发明名称 具有高韧性及高拉伸均匀度的单丝及其拉伸方法及装置
摘要 有方向性的热塑性单丝具有一大于约7.5g/d之韧性,于小于0.25之韧性的标准偏差下,以及一制造此种单丝之处理过程及装置。
申请公布号 TW192575 申请公布日期 1992.10.11
申请号 TW078105517 申请日期 1989.07.18
申请人 杜邦公司 发明人 亦尔.布莱尼.亚当;瑞吉夫.库玛.狄温;罗伯.凯丝.安德森
分类号 D01F1/00;D02J3/00 主分类号 D01F1/00
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.一种将一粗旦数热塑性单丝于至少第一与第二 拉伸站予 以拉伸之方法,此单丝先经水骤冷,然后于第一拉 伸站中 前进通过一内含高温蒸汽之蒸汽机,且于第二拉伸 站中通 过一具有辐射加热器之加热区,总拉伸比率至少为 5.5X, 单丝在水骤冷后接触导纱器及包括喂纱辊之表面, 其后进 入蒸汽机,其特征包括:在与该导纱器及表面接触 之前, 提供单丝之乾重之至少10%之水量于单丝表面上,该 方法 另包括在前进通过喂纱辊之后且在进入蒸汽机之 前,加入 高于单丝乾重5%之水重量于单丝上。2.如申请专利 范围第1项所述之方法,其中于该单丝上之 该水量介于单丝之乾重之10%到25%重量百分比之间 。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中利用调 整残留 于单丝上之骤冷水,来实施该项提供水于该单丝上 之作业 。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中利用直 接喷空 气于单丝上,来调整残留于单丝上之骤冷水,以便 实施该 项调整该单丝上所残留的骤冷水之作业。5.如申 请专利范围第1项所述之方法,另包括在前进通过 喂纱辊之后且在进入蒸汽机之前,加入介于单丝乾 重5%到 20%之间之水重量于单丝上。6.如申请专利范围第5 项所述之方法,其中该水量被均匀 地加于单丝上。7.如申请专利范围第1项所述之方 法,其中单丝之旦数高 于1000旦数。8.如申请专利范围第1项所述之方法, 其中处理之产量至 少为每单丝每小时35磅。9.一种将一粗旦数热塑性 单丝于至少第一与第二拉伸站予 以拉伸之方法,此单丝在被拉伸之前先在一水骤冷 槽中被 骤冷,其中于第一拉伸站中,该骤冷的单丝藉由与 喂纱辊 接触来定向拉伸于至少3.0X之比率,且前进通过一 内含高 温蒸汽大气之高温蒸汽加热区的蒸汽机,且接触第 一站拉 伸辊,其中该单丝于第二拉伸站中前进通过一具有 辐射加 热器之加热区,总拉伸比率至少为5.5X,其特征为:在 蒸 汽机之前,调整已骤冷单丝之温度以对应于预定的 拉伸比 率,如此以便在喂纱辊之后且在蒸汽机之高温蒸汽 加热区 之前,维持第一站拉伸点。10.如申请专利范围第9 项所述之方法,其中利用调整单丝 于骤冷槽中之驻留时间,来实施骤冷的单丝之温度 的调整 。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中利用 调整行 经骤冷槽之路径的长度来实施该调整驻留于骤冷 槽之时间 。12.如申请专利范围第9项所述之方法,其中藉着 调整骤冷 槽之温度,来实施已骤冷的单丝之温度的调整作业 。13.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该蒸 汽机具有 一入口膨胀区,它位于该高温蒸汽加热区之前,此 入口膨 胀区内含有比该高温蒸汽加热区低的蒸汽大气,且 该单丝 之温度被调整,以使该拉伸点位于该入口蒸汽膨胀 区。14.