專利名稱：空氣噴射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的空氣噴射裝置，特別是，涉及一種使用空氣噴射器的改進(jìn)的噴射裝置(piddler)以及一種與此有關(guān)的改進(jìn)方法和由此獲得的改進(jìn)產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
在很多工藝方法或系統(tǒng)中，一個(gè)完整的紡織纖維生產(chǎn)工序是將快速移動(dòng)的復(fù)絲纖維條收集到容器中并將其傳遞到下一步處理工序。該工序通常稱為噴射(piddling)或封裝，在該工序中，設(shè)有一個(gè)可在拉伸/皺縮工序之前將一股或多股纖維絲(這里稱為纖維束或繩)積聚和組合在一起的裝置，該工序通常以慢于前部工序的速度進(jìn)行，例如慢于將合成聚合物紡成合成纖維絲的工序。在噴射過(guò)程中，一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題是如何將這樣一種快速運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)纖維沉積到容器中，并且同時(shí)可避免出現(xiàn)纏結(jié)，而這對(duì)于后續(xù)從容器中移去產(chǎn)品是非常重要的。有幾種方法在商業(yè)上是可行的并且/或者已經(jīng)被披露了。
當(dāng)前，商業(yè)上優(yōu)選的噴射紡織纖維繩的裝置是使用一對(duì)帶齒的輥?zhàn)訌某跫?jí)(退繞)紡絲輥處拉纖維束。這種帶齒的輥通常被稱為齒輥、齒輪編織裝置(gear plaiter)或向日葵滾輪，其可用于IWKA、Neumag和Fleissner所銷售的噴射裝置中。在這些裝置中，帶齒的輥?zhàn)訌那懊娴妮佔(zhàn)犹幚w維束，并以這樣一種方式松開纖維束，即(1)纖維束不卷繞到任何一個(gè)輥?zhàn)由?，并?2)纖維束的分布使其可軟沉積著陸到容器中。為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目標(biāo)(低卷繞可能性)，使用帶有多個(gè)齒的大直徑輥?zhàn)?，以便在每個(gè)齒的齒頂提供很小的纖維接觸面。為促使纖維絲放松，齒上通常涂有低摩擦材料，帶齒輥?zhàn)拥谋砻嫠俣韧ǔ４笥诶w維束的運(yùn)動(dòng)速度，以使齒可在纖維上滑動(dòng)并避免產(chǎn)生過(guò)大的靜摩擦。運(yùn)動(dòng)的纖維束軟沉積著陸到容器中可主要通過(guò)將運(yùn)動(dòng)的纖維束的大部分速度轉(zhuǎn)化為水平分量來(lái)實(shí)現(xiàn)。而這主要通過(guò)兩個(gè)相鄰輥?zhàn)由淆X的相互嚙合使纖維束自身折合來(lái)完成。其速度的垂直分量通過(guò)纖維絲與齒間歇性和暫時(shí)性地粘合而進(jìn)一步降低，這可使纖維束脫離其中心線并且/或者散開。而這種噴射裝置也存在一些問(wèn)題。由于很難使這樣(大直徑)的向日葵滾輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，噴射裝置在實(shí)際操作時(shí)通常其速度限制到低于1000m/min(米/分鐘)；高速會(huì)增加卷繞的發(fā)生。另外，對(duì)于一個(gè)給定的產(chǎn)品，這種噴射裝置的操作范圍也是很窄的，特別是，對(duì)于某一些類型的纖維絲。在很多情況下，滾輪之間的嚙合太松會(huì)導(dǎo)致容器中纖維束捻向不良并發(fā)生纏結(jié)，而嚙合太緊則會(huì)使纖維束卷繞在向日葵滾輪上。磨損和修整涂覆在齒表面上的任何低摩擦涂層也會(huì)頻繁地引起卷繞。向日葵滾輪齒相對(duì)于纖維具有較高的速度也會(huì)使纖維絲遭到破壞，而且其會(huì)在后續(xù)的纖維或織物處理過(guò)程中形成較深的染色部分。