专利名称：聚酯丝均匀分布器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及聚酯丝均勻分布的设备。
背景技术：
制造非织造布，可以这样来实现刚挤出的纺粘丝，由气流带入分丝器，然后，那些丝落到移动的网帘或网带，这时即形成了网状。这层网经过粘合方法，即形成了可用布。要形成高质量的纤网，一个重要的环节就是在纺粘丝落到网帘上之前，丝束的每根丝需彼此分离，并能均勻地分布在移动的网帘上。也可以通过紊流气体分离丝束，但分离的效果不明显，也有通过静电，即电弧放电而使丝带电以达到分丝的效果。在非织造布成网时遇到一个问题，S卩如何使丝束分离得恰到好处而能够均勻地分布于传送网带上。如果几根丝粘连，缠绕，或相距太近，成网就不均勻，有线绳外观，这是我们不希望看到的外观效果。此外，非织造布成网时还遇到一个问题，那就是分丝器相邻干扰作用。通常分丝器是系列排布的，各分丝器发出的气流束会产生紊流，这样相邻的分丝器就会彼此产生负作用。然而在使用静电分丝技术时，也出现一个问题。当静电作用到一束丝上时，丝束外围丝会得到较强的电荷，而丝束里面的丝所得到的电荷较弱，这样会导致静电作用不均以至于丝束不能很好分开扩展。气流分丝的另一个问题是，单丝彼此纠结的倾向会有损于有效分丝扩展。正因为如此，成网时通常要求气流量低，每个分丝器里的丝量少，但整体分丝器数目就会增多。使用标准的紊流分丝器所存在的问题在于，在成网时产生固定图样，或称为“脚印” (footprint)。这种图样因临近分丝器的气流动力影响，而在输送方向(MD)上显得特别明显。这样的工艺制成的非织造布在横向(⑶)上其强力不足，因为在横向上的分布欠缺。纺粘工艺在非织造布业被广泛应用，此工艺的基本步骤为熔化，计量，挤压，抽丝，冷却，牵伸，铺网，粘合而成布。现有大部分的技术用来制作纺粘非织造布，纤维牵伸装置通常把一束丝或一排丝拉长，而纺粘法的质量高低，主要在于纤维覆盖的均勻度。因而如何均勻分布展开纤维成为关键。美国专利4334340描述了用气流牵伸展开的纺粘成网工艺，其中可知采用对纤维产生静电，可使纤维丝彼此相斥，以此展开丝束。使用热塑性聚合物来制作纺粘非织造布，尤以聚丙烯最为常见。聚丙烯不仅是最廉价的原料，而且加工工艺也是最容易的加工工艺之一。聚丙烯具有纺丝温度低，纺丝速度低，易用静电分丝的特点。在这一方面已有大量的成熟经验和知识，而用聚酯以及其他的缩聚物在纺粘法方面应用较少。聚酯可包括诸如聚对苯二加酸乙二醇(PET)，聚对苯二甲酸丙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚乳酸等材料。用以上材料来制作纺粘无纺布具有一定的难度。为减少纤维的热收缩性，纤维速度必比达到一定程度使纤维各方向固态稳定，进一步促使聚合体结晶。欲获取高速纺丝，就必须加大气速，气速增大通常又要求气量增加， 而气量增加又阻碍了丝束的分离和展开。聚酯对许多表面(如不锈钢)的滑动性弱，这样容易产生挂丝，很不利于分丝，而且会产生布面疵点。此外聚酯也不容易接受静电荷，相反聚丙烯就容易得多，它可以接受负电荷，其纤维很容易相互排斥，进而分离展开，而聚酯靠静电作用性靠近中间的范围。虽然它可以接受正电荷，也可接受负电荷，但是很难达到像聚丙烯那样的带电效果。
实用新型内容本实用新型的一个目的是提供一种能够从纺丝束提供均勻分布的聚酯丝的设备， 该设备包括纤维输送装置，其用于接收从气流带下来的丝束，所述纤维输送装置包括入口和出口 第一和第二反向板，第一和第二反向板设置成彼此以一夹角大致相对并且都连接到所述纤维输送装置，所述第一和第二反向板延伸到所述纤维输送装置的出口之外以在所述第一和第二反向板之间形成丝输送通道，所述丝输送通道具有邻近所述第二反向板的端部的出口，并且所述第一反向板的长度延伸到所述丝输送通道的出口之外，所述丝输送通道具有沿着丝从所述纤维输送装置出口到所述丝输送通道出口的流动方向逐渐缩小的宽度；静电充电装置，其设置在所述丝输送通道出口之外，所述静电充电装置包括至少一根充电针，以便在丝从所述丝输送通道出去时向这些丝均勻地施加静电荷，其中所述第一和第二反向板之间的夹角在17度到30度的范围内。
图1是本实用新型的设备侧视图。图2是本实用新型的设备后视图。图3是本实用新型的设备端视图。图4是本实用新型的设备示意性侧视图，其中反向板夹角为22度，用于制造PET 非织防粘丝网。图5是示出了本实用新型的设备的分布示意图。图6是现有技术的布置方式的示意图。
具体实施方式
