CN105228814B - 多区喷丝头、装置以及从中制作长丝和非织造织物的方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于制造用于纤维非织造织物的长丝的喷丝头、装置和方法，其中伴随有更均匀的长丝和织物形成，同时尽量减少由此制成的纤维网和织物中的长丝断裂和硬点缺陷。喷丝头的喷丝头主体可具有至少3％的总长度对液力直径之比，和/或至少2％的区到区的长度对液力直径之比，和/或对于至少三个不同的毛细管区的液力直径、长度以及长度对液力直径之比可以区到区地逐渐增加或减少，其可以被应用到横流骤冷或单侧骤冷。

Description

多区喷丝头、装置以及从中制作长丝和非织造织物的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年10月16日提交的美国申请序列号13/652740优先权的利益，该美国申请在此通过引用以其整体结合于本文中。

发明领域

本发明涉及一种喷丝头，以及用于以更均匀的长丝和织物形成来制造用于纤维非织造织物的长丝的装置和方法，同时尽量减少在由其制成的纤维网和织物中的长丝断裂和硬点缺陷。

背景

在从合成的有机聚合物通过熔融纺丝制作长丝的过程中，聚合物是用纺丝泵或一些其它装置通过喷丝头(或喷丝头)中的多个孔向下挤出的，以形成熔融的长丝。挤出的熔融长丝在穿过其中流体流如空气经过长丝的路径来冷却或固化长丝的骤冷区的时候被减细。通过施加一个拉力，长丝被减细成更细的长丝直到其表面固化。当固化时，长丝可以被沉积在收集面上以形成纤维网。用于熔体纺丝聚合物长丝的束通常设有包括毛细管的喷丝头，所述毛细管是均匀间隔的，并具有类似的出口直径，以及在喷丝头中的毛细管的整个阵列的类似长度。毛细管的布局的和这些均匀的设计的若干以前的变型以及喷丝头中的毛细管尺寸将在下文讨论。

在美国专利号4248581(“'581专利”)中，公开了用于确定在一个喷丝头中的孔的配置的过程。该'581专利似乎没有公开任何孔的尺寸的变型，处理孔之间的间隔以外。

在美国专利号4514350(“'350专利”)中，喷丝头被示出，其具有“渐变的孔尺寸”(GOS)，用于制造在高聚合物挤出速率下具有良好的双折射(即，分子取向)的均匀性的熔纺长丝。该'350专利没有涉及在喷丝头中不同形状的毛细管的不同组中提供长度对液力直径之比的变化，也没有涉及在喷丝头中的毛细管的任何两种或更多种不同的相邻组的长度对液力直径之比的变化，也没有表明这些参数可能影响喷丝、长丝和织物的性能。

在美国专利号5266255(“'255专利”)中，显示了用于聚对苯二甲酸乙酯纱线的高应力纺丝的过程，用于生产通过使用具有至少一排直径比相邻一排孔更大的孔的喷丝头来生产高双折射的纱线。该'255专利似乎没有公开任何其它孔的尺寸，除了直径以外。

在美国专利号5112550(“'550专利”)中，示出了一用于生产超长丝(纤维)的方法和装置，其使用具有布置成朝向骤冷方向和与骤冷方向成直角的方向上延伸的格子状的喷嘴孔的喷丝头，该布置被提供以满足其中描述的某些公式。然而，'550专利似乎没有公开具有不同的直径或长度，或其不同比的孔(例如毛细管)。

本发明人已经认识到，需要具有多个区的这样的喷丝头，所述多个区具有不同尺寸的毛细管的各种组合，可以容纳更高的整体聚合物的生产能力，并生产均匀的长丝，同时尽量减少长丝断裂和非织造纤维网和织物硬点缺陷。

概要

本发明提供了一种用于熔纺聚合物长丝的喷丝头，包括具有总长度对液力直径之比的喷丝头主体并限定延伸通过所述喷丝头主体的孔，其中，所述孔包括毛细管，毛细管在喷丝头主体的一个面开口以用于从中进行聚合物长丝挤出，其中，所述毛细管在喷丝头主体的该面中被布置成多个不同的排，并且其中所述多个不同的排在喷丝头主体的该面中被布置成多个不同的区，其中，所述多个不同的区中的每个区具有毛细管密度；并且所述多个区的每个区中的每个毛细管具有特定的毛细管长度，横截面形状，液力直径，以及长度对液力直径之比。液力直径是利用本文中所定义的公式并参照给定区的毛细管的横截面形状的横截面积和周长计算出的值。本发明的喷丝头的喷丝头主体在喷丝头主体的面上具有至少三个所指的区。本发明的喷丝头的喷丝头主体各自具有的多个区到区的长度对液力直径之比。本发明的喷丝头可以在商用生产能力下减少冻结线(又可称为霜冻线或霜白线)的变化，这通常会提高纤维和非织造织物的均匀性，并且会允许较高的通过量，而不增加像长丝断裂缺陷和合并长丝的缺陷的发生，合并长丝可能会导致织物中的缺陷。

在一个实施例中，本发明的喷丝头的喷丝头主体具有的总长度对液力直径之比为至少3％，或甚至更高范围的值。在本实施例中，喷丝头主体提供多个不同的毛细管区，其具有到达骤冷气体排出口或多个出口的不同的相对接近性。喷丝头主体被设计为使得多个不同的区，如至少两个，或三个，或四个或五个或更多个的区，具有不同的长度对液力直径之比，例如，所有区中的这些不同的比值之间的最大差为至少3％或更高。这样的设计可以通过减少霜冻线的变化和与此相关的问题而提供意外地更好的纤维均匀性和性能，同时提供与使用单个均匀设计的毛细管通过量相比增强的或至少相当的商业通过量。

在另一个实施例中，喷丝头主体具有多个区到区的长度对液力直径之比；并且区到区的长度对液力直径之比中的至少一个为至少2％，或者至少3％，或甚至更高。在本实施例中，喷丝头主体提供多个不同的毛细管区，其具有与在相邻区对区的基础上的骤冷气体排出口或出口的不同的相对接近性。喷丝头主体被设计为使得喷丝头主体上的多个不同的相邻区具有不同的长度对液力直径之比，使得其中至少一个，或两个或三个或四个或五个或更多个相邻区的比值之间的区到区的差别为至少2％。这种设计还可以提供或意外地增强纤维和织物的均匀性和性能。

在另一个实施例中，在本发明的喷丝头中在喷丝头主体的面的不同区中的毛细管的液力直径，长度和长度对液力直径之比，逐步增加或减少，例如区到区地或至少在跨过喷丝头主体的相同的方向上，对于至少三个或四个或五个或更多个毛细管的不同的区而言，这取决于各种不同的区到骤冷气体排出口或出口的相对接近度。这种构造可与单侧骤冷或横流骤冷处理一起使用。

在本发明的另一个实施例中，毛细管密度在不同的区之间可以相同或者可以不同。在本发明的一实施例中，当不同的区设计沿着垂直于朝向喷丝头主体的骤冷空气流的方向取向的轴线而布置时，沿该轴线位于该喷丝头主体侧面的区可具有比位于这两个区之间的一个或多个区更低的毛细管密度。当通过在本发明的喷丝头的喷丝头主体的面的横向侧的一个或多个区来产生的长丝受到如本文进一步定义的壁效应的影响时，该实施例可能是有用的。在本发明另一实施例中，当不同的区设计成沿着平行于朝向喷丝头主体的骤冷空气流的方向取向的轴线而布置时，所有的区可具有相同的毛细管密度，例如在其中无壁效应(如本文更为完整描述)影响所述区或壁效应通过其它方式来补偿的位置。

在本发明的另一个实施例中，所述至少三个区中的一个或多个具有多个毛细管，其具有的长度、横截面形状、液力直径和/或长度对液力直径之比，与其中至少一个其他区中的多个毛细管的长度、横截面形状、液力直径和/或长度不一样并且不是基本上相同。通常，通常更靠近骤冷气体排出口的一个或多个区中的每个毛细管长度要比位于最远离骤冷气体排出口的喷丝头主体的面处的多个毛细管中的每个毛细管的长度更长。假设骤冷气体排出口更靠近喷丝头主体的面的边缘，在靠近喷丝头主体的面的中心的区中的多个毛细管中的每个毛细管的毛细管长度将倾向于比位于喷丝头主体的面的边缘处的区中的多个毛细管中的每个毛细管的毛细管长度要更短。通常，位于最远离骤冷气体排出口的喷丝头主体的面的区中的多个毛细管中的每个毛细管的液力直径(例如，对于具有圆形横截面的毛细管的直径)，将比靠近喷丝头主体的面的边缘的区中的多个毛细管中的每个毛细管的液力直径更小。此外，更接近骤冷气体排出口的区中的多个毛细管中的每个毛细管的长度对液力直径之比，将趋于比更远离骤冷气体排出口的区中的多个毛细管中的每个毛细管的长度对液力直径之比要大。通常，毛细管长度和/或毛细管液力直径可以以一种减少位于不同区中的毛细管之间的通过量差别的方式而被选择用于每个区。

在本发明的一个优选实施例中，喷丝头的喷丝头主体具有总长度对液力直径之比，并且具有至少三个区，其中第一区位于喷丝头主体的面的中心。第一区具有多个第一排，并且每个第一排都具有多个第一毛细管，其中，所述第一毛细管以第一毛细管密度布置，并且第一毛细管各自具有第一横截面形状、第一液力直径、第一长度以及第一长度对液力直径之比。在本发明的该优选实施例中，第二区定位成相邻于所述喷丝头主体的面的第一区，并且具有多个第二排。每个第二排具有多个第二毛细管，所述第二毛细管以第二毛细管密度被布置，并且第二毛细管各自具有第二横截面形状、第二液力直径、第二长度以及第二长度对第二排液力直径之比。在本发明的这个优选实施例中，在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于第一区的第三区，并且包括多个第三排，每个第三排包含多个第三毛细管，其中，所述第三毛细管以第三毛细管密度被布置，并且第三毛细管各自独立地具有第三横截面形状、第三液力直径、第三长度以及第三长度对液力直径之比。在该优选实施方式中，第一区位于所述第二区和第三区之间，并且所述第一区比第二区和第三区更靠近喷丝头主体的面的中心，并且总长度对液力直径之比是至少3％。在该喷丝头的另一实施例中，喷丝头主体具有的总长度对液力直径之比为至少5％。在本喷丝头的另一实施例中，喷丝头主体具有至少2％的区到区的液力比。

在本发明的一更优选的实施方式中，每个所述第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的第二横截面形状和每个所述第三毛细管的第三横截面形状是相同的。在本发明的另一个优选实施例中，喷丝头主体包括至少(i)和(ii)中的至少一项。其中(i)每个第一毛细管的第一液力直径小于每个第二毛细管的第二液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个第三毛细管的第三液力直径；和(ii)每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第二毛细管的第二长度，并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第三毛细管的第三长度。在本发明的另一优选实施例中，每个第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第二毛细管的所述第二长度对液力直径之比，并且每个第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比。在本发明的另一优选实施例中，每个所述第二毛细管的第二长度对液力直径之比和每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比是相同的。在本发明的另一优选实施例中，每个所述第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的第二横截面形状，每个所述第三毛细管的第三横截面形状为圆形或椭圆形的。在本发明的另一优选实施例中，每个所述第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的第二横截面形状，每个所述第三毛细管的第三横截面形状不一定是相同的，但是各自是圆形或椭圆形。在本发明的另一个优选实施例中，在喷丝头主体的面上开口的毛细管的总和为至少3000。在本发明的另一优选实施例中，喷丝头主体的面为多边形(例如矩形，或多边形的形状，诸如矩形中部带梯形端部，或其它多边形)。

在本发明的另一优选实施例中，第二区位于所述喷丝头主体的面的一端，并且第三区位于喷丝头主体的面的与第二区所处端部相反的一端，其中这三个区以直线排列并且垂直于骤冷空气的流动方向而布置。在这个喷丝头的再一个实施例中，第一毛细管密度大于每一个第二毛细管密度和第三毛细管密度。

作为另一种选择，该喷丝头可包括至少四种不同类型的毛细管区，包括具有位于喷丝头主体的面中心的第一类型的毛细管的中心区，其位于一对具有第二类型的毛细管的内侧区与一对具有第三类型的毛细管的外侧区之间。第三，第二和第一类型的毛细管液力直径和长度可在从更靠近喷丝头主体外边缘的外侧区朝向位于该喷丝头主体中心的第一区延伸的方向上逐步减小。作为一种选择，第一，第二和第三类型的毛细管的指示区可位于一对具有第四类型的毛细管的端部区之间。这些不同的毛细管区的毛细管液力直径和和长度可以逐渐地从第四减小到第三到第二到第一类型的毛细管。

在本发明的一个更优选的实施例中，喷丝头在喷丝头主体的面具有至少五个区。除了上述一般描述的起初的三个区之外，所述喷丝头主体还包括第四区，第四区具有多个第四排，每个所述第四排包括多个第四毛细管，其中，所述第四毛细管以第四毛细管密度布置，并且第四毛细管各自具有第四横截面形状、第四液力直径、第四长度以及第四长度对液力直径之比。本实施方式的喷丝头主体还包括具有多个第五排的第五区，并且每个第五排具有多个第五毛细管，其中所述第五毛细管以第五毛细管密度布置，并且第五毛细管各自具有第五横截面形状、第五液力直径、第五长度以及第五长度对液力直径之比；其中，第一区位于所述第四区和第五区之间，并且其中，每个第四毛细管的第四横截面形状和每个第五毛细管的第五横截面形状相同于每个所述第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的第二横截面形状以及每个所述第三毛细管的第三横截面形状，并且其中每个第四毛细管的第四液力直径和每个第五毛细管的第五液力直径小于每个第二毛细管的第二液力直径并且小于每个第三毛细管的第三液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第四毛细管的第四液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个第五毛细管的第五液力直径；并且其中，每个所述第四毛细管的第四长度和每个第五毛细管的第五长度小于每个第二毛细管的第二长度以及每个所述第三毛细管的第三长度；并且，每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第四毛细管的第四长度，并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个第五毛细管的第五长度。在另一个优选的实施例中，第一毛细管密度、第四毛细管密度以及第五毛细管密度是相同的。在本发明的另一优选实施例中，每个第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个第四毛细管的第四长度对液力直径之比，并且每个第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个第五毛细管的第五长度对液力直径之比。

在本发明的另一个优选的实施例中，在喷丝头中的喷丝头主体的面有至少七个区。具有上述五个区，以及如下所述的至少两个附加的区。设有具有多个第六排的第六区，每个第六排包括多个第六毛细管，其中，所述第六毛细管以第六毛细管密度被布置，并且每个第六毛细管各自具有第六横截面形状，第六液力直径，第六长度，第六长度对液力直径之比。在该优选实施例中，第七区具有多个第七排，每个第七排具有多个第七毛细管，其中，所述第七毛细管以第七毛细管密度被布置，并且第七毛细管各自具有第七横截面形状、第七液力直径、第七长度以及第七长度对液力直径之比；其中，第一区、第四区和第五区位于第六区和第七区之间，并且其中每个第六毛细管的第六横截面形状和每个第七毛细管的第七横截面形状相同于每个第一毛细管的第一横截面形状，每个第二毛细管的第二横截面形状，每个所述第三毛细管的第三横截面形状，每个所述第四毛细管的第四横截面形状，以及每个第五毛细管的第五横截面形状；其中，每个第六毛细管的第六液力直径和每个第七毛细管的第七液力直径小于每个第二毛细管的第二液力直径和每个所述第三毛细管的第三液力直径；并且每个第四毛细管的第四液力直径和每个第五毛细管的第五液力直径小于每个第六毛细管的第六液力直径并且小于每个第七毛细管的第七液力直径；并且其中，每个所述第六毛细管的第六长度和每个第七毛细管的第七长度小于每个第二毛细管的第二长度和每个所述第三毛细管的第三长度；并且每个第四毛细管的第四长度和每个第五毛细管的第五长度小于每个所述第六毛细管的第六长度并且小于每个第七毛细管的第七长度。

在另外一个更优选的实施例中，第一毛细管密度，第四毛细管密度，第五毛细管密度，第六毛细管密度，以及第七毛细管密度是相同的。此外，在本发明的另一个进一步优选的实施例中，每个第四毛细管的第四长度对液力直径之比和每个第五毛细管的第五长度对液力直径之比分别小于每个第六毛细管的第六长度对液力直径之比和每个第七毛细管的第七长度对液力直径之比。换言之，在此实施例中，每个第四和第五毛细管的第四长度对液力直径之比和第五长度对液力直径之比二者都小于每个第六和第七毛细管的第六长度对液力直径之比和第七长度对液力直径之比。

在本发明的另一个优选实施例中，进行熔纺聚合物长丝的喷丝头具有喷丝头主体，喷丝头主体具有总长度对液力直径之比并且限定延伸穿过喷丝头主体的孔，其中，所述孔包括毛细管，毛细管在喷丝头主体的面上开口以从中挤出聚合物长丝，其中所述毛细管在喷丝头主体的面被布置成多个不同的排，并且其中所述多个不同的排被布置在喷丝头主体的面上的多个不同的区中，其中多个不同的区内具有至少第一区，第二区和第三区。第一区在该优选实施例中位于喷丝头主体的面的中心处并且包括多个第一排，每个第一排包括多个第一毛细管，其中，所述第一毛细管以第一毛细管密度布置，并且第一毛细管各自具有第一横截面形状、第一液力直径、第一长度以及第一长度对液力直径之比。在本实施方式中，第二区定位成相邻于所述喷丝头主体的面的第一区，并且包括多个第二排，每个第二排包括多个第二毛细管，所述第二毛细管以第二毛细管密度布置，并且第二毛细管各自具有第二横截面形状、第二液力直径、第二长度以及第二长度的液力直径之比。在本实施方式中，在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于第一区的第三区，并且包括多个第三排，每个第三排包括多个第三毛细管，其中，所述第三毛细管以第三毛细管密度布置，并且第三毛细管各自具有第三横截面形状、第三液力直径、第三长度以及第三长度对液力直径之比。在本实施方式中，第一区位于所述第二区和第三区之间，并且所述第一区比第二区和第三区更靠近喷丝头主体的面的中心。另外，在本实施方式中，每个所述第一毛细管第一横截面形状，每个所述第二毛细管第二横截面形状，每个所述第三毛细管的第三横截面形状是相同的，其中每个第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第三毛细管的第三液力直径，并且每个第一毛细管的第一长度小于每个所述第二毛细管的第二长度，并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第三毛细管的第三长度。在一个更优选的实施例中，每个第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第二毛细管的所述第二长度对液力直径之比，并且每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比。此外，在该更优选的实施例中，第一毛细管密度和第二毛细管密度和第三毛细管密度可以相同。此外，在一个优选的实施例中，喷丝头主体的面可以是多边形，例如矩形。

