生产无纺纤维产品的设备的制作方法

专利名称：生产无纺纤维产品的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产无纺成网纤维产品的设备，它包括一个有入口端和出口端的成型线(forming wire，通常为成网帘)；一个在入口端抓取被梳理过或气流成网的纤维层并运送到出口端的上成型线部分；一个用来压缩纤维层的上、下罗拉部件组成的罗拉组。
各式各样的纤维被用来生产纤维产品，例如，棉纤维、纤维素纤维、合成纤维、和这些纤维的混合纤维。
通常，厚度25mm的松散连续的纤维层被放置在具有一个梳棉机或一个纤维分配器的成型线上面，纤维层由此成型线连续通过罗拉组，在此纤维层被辗压成厚度0.1mm的薄层。然后辗压纤维层通过一个或几个罗拉，这取决于纤维的类型和应用、加热交联纤维，按一定的型式辗压，并给纤维层降温。
在成型线的出口端和罗拉组之间有一开放区段，自由浮动纤维层在此不被支持。纤维层必须被压紧，这样才能在喂入罗拉组中保持足够的稳定，而不会断开或生产错误。压紧意味着纤维层被牵伸，变得更薄。当然纤维层在那些区段有一种被最大牵伸的自然趋势，在开放区段，纤维层是最薄的。这样导致成品的结构在密度和强度方面是变化的，成品的外观看起来不均匀并有斑污；这意味着产品不能满足当今高质量的市场要求，更满足不了产品的质量和外观的要求。
即使纤维层在通过开放区段时被牵伸，自由浮动纤维层仍然不稳定。稳定性不足限制了常规系统的生产速度。这里介绍的此类型的无人知道系统的生产速度可以超过200米/分。
纤维层含有大量的空气，在罗拉组压缩过程中，空气从自由浮动纤维层流出。当生产速度超过某一界限时，空气流动产生力，自由浮动纤维层中的一些相对松散相连的纤维不足以抵制空气压力。在这种情况下，纤维层或多或少被空气吹散，这样使下一步滚动辗压变得很困难，并降低了成品的质量。
为了克服这个缺陷，人们已成功地通过运用第二成型线，在线上运送纤维层的过程中，对纤维层进行预先压缩，第二成型线朝运送方向倾斜，它在第一成型线的纤维层的上面。这种方式，在运送到第一线出口端的过程中，纤维层在两线之间被成功地压在一起。可是，很明显，在这纯粹地机械压缩之后，纤维层在经过此开放区段时有一种弹性恢复到扩展形状的趋势，这使在随后的将纤维粘合在一起的热处理过程就不能良好地运行。
本发明的目的就是介绍一种在前述段落中提到的，可生产出高质量、均匀密度、统一外观的无纺成网纤维产品的设备，其生产速度要比当今所知的其它设备的生产速度都高。
这个新颖独特的特征可靠如下设计达到此设备包括一个可通过罗拉组延伸的下部，在第二成型线下部之上的一个抽吸装置。通过这个抽吸装置产生的压力差紧压紧靠在第二成型线的下部的纤维层，这样，当纤维层在成型线出口端和罗拉组之间运行时有效地支持纤维层。这意味着现在纤维层可以一种稳定的状态通过开放区段。本发明的这种设备可以比相关常规系统高得多的生产速度进行操作。这种新设备的另一个优点是纤维层通过纤维层之上的压力差进行预先压缩，这减少了它的厚度，这意味着纤维层很容易被罗拉握持。压力差也抵消了罗拉组压缩过程中流动空气的破坏作用。
当第二成型线的下部直接延伸到第一成型线的出口端的同时，抽吸装置在第一成型线的出口端和罗拉组的上罗拉部件之间延伸，一个最适宜的设计效果被体现出来；在第一成型线的出口端和罗拉组之间的整个距离上，纤维层被支持。
通过允许第二成型线下部的一个区段在第一成型线的上部之上的部分纤维层的上面延伸，纤维层在运送到第一成型线出口端的过程中，有利地被预压缩。
