专利名称：非织造纤维网的生产系统及该非织造纤维网的生产方法
技术领域：
本发明涉;s^封闭的纤维纺丝系统中生产纤维和织物的方法禾设备，其中 纤维和织物包含大量不同的聚^成分。
背景技术：
在贿4W中已知有大量封闭的纤维纺丝系统，用于生产具有特定优良性
能的纺粘织物。例如，USNo.5460500 ， 5503784， 5571537 ， 5766646， 5800840， 5814349以及5820888所Z/Hf的生产纺粘纤维网的密闭系统。这些专利公开的内 ^此作为一个^^作为参考。在一个典型的封闭系统中，^在普通的封闭 室或封闭环境中被纺丝、骤冷和牵伸，这样用来^Hp从纺丝头挤出的纤维的空 ^气体流，也用来牵伸和细^^冷阶段下游的纤维。
和开放的纺丝系统(即挤出的，不在"fit室或"fit环嫂中4皮纺丝、骤冷 和牵伸的系统，所述，在纤维形成的某些或4^步骤中，典型地为暴露在周 围环境中)正刑目反，封闭系统能消除纤维成形过程中任何不能控制或潜在的 有害气流的干扰。实际上，典型的封闭纺丝系絲纤维成形过程中限制挤出的 錄只暴I^t温度的空^l气流中，这样，^b^v"fit的开放式纤维纺丝 系统中生产具有所需细度的精细和均匀纤维。
在纤维纺丝系统中一个很重要的部分A^杨传输系统，通常是指纺丝轴， 以选择的计量或ai4向纺丝系^^供熔融聚，流，用以从纺丝头挤出^ii。
通常使用的一种纺丝轴并*封闭系统中有纺丝优势的是指"衣架式"纺丝轴。 这种类型纺丝轴通常具有两部分，由金属或^f^适的材辨u成，以不透液的
紧密关系在端面或酉e^表面^^在^，每个商e^表面具有蚀刻沟槽且与另一 部分酉e^表面的蚀刻沟槽镜^^应。在每个K^表面蚀刻沟槽形成一轮廓，即 类似于三角"衣架式，，构型。
传统"衣架式"纺丝轴的分解图如图l所示。纺丝轴2包括两个各占一半的
;Ut矩形的部分3，在每^NP分内配置许多电加热器12，在纺丝轴内加热朝向
纺丝头的聚，流体。在工作过程中， 一种熔融聚^^^皮引导ii^ (dWt过
泵)纺丝轴2的"衣架式"槽构型的进口 4，絲过"衣架式"构型的三角形槽6 的上部，该三角形^iU在下部并与进口 4有流体^j逸。由进口部#三角部 分界定的"衣架式"槽是通过i^在两个纺丝4^分3的S5^表面相应的槽形成 的。在进口槽6上面，熔融聚^^流分^ii7v三角槽的两个分叉槽部分7，那里 分流的流体继续传输，然后^ii7v7K平槽部分8，该水平槽部分在分叉槽部分 下端之间"衣架式"槽的下端。该水平槽部分迅沿纺丝轴2的下部纵向延伸。固 定在纺丝轴下端的是筛网￡±>虑器^9以及沿其纵向iM多个孔的纺丝头10。 筛网过滤器、#纺丝头10也沿纺丝轴2的底部纵向延伸，并JJ寸准布置而与 水平槽8流体;舰。这样，传itii"衣架式"槽的水平槽部8的熔融聚杨流向 前^it筛网i^虑器、支^9到#丝头10，在那里聚^流由纺丝孑L^出形 成多根聚純錄。"衣架式"槽的结构特别有优势，因为它的设计简单，育化槽内建立均匀压力差，使得聚杨流均匀驗^r^"衣架式，，槽的水平槽部分，并从纺丝孔中均匀挤出熔融聚。
