用于湿法成网非织造物的方法和设备与流程

本公开涉及一种用于制造含纤维非织造片材的方法和一种用于通过泡沫成形将纤维掺入片材中的设备。

背景技术：

吸收性非织造材料被用于擦拭工业、医疗、办公室和家庭应用中的各种类型的溢出物和污垢。它们典型地包括用于吸收水和其它亲水性物质以及疏水性物质(油、脂肪)的热塑性聚合物(合成纤维)和纤维素浆料的组合。除了具有足够的吸收能力之外，这种类型的非织造擦拭物同时坚固、柔韧和柔软。它们可以通过将含浆料混合物湿法成网在聚合物幅材上，接着脱水和水刺缠结以将浆料锚固到聚合物上并且最终干燥来制造。这种类型的吸收性非织造材料及其制造方法例如在wo2005/042819中被公开。

湿法成网纤维非织造织物的一种改进涉及使用泡沫而不是纯水性浆液，因为这导致水减少的消耗和减少的资金投入。wo96/02701和wo96/02702公开了一种通过纤维幅材的泡沫成形、接着用水喷射该泡沫成形的幅材来制造水刺缠结的非织造材料的方法。

wo98/27276公开了一种制造非织造片材的方法，其中将纤维、水形式的表面活性剂和空气的浆液泵送到线材上以允许纤维附着到该线材，以便产生纤维的非织造幅材到线材上，并且然后将无纤维浆液回收到泡沫产生阶段。用于传输泡沫的泵是脱气泵，以便防止泵由于空气的存在而被卡住。从而，wo98/27276采用在成形回路中使用高流量(40000l/min)的短循环以及采用3500l/min的小得多的长循环来配给待输送至短循环的纤维，在短循环中纤维被稀释以容纳用于形成幅材的期望条件(50-80％的空气)。该方法被用于制造超过两米宽的片材。

ep0481746公开了一种通过泡沫成形制造纤维片材的方法，在该方法中通过从泡沫中去除气泡和排出液体并将富含表面活性剂的泡沫返回泡沫铺设步骤而从用过的泡沫恢复表面活性剂。该方法还涉及在成形和脱水系统中的短循环(成形回路)和长循环(泡沫调节回路，即提取表面活性剂和去除过剩的水)。

使用泡沫成形制造含浆料非织造织物的现有技术方法使用50-80vol.％量级的高空气含量。这种高空气含量更难以泵送，因为它们使泡沫更容易压缩。而且，这些高空气含量造成泡沫在低流速下容易塌陷。因此，现有技术方法需要高流速来维持高空气含量。作为后果，泵、罐和管道需要被按比例放大并且能量消耗较高。此外，诸如wo98/27276和ep0481746中描述的现有技术方法使用不同的循环，使过程复杂。

存在对于一种用于制造非织造片材的方法和设备的需求，所述方法和设备允许使用较高比例的相对长的纤维以及使用与湿法成网方法中使用的水的量相比更高含量的纤维，同时避免对昂贵且高维护的泵的需求。

技术实现要素：

期望提供一种使用含纤维三相悬浮液(即泡沫)来制造优选水刺缠结的含纤维吸收性非织造材料并有效地升级和回收悬浮液的水性残余物的方法。

还期望提供一种用于从沉积三相悬浮液脱气和回收水性残余物的设备。

本公开的方法和设备具有仅提供一个循环用于添加和混合纤维、纤维幅材的泡沫成形、排出流的脱水和回收的优点。脱气(除气)使回收更容易且更节能，并且允许较少要求的泵的使用。从而主要益处是：较不复杂的解决方案、较低资金成本、能量效率高以及适于至多25mm的短纤维。

附图说明

附图1示意性地描绘了本公开的用于制造含纤维吸收性非织造片材的设备。

图2更详细地示意性示出了片材的制造中使用的相分离方法和设备。

具体实施方式

本发明涉及一种如所附权利要求1中限定的制造非织造材料的方法。本发明还涉及一种如所附权利要求15中限定的适用于从泡沫成形方法中脱气回收用过的泡沫的设备。

制造非织造片材的本发明方法包括以下步骤：

a)提供含有空气、水、纤维材料和表面活性剂的三相(气-液-固)悬浮液，

b)将悬浮液沉积到移动载体筛上以在载体上产生纤维幅材，

c)通过载体筛去除悬浮液中的水性残余物，

d)在基本上水平的方向上将水性残余物输送通过一个或多个相分离罐，同时在水性残余物之上提供减压的头部空间，

e)将从步骤d)得到的水性残余物回收至步骤a)。

在特定实施例中，在该方法的步骤a)中，制备气-液-固悬浮液，在该悬浮液中空气含量为20与50vol.％之间，同时水性残余物的空气含量在步骤d)中减小到20vol.％以下以便于泵送，并且在混合步骤a)中空气含量恢复到20与50vol.％之间。

