 距離S為0·2公厘到35公厘。 7·根據申請專利範圍第6項之裝置 距離S為1公厘到1 〇公厘。 8·根ί申請專利範圍第1項之裝置 有源冷部單το包括一透氣性織物材料。 9 ·根ί申請專利範圍第1項之裝置 有源冷卻=το包括至少一種一端為閉口的多孔管件。10.根據申請專棄丨愁闽#、= 一 月寻和軌圍第1項之裝置,其特徵在於 冷卻早7C匕括—向上及一向下定向的管件。 11」根,申請專利範圍第工項之裝置,其特徵在於 冷卻早兀(5)可利用***裝置(7)予以安置在水平和垂直位 其特徵在於 其特徵在於 其特徵在於 其特徵在於
    493017 _____一年 六、,請j利範圍 一圓形柩轉路徑(13)上,並且可利用-定心銷 固疋於紡嘴的中心之位置。 、、12to根據申請專利範圍第1項之裝置,其特徵在於 H卩早元(5)如有故障發生時,玎自動自長絲路徑中移 而進入到待修位置。 13&根據申請專利範圍第丨丨項之裝置,其特徵在於 入置(7)在進行***及縮回時’其移動主要是以水平 方向進行,而在對於紡嘴(2)定中心時,則主要是以垂 方向進行。 且 14.根據申請專利範圍第13項之裝置,其特徵在於 裝置(7)係可以機械式、氣動式或電子式來加予控制 1 5.根據申請專利範—圍第1項之裝置,其特徵在於 ***裝置(7)係設計成可藉由其表面形狀或利用孔眼以 開長絲。 16·根據申請專利範圍第1項之裝置,其特徵在於 ***裝置(7)係以轴線(14)為中心在圓形框轉路徑(1 3 )上 轉動’其中樞轉運動可經由一槓桿(18)傳遞,而二第二槓 才干(19)藉由一支承點(18)鉸接於該槓桿(18)上,其中該第 二槓桿(19)利用一橫桿(20)以支承著一犁形長絲^隔器 (21),如此,可使長絲分隔器(21) —方面以支承點(18)為 中心旋轉擺動,並且另一方面以轴線(1 4 )為中心連同冷卻 單元(5) —起轉動,這樣,在使冷卻單元(5)轉動進入到長 絲路徑的過程中時,冷卻裝置(5) —開始即被長絲分隔器 第35頁 493017 __案1 88107273__年 月曰 修正___ 六、申請專利範園 (2 1 )蓋住以便使長絲分隔器(2 1 )首先沒入於長絲路徑中並 將長絲分隔開,藉此使冷卻單元(5 )不會被長絲觸及,直 到冷卻單元(5)已幾乎到達其垂直端位置且是完全位於未 鑽設毛細管%的紡嘴中央區域正下面,隨後,長絲分隔器 即以支承點(1 8 )為中心旋轉脫離長絲路線並開放長絲(4) 的路徑。 17·根據申請專利範圍第1項之裝置,其特徵在於 冷卻單元的長度及直徑為可變的,其中直徑在於10公厘至 1 0 6公厘之範圍内,且至少是比排列成環形的毛細管孔最 小圓圈的内徑要少1公厘。 18. 根據申請專利範圍第1項之裝置,其特徵在於 有效冷卻長度Lk及冷卻單元(5 )的孔眼大小’在纖度以及 紡絲率上,適合於欲加以冷卻的長絲。 19. 根據申請專利範圍第1項之裝置’其特徵在於 該空氣可調溫至1 5 °C至2 0 0 °C之間。 20. 根據申請專利範圍第1項之裝置’其特徵在於 吹拂在冷卻單元(5)的長度Lk上的空氣,其出口速度及/或 出口溫度及/或出口方向係可變化的設定’使適合於長絲 (4 )纖度及紡絲率。 21·根據申請專利範圍第1項之裝置,其特徵在於 長絲導件(9 )及製劑塗敷裝置(1 1 )係構成高度可調節,因 而使長絲凝固點亦同樣可設定在冷卻單元(5 )有效端前方 至少1到40公厘處。 22·根據申請專利範圍第1項之裝置,其特徵在於
