CN1306083C

CN1306083C - 使用纺纱添加剂的聚酯复丝纱线的纺纱和卷绕以及可由该方法得到的聚酯复丝纱线的用途

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Publication number: CN1306083C
Application number: CNB038073137A
Authority: CN
Inventors: U·米尔瓦尔德特; E·赛德尔; D·汪戴尔
Original assignee: ZiAG Plant Engineering GmbH; Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt; LL Plant Engineering AG
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2007-03-21
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: TR200402472T2; CN1643191A; WO2003083190A1; TWI237670B; TW200404108A; DE10213921B4; US20050269439A1; AU2003215578A1; DE10213921A1

Abstract

本发明涉及用于生产和卷绕部分取向聚酯复丝纱线的方法，基于复丝纱线的总重，所述复丝纱线不低于85重量%为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯(PTMT)，基于复丝纱线的总重，含0.05重量%到2.5重量%的至少一种添加剂聚合物伸长性增强剂，所述方法包括通过在温度范围从大于45℃到65℃下对卷绕的聚酯复丝纱线卷进行热处理提供可长期稳定贮存并且对贮存和运输过程中的升高的温度不敏感卷绕的纱线卷。本发明还涉及可通过该方法聚酯复丝纱线及其用途。

Description

使用纺纱添加剂的聚酯复丝纱线的纺纱和卷绕以及可由该方法得到的聚酯复丝纱线的用途

本发明涉及用于聚酯单丝的纺纱和卷绕的方法，也涉及可通过该方法可以获得的聚酯复丝，基于聚酯单丝的总重量，所述聚酯单丝不低于85重量％为聚对苯二酸丁二醇酯(PBT)和/或聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯(PTMT)、优选PTMT。本发明还涉及聚酯复丝用于拉伸变形(drawtexturing)的用途。

连续聚酯复丝、特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复丝的两步法生产已为人所知。在这个方法中，第一步包括对在第二步中被完全拉伸和热定型或拉伸变形至蓬松复丝纱线的复丝进行纺纱和卷绕。经卷绕的复丝纱线卷可长时间贮存，并在两个步骤之间可在相对高的温度下运输，若非如此，将会对第二步的处理条件或可获得产品的质量产生影响。

这个领域的一份综述是F.Fourné著、慕尼黑的Hanser出版的《合成纤维》(Synthetische Fasern)(1995)。这本书中描述了纺纱和卷绕的基本原理。

然而，不同于PET复丝纱线，聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯(PTMT)或聚对苯二酸丁二醇酯(PBT)复丝纱线不仅在紧接纺纱和卷绕之后，而且在卷绕后几个小时和几天之内，在贮存和运输过程中，尤其是在相对高的周围环境温度之下，表现出相当显著的收缩趋势，这导致了纱线的缩短。结果，卷被压缩，在极端的情况下，卷将会结实地收缩到卷绕芯轴上，不能再被移走。在长时间贮存进程中或在运输过程中，尤其是在升高的温度下，卷绕纱线卷失去了其所希望的“筒子纱状”的结构并发展为所谓的有硬的边沿和腰状中心部分的鞍状物。结果复丝的纺织数据恶化，并且在卷退卷时出现问题。这些PET纤维的处理时不出现的问题一般只能通过将纱线卷的重量限制为小于2kg来避免。

还观察到，与PET复丝，PBT或PTMT复丝在贮存的过程中快速老化。在环境温度等于和高于聚合物的玻璃化转变温度范围内更加能观察到。出现结构硬化并导致复丝的特性随着时间而变化，例如减少退浆收缩率。然而，工业实践要求具有恒定的纱线性能的贮存稳定的复丝，这样的复丝不依赖于具体贮存条件而且允许连续进一步处理以得到具有均匀性能的复丝。

PET与PBT和PTMT之间的差异常常被归咎于结构和性能上的差异，如在Chemical Fibers Int.第50卷第53页(2000)报告的和在2000年9月13至15日于Dornbirn召开的第39届国际人造纤维大会上讨论的。由此可以相信PET和PTMT/PBT相比不同的链的形成以及更高的玻璃化转变温度是造成性能差异的原因。

第一个尝试解决这些问题的方法描述于专利申请WO 99/27168、WO01/04393和欧洲专利EP 0731196 B1中。WO 99/27168公开了通过不低于90重量％的PTMT的纺纱和拉伸进行聚酯复丝的生产。所报导的最大纺纱牵引速度(takeoff speed)为2100m/min，但从经济角度来看，这个速度太低了。通过该方法所获得的聚酯复丝退浆收缩率在5％到16％之间，断裂伸长在20％到60％之间，因此对于进一步处理而言它们的用途有限，这是因为低断裂伸长在进一步的处理过程中意味着大量的加工缺陷。另外，所得到的纱线将具有一个降低了的断裂强度。

WO 01/04393涉及一个生产PTMT复丝的方法，其中复丝用被加热的导丝盘进行热处理。该文没有对贮存或运输稳定性、尤其是在相对高的温度下的贮存或运输稳定性进行描述。这个方法的一个缺点是要求低的纺纱牵引速度。经济上希望的速度增加了复丝与加热的导丝盘的更短接触时间的必要性，而这导致所得到纱线卷长期贮存的稳定性以及在相对高温度下的POY退浆收缩率变坏。

欧洲专利EP 0731196 B1要求了通过对纱线在拉伸后和卷绕前进行热处理以减少它的收缩趋势的用于合成纱线纺纱、拉伸和卷绕方法的权利。可用的合成纤维聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯纤维。在EP 0731196 B1中，通过沿着延长的加热表面将合成纱线导入到紧靠但基本上没有接触来实现热处理。在参考文献中没有描述到纱线卷的处理。也没有参考文献显示任何涉及卷绕纱线卷的贮存稳定性和运输稳定性的任何信息。

在复丝的纺纱和卷绕过程中另一个经常被观察到的问题是，尤其是在高速情况下，有令人厌烦的噪音，尤其是在卷绕机附近。由此已经有人提出将卷绕机设备装入到隔音壳内。然而，在隔音壳内对卷绕纱线卷热处理至今没有在现有技术中描述。

因此，本发明的一个目标是要解决上述问题。特别地，本发明的一个目标是提供基于单丝、PBT和/或PTMT的总重不低于85重量％的聚酯复丝纱线的纺纱和卷绕方法，由此就可以和简单地生产和卷绕聚酯复丝纱线。关于单丝的参数，聚酯复丝应具有＞60％、优选75％-145％的断裂伸长，0-10％的退浆收缩率以及高均匀性。

本发明的另一个目标是提供一个聚酯复丝纱线的纺纱和卷绕的经济的工业方法。本发明的方法应该允许很高的纺纱牵引速度、优选高于2200m/min，以及在卷上大于2kg、尤其是大于4kg的纱线重量，卷绕纱线卷应该有利地呈均匀一致的筒子纱状，没有隆起和剥落的线团。

本发明的在另一个目标是改善通过本发明的方法得到的聚酯复丝的耐贮存性能。它们应该可以长时间贮存，例如4个星期。理想地，在贮存过程中，卷不会压缩，尤其是不会结实地收缩到卷绕芯轴上和形成具有硬的边缘和腰状中间部分的马鞍状，因此从纱线卷退卷应该不会成为问题。

根据本发明中，聚酯复丝的将可以简单地进行进一步拉伸或拉伸变形操作、特别是在高变形速度下、优选高于450m/min。通过拉伸变形得到的复丝纱线应拥有优良的材料特性，例如高断裂强度和高断裂伸长、低断丝和均匀的可染性。

