CN1277646A - 用发泡工艺造织物期间在网前箱中或附近引入无纤维泡沫 - Google Patents

Abstract

在制造纤维材料(例如合成纤维或纤维素纤维)的无纺织物的泡沫沉积工艺中,将基本无纤维的泡沫在网前箱的不同位置或在接近网前箱位置引入到网前箱中可以获得改进的结果。在泡沫/纤维混合物进入网前箱位置的前后(例如紧前方)将纯净泡沫引入到网前箱可使制造的无纺织物具有更均匀的单位面积重量分布(例如单位面积重量的偏差约为0.5%或更小)。在远离微孔部件的表面将另一股基本无纤维的泡沫引入到网前箱中使其沿该表面(该表面通常平行于泡沫/纤维混合物的流向)流动可以尽量减小网前箱中纤维的剪应变,因而使得纤维不会沿微孔部件的运动方向变成单向的,并可以保持该表面干净。该表面通常是倾斜网前箱的顶表面。

Description

用发泡工艺制造织物期间在网前箱中或附近引入无纤维泡沫

本发明背景及概要

用于制造无纺织物的泡沫沉积工艺基本上公开于美国专利No.3716449、3871952和3938782(这些专利的内容已作为参考包含在本文中)。与最常规用来制造合成纤维或纤维素纤维织物的水沉积工艺相比泡沫沉积工艺具有许多优点。本发明涉及实施泡沫沉积工艺的方法和组件，从而改进其各个方面。

按照本发明，已经得出，为达到许多不同的目的，需要很策略地将基本上纯净的泡沫(即由水、空气和表面活性剂构成的泡沫，基本上不含纤维)引近或引入形成无纺织物的网前箱或料箱。在泡沫/纤维混合物引入网前箱的附近(直至在泡沫/纤维混合物实际引入的位置)例如在引入的紧前方，通过将纯净泡沫流引入到泡沫/纤维混合物流中，可以增加所制作无纺织物的单位重量分布的均匀性。事实上可以得到偏差小于0.5％例如低至0.2％的织物单位重量，或许将依赖于所用的纤维而更小。

换一种方式，或者除此之外，通过将纯净泡沫流在网前箱的表面(例如倾斜网前箱的顶表面)附近引入到该网前箱中，则可以最大限度减小纤维在网前箱中的剪切变形，从而不会使纤维顺着微孔部件(丝网)运动的倾斜方向变成单向的，同时还使该表保持干净。可以以很简单和很廉价的方式达到这些很有利的结果，基本上不增加任何操作成本，只需要极小的附加投资。

按照本发明的一个方面，提供了一种制造纤维材料无纺织物的网前箱组件，包括以下部件：运动的微孔部件，无纺织物形成在该微孔部件上；网前箱，包括第一和第二表面，该第二表面远离微孔部件，网前箱紧靠微孔部件，使得网前箱中的泡沫/纤维混合物将纤维沉积在微孔部件上；将泡沫纤维混合物引入网前箱的装置；经微孔部件抽出泡沫的装置，从而在微孔部件上形成无纺织物；和使基本上无纤维的泡沫在远离微孔部件的位置与第二表面接触的位置。

将泡沫/纤维混合物引入网前箱的装置包括在第一表面上的许多开孔和其它用于将流体流引入流体容器的传统部件；包括管子、喷嘴、节流孔、水箱、集流管或其它传统装置。经微孔部件抽出泡沫的装置包括任何传统结构，例如抽吸箱或抽吸台、抽吸辊、加压辊或其它任何能够完成此种功能的传统部件。使基本无纤维的泡沫与第二表面接触的装置还包括可以达到此目的任何类型的传统流体用部件，包括各种形状、尺寸和取向的管子，以及喷嘴、节流孔、水箱、集流管或任何类似的常规装置。

网前箱组件还包括在进入网前箱之前将基本无纤维的泡沫引入到用于将泡沫纤维混合物引入网前箱的装置内的装置。这种装置还包括传统流体用部件，例如管子、分支管、节流孔、集流管等，例如一组与紧靠网前箱(直至泡沫/纤维混合物的实际进入点)包含纤维/泡沫混合物的管子形成一定角度(例如约30～90°角)的管子。