除了至少上述的优选实施例中提到的前三个区以外，喷丝头主体可更优选地具有以下的附加区。在这个更优选的实施例中，喷丝头主体的面进一步可具有第四区和第五区，其中，每个所述第四排包括多个第四毛细管，其中，所述第四毛细管以第四毛细管密度布置，并且所述第四区包括多个第四排，并且第四毛细管各自具有第四横截面形状、第四液力直径、第四长度以及第四长度对液力直径之比；并且第五区包括多个第五排，每个所述第五排包括多个第五毛细管，其中所述第五毛细管以第五毛细管密度布置，并且第五毛细管各自具有第五横截面形状、第五液力直径、第五长度以及第五长度对液力直径之比。在这个更优选的实施例中，第一区，第二区和第三区位于第四区和第五区，每个所述第四毛细管的第四横截面形状和每个第五毛细管的第五横截面形状相同于每个第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的第二横截面形状，每个所述第三毛细管的第三横截面形状。此外，在该更优选的实施例中，每个所述第二毛细管的第二液力直径和每个所述第三毛细管的第三液力直径小于每个所述第四毛细管的第四液力直径和每个第五毛细管的第五液力直径，并且每个所述第二毛细管的第二长度和每个所述第三毛细管的第三长度小于每个第四毛细管的第四长度和每个第五毛细管的第五长度。换句话说，在本实施例中，每个第二和第三毛细管的第二和第三液力直径二者分别小于每个第四和第五毛细管的第四和第五液力直径二者。另外，在本实施例中，每个第二和第三毛细管的第二和第三长度二者分别小于每个第四和第五毛细管的第四和第五长度。

除了本发明的具有至少五个区的更优选实施例以外，喷丝头可使每个所述第二毛细管的第二长度对液力直径之比和每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比小于每个第四毛细管的第四长度对液力直径之比和每个第五毛细管的第五长度对液力直径之比。此外，在此更优选的实施例中，第一毛细管密度，第二毛细管密度，第三毛细管密度、第四毛细管密度以及第五毛细管密度可以相同。此外，在本发明的喷丝头中，每个毛细管的区中毛细管的毛细管密度和尺寸可以被选择以在不同的毛细管的区中产生相等的和有预期目标的聚合物生产能力，这是基于对于在给定的工艺条件下进行处理的给定聚合物计算的剪切应力的方程进行的。

在本发明的另一个优选实施例中，进行熔纺聚合物长丝的喷丝头具有喷丝头主体，喷丝头主体具有总长度对液力直径之比并且限定延伸穿过喷丝头主体的孔，其中，所述孔包括毛细管，毛细管在喷丝头主体的面上开口以从中挤出聚合物长丝，其中所述毛细管在喷丝头主体的面被布置成多个不同的排，并且其中所述多个不同的排被布置在喷丝头主体的面上的多个不同的区中，其中所述多个不同的区内具有至少第一区，第二区和第三区。第一区在该优选实施例中位于喷丝头主体的面的中心处，并且包括多个第一排，每个第一排包括多个第一毛细管，其中，所述第一毛细管以第一毛细管密度布置，并且第一毛细管各自具有第一横截面形状、第一液力直径、第一长度以及第一长度对液力直径之比。在本实施例中，第二区定位成相邻于所述喷丝头主体的面的第一区，并且包括多个第二排，每个所述第二排包括多个第二毛细管，所述第二毛细管以第二毛细管密度布置，并且第二毛细管各自具有第二横截面形状、第二液力直径、第二长度以及第二长度的液力直径之比。在本实施方式中，在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于第一区的第三区，并且包括多个第三排，每个所述第三排包括多个第三毛细管，其中，所述第三毛细管以第三毛细管密度布置，并且第三毛细管各自具有第三横截面形状、第三液力直径、第三长度以及第三长度对液力直径之比。另外，在本实施例中，第一区位于所述第二区和第三区之间，其中，每个所述第三毛细管的第三液力直径小于每个所述第一毛细管的第一液力直径，并且每个第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径，并且每个所述第三毛细管的第三长度小于每个所述第一毛细管的第一长度，并且每个第一毛细管的第一长度小于每个所述第二毛细管的第二长度，并且所述每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比小于每个所述第一毛细管的所述第一长度对液力直径之比，并且每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第二毛细管的第二长度对液力直径之比。在另一个实施例中，总长度对液力直径之比可以是至少3％。在另一个实施例中，喷丝头主体的面可以是环形的。在另一实施例中，喷丝头主体具有多个区到区的长度对液力直径之比，并且至少一个所述区到区的长度对液力直径之比为至少2％。此外，在喷丝头的另一个实施例中，第一，第二和第三毛细管密度是相同的。

与在喷丝头中使用毛细管的单个区的设计相比或者与当从区到区时只有一个毛细管尺寸变化并且基本上不相同时相比，本发明的喷丝头的这些各种特征可以在更高的线速度和聚合物的通过量下允许长丝更均匀地骤冷，同时尽量减少通过毛细管的聚合物通过量的可变性和提高长丝的均匀性比。这种类型的受控的长丝挤出允许以更高的通过量和更均匀的长丝和非织造纤维网和织物形成而通过毛细管挤出更多的聚合物，同时最小化长丝断裂和非织造纤维网和织物硬点缺陷。

作为另一种选择，提供了一种用于制造用于非织造织物中的熔纺非织造纤维网的装置，并且该装置包括聚合物供给系统；收集面；所示的喷丝头位于收集面上方以用于挤出从聚合物供给系统接收的聚合物，用于生产沿着朝向收集面的路径向下移动的挤出的长丝；至少一个骤冷气体供给装置，用于供给冷却气体的至少一个流；在喷丝头下的冷却区，其中所述冷却气体的至少一个流被引导而在喷丝头下方并且穿过挤出的长丝而流动。在本装置的一个实施例中，设置在喷丝头下方的冷却区具有从喷丝头下面的相反方向引导到横流并沿朝向收集面的路径穿过挤出的长丝的冷却气体流。在本装置的另一实施例中，布置在喷丝头下面的冷却区具有冷却气体流，其被导向成从喷丝头下的单一方向穿过挤出的长丝而流动。优选地，设有一装置以施加作用力于长丝上，该装置位于冷却区和收集面之间，并且所述作用力导致长丝在处于熔融状态时被减细。

在本发明的一个实施例中，用于制造熔纺非织造纤维网的装置包括：a)聚合物供给系统； b)长丝收集面； c)设置在用于挤出从聚合物供给系统接收的聚合物的收集面上方的喷丝头，用于生产沿着朝向收集面的路径向下移动的挤出的长丝； d)至少一个骤冷气体供给装置，用于供给冷却气体的至少一个流；和e)在喷丝头下方的冷却区，其中，冷却气体的至少一个流被引导到在喷丝头下方流动，并且沿着朝向收集面的路径而流过挤出的长丝。在本实施例中，喷丝头包括：喷丝头主体，其具有总长度对液力直径之比，并且限定穿过喷丝头主体的孔，其中，所述孔包括毛细管，所述毛细管在喷丝头主体的面上开口以从中挤出聚合物长丝，其中所述毛细管在喷丝头主体的面被布置成多个不同的排，并且其中所述多个不同的排被布置在喷丝头主体的面上的多个不同的区中。在本实施例中，所述多个不同的区包括：在所述喷丝头主体的面上居中地定位的第一区，其包括多个第一排，每个所述第一排包括多个第一毛细管，其中，所述第一毛细管以第一毛细管密度布置，并且第一毛细管各自具有第一横截面形状、第一液力直径、第一长度以及第一长度对液力直径之比；在喷丝头主体的面上定位成相邻于第一区的第二区，其包括多个第二排，每个所述第二排包括多个第二毛细管，所述第二毛细管以第二毛细管密度布置，并且第二毛细管各自具有第二横截面形状、第二液力直径、第二长度以及第二长度对液力直径之比；和在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于第一区的第三区，其包括多个第三排，每个所述第三排包括多个第三毛细管，其中，所述第三毛细管以第三毛细管密度布置，并且所述第三毛细管各自具有第三横截面形状、第三液力直径、第三长度以及第三长度对液力直径之比。在本实施方式中，所述第一区位于所述第二区和第三区之间，并且所述第一区比第二区和第三区更靠近喷丝头主体的面的中心，其中，总长度对液力直径之比为至少3％。在该装置的另一实施例中，喷丝头主体具有至少5％的总长度对液力直径之比。在该装置的再一个实施例中，喷丝头主体具有多个区到区的长度对液力直径之比，并且其中所述区到区的长度对液力直径之比中的至少一个为至少2％。在本装置的另一实施例中，第一毛细管密度可以比每个第二毛细管密度和第三毛细管密度更大，这三个区被布置在垂直于冷却气体(如骤冷空气)的流动方向的直线排列中。

在该装置的另一实施例中，每个所述第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的第二横截面形状，每个所述第三毛细管的第三横截面形状是相同的。在该装置的另一个优选的实施例中，在喷丝头主体的一个面上开口的毛细管的总和为至少3000。在该装置的另一个优选的实施例中，喷丝头主体的面为多边形，例如矩形。

在本装置的另一实施例中，喷丝头主体包括(i)和(ii)中的至少一项。其中，(i)是：每个第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个第三毛细管的第三液力直径；并且(ii)是：每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第二毛细管的第二长度，并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第三毛细管的第三长度。

在本装置的又一实施例中，每个第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第二毛细管的第二对液力直径之比，并且每个第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比。另外，每个所述第二毛细管的第二对液力直径之比和每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比可以是相同的。

该装置的另一实施例包括喷丝头，所述喷丝头具有的每个第一毛细管的第一横截面形状，每个第二毛细管的第二横截面形状，每个第三毛细管的第三横截面形状是圆形或椭圆形。本发明的另一个实施例包括，每个所述第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的第二横截面形状，以及每个所述第三毛细管的第三横截面形状为圆形或椭圆形的，并且第二区可以位于喷丝头主体的面的一端，并且第三区可位于喷丝头主体的面的与第二区所在一端相反的另一端，其中，这三个区布置在垂直于冷却气体(例如骤冷空气)的流动方向的直线排列中。

本发明的装置的另外一实施例还可包括喷丝头，该喷丝除了上述前三个区以外还具有第四区和第五区，所述第四区含有多个第四排，每个所述第四排包括多个第四毛细管，其中第四毛细管以第四毛细管密度布置，并且第四毛细管各自具有第四横截面形状、第四液力直径、第四长度以及第四长度对液力直径之比，所述第五区包括多个第五排，每个所述第五排具有多个第五毛细管，其中所述第五毛细管以第五毛细管密度布置，并且第五毛细管各自具有第五横截面形状、第五液力直径、第五长度，以及第五长度对液力直径之比，其中，第一区位于所述第四区和第五区之间。在本发明的装置的该实施例中，每个所述第四毛细管的第四横截面形状和每个第五毛细管的第五横截面形状相同于每个所述第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的第二横截面形状和每个所述第三毛细管的第三横截面形状，每个所述第四毛细管的第四液力直径和每个第五毛细管的第五液力直径小于每个第二毛细管的第二液力直径并且小于每个第三毛细管的第三液力直径，并且其中，每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第四毛细管的第四液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个第五毛细管的第五液力直径；并且其中，每个所述第四毛细管的第四长度和每个第五毛细管的第五长度小于每个第二毛细管的第二长度和每个所述第三毛细管的第三长度；并且其中每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第四毛细管的第四长度，并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个第五毛细管的第五长度。

本发明的装置的一个附加的实施例也可具有喷丝头，所述喷丝头具有至少七个区，除了上面指出的五个区以外，第六区和第七区也可包括在内。在该装置的附加的实施例中，第六区包括多个第六排，每个所述第六排包括多个第六毛细管，其中，所述第六毛细管以第六毛细管密度布置，并且第六毛细管各自具有第六横截面形状，第六液力直径，第六长度，第六长度对液力直径之比，并且其中，所述第七区具有多个第七排，每个所述第七排包括多个第七毛细管，其中，所述第七毛细管以第七毛细管密度布置，并且所述第七毛细管各自具有第七横截面形状、第七液力直径、第七长度以及第七长度对液力直径之比；并且其中，所述第一、第四和第五区位于第六区和第七区之间，并且其中每个所述第六毛细管的第六横截面形状和每个第七毛细管的第七横截面形状相同于每个第一毛细管的第一横截面形状，每个第二毛细管的第二横截面形状，每个所述第三毛细管的第三横截面形状，每个所述第四毛细管的第四横截面形状，以及每个第五毛细管的第五横截面形状；并且其中，每个所述第六毛细管的第六液力直径和每个第七毛细管的第七液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径和每个所述第三毛细管的第三液力直径，并且其中每个第四毛细管的第四液力直径和每个第五毛细管的第五液力直径小于每个第六毛细管的第六液力直径并且小于每个第七毛细管的第七液力直径；并且其中，每个所述第六毛细管的第六长度和每个第七毛细管的第七长度小于每个第二毛细管的第二长度和每个所述第三毛细管的第三长度，并且其中，每个第四毛细管的第四长度和每个第五毛细管的第五长度都小于每个第六毛细管的第六长度并且小于每个第七毛细管的第七长度。

本发明的装置也可具有喷丝头，所述喷丝头具有的上述第一毛细管密度，第四毛细管密度，第五毛细管密度，第六毛细管密度，以及第七毛细管密度是相同的。本发明的装置也可具有喷丝头，所述喷丝头使每个第四毛细管的上述第四长度对液力直径之比和每个第五毛细管的第五长度对液力直径之比小于每个第六毛细管的第六长度对液力直径之比和每个第七毛细管的第七长度对液力直径之比。

在本发明的另一实施例中，用于制造熔纺非织造纤维网的装置包括：a)聚合物供给系统； b)长丝收集面； c)设置在用于挤出从聚合物供给系统接收的聚合物的收集面上方的喷丝头，用于生产沿着朝向收集面的路径向下移动的挤出的长丝； d)至少一个骤冷气体供给装置，用于供给冷却气体的至少一个流；和e)在喷丝头下方的冷却区，其中，冷却气体的至少一个流被引导到在喷丝头下方流动，并且沿着朝向收集面的路径而流过挤出的长丝。在本实施例中，喷丝头包括：喷丝头主体，其具有总长度对液力直径之比，并且限定穿过喷丝头主体的孔，其中，所述孔包括毛细管，所述毛细管在喷丝头主体的面上开口以从中挤出聚合物长丝，其中所述毛细管在喷丝头主体的面被布置成多个不同的排，并且其中所述多个不同的排被布置在喷丝头主体的面上的多个不同的区中。在本实施例中，所述多个不同的区包括：在所述喷丝头主体的面上居中地定位的第一区，其包括多个第一排，每个所述第一排包括多个第一毛细管，其中，所述第一毛细管以第一毛细管密度布置，并且第一毛细管各自具有第一横截面形状、第一液力直径、第一长度以及第一长度对液力直径之比；在喷丝头主体的面上定位成相邻于第一区的第二区，其包括多个第二排，每个所述第二排包括多个第二毛细管，所述第二毛细管以第二毛细管密度布置，并且第二毛细管各自具有第二横截面形状、第二液力直径、第二长度以及第二长度对液力直径之比；以及，在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于第一区的第三区，其包括多个第三排，每个所述第三排包括多个第三毛细管，其中，所述第三毛细管以第三毛细管密度布置，并且所述第三毛细管各自具有第三横截面形状、第三液力直径、第三长度以及第三长度对液力直径之比。在本实施例中，第一区位于所述第二区和第三区之间，其中，每个所述第三毛细管的第三液力直径小于每个所述第一毛细管的第一液力直径，每个所述第一毛细管的第一液力直径是小于每个第二毛细管的第二液力直径，每个所述第三毛细管的第三长度小于每个所述第一毛细管的第一长度，每个第一毛细管的第一长度小于所述每个第二毛细管的第二长度，每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比小于每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比，并且每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第二毛细管的第二长度对液力直径之比。

作为另一实施例，提供了用于熔纺聚合物长丝的方法，其包括步骤：通过所指示的喷丝头挤出熔融的聚合物，以生产在喷丝头下面挤出的长丝；使所述挤出的长丝通过喷丝头下方的骤冷区，其中，所述长丝通过在喷丝头下方引导并穿过所述挤出的长丝的冷却气体的至少一个流而被骤冷；在对所述长丝骤冷后收集所述长丝。

在本发明的一个实施例中，一种用于熔体纺丝聚合物长丝的方法包括：1)通过喷丝头挤出熔融聚合物，以产生在喷丝头下面挤出的长丝； b)使挤出的长丝通过喷丝头下方的骤冷区，其中，所述长丝通过在喷丝头下方引导并穿过所述挤出的长丝的冷却气体的至少一个流而被骤冷；和c)收集骤冷的长丝。在本发明的方法的一实施例中，喷丝头包括：喷丝头主体，其具有总长度对液力直径之比并且限定穿过喷丝头主体的孔，其中，所述孔包括在喷丝头主体的一面开口以从此挤出聚合物长丝的毛细管，所述毛细管在喷丝头主体的面被布置成多个不同的排，并且其中所述多个不同的排被布置在喷丝头主体的面上的多个不同的区中，其中所述多个不同的区包括：在喷丝头主体的面上居中地定位的第一区，其包括多个第一排，每个所述第一排包括多个第一毛细管，其中，所述第一毛细管以第一毛细管密度布置，并且第一毛细管各自具有第一横截面形状、第一液力直径、第一长度以及第一长度对液力直径之比，在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于所述第一区的第二区，其包括多个第二排，每个所述第二排包括多个第二毛细管，其中，所述第二毛细管以第二毛细管密度布置，并且第二毛细管各自具有第二横截面形状，第二液力直径，第二长度，和第二长度对液力直径之比，在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于所述第一区的第三区，其包括多个第三排，每个所述第三排包括多个第三毛细管，其中，所述第三毛细管以第三毛细管密度布置，并且所述第三毛细管各自具有第三横截面形状、第三液力直径、第三长度以及第三长度对液力直径之比；其中，所述第一区位于所述第二区和第三区之间，并且所述第一区比第二区和第三区更靠近喷丝头主体的面的中心，其中，总长度对液力直径之比为至少3％。在该方法的另一实施例中，总长度对液力直径之比为至少5％。在该方法的另一实施例中，喷丝头主体具有多个区到区的长度对液力直径之比，并且其中所述区到区的长度对液力直径之比中的至少一个为至少2％。在该方法的另一实施例中，使挤出的长丝通过喷丝头下面的骤冷区包括，通过在喷丝头下方沿横流方向引导冷却气体的至少一个流经过挤出的长丝，来骤冷长丝。在该方法的另一个优选实施例中，在喷丝头主体的一面上开口的毛细管的总和为至少3000。在该方法的另一优选实施例中，喷丝头主体的面为多边形，例如矩形或梯形。

