专利名称：用于连续制造纺粘型非织造织物料幅的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由空气动力拉伸的热塑性塑料单丝连续制造纺粘型非织造织物料幅的设备，它具有一喂给单丝的纺丝头(Spinnerette)，其中在纺丝头下方设有一可连续运动的叠放网带，单丝可铺放在此叠放网带上，成为纺粘型非织造织物，其中在叠放网带上设有一用来抽吸穿过叠放网带(Ablegesiebband)的空气的抽吸装置。
用上述由实践已知的，作为本发明出发点的设备可以生产纺粘型非织造织物，但是其性能不能满足所有要求。特别是纺粘型非织造织物叠放的均匀性或者说在叠放时单丝的均匀布置性不能令人满意。用已知设备制造的纺粘型非织造织物常常表现出在其单丝密度和网眼宽度的不均匀性。这种不均匀性造成特别是在无纺布的强度、延展性和透气性方面的不希望的不规则性。由于这个原因已知设备必须加以改进。
为了解决这个技术问题本发明吸取开头所述类型的设备的教训，本发明的特征是，在叠放网带的输送方向顺次设置至少两个相互分开的抽吸区，这些抽吸区之一是配设于叠放区的主抽吸区，并且在主抽吸区内和在至少另一个抽吸区内抽吸速度可相互独立地调整。
在本发明的范围内叠放区是指叠放网带的区域，单丝尤其叠放在网带上，或者单丝的主要部分叠放在网带上。抽吸装置合乎目的地设置在叠放网带之下。抽吸装置具有至少一个抽风机。
也就是说按照本发明在抽吸区内抽吸速度可分别相互独立地调整和控制和/或调节，并且在本发明的范围内，在至少两个抽吸区中分别调整不同的抽吸速度。在主抽吸区内的抽吸速度合乎目的地是最高的。抽吸速度是指被抽吸的空气的速度，单位为m/s。
本发明一种优选的、具有特别重要意义的实施形式的特征为沿叠放网带输送方向顺次设置三个相互分开的抽吸区，第一抽吸区相对于输送方向或运输方向设置在主抽吸区之前，第二轴吸区沿输送方向或运输方向设置在主抽吸区之后，所有这三个抽吸区的抽吸速度可分别相互独立地调整。因此在本发明范围内，在第一抽吸区内、在第二抽吸区内和在主抽吸区内抽吸速度可相互独立地控制和/或调节。按照本发明在三个抽吸区内的抽吸功率可相互独立地调整和控制和/或调节。
在本发明的范围内，主抽吸区内的抽吸速度大于在第一和/或第二抽吸区内的抽吸速度。在主抽吸区内的抽吸速度合乎目的地至少相当于在第一和/或第二抽吸区内的抽吸速度的三倍，尤其是至少为四倍。按照一种非常优选的实施形式在主抽吸区内的抽吸速度至少相当于在第一和/或第二抽吸区内的抽吸速度的五倍。尤其是在第一抽吸区和/或第二抽吸区内的抽吸速度在1至6m/s之间，最好在2至5m/s之间。在主抽吸区内的抽吸速度合乎目的地为25至35m/s，尤其是27至33m/s。按照一种特别优选的实施形式主抽吸区内的抽吸速度为30m/s，或约30m/s。
本发明以如下的认识为基础，即在第一抽吸区内输送给叠放网带的空气量可以以这样的标准排出，使得在与主抽吸区的交界处的气流向量大致垂直于叠放网带表面布置。由此保证，在接着的主抽吸区内跟随叠放的单丝一起前进的空气尽可能无阻碍地流出。如果在第一抽吸区内已经叠放了部分单丝，那么第一抽吸区也满足输送可靠的目的，在该抽吸区内已经叠放的单丝通过抽吸空气功能可靠地保持在叠放网带上。在连接在第一抽吸区后面的主抽吸区内进行真正的无纺布叠放或者说无纺布成网。通过这样的方法达到功能可靠的无纺布叠放，即在主抽吸区内的抽吸速度大于第一抽吸区内的抽吸速度，也大于在接着的第二抽吸区内的抽吸速度。第二抽吸区主要用于叠放好的纺粘型非织造织物的输送可靠性，直至其固化。