使基本无纤维的泡沫在远离微孔部件的位置接触第二表面的装置包括至少一个邻近第二表面的管子开口，以使泡沫沿第二表面流向微孔部件，从而尽量减小网前箱中纤维的剪切变形，使得纤维不会沿微孔部件的运动方向变成单向的，并保持第二表面干净。该组件还包括一个隔板，该隔板靠近使基本无纤维的泡沫在远离微孔部件的位置与第二表面接触的装置，以确保引入的泡沫一开始便沿第二表动流动。该第二表面可以是网前箱的顶表面，该微孔部件可以在与水平方向和垂直方向成一定角度的方向运动、该网前箱是倾斜的网前箱。

按照本发明的另一方面，提供了一种利用网前箱、运动的微孔部件和网前的一个表面来制造纤维材料的无纺织物的方法。该方法包括以下步骤：(a)将空气、水、纤维和表面活性剂组成的第一泡沫浆液送入网前箱，并使之与运动的微孔部件接触；(b)使润滑剂(最好为基本无纤维的第一泡沫)在远离微孔部件的点处与网前箱的表面接触；(c)经微孔部件抽出泡沫，从而在微孔部件上形成无纺织物。

可执行步骤(b)，以使第一泡沫沿该表面流向运动的微孔部件，从而尽量减小网前箱中纤维的剪切变形，使得纤维不会沿微孔部件的运动方向变成单向的。网前箱的表面包括其顶表面，并可执行步骤(b)，以使泡沫沿该表面流向微孔部件，从而使该表面保持干净。在步骤(b)加入泡沫的量是步骤(a)中流束体积的1％～10％。还有另外一个步骤，即在第一泡沫浆液进入网前箱之前使基本无纤维的第二泡沫进入第一泡沫浆液，从而使所生产的无纺织物具有更均匀的单位重量分布。

通常执行步骤(a)，使得第一纤维/泡沫浆液的流动方向基本上与基本无纤维的第一泡沫的流动方向相同。步骤(b)还这样执行，即在网前箱中装一个隔板，该隔板有助于沿着该表面引导基本无纤维的第一泡沫，使得该泡沫开始时不与引入网前箱的第一纤维/泡沫浆液混和。

按照本发明的另一方面，提供了一种网前箱组件，该组件包括以下部件：与运动的微孔部件联用的网前箱；将空气、水、纤维和表面活性剂组成的第一泡沫浆液送入网前箱并最后使其与运动微孔部件接触的装置；经微孔部件抽出泡沫而在微孔部件上形成无纺织物的装置；使基本无纤维的第二泡沫在靠近第一泡沫浆液进入网前箱的装置(例如在正要进入之前)进入第一泡沫浆液的装置。用于上述送入、抽出和进入的装置具有变型结构，例如上述变型结构。

用于送入的装置包括许多泡沫形成喷嘴和许多将喷嘴连接于网前箱的第一管子；而使基本无纤维的第二泡沫在第一泡沫浆液正要送入网前箱之前进入第一泡沫浆液的装置包括许多第二管子，后者与至少一些第一管子连接并与第一管子形成一定角度。第一和第二管子之间的角度在约30～90°之间，并且该角度在一垂直平面内。

按照本发明的再一方面，提供了一种利用网前箱和运动的微孔部件制造纤维材料无纺织物的方法。该方法包括以下步骤：(a)将空气、水、纤维和表面活性剂组成的第一泡沫浆液送入网前箱，并使其与运动的微孔部件接触；(b)经微孔部件抽出泡沫，使得在微孔部件上形成无纺织物；(c)使基本无纤维的第二泡沫进入网前箱(例如在接近第一泡沫浆液送入网前箱的位置，例如在送入第一泡沫浆液之前的位置)，从而使所产生的无纺织物具有更均匀的单位重量分布。

通过使泡沫/纤维浆液在大体水平方向流动，尽管在某些情况下也可使其在垂直方向或倾斜一定角地流动，而执行步骤(a)。通常执行步骤(a)～(e)可得到这样的无纺织物，即其浓度在干燥之前约为40％～60％，而其单位重量偏差小于0.5％(例如约0.2％或更低)。步骤(e)中的流量按体积是步骤(a)中流量的约2％～20％。