在特定实施例中，步骤a)中提供的悬浮液的纤维材料包括天然和/或人造纤维，尤其是1与25mm之间平均长度的短纤维。天然短纤维中的部分或全部可以包括纤维素浆料，其可以具有1与5mm之间的纤维长度。纤维素(浆料)纤维可以构成待在步骤a)中提供的短纤维的至少25wt.％、40-95wt.％或50-90wt.％。替代地或另外地，短纤维可以包括具有4与25mm之间或5与20mm之间的纤维长度的人造短纤维。人造短纤维长度也可以是双模的，一部分具有5-10mm的平均长度并且另一部分具有15-20mm的平均长度。人造短纤维可以构成待在步骤a)中提供的短纤维的至少3wt.％或5-50wt.％。

三相悬浮液可以含有表面活性剂，特别是非离子表面活性剂。在特定实施例中，悬浮液含有0.01与0.2wt.％之间的表面活性剂。组合物的进一步细节和悬浮液的提供在下面呈现。

本公开的方法可以是高速湿法成网方法，在该方法中，对于具有1米宽度的所形成的幅材，三相悬浮液可以在步骤b)中以2.1与6m³/min之间(35-100l/s；126-360m³/h)的速率沉积。

在步骤c)中，通过载体筛去除悬浮液中的水性残余物，例如通过抽吸。在一个有利的实施例中，沉积步骤b)和去除步骤c)在步骤c)之后分别重复为步骤b')和c')，即含纤维悬浮液的沉积及其对应的水性残余物的去除以两个阶段执行：b)和c)，接着b')和c')。来自步骤c')的水性残余物也经受步骤d)，其中水性残余物被输送到一个或多个相分离罐，所述一个或多个相分离罐可以与来自步骤c)的水性残余物通过其被输送的一个或多个相分离罐不同。

如果期望，水性残余物的去除的第二阶段(c')(并且如果期望，甚至是另外的阶段)(并且如果期望，甚至是另外的阶段(c”))可以使用多个抽吸箱(例如2-3个)进行，每个抽吸箱被连接到不同的相分离罐。在重复的步骤b)+c)和b')+c')的该实施例中，三相悬浮液可以以等量沉积，但是第一步骤(b)中的量可以大于第二步骤(b')中的量，例如步骤b)中为55-85％而步骤b')中为15-45％，对于第一次沉积和具有1m宽度的所形成的幅材，速率对应于例如1-5m³/min，并且对于第二次沉积和具有1m宽度的所形成的幅材，速率对应于例如0.3-2.9m³/min。这对应于每分钟(和每米宽度)沉积约5-25kg纤维或每分钟和每米沉积6-18kg纤维，以及对应于1-8m/s或2.5-6m/s的载体筛运行速度。

在一个实施例中，本发明方法包括在步骤b)之前以本领域已知(例如通过纺丝成网、气流成网或梳理工艺步骤)并在下面进一步阐述的方式沉积聚合物幅材的进一步步骤，该聚合物幅材含有至少50wt.％的合成长丝。在另一个实施例中，本发明方法包括在步骤b)之后在所沉积的(组合的)纤维幅材上沉积聚合物层的可选步骤。在纤维幅材(含有短纤维)和聚合物幅材的沉积之后，基于组合的幅材的干物质，组合的幅材可含有例如10与60wt.％之间或15与45wt.％之间的合成长丝。

本公开的一个重要步骤是步骤d)的相分离，将水性残余物(用过的幅材成形悬浮液)的空气含量降低至20vol.％以下、15vol.％以下或10vol.％以下。这通过使用抽吸箱阵列借助于抽吸通过载体去除和收集水性残余物来实现，所述抽吸箱阵列可以被分成多个抽吸箱，例如2-8个抽吸箱，或3-6个抽吸箱。这种多个抽吸箱也可以被考虑为单个抽吸箱(阵列)的隔室。各抽吸箱(或隔室)可以沿着载体的运动方向相继地布置，并且在每个抽吸箱中收集的残余物可以有利地被输送到不同的相分离罐。分离罐的头部空间中的低压降低了水性残余物的空气含量，并且同时有助于抽吸步骤c)。与环境压力相比，低压可以例如为0.05-0.5巴的负压，分离罐中的标称压力在0.5-0.95巴的范围内，尤其是0.8-0.95巴。通过破坏泡沫，例如，通过借助于风扇或通过喷水引入湍流，除气被进一步增强。在通过泵送使经除气的水性残余物再循环并进入泡沫产生步骤a)之后，在步骤a)中空气含量恢复到所要求的水平，特别是20与40vol.％之间。下面参考附图2进一步阐述除气的工作。

