用于制造热塑性非织造布与粘合布的成形系统的制作方法

专利名称：用于制造热塑性非织造布与粘合布的成形系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用一种或几种热塑性聚合物的纤维生产非织造布及粘合布的装置与方法。
背景技术：
熔体纺丝技术常用来生产非织造布及多层粘合布或合成物，它们再加工成各种各样的消费品和工业品，如供一次使用的包覆材料或使用期短的吸水物品，一次性的防护服，流体过滤介质，及包括床上用品和地毯在内的耐用品。熔体纺丝技术包括纺粘工艺和熔喷工艺，是用一层或多层捻合长丝或纤维制造非织造布及合成物，所述长丝或纤维是由一种或多种热塑性聚合物组成的。用纺粘工艺形成的纤维比熔喷的纤维更粗更硬挺，因此纺粘非织造布一般比熔喷的非织造布牢固但不易弯曲。
熔喷工艺通常包括从熔纺装置的熔喷模挤出一排由一种或多种热塑性聚合物形成的细径半固态长丝，且该长丝一从熔纺装置排出，立即在高速受热的处理空气吹浮下降落，从而使挤出的长丝变细。处理空气可在排出长丝的两侧以连续会聚的薄片或帘幕形式射出，或作为与长丝排出口相关的单股气流和射流排放。变细的长丝随后用较冷的处理空气流急冷，并且以长丝/空气混合体的形式吹动，以便在成形区内沉积在沿机器方向移动的积布器上而形成熔喷非织造布，其中，积布器为例如底布、传送带或其它合适载体上。
纺粘工艺通常包括从熔纺装置的挤出模，如喷丝头或喷丝组件挤出多排由一种或多种热塑性聚合物形成的细径半固态长丝。大量较冷的处理空气流引向挤出的长丝流，使熔浊的热塑性聚合物急冷。高速低温的处理气流随后用来使长丝变细或拉伸到规定的直径，并在分子的量级上使之定向排列。处理空气受到所包围的长丝发出的热量显著加热。变细的长丝以长丝/空气混合体的形式射向成形区，从而在运动的积布器上生成非织造布或一层粘合布。
纺粘工艺一般包括抽丝装置，它能提供高速处理气流用于使长丝变细。高速气流引起的流体动力阻力将各条长丝加速到其线速度或纺丝速度远大于从挤出模挤出的速度，且在长丝从模具行进到抽丝装置入口的过程中施加使长丝变细的张力。当长丝被高速空气带走而离开抽丝装置时，在抽丝装置出口与积布器之间还会有某种附加的长丝变细的过程。传统的抽丝装置将长丝加速到小于8000米/分(m/min)的平均线速度。
传统抽丝装置的一个缺点是，为使长丝变细需要大量高速的处理用气。此外，处理用气从在空中的长丝/空气混合体飘落的周围的大气环境中吸引或带进过量的二次空气。吸进的二次空气多少与离开抽丝装置的处理用气的量及速度成正比。如果不加控制，大量高速的处理用气及二次空气在长丝沉积在积布器上时会对其产生干扰，这会降低纺粘非织造布的物理性能。
如上所述，在熔喷及纺粘工艺中都产生大量处理用气。此外，很多处理用气受热并高速运动，有时接近音速。对处理用气及吸入的二次空气若不加以适当收集与处置，大量高速空气很可能会干扰在制造设备及其它附近设备周围工作的人员。另外，大量热的处理用气很可能会加热非织造布或粘合布制造区的周围地区。因此，在用熔体纺丝技术制造非织造布和粘合布时必须注意此处理用气及吸入的二次空气的收集与处置。
对于在长丝沉积在运动的积布器上时的性能调整而言，处理用气及二次空气的控制也是重要的。在沿机器横向或非织造布宽度上沉积的长丝分布均匀性，很大程度上取决于长丝在沉积到积布器传送带上时它周围的气流在机器横向上的均匀性。如果气流速度在机器横向上分布不均，则长丝不会均匀沉积在积布器上，导致非织造布在机器横向上的不均匀。因此，气流速度沿机器横向的变化应当最小，以便制成的非织造布在机器横向有均匀的物理性能，如密度、单位重量、吸湿度、流体渗透率。此外，大量未得到控制的空气还会影响到制纤维织轴(fiber-making beam)的上下游成形区的上下游纤维成形。因此，大量空气有效而经济的处置对于防止非织造布物理性能的参差不齐是十分必要的。
沉积在积布器上的长丝，其在机器方向(MD)上纤维有一个平均取向，在正交的机器横向(CD)上也有一平均取向。该纤维取向的比值，即MD/CD铺列比，表示非织造布的各向同性度，对非织造布的各种性能有很大影响，包括布的抗拉强度或柔度对方向的依赖性。已知气流速度沿机器横向均匀分布，则沿机器方向气流速度的分布控制MD/CD铺列比，因此，对大量处理用气及二次空气的控制是一重要的考虑因素。
各式各样的传统空气控制系统已被用于收集和处置熔纺装置产生的处理用气与二次空气的流量。大多数传统空气控制系统包括一空气运动装置，如风机或真空泵，并包括一集气管，其进气口位于积布器下接近成形区，该集气管用于收集空气，其排气口与空气运动装置连通以排出收集到的空气。在有些传统的系统中，作用于进气口的负压由位于进气口入口处一个或几个活动挡板调节。在另外一些传统的空气控制系统中，集气管被细分为一排较小的气道，每一气道包括一个进气口，一个排气口，和一个空气运动装置，该空气运动装置与排气口连通用于将收集的空气抽到各进气口中。。进气口负压的控制是由多个活动挡板提供的，每个挡板与一个气道的排气口相连。
但业已证明，对成形区附近气流速度沿机器横向和机器方向的分布同时加以控制，对于传统空气控制系统而言是一个挑战。如以上所述那些传统的空气系统，在保持机器横向气流速度相对均匀分布的同时，不能对机器方向气流速度的方向性或对称性作系统的控制。具体地说，这种传统的系统中的活动挡板既不能改变机器方向气流速度的分布，也不能在不降低机器横向气流速度的均匀性的前提下改变机器方向气流速度分布。因此，传统的空气控制系统不能选择以机器方向气流速度分布来有效控制MD/CD铺列比。因此，这些采用这样的传统空气控制系统的熔纺工艺不能控制或调整沿机器方向非织造布的性能。
所以，需要一种用于熔纺系统的空气控制系统，它能操纵处理用气的处置，从而控制在成形区附近非织造布沿机器方向的气流速度分布，并保持沿机器横向气流的均匀性。还需要一种熔纺系统，该系统能降低所需要处置的处理用气和吸入的二次空气的量。

发明内容
本发明提供一种熔纺系统，更具体说，一种熔纺及空气控制系统，它克服了先有的熔纺与空气控制系统的缺点与缺陷。本发明的空气控制系统包括至少一个空气量调节器，用于收集从熔纺装置排出的空气。该空气调节器通常包括一外壳和一内壳，外壳的第一器壁限定了第一内腔，内壳位于第一内腔内且有第二器壁，第二器壁限定了第二内腔。外壳的第一器壁中的一个上有进气口，此进气口位于积布器下面可让从熔纺组件排出的空气进入第一内腔，而外壳第一器壁中的另一器壁上有排气口，可排放排出的空气。第二内腔与排气口连通，内壳第二器壁的一个器壁上有长槽，其主要尺寸沿机器横向并使第一内腔与第二内腔连通。
