用于熔纺多根单丝的方法和设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010553343.6 (22)申请日 2020.06.17 (30)优先权数据 102019004348.0 2019.06.19 DE (71)申请人 欧瑞康纺织有限及两合公司 地址 德国雷姆沙伊德 (72)发明人 P云格G沃特伯格 (74)专利代理机构 北京市中咨律师事务所 11247 代理人 金林辉吴鹏 (51)Int.Cl. D01D 5/088(2006.01) D01D 10/00(2006.01) (54)发明名称 用于熔纺多根单丝的方法和设备 (57)摘要。

2、 本发明涉及一种用于由聚合物熔体熔纺多 个单丝的方法和设备。 为此， 单丝通过喷丝头的 多个喷嘴孔被挤出并随后被冷却。 为了帮助冷 却， 根据本发明， 单丝在冷却期间被静电充电并 通过与被润湿的接触面接触而放电。 因此也可以 有利地利用通过静电充电实现的分散来润湿单 丝。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 112111797 A 2020.12.22 CN 112111797 A 1.一种用于在如下步骤中熔纺多个单丝的方法： 1.1由聚合物熔体通过喷丝头的多个喷嘴孔挤出单丝； 1.2借助于冷却空气冷却单丝； 1.3在冷却期间为单丝静电充电； 1.4通过与润湿的接触面的接触使单丝放电。。

3、 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 单丝的静电充电在单丝的预冷却之后与喷 丝头间隔开地进行。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 为了给单丝静电充电而利用最大30kV 的高电压产生电场， 单丝被引导穿过该电场。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 通过与单丝间隔5mm至30mm间距的充电电 极产生电场。 5.根据权利要求3或4所述的方法， 其特征在于， 单丝以环形的布置方式被挤出并通过 位于内部的吹风烛来冷却， 使得吹风烛作为配对电极与充电电极相互作用， 以产生电场。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 在吹风烛的保持端部处的润湿环的周部上 用流体。

4、润湿单丝。 7.一种用于熔纺多个单丝的设备， 该设备具有： 喷丝头(1)， 该喷丝头在底侧上具有包 括多个喷嘴孔(3)的喷嘴板(2)； 冷却装置(6)， 该冷却装置在喷丝头(1)的下方具有用于产 生冷却空气流的吹风部件(7)； 以及用于为单丝充电的电荷生成器(10)， 其特征在于， 电荷生成器布置在吹风部件(7)的高度范围中， 为了给单丝放电， 设有具有被润湿的接 触面(15)的润湿装置(14)， 单丝在该接触面上被引导。 8.根据权利要求7所述的设备， 其特征在于， 电荷生成器(10)以最小间距(V)布置在喷 丝头(1)的下方， 在该最小间距中能实施单丝的预冷却。 9.根据权利要求7或8所述。

5、的设备， 其特征在于， 电荷生成器(10)被设计成高度可调的。 10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备， 其特征在于， 电荷生成器(10)被设计成， 使得能通过最高30kV的高电压在单丝的周围产生电场。 11.根据权利要求10所述的设备， 其特征在于， 电荷生成器(10)具有充电电极(11)， 该 充电电极以距单丝5mm至30mm的间距布置。 12.根据权利要求11所述的设备， 其特征在于， 喷丝头(1)具有环形布置的喷嘴孔(3)， 充电电极(11)被设计成环形的。 13.根据权利要求11所述的设备， 其特征在于， 吹风部件(7)是相对于喷丝头(1)居中地 布置的吹风烛(19)， 吹风烛(。

6、19)被设计成相对于充电电极(11)的配对电极。 14.根据权利要求12或13所述的设备， 其特征在于， 润湿装置(14)具有在吹风烛(19)的 保持端部(22)处的润湿环(21)， 单丝能在该润湿环的周部上以接触的方式被引导。 15.根据权利要求11至14中任一项所述的设备， 其特征在于， 为充电电极(11)配设有相 对置的配对电极(12)或接地的金属构件(8)以用于产生电场。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112111797 A 2 用于熔纺多根单丝的方法和设备 技术领域 0001 本发明涉及一种用于熔纺/熔融纺制多根单丝的方法以及一种根据权利要求7的 前序部分所述的用于熔纺多根单丝的。