本发明的主要目的是改进用于制造纤维材料无纺织物的泡沫沉积工艺。参看本发明的详细说明和权利要求书可以清楚看出本发明的此目的和其它目的。

附图的简要说明

图1是总的示意图，示出可以实施本发明方法的泡沫沉积工艺***和本发明所用的设施；

图2是零部件的部分截面和部分立视示意图，示出将泡沫/纤维浆液从混合器输送到液体泵，该液体泵向图1所示***的集流管和网前箱供料；

图3是本发明零部件的部分截面和部分立视示意图，该图本身只示出将泡沫加入到集流管和网前箱之间的管子；

图4是部分截面和部分立视侧视图，示出用于实施本发明方法的本发明说明的例示性倾斜丝网网前箱部件；

图5是示意图，示出在集流管至网前箱的管子内加入纯净泡沫的作用。

图6是示意图，示出加入和不加入纯净泡沫时，图4和图5网前箱所形成织物的单位重量分布。

附图的详细说明

图1中用编号10示意示出用于实施泡沫沉积工艺的可使本发明令人满意地投入应用的例示性泡沫沉积工艺***。该***包括混合桶或碎浆机11，该碎浆机具有纤维输入口12、表面活性剂输入口13和其它添加剂输入口14，其它添加剂例如为PH调节剂像碳酸钙或酸以及稳定剂等。纤维、表面活性剂以及添加剂的特殊特性不是重要的，取决于所生产制品的实际规格，它们的变化范围很大。最好采用可以很容易洗去的表面活性剂，因为表面活性剂如果仍存在则会降低最终织物的表面张力，对一些制品，这不是需要的特征。从上千种市场上出售的表面活性剂中选出所用的实际表面活性剂不属于本发明的范围。

桶11本身是常规的，该桶与水沉积工艺的常规造纸***中用作碎浆机的桶是相同类型的。唯一差别是混合器/碎浆机11的侧壁向上延伸的高度比水沉积工艺的高度高三倍，因为泡沫的密度是水的密度的1/3。在桶11中的常规机械混合器的转速(r/min)和叶片结构根据要生产的制品的特性进行改变。在壁上还设置brakers。桶11的底部有从中排出泡沫的涡旋，但一当开始发生后便看不到涡旋，因为桶11充满泡沫和纤维。

桶11中最好包括许多PH计15，用于测量许多不同位置的PH。PH影响表面张力，因而需要准确测定。这些PH计每天进行校正。

在开始起动时，从管子12加入带纤维的水，从管13加入表面活性剂，而从管子14加入其它添加剂。然而一当开始操作时便无需加入另外的水，在桶11中不只是产生泡沫，而且要维持泡沫。

泡沫在泵17的作用下从桶11的底部的涡旋中泵出，进入管子16。和***10的所有其它泵一样；泵17最好为去气离心泵。从泵17排出的泡沫经管子18流到其它部件。

图1以虚线示示出所选择的贮存桶19。该贮存桶19不一定需要，但在混合器11中发生某种变化的情况下可以用它来确保纤维相当均匀地分布在泡沫中。即，贮存桶19(它比较小，一般仅约5m³)其作用多少有点像“缓冲桶”，用于使纤维分布均匀化。因为在进行操作时，从混合器11到网前箱30所需的总时间约为45S，所以如果应用贮存桶19，则可以提供使变化变平衡的时间。采用贮存桶19时，泡沫从泵17经管子20送到桶19的顶部，接着在离心泵22的作用下从桶的底部流入管子21，然后再进入管子18。即在应用贮存桶19时，泵17不直接连接于管子18，而只送入桶19。

管子18伸到丝网下的水桶23。该水桶本身是常规的桶，仍然与常规水沉积造纸***中的桶相同，但具有较高的侧壁。制造丝网下的水桶23重要的是不留死角，因此桶23不应当太大。下面再参考图2说明常规构件24，该构件使管子18中的泡沫和纤维的混合物进入泵25(该泵在操作上贴近丝网下水桶23的底部连接于该桶)。在任何情况下，泵25将管子18中的由构件24引入的泡沫/纤维混合物以及网下水桶23中的额外泡沫泵入到管子26。因为从网下水桶23中将相当多的泡沫抽入泵25中，所以在管子26中浓度通常显著低于管子18中的浓度。管子18中浓度通常在2％～5％固体(纤维)之间，而在管子26中浓度通常在0.5％～2.5％之间，虽然在各种情况下的浓度可以高达12％。

