本发明涉及一种工艺，用于生产工业用途的并具有至少500mN/tex强度的聚酯复丝纱。该工艺包括一系列步骤，如通过大量纺孔丝挤出一股熔融的聚合物，冷却纺出的单丝束，选择牵伸单丝并最终集合这些单丝，采用高于450米/分的纺丝速度，每个纺丝孔中心区域聚合物流体相对粘度高于上述中心区域周围外皮区域的聚合物相对粘度。 上述类型的工艺是公知的。在实际生产中这里所指的工业用纱大量地用于各种目的，如加强弹性体，包括车辆的气动轮胎和传输皮带，变速皮带、绳索、缝纫线。复丝纱总是由大量的，比如说15到1000根单丝组成，尽管每根这种单丝具有高强度，但由于其厚度小或单个线密度低，使每根单丝只有较低的断裂强度。由于其较高的总线密度，比如说300到500分特，一束复丝或复丝线具有足够高的断裂强度。结果，用于上述工业用途的复丝纱的实际应用只限于一种形式，其中对于纱线来说足够高的粘着由加拈或缠结而赋与，而且，一般来说，两根或更多的加粘纱进一步结合成为一根帘子线或绞线。
所有上述用途具有共同点，所包含的单丝处于相当大的弯曲状态，就象在双组分单丝遭受弯曲载荷的情况一样，在单丝外皮区域最外层的“纤维”受到最大的弯曲力，中心区域的单丝只受到相当小的弯曲力，作用在单丝外皮和芯部的载荷之间差值在实际应用中变得更重要。在此，常常产生动态的或强烈的脉动弯曲载荷，而不是静态弯曲载荷。例如：在车辆轮胎和变速皮带中加强帘子线的情况中就是这样的。
还要补充一点，甚至在适当纺丝速度下，比如说，大约1500米/分，特别是在高速纺丝时的复丝纱，每个单丝横截面测出的物理特性可能不同，结果单丝外侧相对迅速冷却，而分子在每根单丝外侧上的取向大于在其芯部，呈现出穿过每根单丝横截面，在外皮区域的双折射大于在其芯部。每根单丝纵向，其双折射横向逐渐减少到在单丝芯部的最低值。在实际应用中，单丝可能最终在其芯部载荷不足而在其外皮过载，这特状态，在单丝受到弯曲载荷时更为严重。
因此，纱线实际上有利的特性并没有完全利用。如通常所知，这在实际应用中导致帘子线在加拈时的损失，限制了帘子线的效果并在制绳时产生损失，还限制了帘子线对脉动载荷的抗力，如出现在“马洛里管疲劳试验”中一样。这些用于工业用途的复丝纱的缺点目前还没有完全克服，只是在逐步改善。而且，对于工业用途的聚酯纱线，多年来就有要将通常纺丝速度500-900米/分提高到1600-20000米/分或更高的想法，生产或多或少予取向的纱线。纺丝工艺和牵伸工艺伴随地结合成为整体纺丝牵伸工艺，在纺制纺织用，如衣料用聚酯纱线工艺中，实际上已经大规模引入1600-5000米/分的更高纺丝速度。正如用于纺织用途的纱线一样，生产的单丝纱线的总线密度相对较低，如50-150分特，并且所得的纱线相对粘度同样较低，如η相＝1，580，采用更高的纺丝速度并不产生许多问题。此外，由于纱线的总密度低，出于经济的原因，工业生产或多或少在生产纺织用途的聚酯纱时，为获得单个纺丝组件更高产量，必须采用更高的纺丝速度，众所周知，在熔融纺的纱线中，必须有分子的取向，以获得适于实际应用的纱线。
在低纺丝速度时，比如说700米/分，取向主要由牵伸纱线而实现，此时获得的纺丝纱线一般能以3-4这样低的牵伸比进行牵伸。而工业用纱由于具有较高的相对粘度，该粘度在采用聚对苯二甲酸乙二酯时为η相＝1.880，则必须以5-6的牵伸比进行牵伸以获得实际应用所需的物理特性，如强度，5%LASE值或断裂伸长，纺丝速度越高，所获得的纱线分子取向度越高。为了获得所需的物理特性，在高速度纺丝时获得的纱线能以更低牵伸比，比如说2或3进行牵伸，为了详细考虑纺丝速度对聚对苯二甲酸乙二酯纱线物理特性的影响，可以参照由Andrzej Ziabicki和Hiromichi Kawai编辑的1985年版权为纽约威利和森斯公司（Wiley & Sons Ine New York）的pp295-331上H.M Heuvel和R.Huisman的“高速纤维纺纱，科学和工程方面”的讨论。
考虑到在纺丝速度直到6000米/分生产在纺丝中予取向的轻纺织纱线，该纱线用于服装并经受变形加工，长期以来在商业规模上已经实践，总的来说同很明显在用于加强车辆轮胎的轻重工业纱线的情况下也应将纺丝速度提高到6000米/分。但是，业已发现，当这些纺丝速度用于工业用纱时，有选择的从将特定所需牵伸比进行后牵伸的完整纱线显现的物理特性在某些方面与由通常纺丝速度生产的纱线有较大区别。例如：在160℃热空气中测量完整的，牵伸的聚酯工业纱线的收缩率将随纺丝速度增加到6000米/分而下降，但这正好是特殊的优点，因为由这些纱线制成的并一般配备有促使与弹性材料粘附的浸胶的帘子线将只有很低的收缩率。这在由高速度纺丝生产的工业用纱制成的帘子线的情况中很重要。在一个或同样高的模量时获得最小可能的收缩率。高的模量/收缩比率，同样指高的尺寸稳定性，对于车辆轮胎中加强帘子线的使用是很重要的。并在轮胎的生产工艺和质量中都起重要作用。