7、设备。 背景技术 0002 在由聚合物熔体熔纺合成单丝的情况中， 通常单丝在通过喷丝头挤出之后借助冷 却空气来冷却以使聚合物固化。 在单丝冷却期间， 通过聚合物熔体的凝固形成所谓的单丝 纤度。 在此， 对于单丝的质量期望纤度的高均匀性。 因此， 可以同样地实现每个单丝的纤度 均匀性以及所有单丝上的纤度均匀性。 因此， 冷却空气的输送被控制为使得尽可能在单丝 簇/单丝群(Filamentschar)内使每个单丝获得均匀的冷却。 然而， 在单丝的数量较高时存 在的问题是， 在单丝之间会产生单独的粘附。 为了避免多个单丝的这种连接和集束， 在现有 技术中已知的是， 单丝被静电充电/加载静电， 以便因。

8、此通过同极充电避免单丝聚集。 0003 因此， 由文献EP 0949362A2已知一种用于熔纺大量单丝的方法和设备， 在该方法 和设备中直接在喷丝头的下方设置有电荷发生器， 通过该电荷发生器产生对单丝的静电充 电。 为了给单丝充电， 电离空气被输送到新挤出的单丝。 在冷却之后进行单丝的放电。 0004 在该已知的用于熔纺大量单丝的方法和设备中存在这样的问题， 即， 单丝在挤出 后就已经立即受到静电充电， 这导致单丝簇的膨胀。 然而， 这种效应阻碍了均匀的单丝纤度 的形成。 发明内容 0005 因此， 本发明的目的是提供一种所述类型的用于熔纺多个单丝的方法和设备， 在 该方法和设备中能够均匀地制。

9、造大量单丝。 0006 该目的通过具有根据权利要求1所述的特征的方法和通过具有根据权利要求7所 述的特征的设备来实现。 0007 本发明的有利的改进方案通过各从属权利要求的特征和特征组合来限定。 0008 本发明具有特别的优点， 即， 单丝的静电充电仅在单丝的至少一个边缘区域已经 固化的状态下产生。 因此， 单丝在冷却期间被静电充电。 为此， 电荷发生器布置在吹风部件 的高度范围中， 优选布置在下三分之一中。 在此在各单丝之间形成的排斥作用除了更好的 冷却外同时还用于各单丝的均匀润湿。 因此， 单丝的放电通过与润湿的接触面的接触来实 现。 通过单丝的铺散开可以单独润湿所有的单丝。 0009 为。

10、了改善单丝的冷却和单丝的润湿， 在根据本发明的设备中， 电荷发生器布置在 吹风部件的高度区域中， 其中， 通过具有被润湿的接触面的润湿装置设置单丝的随后放电， 单丝在所述接触面上被引导。 0010 因此， 根据本发明的方法和根据本发明的设备使得能够在不具有形成各个集束的 风险的情况下熔纺高数量的单丝。 就这点而言， 根据本发明的方法和根据本发明的设备特 别适合于例如在制造短纤维时通常的情况那样的高的生产量。 说明书 1/5 页 3 CN 112111797 A 3 0011 在一种方法变型中， 单丝的静电充电发生在单丝的预冷却期间、 在与喷丝头间隔 一段距离处。 该方法变型具有特别的优点， 即。

11、， 单丝被充分地预固化。 就这方面而言， 可以在 单丝的边缘区域中产生集中的静电充电。 单丝的芯部保持基本上不受影响。 0012 为了获得有针对性的和快速的静电充电， 如下方法变型方案证明是有利的， 即： 为 了给单丝充电而以在最大30kV范围中的高电压产生电场， 单丝被引导穿过该电场。 0013 优选地， 电场通过与单丝相距5mm至30mm间距的充电电极来产生。 单丝和充电电极 之间的间距基本上取决于单丝密度和单丝布置方式。 0014 为了能够产生具有相同特性的高数量的单丝， 优选实施如下方法变型方案， 即， 单 丝以环形的布置被挤出并且通过位于内部的吹风烛/吹风筒(Blaskerze)被冷。

