本實用新型涉及一種紡絲裝置，特別是，涉及一種用于在全拉伸絲(FullDrawnYarn(FDY))工藝中形成竹節絲的紡絲裝置。
背景技術：
：多彩竹節絲是指長絲紗線內部單根長絲纖維在長度方向具有粗細變化、結晶取向變化、染色深淺變化、沸水收縮率變化、初始模量變化等特征的長絲紗線。傳統工藝是通過不均勻紡絲-拉伸工藝形成，通常把具有上述不均勻結構(Thick&Thin)特征的長絲稱為多彩竹節絲。由聚合物滌綸經紡絲-拉伸制成的多彩竹節絲其粗細節分布規律與其不均勻結晶取向結構的分布規律基本是一致的。故一般用粗細節分布規律的調控來代表其“Thick&Thin”結構的調控。在已有的工藝技術中，通常采用以下幾種方法賦予“Thick&Thin”結構生產竹節絲：①在PET(polyethyleneterephthalate(聚對苯二甲酸乙二醇酯))熔紡過程中添加多鎂氧硅氧烷等添加劑，經共混后紡絲，可得到高蓬松度和染色反差度高的竹節絲；②由牽伸不足產生的竹節絲；③由不均勻牽伸產生的竹節絲；④用變形工藝來制取竹節絲。將竹節絲用于生產紡織面料時，一般希望對竹節絲的粗細比、粗細節分布規律及其變化周期等特征參數能進行設計、控制和再現，以增加美觀度。目前，在根據已有的制作方法制作的多彩竹節絲中，不能對產生粗、細節的位置進行控制；不能對粗、細節分布的規律或產生竹節的頻率及周期進行控制；不能多粗細節部分的直徑之比進行控制。技術實現要素：為克服現有技術中的上述或者其它方面的缺陷，本實用新型提出一種用于在全拉伸絲工藝中形成竹節絲的紡絲裝置，通過在加熱成型輥的表面上形成低溫區和加熱區，可形成竹節絲，簡化了制作工藝，降低了制作成本。根據本實用新型的一個方面的實施例，提供一種用于在全拉伸絲工藝中形成竹節絲的紡絲裝置，包括：熱輥箱，將被拉伸的長絲引入所述熱輥箱中；以及第一熱輥和第二熱輥，在所述長絲的行進方向上安裝在所述熱輥箱中，所述第一熱輥和第二熱輥被構造成用于對所述長絲進行預熱和拉伸以形成竹節絲。所述第一熱輥和第二熱輥中的至少一個包括加熱成型輥，所述加熱成型輥包括：筒形的主體部；加熱裝置，設置在所述主體部上；以及由導熱材料制成的接觸層，包覆在所述主體部的外部，以與長絲接觸。所述接觸層上形成多個加熱區和多個非加熱區，所述加熱區和非加熱區沿所述加熱成型輥的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列，與加熱區接觸的所述長絲被加熱成粘彈態，與非加熱區接觸的所述長絲保持為凝固態，從而將所述長絲拉伸成具有交替布置的多個粗節部和多個細節部的初始竹節絲。根據本實用新型的一種實施例，每個所述非加熱區設有至少一條形成在所述接觸層中并沿所述軸向方向延伸的凹槽。根據本實用新型的一種實施例，每個所述非加熱區設有至少兩條凹槽，相鄰的凹槽之間通過沿所述軸向方向延伸的支撐部隔開，每個所述凹槽的寬度為8mm～13mm。根據本實用新型的一種實施例，每個所述非加熱區設有一條凹槽。根據本實用新型的一種實施例，所述凹槽中設有隔熱墊。根據本實用新型的一種實施例，所述接觸層的厚度為0.1mm～0.3mm。根據本實用新型的一種實施例，每個所述凹槽的深度為0.1mm～0.2mm。根據本實用新型的一種實施例，每個所述加熱裝置設置在所述接觸層和所述主體部之間，并包括至少一個沿所述軸向方向延伸的電阻絲。根據本實用新型的一種實施例，所述加熱區和非加熱區的個數都為4-15個。根據本實用新型的一種實施例，所述加熱裝置被構造成將所述加熱區的溫度加熱至90度～210度，而非加熱區的溫度不高于55度。根據本實用新型的一種實施例，所述接觸層由陶瓷材料制成。根據本實用新型的一種實施例，所述接觸層由包括氧化鈦和氧化鋁的混合材料制成。根據本實用新型的一種實施例，所述氧化鋁占所述混合材料的重量的大約40％。根據本實用新型的一種實施例，所述第二熱輥包括所述加熱成型輥。根據本實用新型的一種實施例，所述紡絲裝置還包括第三熱輥和第四熱輥，在所述長絲的行進方向上安裝在所述熱輥箱中，并位于所述第二熱輥的下游，所述第三熱輥和第四熱輥被構造成用于對所述竹節絲進行拉伸和定型。