在本发明的某些实施例中，一种可调节的流量控制器被安装在空气控制系统的第一内腔中。该流量控制器可控制第一内腔和第二内腔之间的排放气流。
在本发明的另一些实施例中，空气引导件被安装在空气控制系统第一内腔的外侧，且接近进气口。空气引导件沿机器横向延伸，并将进气口沿机器方向分成第一和第二部分。
根据本发明原理提供的装置包括一熔纺装置及有三个空气量调节器的空气控制系统。熔纺装置工作时可挤出丝材，且该熔纺装置位于积布器垂直上方。空气控制系统的第一空气量调节器位于熔纺装置成形区正下方。第二空气量调节器位于第二空气量调节器和成形区上游。第三空气调节器位于第二空气量调节器和成形区下游。如上所述，第二和第三空气量调节器都包括一空气引导件和上述的可调流量控制器。
根据本发明原理提供的装置可将丝材排放到运动的积布器上。本装置包括工作时可挤出长丝的熔纺装置，位于熔纺装置和积布器之间的抽丝装置，及进气口靠近积布器的空气量调节器。抽丝装置入口可接收来自熔纺装置的长丝，出口则向积布器排放长丝流。抽丝装置工作时可提供足以使丝材变细的处理用气气流。处理用气流从出口与积布器之间的周围环境吸入二次空气。空气量调节器的进气口收集从抽丝装置排出的处理用气和由该处理用气吸入的二次空气。该装置还包括成形室，其侧壁至少部分环绕空气量调节器的进气口和抽丝装器出口，其入口位于进气口下游，其出口位于进气口上游。侧壁形成处理腔，该处理腔用作丝材从抽丝装置出口到积布器的通道，并使处理腔与周围环境隔开。入口与出口的尺寸至少能让积布器通过工艺腔。成形室侧壁包括一多孔限流板，其可调节周围环境流入处理腔的空气流量。
本发明还提供了将非织造布长丝沉积在沿机器方向运动的积布器上的方法，其中丝材从熔纺组件排出并与处理用气流相混合。丝材沉积在积布器上，处理用气由空气控制系统的进气口收集，空气控制系统沿机器横向均匀收集排气，而机器方向气流速度与机器横向气流速度之比可变。
对本领域技术人员而言，在结合附图评估下面的详细说明后容易看出本发明的各种附加的优点和特点。


图1是含有本发明空气控制系统的双工位生产线的平面示意图；图2是图1的双工位生产线的立体图，为了清楚起见积布器的传送带已拆除；图3是图1的空气控制系统的立体图；图4是图3的成形区空气量调节器部分的部件分解立体图；图5是图4中的成形区空气量调节器沿5-5线的剖视图；图6是图4中沿6-6线剖开的空气量调节器底部的平面图；图7是图3的溢流空气量调节器的部分部件分解立体图；图8是图1的纺粘工位的视图；图9是图1的抽丝装置的立体图；图10是图9中大致沿10-10线的剖视图，及图11是图9的抽丝装置的另一实施例的剖视图。
具体实施例方式
参看图1，图上示意说明了一种两工位熔纺生产线10。生产线10具有位于纺粘工位14上的空气控制系统12，和位于熔喷工位16上的独立的空气控制系统12，工位16沿机器方向位于工位14的下游，如图1中箭头15所示。
尽管空气控制系统12是结合双工位生产线10进行说明的，但该空气控制系统12也可应用在只有一个工位或有多工位的其它生产线上。在单工位生产线中，非织造布可用任何一种工艺制造，如熔喷工艺或纺粘工艺。在多工位生产线中，可制造多匹非织造布来生产多层粘合布或复合布。熔喷与纺粘工艺的任何一种组合都可用来制造粘合布。例如，粘合布可只包括熔喷非织造布或只包括纺粘非织造布。但粘合布可包括熔喷布与纺粘布的任何组合，如纺粘/熔喷/纺粘的粘合布。
继续参看图1，图中示出了双工位生产线10制造双层粘合布18，由纺粘工位14在积布器32上形成纺粘布，即层20，由熔喷工位16在布20顶部形成熔喷布，即层22，积布器为例如沿机器方向15作大致水平运动的环形移动多孔带或传送带。由位于熔喷工位16下游的其它工位可加上另外的熔喷或纺粘布。粘合布18用传统方法，如压制法，在熔喷工位16下游压实。应该理解，纺粘布20可沉积在现有布(未示)上，如纺粘布，粘合或未粘合的粗纺布，熔喷布，或由这类布的组合组成的粘合布，这些现有布形成在纺粘工位14上游的积布器上并在积布器上向工位14、16的下游运动。
纺粘工位14包括装有挤出模25的熔纺组件24。为了形成纺粘布20，挤出模25从很多小孔(未示)中挤出热塑性纤维的向下延伸的帘子，即长丝26，所述小孔沿着基本上与机器方向15正交的机器横向17大致横跨积布器32的宽度，且其跨度就是纺粘布20的宽度。从挤出模25挤出的悬在空中的长丝26的帘子穿过单体排气系统(monomerexhaust system)27，以清除挤出过程中任何残留单体气(monomer gas)。悬空的长丝26的帘子接着通过双区急冷系统28，该系统28将二股冷的处理用气流射到长丝26的帘子上，以便冷却长丝26并开始固化过程。急冷系统28的处理用气供应流率通常大约为500-20000标准立方英尺/分，温度范围为大约2℃-20℃。
悬在空中的长丝26的帘子离开冷却系统28，并和来自周围环境的大量二次空气一道靠吸力流入抽丝装置30的入口29。抽丝装置30用控制在平行于长丝26长度方向的处理用空气高速气注包围长丝26，以便沿基本上平行长丝26长度方向向长丝26施加偏置力或拉伸力。长丝26可伸长，抽丝装置30中的处理用气高速流使长丝26变细并使长丝26的分子定向。变细的长丝26当从抽丝装置30的出口34射出时夹在高速处理用气和二次空气中。变细的长丝26及高速空气的混合体以下叫做长丝/空气或叫做长丝/空气混合体33。长丝/空气混合体33进入位于积布器32上方的成形室31，长丝/空气混合体33中的变细长丝26被推向积布器32。抽丝装置30安装在可以作垂直运动的夹持机构(未示)上，按图1箭头所示，在各档垂直间距中选调一个出口34与积布器32之间的垂直间距。
