KR20010072017A

KR20010072017A - 합성 사를 방사하는 방사 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010072017A
Application number: KR1020017000914A
Authority: KR
Inventors: 쉐퍼클라우스; 비에머디에터; 슐츠데틀레프; 마이체한스외르크; 엔데르스울리히; 후터한스-게르하트; 젠게페터; 니치케롤란드; 뮐러게르하트
Original assignee: 이.파우. 뢰르허; 바마크 악티엔게젤샤프트
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2001-07-31
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: EP1102878A1; JP4357119B2; EP1102878B1; WO2000005439A1; KR100574180B1; TW530101B; DE59910596D1; JP2002521578A; US20010015508A1; US6716014B2; CN1309730A; CN1117186C

Abstract

본 발명은 합성 사를 방사하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 장치에 있어 그리고 본 방법에 있어서, 사는 복수의 필라멘트를 결합함으로써 형성되고 방사 장치의 하류에 있는 권취 장치에 의해 패키지에 감김된다. 방사 노즐의 하류에 있어서, 가스 침투 가능한 벽을 가진 입구 실린더와 냉각 튜브가 배열되어 있다. 냉각 튜브는 흡입 장치에 연결되어 사가 전진하는 방향으로 냉각 튜브에서 공기 스트림이 형성된다. 이 공기 스트림은 필라멘트의 전진을 도와서 냉각이 지연되게 한다. 냉각 구역내에서 필라멘트의 냉각을 확보하기 위해, 추가적인 냉각 공기 스트림을 발생시키기 위한 공기 공급 장치는 냉각 튜브의 축선 방향에 형성되어 냉각 튜브에 대해 입구 하부에 있는 필라멘트를 냉각시킨다.

Description

합성 사를 방사하는 방사 장치 및 방법{SPINNING DEVICE AND METHOD FOR SPINNING A SYNTHETIC THREAD}

이러한 방사 장치 및 방법은 EP 0 682 720에 개시되어 있다.

공지된 방사장치에 있어서, 후레쉬하게 돌출된 필라멘드는 진공 분위기를 가진 냉각 튜브로 전진한다. 냉각 튜브는 방사 노즐로부터 일정 거리에 배열되어 있어서 공기 스트림이 냉각 튜브에서 발달하여 사가 전진하는 방향으로 필라멘트를 냉각시킨다. 이것에 관하여, 공기의 유동 속도와 방사 속력은 공기 스트림이 냉각 튜브에서 전진하는 필라멘트를 돕도록 서로가 접합하게 되어 있다. 이로 인해, 필라멘트의 응고점이 방사 노즐에서 떨어져 이동하는 것이 성취된다. 이러한 것은 사의 물리적 성질에 바람직하게 영향을 미치는 폴리머의 지연된 결정화에 의해 성취된다. 따라서 예컨대, POY사의 생산에 있어, 인출 속력 및 인발률을 증가하는 것이 가능하여 사의 변화 없이 연신율 값이 그 이상의 처리에서 필요하게 된다.

공지된 방사장치는 냉각 튜브, 방사 노즐의 하류에 있는 흡입 장치로 구성되어 있다. 방사 노즐 및 냉각 튜브 사이에서 냉각 실린더가 가스 침투 가능한 벽과 함께 뻗어있다. 입구 실린더와 흡입 장치의 상호 작용에 의해, 공기량은 사가 전진하는 방향으로 가속된 공기 스트림으로서 스핀 샤프트내로 도입되고 냉각 튜브내로 가이드된다. 필라멘트는 입구 실린더를 통과함에 따라, 표면층에서의 점도의 증가가 표면층을 굳음 정도를 증가시키는 방식으로 예 냉각된다. 필라멘트가 냉각 튜브내로 들어갈 때, 최종 응고가 냉각 튜브에서만 일어나도록 필라멘트는 여전히 필라멘트의 코어에 용융되어 있다. 이러한 목적을 위해, 냉각 튜브는 이것에 바로 인접하는 원통형부와 냉각 튜브에 있는 가장 좁은 단면을 갖춘 깔대기 형상의 입구로 구성되어 있다. 가장 좁은 단면과 원통형상부는 공기 스트림을 가속하게 하여 필라멘트가 전진에 도움을 받고 냉각 튜브에서만 응고가 지연된다. 하지만, 보다 거친 필라멘트 데니어인 경우에, 냉각 튜브로 들어가는 공기 스트림이 필라멘트의 전진을 돕는 동안에 문제가 발생하여 필라멘트를 적절하게 냉각하게 하지 못한다. 공지의 방사 장치가 냉각 튜브의 입구 단부에서 공기 공급 장치를 구비하여 추가적인 냉각 스트림을 발생 하더라도 이것은 공기 스트림이 냉각 튜브에서 가속되기 벌써 전에 필라멘트의 상당한 냉각을 야기하여 폴리머의 지연된 결정화에 대한 긍정적인 효과가 유효하지 않거나 단지 부적절한 유효가 될 뿐이다.

본 발명은 청구항 16의 전문에 정의된 바와 같은 합성 사(yarn)를 방사하는 방법 뿐만아니라 청구항 1의 전문에 정의된 바와 같은 합성 사를 방사하는 장치에 관한 것이다.