从而，在特定实施例中，使用多个相分离罐，即至少2个，至多例如8个，或者3-6个，例如一个分离罐用于水性残余物的每个抽吸点(抽吸箱)。如果期望，可以在多个分离罐中施加不同的压力。例如，相分离罐的供残余物从抽吸箱的最上游(第一)被输送到其中的头部空间中的压力可以比相分离罐的供残余物从抽吸箱的最下游(最后)被输送到其中的头部空间中的压力高0.01到0.1巴之间。

在步骤b)之后，该方法可以包含如下所述在移动载体筛上产生纤维幅材的进一步步骤。

有利地，沉积在移动载体上的纤维幅材随后在另外的步骤f)中通过用水冲洗而预集成。这可以通过使用基本上垂直于幅材(特别是竖直)布置的多个水射流来实现。水的量可以相对于所施加的悬浮液的量表示，那么，该量为每立方米施加的悬浮液0.0005-0.05m³水，或者每立方米悬浮液0.001-0.03m³或0.002-0.02m³或者甚至0.003-0.01m³水。可替代地，步骤f)中施加的水的量可以相对于所形成的片材独立地定义，那么，该量为每千克形成的片材0.8-20升水，或者每千克形成的片材1-10升之间，或者甚至1.2-5升之间水。作为又一替代，步骤f)中施加的水的量可以以时间单位表示，例如，每米宽度所形成的幅材每分钟10与250升水之间，或者13与170l/min.m之间，或者甚至17与50l/min.m之间。这种预集成水的量尤其适合于如上所述的高速处理。射流的压力可以为2.5与50巴之间、4与20巴之间或者5与10巴之间。用过的冲洗水通过载体被去除并且可以被添加到步骤e)的回收流。在回收之前，去除的冲洗水可以有利地被输送通过进一步的相分离罐并且然后被馈送到步骤e)或者直接馈送到步骤a)。预集成和去除步骤f)也可以以至少两个阶段f1)和f2)进行。

在步骤f)中去除的用过的冲洗水可以被用于通过步骤d)的一个或多个相分离罐的头部空间喷射水，另外或代替地被回收到悬浮液的制造(碎浆机)中；然后被喷射的水可以被收集在水性残余物中并被回收。

在许多情况下，将期望进一步处理纤维幅材。一种重要的进一步处理是水刺缠结，在该水刺缠结中纤维幅材本身或与合成连续长丝层相结合通过高压水射流集成。在特定实施例中，水刺缠结在与纤维幅材在其上铺设的载体不同的移动载体筛上执行。

从而，沉积三相悬浮液的步骤b)和预集成经沉积的幅材的可选步骤f)可以在第一移动载体筛上执行。然后，该方法另外包括在步骤b)之后或者在步骤f)之后(如果包括预集成)：

g)将纤维幅材从步骤b)和c)中使用的第一移动载体转移到第二移动载体，该第二移动载体具有比第一移动载体筛的孔隙率低的孔隙率，

h)在第二移动载体上水刺缠结纤维幅材，

i)干燥经水刺缠结的片材；

j)可选地压印、调节、定尺寸和/或包装经干燥的片材以制造即用型片材。

在步骤g)中，第一和第二移动载体筛(线)的孔隙率可以为使得第一移动载体的渗透率为250-750cfm(立方英尺每分钟)(＝7.1-21.2m³/min)，或者400-600cfm(＝11.3-17.0m³/min)，而第二移动载体的渗透率可以为100-350cfm(＝2.8-9.9m³/min)，或者150-250cfm(＝4.2-7.1m³/min)。步骤h)、i)和j)的实施例在下面被进一步描述。

用于脱气和回收水性残余物的本发明设备包括：

(1)一个或多个脱水单元，脱水单元包括：

1a.能够通过载体筛抽出沉积在所述载体筛上的水性悬浮液的残余流体的抽吸箱(12)；

1b.具有下区段和上区段的相分离罐(14)，该下区段形成液体流动通道并且在一侧与所述抽吸箱(12)流体连接并且在相反侧与液体抽出系统(16)流体连接，该上区段形成头部空间并且具有气体出口，