根據本實用新型的一種實施例，所述紡絲裝置還包括導入輥，設置在所述熱輥箱內，并位于所述第一熱輥的上游，以對引入到所述熱輥箱中的長絲進行引導。根據本實用新型的一種實施例，所述紡絲裝置還包括張力調節器，設置在所述熱輥箱內，并位于所述第四熱輥的下游，以調節從所述第四熱輥引出的竹節絲的松緊度。根據本實用新型的一種實施例，所述紡絲裝置還包括施油器，設置在所述張力調節器和第四熱輥之間，并被構造成向所述竹節絲上施加油劑。根據本實用新型的上述各種實施例的用于在WINGS紡絲工藝中形成竹節絲的紡絲裝置，通過在加熱成型輥表面上形成間隔排列的多個加熱區和非加熱區，由噴絲板吐出其中一路長絲經過加熱成型輥表面會受到分段加熱，即與非加熱區對應的絲段仍保持凝固態，與加熱區對應的絲段被加熱成粘彈態，再經成型輥勻速拉伸后即可在長絲上形成粗細變化的竹節絲，通過控制加熱成型輥表面加熱區與非加熱區的溫差、分布弧長、以及第一熱輥和第二熱輥的相互速比等參數，可以實現對滌綸ITY多彩竹節絲特征參數(粗細節位置、粗細節分布頻率及周期、粗細節直徑比)的調控。通過上述方法與工藝，簡化了ITY竹節絲的制作工藝，提高了竹節絲的生產效率，增加了竹節絲品種的變化和范圍、降低了制作成本。附圖說明為了使本實用新型的目的、特征及優點能更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，其中：圖1是根據本實用新型的一種示例性實施例的用于在全拉伸絲工藝中形成竹節絲的紡絲裝置的原理性示意圖；圖2是根據本實用新型的一種示例性實施例的加熱成型輥的立體示意圖；圖3是圖2所示的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態下的平面示意圖；圖4是根據本實用新型的第一種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖5是根據本實用新型的第二種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖6是根據本實用新型的第三種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖7是根據本實用新型的第四種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖8是根據本實用新型的第五種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖；圖9是示出加熱成型輥的加熱區和非加熱區的第一種分布情況的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態下的平面示意圖；以及圖10是示出加熱成型輥的加熱區和非加熱區的第二種分布情況的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態下的平面示意圖。具體實施方式雖然將參照含有本實用新型的較佳實施例的附圖充分描述本實用新型，但在此描述之前應了解本領域的普通技術人員可修改本文中所描述的實用新型，同時獲得本實用新型的技術效果。因此，須了解以上的描述對本領域的普通技術人員而言為一廣泛的揭示，且其內容不在于限制本實用新型所描述的示例性實施例。另外，在下面的詳細描述中，為便于解釋，闡述了許多具體的細節以提供對本披露實施例的全面理解。然而明顯地，一個或多個實施例在沒有這些具體細節的情況下也可以被實施。在其他情況下，公知的結構和裝置以圖示的方式體現以簡化附圖。圖1是根據本實用新型的一種示例性實施例的用于在全拉伸絲工藝中形成竹節絲的紡絲裝置的原理性示意圖。參見圖1，根據本實用新型的一種示例性實施例，提供一種用于在全拉伸絲工藝中形成竹節絲的紡絲裝置，包括：一種用于在WINGS紡絲工藝中形成竹節絲的紡絲裝置，包括：熱輥箱101和安裝在熱輥箱101中的第一熱輥102和第二熱輥103。將被拉伸的長絲201引入熱輥箱101中。第一熱輥102和第二熱輥103在所述長絲的行進方向上安裝在熱輥箱101中，所述第一熱輥101和第二熱輥102被構造成用于對長絲201進行預熱和拉伸以形成竹節絲202。