도 1은 하류에 권취 장치를 가진 본 발명에 따라 방사 장치의 제 1 실시예를 예시하는 도면;

도 2는 냉각 튜브상에 배열된 공기 공급 장치를 가진 본 발명에 따른 방사 장치의 또 다른 실시예를 도시하는 도면;

도 3은 공기 공급 장치의 또 다른 실시예를 예시하는 도면; 그리고

도 4 및 도 5는 공기 공급 장치를 가진 본 발명에 따른 방사 장치의 또 다른실시예를 예시하는 도면.

"부재번호의 간단한 설명"

1. 스핀 헤드 2. 방사 노즐

3. 용융 라인 4. 입구 실린더

5. 필라멘트 6. 방사 샤프트

7. 벽 8. 냉각 튜브

9. 입구 콘 10. 출구 콘

11. 출구 챔버 12. 사

13. 출구 개구 14. 흡입 스터브

15. 공기 스트림 발생기, 흡입 장치

16. 윤활 장치 17. 처리 장치

18. 얾힘 노즐 19. 선단 사 가이드

20. 권취 장치 21. 사 횡단 장치

22. 접촉 롤 23. 패키지

24. 권사 스핀들 25. 스핀들 구동부

26. 다공부 27. 유동 프로파일

29. 다공부 30. 스크린 실린더

31. 가열 수단 32. 튜브부

33. 출구 34. 공기 공급 장치

35. 냉각 튜브 36. 입구

37. 출구 38. 공기 스트림 발생기

39. 개구 40. 다공성 박판 요소

41. 공급 라인 42. 공기 챔버

43. 슬리브 44. 스로틀

45. 인젝터 46. 노즐 보어

47. 압축된 공기공급원

따라서, 본 발명의 목적은 보다 거친 데이너를 가진 필라멘트가 고 방사 속도와 폴리머의 지연된 결정화의 경우에 있어서도, 짧은 거리에 걸쳐 적절하게 냉각되도록 첫머리에 기재된 방사 장치 및 방법을 개량하는 것이다.

본 발명에 따른 목적은 청구범위1의 특징적인 형상과 청구범위16의 단계를 포함하는 방법을 가진 방사 장치에 의해 성취된다.

본 발명은 냉각 튜브의 입구 단부에 있는 공기 스트림이 폴리머의 결정화를 배타적으로 지연하도록 작용한다는 장점을 가지고 있다. 이러한 것은 필라멘트의 응고점이 냉각 튜브 내부에 있게 하는 것을 확보한다. 필라멘트를 더 냉각하기 위해, 공기 공급 장치에 의해 도입되는 냉각 공기 스트림이 사용되게 된다. 이러한 목적으로, 이러한 공기 공급 장치는 원통형상부의 입구의 가장 좁은 단면의 하류 또는 냉각 튜브의 출구 단부의 하류에 배열된다. 이로 인해, 냉각 공기 스트림은 필라멘트의 응고 바로 전 또는 바로 후에만 필라멘트 다발에 접촉한다. 이러한 것은 특히 필라멘트 단면의 편평도에 영향을 미치고, 고 방사 신뢰도를 낳고 사 보프라기가 없게 한다.

청구범위 2에 따른 방사 장치의 특히 바람직한 또 다른 개량은 냉각 공기 스트림이 냉각 튜브에 실질적으로 균일하게 들어간다고 하는 장점을 갖는다. 공기 스트림 및 냉각 공기 스트림이 등 방향이므로, 난류가 본질적으로 회피된다.

이러한 관계로, 청구 범위3에 따른 냉각 튜브의 벽의 개구에 의해 간단한 방식으로 공기 공급 장치를 구조하는 것이 가능하다. 개구를 통하여 냉각 튜브로 들어가는 냉각 스트림은 냉각 튜브에서의 진공 분위기 때문에 그 자체를 자동적으로 조절한다.

청구범위 4에 따른 본 발명의 또 다른 개량은 냉각 튜브의 입구 단부로 들어가는 공기 스트림과 개구를 통하여 냉각 튜브로 들어가는 냉각 공기 스트림이 서로독립적으로 조절 가능하다고 하는 점에서 그 자체가 구별된다. 이러한 목적을 위하여, 공기 공급 장치는 냉각 공기 스트림을 발생하는 공기 스트림 발생기를 포함하고 있다. 이 공기 스트림 발생기는 예컨대, 송풍기를 포함할 수 있다.

방사 장치의 이점적인 또 다른 개량에 있어서, 스트림 발생기는 압축된 공기공급원에 연결하는 노즐보어를 갖춘 인젝터로서 구조되어 있다. 이러한 장치에 있어서, 인젝터의 노즐 보어는 냉각 튜브의 벽에 있는 개구에 바로 종지한다. 이러한 관계로, 냉각 튜브의 중앙 축선 및 노즐 보어는 사가 전진하는 방향으로 예각을 형성하여 사가 전진하는 방향으로의 방향 설정을 한 냉각 공기 스트림을 냉각 튜브내로 도입한다. 또한 방사 장치의 이러한 구성은 필라멘트를 과정의 초기에 냉각튜브내로 꿰기 위해 특히 적합하다. 15°에서 30°까지의 각도 범위는 냉각 공기 스트림의 영역에서 필라멘트 다발이 냉각 튜브의 벽에 안전하게 떼어 놓아져 있는 것을 더 이룩한다.