当封闭纤维纺丝系统与"衣架式"纺丝轴结合时有利于生产特定的聚合物纤 维，该纤维具有所需的均匀度和细度，但是在使用两种或多种不同的聚合物成 分生产妓杂的纤维和纺粘纤维网时，"衣架式"纺丝轴^iti'j许多问题。特别 是，当生产包括多种聚絲成分的多组分纤维或织物时，4M^fe"衣架式"封闭 系统中处理两种或多种具有不同熔融温度的聚^;成分。例如，包含两种熔点 显著不同的聚^^组分的双组分纤銜lb^f^D带有"衣架式"纺丝轴(如所<^] 带有并排方式iU的"衣架式"槽的双"衣架式"纺丝轴)的封闭纺丝系统来生产， 因为在纺丝轴部分，由iSU的电加热器的原因，"衣架式"纺丝械于絲基 ^目同的温度下。当^^]的聚^^成分必须^#在或接近它们熔点时，为了避 免聚，胶絲交联，所it^的困难^i一步恶化。jH^卜，当"衣架式"系统将 均匀的熔融聚^^緣i^'J纺丝头时，难以修舰融聚^^艇过"衣架式，，纺 丝轴i^纺丝头组件的计量，而it^生产更为复杂类型的纤维如具有不同形状 和/或聚賴组^t截面的多组分纤维的一个重M点。这样，在封闭纤维纺丝 系统中生产更多不同的纤维和织物时，"衣架式"纺丝轴的多棒性会受到限制。
因此，需要在封闭纺丝系统中生产更多种类包含两种或多种聚*成分的 纤维和织物，所具有的纺丝轴必须^^封闭系统中传送用于纤维生产的两种或
多种不同聚賴成分的熔融聚絲流。
发明内容
鉴于上述内容，以及雞明显的原因，在全面介绍本发明时，本发明的一 个目的是提#-种封闭的纤维纺丝系统，負&生产包括不同聚^成分的多种单
组分或多组分纤维和织物，并具有所需的细JL和均勻度。
^^发明的另一个目的是提供用于封闭系统的纺丝轴组件，其能将熔融^^ 物流传送到封闭系统的纺丝头，其中，所述熔融聚合物流包括至少两种具有不 同熔融温度的不同聚#成分。
本发明的再一个目的是在传输熔融聚*^^纺丝头的过程中，在纺丝轴 组件内均匀##两种不同的聚*成分处于它们实质不同的熔融温度下。
本发明的还一个目的是提供多个计量泵来单独控制不同熔融聚^7^A纺 丝头桥出的流速。
前述目的是以独立的方式或结合的方式实现的，意图不是将本发明配置成 需要结合两个或多个目的，除非权矛虔求书中有描述。
才娥本发明，前絲封闭系统中形成具有多种聚杨成分的纤维和织物的 困g过^^J包括纺丝轴组件的封闭纤维纺丝系统来克服，该纺丝轴组件能向 纺丝头提供多种熔融聚^7流，其中，至少两种包括多种聚賴成分的聚杨 流形成包括多种聚賴成分的多组分纤絲织物，所述多组分纤维或织物具有
合的均匀性和细度。该纺丝轴包括多个计量泵，用以独立控制一个或多个 聚，流的流速；至少两个热量控制单元，其能将不同聚，成分独立和均匀 船口热至适宜的熔融温度，并^#不同聚#成^^之间的热分离。
上述以及，目的、本发明的特点和优点结合下述^^#限定以及特 定实施例的附图会变得很清楚，其中在不同附图中^f^I相同的附图^i己，这些 说明内树本发明进行了详细解释，可以理解在本说明书的J^出上，对^4页域 技^A员而言不同的变化n而易见的。
图l是传统"衣架式"纺丝轴的分解i^f见图，该纺丝轴用于将熔融聚，输 iHi，J封闭系统的纺丝头组件。
图2是本发明封闭纤维纺丝系统一个实施例的部分立面,抖见图。
图3是纺丝轴组件的一个实施例的部分逸f见图，该纺丝轴组件用于图1所
示封闭系统。
图4"8是不同纤维组的异本实施例的横向截面图，这些纤维由本发明的封 闭系统生产。
M实施方式
下面参照附图2和3来介绍本发明的封闭纤维纺丝系统。此处使用的术语 "封闭系统"和"封闭纤维纺丝系统"涉及包括挤出阶段、骤冷阶段和牵伸阶段的 纤维纺丝系统，其中骤冷阶段冷却纤维所使用的空^l，气^^用于在牵伸 阶段牵伸和细化纤维，在"fit封闭环境(例如，单个室或多个船1*逸的室) 下实絲出、骤#牵伸阶段。此处^^J的术语"纤维"包括两种纤维，即，有 限H的纤维，如常规的短纤维，以及实质上连续的结构，比如长丝，除非另 有说明。术语"^i且分纤维"和"多组分纤维"是指至少具有两转分或区段的纤 维，其中至少一悄分包括一种聚，组分，并JLIN辆分包括另一种不同的 聚#组分。术语"单组分纤维"是指由一种聚#成^^赋的纤维。术语"〉V給 聚*纤维"是指由两种或多种不同的聚*组分;^^在"^^赋的纤维，在所 形成的纤维中，形成了聚*成分实质均匀的合成物。
