聚合物纺丝拉伸的方法技术

本发明专利技术涉及一种同时纺丝拉伸一股或多股高性能丝线的方法，它包括以下工步，其中ａ）将聚合物熔液输入纺丝装置，ｂ）熔液通过具有许多挤出孔的纺丝喷嘴挤出，形成长丝，ｃ）引导长丝通过鼓风区，ｄ）引导长丝通过骤冷甬道，ｅ）将长丝张紧在一输送辊和第一拉伸辊之间，ｆ）接着长丝在第一拉伸导丝辊和第二拉伸导丝辊之间拉伸，ｇ）长丝在第二拉伸导丝辊和松弛导丝辊之间松弛，ｈ）借助于卷绕机卷绕长丝，此外在工艺过程中借助于一上油单元使长丝上油，其特征为：制造聚酰胺丝线，拉伸基本上在干燥气氛中进行，并采用一其表面粗糙度的算术平均值Ｒａ至少为０．２μｍ的导丝辊作为第一拉伸导丝辊。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种同时纺丝拉伸一股或多股高性能(hochleistungsfaehig)丝线的方法，包括以下工步，其中a)给纺丝装置输送聚合物熔液，b)熔液通过带有许多挤出孔的纺丝喷咀挤出，形成长丝，c)引导长丝穿过鼓风区，d)引导长丝穿过骤冷甬道，e)长丝张紧在一输送辊和一第一拉伸导丝辊之间，f)接着长丝在第一拉伸导丝辊和一个第二拉伸导丝辊之间拉伸，g)长丝在第二拉伸导丝辊和一个松弛导丝辊(Relaxiergalette)之间松弛，h)借助于卷绕机卷绕长丝，其中此外长丝在本工艺过程中借助于一上油单元上油。由US4,349,501已知这种类型的方法。在这份资料中公开了一种用来同时纺丝拉伸聚酯丝线的方法，其中a)给纺丝装置输入聚酯熔液，b)熔液借助于挤出装置挤出，形成长丝，c)形成的单丝穿过温度在200至450℃之间的空气通道，d)接着穿过冷却区，e)上油，f)上油的单丝在低于50℃的温度下通过输送辊引导，g)接着单丝穿过一喷出482至580℃的水蒸汽的固定拉伸点的喷咀，h)单丝经一对处于170至237℃之间的温度下的拉伸导丝辊引导，i)单丝经一处于60至230℃之间的温度下的松弛导丝辊系统引导，并且最后在张力为每旦尼尔0.06至1克的情况下卷绕。按U.S.4,349,501通过这种方法得到聚酯丝线，它们在一单级过程中在良好的尺寸稳定性的情况下具有很小的收缩。这种聚酯线特别好地适用于制造轮胎和其它工业产品，例如安全带或输送带。在专利资料中说明，这个结果按照该专利技术通过提高在拉伸过程中的蒸汽温度达到(见特别是US4,349,501的例子2至8)，这应该促使聚酯线提高结晶度，从而导致所述的优点，而在纺丝和拉伸之间不需要卷绕工步或接下来的费用高昂的工步，例如丝线的退火。虽然在US.4,349,501中所述的方法用于聚酯线时会导致有用的结果，而在采用其它形成纤维的聚合物时则出现问题。例如如果用聚酰胺对美国专利资料中所述的方法进行试验，那么始终无法达到这样的强度值和/或延伸率，就像它由纺丝和拉伸在单独的工步中进行的相应的两阶段法所知道的那样。特别是如果试图用这种方法得到具有较细纤度，也就是说例如低于500dtex，和高的强度的聚酰胺线的话，便出现这种情况。因此在美国专利资料中所述的方法不太适合于除聚酯的外的聚合物，并在US.4,349,501中也合乎逻辑地仅仅提到聚酯。因此本专利技术的目的是，使在现有技术中所述的用于聚酯的单级纺丝拉伸方法适用于聚酰胺。本专利技术的这个目的可以通过一种如权利要求1前序部分中所述的用来同时纺丝拉伸一股或多股高性能丝线的方法来实现，该方法的特征是聚酰胺线这样地制造，即拉伸基本上在干燥的气氛中进行，并且采用一具有其表面粗糙度的算术平均值Ra至少为0.2μm的导丝辊作为第一拉伸导丝辊。借助于本专利技术的方法达到，使现有技术中的仅仅适合于聚酯的纺丝拉伸过程也适合于聚酰胺，其中特别是也可以得到小纤度的高强度聚酰胺线。特别是由现有技术不能得到提示，正是按本专利技术的拉伸导丝辊的表面粗糙度的调整可以将上述过程转移应用到聚酰胺线的纺丝拉伸上。按照本专利技术如果在拉伸时在大气中只存在在当时的处理温度时普通的平衡湿度，那么便存在一个基本上干燥的气氛。无论如何这里牵涉到这样一种方法，其中拉伸在相对空气湿度不超过65％的气氛中进行，尤其是55至65％之间，在20±2℃的温度时测量。特别是在按本专利技术的方法中在拉伸过程期间不进行丝线的水蒸汽处理。借助于这样一种纺丝拉伸法实际上可以将所有可纺的聚酰胺加工成相应的聚酰胺线。特别是聚酰胺6、聚酰胺6.6、聚酰胺4.6，其共聚物以及这些聚合物的混合物最适合于作为用于本专利技术的方法的聚酰胺。在按本专利技术的方法中导丝辊表面的粗糙度，特别是第一拉伸导丝辊的Cottingen)的S5P 适用于平均粗糙度值侧量的仪器m)。