这些和其他没有明确提及但从开头所讨论的相关事物中可以容易地地导出或变得显而易见的其他的目标，可以通过具有以下特征的纺纱和卷绕的过程达到：用于生产和卷绕部分取向聚酯复丝纱线的方法，基于复丝纱线的总重，所述复丝纱线含不低于85重量％聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯(PTMT)，基于复丝纱线的总重，含0.05重量％到2.5重量％的至少一种作为添加剂的聚合物伸长性增强剂，所述方法包括通过在温度范围从大于45℃到65℃下对卷绕的聚酯复丝纱线卷进行热处理提供可长期稳定贮存并且对贮存和运输过程中的升高的温度不敏感卷绕的纱线卷。依照本发明对方法所作出的有益的修改也被保护于本申请权利要求书中中。本申请权利要求书中还描述了可通过纺纱过程得到的聚酯复丝纱线，以及部分取向聚酯单丝的拉伸变形和可通过拉伸变形得到的蓬松单丝。由此，本发明提供一个用于生产和卷绕含不低于85重量％(基于复丝纱线的总重)聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯(PTMT)和0.05重量％到2.5重量％(基于复丝纱线总重)的至少一种聚合物伸长性增强剂添加剂的聚酯复丝的方法，该方法通过可长期稳定贮存并且在贮存和运输过程中对升高的温度不敏感的卷绕纱线卷进行，所述卷绕纱线卷通过对卷绕聚酯复丝纱线卷在＞45℃到65℃的温度下热处理得到。

这个预料之外的方法提供了即使在4个星期的贮存之后仍可保持其优异材料特性的聚酯复丝，尤其是在高达65℃的相对高的温度下的贮存和运输后。没有观察到由于老化在纱线的一致性评价上的显著恶化并且在线轴上也没有纺成的纤维的收缩。

与此同时，本发明的方法有许多其他优点。这些包括：

→本发明的方法可简单、经济地用于大规模工业生产中。更特别地，本方法允许纺纱和卷绕在至少2200m/min的高牵引速度和生产纱线重量高于2kg、尤其是高于4kg的纱线卷，卷绕纱线卷呈均匀的筒子纱状，没有隆起和剥落的线团。

→纺纱添加剂的使用使获得高达6000m/min的牵引速度成为可能。结果，设备可以特别经济地运行。

→因此，可通过本方法得到的聚酯复丝纱线在拉伸或拉伸变形的操作中可以简单、经济地进一步处理和应用于大规模工业生产上。在此操作中，可在速度高达450m/min下进行变形。

→由于从方法中可得到的聚酯复丝纱线的高均匀性，可以简单地获得良好的卷装成形以保证聚酯复丝纱线均匀的和充分没有缺陷的染色以及进一步的处理。

→在卷绕中得到的卷形状稳定，可以容易地从卷绕芯轴移走并保持它们的形状，即使是在长达例如4个星期的贮存或在高达65℃、特别是温度在聚合物的玻璃化转变温度和65℃之间的温度下运输之后。

→与没有添加剂时相比，在更高的纺纱速度下获得了更高的断裂伸长，从而在进一步的处理中得到了更高的拉伸比，对方法的经济性有利。

→所获得的0-10％的POY退浆收缩率确保了纱线的参数在贮存中的高稳定性。即使高达65℃的相对高的运输温度也仅导致退浆收缩率降低不超过10％。不会发生卷绕卷的变形。

→通过复丝纱线的拉伸变形得到的纱线具有高断裂伸长和高断裂强度。

以下部分参考附图对发明作更详细地描述，附图中

图1是一个用于拉紧或卷绕一根或多根复丝的设备的示意图，

图2是一个筒子纱状纱线卷的示意图，

图3是一个以硬的边缘和腰状中部的马鞍形为特征的变形纱线卷的示意图。

本发明提供一个基于单丝的总重含不低于85重量％的聚对苯二甲酸丁二醇酯和/或聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯聚酯复丝纱线的生产和卷绕的方法。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯(PTMT)对于本领域的技术人员而言是已知的。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)可通过对苯二甲酸与等摩尔量的1，4-丁二醇缩聚而得到，聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯(PTMT)可通过对苯二甲酸与等摩尔量的1，3-丙二醇缩聚而得到。也可以使用两种聚酯的混合物。本发明中优选PTMT。

聚合物可以是均聚物或共聚物。有用的共聚物除包括PTMT和/或PBT的重复单元外，尤其包括基于共聚物所有的重复单元含量可达15mol％的惯用的共聚单体的重复单元，上述共聚单体例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、1，4-环己烷二甲醇、聚乙二醇、间苯二酸和/或己二酸。但是，对于本发明，优选聚酯均聚物。

本发明中的聚酯可包含作为混合物的常用量的其他添加剂，如催化剂、稳定剂、抗静电剂、抗氧化剂、阻燃剂、染料、染料吸收调节剂、光稳定剂、有机亚磷酸盐、荧光增白剂和去光剂。优选聚酯含有0到5重量％的添加剂，基于单丝的总重。

聚酯可另外含有小部分、优选基于单丝的总重高至0.5重量％的支化成分。本发明中，优选的支化成分有多官能酸，如偏苯三酸，或1，2，4，5-苯四酸，或三到六价醇，如三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、丙三醇或对应的羟基酸。

在本发明中，将PBT和/或PTMT与基于单丝的总重0.05重量％到2.5重量％的作为伸长性增强剂的添加剂聚合物相混合。对本发明特别有用的添加剂聚合物有以下聚合物和/或共聚物：

1.可通过通式为(I)的单体聚合而得到的聚合物：

其中R¹和R²是由任选的原子C、H、O、S、P和卤素原子组成的取代基，并且R¹和R²的总分子量至少为40。单体单元的例子有丙烯酸、甲基丙烯酸和CH₂＝CR-COOR′，这里R是H原子或CH₃基团，R′是C_1-15芳基基团或C_5-12环烷基团或C_6-14芳基基团，也可以是苯乙烯和C_1-3烷基取代苯乙烯。

2.含下列单体单元的共聚物：

A＝丙烯酸、甲基丙烯酸或CH₂＝CR-COOR′，这里R是H原子或CH₃基团，R′是C_1-15烷基基团或C_5-12环烷基基团或C_6-14芳基基团，

B＝苯乙烯或C_1-3烷基取代苯乙烯，

共聚物由60到98重量％的A和2到40重量％的B，优选83到98重量％的A和2到17重量％的B并更优选90到98重量％的A和2到10重量％的B(合计100重量％)构成。

3.含有下列单体单元的共聚物：

C＝苯乙烯或C_1-3烷基取代苯乙烯，

D＝一个或多个式II、III或IV的单体

其中R³、R⁴和R⁵各自分别是H原子或C_1-15烷基基团或C_6-14芳基基团或C_5-12环烷基基团。该共聚物由15到95重量％的C和2到80重量％的D，优选50到90重量％的C和10到50重量％的D并且更优选70到85重量％的C和15到30重量％的D(C和D合计100重量％)构成。

4.含下列单体单元的共聚物：

E＝丙烯酸、甲基丙烯酸或CH₂＝CR-COOR′，这里R是H原子或CH₃基团，R′是C_1-15烷基基团或C_5-12环烷基基团或C_6-14芳基基团，

F＝苯乙烯或C_1-3烷基取代苯乙烯，

G＝一个或多个式II、III或IV的单体

其中R³、R⁴和R⁵各自分别是H原子或C_1-15烷基基团或C_5-12环烷基基团或C_6-14芳基基团；

H＝一个或多个烯不饱和单体，该单体可与E和/或与F和/或G共聚，且选自α-甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、不同于E的甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、氯乙烯、偏二氯乙烯、卤素取代苯乙烯、乙烯基醚、异丙烯基醚和二烯，

该共聚物由30到99重量％的E、0到50重量％的F、＞0到50重量％的G和0到50重量％的H，优选45到97重量％的E、0到30重量％的F、3到40重量％的G和0到30重量％的H，并且更优选60到94重量％的E、0到20重量％的F、6到30重量％的G和0到20重量％的H、(E、F、G、H合计100重量％)构成。

成分H是任选成分。虽然通过含有选自E到G成分的共聚物已经可以获得本发明所说的优点，但是依照本发明将要获得的优点也可以依照本发明通过使用共聚物的构造中使用选自H的单体获得。