根据一个实施例，第二成型线的下部被允许在操作过程中，与第一成型线的上部以相同或差不多一样的速度运行。相应于第一成型线的入口端上面的纤维，当纤维结构要求有一个整理时，这是一个优点。
根据另一个实施例第一和第二成型线部分运行速度不同，这意味着，两线之间的纤维层经历了一个梳棉类型的过程。这可以均匀纤维结构，有助于纤维的预压缩。
在第二成型线下部之上的抽吸装置可以是一个固定的吸棉箱，在操作过程中，通过真空源方式被排空。这个构造既简单又便宜。
当然，抽吸装置也可以是一个旋转的多孔转鼓。这个抽吸装置的优点是转鼓的圆周线可如此紧密地跟随着第二成型线的下部，以至于在转鼓中的负压可以很合适地用来支持纤维层。
常规系统中，罗拉的上部件是一个罗拉，在操作过程中，此罗拉可以有利地连接到一个真空源；并可以具有一个多孔壁。在压缩过程中，空气从纤维层中压出，在很大程度上被吸入上罗拉而不是被吹出并被坏罗拉前方的纤维层。
罗拉可以完全由弹性材料做成，例如橡胶，罗拉也可以由表面涂有橡胶的钢做成。通过纤维层的反作用压力，在压缩过程中，弹性材料回复弹性变形。当罗拉转过压缩区段，弹性材料又回复伸直。因此，从罗拉出来的纤维层是松散的，通过以后可以很容易地滑过罗拉。
通过第二成型线的下部，纤维层被支持和喂入，在操作过程中，通过罗拉，一个固定光滑的辗轧板用作上罗拉部件，代替一个罗拉。此辗轧板的生产和维修是简单便宜的。
当板是多孔的，并在抽吸装置下延伸。织物和纤维层在第一成型线的出口端和罗拉组之间的区段内被非常有效地支持。
为了促进纤维层在第一成型线的上部的上面运送过程中的预压缩，一个附加的吸棉箱放置在第一成型线下面。通过允许两吸棉箱彼此交叠，纤维层中的空气被有效吸出，与此同时，获得一个重要的预先压缩。
一个特别有利的特征，此设备包括一个有上部的第三成型线，它沿着一定区段在第二成型线的下部的下侧，与罗拉组有一段距离的位置上。在此区段和罗拉组之间，在第二成型线的下部的上面，安装一个第二抽吸装置。这种设计，该设备可适合不同产品的生产。
一种情况下，纤维层在操作过程中，可通过罗拉组的下罗拉，一个或多个随后处理罗拉运行，然后通过第三成型线进一步运送。以这种方式，纤维层可以连续不断地被支持。这意味着此设备可用于纤维产品的生产，至少在此过程的这一部位，不需要任何强力和抱合力。
另一种生产可以是这样一个类型纤维层不需要通过任何分开处理的罗拉运行。通过罗拉组之后，纤维层被很快地吸在第二成型线的下部的下侧。以这种方式，使纤维层有效地被支持直到支持被第三成型线的上部接替。
参照附图描绘的实施例，本发明的进一步详细解释如下

图1表明了一种用一个成型线和一个由上、下罗拉组成的罗拉组，生产无纺成网纤维产品的常规设备。
图2表明了根据发明此设备的第一个实施例此设备有一个第一成型线，一个有吸棉箱的第二成型线，一个有上、下罗拉的罗拉组。
图3表明了根据本发明设备的第二个实施例其具有一个第一成型线，一个有吸棉箱的第二成型线，一个由一个上多孔罗拉和一个下罗拉组成的罗拉组。
图4表明了根据本发明设备的第三个实施例其具有一个第一成型线，一个有吸棉箱的第二成型线，一个由一个上固定辗轧板和一个下罗拉组成的罗拉组。
图5表明了根据本发明设备的第四个实施例其具有一个第一成型线，一个有吸棉箱的第二成型线，一个由一个在吸棉箱下方中延伸的上固定辗轧板和一个下罗拉组成的罗拉组。