发明的封闭系统中挤出的纤维实质上能够具有^#形状的#^面，包 括但不局P艮于圆形、椭圆形、丝带形、犬骨形以及多叶形横截面。所述纤维 能够包^fi-种熔纺树脂或其合成物，包括但不局限于均聚物、共聚物、三 元共聚物，其中^r^有絲烃、f^、聚酯、聚乳酸、尼龙、糾^曱 酸丙二酯，以踏1"生聚^^如热塑性分级聚氨酯(grade polyurethane)。合适的 ，烃包括但不局限于如下聚合物，如聚乙烯(如^t苯二甲酸乙二酯、低密 錢乙烯、高密綠乙烯、线性低密綠乙烯)、聚丙烯(等规聚丙烯、间规聚 丙烯、等规聚丙烯与无规聚丙烯的混合物)、聚-l-丁烯、聚-1-&阵、聚-l-己烯、 ^4-辛烯、聚丁二烯、聚l, 7，-辛二歸、聚l, 4，-己二烯，以;5L类4以物和共 聚物、三;^聚物和它们的混合物。jtb^卜，所生产的纤维中具有任意选择比例 的聚*成分。
参见图2，所示的封闭系统100包括纺丝轴组件102,其用于将熔融聚合 物流传输到的纺丝组件104;封闭室106，其用于形成挤出长丝108并将M输 到成网带116，这样形成非织造纤维网118。应当指出图2中设计的封闭室仅为 了实施例的需要，本发明不局P艮于这种i殳计。例如，任意数量的封闭室设计都
适用于本发明的实际生产，包括M局限于USNo.5460500、 5503784、 5571537、 5766646、 5800840、 5814349和5820888所^iHf的封闭室。纺丝轴《且件、纺丝纟且 件、封闭室和带是由金属和其4tM封可合适的材料制成，用以接》1沐处理熔融聚 綠流体流。
纺丝轴组件102提供大量独立计量的熔融聚^^;K^纺丝组件104，用 ^封闭系统100内喷丝^成纤维。在纺丝轴组件中提供三个分离iU虫立的 加热系统，如下所述，用以分别加热i^A纺丝轴组件和纺丝轴的两股独立的聚 ^流体流。参见图3，纺丝轴组件102包括^t^矩形的空机架103，其封装 一对大体呈圆柱形的中空分酉诚管122、 130以及过矩形的纺丝轴140。每个 分酉2^管122、 130沿机架的后壁150轴向延伸，其中歧管130被稍微向上悬置 而基本平行于总管122对准。进口管123 M管122的中间位置横向延伸穿过 机架103的后壁150，并连接聚，供给源(未图示)。类A她，另一进口管131 Mj^管130的中间位置横向延伸穿过机架103的上后壁151而连接到另一聚合 物供给源(未图示)。如下所述，每个进口管的"^P分^M^每个歧管内延伸，以 连接iM扭管内的聚^7分配管。歧管122的一端是密封的，在另一端连接 热介质的供给管道124，管道124延伸穿过机架103的侧壁152，并连接热介质 供给源(未图示)。歧管130对应于歧管122密封端的那一端也是密封的，并且 在另一端连接另一^i介质供给管道132，该管道132延伸穿过机架103的侧壁 152,在那里供辨道132 ^i^接热介质供给源(未图示)。所ii^t管相对于彼 jH^肖微交错布置，歧管122与管道124相连的那一端比与歧管130相对应的那 一端更靠近才几架的侧壁152。
在每个分酉C^管122、 130内iM且沿纵向延伸的;l^^分配管，所述聚 ^^分配管连樹申iij^管内部的相应进口管123、 131。每个歧管122、 130m 上包围并罩住iM在其中的分配管，允许流体性的热传输介质(如道生热栽体 'Dowtherm，)通过各自的供^f道124、 132^i^^t管，以l更围绕分配管内的 聚^^流体并^i热量。所ii^管和与其相连的管道育化纺丝轴组件102内方