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该 蒸汽机具有 一入口膨胀区,此膨胀区位于该高温蒸汽加热区之 前,此 入口膨胀区内含有比该高温蒸汽加热区低的蒸汽 大气,且 该单丝之温度被调整,以使该拉伸点位于紧邻之蒸 汽膨胀 区之前。15.一种将一粗旦数热塑性单丝于至少第 一与二拉伸站予 以拉伸之方法,此单丝在被拉伸之前先在一水骤冷 槽中被 骤冷,其中于第一拉伸站中该已骤冷单丝藉着接触 喂纱辊 ,来定向拉伸于至少3.0X之比率,且前进通过一内含 高温 蒸汽大气之高温蒸汽加热区的蒸汽机,且接触第一 站拉伸 辊,其中该单丝于第二拉伸站中前进通过一具有辐 射加热 器的加热区,总拉伸比率至少为5.5X,其特征为:在蒸 汽 机之前,调整已骤冷单丝之温度,以对应于预定的 拉伸比 率,如此以便于喂纱棍之后且在蒸汽机之高温蒸汽 加热区 之前,仍维持第一站拉伸点;以及提供水于该单丝 上,以 便当该单丝前进至该拉伸点时,单丝表面上之水量 为单丝 之乾重之至少5%。16.如申请专利范围第15项所述之 方法,其中单丝上于拉 伸点处之水量为单丝乾重之5%到20%之间。17.如申 请专利范围第16项所述之方法,其中该水量被均 匀地加于单丝上。18.如申请专利范围第15项所述 之方法,其中该蒸汽机具 有一入口膨胀区,此膨胀区位于该高温蒸汽加热区 之前, 此入口膨胀区内含有比该高温蒸汽加热区低的蒸 汽大气, 且该单丝之温度被调整,以便该拉伸点位于该入口 蒸汽膨 胀区内。19.如申请专利范围第14项所述之方法,其 中该蒸汽机具 有一入口膨胀区,此膨胀区位于该高温蒸汽加热区 之前, 此入口膨胀区内含有比该高温蒸汽加热区低的蒸 汽大气, 且该单丝之温度被调整,以便该拉伸点位于蒸汽膨 胀区之 前且与之紧邻。20.一种将一粗旦数热塑性单丝于 至少第一与第二拉伸站 予以拉伸之方法,此单丝先经骤冷,然后于第一拉 伸站中 ,单丝通过一蒸汽机内之一高温蒸汽加热区,此蒸 汽机具 有一入口及出口封口,以让单丝进入及离开蒸汽机 并同时 减少蒸汽机中漏出蒸汽,单丝表面于该高温蒸汽加 热区中 被加热至高于110℃,且单丝于第二拉伸站中前进通 过一 具有辐射加热器之加热区,总拉伸比率至少为5.5X, 其特 征包括:在单丝通过该蒸汽机出口封口之前,冷却 单丝表 面。21.如申请专利范围第20项所述之方法,其中在 单丝通过 该蒸汽机出口封口之前,利用该单丝通过一水槽来 实施单 丝表面之该冷却。22.如申请专利范围第1项所述之 方法,其中该水槽具有一 低于80℃之温度。23.如申请专利范围第20项所述之 方法,其中单丝之旦数 高于1000旦数。24.一种将一粗旦数热塑性单丝于至 少第一与二拉伸站予 以拉伸之方法,此单丝先经水骤冷,然后于第一拉 伸站中 前进通过一内含高温蒸汽大气的蒸汽机,且于第二 拉伸站 中前进,而让单丝接受辐射加热,总拉伸比率至少 为5.5X ,其特征包括:于第二拉伸站中前进该单丝,来实施 至少 一第一通过一加热区来辐射加热;在该第一通过该 辐射加 热区之前,单丝与第一改变方向辊接触,且于该第 一通过 之后,单丝与第二改变方向辊接触,该单丝透过一 介于75 度到200度之间的包覆角度来接触每一该辊之表面; 以及 控制该第一与第一改变方向辊之速度,以便当单丝 前进通 过每一该辊时,来增加施加于单丝上之张力。25.如 申请专利范围第24项所述之方法,另包括在该单丝 前进通过该第二改变方向辊之后,前进单丝来经过 一第二 通过一辐射加热区,该第一与第二通过被连续地实 施,以 便单丝之芯部温度从第一通过增加至该第二通过, 且该方 法另包括在第二通过之后,单钸与第三改变方向辊 接触, 单丝接触该第三辊之表面之包覆角度为介于75度 到200度 之间,以及控制该第三改变方向辊之速度,以便当 单丝前 进通过该第之改变方向辊时,单丝上之张力增加。 26.