CN1098378C - 生产纺织品的方法和装置及由其生产的纺织品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用以纤维网形式沿送进方向传输的纤维和/或长丝来生产叠合/粘合型纺织品的方法，此方法至少包括一叫做“预起圈工序”，在此工序中纤维及/或长丝各沿垂直于纤维网送进方向作起圈，必要时还伴有横向拉伸，其特征在于它接着进行限制工序，将平行的纤维和/或长丝限制成圈形。这后一限制工序直接发生在载体上，毋需传输构件，为针杆或移动元件。

Description

生产纺织品的方法和装置及由其生产的纺织品
本发明涉及直接从纤维和/或长丝生产“叠合/粘合”型纺织品的改进方法。
本发明还涉及实施该方法的装置和应用所述方法生产的产品。
所谓“叠合/粘合”型产品是用纺织纱卷加工而成的产品，最好由含丝纱卷，必要时由含纤维纱卷制造而成。纱卷必须有一连串折痕，以便沿其送进方向形成可与线圈相连的弯折。这种弯折过的纱卷随后便用粘结方法简单地就固着到载体上。这样得到的产品与簇绒织物截然不同，其丝和/或纤维不穿过载体，而簇绒织物有一系列穿过载体的线圈。
目前基本上有两大类方法用于生产“叠合/粘合”型纺织品。
第一类方法是最熟知的。应用有悬臂的机器，悬臂上连接有针杆。这些针杆陆续将一卷丝推向第一后板，再推向与第一后板平行的第二后板，靠折皱作用形成一系列的圈。随后将这些圈固着到载体上，载体事先最好涂上粘合剂，如聚氟乙烯糊剂，于是圈便堆积在载体上，由载体和固着的圈形成的组合体随后作热处理，例如通过红外线加热炉进行热处理。
另一实施例，在热熔性粘合剂通过上述载体以便使圈的底面浸透之前，圈可保持在两载体中间。
总之，不管是用PVC型还是热熔型固定，这两种方法得到的产品都有类似于圈形簇绒制品的外观，或者产品是“叠层”型，在其两载体中间有圈，随后沿纵向割开，从而得到两件起毛织物型产品。
另外一种是用张索替代以前提到的针杆。
第二大类方法，是用一回转装置将纱卷的丝和纤维陆续推进槽纹辊的凸起部，于是形成连续的褶痕。此褶痕是在弯折构件作用下形成的，如针杆或卷轴，它们自身有槽，其后，最好事先涂上粘合剂的载体放置到经过弯折的圈上，必要时对由载体和固着的圈组成的组合体进行热处理，而后离开槽纹辊。
请注意，这些方法全都有下列缺点：
-它们的生产速度相对较低，作为一个例子，每分钟冲击120次，对于带臂系统来说已经是高速度了，正如上面所说这是由于凸轮机构运动的复杂性决定的；
-导圈固着到载体上所需粘合剂量很大，因此成本依然太大；
-能够生产的“叠合/粘合”型产品的品种相对有限。
但是，本申请人开发一种技术，可直接由纤维及/或长丝生产出纺织品，这种技术叫“垂直化技术”。
该技术在专利申请WO91/00382中已作了描述，它能直接从由以纤维网形式输送的纤维和/或长丝生产出诸如割绒式地毯或墙壁装饰材料一类的产品。
该技术包括：使纤维和/或长丝经受“横向起圈”并伴有“拉伸”，并且将纤维和/或长丝积累成卷曲的“仿纱”型，其中的纤维和/或长丝是相互平行的。此工序一般叫“(预)起圈工序”，一定不要与弯折同等看等。
如本文件所述，每根纤维和/或长丝靠回转部件，起圈盘完成横向起圈和拉伸，回转部件或起圈盘安装到一根与纤维网送进方向垂直的轴上且互相隔开，在它们中间还设置起圈导纱器。每根纤维和/或长丝原则上至少发生一次起圈。将各根严格平行的初级纤维和/或长丝堆积形成无扭仿纱，所述的堆积呈圈形。
构成仿纱的平行纤维和/或长丝堆积形成于在开口的针槽中，如在本申请人公开文本WO91/00382中作了详细的描述；也可形成于移动零件的凹槽中，如本申请人的公开文件WO96/10667所述。
借助这些包括针杆或移动零件的传输构件，仿纱相继以横排圈的形式传输到载体上。
在公开文件WO91/00382中，通过针杆穿过载体完成所说的生产的固着，更准确地说，生产出簇绒式地板装饰材料。
欧洲专利申请EP95870093.2中把公开文件WO91/00382所述方法与纱卷并条机结合，正如在EP-AO，520,911中所述那样，这种改进使本方法更加完善。此外，提出通过增加一叫做“卷曲”的工序，将起圈部件增多一倍，从而减少因使用普通成卷机制出的纤维网而产生的轴向力。