^ny虫立和分离加热两种不同的聚"^组分至不同的温度。itb^卜，歧管设计为
通it^S4^匀匀的温度下热介质围绕每个分配管，均匀加热在每个J^管内 的任一聚合物分配管内部流动的聚流体。这种加热方式的特点比起"衣架 式"纺丝轴的电加热设计具有錄的进步，因为"衣架式"纺丝轴的电加热器在纺
丝轴区域内会产生不需要的热梯度。
每个射ej^管122、 130还包括一组六个的聚M传输管126、 134，所述 聚^/传输管126、 134横向延伸并JU/^t管朝着机架103的前壁153的方向位 于在纵向上间隔大俏目等的位置处，在那里传输管126 (^y^t管122延伸)絲 平行于传输管134 (贿管130延伸)。每传输管126、 134权伸叙莊自 的歧管122、 130，并JL^it当的位置连接i经在其中的相应射己管。由于纺丝 轴组件的机架内歧管122与歧管130之间的竖向偏移,传输管134 ^J^管130 出来后朝着歧管122直接竖向向下，以便在传输管126朝才几架的前壁153延伸 的情况下与传输管126 J^^垂直布置。4^页域技^A员应认识到每个歧管内 部的每个分配管和与分配管相连的传输管育W皮独立设计，以保证聚^流^i 过分配管并M管内加热时有合适的滞留时间。jH^卜，^^^特定分配管延伸 的每*输管的长^1^相等的，以保证流Mitit些传输管的滞留时间;U^ 相同的。
纺丝轴140设置^^几架103内纵向靠近前壁153。纺丝轴叙内有一组六个 ;UtA矩形的泵座142,所述泵座沿纺丝轴纵向分布而对应于^^^t管122、 130 朝着泵^4伸的单^Nt输管126、 134。每个泵座142都包括有第一计量泵128 和第二计量泵136，第一计量泵128连接朝该泵;t^伸的相应的聚，传输管 126，第二计量泵136连接朝该泵^4伸的相应的聚^;传输管134。传输管126、 134延伸穿过纺丝轴140的后壁，连接它们相对应的计量泵128、 136。供热管 144从纺丝轴后壁的下部延伸，并穿过机架的侧壁152而连接^i^传热介质的供 给源(未图示)。纺丝轴被经由供热管144提供的传热流体介质加热，该介质在 纺丝组件工作过程中>^>热泵座142和泵128、 136并^#在合适的温度。此 外，泵座由^r^热性的材料构成，以控制或限制泵座、#通过泵的聚*流 体t间的传热量。例如，在使用两种具有不同熔融温度的聚，成分生产纤维 的过程中，泵座^U。热到较高的那个熔融温度。但是，由于P艮制泵座的传热能 力，具有^^融温度的聚*成^71^1』不了所述较高的温度。
每个计量泵128、 136还包括一进口和多个出口，所iiii口用来接JlMt自相 应的聚，传输管126、 134的聚*流体，所述多个出口用来将聚^流体以 选择的^i^^纺iii且件104的进口槽。在一^H^选的实施例中，每个计量泵 包括四个出口，这样纺丝轴组件育^€供两组24束聚*流体，每组的温度和流
速都是独立控制的。这种实施例能够例如沿约12英尺长的纺丝轴从每组大约每
六英寸提供计量的聚，流。但是，应当指出计量泵可以包^f^r合适数量的
出口，这M于传输到纺丝组件所需的聚^;流的数量。