第一熱輥101和第二熱輥102中的至少一個包括加熱成型輥10。圖2是根據本實用新型的一種示例性實施例的加熱成型輥的立體示意圖；圖3是圖2所示的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態下的平面示意圖；圖4是根據本實用新型的第一種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。如圖2-4所示，加熱成型輥10包括：筒形的主體部1，該主體部1可轉動地安裝在熱輥箱101的支撐框架(未示出)；加熱裝置2，設置在所述主體部1上；以及由導熱材料制成的接觸層3，包覆在所述主體部1的外部，以與被加工的長絲接觸。所述接觸層3上形成多個加熱區31和多個非加熱區32，所述加熱區31和非加熱區32沿所述加熱成型輥10的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列，與加熱區31接觸的所述長絲201被加熱成粘彈態，與非加熱區32接觸的長絲保持為凝固態，從而將所述長絲201拉伸成具有交替布置的多個粗節部和多個細節部的初始竹節絲202。參見圖1，在一種實施例中，紡絲裝置還包括第三熱輥104和第四熱輥105，在所述長絲201或竹節絲202的行進方向上安裝在所述熱輥箱101中，并位于所述第二熱輥103的下游，所述第三熱輥104和第四熱輥105被構造成用于對所述竹節絲202進行拉伸和定型。在一種實施例中，紡絲裝置還包括導入輥106，設置在所述熱輥箱101內，并位于所述第一熱輥102的上游，以對引入到所述熱輥箱101中的長絲201進行引導，使得長絲201均勻地分布在第一熱輥102上。在一種實施例中，紡絲裝置還包括張力調節器107，設置在所述熱輥箱101內，并位于所述第四熱輥107的下游，以調節從第四熱輥107引出的竹節絲的松緊度。在一種實施例中，紡絲裝置還包括施油器108，設置在所述張力調節器107和第四熱輥105之間，并被構造成向所述竹節絲202上施加油劑，以使成品竹節絲具有良好的摩擦特性、粘度特性和抗靜電性能。在一種實施例中，紡絲裝置還包括噴絲裝置109和集束器110。噴絲裝置109具有噴絲板，被構造成用于噴出待處理的單絲，例如，利用包括多鎂氧硅氧烷等添加劑的PET(polyethyleneterephthalate(聚對苯二甲酸乙二唇酯))材料噴出待處理的單絲。集束器110用于將多個單絲合并成長絲201。在熱輥箱101的外部設有網絡裝置111，用于對已形成的竹節絲進行分散定位，以分別卷繞到各自的卷繞裝置(未示出)的卷繞頭上。在網絡裝置111和卷繞頭之間設有外部張力調節器112，以進一步對竹節絲的松緊度進行調節。根據本實用新型實施例的用于在全拉伸絲工藝中形成竹節絲的紡絲裝置，用于加熱和拉伸長絲的第一熱輥102和第二熱輥103都安裝在熱輥箱中。特別是，第三熱輥104、第四熱輥105、導入輥106、張力調節器107和施油器108也安裝在熱輥箱中，從而將用于加熱和拉伸長絲的部件集成在熱輥箱中，降低了整個紡絲裝置的體積。基于這種紡絲裝置制造的全拉伸絲也稱做集成牽伸輥的解決方案的全拉伸絲(WindingIntegratedGodetSolutionFullDrawnYarn(WingsFDY)。進一步地，本實用新型實施例的加熱成型輥10適用于德國巴馬格(Barmag)公司生產的WingsFDY紡絲裝置，并將該加熱成型輥10用做該WingsFDY紡絲裝置的第二熱輥，從而生產基于FDY工藝的多彩竹節絲。利用根據本實用新型實施例的紡絲裝置可通過一步法形成具有多彩竹節絲特征的FDY。在長絲經過用做第二熱輥103的加熱成型輥10的過程中，在加熱裝置的熱作用下，在加熱成型輥的圓周表面形成加熱區和非加熱區。長絲201高速卷繞并依次通過作為導絲輥的加熱成型輥10的圓周面，與加熱成型輥10上的加熱區接觸的絲段受熱后變成粘彈態，與非加熱區接觸的絲段保持為凝固態。長絲的處于粘彈態和凝固態的絲段的拉伸變形及分子鏈的取向結晶結構產生較大差異，由此產生具有直徑較大的粗節部和直徑較小的細節部的竹節絲效果。