[發明專利]用于聚合物纖維擠出的冷卻管

有效

• 申請號: 201480004848.X
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104919096B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: F·韋沙瓦;S·萬登迪克;M·源;J·德貝爾德梅克
• 申請（專利權）人: 貝卡爾特公司
• 主分類號: D01D5/088
• 分類號: D01D5/088;B01D39/20;B22F3/00;D01D13/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 范莉

技術領域

本發明涉及在聚合物纖維或聚合物絲擠出中使用的冷卻管領域，并涉及一種制造這樣的冷卻管的方法。

背景技術

在聚合物纖維擠出中使用冷卻管是已知的，例如在用于制造POY(局部定向的紗線)或FDY(完全拉制的紗線)聚酯多絲紗線的擠出工藝中。在擠出后，纖維或絲通過冷卻區域，該冷卻區域包括一個或多個冷卻管。空氣被引導通過冷卻管的壁(從內向外或從外向內)，該空氣冷卻并(有時也)拉拔所述纖維或絲。

存在并已經公開了不同類型的冷卻管。

GB1382499提出了由多孔材料(例如陶瓷或燒結的金屬粉末)制造的冷卻管。用燒結的青銅粉末作為用于冷卻管的具體實例。

EP1491663列舉了由多層纖維素、多層線網、燒結的金屬粉末或陶瓷以及多層穿孔板制造的冷卻管。

CN2861195介紹了一種冷卻管，該冷卻管包括由穿孔金屬管構成的外層和由斜紋編織金屬線網構成的內層。

CN2528783Y介紹了一種冷卻管，該冷卻管包括孔隙度為12-15％的穿孔不銹鋼板的內層、孔隙度為25-35％的多層紡織不銹鋼線網以及孔隙度為22-30％的穿孔不銹鋼板的外層。

市場上可獲得的冷卻管的一個實例由浸漬有酚醛樹脂的螺旋纏繞的纖維素紙或無紡帶來制造，該酚醛樹脂熱固化以便形成紙張冷卻管。通過在螺旋纏繞帶的層之間形成的無數細小間隙而產生空氣的分配。大量的分配孔直線地從冷卻管的外周延伸至內部芯。

冷卻管必須能夠使得空氣均勻地分配在它們的整個表面上。現有技術的冷卻管的問題是該冷卻管在空氣分配的均勻性方面并不理想。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種改進的冷卻管。其特定目的是提供一種冷卻管，該冷卻管提供了在它的整個流出表面上的、改進的優良的流量分配均勻性。

本發明的一個方面是一種用于在纖維擠出中對聚合物纖維進行冷卻的冷卻管。這樣的聚合物纖維能夠是絲或人造纖維。冷卻管包括柱形壁，當冷卻管在使用時，冷卻空氣流過該柱形壁。柱形壁能夠有圓形截面或者另外的截面形狀，例如橢圓形。柱形壁包括成無紡纖維結構的金屬纖維。金屬纖維通過冶金粘接而在接觸點處相互粘接，從而形成三維粘接的纖維結構。

根據本發明的冷卻管具有的優點是，它們有在冷卻管的整個流出表面上的、優良的冷卻流量均勻性，并與低壓力降組合。能夠制造比現有技術的冷卻管更短的冷卻管。具有金屬線網和/或穿孔金屬板的冷卻管具有更少的孔，且孔的尺寸更大。這樣的冷卻管還有在金屬線網和/或穿孔金屬板的連接邊緣處的明顯不連續性；這兩方面導致不均勻的冷卻流量(與本發明的冷卻管相比)。

另一優點是，能夠對本發明的冷卻管進行清潔，同時在清潔后保持優良的冷卻流量分配均勻性。具有金屬線網和/或穿孔金屬板的冷卻管也能夠清潔，不過，在清潔后，冷卻流量甚至比清潔前更不均勻。這是由于在現有技術的冷卻管中的多個孔的不同尺寸(與本發明的冷卻管相比)。本發明的冷卻管有大量的小孔，因此，在清潔后殘留的臟顆粒對流量分配的影響更小，因為冷卻空氣流能夠更容易找到在有殘留臟顆粒的孔周圍的通路。

本發明的冷卻管的另一優點是它們不可燃。由浸漬有酚醛樹脂(該酚醛樹脂熱固化)的螺旋纏繞的纖維素紙或無紡帶制造的冷卻管是可燃的。

對于本發明，冶金粘接技術是優選的，其中，不添加附加的粘接材料或粘接劑，而是只利用金屬纖維來產生粘接。這種冶金粘接的實例是燒結粘接(其中，通過在燒結處理中在接觸的纖維之間的擴散來產生粘接)或者焊接粘接(其中，接觸的纖維通過局部熔化和重新固化而粘接)。合適的焊接技術的實例是電容放電焊接(CDW)。

優選是，金屬纖維具有在2和40微米之間的等效纖維直徑，更優選是，金屬纖維具有在12和40微米之間的等效纖維直徑，甚至更優選是，金屬纖維具有在18和25微米之間的等效纖維直徑。在冷卻空氣的分配方面，這樣的冷卻管具有甚至更好的冷卻效果。

纖維的等效直徑的意思是指具有與纖維的截面相同面積的圓的直徑。

在優選實施例中，大部分的金屬纖維至少局部環繞冷卻管的軸線，優選是至少百分之50，更優選是至少百分之85的纖維至少局部環繞該軸線。

金屬纖維至少局部環繞冷卻管的軸線的意思是指它局部環繞所述軸線而通過。通過產生與截面軸線垂直的截面并觀察所述纖維在與冷卻管軸線垂直的平面上的投影線而看出并測量上述情況。當纖維在與截面軸線垂直的平面上的投影線朝著上述軸線成凹形時、當投影線是360°環繞上述軸線時和/或當投影線比纖維長度的一半更長(在人造纖維的情況下)時，金屬纖維至少局部環繞該軸線。