CN101636532B - 用发散的纤维拉丝单元来增进纤维束分散的方法及设备 - Google Patents

用发散的纤维拉丝单元来增进纤维束分散的方法及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101636532B
CN101636532B CN2008800088509A CN200880008850A CN101636532B CN 101636532 B CN101636532 B CN 101636532B CN 2008800088509 A CN2008800088509 A CN 2008800088509A CN 200880008850 A CN200880008850 A CN 200880008850A CN 101636532 B CN101636532 B CN 101636532B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire drawing
drawing unit
fiber
fiber wire
dispersing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2008800088509A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101636532A (zh
Inventor
D·弗雷
J·H·康拉德
E·E·伦农
D·J·赫尔斯兰德
J·亨德里克斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Reifenhauser KG
Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Kimberly Clark Worldwide Inc
Kimberly Clark Corp
Original Assignee
Reifenhauser KG
Kimberly Clark Worldwide Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Reifenhauser KG, Kimberly Clark Worldwide Inc filed Critical Reifenhauser KG
Publication of CN101636532A publication Critical patent/CN101636532A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101636532B publication Critical patent/CN101636532B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/03—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random
    • D04H3/033—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random reorientation immediately after yarn or filament formation
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D11/00—Other features of manufacture
    • D01D11/02—Opening bundles to space the threads or filaments from one another
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D01D5/0985—Melt spinning methods with simultaneous stretching by means of a flowing gas (e.g. melt-blowing)
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
    • D04H3/03—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

本发明提供一种熔融挤出非织造纤网的方法和相关的设备，该方法包括提供多根来自挤出装置的纤维。所述纤维被传送通过纤维拉丝单元(FDU)的发散轮廓部分，其引起纤维在FDU内于机器方向上散开和扩展。纤维然后被传送通过与所述FDU出口间隔开的、发散的扩散腔，以降低纤维的速度并且使纤维在机器方向上进一步展开。可以在扩散腔或者FDU内对纤维施加静电荷。从扩散腔的出口出来的纤维被铺设到成形表面上形成非织造纤网。