下面说明本实用新型的优选方式，其涉及的例子会在附图中标出。根据本实用新型的装置，使得聚酯丝束和其它聚合物丝束均勻分布成为可能。此装置包括输送器——其用来接受由气流带下来的丝束。输送器下方接着两块反向板，这两块板板面相互对应。通过调节两块板之间的角度α (图1)此装置可使丝的纠结程度最小化。从而可使气流增大而不导致纠结，进而达到性能最优。反向板的角度α和表面光洁度对于提供均勻分布的PET丝极为重要，并且除非设备的构造是专门为聚酯设计，否则无法获得均勻丝网。对于PET而言，在反向板角度α为 14度时，纤维的分离不足以获得充分地铺展来制造具有良好均勻性的非织织物。随着反向板的角度α的增大，纤维的铺展增加。但是，当铺展程度随着反向板角度一起增加，纤维粘附到反向板上的可能性也增加。PET纤维粘附到金属的反向板上的可能性更大。当纤维粘附到反向板上时，纤维逐渐累积并阻塞设备中的纤维流。这导致设备中的纤维累积在此装置中以致于堵塞牵伸管造成网面疵点或中断纺丝。如图1中具体显示的，能够由纺丝束提供均勻分布的聚酯和聚合物丝的设备10包括纤维输送装置，图1所示为纤维输送管12。从挤出装置或其牵伸管(未显示)新制成的纺丝束被提供到纤维输送管入口 14并借助通过纤维输送管12的高速气流输送到纤维输送管出口 16。如图1和3所示，第一反向板18和第二反向板20可通过用螺钉31连接到纤维输送管12的保持架四连接到纤维输送管12。保持架四包括夹板(clevis) 28，该夹板观与第一反向板18和第二反向板20中的销钉30接合，以便使第一反向板18和第二反向板 20相对于纤维输送管12可调节。另外，如图1所示，第一反向板18和第二反向板20可包括定位螺钉沈，定位螺钉沈可被调节成与纤维输送管12上的保持架四接触。定位螺钉 26可用于调节第一反向板18和第二反向板20相对于纤维输送管12的方位角。第一反向板18和第二反向板20还可以通过拉伸弹簧27进一步固定就位。采用这种可调节的接合结构，可对第一反向板18和第二反向板20之间的角度α进行调节，用于提供均勻分布的聚酯或聚合物丝。根据本实用新型，第一和第二反向板被设置成彼此基本相对并延伸到纤维输送装置的出口之外，以形成丝输送通道。丝输送通道具有邻近第二反向板的端部的出口，并且第一反向板的长度延伸到丝输送通道的出口之外。如图1所示，第一反向板18和第二反向板 20延伸到纤维输送管出口 16之外，以形成丝输送通道22。丝输送通道22具有邻近第二反向板20的端部的丝输送通道出口 24。第一反向板18延伸到丝输送通道出口 M之外。根据本实用新型，丝输送通道具有沿着丝从纤维输送装置出口到丝输送通道出口的流动方向逐渐缩小的宽度。如图1所示，丝输送通道22沿着丝从纤维输送装置出口 16 到丝输送通道出口 M的流动方向逐渐缩小。丝输送通道22的沿着丝流动方向逐渐缩小的宽度用于朝着丝输送通道出口 M引导高速气流，以便使能够导致不同的丝纠结的湍流最小化。第一反向板18和第二反向板20优选是直线型的。金属的反向板的光滑度对防止纤维粘附很重要。反向板必须具有小于50rms的RMS光洁度值，以便允许纤维在板表面上自由滑动。这种程度的光洁度可通过多种方法来实现，诸如在反向板表面上镀铬。第一反向板18和第二反向板20的内表面也可涂覆耐磨材料。PET纤维粘附到反向板上的可能性随着板之间角度的增大而增加。在角度为14度时，本实用新型的设备可提供均勻分布的聚丙烯丝，而且PET纤维粘附的可能性较小，但是PET纤维的铺展的效果差。随着板之间的角度增加，PET纤维的铺展在直到角度增大到45度时都会得到改进，但是PET纤维粘附到板表面上的情况变得更加频繁。还发现，对于PET纤维而言，板之间的优选角度在17度到30 度之间，更优选的是，板之间的角度在20度到25度之间。图4是本实用新型的设备的示意性侧视图，其中反向板夹角为22度，用于制造PET非织纺粘丝网。根据本实用新型的优选实施方式，从纺丝束提供均勻分布丝的设备还可包括设置在丝输送通道出口之外的静电充电装置。静电充电装置包括至少一根充电针，以便在丝从丝输送通道出去时向这些丝均勻地施加静电荷。静电充电装置可用作附加的分离阶段。如图1和2中所示的，静电充电装置可包括电晕放电组件32，该电晕放电装置32优选包括普列克斯玻璃制成的外壳。电晕放电组件32可通过螺钉38连接到第二反向板20。电晕放电组件32优选包括埋嵌在其中的至少一根金属棒36。优选使用两根金属棒36。每根金属棒36都包括多根充电针34。优选的是，充电针34沿垂直于丝流动方向的方向彼此均勻间隔开地成排设置，并且优选由尖的蒙乃尔合金形成。金属棒36可连接到用于向充电针34 提供静电荷的高压电缆40。有利的是，可向每排充电针34提供不同的电压。如图1所示， 在丝输送通道出口 M之外、由第一反向板18和第二反向板20围成的区域为静电充电区域 42。