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CN1013967B - 用于纺制连续聚合物长丝的工艺和装置 - Google Patents

用于纺制连续聚合物长丝的工艺和装置

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CN1013967B
CN1013967B CN87103155A CN87103155A CN1013967B CN 1013967 B CN1013967 B CN 1013967B CN 87103155 A CN87103155 A CN 87103155A CN 87103155 A CN87103155 A CN 87103155A CN 1013967 B CN1013967 B CN 1013967B
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filament
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minute
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CN87103155A
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本杰明·施家滋
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EI Du Pont de Nemours and Co
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Abstract

一种用于纺制聚合物长丝的改进熔融纺丝工艺，其中刚挤出的长丝进入一封闭区段，该区使用一低正压力的受控气流维持在超大气压力下，离开这区段的长丝借助高受控速度下顺流空气的帮助通过颈缩，颈缩可以是一个文丘里管或一根管子。

Description

本发明涉及一种改进的装置和工艺，它用于在受控卷取速度下，熔融纺制均匀的聚合物长丝，特别适于纺制加有少量捻度的长丝。
很久以来已知道可以采用5千米/分或更高的纺速直接纺制如聚酯和聚酰胺等聚合物长丝（尤其是较低旦数纺织用长丝），即只有初纺条件下而无须任何拉伸。这种方法首先由Hebeler在美国专利第2，604，667中公开用于聚酯纤维纺制和由Bowling在美国专利第2，957，747中公开用于聚酰胺纤维纺制。为提高工艺的经济效益，在近10年对用最高可能的纺速，熔融纺制均匀聚合物长丝而不损失其良好性能工艺的兴趣已增加。
Frankfort等人在美国专利4，134，882和4，195，051中公开了一种具有良好可染性、低精练收缩率和高热稳定性的新型均匀聚合物长丝和加有少量捻度的长丝，它们是用5千米/分或更高卷取速度下直接纺丝和卷绕而制成的。最高的卷取速度（纺丝速度）例子为8千码/分（7.2千米/分）。卷取速度是第一个被长丝缠绕（至少部分缠绕）的从动辊（即喂入辊）的速度。当要纺制均匀聚合物长丝（如适用于纺加有少量捻度的长丝）时，必须要用在恒定受控速度下驱动的一个辊或等效的强制装置，去卷取长丝，这与用一个空气喷射器不同。后者对某些应用（如非织造产物）很满意，但不适于生产用于纺制用途广泛的加有少量捻度长丝的均匀丝。
Tanji等人的美国专利4，415，726对几篇较早的文献作了评述并公开了在普通压力下能染色的聚酯长丝和加捻长丝以及公开了 一种在受控的大于5千米/分高纺速（即卷取速度）下生产这种具有改进纺丝稳定性的聚酯加捻长丝的工艺。重要一环节是长丝受到一吸丝器的真空或吸引作用。
Vassilatos在美国专利第4，425，293中公开了一种取向的无定形聚对苯二甲酸乙二醇酯纺织喂入丝用于假捻变形工艺，它们用5千米/分以上的速度纺制聚对苯二甲酸乙二醇酯，然后在一液体浴中骤冷，使长丝的精练收缩率（BOS）至少为45%，而用通常的X-射线衍射方法检测不到结晶度。所生产的这种加捻长丝有较低的断裂伸长率（＜30%）。
