CN104846556A - 连续生产纺粘型非织造幅料的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由长丝连续制造纺粘型非织造幅料的设备，所述设备具有至少一个喷丝头、一个冷却室、一个拉伸单元和一个用于将长丝铺放成为纺粘型非织造幅料的铺放装置。在所述拉伸单元和铺放装置之间设置至少一个导丝装置，所述导丝装置具有多个朝拉伸单元敞开的导丝间隙。所述导丝装置或所述导丝装置的至少一个导丝组件能这样运动，即，使得导丝间隙或其在拉伸单元侧的开口移动，特别是横向于纺粘型非织造幅料的输送方向移动，从而在铺放装置上进行铺放时迫使沿着导丝间隙或穿过导丝间隙被引导的长丝或丝束关于纺粘型非织造幅料的输送方向具有横向取向。

Description

连续生产纺粘型非织造幅料的设备

技术领域

本发明涉及一种由空气动力拉伸的长丝连续制造纺粘型非织造幅料的设备，所述长丝由热塑性塑料组成。

背景技术

上述类型的设备原理上是由实践已知的。这里已经得到验证的是，利用纺丝装置纺制长丝、冷却长丝、拉伸长丝，将所产生的丝束展开之后，在通常设计成连续铺放网带的铺放装置上将长丝铺放成为纺粘型非织造幅料。在由实践已知的设备中，铺放到铺放网带上的纺粘型非织造幅料还要经过多个另外的加工步骤。很多利用已知措施生产的纺粘无纺布尤其是在其如抗拉和撕裂强度、各向同性、尺寸稳定性等机械特性方面不尽如人意。其原因尤其是在于，长丝在铺放时与横向于输送方向(横向于机器方向CD)更易于在纺粘型非织造幅料的输送方向(机器方向MD)上取向。这就导致长丝铺层在机器方向上不希望地具有不同于横向于机器方向的特性，例如横向于机器方向具有小于机器方向的强度。这也适用于无纺布的其它机械特性，如无纺布的尺寸稳定性、撕裂强度以及其他特性。即使在拉伸单元和铺放装置之间在铺设单元的范围内使用一个扩散器或拉伸使用多个扩散器，也会产生这种非各向同性的铺放物。用于加固无纺布幅的特定针刺措施可能还会强化这些不利的效应。但是对于技术上使用的无纺布产品首先希望有各向同性特性，即在机器方向(MD)上以及横向于机器方向(CD)相同的特性，尤其是相同的无纺布强度。为了实现更好的各向同性的结果，以往使用专门的针刺技术，例如使用带有所谓的Hyperpunch方案的针刺装置，其中除了针板的垂直行程，还可以进行水平行程。但是以此实现的结果同样不尽如人意，此外，这种针刺装置复杂且昂贵。因此所述已知的措施需要改进。

发明内容

因此本发明的技术问题在于，给出一种前面所述类型的设备，利用所述设备能够以简单、经济且功能可靠的方式在机器方向(MD)上和横向于机器方向(CD)实现无纺布幅或纺粘无纺布的各向同性特性。尤其是在机器方向(MD)上和横向于机器方向(CD)实现了相同或基本上相同的强度特性。此外本发明的技术问题还在于，给出一种相应的产品或相应的纺粘型非织造幅料。

为了解决所述技术问题，本发明教导了一种用于由长丝、尤其用空气动力拉伸拉伸的优选由热塑性塑料制成的长丝连续制造纺粘型非织造幅料(S)的设备，所述设备具有喷丝头、用于冷却长丝的冷却室、拉伸单元和用于将长丝铺放成为纺粘型非织造幅料的铺放装置，在拉伸单元和铺放装置之间设置至少一个导丝装置，所述导丝装置具有多个朝拉伸单元敞开的导丝间隙，所述导丝装置或者导丝装置的至少一个导丝组件能够这样运动，使得导丝间隙或其拉伸单元侧的开口移动，尤其是横向于纺粘型非织造幅料的输送方向移动，从而在铺放装置上铺放时使沿着或通过导丝间隙被引导的长丝或丝束相对于纺粘型非织造幅料的输送方向(附加地)具有横向取向。在本发明的范围内，长丝是用纺粘法制造的连续长丝。

输送方向或纺粘型非织造幅料的输送方向尤其是指铺放装置的输送方向。优选使用至少一个铺放网带作为铺放装置。在本发明范围内的是，首先以横向于或者基本上横向于输送方向连续的纱幕或丝幕的形式产生长丝。此外在本发明范围内的是，拉伸单元还具有横向于输送方向延伸的、连续的拉伸间隙。所述拉伸间隙适宜地至少在所铺放的纺粘型非织造幅料大部分宽度上横向于输送方向延伸。利用根据本发明的导丝装置或利用其导丝间隙类似于从连续的纱幕中抽出长丝或丝束，并按照本发明对其施加影响或使其偏转，以及将其铺放在铺放装置上。

在本发明的范围内，可以使用单组分长丝、多组分长丝或双组分长丝作为长丝。这些长丝优选基本上由热塑性塑料构成，例如由聚烯烃构成，优选由聚乙烯和/或聚丙烯，或者聚酯或者聚酰胺构成。按照一种实施方式所述，长丝具有至少1旦、优选具有至少1.5旦的纤度。纺粘型非织造幅料适宜地具有至少20g/m²、优选具有至少40g/m²的克重，例如按照一种实施方式具有大约50g/m²的面密度。