在道路上，轮胎的性能是令人关心的。鉴于这些后面提到的特性，最适合于高速纺制或纺丝牵伸的聚酯轮胎纱线为HMLS型（高模量，低收缩率）。但是，众所周知的工业聚酯单丝纱的纺丝牵伸或高速纺丝即1600-6000米/分纺丝具有缺点，纱线和浸胶帘子线的断裂强度将比低速纺丝获得的纱线以及由这种纱制成的帘子线低得多，由于这些工业用纱的实际用途很大程度是基于其高强度的。牵伸纱及由这种纱制成的帘子线的断裂强度降低的现象在纺丝速度为1600米/分或更高时形成很大缺陷，阻碍在聚酯工业纱线生产中实际采用更高的纺丝速度。
作为本发明的目的是要提供上述生产工业用途的聚酯复丝纱线的工艺，该工艺不再有上述缺陷。如没有每根单丝横截面分子取向的恶劣改性和随之而来的强度损失，并且能够保持有利的高模量，低热空气收缩，以及高的模量/收缩比率。根据本发明，上述工艺首要特征在于每个纺丝孔中，纺制产品上测量的芯部和外皮区域之间相对粘度差小于0.100，更具体地说为0.080-0.030，但最好大约为0.040-0.030或0.040-0.010。可以令人惊奇地发现，随着纱丝速度增加，强度损失明显降低，而且，随着每根单丝芯部和外皮之间分子定线差值减少，纺丝速度越高。
根据本发明，有利的纺丝速度在1600-6000米/分范围，最好大约为4000米/分。应当注意到，用在本申请的术语-“纺丝速度”，应当理解为位于纺丝组件流出口的第一被动纱线前进罗拉的圆周速度，但是如果在纺丝运转中，不用卷取单元和喷丝板之间的被动纱前进罗拉，则卷取速度为纺丝速度，本发明的工艺特征在于所用的聚酯为具有从纺制产品上测得相对粘度1700-2400，最好为1900的聚对苯二甲酸乙二酯，此外，本发明工艺特征在于芯部区域和外皮区域所用的聚酯材料具有基本上相同的结构单元。这里应理解为由聚酯形成的纱线为一种包括大于85%重量百分比的对苯甲酸乙二酯结构单元纱。
本发明最佳实施例特征在于每个纺丝孔中，聚合物流体中芯部区域和外皮区域以一个特定半径距离延伸并且是同心的。芯部区域以聚合物流体中心向外径向延伸，外皮区域以聚合物流体外圆周向内径延伸。
本发明的一个简单实施例特征在于在每个喷丝孔中，熔融的聚合物的相对粘度以聚合物流体中心向其外圆周一级或几级降低。
根据本发明，使用一种特定相对粘度的熔融聚合物流体的有效实施例特征在于上述聚合物流体S或受到不同处理的两部分或更多的部分，如：加热和/或滞留时间，如同将导致上述部分流体之间相对粘度差。采用一种和相同特定的相对粘度熔融聚合物流体，本发明工艺有利地特征在于上述聚合物分成两部分或更多部分，并且至少有一部分流体加有某种添加剂。例如：聚二醇类，其结果是在一部分流体和另一部分流体之间存在相对粘度差。在某种环境中，本发明工艺同样可以很容易实现。如果其特征在于每个纺丝孔中聚合物流体的相对粘度差由相同化学成分，但相对粘度差不同的聚合物联接两种或更多种聚合物流体而产生，该聚合物通过一个单独的挤压器喂入每个纺丝组件。
本发明的工艺可以由一个特定的具体方式实际实现，该方式为在加热的纺丝组件中产生上述相对粘度差。根据本发明，该工艺有利地使聚合物流过纺丝组件实施，形成芯部区域的具有高相对粘度的一部分聚合物流滞留时间和温度不同于形成外表皮区域的具有较低相对粘度的另一部分聚合物流的滞留时间和/或温度。本发明同样包括一种实施本发明工艺的装置。本发明包括的纺丝组件由图2代表，由该装置可以以一种极其简单的方式实现本发明的工艺。
应用本发明工艺，可以获得独特的有利结果。该工艺特征在于纺丝工艺借助于一个纺丝组件实施，该组件至少部分地纺制皮一芯型复丝双组分纱，一部分高相对粘度的聚合物流体，通过形成丝芯的通道喂入每个纺丝孔的中心，而一部分低相对粘度的聚合物流，通过形成丝皮的通道喂入。
在丝束穿过纺丝孔后，有选择地导入一个热管。本发明特别涉及根据本发明所获得的，并最好由聚对苯二甲酸乙二酯形成的复丝纱，该纱特征在于完整的、牵伸的复丝纱至少由15根长丝、最好由15～1000根长丝组成，其线密度至少为70分特，最好为300到2500分特，并具有如下特性：
-强度500到1000mN/tex;
-比5%LASE 150到600mN/tex;
-断裂伸长5到20%;更具体地说7～17%，最好约为9.5%;
-热空气的缩率0.5到8%，160℃时测量;
-纺制的长丝平均相对粘度1700～2200;最好约为1900。
本发明的工艺特征在于在牵伸纱之间，纱线用助剂处理，如环氧族-包括化合物或嵌段异氰酸盐族-和羟基族-包括化合物，以促进与弹性材料的粘附作用。本发明工艺最好这样实施：牵伸纱的羧基端顶小于纱的每公斤18毫克当量，更具体地说，每公斤3～8毫克当量。
本发明工艺一个有效实施的特征在于在每个纺丝孔中形成芯部区域的较高相对粘度的聚合物质量占体积50%到90%，最好占体积75%，形成皮部区域的低相对粘度聚合物质量占体积50%到10%。
本发明特别还包括由两根或更多根复丝组成捻在一起的帘子线。本发明更具体地包括聚酯帘子线，用于加强弹性的和其他物体，如车辆的气动轮胎，高速皮带，软管，传输皮带等，该帘子线最好由聚对苯二甲酸乙酯组成并且其特征在于在帘子线用浸胶处理后，改善与弹性材料粘附状况，并且上述1100分特（Z 393×2（S 393）的帘子线：
-帘子线的强度在450到850mN/tex的范围;