在这种情况下，至少有二个分开的部件组合体：第一组合体借助于一个将第一组卷曲盘与第一组卷曲导纱器相组合的装置来完成卷曲工序，第二组合体借助于一个装置将第二组叫做起圈盘的圆盘与第二组起圈导纱器互相组合来完成传统的后续工序，叫预起圈工序。这第二组合体装在卷曲装置沿纤维网送进方向的下游，这种卷曲装置的隔距是预环绕装置的几倍。
本文提供的产品基本上是簇绒式产品。
目前，垂直化技术实际上正在工业上应用。事实上，即使在有效宽度很大的情况下(例如大于4米)也能够控制力和力矩。
尽管如此，虽然本方法能以工业规模实施，但必须承认，其生产率仍受到限制，这主要是因为有传输构件的缘故，正如文件WO96/10667所述，它要进行往复运动，并且由针杆或移动元件构成。
生产速度可表示为每一冲程的基材送进量(mm)与针杆击打速度(每分钟冲程数)的乘积，实际上生产速度达到了1.5-4.5m/min数量级，这一速度对于生产簇绒制品是完全可以接受的，但与针刺传送带相比，生产率还是太低，后者的生产速度可达15m/min量级。
此外，根据因为在起圈盘之间有针杆，或是移动零件而影响各尺寸这一明显原因，所谓垂直化装置的隔距小于一英寸的十分之一(即2.54mm)，是很困难的，除非能制造出精度高价格昂贵的构件，因而所谓的垂直化方法不可能生产出便宜的产品。
另一方面，用户的兴趣倾向于细巧产品。这种产品的单位冲程送进量很小，因而生产力也极低。隔距极细、生产容易又不会限制生产速度，这是对生产方法实用性的度量。
本发明的目的旨在以正如文件WO91/00382及WO96/10667中所述的所谓垂直化技术采用的方法，对现有限制，特别是对生产率的限制，提供解决办法。
更具体地说，本发明的目的旨在用本方法生产出外观接近先有技术但却有很高生产率的所谓“叠合/粘合”产品。
本发明的目的在于能生产出隔距细，即隔距小于一英寸的十分之一的“叠合/粘合”型产品。
本发明的目的还在于应用本申请人先前公开文件中所述技术，更具体地说应用公开文件WO91/00382及WO96/10667中的技术，生产出目前尚不能生产的新产品。
本发明涉及用以纤维网形式沿送进方向传输的纤维和/或长丝，生产 “叠合/粘合”型纺织品的方法。此方法至少包括一叫做预起圈工序，其中纤维和/或长丝各自经过了垂直于送进方向的起圈过程，必要时还伴有横向拉伸。
如上所述，用回转部件或起圈盘将每条单独的纤维和/或长丝作横向起圈并伴有拉伸，所有起圈盘装在一根与纤维网送进方向垂直的轴上并互相隔开，起圈盘之间有起圈导纱器。这样能确保所有纤维和/长丝至少经过一个预环起圈工序，同时使这些初级纤维和/或长丝平行。
本方法的特征在于完成对由严格平行的纤维和/或长丝组成呈圈材料的限制，还在于，所述限制的进行不必用传输构件(为针杆或移动元件)，而是直接发生在载体上。
这种限制发生在与生产线起动相关的第一过渡工序之后，在第一过渡工序中借助使各纤维和/或长丝在其预起圈工序获得的第一圈随机形成止档。此限制所采取的方式是将平行的纤维和/或长丝组成的圈一个挨一个地堆积。
用一分离元件使后继各圈作基本垂直的定位。分离元件能引导材料到载体上，同时用一杆形组件夹持此材料。
载体可以直接就是要生产产品的成品基材，因而它可以是纤维织物，塑料薄膜，PVC底衬等。
如有必要，限制材料可被一中间构件，如：有齿带子、刷状物或V elcro固定件夹住，而不是直接附着到成品基材上，中间构件的功能是保持圈呈卷曲形，同时将材料的自由端固定到基材上。
与基材固着采用粘合剂，其粘度要设计成能与基材一起带动材料的纤维和长丝，同时实现有效的粘结。
一般地说，可以采用糊剂或树脂(聚丙烯、异氰酸盐、丁苯、酚醛等)或热熔性热塑性塑料，薄膜或粉末(聚酯、聚丙烯、EVA、PVC等)，或泡沫塑料(PVC丙烯酸等)，或将垂直纤维通过熔化直接粘到基材上。此用途所需热量提供的设备最好是红外加热炉，压延机或加热筒，要么就是加热托板，这种加热托板是平板金属件，内有电阻及通过热交换液的导管。
