CN1759214A - 用于纺造和铺放合成纱片以生产无纺布的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于纺造和铺放合成纱片，以产生无纺布的装置和方法，由此，纱片通过纺丝装置纺出，通过牵拉装置牵拉，接着汇集并铺放在穿孔带上以形成无纺布，其中，纱片穿过一汇集辊隙以进行汇集。所述汇集辊隙由两个设置在穿孔带前的引导辊构成。为了在汇集后直接得到用于形成无纺布的结构化的铺放，汇集辊隙通过两个相对的引导带延长，该引导带和引导辊共同作用并可沿长丝行进方向驱动。

Description

用于纺造和铺放合成纱片 以生产无纺布的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于纺造和铺放合成纱片以生产无纺布的装置，以及一种根据权利要求15前序部分的用于纺造和铺放合成纱片以生产无纺布的方法。
背景技术
在生产纤维无纺布/粘合纤维网(Faservlies)时，刚纺出的无端长丝铺放成通常被称作无纺布的扁平织物材料。在与抽吸装置共同作用的筛带或筛筒上进行铺放，以便一方面使长丝铺放均匀，从而形成均匀的无纺布，另一方面促使熔纺的纤维束冷却。通过长丝铺放形成的无纺布通常做成扁平的，并由于单面贴合在穿孔带上而使其上侧和下侧的表面性能不同。
为了改善无纺布的造型，DE4204366A1公开了一种公知的装置和方法，其中纱片在纺造后并且在铺放在穿孔带上之前首先穿过一在两个引导辊之间形成的汇集辊隙。这里引导辊主要用于将纱片分开。在穿孔带上形成无纺布。由此可以控制无纺布中单根纤维束的分布。但是与以前一样，无纺布的造型仍然由在穿孔带上的单面贴合确定。因此通常无纺布一面总是光滑的，另一面则或多或少地具有波形结构。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种开头所述类型的装置和方法，通过这种装置和方法可制成两侧相同且均匀成形的纤维无纺布。
本发明的另一个目的是，提供一种装置和方法，通过该装置和方法可以制成尽可能膨松/体积大(voluminoese)的无纺布。
这个目的通过具有权利要求1的特征的装置以及通过具有权利要求15的特征的方法实现。
本发明有利的改进结构通过相应从属权利要求的特征或特征组合确定。
本发明与基本上通过铺放在水平布置的穿孔带上而制成纤维无纺布的原理不同。本发明在从纺丝装置中抽出(纱片)后立即对纱片进行汇集，以形成一定向铺放的无纺布。为此纱片穿过一汇集辊隙，此辊隙由两个相对设置的引导带构成。引导带在长丝引进方向驱动，其中引导带的导引速度小于纱片的牵拉速度。因此例如纱片在汇集辊隙内的铺放可以通过引导带的导引速度控制，从而例如可以产生较高的铺放密度。本发明的特征特别在于，纤维无纺布的两侧都可以成形。此外本发明有这样的优点，即在纤维无纺布内可以产生纤维束的三维/空间的铺放结构，该铺放结构特别适合于用于制造膨松的纤维无纺布。这时纤维无纺布的厚度可以用简单的方式方法通过汇集辊隙的宽度确定。
为使纱片在汇集时已定向铺放，在本发明一种特别有利的改进结构中，引导辊带一透气外壳和一设置在导向外壳内部的抽吸装置。这里通过抽吸装置使汇集辊隙入口部分区内的导向外壳的一个扇形周向段受到抽吸。从而使纤维束均匀地分布在引导辊的贴合面上。这里引导辊和引导带最好以相同的速度驱动，并形成一共同的汇集辊隙。
通过本发明的其中抽吸装置可沿引导辊的周向调整的有利的改进结构，纤维无纺布造型的起点可调整至希望的区域。
与所述抽吸装置一起，通过引导辊的外壳实现充足和强烈的抽吸气流，引导辊的外壳具有大于75％，尤其是大于90％的开口面。
有利地，通过在汇集辊隙入口部分处对贴合面进行不同强度的抽吸，以控制纱片的取向以及待形成的纤维无纺布的造型。为此抽吸装置设计成可相互独立地控制。
通过导向外壳可对铺放纱片的抽吸气流进行附加的控制，该导向外壳在其外部贴合面的下方在其内部具有径向布置的分隔壁，该分隔壁影响抽吸气流的流动路线，从而影响纱片的汇集和铺放。