在网下水桶23中泡沫完全没有显著地分成具有不同密度的层。尽管靠近底部密度有很小的增加，但增加的程度很小，不影响***的操作。

泡沫/纤维从管子26流入集流管27，该集流管上具有与其连接的泡沫产生喷嘴28。喷嘴28是常规的泡沫产生喷嘴(它极大地扰动泡沫)，与作为参考包含在本文中的美国专利No.3716449、3871952和3938782中所用的喷嘴相同，该喷嘴28最好装在集流管27上，并在该集流管27上装上许多喷嘴28。

管子29从各个喷嘴28伸出，通向网前箱30，一个或多个常规丝网(微孔部件)穿过此网前箱。

网前箱30具有许多抽吸箱(通常约3～5个)31，它从丝网的相对侧将喷入的泡沫/纤维混合物中的泡沫抽出，最后的分离箱32位于网前箱30中所形成织物33的送出端部，装在抽吸台上用于控制排水量的抽吸箱31的数目在制造更密实的制品或以较高的速度运转时应当增加。所得到的织物33其固体浓度通约在4％～60％(例如50％)，这种织物最好再经冲洗处理，如图1中用冲洗步骤34示意示出的。该冲洗步骤34是除去表面活性剂。织物33的高浓度表面只需要采用最少量的干燥设备。

织物33从冲洗装置34经一个或多个可选项的涂布装置35达到常规的干燥站36。在常规的干燥站36中，当合成的色套/心纤维(例如Cellbond纤维)是织物33的组合部分时，操作干燥装置34，使织物的温度升到色套材料(通常为聚丙烯)熔点以上，而心材料(通常为PET)不熔化。例如在织物33中使用Cellbond纤维时，干燥装置中的温度通常约为130℃或更高一些，此温度等于色套纤维的熔点温度或稍高于该温度，但是远低于约250℃的心纤维的熔化温度。这样，便可形成色套材料的粘接作用，而又不损害产品(由心纤维形成的)的整体性。

尽管不一定总是需要，但为了许多有利的目的，本工艺考虑到将纯净泡沫补加到网前箱30内或在接近网前箱的位置补加进去。如图1所示，离心泵41将网下水桶23中的泡沫抽入到管子40。管子40中的泡沫再被泵到集流箱42，该集流箱再将泡沫分流到靠近网前箱30的许多不同管子43中。该泡沫如由管子44所示，可以直接引入到网前箱30顶部的下面(当网前箱30是倾斜的网前箱时)，和/或经管子45引入到将泡沫/纤维混合物引入到网前箱30的管子29(或喷嘴28)内。下面参考图3～6说明补加泡沫的细节。

抽吸箱31将网前箱30中除去的泡沫经管子46排到网下水箱23中。为此目的通常不必用泵，或者也可以用泵。

使网下水桶23中的大量泡沫回流到碎浆机11。用离心泵48将泡沫抽到管47中，然后再流过管子47和常规的加入泡沫的在线密度测量装置49(如由编号50示意示出)，返回到桶11中。除图1示意示出的用密度测量装置49测量管子47中的泡沫密度而外，还可以直接在桶11中安装一个或多个密度测量装置(例如密度计)49A。

除再循环泡沫而外，通常还需要循环水。从最后一个抽吸箱32抽出的泡沫经管子51进入常规分离器53例如旋流分离器。分离器53采用例如涡流作用分离进入分离器53的泡沫中的空气和水，从而形成其中只有很少空气的水。分离出的水从分离器53的底部经管道54流入水桶55。由分离器53分离出的空气借助于风扇57从分离器53的顶部经管子56排到大气中，或应用于燃烧作业，或者另外进行处理。

在水桶55中形成液面58，如图1的编号60示意示出的，有些液体溢到排水沟中或随后进行处理。在桶55中液面55下面的水还可以在离心泵62的作用下经管子61泵到常规流量计63(该流量计可以控制泵62)。最后，再循环水被引入到混合器11的顶部、如图1用编号64示意示出的。

在管子18中典型的泡沫/纤维流量为4000L/min，在管子26中的泡沫/纤维流量为40000L/min，在管子47中的泡沫流量为3500L/min，而在管子51中的泡沫流量为500L/min。

