CN101636529B - 用于铺放合成纤维以形成无纺织网的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于铺放合成纤维以形成无纺织网的设备和方法,在该方法中合成纤维以吹风流的形式被引导通过一牵引单元以铺放在铺放带上。为此目的,在牵引单元的送风开口与铺放带之间的导引段内,布置有数个导引元件,所述导引元件在铺放带上方形成导引通道,其中导引元件在离牵引单元的送风开口一定距离处形成导引通道的通道开口。为在纤维条的铺放中在无纺织网中得到恒定的强度,根据本发明,牵引单元出口与导引通道的通道开口之间的距离大于导引段的一半,其中形成在牵引单元出口与导引通道的通道开口之间的开放空间的导引宽度大于导引通道的宽度。

Description

用于铺放合成纤维以形成无纺织网的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的、用于铺放合成纤维以形成无纺织网的设备和一种根据权利要求19前序部分所述的、用于铺放多根纤维以形成无纺织网的方法。
背景技术
当生产合成纤维的无纺织网时,必须尽可能均匀地铺放多根挤出的纤维条以形成织物。纤维条大致在挤出和冷却过程后用喂入流体抽出并被引导到一铺放带。优选地希望纤维在铺放带上这样分布,使得由此形成的无纺织网在纵向/纤维方向(MD)和横向(CD)上均具有均匀的强度。为控制纤维的铺放,已知在导引段的区域内插入导引元件,其能在牵引喷嘴与铺放带之间调节。这类导引元件影响对纤维的引导,直到纤维铺放在铺放带的表面上。
例如在欧洲专利文献EP1138813A1中公开了一种设备和方法,在该方法中导引元件被设计成侧壁并被布置为以V字形的方式朝向铺放带扩张的导引通道。在导引通道与牵引单元之间具有一开放空间,该开放空间的线性延伸长度选择成使得从牵引喷嘴排出的吹风能以基本是直的方式进入导引通道的开口中。纤维被引导经过导引通道,以拉伸纤维并将纤维铺放在铺放带上,其中纤维的铺放图案由导引通道内部的形状和空气导流来决定。这样,这种方法实现纤维在铺放带表面上的一致的铺放椭圆。不规则性可由于单丝帘在纵向/纤维方向上的大的偏转而以结块的形式在无纺织网中逐渐形成。
EP1138813B1中公开的设备涉及一种所谓的熔喷法工艺,在该工艺中新挤出的纤维被立刻通过牵引单元的从喷嘴毛细管排出的热吹风抽出。为了冷却纤维,纤维首先被立即引导通过一开放空间,在该开放空间中环境空气能用于冷却纤维。为实现纤维条的彻底拉伸,从牵引单元到铺放带的导引段基本上由导引通道决定。
如果纤维在熔融纺丝后首先被冷却、在固态下被接收通过牵引单元并被吹风以铺放在铺放带上,则导引通道能通过导引元件形成在导引段的整个长度上。示例性地在EP1340842A1中公开了这类设备。这里,纤维在导引段内通过布置形成一导引通道的多个导引元件进行引导。导引通道包括产生扩散器效果的多个通道紧缩部。这类扩散器造成对纤维可动性的限制,结果在铺放带表面上形成纤维条的较小的铺放椭圆。为了能够尽管如此也产生最均匀的无纺织网,设置在铺放带下方的排风装置包括多个区段,以便排出吹风,从而保证纤维以稳定的方式铺放在铺放带上。然而,这种措施仅能对纤维直到其铺放在铺放带表面上为止的引导进行很小程度的控制。因此,仅能实现纤维以较小的铺放椭圆进行铺放。所公开的这类系统的另一个缺点在于,由于被引导的流动,必须维持较长的拉伸区并因而必需维持牵引喷嘴与铺放带之间的较大的距离。
为控制合成纤维在铺放带上的铺放,还已知在形成于牵引喷嘴与铺放带之间的开放空间中布置有导引元件,其中所述导引元件可用于改变纤维流以控制纤维的铺放。示例性地在US2002/0158362A1中公开了这类设备。导引元件保持在距铺放带很大距离处以便产生用于形成纤维横向运动的空气涡流。尽管这有助于在无纺织网的铺放中获得特殊效果,但是这种设备在较高生产速度下会极大地损失其有效性。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种类型的用于铺放合成纤维以形成无纺织网的设备和方法,在所述设备或方法中,即使在较高纺丝速度下也能以均匀的、受控的方式铺放纤维以形成在纵向/纤维方向和横向上均具有非常均匀的强度的无纺织网。