长丝/空气混合体33中的变细长丝26在空气控制系统12的协助下随机地沉积在积布器32上，其中空气控制系统12收集由纺粘工位14产生的高速处理用气和二次空气。长丝/空气混合体33在其悬在出口34与积布器32之间的通路中从成形室周围环境中吸入附加的二次空气，它的调节过程具下述根据本发明，空气控制系统12包括一对外流空气控制辊38、40，它们沿机器方向15的平行方向隔开。在外流空气控制辊38、40之间是成形区35，其沿机器方向15上游侧是预成形区36，下游侧是后成形区37。这三个区35、36、37沿机器横向17的延伸长度横跨空气控制系统12的宽度。长丝/空气混合体33中大部分长丝26在成形区35中沉积在积布器32上。长丝/空气混合体33中吸入的处理用气在纺粘布20形成并加厚时穿过纺粘布20，并穿过积布器32，和在积布器32上的任何已有的底布，以便由成形区35、预成形区36和成形区37收集。积布器32是多孔的，因此长丝/空气混合体33的处理用气能流过程布器32并进入空气控制系统12。在纺粘工位14的处理用气由空气控制系统12提供的受控真空或负压抽走。预成形区36中的真空度由一对外流空气控制阀41、42控制，同理，后成形区37中的真空度由一对外流空气控制阀43、44控制。
熔喷工位16包括带有熔喷模46的熔纺组件45。为了形成熔喷布22，熔喷模46将多条热塑性长丝或长丝47挤出到积布器32上，覆盖在由上游纺粘工位14形成的纺粘布20上。由熔喷模46流出的热的处理用气的汇聚层或射流，如箭头48所示，紧密接触挤出的长丝47，以便拉伸或牵引长丝。长丝47然后随机地沉积在积布器32上的纺粘布20上，形成熔喷布22。熔喷工位16的处理用气穿过生成的熔喷布22，纺粘布20及积布器32，以便被空气控制系统12抽走。
在制造纺粘布20和熔喷布22时，单位英寸模子长度上每分钟有几立方英尺的处理用气流过各工位14、16。处理用气沿从挤出模25到积布器32的长丝悬空路线从周围环境吸入二次空气。处理用气及二次空气的流速是矢量，可沿三个方向分解为垂直于积布器32的标量分量、沿机器方向15的标量分量和沿机器横向17的标量分量。
空气控制系统12能有效收集并处置工位14、16的处理用气及任何吸入的二次空气。更重要的是，空气控制系统12收集处理用气及二次空气，使处理用气在通过积布器32时至少沿机器横向17有基本均匀的流速。在理论上，长丝26、27随机沉积在积布器32上，以形成纺粘布20及熔喷布22，纺粘布20及熔喷布22至少沿机器横向17有均匀性能。如果沿机器横向17通过积布器32的气流速度不均，合成的布料20、22很可能沿机器横向性能不均。因此显然，沿机器横向17气体流速值的变化必须尽量小，才能生产在机器横向17上性能均匀的布20、22。
参看图2，示出了图1的两工位生产线10的输送结构50。虽然本两工位生产线10包括两个空气控制系统12，但以下说明集中在与纺粘工位14相关的空气控制系统12上。尽管如此，本说明同样可应用于与熔喷工位16相关的空气控制系统12。一种与空气控制系统12相似的空气控制系统，在共同拥有的相关申请的美国专利申请系列号09/750,820中得到了说明，该美国专利申请题为“制造非织造布及粘合布的空气控制系统”，提出日期2000年12月28日，现特地将其全部包括进来供参考。
进一步参看图2和图3，空气控制系统12包括三个分立的空气量调节器52、54、56，它们位于积布器34的正下方。空气量调节器52、54、56包括进气口58、60、62和在其反面的排气口64、66、68。排气口64、66、68分别连接单独的排气管70、72、74。排气管70，其也代表排气管72、74，由一系列单独部件组成，包括第一弯管76，第二弯管78和直长管80。运行时，用适当管子将任何适用的空气驱动装置(未示)连接到直长管80，生产吸力，真空或负压，从而通过空气控制系统12抽除处理用气，这里，空气驱动装置为例如变速风机或风扇。
继续参看图2和图3，空气量调节器54位于成形区35的正下方。这样，空气量调节器54收集并处理在挤出和长丝成形以生产纺粘布20的过程中应用的处理用气及带入的二次空气的绝大部分。上游空气量调节器56的预成形区36及下游空气量调节器52的后成形区37收集空气量调节器54未收集的外流空气。
现在参看图4-6，成形区空气量调节器54的外壳94包括进气口60和相对配置的排气口66。进气口60包括一多孔盖板96，上有一系列方格或小孔，处理用气与二次空气的混合气流过其中。根据生产参数的不同，空气量调节器54完全不使用多孔盖96也可工作。空气量调节器54还包括内壳或内箱98，由上有许多孔101的隔离件100悬在外壳94中。两张过滤片102、104可从空气量调节器54中抽出，因而可定期清洗。过滤片102、104沿固定的横档106、108滑动。每张过滤片102、104上有许多小孔，处理用气及二次空气的混合气流经此孔。
内箱94的底板110包括一开口，如长槽112，其二端为114、116，中心部分118。如图6所示，槽112的长度或主要尺寸沿机器横向17横跨内箱98。槽112的内周次要尺寸即宽度在两端114、116处较窄，在中心部分118处较宽。槽112的形状相对于沿机器方向115延伸的中心线113对称。具体地说，槽112沿机器方向15的宽度，从两端114、116到中心线113的方向逐渐加宽。槽112的最大宽度出现在中心线113处。槽112可选用任何一种或几种几何形状，如圆形，细长形，矩形等，工作时可减少进气口60处气流速度在机器横向17上的变动。
长槽112的形状影响进气口60处沿机器横向17的气流速度。如果槽112的形状不当，则进气口60的气流速度会沿机器横向17有很大变化。图6所示特别形状是用计算流体力学(CFD)模型结合空气量调节器54的形状通过迭代法确定的。以进口气流速度为500-2500英尺/分钟对一系列的槽形进行评估。经过用CFD模型分析特定槽形后，比较了沿机器横向17的气流速度分布。最终目的是选定一种槽112的形状，其在进气口60处沿机器横向17的气流速度基本均匀。起先，评估矩形的槽112，得出的在进气口60沿机器横向17的气流速度分布变化多达20％。对矩形槽112而言，进气口60两端附近的气流速度大于靠近进气口60中心的气流速度。为了解决气流速度分布不均问题，两端114、116沿机器方向15的宽度相对于中心部分118在机器方向15上的宽度被减少。经过5次迭代，选用图6所示几何形状的槽112为最佳形状。该槽形得出的进气口60气流速度分布在机器横向17的变化约为±5.0％。沿机器横向气流速度这样的变化对于要在纺粘布20的宽度上沉积长丝具有合适的均匀度而言，其在机器横向17上气流均匀度是可以接受的。