***10还包括许多控制部件。用于控制***操作的各种可供选择的控制部件的优选例子包括第一模糊控制器71，用于控制桶1中的泡沫高度。第二模糊控制器72控制向管子13补加表面活性剂。第三模糊控制器73控制在网前箱30区域中织物的形成。第四模糊控制器74与冲洗装置联用。第五模糊控制器75控制PH计153，还可以控制经管子14向混合器11补加其它添加剂。模糊控制还可用于表面活性剂的控制和织物形成控制。最好还配置多参数控制***和Neuronet控制***，以涵盖其它控制。多参数控制也可用来控制形成织物时的喷射比。这些参数可以根据它们对所需流程控制的影响以及最后结果进行改变。

为了便于控制各种部件，通常在纤维引入处12装有计量秤76，以准确地确定单位时间加入的纤维量。在管子13上设置阀门77，以控制表面活性剂的引入，还设置了计量秤78。在管子14上也装有阀门79。

在***10中在任何一处基本上没有设置在操作期间可以特意接触泡沫的阀门，只是在管子46上设置液位控制阀是一个例外。

另外，在完全操作图1所示***的作业期间，泡沫保持在相当高的剪应状态下。因为剪应变越大粘度越低，因此很希望使泡沫保持在较高的剪应变。泡沫纤维混合物其行为很像准塑料、表现出非牛顿力学行为。

与水沉积工艺相比，应用泡沫沉积工艺具有许多优点，特别是对于高吸收性制品。除由于织物33的高浓度而使干燥装置的功率减小而外，泡沫工艺还使得任何可能的纤维或粒子均匀分布在浆液中(高密度粒子不发生过分“沉降”，而低密度粒子虽然的确稍为发生一些“沉降，但它们完全不沉降在水中”)，并最后均匀分布在织物中，只要纤维或颗粒的比重在约0.15～13。泡沫工艺还允许生单位面积重量范围很广的织物，可以生产与水沉积工艺产品相比具有更大的均匀性和更大疏松度的制品，可以达到很高的均匀性。可以顺序配置许多网前箱，或者在装有加倍丝网等的网前箱内同时形成两层(或更多层)，和/或可以利用简单的涂布装置35以很简便的方式形成附加层(如涂层)。

图2示出将泡沫/纤维混合物和泡沫引入到连接于网下水桶23的泵25内。从Wiggins Teaps工艺可以了解构件24，这种工艺公开在例如作为参考包含在本文的专利中，使流经管子18的泡沫/纤维改向，如弯管83所示，使得泡沫/纤维混合物从其开口端84直接排入到泵25的进入口85。泡沫也从网下水桶23流入进入口85，如由箭头86所示。受到模糊控制的泵48的操作可以控制网下水桶的液位。

当用于制造泡沫的纤维特别长时即约为几英寸长时，不是将管子18引到泵25的抽吸入口85(如图2所示)，而是使管子通到泵25下游的管子26。在这种情况下，泵17提供的压力一定要大于在上游提供的压力，即要提供足够的压力，以使管子18的流体可以进入管子26，而不管在管子26中由泵25形成的压力。

图3示出本发明工艺的附加泡沫引入方面的一种形式的细节。图3本身只示出泡沫在管子29正要进入网前箱30之前从管子45流入到管子29中的泡沫/纤维混合物中。当利用泡沫注射管45时，该管子不需要将泡沫注入所有的管线29，而仅仅注入足够的管子，以达到要求的结果。要求的结果包括更均匀的单位面积重量分布(作为主要优点)。如需要，管子29可将泡沫喷嘴28来的泡沫引到网前箱30中的***室内。然而在实施Ahlstrom工艺的网前箱内没有任何真正的理由要应用的***室。如果用，***室也只是为了安全。

加入到管子45的纯净泡沫量在准确加入时，对于各种情况必须用经验方法确定，这取决于所用的特定的网前箱30和其它设备、纤维的种类和尺寸以及其它变量。在大多数情况下，加入约占泡沫/纤维混合物体积的2％～20％的纯净泡沫可以得到要求的结果。

图4示出一种例示性的网前箱30I，该箱采用了两种不同的泡沫注入方式(图3所示的方式加上另一种方式)。在图4的网前箱30I中；倾斜的常规成形丝网90沿箭头方向移动，而泡沫/纤维混合物与管子45注入的泡沫一齐经管子29喷散到网前箱30I内，如图4大体示出的。泡沫还经管子44引入到网前箱30I中，使得泡沫大体沿图4所示的箭头92流动。即沿箭头92方向流动的泡沫紧靠网前箱30I顶面93的底部流动。在网前箱30I中配置隔板94，以确保从许多管子44中的各个个管流出的泡沫一开始便沿方向92流动。