(2)一个或多个排气装置(17)，排气装置被连接到头部空间的气体出口中的一个或多个，并且能够从相分离罐抽出气体。

更具体地，用于脱气和回收水性残余物的设备可以包括：

(1)一个或多个脱水单元，脱水单元包括：

1a.能够通过载体筛抽出并保持沉积在所述载体筛上的水性悬浮液的残余流体的抽吸箱(12)；

-连接到所述抽吸箱的流体出口的抽吸线路(13)；

-可选地能够调节流动通过所述抽吸线路的流体的阀；

1b.具有下区段和上区段的相分离罐(14)，该下区段形成液体流动通道并且在一侧通过连接到抽吸线路(13)的流体入口与所述抽吸箱(12)流体连接，并且在相反侧通过液体出口与液体抽出系统(16)流体连接，该上区段形成头部空间并且具有气体出口，流体入口和液体出口以允许基本上水平的液体流动通过罐同时维持头部空间在液体之上的方式定位，罐以使得罐中低于大气压的气体压力将增强流体从抽吸箱进入罐的流动的方式配备，

1c.液体抽出系统，其包括：

-连接到相分离罐(14)的液体出口的返回线路(16)，该返回线路(16)能够将液体从相分离罐返回到用于水性悬浮液的公共容器；

-能够通过返回线路(16)从相分离罐抽出液体的泵(18)；

-能够调节流动通过返回线路的液体的阀；

(2)一个或多个排气装置，排气装置通过气体出口线路(17)被连接到一个或多个相分离罐的一个或多个气体出口并且能够从相分离罐抽出气体，该气体出口线路可选地包括能够调节流动通过出口线路的气体的阀。

相分离罐可以配备有用于促进泡沫的破裂的工具，例如风扇或喷射器。在喷射器的情况下，罐进一步包括(iv)喷射液体入口和(v)连接到该喷射液体入口的喷射装置，该喷射装置(v)能够在罐的头部空间中喷射水性液体。喷射液体可以是水性液体，即大部分或全部由水组成，可能含有有助于破坏泡沫的试剂。

可以存在单个脱水单元，但是在特定实施例中，存在多个(即两个或更多)脱水单元。多个脱水单元可以为从2个到至多例如8个，或者甚至至多10个。在某些实施例中，设备具有3-6个脱水单元。

该设备可以进一步包括一个改进的脱水单元代替多个脱水单元中的一个或除了多个脱水单元之外还包括一个改进的脱水单元。在改进的脱水单元中，抽吸箱能够从上述待在步骤f)中使用的冲洗(预集成)装置抽出冲洗水。该单元可以进一步包括进一步的排气装置，该排气装置被连接到改进的脱水单元的气体出口线路并且该排气装置可以不被连接到多个脱水单元的气体出口线路中的至少一个。

在本公开中，指示“在x与y之间”和“从x到y”和“为x-y”(其中x和y是数字)被考虑为是同义的，精确端点x和y的包括或排除具有理论意义而非实际意义。

以下描述了要施加的各种步骤和材料的具体实施例的进一步细节。

材料和方法步骤

a.载体和聚合物幅材

可以在其上施加水性组合物的移动载体筛可以是成形织物，该成形织物可以是具有至少待制造片材的宽度的运行带状线，该织物允许液体通过织物排出，即其是半透性的。在一个实施例中，聚合物幅材可以首先通过将人造纤维铺设在载体上而沉积在载体上。所述纤维可以是短的或长的不同(人造短)纤维和/或连续长丝。在某些实施例中长丝的使用或共同使用是优选的。在另一个实施例中，聚合物层可沉积在步骤b)和c)中但在步骤g)之前获得的纤维幅材上。还有可能首先沉积聚合物层，接着沉积水性悬浮液以在聚合物幅材上形成纤维幅材并在纤维幅材上沉积进一步的聚合物层。

长丝是在其制造期间与其直径成比例的非常长、理论上无限长的纤维。它们可以通过熔化和通过细喷嘴挤出热塑性聚合物、接着冷却(例如使用空气流)并固化成可以通过牵引、拉伸或卷曲处理的束来制造。长丝可以是具有足够粘附特性以允许熔化、牵引和拉伸的热塑性材料。有用的合成聚合物的示例是聚烯烃，例如聚乙烯和聚丙烯、聚酰胺(例如尼龙-6)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)和聚交酯。当然也可以使用这些聚合物的共聚物以及具有热塑性特性的天然聚合物。聚丙烯是特别合适的热塑性人造纤维。纤维直径可以为1-25μm的量级。人造短纤维可以是与长丝相同的人造材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚交酯、纤维素纤维，并且可以具有例如2-40mm的长度。在特定实施例中，聚合物幅材含有至少50wt.％的热塑性(合成)长丝，或者至少75wt.％的合成长丝。组合的幅材基于该组合的幅材的干固体含有15与45wt.％之间的合成长丝。