特别参看图5，处理用气及二次空气通过多孔盖板96进入并按前头120所示穿过透气的过滤片102、104。处理用气按箭头122所示通过内箱98与外壳94之间的通道。空气随后通过槽112进入内箱98的内腔，如箭头124所示。最后，空气通过排气口66离开内箱94，如箭头126所示，然后流径排气管72。隔离件100中的孔101使空气可沿机器横向17流动，以减少横向压力梯度，另一种办法是连通进气口60。
如图3所示，空气量调节器52、56的进气口58、62沿机器方向15的宽度远大于空气量调节器54的进气口60。但进气口58、62沿机器方向15被外流空气控制辊38、40分开。参看图8，进气口58的负压区分成两个独立区域，即沿机器方向15在外流空气辊38上游的上游区57和预成形区36。同理，进气口62的负压区也被分成两个独立的区域，即沿机器方向15在外流空气控制辊40下游的下游区59成后成形区37。
由于空气量调节器51、56很相似，所以以下对空气量调节器52的说明同样适用于空气量调节器56。参看图7和8，空气量调节器52的外壳136包括进气口58和排气口64。进气口58包括一多孔盖板135，盖板135上有一系列小孔，处理用气及吸入的二次空气流经所述小孔。根据生产参数的不同，可从空气量调节器52上去掉多孔盖板135。
空气量调节器52还包括内箱138，被许多网格状隔离件140悬置在外壳136中，这些网格状隔离件沿机器横向17相隔离开。在进气口58(图7)和内箱138的顶壁143之间的开放空间内形成有流动室141(图8)。相互隔开的垂直风道137、139(图8)，是通过在内箱138和外壳136之间沿机器方向15分别隔开的间隙形成的。风道137的进气口128与流动室141连通，而风道139的进气口130也与流室141连通。每件网格状隔离件140有许多洞142，这些洞与流动室被隔离件140隔开的各部分连接。网格状隔离件140参与处理用气及二次空气从进气口58流到风道137、139的流量均衡，并且起破坏湍流的作用。风道137包括网格状隔离件132，风道139包括网格状隔离件134，隔离件132、134的作用与网格状隔离件140相同。
继续参看图7和8，内箱138的底板144在垂直方向与外壳136隔开，从而形成一个水平风道145(图8)，其相反的两个开口端分别与风道137、139连通。底板144上有开口部或槽口146，其形状类似于槽112，且槽口146连接与内箱138的内腔138a连通的风道145。槽口146工作时可引导空气通过风道137、139、145到达内箱138的内腔138a中。槽口146的内周包括端部148、149和中央部分150。与槽112一样，中央部分150的宽度大于两端148、149的宽度。内箱138的内腔138a中的空气通过排气口64排出(图1及3)。显然，空气量调节器52也可以代表空气量调节器56，因此同样的部件可用图8中相同的附图标号表示。
参看图8，外流空气控制辊38沿机器横向17横跨进气口58的长度，且装配在轴151上可作自由转动，轴151的两端支承在成形室31中。外流空气控制辊38的轴151的轴承(未示)上支承，并悬置在积布器32上方，辊38与积布器32工作滚动接合。外流空气控制辊38的长度在机器横向17横跨进气口58的长度，它基本上等于积布器32的宽度也等于纺粘布20的宽度。
表面光滑的砧辊，即支承辊152位于积布器32下方，且其沿机器横向17横跨进气口58的长度。支承辊152相对于外流空气控制辊38垂直定位，其间距提供的入口131足以通过积布器32及其上存留的底布。辊38、152与积布器32摩擦接合，且当积布器32传送到纺粘工位12的成形室31时它们的转向相反。积布器32、外流空气控制辊38及支承辊152之间的空间关系，极大减少从成形室31的周围环境吸入二次空气的量，不然在积布器32及其上存留的底布进入处理腔141时会破坏成形室31中纤维在积布器32上的铺列。
外流空气控制辊38用无孔金属板制造，其几何形状如同有光滑圆柱面的正圆柱体。外流空气控制辊38两端中的每一端可以用一块圆盘形金属板(未示)封闭，每块金属板有一中心孔，用于安装道到成形室31中的轴151从所述中心孔伸出。
同理，用轴153装配到成形室31的可自由转动的外流空气控制辊40，以及与控制辊40一起运转的砧辊或支承轴154，通过将空气量调节器58的进气口62分隔而形成后成形区37。积布器32及由纺粘工位14形成的纺粘底布20，通过辊40与辊154之间的出口133离开成形室31。外流空气控制辊40与外流空气控制辊38具有相同的特性，因此对控制辊38的说明同样适用于控制辊40。显然，外流空气控制辊38、40及支承辊152、154提供了沿机器方向15隔开的两个引导面，所述引导面将长丝/空气混合体33(图1)引向目标区35、36、37。
参看图8并继续说明外流空气量调节器52，应当明白，本说明同样适用于空气流量调节器56，外流空气控制阀41位于流动室141内靠近垂直风道137的空气入口128，外流空气控制阀42位于流运室141内靠近垂直风道139的空气入口130。外流空气控制阀41和42是从可调节空气流量的诸多机械装置中选出的任何一种，所述机械装置的这种调节是通过活动部件局部地阻塞一条或多条入口或通道来实现的。
外流空气控制阀41和42示于图8，它是蝶阀结构，虽然本发明未作这种限制。外流空气控制阀41包括沿机器横向17延伸的矩形的节流板156，和转动轴157，转动轴157上装配节流板156。外流空气控制阀41控制流入垂直风道137的空气入口128的处理用气的流量。具体地说，轴157可沿其长度绕沿机器横向17延伸的转动轴旋转，因此节流板156可调节流入垂直风道137的过程用气的流量。节流板156的转动方位至少部分地决定了通过外流空气控制辊38上游的进气口58吸入垂直风道137的处理用气的流动阻力。
同理，外流空气控制阀42包括一沿机器横向17延伸的节流板158和一旋转轴159，其中旋转轴159上安装了节流板158。外流空气控制阀42调节进入垂直风道139入口130的处理用气的流量。具体讲，轴159可绕沿其长度延伸的转动轴线转动，因此节流板158能调节进入垂直风道139的处理用气的流量。节流板158的转动方位至少部分地决定了通过在控制辊40下游位于预成形区36内的进气口58，进入垂直风道139的处理用气的流动阻力(即空气流量与流速)。用外流空气控制阀41、42调节流阻，可以控制预成形区38中的负压力或真空度。外流空气控制阀41、42还可调节外流空气控制辊40上游在上游区57中的负压或真空度，以便使积布器32上的材料保持紧密接触。