对通过增加纺丝速度而不影响丝的良好性能改进高旦数加捻丝（例如工业用丝）的生产率的兴趣也已提高。Zimmerman在美国专利3，091，015中公开了一种纺制高旦数（例如单丝旦数6-12）工业用丝的工艺，它用第一喂入辊440码/分速度，生产的丝经拉伸后能得到好的机械性能所必须的低双折射。从经济观点看很希望提供一种改进的工艺和装置，它将消除纺丝速度的极限或提高都存在的在低旦数纺织丝以及高旦数工业用丝中曲线的平坦段，而不影响丝的良好性能。然而，Ziabicki教授发表在《纤维世界》1984年9月号8-12页上的《纺丝速度的物理极限》一文提出怀疑，较高速度能否生产具有较好机械性能的纤维？对于纺丝速度是否存在不能超越的固有极限（只集中于物理和材料因素，也包括经济和技术方面的问题）？Ziabicki教授断言存在这样一个纺丝速度，预料超过这个速度时将不会使纤维结构和性能改善。在聚酯纺织长丝情况下，Ziabicki教授认为最大值为5-7千米/分左右。这与Tanji所提到速度最高到9千米/分的结果相一致。对于高旦数工 业用丝，虽未有这样说明，在出版文献中也未找到过公开指出该如何来提高这种丝的纺丝速度平台。
此外，在上述参考文献中所公开的工艺都不允许在高于目前速度下进行纺丝，因为随着纺速提高出现工艺不连续性的问题或长丝性能严重损失。
与Tanji用高卷取速度下卷绕并用一个吸丝器辅助从喷丝板卷取长丝纺制聚合物长丝的公开相反，已有了几种纺制聚合物长丝的公开，它们采用将丝挤出到一个加压箱中并用空气压力如用一个空气喷嘴或吸丝器把长丝从加压箱中卷取出来，而没有用任何卷绕机或其它强制性被驱动辊去推动长丝以受控速度前进。这样纺制成的长丝有许多用途，特别是在非织造纺织品中，但这种丝缺乏制成用途广泛的加有少量捻度长丝必要的均匀性。这是因为由于只使用一个空气喷咀来推动长丝，即没有用卷绕机或其它受控强制驱动机构造成本身的多变性（沿同一长丝和不同长丝之间）之故。所纺制的长丝的确常常很不均匀，以致会自然卷曲，这对用于非织造品是有利的，但并不适于其它用途的需要。
因此，本发明的目的是提供一种用于制取聚合物长丝的改进工艺和装置，它采用在比通常纺丝速度明显高的速度下纺丝，而且具有比先有技术中对低和高旦数长丝所预期和指出的同样或更好的机械性能。
按照本发明提供了一种用于熔融纺制均匀聚合物长丝的改进工艺，它通过喷丝板上的毛细管送到卷取装置，其中顺流的气体是用来帮助长丝卷取的。改进的特征在于上述气体在受控低于1kg/cm2正压下，通入到一个封闭区内，该区从喷丝板一直伸到喷丝板与卷取装置之间 一定位置，并维持于稍高于大气压力之下。而且增加气体速度使之大于长丝随气体离开封闭区的速度。封闭区由一个箱体构成，箱体从喷丝板一端延伸到喷丝板另一端卷取装置之间的一定位置。为提高气体离开该区的速度用的装置可以是一个文丘里管，文丘里管由一收敛型入口和一漏斗型出口通过一颈缩相连而成。文丘里管收敛型入口与箱体一端相接。另一种情况，提高气体离开该区速度的装置也可用一根一端与箱体相连的管子，并用连续的薄壁围绕管子，以形成一个围绕管子的环状空间，薄壁与箱体相接，并向环状空间供给加压气体。
通过平稳地增加顺流气体的速度，从而使长丝拉伸靠近喷丝板的表面这样一种手段，在如此高卷取速度下可以改进纺丝连续性。在文丘里管中的空气或其它气体的速度可以为长丝速度的约1.5到100倍，因而空气对长丝起到一个拉力作用。由于离开文丘里管的长丝处于高温和高速下，在如此高速下颈状收缩程度会明显下降（在其它情况下通常长丝会产生颈状收缩）。所以，长丝取向更高并更均匀（无定形和结晶态间差别很小）。因此，这种长丝有着较高的强度，更高的断裂伸长率以及有更好的纺丝连续性，特别是在卷取速度提高到7千米/分以上时。
很令人惊奇的是多股的热粘性聚合物丝有可能集束并很稳定的通过有着较小颈缩的文丘里管或小直径管子，它们相互并不产生粘结也不产生明显粘壁问题。这一成功的理由之一可能是在文丘里管或管子上面的区段有稍稍超过大气压的压力。由于紧靠喷丝板下丝的性质，用一个异丝器来解决任何粘结问题是不切合实际的。如果长丝相互相碰，预料它们将要聚结（如在先有技术中所指出的）而且很难将它们分离开来。类似地，长丝每次接触漏斗将要留下聚合物沉积物，这将 进一步增加产生粘结的倾向。通过一个直径约1厘米的颈缩，在310℃（聚合物熔点40℃以上）下，已成功地纺制多达34根长丝。