-帘子线的断裂伸长在8～20%～25%的范围，更具体地说在10到20%;
-帘子线的比5%LASE在150到350mN/tex范围;-180℃时测量热空气收缩率在0.5到6.0%范围;-马洛里管疲劳值在115到1000范围。
本发明还包括一个成形的弹性体，例如一个车辆的气动轮胎，该物体由本发明纱线或帘子线加强。本发明进一步包括一个车辆更具体地说客车的径向线网型气动轮胎，该轮胎特征在于包括一个由本发明帘子线形成的胎体层。本发明还包括由本发明帘子线制成的纤维束。当本发明的纱线为聚对苯二甲酸乙二酯制成时，也可以用作缝纫线或制作安全座带。
如上所述，特别在聚酯纱的高速纺丝中，已经令人惊奇地发现，当使用本发明工艺时，纱的断裂强度比由通常方法获得的高速纺丝纱的断裂强度降低的少，并在4000米/台高纺丝速度时保持低热空气收缩率。同样地，由本发明纱线制作的浸胶聚酯帘子线具有独特优点，因为高模量/收缩比，再加上高模量和大约2.5%的低热空气收缩率以及大约175的马洛里管疲劳值。
尽管本发明工艺令人吃惊的效果不能完全得到解释，但应当相信，由于丝外皮区域低相对粘度值，其结果是在高速纺丝时更迅速冷却上述外皮区域不会或很少在丝的外皮区域和芯部区域之间产生定向差。在接下来的牵伸过程中，穿过丝整个横截面的分子定向最佳，并且在外皮区域和芯部区域上具有相同程度。从根本上说，本发明工艺意味着由于先确定单丝中芯部聚合物和外皮聚合物之间相对粘度差值，因而强制的丝的横截面上分子取向变化就能受到影响。同样的，在每个纺丝孔具有高的聚合物产量。例如：高于3.5克/分的情况下，本发明的原理，即单丝横截面上分子取向变化的控制仍然可以使用。根据纱线的特性，本发明工艺可以这样实施：沿丝的横截面的双折射呈现一个深槽。（在芯部的双折射低于在外皮部分）或一条直线，换句话说，本发明的工艺可以是这样的：使沿着单丝横截面的双折射呈现一个拱槽（芯部双折射高于外皮部分）。
为了进一步说明，现在参考图6、7、8、9放在比例原理图示的在一根纺制的丝43中取向分布。
图6表示先有技术，由高速纺丝获得的丝在纺丝孔中没有采用外皮区域和芯部区域不同相对粘度，根据图6，由高速纺丝，比方说4000米/分获得丝43，沿丝的横截面的双折射表现出一条具有在丝中心线45上相当深的一个槽的深陷44。由双折射度量的分子取向将呈现沿丝的横截面同样的深陷。根据图6，在丝的其他区域，分子的取向必然高于该丝的芯部。
图7是本发明一个长丝43的原理示意图。该丝同样是在4000米/分纺丝速度时获得的。根据本发明，该丝包括由C代表的芯部区域，在该区域相对粘度高于由S代表的外皮区域。理论双折射和必然沿横截面的分子取向由实线48表示。从实线48的形状看，呈现出在丝的芯部区域46初始得的深陷之后，双折射和必然的分子取向突然在低粘度外皮区域47边界下降，在此之后，图7中线的形状表示沿丝的横截面的双折射和分子取向由于采用本发明的工艺而明显减少。图7中的虚线似表示如果不采用本发明工艺的话，双折射的大致趋向。
图8再次表示，由先有技术方法纺制的一根丝43，在纺丝孔中不采用不同相对粘度的芯部和外皮区域。根据图8，丝43是在相对适当的纺丝速度，例如：800米/分时获得的。在这种适当的纺丝速度时，冷却从丝的芯部到外皮只随很小的温度变化。因此，双折射和分子取向沿丝的横截面呈线性趋势50。如图8中线50所示。
图9是一根本发明纺的单丝43的图示，同样是在800米/分纺丝速度时获得的。根据本发明纱丝有一个较高相对粘度的芯部区域C和一个较低粘度的外皮区域S。该工艺使双折射和分子取向原则上呈沿丝的横截面升高的趋势53。这种原则上沿丝的横截面升高的趋势导致纱线对弯曲载荷和疲劳的抵抗，其结果是减少了帘子线的损失，获得较高的强度并改善了帘子线效率。
在本发明工艺中，特殊材料可以选择的加入丝的外皮和/或芯部。在这一点可以想到的是用促进与弹性体粘附和水解稳定性以及光稳定性的材料。
关于先有技术状况，下面的文件应得到注意。
EP 0 080 906描述了一种生产聚对苯二甲酸乙二酯复丝纱的工艺，生产具有技术用途的，例如：加强弹性体，如车辆轮胎，V型皮带和传输皮带的纱线，并且提出了生产较高纺丝速度，即：2000、2500、3500米/分的聚酯工业用纱，EP0080 906提出由不同的方法改进在高速纺制的纱线质量，该方法包括在丝束中吹入35℃-80℃最好为60℃-80℃的加热空气而延迟丝束的冷却，这一处理目的在于减少丝的芯部和外皮之间双折射差。由加热空气推迟冷却是一个有用步骤，在特定条件下可以改善纱线的质量，但这一步骤只能用到这样有限程度，即只在每个纺丝孔产量低的情况下，而肯定不能用在产量高于3.5克/分的情况。在这种情况下，显然在4000米/分的纺丝速度时，EP 0080 906方法的使用会导致每根丝横截面上双折射差的不适当的增加，而不能保持工业用纱所需要的高强度，高模量和低收缩。这在EP 0080 906中也有叙述（见15页第23-27行和6页第106行）。本发明提供了一种不同的方法，可以在4000米/分的纺丝速度时，每个纺丝孔产量为4.17克/分时得到高强度，高模量和低收缩。