成分H的选择优选使其对所使用的共聚物的特性不产生坏的影响。

除其他之外，成分H可被用来以所希望的方式改变共聚物的特性，例如通过增加或改善加热到熔化温度时的流动性，或减少共聚物中任何残留的颜色或通过使用多官能团单体从而将某种程度的交联引入共聚物中。

除这些目的外，也可以这样选择H，即任何E到G的成分的共聚被增加了或首先如对于本身不聚合的MA和MMA使得在加入第三成分如苯乙烯时其共聚成为可能。

对此有用的单体有乙烯基酯，丙烯酸酯、例如丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯，除了甲基丙烯酸甲酯之外的甲基丙烯酸酯、例如甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙基己酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯和各种卤素取代苯乙烯、乙烯基醚、异丙烯醚、二烯，例如1，3-丁二烯和二乙烯基苯。尤其优选通过使用富电子的单体获得共聚物颜色的减少，例如通过使用乙烯基醚、乙酸乙烯酯、苯乙烯或α-甲基苯乙烯。

在这些成分H的化合物中，尤其优选的是芳香乙烯基单体，例如苯乙烯或α-甲基苯乙烯。

上述提及的聚合物和/或共聚物的生产对本领域的技术人员来说是众所周知的。详细的可从例如文献WO 99/07927了解，其公开的内容全部通过引用结合于此。

对于本发明，尤其优选的是添加剂聚合物和/或共聚物以颗粒度处在特别适合的范围内的珠状聚合物的形态。依照本发明被使用(例如通过将其混合到纤维聚合物的熔体中)的添加剂聚合物和/或共聚物，以平均直径在0.1到1.0mm范围的颗粒状比较有利。然而，也可以使用更大或更小的珠或丸。添加剂聚合物和/或共聚物也可以已经包含在基质聚合物的碎片中，因而不需要计量添加。

另外还优选无定型的和不溶于聚酯基质的添加剂聚合物和/或共聚物。优选它们具有的玻璃化转变温度在90到200℃，通过已知的方法来确定玻璃化转变温度，优选通过差示扫描量热法。可从现有技术中可得到进一步的细节，例如从WO 99/07927，其公开的内容全部通过引用结合于此。

优选添加剂聚合物和/或共聚物的选择使添加剂聚合物和/或共聚物熔体的粘度与基质聚合物的粘度之比在0.8∶1到10∶1的范围内并优选在1.5∶1到8∶1的范围内。在振动频率2.4Hz和温度等于基质聚合物熔点温度加上28℃的条件下使用振动流变仪以已知的方法对熔体的粘度进行测量。对于PTMT，测量熔体粘度的温度为255℃。进一步的细节仍可在WO 99/07927中找到。添加剂聚合物和/或共聚物的熔体粘度优选高于基质聚合物的粘度，并且已经确认，添加剂聚合物和/或共聚物的特性粘数的选择和粘度比的选择对纱线产品的性能优化做出贡献。给定一个优化的粘度比，就有可能使添加剂聚合物和/或共聚物的用量最小化，从而，除了其他以外，改善方法的经济性。优选要被纺纱的聚合物混合物含有0.05到2.5重量％、更优选含0.25到2.0重量％的添加剂聚合物和/或共聚物。

适合粘度比的选择提供了添加剂聚合物和/或共聚物在聚合物基质中的窄颗粒度分布和纤维中添加剂聚合物和/或共聚物的所希望的原纤维结构的结合。添加剂聚合物和/或共聚物与基质聚合物相比较高的玻璃化转变温度确保在被纺纱的的纤维中这种原纤维结构的快速凝固。刚从喷丝头出现的添加剂聚合物和/或共聚物的最大颗粒度为约1000nm，而平均颗粒度为400nm或更小。有利的原纤维结构在纤维已经被拉下后得到，单丝中含有至少60重量％的添加剂聚合物和/或共聚物，它们以原纤维的形式存在，长度范围在0.5到20μm，直径范围在0.01到0.5μm。

在本发明中有用的聚酯优选可热塑成型并可被纺纱和卷绕的聚酯。在此，尤其有益的聚酯的特性粘数从0.70dl/g到0.95dl/g。

聚合物熔体可以例如直接从缩聚车间获得或由一个熔化挤出机从固体聚合物碎片中生产出来。

一个已知的纺纱添加剂的计量加入方法是在熔融或固体状态下将其计量加入到基质聚合物中并将其分散于其中以形成细颗粒。可以有利地使用如在DE 10022889中所描述的设备。

本发明的方法不仅限于具体纺纱方法；相反，从现有技术中已知的所有常规的纺纱方法都可以使用。因此，虽然以下将描述一个特别优选的纺纱操作，仍应参考一般技术知识，特别是《合成纤维》(Synthetische Fasern，F.Fourné著，慕尼黑的Hanser于1995年出版)所公开的内容。

在本发明的方法的特别优选的实施方案中，聚酯熔体或熔体混合物由纺丝泵以不变的速度泵送入喷丝头组件，聚酯熔体或熔体混合物通过组件口模板中孔挤出以形成熔融的丝，泵送速度将由一个已知的方程式计算出来，从而获得所需要的纤维线密度。

熔体可以例如在挤出机中从聚合物碎片制备，在该情况下，将碎片首先干燥到水含量≤30ppm特别是≤15ppm是特别有利。

熔体的温度(常常指纺纱温度并且可以在纺纱泵上方进行测量)依赖于所使用的聚合物或聚合物混合物的熔点。优选该温度在由式1给出的范围内：

式1：

T_m+15℃≤T_Sp≤Tm+45℃

这里

T_m是聚酯的熔点[℃]

T_Sp是纺纱温度[℃]。

被指定的参数起到限制以非常低为有利的水解和/或热粘性降解的作用。在本发明中，希望粘性降解低于0.12dl/g、尤其低于0.08dl/g。

熔体的均匀性对纺成的单丝的材料特性有直接的影响。除了生产线中的静态混合器，优选使用另外一个至少具有一个元件并被安装在纺纱泵的下方以使熔体均匀的静态混合器。

依赖于纺纱温度的口模板温度由板的二级加热系统来控制。有用的二级加热系统包括例如用“狄菲尔换热剂”或额外的对流或放热加热器加热的纺纱箱体。口模板的温度通常等于纺纱温度。

在口模板处的温度升高可以通过喷丝头组件的压力梯度获得。

已知的推导，例如K.Riggert“Fortschritte in der Herstellung vonPolyester-Reifenkordgarn”Chemiefasern，21，第379页(1971)描述了每100bar的压力下降，温度升高约4℃。

另一种控制口模板压力的可能是使用松散过滤介质，特别是使用平均颗粒度在0.10mm到1.2mm之间、优选在0.12mm到0.75mm之间的钢砂和/或滤片，可以将其成形为细度≤40μm的纺织或非纺织金属纤维。

另外，口模板孔中的压力降对总压力做出了贡献。口模板压力优选在80bar和450bar之间、尤其是在100bar和250bar之间。

纺纱线伸长率i_sp，即牵引速度对挤出速度的比率，可根据US 5250245，从聚合物或聚合物混合物的密度、喷丝孔直径和单丝线密度由式2计算：

公式2：

i_sp＝2.25·10⁵·(δ·π)·D²(cm)/dpf(den)

这里

δ＝熔体的密度[g/cm³]；对于PTMT＝1.12g/cm³

D＝喷丝孔直径[cm]

dpf＝丹尼尔/单丝[den]。

对于本发明，有利地，纺纱线伸长率在70到500之间，特别是在100到250之间。

喷丝孔的长/径比优选在1.5到6之间，尤其是在1.5到4之间。

挤出的单丝经过一个淬火(quench)延迟区。淬火延迟区直接配置在纺纱组件的下面作为凹入区的一部分，在淬火延迟区中，从喷丝孔出来的单丝受到保护以不受到冷却气体的直接作用之下并被延迟纺纱线伸长或冷却。凹入区的主动部分作为纺纱组件的延伸部分被构建到纺丝箱体中，从而使丝就被热的墙所环绕。由绝缘层和没有加热的框架构成了被动部分。主动的凹入的长度在0到100mm之间比较有利，而被动部分的长度在20到120mm之间比较有利，优选总长30-200mm，优选30-120mm。