b.三相纤维悬浮液

通过在混合罐中混合短纤维和水获得水性悬浮液。该短纤维可以包括天然纤维，特别是纤维素纤维。在合适的纤维素纤维中的有种子或毛发纤维，例如棉花、亚麻和浆料。木浆纤维是尤其适合的，并且软木纤维和硬木纤维都是适合的，并且还可以使用再生纤维。浆料纤维长度可以在0.5与5mm之间、从1至4mm变化，或者从对于软木纤维的约3mm到对于硬木纤维的约1.2mm以及这些长度的混合，或者对于再生纤维甚至更短。浆料可以被这样引入，即作为预制造的浆料(例如以片材形式供应的)，或者被原位制造，在这种情况下，混合罐通常被称为碎浆机，其涉及使用高剪切和可能地制浆化学品，例如酸或碱。

除了天然纤维之外或代替天然纤维，可以将其它天然或人造材料添加到悬浮液，例如特别是其它短纤维。可变长度(例如5-25mm)的短(人造)纤维可以被适当地用作附加纤维。人造短纤维可以是如上所述的人造纤维，例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺和聚(乳酸)，或者纤维素衍生物如lyocell纤维。人造短纤维可以是无色的，或者如期望是有色的，并且可以修改含浆料悬浮液和最终片材产品的进一步特性。附加的(人造)纤维、特别是人造短纤维的含量基于水性悬浮液的干固体可以合适地为3与100wt.％之间、5与50wt.％之间、7与30wt.％之间或者8与20wt.％之间。

当使用聚合物纤维作为附加材料时，通常必要将表面活性剂添加到含浆料悬浮液。合适的表面活性剂包括阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂。阴离子表面活性剂的合适示例包括长链(lc)(即具有至少8个碳原子、特别是至少12个碳原子的烷基链)脂肪酸盐、1c烷基硫酸盐、1c烷基苯磺酸盐，所述阴离子表面活性剂可选地被乙氧基化。阳离子表面活性剂的示例包括1c烷基铵盐。非离子表面活性剂的合适示例包括乙氧基化的lc脂肪醇、乙氧基化的lc烷基酰胺、1c烷基糖苷、1c脂肪酸酰胺、甘油单酯和甘油二酯等。两性(两性离子)表面活性剂的示例包括1c烷基氨基-链烷磺酸盐和基于胆碱或基于磷脂酰胺的表面活性剂。表面活性剂的含量(基于水性悬浮液)可以为0.005与0.2wt.％之间、0.01与0.1wt.％之间或0.02与0.08wt.％之间。

为了水性悬浮液的有效施加，该悬浮液含有空气，即其为作为泡沫使用的三相悬浮液。引入悬浮液中的空气(例如通过搅拌悬浮液)的量可以为最终悬浮液(包括空气)的15与60vol.％之间。三相悬浮液的空气含量可以为20与50vol.％之间、20与45vol.％之间、25与40vol.％之间或30与38vol.％之间。泡沫中存在的空气越多，则通常要求越高含量的表面活性剂。术语“空气”应被广义地解释为任何非有毒气体，其典型地含有至少50％的分子氮，以及进一步变化含量的分子氧、二氧化碳、稀有气体等。有关泡沫成形的进一步信息可以例如在wo03/040469中找到。

b.纤维悬浮液的沉积

含有短纤维的水性悬浮液直接地沉积在载体上或者例如使用流浆箱沉积在聚合物幅材上，该流浆箱在运行的织物的方向上将悬浮液在载体或幅材的宽度上均匀地引导和扩散，造成悬浮液部分地渗透到聚合物幅材中。水性悬浮液施加的速度，其是移动载体筛(线)的运行速度并且从而典型地与铺设聚合物幅材的速度相同，该速度可以较高，例如在1与8m/s(60-480m/min)之间，尤其是在3与5m/s之间。

通过使用两个或多个流浆箱，水性悬浮液也可以以两个或多个阶段(b)和(b')沉积。在首先施加聚合物幅材的情况下，可以在聚合物幅材的同一侧以两个或多个单独的步骤将水性纤维悬浮液施加到聚合物幅材上。这导致作为过剩的水和空气的沉积和随后的去除的结果，悬浮液中固体的一部分进入聚合物幅材上和聚合物幅材中，并且因此悬浮固体的剩余部分(多个剩余部分)甚至更均匀地分布在幅材的宽度上。