필라멘트 타입과 필라멘트 데니어의 기능에 따라 냉각 공기 스트림을 조절하기 위해, 청구범위 6의 방사 장치의 실시예는 특히, 이점적이다. 개구의 자유 유동 단면을 조절하기 위한 사용 수단은 냉각 튜브상에 장착되어 있는 슬리브일 수 있는데, 이 슬리브는 개구 전체 또는 부분적으로 개방하기 위해 냉각튜브를 따라 이동하도록 배열되어 있다.

이점적인 또 다른 개량에 있어서, 조절 수단은 외부로부터 냉각튜브에 있는 개구를 폐쇄하는 공기 챔버로 구성되어 있다. 이러한 공기 챔버는 스로틀 장치를 가진 공급 라인을 포함한다. 따라서, 공급라인에서 스로틀 장치에 의해 공기 챔버로의 공기 공급을 제어하는 것이 가능하다.

냉각 스트림을 가지고서 가능한한 대부분의 강한 냉각을 달성하기 위해, 청구범위 9에 따라, 공기 챔버의 공급 라인을 공기 스트림 발생기에 연결 할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 냉각 튜브의 벽에 배열되어 있는 개구는 보어 또는 방사상 절결부로 만들어질 수 있다. 방사 장치의 특히 이점적인 또 다른 개량에 있어서, 개구는 냉각 튜브의 벽에 있는 환형, 다공성 박판 요소에 의해 형성된다. 이러한 경우에는, 다공성 박판 요소는 냉각 튜브의 전체 표면에 걸쳐 뻗어있다. 이러한 것은 냉각 튜브내로 냉각 공기 스트림을 일정하게 유입하는 것을 확보한다. 복수의 구멍은 거의 없는 난류에 의해 영향을 받는 유동을 발생하게 한다.

본 발명의 특히 바람직한 또 다른 개량에 있어서, 다공성 박판 요소는 사가 전진하는의 방향으로 증가하는 단면을 가지고서 원추형으로 만들어지고 출구 단부에서 냉각 튜브의 연장선상에 배열되어 있다. 이로 인해, 필라멘트의 냉각은 공기 스트림의 팽창이 냉각 공기 스트림과 공기 스트림 사이에서 보다 좋은 혼합을 달성하므로 더 강해진다.

매우 강한 냉각 이외에, 청구범위 12의 특히 이점적인 또 다른 개량은 필라멘트의 예비 인발을 용이하게 한다. 사가 전진하는 방향에 반대로 인도되는 냉각 공기 스트림은 필라멘트 상에서 전진하는 사의 방향에 대항하여 작용하는 마찰력을 발생한다. 이러한 마찰력은 필라멘트의 인발을 완수한다.

청구범위 13에 따른 방사 장치의 실시예에 있어서, 냉각 공급 장치는 흡입장치가 냉각 공기 스트림을 발생할 수 있도록 구조된다. 이러한 목적을 위해, 제 2 공기 튜브는 제 1 냉각 튜브에 대한 연장으로서 흡입 장치의 출구 챔버에 바로 연결되어 있다.

유동을 균일하게 하기 위해, 깔대기 형상의 입구를 가진 제 2 냉각 튜브 및 공기 침투 가능한 벽을 가진 원통형 출구를 구조하는 것이 바람직하다.

인발 효과를 증가시키기 위해, 이러한 공기 공급 장치의 경우에 있어서, 냉각 튜브는 가열 장치를 포함 할 수 있다.

본 발명의 방법은 특히, 거친 데니어와 고 연신률 값을 가진 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리프로필렌의 공업 사 또는 직물을 생산할 수 있다 것을 특징으로 하고 있다. 본 방법은 다른 처리 장치와 결합될 수 있어서 예컨대, 완전히 인발된 사, 부분적으로 배향된 사, 또는 고 배향 사가 생산될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 방사 장치의 어떤 실시예는 도면을 참조하여 보다 상세하게 기재된다.

도 1은 합성 사를 방사하기 위한 본 발명에 따른 방사 장치의 제 1 실시예를 도시한다.

