專(zhuān)利名稱(chēng)：泡沫成形的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于泡沫成形的方法和設(shè)備。本發(fā)明的方法和設(shè)備尤其適用于形成纖維素、玻璃纖維、芳族聚酰胺、劍麻或其它相應(yīng)纖維材料的各種網(wǎng)狀產(chǎn)品。本發(fā)明的方法和設(shè)備尤其適用于制造復(fù)雜的多層層合物或復(fù)合材料，它們例如可用于各種車(chē)輛的底盤(pán)部件、機(jī)器和設(shè)備外殼以及其它幾乎數(shù)不清的應(yīng)用中。本發(fā)明的方法和設(shè)備可用來(lái)利用長(zhǎng)纖維或甚至是連續(xù)的紗線(xiàn)、條帶或網(wǎng)來(lái)制造產(chǎn)品。本發(fā)明所述的泡沫指主要由水和表面活性劑構(gòu)成的泡沫。
在許多情況下，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的產(chǎn)品可用來(lái)代替原先用于同一應(yīng)用中的金屬板結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)榻饘侔褰Y(jié)構(gòu)和其它相應(yīng)的金屬結(jié)構(gòu)在制造和使用期間均要求精心的維護(hù)，以避免例如生銹。金屬結(jié)構(gòu)還對(duì)甚至很小的沖擊也比較敏感，這是因?yàn)闆_擊或者會(huì)引起純粹美學(xué)上的變化，或者會(huì)損壞油漆效果。而這些情況又會(huì)導(dǎo)致生銹，在這些結(jié)構(gòu)受到腐蝕性物質(zhì)的影響時(shí)尤其如此。
各種層合物和復(fù)合材料在上述應(yīng)用中均更耐用，但它們的價(jià)格在一些情況下稍高于上述金屬板結(jié)構(gòu)的價(jià)格。成本高的一個(gè)原因是制造技術(shù)較復(fù)雜。下述例子涉及到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩或翼子板的制造。
不用說(shuō)也知道，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)罩或翼子板上的可從外部看到的部分必須十分光滑。在任何其它的情況下，涂漆表面-船體是另一個(gè)例子-會(huì)不均勻地反射光，這被認(rèn)為是質(zhì)量低且制造精度差的跡象。換句話(huà)說(shuō)，要求層合物具有與金屬板類(lèi)似的表面光潔度。在實(shí)踐中這意味著，如果產(chǎn)品例如由玻璃纖維制成，則必須使用非常細(xì)晶粒的纖維。這種細(xì)晶粒纖維的一項(xiàng)特征是，由其生產(chǎn)出來(lái)的層合物在例如用作汽車(chē)翼子板時(shí)不夠耐用。因此，玻璃纖維的翼子板必須由多個(gè)不同的層制成。對(duì)強(qiáng)度和耐用性的要求意味著應(yīng)當(dāng)有一層長(zhǎng)度約為45-50毫米的較粗糙纖維的結(jié)構(gòu)層，有時(shí)長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些，有時(shí)短一些。
作為最低限度，上述兩個(gè)層應(yīng)當(dāng)足以達(dá)到必要的外觀和強(qiáng)度，然而其自動(dòng)化生產(chǎn)存在著一些問(wèn)題。首先，很明顯，該工藝需要有模具來(lái)準(zhǔn)確地復(fù)制產(chǎn)品的形式。最簡(jiǎn)單的方式是只設(shè)置整體式模具，在其中首先放入表面層，然后注入樹(shù)脂。之后放入加強(qiáng)層，在其上鋪放另一層樹(shù)脂，然后將這些層輾壓在一起以除去任何氣泡。然而，由于樹(shù)脂的鋪展和輾去氣泡都必須目測(cè)監(jiān)控，因此這種制造完全是人工的。除此之外，由于在生產(chǎn)期間會(huì)形成一些氣體，因此類(lèi)似于此的層合工藝即使在良好的條件下也會(huì)對(duì)健康有害。
在本行業(yè)中，上述人工作業(yè)已被這樣的方法所替代，其中將樹(shù)脂鋪放模具內(nèi)的表面層上，之后在樹(shù)脂上鋪放例如加強(qiáng)層。通過(guò)模具的另一半體來(lái)將這樣形成的層合物壓制成形，這還導(dǎo)致樹(shù)脂在這兩層之間被壓制。美國(guó)專(zhuān)利5672309公開(kāi)了一種注射方法，其中首先將表面層放在模具中，并在表面層上放置另一個(gè)層。其中一層在所需的位置處具有開(kāi)口。然后通過(guò)模具的另一半體來(lái)對(duì)這兩個(gè)疊放在一起的層進(jìn)行一定程度的相互壓制，使得模具的邊緣開(kāi)始收緊。在這一階段，通過(guò)噴嘴并經(jīng)由其中一個(gè)層中的與模具任一半體內(nèi)的噴嘴相對(duì)應(yīng)的孔來(lái)將樹(shù)脂注射到這些層之間，因此當(dāng)模具完全閉合時(shí)，樹(shù)脂在整個(gè)模具中鋪展開(kāi)來(lái)，并浸漬到這兩層中。
該方法的另一進(jìn)步是真空注射模制方法，其中模具由相互置靠在一起的兩個(gè)部件構(gòu)成，在這兩個(gè)部件之間放置了必需的玻璃纖維層。已公布的日本專(zhuān)利申請(qǐng)58-168510在原理上提到了這一制造技術(shù)。除此之外，在一個(gè)或兩個(gè)模具部件中設(shè)置了開(kāi)口，以將樹(shù)脂注入到模具中，相應(yīng)地設(shè)置了用于排出被樹(shù)脂所取代的空氣的開(kāi)口。用語(yǔ)“真空注射模制”是指在使用抽吸來(lái)排出上述空氣的情況。
如果上述產(chǎn)品即汽車(chē)翼子板由上述兩層即表面層和加強(qiáng)層來(lái)生產(chǎn)，那么很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)，樹(shù)脂并不能很好地鋪展在玻璃纖維層上，除非如美國(guó)專(zhuān)利5672309所述地在模具稍稍打開(kāi)時(shí)將樹(shù)脂引入到這兩層之間，或者至少在模具中面對(duì)加強(qiáng)層的那一側(cè)上設(shè)置相互間非常接近的開(kāi)口。其原因是，當(dāng)被壓在一起時(shí)，玻璃纖維層不允許樹(shù)脂在實(shí)際層的方向上自由地流動(dòng)，而是樹(shù)脂流動(dòng)的主方向正交于這兩個(gè)層。因此，如果希望通過(guò)真空注射模制方法來(lái)從這兩個(gè)層中制造出產(chǎn)品，那么模具必須部分地打開(kāi)，或者一個(gè)模具半體必須被幾乎完全地穿孔，以允許樹(shù)脂在模具內(nèi)均勻地鋪展開(kāi)。然而，后者是成本非常昂貴的解決方案，這是因?yàn)楦鳂?shù)脂進(jìn)入口實(shí)際上必須要有樹(shù)脂進(jìn)料管以及與之相連的導(dǎo)管。
為了克服這一缺陷，已經(jīng)提出應(yīng)當(dāng)使用特殊的流層，該層由較厚且甚至可能是空心的纖維構(gòu)成，這樣，即使是沿著層方向的樹(shù)脂流動(dòng)也將得到促進(jìn)。如果流層可用作產(chǎn)品的加強(qiáng)層或表面層，那么這自然是優(yōu)選的，但實(shí)際上這是不可能的，尤其是無(wú)法用作表面層，這是因?yàn)榱鲗永w維具有粗糙的結(jié)構(gòu)。表面層的光潔度無(wú)法滿(mǎn)足成品的要求。厚的和/或空心的纖維無(wú)法提供加強(qiáng)層的最大強(qiáng)度，因此它們至少在要求比較嚴(yán)格的應(yīng)用中不能用于加強(qiáng)層。
因此，結(jié)果是這樣的一種情況，在這一例子中需要至少三個(gè)不同的層，除非使用如美國(guó)專(zhuān)利5672309所述的部分打開(kāi)的模具的方法。在其它情況下，下述層是必需的位于產(chǎn)品外部的表面層、位于產(chǎn)品內(nèi)部的加強(qiáng)層以及位于這兩個(gè)層之間的流層。
考慮到整個(gè)制造鏈，如果制造工藝要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以采用制造該產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)的方法。這在上述已公布的日本專(zhuān)利申請(qǐng)JP58-168510中已詳細(xì)地介紹。該出版物公開(kāi)了如何將各層單獨(dú)地放入到模具中，之后將模具半體壓在一起并將樹(shù)脂注射到模具中。換句話(huà)說(shuō)，層合物的各層被單獨(dú)地放入到模具中。在實(shí)踐中這意味著各層單獨(dú)地生產(chǎn)、單獨(dú)地運(yùn)輸，并將各層從其自身的卷中展開(kāi)到該模具中。
單獨(dú)地制造各層的原因是，到目前為止還沒(méi)有能夠制造出可使成品在外觀和強(qiáng)度方面達(dá)到足夠質(zhì)量的多層產(chǎn)品的方法。
要提到的一項(xiàng)中間步驟是一種制造方法，其中單獨(dú)地生產(chǎn)出的纖網(wǎng)(web)通過(guò)縫合而相結(jié)合，使得最多只需將一個(gè)多層纖維層放入到模具。然而應(yīng)當(dāng)注意的是，雖然可以促進(jìn)纖維層的處理并因而簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的制造，但最終結(jié)果并不如所設(shè)想的那樣好。將多個(gè)纖網(wǎng)縫合在一起使得表面層產(chǎn)生了變形，因此即便表面本身非常光滑，但在成品的表面上還是可以看到縫合線(xiàn)。這將實(shí)際上導(dǎo)致這樣一種情況，在作為例子的三層產(chǎn)品中，可將加強(qiáng)層和流層縫合在一起，但表面層必須保持獨(dú)立。換句話(huà)說(shuō)，這一額外的縫合工序?qū)为?dú)處理的層從三個(gè)減少為兩個(gè)。這導(dǎo)致對(duì)縫合的使用產(chǎn)生了一定的懷疑。