最好在文丘里管后用一个吸丝嘴来帮助冷却和进一步减少气动阻力，以便进一步减少纺丝张力和增加纺丝连续性。
图1是用于实施本发明一个实施例的部分装置俯示图。
图2是用于实施本发明另一个实施例的部分装置俯示图。
图3是用于实施本发明再一个实施例的部分装置俯示图。
图4是图2改进后的一张俯示图。
参见图1，这实施例包括箱体（10），它构成室（12），即一个封闭区，由导入管（14）送入气体，导入管（14）安在箱体侧面（11）上。环形筛网（13）和环形隔板（15）同心地安装于箱体（10）中，以使流入室（12）的气体分布均匀。喷丝头组合件（16）位于箱体上方正中心，箱体紧挨组合件的表面（16a）。把喷丝板（未画出）放置在喷丝头组合件底面，使供给组合件的熔融聚合物挤成长丝（20）进入通道。把带有漏斗型入口（24）和用颈缩（28）相连的漏斗型出口（26）的文丘里管（22）的入口连接到箱体（10）上，吸丝嘴（30）位于文丘里管（22）后面，再其后为卷取辊（34）。
在操作时，熔融聚合物定量地送入喷丝头组合件（16）并被挤出成为长丝（20）。用卷取辊（34）并辅以通过文丘里管（22）和吸丝嘴（30）气流的帮助使长丝从喷丝板拉出进入通道。
当讨论Frannfort等人和Tanji的文章时，用到卷取速度和纺丝速度，有时也用卷绕速度等名词，意指是第一个从动辊的园周 直线辊速，从动辊把从喷丝板卷取的长丝强制性推向前。按照本发明，虽然通过文丘里管（22）和通过吸丝器（30）的气流对帮助卷取辊（34）使单丝（20）拉离喷丝板是重要的，但这种空气流并非是卷取长丝唯一的力。这与如上述先有技术相反，在后者它们是用空气流作为从喷丝板卷取和牵引长丝唯一的手段。在封闭区（12）内的气体温度可以为5℃到250℃。位于喷丝头组合件（16）底面的喷丝头表面与喉道或文丘里管（22）的颈缩（28）之间的距离为6到60英寸。喉道或颈缩（28）的直径（或横断面积等效宽度）最好为约0.25到1英寸，但它在一定程度上取决于束纤中的长丝数目。如果用矩形缝隙，其宽度可以相当少，例如小至0.1英寸。若宽度太小，那么在喷嘴中长丝可能彼此相碰而熔合。如果颈缩（28）太大，那么为了保持喉道有所希望的气流速度就需要相对大量的气流。并且这样将造成在这区段中出现不希望有的端流，从而将导至长丝的不稳定性。
箱体（10）中的压力应足够高，以保持通过文丘里管（22）的气流达到所要求大小。通常其值在约0.01千克/厘米2到1千克/厘米2，这取决于文丘里管的大小，所纺制的长丝（即旦数、粘度和速度）。如上所述低的超大气压力是重要的。
最好文丘里管漏斗型出口（26）的长度为1到30英寸，它取决于纺丝速度。漏斗型出口（26）的几何形状为带小角度（如1°到2°）的发散形，但不能大于10°，因此收敛型入口（24），颈缩（28）和漏斗型出口（26）一起形成一个用来提高离开室（12）气体速度的装置。漏斗型出口（26）使高速空气减速，并使其离开这一出口时达到大气压而没有产生严重的涡流，即强烈的湍 流。发散度太小例如恒定直径的管子在某些速度下也可使用，但为得到相同气流需要有较高的供气压力。更大的发散度会导致过度的湍流和气流分离。
使从文丘里管出来的长丝在大气下冷却，最好进入位于文丘里管（22）之后适当距离的吸丝嘴（30）以前冷却一段短距离。通常，颈状收缩产生于文丘里管和吸丝器（30）之间区段。我们希望吸丝嘴与文丘里管分开，因为由吸丝嘴吸取长丝的空气量可能明显地大于从文丘里管流出的空气量，这样可避免了流速的很大失调，流速失调将导致湍流和加捻丝不稳定。吸丝嘴的作用是快速使丝冷却以提高长丝的强度，减少由于气动阻力造成的纺丝张力增加。
用上油辊（32）给长丝施涂油剂（抗静电剂，润滑剂），上油辊应位于吸丝嘴（30）的后面，但位于卷取辊（34）的前面。当要纺制加有少量捻度的长丝时，可采用一个空气交缠喷嘴（33）使长丝有相干性，该喷嘴位于任何一个上油辊之后。