Description

用发散的纤维拉丝单元来增进纤维束分散的方法及设备
技术领域
本发明涉及一种用于形成非织造纤网的方法，还涉及一种用于形成这类纤网的设备。
背景技术
熔融挤出的非织造纤网具有很多用途，包括医疗护理衣服及用品，防护衣服，殡仪和兽医用产品，以及个人护理产品。对于这些应用，非织造纤网提供了触感、舒适感以及美感的特性，这些特性接近传统的纺织或者针织衣物材料的特性。非织造纤网材料也可作为过滤介质广泛地应用于液体和气体或空气过滤场合，这是因为非织造纤网可以形成具有低的平均孔尺寸的细纤维过滤网孔，适用于截留颗粒物质，同时仍具有透过网孔的低压降。
这种用于纺出连续的长丝纱线、长丝或纤维例如纺粘纤维以及用于纺出微纤维例如熔喷纤维的熔融挤出工艺，以及用纤维形成非织造纤网或者织物的相关工艺在本领域中已经公知。典型地，纤维非织造纤网例如纺粘非织造纤网用沿横向于机器方向的方向(“CD”)定向的纤维挤出装置例如喷丝头，以及纤维细化装置例如纤维拉丝单元(FDU)形成。也就是说，这些装置在与纤网生产的方向(“机器方向”或“MD”)成90度的角度的方向上定向。尽管纤维一般以不规则的方式在成形面上铺设成网，然而，由于纤维从在CD上定向的喷丝头和纤维拉丝单元中出来，并且沉积在MD移动的成形面上，因此所获得的非织造纤网具有总体上均匀的纤维定向性，其中在MD上定向的纤维比在CD上定向的纤维多。纤维扩散器可以位于纤维拉丝单元下方，用以在纤维铺设到成形面上之前减小纤维的速度。公认的是，如材料抗张强度、孔隙率、渗透性、延展性以及材料阻隔性等属性例如取决于材料均匀性和纤维或长丝在纤网中的定向性。
对于以可控的方式在纤网内分布纤维或者长丝，已作出了多种尝试，这些尝试包括使用静电来给纤网中的纤维或者长丝充电，使用扩散装置将纤维或纤丝引向期望的方向，使用机械偏转装置以达到上述同样的目的，以及重新定向纤维成形装置。例如，WO2005/045116公开了一种生产非织造纤网材料的方法和设备，其中纤维通过纤维拉丝单元被细化，并且纤维在限定于对置的发散的侧壁之间的下游的扩散腔中的速度减小。在纤维进入扩散腔或处于扩散腔中时通过两个或多个对置的充静电单元施加静电电荷到纤维上。
WO02/052071公开了一种生产非织造纤网材料的方法和设备，其中纤网被施加静电荷，然后在电荷的影响下指向到偏转装置。然后，纤维被聚集在成形表面上以形成非织造纤网。该偏转装置可包括一系列齿，这些齿以由在非织造纤网中的纤维的理想定向所确定的距离分隔开。
本领域持续寻找改进的方法和装置，以进一步提高在熔融挤出过程中纤维的分散工艺，从而获得高质量的非织造材料。本发明涉及这样一种改进的方法和设备。
发明内容
本发明的目的和优点将在下面的描述中部分阐明，或者可以从说明书中显而易见地得出，或者可通过本发明的实施中了解到。
本发明提供一种制造非织造纤网的方法及相关设备，该方法包括从开式熔融挤出系统中提供多根纤维的步骤。在纤维离开挤出装置例如传统的喷丝头后，可对纤维进行冷却，然后通过具有入口和出口的独立的纤维拉丝单元(FDU)的拉伸槽来给纤维施加气动细化力，该细化力赋予纤维一个速度并且在冷却区引起纤维细化(直径减小)。在一个开式系统内，冷却空气通过一个或多个风机提供，并且气动细化力可以由空气喷嘴或者压力通风系统的任意结合(总体称为空气喷嘴)来引导速度相对高的抽吸空气通过拉伸槽在独立的纤维拉丝单元内产生。在封闭系统内，纤维拉丝单元通常与冷却风室结合，使冷却空气也起到细化用的空气的作用。在纤维拉丝单元的特定构造内，纤维拉丝单元结构有助于一定程度的纤维细化。
最好对在纤维拉丝单元的拉伸槽中的细化空气流扰动以进一步提高纤维束在机器方向上的扩散。这可以例如通过来自设置在纤维拉丝单元相对的壁上的空气喷嘴的交替脉冲空气来完成。这个特征可通过在纤维拉丝单元相应壁上的单个或多个空气喷嘴实现。
从纤维拉丝单元出来后，纤维被传送通过与纤维拉丝单元的出口间隔开的发散的扩散腔，纤维在该扩散腔中的速度减小。也可在扩散腔或纤维拉丝单元中给纤维施加静电荷。纤维从扩散腔中出来并在移动的成形面上聚集形成纤网。
线性拉丝装置、狭槽拉丝以及纤维拉丝单元利用高速射流将拉伸力施加在纤维上以能够在纤维/空气流中压缩或密集纤维束是已知的。为了形成期望的纤网，这种密集的或压缩的纤维束随后需要扩散开。使用扩散装置以及其它类型的纤维偏转器或者展开装置以及静电装置来扩散纤维，以保证在纤网形成过程前纤维高程度的分散。
本发明方法和设备的独特特征包括将纤维传送通过纤维拉丝单元拉伸槽的发散的轮廓，以在纤维拉丝单元内在机器方向上扩散和展开纤维。该发散的轮廓引起纤维束在扩散器之前的拉伸槽内沿机器方向扩散和展开。该纤维束在纤维拉丝单元内的机器方向上的展开与发散的扩散器的结合在类似的工艺参数下和直的拉伸槽(平行狭槽)或收缩的拉伸槽(收缩的侧壁)相比形成改进的纤网结构。
纤维拉丝单元拉伸槽的发散的轮廓部分可具有多种的形状。在一个实施例中，发散的部分由纤维拉丝单元的对称发散侧壁(弯曲的、直的或者其结合)限定出，使得相对于拉伸槽的纵向中心线限定出对称的发散的角度。在一替代实施例中，所述发散部分由不对称发散侧壁或者一个发散侧壁限定出。拉伸槽的所述发散的部分可以从最小的宽度到最大的宽度基本上连续地(以恒定的或者变化的比率)发散的。可替代地，所述发散部分可以在最小宽度和最大宽度之间以不连续的方式(例如阶梯式)发散。
纤维拉丝单元拉伸槽的发散的轮廓部分可以包括该拉伸槽的总纵向长度。例如，该拉伸槽可以从拉伸槽的入口处的最小宽度发散的到该拉伸槽的出口处的最大宽度。在不同的实施例中，可以仅在拉伸槽总长度的一部分上限定出发散的轮廓部分。例如，纤维拉丝单元拉伸槽可以包括与发散的轮廓部分相邻的上游(相对于纤维行进的方向)非发散的部分。该非发散的部分可具有基本上平行的或者收缩的侧壁。
该纤维拉丝单元的发散的轮廓部分可以由弯曲壁段、直壁段限定出或者由弯曲壁段和直壁段的结合限定出。
与纤维拉丝单元拉伸槽的发散的轮廓部分相似，发散的扩散腔由对称或不对称发散的侧壁限定出。
在一特别实施例中，当纤维被传送通过纤维拉丝单元拉伸槽时，利用一个或多个充静电单元施加静电荷到纤维上。例如，在纤维拉丝单元内电荷可以用对置的充静电单元来施加，其中一个充静电单元比另一个充静电单元更接近扩散腔布置。在替代实施例中，当纤维被传送通过扩散腔时，将静电荷施加到纤维上，例如，通过在扩散腔内的对置的充静电单元。
附图说明
图1是制造非织造纤网的示例性现有工艺的示意图。
图2至图2B是根据本发明各方面的纤维拉丝单元的不同实施例的示意图。
图3是一个示例性的现有扩散腔的示意图。
定义
本文中使用的术语“聚合物”一般包括但不限于均聚物，共聚物例如嵌段共聚物、接枝共聚物、无规共聚物和交替共聚物以及三元共聚物等，及其共混物和改性物。此外，除非另外特别规定，术语“聚合物”应当包括化学式结构的所有可能的几何构型。这些构型包括但不局限于全同立构、间同立构以及无规对称。
除非另有规定，本文中使用的术语“纤维”指短纤维以及连续纤维。术语“纤维束”指一组单根纤维。
本文中使用的术语“非织造纤网”或“非织造材料”是指具有相互交叠但不是以像针织或织造织物那样的可识别方式相互交叠的单根纤维或者长丝结构的纤网。非织造纤网可以由多种工艺例如熔喷工艺、纺粘工艺、气流成网工艺以及梳理成网工艺形成。通常用克每平方米(gsm)或者每平方码材料的盎司数(osy)来表示非织造纤网的基重，并且纤维直径通常用微米来表示。
术语“纺粘”或者“纺粘非织造纤网”指的是通过将熔融热塑性聚合物从喷丝板的多个微孔中挤出形成的小直径纤维构成的非织造纤维或者长丝材料。挤出出的纤维在用引出机构或者其他熟知的拉伸机构拉伸的同时进行冷却。拉出的纤维在成形面上以不规则的方式沉积或者铺设形成蓬松地缠结的纤维网，然后将铺设好的纤维网经过固结工艺处理使其具有物理上的完整性以及尺寸稳定性。纺粘纤网的产品已经由例如Appel等人的美国专利US 4,340,563、Dorschner等人的美国专利US 3,692,618、以及Matsuki等人的美国专利US 3,802,817公开。典型地，纺粘纤维或者纤丝的单位长度重量大于约1旦尼尔并且达到约6旦尼尔或者更高，不过也可以制造更纤细且更重的纺粘纤维。就纤维直径而言，纺粘纤维的平均直径通常大于7微米，更确切地说在约10微米和25微米之间，并且可多达约30微米或者更大。
具体实施方式
下文中将会涉及到本发明的方法以及装置的一些具体实施例，附图示出了本发明的一个或多个实例。应当理解，下文给出的实施例仅是以示例的方式对本发明的解释说明，而不作为对本发明限制。例如，在一个实施例中阐述或者描述的特征可以用到另一个实施例上来获得又一个实施例。本发明涵盖了对本文中描述以及示出的实施例的这些和其它改进以及变型。
图1对应于现有技术PCT公开号WO2005/045116的图1，并且在本文中用来描述本发明的在熔融挤出工艺中用于生产非织造纤网的已有方法和设备的各种常规特征。参考图1，给出的生产流水线10用于生产单组分或多组分连续纤维。生产流水线10是开式系统并且包括挤出装置，例如用于熔融并且挤出来自聚合物储料器20的聚合物的普通挤出机30。聚合物从挤出机30通过聚合物管道40输送到喷丝头50形成纤维60，该纤维可为单组分或者多组分的纤维。当希望得到多组分纤维时，将使用挤出来自第二聚合物储料器的聚合物第二挤出机。喷丝头50具有布置成一列或者多列的开口或微孔。当聚合物通过喷丝头50挤出时，这些喷丝头的开口形成向下延伸的纤维60“幕”或“束”。用于挤出多组分连续纤维的喷丝头50在本领域是公知的，因此在本文中不作详细的描述。一个示例性的生产多组分纤维的喷丝组件在Cook的美国专利US 5,989,004中进行了描述，该专利的整体内容通过引用纳入本文。
适合本发明的聚合物包括公知的适合生产非织造纤网和材料的聚合物，例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯及其共聚物和共混物。应当理解的是，聚合物的具体类型不是限定性的特征。