存在著多種用于生產(chǎn)作為層合物的層的纖網(wǎng)的方法。其中有可從用于造紙機(jī)的纖網(wǎng)形成系統(tǒng)中了解到的所謂的濕法、由WigginsTeape自二十世紀(jì)七十年代以來(lái)所開(kāi)發(fā)的泡沫法，以及所謂的干法。所有這些上述方法均可在需要時(shí)用于生產(chǎn)多層產(chǎn)品，然而對(duì)于在上述應(yīng)用中使用的產(chǎn)品而言，到目前為止還沒(méi)有一種方法能夠生產(chǎn)出具有足夠質(zhì)量的產(chǎn)品。
在濕法中，與用于上述解決方案中的纖維有關(guān)的問(wèn)題是已處于流料箱中的纖維的不受控制的絮凝、纖維的卷曲和纖維團(tuán)的散開(kāi)等。上述問(wèn)題的一個(gè)原因是濕法存在著強(qiáng)有力的湍流，其在一個(gè)方面使已被限制的均勻大小的纖維團(tuán)散開(kāi)，另一方面使單個(gè)纖維團(tuán)卷曲，隨著混合的進(jìn)行，懸凝使得卷曲的纖維可與其它的纖維聚集且結(jié)合在一起，形成不散開(kāi)的纖維團(tuán)。另外，濕法對(duì)稠度的變化非常敏感，這實(shí)際上意味著必須非常小心地控制稠度以使其保持恒定，以便能使該方法起作用。
當(dāng)使用濕法來(lái)生產(chǎn)多層產(chǎn)品時(shí)，纖維層因濕法的強(qiáng)烈湍流而過(guò)于徹底地混合，因此不同的層無(wú)法以最佳的方式執(zhí)行其所指定的任務(wù)。另外還必須考慮到，濕法開(kāi)始是研制用于形成纖維素纖維的纖網(wǎng)，從這一點(diǎn)來(lái)看它是非常適宜的。換句話(huà)說(shuō)，纖維素纖維的大小和剛性適合于懸浮液體。因此，濕法中存在的湍流不會(huì)使纖維素纖維卷曲或使其過(guò)度地混合，但對(duì)纖網(wǎng)成形和流料箱的操作而言是最佳的。然而，由于不同的層合物和復(fù)合材料使用了不同的纖維，最普遍的是開(kāi)始用玻璃纖維和最后有時(shí)例如用芳族聚酰胺纖維，有時(shí)用碳纖維或甚至用劍麻或黃麻纖維，因此纖網(wǎng)成形工藝中的纖維定形的要求與纖維素纖維處理中的要求有很大的不同。例如，僅是用于層合物和復(fù)合材料的纖維的大小和剛性就與纖維素纖維的大小和剛性有很大的不同。
濕法中所存在的湍流強(qiáng)度很大程度上取決于水的粘度，這實(shí)際上意味著湍流強(qiáng)度相對(duì)穩(wěn)定，至少對(duì)于各種纖維的要求來(lái)說(shuō)是如此。這自然意味著對(duì)于一些類(lèi)型的纖維例如聚酯纖維和粘膠纖維來(lái)說(shuō)，湍流會(huì)導(dǎo)致纖維彎曲和扭曲，這導(dǎo)致了纖維相互間扭曲，形成了結(jié)和較大的纖維聚積，其在該工藝的任何后續(xù)步驟中均不會(huì)散開(kāi)。
另一方面，在干法中，很難在纖維層之間建立任何類(lèi)型的自然粘合，這是因?yàn)樵趩蝹€(gè)纖維或纖維團(tuán)之間以及在纖維層之間均不存在混合湍流。相反，各層將形成其自身的容易分開(kāi)的層，這不可避免會(huì)影響成品的質(zhì)量。在氣法中纖維的長(zhǎng)度受到限制，這是因?yàn)槔w維是從無(wú)法使用長(zhǎng)纖維來(lái)操作的絲網(wǎng)中鋪展在纖網(wǎng)上。如果希望在使用氣法時(shí)將纖維層相互連接，這些層就必須被縫合，這便導(dǎo)致了縫合層表面上的壓痕，或者層與層之間的特殊膠結(jié)。然而這將使產(chǎn)品變硬且很難進(jìn)行輾壓。另外，輾壓剛硬的產(chǎn)品可能會(huì)導(dǎo)致在層之間產(chǎn)生開(kāi)裂，這也會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。氣法的另一典型特征是具有比較大的克數(shù)的局部波動(dòng)。
例如就湍流強(qiáng)度而言，泡沫法處于這兩種纖網(wǎng)成形方法之間。泡沫法的湍流性能完全不同于濕法的湍流性能。在泡沫法中，湍流通常只用于形成泡沫，在形成了均勻泡沫之后并不需要湍流。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)在混合碎漿機(jī)中產(chǎn)生了泡沫懸浮液時(shí)就使用強(qiáng)烈的湍流，然而該湍流程度與濕法相比小一個(gè)或多個(gè)數(shù)量級(jí)，這意味著在泡沫懸浮液中纖維不會(huì)象在濕法中一樣容易地卷曲或受損。當(dāng)泡沫懸浮液從混合碎漿機(jī)運(yùn)動(dòng)到流料箱中時(shí)，流動(dòng)實(shí)際上是完全分層的，在流料箱本身中也是如此。在泡沫懸浮液中，纖維必然起泡而形成泡沫，通過(guò)這些泡沫泡，它們便可相互間保持基本上不動(dòng)，直到泡沫在吸力箱的影響下在生產(chǎn)機(jī)器的網(wǎng)簾上破裂為止。
在泡沫法中，稠度不如在濕法中那么重要，然而在尋找用于各應(yīng)用的優(yōu)化制造方法時(shí)，泡沫懸浮液的稠度是一項(xiàng)重要因素。泡沫法的基本思想是使所需大小的單個(gè)纖維或纖維束形成泡沫泡，使得纖維或纖維束不會(huì)在纖網(wǎng)成形前被驅(qū)動(dòng)到相互接觸，這種情況會(huì)形成不希望產(chǎn)生的纖維團(tuán)。
發(fā)明人注意到，在實(shí)踐中生產(chǎn)單層和多層產(chǎn)品的最適宜的方法是泡沫法，通過(guò)它可以?xún)?yōu)化的方式來(lái)處理各種不同類(lèi)型的纖維。泡沫法并未停留于如Wiggins Teape初始研制并例如在美國(guó)專(zhuān)利3938782中所公開(kāi)的方法。在該專(zhuān)利所公開(kāi)的方法(

圖1)中，以仔細(xì)選擇的重量比劑量將原料例如纖維、表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑和穩(wěn)定劑等引入到混合碎漿機(jī)中，將例如來(lái)自生產(chǎn)機(jī)器的網(wǎng)下白水坑中的泡沫以及可從生產(chǎn)機(jī)器的液體循環(huán)中得到的水提供到碎漿機(jī)中。在大多數(shù)情況下，纖網(wǎng)成形所需的所有原料出于多種原因而無(wú)法在同一碎漿機(jī)被搗碎，而是必須使用多個(gè)碎漿機(jī)。尤其是在形成多層纖網(wǎng)時(shí)，已經(jīng)知道碎漿機(jī)的數(shù)量必須至少等于纖網(wǎng)層的數(shù)量。這些材料在一個(gè)碎漿機(jī)或多個(gè)碎漿機(jī)中形成為泡沫懸浮液，采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的泵來(lái)將懸浮液泵送到生產(chǎn)機(jī)器中，或暫時(shí)性地泵送到存儲(chǔ)箱中。
引入到生產(chǎn)機(jī)器中的泡沫懸浮液通常經(jīng)由網(wǎng)下白水坑而引入到流料箱的入口管道中。在網(wǎng)下白水坑中將泡沫懸浮液的稠度調(diào)節(jié)到所需的水平。流料箱中的進(jìn)料管包括集管(header)、與之相連的噴嘴以及從噴嘴通到流料箱的管道。傳統(tǒng)上說(shuō)，管道包括多個(gè)柔性的塑料管和橡膠管，它們?cè)O(shè)置成環(huán)形，如美國(guó)專(zhuān)利3938782(圖2)所述。管道用于與位于集管和管道連接處的噴嘴一起形成并保持湍流，使得泡沫懸浮液保持均勻。泡沫懸浮液從這些管中被引入到流料箱中，其設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單。
作為現(xiàn)有技術(shù)的流料箱設(shè)計(jì)的例子，可以提到在美國(guó)專(zhuān)利6019871(圖3)、6136153(圖5)和加拿大專(zhuān)利申請(qǐng)2301995(圖4)中介紹的解決方案。采用流料箱來(lái)分配泡沫，從而在網(wǎng)簾上形成均勻的纖網(wǎng)。例如通過(guò)根據(jù)送料點(diǎn)來(lái)將干凈的泡沫送到流料箱中，以便稀釋原始泡沫懸浮液的稠度或使原始纖維泡沫懸浮液的層厚局部地變薄，就可以調(diào)節(jié)纖網(wǎng)的克數(shù)。
在生產(chǎn)多層產(chǎn)品即進(jìn)行所謂的多層纖網(wǎng)成形時(shí)，流料箱可包括多個(gè)隔腔，各隔腔可獨(dú)立地工作。這種設(shè)計(jì)的一個(gè)例子見(jiàn)圖5(美國(guó)專(zhuān)利6136153)。在一些情況下，多層纖網(wǎng)成形還可被執(zhí)行成使得可采用設(shè)于流料箱內(nèi)或穿過(guò)流料箱的特殊進(jìn)料管(圖6；美國(guó)專(zhuān)利6238518)來(lái)將所需的泡沫懸浮液在所需的位置處送入到由流料箱所形成的纖網(wǎng)中。