在图2所示另一实施例装置中，提高空气速度的装置包括箱体（50），由它形成一个室（52），通过导入管（54）送入加压气体Qr，导入管（54）安在箱体侧面（51）上。环状筛网（55）位于室（52）中以使流进入室内的气体均匀分布。一个喷丝头组合件（16）位于箱体的上方正中心，箱体紧挨并焊封于组合件表面（16a）上。喷丝板（未画出）与喷丝头组合件底面相连以使供给组合件的熔融聚合物通过它挤成长丝（20）进入通道。把管（56）在箱体出口端与箱体（50）相接使之与长丝通道连成直线。管子头部稍有点漏斗状，用连续的薄壁或另一管子（58）围在管（56）周围，因而管（56）周围形成了一个环状的空间（60）， 薄壁在箱体出口处与箱体（50）相接。通过薄壁（58）的导入管（62）对空间（60）供给加压气体Qj。操作过程类同于图1所述的，但不同的是长丝的卷取是借助于通过直管（56）气流的帮助。管（56）、（58）的直径和空气流速Qr、Qj选取的方法是使两管子中平均气流速度相等。在这种方法中，长丝在离开管（56）进入管（58）时扰动很小。而且管（56）应准确对中，气流Qj均匀地分布，结果两个管子之间环（60）的气流速度在圆周任何位置都是相同的。而且在环中的气流速度约比两个管子中的气流速度大2倍，但并不是大的很多。
图3和图4说明的实例，类同于图2，在图3中取掉了管（58），并以实施例Ⅲ所述的方法操作。在图4中，外管子（58）的壁有一个发散状的出口（62）。这样减小在管（58）之外气体破裂点的扰动。
测试方法
T/E/Mi-强度和初始模量以每旦克数计，伸长率以%计，它们按ASTM    D2256方法，用10英寸（25.4厘米）夹持长度的试样，在65%相对湿度和70°F，每分钟60%伸长速度下进行测定。
密度-用ASTM    D15056-68方法，由密度梯度管试验测定。
双折射-用偏光显微镜以Sonarmont方法测定。
精练收缩率（BOS）-按美国专利4，156，071号第6栏51行所述的方法测定。
吸热温度-吸热温度（熔点）由差示扫描量热计曲线的拐点确定。用Du    Pont    1090型差示扫描量热计，在20℃/分加热速度下测试。
实施例1
把在1∶2（体积）的苯酚和四氯乙烷混合溶液中所测的特性粘度为0.63的聚对苯二甲酸乙二醇酯从一个有17个孔径为0.25毫米细孔的喷丝板中挤出，这些细孔在喷丝板上等距分布在直径为5厘米园环的园周上，纺丝温度为310℃，用图1所示的装置。被挤出的长丝通过一个内径为11.5厘米，13厘米长的紧挨喷丝板下面的园筒。园筒保温于180℃并通过园筒内表面的金属筛网以4.5标准英尺3/分速度通入180℃的热空气。把园筒与一根有9.5毫米（0.375英寸）直径喉道的收敛管相连，喉道在管另一端，离喷丝板30厘米。过了喉道是一根长为17厘米，发散度为2°的发散状管子（整个形成为一个文丘里管）。加热园筒与喷丝组件间是封闭的，所以送入园筒的空气只能通过收管的喉道和文丘里管而逸出。喷丝板下的室里维持于约0.15磅/英寸2（0.01千克/厘米2）的正压力。长丝在离开文丘里管进入有3磅/英寸2空气压力的吸丝嘴之前在空气中移动约40～70厘米。长丝的旦数为42.5/17（单丝旦数2.5）。在7000米/分到12000米/分纺速下，通过调节喂入喷丝板毛细管的聚合物来保持旦数。纤维的性能如表Ⅰ所示。
表Ⅰ    聚酯纤维的强度和取向作用
纺丝速度    T/E/Mi    断裂强度    双折射
（米/分）    克/旦    克/旦
7，000    4.4/36/94    6.0    0.125
8，000    4.7/26/118    5.9    0.128
9，000    4.9/23/112    6.0    0.128
10，000    4.7/21/100    5.7    0.119
11，000    4.7/16/115    5.5    0.113
12，000    4.5/15/110    5.2    0.108
实施例Ⅱ