可以理解，通過控制加熱成型輥表面加熱區與非加熱區的溫差、分布弧長、以及各個熱輥的相互速比等參數，可以實現對多彩初始竹節絲特征參數(粗細節位置、粗細節分布頻率及周期、粗細節直徑比)的調控。在一種實施例中，如圖2-4所示，接觸層3由導熱性能良好的陶瓷材料制成，以使加熱裝置2產生的熱量快速傳遞到第一紡絲。例如，使用離子鍍工藝將導熱陶瓷噴涂在導熱管的主體部1的表面，以形成接觸層，所述接觸層3的厚度為0.1mm～0.3mm。參見圖3和4，在一種實施例中，每個所述非加熱區32設有至少兩條形成在所述接觸層3上并沿加熱成型輥的軸向方向延伸的凹槽321，相鄰的凹槽321之間通過沿所述軸向方向延伸的支撐部322隔開，以使紡絲在加熱成型輥被均勻支撐。在纏繞第一紡絲的過程中，在凹槽321中形成非加熱區，使得凹槽321和支撐部322共同形成非加熱區32。支撐部322可以由與形成接觸層3的材料相同的材料制成，也可以由不同于接觸層的材料制成。在每個非加熱區32中，凹槽的數量可以相同或者彼此不同，從而形成弧長相同或者不同的非加熱區，由此形成具有不同長度的粗節部和細節部的竹節絲。圖5是根據本實用新型的第二種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。第二實施例的加熱成型輥與第一實施例的加熱成型輥的不同之處在于，在第一實施例的加熱成型輥的凹槽321的基礎上在凹槽中設有隔熱墊323，以更好地支撐第一紡絲。凹槽321和隔熱墊323共同形成非加熱區32。圖6是根據本實用新型的第三種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。第三實施例的加熱成型輥與第一實施例的加熱成型輥的不同之處在于，每個所述非加熱區設有一條形成在所述接觸層3上并沿加熱成型輥的軸向方向延伸的凹槽324，第三實施例的凹槽324相對于第一實施例的凹槽321在圓周方向上較寬。凹槽324形成非加熱區32。圖7是根據本實用新型的第四種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。第四實施例的加熱成型輥與第三實施例的加熱成型輥的不同之處在于，在第三實施例的凹槽324的基礎上在凹槽中設有隔熱墊325，以對第一紡絲進行支撐。隔熱墊325形成非加熱區32。在圖4-7所示的實施例中，加熱裝置可以包括加熱電阻絲，該電阻絲以螺旋纏繞的方式設置在主體部1上，從而在控制裝置(未示出)的控制下對接觸層3進行加熱。根據本實用新型另一方面的實施例，提供一種制造加熱成型輥的方法，包括如下步驟：提供筒形的主體部1；在所述主體部1的圓柱表面上形成粘結層；在所述粘結層上形成具有導熱性能的接觸層3；以及部分地去除所述接觸層，以在未去除接觸層的部位形成多個加熱區31，在去除接觸層的部位形成多個非加熱區32，所述加熱區31和非加熱區32沿所述主體部1的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列。在一種實施例中，在所述粘結層上形成接觸層3的步驟包括，在所述粘結層上噴涂包括氧化鈦(TiO2)和氧化鋁(Al2O3)的混合材料以形成接觸層。所述氧化鋁占所述混合材料的重量的大約40％，因此，這種混合材料簡稱為TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)。具體而言，根據本實用新型第一種實施例的制造加熱成型輥的方法包括如下步驟：由不銹鋼材料制成筒形的主體部，在主體部的內部設置加熱裝置；之后，將主體部的圓周表面用噴砂工藝進行粗糙化處理，并用丙酮進行表面清洗；用等離子噴涂工藝在主體部圓周表面噴涂大約0.17mm厚的FeCrAl涂層作為粘結層，再噴涂0.5mm-1mm厚的TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)電磁加熱層作為接觸層；用噴砂工藝將部分地去除0.5mm-1mm厚的TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)接觸層；在去除接觸層的部位用等離子噴涂工藝涂覆1.05mm厚度的Al2O3熱障涂層以形成非加熱區，在未去除接觸層的部位形成多個加熱區。