然而在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，用于生產(chǎn)泡沫和將泡沫懸浮液輸送到流料箱中的這兩種現(xiàn)有技術(shù)工藝均十分復(fù)雜。即使如此，例如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)料管會(huì)在泡沫懸浮液輸送裝置中帶來(lái)問(wèn)題。實(shí)際工藝和試驗(yàn)均已證明，這些管子容易被堵塞。在實(shí)踐中這種情況的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致單根纖維如卷曲的纖維或纖維團(tuán)被夾在管內(nèi)或管的開(kāi)口處，被夾住的纖維或纖維團(tuán)然后會(huì)卡住更多的纖維，從而增大了纖維團(tuán)的尺寸。開(kāi)始時(shí)纖維團(tuán)非常疏松，因此液體和/或氣體仍能從中穿過(guò)，使得纖維以及可能的其它固體物質(zhì)被夾在纖維團(tuán)中，同時(shí)液體和/或氣體仍可從中流過(guò)。在其尺寸增大了一段時(shí)間且變得越來(lái)越緊密地粘附在管或其開(kāi)口上之后，纖維團(tuán)也會(huì)開(kāi)始影響液體和/或氣體的流動(dòng)，最終導(dǎo)致經(jīng)過(guò)管的流動(dòng)停止。管系統(tǒng)中的一根管的堵塞將立即導(dǎo)致流料箱產(chǎn)生變化，這反映在足以影響從流料箱中排出的纖網(wǎng)的數(shù)量中。即使在裝置的設(shè)計(jì)中已經(jīng)提供了能夠沖刷這些被堵住的管而無(wú)須停止整個(gè)生產(chǎn)工藝的可能性，那么即便在最理想的情況下也需要進(jìn)行大量的工作，而在最糟糕的情況下會(huì)導(dǎo)致較大的生產(chǎn)損失。還應(yīng)當(dāng)注意的是，很自然地，材料的纖維越長(zhǎng)，管和集管就越容易被堵住。自然，所采用的纖維的類(lèi)型，主要是纖維的形式和剛性對(duì)纖維團(tuán)的形成速度以及對(duì)管的堵塞趨勢(shì)存在著一定的影響。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的泡沫工藝或者實(shí)際上是用于其中的流料箱的解決方案并不總是適用于處理具有長(zhǎng)纖維的泡沫懸浮液。畢竟存在著這樣的事實(shí)，取決于纖維的類(lèi)型，用于泡沫法的傳統(tǒng)流料箱或其管系統(tǒng)僅能夠處理長(zhǎng)度小于50-100毫米的纖維。
在一些情況下，例如在處理薄、軟和/或長(zhǎng)的纖維如長(zhǎng)度超過(guò)30毫米的1.7分特的聚酯纖維和粘膠纖維時(shí)，湍流根本就是無(wú)用的。對(duì)于這些纖維來(lái)說(shuō)，由于混合碎漿機(jī)中所存在的較小湍流也會(huì)使纖維彎曲和混合，從而使它們相互間扭曲并形成了會(huì)對(duì)工藝和成品起負(fù)面影響的纖維團(tuán)，因此即使是現(xiàn)有技術(shù)的泡沫法也無(wú)法使用。由于存在著比傳統(tǒng)泡沫工藝中更高的湍流，因此濕法也是完全不可能的。
在纖網(wǎng)中加入一些吸水材料也會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。例如在美國(guó)專(zhuān)利6019871中討論了這一問(wèn)題。在該專(zhuān)利中已發(fā)現(xiàn)泡沫法比傳統(tǒng)的濕法本質(zhì)上更佳，然而由于泡沫也含有水，這一現(xiàn)有技術(shù)的泡沫法也具有其缺點(diǎn)。這一缺點(diǎn)是，例如所使用的吸水聚合物長(zhǎng)時(shí)間地受到存在于泡沫中的水的影響，因此幾乎完全喪失了其效果。上述專(zhuān)利試圖通過(guò)例如深冷或至少冷卻該聚合物、涂覆該聚合物或只是通過(guò)盡可能遲地將聚合物引入到待輸送到網(wǎng)簾上的泡沫懸浮液中來(lái)解決這一問(wèn)題。所有這些列出的措施均需要有專(zhuān)門(mén)的裝置，這自然增加了生產(chǎn)成本。
即使這種現(xiàn)有技術(shù)的泡沫法對(duì)于生產(chǎn)多層產(chǎn)品例如三層產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是很有用的，然而無(wú)法通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的泡沫法來(lái)生產(chǎn)使用長(zhǎng)纖維更有利的產(chǎn)品，這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)，上述管系統(tǒng)會(huì)被甚至更短的纖維堵住。堵塞的部分原因是，在形成泡沫懸浮液時(shí)，剛性較差的纖維將會(huì)彎曲、卷曲，從而在混合碎漿機(jī)中形成纖維團(tuán)。
采用如美國(guó)專(zhuān)利6231094所公開(kāi)的車(chē)輛保險(xiǎn)杠的制造來(lái)作為與傳統(tǒng)分層材料有關(guān)的問(wèn)題的另一例子。如圖7所示，保險(xiǎn)杠由兩個(gè)纖網(wǎng)構(gòu)成，其最好分別由跨過(guò)整個(gè)保險(xiǎn)杠的含有纖維的熱塑性纖網(wǎng)和較窄的同樣含有纖維的熱塑性帶制成，這種熱塑性帶可在所需的位置處增強(qiáng)保險(xiǎn)杠的主體。根據(jù)該專(zhuān)利，所有六個(gè)纖網(wǎng)或帶是單獨(dú)的，并僅在制造階段相互間接觸。不難想象鋪放纖網(wǎng)的精度和要求是多么的高，尤其是在模具合模時(shí)使它們保持其位置。
根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備解決了上述問(wèn)題，本發(fā)明的一項(xiàng)特征在于，干燥材料和泡沫直到進(jìn)入流料箱中之后才相互混合成泡沫懸浮液，之后立即將懸浮液引到生產(chǎn)機(jī)器的網(wǎng)簾上。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，不需要碎漿機(jī)來(lái)將纖維材料混合成泡沫。因此，不需要來(lái)自集管中的泡沫泵或管，更不用說(shuō)位于集管和流料箱之間的管。
另外，根據(jù)本發(fā)明的方法對(duì)泡沫法所使用的材料完全不敏感。由于在纖維到網(wǎng)簾的路徑上未設(shè)置這種管，因此纖維不會(huì)堵住細(xì)管，這樣就可以自由地選擇纖維的長(zhǎng)度或剛性。
采用根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備，就可以在所形成的纖網(wǎng)的一個(gè)或多個(gè)層中引入例如連續(xù)的纖維、紗線(xiàn)、帶、網(wǎng)或幾乎任何成品所需的成分。
從所附權(quán)利要求中可以更加清楚根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備的其它特征。
在下文中將參考附圖來(lái)詳細(xì)地介紹根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法，在附圖中圖1示意性地顯示了現(xiàn)有技術(shù)的泡沫法設(shè)備，圖2顯示了與現(xiàn)有技術(shù)泡沫法結(jié)合使用的流料箱的細(xì)節(jié)，
圖3顯示了與現(xiàn)有技術(shù)泡沫法結(jié)合使用的流料箱，圖4顯示了與另一種現(xiàn)有技術(shù)泡沫法結(jié)合使用的流料箱，圖5顯示了與第三種現(xiàn)有技術(shù)泡沫法結(jié)合使用的流料箱，圖6顯示了與第四種現(xiàn)有技術(shù)泡沫法結(jié)合使用的流料箱，圖7顯示了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法來(lái)制造車(chē)輛保險(xiǎn)杠的主體，圖8顯示了代表了新概念的根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的流料箱，圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的流料箱，圖10顯示了根據(jù)本發(fā)明的第三優(yōu)選實(shí)施例的流料箱，圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的第四優(yōu)選實(shí)施例的流料箱，圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明的第五優(yōu)選實(shí)施例的流料箱，圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的第六優(yōu)選實(shí)施例的流料箱，圖14顯示了根據(jù)本發(fā)明的第七優(yōu)選實(shí)施例的流料箱。
圖1顯示了現(xiàn)有技術(shù)的泡沫工藝，其被認(rèn)為是始于碎漿機(jī)10，在此處至少由液體優(yōu)選為水、氣體優(yōu)選為空氣和表面活性劑形成了泡沫，在其中還加入泡沫纖維、填料、pH調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑，色料和粘合劑以及其它添加劑，以便形成泡沫懸浮液。水通過(guò)導(dǎo)管12并經(jīng)由泵14和流量計(jì)16而引入到碎漿機(jī)10中。水最初例如可來(lái)自生產(chǎn)機(jī)器的水分離系統(tǒng)或一些其它適當(dāng)?shù)膩?lái)源，包括淡水。通過(guò)秤18或類(lèi)似物將表面活性劑20定量配給到碎漿機(jī)中，通過(guò)秤22或類(lèi)似物引入適當(dāng)?shù)睦w維材料24，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)秤26來(lái)定量配給填料、穩(wěn)定劑、色料、粘合劑和pH調(diào)節(jié)劑。最好，所有這些材料均通過(guò)它們自身的測(cè)量?jī)x器而引入。這樣生產(chǎn)出的泡沫懸浮液的氣體含量處于正常大氣壓和溫度的50到80％之間的范圍內(nèi)，在一些情況下甚至?xí)鲞@一較寬的范圍。泡沫懸浮液中的固體物質(zhì)含量在2到25％之間，有時(shí)甚至低于此，這取決于泡沫的密度、纖維的類(lèi)型和長(zhǎng)度，以及所生產(chǎn)的產(chǎn)品。然后將該泡沫懸浮液經(jīng)由流料箱40從碎漿機(jī)10中引入到生產(chǎn)機(jī)器的纖網(wǎng)成形網(wǎng)簾30中，以便生產(chǎn)出所需的產(chǎn)品。在所公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)的泡沫工藝中，將含有上述纖維材料、表面活性劑和填料等的固體物質(zhì)引入到碎漿機(jī)10中。例如，通過(guò)經(jīng)由與秤相連的專(zhuān)用進(jìn)料裝置來(lái)引入各種材料，確定材料的混合比，從而以每單位時(shí)間為正常的比率(千克/分鐘)來(lái)混合所需的這些量。同樣通過(guò)流量計(jì)16將必要量的水引入到碎漿機(jī)中，使得水和表面活性劑形成了泡沫，其中固體物質(zhì)在碎漿機(jī)中均勻地分散開(kāi)來(lái)。