把市售的聚丙烯（美国钢铁公司CP-320D）在一台双螺杆挤出机中熔融并采用图1所示装置纺丝成17根，35旦（3.9特）的长丝。聚合物Mw/Mn约为4，熔流比是31.5，在260℃的低剪切熔体粘度约为1000泊。纺丝温度（组合件）约250℃，文丘里管嘴中的骤冷空气速度是7到8标准英尺3/分（0.20-0.23标准立方米/分），空气温度为23℃。通过文丘里管之后，进行上油，把长丝交缠然后收集。其性能如表Ⅱ所示。
表Ⅱ
纺丝速度    T/E/Mi    密度    双折射    DSC吸
（米/分）    热温度℃
6，000    2.7/125/32    0.919    0.022    161.5
7，000    2.6/114/38    0.920    0.022    160.8
8，000    2.6/96/43    0.921    0.023    164.3
9，000    2.6/80/43    0.924    0.024    164.7
为了对比，在类似条件下但取掉箱体（10）和文丘里管（22）进行长丝的纺制，其性能如表Ⅲ所示。
表Ⅲ
纺丝速度（米/分）    T/E/Mi
7，000    1.8/123/37
8，000    1.8/79/36
9，000    1.9/70/43
实施例Ⅲ
把在1∶2（体积）苯酚和四氯乙烷混合溶液中测定特性粘度为0.63的聚对苯二甲酸乙二醇酯从一块喷丝板中挤出，喷丝板上有4个直径为0.25毫米以0.25厘米间距均匀分布于一直线上的细孔，纺丝温度为290℃，以3.1克/分·孔的纺速。所挤出的长丝通过一个内径为7.6厘米、长度为43厘米的紧挨于喷丝板下的供气室，通过金属筛网园筒，以30标准英尺3/分速度供给约20℃的空气。箱体底部用一块中心开孔的板盖上，中心孔与一根内径为1.25厘米、长度为5.0厘米的管子相接。管子的头部如图3所示稍带点漏斗型。
供气室与喷丝头组合件的底部是密闭的，所以通过室供给的空气只能从室底部的管子逸出。测定空气流的速度并计算喷丝板下气室所保持的压力约为比大气压高0.01千克/厘米2。长丝离开管子被转辊卷取之前在空气中移动约280厘米。转辊的卷绕速度为5.948米/分，纺制的长丝离开管子的速度是1.280米/分或为管中空气速度的19%左右。而且，纺制长丝的速度分布平稳地提高到最后的卷绕速度，没有产生会形成“颈缩”的任何突然速度变化的迹象。这表明沿纺制的长丝没有产生显著的结晶化作用。这与在供气室底部无管子情况下纺制的长丝速度分布不同。在后一种情况下，速度分布在离喷丝板出口约118厘米处表现出突变并很快从约1647米/分提高到5948米/分的最后速度（由于“颈缩”形成）。在相应于管子出口处，纺丝丝条的速度约为229米/分。纤维卷绕速度和它们的性能如表Ⅳ所示。纤维卷绕之前施涂油剂和加轻度交缠。
表Ⅳ
纺丝或卷绕    精练收缩    密度    强度    断裂伸长    模量
速度（米/分）    率（%）    （克/毫升）    （克/旦）    率（%）(克／旦）
6.405    45    1.3578    2.3    79    47
7.320    32    1.3563    2.5    38    70
8.235    15    1.3668    3.0    31    75
实施例Ⅳ
把在1∶2（体积）苯酚和四氯乙烷混合溶液中测定特性粘度为0.63的聚对苯二甲酸乙二醇酯从一块喷丝板中挤出，喷丝板上有17个直径为0.25毫米的细孔，其中7个和另10个等距地分布于直径为3.8厘米和5.4厘米两个园环的园周上，纺丝温度290℃，以2.5克/分·孔的纺速纺丝。