這樣，可以形成本實用新型實施例的加熱成型輥，其中，所述加熱區和非加熱區沿所述主體部的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列；之后，對加熱成型輥圓周表面統一進行0.1mm的精細磨削處理以提高其圓整度和表面光潔度。由于在主體部的表面涂覆了不同電磁感應效應的涂層材料，與未去除的接觸層對應的區域構成加熱區，與Al2O3涂層對應的區域構成非加熱區。對主體部圓周表面的加熱區和非加熱區的分布可按照竹節絲的分布規律進行設計和加工。根據本實用新型第一種實施例的制造加熱成型輥的方法包括如下步驟：由不銹鋼材料制成筒形的主體部，在主體部的內部設置加熱裝置；之后，將主體部的圓周表面用噴砂工藝進行粗糙化處理，并用丙酮進行表面清洗；用等離子噴涂工藝在主體部圓周表面噴涂大約0.17mm厚的FeCrAl涂層作為粘結層，再噴涂0.3mm-0.6mm厚的TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)電磁加熱層作為接觸層；用噴砂工藝將部分地去除0.3mm-0.6mm厚的TA40(TiO2-40wt.％Al2O3)接觸層；之后，對加熱成型輥圓周表面統一進行0.1mm的精細磨削處理以提高其圓整度和表面光潔度。由于在主體部的表面的一部分涂覆了電磁感應效應的涂層材料，一部分區域沒有電磁感應涂層材料，與未去除的接觸層對應的區域構成加熱區，與去除的接觸層對應的區域(凹槽區域)構成非加熱區。這樣，可以形成本實用新型實施例的加熱成型輥，其中，所述加熱區和非加熱區沿所述主體部的軸向方向延伸并在圓周方向上交替排列對主體部圓周表面的加熱區和非加熱區的分布可按照竹節絲的分布規律進行設計和加工。在上述實施例形成的加熱成型輥中，如果加熱區對應的弧長為s1、s2、…sn，令：S＝s1+s2+…+sn；如果非加熱區對應的弧長為t1、t2、…tn，令：T＝t1+t2+…+tn；進一步地，如果加熱成型輥的圓柱直徑為Φ，則園柱面周長：L＝π*Φ＝S+T＝(s1+t1)+(s2+t2)+…+(sn+tn)。圖8是根據本實用新型的第五種示例性實施例的加熱成型輥的局部截面示意圖。第五實施例的加熱成型輥與第一實施例的加熱成型輥的不同之處在于，在非加熱區32不形成凹槽(也就是說，在接觸層3上非加熱區32與加熱區31具有相同的結構)，并且每個所述加熱裝置2’設置在所述接觸層3和所述主體部1之間，并包括至少一個沿所述軸向方向延伸的電阻絲，相鄰的電阻絲之間具有間隙21。這樣，電阻絲可以對加熱區的與電阻絲對應的部分進行局部加熱，從而形成加熱區31；而加熱區的不與電阻絲對應的其它部分溫度較低，從而形成非加熱區32。在圖4-7所示的實施例中，可以采用超細噴砂工藝沿加熱成型輥的軸向方向(與母線平行的方向)去除以形成的陶瓷涂層，以形成凹槽。每個所述凹槽的深度為0.1mm～0.2mm。進一步地，在圖4和5所示的實施例中，每個所述凹槽的寬度為8mm～13mm。在一種實施例中，所述加熱裝置2被構造成將所述加熱區31的溫度加熱至90度～210度，而非加熱區32的溫度不高于55度。在一種實施例中，加熱區31的溫度都相同或者彼此不同。加熱區和非加熱區的個數都為4-15個。加熱區的寬度都相同或者彼此不同。非加熱區的寬度都相同或者彼此不同。這樣，通過控制加熱成型輥表面加熱區31與非加熱區32的溫差、分布弧長、以及加熱成型輥的相互速比等參數，可以實現對多彩初始竹節絲特征參數(粗細節位置、粗細節分布頻率及周期、粗細節直徑比)的調控。例如，按照形成為長絲的紡絲的長度方向所要出現的粗節部和細節部的分布規律，設計導熱輥的主體部的圓周面上凹槽(非加熱區)的分布規律，以此在主體部上形成陶瓷材料的接觸層和非加熱區隔熱層交替排列的加熱區。在一種實施例中，所述第一熱輥103包括加熱成型輥，也就是說，第一加熱輥102和第二熱輥103具有相同或者相似的結構，以將長絲201拉伸成具有交替布置的多個粗節部和多個細節部的竹節絲202。所謂第一加熱輥102和第二熱輥103具有相同的結構，是指它們的組成部分、各個部分的位置關系和尺寸都完全相同。