在一些情況下僅在可從碎漿機(jī)的泡沫中測(cè)量到其量的階段來(lái)將材料引入到碎漿機(jī)中。這例如可由pH調(diào)節(jié)劑來(lái)完成，在這種情況下測(cè)量碎漿機(jī)中的泡沫的pH值，并且根據(jù)其結(jié)果通過(guò)將酸性或堿性化學(xué)物引入到碎漿機(jī)中來(lái)調(diào)節(jié)pH值。
還可通過(guò)管線(xiàn)38來(lái)將基本上無(wú)纖維的泡沫引入到碎漿機(jī)10中，泡沫在泵36的幫助下從纖網(wǎng)成形部分的吸力箱32中直接地或經(jīng)網(wǎng)下白水坑34返回。
泡沫懸浮液通過(guò)專(zhuān)門(mén)為此設(shè)計(jì)的泵42從碎漿機(jī)10中以恒定的流量釋放出來(lái)；泵可以是離心泵或活塞泵。如果其稠度適當(dāng)?shù)脑?huà)，泡沫懸浮液可被直接地泵送到流料箱40中。它可也被泵送到網(wǎng)下白水坑34中，在這里將泡沫懸浮液的稠度調(diào)節(jié)為適宜的，并且懸浮液從這里被進(jìn)一步泵送到流料箱40中，或者如果必須使用存儲(chǔ)箱44的話(huà)，也可將懸浮液從這里泵送到存儲(chǔ)箱44中。泡沫懸浮液最好通過(guò)泵46從存儲(chǔ)箱44中引出以供使用。
當(dāng)泡沫懸浮液被引入到流料箱40中時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，它首先被輸送到集管50中，在這里泡沫懸浮液通過(guò)噴嘴52分配到管系統(tǒng)54中，泡沫懸浮液通過(guò)管系統(tǒng)54輸送到實(shí)際的流料箱40中。下面將結(jié)合圖2來(lái)更詳細(xì)地介紹噴嘴52和管系統(tǒng)54?；旧蠠o(wú)纖維的泡沫還可例如從網(wǎng)下白水坑34引入到流料箱40和/或進(jìn)料管系統(tǒng)中，以便調(diào)節(jié)泡沫懸浮液的稠度和/或產(chǎn)品的克數(shù)。
泡沫懸浮液從流料箱40中輸送到纖網(wǎng)成形部分的網(wǎng)簾30中，吸力箱32設(shè)置在其下方，或者從廣義上說(shuō)，吸力箱32設(shè)置在與泡沫懸浮液相反的一側(cè)上，以便通過(guò)抽吸并經(jīng)由網(wǎng)簾30除去泡沫。從這樣形成的纖網(wǎng)中除去的泡沫被引入到網(wǎng)下白水坑34中，或者直接引入到用于生產(chǎn)泡沫懸浮液的碎漿機(jī)10中。
對(duì)形成在網(wǎng)簾30上的纖網(wǎng)進(jìn)行干燥，之后還可能進(jìn)行涂覆。對(duì)纖網(wǎng)所進(jìn)行的后處理自然取決于產(chǎn)品的要求，因此在這里無(wú)需對(duì)其進(jìn)行討論。
如圖2所示，吸入噴嘴52和管系統(tǒng)54設(shè)置在集管50和實(shí)際流料箱40之間。在集管50中已設(shè)置了多個(gè)噴嘴52，噴嘴52的內(nèi)表面不是圓柱形的，而是包括凸脊或類(lèi)似物以在管系統(tǒng)54之前增大泡沫懸浮液的湍流強(qiáng)度。管系統(tǒng)54中的管的數(shù)量等于集管50中的噴嘴52的數(shù)量。如圖所示，管系統(tǒng)中的管54大部分設(shè)置成一個(gè)環(huán)。管和噴嘴的這種形狀被認(rèn)為是能夠使泡沫懸浮液保持均勻，并且在管系統(tǒng)54的所有管中保持相同的湍流。這一目的自然可允許管將泡沫懸浮液釋放到流料箱40中，在流料箱中纖維未聚集成團(tuán)，因此它們能夠容易地均勻分布在生產(chǎn)機(jī)器的網(wǎng)簾上。
然而，在實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，噴嘴52和管系統(tǒng)54非常容易被堵住。在泡沫懸浮液中的纖維長(zhǎng)度增加時(shí)這一危險(xiǎn)尤其存在。由于泡沫法已經(jīng)投入工業(yè)應(yīng)用，并且已注意到通過(guò)這一方法可生產(chǎn)出許多種不同的產(chǎn)品，因此這種情況已經(jīng)被認(rèn)為是有問(wèn)題的。這還意味著對(duì)其中一層例如為加強(qiáng)層的多層產(chǎn)品來(lái)說(shuō)也是如此，這只是其中的一個(gè)例子。通過(guò)其它方法生產(chǎn)出的加強(qiáng)層具有約5到50毫米的纖維長(zhǎng)度，這主要取決于纖維的類(lèi)型，因此在泡沫法中必須要使用類(lèi)似的纖維長(zhǎng)度。然而，在實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這是很困難的，這是因?yàn)楹茏匀坏厝Q于纖維類(lèi)型的這種長(zhǎng)度的纖維會(huì)非常容易地聚集成團(tuán)，并且一旦在細(xì)管中發(fā)生聚集，就會(huì)很容易堵住整個(gè)管。
還應(yīng)注意到，即使圖1的公開(kāi)內(nèi)容僅提到了一個(gè)碎漿機(jī)，顯然在一些情況下需要大量的碎漿機(jī)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。例如，當(dāng)生產(chǎn)多層產(chǎn)品時(shí)，所需要的碎漿機(jī)的數(shù)量通常等于層的數(shù)量。另外，如果該工藝涉及到不允許相互間接觸的材料，建議將這種材料與對(duì)其來(lái)說(shuō)為中性的材料混合成單獨(dú)的泡沫懸浮液，并且僅在泡沫成形階段中、優(yōu)選是剛好在流料箱之前混合泡沫懸浮液。換句話(huà)說(shuō)，對(duì)于多層纖網(wǎng)成形來(lái)說(shuō)，所需碎漿機(jī)的數(shù)量很容易便多達(dá)六個(gè)。
圖3示意性地顯示了一種現(xiàn)有技術(shù)的泡沫工藝流料箱40、處于其之前的管系統(tǒng)54，以及處于流料箱之后且具有網(wǎng)簾30和吸力箱32的纖網(wǎng)成形部分。圖中還顯示了與圖1中的泵48相對(duì)應(yīng)的泵48。在泵48之后的管線(xiàn)中設(shè)有圖2所示的集管50和管系統(tǒng)54。圖中還顯示了流料箱40如何將泡沫懸浮液直接輸送到纖網(wǎng)成形部分的兩個(gè)網(wǎng)簾30之間的間隙中，與圖1不同，圖中顯示了更常用的纖網(wǎng)成形部分，其包括長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)的網(wǎng)簾。圖3還顯示了可從設(shè)于纖網(wǎng)30之外的吸力箱32中得到的泡沫或可從纖網(wǎng)成形部分中得到的泡沫如何通過(guò)泵56沿著管線(xiàn)58被輸送而在泵48和流料箱40之間的某一位置處與泡沫懸浮液相混合。這最好在集管50之后與噴嘴52或進(jìn)料管54相結(jié)合地進(jìn)行，或者在實(shí)際流料箱40中進(jìn)行。最好能夠調(diào)節(jié)所添加的泡沫的量。
圖4顯示了一種非常類(lèi)似的流料箱140，其具有設(shè)置成與泡沫懸浮液導(dǎo)管154相連的泡沫引入導(dǎo)管158′，以便用于通過(guò)增加泡沫來(lái)稀釋泡沫懸浮液或使產(chǎn)品的克數(shù)均衡。導(dǎo)管158″起類(lèi)似的作用，其設(shè)置成可將泡沫帶到流料箱140的頂部，來(lái)自導(dǎo)管的泡沫沿著流料箱40的頂部被引向網(wǎng)簾130。泡沫還用作潤(rùn)滑劑，以防止泡沫懸浮液中的纖維沿著泡沫懸浮液的流動(dòng)方向而定向。
圖5顯示了第三種現(xiàn)有技術(shù)的流料箱240，其能夠生產(chǎn)三層產(chǎn)品。如圖所示，流料箱240被垂直地分成三個(gè)腔242，244和246，各個(gè)腔可從供應(yīng)源248，250和252中接受其各自的泡沫懸浮液。然而，兩個(gè)表面層(由腔242和246中的泡沫懸浮液形成)或甚至所有的層均可以是相似的，但所示的技術(shù)給出了可生產(chǎn)出三個(gè)不同層的可能性。圖中顯示了被引入到各腔242，244和246中的泡沫懸浮液如何被同時(shí)地引導(dǎo)到纖網(wǎng)30之間的纖網(wǎng)成形部分中。通過(guò)吸力箱32來(lái)沿兩個(gè)方向除去泡沫，便可快速地形成纖網(wǎng)，并且由于不同層的纖維被混合在層的邊界區(qū)域上，因此纖網(wǎng)的不同層相互粘附在一起。