有時(shí)在向日葵滾輪和前面的輥?zhàn)又g保持張力也是較困難的。這種噴射裝置的性質(zhì)是僅需有很小的力由快速轉(zhuǎn)動(dòng)的向日葵滾輪作用于纖維絲，這是由于在這一點(diǎn)上不需要拉伸纖維絲，而且為了提供更大張力所需的高速和/或較緊的滾輪嚙合也會(huì)導(dǎo)致向日葵滾輪發(fā)生卷繞?？傊?，在實(shí)際操作帶齒的輥?zhàn)友b置時(shí)存在很多問(wèn)題，這種帶齒的輥?zhàn)友b置可在市場(chǎng)上購(gòu)買到，但同時(shí)，特別是在用這種帶齒輥噴射裝置處理某些特定類型的纖維絲時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。
使用氣動(dòng)噴射器來(lái)沉積紡織纖維束已有近50年歷史了，例如，在Koster的US2447982、Burns的US2971243、King等人的US3706407以及Goodner的US3387756中都有披露。上述所有的文獻(xiàn)均是使用氣動(dòng)(或抽吸)噴射器，該氣動(dòng)噴射器需要旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部件，而且需要排出管遠(yuǎn)離并傾斜于纖維束的垂直入口位置，這需要非常復(fù)雜的設(shè)備，通常需要旋轉(zhuǎn)空氣接頭和密封件，并且需要對(duì)它們進(jìn)行維護(hù)。盡管在傾向于使用齒輪噴射裝置之前，這種空氣噴射器就已經(jīng)在早些年被提議和提出，但這種空氣噴射器現(xiàn)在并不能從市場(chǎng)上買到。Koster以堆圈(heaped coil)或大量叉排(numerousstaggered)、特別是重疊環(huán)圈(overlapping loops)(第1欄第23-26行)的方式通過(guò)使纖維絲材料和液流一起經(jīng)過(guò)一個(gè)出口管11來(lái)沉積連續(xù)纖維絲材料2，出口管11在12位置處具有一個(gè)彎管(以便使較低部分形成一定角度)，而在13位置處具有一個(gè)第二彎管，這樣液體排出時(shí)可使管11產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)(第2欄第1-34行以及附圖)。Burns的方法是將紡織材料吹過(guò)一個(gè)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的管，以使紡織材料以堆疊或重疊環(huán)圈或盤圈的方式沉積，而這會(huì)產(chǎn)生纖維絲纏結(jié)和得到“非均勻拉伸部分”的問(wèn)題，因此，Burns的目的是在不使纖維絲形成環(huán)圈或纏結(jié)的情況下沉積纖維絲，因此，在纖維束帶中的纖維絲仍保持大致平行(第1欄第1-41行)。Burns使用一個(gè)空氣噴射器5，該空氣噴射器是旋轉(zhuǎn)的，并在一個(gè)角度上以螺旋盤圈的方式噴出纖維束(例如第2欄，特別是第19-25行和

圖1)。Burns強(qiáng)調(diào)將空氣噴射器5放置在其旋轉(zhuǎn)安裝的設(shè)備的輸出端，并且在纖維束帶行程的垂直路徑上通過(guò)噴射器來(lái)進(jìn)行工作通常會(huì)產(chǎn)生大量的纏結(jié)(第3欄第58-67行)。Goodner文獻(xiàn)的題目是“氣動(dòng)纖維束噴射裝置”(“Pneumatic JetTow Piddler”)，這需要以高速推進(jìn)粗但尼爾的纖維束，同時(shí)通過(guò)將它們螺旋分布到較大的容器或罐中而使它們擰成盤圈的形式(第1欄第10-17行)。Goodner使用一個(gè)旋轉(zhuǎn)安裝的噴射器，該噴射器帶有一個(gè)噴嘴22，噴嘴22具有一個(gè)彎曲的端部來(lái)實(shí)現(xiàn)以盤圈的形式進(jìn)行沉積(第2欄第59-65行以及圖1)。King參考了Koster和Burns的方案，其需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)件(如Burns所使用的，而不是Koster的技術(shù)方案)來(lái)避免出現(xiàn)破壞性的空氣流，并且避免出現(xiàn)任何形式的纖維附著接頭，其中破壞性的空氣流會(huì)或多或少地?cái)_亂纖維絲相互之間所需要的平行關(guān)系(第1欄第22-58行)。
