專利名稱：一種多針的針布梳針裝置和具有該針布梳針裝置的梳理錫林的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種梳理針。更具體地，本發(fā)明涉及具有多根梳理針的針布梳針裝置 (card wiring)以及其制造方法。更為具體地，本發(fā)明涉及具有兩根或多根梳理針的針布梳 針裝置，并且所述梳理針被構(gòu)造成增強由該針布梳針裝置處理過的纖維材料(例如無紡纖 維織網(wǎng))的特性。
背景技術(shù)：
梳理是已知的開松、清理、整直和排列纖維的工序。已知的梳理工序?qū)⒗w維彼此分開、平行鋪開、并且凝結(jié)成單獨的無捻纖維束或條。 可以通過手工或機器來完成這種梳理工序。如果借助機器完成，則纖維操作部件由針或者 由被稱為梳理針或針布針的鋸齒狀鋼針形成。同樣已知的是用梳理機制作無紡織網(wǎng)，例如用于制造一次性紙巾、一次性外層、一 次性過濾件(例如醫(yī)用面罩)。還已知的是在高速梳理機上處理纖維，包括制造無紡織網(wǎng)，其中所述類型的梳理 機利用其上纏繞有梳理針的錫林形成帶齒的錫林，所述帶齒的錫林具有成百排帶齒的梳理 針，這些梳理針總計具有幾千個齒。這種已知的羅拉例如被稱作主羅拉、道夫、隨機發(fā)生器羅拉、以及凝棉器羅拉。已知的梳理針以及它在高速、高容量梳理機中的使用包括由NVBEKAERT SA 制造禾口 銷售的才荒理針，其可在 http //www. bekaert. com/cardingsolutions/ 禾口 www. bekaert. com上找到。BEKAERT梳理針例如是BEKAERT SIROLOCK 牌梳理針，以及 BEKAERTWEBLOCK 牌梳理針。只給出了已知的BEKAERT牌梳理針的兩種示例。已知的專利文獻包括授予Ashworth，III的、名為“用于梳理機元件的針布”的第4，398，318號美國專 利；以及授予Eadie等人的、名為“針布針”的第4，211，583號美國專利。對于已知的無紡織網(wǎng)(例如上述用于紙巾和一次性外層的)的高速生產(chǎn)而言，已 知的梳理針并不令人滿意。在高速生產(chǎn)中，機器速度(即，生產(chǎn)線速度)越高，已知的針布梳針裝置和梳理針 則趨向于生產(chǎn)出在橫向方向上的強度減弱的無紡的織網(wǎng)，其中所述橫向是相對于生產(chǎn)過程 中梳理機的加工方向的橫向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標是克服已知的梳理針的缺陷。本發(fā)明的另一目標是克服已知的梳理羅拉(例如道夫、隨機發(fā)生器羅拉或凝棉器 羅拉)的缺陷，以及已知的梳理機和梳理設(shè)備的缺陷。
本發(fā)明的另一目標是提供一種針布梳針裝置，其能夠在生產(chǎn)無紡織網(wǎng)的過程中以 比已知的梳理針更快的速度處理合成纖維和天然纖維，同時不降低織網(wǎng)的橫向強度。另外，本發(fā)明的目標是提供一種針布梳針裝置，其包括用于增強無紡織網(wǎng)的強度 (甚至是在織網(wǎng)的生產(chǎn)速度增加的情況下)的多根梳理針。本發(fā)明的另一目標是使織網(wǎng)的橫向或交叉方向(⑶)上的織網(wǎng)強度與在已知設(shè)備 中的情形相比有所增強。本發(fā)明的另一目標是提供一種針布梳針裝置，其被構(gòu)造用于處理天然纖維，例如 劍麻、白黃麻(黃麻)、吐沙牌黃麻(長果種黃麻)、洋麻(紅麻)、大麻、纖維素、以及其它天 然纖維。另外，本發(fā)明的目標是提供一種梳理針和針布梳針裝置，其能夠比已知的梳理針 更好地處理溶解性纖維，例如TENGEL 牌溶解性纖維、溶解性纖維_棉混合物、以及溶 解性纖維-人造絲混合物。另外，本發(fā)明的目標是提供梳理針、以及包括兩種或多種梳理針的針布梳針裝置， 其與已知的梳理針相比能夠生產(chǎn)出更堅固的無紡材料織網(wǎng)，例如用于手紙巾、病服、所謂嬰 兒濕巾、一次性過濾件、基于纖維素的手紙巾、尿布襯里、一次性的醫(yī)院工作服等的。 本發(fā)明的另一目標是提供包括至少兩種類型梳理針的針布梳針裝置，這些梳理針 分別具有彼此差異很大的齒粗糙度特性，使得織網(wǎng)的交叉方向上的強度要比已知設(shè)備中的 更好。本發(fā)明的另一目標是提供包括至少三種類型梳理針的針布梳針裝置，這些梳理針 分別具有彼此差異很大的齒粗糙度特性，使得織網(wǎng)的交叉方向上的強度要比已知設(shè)備中的 更好。本發(fā)明的另一目標是提供一種能夠克服已知設(shè)備的缺陷的梳理機。本發(fā)明的另一目標是提供一種能夠克服已知設(shè)備的缺陷的梳理羅拉，例如凝棉