按照本发明一种非常优选的实施形式，第二抽吸区长度的至少三分之一，相对于叠放网带的输送方向，设置在用于纺粘型非织造织物料幅的加压辊之前。尤其是第二抽吸区长度的至少一半，相对于叠放网带的输送方向，设置在加压辊之前。通过按本发明的这种布局达到在加压辊之前已叠放的纺粘型非织造织物的非常有效的输送可靠性。这种实施形式特别地得到了验证是有效的。此外加压辊合乎目的地是加压辊对的组成部分。第一抽吸区的长度，相对于叠放网带的输送方向合乎目的地短于主抽吸区的相应长度。尤其是第一抽吸区的长度，相对于叠放网带的输送方向短于第二抽吸区的长度。
原则上在本发明的范围内，每个抽吸区配设一单独的抽风扇。按照本发明另一种实施形式对于所有抽吸区仅仅设置一个抽风机，在抽吸区内的各自的抽吸状况可用调整元件和/或节流元件调整。也就是说按照这种实施形式唯一的一个抽风机既用于第一抽吸区也用于主抽吸区和第二抽吸区，而在三个区域的每一个内各自的抽吸速度或者说各自的抽吸状况可用相应的调整元件和/或节流元件调整。
在本发明的范围内具有特别重要意义的一种非常优选的实施形式的特征为主抽吸区通过一第一分界隔板与第一抽吸区分开，并通过一第二分界隔板与第二抽吸区分开，第一和第二分界隔板在叠放网带的宽度上形成一带有狭窄部位的喷嘴轮廓。在本发明的范围内喷嘴轮廓是指，第一分界隔板和第二分界隔板在叠放网带下面形成一抽吸通道。该通道具有一狭窄部位。狭窄部位是指，在这个部位第一和第二分界隔板之间的距离具有最小值。第一和第二分界隔板合乎目的地相对一垂直于叠放网带垂直于输送方向或运输方向延伸的中心平面对称地设置。按照本发明一种非常优选的实施形式在狭窄部位第一分界隔板和第二分界隔板之间的距离是可变的。换言之亦即在主抽吸区内狭窄部位的宽度是可调的。尤其是在狭窄部位之下的区域内第一分界隔板和第二分界隔板之间的距离是可调的。在狭窄部位之上(和叠放网带之下)的区域内第一分界隔板和第二分界隔板之间的距离也合乎目的地是可调的。通过所述调整可能性在主抽吸区内的抽吸状况可以非常可变地调整。由此可方便和有效地优化纺粘型非织造织物的叠放状况。
按本发明的设备具有一纺丝头，从其纺丝喷丝孔中喷出单丝。在本发明的范围内，单丝穿过一冷却室，来自空气输入舱的用来冷却单丝的处理空气可输入此冷却室。空气输入舱合乎目的地由至少两个垂直地相互重叠设置的输入舱段组成。尤其是由第一个上输入舱段可输入具有18℃至70℃之间温度的处理空气，由第二个下输入舱段可输入具有18℃至35℃之间温度的处理空气。在本发明的范围内，从上输入舱段内输入的空气具有比从下输入舱段内输入的空气更高的温度。尤其是在每个输入舱段上连接至少一个用于输入处理空气的鼓风机。在本发明的范围内，每个输入舱段的温度可以调节。其次在本发明的范围内，输送给各个输入舱段的气流的流量可以调节。
此外，按本发明的设备具有带一用于单丝的下拉通道的拉伸单元。按照本发明一种非常优选的实施形式在拉伸单元上连接一带有至少一个扩散器的铺放单元。该铺放单元在解决本发明的技术问题方面具有特别重要的意义。尤其是铺放单元或扩散器做成多级的，最好是两级的。按照本发明一种非常优选的实施形式铺放单元由一第一扩散器和一连接在它上面的第二扩散器组成。在第一和第二扩散器之间最好设置一外界空气进入缝隙。在第一扩散器内在拉伸单元的下拉通道末端处造成对单丝的拉伸必需的高的空气速度的下降。由此造成明显的压力恢复(Druckrueckgewinn)。尤其是在第一扩散器的下发散区内张角α是无级可调的。