在本发明范围内的是，可以在冷却室中供应的冷却空气从供气室供应。按照本发明的一个实施方式，供气室具有至少两个或者说两个竖直地彼此叠置的供气室部分。可以由这些供气室部分给冷却室供应不同温度的冷却空气。根据特别优选的在本发明范围内特别重要的实施方式，拉伸除了冷却室中的供气口之外，冷却室和拉伸单元构成的组合体形成封闭的系统。但是原则上也可以以开放式系统工作。适宜的是，将所述设备的铺放装置设计成铺放网带或连续循环的铺放网带。从喷丝头中输出长丝，并且优选是沿竖直或者说基本上竖直的流动路径从喷丝头向铺放装置或铺放网带引导长丝。竖直或基本上竖直的丝幕/纱幕在根据本发明的导丝装置中发生偏转。

按照本发明，利用导丝装置或者利用导丝装置的导丝间隙将从拉伸单元输出的长丝分成丝束，还可按照本发明所述引导这些丝束经过导丝间隙。适宜的是，导丝装置或导丝装置的至少一个导丝组件具有多于两个、优选多于三个并且特别优选多于四个导丝间隙，或者具有相应数量的拉伸单元侧导丝间隙开口。用于导丝间隙的侧壁适宜地连接到导丝装置或者至少连接到导丝装置的至少一个导丝组件上。利用根据本发明的导丝装置或利用其导丝间隙特别是实现了被引导通过导丝间隙的长丝或丝束横向于纺粘型非织造幅料的输送方向的偏转。为此使导丝间隙移动，尤其是横向于纺粘型非织造幅料的输送方向移动。在本发明范围内的是，为了使导丝间隙移动或者使其拉伸单元侧的开口移动，使导丝装置或至少一个导丝组件以及按照一个实施方式使导丝装置的多个导丝组件运动拉伸。导丝装置或者说其一个或多个导丝组件的运动可以连续和/或节拍式地进行。导丝间隙或其拉伸单元侧的开口的运动次数或频率优选是可调的。导丝装置或导丝装置的至少一个导丝组件的运动可以以旋转运动和/或平移运动的形式执行。以下还将根据实施例详细解释这些运动可能性。根据本发明的得到验证的实施方式，导丝装置或者导丝装置的至少一个导丝组件拉伸可以沿水平方向和/或沿垂直方向在拉伸单元和铺放装置之间调整或移动。

按照本发明所述，导丝装置或导丝装置的至少一个导丝组件能够周期性地运动。此外在本发明范围内的是，导丝间隙或其拉伸单元侧的开口也能够周期性地运动或移动。按照一个优选的实施方式，导丝装置/导丝装置的至少一个导丝组件的运动或者导丝间隙的移动以振荡的形式、优选以对称振荡的形式进行。所述导丝间隙或者其拉伸单元侧的开口适宜地分别绕中性位置(中心位置)振荡，在所述中性位置中适宜地可以没有偏转或基本上没有偏转地将长丝或者丝束引向铺放装置。导丝间隙移动的频率优选是可调的。导丝间隙振荡或移动的频率适宜为5至40Hz，优选为10至30Hz，并且特别优选为15至20Hz。

适宜的是，导丝装置或者导丝装置的至少一个导丝组件优选竖直地设置在拉伸单元下方100至800mm，优选200至500mm。在本发明范围内的是，导丝装置的导丝间隙或导丝装置的导丝组件设置在相同的竖直高度或基本上相同的竖直高度上。这里导丝间隙适宜地横向于长丝的流动方向并排设置。按照优选的实施方式，导丝间隙具有30至200mm的宽度，优选80至150mm的宽度。

按照本发明的一个优选的实施方式，所述至少一个导丝装置构造成，使得长丝从丝幕的一个或各边缘区域朝向丝幕的中心偏转。为此可以设置导丝装置专门的导丝组件，或者在导丝装置或导丝装置的至少一个导丝组件在其一个或各边缘区域中专门为此设计。以这种方式实现了，将铺放在希望的纺粘型非织造幅料边缘上的长丝或丝束朝纺粘型非织造幅料中心的方向偏转，从而一直到希望的纺粘无纺布边缘都能实现均匀的长丝铺放。由此还能保持纺粘型非织造幅料的面密度恒定。

已经得到验证的是，使得导丝装置具有至少一个旋转的或能旋转的轴，其中至少一个面式的盘连接在所述轴上，所述至少一个盘构成至少一个导丝间隙的侧壁。此时导丝装置的至少一个导丝组件构造成旋转的或能旋转的轴。根据一个实施方式，所述至少一个轴可以在一个方向上、即顺时针或逆时针连续旋转。按照另一个实施方式，所述至少一个轴执行旋摆运动。这里所述至少一个轴首先沿一个旋转方向旋转确定的角度区段，接着沿另一个旋转方向优选经过中性位置旋转经过一个的角度区段，并如此继续进行。以下还将根据具体实施例详细解释这两个实施方式。