继续参看图8，空气量调节器56的外流空气控制阀43、44与外流空气控制阀41、42有类似的结构和功能，用来控制后成形区37的负压力及下游区59中外流空气控制辊38的上游的负压力。外流空气控制辊38上游的负压力作用于后成形区37，对于控制新凝聚的长丝26在辊38外表面上的沉积而言特别重要。
外流空气控制阀41-44可以手动调节，也可用机械连接的液压缸(未示)调节，来改变过程用气进入风道137、139的流量。敏感器件(未示)，如真空计或流量计，可装在空气量调节器52中，用以监测垂直风道137、139中的相对真空压力或空气流量。可设有控制系统(未示)，用于接收敏感器件的反馈并控制液压缸，以便改变外流空气控制阀41-44的方位。
长丝26在积布器32上的聚集效率是长丝/空气混合体33的几个特性的函数，所述特性包括空气及长丝26的温度、气流速度、及空气体积。外流空气控制阀41-44可调节到与至少在区域35、36、37中的真空压力相适应，以便优化聚集效率。各区35、36、37中的真空压力是不同的，因为通过上面覆盖的不同的材料厚度的压降不同，所述材料包括积布器、其上的任何底布及纺粘布20等。虽然真空压力必须足以抽走处理用气，但真空压力不可达到使纺粘布20受压缩就像其形成在积布器32上一样。外流空气控制阀41-44的形状与尺寸，应使沿机器横向17上气流速度的分布不会因它靠近垂直风道137、139而受到很大影响。
如上所述，通过空气量调节器52的处理用气及吸入的二次空气的流道，类似于空气量调节器56中处理用气及吸入的二次空气的流道。参看图7及8，并按有关空气量调节器52的说明，处理用气及二次空气通过进气口58及多孔盖板137进入流动室141，如箭头160所示，再通过垂直风道137、139，如箭头161所示。控制各空气流进入垂直风道137、139流量的真空压力，可通过分别改变外流空气控制阀41、42的方向进而改变到风道137、139的流阻来实现。空气随后通过槽口146进入内箱138的内腔138a，如箭头162所示。最后，空气经排气口64离开内箱138，如箭头163所示，再经排气管70输出。隔离件140中的洞142使空气可沿机器横向17运动，从而将横向压力梯度降至最低。
参看图8，成形室31是一半开口结构，其支承壳164由一块或多块无孔金属板做成，还有一多孔限流板166。限流板166大致包围着处理腔171，处理腔171形成在轴丝装置30的出口34和成形室31的入口165之间。入口165位于抽丝装置30的出口与积布器32之间，因此长丝/空气混合体33能进入处理腔171。支承壳164一端装上顶部密封件167、169，它的第二端面分别位于外流空气控制辊38、40之一的上方，与各控制辊顶部形成充分气密的滚动接合。
一般来说，限流板166是能够调节成形室31内的处理腔171与周围大气环境之间调节其流体连通的任何结构，抽丝装置30与积布器32之间的。所以，限流板166上随机地或以网格、矩阵、方阵等其它有规则的方式布置着很多隔开的孔或细孔168，所述孔168穿过限流板的厚度。细孔168一般均匀布置，以便从成形室周围的大气环境中沿机器方向和沿机器横向17均匀吸入二次空气。细孔168截面一般为圆形，但也可是诸如多边形、椭圆形、或槽形。细孔168的横截面可以是单一均匀的横截面，也可以是许多各种各样的横截面，以便在抽丝装置30与成形室31之间的空间中产生所要求的二次空气流。对于圆截面细孔而言，细孔168的平均直径小于500微米，一般为50-250微米。细孔168的布置图案可以由流体动力学计算决定，也可随机布置以提供所要求的流动特性。限流板166可以是例如粗眼筛或筛网，通过钻、冲或其它方法产生小孔的金属板，或是具有穿过自身厚度的互相连通气道的透气网状物。
限流板166的特征参数是孔隙率，或细孔168的总横截面面积率与板上剩余的未钻孔部分面积率之比。限流板166的细孔168能够对通过板166由抽吸作用引入和长丝/空气混合体33从周围大气环境俘获的二次空气的流量作有效的调节。在各参数中，限流板166的孔隙率的特征参数是细孔168的个数、细孔168的布置图案、各细孔168的几何形状、及平均孔径。细孔168总面称与板166上剩余未钻孔面积之比约为10％-80％。
在一实施例中，如图8所示，限流板166是薄筛网或弹性有限的开孔剪切片。例如，限流板166可以是厚度为10-250微米的薄片，上面带有用化学腐蚀方法产生细孔168。限流板166的柔性适应抽丝装置30相对于积布器32作垂直相对运动，所以，将限流板166弯成弧形。
长丝/空气混合体33与吸入的二次空气共同流向积布器32，空气通过空气控制系统12抽走。限流板166通过限制从大气环境流入抽丝装置30与成形室31之间的空腔的二次空气流量，明显减少了因长丝/空气混合体33流向积布器32而吸入的二次空气，这样就减少了空气控制系统12必须从各区35、36、37排出的空气总量。
参看图1和8，如上所述，纺粘工位14的抽丝装置30用吸力将离开冷却系统28的长丝26吸入进口29，用平行于长丝26运动方向的高速流动的处理用气使长丝26变细并使分子定向排列，使作为长丝/空气混合体33的组成部分的变细的长丝26从出口34排出。长丝/空气混合体33包括变细的长丝26，它在高速处理用气中吸入并投向积布器32，在积布器32上聚集的长丝26形成纺粘布20，而处理用气被空气控制系统12排出。长丝/空气混合体33从周围环境吸引处在迁移中的二次空气，从出口34投向积布器32。
参看图9和10，抽丝装置30的一个实施例包括处理用气第一集管170和处理用气第二集管172，集管172用托架174可移动地与集管170相连。每个处理用气集管170和172都包括一沿机器横向17的圆柱形流道176，流道176的一端有一带法兰的进口连接件178，另一端有带法兰的出口连接件180。在进出口连接件178、180之间的每个流道176中有温度受控制的处理用气流。为此，处理用气高压气流182通过空气供应导管183与进口连接件178连接并连通。一部分处理用气流入抽丝装置30，以便使长丝26变细，如下所述。剩余的处理用气，从二个流动室176，通过与出口连接件180相连的排气管185，被排到废气收集器184中。处理用气源182一般供气压力为大约5-100磅/平方英寸(psi)，典型供应压力为30-60psi，温度为60°-85°F。