圖6顯示了另外一種現(xiàn)有技術(shù)的流料箱340的解決方案。在這種情況下，在流料箱340中設(shè)有三個(gè)腔342，344和346，它們一個(gè)放在另一個(gè)之上或相互間并排地設(shè)置，這取決于流料箱340的安裝位置。如結(jié)合上述圖所介紹的那樣，各腔342，344和346可將它們各自的層送到纖網(wǎng)上。與上述采用腔的方式相比，這一解決方案顯示了在纖網(wǎng)上形成單獨(dú)的層或帶的另一方式。這是通過(guò)延伸穿過(guò)腔344并輸送泡沫懸浮液的管348和350來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如果進(jìn)料管348和進(jìn)料管350在流料箱的縱向(正交于圖幅平面)上完全平行的話(huà)，那么這些泡沫懸浮液可形成纖網(wǎng)中的各自層，或者如果在進(jìn)料管348和/或進(jìn)料管350之間在管348和350不提供泡沫懸浮液的位置處存在空白區(qū)域的話(huà)，那么這些泡沫懸浮液可形成它們各自的帶。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，除了設(shè)置在各腔中之外，在需要的時(shí)候進(jìn)料管還可至少在其縱向上運(yùn)動(dòng)。在實(shí)踐中，進(jìn)料管的縱向位置決定了由從管中釋放出來(lái)的泡沫懸浮液所形成的層或帶的類(lèi)型。腔的開(kāi)口位置離管端部所處的位置越遠(yuǎn)，由釋放到纖網(wǎng)上的泡沫懸浮液所形成的纖網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)距離就越長(zhǎng)，從管中釋放出來(lái)的泡沫的邊界就越尖銳。如果在腔對(duì)纖網(wǎng)打開(kāi)之后很快便從管中供料，那么從管中釋放出來(lái)的泡沫便會(huì)與其它泡沫有效地混合，與纖網(wǎng)的其余部分相比，由管所提供的泡沫所形成的帶的邊界就非常模糊。
圖7顯示了現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)。圖中顯示了車(chē)輛保險(xiǎn)杠主體的生產(chǎn)。根據(jù)該圖，模具很自然地包括兩個(gè)與保險(xiǎn)杠主體的形狀相對(duì)應(yīng)的部分60和62。根據(jù)所述文獻(xiàn)中介紹的技術(shù)，將第一熱塑性纖維層64置于下模部分62之上，將兩層更窄的纖網(wǎng)66和68在層64的兩個(gè)邊緣處置于層64之上。將與最下層相對(duì)應(yīng)的層70放在這些纖網(wǎng)之上，并且將可成形的熱塑性材料72置于最后層70之上。當(dāng)模具部分60和62被壓在一起時(shí)，所述熱塑性材料72便在所有層64-70上鋪開(kāi)。
從如圖7所示的制造技術(shù)中可以容易地看到，其要求很高的精度和大量的預(yù)備工作以使所有層64-70處于正確的位置，并在整個(gè)制造工藝期間保持在這一位置。另外，在工廠中，所有必需的纖網(wǎng)都必須要有單獨(dú)的存儲(chǔ)、運(yùn)輸和供料裝置，并且在該示例中采用了六個(gè)不同的纖網(wǎng)。另外，這些層必須在工廠處或者由層的制造商切成適當(dāng)?shù)某叽纭Ｈ绻嬖谥稍诩訌?qiáng)產(chǎn)品的制造階段將所有加強(qiáng)纖網(wǎng)粘附在一個(gè)產(chǎn)品中的方法，那么在實(shí)踐中這意味著必須在某處切出一定寬度的六個(gè)纖網(wǎng)，而不是能夠只使用一個(gè)纖網(wǎng)。
圖8顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于生產(chǎn)新鮮泡沫的裝置76和生產(chǎn)機(jī)器的流料箱78。從圖中可以看出，在該實(shí)施例中，流料箱78主要包括向上敞開(kāi)或至少處于大氣壓下的盆80、泡沫噴嘴94、底部98和唇口100。泡沫懸浮液在盆80中生產(chǎn)出來(lái)，根據(jù)與現(xiàn)有技術(shù)中的用于將材料引入碎漿機(jī)的解決方案所用的相同原理來(lái)將生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品所需的大部分固體物質(zhì)引入到盆80中。換句話(huà)說(shuō)，測(cè)量用于一定生產(chǎn)的將引入到盆中的固體物質(zhì)的量，將通過(guò)切刀將纖維或纖維層切成所需的長(zhǎng)度。如果可以精細(xì)地調(diào)節(jié)引入到切刀中的纖維材料的量，那么就可將纖維從切刀(未示出)中直接引入到盆中。纖維還可通過(guò)已校準(zhǔn)的輸送帶82來(lái)引入到盆中，使得有均勻量的截短纖維恒定地下落到盆80中。圖8還顯示了如何使用另一已校準(zhǔn)的輸送帶83來(lái)將例如填料、粘合劑、色料等或者是它們的預(yù)生產(chǎn)出的混合物引入到盆80中。本發(fā)明的重要之處在于，至少一部分所述固體物質(zhì)以干燥的而不是處于液體懸浮液中的形式引入到盆中。如果需要的話(huà)可對(duì)固體物質(zhì)進(jìn)行增濕處理，然而無(wú)論如何均不能將自由水與固體物質(zhì)一起引入到盆中。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的特征在于，產(chǎn)品構(gòu)造所需的纖維組分的基本部分以“干燥”的形式引入到盆中。在這里，產(chǎn)品構(gòu)造指產(chǎn)品的典型纖維網(wǎng)絡(luò)，而不是可能屬于產(chǎn)品并在使用中對(duì)其性能具有一定影響的組分，例如活性碳或一些液體吸收材料。
除此之外，將在特殊的泡沫碎漿機(jī)84中生產(chǎn)出來(lái)的泡沫引入到盆80中。如圖1所示，泡沫在泡沫碎漿機(jī)84中由水、表面活性劑和氣體、最好是空氣形成，不同之處在于，在這種方法中并不需要將其它材料引入到碎漿機(jī)中。然而，如果希望在盆80之前將固體物質(zhì)混合到泡沫中，那么這可與碎漿機(jī)84中的泡沫成形相關(guān)地來(lái)完成。在引入到碎漿機(jī)84中以形成最優(yōu)泡沫時(shí)來(lái)相互間劃定水和表面活性劑的量。水和表面活性劑的混合物通過(guò)混合器來(lái)混合，使得空氣以適于形成所需的氣體含量和氣泡大小的量而夾雜在混合物中。
如圖中的虛線(xiàn)所示，可以用經(jīng)由管線(xiàn)86從生產(chǎn)中返回的泡沫來(lái)代替至少一部分泡沫，這在實(shí)踐中是可行的。在碎漿機(jī)84中生產(chǎn)出來(lái)并通過(guò)泵90泵送到管線(xiàn)92中的泡沫以及經(jīng)由管線(xiàn)86從生產(chǎn)工藝中返回的泡沫優(yōu)選以所需的每單位時(shí)間量通過(guò)噴嘴94噴到盆80中，因此，固體物質(zhì)由于泡沫射流所引起的湍流而有效地混合，從而形成均勻的泡沫懸浮液。當(dāng)形成泡沫懸浮液時(shí)，其以層流的形式經(jīng)由盆的底部98被引向唇口100。
泡沫最好以適于各種纖維類(lèi)型的速度而從噴嘴94中輸送出來(lái)；換句話(huà)說(shuō)，這一速度應(yīng)當(dāng)能形成均勻的泡沫懸浮液，但不夠高而會(huì)在纖維中導(dǎo)致過(guò)大的湍流。在一定的情況下，可通過(guò)將在盆中設(shè)置機(jī)械式混合器(未示出)或通過(guò)使用超聲波混合或微波混合(未示出)來(lái)增強(qiáng)混合。
本發(fā)明的這一實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的泡沫懸浮液碎漿機(jī)的不同之處在于，固體物質(zhì)必須以穩(wěn)流的形式最好在盆80的整個(gè)長(zhǎng)度上引入，該長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)機(jī)器的網(wǎng)簾寬度。因此，泡沫也從位于約10厘米間隔處的噴嘴94中被引入到盆中。在噴嘴自然地包括較長(zhǎng)的噴嘴管和設(shè)于管端部處的實(shí)際噴嘴時(shí)，泡沫最好被泵送到設(shè)于盆兩側(cè)上的集管96中(然而在一些情況下，集管和噴嘴只需設(shè)置在盆的一側(cè))，實(shí)際的噴嘴94從該集管96通到盆中。根據(jù)另一實(shí)施例，集管位于與盆80的上邊緣大致相同的層位，因此噴嘴管及其噴嘴從上方引導(dǎo)到盆80中，無(wú)需在盆壁中開(kāi)孔。如果需要的話(huà)，噴嘴94可設(shè)在盆80的相對(duì)的兩側(cè)上，它們或者相互面對(duì)或者錯(cuò)開(kāi)，這取決于所需的湍流。噴嘴94還可在盆80的任一側(cè)或兩側(cè)上設(shè)置成若干層，這樣便可提供纖維與泡沫的多級(jí)混合。另外，盆80的一個(gè)壁上的所有噴嘴94可處于同一方向，或者它們的方向可根據(jù)需要而變化。如圖8所示，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的盆80在向下的方向上收窄，因此盆的底部98實(shí)際上形成了一個(gè)漏斗，泡沫懸浮液從中以基本上層流的形式輸送到生產(chǎn)機(jī)器的網(wǎng)簾中或網(wǎng)簾之間。然而在一些情況下，盆可在位于其底部98中的唇口100之前具有均勻的寬度。
對(duì)于纖網(wǎng)成形工藝而言，重要的是在盆80中保持恒定表面層位的泡沫懸浮液。表面層位保持恒定的原因在于，所有組分即所輸送的固體物質(zhì)和經(jīng)由管線(xiàn)92引入的泡沫應(yīng)當(dāng)以可精確測(cè)量的量而引入到盆中。除此之外，自然可以設(shè)置與盆相關(guān)的層位控制裝置，以便控制固體物質(zhì)和泡沫的引入，如果需要的話(huà)還控制新鮮泡沫的生產(chǎn)。
在圖9中顯示了作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的適于形成三層纖網(wǎng)的流料箱的解決方案。實(shí)際上，在該實(shí)施例中，流料箱僅從圖8所示的形式中被分成三個(gè)平行的部分78′，78″和78″′。如果考慮到所形成的是三層產(chǎn)品，那么部分78′，78″和78″′可設(shè)置成一個(gè)放在另一個(gè)之上。在這種情況下，流料箱的部分78′，78″和78″′的盆80′，80″和80″′的底部的唇口101，102和103相互平行，各開(kāi)口將其各自的泡沫懸浮液輸送到網(wǎng)簾30之間的纖網(wǎng)成形部分中。一個(gè)或多個(gè)唇口101，102和103可設(shè)置成不會(huì)在網(wǎng)簾30之間與其它開(kāi)口同時(shí)地打開(kāi)，而是稍遲一些或稍早一些打開(kāi)。這一過(guò)程允許控制不同的纖網(wǎng)層相互之間混合的程度。例如，中間的唇口102與纖網(wǎng)成形部分相連通得越晚，表面層的成形就進(jìn)行得越多，中間層纖維與表面層纖維的混合就越少。