日本专利申请No：30559/1981，公告号No：149513/1983涉及一种皮-芯型双组分聚对苯二甲酸乙二酯（petp）复丝纱，该纱用于纺织用纱，如服装等。以及工业用纱，如轮胎帘子线。丝的芯部由具有高特性粘度和比形成外皮的petp B相对粘度高的petp A组成，该公告是基于将高特性粘度petp与低特性粘度的petp结合的两种聚合物有利特性的思想。例如：高特性粘度的petp本身具有高强度，但模量/收缩比较低。低或中高特性粘度的petp本身具有较好的模量/收缩比较低，低或中高特性粘度的petp本身具有较好的模量/收缩比，但强度较低，尽管用于某种用途和特定的纺丝条件，日本专利公告的基本思想可以引出有利的结果;但这一已知方法被认为导致纱线强度和模量/收缩比不能满足工业用纱的要求，特别是引起芯部和外皮之间特性粘度较大差值（0.10＜ηA-ηB＜0.60）这样是在较高纺纱速度下，例如：2000-4000米/分的情况。还应当补充，以相对粘度表达的特性粘度上述差值大约相应于0.108＜ηA-ηB＜0.648。根据说明书，这份日本专利公告涉及100-1500米/分的纺纱速度。
和日本专利申请No：30559/1981一样，日本专利申请No：200226/1981、公告号No：104221/1983是基于在生产双组分丝中将两种高低特性粘度的petpA和petp B的有关在生产双组分丝中结合在一起的思想，提出在复层结构中采用两种petp A和B，如以花瓣的形式。这后一种结构被认为不适用于工业用纱，如轮胎帘子线。
还应当补充一点，由上述两个日本专利公告（专利号No：749513/1982和No：104221/1984）提出的目的与本发明目的有很大不同。这两个日本专利公告涉及掺合粘性，如强度。两种聚酯的模量/收缩比，在这两种聚合物之间存在着相当大的特性粘度或相对粘度差。
DE2747.803描述了一种生产工业用途的如汽车轮胎，petp复丝纱的工艺，提出采用500-3000米/分纺丝速度，并且在工艺中新挤出的丝在纺丝板下面由反向向运动丝喂入方向吹入的冷空气固化，导致相当大的牵伸张力和很高的分子取向。该公告同样规定后牵伸张纺制的纱与一个特殊热处理结合。尽管在某些条件下，这些已知的方法确实引起某些改进，但这些方法仍被认为在这样的缺点：经常在丝的内部和外部之间存在相当大的差值，使纱和帘子线的强度不是最佳的。
US 3963.678描述了一种生产加强轮胎，V型皮带和用在其他工业领域中的聚酯复丝的工艺，熔体纺丝由通常生产单丝的方法实施，将丝喷入空气隙，然后在水浴中冷却。为了获得具有改进的成圈强度和丝外皮的低双折射，提出一个特殊的两步牵伸工艺与在炉中以大约500℃-600℃的温度的热处理相结合。其结果是：单丝的外侧将比芯部温度高得多。US 3963、678的工艺不适合用在复丝纱中，因为丝将粘在一起。这是不可接受的。
US 4195051和US 4134.882涉及以5000-7000米/分速度高速纺制聚酯复丝纱在每个丝的外皮和芯部之间在双折射上有小的差异。该差异可能是由于在每个纺丝孔壁的聚酯温度至少在纺丝孔中聚酯平均温度高5℃而产生的。这一工艺要用来生产纺织用复丝纱并特别具有增加纺织用纱染色性的目的。这一已知工艺同样提供一种常常用在纺织用纱变性工艺的良好起始纱。
EP 0056 667描述了一种生产技术上用的，例如拖拽索和鱼网用的双组分复丝纱的工艺。首先涉及黑色纱的生产，该纱以不溶性碳黑粒子的形成呈现黑颜色，为阻止价格昂贵机械部件由于这些填料存在于丝的表面引起的过度磨损，在每根丝含填料的芯部周围都要有不含填料的外皮，这在纺丝牵伸的情况下是个独特的优点，在EP 0 056 667的工艺中，提出的目的完全不同于本发明的目的。产品的纱线由在芯部和外皮之间填料量不同的丝组成。此外，采用400米/分较低纺丝速度。应当补充一点，该公告正好包括一个提到具有黑色填料芯部和无填料外皮各自相对粘度1.89和1.85的petp丝的实力（见表1：试验6）
NL 6817305涉及一种生产纺织用聚酯复丝纱的工艺，聚合物被分成两亂，并且其中一股中加入一种特殊液体，例如：聚乙二醇与聚合物反应并改变其特性粘度。部分聚合物流体最终再次结合纺制成并排丝组成的或皮芯型双组份复丝纱。例如：实例Ⅸ所示。在仅有的提的皮芯型的实例Ⅸ中低特性粘度的petp，在芯部而高特性粘度的petp在皮部。NL 6.817.305涉及纺织用纱线，呈现特性粘度的低值，如0.50-0.61，大约各自相应于相对粘度1.50～1.61。
日本专利申请No：61912/1966，公告号No：21170/1969涉及皮芯型聚酯双组份纱，其皮部和芯部可以是petp，丝的皮部或芯部的特性粘度至少小于芯部特性粘度0.05。本专利公开的工艺的目的在于使低粘度外皮受到超牵伸，即无取向牵伸。其结果是：单根丝的外皮将粘在一起，使在针织或织造时复丝纱被作为单丝处理。在织物中丝的低粘度外皮再次分离再次形成复丝。在实例中只提到低特性粘度为0.60-0.66，这不适于工业用丝，例如：轮胎纱线。