ο本發(fā)明的另一目標是提供一種針布梳針裝置，其能夠被用在羅拉(例如凝棉器) 以及梳理機的平坦的固定或移動式梳理設(shè)備上，并且能夠克服已知設(shè)備的缺陷?？傊景l(fā)明的針布梳針裝置包括第一梳理針和第二梳理針，第一梳理針具有許 多粗糙且尖的第一齒，第二梳理針具有平滑且鈍的齒。粗糙的齒包括具有第一摩擦系數(shù)、沖 角部和后角部的粗糙表面。光滑的鈍的齒具有包括第二摩擦系數(shù)的光滑表面。第一齒鄰近 且與第二齒間隔開。第一摩擦系數(shù)遠大于第二摩擦系數(shù)，因此在使用中，與粗糙且尖的第一 齒和與光滑且鈍的第二齒接合的纖維將被粗糙的第一齒所保持時間長得多，使得纖維將在 關(guān)于織網(wǎng)與第一和第二梳理針接合的運動方向橫向的方向上受到拉伸。本發(fā)明還包括對三根、四根或更多的梳理針的使用，這些梳理針配合以提供期望 的無紡織網(wǎng)的強度和織網(wǎng)生產(chǎn)特性。本發(fā)明還包括多針針布梳針裝置以及羅拉(例如凝棉器)或平坦的梳理設(shè)備的制 作方法，其中所述羅拉或梳理設(shè)備使用了這種梳理針，并且能夠被用在各種天然纖維上，以 及用于提高由此得到的產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，諸如用劍麻、吐沙牌黃麻、黃麻生產(chǎn)辦公室隔 斷的墻壁覆蓋層、汽車地毯的吸音材料(例如使用梳理的無紡劍麻織網(wǎng))，這種產(chǎn)品被用在 汽車的金屬地板和汽車地毯自身之間。
可以理解，諸如上、下、豎直、水平、左和右等相關(guān)術(shù)語的使用只是出于方便的緣 故，而不期望成為限制。定義在本文中，梳理針指的是具有多個用于梳理纖維的齒的梳理針。在本文中，針布梳針裝置指的是布針意義上的、具有結(jié)合使用的兩根或多根梳理 針、或者三根或多根梳理針、或者四根或多根梳理針的裝置。針布梳針裝置指的是具有兩 根、三根、四根或更多根針的裝置系統(tǒng)，所述針的特性配合形成期望的特性，例如用于根據(jù) 終端產(chǎn)品和生產(chǎn)速度以期望的方式處理(即，梳理)纖維。


圖1是用在具有根據(jù)本發(fā)明的梳理羅拉的梳理機上的根據(jù)本發(fā)明的針布梳針裝 置的實施例的正視圖，并且示出了使用過程中纖維的無紡織網(wǎng)的運動方向；圖2是沿圖1中的箭頭2的方向在梳理機的凝棉器羅拉上看到的圖1的針布梳針 裝置的實施例的示意性的底視圖；圖3是沿圖1中的箭頭3的方向在梳理機的凝棉器羅拉上看到的圖1的針布梳針 裝置的實施例的示意性的俯視圖，其示意性地示出了在使用中關(guān)于織網(wǎng)的運動方向成橫向 分布的纖維；圖4是圖1的實施例的針布梳針裝置的局部放大的正視圖，其示出了彼此相鄰的 兩種類型的梳理針；圖5是圖1的實施例的針布梳針裝置的第一種類型的梳理針的粗糙尖齒的局部放 大視圖；圖6是沿圖5中的線6-6獲取的、圖5的梳理針的粗糙尖齒的剖面圖；圖7是以與圖5類似的方式示出的、圖1的實施例的針布梳針裝置的第二種梳理 針的光滑鈍齒的局部放大視圖；圖8是沿圖7中的線8-8獲取的、圖7的針布梳針裝置的光滑鈍齒的剖面圖；圖9是沿圖5中的線9-9獲取的、圖5的梳理針的粗糙尖齒的剖面圖；圖10是沿圖7中的線10-10獲取的、圖7的梳理針的光滑鈍齒的剖面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的針布梳針裝置的齒的另一實施例的與圖8類似的剖面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的針布梳針裝置的齒的又一實施例的與圖11類似的剖面圖；圖13是在使用中圖4的針布梳針裝置的圖5的梳理針的實施例的視圖；圖14是在使用中圖4的針布梳針裝置的圖7的梳理針的實施例的視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一種針布梳針裝置的另一種梳理針的中性且光滑的齒的 局部放大視圖；圖16是圖15的梳理針的中性且光滑的齒的剖面圖，此剖面類似于圖6和8的剖 面；圖17是沿圖15的線17-17獲取的、圖15的梳理針的中性且光滑的齒的局部放大 視圖；圖18A是按照與圖2的視圖相同的方式和方向并且在梳理機的例如凝棉器羅拉上 看到的、正被用在根據(jù)本發(fā)明的另一針布梳針裝置中的圖15的梳理針的實施例的示意性的底視圖，其中在所述針布梳針裝置中，圖5、7和15的梳理針是三(3)針針布梳針裝置的 部分；圖18B是按照與圖18A的視圖相同的方式和方向并且在梳理機的例如凝棉器羅拉 上看到的、正被用在根據(jù)本發(fā)明的又一針布梳針裝置中的圖15的梳理針的實施例的示意 性的底視圖，其中在所述針布梳針裝置中，圖5、7和15的梳理針是四(4)針針布梳針裝置 的部分；圖19是用在圖18A的實施例的三(3)針針布梳針裝置中的圖15的另一實施例的 梳理針的局部放大的正視圖，其以與圖4的視圖類似的方式示出了彼此相鄰的三(3)種類 型梳理針；以及圖20是在使用中的圖15的梳理針的實施例的視圖。