作为替代主动凹入区的选择，可在纺纱箱体下面安置一个再加热器。和主动凹入区相比，于是这个圆柱形或矩形横截面的区域含有至少一个独立于纺纱箱体的加热系统。

对于同心围绕在纺纱线周围的辐射状孔状淬火系统，可以使用圆柱形罩可以获得淬火延迟。

单丝随后被冷却到固化温度之下。对于本发明，固化温度是指熔体转变成固态的温度。

在本发明中，已经确定将丝冷却到它们基本上不粘的温度是特别有利的。特别是将单丝冷却到其结晶温度之下、尤其是它们的玻璃化转变温度之下是特别有利。

可以从现有技术中可以得到单丝的淬火或冷却的技术手段。根据本发明，使用冷却气体特别有用，尤其是冷空气。冷却空气的温度优选在12℃到35℃的范围内，尤其是在16℃到26℃的范围内。冷却空气的速度在0.20m/s到0.55m/s是有利的。

可以使用例如包括穿孔的壁的单冷管的单端系统来冷却单丝。每一根单丝的冷却可通过主动冷空气供应或利用丝的自吸作用来实现。作为替代单独的管的选择，也可能使用熟悉的交叉流动淬火系统。

在一个冷却和纺纱线伸长区域的特定实施方案中，从延迟区出来的单丝被暴露到长度为10到175cm并优选10-80cm的区域的冷空气中。长度为10-40cm的区域特别适合于卷紧时线密度≤1.5dtex/单丝的单丝，并且长度为20-80cm的区域特别适合于线密度1.5到9.0dtex/单丝之间的单丝。单丝和伴随的空气随后通过控制横截面积的收缩和纺纱线运送方向上的尺寸一起通过一个减小的横截面积的通道，其中空气速度与牵引时纺纱线速度的比率在0.2到20∶1、优选0.4到5∶1的范围内。

当单丝已经被冷却到固化点以下的温度后，他们被集中在一起形成纱线束。根据本发明，汇集点(converging point)到喷丝头下表面的适合距离可通过使用纱线速度和/或纱线温度在线测量的常规方法来确定，例如使用TSI/德国的激光多普勒风速计或Goratec/德国的型号为IRRIS 160红外照相机测定。在从500到2500mm、优选从500到1800mm的范围内是有利的。优选在较短的距离≤1500mm上将纺纱得到的线密度≤3.5dtex的单丝汇集到一个复丝束中，而更粗的丝优选在更远的距离进行汇集。

对于本发明，有利的是所有将要与纺纱的纱线接触的表面都是由特别低摩擦材料所构成。这可以基本避免断丝和提供更高质量的纱线。特别适合于本发明的目的是Ceramtec/德国的“Tribofil”规格的低磨擦表面。

丝被汇集到以均匀的速度向纱线提供纺丝给油的注油针上。特别适合的注油针的特点是带有入口部分，带有注油孔的纱线管以及出口部分。进口部分类似漏斗，因此避免了单丝的干接触。单丝的接触点发生在纱线管中，在纱线给油的供给结束之后。纱线管和油入口孔的宽度要与纱线的线密度和单丝的数量相适应。孔和宽度在1.0mm到4.0mm是特别适合的。注油针的出口部分被设定成优选含有油池的均匀化区域。这样的注油器可由例如Ceramtec/德国或Goulston/美国得到。

对本发明来说，油的应用均匀性非常重要。均匀性可通过例如用Rossa计按照描述于Chemiefasern/Texttilindustrie，42/94(1992年11月)第896页上的方法来确定。优选地，这样的过程提供了不超过90数字、尤其是少于60数字的标准偏差值。对于本发明，特别优选少于45数字、尤其是小于30数字的油应用标准偏差值。标准偏差值为90或45数字分别大约对应6.2％或3.1％的偏差系数。

对于本发明，设计纺纱后处理线和泵以使其可以自动排气以避免气泡是特别有益的，因为气泡会导致在油应用上的显著变化。

根据本发明，特别优选在纱线被卷绕前将单丝缠绕。在本发明中，具有密闭的纱线管的喷嘴特别适合，因为这样的系统防止了纱线停在进料口中，即使是在低纱线张力和高空气压力下。缠绕喷嘴优选安置在导丝盘之间，通过进口和出口导丝盘的不同速度来控制纱线的出口张力。纱线的出口张力应该不超过0.20cN/dtex，而且主要应该在0.05cN/dtex到0.15cN/dtex之间。缠绕的空气压力在0.5和5.5bar之间，或在卷绕速度(takeup speed)最高3500m/min的情形时，最高为3.0bar。

纱线优选缠绕到至少10n/m的结数(node count)。最大的无结间隙(nodeless gap)小于100cm，尤其令人感兴趣的是结数系数变化值低于100％。有利地，使用的空气压力高于1.0bar以提供≥15n/m的结数，它由高的均匀性体现出来，因为变化系数不超过70％且最大无结间隙是50cm。在实际操作中，Temco/德国的LD型系统、Slack&Parr/美国的双系统或Heberlein的Polyjet已经被发现特别有用。

第一个导丝盘单元的圆周速度被视为牵引速度。另外在纱线被卷绕之前，可以将导丝盘系统用到卷绕装备以便在用于复丝的拉伸、热固着和/或张弛的管子上形成卷(锭子)。

在本发明的一个特别优选的实施方案中，在复丝被卷绕前对其进行热处理，优选在50到150℃的温度范围内，通过实际上任意已知的方法进行热处理。已经确定对需要进行热处理的聚酯复丝纱线使用热的导丝盘将是最有利的。对本发明有用的导丝盘包括在Fourné著、慕尼黑的Hanser出版的《合成纤维》(Synthetische Fasern)(1995)中所概括描述到的那些。

在本发明的另一个优选的实施方案中，使用热气体对聚酯复丝纱线热处理，尤其是使用热空气。

在本发明的第三个优选的实施方案中，是使用辐射加热对聚酯纱线复丝热处理。

通过将纱线导入到一个延长加热表面，纱线紧紧靠近但基本上和加热表面没有接触的方法也可以获得复丝的热处理，在这个情况中，这个方法的适宜实施方案描述于例如文献EP 731196中。

对于没有缺陷的纱线卷绕和对于理想状况下无缺陷的进一步处理来说，稳定的、没有缺陷的卷是个基本的先决条件。因此，在本发明中，已经发现使用0.025cN/dtex-0.15cN/dtex的范围内、优选在0.03cN/dtex-0.08cN/dtex的范围内的卷绕张力是最有利的。

在本发明的方法的另一个重要参数是整定在牵引导丝盘之上或之间的纱线张力设定。正如将要知道的那样，这个张力基本上是由Hamana实际取向张力、纱线导向器和注油器所产生的摩擦张力以及纱线-空气摩擦张力所组成。对于本发明，在牵引导丝盘之上和之间的纱线张力在0.05cN/dtex到0.20cN/dtex的范围内，并优选在0.08cN/dtex到0.15cN/dtex的范围内。

低于0.05cN/dtex的过低的张力将不能提供所想要的部分取向程度。当张力超过0.20Cn/dtex时，这个张力将频繁地导致在锭子的卷绕和贮存过程中的记忆效应，而它会导致纱线参数的恶化。

根据本发明，通过从喷丝头到注油器的距离、摩擦的表面和注油器与牵引导丝盘之间的间隙长度来控制张力。这个长度最好不超过6.0m，并优选不超过2.0m，纺纱系统和牵引机以平行结构的方式布置以确保一个直的纱线路径。