基材送进速度可以是均匀的，也可以是脉冲式的，以这样的方式，纺织材料可看到限制在载体上。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为示出了本方法采用的垂直化装置
图2示出了纺织材料的准备、构成本材料纤维和/或长丝的垂直与平行及限制的几个工序。
图3示出了根据本发明所述方法的第一实施例的叠层型叠合/粘合纺织的生产设备。
图4示出了根据本发明所述方法的另一实施例中含膨润土粉纺织品的生产装置。
按照本申请人先前公开文件中所述，在传统的方法中，纤维和/或长丝网被输送到图1所示的垂直化装置区域，其纤维和/或长丝在网中具有一定的位置和重量。
该装置主要包括一组圆盘，叫做“起圈盘”，其标记为11，它们被装配到一根共同的横轴13上，横轴13连续转动，其圆周速度最好与纤维网0的进入速度相同，起圈盘11的外周上有锯齿15，它与盘的切线方向有一恰当的夹角，因而能带动送进的纤维网。各盘之间装有起圈导纱器21，其端部大致与圆盘相切。该装置能完成叫做预起圈的工序，通过伴有的拉伸使纤维和/或长丝均等横向起圈，从而达到纤维和/或长丝平行的目的。
为了更好了解本发明的方法，参看图2a-2e是有益的。这些图表达了供生产叠合/粘合型特种产品的纺织材料的各项准备工序。
更具体地说，在图2a所述的工序中，由纤维和/或长丝10组成的纤维网O正好插入起圈盘11和起圈导纱器21中间。此纤维和/或长丝10各自待过了已在上面所述的相当于横向卷取的预起圈工序，必要时还伴有拉伸，平行的纤维和/或长丝10随后被送到起圈导纱器21的端部。
根据本发明所述的方法，由于没有诸如针杆、移动零件一类的作往复运动的传输构件，因此几何尺寸和确定不受限制，吸收力也明显增大，这就是说轴可以承受较大的力，因而纤维网送进时纤维及长丝的方向有较大余地。
图2b示出被转动的起圈盘11连续带动的纤维和/或长丝10因分离滑脚31而相继受堵，它们开始一层接一层地堆积，从而形成挡块(或“塞子”)20，在这种情况下，纤维和/或长丝突然变斜，而在边界可能是水平的。
图2c示出该挡块(或“塞子”)20有沿着基材100方向向下膨胀的趋势。
图2d示出由平行的和卷曲的纤维和/或长丝堆积而成的“塞子”20，其容积最终达到实际上与正好在起圈导纱器21下方的基材100产生接触。这种情况下，直接从预起圈工序过来的纤维和/或长丝在称作“封闭工序”的工序中被压缩，此时垂直地贴住由“塞子”形成的阻碍物上。
图2e示出，基材100推进“塞子”20，而借助于起圈盘11的转动和从起圈导纱器21连续送过来的平行纤维和/或长丝10施予的压力协助推进，这种情况表明，纤维和/或长丝可以相继均匀地堆在基材100上，再也不会以“塞子”形式堆积。这时，这些纤维和/或长丝基本上是垂直放置的。
根据一个特别优选的实施例，所提供的具有特殊形状的分离滑脚31可使该工序容易进行。分离滑脚设置成能使分离滑脚与运动着基本100之间形成一锥体41。
在这最后工序中，分离滑脚31不再具有使纤维和/或长丝从起圈导纱器上分离的功能，反而具有促使纤维和/或长丝固着在基材上的功能。此外，分离滑脚的圆头部分能将受限制的纤维和/或长丝引向基材，而其倾斜部分则对平行的纤维和/或长丝施加压力，将其推向并附着到载体上，该倾斜部分与基材的距离略小于圈的高度。
纤维和/或长丝限制在分离滑脚处时，其所受张力比它们在预起圈工序中的张力小，因而平行的纤维和/或长丝能容易地与基材一起推进。事实上，如果预起圈工序中起圈导纱器端部的纤维和/或长丝受到的张力小于分离滑脚31与基材100形成的锥体中“塞子”或挡块所施予的反作用力，则纤维和/或长丝10便会在起圈盘11和起圈导纱器21中间开始堆积，这种堆积延伸到纤维网入口处，因此原料不会与基材一起自动推进。
这一张力主要取决于在垂直化装置入口处纤维网中的纤维和/或长丝的方向。
纤维和/或长丝中存在的张力使得装置通过防止纤维和/或长丝堆积在起圈绕导纱器上。大致上起到“单向阀”的作用。