具體實施例方式圖1示出了一種梳理機10，它可以是根據(jù)正在處理的纖維的類型具有各種錫林和 羅拉的常規(guī)梳理機。如圖1中所示，梳理機10可以包括主錫林12和道夫14，道夫14具有梳理表面16， 梳理表面16通常為具有成排梳理齒的數(shù)千個梳理針的形式，其總計具有幾千個齒，用于與 相鄰的錫林18 —起梳理纖維。錫林18可被稱作隨機發(fā)生器羅拉或凝棉器18，其外表面上 同樣具有為多針針布梳針裝置20的形式的梳理元件20，這將在下面詳細描述。簡言之，針 布梳針裝置20包括在圖2-10中更詳細示出的第一種類型的梳理針22和第二種類型的梳 理針24?？梢栽谀奁?8附近設(shè)置另一個隨機發(fā)生器或凝棉器19。另外，可以以已知的方 式設(shè)置包括一個或多個羅拉的羅拉道夫26，用于傳送在傳送帶34上沿方向28生產(chǎn)出的織 網(wǎng)30，諸如無紡織網(wǎng)?？梢钥吹娇椌W(wǎng)30的自由端38沿著織網(wǎng)30的行進方向28延伸。附 圖標記36指示傳送帶34的傳送方向，這是很容易理解的。相對于道夫14的各種相配合的凝棉器18和19以及其它相配合的羅拉的轉(zhuǎn)速、位 置和數(shù)目可以根據(jù)正在處理的合成纖維和天然纖維而變化，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是 顯而易見的。圖2是凝棉器18的局部視圖，其示意性地示出了針布梳針裝置20的成排交替出 現(xiàn)的帶齒的梳理針22和24。在圖1和2中可以看到，織網(wǎng)30通常不在凝棉器18的底側(cè)上。圖3是與圖2類似的視圖，但其示出的是在圖1的箭頭3方向上看到的凝棉器18 的俯視圖。圖3示出了其中正被梳理的多根纖維35中的每一根隨機分布且關(guān)于織網(wǎng)方向 28橫向延伸(即，例如關(guān)于圖1的凝棉器18的旋轉(zhuǎn)方向橫向延伸地分布)的方式。由于第一齒22和第二齒24的構(gòu)造，正被處理的纖維35相對于無紡織網(wǎng)30的縱向 方向橫向分布的程度要比已知設(shè)備中的大?？椌W(wǎng)30上的經(jīng)梳理的纖維35關(guān)于織網(wǎng)30縱 向的分布的增強提高了織網(wǎng)在其交叉方向(CD)上的強度，即使是在更大的生產(chǎn)速度(即， 織網(wǎng)速度)下?？椌W(wǎng)速度可以被稱為織網(wǎng)在加工方向(MD)上的速度，即織網(wǎng)30沿織網(wǎng)行 進方向28被生產(chǎn)出的速度。假如纖維34從一側(cè)移到另一側(cè)，則由于使用了彼此相鄰的具 有不同梳理特性(例如纖維保持性和纖維移動性)的不同梳理針22和24，采用了根據(jù)本發(fā)明的針布梳針裝置的梳理機10使得會在較高織網(wǎng)速度(即，加工方向(MD)上的速度)下 損失掉的交叉方向(CD)上的織網(wǎng)強度得到替代。簡言之，容易理解，假如織網(wǎng)的交叉方向 (CD)與加工方向(MD)的比值變大，則織網(wǎng)30的強度被增強，即改善了 CD強度/MD強度。 例如，下面可以通過研究圖4-10、13和14進一步理解它。圖4示出了針布梳針裝置20，其具有位于具有光滑鈍齒25的第二梳理針24附近 的、包括多個粗糙尖齒23的第一梳理針22。更具體地，如圖5所示，梳理針的粗糙尖齒23可以包括沖角部42和后角部44?？?以在沖角部42和后角部44的相交部上提供尖端46?？梢栽跊_角部42和后角部44之間提 供喉部或圓角部52，其被構(gòu)造成促進纖維35的運動。由此使纖維35按照期望的那樣沿交 叉方向、或者從一側(cè)到另一側(cè)地、或者沿橫向移過織網(wǎng)30的寬度。圓角部或喉部52可以設(shè) 在后角部44和相鄰齒23的沖角部42之間?？梢栽邶X23上提供粗糙表面56以在使用中增強正被梳理的纖維45的保持力。可 以通過噴涂顆粒(例如噴涂硅粒、玻璃顆粒或玻璃珠)的方式使粗糙表面56變粗糙。噴涂 玻璃顆粒的操作可以執(zhí)行足夠久的時間，以確保消除在切割出齒23的工藝過程中形成的 毛刺。容易理解，齒23可以用旋轉(zhuǎn)沖頭/模具切割形成。圖6示出了梳理針22的橫截面，其中具有下部面62和側(cè)面64的肋60被示出。根 據(jù)預(yù)計的用途，肋60可以被提供成示出的近似矩形的形狀。