为此第一扩散器的发散的侧壁是可摆动的。发散的侧壁的这种可调性可以相对于第一扩散器的中心平面地称或非对称地进行。外界空气进入缝隙设置在第二扩散器的起始处。由于第一级扩散器大的流出动量，导致通过外界空气进入缝隙从外界吸入二次空气。外界空气进入缝隙的宽度最好是可调的。这里外界空气进入缝隙优选这样地调整，使得吸入的二次空气的流量为小于等于流入的处理空气流量的30％。第二扩散器合乎目的地是高度可调的，而且最好是高度无级可调地布置。由此可以改变到叠放装置或者说叠放网带的距离。重要的是，用按本发明的带两个扩散器的铺放单元可以达到单丝形成区和叠放区之间有效的空气动力脱钩。这有利于解决本发明的技术问题。
本发明以这样的认识为基础，即通过按本发明的设备结构可以达到叠放的单丝非常均匀的布置和非常均匀的纺粘型非织造织物堆叠。本发明的基础特别是这样的认识，即用按本发明的措施几乎可以达到每根单丝的叠放，亦即单独的叠放，并且可以最大程度地排除或减小这种叠放的干扰影响。尤其是可以非常有效地避免叠放的单丝的取向与网带的行进方向重叠。由于均匀的叠放产生一种纺粘型非织造织物或纺粘型非织造织物料幅，其特征是非常均匀的特性。再也看不到在非织造织物强度、延展性或透气性方面起不利影响的有害的非均匀性。在设备内可以制造具有非常高的质量的非织造织物。在这方面按本发明的设备的特征是突出的优点。
在
图1中可以看到按本发明的冷却室2以及设置在冷却室2旁边的空气输入舱段8。在所述实施例中空气输入舱8分成一上输入舱段8a和一下输入舱8b。不同温度的处理空气可从这两个输入舱段8a、8b中输送给冷却室2，而且来自上输入舱段8a的处理空气具有18℃至70℃之间的温度，来自下输入舱段8b的处理空气具有18℃至35℃之间的温度。来自上输入舱段8a的处理空气最好具有比来自下输入舱段8b的处理空气高的温度。此外这里处理空气受从纺丝头1中喷出的未示出的单丝的抽吸。在所述实施例中在输入舱段8a、8b上分别连接一用来输入处理空气的鼓风机9a、9b。在本发明的范围内，输入的处理空气的流量是可调节的。按本发明分别进入上输入舱段8a和下输入舱段8b的处理空气的温度也是可调节的。
此外由图1可以看到，从冷却室2出口到拉伸单元4的下拉通道5的入口的中间通道3在垂直剖面内楔形地合拢，而且合乎目的地合扰到下拉通道5的入口宽度。在所述实施例中下拉通道5在垂直剖面内朝铺放单元6方向楔形地合拢。铺放单元6由一第一扩散器13和一连接在它上面的第二扩散器14组成。在第一扩散器13和第二扩散器14之间设一外界空气进入缝隙15。每个扩散器13、14具有一上发散部分以及一下发散部分。因此每个扩散器13、14具有一在上发散部分和下发散部分之间的最窄部位。
图2示出一按本发明的具有叠放网带7的叠放装置，在该叠放网带上单丝可叠放成纺粘型非织造织物。在叠放网带7上，尤其是在叠放网带7下面设一未示出的用来抽吸穿过叠放网带7的空气的抽吸装置。尤其是并且在所述实施例中沿叠放网带的输送方向顺次设置三个相互分开的抽吸区10、11、12。第一抽吸区10相对于输送方向设置在主抽吸区11之前，其中该主抽吸区11配设于叠放网带的叠放区，第二抽吸区12相对于输送方向设置在主抽吸区11之后。按照本发明的三个抽吸区10、11、12内的抽吸速度可相互独立调整。其中在主抽吸区内的抽吸速度合乎目的地这样地调整，使它大于在第一抽吸区10内和在第二抽吸区12内的抽吸速度。在所述实施例中主抽吸区内的抽吸速度可以为30m/s。在第一抽吸区10和第二抽吸区12内的抽吸速度可以在2至5m/s之间。其次在图2下部示意表示在叠放网带7整个长度上的抽吸功率S。抽吸功率与抽吸速度成比例。
