專利名稱：生產(chǎn)無紡織物的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用熱塑性聚合物，比如聚丙烯、聚乙烯、聚酯、尼龍以及它們的混合物生產(chǎn)無紡織物，比如紡粘型織物網(wǎng)的設(shè)備。
現(xiàn)有類型的一些設(shè)備所執(zhí)行的步驟是將聚合物熔化;擠壓熔融的聚合物使其通過一個噴絲板，形成垂直取向的、向下行進的長絲簾;然后，用空氣驟冷這些長絲;之后，使向前行進的長絲簾通過一個吸力型拉伸或拉細空氣槽，此時，將壓縮空氣引進該槽內(nèi)，以使拉伸用空氣進入該槽的上開口端，并在槽內(nèi)形成快速移動的向下的空氣流。從而，將拉伸力施加到長絲上，當(dāng)出了所說槽的底部的出口之后，這些長絲被放在一個移動著的傳送帶上，以便形成連續(xù)的網(wǎng)。之后，用已知的幾種技術(shù)中的任意一種把網(wǎng)的長絲在它們的接觸點上相互連起來。例如，這種一般型的設(shè)備和方法公開于美國專利US-3，802，817和US-4，064，605以及公開的歐洲申請EP-0230541中。
盡管已知的設(shè)備在很多方面還是令人滿意的，但業(yè)已證實，那些長絲的旦尼爾的均勻性和張力特性的均勻性并不象所希望的那樣恒定。而且，所生產(chǎn)的織物網(wǎng)的均勻性和質(zhì)量對于很多最終用途來說是有缺陷的。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用以生產(chǎn)由具有基本上均勻的旦尼爾和張力特性的長絲構(gòu)成的無紡織物網(wǎng)的設(shè)備。
本發(fā)明更特別的目的是提供一種所述類型的設(shè)備，在此設(shè)備上，通過施加于吸力型空氣槽內(nèi)的力并在對長絲賦予基本上一致的拉伸的條件下，對新擠壓出來的長絲予以拉伸，從而使長絲具有基本上一致的旦尼爾和張力特性。
本文所描述的實施例實現(xiàn)了本發(fā)明的上述的和其它的目的和優(yōu)點。申請人發(fā)現(xiàn)，把壓縮空氣引進拉伸裝置的槽內(nèi)的方式和方向?qū)τ陂L絲的旦尼爾和張力特性的均勻性有顯著的作用。更確切地說，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，通過在基本上平行于槽的壁的方向上引入壓縮空氣，以便在誘生空氣和進入的壓縮空氣的交界處以及沿著槽的剩余的垂直長度產(chǎn)生基本上非湍流的空氣流，可以顯著提高長絲的旦尼爾和張力特性的均勻性。
更確切地說，根據(jù)本發(fā)明的最佳實施例，所說的設(shè)備包括一個熔融紡絲裝置，該熔融紡絲裝置包括用以擠壓大致上垂直的聚合物長絲簾的噴絲板;一個位于噴絲板下方的、用以接納長絲的狹長的拉伸槽。該拉伸槽包括一個水平指向的狹長的上開口端和從上開口端基本上垂直向下懸垂下來的相對側(cè)壁。此外，在槽的垂直長度的中間位置，一噴嘴與上述側(cè)壁中的至少一個相通，以便將向下指向的空氣流在鄰緊于這一側(cè)壁的位置處、在基本上平行于這一側(cè)壁方向上、沿著槽的基本上整個長度引進槽內(nèi)，從而，將空氣吸進槽的上端。吸進來的空氣和噴嘴引進的空氣匯集成一個沿著槽的垂直長度的、基本上非湍流的空氣流，當(dāng)長絲垂直地穿過所述的槽時，空氣流在長絲上施加一個拉伸力。一個移動帶設(shè)置在上述槽的下方，用以接受長絲片并將長絲片制成無紡織物網(wǎng)。
在本發(fā)明的最佳實施例中，每一個噴嘴都包括一個空氣通道，空氣通道由與出口相通的排放部分和具有光滑地、逐漸地減少了寬度的蛇狀結(jié)構(gòu)的后面部分組成，所說的后面部分有助于在槽內(nèi)形成基本上非湍流的空氣流。