处理用气集管170和172之间有一流道或槽186，清楚地示于图10中，槽186从进口29沿轴向或垂直方向伸到出口34，长丝26经此槽从进口可通向出口34。抽丝装置30的进口29沿机器方向15的宽度不限制装置30中产生的吸力。流道186接近进口29处为圆锥形或喇叭形喉部188，其横截面逐渐变小到有均匀宽度的通道190。喇叭形喉部188的第一段191和第二段193，第一段191相对于垂直轴192的向里倾斜第一锥角α，第二段193相对于垂直轴192向里倾斜第二锥角β，其中第一锥角α大于第二锥角β。喇叭形喉部188与通道190流体连通，对长丝26的通路不设任何障碍或堵塞。
流道186沿机器横向17的长度约等于纺粘布20(图1)沿机器横向17的要求横向尺寸和宽度。流道186典型长度约1.2-5.2米，可形成沿机器方向17有同样尺寸的纺粘布。纺粘布20边缘0.1米部分一般在沉积后切除并丢掉。处理用气集管170和172之间沿机器方向15的间距，决定了流道186的通道190宽度。
继续参看图9-10，处理用气集管170可沿机器方向15相对于处理用气集管170移动，以改变流道186的通道190的宽度。为此，将处理用气集管170可移动地安装在托座174上，并设置一对电动气缸194、195，所述电动气缸可产生动力，使集气管170相对于集气管172作相对运动。电动气缸194、195可改变通道190的宽度，以改变纤维26和长丝/空气混合体33的特性。准备投入运行时，通道190的宽度可从0.1mm变到6mm，在大多数场合将处理用气集管170、172之间的间距调到0.2-2mm。处理用气集气管120与172的间距也可更大，如10-15cm，从而加大通向流道186的进入口，以便于维修工作，例如，清除树脂残渣及使用中积累的其它废料。
两个处理用气集管170、172都有连接风道196，该风道由对面的两侧壁197、198限定。连接风道196连接着流道186，进而与流动室176连通，因此，处理用气可从每一流动室176流入流道186的通道190中。具体地说，各连接风道192通过很多隔离开的输送孔200与流动室176之一相流体连通。输送孔200，沿机器横向17，在处理用气集管170、172的全长上，布置成一行或其它图案。例如，直径4mm的输送孔200可隔离开，使相邻一对输送孔200的中心距为大约4.75mm。
每一连接风道196中的气流受一对沿机器横向17伸展的挡块或止挡202、204的阻碍。止挡202、204分别从连接风道196的侧壁197、198向里伸出。止挡202、204分别在轴线192两相反方向上对齐，并形成一条曲折的通路，该通道能够显著降低连接风道196中流动的处理用气的尾流紊流度。尾流紊流度的减少促使处理用气流动均匀，因而作用长丝26上的牵引力也均匀一致，生产出均匀可预知的变细的长丝26。
继续参看图9和10，连接风道196的侧壁197、198弯曲变窄，而在连通各连接风道190与流道186的细长的排气槽206处逐渐靠拢。排气槽206在机器横向17上的伸展长度基本上等于每个处理用气集管170、172的全长。处理用气从排气槽206射出并作为气罩进入流道186的通路190中。每一排气槽206的方向使气罩被向下导向积布器32，并且导向穿过通路190的长丝26。具体说，离开排气槽206的气罩与轴线192倾斜，斜角在5°-25°，典型在150°左右。
参看图9和10，应用时，在流道176中流动的处理用气通过输送孔200进入各自的连接风道196并在连接风道196中加速，在通过排气槽206进入通路190之前达到高速，作为速度基本均匀的均匀气罩沿轴向射向出口34。当长丝26穿过流道186时，从两个集气管170、172的排气槽206射出的逐渐收缩的气罩，施加牵引力在长丝26上并且将长丝26变细、拉长或下拉成小直径。进入流道186的通路190的气罩在进口29处产生吸力，气罩提供的张车可使纤维26变细，且从大气环境中将二次空气吸入进口29。当气罩流速增大时抽丝力便增加。丝径变细还是抽丝装置30到挤出模25之间距离的函数。
处理用气集管170、172的制造材料优选是在抽丝装置30的工作条件下尺寸与热性能稳定的材料，以使在工作时尺寸公差不变。适合制造处理用气集气管170、172的不锈钢，包括可从卡膨特技术公司(Reading，PA)买到的卡膨特特制的450型不锈钢合金和630型沉淀硬化17Cx-4Ni不锈钢合金。
本发明的抽丝装置30的工作压力比传统抽丝装置的压力低，而纤维的拉细程度相当或更细。虽然处理用气的压力下降了，但抽丝装置30效率高，长丝/空气混合体33中的长丝26的速度适中，确保优质纤维的沉积而形成纺粘布20。具体地说，抽丝装置30提供的抽丝速度，以长丝26的线速度表示，从8000米/分到12,000米/分。离开出口34的高速处理用气压力的降低，还能降低从抽丝装置30出口34与积布器32之间的大气环境中吸入的二次空气量。根据本发明原理，所述的抽丝装置30在提高抽丝速度的同时，降低了空气控制系统12必须控制的二次空气及处理用气的量，这样提高了形成在积布器32上的纺粘布20的性能。
参看图11，图中与图9、10相同的标号指同一零件，抽丝装置210的另一实施例包括一个与抽丝装置30的处理用气集管170、172相似的单独的处理用气集管212，和一个替代处理用气集管170的偏流部件214。偏流部件214内部是实心的，没有处理用气的流道。在有些实施例中，偏流部件214可通过将一个处理用气集管170的进口178和出口180堵死或阻塞而形成(图9、10)，从而使流动室176不通。
空气控制系统12可在很大程度上控制纺粘工位14形成的纺粘布20的性能。通常，纺粘布20的性能是一些参数的复杂函数，所述参数包括长丝26的温度，急冷系统28中处理用气的温度，抽丝装置30中处理用气的温度，及积布器32上处理用气的速度与流量。通常，纺粘布20的单丝细度大于1但尼尔，布的重量范围在4克/平方米至500克/平方米。
空气控制系统12的外流空气控制阀41-44的相对位置，和外流空气控制辊38、40提供的高速处理用气及二次空气的导向路径一起，使沿机器方向15气流速度可被控制或调节。气流速度沿机器方向15的调节能力，使沿机器方向15的纤维平均方向与沿机器横向17的纤维平均方向之比，以下称为MD/CD铺列比可以调整。具体地说，外流空气控制阀41-44的位置的调节改变了垂直风道137、139中的流阻，从而使MD/CD铺列比，也就是纺粘布20的等轴或对称纤维排列的值，从1∶1调整为大到5∶1，这意味着形成纺粘布20的纤维铺列高度不对称或不等轴。