例如，在使用中，肋60的面64 將鄰接相鄰的滾動在圖1的凝棉器18、凝棉器19和/或道夫16上的梳理針的相應(yīng)肋60， 以便在相鄰的梳理針22和24的齒之間獲得一致的期望間距。圖7和8示出了具有光滑鈍齒25的梳理針24的其它細節(jié)。鈍齒25被構(gòu)造成明 顯比具有粗糙表面56的齒23光滑。換言之，粗糙表面56的摩擦系數(shù)將明顯大于齒25的 光滑表面86的摩擦系數(shù)，以便在使用中纖維35按照所期望的那樣相對于正被生產(chǎn)的織網(wǎng) 的延伸方向作交叉方向上的運動，正如自始至終解釋的那樣?？梢越柚鷻C械工藝(例如使 用常規(guī)的機械磨輪)使光滑表面變光滑。另外，鈍齒25可以包括沖角部72、后角部74和第二后角部78。如圖所示，可以在 沖角部72和第二后角部78的相交部上設(shè)置尖端76。另外，可以在沖角部72和相鄰齒的后 角部74之間提供圓角部或喉部82。圖8是圖7的橫截面圖，其示出了梳理針24的肋64的設(shè)置，肋64使相鄰的梳理 針相對于彼此排列在期望的位置上，如前面關(guān)于圖6描述的那樣。圖9是沿圖5的線9-9獲取的、粗糙且尖的梳理針22的橫截面圖，其示出了齒23 的粗糙表面56。圖10是沿圖7的線10-10獲取的、梳理針24的橫截面圖，其示出了光滑鈍齒25 的光滑表面86。圖11示出了具有成形的肋94的梳理針92的另一實施例，其示出了 V形肋94，其 中肋94包括向外延伸的斜面96，斜面96被構(gòu)造成與相鄰的梳理針92的向內(nèi)延伸的斜面 98配合，并且被用在將其纏繞在梳理錫林上的時候，這將很容易理解。圖12示出了具有成形的肋104的梳理針102的另一實施例，其示出了 D形肋104， 其中肋104包括向外延伸的斜面106，斜面106被構(gòu)造成與相鄰的梳理針102的向內(nèi)延伸的 斜面108配合，并且被用在將梳理針102纏繞在梳理錫林上的時候，這將容易理解。
圖13是梳理針22在使用狀態(tài)下的視圖，其示出了在使用中，粗糙尖齒23增強多 根纖維110關(guān)于織網(wǎng)30的方向28在交叉方向上的分布的方式。出于清晰的緣故，只示出了 使用狀態(tài)下的梳理針22，并且應(yīng)當注意到在使用時，梳理針22將位于其它兩根光滑且鈍 的梳理針24附近，例如像前面關(guān)于圖2、3和4(其中示出了具有多根梳理針的針布梳針裝 置20)示出和描述的那樣。由于齒23的粗糙表面56以及后角部44和沖角部42的構(gòu)造， 在織網(wǎng)30的梳理過程中，纖維110將集中地分布在大體靠近沖角部42的上部和下部區(qū)域 上，正如由這些纖維110的橫截面圖所示的那樣?？梢岳斫?，在使用期間，在梳理工序中，如 圖所示，集中性示出的纖維110 (亦即大量的單個纖維35，例如像關(guān)于圖3描述的那樣)將 短暫位于齒23附近。如由彎曲箭頭118 (其示意性地示出了正被梳理的纖維110在無紡織 網(wǎng)40的生產(chǎn)過程中的運動方式)所示的那樣，纖維110將作連續(xù)運動。纖維110被示出集 中且基本上主要沿齒23的由沖角部42限定的面分布，以表明纖維110沿這個面比沿由后 角部44限定的面所停留的時間略長。在尖齒23的粗糙表面56和攻擊性構(gòu)造下，纖維110 停留足夠長的時間，并且可以受到粗糙尖齒23的足夠大的拉伸，使得平均而言，纖維在使 用中相對于織網(wǎng)30的長度受到橫向拉伸。也就是說，在使用中，與齒23接合的纖維110所 受到的拉伸和停留時間均略大于與此同時與梳理針24的齒25接合且被其保留的纖維110， 這可以從下面針對圖14的描述以及全文中得到理解。圖14是與圖7和4(及圖13)類似的視圖，其示出了在使用中，纖維110在梳理針 24的光滑鈍齒25的構(gòu)造下的聚集運動。在研究圖14及其說明、以及緊接著的對纖維110 的運動的說明時，將能夠最佳地理解纖維110的運動。纖維110包括位于齒25的尖端76 附近的個體纖維122和朝向喉部82進一步遠離尖端76的另一個個體纖維124。如圖所示， 在齒25的鈍狀構(gòu)造和光滑表面86的情況下，纖維110將趨于連續(xù)短暫停留在齒25的上部 附近。通過研究圖13的粗糙尖齒23短暫地保持纖維110的方式，將容易理解，在使用 中，纖維110總體而言更趨向于被位于相鄰的梳理針24的齒25附近的齒23 (如圖2、3和4 所示)保持更長時間，并且受到明顯大的拉伸，從而使得以纖維110的組的方式集體示出的 個體纖維35獲得期望的總體趨勢，即相對于織網(wǎng)30的運動方向28受到橫向拉伸和引導。圖14的彎曲箭頭128示出了在使用中，在處理織網(wǎng)30的過程中，正被處理的無紡 織網(wǎng)30上的纖維與齒25的上部發(fā)生接合和脫離接合的方式。