本发明的方法还可包括具有至少五个区的喷丝头，其中，第四和第五区被添加到上述的前三个区。在本发明的方法的一实施例中，所述第四区包括多个第四排，每个所述第四排包括多个第四毛细管，其中，所述第四毛细管以第四毛细管密度布置，并且所述第四毛细管各自具有第四横截面形状、第四液力直径、第四长度以及第四长度对液力直径之比，并且所述第五区包括多个第五排，每个所述第五排包括多个第五毛细管，其中，所述第五毛细管以第五毛细管密度布置并且所述第五毛细管各自具有第五横截面形状、第五液力直径、第五长度以及第五长度对液力直径之比；其中，所述第一区位于所述第四区和第五区之间，并且其中，每个所述第四毛细管的第四液力直径和每个第五毛细管的第五液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径并且小于每个所述第三毛细管的第三液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第四毛细管的第四液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个第五毛细管的第五液力直径；并且其中，每个所述第四毛细管的第四长度和每个第五毛细管的第五长度小于每个第二毛细管的第二长度和每个所述第三毛细管的第三长度；并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第四毛细管的第四长度，并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个第五毛细管的第五长度。在本发明的方法的另一个实施例中，喷丝头可使得每个第一毛细管的第一横截面形状，每个所述第二毛细管的所述第二横截面形状，和每个第三毛细管的第三横截面形状全部是圆形或全部是椭圆形的，并且其中，从每个所述第一毛细管、第二毛细管和第三毛细管挤出的长丝具有对应于每个所述毛细管的横截面形状。

在本发明的一实施例中，用于熔体纺丝聚合物长丝的方法包括：a)通过喷丝头挤出熔融聚合物以产生在喷丝头下挤出的长丝； b) b)使挤出的长丝通过喷丝头下方的骤冷区，其中，所述长丝通过在喷丝头下方引导并穿过挤出的长丝在一个方向上流动而无反向流动的冷却气体的至少一个流而被骤冷；和c)收集骤冷的长丝。在本发明的方法的该实施例中，喷丝头包括：喷丝头主体，其具有总长度对液力直径之比并且限定穿过喷丝头主体的孔，其中，所述孔包括在喷丝头主体的一面开口以从此挤出聚合物长丝的毛细管，所述毛细管在喷丝头主体的面被布置成多个不同的排，并且其中所述多个不同的排被布置在喷丝头主体的面上的多个不同的区中，其中所述多个不同的区包括：在喷丝头主体的面上居中地定位的第一区，其包括多个第一排，每个所述第一排包括多个第一毛细管，其中，所述第一毛细管以第一毛细管密度布置，并且第一毛细管各自具有第一横截面形状、第一液力直径、第一长度以及第一长度对液力直径之比，在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于所述第一区的第二区，其包括多个第二排，每个所述第二排包括多个第二毛细管，其中，所述第二毛细管以第二毛细管密度布置，并且第二毛细管各自具有第二横截面形状，第二液力直径，第二长度，和第二长度对液力直径之比，在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于所述第一区的第三区，其包括多个第三排，每个所述第三排包括多个第三毛细管，其中，所述第三毛细管以第三毛细管密度布置并且所述第三毛细管各自具有第三横截面形状、第三液力直径、第三长度以及第三长度对液力直径之比；其中，所述第一区位于所述第二区和第三区之间，其中，每个所述第三毛细管的第三液力直径小于每个所述第一毛细管的第一液力直径，每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径，每个所述第三毛细管的第三长度小于每个所述第一毛细管的第一长度，每个第一毛细管的第一长度小于每个所述第二毛细管的第二长度，每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比小于每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比，并且每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第二毛细管的第二长度对液力直径之比。

在另一个实施例中，本发明的方法可包括，在商业上有用的通过量和纤维均匀性下，长丝被从喷丝头挤出。

但是应该理解的是，前述的一般描述和以下的详细描述都只是示例和说明性的，并且旨在提供对本发明的进一步的解释，如权利要求书所述。

附图包含在说明书中并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的一些实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在各图中具有相同引用标号的特征代表相似的元件，除非另有说明。附图和其中所示的特征不一定按比例绘制。

附图的简要说明

图1是根据本发明的一个实施例的多区喷丝头的一底视平面图。

图2A是根据本发明的一个实施例的沿图1中的线2-2剖开的喷丝头的区的毛细管的放大截面图。

图2B是根据本发明的一个实施例的沿图1中的线2'-2'剖开的喷丝头的区的毛细管的放大截面图。

图2C是根据本发明的一个实施例的、以在图2A所示方向2A上的底视图示出的、如图1和图2A所示第一区的第一毛细管的横截面形状的放大图。

图2D是图2C所示毛细管的横截面形状的横截面区的放大图。

图2E是图2C所示毛细管的横截面形状的周边的放大图。

图2F是根据本发明的一个实施例的图1和图2A所示第一区的第一毛细管的横截面形状的另一种选择的放大图。

图2G是图2F所示毛细管的横截面形状的横截面区的放大图。

图2H是图2F所示毛细管的横截面形状的周边的放大图。

图2I是根据本发明的一个实施例的图1和图2A所示第一区的第一毛细管的横截面形状的另外一种选择的放大图。

图2J是图2I所示毛细管的横截面形状的横截面区的放大图。

图2K是图2I所示毛细管的横截面形状的周边的放大图。

图2L显示了用于根据本发明的一个实施例的图1和图2A所示喷丝头的毛细管密度测定。

图3是根据本发明的另一实施例的多区喷丝头的一个底视平面图。

图4A是根据本发明的一个实施例的沿图3中线4-4看去的喷丝头的区的毛细管的放大截面图。

图4B是根据本发明的一个实施例的沿图3中线4'-4'看去的喷丝头的区的毛细管的放大截面图。

图5A，5B和5C是根据本发明的一实施例的图3所示几个喷丝头边缘区域的放大平面图。

图6是根据本发明的另一实施例的多区喷丝头的一个底视平面图。

图7是根据本发明的另一实施例的多区喷丝头的一个底视平面图。

图8是根据本发明的一个实施例的使用喷丝头的装置的示意性截面图。

定义

本文所用的术语“长丝”是指一种连续的聚合物链，其在常规的形成过程中不有意断裂。

本文所用的术语“纤维”是指长丝，基本上连续的长丝，短纤维，连续纤维，以及其它的其纤维长度显著大于其横截面尺寸的纤维结构。

本文所用的术语“非织造材料”或“非织造纤维网”是指无规取向的含有长丝的材料，其借助于非织造编织，缝纫或编织工序形成。

本文所用的术语“非织造织物”和“非织造成分”可以互换使用，是指密切相关以形成如本文所定义的一个或多个层的一种或多种非织造纤维网的集合。非织造织物或非织造成分的一个或多个层连同该一个或更多个非织造纤维网可包括：短长度纤维，基本上连续的或不连续的纤维，以及它们的组合或它们的混合物，除非另有规定。非织造织物或非织造成分的一个或多个层可以是稳定化的或非稳定化的。

术语“纺粘”或“S”指的是通过从喷丝头主体中的多个毛细管挤出熔融材料而形成的长丝。术语“纺粘”还包括如上所述定义而形成的长丝，所述长丝然后被沉积在收集面上或以其它方式在单一步骤中形成层。本发明所涵括的织物结构还可包括纺粘-纺粘(SS)，纺粘-纺粘-纺粘(SSS)，以及其它组合和层的变化。

如本文所用，“熔纺”或“熔融纺丝”通常是指纺粘或熔喷的纤维形成工艺。

本文中对于喷丝头毛细管或孔的尺寸使用的“基本上相同”，是指尺寸上的差异小于加工公差。

如本文所用的“包括”或“包含”与“包含”“含有”，“具有”或“其特征在于”同义，并且是开口式的表述，并不排除另外的、未陈述的要素或方法步骤，因此应当被解释为是指“包括但不限于”。

本文所使用的“由…构成”或“由…组成”排除了未指定的任何元素、步骤或成分。

如本文所用，“基本上由...组成”，是指所指的材料、喷丝头、装置或步骤，以及附加的项，所述附加的项不实质上影响如本文所述的本发明的基本和新颖特征的喷丝头、装置、方法或非织造织物。

如本文所用的“喷丝头主体”典型地是一个或多个包含孔的金属板，并且这些孔包括毛细管，聚合物通过该毛细管被挤出以形成长丝或其它纤维。喷丝头主体也可以是多个金属板元件的组件，所述多个金属板元件各具有可以形成整体孔图案的一部分的孔。喷丝头主体可以是，例如，具有整体孔图案的单件结构，或者可以由多个金属板元件以模块化的方式进行组装，所述多个金属板元件组装在一起提供具有整体孔图案的主体。

如本文所使用的“喷丝头”（也可称为“喷丝板”或“吐丝器”）是这样的结构，它包括具有许多小通孔的喷丝头主体，形成纤维的聚合物流体被迫通过所述小通孔以形成长丝或其他纤维，并且通常但不一定包括与之一起使用的附加的构件，例如，用于提供更均匀的聚合物进料分配到喷丝头主体的上覆的多孔板(breaker plate)，用于在聚合物进入多孔板和/或喷丝头主体之前对聚合物进行过滤的过滤层，或它们的组合。

如本文所用的“毛细管”指的是小通孔从该聚合物离开喷丝头主体以形成纤维。毛细管具有一定的长度，横截面形状，液力直径，和长度对液力直径之比。尽管在本发明中不是必须的，但是，一般而言，液力直径和截面形状沿着毛细管的长度是大致均匀的。

如本文所用的“毛细管密度”指的是在喷丝头主体的面基于线性宽度的毛细管数目，或者来自喷丝头主体的面的工作区的正方形面积中的毛细管数目。

如本文所用的“毛细管长度”或“长度”是指在毛细管的穿过喷丝头主体至喷丝头表面上的毛细管开口的长度。

本文所用的术语“毛细管的横截面积（或截面积）”或“CA”是在如本文所述的喷丝头的喷丝头主体的面处的一个或更多个毛细管的横截面形状的出口面积的测量值。

如本文所用的“毛细管周长”或“周长”或“CP”是沿着在喷丝头主体的面处的毛细管的出口几何形状所限定的周边的距离。对于具有圆形横截面形状的毛细管，“周长”被定义为毛细管的圆周。

如本文所用，“液力直径”或“D_H”是通过下式计算的：

其中R_H代表液力半径。液力半径(R_H)由比CA/CP计算得到，其中CA是在本发明的喷丝头的喷丝头主体的面的聚合物出口处的毛细管开口的毛细管横截面积，CP是同一毛细管开口的毛细管周长。为了计算具有圆形横截面形状和直径“D”的毛细管的液力直径，则例如，使用针对液力直径所示的公式为：，其减少至D，D是指从圆形横截面形状或区的一侧至另一侧的最长尺寸的测量值。CA和CP值可以被确定用于在本发明的喷丝头的喷丝头主体的面的聚合物出口处的毛细管开口，这是诸如通过扫描电子显微镜(SEM)或光学显微镜来捕获毛细管的区的代表性开口的数字图像来确定的，所述扫描电子显微镜(SEM)或光学显微镜可包括在观察器和/或随之生成的数字图像的校准刻度。本领域的技术人员将选择这样的用来测量毛细管周长和横截面积的方法，所述方法适用于本发明的喷丝头中的喷丝头主体的面处的聚合物出口处的开口的形状。这些方法通常基于使用显微镜和更典型地使用光学显微镜来研究在喷丝头主体的面的聚合物出口处的毛细管开口。例如，对于简单的几何形状如圆形，正方形，长方形或三角形，可以使用光学显微镜结合校准标准(例如，来自英国肯特的Pyser-SGI有限公司的光学栅格校准滑件03A00429 StageMic 1MM/0.01DIV)来测量用于计算周长或截面积的变量。对于更复杂的横截面形状，例如多叶形，一种方法的一个例子是使用能够以数字方式捕获喷丝头主体表面处的毛细管开口的聚合物出口的图像的显微镜，并使用软件分析该图像以计算在喷丝头主体表面的出口处的周长和横截面积。例如，显微镜，例如来自日本东京155-0003, 2-15-17, KoenjiMinami, Suginami-ku, 的Hirox有限公司的数字显微镜KH-7700，其带有专用软件来供应，该专用软件可以用来分析显微镜所记录的数字图像。更确切地说，人们可以使用在这台显微镜的操作手册（第1版，于2006年10月修订）第3章中第117-132页所描述的长度和面积测量方法，来计算喷丝头主体表面的聚合物出口处的毛细管开口的横截面积和周长的尺寸。毛细管开口形状的横截面积和周长尺寸可以使用任何计算方法利用已知的几何形状规则来计算，或者使用适用于评价横截面形状的数字图像或照片图像的已知的或可商购的软件算法来确定，或者手动确定。手动确定可以使用重量的方法，这可用于非常复杂的形状，其中，开口形状的数字图像或照片可以以已知的相对于实际毛细管形状放大的比例，在分开的规则形状的纸张纸或已知总体尺寸的类似物(例如正方形，矩形或圆形)上来提供。然后，可以将开口形状的图像从纸中切出，并且分离的开口形状相对于纸张的原始数字图像部分的总重量的重量之比例可以被认为产生了与开口形状的横截面积对纸张的横截面积之比相同的比值。在纸张上的放大的数字图像中的开口形状的横截面积可容易地从这些比值中计算出，然后可以从该数值中通过将其基于纸张上的数字图像中使用的所示的已知的放大标度而按比例减小，而计算出实际毛细管形状的横截面积。例如简单或复杂形状等形状的周长，也可以通过在放大图像中过用长丝或可测量长度的类似物进行跟踪来手动测量该形状的周长，并且将测量结果基于用于数字图像的已知放大标度而按比例减小回来。

如本文所用的“毛细管长度对毛细管液力直径之比”或“长度对液力直径之比”是指将毛细管长度除以毛细管液力直径的数值结果。

如本文所用的“总长度对液力直径之比”是由下式计算的：

其中，(L/D_H)_G是对于喷丝头主体的全部毛细管区的毛细管长度对液力直径之比的最大值。(L/D_H)_S是对于喷丝头主体的面的全部毛细管区的毛细管长度对液力直径之比的最小值。结果以百分比值表示。

如本文所用的“区到区的长度对液力直径之比”是由下式计算的：

其中，(L/D_H)_ZG是在喷丝头主体的面的一对相邻的毛细管区中的一个区的毛细管长度对液力直径之比的较大值，而(L/D_H)_ZS是在这一对相邻的毛细管区中的另一个区的毛细管长度对液力直径之比的较小值。结果以百分比值表示。

如本文所用的“毛细管尺寸”或“尺寸”是指毛细管的长度，毛细管的横截面形状，毛细管的液力直径，毛细管的截面积，毛细管的周长或毛细管长度对液力直径之比中的一项或多项。

术语“冷却”和“骤冷”当涉及流体例如气体时，在本文中可互换地使用，并且是指用以固化从本发明的喷丝头的喷丝头主体的面处的毛细管中排出的熔融聚合物的气体的功能和温度。

详细描述

本发明是针对可用于生产熔纺长丝的喷丝头。喷丝头具有各自带不同毛细管设计的（多个）区。这些区可以彼此基于毛细管密度，毛细管尺寸，或两者而有所不同。可以不同的毛细管尺寸，例如，可以是毛细管聚合物出口的开口：液力直径，横截面积，周长，长度，横截面形状，和长度对液力直径之比。在喷丝头主体的面的每个不同的区的设计可以被选择，以允许增加毛细管的总数，从而潜在地允许对于整个喷丝头的更高的聚合物产量和/或改善的长丝的均匀性，这有利于改进非织造纤维网和织物的均匀性，同时保持稳定的工艺。在喷丝头主体的面的每个不同的区的设计也可以被选择，以允许在更高的聚合物产量下改善长丝旦尼尔的均匀性，而不增加毛细管密度。本发明的多区喷丝头的其它好处可包括，在喷丝头主体的整个表面穿过毛细管的更均匀的聚合物流率，每个毛细管的聚合物通过量的变化最小化，以及在喷丝头主体的面上的各个区中的毛细管中的长丝旦尼尔的变化最小化。可以通过使用本发明的喷丝头在喷丝头主体的整个表面上的实现更均匀的长丝骤冷。还据信，对于每个长丝而言的“至喷丝头主体表面的骤冷距离”的变化，即，从喷丝头主体表面到每个长丝上的其长丝表面变成固体(也称为“冻结线”)的位置的距离的变化，可以通过使用本发明的喷丝头而最小化。本文中所示的本发明的喷丝头的设计的原理可以用于提供针对不同骤冷方式（例如对喷丝头所产生的长丝的横流式骤冷或双侧骤冷或单侧骤冷）的喷丝头。

本发明的喷丝头的实施例可以以比与在喷丝头主体整个表面上只有一种类型的毛细管设计和均匀毛细管尺寸的喷丝头更高的聚合物通过量和来操作，同时保持类似的或实现更好的长丝，非织造纤维网，非织造织物的均匀性。这个设计与仅具有单一毛细管设计的标准喷丝头能够实现的相比可以允许牵伸出更多的长丝以获得较低的平均纤维旦尼尔，同时仍保持稳定的纺丝工艺。