日本专利申请No：4575/1976，公告号No：88678/1977描述了一种用于生产粘丝无纺织物的具有低粘性外皮和高粘性芯部的petp纱。在芯部采用相对低粘度将导致这样一个加工温度，此时，在凝聚物的织物中低粘度外皮将熔化并粘在一起，而芯部不会熔化，目的在于在外皮和芯部之间产生最大可能的取向差值，以满足在外皮和芯部之间熔点的差值。这与本发明产生的结果恰好相反，即在外皮中采用低粘度聚合物消除外皮和芯部之间在熔融纺丝时的取向差值或在低速纺丝，例如：600米/分时，将较低的分子取向传递到外皮。实例在双折射方面呈现出很大的差别。这对于本发明生产的工业复丝纱来说是不可接受的。
日本专利申请No：173798/1982公告号No.66507/1984描述了一种生产petp纺织用纱的超高速度纺织方法，该纱线表皮（特性粘度0.45-0.55）具有比芯部（η特＝0.60）低的粘度，采用高于6000米/分的纺丝速度而且纱线在纺丝板下方的一米之内距离卷曲，其目的在于超高速生产纺织用纱，而纱线具有与低速纺制，然后牵伸的纱大致相同的特性。在上述公告中提出的纺丝条件下不可能将高粘性聚合物加工成工业用纱。
日本专利申请No：173799/1982，公告号No：66508/1984描述了一种将低粘性聚合物（η特＝0 0.63）以高速纺丝（＞3000米/分）加工成纺织用纱。依靠将纺丝板加热到比聚合物温度高大约100℃，外皮和芯部之间的取向差值可以减少，并且纺丝可以在没有后牵伸的高速下完成，获得纺织用纱。该纱线具有与在低速下纺制，然后牵伸的纺织用纱相同的特性。这种公知的方法不涉及高特性或相对粘度型工业用纱的生产。没有提到在丝的外皮和芯部之间特性或相对粘度的任何差值。
日本专利申请No：15784/1983、专利公告号No：144615/1984描述了一种改进用于鱼线和鱼网的粗聚酰胺单丝直线强度和结强度的方法。当纺制在水浴中冷却的粗聚酰胺单丝时，在外皮和芯部之间将存在很大的分子取向差值。依靠外皮采用低粘性聚合物可以获得均匀的分子取向和高抗拉强度以及结强度。该公告并没有提出本发明纺制聚酯复丝纱的方法。
NL 6 502107描述了一种纺制聚酰胺、聚酯等卷曲丝纱的方法。熔融的聚合物分成两股，在其中一股速度为另一股速度的1.5倍-4倍后，而股再次结合并纺制成双组分纱。在一个和同一个纺丝孔中的纺丝物质流动速度的差值在丝被牵伸时产生组分予取向的差值。这一已知的工艺用于纺织用途，如生产卷曲纱线。
HL 6910882涉及一种生产聚酰胺-6卷曲短纤的工艺。熔体分为两股，其中一股受到真空处理，导致相对粘度的变化，部分聚合物流体再次结合并纺成双组分丝。这一工艺用于纺织用途，例如生产卷曲的短纤维。
在NL 6512920中同样也提到皮芯双组分纱芯部和外皮由化学上不同的聚合物组成。芯部为聚酯，外皮为尼龙，在这个已知的工艺中，纺丝速度只有300米/分。
DE 1288734描述了一种熔体纺制用于工业用途的petp丝纱，例如：用于加强弹性物体，在上述公告中（见第4列，第33-64行）。提出丝速应当在纺丝板下面借助于适当的加热装置，例如热管受到延迟冷却。该公告涉及到500米/分以下的纺丝速度。
同样参照DE 1 803 435，NL6 807158;GB 1157433和日本专利申请No：64837/1966公告号No：2504/1969，描述的生产聚酯卷曲纺织用纱的方法。在每个纺丝孔，不同相对粘或特性粘度的聚酯根据双组分系统纺制，成品丝为偏心皮芯型或并列性。
DE 3226346描述了聚酯轮胎帘子线并提到在轮胎硫化作用后帘子线的特性，从内容上看帘子线由高于2000米/分的速度纺制的聚酯纱线制造。该文件没有说明利用外皮和芯部粘度的差值，在生产本发明工艺的帘子线时，成品帘子线特性在某些方面比由DE 3226346获得的帘子线更好。
DE 3207826直接要保护胎体由聚酯帘子线加强的气动轮胎，对帘子线和丝的各种特性进行了说明。更具体地说，要求在聚酯丝中，外皮和芯部双折射比应当在1.03∶1和1.15∶1之间并且应当必然呈现深陷形轮廓，以获得所需的帘子线特性。由于在芯部中采用比外皮中粘度高的聚合物，本发明提出将上述DE3207826提到的双折射比降低到1.03以下。
EP 0056963描述了一种聚酯纱，其外皮和芯部之间双折射差值在100-800×10-4范围，更具体地说为100-400×10-4，由于利用在丝的外皮和芯部之间粘度上的上述差值，本发明工艺的应用，导致外皮和芯部之间双折射差值小于100×10-4，根据本发明，最好的单丝外皮和芯部之间双折射差值应当为负值（沿丝横截面的双折射呈现拱型深陷），这是很有利的。并导致更好的帘子线特性。EP 0056963进一步提出损耗角切线的最高温度应当在85℃-110℃之间，这在快速纺制纺织用纱是所需要的，对于本发明工业用纱来说，上述峰值大约为115℃，此外，EP0056963的纱线损耗切线最大值必须在0.115-0.135之间，这是纺织用纱所要求的。而对于本发明工艺用纱来说，上述损耗最大值低于0.100。
本发明将参照下列原理附图进行进一步说明。
图1表示熔体纺丝装置;
图2是放大比例的纺丝组件视图;