사(12)는 열 가소성 재료로부터 방사된다. 이러한 목적으로, 압출기 또는 펌프는 열 가소성 재료를 용융시킨다. 방사 펌프는 이 용융물을, 용융 라인(3)을 경유하여 가열된 방사 헤드(1)로 인도한다. 방사 헤드(1)의 하부에 방사노즐(2)를 장착한다. 방사 노즐(2)로부터 용융물은 파인 필라멘트 스트랜드의 형상으로 나타난다. 필라멘트(5)는 입구 실린더(4)에 의해 형성된 방사 샤프트(6)를 통하여 필라멘트 다발로 전진한다. 이러한 목적으로, 입구 실린더(4)는 방사 헤드(1)의 하류로 바로 뻗어있고 필라멘트(5)를 에워싼다. 사가 전진하는 방향으로, 냉각 튜브(8)가 입구 실린더(4)의 자유 단부에 연결되어 있다. 필라멘트의 입구 단부에서, 냉각 튜브(8)는 입구(9)를 포함하고 있다. 즉, 입구(9)는 입구 실린더(4)에 바람직하게는 깔때기 형상으로 연결되어 있다. 입구(9)의 가장 좁은 단면에서, 냉각 튜브(8)는 제 2 실린더부(32)를 포함하고 있다. 원통형부(32)의 단부에서, 냉각 튜브(8)는 출구(33)를 형성하는 출구 콘(10)을 포함한다. 출구 콘(10)은 출구 챔버(11)에서 종지한다. 이것의 외부에서, 출구 챔버(11)에 공기 공급 장치(34)를 장착한다. 이 공기 공급 장치(34)는 또 다른 냉각 튜브(35)를 구성하고 있다. 출구 챔버(11)의 하부로부터, 제 2 냉각 튜브(35)는 제 1 냉각 튜브(8)와 동축선상으로 뻗어있다. 이 입구 단부에서, 제 2 냉각 튜브(35)는 출구 챔버(11)에 연결된 깔대기 형상의 입구(36)을 포함한다. 제 2 냉각 튜브(35)의 자유단부는 침투성이 있는 벽을 가진 원통형 출구(37)를 형성한다. 출구는 전방 단부에서 출구 개구(13)을 포함하는데, 이 출구 개구로부터 필라멘트가 나온다.

흡입 스터브(14)는 한쪽 흡입 챔버(11)에서 종지한다. 흡입 스터브(14)를 경유하여, 흡입 스터브(14)의 자유단부에 배열된 흡입 장치(15)는 출구 챔버(11)에 연결된다. 흡입 장치(15)는 예컨대, 출구 챔버(11), 제 1 냉각 튜브(8) 그리고 제 2 냉각 튜브(35)에서 진동을 발생시키는 진공 펌프 또는 송풍기를 포함할 수 있다. 제 1 냉각 튜브의 출구(33)와 제 2 냉각 튜브(35)의 입구(36) 사이에서, 출구 챔버(11)는 필라멘트(5)를 에워싸는 스크린 실린더(30)를 수용한다. 스크린 실린더(30)는 공기 침투 가능한 벽을 가지고 있다.

공기 공급 장치(34)의 전진하는 사 하류의 평면에, 윤할 장치(16)와 권사장치(20)이 배열되어 있다. 권사 장치(20)는 사 가이드(19)를 포함한다. 사 가이드(19)는 사 횡단 장치(21)의 횡단 사 가이드의 왕복 운동으로부터 기인하는 횡단 삼각형의 출발을 나타낸다. 사 횡단 장치(21)의 하류에, 접촉 롤(22)가 배열되어 있다. 접촉 롤(22)은 감길 수 있는 패키지(23)의 원주에 대항하여 배치되어있다. 패키지(23)는 회전 권사 스핀들(24)상에, 감김되어 있다. 이러한 목적으로, 스핀들 모터(25)가 권사 스핀들(24)을 구동한다. 권사 스핀들의 구동부(25)는 권사 작동시 패키지의 원주 속력과 권사 속력이 실질적으로 일정하게 유지되도록 접촉롤의 회전 속력의 작용으로 제어된다.

윤할 장치(16)와 권취 장치(20) 사이에, 처리 장치(17)가 사(12)를 처리하기 위해 배열되어 있다. 도 1에 도시된 실시예에 있어서, 얾힘 노즐(18)은 처리장치(17)을 형성한다.

생산 처리 작용으로, 처리 장치에서 하나 또는 그 이상의 가열되거나 가열되니 않은 고데(godet)에 배열되는 것이 가능하여 사는 감기기 전에 인발된다. 게다가 처리 구역(17)내에서 인발하거나 느슨하게 하기 위해 추가적인 가열 장치를 배열하는 것이 가능하다.

도 1에 도시된 방사 장치에 있어서, 폴리머 용융물은 스핀 헤드(1)로 인도되고 방사 노즐(2)을 통하여 복수의 필라멘트(5)로 압출된다. 필라멘트 다발은 권취 장치(20)에 의해 인출된다. 이러한 과정에 있어, 필라멘트 다발은 입구 실린더(4)내의 방사 샤프트(6)를 통해 증가하는 속력으로 전진한다. 순차적으로, 필라멘트 다발은 깔대기 형상 입구(9)를 통하여 냉각 튜브(8)로 들어간다. 냉각 튜브(8)에 있어, 흡입 장치(15)는 진공을 발생시켜 입구 실린더(4) 외부에 순환하는 공기가 방사 샤프트(6)내로 흡입된다. 방사 샤프트(6)으로 들어가는 공기는 입구 실린더(4)의 벽의 가스 침투성에 비례한다. 유입하는 공기는 필라멘트를 예 냉각하여 이것의 표면 층을 굳어지게 한다. 그러나 필라멘트 코어는 용융상태로 남아있다. 그 다음 공기양이 입구(9)를 통하여 냉각 튜브(8)내로 필라멘트 다발과 함께 흡입된다. 공기 스트림은 입구(9)의 단부에 형성된 가장 좁은 단면과 흡입 장치(15)의 작용 때문에 가속되어 필라멘트의 운동을 상호작용 시키는 공기 스트림이 냉각 튜브에 더이상 남아있지 않게된다. 가장 좁은 단면은 원통형 튜브부(32)의 전체 영역에 걸쳐 뻗어 있다. 따라서, 원통형 튜브부(32)의 길이는 냉각 튜브(8)내의 가속 거리를 형성한다. 이것에 관하여, 원통형 튜브부는 수 밀리미터에서 500mm 또는 그 이상의 길이를 갖을 수 있다. 사가 전진하는 방향으로의 공기 스트림은 필라멘트사의 응력을 감소시킨다. 응고점은 방사노즐로부터 떨어져 이동한다. 따라서, 사의 생산시 방사 속력 및 인발 사이의 관계에 영향을 미쳐서 고 방사 속력에도 불구하고 고 연신율 값이 획득되는 것이 가능하다. 냉각 튜브(8)내에서 필라멘트가 냉각된다.

