CN101343816A - 无纺织物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于生产固化的无纺纤维网的方法，其通过交叉铺设由梳理网成网装置生成的具有均匀横截面的梳理网，然后对由此形成的交叉铺设的无纺纤维网进行固化来实现，仅在中间位置和至少一个边缘的区域内测量该固化无纺纤维网或交叉铺设的无纺纤维网的基重，并且将该测量值与根据无纺纤维网生成规律而预先设定的额定值相比，从而局部改变所述梳理网的基重，所述规律决定由固化处理导致的产品的结构变化。

Description

无纺织物的制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于生产固化的无纺纤维网，如针刺毡的方法，其通过交叉铺设由梳理网成网装置生成的具有均匀横截面的梳理网，然后对交叉铺设的无纺纤维网进行固化来实现，其中，对固化产物或交叉铺设的无纺纤维网的基重(测量单位为克/平方米，下同)进行连续测量，并且使测量值作用于梳理网的铺设。
背景技术
已知在无纺纤维网的针刺过程中，纤维网的长度和宽度都会因扭变效应而减小，并且还会由于针刺材料纤维网的边缘区域的厚度变得大于中间区域的厚度而得到不同的厚度结构或不同的基重分布。当借助于其他方法，如热气固化、热定型，或者例如基于喷射水、蒸汽或空气的缠结方法对无纺纤维网进行固化时，也会观察到同样的效果。因为喷嘴的设置方法与针刺机上的针的设置方法类似，所以在生产过程中，缠结方法在已固化材料纤维网上会产生类似的效果。热定型会导致纤维网在其横向上发生不均匀的收缩，这种收缩表现为在其截面形状上的变化。
通常不希望出现不规则的厚度和/或基重分布，因为在某些情况下必须将较厚的边缘区域切掉，这会导致材料的损失。在欧洲专利EP 0 315 930 B2中曾经提出一种补救方法，例如，其采用配合使用交叉铺网机的方法。此处对待针刺的无纺纤维网进行预补偿处理，在该预补偿处理中使纤维网具有边缘比中间薄的截面形状。根据所述的方法，可以通过以下述方式彼此独立地控制交叉铺网机的上滑架和铺网滑架的移动来实现，即，在交叉铺网机内对即将铺设到无纺纤维网边缘区域上的梳理网部分进行拉伸，以使该部分比其他部分薄。因为可以在参与梳理网加工过程的各种机器中对这种拉伸处理进行适当地控制干预，所以通过做出适当的测量以检测生产结果并在该基础上对拉伸处理进行干预是合理的。
在这点上，欧洲专利EP 1 057 906 B1描述了一种无纺织物的生产***，其中在交叉铺网机出口下游的适当位置设有用于测定无纺纤维网基重的测量装置。根据测得的纤维网基重值对截面结构单元进行调节，从而可以有效地调节、监测和控制以得到所需截面。为了使监测及控制过程自动化，将测量单元与截面结构单元连接，以形成自动控制回路。测量单元也可以安装在针刺机的下游，从而可以检测到最终产品上任何可能的密度缺陷。该测量单元在整个铺网宽度或无纺纤维网的宽度上横向延伸，并且沿该纤维网的宽度在多个位置对无纺纤维网或针刺毡的基重进行测量。为了优化测量结果，设置了大量的测量点，这些测量点成排设置或者彼此偏置，并且以尽可能高的密度进行设置。
从美国专利US 6,434,795 B1中已知一种类似设置。该文件描述了一种在无纺织物生产***中用于控制无纺纤维网横截面的方法，其中在沿纤维网宽度分布的多处测位上测量无纺纤维网的物理变化，从而可以记录下该无纺纤维网的横截面形状。如果记录的截面形状与基准截面形状之间存在差异，则以这样的方式对操作参数进行修正，即，该机器会作用在待铺设梳理网上与已铺设无纺纤维网上出现差异的点相对应的横向尺寸位置上，并由此将该差异点修正。因此，实际上是在横向于无纺纤维网运行方向设置的各个测量点上进行比较。
上面说明的这些已知的方法需要进行大量的测量以及许多涉及与预定的额定值比较的数据处理步骤。这不仅需要大量的仪器设备，而且还需要进行大量相关数据处理。如用于3.5m的加工宽度的测量***通常需要花费近8,000欧元。
发明内容
本发明的目的在于提供一种上述类型的方法，只需有限数量的仪器设备就可以该方法。
本发明所基于的构思为，由例如针刺等固化处理造成的无纺纤维网的横向收缩，以及随之产生的在已固化产品如针刺毡或无纺织物的边缘的增厚，这两者都遵循某种规律。这就意味着，当对具有均匀厚度横截面的无纺纤维网进行固化时，该已固化产品的横向截面将会以特定的方式，即以一种可重复的方式变化，这种变化由在已固化产品的生产过程中所使用的参数决定。