纺丝组件104包括大量用来接收来自纺丝轴组件的聚，流的进口槽； 聚^^±>虑系统；分配系统；纺丝头，该纺丝头有一列纺丝孑L用来挤出聚， M。例如，纺丝孑L^置^J4L呈水平的矩形列，在纺丝头^JUi通常布置每 米1000-5000个纺丝孔。jH^t所偵月的术语"纺丝头"是指纺丝组件下部的主要 部分，其用于传输溶融聚^^到錄丝孑L絲过纺丝孑l^入封闭室106。纺丝头 是通ii^l件或^/f壬何能流出所述纤维流的结构上钻孑Ul蚀刻孔而成的。纺 丝组件主要调整来自纺丝轴的熔融聚合物流以形成所需类型的纤维(如多组分 纤维、具有特定横截面形状的纤维，等等)，以及負W系统中连续挤出所需数量 的纤维。例如在通过纺丝孑浙出之前，纺丝组件所包含的槽能将从纺丝轴仏 的两个或多个不同的聚^^^4f。 jtUf，纺丝孔可以是多种不同的形状(如 圓形、方形、椭圆形、锁眼形，等)，这將致最终纤维具有多种类型的横截面 形状。授予Hill的US No.5162074中公开了用于系统100的一种示例性纺丝组 件，在此结合该文献公开的内容全部作为参考。但是，应当指出用来纺制纤维 的4^f可传统的或，纺丝组件也可以用于系统100。
封闭室106包括直接iM在纺丝组件104下面的骤冷站110和直接iM在 骤冷站下面的牵伸站112。在骤冷站110的附近还有一对导管114连接在封闭室 106的相对表面上。每个导管114 ^Dt匕的相^T向上引导一股空气(通常如图 2的箭头所示)朝向挤出的烂108， M 108从纺丝组件104出来絲过骤冷 站IIO。这才械出的，在骤冷站由来自导管114的^L气^Hp。 ^i^与长 丝108大致垂直的方向或朝着牵伸站112稍倾斜的方向引导气流，所述牵伸站 U2布置在骤冷站的下面。但是，应当指出可以引导^^数量的气流(如单股气 流)在^f可合适的方向朝向在骤冷3浙出的，。还应注意除了^^空^ 夕卜，^te/frf可适合的气体均可用于在骤冷站来^HP^ii。 J^卜，^^ 、所^jl]的 聚^成分的类型和所形成的纤维类型，也可以iMJ—种或多种受控制的蒸气 或^m理气流，从而在骤冷站110或^/f^f合适的位J^封闭室106内的 挤出烂进行化学处理。
^il封闭室106在牵伸站112具有iU土里构形(venturi profile),封闭室壁
在牵伸站渐缩形成锥形或变窄的封闭室部分，促使通过那里的合并气流具有有增 加的流速。在牵伸站增加流速的气流提公合适的牵伸力来牵伸和细化长丝。牵伸站112延伸至封闭室106的出口 ，该出口与成网带116分离开合适的沉积距离。
成网带116优选为能使空气通过的连续筛网带，如改良型长网 (Fourdrinier)线带。从封闭室106出来的纤维铺放在网带上形成非织造网。 成网带通过例如辊子或^#^适的驱动装置来驱动，将纤维网传输到一个或多 个，处理位置。在成网带116下面与封闭室106的出口成一直线iO^循环室 120。该循环室包括吹风机(未图示)，该吹风机能在封闭室106产生负压力或 吸力，来引导丙合并其气流从骤冷站110通过牵伸站112 i^A循环室(通常如图2 中的箭头所示)。被引入到循环室120的空气流循环^输回导管114，以便再 传输回骤冷站110。 to^，循环气;M^皮引导通过一热交换器和/或与新鲜空 气M,以便在循环骤冷站110之前^#骤冷气体的合适的温度。在一个 可选实施例中，封闭系统可以不^JD循环气流。当然，^RU几可以连续引进新 鲜空气进入并通过过封闭室106，封闭系统的气流消M从牵伸站引出而非循环再 利用。
下面将对使用示例性双组分纤维纺丝工艺的封闭系统100的,进行描 述，其中聚合物组分A和B被,纺丝轴组件以形成XXi且分纤维。但是，应当指出，系统100能生产很多种纤维，包括单组妙多组分纤维。聚合物的熔 融流通过口管123传输到纺丝轴组件102，在那里iiAiO^射ej^管122 内的聚*分配管。同时，聚合物B的熔融流通过口管131传输到纺丝轴组 件，在那里进入设者在分歧管130内的聚綠分配管。由导管124、 132提供 的流体传热介质ii^两个歧管内部以环绕设置在其中的分配管而对每种聚聚合物A和B进4亍均匀、独立的加热，和/或将它们保持在合适的温度。