또 다른 냉각을 위해, 공기 공급 장치는 추가적인 냉각 공기 스트림을 만들어낸다. 이러한 목적을 위해, 필라멘트는 제 1 냉각 튜브(8)의 하류의 제 2 냉각 튜브(35)를 통하여 전진한다. 제 1 냉각 튜브의 출구 콘(10)과 제 2 냉각 튜브(35)의 깔대기 형상 입구(36) 양자는 출구 챔버(11)에서 종지한다. 냉각 튜브(8)로부터의 공기 스트림 및 냉각 튜브(35)로부터의 냉각 공기 스트림은 흡인 장치(15)의 작용하에 출구 챔버(11)내로 흡입된다. 이들은 스크린 실린더(30)을 경유하여 흡입 스터브(14)를 통하여 빠져나간다. 그 이후, 전체 공기 스트림은 흡입 장치(15)에 의해 제거된다.

냉각 튜브(35)의 출구 측상에서, 필라멘트(5)가 출구 개구(13)으로부터 나와윤활 장치(16)으로 들어간다. 윤활 장치(16)는 필라멘트를 사(12)에 결합한다. 결합력을 증가시키기 위해, 사(12)는 감기기 전에 얾힘 노즐(18)에서 얾힘된다. 권취 장치에서 사(12)가 패키지(23)에 감김된다.

도 1에 도시된 장치를 사용하여 예컨대 7,000m/min 보다 빠른 권취 속력으로 감김되는 폴리에스테르 사를 생산한다. 도 1의 방사 장치는 입구 실린더로 들어가는 공기 양이 필라멘트의 지연된 열 처리에 적용되는 것을 특징으로 한다. 이에 관하여, 필라멘트의 지연된 응고와 예 가열 양자의 이점에 영향을 미치는 것이 가능하다. 필라멘트의 최종 냉각은 제 2 냉각 튜브(35)에 의해 형성된 제 2 구역에서 발생한다. 냉각을 강하게 하기 위해, 제 2 냉각 튜브(35)의 출구 단부에 연결될 수 있는 공기 스트림 발생기를 가진 공기 공급 장치(35)을 보완하는 것이 가능할 수 있다.

도 2는 본 발명을 따른 방사 장치의 또 다른 실시예를 도시하고, 여기에 공기 스트림 발생기(38)를 가진 공기 공급 장치(34)가 제공된다.

도 2에 도시된 방사 장치는 공기 공급 장치(34)의 구성에 의해 도 1에 도시된 실시예와 다르다. 따라서, 동일한 부재 번호로 표시된 나머지 구조적인 요소의 설명에 관하여, 도 1의 실시예의 설명이 참조로 여기에 포함된다.

도 2에 도시된 바와 같은 방사 장치의 실시예 있어서, 공기 공급 장치(34)는 냉각 튜브(8)의 원통형부(32)의 영역에 배열되어 있다. 이러한 것을 목적으로, 냉각 튜브(8)은 원통형 튜브부(32)의 벽에서 개구를 포함한다. 개구(39)는 원통형 튜브부(32)의 벽내로 삽입된 환형의 다공성 박판 요소(40)에 의해 형성된다. 원통형 튜브부(32)의 벽내의 개구(39)는 원통형 튜브부(32)의 벽을 외부로 에워싸는 공기 챔버(42)에 의해 둘러싸인다. 공기 챔버(42)는 공급 라인(41)을 포함한다. 공급 라인(41)은 공기 스트림 발생기(38)에 연결된다. 공기 스트림 발생기(38)와 공기 챔버(42) 사이에, 공기 라인(41)은 공급 라인(41)의 자유 유동 단면을 제어하는데 적합한 조절 가능한 스로틀(44)을 수용한다.