纺粘工位14形成的纺粘布20时使用的树脂可以是市场上能买到的很多热塑性聚合材料的任何一种，这些材料包括但不限于聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、醋酸纤维等等。聚丙烯由于便于购买且价格相对便宜，是常用的做纺粘布20的热塑性树脂。制造纺粘布20时用的长丝26可以有任何适当的形态，可以是空心或实心，直的或弯的，单组合、双组合或多组合的纤维或长丝，及这些纤维/长丝的混合物或混合料，这些在技术上是已知的。例如，为了生产双、多组合的长丝/纤维，熔纺组件24及挤出模25都能够挤出多种热塑性树脂。一种典型的具有能挤出多组合长丝以生产多组合纺粘布20的纺织组(spin pack)的熔纺组件24及挤出模25，在共同拥有的相关申请的美国专利申请号69/702,385中得到了描述，该申请题为“多组分液态长丝的挤出装置”，提出日期为2004年10月31日。
在本发明某些实施例中，纺粘工位14的抽丝装置30可以是传统的结构，且由纺粘工位14结合传统抽丝装置所生产的纺粘布20，其性能因空气控制系统12的存在获益。具体地说，MD/CD铺列比的控制，如上所述，可与抽丝装置30的结构无关。如图9-11所示，本发明的抽丝装置30能提高长丝线速度，因此长丝26比传统抽装置所能达到的细变程度要细得多。尤其是本发明的空气控制系统12及抽丝装置30一起使用，优化了对纺粘布20的性能控制。
尽管已通过的各种优选实施例的说明对本发明作了阐述，且这些实施例说明得相当详细，以便阐明本发明最佳实施方式，但本申请人的本发明不局限于且决不将附属权利要求书的范围限制在这些细节上。在本发明范围内所作修改及其附加优点，这些对专业技术人员而言很容易。本发明本身仅由附属权利要求书所限定。
权利要求
1.一种空气量调节器，它位于熔纺装置下面并收集从该熔纺装置排出的空气，所述熔纺装置可将丝材排放到沿机器方向运动的积布器上，所述空气量调节器包括外壳，其各第一壁形成第一内腔，其中一块第一壁上有位于积布器下方的进气口，以允许排放空气进入所述第一内腔，另一块第一壁上有一排气口要，以排出放出空气；内壳，位于所述第一内腔中且有各第二壁，所述第二壁形成了第二内腔，该第二内腔可与上述外壳的排气口连通，所述内壳的一个所述第二壁上有一长槽，该长槽的主要尺寸沿机器横向，所述长槽使第一内腔与第二内腔流体连通，及第一可调流量控制器，位于所述第一内腔中，所述第一流量控制器操作时可控制在第一内腔与第二内腔之间排气的流量。
2.如权利要求1所述的空气量调节器，其中所述第一内腔包括一流动室和第一风道，该第一风道在与所述流动室连通的空气入口和所述孔之间延伸，所述流动室安装在所述进气口与所述内壳之间，而所述第一可调流量控制器位于所述第一风道空气入口附近，以控制由所述流动室经所述空气入口进入到所述第一风道的排气的流量。
3.如权利要求2所述的空气量调节器，其中所述第一内腔包括第二风道，该第二风道位于所述流动室与所述孔之间延伸，所述第二风道与第一风道不能流体连通。
4.如权利要求3所述的空气量调节器，还包括位于所述第一内腔中的第二可调流量控制器，所述第二流量控制器工作时可控制所述第一内腔与所述第二内腔之间流动的排气流量。
5.如权利要求3所述的空气量调节器中，所述第二可调流量控制器位于所述第二风道空气入口附近，用于控制排气从所述流动室经所述空气入口进入所述第二风道的流量。
6.如权利要求1所述的空气量调节器，还包括空气引导件，该空气引导件位于第一内腔外侧接近进气口处，所述空气引导件伸展在机器横向，且将进气口沿机器方向分成第一和第二部分。
7.如权利要求6所述的空气量调节器，其中所述空气引导件是一第一辊，该第一辊与所述积布器作滚动接触。
8.如权利要求7所述的空气量调节器，还包括第二辊，该第二辊大致位于所述第一内腔里侧且接近所述进气口处，所述第二辊与第一辊相对定位，使至少该积布器被限制在第一和第二辊之间以滚动接合方式。
9.一种空气量调节器，它位于熔纺装置下面并收集从该熔纺装置排出的空气，所述熔纺装置可将丝材排放到沿机器方向运动的积布器上，所述空气量调节器包括外壳，其各第一壁形成第一内腔，其中一块第一壁上有位于积布器下方的进气口，该进气口可让排气进入第一内腔，另一块第一壁上有排气口，该排气口可排出排放空气；内壳，器位于所述第一内腔中且有多个第二壁，所述第二板壁成第二内腔，所述第二内腔与所述外壳的所述排气口连通，所述内腔的一个所述第二壁上带有一长槽，该长槽的主要方向沿机器横向，所述长槽使所述第一内腔与所述第二内腔流体连通，及空气引导件，其位于所述第一内腔外侧并接近进气口处，所述空气引导件沿机器横向延伸，且将进气口沿机器方向分成第一和第二部分。
10.如权利要求9所述的空气量调节器，其中该空气引导件是第一辊，该第一辊与积布器作滚动接触。
11.如权利要求10所述的空气量调节器，还包括第二辊，该第二辊位于第一内腔里侧接近进气口处，所述第二辊与第一辊相对定位，使积布器以滚动接合方式被限定在第一和第二辊之间。
12.如权利要求10所述的空气量调节器，还包括成形室，该成形室至少部分包围所述进气口和所述辊，所述成形室为丝材通向积布器提供位于熔纺组件和积布器之间的处理腔，所述进气口的第一部分位于成形室里侧，进气口第二部分位于成形室外侧。
13.如权利要求11所述的空气量调节器，其中成形室还包括多孔限流板，用以调节从所述成形室周围环境流入处理腔的排放空气的流量。
14.如权利要求9所述的空气量调节器，还包括流量控制器，该流量控制器位于第一内腔中，所述流量控制器工作时可控制第一内腔与第二内腔间的空气流量。