至少部分地基于本文实例中进行和描述的实验研究的结果，本发明的研究者相信，当在高聚合物通过量下操作这种单毛细管设计和尺寸的喷丝头时观察到的长丝断裂和非织造纤维网和织物硬点缺陷的一个主要的原因，可能是在喷丝头主体的面上对长丝的冷却的显著可变性。更精确地说，可以认为，与那些从更接近于骤冷气体排出口的毛细管排挤出的长丝(例如，更靠近喷丝头主体出现与所述骤冷空气穿透长丝束的边缘)相比，最远离骤冷气体排出口挤出的长丝(例如，具有单个毛细管设计并从两个相对侧接收骤冷空气的喷丝头主体的毛细管的中心排中)被骤冷气体(例如空气)更低效地冷却，更远离用以与骤冷气体接触的骤冷气体排出口的那些长丝具有上升的温度，使得这些长丝的表面上的凝固点与靠近骤冷气体排出口挤出长丝相比而进一步远离喷丝头主体表面。例如，从横流式或双骤冷配置中使用的喷丝头的中心排中(即，更远离骤冷气体排出口)挤出的长丝，有更多的机会来在彼此接触时仍然是熔融或发粘的，从而造成断裂或彼此接触并产生干扰，这种干扰可能导致在非织造纤维网或非织造织物中的硬点缺陷。还据信，来自这些中心排中的长丝因为其较低的冻结线可具有比从那些更靠近骤冷气体排出口的毛细管中挤出的长丝更低的旦尼尔，从而允许它们被更多地牵伸(即，减细)。类似的问题可发生在单侧骤冷配置或模式中，最远离骤冷气体排出口(例如，在具有单个毛细管设计的毛细管排中，所述毛细管排位于喷丝头主体的与在单侧骤冷模式中最接近骤冷气体排出口或骤冷源的那一侧相对的一侧)挤出的长丝，可以比那些从更接近于骤冷气体排出口的毛细管排(例如，更接近喷丝头主体的其中骤冷空气初始穿入丝束的边缘)挤出的长丝被骤冷气体更低效地冷却。

一种用来处理更接近和最远离在横流骤冷配置中使用的喷丝头主体的骤冷排气口的长丝中的霜线变化的方法是，已经在单毛细管设计的喷丝头的中间留下没有毛细管的条带区，但是，这会降低聚合物的通过量，并且要求收集面慢下来，以提供具有相同收集基重的织物。本发明的多区喷丝头可以减少或消除单毛细管设计的喷丝头的这些缺点，以允许更高的通过喷丝头的总聚合物通过量和更均匀的非织造纤维网和非织造织物的形成，同时最小化长丝断裂和非织造纤维网和非织造织物硬点缺陷。

本发明所述的多区喷丝头可以通过组合若干要素而达到这个目的，这些要素参照附图在这里被示出。本发明的喷丝头的喷丝头主体限定了孔，所述孔穿过包括毛细管的喷丝头主体延伸，所述毛细管在喷丝头主体的其中聚合物长丝从此挤出的一个面开口。毛细管被布置在多个不同的排，其被布置在喷丝头主体的面上的多个区中。在其位于喷丝头主体的面上的出口或开口位置，这些毛细管具有独特的长度，独特的横截面形状，独特的横截面积，独特的周长，以及使用该横截面积和周长计算出的独特的液力直径。毛细管长度从喷丝头主体底面的毛细管开口延伸至到其相对的毛细管端，例如其中毛细管可在结构上和流体上与从同一喷丝头主体的相对顶面延伸出的孔的较大孔部分汇合的位置。本发明的喷丝头具有多个毛细管区，所述多个毛细管区，例如，基于总长度对液力直径之比，区到区的长度对液力直径之比，毛细管的密度，毛细管的液力直径，毛细管的长度，毛细管的横截面形状，或它们的任意组合，而可以不同。

在一个实施例中，喷丝头的喷丝头主体具有的总长度对液力直径之比为至少3％(即，3％或更高至100％)，或至少4％，或者至少5％，或至少10％，或至少15％，或至少20％，或至少25％，或至少50％，或至少75％，或100％，或3％到100％，或从4％到75％，或从5％至50％，或从10％到25％之间，或介于3％和100％的任何其他值。

在另一个实施例中，喷丝头主体具有多个区到区的长度对液力直径之比，并且其中，所述区到区的长度对液力直径之比中的至少一个为至少2％(即，2％或更高至100％)，或至少3％，或者至少4％，或者至少5％，或至少10％，或至少15％，或至少20％，或至少25％，或至少50％，或至少75％，或100％，或2％至100％，或从3％到75％，或从4％到50％，或从5％至25％，或介于2％和100％之间的任何其他值。

作为另一种选择，本发明的喷丝头可以分成多个通过它们的毛细管液力直径和毛细管长度而彼此区分开的区。例如，与相对更靠近骤冷气体排出口的毛细管的不同区相比，在位于喷丝头主体表面上的更远离所述骤冷气体排出口的毛细管的区中，毛细管的液力直径和毛细管的长度可以更小。作为另一种选择，本发明的喷丝头可以分成多个通过毛细管液力直径、长度、以及长度对液力直径之比而彼此区分开的区。例如，与相对更靠近骤冷气体源的不同毛细管区相比，在位于喷丝头主体表面上的更远离所述骤冷气体源(例如排放口)的毛细管的毛细管区中，毛细管液力直径，长度和长度对液力直径之比可以更小。作为另一种选择，本发明的喷丝头可以分成多个通过这些特征的任意组合或毛细管尺寸的任意组合而彼此区分开的区。此外，在更靠近喷丝头主体表面的几何中心的毛细管区中，毛细管液力直径、毛细管长度或这两者可以更小，如果假设该几何中心比更靠近骤冷气体排出口的那些区更远离骤冷气体排出口的话。

在相邻区的毛细管之间提供的任何一个或多个毛细管尺寸(不包括横截面形状)的差异，例如，可以至少大于毛细管制作中的加工公差，并且具体而言可以彼此相差至具有至少2％的差异，或者该差异为至少约2.5％，或至少3％，或者至少4％，或者至少5％，或至少6％，或至少7％，或至少8％，或为至少9％，或至少10％，或至少15％)，或至少20％，或至少25％，或至少30％，或至少35％的差异，或至少40％的差异，或者基于上述这些非零值中的任何两个不同值的任何范围(例如，约2％至约30％))，或其他值。与这些值相似的值可以适用于毛细管的长度对液力直径之比之间的差异，其在不同的毛细管区之间提供，并且用于计算总长度对液力直径之比以及用于喷丝头主体的面上的区的各种区到区的长度对液力直径之比。在相邻毛细管区之间提供的毛细管长度的差异，例如，可以至少大于毛细管制作中的加工公差，并且具体而言可以彼此相差至具有至少2％的差异，或者该差异为至少2.5％，或至少3％，或者至少4％，或者至少5％，或至少6％，或至少7％，或至少8％，或至少9％>，或至少10％，或至少15％，或至少20％，或至少25％，或至少30％，或至少约35％，或至少40％，或者基于上述这些非零值中的任何两个不同值的任何范围(例如，约2％至约35％)，或其他值。所有这些百分比的差异，可以通过将两个数的数值差的绝对值正值除以这两个数中较大的那个数并将所得的值乘以100，来计算得到。

作为另一种选择，本发明的喷丝头可以分成多个通过毛细管密度而彼此区分开的区。例如，其中至少一个毛细管区可以居中地定位于在喷丝头主体的相对两端的另外两个区之间，其中，这三个区在垂直于冷却气体(如骤冷空气)流的方向上被布置成直线的排列，其中，居中定位的毛细管区比各个外毛细管区(即，居中程度更差)具有更大的毛细管密度。

所示的毛细管密度差异，例如在垂直于冷却气体(如骤冷空气)流的方向上布置成直线排列的三个区中、在所示居中（中心）毛细管区与外毛细管区之间的毛细管密度差异，可以至少大于毛细管制作中的加工公差，并且，例如可以彼此相差至具有至少1％的差异，或者该差异为至少约2％，或至少3％，或者为至少4％，或至少5％，或至少6％，或至少7％，或至少8％，或至少9％，或至少10％，或至少15％，或至少20％，或至少25％，或至少30％，或至少35％，或者基于上述这些非零值中的任何两个不同值的任何范围(例如，约1％至约30％)，或其他值。这些毛细管密度值可以基于喷丝头主体的宽度。

本发明的喷丝头也可以包含更多个毛细管，而不必在喷丝头主体的面按比例增加开口面积，并且开口面积也可以在不牺牲聚合物的通过量下减小。相比于所示的单个毛细管设计的喷丝头，这可以是在喷丝头主体的面具有例如大约高达20％至大约25％的毛细管数目的增加，并且喷丝头主体面积的开口面可减小多达5％或多达7％，或其他改进的其值。

参考图1，示出了本发明的一个实施例的多区喷丝头100。喷丝头具有喷丝头主体101，其在三个区111、121和122限定了延伸穿过喷丝头主体101的孔103。区111的孔103包括第一毛细管131，区121和122包括第二和第三毛细管132和133，它们全部在喷丝头主体101的由此向下产生聚合物长丝挤出的底面105开口。在图1中，不同的区的孔/毛细管出于描述目的而通过任意地添加标记(即，空圈(区111)和斑驳灰色圈(区121、122))而彼此区分用于，这些标记不是实际的喷丝头结构的部分。区111的第一毛细管131在喷丝头主体101的面105被布置成多个不同的第一排141。类似地，区121和122的毛细管132和133被布置成多个不同的第二和第三排142和143。所述多个不同的排141、142和143被布置成所示的多个不同的区111、121和122，其中第一区111位于区121和122之间。第一区111比其他区121和122更靠近喷丝头主体101的面105的虚几何中心115。第一区111的第一毛细管131各自具有第一横截面形状151。第一区111的第一毛细管131的第一排141被布置成第一毛细管密度161。第二区121的第二毛细管132各自具有第二横截面形状152。第二区121的第二毛细管132的第二排142被布置在第二毛细管密度162。第三区122的第三毛细管133各自具有第三横截面形状153。第三区122的第三毛细管133的第三排143被布置在第三毛细管密度163。在一个实施例中，毛细管可以在针对所有或基本上所有的毛细管排的给定排内等间距地间隔开。在一个实施例中，相邻的毛细管排，可以相对于喷丝头主体101的宽度方向ω针对所有的或基本上所有的排而等间距。骤冷空气流的横流可在一般方向171A和171B上、沿着一个定向为正交于喷丝头主体宽度方向ω的方向朝向喷丝头100的喷丝头主体101且在其下方引导，如本文中所述的其它实施例更详细地描述。

图1所示毛细管的横截面形状是基于在喷丝头主体的面的毛细管的出口开口的几何形状。如本文中所描述的附图所示，该横截面形状可至少部分地延伸穿过其中限定毛细管的喷丝头主体的厚度。毛细管的横截面形状在此图中示出为圆形的。可以使用其它几何形状的横截面形状，例如椭圆形，矩形，正方形，平行四边形，三角形，多叶形，以及其它。在一个实施例中，喷丝头具有毛细管，其在其出口开口处具有独特的横截面形状，使得利用喷丝头毛细管形成的挤出的长丝可被赋予类似的横截面几何形状。例如，具有圆形横截面形状的毛细管的喷丝头可以用于形成具有圆形横截面形状的长丝，矩形横截面形状的毛细管可用于形成矩形横截面形状的长丝，和/或椭圆形横截面的形毛细管可被用于形成具有椭圆形横截面形状的长丝。

在一个实施例中，第一区或中心区111的毛细管密度161可以大于端区(或外区)121和122的每个毛细管密度162和163。除了毛细管区相对于冷却气体源(例如骤冷空气排出口)的位置以外，相对于壁或其它冷却气体流阻挡部的毛细管区的位置也可以指定这些区之间的毛细管密度差异。例如，毛细管密度161可以不是基本上相同于毛细管密度162和毛细管密度163，因为毛细管密度162和毛细管密度163可以更接近喷丝头主体外边缘的壁(未示出)。由于壁可能会扰乱冷却气流而可能会导致更多的湍流和长丝在熔融状态下接触的可能性，因此在喷丝头主体的面的边缘的毛细管密度162和毛细管密度163可小于毛细管密度161，即使区111、121和122都靠近骤冷空气排放出口(未示出)也可如此，但是，由此流出的空气流由一般方向171A和171B所示。在实施例中，端部区121和122的毛细管密度162和163可以是相同的或彼此不同的。在一个实施例中，它们是相同的。如所示，这里所描述的毛细管密度可以基于喷丝头主体的线性宽度的基础上或基于喷丝头主体的面的平方面积来表示。喷丝头主体101的线性宽度方向ω被示于图1中。可以基于喷丝头主体101的端部121A和12A之间的在线性宽度方向ω上的直线距离，来确定在图1所示的喷丝头主体101的总线性宽度。喷丝头主体可以是金属板，金属板例如由与喷丝头工业中使用的相似类型的材料制成。具有本文所描述的几何形状的孔和毛细管，例如通过适配和使用在喷丝头制造领域中已知的加工技术，而可以被限定在喷丝头主体中。

如在图2A中更详细地所示，孔203(103)从喷丝头主体201(101)的其中布置孔的顶面204'延伸穿过喷丝头主体201(101)的总厚度t，所述顶面204'相对于喷丝头主体201(101)的底面205(105)。顶面204'在孔之间通常为平面的并在该图示中大致水平地延伸。这里所用的括号数字指在另一图中所示的相同的特征。在该图中，喷丝头主体201的其中形成孔203的顶面204'相对于喷丝头主体201的上抬突起204“的环绕顶面204'的端面分204是凹陷的。喷丝头主体201的外缘部分204可具有厚度t'。t厚度小于厚度t'以限定在顶面分204'之间的空间214，其在该图示中被示出在喷丝头主体的上表面中的凹部，并且由突起204”包围，其中进料到喷丝头主体201的顶面204'的熔融聚合物具有存储空间，其用于在液压力下被推入孔203中之前进行收集和填充。在这种方式下，从喷丝头的另一构件如破碎板例如进入喷丝头主体201的聚合物流可以得到缓解。第一区211(111)的第一毛细管231(131)各自可具有第一液力直径210和第一长度212。示于图2A中的液力直径210为圆形的横截面形状。喷丝头主体201的部分252包围并限定毛细管231，因为它延伸穿过喷丝头主体201的底部，并开口于喷丝头主体201的底面205。这里所示的毛细管具有圆形横截面形状，虽然如本文所示其它的横截面形状都可以使用。第一长度对液力直径之比(L/D_H)可以被计算或以其他方式被定义而用于这些第一毛细管231。液力直径由如本文所限定的所示公式（或通式）来确定。

如图2B所示，第二区221(121)的第二毛细管232(132)各自可具有第二液力直径216和第二长度217。示于图2B中的液力直径是圆形的横截面形状。第二长度对液力直径之比(L/(D_H))可被计算或以其他方式被确定以用于这些第二毛细管232。正如所指出的，对于圆形横截面形状的毛细管，例如，液力直径(D_H)和长度对液力直径之比(L/D_H)的值，可以容易地从这些长度和液力直径尺寸值中计算出。液力直径是由如本文所限定的所示通式来确定。在一个实施例中，在图2B中所示并且在这里例举用于喷丝头主体201的区221(121)的孔203和第二毛细管232(132)也可以代表并且相同于如图1中所示的喷丝头主体101的第三区122的孔103和第三毛细管133。在一个实施例中，喷丝头主体的每个区包含的毛细管具有相同的毛细管尺寸。在一个实施例中，本发明的喷丝头的给定区中的全部毛细管的至少约90％，或至少约95％，或至少约98％，或至少约99％，或100％可以有相同的毛细管尺寸。正如所指出的，在本发明的实施例中，在一些不同毛细管区之间提供毛细管的尺寸的变化。

图2C示出了第一毛细管231(131)的横截面形状251(151)，其直径241，其周长262，及其横截面积261的放大图。毛细管231的横截面形状251、横截面积261和周长262是由喷丝头主体201上的环绕毛细管231的所示部分252限定的，因为毛细管231延伸通过喷丝头主体201的底部直到它开口于喷丝头主体201的底面205。图2D和2E分别示出了图2C的形状的横截面积和周长。在图2D和2E示出的这两个尺寸的值被用于根据本文中所述的表示式来计算图2C中的形状251(151)的液力直径(D_H)。在该图中，横截面形状251的横截面积261是示于图2D中的阴影线的空间，并且所述横截面形状251的周长262在图2E中由围绕圆形的具有箭头指示结束的虚线开始/结束点的线性长度所表示。对于圆形横截面形状，例如如图2C所示，横截面积261和周长262的各自的值可以按照公共几何规则，例如，通过了解直径241的值来计算，或者可以以本文详述的其他方式来确定。正如所指出的，这个图显示了毛细管可具有圆形横截面形状。可用于毛细管231和在本发明的喷丝头中使用的其他毛细管的毛细管其他横截面形状，例如，包括：具有例如示于图2F中的围绕的喷丝头主体部分253所限定的相应横截面积273的椭圆形横截面形状271，或者具有如图2I所示围绕的喷丝头主体部分254限定的对应横截面积283的矩形或正方形横截面形状281，或其他的形状和相应的横截面积。图2G和2H分别示出了图2F的形状的横截面积273和周长272。图2J和图2K分别示出了图2I的形状的横截面积283和周长282。这些形状的液力直径也可使用本文详述的通式由相应的横截面积和周长来确定。用于第一区的第一毛细管的这些所示类型的毛细管横截面形状也可以适用于本文所述的其相对尺寸可根据本说明书来选择并调整的喷丝头的其他区中所用的其它毛细管。

图2L参考喷丝头100示出了确定本发明一实施例的喷丝头的毛细管密度的方式，喷丝头100具有在图1和图2A为说明起见示出的喷丝头主体101。为了说明的目的，毛细管密度161被确定为用于在第一区111中的毛细管131图案的一任意选择的局部部分291，但并非意欲限制到喷丝头主体的可以对此测量毛细管密度的特定部分。用于确定喷丝头的给定区的毛细管密度的部分可以包围毛细管的整个区或其更少代表性的部分。毛细管密度161可以相对于喷丝头主体101的宽度方向ω确定。在该图中，例如，在喷丝头主体101的宽度方向ω上对于每个部分291的长度292具有59个毛细管，它提供了对第一区111的毛细管密度的量度。作为另一选项，可相对于喷丝头主体的宽度方向ω和定向为正交于宽度方向ω的方向α这两者并基于喷丝头主体101的面105的方形面积，来确定毛细管密度161。在该图中，例如，每个喷丝头主体101的面的方形面积294具有59个毛细管，其中方形面积294由部分291的宽度方向ω上的长度293乘以部分291的在喷丝头主体的定向为正交于宽度方向ω的方向α上的长度292来确定，其提供了对于第一区111的毛细管密度的另一项测量措施。喷丝头的其他区中的其他毛细管的密度，例如如本文中所描述，可以以类似的方式来确定。