所謂第一加熱輥102和第二熱輥103具有相似的結構，是指它們的組成部分和各個部分的位置關系相同，但各個部分的尺寸不完全相同。這樣，第一熱輥和第二熱輥都可以將紡絲加熱并拉伸成竹節絲。如圖3所示，在離子鍍工藝形成的導熱陶瓷涂層的加熱成型輥的圓柱形的主體部上均勻或者不均勻地分布了多個導熱陶瓷涂層(加熱區)和隔熱區(非加熱區)。假設加熱區31對應的弧長分別為s1、s2、…sn，則所有加熱區31的總弧長為：S＝s1+s2+…+sn；假設非加熱區32對應的弧長分別為t1、t2、…tn，則所有非加熱區32的總弧長為：T＝t1+t2+…+tn。在此情況下，如果加熱成型輥10的圓柱直徑為Φ，園柱面周長：L＝π*Φ＝S+T＝(s1+t1)+(s2+t2)+…+(sn+tn)。可以理解，為了保證加熱成型輥卷繞和退繞長絲所需摩擦力的均勻性，非加熱區(凹槽)的寬度和深度需要設置在合理范圍。參見圖1-3，在基于FDY工藝中實現分段加熱長絲201的工藝中，長絲201高速卷繞并通過第一熱輥和作為第二熱輥的加熱成型輥10。在此過程中，沿加熱成型輥10圓周方向，長絲201的與加熱區31對應的絲段接觸加熱區的導熱陶瓷涂層而被加熱，長絲201的與非加熱區32對應的絲段由于非加熱區隔熱未被加熱，由此實現高速卷繞條件下對長絲的分段加熱。一般地，設定加熱成型輥的理論溫度為90℃～210℃，長絲的與加熱區31的陶瓷涂層緊密接觸的絲段被加熱至粘彈態，非加熱區32對應的絲段仍保持在凝固態，以此形成粘彈態絲段與凝固態絲段間隔排列的竹節絲。在一種實施例中，紡絲螺桿(未示出)的吐出量為Q(g/min)，第一熱輥102、第二熱輥103、第三熱輥104和卷繞裝置的卷繞頭的轉速分別為V1≈800～1200(m/min)、V2≈(0.97～1.05)V1、V3≈2800～4000(m/min)、V4≈(0.97～1.05)V3、V5≈(0.97～1.05)×V4，第二熱輥103使用組合熱輥模式，且第一熱輥102的設置溫度為70～110℃，第二熱輥103的設置溫度為120～160℃，第三熱輥104的設置溫度為95～160℃，第四熱輥105的設置溫度為95～130℃，可以利用長絲201得到具有粗細竹節、取向結晶結構不勻、染色深淺不勻的基于FDY工藝的多彩竹節絲202。根據本實用新型的各種實施例，通過設置加熱區和非加熱區的溫度、弧長，可對基于FDY工藝的多彩竹節絲的特征參數包括竹節絲周期長度、周期內粗細節頻率、粗細節長度排列規律和直徑比等進行設定。假設基于FDY工藝的多彩竹節絲的拉伸倍數為K≈V3/V2，一般地，粗節部的拉伸倍數λ＝0.98～1.8，則細節部的拉伸倍數為：ω＝(K*L-λ*T)/S。假設基于FDY工藝的多彩竹節絲的周期長度為P，周期內細節部長度之和：ε＝ε1+ε2+…+εn，周期內粗節部長度之和：η＝η1+η2+…+ηn，且：P＝ε+η；則：P＝L×(V2/V1)＝π*Φ*(V2/V1)一般地，K≈3.2，則P＝3.2*L＝3.2*Φ*D，即多彩竹節絲的周期長度P一般為熱輥直徑的3.2倍左右。周期內細節部長度之和：ε＝ε1+ε2+…+εn＝ω*S＝ω*(s1+s2+…+sn)；周期內粗節部長度之和：η＝η1+η2+…+ηn＝λ*T＝λ*(t1+t2+…+tn)。如圖3和4所示，在具有離子鍍導熱陶瓷形成電熱器的涂層的導熱成型輥(第一熱輥和/或第二熱輥)的圓柱面上分布了多個凹槽321，與非加熱區對應的絲段經拉伸后成為基于FDY工藝的多彩竹節絲的粗節(深染)部，與加熱區對應的絲段經拉伸后成為基于FDY工藝的多彩竹節絲的細節(淺染)部。因此，周期內粗細節的頻率與加熱區和非加熱區的個數相關。基于WINGSFDY工藝的多彩竹節絲周期長度內各粗節部的長度：ηi＝入*ti(i＝1，2，…n)；其中：λ為粗節部的牽伸倍數，一般地，λ＝0.98～1.8；多彩竹節絲周期長度內各細節部的長度：εi＝ω*si(i＝1，2，…n)；其中：ω為細節部的牽伸倍數，則基于WINGSFDY工藝的多彩竹節絲的周期長度內的粗節部和細節部的排列規律為：(K*L-λ*T)/S*s1、η1、(K*L-λ*T)/S*s2、η2、…(K*L-λ*T)/S*sn、ηn。