图1中示例性的开式生产流水线10还包括冷却风机64，其位于从喷丝头50延伸出的纤维60幕的附近。来自冷却风机64的空气对从喷丝头50延伸出来的纤维60进行冷却。冷却风可以如图1所示从纤维幕的一侧引入，或者也可以从纤维幕的两侧引入。本文所用的术语“冷却”简单地表示使用一种比纤维的温度低的媒质来降低纤维的温度，例如使用冷空气流，环境温度的空气流或者稍微适度加热的空气流。
吸丝器或“纤维拉丝单元”(FDU)70隔开地布置在喷丝头50下方以接纳冷却的纤维幕或纤维束。用于熔融纺丝聚合物的纤维拉丝单元的功能和操作在本领域内是公知的。一般来说，纤维拉丝单元70包括由纤维拉丝单元70的平行侧壁限定出的细长的竖向通道或者拉伸槽，纤维通过该拉丝单元由通常从拉丝槽的两侧进入并向下流动穿过该通道的抽吸空气进行拉伸。细化腔或者纤维拉伸槽由对置的板或者侧壁构成，在图1中用72和74表示。在现有技术的多种结构中，包括图1中的结构，对置的侧壁72和74基本上相互平行并且通常垂直于水平面。纤维拉丝单元70使用运动的气动流，例如由风机(未示出)提供的抽吸空气，该气动流将纤维拉伸通过狭槽。抽吸空气可以是加热的，也可以是不加热的。抽吸空气使纤维加速并在纤维上施加细化力或者拉力，以减小纤维的直径。该抽吸空气还引导并且拉动纤维幕或纤维束通过纤维拉丝单元70的拉伸槽。抽吸空气可以被加热，从而例如在纤维沉积之前在多组分纤维中激活潜在的螺旋状卷曲。
当纤维从纤维拉丝单元70出来后，它们通过扩散腔80，从而在纤维沉积为非织造纤网之前降低其速度。扩散腔或者扩散器大体上被Geus等人的美国专利US 5,814,349公开，该专利通过引用整体纳入本文。其它的扩散腔构造也在Geus等人的美国专利US 6,918,750和US 6,932,590有所描述。如美国专利US 5,814,349所述，最好是将扩散器安装在纤维拉丝单元的出口稍下方的位置，以使环境空气能够从侧面被吸入扩散腔。
如图1所示，扩散腔80最好在对置的侧壁82和84之间形成。对置的侧壁82和84如此向外朝向扩散腔80的出口发散，使得由对置的侧壁限定出的扩散腔的体积朝着扩散器底端扩大。对置的侧壁82和84优选是基本上连续的且没有排气口的，这样来自细化空气射流的空气不会从扩散腔的壁逸出，而是在穿过扩散腔80后从其底部流出。扩散腔80逐渐的扩大或者增加的体积允许快速运动的细化空气射流从纤维拉丝单元70出来并且通过扩散腔80时逐渐地膨胀到增加的体积。发散的侧壁82和84可在扩散腔80的上部基本上彼此平行，并且在其彼此开始发散的点处从该腔的竖直中心线以约5度的角度倾斜或者发散。扩散腔80的侧壁是可调整的，由此发散的角度也是可以调整的，而且发散的角度可以小于5度或者大于5度。
当气动射流在扩散腔80中膨胀时，其速度降低并且纤维速度也降低，使得纤维束沿机器方向稍微展开。也就是说，当纤维束穿过扩散腔向下移动时，该纤维束开始具有比其在纤维拉丝单元70出口处尺寸稍大的机器方向尺寸。
然而，为了使形成在纤维沉积上的材料的具有高度均匀性，最好是机器方向上纤维束的展开程度比单独采用扩散腔产生的纤维束的展开程度大。为此，可以用一个或多个充静电装置给纤维束中的纤维施加静电荷，静电荷施加可以在这些纤维通过纤维拉丝单元70的拉伸槽时，或者在其穿过扩散腔80时，或者在两种情况下进行。图1示出了以对置的方式设置在纤维拉丝单元70的对置的侧壁72和74上的示例性充静电单元76和78。在使用对置的充静电单元的情况下，可将它们以偏置或者交错方式配置，使得一个充静电单元高于或者低于另一个。例如参照图1，和充静电单元76相比，充静电单元78在其相应的侧壁上安装的低一些，也就是说，距离扩散腔更近。一般地说，充静电装置例如充静电单元76、78，可包括一列或者多列放电针脚，这些针脚产生电晕放电，由此给纤维充静电，并且纤维一旦充电，就会趋向于相互排斥进而帮助避免多组单根纤维聚集或者“粘连”在一起。给纤维充电以生产具有改进的纤维分布的非织造物的示例性方法在2002年7月4日出版的Haynes等人的PCT公开文献WO02/52071中已经公开了，其公开的内容通过引用被整体纳入本文。这类充静电装置的功能和操作在本领域是公知的，不需在此作详细的描述。
在另一个实施例中，为了帮助纤维束在机器方向上展开，优选在扩散腔80内部使用一个或多个充静电单元。例如，一个或多个充静电单元可以设置在扩散腔的同一个侧壁上。还优选将至少一个充静电单元设置在扩散腔的每个侧壁上。在充静电单元设置在两个侧壁上的情况下，它们可以基本上直接相互面对面的方式布置，也就是说，这些充静电单元可以设置在扩散腔80内基本上相同的垂直高度处。但是，将充静电单元在扩散腔内以交错排列的方式布置也是有利的，类似于所描述的图1中关于纤维拉丝单元70中的充静电单元76和78的交错构造。
在另一个实施例中，可以在扩散腔或者纤维拉丝单元中使用单个充静电单元，同时结合气动力的特定应用以平衡充静电单元产生的排斥力。作为实例，尽管在上面参考图1阐明了利用大体上从通道的两侧进入的抽吸空气将纤维拉伸通过拉伸槽拉伸纤维，但当充静电单元仅被布置在构成纤维拉丝单元的拉伸槽的侧壁中的一个上时，纤维束在机器方向上的展开可以通过利用仅从该纤维拉伸槽的相向侧壁进入纤维拉丝单元的细化空气来增强。
图2A到2G示出了根据本发明的可以运用在图1所述的生产线上或者其它合适的生产线上的方法和设备的不同纤维拉丝单元270的多个方面。应当理解的是，图示是示意性的并且有些夸张以更清楚地示出本发明的各个方面。
参照图2A，示出了生产流水线200，如上所述，该生产流水线具有呈喷丝头250形式的挤出装置，以将熔融聚合物形成许多单根纤维。双冷却风机264设置在喷丝头250的出口处。具有入口270和出口275的纤维拉丝单元(FDU)270接纳已冷却的纤维。细化空气(加热的或未加热的)通过喷嘴、压力通风系统、或喷管的任何组合210(总体被称为喷嘴)被引导进入纤维拉丝单元270中。在示出的实施例中，在每个侧壁272和274上均设置两个喷嘴210。这些双空气喷嘴布置成位于或非常接近于侧壁272、274的发散的点处，在下文中将更详细地说明。应当理解的是，用于在纤维拉丝单元内提供细化空气的喷嘴210的任何数目、构造以及位置均涵盖在本发明的范围和精神内。
为了进一步增强纤维束在机器方向上的展开，优选扰动由喷嘴210提供的空气，例如通过发送脉冲或者其它方式干扰或者中断空气流。这也可以通过使用一个或多个机械阀交替地发送脉冲或者改变供应到喷嘴210的空气流来实现。这样的扰动可以通过在纤维拉丝单元的相应侧壁272、274上设置单个、两个或者多个喷嘴210来实现。拉丝空气的扰动在Lau等人的美国专利US 5,807,795中有所描述，上述专利通过引用被整体纳入本文。
具有入口286和出口288，以及对称发散的壁282和284的发散的扩散腔280布置在出口275的下方并且具有上述功能。纤维拉丝单元270的出口275的宽度大致等于或者小于扩散腔280的入口286的宽度。纤维从扩散腔280出来并且沉积在移动的成形带212上(图1中的110)以形成非织造纤网。
仍参照图2A，纤维拉丝单元270限定出包括发散的轮廓部分277的拉伸槽273。通常，该发散的轮廓部分为拉伸槽273的纵向部分，在该部分狭槽273的截面宽度从最小增加到最大。在图2A中的一个特殊实施例中，发散的轮廓部分277基本上对应于拉伸槽273的整个长度，其中拉伸槽的入口271限定出最小宽度，并且出口275限定出最大宽度。本实施例中的发散的轮廓部分277具有由对称发散的侧壁272和274限定出的大体上恒定的发散角度。侧壁272和274相对于拉伸槽273的纵向中心线在拉伸槽273的长度上同等地发散。如上文所述，在纤维从纤维拉丝单元的出口275出来之前和在进入扩散腔280之前，纤维拉丝单元的发散的轮廓部分277使得输送穿过拉伸槽的纤维沿机器方向散开或展开。这个初始的沿机器方向的展开被认为显著地增强了扩散器的功能而不影响在纤维拉丝单元270内的细化程度，因此对纤维的尺寸的影响不明显。发散的轮廓部分270提供一种改进的非织造纤网，并且不需要增加能量(例如，增加的细化空气压力)以提供这种有益效果。
还应当理解，尽管在图2A到2G中示出的纤维拉丝单元270的侧壁为直的(无弯曲)，然而该侧壁也可以是弯曲的或者包括弯曲的壁和直壁的组合，以达到拉伸槽273的发散的轮廓部分277之目的。
图2B示出了纤维拉丝单元270的一个实施例，其中发散的轮廓部分277比拉伸槽273的总长度短。在这个实施例中，侧壁272、274自入口271到纤维拉丝单元内的一个下游位置基本上是平行的，在这下游位置上侧壁272、274对称地发散到出口275。因此，发散的轮廓部分277之前是由平行的侧壁限定出的拉伸槽273的初始非发散的部分。
如同图2A中的情况一样，图2B中的发散的轮廓部分277被大体上连续的发散的壁部分限定(直的或弯曲的)。应当理解的是，该发散的轮廓部分277可以由不连续的发散的侧壁轮廓限定出，例如阶梯状轮廓。在本发明的精神和范围内，可以使用多种发散的轮廓以实现发散的轮廓部分277的目的和功能。
如上文所述的，图2B的生产线200也在发散的扩散腔280内设置了一个或多个充静电单元276、278。这些单元可以像图中所表示的直接相对设置，或者以交错排列的方式设置。并且，应当理解的是，图2A到2G中的实施例中的任何一个都可包括在纤维拉丝单元20中的充静电单元的任何组合，例如图2C中的充静电单元276、278。
图2C示出了纤维拉丝单元270的一个实施例，其中发散的轮廓部分277位于拉伸槽273的非发散的部分之前。在这个实施例中，位于发散的部分之前的拉伸槽273的初始纵向部分具有收敛的轮廓，使得发散的轮廓部分277的最小宽度被限定在初始部分的最大收敛位置处。实质上，具有这种独特的喷嘴轮廓使得在纤维进入发散的轮廓部分277之前能够对纤维进行加速。侧壁272、274的平行部分限定出拉伸槽273下游的非发散的部分。
