CN110777450B - 借助梳理机制造无纺布的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由合成纤维或者由天然材料加工而成的纤维制造无纺布的方法和梳理机，所述无纺布具有12mm至25mm的纤维长度并且具有小于2:1的MD/CD比值，将纤维或纤维簇在喂入侧输送给梳理机(1)，在锡林(2)上借助工作罗拉和剥取罗拉(3,4)开松至单根纤维并定向，借助于至少两个道夫(5,6)将产生的纤维网(20)从锡林(2)取下，其中，道夫(5,6)的直径至少是锡林(2)的直径的80％，并且每个纤维网层被相应的压紧罗拉(7,8)从每个道夫(5,6)取下并被直接或间接地堆置在至少一个运输带(11,12)上，并且在梳理机(1)下游紧接着借助于水刺加固相互连接和加固。

Description

借助梳理机制造无纺布的方法
技术领域
本发明涉及一种由合成纤维或者由天然材料加工而成的纤维制造无纺布的方法，所述无纺布具有12mm(毫米)至25mm的纤维长度并且具有小于2:1的MD/CD比值(纵横强度比)。本发明还涉及一种梳理机及一种在梳理机上制造的无纺布。
背景技术
传统的梳理机具有一个锡林，将纤维网在一个或多个位置处从锡林取下。将每层纤维网单独压缩并且随后并合或者仅松散地相叠地堆置在取下装置、比如运输带上。由于梳理机的工作原理，制造的纤维网随着大于2:1的MD/CD比值而是各向异性的。当处理合成纤维时，MD/CD比值还会进一步恶化。因此，必须将纤维网在交叉铺网机中多次重叠地交叉放置并且接着借助于针刺机加固。于是，交叉放置且加固的无纺布具有1.1:1到1.7:1的MD/CD比值并且几乎可以被视为各向同性的。交叉铺网机和针刺机在购置及运行方面是非常昂贵的、需要很多空间并且非常限制生产率。
在一种备选的方法中，借助于水射流水刺地加固来自传统的梳理机的合成纤维、比如用于制造抹布或者化妆用品的合成纤维，其中，在这里使用具有38mm至52mm的长度的合成短纤维。这样制造的无纺布也是随着2.5:1至3.5:1的MD/CD比值是各向异性的。在使用具有12mm至25mm的长度的短的合成短纤维时，MD/CD-比值还会进一步恶化。
EP0661394B1描述了申请人的梳理机，其中，纤维网层的并合及压缩在第一或第二压紧罗拉上进行。该梳理机具有如下缺点，即对于具有12mm至25mm的长度的短的合成纤维的梳理效率相当低。在这种梳理机上产生的纤维网具有大于3:1的MD/CD比值并且在没有借助于交叉铺网机进一步处理的情况下不适宜用作抹布或者化妆用品。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种用于由短合成纤维制造各向同性的无纺布的低成本的方法。此外，本发明的任务在于，提供一种梳理机，利用该梳理机能实施所述方法。
用于由合成纤维或者由天然材料加工而成的纤维制造无纺布的方法包括一种梳理机，所述无纺布具有12mm至25mm的纤维长度并且具有小于2:1的MD/CD比值，将纤维或者纤维簇在喂入侧输送给梳理机，在锡林上借助于工作罗拉和剥取罗拉开松至单根纤维并且定向。
借助于至少两个道夫将产生的纤维网从锡林取下，其中，道夫的直径至少为锡林直径的80％并且将每个纤维网层由相应的压紧罗拉从每个道夫上取下并且直接或间接地堆置在至少一个运输带上，并且在梳理机下游紧接着借助于水刺加固互相连接并加固。
道夫具有与锡林相同的或几乎相同的直径，由此，一方面得出更高的梳理效率，另一方面合成纤维能够有针对性地相互定向。由于将道夫的直径增大至锡林的直径，使以前各个滚筒表面的高曲率变得更接近于直线，从而改进梳理效率。特别是在短的合成纤维的情况下或者在由天然材料加工而成的纤维的情况下，更精确地定向各个纤维，从而能制造各向同性程度更高的无纺布。由于随后借助于水刺加固来加固纤维网，可以省去昂贵的交叉铺网机。基于近似相同的道夫直径，通过每个道夫18％至23％的更高的转移系数实现更高的梳理效率。按照现有技术的转移系数通常为每个道夫10％至15％。