理想的是，沿著槽的每一側(cè)壁各布置一個噴嘴，使得每一個噴嘴適合于在緊鄰相應(yīng)的槽壁的位置上引入一股向下的空氣流。利用這種布置，噴入的空氣趨于將長絲支撐在從噴嘴進入的兩股空氣流中間，因而，可將長絲與槽的側(cè)壁之間的接觸降至最少。
本申請所用的短語“基本上平行于槽的壁”意思是從噴嘴進入槽內(nèi)的快速移動的空氣流，當(dāng)在橫截面上觀察時，是以與槽的側(cè)壁有一個不大于2°的夾角，特別是小于1°的夾角進入槽內(nèi)的。
上面已經(jīng)敘述了本發(fā)明的一些目的和優(yōu)點，下面將結(jié)合


本發(fā)明的其它的目的和優(yōu)點，其中，圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的特點的一臺熔融紡絲設(shè)備的正視透視圖;
圖2是沿圖1中2-2線剖開的、拉伸裝置的垂直截面圖，圖中，為了清楚說明，省略了長絲。
圖3是從圖2上看到的拉伸裝置的上面部分的局部放大圖;
圖4是從圖2上看到的槽的上面部分的局部的和進一步放大的視圖。
特別參見附圖，圖1中以標(biāo)號10表示體現(xiàn)本發(fā)明的特點的設(shè)備，其包括一個用以擠出基本上垂直的、聚合物長絲F的簾的噴絲板12。噴絲板12是常規(guī)的，而且，是用擠壓機13以常規(guī)方式向噴絲板12供應(yīng)加熱了的和增塑了的聚合物。
向下推進長絲，使其穿過噴絲板下面的一個開放式空間，這一空間起冷卻和至少部分地固化長絲的作用。之后，長絲垂直向下穿過拉伸裝置15，該拉伸裝置15包括一個狹長的槽16，槽16處于噴絲板12的正下方，用以接納長絲F的簾。槽16包括一個水平指向的狹長的上開口端18和一個從該上開口端18懸垂下來的上槽部分20，而且，上槽部分20包括一對靠近但隔開的、垂直指向的上側(cè)壁部分21、22。槽16還包括一個從上槽部分20延伸下來的下槽部分24，并包括一對較寬地間隔開的、垂直指向的下側(cè)壁部分25、26。如圖4中所清楚地看到的那樣，在槽的每一側(cè)，各有一個橫的臺肩28位于上槽部分20和下槽部分24之間。
拉伸裝置15進一步包括噴嘴30，其和每一個臺肩28連通。每一個噴嘴30均適宜于將向下指向的快速移動的空氣流沿著槽16的基本上整個縱向長度且在緊鄰相應(yīng)的下側(cè)壁部分25、26的位置引入槽16內(nèi)。此外，每個噴嘴30還起著沿基本上平行于相應(yīng)的下側(cè)壁部分25、26的方向引入空氣的作用。通過這種結(jié)構(gòu)，可將空氣拉進或吸進槽的上端18，而吸進的空氣和由兩個噴嘴引入的空氣匯集成沿著槽的垂直長度的、基本上非湍流的空氣流，這一空氣流對從槽內(nèi)垂直通過的長絲F施加一個拉伸力。
設(shè)備10還包括一個位于拉伸裝置15的槽的下方的移動的傳送帶32，以便接納長絲F并將長絲以常規(guī)的方法制成無紡織物網(wǎng)?？蓪o紡織物網(wǎng)進行進一步的和常規(guī)的處理，以便將網(wǎng)的長絲在它們的接觸點上相互粘結(jié)在一起。
如圖2和圖3中所清楚地看到的那樣，拉伸裝置15由幾個結(jié)構(gòu)件組成，這些結(jié)構(gòu)件用螺栓固定在一起，以便使它拆裝容易，便于清潔和維修。更確切地說，拉伸裝置15包括蓋塊34，蓋塊34沿著槽16的兩側(cè)和兩端延伸。沿著槽16的兩側(cè)，每一個蓋塊34由底板35、中板36和頂板37組成，它們用幾個垂直螺栓38相互連接在一起。頂板37的外側(cè)緣用螺栓40安裝了蓋板39，其目的下文將描述。再者，每個蓋塊34的底板35上安裝了一個懸垂板42，懸垂板42具有三個安裝在它的外表面上的、縱向延伸的加強筋44。