注意到以下一点是有益的，正如本申请人以前公开文件中所述，实际上虽然不生产纱或仿纱，但由此得到的纤维和/或长丝决不会完全平行。此外，起圈的密度可通过改变基材送进速度与盘的传动速度之比进行调节。
为了生产叠合/粘合型产品，优选的基材100事先涂上粘合剂，粘合剂的粘度应加以选择，使纤维和/或长丝可与一起堆进，同时实现有效的粘合。
必要时可提供使粘合剂活化的方法，使纤维和/或长丝覆盖到基材上时起反应。当然粘合剂可以考虑是糊剂、丙烯酸或类似的粘合剂。活化的方法和设备可选用靠接触起作用的设备和方法，为轧光机(Calenders)、加热片等；也可选用热空气工作的设备和方法，如加热炉、脉冲气流装置等；必要时也可选用靠辐射、红外及诸如此类能量工作的设备和方法。
图3所示的优选实施例实现了根据本发明所述生产叠层式叠合/粘合产品的方法。
上图显示起圈环绕盘11，其上还装有起圈导纱器21，在导纱器延伸方向有一分离滑脚31。由一系列起圈盘11带动有正确方向纤维的纤维网O运动。
预起圈方法及将原料直接限制在载体上的方法按图2a-2e所示进行。
根据图3所示实施例，为了将来自预环起圈绕工序限制工序的纤维和/或长丝组成的环圈固定到基材100上，用涂抹装置51涂抹糊剂。得到的产品随后用加热板54作热处理，使糊剂胶凝。第二基材102用涂抹装置52同样涂抹糊剂，随后放置到由第一基材100和固着的圈组成的产品上，从而做成叠层制品60，此叠层制品60用加热板56再次作热处理，使第二基材102上的糊剂胶凝。最后用刀片58将叠层制品60割裂成二块，得到二件起毛织物型的产品70和80。
本发明能生产用本申请人先前出版公开文件中所述方法和装置所不能生产的系列产品。
应用根据本发明所述方法的生产三大类纺织品。
第一大类包括地板、壁面或汽车的覆盖物。具体地说，可以设想生产一种类似于簇绒织物或起绒织物产品，其最常见的隔距为5/64″-5/32″。这时用的胶合剂主要有糊剂、PVC或丙烯酸类树脂，而基材可以是机织织物、无纺布、要不然是玻璃垫片(特种表面砖)。
还可以想到，生产低密度的、外观始终为一的垂直针刺型起绒织物产品，其隔距为1/16″-5/64″。
最后，还可生产隔距小于1/16″的高密度、低高度的植绒式起绒织物。这时最好的粘合剂是热塑性塑料。
可以看出比较有利的一点是，实施本发明所述方法应用的装置并不包括作往复运动的敏感构件，为针杆或移动元件。因此甚至还可用粗的天然纤维。
这类各式各样产品有其固有的经济效益和令人关注的功能，如对水汽敏感性低，容易保养等。
这类各式各样产品有其固有的经济效益和令人关注的功能，为对水汽敏感性低，容易保养等。
第二大类包括装饰织物，为椅套、墙用装饰材料等。这时隔距特别小，为1/32″量级，最好用很细的纤维，甚至可用微纤维。
特别是为了获得仿鹿皮的外观，使用的粘合剂要有膨胀性，能完全充满叠层型产品两层基材中间的空间，以便粘住纤维，这种粘合剂有PVC、丙烯酸或聚西安脂泡沫塑料型的粘合剂。通过分离然后再用仿鹿皮起绒工艺很简单即可获得仿鹿皮外观。
第三大类涉及工业用纺织品，它们做成叠层型，因此不撕开。
这些纺织品可由土质织物组成，它被用于排水设备，即内含膨润土型粉末的结构中。也可由板式结构组成，其刚度依靠叠层来保证。它的两基材之间的间隔中充以树脂或泡沫塑料。
为了更清楚说明最后一类产品，参看图4。图中具体阐明生产含有膨润土型粘土粉的复合土质织物产品的方法。
根据图4所示的优选实施例，本发明用起圈盘11来完成预起圈工序。各盘中间有起圈导纱器21，在起圈导纱器21的延长线上有分离滑脚31。进入本装置的纤维网在目前情况下是由高线密度的纤维组成，如线性密度大于80分特。必要时可与更细的纤维相混，如线性密度为17分特的纤维，其目的是使纤维网的梳刷容易些。纤维网O在系列的起圈盘11和起圈导纱器21之间传送，作预起圈和限制工序，这在图2中已经详述。
基材104输送到压在加热托板61上的纤维分离的地方。最好是由高熔点的纤维组成，即其熔点高于从预起圈工序和限制工序出来的起圈纤维的熔点。加热托板61可达到高于圈熔点的温度，因而通过接触直接粘接到基材104上，由此获得产品60。