    493017 ---88107273 年月日 修正 六、申請、專利範圍 長絲導件(9)是設計成為一具有或不具有附加的空氣輸出 的支承環或漏斗狀。 23·根據申請專利範圍第22項之裝置,其特徵在於 長絲導件(9 )是設計成水滴形狀。 24· —種i熱塑型聚合物製成具高纖度均勻性的微纖紗 之方法,該方法係利用申請專利範第1至23項中之裝置製 成總纖度最高為50 0分德士(dtex)且個別的單絲纖度最高 為1分德士(dtex)的微纖紗,包括以下步驟: •於紡絲率在每分鐘2 〇 〇 〇至7 0 0 0公尺之間溶紡總纖度在2 2 至5 0 0分德士( d t e X)之間的長絲, •藉由一具有在距離纺嘴的距離S處之有效冷卻長度Lk之 冷卻單元送出調溫空氣以冷卻長絲, •將各個長絲導件中的’長絲區分成一束或數束長絲束, •在長絲束上塗敷以製劑, •於速率在每分鐘2 0 0 0至7 0 0 0公尺之間下捲取各個長絲 束,其中距離S係設定作為下列公式之函數 [mm] 1.4 X exp( 2.01 x TEK) νΈ S=以公厘計紡嘴與冷卻單元之間的距離 TEK=以分德士(dtex)計的個別毛細管的纖度 RL=設於紡嘴上成前後相互排列而最大達35公厘之孔排 數量,且其中與熔溫相比較,紡嘴表面可經歷均勻冷卻於 整個紡嘴上高達1 0 °C,以及其中長絲束之凝固點係設定作 為一個纖度函數,及紡絲速率設定在冷卻單元的有效冷卻
    第37頁 493017 _案號88107273_年月曰. 修正_ 六、申請專利範圍 長度Lk的端部之上方1至40公厘處。 25·根據申請專利範圍第24項之方法,其特徵在於 個別的單絲纖度係於0· 1至1, 〇分德士(dtex)之間。 26·根據肀請專利範圍第24項之方法,其特徵在於 該距離S是絕緣、經冷卻或加熱。 2 7·根據申請專利範圍第24項之方法,其特徵在於 該距離S係設定在1公厘至3 5公厘之間。 28·根據申請專利範圍第27項之方法,其特徵在於 該距離S係設定在1公厘至1 0公厘之間。 2 9.根據申請專利範圍第24項之方法,其特徵在於 於冷卻單元的有效冷卻長度Lk上設定適合長絲纖度及紡絲 速率的空氣速度在可變動的每秒0.05至0.7公尺之間。 3 0.根據申請專利範第24項之方法,其特徵在於 冷卻單元中使用的調溫空氣的溫度在1 5 °C至2 0 0 °C之間。 31.根據申請專利範圍第30項之方法,其特徵在於 使用低於聚合物的熔溫Te 1 0 °C到3 0 °C的調溫空氣。 3 2.根據申請專利範圍第24項之方法,其特徵在於 在冷卻單元不同區域裏採用不同的經調溫及/或導向的空 氣。 3 3.根據申請專利範圍第24項之方法,其特徵在於 長絲束凝固點係設定在冷卻單元的有效長度端部上方1到 4 0公厘處作為纖度及紡絲速率的一個函數。 3 4.根據申請專利範圍第24項之方法,其特徵在於 製劑塗敷係通過一個環隙或藉喷塗方式塗敷上的。 第38頁
    493017 案號 88107273 年 月 曰 修正 六、申請專利範圍 3 5 ·根據申請專利範圍第2 4項之方法,其特徵在於 作為合成聚合物係使用聚si胺、聚酯或聚;j^。 36.—種由熱塑型聚合物製成具高纖度性之微纖 紗,其係依照申請專利範圍第2 4至3 之方法製成 其特徵在於 該微纖紗具有個別單絲纖度為0· 1到1 .仏德士(dtex)者 3 7 ·根據申請專利範圍第3 6項之微纖紗,其特徵在於 該微微紗具有烏斯達(U s t e r )值U低於0 . 9 %以及U 1 / 2低於 0 · 2 5至 0 · 7 0 %。
    第39頁
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