도 2에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 방사 장치의 실시예에 있어서, 추가적인 공기 스트림은 흡입 장치(15)와 공기 공급 장치(34)의 공기 스트림 발생기(38)의 상호작용에 의해 발생된다. 이러한 장치에 있어서, 냉각 공기 스트림은 개구(39)를 통하여 가속 길이의 냉각 튜브(8)에 들어간다. 냉각 튜브(8) 내부의 난류를 피하기 위해, 냉각 공기 스트림은 다공성 박판 요소(40)의 다수의 구멍을 통하여 개구(39)로 들어간다. 냉각 공기 스트림 및 공기 스트림은 사가 전진하는 방향으로 냉각 튜브(8)의 출구(33)로 혼합 및 유동한다. 여기에서 냉각 공기 스트림과 공기 스트림이 출구 챔버(11)로 들어가고 흡입 스터브(14)를 경유하여 흡입 장치(15)에 의해 제거된다. 필라멘트 다발은 냉각 튜브(8)의 내부에서 냉각된다. 출구 챔버(11)의 하부상에서, 이 필라멘트 다발은 출구 개구(13)를 통하여 냉각 구역을 벗어난다. 순차적으로, 윤할 장치(16)는 필라멘트 다발을 사에 결합한다.

도 2에 도시된 실시예는 지연된 냉각과 응고점의 재배치에도 불구하고 강한 냉각이 냉각 튜브내에서 발생할 수 있다는 것을 특징으로 한다.

냉각 튜브(8)의 입구(9)에 들어가는 공기 스트림 및 냉각 튜브상의 공기 공급 장치(34)의 위치는 냉각 공기 스트림이 필라멘트의 응고점 바로 전에 또는 바로 후에 냉각 튜브(8)에 들어가는데 적합하도록 되어 있다. 따라서 필라멘트 또는 사의 형성에 있어 고 균일성이 성취된다.

원주상에 부분적으로 형성된 개구는 공기 공급 장치(34)도 형성할 수 있다. 게다가, 공기 스트림 발생기(38) 없이 공기 공급 장치(34)를 구조하여 흡입 장치(15)의 작용으로 인해 주위 공기가 공급 라인(41)을 경유하여 바로 공기 챔버(42)로 들어가는 것이 가능하다.

도 3은 예컨대 도 2의 방사 장치에 사용될 수 있는 바와 같은 공기 공급 장치(34)의 변형을 도시한다. 이러한 실시예에 있어서, 축선상으로 미끄럼 가능한 슬리브(43)는 냉각 튜브(8)의 원통형 튜브부(32)내의 개구(39)를 커버한다. 슬리브(43)에 의해 커버되지 않는 개구(39)부는 주위 공기에 연결된다. 따라서, 냉각 튜브(8)의 진공 분위기로 인해, 추가적인 냉각 공기 스트림은 개구(39)의 자유 유동 단면을 경유하여 냉각 듀브(8)의 내부내로 유동할 것이다. 공기 공급 장치(34)의 사가 전진하는 상류 방향으로, 필라멘트(5)는 필라멘트의 냉각을 지연시키는 공기 공급 장치(34)의 입구 단부에서 흡입되는 공기 스트림에 의해 접촉된다. 필라멘트(5)가 공기 공급 장치(34)를 지난후에만 필라멘트의 냉각 의도는 추가적으로 유입하는 냉각 공기 스트림에 의해 강해져서 필라멘트는 냉각 튜브를 벗어날 때, 냉각된다. 슬리브(43)을 조절함으로써, 사 데니어 또는 폴리머 타입의 작용으로 냉각 공기 스트림을 형성하기 위해 공기량을 규제하는 것이 가능하다.

도 4는 공기 공급 장치(34)의 또 다른 실시예를 도시한다. 방사 장치는 도2의 실시예와 동일하다. 이러한 범위 까지, 도 2의 설명이 참조로 여기에 포함된다.

도 4의 방사 장치의 실시예에 있어서, 공기 공급 장치(34)는 냉각 튜브(8)의 출구 단부에 형성된다. 이러한 목적을 위하여, 출구 콘(10)은 가스 침투가능한 벽을 포함하고 있다. 따라서, 냉각 튜브(8)의 벽내의 개구(39)는 원통형 튜브부(32)의 단부로부터 출구(33)으로 뻗어있다. 출구 콘(10)의 가스 침투 가능한 벽은 냉각 튜브(8)를 에워싸는 공기 챔버(42)내부에 배열되어 있다. 공기 챔버(42)는 공급 라인의 단부에서 주위 공기에 연결하는 공급 라인(41)을 포함한다. 조절가능한 스로틀(44)은 공급라인(41)의 자유 유동 단면을 제어한다.

도 4에 도시된 방사 장치에 있어서, 흡입 장치(15)는 추가적인 냉각 공기 스트림을 발생시킨다. 이러한 과정에 있어서, 주위 공기는 공급 라인(41)을 통하여 공기 챔버(42)로 들어 간다. 공기 챔버(42)로부터 주위 공기는 공기 챔버에서의 진공 분위기 때문에 출구 콘(10)의 공기 침투 가능한 벽을 통하여 냉각 튜브로 들어간다. 사가 전진하는 방향으로 넓혀지는 단면에 기초하여, 필라멘트를 동반하는 공기 스트림과 측면으로 들어가는 냉각 공기 스트림 사이에서 발생하는 강한 혼합이 발생한다. 이러한 것은 필라멘트의 강한 냉각을 낳는다. 냉각 공기 스트림과 공기 스트림은 출구 챔버(11)와 흡입 스터드(14)를 통하여 흡입 장치(15)에 의해 제거된다.