图2D示出纤维拉丝单元270的一个实施例，其中发散的轮廓部分277通过不对称发散的侧壁272、274限定出。在这个实施例中，侧壁274为直的并且基本上平行于拉伸槽273的纵向中心线。相对的侧壁272在拉伸槽273的上部平行于侧壁274，然后发散的到出口275。扩散腔280的发散的轮廓也由不对称发散的的侧壁282和284限定出。在一替代实施例中，纤维拉丝单元270可以具有不对称发散的轮廓，而扩散腔280具有对称发散的轮廓。
图2E中的实施例与图2D中的实施例近似，其中纤维拉丝单元270的侧壁274和扩散腔280的侧壁284是直的。在这个特殊的结构中，侧壁274、284设置在同一个平面内，并且可以构成一个连续的壁。扩散腔280的入口286仍然通过侧壁272和282之间的空间与纤维拉丝单元270的出口275隔开。
图2F示出了一紧凑的或“短”的生产流水线200的一个实施例，和其它实施例相比，该实施例中纤维拉丝单元270的纵向尺寸较短，并且仍然包括发散的轮廓部分277。事实上，拉伸槽273的纵向长度可以小于扩散腔280的纵向长度。应当理解的是本发明的优点可以通过扩散腔和纤维拉丝单元的不同尺寸和构造，包括纤维拉丝单元和/或扩散单元的对称和不对称发散的壁来实现。
图2G示出了纤维拉丝单元270的一个实施例，其中拉伸槽273由侧壁272、274的初始收缩段，和其后的侧壁272、274的平行段限定出。该平行段汇合连接到由对称发散的侧壁272、274限定出的发散的轮廓部分277。在示出的实施例中，拉伸槽273的收敛/平行/发散的轮廓部分相对于拉伸槽273的纵向中心线对称。应当理解的是，任何一个或者所有的不同的轮廓部分也可以是不对称的。
通常，纤维拉丝单元的拉伸槽有效纵向长度可以为大约10英寸到大约100英寸。拉伸槽的一部分或者全部可以在本发明的范围内发散的。发散的程度将因此取决于侧壁的长度和发散的角度，并且其可作为工艺参数的函数由本领域技术人员根据经验很容易地确定。尽管不视为对本发明的限制，人们认为，在特定的实施例中，发散的轮廓部分的入口宽度应为大约0.125英寸到大约0.60英寸，并且发散的部分的出口宽度应当小于约1.0英寸。在一替代实施例中，总的发散的角度(从一个侧壁到相对的侧壁)可以在多达5度(包括5度)或者更大的角度范围内变化。
图3(也是PCT公开出版物WO2005/045116中的附图)示出了由大体上相对的侧壁310和320界定的一个示例性的发散的扩散腔300。在侧壁310和320内分别设置有充静电单元312和322。充静电单元312和322以交错或者偏置的方式布置，使得充静电单元322比充静电单元312更接近纤维拉丝单元70(图1)的拉伸槽布置。在一替代实施例中，充静电单元312、322可以彼此直接面对面的方式布置。另外，在使用三个或更多充静电单元的情况下，这些充静电单元可继续以图2中交错的方式布置，或者可以配置成某些充静电单元以彼此面对面方式布置的同时，其它充静电单元以交错的方式布置。
还是参照图3，扩散腔的侧壁能够进行调节，如图所示通过连接到侧壁310上的调节杆314、316和318和连接到侧壁320上的调节杆324、326和328调节。通过操控这些调节杆，可以将扩散腔300构造成侧壁310和320基本上彼此平行，从而在开始向外倾斜或者彼此发散的、以括号B标记的扩散器区域之前形成扩散器的一特定竖直段(扩散器的该段由括号A标记出)。并且，可以引起侧壁310和320的沿着其全部长度彼此发散。其它构造也是可行的并且优选取决于工艺参数，例如纤维产率和被引导通过扩散腔的拉丝空气的量。例如，可能理想的是在发散之前将侧壁310和320略微向内收敛，产生文丘里喷嘴或者文丘里喉管的截面。
再参看图1，还示出了一个循环的网带成形面，例如带110，其位于纤维拉丝单元70和扩散腔80的下方以接纳来自扩散腔80的输出口的已细化的纤维100。有利的是，可采用布置在网带成形面110下方的真空源(未示出)，来将细化的纤维拉到网带成形面110上。被接纳到网带成形面110上的纤维构成蓬松连续纤维的非织造纤网，其优选用加固机构130进行初步加固，以帮助将织物传送到结合装置。加固机构130可以是一种在本领域中己知的机械压实辊，或者可以是如Arnold等人的美国专利US5707468所述的将加热的空气喷到或穿过织物的气刀，该专利通过引用而整体结合入本文。
生产流水线10还包括结合装置，例如图1所示砑光辊150和160，其用于通过热的点粘结或者点状粘合如上所述的非织造纤网。作为替代方案，在纤维是具有不同熔点的聚合物组分的多组分纤维的情况下，可以有利地使用本领域的普通技术人员熟知的热空气粘合机。一般来说，通过最好使用其温度处于或者高于较低熔点聚合物组分的聚合物熔点温度且低于较高熔点的聚合物组分的熔点温度的热空气，该热空气粘合机引导热空气流穿过连续的多组分纤维制成的纤网，从而形成纤维间连接。作为另一种替代方案，纤网可以通过使用在本领域中已知的其它手段来进行连接，例如粘接、超声连接装置或者缠结连接如水刺或者针刺。
最后，生产流水线10还包括卷绕辊180，用于承装已结合的织物170。尽管本文未示出，但还可以执行许多在本领域中己知的其它可能的处理和/或精加工步骤例如织物切条、拉伸、整理或者将非织造纤网与其它材料层压成复合物如薄膜或者其他非织造物层等，而不会偏离本发明的主题和范围。
在另一个实施例中，非织造纤网结构的均匀性可以通过使用扩散腔的发散的侧壁内表面上或者附近的漩涡发生器来进一步改进或者加强。漩涡发生器可以在侧壁的机器方向的横向沿着一个或多个壁的多个位置处隔开布置，以便在空气流中产生漩涡。产生的漩涡用于加强侧壁附近的空气流内层的紊流，增加那个区域中的流体的能量和减少流体分离，允许空气流在侧壁发散时更有效地与侧壁一致，并因此使空气流具有更完全的机器方向分散，由此纤维束沿机器方向更大程度地展开。漩涡可以通过在一个或多个侧壁上的间隔布置的凸出部或者凸起来产生，例如在Triebes等人的美国专利US5,695,377中所描述的，该专利通过引用而整体结合入本文。根据漩涡发生器的布置以及在纤维束在扩散腔内沿机器方向的展开程度，可能会出现纤维被钩在或者拖曳在漩涡发生器上的问题。在这种情况下，可能更希望使用延伸进入形成侧壁的材料表面的凹坑或者反向凸舌作为漩涡发生器，而不是使用从侧壁的内表面向外伸入扩散腔的漩涡发生器。
产生漩涡的其它方法可以与上述方法一起使用或者代替上述方法。例如基本沿扩散腔的横向于机器方向的宽度布置的一个或者多个反向的台阶可以用在侧壁内表面上来产生漩涡。作为另一个例子，可以在一个或者两个侧壁上于发散处或附近使用空气射流，其通过以钻孔或者其它方式在侧壁表面材料中形成的孔隙或者孔喷出细的流体射流，例如空气射流，来产生漩涡。作为实际的空气射流的替代方案，可以在一个或者两个侧壁上使用合成射流来产生漩涡，这种合成射流在Glezer等人的美国专利US5,988,522中进行了大体描述，该专利通过引用而整体纳入本文。一般来说，合成射流可以由一个充满流体的腔产生，该腔在一端具有可弹性致动的膜片，而在另一端具有刚性较大的壁，该刚性壁具有一个小孔。弹性膜片通过声波能、机械能或者压电能重复致动，由此引起从腔室的另一端的该刚度较大的壁中的孔产生流体(例如空气)射流。
以下的实例仅作为说明目的，而不是限制本发明。
实例
实验纺粘非织造材料使用市售的熔体流动指数大约为35的全同立构聚丙烯制造，这种聚丙烯购自ExxonMobil Chemical Co.(埃克森美孚化工公司，休斯顿，得克萨斯)并被称为Exxon3155。所有的材料均使用纺粘型狭槽拉丝非织造纺丝系统制造，这种纺丝系统例如在上面提到的Matsuki等人的美国专利US3802817中有所描述，在成形面上聚集后，所有材料采用热砑光辊进行热粘合。对于所有的材料，充静电系统布置在拉丝单元的拉伸槽出口附近，用于给纤丝幕充静电，如前面引用的PCT公开文献WO2005/045116总体所述的，其中纤维在进入扩散腔之前被施加静电电荷。
同样对于实验材料的生产，基本上如Geus等人的美国专利US5,814,349中所描述的并在上文中大致描述(除了在扩散器中无充静电装置)的扩散腔位于拉丝单元的拉伸槽的下方。扩散腔安装成略低于拉丝单元的出口，并且允许空气被抽吸入扩散腔。扩散腔被设置成能使用控制杆来产生文丘里管形状，其中在扩散腔的底部或出口处两侧壁在发散前稍微收敛。
对照样品(直的纤维拉丝单元)使用具有平行侧壁的纤维拉丝单元(纤维拉丝单元)来制造，其中在相同尺寸的纤维拉丝单元情况下所述侧壁构建出入口和出口。实验材料(发散的纤维拉丝单元)使用具有发散侧壁的纤维拉丝单元来制造，其中所述侧壁构建出的出口尺寸比入口尺寸大。一组实验材料通过使用充静电系统对纤维进行充电进行制造。对于所有的材料，纺纱和拉丝条件保持恒定。聚合物通过速率、纤维拉丝率保持恒定，从而产生相同尺寸的纤维。对所有材料来说，纤维具有大约18微米(大约2.0旦尼尔)的平均尺寸。
形成的非织造纤网的空气渗透率根据ASTM D737测试方法，并且使用购自Schmid Corp.(施密特公司，斯帕坦堡，南卡来罗纳)的TEXTESTFX 3300空气渗透率测试仪测出。测出材料的空气渗透率，并对每种材料的每个样品的十五次重复测量结果求平均值。以CFM(立方英尺每分)为单位测得的渗透率见表1。
表1：空气渗透率(CFM)
Figure GSB00000800821100141
在本实施例中，空气渗透率是一个测量通过纺粘织物的空气流的手段。较高的数值表明较低的压降。压降是纤网结构的直接的指示。较好的形成物具有小的孔结构，这引起压降的增大。因此，好的结构通过低的渗透率值显示。在表1中的数据表示出发散的纤维拉丝单元样品的渗透率值比对比材料低约11％到13％。列在表中的所有材料具有相同的基重，大约0.50osy(大约17gsm)，并且以相同的聚合物通过速率制造，其大约10.6PIH(大约190千克/米/每小时)。结果表明，在其它所有的参数都基本恒定的情况下，发散的纤维拉丝单元生产出结构更好的纤网。