优选地，纤维具有至少20mm至25mm的长度。较大的纤维长度有利于梳理后进行的水射流加固，因为稍微长一点的纤维可以更好地相互混合变形。
在一种优选的实施方式中，无纺布的MD/CD比值为1.4:1至1.9:1，这几乎是各向同性的并且因此不再必须借助于交叉铺网机和针刺机进一步加工。
有利地，水刺加固能够利用至少一个水刺头以至少20巴至最大80巴的压力进行。通过限制压力范围避免或者减少短纤维被冲走。
有利地，将纤维网在锡林与道夫之间压紧或者压缩5倍至12倍。随后将纤维网在道夫和压紧罗拉之间压缩1.5至2.5倍，产生所要求的MD/CD比值，随着该比值，可以将产生的无纺布视为几乎各向同性的。
按照本发明的用于制造无纺布的梳理机包括喂入侧，将纤维或纤维簇输送给该喂入侧。在锡林上将纤维或纤维簇借助于工作罗拉和剥取罗拉开松至单根纤维并且定向。借助于至少两个道夫将产生的纤维簇从锡林取下。按照本发明，道夫的直径至少是锡林的直径的80％，其中，将每个纤维网层由相应的压紧罗拉从每个道夫取下并且直接或间接地堆置于至少一个运输带上。
道夫具有与锡林相同或近乎相同的直径，由此，一方面得出高的梳理效率，另一方面，合成纤维能够有针对性地相互定向。通过将道夫的直径增大至锡林的直径，使以前的各滚筒表面的高曲率变得更接近于直线，从而改进梳理效率。特别是，在短的合成纤维的情况下或者在加工天然材料而成的纤维的情况下，更精确地定向各个纤维，从而能制造各向同性程度更高的无纺布。基于近似相同的道夫直径，通过每个道夫18％至23％的更高的转移系数实现更高的梳理效率。按照现有技术的转移系数通常为每个道夫10％至15％。
优选地，锡林具有350mm至650mm的直径。与现有技术相比，该直径范围是小的。具有锡林直径不超过1500mm的梳理机具有更高的生产率，因为所产生的无纺布在下游的交叉铺网机上被多次堆叠并加固。锡林的在这里较小的直径范围特别适用于集成到用于轻的无纺布的生产线中，这种轻的无纺布随后仅利用少量生产步骤直接被处理为成品。
为此合适地，道夫具有相同或近乎相同的350mm至550mm的直径，从而梳理面积是尽可能大的。
优选地，道夫具有与锡林相同的直径，从而它们只在针布与转速方面不同。
在一种优选的实施方式中，压紧罗拉也具有相同的直径。由于部件相同性，可以相当有利地制造梳理机。
由于20g/m2(克每平方米)至60g/m2的小的无纺布重量，压紧罗拉优选从内部抽吸，从而尽可能完整地转移轻的纤维网。
根据一种优选的实施方式，锡林、道夫和压紧罗拉具有相同的直径。于是，这些滚筒仅还在张紧的针布方面不同，这使得梳理设备相当有利地制造。
按照本发明的无纺布由合成纤维或者加工天然材料而成的纤维制成，该无纺布具有12mm至25mm的纤维长度。被梳理的无纺布具有小于2:1的MD/CD比值，与20g/m2至60g/m2的重量并且在水刺加固前不需要进一步处理、比如在交叉铺网机或者针刺机中处理。
优选地，纤维具有1.0dtex(分特克斯)至2.2dtex、优选1.2dtex至1.7dtex的线密度，以此能由短的纤维制造出非常轻的无纺布。
优选地，纤维具有20mm至25mm的长度，由此，产生的无纺布在随后的水刺加固中或者更高的强度。
利用所述梳理机及按照本发明的方法能够将MD/CD比值设定成1.4:1至1.9:1，由此，制造几乎各向同性的无纺布，该无纺布可以在没有进一步的昂贵的处理的情况下被用作卫生清洁及化妆用品。
附图说明
以下借助一个可能的示意性示出的实施例更详细地解释本发明。
其中：
图1示出按照本发明的梳理机。
具体实施方式
在图1中示出按照本发明的梳理机1，其具有用于纤维簇的喂入侧1a和两个用于纤维网20的出料侧1b,1c。
在梳理机1中将纤维簇在喂入侧处输送给设备且通过这里未示出罗拉输送给的预梳锡林或者直接输送给锡林2，在梳理机中将纤维簇在第一阶段开松至单根纤维并且定向。在纤维簇在锡林2上的运输过程期间，剥取罗拉和工作罗拉3,4将纤维保持在锡林2上，从而形成第一纤维网20。在此，锡林2沿顺时针方向转动并且其针布或者齿同样沿顺时针或转动方向倾斜。上方的道夫5接收纤维网20的第一层并且在此沿逆时针方向转动。纤维网20的剩下的第二层被下方的道夫6从锡林2取下，该下方的道夫同样沿逆时针方向转动。两个道夫5,6的针布或齿沿顺时针并且逆着道夫5,6的转动方向倾斜。道夫5,6优选具有相同的直径。
设置在下游的压紧罗拉7,8分别从上方和下方的道夫5,6接收一层纤维网20。所述压紧罗拉7,8同样沿顺时针方向转动，其中，所述压紧罗拉的针布或齿沿逆时针方向倾斜。每个设置在下游的转移罗拉9,10将纤维网20从压紧罗拉7,8导向到运输带11,12上，在所述运输带上一起引导两层纤维网20并且通过至少一个水刺头13与抽吸部14借助于水刺加固将所述纤维网结合成无纺布21并且加固。一个或者多个水刺头13以至少20巴的压力运行，其中，最大压力被限制为80巴，以便避免冲走短纤维。
锡林2例如具有350mm至650mm的、优选413mm的直径。按照本发明，道夫5,6具有几乎相同的直径，该直径至少为锡林的直径的80％。在该实施例中，道夫5,6的直径可以为至少350毫米至500毫米、同样优选413毫米。在此，道夫5,6具有相同的直径。一方面，将道夫5,6的直径增大到与锡林2的直径相同或几乎相同(至少锡林2的直径的80％)提高梳理效率，但是也减少了作用于纤维的离心力，从而减少纤维飞绒。特别地，增大道夫5,6的直径在具有12mm至25mm的纤维长度的短的合成纤维的情况下这样积极地起作用，使得纤维以1.4:1至1.9:1的MD/CD比值各向同性地定向，从而接下来能够省去贵的交叉铺网机和针刺机。通过增大道夫5,6的直径，之前的各滚筒表面的高曲率更接近于直线,从而增加了梳理效率。特别是，在短的合成纤维的情况下或者在加工天然材料而成的纤维的情况下更精确地定向各个纤维，从而能制造各向同性程度较高的无纺布。
两个相同大小的道夫5,6以相同的圆周速度运行在纤维网20转移到压紧罗拉7,8上时确保相同的牵伸。优选地，压紧罗拉7,8具有相同的直径。
备选地，道夫5,6也可以以不同的圆周速度运行，从而每层纤维网被不同地压缩并由此具有不同的密度。这对于一些横截面上的密度是可变的产品是有利的。
优选在合成纤维、比如像聚酯或聚丙烯或者由天然材料加工而成的纤维或者说再生纤维、比如像纸浆、纤维素、粘胶或莱赛尔纤维的情况下出现按照本发明的效果。
使用12mm至25mm、优选20mm至25mm的短的纤维长度能实现低成本的制造，因为这样的纤维长度在其他情况下只能以明显更耗费的方法被处理、比如以湿铺法处理，湿铺法仅能以相当耗费且很费能量的机器进行。使用20mm至25mm的纤维长度对于随后的水刺加固是有利的，因为较长的纤维相互间更好地混合变形并且成品获得更高的强度。
为了制造具有20g/m2至60g/m2的重量的轻的无纺布，纤维具有1.0dtex至2.2dtex、优选1.2dtex至1.7dtex的线密度。优选地，按照本发明的方法制造的无纺布被用作卫生清洁产品(抹布)或者化妆用品。
接下来的第一个实施例涉及按照现有技术的具有2.5m(米)的工作宽度的示例性的梳理机的配置。各滚筒的直径不包括针布的高度。
滚筒位置 滚筒直径[mm] 转速[m/min] 滚筒转动方向
2 1200 1200 右
5 550 200 左
6 550 200 左
7 413 120 右
8 413 95 右
由PET/CV-纤维制造的无纺布具有40g/m2的重量以及38mm至40mm的纤维长度并且具有3.3至3.8的MD/CD比值。
在第二个实施例中按照本发明，锡林2、道夫5,6及压紧罗拉7,8以相同的直径构造。
Figure GDA0003339853930000061
Figure GDA0003339853930000071
由PET/CV-纤维制造的无纺布具有40g/m2的重量以及18mm至25mm的纤维长度并且具有1.7至1.9的MD/CD比值。
根据本发明，锡林2由于较小的直径在相同的圆周速度下具有较高的转速。随之带来的离心力引起更高的转移系数和无定向纤维层的改进。
附图标记列表
1 梳理机
1a 喂入侧
1b 出料侧
1c 出料侧
2 锡林
3 剥取罗拉
4 工作罗拉
5 道夫
6 道夫
7 压紧罗拉
8 压紧罗拉
9 转移罗拉
10 转移罗拉
11 运输带
12 运输带
13 水刺头
14 抽吸部
20 纤维网
21 无纺布

Claims (16)

1.一种制造无纺布的梳理机，其中，将纤维或纤维簇在喂入侧输送给梳理机(1)，在锡林(2)上借助于工作罗拉和剥取罗拉(3,4)开松至单根纤维并定向，借助于至少两个道夫(5,6)将产生的纤维网(20)从锡林(2)取下，其特征在于，所述无纺布由合成纤维或者由天然材料加工而成的人造纤维制造，所述无纺布具有12mm至25mm的纤维长度并且具有小于2:1的MD/CD比值，具有20g/m2至60g/m2的重量，所述道夫(5,6)的直径至少是锡林(2)的直径的80％，并且每个纤维网层被相应的压紧罗拉(7,8)从每个道夫(5,6)取下并且被直接或间接地堆置在至少一个运输带(11,12)上，所述锡林(2)具有350mm至650mm的直径，所述道夫(5,6)具有350mm至550mm的直径，所述道夫(5,6)具有相同的直径。
2.根据权利要求1所述的梳理机，其特征在于，所述锡林(2)具有413mm的直径。
3.根据权利要求1所述的梳理机，其特征在于，所述道夫(5,6)具有413mm的直径。
4.根据权利要求1所述的梳理机，其特征在于，所述压紧罗拉(7,8)具有相同的直径。
5.根据权利要求1至4之一所述的梳理机，其特征在于，所述压紧罗拉(7,8)从内部被抽吸。
6.根据权利要求1至4之一所述的梳理机，其特征在于，所述锡林(2)、道夫(5,6)和压紧罗拉(7,8)具有相同的直径。
7.一种由合成纤维或由天然材料加工而成的纤维制造无纺布的方法，所述方法用于运行根据权利要求1至6之一所述的梳理机，所述无纺布具有12mm至25mm的纤维长度并且具有小于2:1的MD/CD比值且具有20g/m2至60g/m2的重量，并且所述纤维具有1.2dtex至1.7dtex的线密度，将纤维或纤维簇在喂入侧输送给梳理机(1)，在锡林(2)上借助于工作罗拉和剥取罗拉(3,4)开松至单根纤维并定向，并且借助于两个道夫(5,6)将产生的纤维网(20)从锡林(2)取下，其中，道夫(5,6)的直径至少是锡林(2)的直径的80％，并且每个纤维网层被相应的压紧罗拉(7,8)从每个道夫(5,6)取下并被直接或间接地堆置在至少一个运输带(11,12)上，并且在梳理机(1)下游紧接着借助于水刺加固互相连接和加固。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述纤维具有至少20mm至25mm的长度。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述MD/CD比值为1.4:1至1.9:1。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述水刺加固利用至少一个水刺头以至少20巴的压力进行。
11.根据权利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，将在锡林(2)和道夫(5,6)之间的纤维网(20)压紧或压缩5倍至12倍。
12.根据权利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，将在道夫(5,6)和压紧罗拉(7,8)之间的纤维网(20)压紧或压缩1.5倍至2.5倍。
13.由合成纤维或者由天然材料加工而成的人造纤维制造的无纺布，其在按照权利要求1至6之一所述的梳理机上按照权利要求7至12之一所述的方法制造，所述无纺布具有12mm至25mm的纤维长度并且具有小于2:1的MD/CD比值，具有20g/m2至60g/m2的重量，并且所述纤维具有1.2dtex至1.7dtex的线密度。
14.根据权利要求13所述的无纺布，其特征在于，所述纤维具有20mm至25mm的长度。
15.根据权利要求13所述的无纺布，其特征在于，所述MD/CD比值是1.4:1至1.9:1。
16.根据权利要求13所述的无纺布，其用作卫生清洁及化妆用品。
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