几何参数也描述了到在汇集点和卷绕点之间的纱线的调湿时间。在该期间快的松弛会影响到纱线卷构成的质量。如此定义的调湿时间优选在50到200ms之间。

根据本发明，POY的卷绕速度优选在2200m/min到6000m/min之间。在2500m/min到6000m/min之间选择一个速度将是有利的。对聚合物混合物，尤其优选在3500m/min到6000m/min的速度范围内卷绕。

在本发明中，在温度范围从＞45℃到65℃下对被卷绕的聚酯复丝纱线卷进行热处理。热处理的持续时间可以自由选择；可是，该时间当然显著超过已知的、使用例如导丝盘或热轨的方法的单丝处理方法的情形。根据本发明，已经确定，在上述提及的温度范围内对这些被卷绕的纱线卷进行热处理至少5分钟、优选至少10分钟、更优选20分钟、特别是至少30分钟是最有利的，所提及的时间是从卷绕操作的开始而开始计时的。

可以以任何已知的方式进行热处理，适宜的方法包括那些热处理的原理是基于热传导、热对流和/或热辐射的方法。在本发明的一个优选实施方案中，通过使用热的辊或滚轮对卷绕的纱线卷进行热处理，优选通过使用至少一个可以同时测量和控制卷绕速度的接触滚轮。在本发明的另一个优选实施方案中，使用辐射加热对卷绕的纱线卷进行热处理。

在本发明一个第三个优选实施方案中，用热气体对卷绕的纱线卷进行热处理。适宜的气体有空气和惰性气体，例如氮气、氦气和/或氩气。在本上下文中，热空气的使用已经被确定是最有利的。热气体的温度优选一致，从而确保壳里的温度在大于45℃到65℃的范围内。由此热气体的温度优选在大于45℃到65℃的范围内。气体的相对湿度优选在从40到90％。气体在进口的流速优选在5到100m³/h。

卷绕纱线卷的热处理优选使用用于卷绕一根或多根复丝纱线的设备来完成，它含有壳和可以旋转的锭子，在锭子上面可以牢固地安装管子，从而使管子被装入到壳内。热处理优选在壳里完成，优选通过热传导、热对流和/或热辐射对卷绕的纱线卷进行加热。

在这一点上，可以旋转的锭子是卷绕机的一部分。至少一根管子被夹紧到可旋转锭子的卡盘上，并且至少一根复丝纱线被卷到至少一根管子上以形成至少一个卷绕的纱线卷。卷绕后，带有卷绕的纱线卷的至少一根管子可以从卡盘上移走。

只要能达到本发明的目的，从现有技术中所了解到的任何类型的卷绕机均可用于本发明中。进一步的细节可参考技术文献，特别是可以参考F.Fourné著、慕尼黑的Hanser出版的《合成纤维》(Synthetische Fasern)(1995)。如对于常规的、先前技术的卷绕机，本发明允许在一个锭子上同时缠上一根或多根复丝、尤其是1到12根。根据本发明，为了提高纺纱操作的效率，尤其优选很多根复丝同时卷绕。

用于卷绕一个或多个复丝纱线的设备的壳可以用任何已知的材料制成。然而，已经确定由绝热材料制成的壳特别有利，优选隔音的材料。适宜的材料包括塑料、尤其是玻璃化转变温度大于65℃的塑料，金属如不锈钢和金属合金。绝热材料可以具有单层或两、三或更多层的多层结构。绝热材料的热传导系数优选小于10W/(m·k)，更优选小于1W/(m·k)，甚至更优选小于0.5W/(m·k)和最优选小于0.1W/(m·k)。当绝热和优选隔音材料为三层结构、其中中间一层由热传导系数小于0.1W/(m·k)的绝热材料组成和外层优选含有金属或金属合金并有利地由金属或金属合金组成时会获得特别有利的结果。

壳的大小优选完全容纳下卷绕机或至少容纳下带有包括卷绕的纱线卷的最大直径的管的卡盘。也已确定，对于任何附加的卷绕设备，优选含有用于控制卷绕速度的接触滚轮以及优选横动设备，同样被包容在壳里是有利的。壳的这个最小尺寸允许高质量纱线的无缺陷卷绕操作。

作为选择之一，为了在卷绕间中在壳外获得标准工作条件成为可能并且使加热壳内空间所产生的费用也可以得到最小化，最小化壳的尺寸也是有利的。应该优选壳以使得下列成为可能，即以简单的方式引入复丝纱线、容易移走已卷绕的纱线卷以及生产具有高重量的卷绕纱线卷，优选超过2kg和更优选4kg。

在本发明的一个特别优选的实施方案中，卷绕纱线卷的热处理是通过至少一种在壳内的热气体来实现的，优选通过进口将气体引入到壳内并优选通过出口将其从壳内移走。已经确定，将进口和出口相互连接以使气体就可以在含有进口和出口的循环系统中循环是特别有利的。参照纱线的移动方向，气体从管子后面进入、从管子前面离开是有利的。虽然气体也可以在壳内被加热，但是优选在壳外面加热以确保在壳内稳定并且一致的温度分度。

在本实施方案中，以下是特别有利的，即通过至少一个温度传感器测量壳内需要测量的温度，并且通过适宜的加热、优选在壳外面进行加热使气体的温度与之相一致，从而使壳内的温度降到大于45℃到65℃的范围内。这里，优选将温度传感器和用于加热气体的加热单元相连接，这样气体的温度就可以控制在预先确定的范围内，优选在大于45℃到65℃的范围内。

在壳内进行温度测量、与预定值相比较并取决于于温差对加热气体的温度被作相应的调整(升高、降低或维持)从而使在壳内的温度落入所需要的范围内比较有利。

另外，在至少两个点上对壳内的温度进行测量是有优点的，参照纱线的移动方向，优选在套筒的前和后，以检验和确保壳内的温度是恒定的。通过适合的气体的温度结构和或它的流速来避免出现温度梯度。

为了在卷绕开始之前引入复丝，优选壳具有一个开口，并特别优选开口的形状呈长孔状。从纱线的运动方向来看，优选布置开口长孔以使得复丝纱线可以横向引入。在卷绕过程中，长孔通过适合的方式被部分盖上，以使得壳的内部与它周围的环境隔绝开来是有利的，这样就可以理想地避免在壳内可能的温度梯度。在本发明的一个特别优选的实施方案中，盖子呈襟翼状，对壳的外表面提供保护，在纺纱和卷绕操作过程中，它可将长孔部分盖上，并且在引入复丝纱线时又可以将它打开。优选襟翼有一个或多个缝隙，在襟翼被关闭的时候，复丝纱线可以通过缝隙进入到壳内。根据卷绕纱线卷的横向长度适当选择一个或多个开口的位置和大小。

可用于这个实施方案中的卷绕设备优选含有一个用于控制卷绕纱线卷的具体形状的横动装置。在本发明中不限于具体横动装置的使用；相反，任何已知的横动装置都可以使用，只要能达到本发明的目标即可。

在本发明这个实施例中，横动装置的位置不受任何限制；例如，它可以被布置在壳的外面，优选直接位于用于将复丝纱线引入到壳内去的开口的上方，在这种情形中，开口优选呈长孔状，它可以被有一个或多个缝隙的襟翼所盖上。长孔优选平行延长到管子。根据横向长度选择相应的缝隙长孔长度。

尽管如此，横动设备优选布置在壳内，参照纱线的移动方向，在复丝纱线被卷绕上去的管子之前为好。这使得开口的大小的最小化成为可能，从而使得壳内出现温度梯度的出现得到理想地抑制了。在这种情形中，同样，开口优选呈长孔状，并可以被有一个或多个缝隙的襟翼所盖上，长孔优选平行于管子延长。

根据本发明，为了从设备上移走卷绕的纱线卷，这个设备可以以适宜的方式被打开，在这种情形中，对这种开口来说，提供在纺纱和卷绕的过程中可以被关上以便确保在壳内的温度恒定的开口形式。一个特别优选的可关闭的开口的实施方案是可以被打开以引入复丝纱线或移走所得到的卷绕的纱线卷的门，并且在纺纱和卷绕过程中，该门可以被关上。可关闭的开口优选布置在壳的正面。在卷绕位置的芯轴的自动更换过程中三段时间打开门以移走卷绕的卷已经被确定不是关键性的。