聚合物A的流涕通过歧管管122内的分配管，并进入聚合物传输管126，该 传输管126将聚合物A运i^U'J—组六个的计量泵128，所述计量泵128 设置在 纺丝轴140内的泵座142上。与^目似，聚合物 B的流体;M^t管130内的分 配管，并进入聚合物传输管134,该传输管134将聚合物B 运送导—组六个的 计量泵136，所述计量泵136设置在纺丝轴内的泵座上。计量泵128用合适的流 速传送聚合物A的多股流体(如24股)至布置在纺丝组件104上的相应的对准
进口槽，同时计量泵136用合适的流速(与聚合物a的流体^4^相独立的) 传送聚^/b的多股流体至布置在纺丝组件上的相应的对M口槽。
独立计量的成组聚合物a和b流#^皮51导通过纺丝组件104中的槽和纺丝 头，形成含有这两种聚，的^i且^^^纤维。所形成的这种XOE分纤维的 类型(如并列结构、皮芯结构、"海岛结构，，等)由纺丝组件的设计而定，其中 甜的聚賴a和b流体以合适的方式^f"从纺丝头喷出。jH^卜，挤出似的 合适的滅面形状也由例如具有一种或多种选鄉状的纺丝孑L决定。
由聚合物a和b构成的长丝108通过纺丝头挤出并i^a封闭室106的骤冷 站110，在骤冷站110中，^ii^露于从导管114向^引导的骤冷气流。循环 室120中的^UX^"封闭室内部产生吸力，引导气^Ut过骤冷站110而:ii^牵 伸站u2，在牵伸站112中，由于一部分牵伸站内具有Jl^构型而增大了气^i4 度。挤出的，也随气^a骤冷站向下引导至牵伸站，在牵伸站中，，受到 牵伸和细化。受牵伸纤^续通过封闭室106排出并在带116上形成非织造纤 维网118。该纤维网由带116运Jti^ff^一步的加工。穿过封闭室106并从其中 流出的气;^^循环室120，在那里气^Ji^f皮引导回导管114并朝向骤冷站 110引导。
本发明封闭系统的纺丝轴内多种计量的聚*熔融流的温度分离和独立输 送的组合特点促使可以生产以前不能实现的更多种类的纤维和织物，甚至是在 传统封闭系统中不能考虑的纤维和织物。例如，在纺丝轴内为不同聚*;緣 供独立iU^均匀的温度控制，这在纤维成形过程中大大增加了单个纤维中不 同聚*合 分的数量和比例。倉^系统中保持均匀的纺丝头温度构型，不 ^!使温度在聚合物流中变化，i^"衣架式"纺丝轴的电加热中是不可育^A 的'本发明纺丝轴提供的均匀温度控制能消除加热过程中潜在的热梯度，比封 闭系统常用的"衣架式"纺丝轴的电加热好得多。
通过分开的计量泵组提供对不同聚，成分供应压力的独立控制，通iW 在整个机器宽^Ji均匀传输聚^^提供加强的控制，对^f可给定的机器结构， 使得聚^7选^^分布都有更大的阵性。相比于"衣架式"系统，本发明的纺丝 轴组件和纺丝组件可以更精确緣制滞留时间，热敏性聚^的一个特别重要 的特征是需要减少滞留时间。特别地，本发明的封闭系统能提供m^的滞留时 间加咸少聚^4勿^^纺丝轴组件以及纺丝组件之间的热量传递。
该封闭系统能改善牵伸的均匀性，且防止夕h^气^iU显度的干扰，这些能 进一步增强特定类型的敏感多组分纤维的成股和生产。》ut，该封闭系统促使 纺制的多组分纤维iiA受控制的7jo蒸M气^r嫂，用M纺丝过程中形成的
仏进行化学处理，封闭系M^嫁易辆蒸汽。和"衣架式，，纺丝轴(它M产 从纺丝头出来的线'^i^窄排列的挤出烂)相比，纺丝轴组件和纺丝组件还能 增加纺丝孔密度和孔的构型以提高生产率，并育t^一个单独的封闭系统中生产 多种聚#成分的产品。iH^卜，多股计量纺丝轴与本发明的封闭系统结合，能 生产高品质的织物，这些织物包括但不局限于防静电织物、夕卜^^fit的织物、