回顧以前，值得注意的是需要避免纖維絲纏結(jié)，這已自然地進(jìn)入到本領(lǐng)域技術(shù)人員的腦海中，這需要使纖維絲保持大致相互平行，這就意味著纖維束帶應(yīng)當(dāng)以單獨(dú)盤圈的形式保持整體形態(tài)，也就是說(shuō)，纖維絲不會(huì)從一個(gè)盤圈侵入到另一個(gè)盤圈中，并且不會(huì)產(chǎn)生纏結(jié)，當(dāng)之后將纖維束從容器中抽出時(shí)，纏結(jié)會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。
發(fā)明概述相反，根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)固定的帶有不動(dòng)部件的噴射器直接設(shè)置在容器上方，纖維束可噴射到該容器中。該噴射器設(shè)置在垂直方向上，且不需要機(jī)械裝置或排出管來(lái)使纖維束彎曲。令人吃驚的是，其優(yōu)點(diǎn)是排出的纖維束可以這樣一種方式軟著陸到容器中，即減小了纏結(jié)，并且在纖維束隨后從容器中移出時(shí)，完全避免出現(xiàn)纏結(jié)。可以大于等于早期所能達(dá)到的速度來(lái)拉纖維束。例如，使用這種新的裝置可達(dá)到2000mpm(米/分鐘)的速度，而且可以相信更高的速度也完全可以達(dá)到。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種抽吸噴射器14包括進(jìn)口管24、出口管29以及外殼27，復(fù)絲紡織纖維束11沿軸向向下通過(guò)上述進(jìn)口管和出口管，外殼27上設(shè)有一個(gè)吸氣進(jìn)口23，所述進(jìn)口管24和所述外殼27之間形成一個(gè)環(huán)形空間28，所述吸入的氣體經(jīng)此空間流過(guò)，所述吸入的氣體可拉著纖維束11向下經(jīng)過(guò)并離開所述進(jìn)口管24而進(jìn)入所述出口管29，并且將纖維束從所述出口管29排出而進(jìn)入到容器15中，其中，所述出口管29剛性固定，并且相對(duì)于噴射器14不可轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種可將復(fù)絲紡織纖維束緩和地沉積到容器中的方法，其包括使用一個(gè)帶有不動(dòng)部件的抽吸噴射器，使纖維束沿直線路徑向前經(jīng)過(guò)所述噴射器，并將纖維束沉積到容器中。
如這里所描述的，本發(fā)明還提供了其它的裝置和方法以及由此獲得的產(chǎn)品。
本發(fā)明的抽吸噴射器可裝入到現(xiàn)有技術(shù)的噴射裝置中，例如，一個(gè)可從市場(chǎng)上購(gòu)買到的向日葵式或齒輪噴射裝置，但最好是代替了可從市場(chǎng)上購(gòu)買到的上述裝置。
