具有高楊氏模量紗線的填裝體以及卷繞該紗線填裝體的方法
【專利說明】具有高楊氏模量紗線的填裝體以及卷繞該紗線填裝體的方 法
[0001] 本申請是申請日為2011年04月07日，申請?zhí)枮?01180028358. X，發(fā)明名稱為"具 有高楊氏模量紗線的填裝體以及卷繞該紗線填裝體的方法"的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術(shù)領域
[0002] 本發(fā)明涉及具有高楊氏模量紗線（例如高性能聚乙烯（HPPE))的填裝體 (package)。更具體地說，本發(fā)明涉及所述紗線根據(jù)專用的卷繞模式排布于繞線架上的填裝 體。此外，本發(fā)明涉及所述卷繞模式。
【背景技術(shù)】
[0003] 合成紗線以及天然紗線通常以連續(xù)紗線形式供給到繞線架上。所述紗線通過卷繞 裝置分布于繞線架上，例如在'Manual of Winding Technology'，Georg SAHM GmbH&Co.， 第一版，1995中公開的。傳統(tǒng)地，以恒定角度交叉卷繞（其中螺旋角保持恒定）或精確交叉 卷繞（其中導紗器的每雙行程中所述繞線架的轉(zhuǎn)數(shù)是恒定的）進行卷繞。
[0004] 高楊氏模量紗線通常也供給到繞線架上。傳統(tǒng)地，卷繞的目的從當繞線架垂直 地、無張力地放置在紗線上時紗線從繞線架滑移的低傾向和高硬度方面來說曾經(jīng)是提供 具有高填裝密度和高機械穩(wěn)定性的填裝體。該目的通過如下實現(xiàn)：以高緊箍壓力（bail pressure)基于封閉式精確交叉卷繞方式對高楊氏模量紗線進行卷繞。
[0005] 本發(fā)明的目的
[0006] 本發(fā)明的一個目的是提供一種高楊氏模量紗線的改進填裝體。
[0007] 在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明的一個目的是提供一種在繞線架上制造改進的高 楊氏模量紗線的填裝體的方法。
[0008] 在本發(fā)明的又一個方面，本發(fā)明的一個目的是提供一種高楊氏模量紗線的填裝體 的用途。
[0009] 所述改進可以例如是拆卷應力變化的降低、在卷繞和/或拆卷中紗線損壞的降 低、在繞線架上紗線保持的改進、或本發(fā)明其他特征中的一個或多個。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 繞線架是其上卷繞有紗線的芯。所述填裝體的繞線架優(yōu)選是圓柱形繞線架，該繞 線架是穿孔或非穿孔的。所述填裝體是卷繞在繞線架上的開放式精確交叉卷繞填裝體。在 圖1中，示出了精確交叉卷繞填裝體的示意圖。根據(jù)本發(fā)明的填裝體具有兩個末端，并且每 個末端的結(jié)扎（ligature) 10數(shù)為8至25。此處，結(jié)扎是填裝體末端的轉(zhuǎn)折點，在該轉(zhuǎn)折點 所述紗線從向填裝體的一端運行變?yōu)槌蛱钛b體的另一端運行。填裝體的每個末端的結(jié)扎 數(shù)為，在紗線再次被置于鄰近相同的紗線轉(zhuǎn)折點之前，填裝體末端的轉(zhuǎn)折點的數(shù)目。換言 之，結(jié)扎數(shù)為通過導紗器從在末端的初始位置開始直至放置紗線于相鄰起始位置（由S分 離）的雙行程的數(shù)目。通常地，每個末端的結(jié)扎數(shù)是低的，例如4或5。一個例子是Penta Wind，在'Manual of Winding Technology'，Georg SAHM GmbH&Co?，第 1 版 1995 年的第 37頁。每個末端的結(jié)扎數(shù)通常在整個填裝體中保持恒定，因為這是機械上最簡單的解決方 案，否則當改變結(jié)扎數(shù)時將導致非對稱填裝體。
[0011] 圖1中的填裝體6由位于繞線架8上的紗線2a、2b形成。所述紗線2a、2b以紗線 2a、2b的中心之間的正交距離S (也被稱為S值）放置。本文中的"開放式"是指相鄰紗 線2a、2b隔開距離4,由此相鄰放置的紗線2a、2b在填裝體末端之間的大部分距離上相互 不接觸。換言之，所述S值比紗線2a、2b的寬度^^^大。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，每個末端的高 結(jié)扎數(shù)與開放式精確交叉卷繞填裝體的組合大大降低了相鄰紗線間紗線被鉤住的可能性， 并因此減少了填裝體的拆卷張力的變化。甚至更令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，當這個填裝體相對較小 (例如小于500g)時，特別當這個填裝體小于250g時，這種卷繞填裝體特別有優(yōu)勢。對于較 大的填裝體（例如大于2kg、4kg、6kg或甚至10kg或更大）而言，發(fā)現(xiàn)使用步進開放式精確 交叉卷繞填裝體是有利的。本文中的"步進（step)"指的是，卷繞時螺旋角減小，以使外層 具有比內(nèi)層更低的螺旋角。這通過如下來實現(xiàn)：相比于填裝體內(nèi)部，填裝體外部的螺旋角突 然增加。步進的使用例如已在EP0055849A2中有所描述。