因为许多原因网前箱30I最好是倾斜的(例如约45°)。如果网前箱30I的顶面93沿丝网90的运动方向向上倾斜，则在网前箱30I顶部形成的任何气泡将单独地从网前箱30I溢出。如果构成网前箱30I底部的丝网是水平的，则气泡将保持在网前箱30I的顶部，而且必需安装特殊的构件(例如带阀的管子/或泵)，以便除去气泡。

将基本上纯净的泡沫引入到一根或多根管子的一个原因是为了减小网前箱30I中的纤维的剪应变，使得在浆液中的纤维不变成单向的(即大体沿着丝网90的运动方向)。根据基本的流体力学原理，如果泡沫/纤维混合物紧贴顶面93，则磨擦力将使纤维在边界层发生取向，变成单向的，这是不希望的。引入后沿方向92流动的泡沫消除了这种边界层问题，起着润滑剂的作用。

经管子44流入的泡沫还对泡沫/纤维浆液91的单位重量分布产生有益的影响。经管子44引入的沿方向92流动的泡沫还使顶面93保持干净，这也是需要的。

以此种方式(经管子)引入的泡沫量对于各种不同的情况也必须用经验方法确定，但通常的优化值约占由管子29引入的泡沫/纤维混合物体积的1％～10％。

经管子45引入泡沫是为了不同的目的(其引入角通在30～90°之间，比较图3和图4)，如图3和4均示出的。图5是网前箱30(例如30I)的示意顶视图(仅示出三根管子29，通常装有很多管子)，示出注入纯净泡沫造成的差别。不经管子45注入基本上纯净的泡沫时，由管子29引入的泡沫/纤维混合物其分布大体如图4和5的线91所示。然而在经管45注入泡沫时，单位面积重量分布便发生改变，因为泡沫纤维混合物发生较大的分散，如图5中的线9b示意示出的那样。从图6的示意图中可以看出对单位面积重量分布的影响。正常的单位面积重量分布(没有注入任何泡沫时)，如曲线91A所示，包括大的凸部97。然而当注入泡沫时，如曲线96a所示，凸部98变得小得多。即，单位面积重量更均匀。在集流管27的主流中(例如在喷嘴28之前)，或在管子29进入网前箱30I的紧前方或紧后方(从图4可看到管子45在紧前方)，即在喷嘴28之后加入稀释泡沫可以控制单位面积重量的分布。

如果需要，管子29可以将泡沫从泡沫喷嘴28引入网前箱30、30I的***室。然而在实施本发明时没有任何真正的理由要应用在网前箱中的***室。如果要用，***室只是用来保证安全。

如图4的虚线所示，可以在一些或全部管子44上设置泡沫喷嘴98。应用泡沫流92(单独应用或与管子45中的流体相结合应用)也可以调节单位面积重量的分布。管子44可以分支，一个支管沿方向92，另一支管可与流体91相交(除去隔板94或使第二支管穿过该隔板)。

利用图3～5所示的组件可以看出，本发明提出的有利方法是可行的。

按照一种方法，需要执行以下步骤：(a)将空气、水、纤维(例如合成纤维和纤维素纤维，但也可以采用其它纤维例如玻璃纤维)和适当表面活性剂组成的第一泡沫浆液输送到网前箱30I中，并使其与运动的微孔部件90接触；(b)将大体无纤维的泡沫沿图4箭头92的方向引入，使其在远离微孔部件90的位置与网前箱30I的表面(例如顶面)接触。执行步骤(b)可使泡沫沿表面93流向部件90，从而可尽量减小网前箱30I中纤维的剪应变，使得纤维不会沿微孔部件90的大体运动方向变成单向的，而且还使表面93保持干净。还有步骤(c)，该步骤通过微孔部件90抽出泡沫，从而在部件90上形成无纺的织物。利用抽吸箱31、32或其它适当的可用于此种用途的常规装置(例如抽吸辊或台、加压辊或其它类似装置)可以实现泡沫的这种抽出。