假設由噴絲裝置的噴絲板(未示出)吐出的長絲201的直徑為δ，經第三熱輥104拉伸后形成的基于WINGSFDY工藝的多彩竹節絲的細節部的直徑為di，粗節部的直徑為Di，則周期長度內粗節部與細節部的直徑之比由下式確定：diDi=λ*SK*L-λ*T]]>這樣，周期長度內長絲單纖維取向與結晶度及染色深度的分布情況如下表1：表1實例1圖9是示出加熱成型輥的加熱區和非加熱區的第一種分布情況的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態下的平面示意圖。假設該加熱成型輥應用于德國巴馬格(Barmag)公司生產的WingsFDY紡絲裝置中的第二熱輥，用于生產具有周期長度的基于WINGSFDY工藝的多彩竹節絲。用做第二熱輥的加熱成型輥的直徑為Φ＝220mm，周長為L＝691mm，使用離子鍍工藝在加熱成型輥表面鍍厚度為0.2mm的導熱陶瓷涂層。用超細噴砂工藝去除加熱成型輥表面的導熱涂層，以形成凹槽，多個凹槽形成非加熱區。如圖9所示，在圓柱表面形成的加熱區的寬度分別為：s1＝100mm、s2＝150mm、s3＝80mm、s4＝65mm，則：S＝s1+s2+s3+s4＝395mm；非加熱區的寬度分別為：t1＝70mm、t2＝60mm、t3＝40mm、t4＝126mm，則：T＝t1+t2+t3+t4＝296mm。參照圖1，將加熱成型輥安裝在滌綸WingsFDY紡絲裝置上，第一熱輥102、第二熱輥103、第三熱輥104、第四熱輥105的溫度分別設置為80℃、160℃、140℃和95℃，實測與用做第二熱輥的加熱成型輥的陶瓷加熱區s1、s2、s3、s4接觸的長絲201在1/30秒內溫度上升為120℃，與非加熱區t1、t2、t3、t4接觸的長絲在1/30秒內溫度上升為50℃，將第三熱輥105的溫度保持在120℃。由于第二熱輥對高速卷繞的滌綸長絲進行了分段加熱，并使與加熱區s1、s2、s3、s4接觸的紡絲進入了粘彈態，與非加熱區t1、t2、t3、t4接觸的紡絲仍保持凝固態。設定紡絲螺桿的吐出量為Q＝450(g/min)，噴絲板孔數為f＝24f，第一熱輥102、第二熱輥103、第三熱輥104和卷繞頭(未示出)的轉速分別為V1≈960(m/min)、V2≈1000(m/min)、V3≈3750(m/min)、V5≈3580(m/min)，則：多彩竹節絲的周期長度內，WINGSFDY工藝的紡絲的拉伸倍數K≈V3/V2＝3.75；形成的多彩竹節絲的周期長度P＝L*K＝691*3.75＝2591.25mm；周期長度內粗節部和細節部的頻率在2591.25mm周期長度內，粗節部的個數為4，細節部的個數為4；周期長度內粗節部和細節部的長度排列規律如下：粗節部經紡絲拉伸后長度為ηi＝λ*ti，粗節部牽伸倍數λ＝1.6，則各粗節部長度為：η1＝112mm、η2＝96mm、η3＝64mm、η4＝201.6mm；周期長度內細節部經紡絲拉伸后長度為Ti＝ω*si，細節部的牽伸倍數ω＝(K*L-λ*T)/S＝5.365，則各細節部的長度為：ε1＝536.5mm、ε2＝804.78mm、ε3＝429.21mm、ε4＝348.73mm。在此基礎上，假設由噴絲板吐出的長絲的直徑為δ，經第三熱輥拉伸后形成的基于WINGSFDY工藝的多彩竹節絲的細節部的直徑為di，粗節部的直徑仍為Di，則周期長度內粗節部與細節部的直徑之比由下式確定：diDi=λ*SK*L-λ*T=1.6*3953.75*691-1.6*296=0.546]]>這樣，周期長度內長絲單纖維取向與結晶度及染色深度的分布情況如下表2：雙折射率Δn結晶度(％)染色深度竹節絲粗節0.0257深竹節絲絲條細節0.1032淺表2實例2圖10是示出加熱成型輥的加熱區和非加熱區的第二種分布情況的加熱成型輥的圓柱形外表面在展開狀態下的平面示意圖。假設該加熱成型輥應用于德國巴馬格(Barmag)公司生產的WingsFDY紡絲裝置中的第二熱輥，生產具有周期長度的等距和密集型的基于WINGSFDY工藝的多彩成品竹節絲。用做第二熱輥的加熱成型輥的周長為L＝720mm，使用離子鍍工藝在加熱成型輥表面鍍厚度為0.2mm的導熱陶瓷涂層。