图6表明了根据本发明设备的第五个实施例其具有一个第一成型线，一个有一种多孔转鼓形式的抽吸装置的第二成型线，一个由上、下罗拉组成的罗拉组。
图7表明了根据本发明设备的第六个实施例其具有一个第一成型线，一个有一吸棉箱的第二成型线，一个有吸棉箱的第三成型线，一个由上下罗拉组成的罗拉组。
图1示出了一种生产无纺成网纤维产品1的常规设备。原理上，这种设备包括一个成型线2，一个包括上下旋转罗拉4、5的罗拉组3。上、下罗拉彼此之间有一定距离，其主要的作用，是达到成品1所要求的厚度。在操作过程中成型线和罗拉按箭头标识的方向运行。在例子中还显示了在第一成型线上面，相对于第一成型线运送方向向下倾斜的预压缩线6。
在操作过程中，成型线2通过在入口端7的罗拉8和在出口端9的罗拉10运行。预压缩线6通过在成型线的入口端和出口端之间的某个区段的第一罗拉11和在成型线的出口端的第二罗拉12运行。
当此设备在操作中，一个梳棉机(在图中用箭头C标识)在入口端7的成型线的上部14上面提供一层松散的纤维层13。在本发明范围内，也应注意其它的方法，也可用于向成型线上提供纤维，例如，用一个纤维分配器气流成网。
罗拉组的罗拉4，5和成型线罗拉10、12的几何形状分别意味着在成型线的出口端9和罗拉组3之间有一个开放区段，在此纤维层不被支持。当经过这个区段时，纤维层在成型线的出口端和罗拉组之间自由悬挂浮动。同时，在外界空气阻力的作用下，以相当高的速度移动。在罗拉组压缩过程中，也把空气从纤维层中压出。此空气以相当大的力吹过自由浮动纤维，再加上空气阻力，这样导致纤维层晃动。当速度超过100-200米/分界限时，纤维层晃动如此大以至于其在罗拉组中经过变得随机而无规律可循，这样会导致操作失误和错误生产。
为了阻止这晃动，自由浮动纤维层通过使罗拉组比成型线运行稍微快而被拉紧。这意味着纤维层薄的区段会变得更薄，使成品质量不好。产品的密度的强度变得没有规律，产品外观有斑污。
在罗拉压缩过程中排出的空气，在其它部件之间，进入自由浮动纤维内，这样可吹成一个增长晃动趋势的更厚更松散的连续的纤维层。
罗拉组3的罗拉4、5之间的间隙通常是非常窄的，这种类型的系统用于生产厚度是0.1mm的纤维产品。使厚度25mm纤维层通过为生产薄产品而设计的间隙是相当困难的，因此，例子中显示了，通过预压缩线6，在成型线上运送的过程中，纤维层的厚度预先被减少。用这种方式压缩之后，纤维层在通过在成型线和罗拉组之间的开放区段时有恢复原状的趋势。这意味着预压缩纤维层的优点部分丢失。
图2表明了根据本发明设备的第一个实施例，基本上，此设备与图1所示的设备以同样方式构成，这意味着在两个系统中用的部件用相同的标号。
除成型线2之外，成型线2在下面被称做第一成型线2，沿着某一区段，紧靠纤维层13的上侧，有一个带下部16的第二成型线15。第二成型线15通过第一成型线2上面某一区段内的第一罗拉17和罗拉组3后面的第二罗拉18运行。在操作过程中，部位16直接经过罗拉组的两罗拉4和5之间的间隙运行。另外，在第二成型线的下部16之上设置吸棉箱19，在操作过程中，这个吸棉箱与一个真空源(未图示)相连接。第二个吸棉箱20在操作过程中与真空源(未图示)相连接，吸棉箱20在第一成型线的上部14之下。两个吸棉箱彼此交叠。
原理上，此设备以与图1中所显示的常规设备相同的方式运行。一个梳棉机C在入口端7向第一成型线2上面铺放纤维层，之后，第一成型线朝出口端9运送纤维层。第二成型线在运送方向上向下倾斜。在这个区段内，作用好比一个预压缩线。预压缩过程采用吸棉箱19和20通过吸出纤维层的空气得到改进。