图1是设备的一个特别适合的实施方案的示意图。卷绕设备2有壳4。在说明的实施方案中，壳4有一个下壁6，一个上壁8，两个侧壁10、12，一个前壁14和一个后壁16，上壁8面对进来的复丝纱线的方向。前壁有门的功用，即，壳4可通过前壁14被打开或被关上。在后壁16处，在壳4外面提供驱动单元18。

上壁8有一个长孔状开口20，它从前壁14，向着后壁16的方向，平行延长到侧壁10、12。开口20由含有缝隙24的襟翼22部分盖上，通过缝隙24，复丝纱线26可通过开口20进入到壳4中。由于开口20一直延长到前壁14，因此当前壁14和襟翼22打开时，复丝纱线26就可以从壳4的侧面被引入。

参照复丝纱线26的移动方向，在图1中，用箭头A表示移动方向，横动单元28被布置在开口20的后面，在壳4中。横动单元与在后壁16上的驱动单元18连接并由其驱动。参照从复丝纱线26的移动方向A，例如，四根管子30已经被夹紧到被布置在横动单元28后面的可旋转锭子的卡盘上，在壳4中。锭子被连接到驱动单元18上，这样在驱动单元18的运行过程中，锭子和已被夹紧到锭子上的管子30就可以绕着它们的轴旋转。

两个温度传感器32被布置在壳4中，用于测量壳内的温度以及控制热通量，一个传感器32被布置在管子30的后面，另一个传感器在管子30的前面，参照从复丝纱线26的移动方向A。

壳4另外还含有被布置在上壁8上的出口34和被布置在后壁16的进口36。换句话说，参照从复丝纱线26的移动方向A，出口34被布置在管子30之前而进口36在管子30之后。出口34可以任选地通过循环系统40接到加热和吹风单元38，在图1中用虚线表示，以便被加热的气体可被循环和最小化方法成本。进口36通过循环系统42连接到加热和吹风单元38。加热和吹风的单元38加热气体，例如空气，并按图1中的箭头B方向吹气，这样气体穿过壳4得到循环。通过控制加热和吹风单元38参数的设定，参照由传感器32测量得到的值，就可以控制布置管子区域中的温度。

现在将描述上述设备2的操作。首先，复丝纱线26必须被固定(优选通过气动纱线吸取枪)在被夹紧在卡盘30上的管子上。出于这个原因，前壁14和襟翼22必须被打开，这样复丝纱线26就可以被引入到长孔状的开口20中。在复丝纱线26被引入到开口20后，通过卷绕机控制系统开始执行接头(piecing)操作，前壁14和襟翼22可再一次被关上，这样每一根复丝纱线只能通过它自己在襟翼上的缝隙24。绕到管子30上的纱线横移以构造卷绕的纱线卷44。在复丝纱线26的卷绕过程中，通过进口36，热气体进入到壳4中，以加热壳和在管子30上的卷绕纱线卷44。热气体经由出口34进到加热和吹风单元38，以在那里获得一个为卷绕纱线卷44和复丝纱线26预先选定的温度。

本发明的方法使得在管子30上生产出正如在图2中所显示的那样的筒子纱状的卷绕纱线卷44成为可能。在贮存过程中卷绕纱线卷44的收缩和变形或将使得卷绕的纱线卷不能从卡盘上移走或形成有硬边52的马鞍形50的压缩(如在图3所显示的那样)将不再被观察到。因此在卷绕纱线卷的进一步处理过程中，退卷问题将不再出现。通过本方法可以获得的卷绕的聚酯纱线卷在贮存的过程中表现出改进的长期稳定性，并且在贮存和运输过程中对高温不敏感。更特别地，即使是在长时间贮存中，例如4个星期中，它们依然保持它们有益的特性和它们筒子纱状的形状。

在标准条件下，经过4个星期的贮存期之后，根据本发明可以得到的聚酯复丝纱线

a)断裂伸长在大于60％到165％之间，优选在75％到145％之间，

b)退浆收缩率为0到10％，

c)标称Uster(normal Uster)低于1.1％，优选≤0.9％，

d)致断载荷系数变化≤4.5％，和

e)断裂伸长率变化系数≤4.5％。

术语“标准条件”是本领域的技术人员已知的，并定义于德国标准DIN53802中。按照DIN 53802规定的标准条件，温度为20±2℃和相对湿度为65±2％。

对于本发明，另外特别有利的是在卷绕后直接测量的退浆收缩率在0到10％之间，在标准条件下贮存4个星期后低于不超过2％绝对值。高达65℃的运输条件自然可导致退浆收缩率进一步减少到至多10％绝对值。令人惊奇的是，已经确定，通过这种方法生产出来的POY锭子具有优良的进一步处理特性，与没有伸长性增强剂的纺纱相比较，它可以使用更高的拉伸比并且牵伸或拉伸变形的纱线有高强度和均匀的可染性。对于相当远高于那些仅使用例如导丝盘或热轨的单丝处理方法的高停留时间和相对低的温度，在POY中，正伸长比例和低的退浆收缩率仅能通过热处理的本发明方法获得。

确定指示材料参数的方法对本领域的技术人员来说是众所周知的。可以从技术文献中得到它们。虽然可以通过各种方法来确定大部分的参数，但是对于本发明，用来确定丝参数的下列方法被证明是特别有益的：

在25℃下，在一个乌氏毛细管粘度测量仪中测量特性粘数并通过熟悉的公式进行计算。所用的溶剂是3∶2w/w的苯酚和1，2-二氯苯混合物。溶液的浓度是0.5g的聚酯每100ml溶液。

熔点、结晶温度和玻璃化转变温度各自分别用Mettler的DSC量热计来确定。样品首先被加热到280℃以将其熔化，然后骤冷。在从20℃到280℃的温度范围内、加热速度为10K/min下进行DSC测量。由处理器确定出温度。

复丝密度在密度梯度柱中在23±0.1℃下测定。所用试剂是正庚烷(C₇H₁₆)和四氯化碳(CCl₄)。得到的测定结果基于无定形聚酯的密度D_a和结晶聚酯的密度D_k可用于计算结晶度。计算方法描述于文献中，例如对于PTMT对应的值是D_a＝1.295cm³并且D_k＝1.429cm³。

使用精密卷轴(precision reel)和称重设备，以已知的方式来确定线密度。对POY来说，所使用的预张力为0.05cN/dtex为好，对DTY则为0.2cN/dtex为好。

在一个Statimat设备中，在下列条件下来确定断裂强度和断裂伸长：夹紧长度对POY为200mm，对DTY则为500mm，伸长率对POY为2000mm/min，对DTY则为1500mm/min，预张力对POY为0.05cN/dtex，对DTY则为0.2cN/dtex。最大的致断载荷值除以线密度用来确定断裂强度，断裂伸长则定在最大载荷下确定。

在温度为95±1℃的水中将单丝束在无张力状态下处理10±1min来确定退浆收缩率。通过在预张力为0.05cN/dtex(对POY)和0.2cN/dtex(对DTY)下卷起单丝束；在0.2cN/dtex下测量热处理之前和之后的单丝束的长度。通过长度的差值以已知的方式来计算退浆收缩率。

可根据DIN53840第一部分，在120℃的展开温度下，使用Stein/德国的Texturmat仪器来测量变形的丝的卷曲参数。

标称Uster值通过使用一个4-CX Uster测试仪来测量，并以Uster％值给出结果。测试速度为100m/min，测试时间为2.5min。

凭借在比没有添加剂的更高纺纱速度下添加伸长增强添加剂，可以得到理论计算出的最大拉伸比(实施例1-3)，这在经济术语上构成了生产能力优点。理论计算的最大拉伸比在1.6到2.65之间，优选在1.75到2.45之间。