图3是本发明另一实施例的多区喷丝头300。该喷丝头具有喷丝头主体301，喷丝头主体301在七个区311，321，322，331，332，341和342中限定了孔303。孔303穿过喷丝头主体301延伸，并且包括在喷丝头主体301的面305中开口的毛细管。第一区或中心区311包括第一毛细管351，第二和第三(或端部)区321和322包括第二和第三毛细管352和353，第四和第五(或侧面)区331和332包括第四和第五毛细管354和355，并且第六和第七(或侧面)区341和342包括第六和第七毛细管356和357。毛细管351，352，353，354，355，356和357在喷丝头主体301的从此处进行聚合物长丝向下挤出的底面305开口。在图3中，不同区的孔和/或毛细管彼此区分而用于此描述的目的，这是通过任意地添加标记(即空圆圈(区311)，斑驳灰色圆圈(区321，322)，斜条纹圆(区331，332)，实心圆(区341,342))进行的，这些标记不是实际的喷丝头结构的一部分。第一区311的第一毛细管351在喷丝头体301的面305配置在多个不同的第一排361。类似地，第二区和第三区321和322的毛细管352和353被布置在多个不同的第二和第三排362和363，第四和第五区331和332的毛细管354和355被布置在多个不同的第四和第五排364和365，并且第六区和第七区341和342的毛细管356与357被布置在多个不同的第六和第七排366和367。所述多个不同的排361，362，363，364，365，366和367被布置在所示的多个不同的区311，321，322，331，332，341和342中。第一区311在喷丝头主体的宽度方向ω上位于区321和322之间，并且在定向为正交于喷丝头主体的宽度方向ω的方向α上位于区331，332，341和342之间。第一区311比其他区321，322，331，332，341和342定位成更靠近喷丝头主体301的面305的虚几何中心315。第一区311的第一毛细管351各自具有第一横截面形状371。第一区311的毛细管351的第一排361被布置在第一毛细管密度381。第二区321的第二毛细管352各自具有第二横截面形状372。第二区321的毛细管352的这些排362被布置在第二毛细管密度382。第三区322的第三毛细管353各自具有第三横截面形状373。区322的毛细管353的这些排363被布置在第三毛细管密度383。第四区331的第四毛细管354各自具有第四横截面形状374。区331的毛细管354的这些排364被布置在第四毛细管密度384。第五区332的第五毛细管355各自具有第五横截面形状375。区332的毛细管355的这些排365被布置在第五毛细管密度385。第六区341的第六毛细管356各自具有第六横截面形状376。区341的毛细管356的这些排366被布置在第六毛细管密度386。第七区342的第七毛细管357各自具有第七横截面形状377。区342的毛细管357的这些排367被布置在第七毛细管密度387。在一个实施例中，毛细管可以对于所有或基本上所有的排而言在给定的排内是等间距的。在一个实施例中，对于所有或基本上所有的排而言的，毛细管的相邻排相对于喷丝头主体301宽度方向ω或正交方向α或两者，而对于所有或基本上所有的排是等间距的。喷丝头主体301具有总体的多边形形状，其包括具有梯形端部的矩形中间部分。

在图3所示的表示毛细管的横截面形状也是基于毛细管的喷丝头主体的面的出口开口的几何形状。如本文中所描述的附图所示，这些毛细管的横截面形状可部分地通过其中限定毛细管的喷丝头主体的厚度至少延伸。在该图3中所示，毛细管的横截面形状也被显示是圆形的。正如所指出的，其他几何形状可用于毛细管的横截面形状。在一个实施例中，喷丝头主体的所有区包含具有相同的毛细管的横截面形状的毛细管，尽管在如本文所描述的一些或全部不同的毛细管区中毛细管的其它尺寸会有变化。在一个实施例中，第一，第四，第五，第六区和第七区中每个区的毛细管密度381，384，385，386和387可以大于端部区321和322的每个毛细管密度382和383。在实施例中，第一，第四，第五，第六区和第七区的毛细管密度381，384，385，386，和387的可以是彼此相同的或彼此不同的。在一个实施例中，它们是相同的。在实施例中，端部区321和322的毛细管密度382和383可以是相同的或彼此不同的。在一个实施例中，它们是相同的。可以基于喷丝头主体301的沿线性宽度方向ω在端部321A和322A之间的直线距离，来确定图1所示的喷丝头主体301的总线性宽度。喷丝头主体301可以是与图1的喷丝头主体类似的结构，并且可以以如本文中所述类似的方式来制造。在图3中，喷丝头主体301被示出为具有细长的八边形周边的形状，其中端部区321和322在宽度方向ω上逐渐减小离开几何中心315。其它的喷丝头主体形状可以被使用，例如其它多边形形状(例如，矩形，正方形，六边形，梯形，及其他)，以及例如椭圆形，圆形，椭圆形，以及其它非多边形形状。

箭头被包括在图3中，而示出了可以相对于喷丝头的毛细管区的布局使用的骤冷空气393和394的横流方向，当喷丝头被用在熔融纺丝装置中，如更详细地在本文中对于其它附图描述的(例如图8)那样。如本文中所解释的，骤冷空气被设置成在从中挤出长丝的喷丝头的底面的下方流动。利用布置在喷丝头主体301每一侧的一个或多个骤冷气体排出口391和392，该骤冷空气能在相对的横流方向上朝向喷丝头主体301下方的区域送入。为了简化说明，仅几个骤冷气体排出口被示出在图中，虽然更多或更少的骤冷气体排出口可以使用，只要骤冷气体优选被均匀地或基本均匀地在喷丝头主体301的下方从其相对于喷丝头主体301的整个宽度或实质整个宽度的相对两侧被吹出。

对于喷丝头主体301的毛细管的尺寸，如图2A中所示并且例示于本文中的喷丝头主体201的区211的孔203和第一毛细管231，也可代表并且相同于在第一区311的孔303和第一毛细管351以及在图3中所示的喷丝头主体301中所示的结构和其尺寸。如图2B中所示的喷丝头主体201中的区221的孔203和第二毛细管232也可以代表并且相同于第二区和第三区321和322的孔303和第二和第三毛细管352和353以及如图3所示喷丝头主体301中所示的结构和尺寸。图3的区331，332，341和342中的毛细管的毛细管尺寸参照图4A和4B更详细地描述。

如在图4A中更详细地所示，孔403(303)从喷丝头主体401(301)的顶面404'延伸穿过喷丝头主体401(301)的厚度t，顶面404'相对于喷丝头主体401(301)的底面405(305)。在该图中，虽然不是必须的，喷丝头主体401的其中形成孔403并呈现为远离其端面分404的顶面404'是稍微凹进的。喷丝头主体401的外缘部404可具有厚度t'。第四区431(331)的第四毛细管454(354)各自可具有第四液力直径406和第四长度407。示于图4A中的液力直径是圆形的横截面形状。第四长度对液力直径之比可以使用这里的公式计算或以其它方式确定为用于这些第四毛细管。例如，对于圆形横截面形状的毛细管，D_H和L/D_H比值可以很容易地从这些长度和液力直径尺寸值中计算得到。如上所述，图2C中示出了这样的圆形横截面形状的毛细管的横截面积。L/D_H比值也可以根据这里所描述的计算式被确定为用于圆形的横截面形状的毛细管。正如所指出的，对毛细管的其他横截面形状的横截面积(CA)的值可以以任何方便的方式来确定，并且液力直径值由如本文所定义的指定的通式来确定。在一个实施例中，图4A中所示的区431(331)的孔403(303)和第四毛细管454(354)也可代表并且相同于第五区332的第五毛细管355和孔303，以及在图3所示的喷丝头主体301的所示结构和尺寸。如图4B所示，喷丝头主体401的第六区441(341)的第六毛细管456(356)各自可具有第六液力直径408和第六长度409。示于图4B中的液力直径是用于圆形的横截面形状。第六长度对液力直径之比(L/D_H)可以计算或以其他方式确定为用于这些第六毛细管456。液力直径值是由如本文所定义的指定的通式确定的，并且L/D_H比值可以计算出。在一个实施例中，在图4B中所示并在此举例说明的第六区441(341)的孔403(303)和毛细管456(356)也可代表并且相同于第七区342的孔303和第七毛细管357以及用于图3所示喷丝头主体301的所示结构和尺寸。

图5A，5B和5C是分别表示在图3中的几个喷丝头边缘区5A，5B和5C的放大平面图。尺寸501-514表示喷丝头主体301的这些不同的边缘区的相邻毛细管排之间的不同间距的距离和关系。如本文所使用的“间距”指的是两个相邻的毛细管的中心到中心的直线距离。骤冷空气的方向类似于图3中所示被包括进来。图5A示出了这些特征用于包括毛细管552的边缘区5A，毛细管552对应于如图3中所示的喷丝头300的区321的毛细管352，作为在图3中的第二区321的指定区中的唯一类型的毛细管。图5B示出了这些特征用于包括毛细管556的边缘区5B，毛细管556对应于如图3中所示的喷丝头300的区341的毛细管356，作为图3的第六区341中的所示区中的唯一类型的毛细管。图5C示出了这些特征用于包括毛细管556和毛细管553二者的边缘区5C，毛细管556位于假想分割线559的左手侧并且其对应于图3所示喷丝头300的区341的毛细管356，毛细管553位于假想分割线559的右手侧并且其对应于图3所示喷丝头300的区322的毛细管353，作为在所指示的区中使用的在第六区341的渐缩部分中过渡到喷丝头300的第三区322的毛细管类型。在图5A中，在相邻毛细管排中的毛细管的间距502与骤冷空气的方向对准，例如在图3中所示，并且间距502可以是相同于或不同于(例如小于)被定向在正交于骤冷空气方向的方向上的相邻排中的毛细管的间距504。距离501是三个相邻毛细管的间距的尺寸，并且距离503示出了相邻排的毛细管的尺寸。在图5B中，相邻毛细管排中的毛细管的间距506与该骤冷空气的方向对准，例如在图3中所示的，并且间距506可以是相同于或不同于(例如小于)被定向在正交于骤冷空气方向的方向上的相邻排中的毛细管的间距508。距离505是三个相邻排中的毛细管的间距的尺寸，距离509表示相邻排中的毛细管的尺寸，距离507示出了从图案的外毛细管到喷丝头主体的边缘的尺寸。在图5A和5B中，(在图3中的喷丝头300的区321的)间距502可以大于(图3中的喷丝头300的区341的)间距506，并且间距504可以大于间距508或其他值。在图5C中，(图300中的喷丝头300的不同区341和322)的毛细管556和553的相邻排中的毛细管的间距510可以大于每个间距512(其可以具有与图5B中的间距506相同的值)和间距(其可以具有与图5A中的间距502相同的值)。距离511是在毛细管556之间的在相邻排中的三个毛细管的间距的尺寸，并且距离513和514表示毛细管553之间的在相邻排中的其他毛细管的尺寸。对于在图5A，5B和5C中所示的尺寸的其它间距值可包括如那些在本文中所包括的实例所示。

再次参照图3中所示的喷丝头，如所示的，在其一个实施例中，位于喷丝头主体两端的两个区321和322(或“区A”)在其宽度方向ω上可包括具有相同液力直径和长度的毛细管。区341和342(或“区B”)，区331和332(或“区C”)，和位于区321和322之间的区311(或区“D”)，可包括这样的毛细管，其具有在从外区341和342朝向中心区311的方向α上的、逐渐变小的毛细管出口液力直径(和/或用于圆形横截面形状的毛细管的直径)和长度。例如，区311的毛细管可具有比区331和332更小的液力直径(和/或圆形横截面形状的毛细管的直径)和长度，并且依次地，区331和332的毛细管可具有比区341和342更小的液力直径(和/或圆形横截面形状的毛细管的直径)和长度。在区341和342、区331和332以及位于区321和322之间的区311中的毛细管的长度对液力直径之比，当在从外区341和342朝中心区311方向α上从区到区地移动时，也能成为逐渐变小的。区341和342可以由多个具有比毛细管的端部区321和322更小的长度和出口液力直径(和/或圆形横截面形状的毛细管的直径)的毛细管的纵排形成。在本实施例中，由于区341和342的毛细管液力直径(和/或圆形横截面形状的毛细管的直径)和长度小于端部区321和322中的毛细管液力直径和长度，因此内区331，332和311的毛细管具有比端部区321和322的毛细管甚至更小的液力直径(和/或圆形横截面形状的毛细管的直径)和长度。在一个实施例中，区311，321，322，331，332，341和342中每个区可包括多个毛细管的纵排，它们都具有与其同一区内的毛细管相同的出口液力直径(和/或圆形横截面形状的毛细管的直径)和长度。区321，322，341和342可具有如图所示的渐缩形的形状或部分渐缩形的形状，以最小化空气湍流的冲击，以及邻近喷丝头端部经历的骤冷缺陷。作为一种选择，区321和322不延伸到其中每垂直排的毛细管数量在区341和342，区331和332，或区331的非渐缩形部分中成为恒定的区域内。正如所指出的，对于区321和322的毛细管密度可以比喷丝头的其余部分的要低，并且可以是大致类似于某些商业喷丝头的毛细管密度(例如，喷丝头主体的面的每米宽度大约6800毛细管的密度)。正如所指出的，在区311，331，332，341和342的图示中的其余区可具有相同的毛细管密度值。在图示的实施例中，区341，342，321和322是定位成朝向喷丝头外侧的那些区，并且是首当其冲受到图3所示骤冷空气的进入横流的影响的那些区。作为一种选择，从喷丝头300的端部区321和322中挤出的非织造织物的部分可以从使用喷丝头生产的制造的非织造织物中修剪掉，或者它们可以在产品中被保留。对从喷丝头300的端部区321和322中挤出的非织造织物的部分进行修剪可能是合乎需要的，其中织物的这些部分是不如（劣于）从区311，331，332，341和342挤出长丝所制备的非织造织物的剩余部分的。作为一个选项，毛细管的附加区可以遵循下述布置被包括在喷丝头主体301中。

在喷丝头主体的一个面中的每米宽度的毛细管开口的总和可以是，例如，至少3000，或至少4000，或至少5000，或至少6000，或至少6500，或至少7000，或至少7500，或至少8000，或至少9000，或至少9500，或至少10000，或其他值。通过与具有毛细管单一设计的喷丝头相比在本发明的喷丝头中增加喷丝头主体的每米宽度的毛细管的总数目，例如，可以允许更高的通过量。也可以允许长丝的更均匀的骤冷，从而导致从喷丝头主体到纤维收集面的冻结线距离的变化更小。在这方面，可以基于液力直径的特征为每个区选择毛细管的尺寸，并且基于剪切应力(T _CW )选择长度以保持均匀的通过量(例如，单位为，每米每小时的克数，其亦在本文中称为“ghm”或“克/小时/米”)。通常，毛细管的液力直径会从喷丝头主体表面的外区朝内区是减小的，以增加出口长丝速度并减小初始长丝直径，因为此区在如本文中所描述的相对双横向骤冷气体的配置中更靠近喷丝头主体的中心。基于如本文中所描述的实验结果，可以相信，使用进一步远离骤冷气体排出口而更小液力直径的毛细管，可以改善来自长丝的热传递，因此部分地补偿在相对双横向骤冷气体的配置中预期朝向喷丝头主体中间的任何较高的空气温度和较低的空气量。对于横流骤冷的设计，例如，可以提供其中不同区具有不同尺寸的毛细管的喷丝头，例如，其中，毛细管长度、液力直径、以及毛细管长度对毛细管液力直径之比从在从外区面向骤冷空气流入流中流行进时逐渐减小，所述骤冷空气流入流在从外区朝向内侧和中心区的相反方向上流动。这一减小可以为至少两个区在喷丝头主体中的毛细管的连续相邻区而以区到区的方式提供，并且在一些实施例为至少三个，四个，五个，六个，七个，或更多个区提供。可以这样做，以改善朝向喷丝头主体表面中间的骤冷，因此可允许增加整体聚合物通过量（以ghm为单位）或改善织物的均匀性(例如，在相当的聚合物通过量下实现更均匀的纤维)。不同区的毛细管的毛细管长度和液力直径为可以基于剪切应力(T _CW )选择，以实现从毛细管的一个区到另一个区的均匀的聚合物通过量。为此目的，剪切应力被定义为T _CW =ΔP_cD_Hc/4L_c。由于压降被假设为在每个毛细管的整个长度上和整个喷丝头主体的面是恒定的并且对此方程求解以得到ΔP，那么T_cwaL_ca/D_Ha=T_cwbL_cb/D_Hb=T_cwcL_cc/D_Hc，其中T_cwx(例如T_cwa, T_cwb, T_cwc)是从对于具有液力直径D_Hx(例如D_Ha，D_Hb，D_Hc)的毛细管X的流变曲线中得到的剪切应力，其中L_Cx(例如L_ca，L_cb，L_cc)是毛细管的长度，ΔP是穿过毛细管的压降。由于剪切应力随毛细管液力直径改变，因此毛细管长度可以调整，以在不同的毛细管设计中使式Tc_wx*Lc_x/D_Hx保持恒定。作为一种选择，对于圆形横截面形状的毛细管，毛细管的长度对毛细管液力直径之比的组合可以被布置为使得Tc_wx*L_cx/D_Hx式保持恒定或者在此式的±35内，或±30，或±25，或±20％，或±15，±10％，±5％，或±3％或±1％，这是根据所指示的可用于设计喷丝头主体的面的毛细管区的方程进行的。

这些原则可以适用于设计本发明的喷丝头的喷丝头主体的面的毛细管和毛细管区，其可在单侧骤冷气体模式中使用。例如，对于单侧骤冷气体模式，可以提供其中表面的不同区具有不同尺寸的毛细管的喷丝头主体，例如，其中毛细管的毛细管长度、液力直径以及毛细管长度对液力直径之比毛细管，从最接近骤冷气体排出口的外区朝向更靠近喷丝头主体的相对侧并且进一步远离骤冷气体源行进时，是逐渐减小的。此逐渐减小可以在喷丝头主体的面的毛细管的连续相邻区中以区到区的方式为至少两个区提供，并且在本发明的一些实施例中，为至少三个，四个，五个，六个，七个或更多个区提供。