本发明的一个优选的实施方式的特征在于，导丝装置具有至少一个横向于纺粘型非织造幅料的输送方向设置的旋转的或能旋转的轴，在所述的轴上连接多个盘，并在这些盘之间构成导丝间隙。建议从盘的外圆周和/或外侧区域的不同点延伸至轴的旋转轴线的垂线与轴的旋转轴线有不同的交点。所述盘的外侧区域这里尤其是指关于盘的半径盘外侧三分之一的部分。在本发明范围内的是，所述至少一个横向于输送方向设置的轴在一个旋转方向上，即顺时针或逆时针连续旋转。所述至少一个旋转轴构成导丝装置的导丝组件。按照一个实施方案，所述至少一个横向于输送方向定向的轴可以垂直于或基本上垂直于纺粘型非织造幅料的输送方向设置。在本发明范围内的是，所述至少一个轴沿拉伸通道延伸，或者说平行于/基本上平行于拉伸通道设置。按照一个实施方案，所述至少一个轴可以通过驱动装置驱动旋转。但也在本发明范围内的是，所述能旋转的轴附加地或备选地由在长丝流动路径方向上流动的工艺空气驱动。所述旋转的轴的转速适宜地是可调的。适宜的是，连接在所述至少一个轴上的盘以刚性盘的形式刚性连接在轴上。这些盘优选在配设的轴的圆周上环绕。按照一个得到验证的实施方式，所述轴的旋转轴线设置在盘的中心处或者大致设置在盘的中心处。这些盘优选设计成圆的，尤其是设计成椭圆形或圆形的。这里，在本发明范围内的是，盘的盘面分别横向于轴或横向于轴的旋转轴线设置。按照本发明的一个实施方式，盘的盘面构造成平的。但是盘面也可以设计成拱起或弯曲的。

在本发明范围内的是，连接在所述至少一个横向于输送方向设置的旋转的轴上的盘的盘面构成导丝间隙的侧壁。如上所述，也在本发明范围内的是，从盘的外圆周和/或外侧区域的不同点延伸至轴的旋转轴线的垂线与轴的旋转轴线具有不同的交点。适宜的是，实现多个这样不同的假想交点。本发明的一个特别优选的实施方式的特征在于，连接在横向于输送方向设置的旋转的轴上的盘的至少一部分或者这些盘的盘面的大部分倾斜地或者说相对于轴的旋转轴线倾斜地设置。优选所有连接在这种旋转的轴上的盘优选倾斜于旋转轴线定向。盘面的大部分通常是指大于盘面的50％，优选大于60％并且尤其优选大于75％。倾斜或歪斜设置的盘适宜地构造成平的和圆的。根据适宜的实施方案，盘的全部或基本上全部盘面倾斜于轴的旋转轴线定向。在本发明范围内的是，盘与轴的旋转轴线之间的角度不等于90°，适宜地在10°至70°之间，优选在20°至60°之间，并且特别优选在20°至40°之间。优选这些盘的至少一部分相互平行设置或基本上相互平行设置，并且特别优选的是，所有连接在轴上的盘相互平行或基本上平行设置。适宜的是，两个盘之间的距离或者两个盘与轴的连接区域之间的距离为30至200mm，优选为50至150mm。

在本发明范围内的是，从拉伸单元输出的丝幕的长丝通过在所述一个或多个轴的各盘之间形成的导丝间隙引导并由此将丝幕分成丝束。通过所述至少一个横向于输送方向设置的轴的旋转，特别是当盘倾斜/歪斜设置时，在各盘之间构成的导丝间隙在拉伸单元侧的开口移动，从而在倾斜设置的盘之间引导通过的丝束横向于纺粘型非织造幅料输送方向偏转，并且迫使丝束附加地具有横向取向，以便在铺放装置上进行铺放。当轴旋转时，各盘之间的导丝间隙构成用于长丝或丝束类似于摆动的流动通道，优选轴每旋转一圈，所述长丝或丝束就摆动或偏转一次(中-右-中-左-中)。

以这种方式类似于可以获得一种导向叶片系统，其中盘进入丝幕的进入点在轴的长度上内不是静止的，而是侧向摆动。以这种方式盘或导丝间隙可以总是不断从丝幕中抽取不同的长丝或丝束。由此实现了长丝或丝束有效偏转，由此在铺放时实现了长丝附加的横向取向。此时一部分长丝与盘接触并由此发生偏转。另一部分长丝则在与盘不接触的情况下在转向的工艺气流中被带走，并且以这种方式发生偏转。如上所述，在本发明范围内的是，所述至少一个轴可以沿着长丝的流动方向旋转或者可以在逆着长丝流动方向旋转。此外，在本发明范围内的是，轴的转速或旋转速度是可调的。按照适宜的实施方式，轴的转速在200至2000转/分钟的范围内、优选在500至1500转/分钟的范围内。轴的转速适宜地可以在所述范围内改变。轴例如可以具有1000至1200转/分钟的转速。所述至少一个轴的圆周速度适宜地根据流动长丝的长丝速度/纱速度来选择。所述至少一个轴的圆周速度应小于长丝速度，以避免长丝或丝束卷绕到轴上。按照特别优选的实施方式，所述至少一个轴每转一圈，长丝横向于输送方向偏转至少一次。尤其当盘或盘面构造成弯曲或弯转的时，原则上所述轴每转一圈，长丝或丝束也可以多次发生偏转。在本发明范围内的是，通过调整轴的转速可以调整长丝或丝束的偏转次数或频率。通过调整轴的转速可以调整导丝间隙或其拉伸单元侧的开口的移动次数，并由此调整长丝/丝束的偏转次数/频率。

在本发明范围内的是，所述至少一个横向于纺粘型非织造幅料输送方向设置的旋转的轴可以在水平方向和/或在垂直方向上调整或移动。以这种方式可以进一步影响或控制横向取向效果。此外在本发明范围内的是，连接在所述至少一个横向于输送方向设置的旋转的轴上的盘的数量、距离、倾角和/或直径在轴的边缘区域中可以不同于轴的中心处。所述轴的边缘区域尤其是指相当于轴长度的八分之一至四分之一的边缘区域。

以上提及了至少一个横向于输送方向设置的旋转的或能旋转的轴连同所连接的盘。按照本发明的一个实施方式，可以在拉伸单元和铺放装置之间设置多个这样的轴。对于每个所述轴均可以单独、部分组合或组合地实现上述实施方式/实施方案。以下还将详细解释具有多个轴的实施方式的实施例。