如圖13中所示，可以理解，其 中出于解釋目的示出了纖維在某一時刻的位置和運動，并且在使用中，在梳理設(shè)備10具有 相對較高的生產(chǎn)線速度的情況下，纖維110與齒23和25發(fā)生接合和脫離接合的運動相對 短暫，在此為了方便被描述成是瞬時的。假如梳理針22和24的構(gòu)造可使無紡織網(wǎng)30中的 纖維的橫向取向如期望的那樣獲得提高，則可以實現(xiàn)比常規(guī)的梳理設(shè)備大的生產(chǎn)線速度。圖15-17示出了根據(jù)本發(fā)明的梳理針152的又一個實施例。梳理針152可以包括具有沖角部162和后角部164的齒153。尖端166可以由沖 角部162和后角部164的交點限定。另外，可以例如在后角部164和相鄰齒的沖角部162 之間提供圓角部或喉部172?？梢詫_角部162和后角部164選擇成使得在使用中，可以 將齒153視為中性齒。也就是說，使得在使用中，與齒153接合的纖維分布在齒的由沖角部 162限定的側(cè)面上的幾率與分布在齒的由后角部164限定的側(cè)面上的幾率基本相同。這是 相對于被構(gòu)造成在使用中使纖維主要位于齒23的沖角部側(cè)上的齒23而言的；因此，齒23不是“中性的”。齒25同樣不是中性的，即便它的纖維保持特性不同于齒23的纖維保持特 性。同樣地，將在研究下面在圖16-20的描述中提出的齒153的實施例及其使用方式的其 它細節(jié)時理解齒153是中性的這種特征。圖16示出了圖15的齒153的、與圖6和8類似的橫截面圖?？梢蕴峁┤缟纤?的肋60來在使用當中在相鄰的梳理針之間獲得期望的間距，這將容易理解且如上所述。圖17是沿圖15的線17-17獲取的橫截面圖，其示出了設(shè)置在梳理針152的齒153 上的光滑表面176。根據(jù)預(yù)定的用途，可以將光滑表面176制作成比光滑鈍齒25的表面86 還要光滑。可以例如通過已知的酸洗來除去更多的從利用沖壓裁剪法切割梳理針152的齒 153的步驟中殘留下來的金屬毛刺來使光滑表面176變得更光滑，已知的酸洗可以例如是 已知的Bekaert梳理方案的化學處理法。因此，第三梳理針的齒153的光滑表面176可包 括經(jīng)酸洗去毛刺的光滑表面。圖18A示出了可將具有齒153的梳理針152用在凝棉器錫林18上的方式。如圖 所示，梳理針152可以與如上所述的梳理針22和24結(jié)合使用。如圖所示，可以在一些梳 理針22和24之間提供梳理針152以得到圖18的三個一組(亦即，具有三(3)種梳理針) 的針布梳針裝置180，其中梳理針22和24設(shè)在所使用的凝棉器18上，并且在一些對梳理 針22和24之間設(shè)置梳理針152。通過這種方式，所示的梳理針按以下順序設(shè)置在道夫18 上梳理針22鄰近梳理針152，梳理針152鄰近梳理針24，梳理針24鄰近梳理針22，梳理針 22鄰近梳理針152，依此類推；非常簡單，梳理針的順序為22、152、24、22、152、24、22、152、 24，依此類推。在使用中，可以使用三卷這三種類型的梳理針22、24和152來通過使梳理針 22,24和152中的每一個的自由端彼此鄰接而使凝棉器18覆蓋有針布梳針裝置180。通過 這種方式，用戶可以將三種不同的梳理針22、24和152纏繞在凝棉器18上以形成圖18A上 所示的具有這三種梳理針的針布梳針裝置180。如圖18B中所示，還設(shè)想在所有的梳理針22、24之間放置中性的梳理針152，從而 在凝棉器18上形成如下所述的梳理針22、24和152的針布梳針裝置結(jié)構(gòu)190，即梳理針 22，接著是鄰近梳理針22的梳理針152，然后是鄰近梳理針152的梳理針24，接著是鄰近梳 理針152的梳理針24，接著是鄰近梳理針24的梳理針152，接著是梳理針22，接著是梳理針 152，接著是梳理針24，依此類推。非常簡單，梳理針的順序如下22、152、24、152、22、152、 24、152、22、152、24、152，依此類推。由此在相鄰的一匝梳理針22和24之間設(shè)置具有中性 齒153的梳理針152，使得在成排的粗糙尖齒23和成排的光滑鈍齒25之間始終存在具有中 性齒153的梳理針。在使用中，可以使用四(4)卷梳理針圍繞凝棉器18纏繞以產(chǎn)生希望的針布梳針裝 置190的順序。也就是說，一卷梳理針22、一卷梳理針24和兩(2)卷梳理針152。接著，可 以將這四(4)卷中的每一卷的自由端接到一起，諸如通過焊接的方式，然后將這四卷展開 并且同時將各卷上的梳理針纏繞在凝棉器18上，這將容易理解。圖19以與圖4類似的方式示出了針布梳針裝置190的放大視圖，其示出了位于各 對彼此相鄰的梳理針22和梳理針24之間的梳理針152?？梢岳斫?，這種順序也作為圖18A 的針布梳針裝置180的實施例的一部分出現(xiàn)。圖20以與上述圖13和14類似的方式示出了在使用中梳理針152借助梳理針152 的齒153影響纖維110的組的運動的方式。將容易理解齒153的“中性”構(gòu)造。