应当理解的是，图3中所示的喷丝头主体301的端部区321和322可具有比在喷丝头主体表面的更接近于骤冷气体排出口(因为对于可能的壁效应而对毛细管设计修改)的其他区的毛细管更大的毛细管尺寸。也将被理解的是，图3中所示的喷丝头主体301的端部区321和322可具有比在喷丝头主体表面的更接近于骤冷气体排出口(因为对于可能的壁效应而对毛细管设计修改)的其他区的毛细管密度更低的毛细管密度。壁效应包括但不限于，由于壁的干扰(图中未示出)而引起的附加的湍流和在喷丝头主体的边缘在ω方向上改动的骤冷气流。也就是说，在图3中的喷丝头主体301具有细长的八边形周边形状，其中端部区321和322在宽度方向ω上渐缩地移动离开几何中心315。由于壁效应，在该图中的端部区321和322的毛细管具有的液力直径和长度可大于区341的和342中的毛细管的液力直径和长度，即使区341和342在使用中比端部区321和322更靠近骤冷气体排出出口。如本文所用的“壁效应”是指在喷丝头主体的正下方使用一冷却室，其限定壁，导致在壁附近的骤冷气体如空气中的湍流流动。该壁效应湍流可能会导致小长丝从喷丝头主体的端部区被纺成到这些区中而四处移动并且在由系统生产的纤维网的侧部周围造成不均匀性。这些不均匀的侧部可以从产品中被修剪掉或保留。尽管产生了可能的不均匀纤维网侧部，该端部区321和322仍可以用于最小化壁效应对骤冷气体流的影响到丝束的程度的，这是通过用作壁附近的紊流区的缓冲实现的。端部区321和322可以帮助保持在喷丝头主体的面上的通过量均匀。备选地，端部区321和322可以被壁附近的喷丝头主体的面的无毛细管部分来代替以减小壁效应。将生产长丝的所示端部区结合进来，这可能是优选的，用于为由更靠近喷丝头主体的面中间的毛细管所生产的纤丝提供更有效的壁缓冲效果。如果使用纤丝的冷却区而不涉及限定邻近喷丝头主体两侧的壁的腔室，那么可以减少或消除对端部区的需要，因为骤冷气体流可以沿喷丝头主体的面的整个宽度而更均匀。

在本发明中喷丝头和喷丝头主体聚合物的通过量可被提供用于处理热塑性聚合物如聚烯烃，该通过量为至少约15,000克每小时每米喷丝头主体表面的宽度(即“ghm”)的值，或至少约25,000 ghm，或至少约50,000 ghm，或至少约75,000 ghm，或至少约100,000ghm，或至少约150,000 ghm，或至少约200,000 ghm，或至少约250,000 ghm，或至少约300,000 ghm，或约15,000至约1,000,000 ghm，或约25000至约800000 ghm，或约50,000至约700,000 ghm，或约75000至约700000 ghm，或从约100,000至约600000 ghm，或从约150,000至约500,000 ghm，或从约150,000至约400,000 ghm，或约200,000至约350,000的ghm，或其他值。与ghm关联的“宽度”是在喷丝头主体的面的ω方向测量的，例如如图1，图2L，图3，图6，和图7示出。可提供这样的喷丝头主体，其生产具有减小的长丝直径变化的长丝，例如纤维直径分布的标准偏差小于约35％。

还应当注意的是，用于相关于毛细管液力直径来调节毛细管长度的策略呈现了入口几何形状对毛细管的可忽略不计的影响。但是，如果该入口几何形状被选择成为具有并非可忽略不计的影响，那么在计算中可被考虑和/或可被用来代替或部分地补偿毛细管液力直径的变化。例如，沉孔的角度会影响流速(例如，严紧的角度可能具有与延长毛细管相同的效果)。换句话说，一般地，假设在喷丝头主体的面的毛细管开口出口处的液力直径与毛细管入口处的液力直径是相同的，并且它们之间的毛细管的长度也相同。然而，据信，对于本发明的毛细管沿其长度不具有均匀的毛细管直径的喷丝头主体，那么这种均匀性的缺乏可以在喷丝头主体表面的区和其中的毛细管的设计中被考虑进来。

图6是本发明的另一实施例的多区喷丝头600的底视平面图，它可用于相对的横流(即双侧)气体骤冷方式的操作。喷丝头具有喷丝头主体601，其在五个区611，621，622，631和632限定了延伸穿过喷丝头主体601的孔603。第一区或中心区611包括第一毛细管651，第二区和第三区621和622包括第二和第三毛细管652和653，并且第四和第五区631和632包括第四和第五毛细管654和655。毛细管651，652，653，654和655在喷丝头主体601的底面605开口，从此发生向下的聚合物长丝挤出。在图6中，不同区的孔和/或毛细管通过任意添加的标记而彼此区分开以用于此说明的目的，例如对于区611采用空圈，斜条纹圆圈用于区621和622，实心圆用于区631和632，所有这些标记都不是实际的喷丝头主体601结构的一部分。第一区611的第一毛细管651被布置在喷丝头主体601的面605的多个不同的第一排661。类似地，第二区和第三区621和622 的毛细管652和653被布置在多个不同的第二和第三排662和663，并且第四和第五区631和632的毛细管654和655被布置在多个不同的第四和第五排664和665。箭头被包括在图6中，其显示了骤冷气体(例如空气)的横流方向，当喷丝头被用在熔融纺丝装置中时，其可在喷丝头主体601的面605相对于毛细管区的布局来使用，如本文中关于其他附图(例如图8)更详细地描述。

多个不同的排661，662，663，664和665被布置在所指示的多个不同的区611，621，622，631和632中。第一区611在喷丝头主体601的面605上沿着一个方向α位于区621和622之间，方向α被取向为正交于喷丝头主体601的面的宽度方向ω，并且区621和622在喷丝头主体601的面605的方向α上位于区631和632之间。第一区611比其他区621，622，631和632更靠近喷丝头主体601的面605的虚几何中心615。第一区611的第一毛细管651各自具有一第一横截面形状671。第一区611的毛细管651的第一排661被布置在第一毛细管密度681。第二区621的第二毛细管652各自具有一第二横截面形状672。区621的毛细管652的这些排662被布置在第二毛细管密度682。第三区622的第三毛细管653各自具有第三横截面形状673。区622的毛细管653的这些排663被布置在第三毛细管密度683。第四区631的第四毛细管654各自具有第四横截面形状674。区631的毛细管654的这些排664被布置在第四毛细管密度684。第五区632的第五毛细管655各自具有第五横截面形状675。第五区632的毛细管655的排665被布置在第五毛细管密度685。在一个实施例中，对于所有的或基本上所有的排，在给定的排内毛细管可以是等间距的。在一个实施例中，对于所有的或基本上所有的排，相对于喷丝头主体601的宽度方向ω或正交方向的或两者而相邻的毛细管排可以是等间距的。

在图6所示的毛细管的横截面形状也是基于在喷丝头主体601的面605处的毛细管的出口开口的几何形状。如本文中所描述的附图所示，这些毛细管的横截面形状可至少部分地延伸通过其中限定了毛细管的喷丝头主体的厚度。毛细管的横截面形状在该图中也被显示为是圆形的。正如所指出的，其他的几何形状可用于毛细管的横截面形状。在一个实施例中，喷丝头主体601的所有区包含的毛细管具有相同的毛细管的横截面形状，尽管在如本文所述的毛细管的一个或多个不同的区的毛细管的毛细管尺寸(除横截面形状以外)会变动。在一个实施例中，第一，第二，第三，第四和第五区611，621，622，631和632的毛细管密度681，682，683，684和685可以是相同的或不同的。在一个实施例中，它们是相同的。可以基于喷丝头主体601的端621A和622A之间的在线性宽度方向ω上的直线距离，来确定图6中所示喷丝头主体601的总的线性宽度。喷丝头主体601可以是与在图1和3中如本文中所述的喷丝头主体相类似的结构，并且可以以类似的方式来制造。在图6中，喷丝头主体601具有矩形的周边形状，并且毛细管631，621，611，622和632的区的整体布局具有总体矩形形状的周边。其它喷丝头主体周边形状也可以用于这个或其它实施例。这样的形状可包括但不限于：多边形，圆形，椭圆形，卵形，梯形，以及它们的组合

对于喷丝头主体601的孔和毛细管的尺寸，如图2A中所示并且例示于本文中的喷丝头主体201的区211的孔203和第一毛细管231也可代表并且相同于在图6中示出的喷丝头主体601的第一区611的孔603和第一毛细管651和所示的结构及其尺寸。在图4A中所示并且例示于本文中的喷丝头主体401的区431的孔403和第四毛细管454也可代表并且相同于在图6中所示的喷丝头主体601的第二区和第三区621和622的孔603及第二和第三毛细管652和653以及所指示的结构和其尺寸。图4B所示并例示于本文中的喷丝头主体401的区441的孔403和第六毛细管456也可代表并且相同于在图6中所示的喷丝头主体601的第四和第五区631和632的孔603及第四和第五毛细管654和655以及所指示的结构和其尺寸。区631和632、区621和622，以及区611可包括这样的毛细管，所述毛细管当从区到区地沿着方向α从最外区631和632向内朝区621和622然后向中心区611按照该顺序移动时，具有逐渐变小的毛细管开口出口处的液力直径、长度以及长度对液力直径之比，其中这些区如图6所示地布置。作为一个选项，毛细管的另外的区可以被包括在遵循所述布置的喷丝头主体601中。

图7是本发明另一实施例的多区喷丝700的底视平面图，它可用于单侧骤冷气体操作模式。该喷丝头具有喷丝头主体701，其在三个区711，721和731限定了延伸通过喷丝头主体701的孔703。第一或中心区721包括第一毛细管752，第二区731包括第二毛细管754，并且第三区711包括第三毛细管751。毛细管751，752和754在喷丝头主体701的由此发生聚合物长丝向下挤出的底面705开口。在图7中，不同区的孔和/或毛细管彼此通过任意添加的标记而区分以用于本说明书的目的，例如空圈用于区711，斜条纹圆用于区721，实心圆用于区731，并且所有这些标记不是实际的喷丝头结构的一部分。第一区721的第一毛细管752在喷丝头主体701的面705布置在多个不同的第一排762。类似地，第二区731的毛细管754被布置在多个不同的第二排764，并且毛细管的第三区711751被布置在多个不同的第三排761。箭头被包括在图7中，示出了当喷丝头700用在熔融纺丝装置中时可对于喷丝头700的毛细管区的布局使用的骤冷空气的单侧流动方向，如参考其他附图(例如图8)更详细地描述。

多个不同的排761，762和764，被布置在所示的多个不同的区711，721和731中。第一区721在喷丝头主体701的面705的方向α上位于面705上的区731和711之间，所述方向α取向为正交于喷丝头主体701的面705的宽度方向ω。第一区721定位成比第三区711更靠近骤冷空气源，而第二区731定位成比第一区721更靠近骤冷空气源。第一区721的第一毛细管752各自具有第一横截面形状772。区721的毛细管752的这些排762被布置在第一毛细管密度782。第二区731的第二毛细管754各自具有第二横截面形状774。区731的毛细管754的这些排764被布置在第二毛细管密度784。第三区711的第三毛细管751各自具有第三横截面形状771。第三区711的毛细管751的第三排761被布置在第三毛细管密度781。在一个实施例中，对于所有或基本上所有的排，毛细管可以在给定的排内是等间距的。在一个实施例中，对于所有或基本上所有的排，毛细管的相邻排可以相对于喷丝头主体701的面705的宽度方向ω或正交方向或者两者是等间距的。

图7所示的所指的毛细管的横截面形状也是基于在喷丝头主体701的面705的毛细管的出口开口的几何形状。如本文中所描述的附图所示，这些毛细管的横截面形状可至少部分地延伸通过喷丝头主体701的其中限定毛细管的厚度。毛细管的横截面形状在该图7的图示中也显示为是圆形的。正如所指出的，其他几何形状也可用于毛细管的横截面形状。在一个实施例中，在喷丝头主体701的面705的所有区包含具有相同的毛细管的横截面形状的毛细管，尽管在如本文所述的一个或多个毛细管区中的毛细管的毛细管尺寸(除横截面形状以外)会变动。在一个实施例中，第一、第二区和第三区721，721和711的各自的毛细管密度782，784和781可以是相同的或不同的。在一个实施例中，它们是相同的。可以基于喷丝头主体701的面705的端部721A和722A之间的沿线性宽度方向ω的直线距离，来确定在图7所示的喷丝头主体701的总的线性宽度。喷丝头主体可以是金属板结构或其它刚性的耐热材料。在图7中，喷丝头主体701具有由它的周边所限定的矩形形状，并且毛细管区731，721和711的整体阵列具有总体矩形形状。其它喷丝头主体的形状也可被用于本实施例。例如，该实施例也可以应用于其它多边形形状的喷丝头主体，例如梯形，方形，八角形，三角形，以及圆形，椭圆形，卵形或其它非多边形的形状。

关于喷丝头主体701的毛细管的尺寸，如图2A中所示并例示于本文中的喷丝头主体201的区211的孔203和第一毛细管231，也可代表并且相同于对于图7中所示的喷丝头主体701的第三区711的孔703和第三毛细管751以及所指的结构及其尺寸。在图4A中所示并例示于本文中的喷丝头主体401的区431的孔403和第四毛细管454也可代表并且相同于对于图7中所示的喷丝头主体701的第一区721的孔703和第一毛细管752以及所指的结构及其尺寸。在图4B所示并例示于本文中的喷丝头主体401的区441的孔403和第六毛细管456也可代表并且相同于在图7中所示的喷丝头主体701的第二区731的孔703和第二毛细管754以及所指的结构及其尺寸。区731，区721和区711可包括这样的毛细管，其具有当从区到区地沿方向α从最接近骤冷空气源的最外区731朝向区721然后朝区711按照该顺序移动时逐渐变小的毛细管出口液力直径、长度以及长度对液力直径之比其中这些区如图7所示地布置。作为一个选项，毛细管的另外的区可以被包括在喷丝头主体701中的遵循这些所述布置的面705上。

图8是根据本发明一实施例的使用喷丝头801来产生熔纺非织造纤维网或织物802的装置800的示意性剖视图。该装置800可以提供从热塑性聚合物制成的挤出的并且空气动力学地拉伸的长丝的熔纺纤维网的连续制造。该装置800具有向下指向的喷丝头801，用于挤出沿着流动路径804向下移动的热的热塑性塑料长丝803。喷丝头801可包括喷丝头主体821，其具有如图并关于前述附图所描述的特征，例如。喷丝头801可包括，除了喷丝头主体821以外的，覆盖在喷丝头主体821上的多孔板822和过滤器823。本发明的多孔板和过滤器可具有用于这些喷丝头组件的常规设计。例如，多孔板可包括孔的阵列，其可校平从模腔(例如824)接收到的聚合物在其到达喷丝头801之前的分布。熔融的聚合物805可从熔融聚合物供应源806如螺杆挤出机，在可使用旋转泵或齿轮泵825被进一步提高和控制的压力下，被供给至模腔824。在该图示中，模腔824是由在图8中所示的“衣架”型外壳828限定的。引入到模腔824的聚合物被输送到喷丝头801的顶侧，并从那里在到达喷丝头主体821的顶表面820A之前在压力下通过过滤器823和多孔板822。热塑性聚合物，如聚丙烯基树脂可被引入到聚合物供应源806中并且通过任何引起该树脂和任何添加剂的紧密混合物的程序进行共混。例如，聚合物树脂和任何添加剂可以在连续混合器或挤出机，转鼓，静态混合器，分批混合器，或它们的组合中进行混合。例如，该聚合物供应源806可包括连续混合机，例如那些在本领域中已知的，例如双螺杆混合挤出机，用于混合低粘度的熔融聚合物流的静态混合器，冲击混合器，和类似物。正如所指出的，离开模腔824的聚合物熔体可在过滤器823中过滤，并通过多孔板822传递，以在聚合物到达喷丝头主体821之前帮助均匀地分布该聚合物。该聚合物通过本文中所描述的喷丝头主体821中的孔和毛细管，并且作为长丝803A从喷丝头主体821的底面或面820B冒出。在喷丝头801的下方和下游，即，在喷丝头主体821的底面或面820B的正下方，是冷却室807。在本图中，冷却室807中被供给在横流方向上通过冷却室807中的挤出的长丝803A的骤冷空气808A和808B流或其它冷却气体流，来冷却或“骤冷在冷却室807中的”长丝803A。骤冷空气808A和808B的流可在压力下用空气压缩机或风扇809A和809B被传送到冷却室807。冷却室807可以是一个单一的室，或者可以被细分成多个垂直排列的室(未示出)，其中，丝803A被处于相同或不同温度下的来自各自冷却空气源810A和810B中的冷却处理空气来冷却。骤冷空气808A和808B可以经过蜂窝结构829A和829B或类似的骤冷空气处理结构，这有助于确保均匀的空气层流流过长丝803A。虽然图8示出了骤冷空气808A和808B在冷却室807的相对两侧彼此穿过，但是，为方便起见，将被理解的是，骤冷空气808A和808B可以被布置成使得各骤冷空气从冷却室807的两侧馈送骤冷空气，但处在腔室807的不同的垂直水平。这可以在冷却室807中提供可针对空气的流速和温度被独立地控制的上骤冷区和下骤冷区。作为一个选项，该骤冷空气808A和808B在相同或基本相同的温度下被供给到挤出的长丝803A。使用的骤冷气体(例如空气)的温度可例如根据被处理的材料和工艺装置和操作条件而变化。例如，当用于骤冷离开本发明的喷丝头后的热塑性塑料长丝如聚烯烃类长丝或其它的类型时，骤冷气体(例如空气)的温度可以在约12℃至约25℃的一般范围内。其他的温度范围可被选择用于不同的聚合物。可适于用在本发明的装置中的用于纺长丝的骤冷空气的系统及其排放出口的布置包括但不限于那些在本领域中已知的，例如那些在美国专利No. 4820142，No. 5814349，No. 6918750，和No. 7762800，这些专利文献通过引用而整体地结合于本文中。在冷却室807的下游设有长丝减细单元811，例如长丝803A从冷却室807被引入到其中的窄通道或槽，在这里有一个向下的力被施加到长丝803A上。例如，在离开喷丝头后，熔融纤维被横流空气骤冷系统骤冷，然后从喷丝头中拉离开并由高速空气减细(牵伸)。一般有两种空气减细的方法，一种是基于在冷却室与大气之间的压力差，另一种是使用文丘里效应。文丘里效应一般是通过两种方法之一施加的，这两种方法中的第一种方法是使用可在喷丝头的宽度或冷却的宽度上延伸的吸气槽(即狭槽拉伸)来减细长丝。第二种方法通过喷嘴或吸气枪来减细长丝。其它减细方法都是可以使用的。作为另一种选择，所述长丝可以被机械地减细。如图8所示，减细单元811具有拉伸通道812，其限定了具有垂直内壁的通道。长丝803B在空气拉伸的影响下从拉伸通道812经过而进入扩散器813，该扩散器813具有在其向下长度的至少一部分上发散的内壁。长丝803B在扩散器813中遭遇湍流。已经经过扩散器813减细的丝803B沉积在连续移动的多孔收集带814上，其被用作用于熔纺纤维网的沉积表面。收集带814可以是，例如，环形成形带，其包括缠绕在辊(未示出)上的采集面815，使得环形成形带可至少部分地在如图中的箭头816所示的方向上被驱动。本领域中已知的附加的沉积单元(未示出)可以用于将减细的长丝803B沉积在收集带814上。至少一个抽吸装置817可设在多孔收集带814和扩散器813的下方，以抽真空和平衡空气，借此可以将花丝803B沉积在多孔收集带814上。收集带814可以在图8中由方向箭头816所指示的水平方向上被移开，同时携带被沉积和收集的非织造纤维网802。带814的速度可以是，例如，每分钟大约600米至大约700米，或其他值，例如取决于聚合物，系统和方法细节。一对加压辊826可用于将压力施加到在离开扩散器813后紧接着在皮带814上行进的非织造纤维网802上。纤维网802还可以被传送通过压延单元827(例如加热的压花辊和相对的加热的平滑辊)，以进一步将纤维网合并为织物，之后进行进一步处理，储存和使用。