借助传统设备63膨润土粉随即被放置到产品60上，产品60是由其上固定着圈的基材组成的。
本组合体随后整个地通过振动台65，促使膨润土粉在产品中迁移，尽可能地分布均匀。特别由于圈中纤维的高线密度及其高弹性，可以防止它们在粉末的挤压下压坏。此外，圈的高度根据配置的粉末重量进行选择，使得产品上部空间无粉末，用这种方法并借助于第二加热托板67，第二基材105可放置到其上面。
由此获得的叠层结构中，膨润土粉是均匀的。
这些产品通常和土工护面一起使用，以确保防漏性。事实上，如有液体，膨润土在吸水的同时会发生膨胀，于确保裂缝能自行密封。

Claims (16)

1、一种用纤维网形式沿送进方向输送的纤维和/或长丝生产叠合/粘合型纺织品的方法，此方法至少包括一叫做“预环起圈工序”，在此工序中纤维和/或长丝各自经过垂直于纤维网送进方向起圈，还伴有横向拉伸，其特征在于，它有一将平行的纤维和/或长丝限制成圈的工序，这一限制工序用分离元件直接在载体上进行，无需传输构件，针杆或移动元件。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在与生产线起动相关的第一过渡工序之后，圈一个挨一个地堆积而形成限制，所述各圈垂直地设置在上述载体上，而在上述第一过渡工序中由预起圈工序后任意获得的第一圈形成止档。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：分离件确定相继各环的位置，并能将原料引导至载体，同时以一杆形组件夹持上述原料。
4、根据上述诸项权利要求的任一项所述的方法，其特征在于：载体是成品的基材。
5、根据权利要求1至3的任一项所述的方法，其特征在于：载体是一中间件，是有齿的带子、刷子或VelcroR支托，其功能是维持圈呈卷曲形，同时将材料的自由端固定在载体上。
6、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：圈用粘合剂固定到基材上，粘合剂的粘度能随基材带动圈，同时实现有效的粘合。
7、根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：圈用加热设备固定到载体上，用加热炉、轧光机、辊或加热托板，以便用熔化法使圈粘接在载体上。
8、根据上述诸项权利要求的任一项所述的方法，其特征在于：载体送进速度是均匀的，也可以是脉冲式的。
9、根据上述诸项权利要求的任一项所述的方法，其特征在于：第二基材设置在由主基材和固着的圈所组成的产品上，从而生产出叠层制品。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于：叠层制品被割开，从而获得两件起绒织物型的制品。
11、根据权利要求9所述的方法，其特征在于：两层基材组成的叠层结构中充以粉末材料，为膨润土、白尘粉或砂，可伴有完整固体件，管子或绳索。
12、实施上述诸项权利要求的任一项所述的方法的装置，其装置包括一组圆盘(11)，它们安装在一根其共同的横轴(13)上且被带动连续旋转，在它们的外圈上有锯圈(15)，锯圈(15)与其切线有一夹角；起圈导纱器(21)布置在各圆盘之间，导纱器的端部大致在圆盘切线方向，其特征在于：沿各起圈导纱器(21)的延伸线上还有一分离滑脚(31)。
13、借助于权利要求1至11的任一项所述的方法和根据权利要求12所述的装置所得到的产品，其特征在于：它包括第一基材，其上固着用平行的纤维和/或长丝做的圈，其圈不穿过底板，圈在后续工序中可以被撕开。
14、根据权利要求13所述的产品，其特征在于：圈可以通过熔化或用粘合剂固定到基材上。
15、根据权利要求13和14所述的产品，其特征在于：在第一基材和固着的圈所组成的组合体的顶部放置第二基材，从而获得叠层结构。
16、根据权利要求15所述的产品，其特征在于：在由两层基材组成的叠层结构中，两基材中间放置粉末材料。
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