如圖所示，在齒153及其沖角部162和后角部164的構(gòu)造下，平均而言，纖維110將 基本同等地分布在齒153的由沖角部162和后角部164限定的面上，如圖所示。具體地，齒 153的上部上的靠近沖角部162的纖維192將沿著箭頭196指示的方向且實際上在齒153 的上部上移動。通過類似的方式，纖維194也將短暫鄰近后角部164，并且將在使用中移動， 正如箭頭198示意性指示的那樣。通過這種方式，在織網(wǎng)30沿著圖1的方向28移動的過 程中，織網(wǎng)30的很多纖維將在織網(wǎng)30的橫向方向上按照期望的方式作截面流動，且因此排 列，如圖3中示意性示出的那樣?？梢赃M一步理解，可以根據(jù)正在處理的纖維、正在生產(chǎn)的織網(wǎng)的類型等因素將圖 18A的針布梳針裝置180和圖18B的針布梳針裝置190設(shè)置在凝棉器18上。因此可以看到，與相鄰梳理針上的相鄰的更為光滑的鈍齒相比，在梳理針上提供 能夠更深入地刺入正被梳理的纖維中的粗糙尖齒傾向于從更鈍、更光滑且刺入更淺的齒中 取得纖維，從而使纖維在所生產(chǎn)的無紡織網(wǎng)的寬度上產(chǎn)生期望的橫向運動，甚至在更高的 生產(chǎn)線速度下得到期望的提高的織網(wǎng)橫向強度。根據(jù)本發(fā)明的針布梳針裝置的實施例可以實現(xiàn)以下目標，即提高織網(wǎng)的強度、生 產(chǎn)線速度，同時不改變纖維含量。常規(guī)的織網(wǎng)速度(即，180m/min的生產(chǎn)線速度)可被提高 至220m/min、甚至高達250m/min，換言之，可以提高MD/⑶的比值，同時不損失織網(wǎng)的交叉強度。因此，可以獲得更高的生產(chǎn)線速度，同時保持包括非棉質(zhì)纖維和棉纖維在內(nèi)的纖 維按照期望的方式結(jié)合，從而在紙巾(例如，一次性紙巾)中獲得期望的棉纖維含量。例如， 15%的含棉量，這是使用希望的棉標簽所要求的。用于圖2和4的針布梳針裝置的梳理針的示例包括粗糙尖針22的示例Bekaert P100/3. 60/50F3針，F(xiàn)3是上面所述的經(jīng)玻璃/硅噴砂處理的粗糙表面 56，并且具有1. Omm的肋寬(S卩，面62的寬度)、5. Omm的高度(S卩，總體高度)、1. 30mm的 根高(即，面64的高度)、3. 6的相鄰尖端之間的節(jié)距、50度的沖角部42、以及35度的后角 部44。光滑鈍針24的示例Bekaert L9S/100/F4針，F(xiàn)4是用砂輪機械拋光的、上述經(jīng)機械磨光的光滑表面 86，并且具有1. Omm的肋寬、5. Omm的高度、1. 30mm的根高、3. Omm的相鄰尖端76之間的節(jié) 距、雙紋后角部、51度的后角部74、以及23度的第二后角部78。
肋的寬度范圍可以在約0.8-1. 8mm之間。沖角部范圍可以為約45-90度。后角部范圍可以為約25-55度。高度范圍可以為 約3. 7-6. 0mm。第二后角部的范圍可以為約13-23度。節(jié)距范圍可以為約1. 8_5. 0mm。按照公認的、在0. 5mm/sec的橫向速度下執(zhí)行的粗糙度標準參數(shù)測試方法對表面 粗糙度進行測量，并且對每個齒表面進行四(4)次測量以確定下列參數(shù)Ra、Rz、Rt和Rdq。Rt定義了輪廓評定長度上的最大峰谷高度；Ra是輪廓偏離中線的算術(shù)平均值，并且是在一個采樣長度上定義的；Rz定義了采樣長度內(nèi)的高度的最大峰谷值；以及Rdq是關(guān)于采樣長度的縱坐標斜率dz/dx的均方根值；
F3為比較粗糙表面56，F(xiàn)4為上面所述的比較光滑表面86。下列結(jié)果反映了四個 測量值的平均值[除了 Rdq無量綱外，所有的測量值均為微米或μπι]對于F3而言Ra 約為 0. 3088μπι ；即，約 0. 3μπι ；Rt 約為 3· 2256μπι ；即，約 3· 2μπι ；Rz 約為 1. 8624 μ m ；即，約 1. 9μπι ；以及Rdq 約為 10.951。對于F4而言Ra約為 0. ΙΟΙΟμ ;即，約 0. Ιμ ;Rt 約為 1. 0256μπι ；即，約 1. Ομπι ；Rz 約為 0. 6019μπι ；即，約 0. 6μπι ；以及Rdq 約為 3. 764。