本发明的一个特别优选的实施方式的特征在于，在拉伸单元和铺放装置之间仅设置一个横向于输送方向设置的旋转的/能旋转的轴连同所连接的盘。这一个轴的旋转轴线适宜地相对于从拉伸单元输出的丝幕的竖直方向偏移地设置，并且设置成，使得通过在轴的各盘之间构成的导丝间隙引导长丝或丝束。此时轴的各导丝间隙优选向外敞开地构成。轴可以顺时针或逆时针旋转。在本发明范围内的是，该轴每转一圈，长丝或丝束发生一次偏转。

按照本发明的另一个实施方式，导丝装置具有至少两个横向于纺粘型非织造幅料的输送方向设置的旋转的或能旋转的轴，在每个轴上都连接多个盘。就是说，在该实施方式中，至少两个或两个轴形成导丝装置的至少两个或两个导丝组件。这两个轴可以沿相同的旋转方向或相反的旋转方向旋转。这两个轴中的每个轴的旋转都能够沿顺时针或逆时针方向进行。在本发明范围内的是，包括至少两个轴的导丝装置在拉伸单元和铺放装置之间能够在水平方向上和/或在竖直方向上调整或移动。根据一个实施方案，其中一个轴的旋转驱动装置的相位角可以相对于另一个轴的旋转驱动装置的相位角移动，例如移动90°或270°。通过相应地调整相位角特别可以实现，两个轴将长丝或丝束沿相同的横向偏转或沿相反的横向调整。在本发明范围内的是，导丝装置的所述至少两个轴具有相同或不同的旋转速度。原则上可以在拉伸单元和铺放装置之间设置分别具有两个轴的多对轴。

根据本发明的一个优选实施方式，导丝装置具有两个轴，这两个周在拉伸单元和铺放装置之间设置在相同的竖直高度或基本上相同的竖直高度上。在本发明范围内的是，所述轴的两个旋转轴线设置在一个水平面中或基本上设置在一个水平面中。

按照本发明的一个实施方案，在上述实施方式中，其中一个轴的盘伸入到另一个轴的盘间隙之中，反之亦然。就是说两个轴类似于相互啮合。在本发明范围内的是，其中一个轴的一个盘分别与另一个轴的一个盘形成一个导丝间隙的侧壁。长丝或者丝束适宜地被引导穿过所述导丝间隙，并且利用所述导丝间隙横向偏转。按照本发明的另一个实施方案，设置在相同的竖直高度或者基本上相同的竖直高度上的两个轴相互间有这样的距离，使得轴的各盘不会相互嵌接。就是说，这两个轴的盘类似于脱离啮合。这里两个轴的旋转轴线之间的距离可以这样设计尺寸，使得盘恰好不会发生嵌接，从而在投影中盘的外边缘的距离小或非常小。在这个具有至少两个设置在相同的竖直高度或基本上相同的竖直高度上的轴的实施方式中，来自拉伸通道的长丝或丝束适宜地居中或基本上居中地在轴的两个旋转轴线之间被引导通过。

本发明的另一个实施方式的特征在于，至少两个轴、尤其是两个轴设置在不同的竖直高度上。在本发明范围内的是，所述轴或所述两个轴的旋转轴线在竖直方向上相互错开地设置，尤其是设置在从拉伸通道输出的丝幕相对的侧面上。在本发明的该实施方式中，所述至少两个轴的旋转轴线设置在不同的水平平面中。设置在不同高度上的轴的两个旋转轴线可以与丝幕有相同的距离，但也可以与丝幕有不同的距离。根据一个实施方式，两个轴之一，尤其是两个轴中关于长丝的流动方向下方的轴具有与另一个轴相比不同的盘布置。例如可以将盘设置在下方的轴的边缘区域中，而在该轴的中间区域中则不存在盘或只存在很少的盘。以这种方式可以操纵或改善长丝在纺粘型非织造幅料边缘处的铺放。

本发明的另一个适宜的实施方式的特征在于，至少一个能旋转的轴、优选多个能旋转的轴在纺粘型非织造幅料的输送方向上或基本上在纺粘型非织造幅料的输送方向上延伸，在每个轴上至少连接一个沿轴的纵向延伸的盘。适宜地在每个轴上仅连接一个沿轴的纵向延伸的盘，这优选是具有平的盘表面的盘。在本发明范围内的是，所述轴或各所述轴分别绕其旋转轴线执行旋摆运动。各个轴的盘或者盘表面形成导丝间隙或若干导丝间隙的侧壁或若干侧壁。通过所述轴或各所述轴的旋摆运动，盘分别以确定的角度区段往复运动，并且盘适宜地绕其竖直位置摆动。

本发明的另一个优选实施方式的特征在于，导丝装置具有至少两个横向于输送方向延伸的导丝组件，每个导丝组件都具有多个横向于输送方向依次排列的导丝间隙，并且导丝装置的这两个导丝组件在输送方向这样往复运动，使得基本上其中一个导丝组件的导丝间隙以及随后基本上另一个导丝组件的导丝间隙交替地被带入或进入与丝幕的嵌接。往复运动适宜地以振荡或绕中性位置对称的振荡的形式进行。优选其中一个导丝组件的导丝间隙构造或设置成不同于另一个导丝组件的导向间隙。适宜的是，两个导丝组件的导丝间隙的区别在于其侧壁的定向或斜度。按照一个实施方案，其中一个导丝组件的导丝间隙的侧壁沿横向于纺粘型非织造幅料的输送方向的方向倾斜，而另一个导丝组件的导丝间隙的侧壁沿相反的横向于输送方向的方向倾斜。这里两个导丝组件的侧壁优选相互错开设置。根据一个实施方式，两个导丝组件的侧壁以相同的角度倾斜设置。