从图3至5的所有附图中可以看出，还有一种方法，这种方法包括以下步骤：(a)将第一泡沫浆液输送通过例如图3和图4中见到的管子29(例如使射流91大体在图4的射流92的方向上)；(b)使泡沫经部件90抽出(如上所述)；(c)将基本上无纤维的第二泡沫在接近第一泡沫浆液进入网前箱30、30I的位置(通常在集流管27上，或者至多在进入该网前箱的进入点的紧后方)输入到第一泡沫浆液中(如图3和4中在编号45的地方输入)，以使所形成的无纺织物具有更均匀的单位面积重量分布(如图6所示)。

在实施本发明的方法和应用上述***时，可以加以利用的典型的泡沫沉积工艺参数示于以下的表中(如果扩大制品范围，则参数范围更宽)：

参数                                数值

PH(基本上整个***)                  约6.5

温度                                约20～40℃

集气管压力                          1～1.8巴

混合器中浓度                        2.5％

网前箱中浓度                        0.5％～2.5％

SAP添加剂浓度                       约5％～20％

已形成织物浓度                      约40％～60％

织物单位面积重量偏差                小于1/2％

泡沫密度(有纤维或无纤维)            在压力1巴时为250～450g/L

泡沫的气泡尺寸                      平均直径0.3～0.5mm(高斯分布)

泡沫空气量                           25％～75％(例如60％，随工艺中的

                                压力而变化)

粘度                            没有“目标”粘度，但在高剪应变条

                                件下，典型的泡沫粘度约为2～5厘

                                泊，而在低剪应变条件约为200K～

                                300K厘泊，根据测量粘度的方法，此

                                范围可变得更大

织物形成速度                    约200～500m/min

纤维或添加剂的比重              可在0.15～13之间

表面活性剂浓度                  取于决很因素，例如水的硬度、PH、

                                纤维种类等，通常在循环中其浓度为

                                水的0.1％～0.3％

成形丝网张力                    在2～10N/em

例示性的流量如下：

混合器到网下水桶                约4000L/min

网下水桶到网前箱                约40000L/min

泡沫再循环管子                  约3500L/min

抽吸分离到水的再循环            约500L/min

本发明的主要目的是提供一种泡沫沉积工艺的很有利的变型工艺。虽然已通过在目前被认为是本发明最可行的优选的实施例示出和说明本发明，但本专业的技术人员可以明显看出，在本发明的范围内还可以进行许多改型，此范围应当与权利要求书的最广泛解释一致，因而包括了所有等价的方法和组件。

Claims (23)

1.一种网前箱组件，用于制造纤维材料的无纺织物，该组件包括：

运动的微孔部件，在该部件上形成无纺织物；

网前箱，包括第一表面和第二表面，上述第二表面远离上述微孔部件，上述网前箱邻接上述微孔部件，使得上述网前箱中的泡沫纤维混合物在上述微孔部件上沉积纤维；

将泡沫纤维混合物引入上述网前箱的装置；

经上述微孔部件抽出泡沫的装置，使得在上述微孔部件上形成无纺纤维织物。

使基本上无纤维的泡沫在远离上述微孔部件的位置接触上述第二表面的装置。

2.如权利要求1所述的网前箱组件，还包括一种装置，该装置将基本上无纤维的泡沫在网前箱的紧前方引入到上述将泡沫纤维混合物引入上述网前箱的装置中，以使所生产的无纺织物具有更均匀的单位重量分布。

3.如权利要求1所述的网前箱组件，其特征在于，将泡沫/纤维混合物引入上述网前箱的上述装置包括在上述第一表面上的开孔。

4.如权利要求1所述的网前箱组件，其特征在于，使基本无纤维的泡沫在远离上述微孔部件的位置接触上述第二表面的装置包括至少一个紧邻上述第二表面的管子开口，以使泡沫沿上述第二表面流向上述微孔部件，从而尽量减小上述网前箱中纤维的剪应变，使纤维不变成单向的。

5.如权利要求4所述的网前箱组件，还包括隔板，该隔板邻接用于使基本无纤维的泡沫在远离上述微孔部件的位置接触上述第二表面的装置，以确保引入的泡沫一开始便沿着上述第二表面流动。

6.如权利要求4所述的网前箱组件，其特征在于，上述第二表面是上述网前箱的顶表面；上述微孔部件与水平方向和垂直方向均成一定角度地运动，上述网前箱是倾斜的网前箱。

7.如权利要求3所述的网前箱组件，其特征在于，使基本无纤维的泡沫在远离上述微孔部件的位置接触上述第二表面的上述装置包括靠近上述第二表面的管子开口，以使泡沫沿上述第二表面流向上述微孔部件，从而尽量减小上述网前箱中纤维的剪应变，使得纤维不会沿着上述微孔部件的运动方向变成单向的、并保持上述第二表面干净。

