喷咀装置和纱的处理方法制造方法及图纸

一种喷嘴装置，其包括带有进口端（１１１）和出口端（１１２）的外壳（１１）；一内喷嘴元件（１２），它有锥形外壁部分（１２１）和轴向通道（１２２）；一外喷嘴元件（１４），它有锥形内壁部分（１４１）；外、内锥形壁（１２１、１４１）一起形成有上、下端（１６１）和（１６２）的锥形缝（１６）；流体由进口（１８）进入外壳（１１），并进入与锥形缝（１６）的上端（１６１）相邻的（１１４）区域；锥形缝（１６）由上、下端（１６１）和（１６２）之间各径向平面的环形横截面区域所限定；在该缝隙的横截面区域内设置有可形成至少一处压差区的装置。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的说来是涉及一种将固体与流体相接触的装置和方法，具体地说是涉及喷咀装置，即包括一种喷咀或喷头的装置，该装置用一种流体操作，这种流体不一定须是气体。喷咀装置广泛地用于纱处理工艺中，这虽是本专利技术优先选用的一个方面，却不是唯一受益的领域。例如，包括人造纤维或由其组成的纱，该人造纤维包括经常需要某种处理的全合成纤维，其包括膨体化和/或单丝组或单丝团的相互掺混一起形成复丝纱产品，而这种处理的共同环节是将纱与一种流体，例如空气或蒸汽相接触，流体一般是处于高温和高压下，或处于高紊流状况下。一般说来，普通的喷咀装置构成膨体化装置(也叫喷射装置)的进口部分，通常由热空气或蒸汽操作;这种装置的目的首先是塑化纱，然后让纱受到压力和/或紊流的冲击，从而使纱变形，变卷曲起皱，并得到一种更疏松的纱产品。这样，膨体化装置实际上包括一第一部分，也叫装置的引入端，用于将纱带入并穿过一通道;以及包括一第二部分，例如具有较大区域的一个舱室，纱以高速进入该舱室并在那里受到刀片或舱室各段的强力作用从而变卷起皱，换句话说在热和压力下被改性。然而，市售的膨体化喷头装置在吸入端总出现一些问题，特别是当处理由不同种长丝组组成的纱时，例如由不同颜色形成的长丝部分(譬如由带有各种颜色或染料的聚合物中熔纺的，或由不同种类的聚合物熔纺的)构成的多颜色纱时。由加工或由于喷头磨损引起的非常小的不规则都会引起相当大的流动变化，有趋势使被处理纱产生不规则的吸入和流动。例如，当处理纱由不同颜色的长丝团组成时，不规则的吸入趋于改变丝的位置顺序，即构成纱的纤维的相对位置，而这种变化只对由同种丝组构成的纱才不会引起有害的结果。只要使用不同种长丝组或长丝团，在纱中的丝的位置改变总是趋于改变纱的视觉或触摸性质，例如颜色外观，从而引起一系列质量、均匀性以及颜色变动的问题。就吸入性能而言，由于不同喷头(例如在同一生产厂的不同部门中)性能完全一样与其说是规律，不如说是例外，因此，既使达到一致性和可重复再现性参数，喷咀结构和喷咀操作性能在许多纱生产领域中也会引出非常大的问题。因此，本专利技术的一个主要目的，是提供一种喷咀装置，它能够消除这些缺陷，并能使单个喷咀装置具有一致的和可重复再现的吸入性能，或使在某一工厂中所用的任意数量的平行运行的喷咀装置具有上述性能，例如，在一设备中处理由不同的长丝团组成的复丝纱时，这种设备可以平行运行的方式生产8、12、16支或更多支的纱，因此要求有相应数目的平行喷咀装置。现在，依据本专利技术，已发现上述目的和另外的优点可以在具有如下所述的那种类型的喷咀装置中获得(A)一个外壳，其带有一上游进口端和一下游出口端;(B)一内喷咀元件，它具有一锥形的外壁部分和一实际上与外壳连接的轴向通道;(C)一外喷咀元件，其也与外壳连接，其带有一锥形的内壁部分;(D)一实质上具有一上端和一下端的锥形缝隙，该缝隙在内喷咀元件的锥形外壁部分与外喷咀元件的锥形内壁部分之间形成;缝隙的轮廓为缝隙的上、下端之间的各径向平面的横截面区域所限定;(E)进口装置，其用于使流体进入外壳并进入与锥缝上端相邻的区域;和(F)用于在上述缝隙的上述横截面区域内产生有至少一处压差区的装置。依据本专利技术的一个一般实施例，这种新颖的喷咀装置由于在缝隙内至少有一个压差区，从而在缝隙内提供至少一处压力降(表明至少有两处缝隙区各有一不同的压力和流速)，从而在此提供了至少两处流体流速不同的纵向相邻的缝隙区。如果不打算涉及一般的理论问题的话，可以假设这种压力或速度梯度能够在缝隙中起流体动态“控制”的作用，从而提供了使流体带上纱线进入缝隙后和其后的纱处理喷头中呈现一种可控制的和可重现的流动，从而保持的对“纱定位”(yarnpositioning)的控制，即对如前所述的成品纱的各组分丝的位置的控制。因此，通过使用本专利技术所教授的喷咀装置生产或处理多色和/或多种聚合物的纱时，能获得颜色和/或聚合物各组分位序的恒定一致性。