用超細噴砂工藝去除加熱成型輥表面的導熱涂層，以形成凹槽，多個凹槽形成非加熱區。如圖10所示，在圓柱表面形成的加熱區的寬度分別為：s1＝40mm、s2＝40mm、s3＝40mm、s4＝40mm，s6＝40mm、s7＝40mm、s8＝40mm、s9＝40mm，s10＝40mm、s11＝40mm、s12＝40mm，則：S＝s1+s2+s3+s4+s5+s6+s7+s8+s9+s10+s11+s12＝480mm；非加熱區的寬度分別為：t1＝20mm、t2＝20mm、t3＝20mm、t4＝20mm，t5＝20mm、t6＝20mm、t7＝20mm、t8＝20mm，t9＝20mm、t10＝20mm、t11＝20mm、t12＝20mm，則：T＝t1+t2+t3+t4+t5+t6+t7+ts+t9+t10+t11+t12＝240mm；將加熱成型輥作為第二熱輥安裝在滌綸WingsFDY紡絲裝置上，第一熱輥102、第二熱輥103、第三熱輥104、第四熱輥105的溫度分別設置為80℃、160℃、180℃和120℃，實測與第二熱輥陶瓷加熱區s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10、s11、s12接觸的紡絲在1/20秒內溫度上升為130℃，與非加熱區t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11、t12接觸的長絲在20秒內溫度上升為45℃。由于第二熱輥對高速卷繞的滌綸長絲進行了分段加熱，并使與加熱區s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10、s11、s12接觸的紡絲進入了粘彈態，與非加熱區t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11、t12接觸的紡絲仍保持凝固態。設定紡絲螺桿的吐出量為Q＝350(g/min)，噴絲板孔數為f＝48f，第一熱輥102、第二熱輥103和卷繞頭(未示出)的轉速分別為V1≈1100(m/min)、V2≈3300(m/min)、V5≈3280(m/min)，，則：多彩竹節絲的周期長度內，FDY紡絲的拉伸倍數K≈V2/V1＝3，形成的多彩竹節絲的周期長度P＝L*K＝720*3＝2160mm；周期長度內粗節部和細節部的頻率在2160mm周期長度內，粗節部的個數為12，細節部的個數為12；周期長度內粗節部和細節部的長度排列規律如下：粗節部經紡絲拉伸后長度為ηi＝λ*ti，粗節部牽伸倍數λ＝1.3，則各粗節部長度為：η1＝η2＝η3＝η4＝η5＝η6＝η7＝η8＝η9＝η10＝η11＝η12＝26mm；周期長度內細節部經紡絲拉伸后長度為Ti＝ω*si，細節部的牽伸倍數ω＝(K*L-λ*T)/S＝3.85，則各細節部的長度為：ε1＝ε2＝ε3＝ε4＝ε5＝ε6＝ε7＝ε8＝ε9＝ε10＝ε11＝ε12＝3.85*40＝154mm。在此基礎上，假設由噴絲板吐出的紡絲的直徑為δ，經第三熱輥拉伸后形成的基于ITY工藝的多彩成品竹節絲的細節部的直徑為di，粗節部的直徑仍為Di，則周期長度內粗節部與細節部的直徑之比由下式確定：diDi=λ*SK*L-λ*T=1.3*4803*720-1.3*240=0.583]]>這樣，周期長度內長絲單纖維取向與結晶度及染色深度的分布情況如下表3：雙折射率Δn結晶度(％)染色深度竹節絲粗節0.0208深竹節絲絲條細節0.1536淺表3本領域的技術人員可以理解，上面所描述的實施例都是示例性的，并且本領域的技術人員可以對其進行改進，各種實施例中所描述的結構在不發生結構或者原理方面的沖突的情況下可以進行自由組合，從而在解決本實用新型的技術問題的基礎上，實現更多種紡絲裝置。在詳細說明本實用新型的較佳實施例之后，熟悉本領域的技術人員可清楚的了解，在不脫離隨附權利要求的保護范圍與精神下可進行各種變化與改變，且本實用新型亦不受限于說明書中所舉示例性實施例的實施方式。應注意，措詞“包括”不排除其它元件或步驟，措詞“一”或“一個”不排除多個。另外，權利要求的任何元件標號不應理解為限制本實用新型的范圍。當前第1頁1 2 3