在第二成型线的下部16之上的吸棉箱19，可以延伸到罗拉组的上罗拉4和第一成型线2和罗拉组3之间的开放区段之上。当经过这个区段时，纤维层通过吸棉箱的压力和外界空气压力之间压差被紧紧地压在第二成型的下部的下侧。用这种方式，纤维层被有效地支持，这样可以排除在上面提到的和在图1中所指出的常规设备的缺陷。
为了避免晃动纤维层现在不再需要牵伸，因而能生产高质量的成品。另外，纤维层在开放区段的扩展被纤维层表面的压力差的外部效果抵消，连续不断的纤维层被安全地引导进罗拉间隙。这意味着操作失误和错误生产将不会再发生。
罗拉组的下罗拉5可以设计成一个加热罗拉，用来加热产品1，交联它的纤维。在图2所示的例子中，产品1随后可绕着一个第三罗拉21运行，例如，罗拉21可以是一个加上花样的罗拉(未图示)。在其它情况下，可以加上辅助罗拉(未图示)，在它们之间，用大家所熟悉的一种方式处理产品。
图3表明了根据本发明设备的第二个实施例除一方面外的所有方面，在图2中已示出了相关设计，在此进一步细节不再描述。不同的方面是罗拉组3的上罗拉22有一个多孔壁，在操作过程中与一个真空源(未图示)相连接。这个设计的优点在于当纤维层在罗拉组内被压缩时，多孔壁吸收被压出纤维层的空气。用这种方式，空气不会干扰进来的纤维层。如图所示，吸棉箱19可直接经过多孔罗拉22延伸，也可经过吸棉箱排空空气。
图4表明了根据本发明设备的第三个实施例这个方案也与图2所示的相应。在这种情况下，罗拉组的上罗拉被一个光滑的辗轧板23所代替。现在用一个固定板代替一个旋转罗拉成为可能的原因是当第二成型线的下部16经过罗拉组3时，它用于喂入纤维层。这种设计很便宜并且可靠。
图5表明了根据本发明设备的第四个实施例图4中所示的辗轧板23变型为24。在这种情况下，辗轧板24在吸棉箱19下面有了一个延伸段25，辗轧板24装有大量孔眼26。这些孔眼允许吸棉箱内的负压力向下传送到纤维层的上侧。在经过第一成型线2和罗拉组3之间的开放区段之前或过程当中，被延伸的辗轧板最好支持第二成型线的下部16，因而在这个过程中，纤维层的有效稳定性得到保证。
图6表明了根据本发明设备的第五个实施例其与图2中所示的设备对应。只不过，一个旋转转鼓27代替了吸棉箱19。在操作过程中，旋转转鼓27沿着圆周线以与第二成型线的下部16相同的速度运行，并且两者之间紧密接触。围绕着转鼓27有一隔离罩28。这个特点在于，经过传送纤维层之间的间隙，阻止转鼓充满空气，因为空气的存在会妨碍转鼓内必要的负压力的建立。
图7表明了根据本发明设备的第六个实施例基与图2所示的设备对应，但是在这种情况下，加入了一个下面的第三成型线28，它通过很多罗拉运行，图中只标出了第一罗拉29和第二罗拉30。
在这个实施例中，此设备可以两种不同的方式起作用，可根据适合纤维产品的用途特征来选择作用方式。
一条实线表明了纤维产品1如何通过罗拉组3，转移到它的下罗拉5，进一步转移到另一罗拉21，例如一个带花样的罗拉，然后被第三成型线28支持，以箭头方向，绕过第二罗拉30运送，并进一步在成型线28上运送。在这个过程中，产品一直被支持，这个作用方法，生产有关的弱捻纤维产品特别好。
应用另一种作用方法，纤维产品1在罗拉组3之后可直接通过，不需要在其它罗拉上转移，如图7虚线所示。关于在罗拉组3和第三成型线的第二罗拉30之间的区段之上支持纤维产品，在第二成型线下部16的上面，有一个第三吸棉箱31，在操作过程中，与一个真空源(未图示)相连接，并紧吸纤维产品到线网16的下侧。