12、却， 其中， 吹 风烛作为配对电极而与充电电极共同作用， 以产生电场。 因此， 环形的单丝帘可以有针对性 地被静电充电。 0015 于是， 优选通过如下方法变型方案来实施对单丝的润湿和放电， 即， 在吹风烛的保 持端部上的润湿环的周部上利用流体来润湿单丝。 0016 在根据本发明的设备中， 如下改进方案是特别有利的， 即， 在该改进方案中， 电荷 发生器以最小间距布置在喷丝头下方， 在该最小间距中可实施单丝的预冷却。 因此， 可以有 针对性地对单丝的已固化的边缘区域静电充电。 避免了对形成均匀且恒定的单丝纤度的阻 碍。 0017 为了能够根据单丝纤度和相应的聚合物类型改变在冷却区内的充电地点，。

13、 本发明 的改进方案提出， 电荷发生器构造成在高度上可调。 这样不仅可以使相对于喷丝头的间距 而且可以使相对于后续的润湿装置的间距适配于各自的工艺过程和相应的单丝。 0018 为了强烈的静电充电， 电荷发生器优选构造成， 使得在单丝的周围环境中可以通 过最大30kV范围内的高电压产生电场。 因此， 可以在单丝的相对短的通过区中产生强烈充 电。 0019 为此， 电荷载体具有充电电极， 该充电电极与单丝间隔5mm至30mm地布置。 0020 为了熔纺非常大数量的单丝， 优选使用如下设备变型方案， 即， 喷丝头具有环形布 置的喷嘴孔并且充电电极构造成环形。 因此， 通过喷丝头挤出的单丝簇可以被充电。

14、电极包 围， 以便在单丝簇的整个周部上形成均匀的静电充电。 0021 在此优选通过相对于喷丝头居中设置的吹风烛进行冷却， 该吹风烛同时构造为相 对于充电电极的配对电极。 就这方面来说， 可以在无附加部件的情况下在充电电极和吹风 烛之间产生稳定的电场。 0022 为了能够直接利用单丝簇中的静电充电的排斥作用， 润湿装置优选通过在吹风烛 的保持端部上的润湿环形成， 在该润湿环的周部上， 单丝可以以接触的方式被引导。 因此确 保了所有的单丝的均匀且强烈的润湿。 0023 然而， 原则上， 还存在通过充电电极和相对的配对电极或接地的金属构件产生电 场的可能性。 就这方面来说， 也可以使用具有例如横流吹。

15、风的矩形的喷丝头组件。 附图说明 0024 下面借助于根据本发明的用于熔纺多个单丝的设备的一些实施例参照附图详细 解释根据本发明的用于熔纺多个单丝的方法。 说明书 2/5 页 4 CN 112111797 A 4 0025 附图示出： 0026 图1示意性示出根据本发明的用于熔纺多个单丝的设备的第一实施例的正视图。 0027 图2示意性示出图1的实施例的侧视图。 0028 图3示意性示出根据本发明的用于熔纺多个单丝的设备的另一实施例的横剖视 图。 具体实施方式 0029 在图1和图2中示意性地示出了根据本发明的用于从聚合物熔体熔纺多个单丝的 设备的第一实施例。 在图1中以正视图并且在图2中以侧。