可湿性和耐磨织物以及由不同净給方法(不是传统^ju的热專成津給法)形成
的织物。本发明的单^l"闭系统例:fet过变化在系统机器横向挤出的纤维的类
型和组合可以连续生产多种织物。
图4^8表示本发明生产的一些聚*纤维的例子。图4表示在一组单一成 分或均聚的聚合物纤维204中形成的单个、低比例勿芯纤维202，向该纤维形 成的高质量纤维网中添加高品质、^^融强度、对温度和滞留时间敏感的添加 剂。
图5表示一iELHi且分皮芯并列结构的纤维302。在利用本发明系统而由纤 维形成的一个网中，这些纤维兼具并列和皮芯的优点。在一些^^感聚*组 合中或在聚，组分之间存在粘性不匹配的组合中，系统的纺丝组件可设计为 传,成的纤维，用iM目对于^P空气优^^向，减少与从纺丝头挤出的^ 弯曲和折曲相关的负面效应，因itb^加工艺孔的密度和M生产率。图6a和图 6b表示两种不同的并列排列^i且分纤维的结构，其中每个结构中的纤维402、 502相对于复式空，冷系统(骤冷空气的方向如图6a和6b中的箭头所示) 的取向不同。图7表示本发明的系统所生产的另一组纤维，其中使用专用计量 技术生产混合有单组分纤维604的双组分皮芯纤维602。在另一实施例中，本发 明的纺丝轴和纺丝组^H文计^过多股专用计量法传输精确的混合纤维量，以 ^^产具有特制孔隙尺寸梯度的织物。图8表示一组能生产这种织物的纤维， 其中在封闭系统的纤维纺丝过程中，大直径纤维702与小直径纤维704合并。
^JU本发明系统形成的其他纤维的实例为皮芯纤维，其中，U是具有低 熔点的热塑性材料而芯层材料是具有高强度特性的热塑性材料。这些纤维的纺 粘网能够在一定温度下来热^^(如^JU轧光辊、气流等)，该温M够高至能
软4til熔融夕卜部J^材料，但M够寸^不影响芯层材料的强度特性。这种纤
维的M还具有特殊的性能，如柔软的手感、抗菌'^fa伽马(gamma )稳定性。 还能形成分裂纤维，其中在挤出，中两个或多个单独的聚^成分在形成网 后分离，这样产生纤细纤维网。otl^卜，并列纤维育t^适当的处理下形成自然的 巻曲和胀量。还育ML本发明的封闭系统中形成混合聚合物纤维，以对^^)这些 纤维形成的最终产品提供大量有用的性能。
从前述实施例中，可以看到本发明的封闭系,于在一个系统中生产多种 聚M成分的纤维和织物《iL^物是非常通用和方便的。
本发明不P艮于上述特定的实施例，附加或^的工艺^MC^本发明的保 护范围内。如前面所指出的，本发明不局P艮于图2的封闭室结构，相反，本发 明的封闭系统可以^^H^f可环^^封闭的结构，只要能防jh^纤维形成过程中挤 出的"j^^g未受控制的温度和气流中。
相^^，纺丝轴组件不局限于图3所示的结构，相反，纺丝轴组件可以设 计为育诚》1沐热处理并计量^[可数量的分离聚*流体流。换句"^兌，纺丝轴 组件可以包^^可合适数量的聚^^进口，所述聚^^进口连^酉诚管内任
何合适数量的分配管，以对<封可数量的不同聚^;流独立加热和/或##在^
不同的温度。纺丝轴组件还可包^f^f合适数量的计量泵，其中每个泵具有任 何^^适数量的出口流，以采用不同的流速独立提供不同的聚*流至纺丝组件。 J^卜，每个计量^^f处己置成在一定流速下^-个或多个聚，流传输到纺
丝组件，该^4不,^f可，计量泵ifJ:的流体^i4。
纺丝组件以^^合适的方式设计以便于生产纤维和织物，所述纤维和织物
纤维生产技术、纱线形成技术和织造以及非织造织物成形技术的^^r组合都能 用于本发明形成的纤维上。