图3是在一个纺丝孔中聚合物流体的截面视图;
图4表示一个帘子线;
图5表示车辆气动轮胎的细节;
图6、7、8和9是放大比例的一根单丝和沿其截面上的双折射图。
图1是一个简化的本发明熔体纺制复丝纱工艺原理图。通过一个挤压机（图中未示），熔融聚合物在高压下喂入加热的外套1，该外套容纳由许多部件组成的纺丝组件2，如图2中放大比例的图示。熔融聚合物被迫通过在从下方观察时呈短形的纺丝根3上的大量纺丝孔4。从纺丝板3处，丝合并为丝束5，丝束5穿过原理性图示的风箱6，在风箱中由室温空气冷却，空气由箭头7所示方向横切丝束移动方向吹在丝上。丝束5最终与未道计算单元8接触，在该单元中以通常的方法将适当的润滑剂施加在丝束上。然后，复丝束到达一套将正确速度传递到丝速的推进罗拉9和10中的第一个罗拉。被动罗拉9的圆周速度决定纺丝的速度，因此就指纺丝速度。当纺制的复丝纱离开罗拉10后，卷绕在卷装11上。卷绕速度大致等于纺丝速度。卷绕后，丝速以所需牵伸倍数在另外机器（无图示）上进行牵伸。但是，在原理上牵伸也可以在纺丝机上以连续纺丝牵伸工艺完成。在已知的纺丝牵伸工艺中，在第一被动罗拉9和卷装简之间布置一个由一个求几个被动罗拉组成的牵伸装置（无图示）。
图2所示的纺丝组件2基本上由一个上座12，一个中间板13和一个纺丝板3组成。在中间板13和纺丝板3之间的空间中是隔板14和15。各个部件12、13、3、14和15由带有上下槽17和18的夹紧壁16夹在一起，上下槽用来使互锁燕尾槽与纺丝板3和上座12的相应槽联接。在纺丝组件运转中，其各个部件紧紧地由熔融聚合物产生的高压，比方说200巴夹在一起。组件由填料适当地密封。在纺丝组件中聚合物的过滤是通过平行的过滤器19进行。该平行的过滤器19基本上由波状线所示，一叠交替组织循环的网眼支撑纱布20和过滤纱布层21组成。支撑纱布交替地在其外圆周和内圆周密封。平行过滤器的结构和工作本身是公知的并且在US 4361489中有更详细的说明。
通过纺丝组件2的上座12，一种单独的熔融聚合物;如聚对苯二甲酸乙二酯以箭头22所示方向喂入进口通道23，然后聚合物流到罩住平行过滤器19上侧的上板24，并借助于该结构在平行过滤器上产生所需的轴向压力。聚合物最终向下流过过滤器外圆周和上座12之间空间，同时以水平方向流过支撑纱布20，然后流过过滤纱布层21，如箭头所示。
鉴于本发明的方法，平行过滤器分为两部分26和27，由字母S代表的聚合物通过平行过滤器上部分26过滤并以箭头所示通路通过中央通道28喂入上隔板14和下隔板15之间空间29。借助于阻挡部分30，聚合物与流过隔板15上侧，进入纺丝板3上与纺丝孔成一直线29的通道31。由字母C代表的聚合物通过平行过滤器下部分27过滤，以箭头所示方向向下穿过通道32和33，以这样种方式，聚合物流准确地进入通道31的中央。这样，聚合物流S和C以同心的皮（S）一芯（C）排列流入通道31。
借助于辅助纱布34，通道31的同心聚合物流穿过纺丝孔4加宽进口下通道35，该进口终结在纺丝板下侧，在此之后，聚合物流以丝36的形式被迫向外流动。当丝36冷却后，形成丝束5。由于本发明芯部聚合物（通过平行过滤器下部27过滤具有比通过平行过滤器上部26过滤的外皮聚合物S短的滞留时间，聚合物流C在到达纺丝孔4时比聚合物流S相对粘度高。其结果是，在每个纺丝孔4中将形成一种或同种更具体地说是聚对苯二甲酸乙二酯的聚合物的聚合物流，呈现出两个同心区域，即：外皮区域（S）和芯部区域（C），芯部区域相对粘度高于外皮区域。在纺丝孔4的位置，聚合物流的截面图如图3所示。高粘度芯部区域和低粘度外皮区域之间界线由虚线所示。
还应当补充一点。外皮和芯部聚合物流之间相对粘度的差值在原理上能以一种简单方法测量，即仿出两根丝，其中一根丝完全由聚合物流S形成，另一根则完全由聚合物流C形成，这一步骤可以由关闭通道33，在一个位置和一个在某个其他位置围绕另一个通道的阻挡部分30处实现。结果，两根丝的每一根，即一根由外皮聚合物流S形成的丝和一根由芯部聚合物流形成的丝的相对粘度可以分别确定。
图4是一个放大比例的由本发明两根或更多复丝纱制成的帘子线37的透视图。在两根复丝纱的帘子线情况下，这些纱每根加有每米几个的高Z粘。帘子线由这些纱将两根Z粘纱加粘在一起起到相同程度但以相反的（S）方向加拈。通常类型的帘子线是指1100（Z393）×2（S 393）分特的帘子线，这种类型帘子线由两根复丝纱形成，每根复丝具有线密度1100分特，每米393个Z拈，两根Z拈纱以S方向一起加拈成为每米有393个拈的一根帘子线。
在实用结构或织物形式中，帘子线37用来加强弹性物体，如车辆轮胎38，如图5所示细节。帘子线可以结合在胎体中，在这种情况下，帘子线由一层39组成，和/或结合在轮胎39胎面42下面的两条皮带40和41中。
上述沿丝横截面的双折射由因特法柯干涉显微镜（lnterphako interference inicroscope）测定。双折射的测量是分子取向的测定以“显微镜手册，巴伐利亚，VEB技术出版社，柏林，1973”中叙述的方法进行指导。