15.一种用于将纺粘层沉积在沿机器方向运动的积布器上的系统，包括熔纺装置，工作时可挤出材料长丝，所述熔纺装置位于积布器的垂直上方，及空气控制系统，工作时可收集从熔纺装置排出的空气，所述空气量调节器包括位于熔纺装置正下方成形区内的第一空气量调节器，位于第二空气量调节器和成形区的上游的第二空气量调节器，及位于第二空气量调节器和成形区下游的第三空气量调节器，每个所述空气量调节器包括外壳，其各第一壁形成第一内腔，其中一块第一壁上有进气口，该进气口位于积布器下方以允许排气进入第一内腔，而另一第一壁上有排气口，可排放排气；及内壳，其位于上述第一内腔中且具有第二壁，所述第二壁形成的第二内腔，第二内腔与上述外壳的排气口流体连通，所述内壳的一个所述第二壁上有长槽，该长槽的主要尺寸沿机器横向延伸，所述长槽使所述第一内腔与所述第二内腔流体连通，及；所述第二及第三空气量调节器都包括空气引导件，其位于所述第一内腔外侧接近各自对应的进气口，所述空气引导件伸在机器横向，且将各自进气口沿机器方向分成第一及第二部分；及可调流量控制器，其位于所述第一内腔中，所述第一流量控制器工作时可控制所述第一内腔与所述第二内腔间的排气流量。
16.如权利要求15所述的系统，还包括抽丝装置，该抽丝装置在垂直方向上位于熔纺装置与积布器之间，所述抽丝装置工作时可提供气流使丝材变细。
17.如权利要求16所述的系统，还包括急冷系统，该急冷系统位于所述熔纺装置与所述抽丝装置之间，所述急冷系统工作时可提供冷却气流，来冷却从熔纺装置挤出的丝材。
18.如权利要求15所述的系统，还包括成形室，该成形室至少部分地围绕所述进气口及所述空气引导件，所述空腔形成位于熔纺组件和积布器之间的处理腔，以便使丝材通向积布器。
19.如权利要求18所述的系统中，其中所述成形室还包括多孔限流板，用以调节自所述成形室外界环境流入处理腔的空气流量。
20.一种能够将丝材排放到沿机器方向运动的积布器上的装置，包括熔纺装置，其工作时可挤出丝材；抽丝装置，其位于所述熔纺装置与积布器之间，所述抽丝装置的进口可接收来自熔纺装置的丝材，而出口可将丝材排向积布器，所述抽丝装置工作时可提供足以使丝材变细的处理用气流，且这股处理用气流从该出口与积布器之间的大气环境中吸入二次空气；空气量调节器，其进气口位于积布器附近，所述空气量调节器对从所述抽丝装置排出的处理用气和经所述进气口吸入的二次空气进行处理，及成形室，气具有一侧壁，该侧壁至少部分包围所述空气量调节器的所述进气口和所述抽丝装置所述出口，位于进气口下游的入口，和位于进气口上游的出口，所述侧壁形成的处理腔可使从抽丝装置出口的丝材到达积布器，并使该处理腔与周围大气环境隔离，所述入口及出口的尺寸至少使积布器能通过所述处理腔，且所述成形室的所述侧壁包括多孔限流板，所述多孔限流板可调节从大气环境进入所述处理腔的空气流量。
21.如权利要求20所述的系统，还包括急冷系统，该急冷系统位于所述熔纺装置与所述抽丝装置之间，所述急冷系统工作时可提供冷空气，以便冷却从熔纺装置挤出的丝材。
22.如权利要求20所述的空气量调节器，还包括位于所述进气口的下游的第一空气引导件，所述第一空气引导件沿机器横向延伸，且与所述进气口隔开，以便形成入口。
23.如权利要求22所述的空气量调节器，还包括位于所述进气口上游的第二空气引导件，所述第二空气引导件沿机器横向延伸，且与所述进气口隔开，以便形成出口。
24.一种用于将丝材非织造布沉积在沿机器方向运动的积布器上的方法，包括从熔纺组件挤出丝材；使丝材与处理用气流混合；将丝材沉积在积布器上，及通过空气控制系统的进气口收集过处理空气，该系统沿机器方向能基本均匀地收集处理用气，并能改变沿机器方向的气流速度与沿机器横向气流速度之比。
25.如权利要求24所述的方法，其中沿机器方向气流速度与沿正交的机器横向的气流速度之比，提供了沿机器方向长丝平行性与机器横向长丝平行性之比，且该收集步骤还包括调节沿机器方向的气流速度，以提供沿机器方向长丝平行性相对于沿机器横向的长丝平行性之比。
26.如权利要求24所述的方法，还包括改变沿机器方向的气流速度，以提供沿机器方向长丝平行性相对于沿机器横向长丝平行性之比，其范围在大约为5∶1的第一比值到大约为1∶1的第二比值之间。
27.如权利要求24所述的方法，其中空气控制系统的进气口包括成形区、沿机器方向处于成形区上游的上游区，和沿机器方向处于成形区下游的下游区，收集方法还包括对成形区施以第一负压，对上游区施以第二负压，及对下游区施以第三负压。
28.如权利要求27所述的方法，还包括改变第二负压及第三负压中的至少一个，以改变沿机器方法空气的收集情况。
29.如权利要求27所述的方法，还包括测出第二与第三负压的数值，及按测得值调节第二及第三负压。
30.如权利要求29所述的方法，其中控制方法还包括改变可调流量控制器的相对位置。
31.如权利要求24所述的方法，还包括用成形室围住进气口。
32.如权利要求31所述的方法，还包括调节从成形周围大气环境进入成形室的二次空气的流量。
33.如权利要求24所述的方法，其中收集步骤包括控制沿机器横向的气流速度，以提供低于5.0％的不均匀度。
34.如权利要求24所述的方法，其中混合步骤还包括将处理用气沿丝材运动方向引导，从而使丝材变细。
35.如权利要求34所述的方法，其中引导步骤还包括用处理用气流将丝材加速到线速度大于8000米/分钟。
36.如权利要求34所述的方法，其中处理用气流由抽丝装置提供，该抽丝装置的出口相对于积布器的至少具有第一和第二垂直距离，本方法还包括将出口与积布器之间垂直间隔从第一垂直距离调节到第二垂直距离。
37.如权利要求35所述的方法，其中混合步骤还包括，在熔纺组件与抽丝装置之间提供一股处理用气流，用于冷却挤出的丝材。
38.如权利要求24所述的方法，其中混合步骤还包括在熔纺组件和抽丝装置方向之间提供一股处理用气流，用于在引导步骤之前冷却挤出的丝材。
全文摘要
一种用于收集与调节从熔纺装置(24)排放的空气的系统(12)与方法。该空气控制系统包括形成第一内腔(137、139、141、145)的外壳(136)；进气口(57)，用于将上述排放空气接收到第一内腔中；及排气口(64)，用于排出空气。在第一内腔中有一内壳(138)，其形成的第二内腔(138a)与排气口连通；其上的孔(146)使第一及第二内腔相连。空气控制系统(12)包括流量控制器(41、42、43、44)，它们位于第一内腔中，可控制从第一内腔流到第二内腔的空气流量，还包括空气引导件(37、38)，它们位于第一内腔外侧进气口(57)附近，且沿机器横向延伸，将该进气口沿机器方向分成两部分。
文档编号D04H3/16GK1630740SQ03803545
公开日2005年6月22日 申请日期2003年2月5日 优先权日2002年2月7日
发明者M·A·艾伦 申请人:诺德森公司