对于具有1m宽度的所形成的幅材，通过湿法成网或泡沫成网而循环的液体的总量可以为1200-5400kg/min、1800-4500kg/min或2100-3600kg/min(20-90、30-75或35-60kg/s)的量级。在两个沉积阶段的情况下，例如在第一阶段中可以施加25与90之间、特别是50与85％之间，并且在第二阶段和可选的进一步阶段中施加剩余部分。经由具有1m宽度的幅材排出的量(即未被回收的部分)将为20-57kg/min液体(36-66kg/min，包括固体材料)的量级。

c-d-e.在悬浮液的施加后水性残余物的去除和回收

在步骤c)中过剩的液相和气相被抽吸通过幅材和织物，在幅材中和幅材上留下短纤维或其他固体。用过的液体和气体根据本公开被分离并被处理，并且，在特定实施例中，具有20vol.％以下或15vol.％以下空气含量的液体返回到混合罐中用于制造新鲜的水性纤维悬浮液，如下面更详细描述的。

当水性纤维悬浮液以两个或更多单独的步骤(b)、b')和可能的b”)等施加时，使用两个或多个流浆箱，通过抽吸步骤c)分隔铺设步骤并且接着是抽吸步骤(c'，c”)。在第一去除步骤c)中水性残余物的去除可以为使得在第二浆料施加步骤之前组合的幅材的水含量不超过85wt.％，或者在60与75wt.％之间。从而，在第一施加步骤之后纤维幅材的干燥固体含量可以为至少15wt.％，或者在25与40wt.％之间。在不同沉积步骤之后施加两个或多个去除步骤的情况下，可以使用多个抽吸箱执行每个去除步骤，每个抽吸箱可选地被连接到不同的相分离罐。有利地，2-5个抽吸箱被用于第一去除步骤c)，并且1-3个抽吸箱被用于第二去除步骤c')，并且例如1-2个抽吸箱用于第三或进一步的去除步骤c”)。

f.预集成

在纤维幅材的成形之后(可选地与聚合物幅材相结合)，在特定实施例中，通过用水射流(特别是在对每立方米施加的三相悬浮液例如0.001-0.03m³水的水平下，或者在如上参考步骤f)所描述的不同限定的速率下)冲洗(漂洗)幅材而经受预集成。水射流可以形成覆盖移动幅材的宽度的一排垂直(竖直)射流并且可以具有2.5-50巴的压力。用于预集成的水可以是淡水，具有低溶解物质水平。水中的部分可以通过回收经冲洗(可选地在(微)过滤之后)的水来供应。在一个实施例中，所收集的经冲洗的水的部分被馈送到步骤a)中的水性悬浮液并且所收集的经冲洗的水的其余部分被回收到预集成步骤f)。

预集成和收集步骤f)可以以多个阶段(例如两个阶段f1)和f2)，或者甚至三个阶段f1)、f2)、f3)，或者甚至更多阶段)进行，使用多个系列的水射流，每个系列覆盖形成片材的幅材的整个宽度。在多个预集成阶段的情况下，将从第一阶段f1)收集的经冲洗的水(其将含有相对较高含量的表面活性剂)回收到步骤a)中的三相(泡沫)悬浮液以及将从第二或最后阶段f2)收集的经冲洗的水的至少一部分(其将含有相对较低含量的表面活性剂)回收到第一预集成步骤f1)可能是有利的。可以选择到悬浮液形成阶段和到预集成的所收集的经冲洗的水的更特别的分布以便具有悬浮液和预集成的水的最佳质量以及原材料(包括水和表面活性剂)的最少使用。

g.水刺缠结

在湿法成网或泡沫成网步骤b)和c)之后，纤维幅材可以经受水刺缠结，即经受覆盖运行的幅材的宽度的针状水射流。在特定实施例中，水刺缠结步骤(或多个水刺缠结步骤)在不同的载体(运行的线)上执行，该载体(运行的线)比在其上沉积含浆料悬浮液(以及可选地首先聚合物幅材)的载体更致密(更小的筛开口)。在某些实施例中，水刺缠结步骤包括彼此短距离排序的多个水刺缠结射流的使用。所施加的压力可以是20-200巴的量级。如ca841938，第11-12页中所描述的测量和计算的，水刺缠结步骤中的总能量供应可以是每吨被处理的材料100-400kwh的量级。技术人员清楚水刺缠结的技术细节，如例如在ca841938和wo96/02701中所描述的。

h.干燥

组合的、经水刺缠结的幅材可以例如在高于100℃(例如在110℃与150℃之间)的温度下使用进一步的抽吸和/或烘箱干燥而被干燥。

i.进一步处理

经干燥的非织造物可以通过添加添加剂被进一步处理，例如用于增强的强度、气味、印刷、着色、图案化、浸渍、润湿、切割、折叠、卷绕等，如由片材的最终用途(例如在工业、医疗护理、家庭应用中)确定。