中性且光滑的第三針152的示例第三中性齒的沖角部可以約為120度，第三中性齒的后角部約為60度。沖角部可 以是117度，同時后角部為63度。第三齒的光滑表面的粗糙系數(shù)可以比第二鈍齒的光滑表面小。還可以設(shè)想，可以將本發(fā)明用于稱作“水刺布”的水刺織網(wǎng)的無紡制造中。完整而言，梳理針可以按照以下方式制作，并且粗糙系數(shù)如下梳理針可以按照下列方式制作初始產(chǎn)品為針棒(通常直徑為5. 5mm或6. 5mm)，其具有遵循下列范圍(重量百分 比)的鋼成分碳，其含量范圍為0. 30% -2. 0%，例如 0. 5-1. 2%,0. 6-1. 1% ；硅，其含量范圍為0. 10% -2. 5%，例如 0. 15-1. 60% ；錳，其含量范圍為0. 10% -2. 0%，例如 0. 50-0. 90% ；鉻，其含量范圍為0. 0% -2. 0%，例如 0. 10-1. 50%,0. 10-0. 90% ；釩，其含量范圍為0. 0% -2. 0%，例如 0. 05-0. 60%,0. 10-0. 50% ；鎢，其含量范圍為0.0% _1.5%，例如0. 1-0. 70% 在某些成分中存在鉻或釩。在某些其它成分中同時存在鉻和釩。優(yōu)選保持硫和磷 的數(shù)量盡可能地低，例如均低于0. 05%，例如低于0. 025%。冷卻并干拉制針棒，直至獲得期望的非圓形輪廓?？梢越柚鶷urks頭或輥進行軋 制。可以利用拉伸模實施拉制，其中可以根據(jù)具體應(yīng)用將所述拉伸模構(gòu)造成方形、矩形或L 形。L形的底部腿形成根部，L形的頂部腿將容納最終的齒。在此成形之后，借助激光操作、切割操作或沖壓操作在被成形的針上形成齒。根據(jù) 最終的用途，這些齒可以具有各種構(gòu)造和節(jié)距。在形成齒之后可以接著執(zhí)行上述去毛刺操作。此后，讓所形成的帶齒針經(jīng)受熱處理，以釋放帶齒針的根部的應(yīng)力以及硬化齒。因 此，將整個帶齒針加熱至約60(TC，并且進一步加熱這些齒，直至它們達到約90(TC。此后， 對整根針進行淬火處理，以釋放根部應(yīng)力并硬化齒，因為這些齒經(jīng)歷了很大的溫度躍變。通過感應(yīng)加熱或使用氣體燃燒器將整體加熱至600°C。通過另外的氣體燃燒器或者通過讓齒通過等離子體弧或等離子炬來將這些齒加熱至900°c。淬火操作可以在油浴或 在聚合物浴中進行。 雖然本發(fā)明被描述成具有優(yōu)選設(shè)計，但是可以理解，本發(fā)明能夠具有其它改進、用 途和/或改造，同時大體遵循本發(fā)明的原理并且包括與本公開文本的這種不同，所述不同 落在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的公知或慣用手段內(nèi)，并且可以用于上述中心特征，并且落在本 發(fā)明的范圍或所提交的權(quán)利要求的限制內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種針布梳針裝置，其包括a)具有許多粗糙且尖銳的第一齒的第一梳理針；b)粗糙的所述第一齒包括具有第一摩擦系數(shù)的粗糙表面；c)粗糙的所述第一齒包括沖角部和后角部；d)設(shè)在所述第一梳理針附近的第二梳理針；e)所述第二梳理針包括許多光滑且鈍的第二齒，所述第二齒包括具有第二摩擦系數(shù)的 光滑表面；f)光滑且鈍的所述第二齒包括沖角部、后角部和第二后角部；g)所述第一齒鄰近于所述第二齒，并且與所述第二齒間隔開；以及h)所述第一摩擦系數(shù)遠大于所述第二摩擦系數(shù)，因此在使用中，與粗糙且尖銳的所述 第一齒以及與光滑且鈍的所述第二齒接合的纖維將被粗糙的所述第一齒所保持的時間要 長得多，使得纖維將在相對于與所述第一和第二梳理針接合的織網(wǎng)的運動方向成橫向的方 向上受到拉伸。
2.如權(quán)利要求1所述的針布梳針裝置，其中a)粗糙且尖銳的所述第一齒包括尖端，所述第一齒的所述尖端位于所述第一齒的所述 沖角部和所述第一齒的所述后角部的交點處；以及b)光滑且鈍的所述第二齒包括尖端，所述第二齒的所述尖端位于所述第二齒的所述沖 角部和所述第二齒的所述第二后角部的交點處。
3.如權(quán)利要求2所述的針布梳針裝置，其中a)所述粗糙表面具有粗糙度參數(shù)Ra和Rz，其中所述粗糙表面的Ra約為0.3 μ m，所述 粗糙表面的Rz約為1. 9 μ m ；以及b)所述光滑表面具有粗糙度參數(shù)Ra和Rz，其中所述光滑表面的Ra約為0.1 μ m，所述 光滑表面的Rz約為0.6 μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的針布梳針裝置，其中a)所述粗糙表面具有粗糙度參數(shù)Ra和Rz，并且所述粗糙表面的Ra約為0.3 μ m，所述 粗糙表面的Rz約為1. 9 μ m ；以及b)所述光滑表面具有粗糙度參數(shù)Ra和Rz，并且所述光滑表面的Ra約為0.1 μ m，所述 光滑表面的Rz約為0.6 μ m。