本专利技术进一步的应用和优点在说明书叙述过程中会变得很明显。下文详细讨论的优选实施例，其是通过获得“线性”流动方向，即实质上为轴向流来提供缝隙流动动态控制，或者如果需要，也可获得螺旋方向流，用于获得或控制扭捻纱线。要注意，在本文的主要内容中，关于锥形缝的术语“轴向”一词应理解为顺缝隙流动运动的主矢量是沿轴向的，此时仅仅相对较小的矢量是朝着与该缝隙的圆锥形一致的径向。另外，要注意关于术语“锥形”一词，是指所具有的外轮廓是锥形的缝隙，外轮廓汇合或逐渐收缩于一点，在此外外直径缩至予定最小值。因此，为了使缝隙内径和外径之间的差沿流动方向，即朝着外径值最小的方向，也变得越来越小，缝隙的内轮廓可以渐缩，但不是必须渐缩。经常见的是，缝隙的外径在接近内喷咀元件的下端达到其最小值，即在该处缝隙逐渐改变其实际上是环形的性质，而实际上变成了一块圆面，不过与其说这是本专利技术的一个关键特性，不如说是本专利技术的一个较优选的特性。依据本专利技术，可以采用不同的结构改动或改进，以便在缝隙的横截面内产生压差区，为了便于解释，可以假定整个缝隙区实际上为外径和内径连续减小(从流向上看是向下游)的圆环形，该环形可以，但不是必须，具有实际上相等的“宽度”(等于内外径之间的差值);从本专利技术的实践情形看，可以通过本专利技术喷咀装置的各种结构特征来建立压差区，例如局部改变缝隙的轴向长度和/或径向宽度。例如，缝隙至少有一个区域可以有减少的轴向长度和/或减少的径向宽度，为此，外喷咀元件和内喷咀元件之一，或两者共同，可以作结构上的改变以便达到这种效果。在一个结构简单、运行效果好的本专利技术一个优选实施例中，外喷咀元件至少有一个，最好是两个周边的轴向凹口，靠近缝隙上端，用以提供至少一处沿上述缝隙的区域，在此区域流体介质的流动阻力局部减少，是因为该处的长度减少了，流体处于一较低的高度，即通过该凹口便可流入。依据本专利技术的另一实施例，内和/或外喷咀元件上设置了一个或多个凹槽或突起，从而使圆环产生“收缩”或“凸出”(从径向横截面看)，凹槽或突起至少沿圆锥缝隙的轴向长度的一部分延伸。术语“轴向凹口”是指实质上沿轴向的切口或凹槽，正象例子所述的外喷咀元件的整体形状那样;最好在外喷咀元件的“上边沿”处至少设置两个这种轴向切口，即在锥形缝隙的上端处，流体介质从此处进入缝隙。在许多场合优选的是将这类凹口基本上对称设置，即互相等距离配置。这样，对于设置两个凹口的在两凹口之间的外周边距离是180°，三凹口的距离为120°，四凹口的距离为90°，不过使用过多的凹口会减小对流动控制的效果。另外，本专利技术提供了一种处理丝纱的新型方法将其穿过一膨体化装置，该装置包括一喷咀装置，该喷咀具有上述的在锥形缝隙中的流体动态控制。对用于加工复丝纱，该复丝纱包括至少两根且典型的为三到六根不同的长丝团，或者对于掺混是否具有均匀性和可重现性成为除颜色均匀性外其它原因的必不可少的要求时，本专利技术提供了最可获实利的方法。本专利技术提供一种适于处理合成纱的喷咀装置，其包括一带有一进口端和一出口端的外壳，进口端位于出口端的上游;一内喷咀元件，其有一锥形的外壁部分和一实际上为轴向的通道;一外喷咀元件，其有一锥形的内壁部分;内和外喷咀元件都在外壳定位;内喷咀元件的锥形的外壁部分和外喷咀元件的内壁部分一起形成带有一上端或上游端和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于处理合成纱的喷咀装置（１），所述装置包括：一带有一进口端（１１１）和一出口端（１１２）的外壳（１１），所述进口端（１１１）位于所述出口端（１１２）的上游；一内喷咀元件（１２），其有一锥形的外壁部分（１２１）和一实际上为轴向的通道（１２２）；一外喷咀元件（１４），其有一锥形的内壁部分（１４１）；所述内和外喷咀元件（１２）、（１４）都在所述外壳（１１）内定位；所述内喷咀元件（１２）的所述锥形的外壁部分（１２１）和所述外喷咀元件（１４）的所述内壁部分（１４１）一起形成带有一上端或上游端（１６１）和一下端或下游端（１６２）的圆锥形缝隙（１６）；进口装置（１８），其用于将一种流体输入所述外壳（１１）中并进入其内与所述锥形缝（１６）的上端（１６１）相邻的区域（１１４）；所述锥形缝（１６）由在所述缝隙（１６）的所述上端（１６１）和所述下端（１６２）之间的所有径向平面内一横截面所限定；以及用于在所述缝隙的所述横截面区域提供至少一个压差区的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰戴维斯，
申请(专利权)人：纺织技术公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]