8.如权利要求2所述的网前箱组件，其特征在于，使基本无纤维的泡沫在远离上述微孔部件的位置接触上述第二表面的上述装置包括靠近上述第二表面的管子开口，以使泡沫沿上述第二表面流向上述微孔部件，从而尽量减小上述网前箱中纤维的剪应变，使得纤维不会沿着上述微孔部件的运动方向变成单向的，并保持第二表面干净。

9.一种应用网前箱、运动的微孔部件和网前箱的一个表面制造纤维材料的无纺织物的方法，该方法包括以下步骤：

(a)将空气、水、纤维和表面活性剂组成的第一泡沫浆液引入到网前箱中，并使其接触运动的微孔部件；

(b)使润滑剂在远离微孔部件的一点处与网前箱的该表面接触；

(c)经微孔部件抽出泡沫，从而在微孔部件上形成无纺织物；

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，执行步骤(b)，使润滑剂沿该表面流向运动的微孔部件，以尽量减小网前箱中纤维的剪应变，使得纤维不会沿着微孔部件的运动方向变成单向的。

11.如权利要求10所述的方法，用基本无纤维的第一泡沫实施步骤(b)。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，网前箱的表面包括该箱的顶表面；实施步骤(b)，使泡沫沿该表面流向微孔部件，从而保持该表面干净。

13.如权利要求11所述的方法，还包括的步骤为使基本无纤维的第二泡沫在第一泡沫浆液被送入网前箱之前输送到第一泡沫浆液中，由此使所制造的无纺织物具有更均匀的单位重量分布。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，实施步骤(a)，使得第一纤维/泡沫浆液流动，其流动方向基本上与基本无纤维的第一泡沫的流动方向相同。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，实施步骤(b)，方法是：在网前箱中设置隔板，该隔板有助于沿该表面引导基本无纤维的第一泡沫，使其在一开始不和引入网前箱中的第一纤维/泡沫浆液混合。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，实施步骤(a)和(b)，使得在步骤(b)中的基本无纤维的泡沫的体积约为步骤(a)中纤维/泡沫混合物的体积的约1％～10％。

17.一种用网前箱和移动微孔部件制造纤维材料的无纺织物的方法，该方法包括以下步骤：

(a)将空气、水、纤维和表面活性剂组成的第一泡沫浆液输送到网前箱中，并使其与移动的微孔部件接触；

(b)经微孔部件抽出泡沫，从而在微孔部件上形成无纺织物。

(c)将基本无纤维的第二泡沫引入到网前箱中，从而使所制造的无纺织物具有更均匀的单位重量分布。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，通过在第一泡沫浆液输入网前箱之处的附近将第二泡沫引入到第一泡沫流中，执行步骤(c)。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，实施步骤(a)～(c)，以生产无纺织物；该织物的浓度在干燥前约为40％～60％，而其单位重量的偏差小于1/2％。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中的流束体积约为步骤(a)中流束体积2％～20％。

21.如权利要求17所述的方法，其特征在于，通过在网前箱的紧前方将第二泡沫引入第一泡沫流中，实施步骤(c)。

22.一种网前箱组件，包括：

与运动的微孔部件相关的网前箱；

用于将空气、水、纤维和表面活性剂组成的第一泡沫浆液输送到网前箱中，并使其最后与运动的微孔部件接触的装置；

用于经微孔部件抽出泡沫的装置，以在微孔部件上形成无纺织物；

用于将基本无纤维的第二泡沫在第一泡沫浆液进入网前箱的位置附近引入到第一泡沫浆液中的装置。

23.如权利要求22所述的组件，其特征在于，用于将空气、水、纤维和表面活性剂组成的第一泡沫浆液引入到网前箱并使其最后与运动微孔部件接触的上述装置包括许多泡沫形成喷嘴和许多使上述喷嘴连接于上述网前箱的第一管子；用于在第一泡沫浆液进入网前箱之前将基本无纤维的第二泡沫引入上述第一泡沫浆中的上述装置包括许多第二管子，后者与至少一些上述第一管子连接，并与上述网前箱紧前方的第一管子形成一定角度。

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