5.如權(quán)利要求4所述的針布梳針裝置，其中a)所述粗糙表面為硅噴砂表面和玻璃噴砂表面中的一個。
6.如權(quán)利要求3所述的針布梳針裝置，其中a)所述粗糙表面為硅噴砂表面和玻璃噴砂表面中的一個。
7.如權(quán)利要求1所述的針布梳針裝置，其中a)所述粗糙表面為硅噴砂表面和玻璃噴砂表面中的一個。
8.如權(quán)利要求7所述的針布梳針裝置，其中a)所述光滑表面包括機械拋光的光滑表面。
9.如權(quán)利要求1所述的針布梳針裝置，其中a)鈍的所述第二齒的所述沖角部的范圍為約45-90度；b)鈍的所述第二齒的所述后角部的范圍為約25-55度；以及c)鈍的所述第二齒的所述第二后角部的范圍為約13-23度。
10.如權(quán)利要求9所述的針布梳針裝置，其中a)粗糙且尖銳的所述第一齒的所述沖角部約為60度，粗糙且尖銳的所述第一齒的所 述后角部約為55度；以及b)鈍的所述第二齒的所述沖角部約為50度，鈍的所述第二齒的所述后角部約為51度， 并且所述第二后角部約為25度。
11.如權(quán)利要求2所述的針布梳針裝置，其中a)粗糙且尖銳的所述第一齒的節(jié)距是相鄰的粗糙且尖銳的所述第一齒的尖端之間的 距離，并且所述第一齒的所述節(jié)距約為1. 8-5. Omm ；b)光滑且鈍的所述第二齒的節(jié)距是相鄰的所述第二齒的尖端之間的距離，并且所述第 二齒的所述節(jié)距約為1. 8-5. Omm ；以及c)尖銳的所述第一齒和鈍的所述第二齒的高度約為3.7-6. 0mm。
12.如權(quán)利要求1所述的針布梳針裝置，其中a)第三梳理針設(shè)在所述第一梳理針附近；b)所述第三梳理針包括許多光滑且鈍的第三齒，所述第三齒包括具有第三摩擦系數(shù)的 光滑表面；c)所述第三齒鄰近于所述第一和第二齒，并且與所述第一和第二齒間隔開；以及d)所述第二摩擦系數(shù)遠大于所述第三摩擦系數(shù)，因此在使用中，與粗糙且尖銳的所述 第一齒和與光滑且鈍的所述第二齒接合的纖維被粗糙的所述第一齒保持的時間將遠長于 被所述第三齒保持的時間，使得所述纖維將在相對于與所述第一、第二和第三梳理針接合 的織網(wǎng)的運動方向成橫向的方向上受到拉伸。
13.如權(quán)利要求1所述的針布梳針裝置，其中a)所述第三梳理針設(shè)置在所述第一梳理針附近；b)所述第三梳理針包括許多中性的第三齒，所述第三齒具有沖角部和后角部并且具有 光滑表面；c)所述第三齒鄰近于所述第一和第二齒，并且與所述第一和第二齒間隔開；以及d)中性的所述第三齒被構(gòu)造成使得在使用中，與中性的所述第三齒接合的纖維將基本 同等地與所述沖角部和所述后角部接合。
14.如權(quán)利要求13所述的針布梳針裝置，其中a)中性的所述第三齒的所述沖角部約為120度，中性的所述第三齒的所述后角部約為 60度。
15.如權(quán)利要求14所述的針布梳針裝置，其中a)中性的所述第三齒的所述沖角部約為117度，中性的所述第三齒的所述后角部約為 63度。
16.如權(quán)利要求12所述的針布梳針裝置，其中a)所述第三梳理針的所述光滑表面包括經(jīng)酸洗且去毛刺的光滑表面。
17.一種梳理羅拉，其包括權(quán)利要求12的針布梳針裝置。
18.一種梳理羅拉，其包括權(quán)利要求1的針布梳針裝置。
19.如權(quán)利要求18所述的梳理羅拉，其中a)所述梳理羅拉為凝棉器。
全文摘要
一種針布梳針裝置(20)，其包括具有多個粗糙且尖銳的第一齒(23)的第一梳理針(22)和具有光滑鈍齒(25)的第二梳理針(24)。該粗糙的第一齒包括具有第一摩擦系數(shù)的粗糙表面、沖角部和后角部。該光滑鈍齒具有包括第二摩擦系數(shù)的光滑表面。該第一齒靠近且與該第二齒間隔開。第一摩擦系數(shù)遠大于第二摩擦系數(shù)，因此在使用中，與粗糙且尖銳的第一齒和與光滑且鈍的第二齒接合的纖維將被粗糙的第一齒所保持的時間長得多，使得纖維將在關(guān)于與第一和第二梳理針接合的織網(wǎng)的運動方向成橫向的方向上受到拉伸?？梢栽O(shè)置三個或更多個梳理針。
文檔編號D01G15/88GK102112667SQ200980129454
公開日2011年6月29日 申請日期2009年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日
發(fā)明者C·L·里夫斯 申請人:貝卡爾特公司