由于可以改变两个引导辊之间的水平距离，因此可以调整纤维无纺布希望的厚度或体积。
此外，通过改变引导辊沿长丝进行方向的位置，可以将纺丝长度调整到希望的最佳值。
原则上引导辊和引导带可以通过单独的元件构成和驱动。但是在实践中，本发明一特别有利的改进结构证明是有利的，在这种结构中引导带做成透气的，并作为环形带分别围绕一引导辊和一与该引导辊共同作用的转向辊。从而保证将纤维无纺布连续地汇集、铺放和输送到一穿孔带上。特别是在到达穿孔带前，纤维无纺布的两侧可以实现良好和稳定的造型。
该造型还可以有利地通过相互设置成汇集辊隙在入口部分处具有比出口部分处大的宽度的引导带得以加强。因此纤维无纺布的厚度通过辊隙出口部分处的宽度确定。
对于纤维无纺布从引导带可靠地传送到穿孔带上，本发明的改进结构特别有利，其中，穿孔带在引导带的出口部分处有一抽吸装置，因此可对穿孔带的转送区进行抽吸。
穿孔带最好由一运动的汇集带构成，该汇集带将纤维无纺布输出，以进行后续处理和后续加工。
附图说明
下面借助于一些实施例参考附图较详细地说明本发明方法和装置的其它优点。
图1是根据本发明装置的第一个实施例的示意图；
图2是图1中的实施例不带纺丝装置和牵拉装置的示意性剖视图；
图3是根据本发明装置的另一个实施例不带纺丝装置和牵拉装置的示意性剖视图；以及
图4是根据本发明装置又一个实施例的不带纺丝装置和牵拉装置的示意性剖视图。
具体实施方式
图1和2中示意性示出用于实施本发明方法的本发明的装置的第一个实施例。图1示出整个装置的示意图。图2中示意性示出一剖视图，其中未示出纺丝装置和牵拉装置。如果没有具体指某个图，以下说明适用于两个图。
本发明的装置包括纺丝装置1，通过该纺丝装置熔纺出由大量单根纤维束组成的纱片3。这里纺丝装置1可以包括用于熔化聚合体颗粒的单元，用于喂给聚合物熔体的单元，用于输送聚合物熔体的单元，用于挤出聚合物熔体的单元和用于冷却刚挤出的纤维束的单元。这种纺丝装置是众所周知的，因此不再详细表示和说明。
在纺丝装置1下方设置一牵拉装置2，纱片3通过该牵拉装置从纺丝装置1中抽出并加速。最好采用压缩空气驱动的抽吸喷嘴或抽吸通道作为牵拉装置2。但是原则上可以采用用于牵拉和加速纱片的所有已知牵拉***。
在牵拉装置2的下方彼此相邻地平行设置引导辊6.1和6.2，使得在引导辊6.1和6.2之间形成一汇集辊隙7。因此引导辊6.1和6.2形成汇集辊隙7的入口部分20。引导辊6.1和6.2分别被一引导带8.1和8.2围绕。引导带8.1和8.2做成环形的，并沿汇集辊隙的延长线一直分别引到一转向辊9.1和9.2上。因此环形带式的引导带8.1绕引导辊6.1和转向辊9.1铺设，引导带8.2绕引导辊6.2和转向辊9.2铺设。其中引导带8.1和8.2基本上在引导辊6.1和6.2的整个宽度上延伸。这里转向辊9.1和9.2构成汇集辊隙7的出口部分21。汇集辊隙7的出口部分21设置在离水平布置的穿孔带4距离较近处。穿孔带4制成汇集带16，其通过带辊17引导或驱动。汇集带16具有至少与引导带8.1和8.2的宽度对应的宽度。在出口部分21区域内，汇集带16配设一抽吸装置10，在用于接收纤维无纺布的转送区内可通过该抽吸装置产生穿透汇集带16的抽吸气流。
在本发明装置的在图1和2中所示的实施例中，纱片3借助于纺丝装置1纺出。纱片3通过牵拉装置2牵拉，并加速引到引导辊6.1和6.2上。
如图2中所示，引导辊6.1和6.2在内部分别具有一抽吸装置14.1和14.2。抽吸装置14.1和14.2分别具有一朝向汇集辊隙7入口部分20的抽吸口15。抽吸装置14.1或14.2的抽吸口15设计成这样，使得相关的引导辊6.1和6.2的导向外壳11在一扇形周向段上被抽吸。扇形周向段保持在通向汇集辊隙7的入口部分20区域内。抽吸口15可通过在引导辊6.1和6.2内的旋转调整，以改变待抽吸的周向段。每个引导辊6.1和6.2具有一结构相同的导向外壳11。导向外壳11包括由相应的引导带8.1和8.2构成的外部的贴合面12。在贴合面12下方在导向外壳11的内部具有许多相互间隔一定距离径向设置的分隔壁13。分隔壁13可以做成直的、弯曲线或倾斜的，因此通过导向外壳11的旋转，抽吸气流可以产生附加的作用。引导带8.1和8.2做成可以透气，其中引导带8.1和8.2的开口面在75-98％的范围内。