权利要求
1.一种生产无纺成网纤维产品的设备，包括一个有入口端和出口端的成型线，一个在入口端抓取被梳理过的或气流成网的纤维层，并运送纤维到出口端的上网，一个用于压缩纤维层，由上下罗拉部件组成的罗拉组，其特征在于，此设备还包括一个有下部的第二成型线，它可以通过罗拉直接延伸，一个在这网上面的抽吸装置。
2.根据权利要求1所述的一种设备，其特征在于，第二成型线的下部至少延伸到第一成型线的出口端。
3.根据权利要求1或2所述的一种设备，其特征在于，在第二成型线的下部上面的抽吸装置至少在第一成型线的出口端和罗拉组的上罗拉部件之间延伸。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种设备，其特征在于，第二成型线的下部的一个区段可通过在第一成型线的上部之上的部分纤维层而延伸。
5.根据权利要求1到4之一所述的一种设备，其特征在于，在操作过程中，第二成型线的下部以基本上与第一成型线的上部相同的，或者大或小的速度运行。
6.根据权利要求1到4之一所述的一种设备，其特征在于，在操作过程中，第二成型线的下部，以一种与第一成型线的上部不同的速度运行。
7.根据权利要求1到6之一所述的一种设备，其特征在于，第二成型线的下部之上的抽吸装置包括一个吸棉箱，其在操作过程中与真空源相连接。
8.根据权利要求1到7之一所述的一种设备，其特征在于，第二成型线的下部之上的抽吸装置包括一个旋转的多孔转鼓，其在操作过程中，与真空源相连接。
9.根据权利要求1到8之一所述的一种设备，其特征在于，罗拉组的上部件是一个多孔壁的罗拉，其在操作过程中，与真空源相连接。
10.根据权利要求1到9之一所述的一种设备，其特征在于，罗拉组的上部件是一个由弹性材料制成的罗拉，例如由橡胶制成或外层涂有这种弹性材料。
11.根据权利要求1到7之一所述的一种设备，其特征在于，罗拉组的上部件是一个固定的光滑的板。
12.根据权利要求1到7之一所述的一种设备，其特征在于，罗拉组的上部件是一个在抽吸装置下方延伸的多孔板。
13.根据权利要求1到12之一所述的一种设备，其特征在于，在第一成型线的上部下面的吸棉箱叠置于第二成型线的吸棉箱之上。
14.根据权利要求1到13之一所述的一种设备，其特征在于，它包括一个有上部的第三成型线，所述上部在第二成型线的下部的下侧的一个区段内和在离罗拉组有段距离的位置上，在所述区段和罗拉组之间有一个在第二成型线的下部之上的第二个抽吸装置。
全文摘要
一种生产无纺成网纤维产品(1)的设备,它包括一个有入口端和出口端(7,9)的第一成型线(2);一个在入口端(7)抓取被梳理过或气流成网的纤维层(13)并运送到出口端(9)的上成型网(14);一个用来压缩纤维层(13)的上、下罗拉部件(4,5)组成的罗拉组(3)。还包括第二线(15),其位于第一线(2)上方,其下部(16)穿过罗拉组(3),在第二成型线的下部(16)之上设置吸棉箱19。在第一成型线(2)的出口端(9)和罗拉组(3)的一个区段(a),纤维层(13)通过吸棉箱(19)吸附于第二线(15)下侧。纤维层得以稳定,获得较高速度,而且产品质量,包括密度和外观均匀度都得到了提高。
文档编号D04H1/732GK1240491SQ97180785
公开日2000年1月5日 申请日期1997年12月17日 优先权日1996年12月20日
发明者伯格·艾尔姆格德·索伦森 申请人:M&J纤维技术有限公司