在本发明范围内的是，在导丝装置和铺放装置之间设置至少一个横向于纺粘型非织造幅料的输送方向延伸的导向面。所述导向面的至少一个部分区域优选朝铺放装置倾斜，使得长丝的输送空间变窄。所述导向面适宜地至少在纺粘型非织造幅料的大部分宽度上延伸。在本发明范围内的是，所述导向面是在其整个表面上朝铺放装置倾斜的平的导向面。

本发明的一个实施方式的特征在于，在导丝装置和铺放装置之间设置至少一个横向于纺粘型非织造幅料的输送方向延伸的导向面，该导向面构造成弯曲或弯转的，并且形成长丝的输送空间的至少一个狭窄部位。建议所述的至少一个导向面具有至少一个相对于铺放装置汇聚的部分以及至少一个相对于铺放装置发散的部分。在本发明范围内的是，在导丝装置和铺放装置之间设置两个弯曲的导向面，它们共同形成长丝的输送空间的至少一个狭窄部位并且具有至少一个汇聚区以及至少一个发散区。但是原则上也可以在拉伸单元和铺放装置之间只存在一个弯曲的导向面。至少一个弯曲或弯折的导向面优选至少在纺粘型非织造幅料的大部分宽度范围内延伸。

在本发明范围内的是，在铺放装置上加固长丝铺层或所铺放的纺粘型非织造幅料。原则上可以采用各种不同的加固措施。可以对纺粘型非织造幅料进行热加固和/或机械加固和/或化学加固。按照本发明的一个实施方式，利用至少一个轧光机对纺粘型非织造幅料进行加固或进行热加固。根据另一个实施方式，对于轧光备选或附加地可以进行水力加固(水刺加固)和/或利用针刺装置进行机械针刺。

本发明的主题还涉及利用上述设备或根据上述方法制造的纺粘无纺布。与已知的纺粘无纺布相比、尤其是与按纺粘法制造的已知无纺布相比，根据本发明的纺粘无纺布的特征在于，横向于机器方向(CD)取向的长丝成分明显更多。

本发明基于这样的认识，使用本发明所述的设备能够制造具有各向同性特性的纺粘无纺布，即沿机器方向(MD)和横向于机器方向(CD)具有相同或者基本上相同的特性。这特别是也适用于面密度较高的纺粘无纺布。特别是实现了沿机器方向(MD)和横向于机器方向(CD)相同的无纺布强度。但是按照本发明制造的纺粘无纺布的其它特性，如尺寸稳定性、撕裂强度等也由于关于所述方向的最佳的各向同性而非常出色。本发明尤其是基于这样的认识，利用根据本发明的措施、尤其使利用根据本发明的导丝装置能够非常有效地类似于迫使所铺放的长丝具有希望的要求横向取向，这在本发明的范围内可以功能可靠、精确且可重现地实现。本发明所述的设备具有构造简单、运行可靠性高的特点。该设备能够有利地毫无问题地集成到现有的系统中，从而能够有利地利用例如在实用中已知的设备制造高面密度的纺粘无纺布。因此根据本发明的措施也有经济性高的特点。在根据本发明的设备中重要的还有，在导丝装置中可靠地引导长丝或丝束，从而确保了在铺放装置上以有利地铺放具有横向取向定向分量的长丝或丝束。通过至少一个导丝装置引导长丝尤其也允许精确地调整纺粘无纺布沿机器方向和横向于机器方向的机械特性，这种调整还能毫无问题地重现。本发明所述的设备总体上来说具有显著的优点。

附图说明：

以下将根据仅示出一个实施例的附图详细说明本发明。

图1示出根据本发明的设备的竖直直剖面，

图2示出根据本发明的导丝装置的导丝组件的透视图，

图3A示出图1中放大的局部，

图3B示出根据图3A的内容的另一个实施方式，

图3C示出图2中的导丝组件处于第一功能位置中的剖面图，

图3D示出处于第二功能位置中的根据图3C的内容，

图4示出根据图3A的内容的另一种实施方式，

图5示出根据图4的内容的俯视剖面图，

图6示出根据图3A的内容的另一个实施方式，

图7示出根据图3A的内容的一个附加的实施方式，

图8A示出根据本发明的导丝装置的另一个实施方式的剖面图，

图8B示出处于另一个功能位置中的根据图8A的内容，以及

图9示出根据本发明的导丝装置的一个附加的实施方式的透视图。

具体实施方式

在图1中示出由空气动力拉伸的热塑性塑料制成的长丝连续制造纺粘型非织造幅料S的设备。该设备具有喷丝头1和设置在喷丝头1下方的冷却室2，用于冷却长丝的工艺空气可以导入冷却室中。中间通道3连接到冷却室2上，在长丝的流动方向上在中间通道之后是具有下拉通道5的拉伸单元4。铺设单元6连接到下拉通道5上。在铺设单元6下方设置连续循环的铺放网带7形式的、用于将长丝铺放成为纺粘型非织造幅料S的铺放装置。在本实施例中，冷却室2、中间通道3和拉伸单元4构成的组合体设计成除了冷却室2中的供气口以外是封闭的系统。就是说，在该组合体中没有设置另外的供气口。

此外如图1所示，在冷却室2旁边还设置有空气供应室8，按照该实施例，空气供应室8分成上室部分8a和下室部分8b。可以由两个室部分8a、8b供应不同温度的工艺气体，在冷却室2中从喷丝头1的喷丝板10输出的长丝用所述工艺空气加载。在图1所示的实施例中，适宜地在喷丝板10和冷却室2之间设置单体抽吸装置27，利用所述单体抽吸装置能够将在纺丝过程中出现的干扰气体从设备中除去。