最终产品

所制造的非织造片材可以具有任何形状，但是常常其将具有小于0.5米至多几米之间的矩形片材的形式。合适的示例包括40cm×40cm的擦拭物。取决于预期用途，所述非织造片材可以具有例如100与2000μm之间或者从250到1000μm的各种厚度。该厚度可以如下所述被确定。沿着其横截面，片材可以是基本上同质的，或者其可以从在一个表面处相对富含浆料逐渐变为在相反表面处相对浆料耗尽(作为例如仅在聚合物幅材的一侧处湿法成网或泡沫成网浆料的结果)，或者，可替代地，从在两个表面处相对富含浆料到在中央相对浆料耗尽(作为例如在聚合物幅材的两侧处湿法成网或泡沫成网浆料——在同一侧以多个步骤中任一个或两个步骤进行的结果)。在一个特定实施例中，所制造的非织造材料具有不同组分的正反表面，因为含浆料悬浮液在每个单独的步骤中在同一侧被施加，和/或仅在一侧执行水刺缠结。其它结构同样可行，包括不含长丝的结构。

组分也可以在较宽范围内变化。作为有利的示例，片材可以含有25与85wt.％之间的(纤维素)浆料，以及15与75wt.％之间的人造(非纤维素)聚合物材料，无论是(半)连续长丝还是相对较短的(人造短)纤维，或两者均有。在更详细的示例中，片材可以含有40与80wt.％之间的浆料、10与60wt.％之间的长丝和0与50wt.％之间的人造短纤维，或者，更特定的实施例，50与75wt.％之间的浆料、15与45wt.％之间的长丝和3与15wt.％之间的人造短纤维。作为本发明方法的结果，非织造片材具有很少的缺陷(如果有)以及较低的表面活性剂水平。在特定实施例中，最终产品含有小于75ppm的表面活性剂、小于50ppm或小于25ppm的(水溶性)表面活性剂。所有这些含量是基于干物质的，除非另有说明。

附图

附图1示出了用于实施本文中描述方法的设备。如果被使用，则热塑性聚合物被馈送到经加热的抽拉装置1中以制造长丝2，该长丝2沉积在第一运行线3上以形成聚合物层。混合罐4具有用于浆料5、人造短纤维6、空气7、水8和表面活性剂(未示出)的入口。所得的含浆料悬浮液(泡沫)9通过入口14被馈送到流浆箱10。移动线下方的抽吸箱12(或多个抽吸箱12)去除用过的含浆料悬浮液中液体(和气体)残余物的大部分，并且所得的水性液体通过配备有阀的线路13被馈送到一个或多个分离罐14(仅示出一个)。悬浮液被允许在相分离罐中借助于由气体出口(线路)17中的排气装置(未示出)产生的负压(真空)脱气。喷射器15被提供在相分离罐的头部空间中以通过在泡沫上喷射水而增强相分离，由此使泡沫破裂。所得的水性液体通过线路16返回到混合罐。预集成装置25可以产生用于预集成组合的幅材19的水射流26，并且用过的水被收集在抽吸箱27中并通过线路28被带走，最终到达混合罐4。组合的浆料-聚合物幅材19可以被转移到第二运行线20并通过产生水射流22的装置21经受多个水刺缠结步骤，利用抽吸箱23，水被排出并且被进一步回收(未示出)。然后经水刺缠结的幅材29在干燥器30中被干燥并且经干燥的幅材31被进一步处理(未示出)。