纖維束可放置到任何幾個(gè)容器中，并沉積成一定形狀。所有通常的沉積系統(tǒng)都可適用于本發(fā)明，所述沉積系統(tǒng)包括可在X和Y兩個(gè)方向上移動(dòng)容器和/或噴射器的系統(tǒng)、容器可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)的系統(tǒng)、使用不運(yùn)動(dòng)的圓筒形容器的系統(tǒng)、圓形容器既可在其中轉(zhuǎn)動(dòng)又可橫向移動(dòng)的系統(tǒng)、當(dāng)容器旋轉(zhuǎn)時(shí)噴射頭可在其中橫向移動(dòng)的系統(tǒng)以及其它可能的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這種新的噴射裝置便于簡(jiǎn)化機(jī)器結(jié)構(gòu)，并可使快速運(yùn)動(dòng)的纖維束以這樣一種方式均勻沉積到容器中，即大量地放入到容器中，并且如在隨后的加工工序中減少了停機(jī)時(shí)間。
附圖簡(jiǎn)述圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例與向日葵滾輪噴射裝置結(jié)合在一起的正視簡(jiǎn)圖。
圖2顯示了作為優(yōu)選噴射裝置一部分的本發(fā)明類似的一個(gè)實(shí)施例，該噴射裝置不帶有向日葵滾輪。
圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的局部正視簡(jiǎn)圖。
圖4是圖3所示實(shí)施例的俯視圖。
優(yōu)選實(shí)施方案描述如圖所示，圖3和4顯示了噴射器，該噴射器在圖1和2中用標(biāo)號(hào)14表示。在圖1中，噴射器(jet piddler)與一種可購(gòu)得的噴射裝置(piddler unit)的“向日葵滾輪”(“sunflower rolls”)13結(jié)合在一起。在該裝置中，輥?zhàn)?2從一臺(tái)紡絲機(jī)(未示出)上拉著一根運(yùn)動(dòng)的纖維束11。向日葵滾輪13從輥?zhàn)?2處拉上述纖維束11。至此，圖1實(shí)現(xiàn)了一種傳統(tǒng)的商品化噴射系統(tǒng)(piddler system)。這樣，根據(jù)本發(fā)明，固定的噴射器14從向日葵滾輪13處拉纖維束11，并將其沉積到一個(gè)容器15中。在圖2中，顯示了一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的噴射器14，一組輥?zhàn)?2從紡絲機(jī)上拉纖維束11，固定的噴射器14從該組輥?zhàn)犹幚w維束，并將其沉積到容器15中。
在圖3和4中，纖維束11經(jīng)進(jìn)口管24進(jìn)入噴射器，并從出口管(尾管)29噴出，如圖3所示，出口管29是外殼27的延伸部分。固定噴射器還包括一個(gè)直線式空氣入口23和一個(gè)優(yōu)選的渦旋式空氣入口22，直線式空氣入口23將空氣或其它吸入流體沿垂直于纖維束路徑11的方向?qū)氲酵鈿?7中，而渦旋式空氣入口22將空氣沿與纖維束路徑11相切的方向?qū)?。這兩個(gè)入口都與一個(gè)或多個(gè)壓縮氣體源相聯(lián)，一般是空氣，壓力范圍一般是25-100psig(2.75-8大氣壓)，這些氣體源圖中未示出?？諝膺M(jìn)入由蓋板26密封的外殼27中，并經(jīng)位于進(jìn)口管24和出口管29之間的環(huán)形空間28而離開外殼27，出口管29是外殼27的延伸部分。空氣動(dòng)力可由進(jìn)口管24和出口管29之間的相互關(guān)系來(lái)進(jìn)行控制，并可通過(guò)升高或降低進(jìn)口管24來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)口管24和出口管29之間形成一個(gè)環(huán)形空間28，進(jìn)口管24通過(guò)外螺紋擰到例如蓋板26上，并可通過(guò)例如鎖緊螺母25固定就位?？諝馊肟谑呛?jiǎn)便布置的，使得從入口23直線進(jìn)入的空氣沿大致平行于纖維束11運(yùn)動(dòng)方向的方向流經(jīng)所述環(huán)形空間，而任何渦旋進(jìn)入的空氣則沿大致與纖維束11的運(yùn)動(dòng)方向相切的方向渦旋或螺旋流過(guò)所述環(huán)形空間，并類似地通過(guò)出口管29。