Claims (40)

1.一种制造非织造纤网的开式系统熔融挤出方法，该方法包括以下步骤：
提供多根来自挤出装置的纤维；
利用开式系统的纤维拉丝单元拉伸槽给所述纤维施加气动细化力，该纤维拉丝单元具有入口和出口，该气动细化力赋予所述纤维一速度；
所述气动细化力包括从配置在纤维拉丝单元内的至少一个空气喷嘴供应的扰动的细化空气。
将所述纤维传送通过该纤维拉丝单元拉伸槽的发散轮廓部分，以在该纤维拉丝单元内沿机器方向展开所述纤维；
在与该纤维拉丝单元的出口间隔开的、发散的扩散腔中降低所述纤维的速度；
在该扩散腔或者该纤维拉丝单元内给纤维施加静电荷；
然后将所述纤维聚集在移动的成形面上形成纤网。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当纤维被传送通过所述纤维拉丝单元时，所述静电荷被施加到纤维上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在该纤维拉丝单元内使用对置的充静电装置单元施加静电荷，所述充静电单元中的至少一个比所述充静电单元中至少另一个大体上更接近该扩散腔布置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当纤维被传送通过扩散腔时，将静电电荷施加到纤维上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在该扩散腔内使用对置的充静电单元施加静电荷。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发散的扩散腔通过对置的对称的发散侧壁限定。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发散的扩散腔通过对置的不对称发散侧壁限定。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该纤维拉丝单元拉伸槽发散的轮廓部分通过纤维拉丝单元内对称的发散侧壁限定。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该纤维拉丝单元拉伸槽的发散轮廓通过纤维拉丝单元内不对称的发散侧壁限定。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用构造在纤维拉丝单元相应的对置的侧壁上的一个或多个空气喷嘴将细化空气供应到纤维拉丝单元内的拉伸槽。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维拉丝单元拉伸槽的发散轮廓部分从最小宽度到最大宽度基本上连续地发散。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述纤维拉丝单元拉伸槽的发散轮廓部分在该拉伸槽的入口和出口之间基本上连续地发散。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维拉丝单元拉伸槽的发散轮廓部分从最小宽度到最大宽度不连续地发散。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维被传送通过该纤维拉丝单元的拉伸槽的非发散部分，该非发散部分位于拉伸槽的发散轮廓部分的上游。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，该拉伸槽的非发散部分通过基本上平行的纤维拉丝单元侧壁限定。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，该拉伸槽的非发散的部分由纤维拉丝单元收敛的侧壁所限定。
17.一种形成非织造纤网的开式系统的设备，其包括：
挤出装置，其提供多根纤维；
开放系统纤维拉丝单元，其设置为接纳来自所述挤出装置的多根纤维，所述纤维拉丝单元包括在其中对纤维进行细化的拉伸槽，所述拉伸槽包括由隔开的侧壁限定出的入口和出口；
所述拉伸槽的至少一个纵向部分包括沿纤维被传送通过所述纤维拉丝单元的方向的发散轮廓，所述纤维在被传送通过所述纤维拉丝单元的所述发散轮廓部分时沿机器方向展开；
与所述纤维拉丝单元的所述出口间隔开的、发散的扩散腔；
至少一个充静电单元，其被构造成在所述扩散腔内或者所述纤维拉丝单元内给纤维施加静电荷；
位于所述扩散腔下方的移动的成形面，纤维被聚集于其上；和
配置在所述纤维拉丝单元内的至少一个空气喷嘴，用于扰动从所述空气喷嘴供应的细化空气。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述充静电单元被配置在所述纤维拉丝单元内，以在纤维被传送通过所述拉伸槽时对其施加静电电荷。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，包括在所述纤维拉丝单元内对置的充静电单元，所述充静电单元中的至少一个比所述充静电单元中的至少另一个大体上更接近扩散腔布置。
20.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述充静电单元配置在所述扩散腔内。
21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，包括在所述扩散腔内的对置的充静电单元。
22.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述发散的扩散腔通过对置的对称发散侧壁来限定。
23.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述发散的扩散腔通过对置的不对称发散侧壁限定。
24.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元的拉伸槽的发散轮廓部分通过对称发散侧壁限定。
25.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元的拉伸槽的发散的轮廓部分通过不对称发散侧壁限定出。
26.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元拉伸槽的发散轮廓部分在所述拉伸槽入口和所述拉伸槽出口之间基本上连续地发散。
27.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元的所述发散轮廓部分不连续地发散。
28.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元拉伸槽包括与所述发散轮廓部分相邻的上游非发散的部分。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述非发散部分通过基本上平行的侧壁来限定。
30.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述非发散部分通过收敛的侧壁来限定。
31.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，进一步包括配置在所述纤维拉丝单元内的至少一个空气喷嘴，以向所述纤维拉丝单元的拉伸槽的发散部分供应细化空气。
32.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元拉伸槽的所述发散轮廓部分具有入口和出口，所述入口的宽度为0.125英寸到0.60英寸，所述出口的宽度大于所述入口的宽度并且小于1.0英寸。
33.根据权利要求32所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元的纵向长度在10.0英寸到100.0英寸之间。
34.根据权利要求32所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元的纵向长度比所述扩散腔的纵向长度小。
35.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述纤维拉丝单元的所述发散轮廓部分具有一个多达5度的总发散的角度。
36.一种制造非织造纤网的开式系统熔融挤出方法，该方法包括：
提供多根来自挤出装置的纤维；
利用开式系统的纤维拉丝单元的拉伸槽给所述纤维施加气动细化力，该纤维拉丝单元具有入口和出口，该气动细化力赋予所述纤维一速度；
将所述纤维传送通过该纤维拉丝单元拉伸槽的发散轮廓部分，以在该纤维拉丝单元内沿机器方向展开所述纤维；以及
将所述纤维聚集在移动的成形面上形成纤网。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，还包括使用至少一个空气喷嘴向纤维拉丝单元拉伸槽供应细化空气的步骤。
38.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，进一步包括使用配置在所述纤维拉丝单元相应的对置的侧壁上的一个或多个喷嘴向纤维拉丝单元拉伸槽供应细化空气的步骤。
39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，进一步包括扰动供应到所述空气喷嘴的细化空气的步骤。
40.一种形成非织造纤网的开式系统的设备，该设备包括：
挤出装置，其提供多根纤维；
开放系统纤维拉丝单元，其设置为接纳来自所述挤出装置的多根纤维，所述纤维拉丝单元包括在其中对纤维进行细化的拉伸槽，所述拉伸槽包括由隔开的侧壁限定出的入口和出口；
所述拉伸槽的至少一个纵向部分包括沿纤维被传送通过所述纤维拉丝单元的方向的发散轮廓，所述纤维在被传送通过所述纤维拉丝单元的所述发散轮廓部分时沿机器方向展开；
移动的成形面，所述纤维聚集于其上而形成纤维网；和
配置在所述纤维拉丝单元内的至少一个空气喷嘴，以向所述纤维拉丝单元拉伸槽的发散轮廓部分供应细化空气，其中所述至少一个空气喷嘴被构造成扰动从所述至少一个空气喷嘴供应的细化空气。
CN2008800088509A 2007-03-19 2008-01-31 用发散的纤维拉丝单元来增进纤维束分散的方法及设备 Active CN101636532B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/725,593 US8246898B2 (en) 2007-03-19 2007-03-19 Method and apparatus for enhanced fiber bundle dispersion with a divergent fiber draw unit
US11/725,593 2007-03-19
PCT/IB2008/050367 WO2008114156A1 (en) 2007-03-19 2008-01-31 Method and apparatus for enhanced fiber bundle dispersion with a divergent fiber draw unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101636532A CN101636532A (zh) 2010-01-27
CN101636532B true CN101636532B (zh) 2013-01-23