第二抽吸区12的长度L2的至少三分之一相对于叠放网带7的输送方向最好设置在加压辊22之前或加压辊对22、23之前。合乎目的地并且在所述实施例中第二抽吸区12的长度L2的至少一半，相对于叠放网带7的输送方向设置在加压辊对18之前。合乎目的地并且在按图2的所述实施例中第一抽吸区10的长度L1小于第二抽吸区12的长度L2，尤其是也小于主抽吸区11的长度LH。长度L1、L2和LH涉及到抽吸区10、11、12沿输送方向的延伸长度，而且位于后面还要说明的主抽吸区11的喷嘴形横截面之外。这由图2可以看出。
在所述实施例中主抽吸区11通过第一分界隔板18与第一抽吸区10隔开，并且主抽吸区11通过第二分界隔板19与第二抽吸区12隔开。第一和第二分界隔板18、19在叠放网带7的宽度上形成一具有狭窄部位20的喷嘴轮廓。在狭窄部位20处第一分界隔板18和第二分界隔板19之间的距离A1具有最小值。尤其是并且在所述实施例中分界隔板18、19相对于一中心平面M对称设置，该中心平面M垂直于叠放网带7和垂直于输送方向延伸。
按照一种非常优选的实施形式第一分界隔板18和第二分界隔板19之间在狭窄部位20处的距离A1是可调的。换言之这里狭窄部位20的宽度是可调的。尤其是并且在所述实施例中在狭窄部位20之下的区域内第一分界隔板18和第二分界隔板19之间的距离A3也是可调的。这个距离A3相当于主抽吸区11的长度LH。此外合乎目的地并且在所述实施例内在狭窄部位20之上的区域内第一分界隔板18和第二分界隔板19之间的距离A2是可调的。在这里是分界隔板18、19在叠放网带7上的距离A2。由于按本发明的分界隔板18、19的间距的可调性在图2中可以看到的角度α和β也是可调的，并且尤其是无级可调的。角α优选在0°至10°的范围内调整，角β可合乎目的地在10°至20°之间的范围内调整。
在本发明的范围内铺放单元6具有特别重要的意义，在图3中示出其优选的实施形式。如上所述铺放单元6由一第一扩散器13和一连接在它上面的第二扩散器14组成。第一扩散器13具有一发散区21，其侧壁16、17可以阀门式地调整。用这种方法可以调整发散区21的张角γ。这个张角γ适宜于在0.5°至3°之间，尤其是1°或约1°。张角γ优选是无级可调的。侧壁16、17的调整既可以对称于也可以不对称于中心平面M’进行。在第二扩散器14的起始处通过外界空气进入缝隙15按注射器原理吸入二次空气。由于从第一扩散器13流出的处理空气的高的流出动量通过外界空气进入缝隙15从外界吸入二次空气。外界空气进入缝隙15的宽度合乎目的地并且在所述实施例中是可调的。其次第二扩散器14的张角δ最好也是无级可调的。此外第二扩散器14高度可调地设置。用这种方法可以调整第二扩散器14到叠放网带7的距离a。通过第二扩散器14的高度可调性和/或在第一扩散器13的发散区21内侧壁16、17的可回转性可以调整外界空气进入缝隙15的宽度。在本发明的范围内，外界空气进入缝隙15这样地调整，使得二次空气切向流入。此外在图3中标出了铺放单元6的一些特征尺寸。中心平面M’和第一扩散器13的侧壁16、17之间的距离S2合乎目的地为S1的0.8至2.5倍(这里S1相当于在第一扩散器13的最窄部位处中心平面M’到侧壁的距离)。在第二扩散器14的最窄部位处中心平面M’到侧壁之间的距离S3最好为0.5S2至2S2。中心平面M’到第二扩散器14的侧壁的下棱边的距离S4为1S2至10S2。长度L2为1S2至15S2。对于外界空气进入缝隙15的宽度可以是不同的可变的数值。