此外在图1中还可以看出，中间通道3从冷却室2的出口到下拉通道5的入口在竖直剖面图中锥形地渐收，并且在该实施例中且适宜地渐收到下拉通道5的入口宽度。拉伸单元4或下拉通道5具有用于长丝的拉伸通道，所述拉伸通道横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23延伸，并且适宜地至少在所铺放的纺粘型非织造幅料S的大部分宽度上延伸。长丝构成的丝幕F从拉伸通道出来，该丝幕同样横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23延伸。

如图1所示，在拉伸单元4或下拉通道5与铺放网带7之间设置导丝装置11。按照一个实施方式以及在根据图1的实施例中，导丝装置11包括具有旋转的轴16的导丝组件11a，以下还将对所述轴进行详细解释。利用导丝装置或利用轴16使得以丝幕F的形式从拉伸单元4的拉伸通道输出的长丝横向于铺放网带7的输送方向23偏转。由于通过导丝装置11实现的偏转，长丝在铺放在所述铺放网带7上时受到附加的横向取向(横向于机器方向)。

在图1所示的实施例中，在导丝装置11下方设置具有两个导向面14a、14b的铺设单元6。这些导向面14a、14b适宜地并且在该实施例中横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23延伸，并且优选至少在纺粘型非织造幅料S的大部分宽度上延伸。在根据图1的实施例中，左侧的导向面14a构造成平的并且倾斜于铺放网带7。相反右侧的导向面14b构造成弯曲的，并且具有朝中平面M会聚的上部分和从中平面M发散的下部分。此外在图3A中也示出根据图1的铺设单元6。

图2示出具有旋转的轴16的导丝装置11的导丝组件11a的透视图。在根据图1、3A和3B的实施例中，导丝装置11仅由一个这样的导丝组件11a构成。轴16的旋转轴线D向左分别相对于中心平面M或相对于丝幕F错开地设置。根据特别优选的实施方式以及在该实施例中，轴16具有刚性连接在轴16上的多个圆盘17。这些盘17相对于轴的旋转轴线D倾斜设置，并且优选在该实施例中相互平行设置。在各盘17之间形成用来引导丝幕F的长丝或使其偏转的导丝间隙12。导丝间隙12具有拉伸单元侧的开口13。通过轴16的旋转使导丝间隙12的这些拉伸单元侧的开口13横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23移动。这通过对比观察图3C和3D可以看出。通过轴16的旋转类似于从丝幕F中抽取分别由多个长丝构成的丝束21。这里丝束21适宜地完全容纳在两个盘17之间的导丝间隙12之内。在图3C和3D中示出容纳在导丝间隙12中的丝束21。丝束21横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23偏转。图3D中轴16的功能位置不同于根据图3C的功能位置，因为轴16继续转动了半圈。对比观察图3C和3D可以看出，在轴16旋转时使得丝束21交替地沿相反的横向于输送方向23的偏转方向偏转。此外，当轴16旋转时还通过中性位置，在所述中性位置中丝束21没有偏转或基本上没有偏转地沿中平面M落到铺放网带7上。因此轴16的旋转也可以理解为绕中性位置的振荡。如上所述，当轴16运动或旋转时，导丝间隙12或其拉伸单元侧的开口13横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23移动，从而当在铺放装置或者铺放网带7上铺放时迫使通过导丝间隙12引导的长丝或丝束21具有关于输送方向23的横向取向。此外轴16还具有直径d，而盘17在投影中具有直径D_s。盘17还以角度α倾斜于轴16的旋转轴线D设置。连接在轴16上的盘17优选地并且在该实施例中以相互间的距离s相互平行设置。

在图3A和3B所示的实施方式中，根据本发明的导丝装置11仅具有一个只有一个旋转轴16的导丝组件11a。如上所述，轴16或轴16的旋转轴线D相对于中平面M或相对于丝幕F错开设置。而且旋转轴线D具有到中平面M的距离I。下拉通道5的拉伸通道的端部设置在到铺放网带7的距离a处，而轴16的旋转轴线D到铺放网带7具有距离b。在图3A中示出已经根据图1的实施方式说明的铺设单元6。而图3B示出只有一个在横截面中圆形弯曲的导向面14b的铺设单元6，该导向面同样横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23延伸。

图4示出本发明所述导丝装置11的另一个实施方式。这里有两个导丝组件11a、11b，所述导丝组件分别具有一个横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向的旋转的轴16。这里两个轴16的旋转轴线D设置在相同的竖直高度上。在该实施方式中，其中一个轴16的盘嵌入另一个轴16的盘间隙中。这在根据图5的俯视图中能够特别清楚地看到。这里导丝间隙12分别在其中一个轴16的盘17和另一个轴16的盘17之间形成。在该实施例中，轴16以其盘17类似于相互啮合。此外两个轴16还可以同向或反向旋转。这里所述旋转可以分别顺时针或逆时针进行。此外，在该实施方式(图4)以及后面还要根据图6和7说明的实施方式中，铺设单元6还构造成扩散器形式。在导丝装置11和铺放网带7之间优选地以及在本实施例中设有两个关于中心面M对称弯曲的导向面14a和14b。这两个弯曲的导向面14a、14b形成一个上方的汇聚区以及与其邻接的狭窄部位，并且还有在狭窄部分后面的朝铺放网带7发散的区域。