可以将这些参数划分成确定待固化无纺纤维网的第一组参数和决定固化方法的第二组参数。所述第一组参数包括，例如广义上的纤维类型、由梳理的类型造成的纤维取向、梳理网的厚度、梳理网相互叠置的铺设层数，以及待针刺处理的无纺纤维网分层铺设时的角度，该角度也会影响无纺纤维网中纤维的取向。纤维的类型由例如纤维材料、纤维厚度、纤维长度以及纤维结构决定。以针刺固化处理为例，决定固化处理的参数例如为广义上的针板组件参数，包括针板厚度、针刺细度、刺入无纺纤维网的穿刺深度、刺入无纺纤维网的滞留时间，以及每针刺周期内无纺纤维网的前进量。这些也同样适用于其它的固化工艺，如喷射工艺，只是在这种情况下，与针刺技术相比，处理过程不是周期进行的，也因此不需要测量每周期内的进给速度。在采用热化学固化方法时，需适当地考虑相应的参数。本发明的方法也可以用于马利伏里斯(malivlies)固化处理方法。也可以考虑前述固化类型的组合。本发明也可以使用这样的组合。
因此，第一组和第二组参数共同确定一组规律，其不仅在固化过程中造成无纺纤维网产生特定的横向收缩，而且导致经固化的产品的边缘产生特定的增厚，也因此相应地需要通过采取措施作用于待固化无纺纤维网的横向截面，而对边缘增厚分别进行特定的预补偿。
当用于已固化产品，如针刺毡纤维网的质量控制时，在极端的情况下，仅测量针刺毡纤维网的边缘和中间就足够了。优选在两个边缘进行测量，从而排除例如由交叉铺网机的不对称运行产生的缺陷。因此在实施本发明时，不需要在大量测点上测量固化材料纤维网的整个横向截面并且也不需要将该测量值与额定值进行比较。这将大大降低了仪器设备和计算机处理所需的费用。
在所有的标准应用中，由交叉铺设的无纺纤维网制成的具有均匀厚度的已固化无纺纤维网的横截面，也就是截面形状，通常是已知的。在这种情况下，本发明的测量方法主要用于监测和保证质量，此时不需要记录横截面并且不需要在此基础上使梳理网并条机运行复杂的拉伸程序。将在已固化无纺纤维网的边缘与纤维网中间测得的基重值进行比较，就足以在通常情况下执行所需的预补偿处理。
在某些应用中，根据之前所述的参数，边缘厚度增加的程度变化较大。如果加厚的边缘区域仅在针刺无纺纤维网的一小部分宽度上延伸，那么只需由并条机在梳理网上形成很短的稀薄区域。如果边缘只是稍稍变厚，那么只需对需要变薄的梳理网区域略微进行拉伸。如果变厚区域覆盖了大部分宽度，或者边缘区域明显增厚，那么情况正相反。在这种情况下，需要事先计算出参数与边缘厚度增加之间的关系，即决定厚度增加的规律，并且例如将该规律输入内存。那么可以在参数以及在先确定的规律的帮助下，基于在无纺纤维网的中间位置和边缘位置检测到的测量值与存储值之间的比较关系，以这样一种方式控制梳理网并条机，即，使梳理网具有预补偿所需长度的稀薄区域并达到期望的拉伸程度，以便对在无纺纤维网固化时产生的截面变化进行预先补偿。
附图说明
下面参照图1中示意性表示的实施例，对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
图1举例说明了针刺毡的生产***，其中包括梳理机1、梳理网并条机2、交叉铺网机3、针刺机4和控制单元5，所述控制单元5与测位6相连。终端7以及梳理网并条机2也分别与控制单元5相连。
在图中所示示例中，测位6位于针刺机4下游，并具有三个传感器6r、6m和6r。传感器6m居中，而传感器6r位于从针刺机4输出的针刺毡网F的两侧边缘附近。
通过操作终端7上的键盘，可以将决定针刺毡网F生产方法的参数，即前面提到的第一组参数以及第二组参数输入控制单元5，其中第一组参数为与待针刺的无纺纤维网V有关的参数，即与梳理机1和交叉铺网机3制成的无纺纤维网V有关的参数；第二组参数为与处理条件相关的参数，所述处理条件是在针刺机4内处理从交叉铺网机3输出的无纺纤维网V的条件。随后控制单元5搜索其内存，以便找到适于操作梳理网并条机2的预编修正程序，该操作程序中包含有关拉伸处理的范围和密度的数据，即增大和减小在已拉伸段长度上拉伸程度的数据，这种拉伸是从梳理机1输出的梳理网C在梳理机纤维网并条机2内必须承受的；以及有关使梳理网并条机2与交叉铺网机3在时间上协同运行的数据，以使由梳理网并条机2在梳理网C上形成的稀薄区域可以附着在由交叉铺网机生成的已铺设无纺纤维网V的预定位置上，即附着在已铺设无纺纤维网V的边缘区域位置上。
在该***的操作过程中，如果梳理机纤维网并条机2的操作程序设置正确，则可以通过梳理网并条机2将从梳理机1输出的厚度均匀的梳理网C加工成具有规律间隔的稀薄区域的网。通过交叉铺网机3将梳理网C以Z字形的方式铺设到输出传送带上，其中，由于在梳理网上具有规则的稀薄区域，可以在交叉铺设的无纺纤维网V上产生预定的横截面形状，所述交叉铺设的无纺纤维网V在边缘区域的基重和厚度小于中间位置的基重和厚度。另外，如果正确操作该***，则可以在针刺机4的输出端得到具有均匀的横向厚度截面的针刺产品，也就是针刺毡F，所述针刺机4对交叉铺设的无纺纤维网V进行加工处理。针刺毡网F的基重由位于针刺毡网F中间和两边的传感器6m和6r监测，并将监测值传输给控制单元5。随后，由终端7的监视器显示出该测量结果。如果针刺毡网F的两边缘区域上的基重不同于中间位置上的基重，也可以通过控制单元5对并条机2处理操作进行修正。