尽管不期望束缚于理论，但据信，使用装置800的喷丝头主体821可允许提供一种冻结线818A，其具有在喷丝头的所示宽度方向（ω方向）上的至喷丝头主体821的底面820B的均匀的或者至少比冻结线818B'更均匀的距离，所提供的冻结线818B'代表其中喷丝头仅包括毛细管的单尺寸设计的冻结线。该对照冻结线818B向下延伸或下垂至喷丝头主体821的中心区下方，表现出通过挤出的长丝803A束的不均匀的表面冷却和固化。带814可以被用来携带减细的长丝803B的纤维网至另外的工艺工位或单元，诸如用于边缘修整中的至少一个处理(例如，用以除去从用于喷丝头中的任何所示区A中挤出的长丝)，粘接，压制，整合(例如，液力缠结，机械针织，缝织)，对流或辐射热焊接，层压，或其它的可施加到非织造纤维网上以制作非织造织物的处理方法。例如，以这种方式形成的长丝可以被收集在丝网(“线”)或多孔成形带上以形成纤维网，然后该纤维网可被进一步处理，例如通过使该纤维网通过压缩辊然后经过加热的压延辊之间，在这里，其中一个辊上的凸台在纤维网的点处对纤维网进行结合，以形成结合的非织造织物。沉积和收集的纤维网802的一些性质，例如基重 ，可以被控制或被一些因素进一步控制，这些因素例如但不限于下列中的一项或多项：旋转速度，质量生产率，温度，聚合物组分，或减细的条件。已适于包括如本文描述的多区喷丝头的这种熔纺形成装置的一般操作可以处于本领域的那些普通技术人员鉴于本文所提供的说明和实施例能够实施的能力范围之内。

可被用作熔纺长丝中的熔纺材料的适合的聚合物可包括任何天然的或合成的聚合物，其适合于形成纺粘纤维如聚烯烃，聚酯，聚酰胺，聚酰亚胺，聚乳酸，聚羟基脂肪酸酯，聚乙烯醇，聚丙烯酸酯，粘胶人造丝，莱赛尔，再生纤维素，或它们的任何共聚物或组合。作为一种优选的选项，所述聚合物是热塑性聚合物。如本文所使用的“聚烯烃”一词包括聚丙烯，聚乙烯，聚丁烯，及它们的共聚物和组合。如本文所用的“聚丙烯”一词包括所有的热塑性聚合物，其中结构单元的至少50％重量是丙烯单体。聚丙烯聚合物也包括处于其全同立构、间同立构或无规立构形式的均聚物聚丙烯，聚丙烯共聚物，聚丙烯三元共聚物，以及包含丙烯单体和其它单体的组合的其它聚合物。作为一个选项，聚丙烯，例如利用齐格勒-纳塔催化剂、单活性中心催化剂或金属茂催化剂体系制成的全同立构均聚物聚丙烯，可以用作聚合物。例如，可以这样使用聚丙烯，其具有从约5克/10分钟至约400克/10分钟的熔体流动速率(MFR)，或者优选为15至45克/ 10分钟，或其他值。对于聚丙烯，MFR是指通过在230℃温度下，用2.16千克重量进行的标准测试方法ASTM D1238测试该聚合物组分得到的结果。可选地，其它加工助剂或性能成分或添加剂可以被结合到该聚合物或聚合物树脂组分中。用于该聚合物或聚合物树脂的可选的添加剂可包括例如，颜料，粘度调节剂，芳香剂，抗菌剂，阻燃剂，热致变色剂，含氟化学制剂，柔软性添加剂，以及它们的任何组合。可选的添加剂还可以用于修改非织造纤维网或织物或者包含这种纤维网或织物的制品的加工性能和/或物理性能。

用本发明的喷丝头和装置制作的非织造织物和纤维网可单独使用或与类似的或不同的材料组合使用。例如，用本发明的喷丝头和/或装置制作的非织造纤维网可与其它材料如组分不同的纺粘纤维网或与不同类型的纤维网组合，其它材料例如但不限于，熔喷纤维网(M)，如S，SS，SSS，SMS，SMMS，或其他组合物。其中一种或多种非织造纤维网或织物也可以与膜材料组合。在这方面的合适的膜可包括，例如，流延薄膜和挤出的薄膜，并且可进一步选自微孔薄膜，单片薄膜，以及网状膜。多层材料，如果提供的话，可以已知的方式合并或组合为一体。非织造纤维网和织物也可以在各种执行至少一个功能的制品中使用。例如，非织造纤维网可以被单独地使用或作为下列中的一个构件或多个组件使用：服装，卫生，家居用品，医疗保健，工程，工业部件，和消费品，或在其它制品中使用。这些制品可包括但不限于，手术衣，窗帘，磨砂，面罩，帽子，鞋套，尿布，擦拭物，绷带，过滤器，土工布，袋，套，包装纸，一次性服装，声学系统构件，包装，或其他物品。

示例

测试方法

基重(BW)

所依据的用于测量以下示例的基重的方式，是与ASTM D756和EDANA ERT-40, 3-90试验方法一致的。结果以每单位面积的质量克/米²(gsm)为单位被提供，并且通过称量最少10个在每个以下示例或对照示例中所述的10厘米×10厘米的样品获得。

旦尼尔和DPF测定

旦尼尔（或称“丹尼尔”）是每9000米长度的纤维的质量（以“克”表示）。如果独立的纤维被用于形成非织造纤维网，那么旦尼尔与每条纤维的旦尼尔或DPF是一样的。确定形成为纺粘织物的单丝的平均旦尼尔是对于本领域的技术人员而言的一种常见的测试(对于熔纺纤维，直径通常为10至50微米之间)。对于圆形横截面形状的纤维，它通常涉及用光学显微镜测量单纤维的宽度，并且，对于这样的圆形纤维，其宽度等于直径。测量装置首先使用可接受的标准(例如，来自英国肯特的Pyser-SGI有限公司的光学格栅校准片03A00429 S16Stage Mic 1MM/0.01 DIV，或扫描电子显微镜靶格栅SEM NIST SRM 4846＃59-27F)进行校准。随机选择纤维的一个常见方法是，沿着在设置成跨越被检查的样品片(非织造纤维网)两个点之间绘制的线来测量纤维的宽度。这种方法可以减少对同一纤维的多次测量。对于本文描述的实施例，在分布在样品宽度上的6个地点进行了15个读数，因此为每个样品提供总数为90个的数据点。该平均纤维直径然后通过使用下列公式被转换为旦尼尔(Denier)：

其中，D是圆形长丝的以微米表示的平均宽度或直径，并且G是在固态下的以每立方厘米克的表示聚合物密度。对于在示例中使用的聚丙烯，在固态下的聚合物密度为每立方厘米0.91克的密度。

对于具有非圆形横截面的长丝，另一种方法是切断长丝，并在显微镜下检查其横截面。横截面的面积可以通过不同的公知的方法，包括使用市售的图像分析软件来测量。当知道此纤维或长丝的以平方微米表示的横截面积(CSA)后，可以用下面的公式来计算旦尼尔(Denier)：

其中CSA是长丝的以平方微米表示的横截面积，并且G是聚合物的以每立方厘米克为单位表示的密度。

毛细管长度，横截面积，周长和液力直径

毛细管的长度和液力直径被用在喷丝头制造商的工程图上，如说明书所指出。对于圆形的毛细管，毛细管的液力直径(D_H)和毛细管直径(D_c)中，如喷丝头的制造商的说明书中所指出的，是相同的，并且在这里计算出；并且，毛细管的横截面积CA_c，是根据下列公式计算的：

D_c =毛细管的内径

CA_c = πD_c ²/4或3.1416×D_c ²/4。

用来计算具有圆形横截面或其他非圆形横截面的毛细管的(CA)和周长(CP)的方法涉及使用显微镜、并且更典型地是光学显微镜来研究毛细管出口。作为一个例子，对于简单的规则几何形状，如圆形，正方形，长方形或三角形而言，人们可以使用光学显微镜结合校准标准(例如来自英国肯特的Pyser-SGI有限公司的光学栅格校准滑件03A00429 StageMic 1MM/0.01DIV)，来测量用于计算周长或确定毛细管横截面积的关键尺寸。

对于更复杂的形状，例如多叶形毛细管中，可以应用的一种方法的示例包括，使用能够以数字形式捕获图像的显微镜，并且使用软件来分析该图像，以计算对于包含在毛细管壁内的区的周长和横截面面积。例如，可以使用显微镜，如数码显微镜KH-7700来自日本东京15-0003, 2-15-17, Koenji Minami, Suginami-ku的Hirox有限公司的数字显微镜KH-7700。这种显微镜被提供有用于分析所记录的数字成像的专有软件。更准确地说，对于所指的显微镜，如于2006年10月修订的操作手册第1版第3章第117-132页中所述，可以使用长度和面积测量方法，来计算毛细管形状的周长或横截面积。从这些测量值中，可以使用R_H=CA/CP和D_H=4R_H的所示公式，来计算液力半径R_H和液力直径D_H。

实验及结果

在由德国特罗斯多夫的Reifenhauser Reicofil有限公司设计的熔纺线上制备非织造织物，其中典型的Reicofil 4熔纺丝束被修改为使用如图3所示的一类多区喷丝头，其具有如图所示和所述的四种不同类型的毛细管区。作为参考用于此示例的是，区A类似于图3中所示的区321和322，区B类似于图3中的区341和342，区C类似于图3中的区331和332，区D类似于图3中的区311。在这些实验中使用的多区喷丝头包含喷丝头主体，在喷丝头主体的面上设有孔，所述孔的毛细管在其不同的区具有圆形的横截面形状以及不同的长度和液力直径尺寸。图4A-B和图5A-C显示了在喷丝头的喷丝头主体中使用的其他的毛细管的特征。为了比较，在同一线上使用仅具有单一尺寸类型的毛细管的喷丝头来制作非织造织物。

对于对比喷丝头，使用仅包括单一尺寸类型的毛细管并且均匀地间隔开并具有相似的出口直径以及类似的长度的喷丝头来提供Reicofil 4熔纺丝束，其中3.5米宽的喷丝头含有总共22454个毛细管，所述毛细管具有几何形状是圆形的出口以及0.6毫米(6349平方毫米的开口面积)的液力直径和2.7毫米的长度(L)，并且这些毛细管具有4.5的长度对液力直径之比，喷丝头主体表面的每米线性宽度6800个毛细管和每平方厘米3.37个毛细管的毛细管密度。具有这些尺寸的毛细管也在本文中称为A区毛细管。应该注意的是，由于圆形横截面形状的毛细管被用于这些示例的喷丝头的所有区的所有毛细管，对于这些示例所指的毛细管的液力直径的值也等同于对于这些示例的直径的值，并且对于这些示例的所指的长度对液力直径之比的值也等同于对于这些示例的长度对直径之比的值。

对于多区喷丝头，并且参考图3-5在这里制成的3.5米宽的喷丝头具有两个区A，其中一个区位于喷丝头的一端，喷丝头包括这样的毛细管，其对于为4.5的长度对液力直径之比值具有0.6毫米液力直径和2.7毫米的长度，对于这些区具有每平方厘米约3.37个毛细管的密度。每个区A总共有325个毛细管。喷丝头主体和区A渐缩地向下远离例如图3所示的区B、C和D。每个区A的宽度(例如在图3所示方向ω上)为大约75毫米。各区A的前端到后端的长度(例如在如图3所示的方向α上)大致为约68-70毫米。渐缩形区A具有例如在图3和图5A所示的边缘区5A所指的转角区，其根据图5A中使用的要素编号具有下列尺寸：501= 10.4毫米，502 = 5.2毫米，503= 2.84毫米，和504 =5.7毫米。其余区B，C和D的毛细管的密度相同，为喷丝头主体的每米宽度约为8000个毛细管(每平方厘米约4.13个毛细管)。区B，C和D在毛细管的出口液力直径及其长度上是彼此不同的。这些毛细管的、液力直径和长度尺寸二者从外区B移向喷丝头主体中心首先到中间区C然后到中心区D是逐渐地越来越小的。这两个区B是位于区A之间的朝向喷丝头主体外侧的区，并且连同区A的相邻外部部分一起，首当其冲地受到在喷丝头主体下方从相对的横流方向供给的例如以图3中所示的方式进入的骤冷空气的影响。这些区B中的每个区都含有8007个毛细管，其布置在21纵排中(如在图3中所示的α方向上在区中计算得到)。这两个区B的毛细管的总数为16014。在这些区B中，对于为4的长度对液力直径之比，毛细管所具有的长度为2.2毫米，出口液力直径为0.55毫米。区C相邻于并且处于区B之间。每个区C包含3815个毛细管，其布置在约10个毛细管的纵排中(如在图3中所示的α方向上在区中计算得到)。两个区C中的毛细管的总数是7630。区C中的毛细管对于为3.46的长度对液力直径之比而具有1.73毫米的长度和0.5毫米的出口液力直径。中心区D被设在相邻于且处于两个区C之间的喷丝头的中间。对于3.12的长度对液力直径之比，区D的毛细管具有1.4毫米的长度和0.45毫米的液力直径。有9排毛细管设置在区D中(如在图3中所示的α方向上在区中计算得到)，并且它总共有3434个毛细管。区B，C和D的宽度(例如，在图3中所示的方向ω上)为约3.35米。每个区B的前端到后端的长度(例如在如图3所示的α方向上)为约56毫米，每个区C的前端到后端的长度为约27毫米，并且区D的前端到后端的长度为约25毫米。对于多区喷丝头与对比喷丝头，喷丝头主体的总的前端到后端的长度为大约192.5毫米。另外，区B具有中心矩形区，其具有如图3和5B中示出的例如由边缘区5B所示的方式布置的毛细管，其根据图5B中使用的要素编号具有下列尺寸：：505= 8.8毫米，506 = 4.4毫米，507 = 8.25毫米，508 = 5.5毫米，和509 = 2.76毫米。另外，区B也有转角区，其具有渐缩地向下并且处在与例如图3和图5C的边缘区5C所示的相邻区A中的毛细管排相类似的角度，其根据图5C中使用的要素编号具有下列尺寸：510 = 6毫米，511= 8.8毫米，512 = 4.4毫米，513= 5.2毫米，514 = 10.4毫米。所示的用于在喷丝头主体的α方向上的边缘区5B的尺寸508，509的间距尺寸，也被用于边缘区5C区中的区B和A的毛细管在相同的方向上的间距尺寸。基于这些尺寸，区A的毛细管的长度对液力直径之比约为4.5，对于B区的毛细管的长度对液力直径之比约为4，对于C区约为3.46，以及对于区D约为3.12。其液力其直径倾向于类似地用于这些区中使用的圆形毛细管。对比喷丝头具有与多区喷丝头相类似的外周边轮廓和多边形的形状和大小，但对于在其中形成的所指的毛细管区是不同的。

下文说明了对于本发明喷丝头的该实施例，如何实现具有不同的选定的液力直径的毛细管的长度。

首先，从感兴趣的树脂的树脂供应商处开发或获得在预期对树脂进行处理的熔融温度下的流变曲线。通常，这些曲线是通过对已知长度和直径的毛细管在测试方法ISO14431中测量在不同流率下的压力得到的。

对于这个具体例子，可得到对于由西班牙马德里的Repsol Quimica S.A.出售的聚丙烯树脂Isplen®089YIE，30 MFR全同立构聚丙烯均聚物在230℃熔融温度下的流变曲线。这些曲线提供了在一定剪切速率(SR)范围内的剪切粘度(SV)。这些曲线可以被用来对于在给定的温度下的给定的聚合物按表达式T_w = SR×SV来计算剪切应力(T_w)。

这些数据绘制成Log(SR)与Log(T_w)。对于在230℃下的树脂，最好的拟合曲线可以根据如下公式表示：

Log(T_w)= 2.092 + 10.367×Log(SR) - 0.1573×Log(SR)²。

其中，T_w以帕斯卡（pascal）表示，并且SR为s^-1。

接下来，选择本发明的喷丝头的毛细管B的特性：对于4.0的L_b /D_Hb之比，0.55毫米的液力直径D_Hb(这是圆形的毛细管，所以液力直径与实际直径是一样的)和等于2.2毫米的毛细管长度L_b。选择0.5 gcm的每个毛细管的通过量，因为它是在该喷丝头的被期望操作的通过量的典型范围内。0.5 gcm的这一通过量可以转换为0.01126立方厘米/秒的体积流量(Q)，假定为熔融的聚丙烯的密度是0.74克/立方厘米并且使用下面的表达式：

Q =每个孔的通过量/(60×熔融聚合物的以克/立方厘米表达的密度)。

对于具有0.55毫米的液力直径和0.01126立方厘米/秒的聚合物体积流量Q_b的圆形毛细管B，在230℃下的该聚合物的剪切速率(SR_b)是基于下面的用于非牛顿流体的幂律方程式计算的：

SR_b=((3n+1)/n)*(Q_b/(3.1416*(D_Hb/2)³=778sec^-1。

其中：n为0.35，即用于聚丙烯的幂律常数(贾尔斯·哈罗德·F.的著作“挤出：权威性的处理指南和手册”第46页，由威廉·安德鲁公司在2005年出版，ISBN：0-8155-1473-5)，D_Hb是毛细管B的半径，Q_b是以立方厘米/秒为单位的质量流率。