每一塊頂板37具有一個側(cè)邊表面，該表面構(gòu)成上槽部分20的上側(cè)壁部分21、22中之一，而且，該側(cè)邊表面的上角象圖3中所清楚地看到的那樣，從橫截面上看是弧形的。中板36和槽的每一側(cè)上的懸垂板42具有側(cè)壁面，這些側(cè)壁面處在同一平面內(nèi)，并構(gòu)成下槽部分24的下側(cè)壁部分25、26中之一。
每個噴嘴30包括一個狹長的出口46，出口46與各自的一個臺肩28相連通，并沿著槽16的整個縱向長度延伸?？諝馔ǖ?8延伸通過每個蓋板34，以便向相應(yīng)的噴嘴供應(yīng)壓縮空氣，每一個通道48由形成在頂板37的底部上的第一壁面49和形成在中板36的頂部的配合的第二壁面50構(gòu)成。這些壁表面49、50沿著槽16的長度延伸，而且，它們是隔開的，從而構(gòu)成在橫截面上看到的空氣通道48，(如圖3所示)?？諝馔ǖ?8由與位于相應(yīng)的臺肩28處的出口46相通的排放部分52和后面部分53構(gòu)成，后面部分53具有光滑地和沿著移向相應(yīng)的出口46的方向逐漸地減小了寬度的蛇形結(jié)構(gòu)。
每個噴嘴的空氣通道的排放部分52具有相對的、平行的、橫向間隔開的垂直壁面部分55、56，其中，表面部分55與槽16的相應(yīng)的下側(cè)壁部分26同平面。
如圖3中所清楚地看到的那樣，每個空氣通道48的后面部分53在圖示的實施例中包括三個平行的、垂直的區(qū)段和每對相鄰的垂直區(qū)段之間弧形彎曲的U形區(qū)段。
每個空氣通道48還包括一個比較大的空氣分配室59，該室沿著平行于槽16的縱向的方向延伸，而且，該室形成于頂板37的外側(cè)邊緣和蓋板39之間。通過若干個入口管60將壓縮空氣送進室59，在頂板37的外側(cè)邊緣和蓋板39之間安裝了空氣過濾片62，以過濾輸送的空氣。將壓縮空氣通過總管線63輸送給入口管60，管線63連接到合適的空氣供應(yīng)源64，如圖1所示。
每個空氣通道48進一步包括若干個隔開的空氣管66，這些空氣管在分配室59和相應(yīng)的空氣通道48的蛇形后面部分53之間延伸?？諝夤?6的數(shù)量應(yīng)當(dāng)幾倍于入口管60的數(shù)量，而且，空氣管66的直徑最好比入口管60的直徑小幾倍。這樣，空氣管66才可產(chǎn)生一種空氣壓降，這種空氣壓降起沿著通道48的長度均衡空氣壓力和速度的作用。就這一方面來說，應(yīng)當(dāng)明白，后面部分53的蛇形結(jié)構(gòu)進一步起均衡空氣沿著通道48的長度的速度和流率的作用，并進而均衡沿著噴嘴30的出口46的全部長度的空氣速度和流率。此外，蛇形后面部分53是光滑的和逐漸減小了寬度的，這樣，當(dāng)空氣移向噴嘴的出口時，可在空氣中產(chǎn)生最小的湍流。
拉伸裝置的圖示實施例的再一個特征是，上側(cè)壁部分21、22的下緣每個是向外傾斜的，傾斜的角度α約在5-10℃之間(如圖4所示)，從而構(gòu)成上槽部分20的向外擴張的下端區(qū)段。這一喇叭形的下端區(qū)段可避免臺肩28的拐角處的磨損，且有利于槽的清潔。
在本發(fā)明的一個特殊的和非限制性的例子中，拉伸裝置15的上槽部分20的寬度約為2-10毫米，下槽部分24的寬度約為4-14毫米，噴咀30的排放部分52的寬度約為0.1～2.0毫米，通過排放部分52時的空氣速度約為5000-22000米/分。從槽16的上開口端18到臺肩28的距離約為20-40毫米，而從臺肩28到槽16的下出口端的距離約為0.5-2.5米。由噴嘴30引進的空氣流起把空氣拉進或吸進上槽部分20的作用，當(dāng)這一誘生的空氣流同從噴嘴30進入的空氣匯合時，其達到最大的速度。這一最大速度據(jù)認為接近在槽的出口處的空氣速度，約為1500-7000米/分。所得的長絲的旦尼爾一般約為1.5-4.0。