图2更详细地示出了包括除气方法和设备的三相悬浮液的循环。在图中，相同的元件或部分具有相同的附图标记。图2示出了在移动载体3和流浆箱10下方的一组四个抽吸箱121-124。该四个抽吸箱基本上收集通过移动筛的所有水性残余物。收集的残余物经由线路131-134被输送到对应的分离罐141-144，所述线路131-134配备有可控制的阀。分离罐在罐的下部处具有设置有泵181-184的液体出口线路161-164以及在罐的上部处具有气体出口线路171-174。所述气体出口线路171-174设置有控制阀71-74并且被组合到气体线路176、真空风扇42和排气口178。罐141-144还设置有喷射器151-154，所述喷射器151-154馈送有喷射液体——在该实施例中为通过线路44和阀45、通过线路51-54供应的水性悬浮液。冲洗装置41(等同于图1的预集成装置25)产生用于冲洗幅材的水射流并且经冲洗的水被抽吸箱125收集，通过具有可控制的阀的线路135被馈送到第五分离罐145。罐145还设置有通过线路55馈送的喷射器155、由泵185驱动的用于水的液体出口165以及通过组合的线路177连接到第二真空风扇43然后到排气口179的气体出口175。通过真空风扇或泵42和43确保引发水性残余物从抽吸箱抽出到分离罐的罐中的负压。设置有控制阀的连接线路83和84将分离罐143和144的气体出口173和174分别与第二真空风扇43连接，以便允许更下游的分离罐143和144通过风扇43而不是风扇42或者除风扇42之外还通过风扇43被抽空。液体线路161-165借助于泵181-185将经除气的水性残余物输送到碎浆机4，在所述碎浆机4中三相悬浮液的组分以适当的量混合。

附图仅用于阐述本发明的实施例并且不以任何方式限制所要求保护的发明。这同样适用于下面实施例。

示例和测试方法

现在将更详细地解释用于确定如本文中所描述的非织造材料的特性和参数的测试方法。还介绍了一种用于测量三相泡沫成形悬浮液的空气含量的测试方法。

此外，一些示例示出了使用如在所附权利要求中限定的方法的优点并且由这样的方法提供的产品在以下被介绍。

测试方法——厚度

如本文中所描述的片材的厚度可以通过遵循根据edana，wsp120.6.r4(12)的用于非织造物厚度的标准测试方法的原理的测试方法来确定。根据该标准的设备从瑞典的imteknikab可获得，该设备具有从日本的mitutoyocorp可获得的千分尺(型号idu-1025)。待被测量材料的片材被切成200×200mm的片并且被调节(23℃，50％rh，≥4小时)。测量应在相同条件下执行。在测量期间，片材被放置在压脚下方，然后降低该压脚。然后在压力值稳定后读取片材的厚度值。通过精密千分尺完成测量，其中测量由固定参考板与平行的压脚之间的样品产生的距离。压脚的测量区域为5×5cm。在测量期间施加的压力为0.5kpa。可以在切割片的不同区域上执行五次测量以将厚度确定为五次测量的平均值。

测试方法——空气含量

设备

被连接到泡沫、空气或水的入口和对应出口的螺旋管，该螺旋管具有2l的体积。该螺旋管被放置在秤/天平上。

校准

通过以下方式完成校准：吹入经压缩的空气通过螺旋管来清空该螺旋管并且当其为空时将秤的设定值设为零，即仅填充有空气，该螺旋管平衡于零(0)的校准值，即在螺旋管中存在0vol.％的液体。然后用水填充螺旋管并确定该水的重量，这给出100的校准值，即螺旋管中存在100vol.％的液体。

测量

被清空的螺旋管用待测试的悬浮液/泡沫填充并被称重并且该重量与表示存在于螺旋管中的液体的体积百分比的校准的0和100端值线性相关。从而，所测量的值对应于泡沫的液体部分的百分比。然后将空气含量计算为总和达到100％的剩余百分比。

示例1

一种可以被用作擦拭物(例如工业清洁布)的非织造物的吸收性片材通过以下方式制造：将聚丙烯长丝的幅材铺设在运行的传送带织物上并且然后在该聚合物幅材上施加含有约0.5wt.％的88:12重量比的木浆和聚酯人造短纤维的浆料分散体。该人造短纤维含有具有两种不同长度的1.7分特纤维的混合物，即50wt.％的具有长度6mm的纤维和50wt.％的具有长度18mm的纤维。该分散体进一步包括通过在流浆箱中泡沫成形的约0.03wt.％的非离子表面活性剂(乙氧基化脂肪醇)，引入总共约30vol.％的空气(基于总泡沫体积)。对于泡沫成形环路，使用如图2中示意性描绘的设备，其涉及用于使用过的发泡悬浮液除气的多个分离单元。离开除气单元的水性悬浮液的空气含量以体积计为约10％。环路中的泡沫循环为每米宽所形成的幅材约3000kg/min；新湿法成网的幅材的宽度为约1.4m。聚丙烯长丝的基于最终产品干重的重量比例为25wt.％。选择各量以便达到最终产品的55g/m²的基重。然后使用多个水射流在40-100巴的增加的压力下使组合的纤维幅材经受水刺缠结，该增加的压力在水刺缠结步骤提供约180kwh/t的总能量供应，如在ca841938，第11-12页所描述的测量和计算的，并且随后纤维幅材被干燥。1.3米宽的经干燥的片材的卷绕速度为225m/min。