經(jīng)噴射器向下拉動(dòng)夾帶的纖維束11，任何渦旋空氣會(huì)產(chǎn)生渦旋力，當(dāng)上述渦旋空氣從噴射器經(jīng)出口管29排出時(shí)，會(huì)使單纖維絲也產(chǎn)生螺旋渦動(dòng)(呈圓形)。任何所提供的螺旋量可通過(guò)調(diào)節(jié)經(jīng)外部閥門(未示出)從入口22進(jìn)入到噴射器外殼27中的渦旋空氣量來(lái)進(jìn)行控制。當(dāng)噴射具有不同特性的各種不同纖維束時(shí)，作為一種方法，可使用渦旋空氣提供的靈活性來(lái)調(diào)節(jié)空氣壓力。
可以注意到這種新的空氣噴射器沒有活動(dòng)部件，這是一個(gè)非常重要的實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，其便于制造、操作和維護(hù)。
實(shí)例在下面的實(shí)例中，將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，并通過(guò)比較數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明使用本發(fā)明所獲得的優(yōu)點(diǎn)；所有的部件和百分比均按重量計(jì)。
比較例A根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)生產(chǎn)聚酯纖維長(zhǎng)絲，使用一個(gè)齒輪噴射裝置(如可從德國(guó)IWKA，Karlesruhe購(gòu)買到)以無(wú)定向初紡纖維絲的形式從紡絲機(jī)上拉復(fù)絲纖維條，并將所述纖維絲沉積到一個(gè)容器中。聚酯纖維長(zhǎng)絲是基本上如US5458971所披露配制的雙組份纖維，共聚物生產(chǎn)率為182磅/小時(shí)(82.6千克/小時(shí))，聚合物A與聚合物B的比率為78∶22。在噴射裝置輥?zhàn)由系幕瑒?dòng)速度是600ypm(549m/min)以上，并且這種滑動(dòng)是非常劇烈的，使得在復(fù)絲纖維條卷繞在其中一個(gè)輥?zhàn)由喜⑹谷自O(shè)備停止運(yùn)行之前，運(yùn)行時(shí)間限制在30分鐘或更短。
實(shí)例1為克服比較例A中存在的這種問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖1所示，在相互嚙合的噴射裝置齒輥之間的輥隙下面，安裝一個(gè)固定空氣噴射器。該固定空氣噴射器使空氣從兩個(gè)位置處進(jìn)入到噴射器外殼中。所設(shè)置的第一空氣入口使空氣直接噴射到環(huán)繞纖維絲的管子上，并沿平行于纖維絲的方向夾帶著纖維絲經(jīng)管頭流出噴射器。所設(shè)置的第二空氣入口使空氣沿與纖維絲流動(dòng)方向相切的方向進(jìn)入。這會(huì)在所夾帶的纖維絲上產(chǎn)生渦旋效應(yīng)，并且在其離開噴射器尾管時(shí)產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)空氣的壓力和流量來(lái)控制噴射器的抽吸效能。另外，通過(guò)調(diào)節(jié)渦旋空氣與其它空氣的比率，可控制作用于繩帶上的螺旋量。
采用上述噴射器，可以大于兩倍比較例A中最大速度的速度，也就是以高達(dá)1360ypm(1244mpm)的速度紡出比較例A中所生產(chǎn)的類似纖維束，并將其令人滿意地噴射到容器中。當(dāng)使用本發(fā)明的這種噴射裝置時(shí)，在整個(gè)噴射裝置中的張力較好，且沒有卷繞輥?zhàn)拥膬A向。