拉伸裝置的圖示的這種結(jié)構(gòu)有利于該裝置的調(diào)整和拆卸。特別是，在頂板37和中板36上的、用以容納垂直螺栓38的孔是加大尺寸的，因此，可允許頂板37橫向定位，以便相對底板35和中板36調(diào)節(jié)頂板37，進而能夠調(diào)節(jié)上槽部分20的寬度以及噴嘴30的排放部分52的寬度。
操作時，噴絲板12擠出多根聚合物長絲F，這些長絲F呈向下行進的垂直幕簾狀，而且，片狀長絲通過與緊挨在噴絲板下方的空氣接觸而進行冷卻。之后，行進的長絲進入拉伸裝置15，拉伸裝置15起拉伸長絲的作用，長絲的拉伸是通過使長絲同一個基本上非湍流的空氣流接觸而實現(xiàn)的，所說的基本上非湍流的空氣流沿平行于幕簾的行進方向的方向，以比幕簾的行進速度大的速度向下移動。由于在空氣流中不存在明顯的湍流，因此，能對長絲施加均勻的怛定的拉伸力，從而對長絲產(chǎn)生均勻的和可預(yù)測的拉伸。最后，將長絲放到移動的帶32上，形成這種材料的網(wǎng)。接著，可將長絲在它們的接觸點上用任意一種已知的方法相互粘結(jié)在一起，形成所謂的紡粘型織物網(wǎng)。
在附圖和說明書中，已經(jīng)描述了本發(fā)明的最佳實施例，且使用了一些特殊的術(shù)語，但它們只是為了一般性和解釋性的目的，并不是為了限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)無紡織物網(wǎng)的設(shè)備，包括熔融紡絲裝置，該熔融紡絲裝置包括用以擠出多根聚合物和長絲的噴絲板；長絲拉伸裝置，該拉伸裝置包括一位于所說的噴絲板下方的、用以容納并拉伸從其內(nèi)通過的長絲的狹長槽，該槽包括一個水平指向的狹長的上開口端和從該開口端基本上向下垂直的懸掛下來的相對兩側(cè)壁；噴嘴裝置，該噴嘴裝置具有沿著至少一個側(cè)壁的、與上述槽連通的出口，該出口位于槽的垂直長度的中間位置，用以將一股向下指向的空氣流沿著槽的基本上整個縱長引入該槽，所說的空氣流對從槽內(nèi)垂直通過的長絲施加一個拉伸力；移動帶裝置，其置于上述槽的下方，用以接納長絲并將長絲制成無紡織物網(wǎng)，其特征是，所說的噴嘴裝置包括第一和第二壁表面，這兩個壁表面沿著槽的縱長延伸，第一和第二壁表面是隔開的，當(dāng)從橫截面上看時，它們形成了一個空氣通道，該空氣通道由與上述出口相通的排放部分和一個后面部分組成，后面部分具有光滑的、且沿著移向上述出口的方向逐漸地減小了寬度的蛇形結(jié)構(gòu)，將一股空氣流在緊鄰這一側(cè)壁的位置處、沿基本上平行于該側(cè)壁的方向向下引入槽內(nèi)，這樣可將空氣吸進槽的上端，吸進的空氣和從噴嘴裝置引入的空氣沿著上述槽的垂直長度形成基本上非湍流的空氣流。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是，上述槽的至少一個側(cè)壁包括一個上側(cè)壁部分和一個下側(cè)壁部分，下側(cè)壁部分與上側(cè)壁部分平行但橫向偏離上側(cè)壁部分，在上側(cè)壁部分和下側(cè)壁部分之間形成了橫向的臺肩，所述噴嘴裝置的出口與該臺肩相連通。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征是，所述空氣通道的排放部分的兩個壁表面相互平行但橫向隔開，其中的一個壁表面與上述槽的一個側(cè)壁是共平面的。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是，上述后面部分的蛇形結(jié)構(gòu)包括至少兩個反向彎曲的U形區(qū)段。