本发明的另一目的是,将用于铺放合成纤维以形成无纺织网的设备和方法改进成使得无纺织网能在铺放带上生成,其中所述无纺织网即使在织物单位重量较轻的情况下也具有均匀的厚度。
根据本发明,所述目的通过具有权利要求1所述特征的设备和通过具有权利要求19所述特征的方法来实现。
本发明有利的改进方案通过相应从属权利要求的特征以及特征的组合来限定。
本发明基于这样的认知,即,在开放系统的情况下纤维在铺放带表面上的铺放方式基本上由导引段的尺寸来决定——所述导引段在牵引喷嘴的送风开口与铺放带之间调节。这里适用下述规则:导引段越大,在纤维沿纵向/纤维方向和横向于铺放带表面上的铺放过程中由纤维产生的铺放椭圆也越大。然而,大的铺放椭圆也存在于无纺织网的厚度上形成上不规则度的危险。为在无纺织网的整个宽度和长度上调节恒定厚度,必须特别是在铺放纤维期间实现小的铺放椭圆。这里本发明建议首先在一开放空间中将纤维吹出通过一较长的导引路径。因此,可以得到纤维的较高的可动性,这会导致相应的大的铺放椭圆。在纤维撞击在铺放带上之前,用导引元件将纤维引入一导引通道中,这在纵向/纤维方向上对纤维的可动性造成限制。特别地,铺放椭圆在纵向/纤维方向上的限制实现无纺织网性能的恒定。因此可将纤维铺放在铺放带的表面上以实现无纺织网的最佳的强度和厚度。为此目的,牵引单元出口与导引通道开口之间的距离大于导引段的一半,以便在纤维进入导引通道前为纤维提供足够高的可动性。形成在牵引单元出口与导引通道开口之间的开放空间的导引宽度大于导引通道的宽度。
为特别是在高速下改进纤维在导引段内的引导,还建议为导引通道的开口提供最会聚的设计,该设计通过将导引元件布置或形成为使通道开口通到导引通道的紧缩部中来实现。这样,纤维可动性的限制由具有持续收缩的漏斗形的分段来实现,从而确保纤维可靠地进入导引通道中。
已经证实:开放空间的导引宽度是导引通道紧缩部的导引宽度的至少五倍大对于生产具有轻的织物单位重量的无纺织网是特别有利的。因此,即使无纺织网具有较小的厚度也可得到高度的均匀性。
为此目的,导引通道的紧缩部的宽度在10mm至200mm的范围内,其中导引通道经历通道紧缩部的优选朝向铺放带的持续扩张。这样可在离铺放带一短距离处实现纤维束的扩张,从而导致对无纺织网铺放均匀性的进一步改进。
牵引单元的送风开口与铺放带之间的导引段的长度优选在100mm至700mm的范围内。这样能根据纱线支数和聚合物类型来实现所希望的纤维铺放形式。
根据本发明的一种有利的改进形式,为防止与周围环境的交换过程,在(铺放)带的供给侧上和在(铺放)带的排出侧上,开放空间通过壁部与周围环境屏蔽开。为对在牵引喷嘴的出口侧上形成的压力差进行补偿,尽管是这样的一种封闭系统,但所述壁部在牵引单元的送风开口的下方具有数个用于抽吸环境空气的开口。因此,即使是封闭系统,也可以产生具有增大的强度同时在纤维分布上具有高均匀性的无纺织网。
但是,也可以使用在所述壁部中的开口以主动吹入次级空气。这在引导纤维时有助于实现额外的效果。
为在特别是轻的织物单位重量的无纺织网和短的导引段的情况下防止对纤维的铺放状况和无纺织网在铺放带上的引导进行不允许的控制,所述开口通过一进气通道连接到一抽吸入口,该抽吸入口具有一背向铺放带的入口开口。这样,可从对无纺织网在铺放带上的铺放不重要的区域中抽吸环境空气。
为设计导引通道,导引元件能配备有任何结构和形状。本发明的被证实是特别有利的一种改进形式为,导引元件通过模制的薄板分别设计在两个侧上,其中薄板与铺放带和无纺织网协同工作以密封导引通道。这样,可以实施导引通道和通道开口的特别任意的形状,以实现对纤维的希望的引导。
在本发明的一种特别优选的改进形式中,模制薄板的夹紧端固定在通道开口的区域中,而变形端灵活地保持在导引通道外部的区域内。通过使变形端相对于夹紧端运动,可以使相应薄板的形状发生变化。这里,薄板优选保持成与铺放带或无纺织网相接触。
为密封导引通道,导引元件优选设计成使得在铺放带或无纺织网与导引元件之间设计有一长形的密封缝隙。因此可以防止铺放带与例如设计成导引元件的薄板之间的以及无纺织网与薄板之间的磨损接触。铺放区单独地在密封缝隙的长度和高度上密封。为此目的,导引元件也能例如由坚固的结构元件来形成,该结构元件形成导引通道的研磨的或模制的廓型。
替代地,本发明的另一种改进形式也证实是有利的,在该改进形式中布置于带的排出侧的导引元件通过枢转的辊子来形成,该辊子例如能与铺放带形成用于无纺织网的成形缝隙。这有助于确保导引通道相对于周围环境的高气密性。
布置于带的供给侧的导引元件同样可优选设计成一枢转的辊子,该辊子这样保持,使得该辊子与铺放带相接触。
本发明的被证实对密封导引通道特别有利的另一种改进形式为,辊子分别具有弹性的辊套。弹性辊套例如能通过绕一硬芯缠绕如弹性体的软材料来形成。然而,也可用引导在铺放带表面上的金属板外壳来形成辊子。
根据本发明的一种有利的改进形式,本发明设备的应用特别是能通过为导引元件和/或铺放带配设一高度调节装置来改善。所述高度调节装置可用于改变导引段的长度和/或导引元件与铺放带之间的成形缝隙的高度。
还建议将导引元件中的至少一个设计成使它能横向于牵引单元移动从而能够调节导引通道的宽度、特别是通道紧缩部的大小。
为了持续地吸取和排出由牵引喷嘴供给的空气量,在铺放带下方设计有一可调节的排风口,一排风装置通过该排风口连接到铺放带下侧。在这种情况下,排风口的尺寸能在两个遮挡表面之间改变,所述两个遮盖表面保持成使它们能相对于彼此移动以根据纤维的铺放最佳地且均匀地吸取和排出喂入流体。
由于在快速处理和开放空间的宽度与通道紧缩部的宽度具有较大差别的情况下,存在纤维在进入导引通道期间碰撞导引元件的危险,所以本发明的一种改进形式证实特别有用,在该改进形式中设置有数个电荷诱导器以便在纤维和导引元件上生成正电荷。这有助于纤维进入导引通道的运动。纤维和导引元件的相同极性的电荷防止纤维附着在导引元件表面上并支持纤维进入导引通道中。
根据本发明的用于铺放多根纤维以形成无纺织网的方法结合了开放系统的特殊优点,在该方法中纤维流被吹出、立刻进入一开放空间中,同时纤维能受控制地、可重复地且可靠地铺放以形成一无纺织网。尽管是开放系统,但是例如由外部空气造成的周围环境的影响在纤维铺放期间被减小到最小。然而,根据本发明的方法也有利地可应用在封闭系统中以便产生纤维,从而形成在纵向/纤维方向和横向上具有均匀强度和厚度的无纺织网。
本发明设备和本发明方法的突出特征在于稳定地和可重复地铺放纤维以形成具有高均匀性的无纺织网,其中能实现高的纺丝速度和生产速度。本发明既可应用于生产所谓的粘纺型无纺织网也可应用于生产熔喷无纺织网。这里,纤维材料和无纺要求可根据纤维类型在任何希望的设定中加以选择。
附图说明
下面基于多个示例性实施例并参照附图详细说明本发明的设备和方法。在附图中:
图1示意性示出本发明设备的第一示例性实施例的一个视图;
图2示意性示出图1所示示例性实施例的剖视图;
图3是图1和图2所示示例性实施例的工作原理图;
图4示意性示出本发明设备的另一示例性实施例的剖视图;以及
图5示意性示出本发明设备的另一示例性实施例的剖视图。
具体实施方式
图1和图2示意性示出用于铺放合成纤维以形成无纺织网的、用于实施本发明方法的本发明设备的第一示例性实施例。图1示出该示例性实施例的侧视图而图2示意性示出其剖视图。除非明确指明参考某个附图,否则下述说明对这两个附图均适用。
图1和图2所示的示例性实施例示出平行六面体牵引单元1,该牵引单元通常布置在纺丝装置下面。这种类型的牵引单元总体上是公知的并且在美国专利文献US 6,183,684B1或US 7,172,398B2中进行了详细阐述。在这方面可参考上述公布,下文仅包括主要的部分。
牵引单元1包括一中间输送通道5,该输送通道在牵引单元1的上侧由一狭缝形的纤维入口2界定,而在牵引单元1的下侧由一送风开口3界定。输送通道5具有狭缝形的设计并且基本上在平行六面体牵引单元1的整个长度上延伸。在输送通道5的纵向侧上设计有连接到一流体接头4上的数个流体入口38。通过流体接头4供给优选为压缩空气的喂入流体,以在输送通道5中相对于周围环境产生一过压。
牵引单元1布置在铺放带6上方一定距离处。铺放带6的宽度在牵引单元1的整个长度上延伸。铺放带6优选地在多个传送带滚轮39上以环形传送带的方式引导,所述多个传送带滚轮中的一个在图2中示出。铺放带这样被驱动,使得它横向于牵引单元1的纵向侧地取向。因此铺放带6沿导引方向持续地运动,该导引方向在图1和图2中用箭头表示。铺放带6设计成能让空气透过,其中排风装置22于设计在牵引单元1竖直下方的铺放区内布置在铺放带6的下侧。
牵引单元1与铺放带6之间的区域用于引导从纺丝装置牵引出的纤维条20。这里,牵引单元1下侧的送风开口3与铺放带6的表面之间的距离被称为导引段/导引距离(guide distance)。导引段被分成数个区段,以实现与纤维条20在铺放带6表面上的希望位置相关的确定的引导。紧接在牵引单元1下方设置有一开放空间18,该开放空间具有一大的导引宽度,从而使与纤维条20一起从送风开口3排出的吹风空气流能不受约束地膨胀。为此目的,通过侧向延伸的分隔壁14.1和14.2将开放空间18与周围环境屏蔽开。在分隔壁14.1和14.2的上部区域中设计有数个抽吸口15.1和15.2,通过所述抽吸口,外部空气由于由紧邻牵引单元1下侧的吹风空气流产生的真空而被吸入。为此目的,分隔壁14.1中的抽吸口15.1连接到进气通道16.1,该进气通道在一自由端部上具有抽吸入口17.1。抽吸入口17.1具有入口开口,该入口开口向上地指向并背向铺放带6。相对的分隔壁14.2的抽吸口15.2同样连接到一进气通道16.2。进气通道16.2同样具有一带有向上指向的抽吸入口开口的抽吸入口17.2。特别地,在牵引单元1与铺放带之间的导引段很短的情况下,可以防止由于将外部空气吸入开放空间18中而对无纺织网的铺放所造成的影响。由于向上指向的抽吸入口17.1和17.2,由吹风流抽吸的外部空气从对纤维在铺放带6上的铺放不重要的周围环境中抽取。因此,也可以选择较短的导引段以生产精细且轻的无纺织网。
开放空间18的延伸长度超过导引段的至少一半。由此,吹风流随着其进一步的运动而更加地膨胀,从而相应地获得纤维条在铺放带纵向/纤维方向以及横向的大的活动性,其中纵向/纤维方向也简称为MD。
在导引段的进一步的路程中,开放空间18由导引元件7.1和7.2界定,所述导引元件形成用于接收吹风流的导引通道9。为此目的,导引元件中的一个7.1布置在带排出侧10上而第二导引元件7.2布置在相对的带供给侧11上。导引元件7.1和7.2分别由枢转的辊子12.1和12.2形成。形成于导引元件7.1和7.2之间的导引通道9因而大致包括三个区段,其在开放空间18的延长部分内实现对吹风流的引导。在开放空间18的端部,导引元件7.1和7.2形成一通道开口8,该通道开口会聚地通到通道紧缩部35中。通道紧缩部35对应于导引通道9内的最小导引宽度。通道紧缩部35过渡到一渐扩的通道出口36,从而使吹风流在其初始收缩后由于通道紧缩部的持续扩张而再次膨胀。在导引通道9端部,纤维条20铺放在铺放带6上。利用辊子12.1和12.2中的每一个的密封效果来相对于周围环境屏蔽对应于导引通道9的端部的铺放区。辊子12.1、12.2与铺放带6以及无纺织网21的表面之间的直接摩擦接触有助于实现相对于外部空气的密封效果。为此目的,辊子12.1和12.2可包括一弹性辊套13。这有助于产生较小的接触压力,该较小的接触压力例如防止当设备开动时将所谓的聚合物小滴压入铺放带中。
辊子12.1和12.2与铺放带6摩擦接触,其结果是借助于铺放带6的输送运动通过摩擦产生辊子12.1和12.2的转动。替代地,辊子12.1和12.2中的每一个也可具有单独的驱动装置。辊子12.2直接靠置在铺放带6的表面上或位于一支承材料上。带排出侧10上的辊子12.1与铺放带6的上侧形成一成形缝隙19,通过该成形缝隙,在铺放纤维条20之后还能附加地形成无纺织网21。
为实施和支持纤维的铺放以形成无纺织网,在铺放带6的下侧设置有排风装置22。排风装置22的排风效果局限于导引通道9的铺放区。排风装置22包括可调节的排风口23,该排风口直接配设于铺放带6上的铺放区。排风口23形成在两个可动盖板24.1和24.2之间。盖板24.1和24.2中的每一个都可相对于彼此水平移动。为密封排风口23,在铺放带6的下侧上设置密封构件25以防止外部空气从铺放带6的下侧进入。
为解释如图1和图2所示的示例性实施例和通过所述实施例执行的本发明方法的工作原理,可参照用于下述说明的如图3所示的示意图。图3示出形成在牵引单元1与铺放带6之间的导引段及其分区。以大写字母C表示的导引段可基本上首先划分成两个分区。第一分区从牵引单元1的下侧一直延伸到导引元件7.1、7.2的上侧,代表开放空间18的长度。导引段的这个区用大写字母D来表示。形成在导引段的这个区D中的开放空间18具有较大的导引宽度,以大写字母A表示。开放空间18的导引宽度A在整个导引段D上基本上是恒定的,并且在牵引单元1的宽度上延伸。这里,导引宽度A的大小选择成使得在送风开口3处由牵引单元1产生的吹风流能不受约束地、无阻碍地排出。吹风流的自然行程用点划线示出其边界,该自然行程逐渐膨胀地从送风开口3延伸到铺放带6。纤维条20在此吹风流内被引导。当距送风开口3的距离增加时,在吹风流内引起纤维条的增大的运动自由度,该运动自由度会导致纤维条在其进一步行程中当没有干扰时以大的铺放椭圆进行铺放。
导引段C的第二段是导引通道9,该导引通道9设计有与开放空间18相比要窄得多的导引宽度。导引通道9的导引宽度用大写字母B表示。导引通道9的长度由整个导引段C与开放空间18的长度D之间的差来决定。这里,长度D选择成使吹风流能在整个导引段的至少50%上、优选在整个导引段C的60%上不受限制地自由运动。这样,D>0.5*C。
形成在导引元件7.1和7.2之间的导引通道9具有一通道紧缩部35,该通道紧缩部造成对吹风流的限制。这里被证实特别有利的是,开放空间18的导引宽度A是通道紧缩部35的导引宽度B的至少5倍。这样,A>5*B。因此可以实现用于限制吹风流的所希望的效果。通过会聚的通道开口8确保直至通道紧缩部35的漏斗形的入口对于吹风流在导引通道9内的引导是特别关系重大的。导引通道9借助于渐扩的通道出口36在紧接通道紧缩部35之后的再次扩张使得纤维条能在撞击铺放带的吹风流的内部均匀分布。可以发现,这样产生的纤维条的铺放导致了在纵向/纤维方向和横向上呈现出高强度、在质量分布上呈现出高度均匀性的无纺织网。还具有恒定的强度,这特别是在无纺织网具有较小的织物单位重量的情况下具有积极的效果。
在如图1和图2所示的示例性实施例中,对于其长度C位于100mm至最大700mm范围内的导引段,在纤维条的铺放和无纺织网的形成方面得到特别好的结果。这里,在导引段的下部区域内,导引通道的通道紧缩部设计成具有在10mm至最大200mm范围内的导引宽度B。而开放空间18设计成具有在300mm至1000mm范围内的导引宽度A。
图4示意性示出用于实施本发明方法的本发明设备的另一示例性实施例的剖视图。与上述用于生产所谓的纺粘型无纺织网的示例性实施例不同,如图4所示的示例性实施例用于生产熔喷无纺织网。
为此目的,牵引单元1直接设置在喷丝头31的下侧上。喷丝头31具有呈排状地横向于铺放带6布置的多个喷嘴孔32。喷嘴孔32直接通入输送通道5中,在该输送通道中送风喷嘴33.1和33.2吹入一吹风流以用于牵引从喷嘴孔32挤出的纤维条。吹风流与纤维条一起从牵引单元1的送风开口3离开并被吹入紧接着设计在牵引单元1下方的开放空间18中。开放空间18没有与周围环境屏蔽开,因而使得吹风流能自由流动。因此开放空间18具有一不受限制的导引宽度,该导引宽度完全由自由的周围环境单独决定。
在导引段的下侧的三分之一中,导引通道9设置在正好位于铺放带6上方的导引元件7.1和7.2之间。导引通道9的形状与在如图1和图2所示的示例性实施例中示出的基本上相同。因此无需进一步解释,可参见上述说明。
在此示例性实施例中,薄板26.1和26.2形成所述导引元件。薄板26.1和26.2彼此相对地保持,其中所述薄板26.1和26.2中的每一个都包括夹紧端27和变形端28。薄板26.1和26.2在夹紧端27上以固定的方式保持。薄板26.1和26.2具有圆形的曲率,并且在导引通道9端部处通过一个区段支承抵靠于铺放带6的上侧或被铺放的无纺织网21的上侧。由此,铺放区内的导引通道9与周围环境屏蔽开,并且防止外部空气的进入。薄板26.1和26.2的变形端28设计落在导引通道9之外。变形端28的位置可被改变。这样可使薄板26.1和26.2的形状发生变形,用以改变导引通道9,例如,用以使通道紧缩部扩张。
薄板26.1和26.2之间的导引通道9的形状与前述示例性实施例相同。因此可参见之前的说明。
在铺放带6的下侧上,在铺放区内设置有一排风装置22。排风装置22与之前的示例性实施例基本相同。因此这里无需进一步解释。
与如图1和图2所示的示例性实施例不同,用于实施本发明方法的本发明设备的如图4所示的示例性实施例是一开放系统。这里,开放空间18直接与周围环境相连,使得在吹风流与周围环境之间能进行自由交换。特别是当使用加热的流体流——如在熔喷系统中所常用的——时,可以对纤维条带来附加的冷却效果。
在这点上必须特别指出,如图4所示的示例性实施例中的导引元件7.1和7.2可用如图1和图2所示的辊子12.1和12.2来代替,反之亦然。同样,可以将如图1和图2所示的设备设计成具有开放空间的开放系统。
在如图4所示的示例性实施例中,导引元件7.1、7.2和铺放带6布置在一升降台(这里未绘出)上。带有附图标记40的双向箭头仅象征性地表示所述升降台。因此,牵引单元1下方的导引段可通过调节导引元件7.1、7.2和铺放带的高度来设定。另外,导引元件7.1的可动性和可变形性使得能够调节形成在导引元件7.1与铺放带6之间的成形缝隙19。
图5示意性示出用于实施本发明方法的本发明设备的另一示例性实施例的剖视图。如图5所示的示例性实施例与在图1和图2中示出的基本相同。因此下面仅解释不同之处,其它方面可参见之前的说明。
在如图5所示的示例性实施例中,牵引单元1和开放空间18设计成与如图1和图2所示的前述示例性实施例相同。为设计导引通道9,由模制的薄板26.1和26.2形成导引元件7.1和7.2。导引通道9的形状通过薄板的曲率选择,使得在开放空间的端部,一会聚的通道开口8通到通道紧缩部35中。通道紧缩部35转变成扩张,导致一渐扩的通道出口36。在面向铺放带6的一侧上,薄板26.1和26.2分别具有长形的腿部37,所述腿部平行于铺放带6延伸,与铺放带6或无纺织网21形成密封缝隙29.1和29.2。密封缝隙29.1和29.2的长度选择成使得铺放区在铺放带6上被完全地屏蔽于导引通道9内部。
因此,防止了任何铺放带上侧的在导引元件7.1、7.2与无纺织网21或铺放带6之间的摩擦接触。
设置在铺放带下侧上的排风装置22同样具有长形的密封唇38.1和38.2以便防止外部空气从周围环境进入。
在如图5所示的示例性实施例中,在牵引单元1的入口之前设置一电荷诱导器34.1,而在导引元件7.1和7.2的区域内设置另一电荷诱导器34.2。电荷诱导器34.1在纤维条20上产生静电电荷、优选为正电荷。同样,电荷诱导器34.2在薄板26.1和26.2上产生静电电荷。纤维条20的电荷与导引元件7.1、7.2的电荷同极性。因此通过使纤维条和导引元件带电,可使导引段内部的吹风流的进入和紧缩得到优化。纤维条远离导引元件7.1和7.2的轮廓。附加地,可在铺放带6的下侧上产生负电荷,从而可在铺放的纤维条上产生附加的牵引力。因此在铺放纤维条以形成无纺织网时可以产生附加的效果。
用于实施本发明方法的本发明设备的如图1至图5所示的示例性实施例的部件的结构和布置是以举例的方式示出的。这里重要的是,为将纤维铺放在铺放带上,所述纤维首先在一开放空间中引导以便然后在吹风流的紧缩之后在一封闭的铺放区中碰到铺放带。在此过程中,那些能够稳定地和可重复地导引和铺放纤维条的导引元件是特别合适的。
附图标记列表:
1          牵引单元        28         变形端
2          纤维入口        29.1,29.2 密封缝隙
3          送风开口        30         高度调节装置
4          流体接头        31         喷丝头
5          输送通道        32         喷嘴孔
6          铺放带          33.1,33.2 送风喷嘴
7.1,7.2   导引元件        34.1,34.2 电荷诱导器
8          通道开口        35         通道紧缩部
9          导引通道        36         通道出口
10         带排出侧        37.1,37.2 腿部
11         带供给侧        38         流体入口
12.1,12.2 辊子            39         传输带滚轮
13         辊套            40         升降台
14.1,14.2 分隔壁
15.1,15.2 抽吸口
16.1,16.2 进气通道
17.1,17.2 抽吸入口
18         开放空间
19         成形缝隙
20         纤维条
21         无纺织网
22         排风装置
23         排风口
24.1,24.2 盖板
25         密封构件
26.1,26.2 薄板
27         夹紧端

Claims (23)

1.一种用于铺放合成纤维(20)以形成无纺织网(21)的设备,所述设备包括:牵引单元(1);铺放带(6),所述铺放带布置在所述牵引单元(1)的下方并被驱动而横向于所述牵引单元(1)的纵向侧地导向;和多个导引元件(7.1,7.2),所述导引元件设置在导引段(C)中,所述导引段(C)设计于所述牵引单元(1)的送风开口(3)与铺放带(6)之间;紧邻所述铺放带(6)的上方,所述导引元件中的一个(7.1)布置于带排出侧(10)而相对的导引元件(7.2)布置于带供给侧(11)以形成导引通道(9),纤维(20)引导通过所述导引通道(9)以铺放在所述铺放带(6)上,所述多个导引元件(7.1,7.2)在距离所述牵引单元(1)的送风开口(3)一距离(D)处形成导引通道(9)的通道开口(8),
所述设备的特征在于,
所述牵引单元(1)的送风开口(3)与所述导引通道(9)的通道开口(8)之间的距离(D)大于所述导引段(C)的一半,形成在所述牵引单元的送风开口(3)与所述导引通道(9)的通道开口(8)之间的一开放空间(18)的导引宽度大于所述导引通道(9)的导引宽度。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述导引通道(9)的通道开口(8)通过所述导引元件(7.1,7.2)会聚地设计,其中所述通道开口(8)通入导引通道(9)的通道紧缩部(35)中。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述开放空间(18)的导引宽度(A)是所述导引通道(9)的通道紧缩部(35)的导引宽度(B)的至少五倍。
4.根据权利要求2或3所述的设备,其特征在于,所述导引通道(9)的通道紧缩部(35)的导引宽度(B)在10mm至200mm的范围内,其中所述导引通道(9)具有朝向所述铺放带(6)的渐扩的通道出口(36)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,所述牵引单元(1)的送风开口(3)与所述铺放带(6)之间的导引段的长度(C)在100mm至700mm范围内。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,所述开放空间(18)在带供给侧(11)和带排出侧(10)通过壁部(14.1,14.2)与周围环境屏蔽开。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于,所述壁部(14.1,14.2)在所述牵引单元(1)的送风开口(3)的下方包括数个抽吸口(15.1,15.2)以抽吸环境空气。
8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,所述抽吸口(15.1,15.2)分别配设有进气通道(16.1,16.2),所述进气通道在其端部上包括抽吸入口(17.1,17.2),所述抽吸入口具有背向所述铺放带(6)的入口开口。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,所述位于两侧(10,11)上的导引元件(7.1,7.2)分别由模制的薄板(26.1,26.2)形成,其中所述薄板(26.1,26.2)与铺放带(6)和无纺织网(21)一起工作以密封所述导引通道(9)。