在根據(jù)圖9所示的設(shè)備中，可以從三種不同的材料中形成三層纖網(wǎng)。例如可采用結(jié)合圖8所介紹的設(shè)備將不同的固體物質(zhì)輸送到各個(gè)盆80′，80″和80″′中。然而，優(yōu)選從集管96中將相同的新鮮泡沫輸送到所有的盆中，這樣就可以?xún)H使用一個(gè)泡沫碎漿機(jī)。在該應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)注意的是，在一些情況下，優(yōu)選在泡沫生產(chǎn)中使對(duì)于纖網(wǎng)的所有層來(lái)說(shuō)為共有的固體物質(zhì)在泡沫碎漿機(jī)中與泡沫混合。這種固體物質(zhì)的一個(gè)例子例如是對(duì)所有層來(lái)說(shuō)為共有的粘合劑或纖維組分。
然而值得注意的是，在一些情況下，用于纖網(wǎng)的不同層的材料相互間有很大的不同，因此在所有層中使用幾乎類(lèi)似的泡沫并不是優(yōu)選的。在這種情況下，自然可以在不同的碎漿機(jī)中生產(chǎn)不同的泡沫，并通過(guò)它們各自的管系統(tǒng)輸送到流料箱的盆中。這種類(lèi)型的裝置例如能夠?qū)⒁欢ǖ恼澈蟿┡c新鮮泡沫一起輸送到纖網(wǎng)的某些層中，該粘合劑僅適用于在這些層中使用的纖維。
然而在上文中應(yīng)當(dāng)注意到，本方法可應(yīng)用于生產(chǎn)一層、兩層、三層或多層的產(chǎn)品。因此，上述介紹只應(yīng)被視為本發(fā)明的許多變型中的一個(gè)例子。
在如圖8和9所示的實(shí)施例中，盆設(shè)置成大致垂直的。由兩個(gè)相對(duì)的網(wǎng)簾30和設(shè)置在網(wǎng)簾之外的吸力箱32構(gòu)成的纖網(wǎng)成形部分也是大致垂直的。
圖10還顯示了網(wǎng)簾30和吸力箱32如何在需要時(shí)設(shè)置成水平的，這是由于流料箱的傾斜底部98′，98″和98″′所導(dǎo)致的結(jié)果，即使用于混合泡沫懸浮液的實(shí)際流料箱或至少是它們的上方盆部分80′，80″和80″′是垂直的時(shí)也是如此。
如上述圖8-10所示的根據(jù)本發(fā)明的流料箱解決方案清楚地顯示了在這些實(shí)施例中流料箱如何朝上完全地敞開(kāi)。這樣就可以將多種材料輸送到纖網(wǎng)上以簡(jiǎn)單地成形。例如，完全有可能將例如玻璃纖維、金屬線(xiàn)、條帶或類(lèi)似物輸送到產(chǎn)品的一個(gè)或多個(gè)層中。其它可通過(guò)上述流料箱輸送到本發(fā)明產(chǎn)品中的有用材料例如為不同的紡織品，碳纖維、芳族聚酰胺纖維和聚酯纖維的條帶等，導(dǎo)電絲、帶或纜線(xiàn)，光纖等，不同的電阻絲或網(wǎng)，其它網(wǎng)狀物，可隨溫度而變色的材料，等等。
這顯示于圖11中，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的采用具有類(lèi)似于圖8所示的基本結(jié)構(gòu)的設(shè)備來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)品。圖中顯示了如何通過(guò)盆80來(lái)將連續(xù)的纖維、紗線(xiàn)、條帶等引入到纖網(wǎng)中。在如圖所示的實(shí)施例中，將連續(xù)的紗線(xiàn)106等從滾筒等(未示出)上松開(kāi)，或者在一些情況下從送料輥108中在兩個(gè)控制輥110之間直接供應(yīng)紗線(xiàn)106等?？刂戚?10可調(diào)節(jié)紗線(xiàn)106的進(jìn)給速度，以使其對(duì)應(yīng)于生產(chǎn)機(jī)器中的纖網(wǎng)速度。因此，該實(shí)施例的一項(xiàng)特征是，紗線(xiàn)等保持在與纖網(wǎng)平行的直線(xiàn)上。紗線(xiàn)的伸直度即使在這種基本形式的流料箱中也獲得了幫助，其原因是，形成泡沫懸浮液所需的湍流比較微弱，因此不會(huì)使紗線(xiàn)較大程度地偏離所需的方向。在濕法中以類(lèi)似于此的方式來(lái)供應(yīng)紗線(xiàn)是不可能的，這是因?yàn)樵跐穹ㄖ?，流料箱中的湍流將?dǎo)致紗線(xiàn)呈現(xiàn)明顯的起伏，這會(huì)導(dǎo)致紗線(xiàn)在成品中的最終位置是隨機(jī)的。確保紗線(xiàn)在成品中準(zhǔn)確停留在正確位置的一種方式是通過(guò)適當(dāng)?shù)墓軐⒓喚€(xiàn)等引導(dǎo)穿過(guò)流料箱的湍流區(qū)域而到達(dá)層流區(qū)域。
除了紗線(xiàn)106之外，如圖11所示的解決方案還可用于引入在纖網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)器的寬度方向具有非常寬的尺寸的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的一個(gè)例子是網(wǎng)，其基本上在待生產(chǎn)產(chǎn)品的整個(gè)寬度上延伸，并且網(wǎng)可由幾乎任何所需的材料制成。這種網(wǎng)的一個(gè)例子是電阻絲網(wǎng)，其用于將成品連接到電系統(tǒng)中以進(jìn)行加熱。眾多可能性中的另一選擇是預(yù)制的加強(qiáng)層，其出于一些原因而無(wú)法在用該方法生產(chǎn)產(chǎn)品的同時(shí)生產(chǎn)出來(lái)。該加強(qiáng)層從滾筒中經(jīng)由控制輥引導(dǎo)到盆中，并從盆中進(jìn)一步引導(dǎo)到纖網(wǎng)中。第三種選擇例如是經(jīng)由盆將帶孔的薄鋼板或窄鋼條引入到纖網(wǎng)中。通過(guò)板上的孔來(lái)將纖維和樹(shù)脂粘合在一起，就可保證鋼板與纖網(wǎng)的粘合。
利用控制輥110來(lái)以與纖網(wǎng)運(yùn)動(dòng)相同的速度首先將紗線(xiàn)、條帶、網(wǎng)或類(lèi)似物輸送到纖網(wǎng)上的解決方案在這里作為附加實(shí)施例。當(dāng)開(kāi)始進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，所述控制輥可被視為稍稍制動(dòng)了紗線(xiàn)等的速度。這用于保證紗線(xiàn)等的張緊，因此它可在生產(chǎn)中停留在所需的位置，并且不會(huì)向其它方向運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)紗線(xiàn)等以使其不會(huì)垂直于其輸送方向而運(yùn)動(dòng)的另一種方式是設(shè)置與唇口100相關(guān)的導(dǎo)向件，以便將紗線(xiàn)等引導(dǎo)到纖網(wǎng)中的正確位置。自然也可以通過(guò)導(dǎo)向件來(lái)將紗線(xiàn)、條帶、網(wǎng)等只引入到通入盆底部的層流區(qū)域中，或者如果需要的話(huà)，將它們引入到網(wǎng)簾之間的纖網(wǎng)成形部分中的足夠深處。
圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的流料箱解決方案，其中通過(guò)中間盆80″將連續(xù)的纖維、紗線(xiàn)等112引入到正在成形的纖網(wǎng)中。圖中顯示了控制輥110如何以超過(guò)纖網(wǎng)速度的速度來(lái)引入紗線(xiàn)等112。其思想是形成與紗線(xiàn)等112分開(kāi)的單獨(dú)層，優(yōu)選例如為玻璃纖維層，在該層上均勻地交疊有紗線(xiàn)、纖維等。將“膨松的”紗線(xiàn)等成分引入到纖網(wǎng)中無(wú)法在濕法中實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)樵跐穹ㄖ?，纖維懸浮液中的纖維因強(qiáng)烈的湍流而被捕獲在紗線(xiàn)上，因此無(wú)法在產(chǎn)品上得到均勻分布的纖維。同樣在該實(shí)施例的情況中，進(jìn)料裝置82和83也可用于將其它的固體物質(zhì)如填料、粘合劑和/或一些非連續(xù)的纖維組分送到盆80″中。
顯然，在圖11和12所示的情況下，沿著產(chǎn)品的寬度存在一條或多條線(xiàn)或類(lèi)似物。如上所述，紗線(xiàn)等以足以形成層合物中的一個(gè)完整層的量來(lái)供應(yīng)。還可以在兩個(gè)或多個(gè)層之間單獨(dú)地輸送纖維、紗線(xiàn)等，無(wú)需泡沫或泡沫懸浮液。還可以例如使用如圖12所示的解決方案經(jīng)由盆80′和/或盆80′″來(lái)將連續(xù)的纖維、紗線(xiàn)、網(wǎng)、纖網(wǎng)等輸送到所形成的纖網(wǎng)中，如圖11所示。因此很明顯，連續(xù)的紗線(xiàn)等還可在超過(guò)纖網(wǎng)速度的速度下被引入到纖網(wǎng)的任一層中。因此，如果需要的話(huà)，如圖12所示的盆80″的進(jìn)料方案還可與其它的盆80′和/或80″′一起來(lái)設(shè)置。
圖13還顯示了根據(jù)本發(fā)明的流料箱和纖網(wǎng)成形方法的另一優(yōu)選實(shí)施例。圖中顯示了采用新型泡沫法來(lái)制造已結(jié)合圖7討論過(guò)的保險(xiǎn)杠主體，在該方法中保險(xiǎn)杠主體所需的所有層輸送到同一纖網(wǎng)中，因此僅通過(guò)增添樹(shù)脂便可在一個(gè)生產(chǎn)階段中從單個(gè)層合層中容易地制造出保險(xiǎn)杠主體。