被挤出的长丝通过一个如实施例Ⅲ所述的供气室。与室底部相连的管子内径为1.27厘米、长度为15.3厘米。如图2所示，这管子排出空气到另一个内径为1.9厘米、长为17.8厘米的管子中。把流速Qj等于25标准英尺3/分的另一种骤冷气体计量地送入后一管中。计量送入气室的气体流速Qr为20标准英尺3/分。两种气流均为20℃左右，测量空气流速并计算出喷丝板下面园筒中保持的压力约为0.02千克/厘米2。离开小管的长丝是直而整齐并相互分开的。从管子的透明塑料窗可以观察到它们在大的外面管中移动时也是如此。外面一根管子产生的改进作用在于保持长丝挺直而相互分开，使得它们能有时间充分冷却，以减少长丝在离开大管时相互之间产生粘连的可能性，大管出口处由于排出气流分散是可能造成湍流之处。 而且，由于使用了两种受控气流Qr和Qj，使工艺更好控制。它既可实现纺制的长丝速度分布的控制，也可控制它的温度分布。例如由于加了第二种气流Qj，成了长丝冷却的较大热交换器，因为该气流量较大而且它的温度不会显著升高。纤维的卷绕速度和它们性能如表Ⅴ所示。在纤维到达卷纤辊之前，给纺制的长丝上油并加轻度交缠。
表Ⅴ
纺丝或卷绕    精练收缩    密度    强度    断裂伸长    模量
速度（米/分）    率（%）    （克/毫升）    （克/旦）    率（%）（克／旦）
7，000    63    1.3570    2.4    65    41
8，000    50    1.3582    3.0    53    51
9，000    21    1.3688    3.4    37    55
实施例Ⅴ
把相对粘度为55.3的尼龙66从一块喷丝板中挤出，喷丝板上有5个直径为0.25毫米的细孔，它们等距地分布于一个直径为1.9厘米园环的园周上，纺丝温度为290℃，以2.5克/分·孔纺速纺丝。被挤出的长丝通过供气室和如实施例Ⅳ所述的与室相连的两根管。空气流速Qr和Qj分别为20和25标准英尺3/分。给长丝施涂油剂并加轻度交缠。纺丝速度和长丝性能如表Ⅵ所示。
表Ⅵ
纺丝或卷绕    强度    断裂伸长率    初始模量
速度（米/分）    （克/旦）    （%）    （克/旦）
6，000    2.4    95.7    30.4
7，000    2.6    82.2    33.2
8，000    2.8    74.3    34.9
8，500    2.9    58.0    44.9
9，000    2.8    45.5    41.6
9，500    3.0    44.6    39.6
实施例Ⅵ
把熔流比约为32的聚丙烯，在纺丝温度245℃，1.46克/分·孔的纺速下从一块喷丝板中挤出，喷丝板上有5个直径为0.25毫米的细孔，它们等距地分布于一个直径为1.9厘米园环的园周上。被挤出的长丝通过如实施例Ⅳ所述的装置，纺丝速度和空气流速Qr和Qj如表Ⅶ所示。所用空气温度为20℃。
表Ⅶ
纺丝或卷    空气流速    空气流速    密度    强度    断裂伸    模量
绕速度    Qr（标准    Qj（标准    （克/    长率
（米/分） 英尺3/分） 英尺3/分） 毫升） （克/旦） （%）（克／旦）
6860    20    /    0.8813    1.6    126    13
6860    20    25    0.8918    1.8    107    13
6860    25    32.5    0.9053    1.9    135    28
表Ⅶ的第一行表列值表示对比数据，只用底部开口的园筒，没有用管与它相接。表Ⅶ表明当采用本发明的装置可以提高强度和模量。
实施例Ⅶ
把在甲酸中测得的相对粘度为60的尼龙6-6，在纺丝温度290℃用图1所示的装置从一喷丝板中挤出，喷丝板上有10个直 径为0.25毫米的细孔，它们等距分布在一直径为5厘米园环的园周上。被挤出的长丝通过温度维持100℃的供气室。空气流速为6标准英尺3/分。在室里维持约0.01千克/厘米2的正压。长丝离开文丘里管进入供有3磅/英寸2空气的吸丝嘴以前在空气中移动约70厘米。在6000米/分到12000米/分纺速下，通过调节喂入喷丝板毛细管的聚合物来维持旦数。纤维的性能如下列表Ⅷ所示。
表Ⅷ
纺丝或卷绕速度    强度/伸长率/模量    双折射
（米/分）
6，000    3.0/94/14    0.0397