도 5는 방사 장치의 냉각 시스템의 또 다른 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에 있어서, 공기 공급 장치는 냉각 튜브(8)의 원통형부(32)의 영역에서입구(9)의 하류에 배열된다. 이러한 범위 까지, 도 5에 도시된 실시예는 참조로 여기에 설명이 포함된 도 2에 도시된 실시예와 동일하다.

도 5의 공기 공급 장치(34)는 냉각 튜브(8)의 벽에서 코어의 형상으로 구조된 개구(39)를 포함한다. 더욱이, 공기 공급 장치는 인젝터(45)와 압축된 공기공급원(47)을 포함한다. 압축된 공기공급원(47)은 인젝터(45)의 노즐 보어(46)에 연결되어 있다. 인젝터(45)와 압축된 공기공급원(47)은 공기 스트림 발생기로서 작용하고, 개구(39)를 통하여 냉각 튜브(8)의 내부내로 냉각 공기 스트림을 전진시킨다. 인젝터(45)의 노즐 보어(46)는 냉각 튜브의 중앙 축선과 노즐 보어 사이의 각＜90°이 사가 전진하는 방향으로 형성되도록 만들어진다. 따라서, 냉각 공기 스트림은 냉각 튜브(8)의 내부내로의 사가 전진하는 방향으로 인도된다.

냉각 효과 이외에도 도 5의 공기 공급 장치의 실시예는 특히, 과정을 개시할 때 필라멘트를 꿰기위해 그 자체를 증명한다. 인젝터는 냉각 튜브의 내부내로 고 가속으로 냉각 공기 스트림을 도입한다. 흡입 장치(15)의 흡입효과 때문에, 이러한 냉각 공기 스트림은 튜브 단면의 실질적으로 중앙 영역에서 전파된다. 이러한 유동은 필라멘트를 함께 끌고 가서 냉각 튜브(8)를 통하여 확실하게 필라멘트 다발을 가이드한다. 이러한 효과를 더 증가시키기 위해, 벽의 대향 측에 인젝터를 가진 제 2 또는 그 이상의 공기 공급 장치를 배열하는 것이 가능할 수 있다.

도 2-4에 도시된 공기 공급 장치는 냉각 튜브의 전체적인 원주를 걸쳐 뻗어있는 각각의 환형 개구를 포함한다. 하지만, 냉각 튜브의 소정 원주 섹션을 오직 부분적으로만 걸쳐 뻗어있는 개구로 한정 시키는 것도 가능하다. 냉각 튜브의 벽에 몇몇의 개구를 나란하게 그리고/또는 차례차례로 형성하게 하는 것도 가능하다. 예컨대, 다공성 박판 요소 같은 삽입 다공성 벽 또는 개구의 구성은 주 난류를 실질적으로 야기하지 않고 냉각 튜브의 내부로 냉각 공기 스트림의 유동을 들어 갈 수 있게 한다. 도 4에 도시된 공기 공급 장치의 실시예는 필라멘트를 냉각시키기 위해 특정적으로 거의 없는 난류를 가진 유동을 만들어 낸는데 이러한 것은 방사 신뢰도나 사의 안정화된 전진을 증가시킨다.

본 발명은 냉각 튜브의 소정의 구성에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 예시된 원통형 형상은 본보기이고 이것은 직사각형 방사 노즐이 사용는 경우에 각이진 형상의 냉각튜브 또는 타원형상으로도 용이하게 대체될 수도 있다.

특히, 고 배향 사의 생산을 위해, 냉각 튜브의 원통형부를 매우 짧게 만들낸다고 하는 것은 매우 좋은 이점이다. 극도의 경우에 있어서, 냉각 튜브는 입구 콘과 출구 콘만으로 구성될 수 있어서 도 2에 도시된 바와 같은 실시예에 따른 공기 공급 장치는 출구 콘(10)의 영역에 위치될 수 있다.

Claims

방사 노즐(2); 방사 노즐(2)로부터 일정 거리로 하류로 뻗어있고, 냉각 튜브(8)의 가장 좁은 단면을 가진 입구(9), 입구(9)와 출구(33)를 연결한 원통형부(32)를 포함하는 냉각 튜브(8); 냉각 튜브(8)의 입구(9)와 방사 노즐(2) 사이에 배열된 가스 침투 가능한 입구 실린더(4); 사가 전진하는 방향으로 냉각 튜브(8)에 공기 스크림을 생산하도록 냉각 튜브(8)의 출구에 연결된 흡입 장치(15); 그리고 냉각 튜브(8)의 축선 방향으로 추가적인 냉각 공기 스트림을 발생하여 필라멘트(5)를 냉각시키는 공기 공급 장치(34)를 포함하는, 복수의 단일 필라멘트로 구성되어 있는 필라멘트 다발을 결합함으로써 형성되고 방사 장치의 하류에 있는 권취 장치(20)에 의해 패키지(23)에 감김되는 합성 사(12)를 방사하는 장치에 있어서,

공기 공급 장치(34)는 냉각 튜브(8)의 영역내에 있는 입구(9)의 하류 또는 냉각 튜브(8)의 출구(33)의 하류에서 사가 전진하는 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 1 항에 있어서,