在根据图6的实施例中，同样存在分别具有一个旋转的轴16的两个导丝组件11a、11b。但在这里两个轴16或其旋转轴线D相互隔开距离设置，使得其中一个轴16的盘17不会嵌入另一个轴的盘间隙中。长丝类似于被引导在两个轴16的旋转轴线D之间穿过。

在根据图7的实施例中，两个旋转的轴16或其旋转轴线D设置在不同的竖直高度上，或者旋转轴线D设置在不同的水平平面中。两个轴同样相对于中平面M或相对于丝幕F错开设置，并且长丝被引导在两个轴16的旋转轴线D之间穿过。在根据图6和图7的实施例中，两个轴也可以同向或反向旋转。所述旋转可以分别顺时针或逆时针进行。

图8A、8B示出根据本发明的导丝装置11的一个备选实施方式。这里导丝装置11具有多个沿纺粘型非织造幅料S的输送方向23延伸的旋转的轴16。在每个轴16上连接一个沿轴的纵向延伸的盘17。轴16优选地且在实施例中分别以确定的角度区段绕其旋转轴线D执行旋摆运动。由此各盘17之间的导向间隙12或其在拉伸单元侧的开口13横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23移动。由于这种移动，使得丝幕F的长丝或丝束21横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23偏转。这通过对比观察图8A和8B可以看出。此外在图8A中还示出轴16或其盘17的中性位置。盘17类似于执行绕该中性位置的振荡，并且在所述振动或旋摆运动过程中长丝横向于输送方向23偏转。

在图9所示的实施方式中，导丝装置11具有两个横向于纺粘型非织造幅料S的输送方向23延伸的导丝组件11a、11b，其中每个导丝组件11a、11b都具有多个横向于输送方向23依次排列的导丝间隙12。导丝间隙12在倾斜于丝幕F或倾斜于中平面M的侧壁22之间形成，所述侧壁22连接在横向于输送方向23的导向连杆24上。两个导丝组件11a、11b的侧壁22相反的方向geneigt或倾斜设置或相互错开地定向。两个导丝组件11a和11b沿输送方向23往复运动，从而其中一个导丝组件11a的导丝间隙12和另一个导丝组件11b的导丝间隙12交替地与丝幕F进入嵌接。此时也从丝幕F中抽取丝束21并且横向于输送方向23使其偏转。这些导丝组件11a、11b也运动或类似于绕中性位置振荡，在所述中性位置中长丝或丝束21不发生或基本上不发生偏转。当导丝组件11a、11b往复运动或振荡时，丝束21交替地沿一个方向和相反的另一个方向横向于输送方向23偏转。

以下将根据实施例详细解释本发明：

在表中列出根据本发明的教导的1至4号实施例的参数和测量结果以及与没有根据本发明的导丝装置的V1和V2号对比示例的比较。在所有情况下均使用根据图1的设备进行工作，各个实施例或对比示例的区别仅在于拉伸单元4和铺放网带7之间的导丝单元11和铺设单元6的构成。在实施例1至3中拉伸单元4与铺放网带7之间的区域根据图3B构成。就是说这里存在相对于中平面M错开设置的轴16，并且存在相对于中平面M错开定向的弯曲导向面14b。在实施例4中，拉伸单元4和铺放网带7之间的区域根据按照图3A的实施例构成，就是说，这里存在偏置的轴16和两个设置该轴下方的导向面14a、14b(根据图3A)。在对比示例V2中，利用根据图3A的铺设单元6，就是说利用导向面14a、b进行工作，但是没有轴16。在对比示例V1中在拉伸单元4和铺放网带7之间使用EP 1 340 843 B1的图3所示的REICOFIL IV扩散器。这里也不使用导丝装置11或轴16进行工作。

在表格的第二列中给出所获得的纺粘型非织造幅料S的单位为g/m²的单面密度，而在表格的第三列中给出纺粘型非织造幅料S的直线速度或输送速度，单位为米/分钟。在表格的第四列中给出用于长丝或用于制造纺粘型非织造幅料S的热塑性塑料或原料，并且对于1至3号实施例和对比示例V1至V2具有相应的熔体流动速率MFR的聚丙烯。在4号实施例中使用具有皮芯结构的双组分长丝，其中的芯由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成，并且皮由PET的共聚物构成。在表格的另外几列中给出拉伸单元4的端部与铺放网带7之间的距离a、轴16的旋转轴线D与铺放网带7之间的距离b以及旋转轴线D与中平面M的距离I。在后面几列中给出所使用的轴16的直径d以及盘17在投影中的直径(D_s)和盘相互间的距离s，以及盘17倾斜于旋转轴线D设置的角度α。在后面几列中针对各个示例给出单位为N/5cm的沿机器方向(MD)的抗拉强度以及单位为N/5cm的横向于机器方向(CD)的抗拉强度。通常抗拉强度根据EDANA 20.2-89测量。其后是包含相应比例MD/CD的列。最后两列又涉及旋转的轴16。在倒数第二列中给出轴转速，而在最后一列中给出轴16的驱动方式。在实施例1至3中仅通过流动的工艺空气驱动旋转轴16。相反在实施例4中使用电机来驱动轴16。通常显而易见的是，在对比示例V1至V2中没有给出关于轴16的参数或信息，因为这里已知没有使用导丝装置11或轴16。