實(shí)例2采用基本上如實(shí)例1中所生產(chǎn)的纖維束以500ypm(mpm)的速度進(jìn)行比較試驗(yàn)，然后，在成品纖維束進(jìn)入拉伸機(jī)喂料部分之前，將成品纖維束從容器中拉出，并經(jīng)一臺(tái)拉伸機(jī)進(jìn)行處理，該拉伸機(jī)裝有一個(gè)可檢測(cè)打結(jié)繩的裝置。然后，拉伸機(jī)的邏輯控制器將機(jī)器關(guān)閉，以避免結(jié)頭損壞設(shè)備。記錄下根據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)產(chǎn)品的纏結(jié)和打結(jié)，與先前不使用本發(fā)明固定空氣噴射器(也就是，基本上如比較例A所描述的那樣)在500ypm速度下所生產(chǎn)的同樣產(chǎn)品在整個(gè)六個(gè)月時(shí)間范圍內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
表1
可以看到，在從容器抽出的過(guò)程中，使用本發(fā)明的固定空氣噴射器可將纏結(jié)數(shù)目減小到約為原先試驗(yàn)所記錄數(shù)目的60％。
實(shí)例1和2所生產(chǎn)的位于容器中的纖維絲的外表形狀與隨后所描述的實(shí)例3之后的纖維絲外表形狀相同，而與比較例A或B中所描述的使用商品化齒輪噴射裝置所噴出的纖維絲外表形狀很不相同。
比較例B根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)生產(chǎn)聚酯纖維長(zhǎng)絲，使用一個(gè)Neumag型齒輪噴射裝置以無(wú)定向初紡纖維束帶的形式從紡絲機(jī)上拉復(fù)絲纖維束，并將所述纖維束沉積到一個(gè)容器中。聚酯纖維長(zhǎng)絲是用傳統(tǒng)的聚酯聚合裝置制備的20.5LRV聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。熔融共聚物流經(jīng)噴絲板以63kg/hr的速率在每個(gè)位置上擠出，并在紡絲倉(cāng)下面通過(guò)氣流冷卻形成固態(tài)圓形纖維，所述噴絲板具有2600個(gè)孔。制成的纖維束與從另外63個(gè)位置上擠出的類似纖維束結(jié)合，通過(guò)使用齒輪噴射裝置，使制成的纖維束以1450mpm的最大速度沉積到容器中。從幾個(gè)容器中將纖維束拉出，并使纖維束組合形成一條繩狀束帶，并使用傳統(tǒng)的聚酯方法將其拉出形成一條韌度為6.4gm/den的1.2dpf纖維。
在比較例B中，當(dāng)使用較高的紡紗速度時(shí)，會(huì)使噴射裝置過(guò)度卷繞(每8小時(shí)輪班超過(guò)一次)，因此，齒輪噴射裝置的操作應(yīng)限制到1450mpm。在紡絲過(guò)程中，需要20％重量的液體加料以便獲得用以在后續(xù)拉伸操作中從所述容器中取出的產(chǎn)品。在低液體加料的情況下，當(dāng)拉出比較例B所噴射出的這種纖維束時(shí)，打結(jié)和纏結(jié)會(huì)很多。
實(shí)例3為克服比較例B中存在的這種問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，如圖2、3和4所示以及實(shí)例1中所描述的那樣，齒輪噴射裝置由一個(gè)固定空氣噴射器來(lái)代替。所夾帶的纖維絲經(jīng)噴射器出口管29拉出，并進(jìn)入固定尾管，該固定尾管可將纖維絲引向容器。尾管實(shí)際上是出口管沿長(zhǎng)度方向的延伸部分，其可引導(dǎo)纖維絲更接近于容器，而該容器位于比實(shí)例1距空氣噴射器更遠(yuǎn)的地方。實(shí)際上，在實(shí)例3中纖維絲不產(chǎn)生渦旋。即使在實(shí)例1中沒有渦旋作用，當(dāng)空氣從尾管排出時(shí)，空氣趨向于膨脹從而使纖維絲向外膨脹。這種膨脹實(shí)際上可使纖維絲向下漂移并軟沉積著陸，纖維絲不會(huì)在噴射裝置容器中相互纏繞，事實(shí)上，可滿意地將纖維束移出。