根据本发明，聚酯复丝的进一步处理是简单的，尤其是拉伸变形。在本发明中，优选在变形速度至少为500m/min下来实现拉伸变形，更优选在变形速度至少为700m/min。拉伸比优选至少为1.35∶1，更优选至少为1.40∶1。在一个有高温加热器类型的机器上进行拉伸变形特别有利，例如在Barmag的AFK机器上。

以这种途径生产出来蓬松单丝表现出低数目的缺陷，在煮沸时用分散染料进行染色而不用载体，得到优异的颜色深浅和均匀性。

根据本发明生产出来的蓬松SET丝优选具有大于20cN/tex的断裂强度和大于32％的断裂伸长。在蓬松HE丝的情形中(它可以不经过在第二加热器中的热处理获得)，优选具有大于20cN/tex的断裂强度和大于30％的断裂伸长。

根据本发明的复丝的蓬松和弹性的行为优异。

现在将由发明的说明性的实施方案来做更特别详细描述，但是发明不限于这些实施例。

发明实施例1到3

纺纱和卷绕

特征粘度为0.93dl/g，熔体粘度为325Pa s(在2.4Hz和255℃下测量)，熔点为227℃，结晶温度为72℃和玻璃化转变温度为45℃的PTMT碎片在130℃下被翻动干燥到水含量为11ppm。

碎片在Barmag的3E4挤出机中熔化，熔体的温度是255℃。往熔体中加入不同量的、已预先被干燥到残留水汽含量小于0.1％的、用作伸长性增强剂的、Rhm GmbH/德国的Plexiglas 7N聚甲基丙烯酸甲酯。

为了这个目的，聚合物添加剂于熔化挤出机中被熔化，通过一个齿轮计量泵进供应给进料设备并通过注射喷嘴从那里插入到流入聚酯成分的方向的物流上。这两种熔体被均化并精细地被分散在一个Sulzer的SMX静态混合器中，混合器具有15个处理单元，内径为15mm。

Plexiglas 7N的熔体粘度为810Pa s(2.4Hz，255℃)，其结果是，添加剂和聚酯熔体的粘度比为2.5∶1。

被运输的熔体量为63g/min，同时停留时间为6min，调整从纺纱泵到喷丝头组件所计量的量以便使POY的线密度约为102dtex。可以使用各种卷绕速度设定。Fluitec的内径为10mm的HD-CSE型静态混合器的一个单元已经安装在纺纱泵的下方，但在进入喷丝头组件的近入点的上方。用于生产线和纺纱部分(包括泵和喷丝头组件)的二级加热系统已经被设定到255℃。喷丝头组件含有30mm高的350-500μm的钢砂，也可以是20μm的非纺织过滤物和40μm的纺织过滤物作为过滤介质。熔体从一个直径为80mm、含有34个0.25mm直径的孔、长度为1.0mm的喷丝头板中挤出。口模压力约为120-140bar。

淬火延迟区长100mm，由30mm厚的加热的壁和70mm厚的绝热和未被加热的框架所组成。水平逆向吹过纺纱线的空气沿着1500mm的长度对熔融的复丝进行淬火。淬火的空气流速为0.35m/s，温度为18℃，相对湿度为80％。在喷丝头下约800mm处丝开始固化。

在汇集之前，位于到喷丝头的距离为1050mm的纱线注油器被用来提供纺丝给油。注油器具有一个TriboFil表面和一个直径为1mm的入口。所使用的纺丝给油的量为0.40％，基于纤维的重量。

于是被汇集的纱线被供应给卷绕机。注油器到第一牵引导丝盘(firsttakeoff godet)的距离是3.2m。调湿(conditioning)时间在95到140ms之间。一对导丝盘被纱线以S状环绕。位于导丝盘之间的是一个Temco缠绕喷嘴，它使用1.5bar的空气来操作。与速度设定相适应，Barmag SW6卷绕机的卷绕速度被定在卷绕纱线张力为约6cN。卷绕机被安装到一个箱子中，通过鼓风机将空气从空气加热器处送过来进入到其中，对该过程进行闭环控制以在旋转的纱线卷周围约20cm的箱体内部建立起范围在63℃±1.5℃内的温度。

所有的添加剂加入量都能在生产能力上带来显著的增长。10kg被生产出来的锭子可以容易得从卷绕芯轴上移走。在如DIN 53802中所定义的标准条件下贮存4个星期后，所获得的POY纱线还保持很好的丝的特性的时间恒定性。刚好在纺纱和卷绕之后的退浆收缩率在5到8％的范围内并比贮存的锭子高出不超过2％abs.。所获得的可变形性和染色均匀性优异。对于所使用的POY速度，被使用的最大拉伸比令人惊讶地高。对于随后使用的最大拉伸比(DR)，我们可在EPS 0 080 274第6页第51行发现其定义：DR＝(1+POY伸长率(％)/100)。为了模拟运输，将具有这些参数的锭子暴露在温度为60℃的加热室中20小时。锭子的形状和织物数据仅发生不明显的变化。

对比实施例4

重复发明实施例1，不同之处如下：添加剂计量系统与生产线分开，这样就没有伸长性增强剂的添加。另外，卷绕机箱子被移走，在房间温度24℃下，在卷绕的卷周围的相同的测量点上建立起34℃的温度。

伸长性增强剂的缺少导致与发明实施例1相比较更低的伸长率，从而获得更低的最大DR。相应地，纺纱的能力进而其经济性也随之降低。卷绕纱线的不充分热处理导致了约53％的退浆收缩率，贮存后降低了约9％abs.，达到44％。如上所述的此后的60℃热处理减少了约40％abs.的退浆收缩率。

其他参数和特称数据汇总在表1到表4中。

表1：试验参数

试验参数	发明实施例1	发明实施例2
试验参数	发明实施例1	发明实施例2	添加剂浓度 [％]	0.7	1.0
牵引速度 [m/min]	3520	4022	添加剂浓度 [％]	0.7	1.0
牵引速度 [m/min]	3520	4022	卷绕速度 [m/min]	3500	4000
纺纱线伸长率	182	181	卷绕速度 [m/min]	3500	4000
纺纱线伸长率	182	181	丝的张力
导丝盘的上方1 [cN]	15.5	16	丝的张力
导丝盘的上方1 [cN]	15.5	16	导丝盘之间1最大 [cN]	13	12.5
导丝盘的上方2 [cN/dtex]	0.15	0.16	导丝盘之间1最大 [cN]	13	12.5
导丝盘的上方2 [cN/dtex]	0.15	0.16	导丝盘之间2最大 [cN/dtex]	0.13	0.12
卷绕的纱线的张力1 [cN]	5.9	6.4	导丝盘之间2最大 [cN/dtex]	0.13	0.12
卷绕的纱线的张力1 [cN]	5.9	6.4	卷绕的纱线的张力2 [cN/dtex]	0.058	0.062
卷绕机箱	有	有	卷绕的纱线的张力2 [cN/dtex]	0.058	0.062

¹：绝对

²：基于线密度

表1：试验参数(续)

试验参数	发明实施例3	对比实施例4
试验参数	发明实施例3	对比实施例4	添加剂浓度 [％]	0.5	0
牵引速度 [m/min]	4517	3520	添加剂浓度 [％]	0.5	0
牵引速度 [m/min]	4517	3520	卷绕速度 [m/min]	4455	3500
纺纱线伸长率	182	182	卷绕速度 [m/min]	4455	3500
纺纱线伸长率	182	182	丝的张力
导丝盘的上方1 [cN]	19	15	丝的张力
导丝盘的上方1 [cN]	19	15	导丝盘之间1最大 [cN]	13	13
导丝盘的上方2 [cN/dtex]	0.19	0.15	导丝盘之间1最大 [cN]	13	13
导丝盘的上方2 [cN/dtex]	0.19	0.15	导丝盘之间2最大 [cN/dtex]	0.13	0.13
卷绕的丝的张力1 [cN]	6.5	5.9	导丝盘之间2最大 [cN/dtex]	0.13	0.13
卷绕的丝的张力1 [cN]	6.5	5.9	卷绕的丝的张力2 [cN/dtex]	0.064	0.058
卷绕机箱	有	无	卷绕的丝的张力2 [cN/dtex]	0.064	0.058