使用SR_b的该值和来自该聚合物在230℃下的流变曲线中的结果，可得到53603帕斯卡的剪切应力T_wb。

用于其他毛细管A，C和D的直径分别被选择为0.6，0.5和0.45毫米。使用下面的表达式并假设0.5 gcm的每个毛细管的恒定通过量来计算剪切速率(SR_b)：

SRx=((3n+1)/n)*(Q_x/(3.1416*(D_Hx/2)³。

知道了对于每个毛细管直径的剪切速率(SR_b)，基于流变学曲线的结果计算剪切应力(T_W)并报告在表1中。对于每一毛细管直径使用计算出的对于在230℃下进行处理的这种聚合物的剪切应力(T_W)，假定在操作期间的压力降对于给定喷丝头的所有毛细管是相同的，以下表达式可以被求解以用于会产生同样的理论通过量的毛细管长度为L_a，L_c及L_d：

L_a=(T_Wb*2.2mm*0.6mm)/(T_Wa*0.55mm)=2.69。

L_c=(T_Wb*2.2mm*0.5mm)/(T_Wc*0.55mm)=1.78。

L_d=(T_Wb*2.2mm*0.45mm)/(T_Wd*0.55mm)=1.43。

这些方程的解是基于在给定的通过量和聚合物粘度下流经圆形毛细管的非牛顿流体的剪应力方程：T_W=ΔP*D_H/(4*L)，其中T_W是流经具有液力直径D_H和长度L的毛细管的流体的剪切应力，并且其中压降是ΔP。ΔP是在穿过喷丝头主体的所有毛细管上的假定常数，因此知道毛细管的剪切应力、长度和液力直径，就允许对具有不同直径的毛细管的长度进行计算，对此已估计剪切应力。

对于制造的喷丝头，毛细管A，B，C和D的实际长度显示为分别是约2.7，2.2，1.73和1.4毫米。

表1

反向使用同样的方法，来计算以相同的聚合物和温度来操作并且毛细管之间的最大差约为9％的毛细管A，B，C和D的实际尺寸的理论通过量。

制造在本发明一实施例的喷丝头主体的面具有多区毛细管设计的喷丝头，其具有所指示的毛细管尺寸，并用来评价其纺丝，加工条件和所得的非织造织物的特性。这些试验是利用来自于适于轻基重产品的SSS/RF4商业线的单丝束进行的。这些试验是使用等规聚丙烯树脂进行的，其具有30 MFR的标称粘度并且是由西班牙马德里的Repsol QuimicaS.A.以Isplen®089Y1名义出售的。其中一些样品是在具有和没有添加TiO₂颜料的基线的情形下运行的。多区喷丝头(即，在所指示的区A，B，C和D中具有每米约8000个毛细管)以与对比喷丝头(即，每米具有6800个单尺寸毛细管)相同的方式被安装在生产线上。

熔融纺丝系统通常具有如图8所示的结构。该系统包括挤出机，其输送熔融聚合物至纺丝泵(熔体泵)，该泵被设定在正压下将熔融聚合物递送至模腔和喷丝头中。挤出机的温度分布被设定为在齿轮泵中提供约225℃的聚合物温度，以及在喷丝头主体处测得的约254℃的熔融温度。挤出机的螺杆速度设定为这样的一个值，其足以在一大约恒定的压力下提供聚合物的连续供给至熔体泵。喷丝头主体是由非对称的多孔板和喷丝头内的过滤器支撑的。对于示例1至5，约46 转/分钟（rpm）的旋转泵设定值被用于提供本文所示的多区和对比喷丝头的通过量。对于示例6，纺丝泵设定值为53.4转/分钟（rpm），以提供更高的通过量。在离开喷丝头后，熔融聚合物长丝被横流空气骤冷系统（例如参照本文的各附图所示的横流空气骤冷系统）骤冷，然后被拉离喷丝头并且被高速空气减细(拉伸)。所使用的生产线具有R4生产线设计的双骤冷空气系统的特点。对于这些生产线，每侧设有两个以垂直方式相对于彼此布置的骤冷区。对于这些实验，空气的流量和温度可被调节，以提供稳定的工艺。被骤冷和减细的纤维被沉积在移动的多孔织物上以形成非织造纤维网的垫。生产线速度被选定为产生所期望的基重和通过量。

示例1和2

在操作如图8中所示类似并装有本发明的多区喷丝头的系统时，使用3600帕斯卡的冷却室压力，以及在表1中报告的空气温度下在上气体骤冷与下气体骤冷区之间的为约1：2的骤冷空气体积之比，就在每个毛细管每分钟(gcm)0.43克的计算的聚合物通过量或约716千克每小时(千克/小时)的总通过量下生产纺粘的样品。生产线速度被调整，以产生约12克每平方米(gsm)的基重，并且压延辊被设定在89十牛顿每厘米(daN/cm)的压力下，并且压花辊的温度设定在166摄氏度，平滑辊的温度设定在摄氏164度左右。在所有的示例和对比示例中进料到挤出机中的配方制剂中使用的百分数(％)的颜料浓度，由混合器设定控制为约0.4至0.5％(重量)，除了示例1中无添加以外。另外的工艺条件以及试验结果可在下列的表2中找到。

(1)M-Z描述了此发明和标准的多区喷丝头是对比喷丝头

(2)gcm代表每分钟每个毛细管的以克为单位的聚合物通过量

(3)QA比是通过下部骤冷空气管道供给的骤冷空气的体积与通过上部骤冷空气管道供给的空气之比

(4)供给至上部骤冷空气管道的空气的温度/供给至下部骤冷空气管道的空气的温度

(5)旦尼尔测量值的标准偏差

对比示例3

使用对比“单区”喷丝头(即，单尺寸毛细管的一个区，其具有均匀尺寸的毛细管，所述毛细管的密度是喷丝头主体表面的每米宽度约6800个毛细管，其中每个毛细管具有0.6毫米的液力直径和2.7毫米的毛细管长度)，使用0.525gcm的计算平均通过量或约717千克/小时的总通过量，3600帕斯卡的冷却室压力，以及在表1中报告的空气温度下在上气体骤冷与下气体骤冷区之间的为约1：5.5的骤冷空气体积之比，来制备样品。另外的工艺条件以及试验结果在表2中可找到。压延辊的设置与用于示例1和2的相同。

示例4和5

以与示例1和2相同的方式生产示例4和5，不同之处在于，将冷却室压力升至5000帕斯卡。骤冷空气体积之比被设定为约1：2。压延辊的设置与用于示例1和2的相同。这些样品被生产，以展示在相同的工艺稳定性下并且在旦尼尔可变性至少没有减小的情形下，多区喷丝头能够产生用在非织造织物中的非织造长丝的能力。

示例6

示例6也使用本发明的多区喷丝头来运行，但是，计算的平均通过量被提高到0.5gcm或者约832千克/小时的总通过量，并且生产线速度被调整以产生27 gsm的基重。上气体骤冷与下气体骤冷区之间的骤冷空气体积之比被设定为约1：2。对于这个示例，压延辊的设置与用于示例1和2的相同。这个示例是为了说明本发明的喷丝头在更高的通过量下供稳定的纺丝工艺的能力，而且平均纤维旦尼尔或其旦尼尔可变性没有减小或者减小得很少。

结果：

以一些很小的工艺调整，使用本发明的多区喷丝头在3600帕斯卡的冷却室压力下对于示例1和2中的716千克/小时下以及对于示例6中的832千克/小时下被观察到的纺丝稳定性，就可相当于使用对比RF4/每米喷丝头主体6800毛细管在716千克/小时的通过量下并在相同冷却室压力下并使用相同的所指聚丙烯树脂的示例3中观察到的纺丝稳定性。在示例1，2和6没有观察到聚合物滴或硬点。选择3600帕斯卡飞冷却室压力，因为这接近其中可以用标准喷丝头主体和所指聚丙烯树脂能够得到非常稳定的工艺时的最大冷却室压力。也观察到，从示例1和2中得到的长丝的平均旦尼尔低于对于对比示例3测得的旦尼尔。示例1和2的旦尼尔可变性也相当于或更优于示例3。结果可在表2中找到。

使用本发明的喷丝头在5000帕斯卡冷却室压力下在716克/小时的通过量下得到的示例4和5的纺丝稳定性，也可相当于在3600帕斯卡的冷却室压力下生产的对比示例3中观察到的纺丝稳定性。在这些示例中没有观察到聚合物滴或硬点。作为使用更高冷却室压力的结果，平均旦尼尔显著地减小，并且旦尼尔可变性得以改进或约大致相等。结果可在表2中找到。

对在示例1-6中制得的非织造纤维网的透气性、强度和延伸性能进行了测定，结果为商业上是合适的。

相比于对比喷丝体，已经发现，被发现含有具有多区毛细管设计的喷丝头主体的喷丝头制作的非织造织物总体外观得以改进。这种改进在5000帕斯卡的冷却室压力下更明显。

总之，实验测试结果表明，本发明的所指多区喷丝头主体的设计，可以最大限度地改良长长丝均匀性而不损害纺丝质量。相比于每米喷丝头主体含有6800个毛细管的对比喷丝头(6022平方毫米)，本发明的每米喷丝体含有8000个毛细管的多区喷丝头设计具有约10％的流通截面的减小。这产生了略高的初始工作压力。但是，背压结合每区不同的毛细管液力直径，有助于补偿纺丝时的聚合物速度差异，以补偿喷丝头中使用的非对称多孔板。在多区喷丝头的所指喷丝头主体中具有不同长度对液力直径之比的所示四个不同的毛细管构造被用来帮助补偿非均匀长丝的骤冷速度，并且被认为有助于避免冻结线下垂和不均匀性的区。每排毛细管的数量和每区的排数通过保持相同的所得的聚合物流开口面积来确定。毛细管之间的间距在整个高毛细密度区上保持不变。

作为在试验期间进行额外的观察，尽管在多区喷丝头中的毛细管的密度比对比喷丝头要高接近20％，但是，长丝的纺丝在非织造布硬点方面被观察到与对比喷丝头相当。对于高毛细管密度区的这些结果表现出更好的形成，其具有更低的纤维旦尼尔和更高的聚合物通过量。带有不同毛细管区的本发明的多区喷丝头设计能使纺丝质量相媲美于对比喷丝头，并且此特征使冷却室压力能够增加至高达5000帕斯卡。在多区喷丝头的喷丝头主体的各区中使用逐渐增加的长度对液力直径之比以补偿长丝骤冷低效，这产生了显著的效果，其使得能够使用彼此相邻的不同液力直径而不会影响性能。

除非另有说明，本文所用的所有的量，百分比，比（比率）和类似物是按重量计的。当数量、浓度或其它值或参数以范围、优选范围或上限优选值和下限优选值的列表的形式给出时，这应理解为具体公开了由任何一对任何上限或优选值和下限或优选值形成的所有范围，无论范围是否被单独披露。在其中在本文中叙述数值范围的地方，除非另有说明，否则所述的范围旨在包括其端点，以及该范围内的所有整数和分数。这不意味着本发明的范围限于在定义范围时列举的具体数值。

尽管本发明在此已经参照具体的实施例被进行了描述，但应理解，这些实施例仅仅是说明本发明的原理和应用。本领域技术人员显而易见的是，可对本发明的方法和装置进行各种修改和变化而不偏离本发明的精神和范围。因此，本发明旨在涵括在所附权利要求及其等同物的范围之内的修改和变化。

Claims (10)

1.一种用于熔纺聚合物长丝的喷丝头，包括：

喷丝头主体，其具有总长度对液力直径之比，并且限定了延伸穿过喷丝头主体的孔，其中，所述孔包括用于从中挤出聚合物长丝的、在喷丝头主体的面开口的毛细管，其中所述毛细管在所述喷丝头主体的面被布置成多个不同的排，其中所述多个不同的排被布置在所述喷丝头主体的面上的多个不同的区中，其中多个不同的区包括：

(a) 在所述喷丝头主体的面上居中地定位的第一区，其包括多个第一排，每个所述第一排包括多个第一毛细管，其中，所述第一毛细管以第一毛细管密度布置，并且所述第一毛细管各自具有第一横截面形状、第一液力直径、第一长度以及第一长度对液力直径之比，

(b) 在喷丝头主体的面上定位成相邻于所述第一区的第二区，其包括多个第二排，每个所述第二排包括多个第二毛细管，其中，所述第二毛细管以第二毛细管密度布置，并且所述第二毛细管各自具有第二横截面形状、第二液力直径、第二长度以及第二长度对液力直径之比，

(c) 在所述喷丝头主体的面上定位成相邻于所述第一区的第三区，其包括多个第三排，每个所述第三排包括多个第三毛细管，其中，所述第三毛细管以第三毛细管密度布置，并且第三毛细管各自具有第三横截面形状、第三液力直径、第三长度以及第三长度对液力直径之比；

其中，所述第一区位于所述第二区和第三区之间，并且所述第一区比第二区和第三区更靠近所述喷丝头主体的面的中心，并且其中所述总长度对液力直径之比为至少3％；

其中，所述总长度对液力直径之比是由下式计算的：，(L/D_H)_G是对于喷丝头主体的全部毛细管区的毛细管长度对液力直径之比的最大值，(L/D_H)_S是对于喷丝头主体的全部毛细管区的毛细管长度对液力直径之比的最小值。

2.根据权利要求1所述的喷丝头，其中，每个所述第一毛细管的第一横截面形状和每个所述第二毛细管的第二横截面形状和每个所述第三毛细管的第三横截面形状是相同的。

3.根据权利要求1所述的喷丝头，其特征在于下列项(i)和(ii)中的至少一项：(i)每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第三毛细管的第三液力直径；和(ii)每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第二毛细管的第二长度，并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第三毛细管的第三长度。

4.根据权利要求1所述的喷丝头，其中，每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第二毛细管的第二长度对液力直径之比，并且每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第三毛细管的第三长度对液力直径之比。

5.根据权利要求1所述的喷丝头，其中，所述喷丝头主体具有多个区到区的长度对液力直径之比，并且其中所述区到区的长度对液力直径之比中的至少一个为至少2％；

其中，所述区到区的长度对液力直径之比是由下式计算的：，(L/D_H)_ZG是在喷丝头主体的一对相邻的毛细管区中的一个区的毛细管长度对液力直径之比的较大值，而(L/D_H)_ZS是在所述一对相邻的毛细管区中的另一个区的毛细管长度对液力直径之比的较小值。

6.根据权利要求1所述的喷丝头，进一步包括：

(a) 包括多个第四排的第四区，每个所述第四排包括多个第四毛细管，其中，所述第四毛细管以第四毛细管密度布置，并且所述第四毛细管各自具有第四横截面形状、第四液力直径、第四长度以及第四长度对液力直径之比，

(b) 包括多个第五排的第五区，每个所述第五排包括多个第五毛细管，其中所述第五毛细管以第五毛细管密度布置，并且所述第五毛细管各自具有第五横截面形状、第五液力直径、第五长度以及第五长度对液力直径之比；

其中，所述第一区位于所述第四区和第五区之间，并且

其中，每个所述第四毛细管的第四横截面形状和每个所述第五毛细管的第五横截面形状相同于每个所述第一毛细管的第一横截面形状和每个所述第二毛细管的第二横截面形状以及每个所述第三毛细管的第三横截面形状，

其中，每个所述第四毛细管的第四液力直径和每个所述第五毛细管的第五液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径，并且小于每个所述第三毛细管的第三液力直径；并且，每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第四毛细管的第四液力直径，并且每个所述第一毛细管的第一液力直径小于每个所述第五毛细管的第五液力直径；和

其中，每个所述第四毛细管的第四长度和每个所述第五毛细管的第五长度小于每个所述第二毛细管的第二长度和每个所述第三毛细管的第三长度；并且，每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第四毛细管的第四长度，并且每个所述第一毛细管的第一长度小于每个所述第五毛细管的第五长度。

7.根据权利要求6所述的喷丝头，其中，每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第四毛细管的第四长度对液力直径之比，并且每个所述第一毛细管的第一长度对液力直径之比小于每个所述第五毛细管的第五长度对液力直径之比。

8.根据权利要求6所述的喷丝头，还包括：

(a) 包括多个第六排的第六区，每个所述第六排包括多个第六毛细管，其中，所述第六毛细管以第六毛细管密度布置，并且所述第六毛细管各自具有第六横截面形状、第六液力直径、第六长度以及第六长度对液力直径之比，

(b) 包括多个第七排的第七区，每个所述第七排包括多个第七毛细管，其中，所述第七毛细管以第七毛细管密度布置，并且所述第七毛细管各自具有第七横截面形状、第七液力直径、第七长度以及第七长度对液力直径之比；

其中，所述第一区、第四区和第五区位于所述第六区和第七区之间，并且

其中，每个所述第六毛细管的第六横截面形状和每个所述第七毛细管的第七横截面形状相同于每个所述第一毛细管的第一横截面形状、每个所述第二毛细管的第二横截面形状、每个所述第三毛细管的第三横截面形状、每个所述第四毛细管的第四横截面形状和每个所述第五毛细管的第五横截面形状；

其中，每个所述第六毛细管的第六液力直径和每个所述第七毛细管的第七液力直径小于每个所述第二毛细管的第二液力直径和每个所述第三毛细管的第三液力直径，并且每个所述第四毛细管的第四液力直径和每个所述第五毛细管的第五液力直径小于每个所述第六毛细管的第六液力直径并且小于每个所述第七毛细管的第七液力直径；和

其中，每个所述第六毛细管的第六长度和每个所述第七毛细管的第七长度小于每个所述第二毛细管的第二长度和每个所述第三毛细管的第三长度，并且每个所述第四毛细管的第四长度和每个所述第五毛细管的第五长度小于每个所述第六毛细管的第六长度并且小于每个所述第七毛细管的第七长度。

9.根据权利要求1所述的喷丝头，其中，所述喷丝头主体具有下列中的至少一项：

至少5％的总长度对液力直径之比；和

在所述喷丝头主体的面上开口的毛细管的总和为至少3000。

10.一种用于生产熔纺非织造纤维网的装置，包括：

聚合物供给系统；

长丝收集面；

根据权利要求1至9中任一项所述的喷丝头，所述喷丝头位于所述收集面上方以用于挤出从所述聚合物供给系统接收的熔融聚合物，用于生产沿着朝向所述收集面的路径向下移动的挤出的长丝；

至少一个骤冷气体供给装置，用于供给冷却气体的至少一个流；和

在所述喷丝头下方的冷却区，其中所述冷却气体的至少一个流被引导而在所述喷丝头下方并且穿过挤出的长丝而沿着朝向所述收集面的路径流动。