Family

ID=39616547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800088509A Active CN101636532B (zh) 2007-03-19 2008-01-31 用发散的纤维拉丝单元来增进纤维束分散的方法及设备

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8246898B2 (zh)
EP (1) EP2126178B1 (zh)
KR (1) KR101492282B1 (zh)
CN (1) CN101636532B (zh)
AU (1) AU2008227978B2 (zh)
BR (1) BRPI0808253B8 (zh)
MX (1) MX2009010006A (zh)
WO (1) WO2008114156A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8246898B2 (en) * 2007-03-19 2012-08-21 Conrad John H Method and apparatus for enhanced fiber bundle dispersion with a divergent fiber draw unit
WO2009013107A2 (de) * 2007-07-25 2009-01-29 Oerlikon Heberlein Temco Gmbh Vorrichtung zur behandlung eines multifilen fadens
RU2602481C2 (ru) * 2010-08-12 2016-11-20 Бома Инжиниринг Срл Способ и устройство для формования волокон, в частности, для изготовления волокносодержащего нетканого материала
CN104755667B (zh) * 2012-10-27 2016-11-09 欧瑞康纺织有限及两合公司 用于制造纺粘型无纺织物的设备
PL2738297T3 (pl) * 2012-12-03 2016-08-31 Reifenhaeuser Masch Urządzenie i sposób do produkcji pasma włókniny spod filiery z filamentów
MX2015008337A (es) * 2012-12-27 2015-11-09 Sca Hygiene Prod Ab No tejido compuesto hidroformado.
CN107532346B (zh) 2015-04-08 2020-08-07 肖氏工业集团公司 纱线变形装置和方法
US20170268135A1 (en) * 2016-03-21 2017-09-21 Ford Global Technologies, Llc Method of separating fiber tows
CN106409525B (zh) * 2016-10-11 2018-05-18 中国科学院山西煤炭化学研究所 石墨烯、导电性纤维复合材料及其与多级孔碳复合材料的制备方法、其产品及应用
DK3382081T3 (da) * 2017-03-31 2019-11-11 Reifenhaeuser Masch Indretning til fremstilling af filterduge af endeløse filamenter
GB2578847B (en) 2017-06-30 2022-01-26 Kimberly Clark Co Methods of making composite nonwoven webs
US11097453B2 (en) 2017-10-23 2021-08-24 Neuvotec, Llc Hinge mold process for creating structural forms and shapes
WO2019104240A1 (en) 2017-11-22 2019-05-31 Extrusion Group, LLC Meltblown die tip assembly and method
CN111868312B (zh) * 2018-03-29 2022-05-31 东丽株式会社 拉伸装置、以及纤维及纤维网的制造装置及制造方法
ES2954497T3 (es) * 2019-07-30 2023-11-22 Asahi Chemical Ind Método y aparato para producir una tela no tejida hecha de fibras sintéticas rizadas
CN111648125B (zh) * 2020-05-23 2022-07-08 江苏索盈节能环保设备有限公司 一种用于熔喷布静电添加的导布辊式驻极机
CN114000263B (zh) * 2021-11-22 2022-09-27 江苏英伟医疗有限公司 全自动生产抗落絮无纺布的方法及临床全防护医用手术单
CN114150439A (zh) * 2021-11-29 2022-03-08 厦门当盛新材料有限公司 闪蒸纺丝丝束网的牵伸装置及闪蒸纺丝设备

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3334161A (en) * 1965-02-10 1967-08-01 Du Pont Filament forwarding jet device
CN1090348A (zh) * 1992-06-01 1994-08-03 纤维织物北美公司 生产无纺织物的设备
CN1122150A (zh) * 1993-04-29 1996-05-08 金伯利-克拉克公司 成型的非织造织物和它的加工方法
US5807795A (en) * 1995-08-02 1998-09-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for producing fibers and materials having enhanced characteristics
CN1225143A (zh) * 1996-07-10 1999-08-04 金伯利-克拉克环球有限公司 生产细旦纤维及其织物的方法
CN1272149A (zh) * 1997-09-30 2000-11-01 金伯利-克拉克环球有限公司 多组分长丝用卷曲增强剂
JP2002371428A (ja) * 2001-06-08 2002-12-26 Kobe Steel Ltd 糸条延伸装置
WO2003012179A3 (en) * 2001-07-31 2003-04-03 Du Pont Filament draw jet apparatus and process
WO2003038174A1 (en) * 2001-09-26 2003-05-08 Bba Nonwovens Simpsonville, Inc. Apparatus and method for producing a nonwoven web of filaments
US20030114066A1 (en) * 2001-12-13 2003-06-19 Clark Darryl Franklin Uniform distribution of absorbents in a thermoplastic web
WO2005045116A1 (en) * 2003-10-27 2005-05-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for the production of nonwoven web materials
US6979186B2 (en) * 2000-10-20 2005-12-27 Reiter Perfojet Installation for producing a spunbonded fabric web with filament diffuser and separation by electrostatic process
US7008205B2 (en) * 2000-10-20 2006-03-07 Rieter Perfojet Installation for producing a spunbonded fabric web whereof the diffuser is distant from the drawing slot device