圖13顯示了兩個(gè)進(jìn)料管114和116如何經(jīng)由流料箱的中間盆80″并稍稍穿過(guò)流料箱的唇口100而到達(dá)纖網(wǎng)成形部分的間隙中。對(duì)于如圖7所示的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，表面層64所需的材料從盆80′提供，而表面層70所需的材料從腔80′″中提供。除此之外，可從中間腔80″中提供表面層之間的所謂的流層，在這一層中樹(shù)脂均勻地鋪設(shè)在產(chǎn)品上。另一方面，采用管114來(lái)輸送用于形成纖網(wǎng)所需的另一泡沫懸浮液，優(yōu)選在產(chǎn)品的寬度上、即沿著流料箱的縱向設(shè)置了多個(gè)這種管114，上述纖網(wǎng)由較薄的層網(wǎng)66和68形成，其在圖7中以標(biāo)號(hào)66示出，這些層網(wǎng)位于表面層64和70之間。相應(yīng)地，采用管116來(lái)輸送用于形成成品中的層網(wǎng)68所需的泡沫懸浮液。圖中顯示了采用管114和116來(lái)輸送泡沫形式的纖維懸浮液的狀態(tài)。可通過(guò)將狹窄的纖網(wǎng)或纖維條輸送到如圖11所示的纖網(wǎng)的上述位置中來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的目的。通過(guò)將圖中所示的進(jìn)料管114和116沿著流料箱的整個(gè)長(zhǎng)度以適當(dāng)?shù)拈g距來(lái)設(shè)置，便可生產(chǎn)出具有多個(gè)并排的產(chǎn)品坯料的纖網(wǎng)，然后例如通過(guò)結(jié)合產(chǎn)品的輾壓來(lái)將這些坯料切成其各自的單獨(dú)的狹窄纖網(wǎng)。
即使在上文中已經(jīng)公開(kāi)了通過(guò)管114和116來(lái)輸送相同的泡沫懸浮液，然而自然可以在各個(gè)管中引入不同的泡沫懸浮液。在一種相應(yīng)的方法中，可以通過(guò)泡沫懸浮液來(lái)形成其中一個(gè)的窄層，而通過(guò)完成的纖網(wǎng)來(lái)形成其它的窄層。根據(jù)本發(fā)明的流料箱允許按照產(chǎn)品的要求和可能性來(lái)自由地選擇生產(chǎn)方法。
顯然，如果希望得到圖7所示的在兩個(gè)表面層之間的邊緣區(qū)域中具有加強(qiáng)層的產(chǎn)品，那么就可以不僅通過(guò)圖13所示的設(shè)備來(lái)制造產(chǎn)品，而且將這一根進(jìn)料管形成為使得所引入的泡沫懸浮液射流的厚度存在變化來(lái)制造該產(chǎn)品。在這種情況下，射流的較厚部分對(duì)應(yīng)于兩層疊加的纖網(wǎng)或纖維條，而較薄的部分僅對(duì)應(yīng)于這些纖網(wǎng)或纖維條中的較寬的那個(gè)。
圖13還顯示了如何經(jīng)由管114，116將泡沫懸浮液引入到流料箱中。換句話(huà)說(shuō)，如果需要的話(huà)，泡沫懸浮液可在適用于該目的的小型碎漿機(jī)中單獨(dú)地形成。另一可能性是設(shè)置用于這種泡沫懸浮液的小盆，懸浮液在該盆中生產(chǎn)出來(lái)，并從中被輸送到將形成于層之間的纖網(wǎng)中。
另外，除了所形成的纖網(wǎng)或泡沫懸浮液之外，可采用穿過(guò)流料箱的一個(gè)或多個(gè)腔的管來(lái)將產(chǎn)品所需的固體物質(zhì)輸送到纖網(wǎng)中。固體物質(zhì)例如可以是簡(jiǎn)單的截短纖維、粘合劑、粘合劑和截短纖維或一些其它材料的混合物，這些材料與實(shí)際的層成形無(wú)關(guān)。在這種情況下，這些材料例如可以是用于吸收液體的SAP(超吸收性聚合物)，或者是例如具有在固定間隔處緊固于其上的籽的纖維條。
另外還很明顯，可采用在纖網(wǎng)的寬度方向上延伸的扁平噴嘴通道來(lái)代替管114和/或116，它能夠形成纖網(wǎng)中的寬條。另外，如現(xiàn)有技術(shù)所公開(kāi)的那樣，管或噴射通道可縱向地運(yùn)動(dòng)，這樣便可調(diào)節(jié)纖網(wǎng)成形部分中的材料引入點(diǎn)，以適應(yīng)于具體的應(yīng)用。如果出于某些原因需要在纖網(wǎng)的縱向上形成波紋狀條的話(huà)，管和/或噴嘴通道自然也可制成為可在纖網(wǎng)的垂直方向和/或厚度方向上運(yùn)動(dòng)。
圖14還顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的另一流料箱178的解決方案。它與上述流料箱的主要不同在于，在該實(shí)施例中流料箱是封閉即被增壓的，而在其它實(shí)施例中流料箱處于大氣壓下。實(shí)際上，圖14所示實(shí)施例與例如圖8所示實(shí)施例的唯一區(qū)別在于，截短纖維和其它固體物質(zhì)現(xiàn)在是通過(guò)旋轉(zhuǎn)送料器182和183或者其它相應(yīng)的高壓送料裝置經(jīng)由流料箱178的蓋子179而引入。相應(yīng)地，如果該應(yīng)用要求將連續(xù)的紗線(xiàn)、纜線(xiàn)、纖維等經(jīng)由流料箱而送到待成形的纖網(wǎng)中，那么材料必須通過(guò)耐壓管來(lái)引入。耐壓管的一個(gè)例子為氣密式密封在流料箱蓋子上的密封輥，紗線(xiàn)、條帶等可從大氣壓下送入到高壓流料箱中。自然地，另一解決方案自然可以是在加壓空間內(nèi)設(shè)置材料的整個(gè)滾筒和卷軸。
上述示例性實(shí)施例公開(kāi)了所討論的新型泡沫法允許生產(chǎn)出幾乎任意類(lèi)型的基于纖維的產(chǎn)品。因此，有機(jī)和無(wú)機(jī)纖維均可各自地或相互間一起地用作纖維材料。不同的玻璃纖維、碳纖維、石英纖維、陶瓷纖維、鋯纖維、硼纖維、鎢纖維、鉬纖維、鈹纖維和不同的鋼纖維均可作為無(wú)機(jī)纖維的例子。有機(jī)纖維的例子包括聚酰胺纖維、聚酯纖維、聚乙烯纖維、醋酸纖維、丙烯腈系纖維、三聚氰胺纖維、尼龍纖維、變性聚丙烯腈纖維、烯烴類(lèi)纖維、LYOCELL纖維、人造纖維、芳族聚酰胺纖維，以及各種天然纖維如劍麻和黃麻纖維。上述纖維可用作單獨(dú)的單根纖維或不同的纖維束。另外，可以使用從非常短的只有幾毫米長(zhǎng)度到完全連續(xù)的纖維的所有纖維長(zhǎng)度。
從上文中可以清楚，可以研制出一種新型的產(chǎn)品系列，它只能夠通過(guò)上述新型的泡沫纖網(wǎng)成形來(lái)生產(chǎn)。應(yīng)當(dāng)注意的是，上述用語(yǔ)“泡沫”在全文中用于描述由水和表面活性劑的生產(chǎn)出的新鮮泡沫，或者是從生產(chǎn)機(jī)器的吸力箱中回收的可再使用的泡沫，這樣，大部分固體物質(zhì)就被限制在網(wǎng)簾上的產(chǎn)品中。因此，“泡沫”用于指基本上無(wú)纖維的泡沫。另一方面，用語(yǔ)“泡沫懸浮液”指含有纖維和/或固體物質(zhì)的泡沫，即原則上是送到生產(chǎn)機(jī)器中以在網(wǎng)簾上生成大部分固體物質(zhì)的泡沫。
權(quán)利要求
1.一種用于進(jìn)行泡沫纖網(wǎng)成形的方法，其中將含有纖維的泡沫懸浮液從生產(chǎn)機(jī)器的流料箱(78，178)中引入到其纖網(wǎng)成形部分中，泡沫通過(guò)位于用來(lái)形成纖網(wǎng)的所述纖網(wǎng)成形部分中的至少一個(gè)網(wǎng)簾(30)來(lái)去除，其特征在于，將形成泡沫懸浮液所需的至少一部分固體物質(zhì)在所述流料箱(78，178)中混合到泡沫中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫在所謂的泡沫碎漿機(jī)(84)中單獨(dú)地生產(chǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述泡沫的一部分從所述生產(chǎn)機(jī)器的纖網(wǎng)成形部分中得到。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，截短形式的纖維材料在所述流料箱(78，178)中混合到泡沫中，以便形成泡沫懸浮液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)在高壓下將泡沫從噴嘴(94)引入到所述流料箱(78，178)中來(lái)將所述固體物質(zhì)混合到泡沫中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述流料箱(78，178)中將粘合劑、填料、色料和其它材料混合到泡沫中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將固體物質(zhì)與待引入到所述流料箱(78，178)中的泡沫一起引入到所述流料箱(78，178)中，以便形成泡沫懸浮液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述流料箱(78，178)被分成多個(gè)平行的或重疊的部分(78′，78″，78)，以便形成多層纖網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述流料箱(78，178)或通過(guò)至少其一個(gè)部分(78′，78″，78)來(lái)將連續(xù)的纖維材料引入到纖網(wǎng)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述流料箱(78，178)或通過(guò)至少其一個(gè)部分(78′，78″，78)來(lái)將條帶、網(wǎng)、墊或其它大致扁平的材料引入到待形成的纖網(wǎng)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將至少部分不同的固體物質(zhì)引入到所述流料箱(78，178)的各部分(78′，78″，78)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或11所述的方法，其特征在于，將通過(guò)所述流料箱(78，178)的部分(78′，78″，78″)所形成的纖網(wǎng)中的層所需的共同固體物質(zhì)與將引入到其中的泡沫一起引入到所述流料箱(78，178)的兩個(gè)或多個(gè)部分(78′，78″，78)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述流料箱(78，178)或其至少一個(gè)部分(78′，78″，78)來(lái)將連續(xù)的纖維、線(xiàn)、纜線(xiàn)等材料引入到纖網(wǎng)中。