引导辊6.1和6.2及转向辊9.1和9.2可运动地固定在一这里未详细示出的机座上。这里不管是引导辊6.1和6.2还是转向辊9.1和9.2都可以沿水平方向移动，以调整汇集辊隙7的宽度。
引导辊6.1和6.2及转向辊9.1和9.2也可以垂直调整，以便特别是改变牵拉装置2和汇集辊隙7之间的距离。这里在引导辊6.1和6.2与相应转向辊9.1和9.2之间有利地设置一带张紧装置，通过该装置保证引导带8.1和8.2的希望的张力。
在纱片3通过牵拉装置2向汇集辊隙7方向加速引出后，纱片3的各根纤维束通过抽吸气流铺放在引导辊6.1和6.2或引导带8.1和8.2的贴合面12上，并向汇集辊隙行进。这样形成纤维无纺布5。引导带8.1和8.2通过引导辊6.1和6.2以预定的导引速度在纤维行进方向驱动。引导带8.1和8.2的导引速度最好一样，并基本上小于通过牵拉装置2产生的牵拉速度。通过牵拉速度和导向速度之间的关系基本可以确定纤维无纺布5的密度。在汇集辊隙7保持不变时牵拉速度与导向速度之差越大，纤维无纺布5的密度便越大。汇集和铺放入汇集辊隙7的入口部分20内的纱片3的纤维束产生一两面成形的纤维无纺布5。通过贴合面12的两侧抽吸，纤维无纺布5内的纤维形成三维/空间铺放结构，从而产生一膨松的纤维无纺布5。纤维无纺布5的体积基本上可以通过汇集辊隙7的宽度调整。这样产生的纤维无纺布5通过引导带8.1和8.2引向出口部分21，并铺放在汇集带16上。通过配设于汇集带16的抽吸装置10，纤维无纺布5受控并均匀地铺放在汇集带16上。汇集带16的带速基本上和引导带8.1和8.2的导向速度相等，因此纤维无纺布不会受到另外的压缩或撕松。但是也可以通过汇集带16的带速相对于引导带8.1和8.2的导向速度的不同的设定，在纤维无纺布内实现特殊效果。纤维无纺布5通过汇集带16输出，进行后续加工和后续处理。
因此本发明的装置和方法特别适合于，产生均匀地两侧成形的膨松/大体积纤维无纺布。这里可以采用所有常用的聚合物种类，例如聚酯、聚酰胺、聚丙烯或这些聚合物的变型或混合物。通过本发明的装置和方法可以制造具有预定密度，均匀的表面以及三维取向的纤维无纺布。
图3中以剖视图示意性示出本发明装置的另一实施例。在图3中所示的实施例中未示出纺丝装置和牵拉装置。在这方面可参照上述实施例。同样穿孔带4的结构也与上述实施例一样。在这方面可参照对上述实施例的说明。
为了汇集和铺放纱片，本实施例具有两个引导辊6.1和6.2，其构成汇集辊隙7的入口部分20。引导辊6.1和6.2后面设置两个引导带8.1和8.2，其分别绕驱动辊19.1和19.2及转向辊9.1和9.2铺设。在引导辊6.1和6.2之间以及引导带8.1和8.2之间形成汇集辊隙7。在引导辊6.1和6.2及引导带8.1和8.2之间的汇集辊隙7的转送区通过两个彼此相对设置的导向板18.1和18.2限定。
引导辊6.1和6.2在其结构方面和上述实施例相同，因此在这方面同样可以参照以上说明。为了汇集纱片3，在引导辊6.1和6.2的入口部分20的侧部配设挡板22.1和22.2，通过该挡板避免抽吸周围的空气。这种挡板22.1和22.2最好可以设计成这样，即可以使从牵拉装置到引导辊的直接转送对外界屏蔽。这种挡板例如也可以用在图1的实施例中。