Family Cites Families (75)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3325906A (en) 1965-02-10 1967-06-20 Du Pont Process and apparatus for conveying continuous filaments
DE2048006B2 (de) 1969-10-01 1980-10-30 Asahi Kasei Kogyo K.K., Osaka (Japan) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer breiten Vliesbahn
DE1950669C3 (de) 1969-10-08 1982-05-13 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Vliesherstellung
US4186463A (en) * 1974-09-17 1980-02-05 The Kendall Company Apparatus for making biaxially oriented nonwoven fabrics and method of making same
US4209563A (en) 1975-06-06 1980-06-24 The Procter & Gamble Company Method for making random laid bonded continuous filament cloth
US4263241A (en) 1978-11-03 1981-04-21 Alexandrov Vyacheslav S Method for production of fibrous sheet material and apparatus for carrying out the same
US4350482A (en) 1978-11-03 1982-09-21 Alexandrov Vyacheslav S Apparatus for production of fibrous sheet material
US4340563A (en) 1980-05-05 1982-07-20 Kimberly-Clark Corporation Method for forming nonwoven webs
US4405297A (en) 1980-05-05 1983-09-20 Kimberly-Clark Corporation Apparatus for forming nonwoven webs
US4322027A (en) 1980-10-02 1982-03-30 Crown Zellerbach Corporation Filament draw nozzle
DE3401639A1 (de) 1984-01-19 1985-07-25 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Vorrichtung zum herstellen eines spinnvlieses
DE3503818C1 (de) 1985-02-05 1986-04-30 Reifenhäuser GmbH & Co Maschinenfabrik, 5210 Troisdorf Vorrichtung zum Verstrecken von Monofilfadenbuendeln
US5141700A (en) 1986-04-30 1992-08-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Melt spinning process for polyamide industrial filaments
DE3701531A1 (de) 1987-01-21 1988-08-04 Reifenhaeuser Masch Verfahren und anlage zur herstellung von einem spinnvlies
DE3713862A1 (de) 1987-04-25 1988-11-10 Reifenhaeuser Masch Verfahren und spinnvliesanlage zur herstellung eines spinnvlieses aus synthetischem endlosfilament
US5208098A (en) 1990-10-23 1993-05-04 Amoco Corporation Self-bonded nonwoven web and porous film composites
US5482772A (en) 1992-12-28 1996-01-09 Kimberly-Clark Corporation Polymeric strands including a propylene polymer composition and nonwoven fabric and articles made therewith
DE4312419C2 (de) 1993-04-16 1996-02-22 Reifenhaeuser Masch Anlage für die Herstellung einer Spinnvliesbahn aus aerodynamischen verstreckten Filamenten aus Kunststoff
DE4409940A1 (de) 1994-03-23 1995-10-12 Hoechst Ag Verfahren zum Verstrecken von Filamentbündeln in Form eines Fadenvorhanges, dafür geeignete Vorrichtung sowie deren Verwendung zur Herstellung von Spinnvliesen
DE4414277C1 (de) 1994-04-23 1995-08-31 Reifenhaeuser Masch Nach dem Ruhedruckprinzip arbeitende Spinnvliesanlage für die Herstellung einer Nonwoven-Spinnvliesbahn
US5558713A (en) * 1994-10-31 1996-09-24 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for forming a pulsed stream of particles for application to a fibrous web
US6183684B1 (en) 1994-12-15 2001-02-06 Ason Engineering, Ltd. Apparatus and method for producing non-woven webs with high filament velocity
US5545371A (en) 1994-12-15 1996-08-13 Ason Engineering, Inc. Process for producing non-woven webs
US5707468A (en) 1994-12-22 1998-01-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Compaction-free method of increasing the integrity of a nonwoven web
DE19504953C2 (de) 1995-02-15 1999-05-20 Reifenhaeuser Masch Anlage für die Herstellung einer Spinnvliesbahn aus thermoplastischen Endlosfäden
US5648041A (en) * 1995-05-05 1997-07-15 Conoco Inc. Process and apparatus for collecting fibers blow spun from solvated mesophase pitch
US5758823A (en) 1995-06-12 1998-06-02 Georgia Tech Research Corporation Synthetic jet actuator and applications thereof
US5711970A (en) 1995-08-02 1998-01-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Apparatus for the production of fibers and materials having enhanced characteristics
US5811178A (en) 1995-08-02 1998-09-22 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High bulk nonwoven sorbent with fiber density gradient
WO1997016585A1 (en) 1995-10-30 1997-05-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fiber spin pack
DE19620379C2 (de) 1996-05-21 1998-08-13 Reifenhaeuser Masch Anlage zur kontinuierlichen Herstellung einer Spinnvliesbahn
US5695377A (en) 1996-10-29 1997-12-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nonwoven fabrics having improved fiber twisting and crimping
US5762857A (en) * 1997-01-31 1998-06-09 Weng; Jian Method for producing nonwoven web using pulsed electrostatic charge
FR2792656B1 (fr) 1999-04-23 2001-06-01 Icbt Perfojet Sa Dispositif permettant d'assurer l'ouverture et la repartition d'un faisceau de filaments lors de la realisation d'une nappe textile non tissee
US6379136B1 (en) 1999-06-09 2002-04-30 Gerald C. Najour Apparatus for production of sub-denier spunbond nonwovens
JP3623402B2 (ja) 1999-07-15 2005-02-23 ユニ・チャーム株式会社 冷却延伸装置
MXPA03001040A (es) 2000-08-03 2003-05-27 Bba Nonwovens Simpsonville Inc Procedimiento y sistema para producir telas no tejidas ligadas por hilatura de componentes multiples.
US20030003834A1 (en) * 2000-11-20 2003-01-02 3M Innovative Properties Company Method for forming spread nonwoven webs
US6607624B2 (en) 2000-11-20 2003-08-19 3M Innovative Properties Company Fiber-forming process
IL155787A0 (en) 2000-11-20 2003-12-23 3M Innovative Properties Co Fiber-forming process
US6709623B2 (en) 2000-12-22 2004-03-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process of and apparatus for making a nonwoven web
US7179412B1 (en) * 2001-01-12 2007-02-20 Hills, Inc. Method and apparatus for producing polymer fibers and fabrics including multiple polymer components in a closed system
JP2002302862A (ja) * 2001-04-06 2002-10-18 Mitsui Chemicals Inc 不織布の製造方法及び装置
FR2825381B1 (fr) 2001-05-31 2003-11-14 Rieter Perfojet Installation de production d'une nappe non tissee a poids tres regulier
US20030118816A1 (en) 2001-12-21 2003-06-26 Polanco Braulio A. High loft low density nonwoven webs of crimped filaments and methods of making same
US6799957B2 (en) 2002-02-07 2004-10-05 Nordson Corporation Forming system for the manufacture of thermoplastic nonwoven webs and laminates
TR200302088T3 (tr) * 2002-02-28 2004-01-21 Reifenhauser Gmbh&Co. Maschinenfabrik Bir dokuma yün hattının sürekli imalatı için tesis
DE50211736D1 (de) 2002-02-28 2008-04-03 Reifenhaeuser Gmbh & Co Kg Anlage zur kontinuierlichen Herstellung einer Spinnvliesbahn
US7488441B2 (en) 2002-06-15 2009-02-10 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Use of a pulsating power supply for electrostatic charging of nonwovens
ATE450641T1 (de) * 2002-10-24 2009-12-15 Dow Global Technologies Inc Elastomere mehrkomponentenfasern,vliesbahnen und vliesstoffe
US7014441B2 (en) 2002-11-01 2006-03-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Fiber draw unit nozzles for use in polymer fiber production
US6989125B2 (en) 2002-11-21 2006-01-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process of making a nonwoven web
US20040116018A1 (en) 2002-12-17 2004-06-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of making fibers, nonwoven fabrics, porous films and foams that include skin treatment additives
US7018188B2 (en) * 2003-04-08 2006-03-28 The Procter & Gamble Company Apparatus for forming fibers
JP4795243B2 (ja) 2003-05-20 2011-10-19 ヒルズ， インコーポレイテッド 繊維押出し成形システムにおいて気流を制御するための方法および装置
US7504060B2 (en) 2003-10-16 2009-03-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for the production of nonwoven web materials
US20050087900A1 (en) 2003-10-23 2005-04-28 Nordson Corporation Spundbonding spin pack characterized by uniform polymer distribution and method of use
US20050087288A1 (en) 2003-10-27 2005-04-28 Haynes Bryan D. Method and apparatus for production of nonwoven webs
US7320581B2 (en) 2003-11-17 2008-01-22 Aktiengesellschaft Adolph Saurer Stabilized filament drawing device for a meltspinning apparatus
US20050106982A1 (en) 2003-11-17 2005-05-19 3M Innovative Properties Company Nonwoven elastic fibrous webs and methods for making them
US7172398B2 (en) 2003-11-17 2007-02-06 Aktiengesellschaft Adolph Saurer Stabilized filament drawing device for a meltspinning apparatus and meltspinning apparatus including such stabilized filament drawing devices
US20060049549A1 (en) 2004-08-12 2006-03-09 Anders Moller Method for improving formation and properties of spunbond fabric
CN101027442B (zh) * 2004-09-24 2010-06-16 阿尔比斯有限公司 用来将合成纤维铺放成无纺布的装置
WO2006081844A1 (de) * 2005-02-04 2006-08-10 Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gekräuselten verbundfadens
US7780903B2 (en) * 2005-06-01 2010-08-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of making fibers and nonwovens with improved properties
US8017066B2 (en) * 2005-09-14 2011-09-13 Perry Hartge Method and apparatus for forming melt spun nonwoven webs
EP2061919B1 (en) * 2006-11-10 2013-04-24 Oerlikon Textile GmbH & Co. KG Process and device for melt-spinning and cooling synthetic filaments
EP1939334B1 (en) * 2006-12-15 2010-02-24 FARE' S.p.A. Apparatus and process for the production of a spunbond web
US8246898B2 (en) * 2007-03-19 2012-08-21 Conrad John H Method and apparatus for enhanced fiber bundle dispersion with a divergent fiber draw unit
ES2440244T3 (es) * 2007-06-29 2014-01-28 Reifenhäuser GmbH & Co. KG Maschinenfabrik Dispositivo para la fabricación de tela no tejida
AU2007358034B2 (en) * 2007-08-22 2014-01-23 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multicomponent biodegradable filaments and nonwoven webs formed therefrom
WO2009102811A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-20 Cochlear Americas Cancellation of bone conducted sound in a hearing prosthesis
US8303888B2 (en) * 2008-04-11 2012-11-06 Reifenhauser Gmbh & Co. Kg Process of forming a non-woven cellulose web and a web produced by said process
DE102008029550A1 (de) * 2008-06-21 2009-12-24 Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Abziehen von Filamenten
US8936740B2 (en) * 2010-08-13 2015-01-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Modified polylactic acid fibers