通过根据本发明利用导丝装置11实现的实施例1至4与对比示例V1和V2(没有导丝装置11)的比较可以看出，根据本发明制造的纺粘型非织造幅料S基于其面密度特别是具有与对比示例相比更好的横向(CD)抗拉强度。因此按照本发明制造的纺粘型非织造幅料S具有显著的优点。关于对比示例需要指出的是，按照对比示例V1在没有轴的情况下制造的纺粘型非织造幅料具有较为均匀或者说均质的长丝铺放层，并且其突出之处还在于较为有利的强度值，尽管这些强度值尤其是参考纺粘无纺布的面密度并不是如按照本发明制造的纺粘型非织造幅料那样是最佳的。而没有Reicofil 4扩散器的对比示例V2所实现长丝铺放层较不均匀，并且相对而言所实现的强度值明显较小。

Claims (17)

1.一种由长丝连续制造纺粘型非织造幅料(S)的设备，所述长丝尤其是空气动力学拉伸的长丝并且优选由热塑性塑料制成，所述设备具有至少一个喷丝头(1)、一个用于冷却长丝的冷却室(2)、一个拉伸单元(4)和一个用于将长丝铺放成为纺粘型非织造幅料(S)的铺放装置，

在所述拉伸单元(4)和铺放装置之间设置至少一个导丝装置(11)，所述导丝装置具有多个朝拉伸单元(4)敞开的导丝间隙(12)，

所述导丝装置(11)或所述导丝装置(11)的至少一个导丝组件能这样运动，即，使得导丝间隙(12)或其在拉伸单元侧的开口(13)移动，特别是横向于纺粘型非织造幅料(S)的输送方向移动，从而在铺放装置上进行铺放时迫使沿着导丝间隙(12)或穿过导丝间隙被引导的长丝或丝束(21)关于纺粘型非织造幅料(S)的输送方向具有横向取向。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，利用导丝装置(11)或利用导丝装置(11)的至少一个导丝组件能将由拉伸单元(4)输出的长丝分成丝束(21)，其中适宜地通过导丝间隙(12)或通过导丝间隙(12)在拉伸单元侧的开口(13)引导丝束(21)。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的设备，其中，所述导丝装置(11)或导丝装置(11)的至少一个导丝组件能够周期性地运动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述导丝装置(11)具有至少一个旋转的或能旋转的轴(16)，在所述轴(16)上连接至少一个盘(17)，所述盘(17)形成至少一个导丝间隙(12)的侧壁。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述导丝装置(11)具有至少一个横向于纺粘型非织造幅料(S)的输送方向设置的旋转的或能旋转的轴(16)，在所述轴上连接多个盘(17)，在各盘(17)之间形成导丝间隙(12)，并且优选从盘(17)的外圆周和/或外侧区域的不同点朝轴的旋转轴线(D)延伸的垂线具有与轴(16)的旋转轴线(D)不同的交点。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，一个轴(16)的各盘(17)的至少一部分、优选该轴(16)的所有盘(17)或者这些盘(17)的大部分盘面倾斜地或者相对于轴(16)的旋转轴线(D)倾斜地设置。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其中，所述轴(16)每转一圈，长丝横向于纺粘型非织造幅料(S)的输送方向发生至少一次偏转，优选发生一次偏转。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的设备，其中，所述轴(16)的转速是可调的，并且通过调整轴(16)的转速能够调整长丝或丝束(21)的偏转次数或频率。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的设备，其中，所述导丝装置(11)具有至少两个横向于纺粘型非织造幅料(S)的输送方向设置的旋转的或能旋转的轴(16)，在每个轴(16)上都连接多个盘(17)。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，两个轴(16)设置在相同的竖直高度或基本上相同的竖直高度上，其中一个轴(16)的盘(17)优选嵌入另一个轴(16)的盘间隙中，反之亦然。

11.根据权利要求9或10中任一项所述的设备，其中，至少两个轴(16)、尤其是两个轴(16)设置在不同的竖直高度上，并且各轴(16)的旋转轴线(D)优选在竖直方向上相互错开设置，特别是设置在从拉伸单元(4)输出的丝幕(F)的相对的侧面上。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中，至少一个能旋转的轴(16)、优选多个能旋转的轴(16)沿纺粘型非织造幅料(S)的输送方向延伸，并且在每个轴(16)上连接至少一个沿轴的纵向延伸的盘(17)，所述轴(16)或各所述轴(16)优选绕其旋转轴线(D)执行旋摆运动。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述导丝装置(11)具有至少两个横向于纺粘型非织造幅料(S)的输送方向延伸的导丝组件(11a，11b)，每个导丝组件(11a，11b)都具有多个横向于纺粘型非织造幅料(S)的输送方向依次排列的导丝间隙(12)，其中一个导丝组件(11a)的导丝间隙(12)构造成不同于另外的导丝组件(11b)的导丝间隙(12)，并且这两个导丝组件(11a，11b)沿纺粘型非织造幅料(S)的输送方向这样往复运动，即，使得其中一个导丝组件(11a)的导丝间隙(12)和另外的导丝组件(11b)的导丝间隙(12)交替地被带入或进入与丝幕(F)的嵌接。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述两个导丝组件(11a，11b)的导丝间隙(12)的区别在于取向，尤其在于其侧壁(22)的斜度。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的设备，其中，在导丝装置(11)和铺放装置之间设置至少一个横向于纺粘型非织造幅料的输送方向延伸的导向面(14a，14b)，所述导向面(14a，14b)的至少一个部分区域优选朝铺放装置倾斜地构成。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的设备，其中，在导丝装置(11)和铺放装置之间设置至少一个横向于纺粘型非织造幅料(S)的输送方向延伸的导向面(14a，14b)，所述导向面(14a，14b)设计成弯曲的，并形成用于长丝的输送流的狭窄部位。

17.一种利用根据权利要求1至16中任一项所述的设备由长丝制造的纺粘型非织造幅料或纺粘无纺布，所述长丝尤其是由热塑性塑料构成的连续长丝。