공기 공급 장치(34)는 냉각 공기 스트림 및 공기 스트림이 공동으로 사가 전진하는 방향으로 유동하도록 냉각 튜브(8)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 2 항에 있어서,

공기 공급 장치(34)는 냉각 튜브(8)의 입구(9) 및 출구(33) 사이의 냉각 튜브(8)의 벽에 있는 적어도 하나의 개구(39)에 의해 형성되고, 여기에서 개구(39)를 통하여 냉각 튜브(8)로 들어가는 냉각 스트림이 흡입 장치(15)에 의해 주위 공기로부터 발생되는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 2 항에 있어서,

공기 공급 장치(34)는 냉각 튜브(8)의 입구(9) 및 출구(33) 사이의 냉각 튜브(8)의 벽에 있는 적어도 하나의 개구(39), 개구(39)에 연결한 공기 스트림 발생기(38)에 의해 형성되고, 여기에서 개구(39)를 통하여 냉각 튜브(8)로 들어가는 냉각 스트림은 공기 스트림 발생기(38)에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 4 항에 있어서,

공기 스트림 발생기는 인젝터(45)에 연결된 압축된 공기공급원(47), 적어도 하나의 노즐 보어(46)를 가진 인젝터(45)이고, 인젝터(45)의 노즐 보어(46)는 개구에서 바로 종지하고, 냉각 튜브(8)와 노즐(46)의 중앙축선들 사이에서 90°보다 작은 각, 바람직하게는 15°내지 30°가 사가 전진하는 방향에 형성되는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

공기 공급 장치(34)는 개구(39)의 자유 유동 단면를 가변하기 위한 조절 수단(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 6 항에 있어서,

조절 수단은 냉각 튜브(8)상에 배열된 슬리브(43)인데 이 슬리브는 개구(39)를 완전히 또는 부분적으로 폐쇄하기 위해 미끄럼 가능한 것을 특징으로하는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 6 항에 있어서,

조절 수단은 냉각 튜브(8)와 스로틀 장치(44)에서 개구(39)를 외부로 에워싸는 공기 챔버(42)로 구성되어 있고, 공기 챔버(42)로의 공기 공급을 공급 라인(41)에서 제어하는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 8 항에 있어서,

공기 챔버(42)의 공급 라인(41)은 자유 단부와 함께 공기 스트림 발생기(38)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 3 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,

개구(39)는 냉각 튜브의 전체 원주를 걸쳐 뻗어있는 환형, 다공성 박판 요소(40)로 냉각 튜브(8)의 벽에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 10 항에 있어서,

다공성 박판 요소(40)는 원추형으로 형성되고, 그 단면은 사가 전진하는 방향으로 증가하고 냉각 튜브(8)의 출구 측에서 원통형 튜브부(32)의 연장선상에 배열되는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 1 항에 있어서,

냉각 공기 스트림이 사가 전진하는 방향에 반대로 유동하도록 냉각 튜브(8)의 출구 측상에 공기 공급 장치(34)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 12 항에 있어서,

공기 공급 장치(34)는 필라멘트 다발이 통하여 전진하는 제 2 냉각 튜브(35)이고, 제 2 냉각 튜브(35)는 제 1 냉각 튜브(8)의 축선 연장선에서 제 1 냉각 튜브(8)의 출구(33)에 연결되어 있어서 제 2 냉각 튜브(35)에서 냉각 공기 스트림이 흡입 장치(15)에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 13 항에 있어서,

제 2 냉각 튜브(35)는 공기 침투 가능한 벽을 가진 원통형 출구(37) 및 깔대기 형상의 입구(36)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,

제 1 냉각 튜브(8)의 출구(33) 및 제 2 냉각 튜브(35)의 입구(36)는 출구 챔버(11)에 의해 서로 연결되어 있고, 흡입 장치는 출구 챔버에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 방사 장치.
필라멘트가 방사 노즐에 의해 폴리머 용융물로부터 압출되는 단계; 필라멘트가 예 냉각 구역 및 냉각 구역에 있는 공기에 의해 냉각되는 단계; 냉각 구역이 진공 분위기를 가진 냉각 튜브를 포함하여 냉각 튜브에 있어서 공기 스트림이 사가 전진하는 방향으로 공기 스트림이 형성되어 필라멘트의 전진을 돕는 단계; 필라멘트가 냉각 튜브내에서만 굳어지도록 냉각 및 방사속력이 서로 적용하는 단계; 필라멘트가 냉각 구역 단부에서 사에 결합되는 단계를 포함하는, 복수의 단일 필라멘트로 구성되어 있는 필라멘트 다발을 결합함으로써 형성되고 방사 장치의 하류에 있는 권취 장치에 의해 패키지에 감김되는 합성 사를 방사하는 방법에 있어서,

냉각 구역에서 추가적으로 발생되는 냉각 공기 스트림에 의해 사에 결합하기 전에 필라멘트가 냉각되어 굳어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서,

냉각 공기 스트림은 공기 스트림과 동일한 방향으로 냉각 구역내에서 유동하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서,

냉각 공기 스트림은 사가 전진하는 방향에 반대 방향으로 냉각 구역내에서 유동하는 것을 특징으로 하는 방법.