选实施例，鉴于此处所述的内容，应当相信对^^页域技权员具有^fe修改、 变4脉改变的启示。因此，应当理解这些变化、修^改变也落在本发明权利
要求书的保护范围内。本文^j i的特定术i^n的描述意义，不具有限制作用。
权利要求
1.一种用于生产非织造纤维网的系统，包括纺丝轴组件，该纺丝轴组件配置为用来处理和传输从纺丝孔挤出的多个聚合物流，该纺丝轴组件包括与纺丝孔相通的多个流体传输通道，其中，至少两个所述传输通道构造成将不同聚合物成分的分离聚合物流传送到纺丝孔；骤冷室，该骤冷室配置为用来接收和冷却从纺丝孔挤出的长丝，该骤冷室包括气体供给源，用以在挤出的长丝处引导气流；牵伸室，该牵伸室与所述骤冷室相通且配置为用来接收和细化经骤冷的长丝；以及成形表面，该成形表面配置为用来接收从牵伸室出来的被牵伸长丝，并在成形表面上形成非织造纤维网；其中，在纺丝孔与牵伸室之间，该系统将挤出的长丝保持在封闭的环境中，以防止未受控制的气流接触长丝。
2、 如权利要求l所述的系统，其中，纺丝轴组件包括多个歧管，所述多个 歧管将不同聚*成分的聚*流分离_&独立保持在不同的温度下。
3、 ^K利要求1所述的系统，其中，纺丝轴组件包括多个计量泵，所述多 个计量泵配置为以不同的流速将不同聚合物成分的聚合物流独立传送到纺丝 孔。
4、 :WWJ要求1所述的系统，其中，该系^^CS己置为生产多批多组分纤维。
5、 如权利要求l所述的系统，其中，该系鍵^颠己置为生产多批^^且分纤维。
6、 如^^'j要求l所述的系统，其中，该系M^颠己置为生产多糸详组分纤维， 其中至少一个单组分纤维包含不同于至少另一个单组分纤维的聚^成分的聚
7、 一种在生产纤维的系统中形成非织造纤维网的方法，该系统包括纺丝轴 组件以及与牵伸室相通的骤冷室，其中该系统在纺丝轴组件、骤冷室和牵伸室 之间保持封闭的环境，以防止未受控制的气;M^该封闭环境，该方法包括(a) 将多IS^^^A纺丝轴组件传id5ij纺丝孔，其中至少两^^*流包4舌有不同的^r^^^分；(b) 从纺丝孑l^F出多J^^^流以形成多股，； (c) 通ii^骤冷室使，接触气^MH卩挤出的，；(d) 在牵伸室牵伸挤出的M;以及(e )将牵伸的^ _在成形表面上，以在成形表面上形成非织造纤维网。
8、 N^U'J要求7所述的方法，其中步骤(a)包括(a.l)分离包括不同聚*成分的聚*^^多个歧管； (a.2)在每个^^管内独立^#聚*^^不同的温度下。
9、 N又利要求7所述的方法，其中步骤(a)包括 (a.l)以不同的流速将分离的聚#流传输到纺丝孔。
10、 如W'J要求7所述的方法，还包括 (f)形成一系列多组分纤维。
11、 如权利要求7所述的方法，还包括 (f)形成一系列^J且分纤维。
12、 N5U'J要求7所述的方法，还包括(f)形成一系列单组分纤维，其中至少一个单组分纤维包括的聚^成分 不同于至少另 一个单组分纤维的聚#成分。
全文摘要
本发明涉及在封闭系统中生产包括多种聚合物组分的纤维聚合物和织物的方法和设备，封闭的纤维纺丝系统包括纺丝轴组件，该纺丝轴组件包括多个将聚合物成分的流体流独立传送到纺丝组件的聚合物分配歧管，所述分配歧管单独将这些流体流保持在不同温度下。纺丝轴组件与封闭的纺丝系统相结合，促进含有多种类型聚合物成分的纤维和织物的生产，使其具有所需的细度和均匀度。
文档编号D04H3/005GK101368317SQ200810096368
公开日2009年2月18日 申请日期2008年2月15日 优先权日2007年2月16日
发明者A·威尔基, H-G·赫斯 申请人:希尔斯公司;赖芬豪泽机械工厂有限及两合有限公司