在说明书和权利要求书中所指的特性，如线密度，强度，纱线和帘子线断裂强度，5% LASE（在此伸长的载荷）和纱线与帘子线比5% LASE，纱线和帘子线在160℃和180℃时各自的热空气收缩，根据ASTM D 885 M-1979确定。在这些试验的偏差中，热空气收缩是在180℃预张力1N/tex时测量的。马洛里（Mallory）管疲劳值根据ASTM D 885-1967确定，在这个马洛里管疲劳试验中，到折断时的平均运行次数由本发明纱线的试样（见表1和表2，实例1，实验B、C和D，实例2，实验F、G和H）和高商业上适用的聚酯纱迪奥纶2000（Diolen 2000）（见表1，实验A）和迪奥纶2200T）（见表2，实验E）。标准的Diolen 2000样品到折断时测量的运行次数为X0，本发明纱到拧断时测量的运行次数为Xn，公式的结果：
(Xn)/(Xo) ×100
即为马洛里管疲劳值。
用在说明书中的术语模量指对以mN/tex表达的帘子线总线密度修正的5% LASE。这一修正的5% LASE定义为比5% LASE。
用在本说明书和权利要求书中的术语聚酯相对粘度同样定义为粘度比或溶液粘度并由η相表示，应当理解为在纺制成品中确定的相对粘度。纺制成品应当理解为新挤压的、未牵伸的、全部未处理的丝，此外，该丝未整理。根据下列步骤，纺制成品的相对粘度得以测定：在100克变位苯酚中（纯度高于99.5%）溶解1克纺制成品并加以搅拌，在125℃时搁置不超过40分钟，所得的溶液的粘度，即以秒为单位的流动时间t1，25℃时，在Ubbelohde粘度计中测量该粘度计的毛细管内径为1.25mm，与在同一粘度计中测量的纯溶剂的以秒为单位的流动时间t0相比较。然后，相对粘度可以由公式
η相＝ (t1)/(t0)
计算。
如果纺制成品是结晶的，在125℃时40分钟后仍然不能溶于变位苯酚中，则所用的溶剂将是一种2，4，6，三氯苯酚和苯酚的混合物（定义为TCFF），其质量比大约为7∶10密度d25＝1.236±0.001。此外，TCFF粘度以上述相同的方法确定。这样所得的TCFF用公式η相＝0.808×x×0.198转换成为在变位苯酚中测量的相对粘度值，其中x是测量的TCFF粘度。
在变位苯酚中，η相测量的标准偏差为0.002。
由TCFF混合物作为溶剂所得的η相的标准偏差为0.004。为了在相对粘度中显示非常小的差值，标准偏差可以由进行一系列的测量并计算这些测量平均的η相而有选择地减小。
本发明将在下述实例中进行进一步说明。
实例1
在机器中，纺制聚对苯二甲酸乙二酯，生产双组分纱，利用两台挤压机喂入相同粘度的（在颗粒中测量η相＝2.05）同类型颗粒。
新纺制的丝在由吹入温度等于环境温度的空气冷却之前穿过一个绝热区。最终，纱线穿过两个导丝辊并在导丝辊上卷取。此外，在表1给出了纺丝的数据。根据本发明（见实验B、C、D），纱线由双股组成并受到两步牵伸。第一牵伸步骤是在温度为80℃，直径为21cm的丝辊上进行。然后，在蒸气温度256℃时，在10米长蒸气牵伸架中进行纱的第二步牵伸，最后以226米/分的速度卷取。牵伸工艺中其它数据和牵伸的纱的特性在表1中实验A、B、C和D给出。牵伸的纱加捻行成一根1100（Z 393）×2（S 393）分特结构的轮胎帘子线。为了改善与弹性材料粘附状况，原生帘子线受到二步浸胶处理。浸胶的帘子线特性在表1中给出。本发明帘子线的两步浸胶处理是采用下述已知工艺完成。在连续工艺中，1100（Z 393）×2（S 393）分特型的帘子线穿过第一浴槽进行预浸，然后穿过第二浴槽进行主浸。在第一和第二浴槽槽间帘子线在10N张力下，在温度为240℃时干燥60秒。在施加浸胶后，帘子线在离开第二浴槽时，在4.5N张力下，温度为220℃时，再次干燥120秒。
采用预浸（D 417型）时，所需温度大约为20℃的第一浸槽中由重量为5%的固体成份。
第一浸槽的配方如下：
○软水 876.4份（重量）
○龙胶（2%重量比溶解在水中） 20.0份（重量）
○4，4′-二苯甲烷二异氰 90.0份（重量）
酸酯由苯酚成块（40%）
重量比扩散在水中）
（从Uniroyal
Chemical可以买到牌号
为CVB1）
○甘油的〔二〕缩水甘油 13.6份（重量）
醚（从Nagase公司可以
买到牌号为NER-
010A）
1000.0份（重量）
浸胶后，存在于成品的两步浸胶的帘子线上预浸胶量为0.5-1%（重量）。
为施加主浸胶（RFL-D5A型）的第二浸槽中有重量为20%的固体成份，第二浸槽的成分如下：
树脂组
○预冷凝的间苯二酚甲 28.6份（重量）
醛树脂（75%重
量比溶解在水中）
○氢氧化钠（5%重量比 12.0份（重量）
溶解在水中）
○甲醛（37%重量比溶解 20.8份（重量）
在水中）
○软水 370.0份（重量）
乳胶组
○乙烯-吡啶乳胶（40% 415.4份（重量）
重量比扩散在水中）
可以从大众轮胎公司及
雨县公司＜General
Tire and
Goodyear＞买到牌号
GenTac VP-
乳胶）
○氢氧化铵（25%重量比 25份（重量）
溶解于水中）
○软水 128.2份（重量）
1，000份（重量）
在在浸胶后存在于成品的两步浸胶的帘子线上的主浸胶量为3-4%（重量）。根据实验A，纺丝和牵伸条件及特性为在低速通常纺制（单一的）纺而给出的，即在丝的外皮和芯部不存在相对粘度差。
实验B、C和D是根据本发明实现的，即外皮和芯部具有相对粘度差，纺丝速度各自为500，2000和4000米/分。
在实验B、C和D中，从纺制成品测量的芯部聚合物相对粘度比外皮聚合物高0.010到0.030。在实验B和C中，表1提到的相对粘度是丝中外皮聚合物和芯部聚合物平均粘度，同样是在纺制成品中测量。
最明显的是实验D的浸胶帘子线特性。根据本发明，这里获得的浸胶帘子线具有与在低速获得的帘子线相等的强度和改进的模量或比59 LASE与很低的收缩率结合（即：良好的模量/收缩比）以及改进的抗疲劳性（Mollory管疲劳值）。
表1
纺丝 A B C D
聚酯温度（℃） 300 300/300 300/ 300/
300 300
（芯部/外皮）
体积比（芯部/外皮） - 75/25 75/ 75/
25 25
每个孔的产量
1.72 1.64 3.28 4.17
（克/分）
纺丝孔数量 192 104 104 104
纺丝板和第一
吹风点之间距 57 57 57 57
离（厘米）
吹风速度
40 50 50 50
（厘米/秒）
纺丝速度
500 500 2000 4000
（米/分）
平均相对粘度
1.880 1.833 1.865 -
（纺制成品）
双折射×10415 17 183 680
牵伸
牵伸温度
235 256 256 256
（℃）
牵伸率 6.06 6.0 3.3 2.05
纱线特性
线密度（分
1100 1224 1112 1172
特）
丝的数量 192 208 208 208
强度
830 781 765 758
（mN/tex）
断裂伸长
10.7 11.3 10.6 8.8
（%）
比LASE-
5%（mN/tex） 345 405 381 405
热空气收缩率（%）
5.7 4.8 3.4 2.7
4分钟，160℃时
浸胶帘子线特性
强度
595 564 587 595
（mN/tex）
断裂伸长（%） 13.2 14.2 13.0 12.8
比LASE-5%
221 203 221 233
（mN/tex）
热空气收缩率（%）
5.4 5.0 3.3 2.5
4分钟，180℃时
模量/收缩比 40.9 40.6 67.7 93.2
马洛里管疲劳试验
相对运行次数 100 243 116 215
管温（℃） 96 82 86 65
实例2
在机器上纺制聚对苯二甲酸乙二酯，生产双组分纱并在实例1中所示条件下进行牵伸。但是，根据本发明实验F、G和H中，芯部/外皮体积比为60/40，其他所有纺丝，牵伸和帘子线处理条件与实例1一样。实验E不是根据本发明的，因此在外皮和芯部之间没有粘度差。在实验F、G和H中，根据本发明，成品丝上测量的芯部聚合物纺丝孔中相对粘度比皮部聚合物粘度高0.010到0.030。在实验F、G和H中，表2提到的相对粘度为丝中芯部聚合物和外皮聚合物的平均粘度，同样是在纺制成品中测量的。
在实验H中获得的有利特性是最显著的，即尽管纺丝速度高（4000米/分），获得的产品显示出很低的帘子线强度损失以及高比5% LASE（246mN/tex），很低的收缩率（2.3%）以及极好的马洛里管疲劳值（185）
表2
纺丝 E F G H
聚合物温度（℃）
300 300/ 300/ 300/
（芯部/外皮） 300 300 300
体积比（芯部/外
- 60/40 60/40 60/40
皮）
单孔产量
1.72 1.41 3.06 3.74
（g/分）
纺丝孔数量 192 109 109 109
纺丝板和第一吹
风点之间距离 57 57 57 57
（厘米）
吹风速度
40 50 50 50
（厘米/秒）
纺丝速度（米/分） 500 500 2000 4000
平均相对粘度
1.88 1.87 1.91 1.91
（纺制成品）
双折射×10415 22 187 721
牵伸
牵伸温度（℃） 230 256 256 256
牵伸比 6.0 6.0 3.16 2.00
纱线特性
纱密度（分特） 1100 1067 1131 1100
丝的数量 192 218 218 218
强度（mN/
831 799 777 734
tex）
断裂伸长（%） 11.9 9.9 9.8 8.5
比LASE-
318 403 389 436
5%（mN/tex）
热空气收缩率（%）
5.3 4.7 3.6 2.8
4分钟，160℃时
浸胶帘子线特性
强度（mN/ 624 596 562 596
tex）
断裂伸长（%） 12.8 11.8 11.6 12.2
比LASE-5%
236 232 220 246
（mN/tex）
热空气收缩率（%）
4.9 4.4 3.2 2.3
4分钟，180℃时
模量/收缩率 48.2 52.7 68.8 107.0
马洛里管疲劳试验
相对运行次数 100 ＊ ＊ 185
管温（℃） 114 ＊ ＊ 100
＊：未测量