如申请专利范围第25项所述之方法,另包括在该 单丝 前进通过该第三改变方向辊之后,前进单丝来经过 一第三 通过辐射加热区,该第一,第二与第三通过被连续 地实施 ,以便单丝之芯部温度从第二通过增加至该第三通 过,且 该方法另包括在第三通过之后,单丝与第四改变方 向辊接 触,单丝接触该第四辊之表面之包覆角度为介于75 度到 200度之间,以及控制该第四改变方向铙之速度,以 便当 单丝前进通过该第三改变方向辊时,单丝上之张力 增加。27.如申请专利范围第24,25或26项所述之方法 ,其中第 一改变方向辊之速度被控制,以便实质的拉伸量没 有于第 二拉伸站中施加至单丝,直到该单丝经由该辐射加 热区而 前进至该第一通过。28.如申请专利范围第24项所 述之方法,其中单丝之旦数 高于1000旦数。29.一种用来拉伸连续纤维的装置, 包括:加热装置,用 来提供至少一加热区来辐射地加热连续纤维;前进 装置, 用来前进纤维以使纤维接受至少第一通过该加热 区,该前 进装置包括起始辊装置及最后辊装置及至少第一 与第二改 变方向辊,该最后辊装置以一大于该起始辊装置之 速度来 前进该纤维,来决定该拉伸装置之拉伸比率,该第 一与第 二改变方向辊决定该第一通过该辐射加热区之纤 维的行进 路径,该第一与第二改变方向辊之表面接触纤维之 包覆角 度为介于75度到200度之间;以及控制装置,连接到该 第 一与第二改变方向辊,此控制装置控制该第一与第 二改变 方向辊之速度,以便当纤维前进通过每一该改变方 向辊时 ,该纤维上之张力会增加。30.如申请专利范围第29 项所述之拉伸装置,其中该前进 装置也包括一第三改变方向辊,此辊与该第二改锁 方向现 结合在一起,此第三改变方向辊界定纤维行进通过 该加热 装置之第二辐射加热的路径,以便纤维从第一通过 至第二 通过的温度增加,纤维接触该第三镜之表面之包覆 角度为 介于75度到200度之间,且该拉伸装置也包括装置用 来控 制该第三改变方向辊之速度,以便当纤维前进通过 该第三 改变方向辊时,施加于纤维上的张力增加。31.如申 请专利范围第30项所述之拉伸装置,其中该前进 装置也包括一第四改变方向辊,此辊与该第三改变 方向辊 结合在一起,此第四改变方向辊界定纤维行进通过 该加热 装置之第三辐射加热的路径,因此,纤维从第二通 过至第 三通过的温度增加,纤维接触该第四辊之表面之包 覆角度 为介于75度到200度之间,且该拉伸装置也包括装置 用来 控制该第四改变方向辊之速度,因此,当纤维前进 通过该 第四改变方向辊时,施加于纤维上的张力增加。32. 如申请专利范围第29,30或31项所述之拉伸装置,其 中用来控制第一改变方向辊之速度的装置,控制该 第一改 变方向辊之速度,因此,于第二拉伸站中一实质的 拉伸量 没有传递至纤维上,直到该纤维前进至该第一辐射 加热通 过。33.如申请专利范围第29,30或31项所述之拉伸装 置,其 中用来控制该改变方向辊的速度的该装置为一油 压马达/ 泵,它被连接至每一辊。34.一种定向的热塑性聚合 物之单丝,具有高于1000之旦 数,大于7.5g/d之韧度(Tenacity),且韧度之标准偏差小 于0.25,以及大于45g/d之模数。35.如申请专利范围第 34项所述之单丝,其中该热塑性聚 合物为一聚 胺。36.如申请专利范围第34项所述之 单丝,具有一长方形的 截面,具有一大于2.0之宽度对厚度之比,以及一大 于1. 22/(密度)之宽度(mm)。37.如申请专利范围第35项所 述之单丝,具有一大于8.0g/ d之韧度,以及韧度的标准偏差小于0.15。38.如申请 专利范围第35项所述之单丝,其中该聚 胺为 聚己二 己二胺。39.如申请专利范围第34项所述之 单丝,具有一大于0.5g-
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