5.一種生產(chǎn)無紡織物網(wǎng)的設(shè)備，包括熔融紡絲裝置，該熔融紡絲裝置包括用以擠出連續(xù)的聚合物長絲的噴絲板，所擠出的長絲排列成基本上垂直的幕簾狀;長絲拉伸裝置，該裝置包括一位于所說的噴絲板下方的、用以容納并拉伸從其內(nèi)通過的長絲的狹長的槽，該槽包括一個水平指向的狹長的上開口端，從該開口端懸掛下來的上槽部分和從該上槽部分懸掛下來的下槽部分，上槽部分包括一對比較靠近的、隔開的、垂直指向的上側(cè)壁部分，下槽部分包括一對比較寬的、隔開的、垂直指向的下側(cè)壁部分，在所述槽的每一側(cè)的上、下側(cè)壁部分之間具有一個橫向的臺肩;一對噴嘴裝置，每一個都有與各自的一個臺肩相通的出口，每一個噴嘴裝置都適宜于指向下指向的空氣流沿著槽的基本上整個縱長而引進該槽內(nèi)，當(dāng)長絲從該槽通過時，所說的空氣流對長絲施加一個拉伸力;移動帶裝置，其置于上述槽的下方，用以接納長絲并將長絲制成無紡織物，其特征是，每一個噴嘴裝置都包括第一和第二壁表面，它們沿著所述槽的縱長延伸，第一和第二壁表面是隔開的，因此，當(dāng)從橫截面上看時，它們構(gòu)成了一個空氣通道，該空氣通道由與相應(yīng)的出口相通的一個排放部分和一個后面部分組成，后面部分具有光滑的、且沿著移向相應(yīng)的出口的方向逐漸地減小了寬度的蛇形結(jié)構(gòu)，這樣，可將每一股向下指向的空氣流在緊鄰相應(yīng)的下側(cè)壁部分的位置上、沿基本上平行于相應(yīng)的下側(cè)壁部分的方向向下引入槽內(nèi)，這樣，可將空氣吸進槽的上端，吸進的空氣和從噴嘴裝置引入的空氣沿著上述槽的垂直長度形成基本上非湍流的空氣流。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是，每個噴嘴裝置的上述空氣通道的排放部分的兩壁表面是相互平行但橫向隔開的，排放部分的一個壁表面與相應(yīng)的下側(cè)壁部分是共平面的。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征是，還包括用以調(diào)節(jié)每個噴嘴裝置的排放部分的平行壁表面之間的橫向間隙的裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征是，每個噴嘴裝置還包括一個比較大的、沿著平行于槽的延伸方向的方向而延伸的空氣分配室和若干個在該空氣分配室與相應(yīng)的空氣通道的后面部分之間延伸的獨立的空氣管。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征是，每個噴嘴裝置進一步包括空氣輸送裝置，用以將壓縮空氣輸送給相應(yīng)的空氣分配室，還包括空氣過濾裝置，用以過濾輸送的空氣。
10.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征是，每個噴嘴裝置的空氣通道的后面部分包括至少兩個平行的、垂直的區(qū)段和每相鄰的一對垂直區(qū)段之間的一個弧形彎曲區(qū)段。
11.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是，所說的上槽部分的上側(cè)壁的下邊緣每個向外傾斜，其傾斜角度在約為5-10度，從而構(gòu)成上槽部分的向外擴張的下端區(qū)段。
全文摘要
一種用于生產(chǎn)無紡織物網(wǎng)的裝置，它包括用以擠出向下的長絲幕簾的噴絲板和一個放在下面的空氣拉伸裝置。在拉伸裝置中，長絲向下穿過一個槽，一對空氣噴嘴使氣流在與槽的側(cè)壁平行的方向上引入槽內(nèi)。氣流將額外的空氣吸進槽的上開口端。吸入的空氣和從兩個噴嘴引入的空氣形成沿槽垂向長度的基本上非湍流的空氣流，這一平穩(wěn)的空氣流起到拉伸長絲而不對長絲施加紊流的作用。
文檔編號D04H3/16GK1090348SQ9310829
公開日1994年8月3日 申請日期1993年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月1日
發(fā)明者理昂·M·茲爾丁, 約翰·V·弗朗西斯, 簡·皮埃爾·維利特 申請人:纖維織物北美公司