使用這種噴射器來(lái)代替齒輪噴射裝置，以高達(dá)1980mpm的速度以及83kg/hr/pos的紡絲倉(cāng)通過(guò)量來(lái)紡出比較例B中所述的類似纖維束。在使用本發(fā)明的這種噴射器時(shí)，紡絲流程張力較好，并且沒有卷繞到噴射裝置滾輪上的趨向。噴射裝置的卷繞降低到每月不足一次。在該實(shí)例中，使用了本發(fā)明的噴射器，在紡絲過(guò)程中，在不妨礙令人滿意地從容器中將產(chǎn)品移出的情況下，液體加料量也從20％降低到5％。在將產(chǎn)品移出的過(guò)程中，不會(huì)遇到打結(jié)或纏結(jié)。
另外，噴射器容許初紡纖維束直接沉積到四邊形容器中(與沿一定軌跡沉積到圓形容器中相比較)。在工廠中以及在運(yùn)輸纖維束的過(guò)程中，四邊形或矩形容器可使空間更加有效的使用。這種更加有效的使用可使效率提高25％還多。另外，這種較大的容器可使24個(gè)多小時(shí)的筒子架(creelstock)更換周期在機(jī)器使用過(guò)程中提高6％，并且使容器底部的產(chǎn)量損失降低66％。
顯然，使用本發(fā)明實(shí)例3的噴射器來(lái)代替那種易于商業(yè)操作且可購(gòu)買到的齒輪噴射裝置具有很多優(yōu)點(diǎn)1.較高的操作速度，實(shí)例3是1980mpm，而比較例B是1450mpm，也就是說(shuō)快大約三分之一，噴射速度的提高比在噴射過(guò)程中僅提供較好的生產(chǎn)能力要重要得多，因?yàn)槭袌?chǎng)上可購(gòu)買到的噴射裝置至今所能獲得的最大速度已經(jīng)限制了紡絲速度，紡絲速度可以更高，但實(shí)際上已被最大實(shí)際噴射速度這一瓶頸限制住了。較高的紡絲速度還可使制成的初紡纖維絲具有不同特性，因此，對(duì)下游工序具有深遠(yuǎn)的影響?？梢韵嘈趴色@得更高的速度，實(shí)例3中的限制是由于輥?zhàn)庸ぷ魉俣鹊南拗贫a(chǎn)生的，而不是出于空氣噴射器的任何限制。
2.較少的纏結(jié)和打結(jié)，以前，在后續(xù)抽出纖維束成為一個(gè)重要因素時(shí)，不能在沒有過(guò)度纏結(jié)和打結(jié)的條件下提高噴射速度，對(duì)于本發(fā)明這一令人吃驚的結(jié)果后面將單獨(dú)進(jìn)行討論。
3.較低的液體加料量，實(shí)例3中僅有5％就可獲得比較例B中所能獲得的最大速度，而比較例B中最少為20％?！耙后w加料量”是液體重量(紡絲油劑和可能的額外的水)占纖維重量的百分比值。較高的液體加料量通?？蓽p少齒輪噴射裝置所產(chǎn)生的打結(jié)和纏結(jié)，使纖維束成為一條自身不可能打結(jié)的較大的粘合繩。另外，液體將重量加到纖維束上，使得如果形成纏結(jié)，在向上將纖維束拉出容器時(shí)，纏結(jié)很可能會(huì)脫去。再者，除了經(jīng)過(guò)齒輪噴射裝置的纖維束液體加料以外，操作人員會(huì)加更多的水作為覆蓋層，例如，以大約1加侖/分鐘的速率添加，以有助于使纖維束圈在容器中是致密的。盡管在使用現(xiàn)有技術(shù)中可在市場(chǎng)上購(gòu)買到的齒輪噴射裝置的情況下，這種高液體加料可以提高速度，但由于需要加入更多的液體(紡絲油劑)，因此增加了成本，而且還會(huì)在后續(xù)工序中、例如在拉伸過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題。
4.較少的輥?zhàn)泳砝@，與比較例B相比，在實(shí)例3中每月不足1次，而在比較例B中是每8小時(shí)輪班不足1次，因此，限制了最大速度。
5.較高的生產(chǎn)率，實(shí)例3是83kg/hr，而比較例B是63kg/hr。