16、视图示出了该实施例。 只要不具体 指出是哪个附图， 以下的描述对两个附图都适用。 0030 该实施例具有一个喷丝头1， 该喷丝头通常设置在加热的纺丝箱体中。 喷丝头1在 其下侧具有一个喷嘴板/喷孔片2， 该喷嘴板具有多个喷嘴孔3。 喷丝头1通过熔体输入口4与 在此未示出的熔体泵连接。 0031 冷却装置6布置在喷丝头1的下方。 冷却装置6具有吹风部件7， 该吹风部件产生吹 到通过喷嘴孔3新挤出的单丝簇5上的冷却空气流。 为此， 吹风部件7具有在侧面设置在单丝 簇5旁边的吹风壁8， 该吹风壁与吹风室9连接。 冷却空气被供给到吹风室9， 该冷却空气通过 吹风壁8横向于单丝簇5吹出。 0032 在与。

17、冷却装置6相对置的侧上布置了电荷发生器10。 在该实施例中， 电荷发生器10 由充电电极11形成， 该充电电极与单丝簇5间隔开一段距离地保持在支架13上。 充电电极11 和单丝簇5之间的间距在图2中用字母A标出。 根据工艺过程、 单丝的数量和单丝纤度， 间距A 在5mm至30mm的范围内。 0033 充电电极11设计为棍状并且与在此未示出的电源联接。 充电电极11适于在单丝簇 5的周围以最大30kV的高电压产生电场。 与充电电极11相对而置的吹风壁8可以根据其特性 被用作配对电极。 然而， 另选地， 也存在如图2中的虚线所示的可能性， 即： 与充电电极11相 对地设置配对电极12， 以便在单丝。

18、簇5的周围产生电场。 0034 充电电极11实施成在支架13上高度可调。 然而， 在此， 充电电极11只能调节到距离 喷丝头1的最小间距处。 充电电极11的上部位置与喷丝头之间的最小间距在图2中用附图标 记V表示。 该最小间距V是单丝簇的冷却区， 该冷却区能够实现预冷却， 在该预冷却中出现单 丝的边缘区域的固化。 0035 润湿装置14直接布置在冷却装置6下方。 在这个实施例中， 润湿装置14具有被驱动 的辊16， 该辊在池17中被流体润湿。 辊16的周部形成接触面15， 单丝簇5在该接触面上以接 触的方式被引导。 辊16通过线路18接地。 0036 在图1和图2所示的实施例中， 喷丝头1构造。

19、成矩形的形状并且在喷嘴板2上具 有优选多列布置的多个喷嘴孔3。 在压力下供给至喷丝头1的聚合物熔体、 例如聚 酯通过喷嘴板2上的喷嘴孔3被挤出成极细的单丝。 单丝5.1在喷丝头1下方通过冷却空气流 冷却。 在此， 单丝5.1首先穿过预冷却区， 在该预冷却区中至少产生这些单丝的边缘区域的 充分固化。 在单丝5.1的每个单丝上形成限定的单丝纤度。 在冷却的进一步进程中， 单丝簇5 的单丝通过由充电电极11产生的电场。 在此， 在单丝的边缘区域处出现同极的静电充电， 该 静电充电防止多个单丝彼此汇合和彼此集束。 单丝之间的该排斥作用不仅逆着纺丝方向而 说明书 3/5 页 5 CN 112111797。

20、 A 5 且也沿着纺丝方向传播。 实现了通过静电电荷限定的分离， 从而单丝簇的单丝在该状态下 接触润湿装置4的接触面15。 在接触面15该接触面在该实施例中通过辊16的周部形 成上一方面单丝中的每个单丝被流体润湿， 并且另一方面实现放电。 为此润湿装置14 接地。 在润湿单丝之后， 这些单丝可以汇合成长丝或纤维束/丝束。 0037 为了制造短纤维， 通过喷丝头挤出大量单丝， 其可包括几万个单丝。 单丝簇内的这 种高数量的单丝优选通过喷嘴孔呈环形布置的喷丝头挤出。 这种实施例在图3中示意性地 以横剖面视图示出。 0038 在图3所示的根据本发明的用于熔纺多个单丝的设备的实施例中， 喷丝头1具有喷。