通过上述设备由纺丝束提供均勻分布的聚酯丝的方法方法包括如下步骤a)通过牵伸管输送丝束；b)将丝束引导到所述设备中；C)为所选择的丝静电充电。通过上述设备制造纺粘非织织物的工艺包括如下步骤a)通过牵伸管输送丝束； b)将丝束引导到所述设备中；C)为所选择的丝静电充电；d)将纤维置于移动式传送装置 (如网帘或网带)上；e)通过热能或者机械能粘结分散开的纤维。在通过上述设备由纺丝束提供均勻分布的聚酯丝的方法以及制造纺粘非织织物的工艺中，设备的布置对提供均勻分布的聚酯丝和制造具有良好均勻性的纺粘丝网很重要。用于PET纤维的增大的纤维纺织速度导致比聚丙烯要求更高的气流速度和更大的空气体积。随着反向板之间的角度从14度增大，更多的空气从设备的侧面逸出，如果设备之间没有适当地间隔开，这会导致各设备之间的更多干扰。图5和图6中分别示出了采用本实用新型的布置方式和现有技术布置方式布置八台设备的示意图。图6中将八台设备沿着垂直于加工方向的方向、即交叉方向设置成两排Al’、A2’，每排四台，每台设备均与交叉方向成30-45度角的方式设置，每一排中的两个相邻设备的中心到中心的距离是150mm，不同排的相邻设备的中心到中心的距离是75mm。为了制造具有均勻纤维分布的PET纺粘制品，设备的间隔必须显著地增加。更具体地说，对PET丝而言，在相邻设备的侧面应该隔开至少 200mm。在图5中示出的本实用新型设备布置的例子中，八台设备沿着交叉方向设置成四排 Al、A2、A3、A4，每排两台，每一排中的设备中心到中心的距离是300mm。本实用新型中设备的这种布置当然可用于制造聚丙烯纺粘制品。另外，对于PET丝而言，设备的反向板之间的出口处的间隙是很重要的。对于聚丙烯，该间隙在4-10mm仍然能够获得纤维的充分铺展。但是，为了获得充分铺展的PET纤维， 该间隙必须小于4mm，优选为3mm。根据本实用新型的实施方式，在制造过程中，聚酯纤维的尺寸为每根丝1-6丹尼尔(denier)。纺粘非织织物的基重在12至400gsm，其加工方向和交叉方向的拉伸比为 0.5-2 1。第一和第二反向板的出口距丝收集系统250mm至400mm。尽管已经参照优选实施方式对本实用新型进行了说明，但是应当理解，在不脱离本实用新型的宗旨和范围的条件下，可以对本实用新型进行各种变型和修改。这种变型被认为是落入本实用新型和所附权利要求书的范围之内的。
权利要求1.一种能够从纺丝束提供均勻分布的聚酯丝的设备，该设备包括纤维输送装置，其用于接收从气流带下来的丝束，所述纤维输送装置包括入口和出口 第一和第二反向板，第一和第二反向板设置成彼此以一夹角大致相对并且都连接到所述纤维输送装置，所述第一和第二反向板延伸到所述纤维输送装置的出口之外以在所述第一和第二反向板之间形成丝输送通道，所述丝输送通道具有邻近所述第二反向板的端部的出口，并且所述第一反向板的长度延伸到所述丝输送通道的出口之外，所述丝输送通道具有沿着丝从所述纤维输送装置出口到所述丝输送通道出口的流动方向逐渐缩小的宽度；静电充电装置，其设置在所述丝输送通道出口之外，所述静电充电装置包括至少一根充电针，以便在丝从所述丝输送通道出去时向这些丝均勻地施加静电荷， 其中所述第一和第二反向板之间的夹角在17度到30度的范围内。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一和第二反向板之间的夹角在20度到25度的范围内。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一和第二反向板的RMS光洁度小于50rms。
4.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一和第二反向板的出口间隙小于4mm。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述聚酯纤维的尺寸为每根丝1-6丹尼尔。
6.如权利要求1所述的设备，其中，所述聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚乳酸。
专利摘要本实用新型提供一种由纺丝束提供均匀分布的聚酯丝的设备，更具体地说是聚酯丝的均匀分布器。所述设备包括夹角为17度至30度的第一和第二反向板。
文档编号D04H3/02GK201981359SQ20092017427
公开日2011年9月21日 申请日期2009年9月23日 优先权日2009年9月23日
发明者D·D·孔, G·W·法雷尔, M·S·纽曼, W·S·托勒, 于达明 申请人:纤维网公司