在本发明的范围内，由冷却室2、中间通道3、拉伸单元4和铺放单元6组成的集合体，除冷却室2内的空气吸入和在外界空气进入缝隙15处的空气进入外，构成一封闭的系统。
权利要求
1.用来由空气动力拉伸的热塑性塑料单丝连续制造纺粘型非织造织物料幅的设备，具有一喂给单丝的纺丝头(1)，其中在纺丝头(1)下方设有一可连续运动的叠放网带(7)，在该叠放网带上单丝可叠放成纺粘型非织造织物，在叠放网带(7)上设有一用来抽吸空气穿过叠放网带(7)的抽吸装置，其特征为沿叠放网带(7)的输送方向顺次设置至少两个相互隔开的抽吸区(10、11、12)，这些抽吸区(10、11、12)中的一个是配设于叠放区的主抽吸区(11)，在主抽吸区(11)和至少另一个抽吸区(10、12)内抽吸速度可相互独立地调整。
2.按权利要求1所述的设备，其特征为沿叠放网带(7)的输送方向顺次设置三个相互隔开的抽吸区(10、11、12)，第一抽吸区(10)相对于输送方向设置在主抽吸区(11)之前，第二抽吸区(12)沿输送方向设置在主抽吸区(11)之后，所有三个抽吸区(10、11、12)的抽吸速度可相互独立地调整。
3.按权利要求1或2所述的设备，其特征为主抽吸区(11)内的抽吸速度高于其他抽吸区(10、12)内的抽吸速度。
4.按权利要求1至3之任一项所述的设备，其特征为在第一抽吸区(10)和/或第二抽吸区(12)内的抽吸速度在1至6m/s之间，尤其是2至5m/s之间。
5.按权利要求1至4之任一项所述的设备，其特征为主抽吸区(11)内的抽吸速度为25至35m/s，尤其是27至33m/s。
6.按权利要求1至5之任一项所述的设备，其特征为第二抽吸区(12)的长度L2的至少三分之一，相对于叠放网带(7)的输送方向设置在用于纺粘型非织造织物料幅的加压辊(22)之前。
7.按权利要求1至6之任一项所述的设备，其特征为对于抽吸区(10、11、12)仅仅设置一台抽风机，在抽吸区(10、11、12)内各自的抽吸状态可以用调整元件和/或节流元件调整。
8.按权利要求1至7之任一项所述的设备，其特征为主抽吸区(11)通过第一分界隔板(18)与第一抽吸区(10)隔开，并通过第二分界隔板(19)与第二抽吸区(12)隔开，第一和第二分界隔板(18、19)在叠放网带(7)的宽度上形成一带有狭窄部位(20)的喷嘴轮廓。
9.按权利要求8所述的设备，其特征为第一分界隔板(18)和第二分界隔板(19)之间在狭窄部位(20)处的距离是可调的。
10.按权利要求8或9所述的设备，其特征为在狭窄部位(20)之下的区域内第一分界隔板(18)和第二分界隔板(19)之间的距离是可调的。
全文摘要
用来由空气动力拉伸的热塑性塑料单丝连续制造纺粘型非织造织物料幅的设备，具有一喂给单丝的纺丝头。在纺丝头下方设有一可连续运动的叠放网带，单丝可在此叠放网带上叠放成纺粘型非织造织物。在叠放网带上设有一用来抽吸空气穿过叠放网带的抽吸装置。沿叠放网带的输送方向顺次设置至少两个相互隔开的抽吸区。这些抽吸区中的一个是配设于叠放区的主抽吸区。在主抽吸区和至少另一个抽吸区内抽吸速度可各自相互独立地调整。
文档编号D04H3/033GK1441105SQ03106719
公开日2003年9月10日 申请日期2003年2月27日 优先权日2002年2月28日
发明者汉斯·G·赫斯, 德特勒夫·弗赖伊, 彼得·施拉克 申请人:赖芬豪泽机械工厂股份有限公司