6.實(shí)例3中是四邊形容器，而比較例B中是圓形容器，與傳統(tǒng)的圓形容器相比，四邊形或矩形容器提供了可更有效利用的空間，市場(chǎng)上可購(gòu)買到的噴射裝置使噴射出的纖維束呈圓形截面形狀分布，從實(shí)例3端部可看到這種令人吃驚的優(yōu)點(diǎn)。
更令人吃驚的是容器中根據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的纖維絲材料的性質(zhì)與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)噴射出的纖維束圈的性質(zhì)不同。如在背景技術(shù)中已提到并與“液體加料”有關(guān)的那樣，在上文中，當(dāng)從容器中抽出所噴出的纖維束時(shí)，應(yīng)避免纏結(jié)或打結(jié)的重要目的自然是與在將纖維束放入到容器過(guò)程中要保持一條粘合的整體纖維束有關(guān)。如實(shí)例3中所述的纖維絲的向外膨脹和漂移的確與至今所認(rèn)為需要的(保持一條放入到容器中的粘合的整體纖維束)相反。顯然，本發(fā)明噴射裝置噴出的向外膨脹的纖維絲以及隨機(jī)放入到容器中的大部分纖維絲似乎是以這樣一種方式分布的，即對(duì)于在沒有打結(jié)和纏結(jié)的情況下從容器中抽出纖維絲來(lái)說(shuō)，這種方式是本領(lǐng)域技術(shù)人員所不希望出現(xiàn)的，就我們自身來(lái)說(shuō)，確保放入一條粘合的整體繩狀束帶，以避免在隨后抽出纖維束的過(guò)程中出現(xiàn)打結(jié)。的確，操作者應(yīng)當(dāng)注意在一個(gè)容器已充滿并要切斷纖維束而將其引入到另一個(gè)容器中時(shí)，不要將纖維束或纖維絲的端部落入到容器中，因?yàn)榕c現(xiàn)有技術(shù)中的纖維束相反，由于噴出的這種纖維束缺乏束帶的均勻完整性，因此其端部(在其落入到容器中后)是很難找的。盡管如此，假定切斷端是非?？煽康模鐝纳鲜鰧?shí)例中所看到的那樣，根據(jù)本發(fā)明，從容器中抽出本發(fā)明的成品纖維束與使用市場(chǎng)上可購(gòu)買到的齒輪噴射裝置的情況相比，本發(fā)明的纖維束具有較少的纏結(jié)或打結(jié)。
權(quán)利要求
1.一種抽吸噴射器(14)，其包括進(jìn)口管(24)、出口管(29)以及外殼(27)，復(fù)絲紡織纖維束(11)沿軸向向下通過(guò)上述進(jìn)口管和出口管，外殼(27)上設(shè)有一個(gè)吸氣進(jìn)口(23)，所述進(jìn)口管(24)和所述外殼(27)之間形成一個(gè)環(huán)形空間(28)，所述吸入的氣體經(jīng)此空間流過(guò)，所述吸入的氣體可拉著纖維束(11)向下經(jīng)過(guò)并離開所述進(jìn)口管(24)而進(jìn)入所述出口管(29)，并且將纖維束從所述出口管(29)排出而進(jìn)入到容器(15)中，其中，所述出口管(29)剛性固定并且相對(duì)于噴射器(14)不可轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.一種可將復(fù)絲紡織纖維束緩和地沉積到容器中的方法，其包括使用一個(gè)帶有不動(dòng)部件的抽吸噴射器，以使纖維束沿直線路徑向前經(jīng)過(guò)所述噴射器，并將纖維束沉積到容器中。
全文摘要
一種改進(jìn)的抽吸噴射器,其具有不動(dòng)的部件,操作該噴射器可實(shí)現(xiàn)軟著陸沉積,并能減少纏結(jié)。
文檔編號(hào)B65H51/16GK1265632SQ98807797
公開日2000年9月6日 申請(qǐng)日期1998年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月31日
發(fā)明者F·W·安德森, J·V·哈特佐格, D·S·奎恩 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司