¹：绝对

²：基于线密度

表2：部分取向PTMT单丝¹的材料特性

材料特性	发明实施例1	发明实施例2
材料特性	发明实施例1	发明实施例2	线密度 [dtex]	102.5	103
断裂强度 [cN/tex]	21.8	22.3	线密度 [dtex]	102.5	103
断裂强度 [cN/tex]	21.8	22.3	断裂伸长率 [％]	115.4	98.2
标称Uster [％]	0.90	0.84	断裂伸长率 [％]	115.4	98.2
标称Uster [％]	0.90	0.84	退浆收缩率 [％]	4.1	4.9
致断载荷CV [％]	2.5	3.1	退浆收缩率 [％]	4.1	4.9
致断载荷CV [％]	2.5	3.1	断裂伸长率CV [％]	2.9	3.3
计算的最大DR	2.15	1.98	断裂伸长率CV [％]	2.9	3.3

CV：变化系数

¹：在标准条件下贮存4星期后测量

表2：部分取向PTMT单丝¹的材料特性

材料特性	发明实施例3	对比实施例4
材料特性	发明实施例3	对比实施例4	线密度 [dtex]	102	102.5
断裂强度 [cN/tex]	23.1	25.6	线密度 [dtex]	102	102.5
断裂强度 [cN/tex]	23.1	25.6	断裂伸长率 [％]	79.1	79.1
标称Uster [％]	0.90	0.98	断裂伸长率 [％]	79.1	79.1
标称Uster [％]	0.90	0.98	退浆收缩率 [％]	6.4	44
致断载荷CV [％]	2.5	3.4	退浆收缩率 [％]	6.4	44
致断载荷CV [％]	2.5	3.4	断裂伸长率CV [％]	3.4	4.9
计算的最大DR	1.79	1.79	断裂伸长率CV [％]	3.4	4.9

CV：变化系数

¹：在标准条件下贮存4星期后测量

拉伸变形

在如德国标准DIN 53802所定义的标准条件下将发明实施例1和2的PTMT单丝锭子贮存4星期，然后送到Barmag的FK6-S-900拉伸变形机上，生产SET单丝的拉伸变形试验参数被汇总在表3中，得到的蓬松SET单丝的材料特性被汇总在表4中。

使用Barmag的UNITENS系统在下列限制设定值下确定变形缺陷：UP/LP＝3.0cN，UM/LM＝6.0cN。

表3：拉伸变形的试验参数

试验参数	发明实施例1	发明实施例2
试验参数	发明实施例1	发明实施例2	速度 [m/min]	700	700
拉伸比	1.60∶1	1.44∶1	速度 [m/min]	700	700
拉伸比	1.60∶1	1.44∶1	D/Y比例	2.1	2.1
加热器1温度 [℃]	155	155	D/Y比例	2.1	2.1
加热器1温度 [℃]	155	155	加热器2温度 [℃]	160	160
变形缺陷 [n/10km]	0	0	加热器2温度 [℃]	160	160
变形缺陷 [n/10km]	0	0	纱线张力
F1，组件上方 [cN]	23	22	纱线张力
F1，组件上方 [cN]	23	22	F2，组件上方 [cN]	21	20
F2-CV [％]	1.2	1.4	F2，组件上方 [cN]	21	20

F²-CV：F²的变化系数

表4：拉伸变形单丝的材料特性

试验参数	发明实施例1	发明实施例2
试验参数	发明实施例1	发明实施例2	线密度 [dtex]	69	79
断裂强度 [cN/tex]	25.3	23.8	线密度 [dtex]	69	79
断裂强度 [cN/tex]	25.3	23.8	断裂伸长率 [％]	34.8	35.3
可染性检查	均匀	均匀	断裂伸长率 [％]	34.8	35.3

Claims

1.用于生产和卷绕部分取向聚酯复丝纱线的方法，基于复丝纱线的总重，所述复丝纱线含不低于85重量％的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和/或聚对苯二甲酸-1，3-丙二醇酯(PTMT)，基于复丝纱线的总重，含0.05重量％到2.5重量％的至少一种作为添加剂的聚合物伸长性增强剂，所述方法包括通过在温度范围从大于45℃到65℃下对卷绕的聚酯复丝纱线卷进行热处理提供可长期稳定贮存并且对贮存和运输过程中的升高的温度不敏感卷绕的纱线卷。

2.权利要求1的方法，其中卷绕的纱线卷是通过热的辊或滚轮来进行热处理的。

3.权利要求1或2的方法，其中使用辐射热对卷绕的纱线卷进行热处理。

4.权利要求1的方法，其中使用热气体对卷绕的纱线卷进行热处理。

5.权利要求1的方法，其中在一个围绕在支撑卷绕纱线卷的管子周围的壳内对卷绕的纱线卷进行热处理。

6.权利要求5的方法，其中气体通过入口进入壳内。

7.权利要求6的方法，其中气体通过出口从壳内离开。

8.权利要求7的方法，其中气体在包括进口和出口的循环系统中循环。

9.权利要求7的方法，其中，参照纱线的移动方向，气体从管子后面进入并从管子前面离开。

10.权利要求8的方法，其中，参照纱线的移动方向，气体从管子后面进入并从管子前面离开。

11.权利要求6的方法，其中在壳外面加热气体。

12.权利要求11的方法，其中对壳内的温度进行测量并通过适当的加热保持气体温度一致，从而使得壳内的温度处在＞45℃到65℃的范围内。

13.权利要求1的方法，其中卷绕纱线卷以使其为筒子纱状。

14.以上权利要求中任意一项的方法，其中对至少一种聚酯复丝纱线在卷绕之前在50℃到150℃的温度下进行热处理。

15.权利要求14的方法，其中对至少一种聚酯复丝纱线通过使用可加热的导丝盘进行热处理。

16.权利要求14的方法，其中对至少一种聚酯复丝纱线通过使用热气体进行热处理。

17.权利要求15的方法，其中对至少一种聚酯复丝纱线通过使用热气体进行热处理。

18.权利要求14到17中任意一项的方法，其中对至少一种聚酯复丝纱线通过使用辐射热进行热处理。

19.权利要求1的方法，该方法包括

a)设定锭子卷绕拉伸比在70到500的范围内，

b)单丝从喷丝头出来后直接将其输送穿过30mm到200mm长的淬火延时区，

c)将单丝淬火到固化温度以下，

d)在离喷丝头下表面500mm到2500mm的距离上汇集单丝，

e)设定牵引导丝盘之前和之间的纱线张力为0.05cN/dtex到0.20cN/dtex之间，

f)以0.025cN/dtex到0.15cN/dtex之间的张力卷绕纱线。

20.权利要求1的方法，其中卷绕速度设定在2200m/min和6000m/min之间。

21.权利要求1的方法，其中使用特性粘数在0.7dl/g到0.95dl/g的范围内的PBT和/或PTMT。

22.通过权利要求1的方法获得的部分取向聚酯复丝纱线，其特征是在如德国标准DIN 53802所定义的标准条件下贮存4个星期后

a)断裂伸长在75％到145％之间，

b)退浆收缩率在0到10％的范围内，

c)标称Uster低于1.1％，

d)致断载荷变化系数≤4.5％，和

e)断裂伸长变化系数≤4.5％。

23.用于生产蓬松纱线的方法，其中在速度至少为500m/min的拉伸变形机中处理权利要求22的复丝纱线。

24.可以由权利要求31的方法获得的聚酯SET单丝，其特征是其断裂强度大于20cN/tex并且断裂伸长率大于32％。

25.可以由权利要求23的方法获得的聚酯HE单丝，其特征是其断裂强度大于20cN/tex并且断裂伸长率大于30％。