10.根据权利要求9所述的设备,其特征在于,所述模制的薄板(26.1,26.2)包括位于通道开口(8)区域内的夹紧端(27)和位于导引通道(9)区域外的变形端(28),其中能通过所述变形端(28)相对于所述夹紧端(27)的运动改变各所述薄板(26.1,26.2)的形状。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,在所述铺放带(6)或无纺织网(21)与所述导引元件(7.1,7.2)之间设计长形的密封缝隙(29.1,29.2)以密封所述导引通道(9)。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,所述布置于带排出侧(10)的导引元件(7.1)通过枢转的辊子(12.1)形成,该辊子与所述铺放带(6)形成一用于无纺织网(21)的成形缝隙(19)。
13.根据权利要求12所述的设备,其特征在于,所述布置于带供给侧(11)的导引元件(7.2)通过第二枢转辊子(12.2)形成,该第二枢转辊子保持成与所述铺放带(6)或引入的无纺织网接触。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述辊子(12.1,12.2)分别具有弹性的辊套(13)。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,所述导引元件(7.1,7.2)和/或铺放带(6)配设有高度调节装置(40),所述导引段的长度(C)和/或所述形成在导引元件(7.1)与铺放带(6)之间的成形缝隙(19)能通过该高度调节装置改变。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,为改变所述导引通道(9)的设计于导引元件(7.1,7.2)之间的通道紧缩部(35),所述导引元件(7.1,7.2)中的至少一个能够横向于所述牵引单元(1)移动。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,在所述铺放带(6)下方设计有一可调节的排风口(23),排风装置(22)通过该排风口连接到所述铺放带(6)的下侧。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于,设置有数个电荷诱导器(34.1,34.2)以便在纤维(20)和所述导引元件(7.1,7.2)上产生静电电荷。
19.一种用于铺放多根纤维以形成无纺织网的方法,在该方法中纤维在熔融纺丝后呈排状布置地被吹到被驱动的铺放带上,
所述方法的特征在于,
在被吹出到导引段中后,纤维首先经过一宽的开放空间,然后在开放空间的端部进入较窄的导引通道中并在导引通道的端部被铺放以形成无纺织网,其中该开放空间延伸过直至铺放带的整个导引段长度的至少一半。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,在从所述开放空间到导引通道的过渡中,纤维被引导通过会聚的通道开口,并在经过通道紧缩部后通过渐扩的通道出口导引到铺放带上。
21.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,导引通道的吹风流与周围环境屏蔽开,通过所述铺放带下方的排风装置吸取和排出该吹风流。
22.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所述开放空间内部的吹风流与周围环境屏蔽开,其中外部空气仅在用于吹出纤维的送风开口周围的区域内通过自然抽吸作用或空气注入来供给。
23.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所述开放空间内部的吹风流与环境空气一起工作。
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