7，000    2.8/68/14    0.0422
8，000    2.9/59/18    0.0438
9，000    3.2/55/22    0.0453
10，000    2.9/38/25    0.0469
11，000    3.2/36/30    0.0480
12，000    2.9/27/28    0.0500
类似地，把在甲酸中测定相对粘度为45的尼龙6-6，用如图1所示一样的装置从相同喷丝板中挤出。纤维的性能如下列表Ⅸ所示。
表Ⅸ
纺丝或卷绕速度    强度/伸长率/模量    双折射
（米/分）
6，000    2.8/68/13    0.038
7，000    3.9/52/21    0.045
8，000    4.4/47/25    0.047
9，000    4.6/40/30    0.049
10，000    4.7/38/37    0.050
实施例Ⅷ
把在甲酸溶液中测定相对粘度为70的尼龙6-6，在300℃纺丝温度下从一喷丝板中挤出，喷丝板上有10个直径0.3毫米的细孔，它们以间距1.3毫米分布在一直径为5厘米园环的园周上。被挤出的长丝通过如所述的气室和如图1中所示的、有6标准英尺3/分空气流（23℃）的文丘里管。长丝离开文丘里管后，将其以1000米/分速度卷绕在一个园柱形筒上。其后通过光学双折射确定长丝的取向作用。加捻长丝旦数为300/10，双折射是0.012。而没有采用图1园筒和文丘里管纺制的长丝双折射为0.017。双折射值较高将限制加捻长丝拉伸性使得拉伸比比较小。拉伸比小本身又会导致长丝拉伸性能低。另一方面，为要生产有可比性性能的长丝，如果不采用本发明的装置，则必须把卷绕速度从1000米/分降为400米/分左右。

Claims (11)

1、纺制连续聚合物长丝的熔融纺丝工艺，该工艺是从纺丝组件开始，以强制机械卷绕装置控制的纺丝速度在一个纺丝通道中进行的，所述卷绕装置使丝的移动速度增加到高于7000米/分，从而使纺出的丝在纺丝组件下面受到拉伸并产生颈缩，本工艺提高丝的强度、伸长率和纺丝连续性的改进措施包括：将一种气体送入包围上述纺丝通道的区段中，该区段从上述纺丝组件延伸到该组件与上述强制卷绕装置之间的一定位置，维持该区段压力低于1千克/厘米2(表压)，并提高离开该区段的气流速度使之大于丝束的移动速度以减少丝束的颈缩程度。
2、如权利要求1所述的工艺，其特征是所述聚合物长丝是聚酯。
3、如权利要求1所述的工艺，其特征是所述的长丝是尼龙。
4、如权利要求1所述的工艺，其特征是所述的长丝是聚丙烯。
5、如权利要求2、3或4所述的工艺，其特征是所述的气体是空气，气体温度约为5℃到250℃。
6、如权利要求2、3或4所述的工艺，其特征是离开所述区段的气体速度提高为长丝速度的1.5到100倍。
7、如权利要求1中所述的工艺，其特征是所述的纺丝速度至少为7000米/分，所述长丝的单丝旦数约为2.5。
8、如权利要求1中所述的工艺，其特征是所述的纺丝速度至少为400米/分，所述长丝的单丝旦数至少为20。
9、用于纺制连续聚合物长丝的装置，在该装置中，长丝从纺丝组件纺出，以强制机械卷绕装置控制的纺丝速度通过纺丝通道，所述卷绕装置使丝的移动速度增加到高于7000米/分，从而使纺出的丝在纺丝组件下面受到拉伸并产生颈缩，该装置的改进包括：一个包围所述通道的箱体，该箱体的一端从所述纺丝组件开始，另一端延伸到纺丝组件与强制卷绕装置之间的一定位置;一个向所述箱体供给表压小于1千克/平方厘米的超大气压力气体的装置;一根具有入口和出口的管子，所述入口与所述箱体的另一端相接，所述管子至箱体的另一端呈收缩形;一个围绕所述管子的连续薄壁和由此形成围绕所述管子的一个环形空间，所述的薄壁与所述箱体相连;以及一个用来向所述环形空间供给加压气体的装置。
10、如权利要求9所述的装置，其特征是所述的连续薄壁延伸至所述管子的出口端。
11、如权利要求10所述的装置，其特征是所述的连续壁有一个喇叭形出口。
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