型粗糙度测量仪(测量路程＝1.5mm本说明的范围内粗具有一定粗糙度的导丝辊是市场糙和粗糙度的概念是等同的。平均值Ra最多为 在按本专利技术的方法中优先采用其6μm的导丝辊作为第一拉伸导丝辊糙度的算术平均值 对于本专利技术方法的大多数应用2μm的条件的导丝Ra满足0.5μm≤Ra≤3.0μm，最好辊作为第一拉伸导丝辊是有利的。于使用这种导丝辊 通过第一拉伸导丝辊的按本专利技术所进行的预紧和拉伸可以在宽的范围第一拉伸辊之间时 在以本专利技术为基础的方法中如果3至1∶1.1时是有利 的拉伸比调整到1∶1.01至1∶1.15之间的。方面如果拉伸比调 在在第一拉伸导丝辊和第二拉伸整到1∶3.5至1∶6，尤其是1∶4至1∶5松弛工步中如果在 接着这样拉伸的丝线被松弛。在在1∶0.85至1∶1， 第二拉伸导丝辊和松弛导丝辊之间松。尤其是约1∶0.9至1∶0.99的范围内，加热到与其功能相在按本专利技术的纺丝拉伸过程中所第一拉伸辊最好调整到30至120℃的温度。第一拉伸导丝辊的对于拉伸过程最有利的温度当然与纤度有关，其中作为依据和例子可以采用以下数值，110dtex约55℃，235dtex约65℃，350dtex约75℃和470dtex约75℃。第二拉伸导丝辊最好应该加热到160℃以上的温度，更优先加热到200℃以上的温度。在本方法中所采用的聚合物的熔化温度看作是上限。最后松弛导丝辊应该优先具有在室温到150℃之间的温度。此外这个温度范围主要取决于，在本方法处理时的第二拉伸导丝辊处于怎样的温度下。松弛导丝辊的加热对过程的稳定性起有利作用。上述纺丝拉伸装置在任何情况下都突出地适用于制造在强度和延伸率方面具有希望的性能的聚酰胺线。但是在某些情况下，特别是如果要求达到非常高的强度，那么在丝线行程中安装一附加的加热元件是有用的。在这种情况下如果附加加热元件在第一拉伸导丝辊和第二拉伸导丝辊之间，证明是特别合适的。这种加热元件例如可以为加热板、加热轨或加热销，对于专业人员这是众所周知的。在按本专利技术的方法中加热元件的温度在100至240℃，尤其是约150至200℃为好。在纺丝拉伸法末尾进行卷绕。卷绕速度最好调整在1000至2500米/分之间。对此通常考虑市场上常见的可以达到这个速度的多种卷绕装置。对于所申请的方法自动卷绕装置，特别是带回转头的那种特别合适。这种卷绕装置是专业人员熟悉的。丝线的卷绕当然可以在离开松弛导丝辊后便立即开始。如果长丝最早在离开松弛导丝辊以后0.024秒，最好是0.024至0.3秒后才卷绕，证明是有利的。如果这个时候才卷绕，那么这种方法将更加稳定，这对运行可靠性起有利影响。在按本专利技术的过程中第一拉伸导丝辊的表面粗糙度起决定性的作用。在本方法中存在的其它导丝辊的粗糙度一般不是关键的。然而实际表明，对于其余导丝辊存在一个表面粗糙度的有利范围。例如如果采用其表面粗糙度的算术平均值Ra满足0.5μm≤Ra≤3μm的条件的辊子作为输送辊、第二拉伸导丝辊和松弛导丝辊是有利的。如果在本专利技术的范围内所用的导丝辊涉及单个导丝辊，那么它们通常按照其规定的应用场合设有所谓的超程(空转轮)辊(Ueberlaufrollen)或铺放辊(Verlegerollen)。导丝辊通常用丝线多重(例如6重)缠绕。对于一定的应用场合如果代替第二拉伸导丝辊和相应的超程(空转轮)辊采用一双拉伸辊是有利的。双拉伸辊满足第二拉伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
同时纺丝拉伸一股或多股高性能丝线的方法，包括以下工步，其中ａ）将聚合物熔液输入纺丝装置，ｂ）熔液通过带有许多挤出孔的纺丝喷咀挤出，形成长丝，ｃ）引导长丝通过鼓风区，ｄ）引导长丝通过骤冷甬道，ｅ）长丝在输送辊和一个第一拉伸 导丝辊间张紧，ｆ）接着长丝在第一拉伸导丝辊和第二拉伸导丝辊之间拉伸，ｇ）长丝在第二拉伸导丝辊和松驰导丝辊之间松弛，ｈ）长丝借助于一个卷绕装置卷绕，此外长丝在工艺过程中借助于上油单元涂抹上油剂，其特征为：制造聚酰胺丝线，拉伸基 本上在干燥的气氛中进行，并且采用其表面粗糙度的算术平均值Ｒａ为至少０．２μｍ的导丝辊作为第一拉伸导丝辊。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：O迈斯特，W佩施可，E鲁夫，D席洛，T张，
申请(专利权)人：阿科蒂斯工业纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]