纱片在汇集辊隙7内的汇集和铺放与上述实施例中说明的方式相同。但是与上述按图1和图2的实施例不同，现在存在这样的可能性，即引导辊6.1和6.2的导向速度与引导带8.1和8.2的导向速度可以设置成不同。因此例如可以通过使引导带8.1和8.2的导向速度较低而提高所产生的纤维无纺布的密度。但是还可以通过将引导带8.1和8.2的导向速度设置成高于引导辊6.1和6.2的导向速度，而实现纤维无纺布的撕松。为了在纤维无纺布5内产生一定的效果，引导辊6.1和6.2的导向速度以及引导带8.1和8.2的导向速度也可以以一定的速度差运行。为此每个引导辊6.1和6.2以及每个引导带8.1和8.2单独驱动。
在图4中示意性示出本发明装置的又一种实施例，其中，同样未示出纺丝装置和牵拉装置。
纺丝装置、牵拉装置以及所示的穿孔带4和上述实施例相同。
根据图4的实施例，为汇集和铺放纱片3，设置两个引导辊6.1和6.2以及两个设置在该引导辊6.1和6.2后面的引导带8.1和8.2。引导辊6.1和6.2相互间隔一定距离设置，从而形成一汇集辊隙7。引导辊6.1和6.2没有抽吸装置，因此纱片3可穿过汇集辊隙7而不铺放在引导辊6.1和6.2的贴合面上。在引导辊6.1和6.2的下方，引导带8.1和8.2分别铺设在驱动辊19.1和19.2与转向辊9.1和9.2之间。引导带8.1和8.2相互这样地设置，使得在引导带8.1和8.2之间形成的汇集辊隙7在入口部分20一侧具有比在出口部分21处大的宽度。引导带8.1和8.2在朝向汇集辊隙7的一侧分别与一抽吸装置14.1和14.2结合。因此引导带8.1和8.2基本在汇集辊隙7的整个长度上被抽吸。
因此纱片3各根纤维束的汇集和铺放基本上通过引导带8.1和8.2进行。这里引导辊6.1和6.2以及引导带8.1和8.2的导向速度可以相差很大。纤维无纺布5基本上在由引导带8.1和8.2形成的汇集辊隙7内产生。通过引导带8.1和8.2的拉长范围的抽吸以及引导带8.1和8.2的V形布局，优选可以产生高密度的纤维无纺布。
为了能够实施本发明的方法，在图4中所示的实施例中纱片可以直接穿过牵拉装置输送给引导带8.1和8.2。
此外引导辊可设计成能水平运动，以便纱片大部分可以汇集在筒上。由此可以产生具有较小无纺布面质量的无纺布铺放层。
                   附图标记表
1  纺丝装置                    2  牵拉装置
3  纱片                        4  穿孔带
5  纤维无纺布                  6.1，6.2  引导辊
7  汇集辊隙                    8.1，8.2  引导带
9.1，9.2  转向辊               10  抽吸装置
11  导向外壳                   12  贴合面
13  分隔壁                     14.1，14.2  抽吸装置
15  抽吸口                     16  汇集带
17  带辊                       18.1，18.2  导向板
19.1，19.2  驱动辊             20  入口部分
21  出口部分                   22  挡板

Claims (17)

1.用于纺造和铺放合成纱片(3)，以产生纤维无纺布的装置，该装置具有一纺丝装置(1)、一牵拉装置(2)和一穿孔带(4)，其中，在该穿孔带(4)前面设有两个用于形成汇集辊隙(7)的引导辊(6.1，6.2)，该引导辊可沿长丝行进方向驱动，并且所述纱片(3)可穿过所述汇集辊隙(7)，其特征在于：为了在朝向穿孔带(4)的方向延长所述汇集辊隙(7)，设有两个彼此相对的引导带(8.1，8.2)，该引导带与所述引导辊(6.1，6.2)共同作用，并可沿长丝行进方向驱动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述引导辊(6.1，6.2)具有一透气的导向外壳(11)，并且所述引导辊(6.1，6.2)内部分别具有一抽吸装置(14.1，14.2)，在入口部分(20)区域内可通过所述抽吸装置对所述导向外壳(11)的一扇形周向段进行抽吸。