21、 嘴板2， 在该喷嘴板的下侧上构造有多列环形布置的喷嘴孔3。 喷丝头1通过熔体输入口4与 在此未示出的熔体泵连接， 以便在压力下将聚合物熔体输入喷丝头1。 0039 在喷丝头1的下方设置有冷却装置6， 该冷却装置具有圆筒形的吹风烛19作为吹风 部件7。 吹风烛19相对于喷丝头1居中地设置成， 使得吹风烛19位于单丝簇5的单丝帘内。 吹 风烛19具有透气的烛外周面， 其中， 吹风烛19经由烛支架23与在此未示出的冷却空气源连 接。 就此而言， 通过吹风烛19产生从内向外径向流动的冷却空气流， 该冷却空气流穿过单丝 簇5。 0040 直接在喷丝头1的下方， 在单丝簇5的外部与吹风烛19相对置地布置。

22、有抽吸装置 20。 由此可以直接在新挤出的各单丝束上实现非常均匀的层流式的空气流， 该空气流导致 单丝的预冷却。 0041 润湿环21布置在吹风烛19的保持端部22上。 润湿环21具有接触表面15， 所述接触 表面用流体润湿。 例如， 接触面15可以在上部区域中具有用于输送流体的排出通道。 然而， 另选地也存在如下可能性， 即， 润湿环21的接触面15构造成多孔的并且在内部与流体源联 接。 0042 润湿环21与烛支架23连接并且通过该烛支架接地。 0043 在吹风部件7的高度上， 环形的充电电极11布置在单丝簇5的外部。 充电电极11与 外部的单丝簇5具有间距。 该间距用字母A表示并且该间距。

23、在5mm至最大30mm的范围内。 在 此， 间距A根据单丝簇5以何种密度和宽度被引导而定。 0044 在图3所示的实施例中， 吹风烛19的外周面构造成金属的并且用作配对电极。 吹风 烛19的接地通过烛支架23实现。 因此， 可以在充电电极11和吹风烛19的烛外周面之间产生 电场。 为此， 充电电极以最大30kV的高电压运行。 基于吹风烛19的特性， 充电电极11设计为 在其高度上可调。 因此， 优选在冷却区的下三分之一中产生电场。 充电电极11的宽度根据单 丝的数量、 密度和纤度被预先选择。 充电电极11的宽度沿单丝的行进方向延伸并且因此决 定电场的大小。 0045 图3中所示的根据本发明的用。

24、于对单丝静电充电和用于对单丝放电的设备的实施 例的功能与前述实施例相同。 因此， 通过充电电极11的电场在单丝簇5的单丝上产生静电充 电。 在此实现的单丝的分散直接在冷却之后用于润湿所述润湿装置14的单丝。 为此， 整个单 丝簇以与润湿环21的接触面15接触的方式被引导。 通过所述接触同时激活放电过程， 使得 单丝在润湿之后不再具有静电电荷。 单丝在润湿之后优选被集束并且作为纤维束从牵引辊 抽出。 0046 通过根据本发明的方法， 特别是在图3所示的设备中， 可以避免在冷却期间的不期 说明书 4/5 页 6 CN 112111797 A 6 望的单丝集束。 即使在多列的布置方式中， 单丝也被分。

25、散地冷却和润湿。 0047 在图1至3中所示的根据本发明的设备的实施例中， 通过将电离的粒子借助气流分 布到单丝簇中， 还可以支持静电充电。 然而， 原则上也存在这样的可能性， 即充电电极由离 子发生器代替。 0048 原则上在上述实施例中也存在这样的可能性， 即， 通过附加的导丝元件将单丝的 放电和单丝的润湿分开。 然而在此重要的是， 单丝的冷却和单丝的润湿尽可能在单丝被充 电的状态下进行。 说明书 5/5 页 7 CN 112111797 A 7 图1 说明书附图 1/3 页 8 CN 112111797 A 8 图2 说明书附图 2/3 页 9 CN 112111797 A 9 图3 说明书附图 3/3 页 10 CN 112111797 A 10 。