14.根據(jù)權(quán)利要求9，10或13所述的方法，其特征在于，可調(diào)節(jié)所述材料的速度以使其與纖網(wǎng)成形的速度相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求9，10或13所述的方法，其特征在于，將所述材料的速度調(diào)節(jié)成高于纖網(wǎng)成形的速度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于，經(jīng)由所述流料箱(78，178)或其至少一個(gè)部分(78′，78″，78)來(lái)引入用于將材料直接送入到在纖網(wǎng)成形部分中所形成的纖網(wǎng)中的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，可在纖網(wǎng)的運(yùn)動(dòng)方向和/或與之正交的任何方向上調(diào)節(jié)所述裝置的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述裝置為管或噴嘴通道。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述材料為截短纖維、粘合劑、填料等固體材料或泡沫懸浮液。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固體材料為產(chǎn)品的基本結(jié)構(gòu)所需的“干燥”材料。
21.一種用于進(jìn)行泡沫纖網(wǎng)成形的設(shè)備，所述設(shè)備包括具有唇口(100，101，102，103)的流料箱(78，178)和纖網(wǎng)成形部分，所述纖網(wǎng)成形部分還包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)簾(30)和位于所述網(wǎng)簾(30)上的與所形成的纖網(wǎng)相反一側(cè)上的泡沫去除裝置(32)，其特征在于，所述流料箱(78，178)安裝有用于容納泡沫的裝置(80，80′，80″，80)、用于將至少一種固體材料引入到所述流料箱(78，178)中的裝置(82，83，182，183)，以及用于將所述至少一種固體材料混合到泡沫中以形成泡沫懸浮液的裝置(94)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，用于容納泡沫的所述裝置和用于混合固體材料的所述裝置包括所述流料箱(78，178)的盆(80，80′，80″，80，180)以及將泡沫噴射到所述流料箱(78，178)中的噴嘴(94)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，用于容納泡沫的所述裝置和用于混合固體材料的所述裝置還至少包括泡沫集管(96)，泡沫可從所述泡沫集管(96)中分配到所述噴嘴(94)中。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還至少包括泡沫碎漿機(jī)(84)、泵(90)以及將所述泵(90)與所述集管(96)相連的管系統(tǒng)(92)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)泡沫集管(96)通過(guò)流動(dòng)路徑(86，92)與所述泡沫去除裝置(32)相連。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述固體材料引入裝置至少包括用于定量配給固體材料的裝置(82，83，182，183)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，所述分配裝置為與秤相連的輸送帶(82，83)或切割器。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述固體材料引入裝置包括允許對(duì)加壓供料的進(jìn)料裝置(182，183)，例如旋轉(zhuǎn)進(jìn)料器。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴設(shè)置在所述流料箱(78，178)的盆(80，80′，80″，80)的相對(duì)壁上，使得從所述噴嘴(94)中釋放出來(lái)的射流交錯(cuò)開(kāi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴設(shè)置在所述流料箱(78，178)的盆(80，80′，80″，80)的相對(duì)壁上，使得從所述噴嘴(94)中釋放出來(lái)的射流相互間直接面對(duì)。
31.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，所述噴嘴(94)位于所述流料箱(78，178)的盆(80，80′，80″，80)的至少一個(gè)壁上的不同高度處。
32.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于，泡沫碎漿機(jī)(84)至少設(shè)有混合器以及用于將表面活性劑和水定量配給到所述泡沫碎漿機(jī)(84)中的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于，泡沫碎漿機(jī)(84)設(shè)有用于將一種固體材料或多種固體材料定量配給到所述泡沫碎漿機(jī)(84)中的裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述流料箱(78，178)包括有并排設(shè)置的多個(gè)部分(78′，78″，78)，以便在待形成的纖網(wǎng)上形成層。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的設(shè)備，其特征在于，可以相對(duì)于其它唇口(101，102，103)來(lái)調(diào)節(jié)所述流料箱(78，178)的至少一個(gè)部分(78′，78″，78)在纖網(wǎng)運(yùn)動(dòng)方向上的位置。
36.根據(jù)權(quán)利要求21或34所述的設(shè)備，其特征在于，所述流料箱(78，178)或其至少一個(gè)部分(78′，78″，78)設(shè)有裝置(108，110)，其用于經(jīng)由所述流料箱(78，178)將連續(xù)的材料(106，112)引入到待形成的纖網(wǎng)中。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其特征在于，用于引入材料的所述裝置至少包括用于調(diào)節(jié)所述材料(106，112)的進(jìn)料速度的控制輥(110)。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其特征在于，用于引入材料(106，112)的所述裝置還包括控制裝置，其設(shè)置在所述流料箱(78，178)中的靠近所述唇口(100，101，102，103)的位置處，以調(diào)節(jié)材料(106，112)在待生產(chǎn)纖網(wǎng)中的位置。
39.根據(jù)權(quán)利要求21或34所述的設(shè)備，其特征在于，所述流料箱(78，178)或其至少一個(gè)部分(78′，78″，78)設(shè)有裝置(114，116)，其用將材料引入到將在纖網(wǎng)成形部分中所形成的纖網(wǎng)上。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的設(shè)備，其特征在于，所述材料是截短的纖維、粘合劑、填料等固體材料或者是至少含有泡沫和固體材料的泡沫懸浮液。
41.根據(jù)權(quán)利要求36或39所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備是一個(gè)或多個(gè)管(114，116)或類(lèi)似物，它們被固定住或者至少可在纖網(wǎng)的縱向上運(yùn)動(dòng)。
42.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述流料箱(78)處于大氣壓下。
43.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述流料箱(178)被加壓并設(shè)有耐壓進(jìn)料裝置(182，183)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于進(jìn)行泡沫成形的方法和設(shè)備，其中將含有纖維的泡沫懸浮液從生產(chǎn)機(jī)器的流料箱(78，178)中引入到其纖網(wǎng)成形部分中。在流料箱(78，178)內(nèi)將至少一種固體物質(zhì)混合到泡沫中。本發(fā)明的方法和設(shè)備尤其適用于制造纖維素、玻璃纖維、芳族聚酰胺、劍麻或其它相應(yīng)纖維材料的各種網(wǎng)狀產(chǎn)品。
文檔編號(hào)D21F11/00GK1612961SQ02826875
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2002年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者R·布洛姆奎斯特, H·科斯塔莫, E·萊恩, K·羅克曼 申請(qǐng)人:阿爾斯特羅姆玻璃纖維有限公司