显然，当此处描述的***用于生产一组具有不同性质的产品时，必须在控制单元中存储对应的一组不同参数数据，从而为梳理网并条机2的各个控制和修正程序赋予各组不同的参数。
在前面的描述中，优选参照的是针刺毡的生产，因为边缘加厚在这里为一种特殊问题，如在生成针刺毯时，若整幅网与从同一个辊上切下来的半幅网相接触，则在铺设的两层网之间可以采取上述处理。然而，所讨论的“产品”为要求在网的整个宽度上厚度均匀的任何已固化产品。这种产品包括滤布，其厚度或基重不均匀会导致不均匀的流量分布。因此，说明书中所描述的针刺毡，不能理解为对本发明的限制，而应该理解为各种类型的已固化无纺材料的代表。
另外，在前面的说明中，基于一个示范性的实施例对本发明进行了描述，其中从针刺无纺纤维网，即针刺毡上得到测量值。因此这里重点指出，也可以在固化交叉铺设的无纺纤维网之前进行测量，因为根据本发明，在前述的参数与由固化处理产生的边缘加厚之间存在一种已知的关系。基于这种关系，也已知交叉铺设的无纺纤维网的边缘必须具有何种厚度或基重，以使固化无纺纤维网上没有任何加厚的边缘。例如，如果在交叉铺网机与固化单元之间设置用于纤维重新取向的并条机，那么可以在固化之前实施测量。纵向拉伸无纺纤维网也可能导致其截面形状改变，在对由固化处理造成的附加截面形状改变进行预补偿时应考虑到这一点。在固化单元的上游测量可以使得并条机的受控时间较短，这有助于减少产品浪费。
因此，当测量已固化无纺纤维网时，只需注意使在中间获得的测量值等于在边缘获得的测量值。然而，当测量尚未固化的无纺纤维网时，测量值必然是不相等的，此时该测量值由参数与边缘加厚之间的已知关系决定。

Claims (10)

1.一种用于生产固化的无纺纤维网(F)的方法，其通过交叉铺设由梳理网成网装置(1)生成的具有均匀横截面的梳理网(C)，然后对交叉铺设的无纺纤维网(F)进行固化来实现，其中，对固化无纺纤维网(F)的基重进行连续测量，并且测量值用于影响梳理网的铺设，该方法包括步骤：
--在考虑多数生产参数的情况下，确定由固化处理导致的交叉铺设的无纺纤维网(F)的基重分布变化规律；
--将这种规律存储在控制单元(5)内；
--通过仅设置在固化的无纺纤维网(F)的中间和其至少一个边缘的区域内的传感器(6m，6r)，测量该固化的无纺纤维网(F)的基重；
--将所得测量值与固化的无纺纤维网(F)的额定基重值进行比较，所述额定基重值由上述规律预先设定；并
--根据所存储的规律，在上述比较的基础上改变一个或多个生产参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当确定所述规律时需考虑到形成梳理网(C)的纤维类型，同时考虑在梳理、交叉铺网和固化的过程中，作用于梳理网或无纺纤维网(C，V)的处理类型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在两边缘区域内测量固化的无纺纤维网(F)的基重。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进入交叉铺网机(3)之前改变待铺设的梳理网(F)的厚度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行铺设前立即改变梳理网(F)的厚度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过针刺对交叉铺设的无纺纤维网(V)进行固化处理。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过流体喷射的方法对交叉铺设的无纺纤维网(V)进行固化处理。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据马里伏利斯(Mali-fleece)(Malivlies)方法对交叉铺设的无纺纤维网(V)进行固化处理。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对交叉铺设的无纺纤维网(V)进行化学固化处理。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对交叉铺设的无纺纤维网(V)进行热固化处理。
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