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述抽吸装置(14.1，14.2)设计成可沿所述引导辊(6.1，6.2)的周向调整。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：所述引导辊(6.1，6.2)的导向外壳(11)具有大于75％的开口面。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其特征在于：所述抽吸装置(14.1，14.2)的抽吸能力可以单独控制。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的装置，其特征在于：所述导向外壳(11)由外部的贴合面(12)和许多内部分隔壁(13)构成，其中所述分隔壁(13)均匀分布地设置在周缘上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于：所述引导辊(6.1，6.2)设计成可相互调整，以改变所述汇集辊隙(7)的宽度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于：所述引导辊(6.1，6.2)设计成主要可以沿垂直方向调整，以改变纺丝长度。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：所述引导带(8.1，8.2)做成透气的，并且所述环形带式的引导带(8.1，8.2)各环绕一个所述引导辊(6.1，6.2)和一个与相关引导辊(6.1，6.2)共同作用的转向辊(9.1，9.2)。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：所述转向辊(9.1，9.2)设置在离所述穿孔带(4)距离较近处，并形成出口部分(21)。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于：所述引导带(8.1，8.2)可由所述受驱动的引导辊(6.1，6.2)驱动。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其特征在于：所述引导带(8.1，8.2)相互设置使得所述汇集辊隙(7)在其入口部分(20)处具有比在其出口部分(21)处大的宽度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的装置，其特征在于：所述穿孔带(4)在所述引导带(8.1，8.2)的出口部分(21)区域内具有一抽吸装置，通过该抽吸装置可对所述穿孔带(4)的一转送区进行抽吸。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于：所述穿孔带(4)由一行进的汇集带(16)构成。
15.用于纺造和铺放合成纱片以产生纤维无纺布的方法，其中，对纱片进行纺造、牵拉和汇集，并使纱片穿过一汇集辊隙，铺放在穿孔带上，其特征在于：在所述汇集辊隙内，所述纱片基本通过两个彼此相对的引导带引导，直至即将铺放在所述穿孔带上，所述穿孔带以比牵拉速度小的速度沿长丝行进方向驱动。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：由于作用在所述汇集辊隙入口部分处的抽吸气流，所述纱片被引入汇集辊隙，其中入口部分处的抽吸气流促使所述纱片贴合在限定所述汇集辊隙的两个贴合面上。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：所述抽吸气流对彼此相对的贴合面的抽吸强度不同。
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