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3334161A (en) * 1965-02-10 1967-08-01 Du Pont Filament forwarding jet device
CN1090348A (zh) * 1992-06-01 1994-08-03 纤维织物北美公司 生产无纺织物的设备
CN1122150A (zh) * 1993-04-29 1996-05-08 金伯利-克拉克公司 成型的非织造织物和它的加工方法
US5807795A (en) * 1995-08-02 1998-09-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for producing fibers and materials having enhanced characteristics
CN1225143A (zh) * 1996-07-10 1999-08-04 金伯利-克拉克环球有限公司 生产细旦纤维及其织物的方法
CN1272149A (zh) * 1997-09-30 2000-11-01 金伯利-克拉克环球有限公司 多组分长丝用卷曲增强剂
US6979186B2 (en) * 2000-10-20 2005-12-27 Reiter Perfojet Installation for producing a spunbonded fabric web with filament diffuser and separation by electrostatic process
US7008205B2 (en) * 2000-10-20 2006-03-07 Rieter Perfojet Installation for producing a spunbonded fabric web whereof the diffuser is distant from the drawing slot device
JP2002371428A (ja) * 2001-06-08 2002-12-26 Kobe Steel Ltd 糸条延伸装置
WO2003012179A3 (en) * 2001-07-31 2003-04-03 Du Pont Filament draw jet apparatus and process
WO2003038174A1 (en) * 2001-09-26 2003-05-08 Bba Nonwovens Simpsonville, Inc. Apparatus and method for producing a nonwoven web of filaments
US20030114066A1 (en) * 2001-12-13 2003-06-19 Clark Darryl Franklin Uniform distribution of absorbents in a thermoplastic web
WO2005045116A1 (en) * 2003-10-27 2005-05-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method and apparatus for the production of nonwoven web materials

Also Published As

Publication number Publication date
US20080230943A1 (en) 2008-09-25
US8524144B2 (en) 2013-09-03
BRPI0808253A2 (pt) 2016-10-11
BRPI0808253B8 (pt) 2019-08-20
WO2008114156A8 (en) 2008-12-04
EP2126178B1 (en) 2014-12-24
WO2008114156A1 (en) 2008-09-25
US20120274003A1 (en) 2012-11-01
BRPI0808253B1 (pt) 2018-12-11
EP2126178A1 (en) 2009-12-02
AU2008227978A1 (en) 2008-09-25
CN101636532A (zh) 2010-01-27
MX2009010006A (es) 2009-10-12
US8246898B2 (en) 2012-08-21
KR101492282B1 (ko) 2015-02-11
KR20090122248A (ko) 2009-11-26
AU2008227978B2 (en) 2013-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101636532B (zh) 用发散的纤维拉丝单元来增进纤维束分散的方法及设备
JP4488980B2 (ja) 熱可塑性合成樹脂製のフィラメントから成る不織布ウエブを連続製造する装置
KR840000196B1 (ko) 부직 웨브의 제조장치
US8017066B2 (en) Method and apparatus for forming melt spun nonwoven webs
US5545371A (en) Process for producing non-woven webs
US8333918B2 (en) Method for the production of nonwoven web materials
US4405297A (en) Apparatus for forming nonwoven webs
US3929542A (en) Non-woven webs of filaments of synthetic high molecular weight polymers and process for the manufacture thereof
US6471910B1 (en) Nonwoven fabrics formed from ribbon-shaped fibers and method and apparatus for making the same
JP3704522B2 (ja) 不織繊維ウェブの連続製造用装置
RU2602481C2 (ru) Способ и устройство для формования волокон, в частности, для изготовления волокносодержащего нетканого материала
US6183684B1 (en) Apparatus and method for producing non-woven webs with high filament velocity
US20030161904A1 (en) Apparatus for the continuous production of spun-bond web
JP4549541B2 (ja) 不織布ウェブの製造中に繊維束を開繊し分配する装置
US6562282B1 (en) Method of melt blowing polymer filaments through alternating slots
JP2020073749A (ja) スパンボンド不織布
JP6965922B2 (ja) 延伸装置、ならびに、繊維および繊維ウェブの製造装置および製造方法
WO2002063087A1 (en) Apparatus and method for producing non-woven webs with high filament velocity
KR102518198B1 (ko) 섬유로부터 부직포를 제조하는 장치 및 방법
JP7168135B1 (ja) 不織布の製造装置および製造方法
US20230135016A1 (en) Improved spunbond system and process

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant