专利名称：用热塑性合成物制造长丝的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用热塑性合成物制造长丝的设备，其具有熔喷模头，所述模头具有合成物导向型芯，该型芯具有至少一列喷嘴用来排放熔融的合成物，所述模头还具有供给装置，该供给装置被配置在所述合成物导向型芯的两侧用于第一喷射空气，使用该装置，喷嘴的孔附近的长丝可以在两侧受到第一喷射空气。在本发明的范围内，使用按照本发明的设备来制造无限长丝。此外，在本发明的范围内，还将上述长丝沉积在沉积装置上以形成无纺纤维网(web)或熔喷纤维网。优选地，以这种方式制造的熔喷纤维网被用作过滤器或用于过滤器中。
背景技术：
开头所描述的这类设备在实践中存在各种不同的变化。这些设备中的许多已经基本被证明是有价值的。使用这些设备所能制造出的长丝的直径通常在1μm或大于1μm的范围内。显著地减小这些长丝的直径在以前变得困难。曾经尝试去改变或控制空气的量、第一喷射空气的速度及温度以使长丝直径得以减小。然而，这些措施并未产生令人满意的结果。对于用在过滤器和精细过滤器中的熔喷纤维网的制造而言，长丝直径非常小或长丝直径显著小于1μm是非常有利的。
相应地，形成本发明基础的上述技术问题将提供一种开头所描述类型的设备，通过它以简单和功能可靠的方式，可以使长丝的直径有效地减小以致可以获得小于1μm的直径，尤其是明显小于1μm的直径。
发明内容
为了解决这种技术问题，本发明提出一种具有熔喷模头、用热塑性合成物制造长丝的设备，所述模头具有合成物导向型芯，该型芯具有至少一列喷嘴以排放熔融的合成物，
所述模头还具有用于第一喷射空气的供给装置，该供给装置位于所述合成物导向型芯的两侧，使用该装置喷嘴孔附近的长丝可以在两侧受到第一喷射空气，并且提供至少一个用于第二喷射空气的供给装置，由此所述熔喷模头下面的长丝可以侧向地、或者从侧面经受温度高于50℃的第二喷射空气。
熔融合成物或熔融聚合物经由合成物导向型芯的喷嘴的排放以合成物流动的形式发生，与此同时其形成长丝。有利的是，第一喷射空气及第一喷射空气的喷射流在所述喷嘴下面彼此成锐角。在本发明的范围内，将第一喷射空气以喷射空气的表面射流的形式通过所述合成物导向型芯上的相应间隙送入。
有利的是，第一喷射空气通过合成物导向型芯与模唇(die lip)之间的间隙或通道在两侧被送入，并且此处优选该间隙的间隙宽度可以被调节。因此，在所述合成物导向型芯下面有利地具有彼此面对的两个模唇，该模唇优选是可调节的，这样在合成物导向型芯与模唇之间可以调节所述间隙的间隙宽度。此外，有利地，合成物导向型芯的尖端与模唇尖端的(假设)水平延伸部分之间的距离x可以进行调节。
按照本发明，在熔喷模头下面第二喷射空气也可以从侧面喷在长丝或长丝帘上。这里，在本发明的范围内，该第二喷射空气可以相对于贯穿喷射孔的假设直线或垂线以50°-90°、优选65°-90°，理想为75°-90°的角度α侧向地或从侧面喷入。因此所述角度α同时即是第二喷射空气的喷射流与前述假设的直线或垂线之间的角度。由此，第二喷射空气的喷射流可以相对于贯穿喷嘴的假设直线或垂线，以角度α喷到从这些喷嘴流出的长丝上。在本发明的范围内，所述假设直线的方向与长丝从喷嘴首次(未发生偏离)流出的方向相一致。
按照本发明特别优选的实施例，所述第二喷射空气可以相对于贯穿喷嘴的假设直线或垂线垂直或基本垂直地喷入。基本垂直的含义是所述角度α为80°-90°，优选85°-90°。在本发明的范围内，第二喷射空气以较高速度喷到长丝或长丝帘上。这样，按照本发明，长丝及纤维的振动在其频率和振幅方面都得以增大。在此方面，形成本发明基础的知识在于，以这种方式可以产生额外的拉伸点或额外的纤维处理点，由此长丝可以非常有效和大量地拉长。
在本发明的范围内，在喷入温度高于50℃、优选高于60℃的第二喷射空气的条件下，设置至少一个用于第二喷射空气的供给装置。该第二喷射空气的温度在65℃-90℃之间是尤其有利的，特别优选地是在70℃-80℃之间。优选地，加热后的第二喷射空气具有低于70％、优选低于50％，特别优选低于20％的相对空气湿度。形成本发明基础的知识在于，通过喷入暖或热的第二喷射空气，长丝的热塑性阶段同时得以延长，由此长丝可以沿其路径长时间地保持可延伸性。这样获得了非常有效的拉伸。
按照本发明特别优选的实施例，设置用于第二喷射空气的供给装置，使得长丝或长丝帘可以从两侧受到第二喷射空气。因此有利的是，供给装置被布置在长丝帘的两侧，这样长丝帘可以在两侧经受第二喷射空气。
按照本发明的一个实施例，从长丝或长丝帘的至少一侧经受第二喷射空气是不随时间改变的。这里，经受喷射空气不随时间改变尤其意味着第二喷射空气的喷射速度不随时间而改变。按照这一实施例，优选地第二喷射空气从长丝或长丝帘的两侧随着时间恒定地发生喷射。
按照本发明的另一实施例，从长丝或长丝帘的至少一侧经受第二喷射空气波动地发生(也就是说随时间而改变)。这里，波动喷射尤其意味着第二喷射空气的喷射速度随着时间而改变。譬如，第二喷射空气的速度可以在0与速度值v1之间发生改变、波动或变化。
在本发明的范围内，按照本发明的上述设备具有沉积装置，长丝可以作为无纺纤维网或熔喷纤维网而沉积在该沉积装置上。按照本发明一个非常有利的实施例，以这种方式制造的熔喷纤维网被用作过滤器或用于过滤器中，尤其用于精细过滤器中。
此外，本发明的主题还在于用热塑性合成物制造长丝的方法，其中如上所述地，既使用第一喷射空气又使用第二喷射空气进行操作。另外，本发明的主题在于上述长丝或使用作为过滤器材料的上述长丝所制作的熔喷纤维网的用途。
形成本发明基础的知识在于，通过按照本发明的设备或相应的方法，可以制造长丝，该长丝的特征在于直径小得令人惊讶。直径小于1μm以及直径显著小于1μm的长丝可以毫无问题地制造出来。此外，形成本发明基础的知识还在于，按照本发明借助于喷射上述第二喷射空气，长丝可以被有效地激励从而更剧烈地振动，这样拉伸点或拉伸区域的数量得以显著增多。与此相结合的是喷射较高温度的第二喷射空气的特殊的重要性，这是因为按照这种方式长丝的热塑性阶段可以有效地延长。其结果是，通过上述有效的额外拉伸，与以前公知技术相比长丝的直径可以同时获得令人吃惊的大量减小。这些具有非常小的直径的长丝可以作为熔喷纤维网被沉积，该熔喷纤维网可以用作具备高收集效率及低压力损失的高性能过滤器或精细过滤器。尤其是，可以用本发明制造的熔喷纤维网替代以前公知的玻璃纤维过滤器。
下面，将利用附图更具体地描述本发明，附图仅显示一个实施例的示例。该图以示意图的形式示出了根据本发明设备的截面图。
具体实施例方式
图示一种用于由热塑性合成物制造长丝1的设备，该设备具有熔喷模头2。熔喷模头2配备有合成物导向型芯3，在作为示例的本实施例中，该型芯具有一列喷嘴4以排放熔融的合成物。这列喷嘴4垂直于纸的水平面延伸。
在合成物导向型芯3的两侧具有供给装置(未具体示出)，使用该装置，长丝1在喷嘴4的孔附近可以在两侧受到第一喷射空气。在本实施例的示例中，所承受的两侧的第一喷射空气以两个箭头A来表示。图中可以看出，第一喷射空气及第一喷射空气的表面射流在喷嘴4下面彼此成锐角。第一喷射空气在两侧通过合成物导向型芯3与模唇6之间的间隙5被送入。有利的是，此处模唇6是可调节的，这样间隙宽度w可以进行调节。优选地，在本实施例的示例中，合成物导向型芯3的尖端与所述模唇尖端的水平延伸部分之间的距离x也是可调节的。
按照本发明，由长丝1处的长丝帘的两侧，配备有用于第二喷射空气的供给装置(未具体示出)，用该装置，长丝1在熔喷模头2下面受到横向的第二喷射空气。受到的第二喷射空气在图中以箭头B来表示。此外，图中可以看出，按照本发明的优选实施例，该第二喷射空气可以相对于贯穿喷嘴4的假设直线7垂直或基本垂直地喷射。因此，喷射的第二喷射空气或第二喷射空气的喷射流与直线7之间的角度α是90°或近似90°。如图中所示，由于第二喷射空气以高速度喷射，长丝1的振动有效地增加。这样，在长丝上产生额外的拉伸点或纤维处理点。
在本实施例的示例中，并按照一个特别优选的实施例，上述第二喷射空气的温度为65℃-85℃，优选为70℃-80℃。
在本实施例的示例中，在熔喷模头2下面及喷射的第二喷射空气的下方具有沉积装置8，该装置优选地、且在作为示例给出的实施例中是过滤带的形式。有利的是，长丝作为熔喷纤维网(图中未示出)而沉积在该沉积装置8上。这种熔喷纤维网尤其适用于过滤器的应用。
权利要求
1.一种用热塑性合成物制造长丝(1)的设备，其具有熔喷模头(2)，所述模头具有合成物导向型芯(3)，该型芯具有至少一列喷嘴(4)以排放熔融的合成物，所述模头还具有用于第一喷射空气的供给装置，所述供给装置位于所述合成物导向型芯(3)的两侧，使用该装置可以使长丝(1)在所述喷嘴(4)的孔附近在两侧受到第一喷射空气，设置至少一个用于第二喷射空气的供给装置，使用该装置可以使长丝(1)在所述熔喷模头(2)下面沿侧向受到温度高于50℃的第二喷射空气。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一喷射空气可以通过所述合成物导向型芯(3)与模唇(6)之间的间隙(5)在两侧被送入，并且所述间隙的间隙宽度w及所述合成物导向型芯的尖端与所述模唇尖端的(假设)水平延伸部分之间的距离x是可调节的。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中所述第二喷射空气可以相对于贯穿喷嘴(4)的假设直线(7)以50°-90°、优选为65°-90°，最好为75°-90°的角度α喷射。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述第二喷射空气可以相对于贯穿喷嘴的假设直线(7)垂直或基本垂直地喷射。
5.如权利要求1-4任一项所述的设备，其中所述第二喷射空气可以在高于60℃的温度下被喷射。
6.如权利要求1-5任一项所述的设备，其中所述第二喷射空气的相对空气湿度低于70％、优选低于50％，最好低于20％。
7.如权利要求1-6任一项所述的设备，其中设置用于第二喷射空气的供给装置，使得所述长丝(1)或长丝帘可以从两侧受到第二喷射空气。
8.如权利要求1-7任一项所述的设备，其中所述第二喷射空气从至少一侧的喷射是不随时间而改变的。
9.如权利要求1-8任一项所述的设备，其中所述第二喷射空气从至少一侧的喷射波动地产生。
10.如权利要求1-9任一项所述的设备，其中设置有一沉积装置(8)，所述长丝可以作为无纺纤维网而沉积在其上。
全文摘要
一种用热塑性合成物制造长丝的设备，其具有熔喷模头，所述模头具有合成物导向型芯，该型芯具有至少一列喷嘴以排放熔融的合成物。此外，所述熔喷模头在所述合成物导向型芯的两侧具有用于第一喷射空气的供给装置，使用该装置，喷嘴孔附近的长丝可以在两侧经受第一喷射空气。提供有至少一个用于第二喷射空气的供给装置，使用该装置，长丝可以在所述熔喷模头下面沿侧向经受第二喷射空气。
文档编号D01D5/08GK1757800SQ20051010407
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月15日 优先权日2004年9月17日
发明者德特勒夫·弗赖, 汉斯-格奥尔格·戈伊斯, 米夏埃尔·拉廷斯基 申请人:赖芬豪泽机械工厂有限及两合有限公司