[0012] 在本發(fā)明的另一個方面（該方面與本發(fā)明的第一個方面組合）中，通過如下紗線 的填裝體來實現(xiàn)本發(fā)明的目標，所述紗線填裝體中，拆卷張力的變化小于1. 5中值拆卷張 力的歸一化標準偏差，所述中值拆卷張力以150m/min的拆卷速度由軸向拆卷（Over End Take Off，0ET0)方式測量1000m得到。所述歸一化標準偏差為拆卷張力與中值拆卷張力 的標準偏差的比值。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，拆卷張力的這個變化水平對大多數(shù)紗線是有利的，因為更均 勻的紗線拆卷導致更均勻的紗線結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選的實施方式中，拆卷張力的歸一化標準偏差 小于1. 25,且更優(yōu)選地拆卷張力的變化低于1. 1。這些優(yōu)選的實施方式特別有利于細的高 楊氏模量紗線，例如HPPE，因為高楊氏模量紗線的非常低的彈性增加了該紗線對拆卷張力 突然變化的靈敏度。拆卷張力的低變化也可通過填裝體性能因子（PPF)描述。在本發(fā)明的 這個方面，所述PPF小于150且優(yōu)選為小于100。我們發(fā)現(xiàn)了，優(yōu)選的實施方式特別有利于 細的高楊氏模量紗線，例如紗線直徑小于150 ym的HPPE。
【附圖說明】
[0013] 以下參考示例性實施方式以及附圖更全面地解釋本發(fā)明，附圖中：
[0014] 圖1示出了精確交叉卷繞填裝體的示意圖，
[0015] 圖2示出了具有未被擾動端和被擾動端的填裝體的示意圖，
[0016] 圖3示出了通過封閉式精確交叉卷繞進行卷繞的HPPE填裝體的拆卷張力，以及
[0017] 圖4示出了通過本發(fā)明的開放式精確交叉卷繞進行卷繞的HPPE填裝體的拆卷張 力。
[0018] 所有的附圖都是高度示意性的且不一定按照比例。它們僅僅示出了為了闡明本發(fā) 明必要的部分，其他部分被省略了或僅被提出。
【具體實施方式】
[0019] 實驗工作表明了，填裝體優(yōu)選應當具有正卷繞（正的S值）。正卷繞并不通過 軸向拆卷影響拆卷，但在卷繞填裝體時是一個有利條件，因為將防止新放置的紗線被以前 放置的紗線拖住。對于具有低摩擦系數(shù)的高楊氏模量紗線（例如e-PTFE和高性能聚乙烯 (HPPE)纖維）而言，特別是這樣。
[0020] 在高度優(yōu)選的實施方式中，每個末端的結(jié)扎數(shù)是11至19。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，該實 施方式提供了一種不會在紗線的較低層之間鉤住紗線的機械上非常穩(wěn)定的填裝體，從而允 許非常穩(wěn)定的拆卷。此外，所述填裝體是非常穩(wěn)定的，其中即使紗線松動以致一些卷繞移 動，這些移動也會被高結(jié)扎數(shù)終止，這阻止了鄰近紗線滑移以及級聯(lián)效應的產(chǎn)生。該效應由 在鄰近紗線移動之前已經(jīng)滑移的紗線層數(shù)（相應于結(jié)扎數(shù)）高引起。根據(jù)本發(fā)明的填裝體 的這種穩(wěn)定效應對高楊氏模量紗線特別有利，其中該紗線由于卷繞張力產(chǎn)生的拉伸不能吸 收紗線由于移動引起的額外長度，而更彈的紗線可以。
[0021] 根據(jù)開放式精確交叉卷繞填裝體，螺旋角將會隨著填裝體直徑的增加而增加。圖1 中說明了螺旋角的定義。在根據(jù)本發(fā)明的填裝體的一個實施方式中，發(fā)現(xiàn)所述螺旋角優(yōu)選 應為75°至86°，對HPPE而言，發(fā)現(xiàn)78°至85°的螺旋角特別有利。此外，發(fā)現(xiàn)當運用步 進開放式精確交叉卷繞時，這些螺旋角范圍甚至對于大填裝體也可以實現(xiàn)。在本文中，"螺 旋角在特定范圍內(nèi)"是指填裝體的紗線的至少80重量％具有所述范圍內(nèi)的螺旋角。因此， 例如為了增加已完成填裝體的連貫性或為了改善紗線在繞線架上的固定性，填裝體的最內(nèi) 層或最外層部分和/或靠近填裝體末端的部分可具有在特定范圍外的螺旋角，而并未偏離 本發(fā)明的精神。然而，高度優(yōu)選的是填裝體的基本上所有紗線都具有所述范圍內(nèi)的螺旋角， 例如填裝體的至少90重量％的紗線、最優(yōu)選地至少95%重量％的紗線具有所述范圍內(nèi)的 螺旋角。對于大填裝體來說，這可能要求需要在卷繞時調(diào)整螺旋角。這被稱為步進開放式精 確交叉卷繞填裝體。通過引入一系列步進（例如約5至25螺旋角步進），發(fā)現(xiàn)對4至10kg 的HPPE的填裝體而言