CN1245544A - 将离心泵用于生产无纺织物的发泡工艺 - Google Patents

Abstract

一种由纤维材料制成的无纺织物,这种织物是通过在发泡工艺中使用一个活动的发泡元件而制成的。用空气、水、纤维和一种表面活性剂制成第一发泡浆体,并通过离心方式将其泵送至与所述活动发泡元件接触。从所述发泡元件上回收基本上无纤维的泡沫,同时在该发泡元件上形成一种纤维材料无纺织物,并将所述基本上无纤维泡沫至少的至少一部分用于制备所述第一发泡浆体。通常要使用一个离心泵进行循环,而且该离心泵优选为脱气泵,该泵能从所述泡沫中排出一些气体。通过本发明可以用发泡工艺生产出纤维织物,这种织物的宽度超过两米,其成型速度超过大约100米/分钟(例如,大约200—500米/分钟)。

Description

将离心泵用于生产无纺织物的发泡工艺

本发明背景和概述

用于生产无纺纤维织物的泡沫沉积工艺主要披露于以下美国专利中：US3,716,449，US3,871,952，和US3,938,782(以上专利的内容被收作本文的参考)。与最常用于生产合成或纤维素纤维织物的水沉积工艺相比，泡沫沉积工艺具有很多优点。本发明涉及一种用于实施泡沫沉积工艺的方法和装置，以改善其性能。

尽管与水沉积工艺相比，在生产纤维无纺织物方面泡沫沉积工艺具有许多优点，但限制泡沫沉积工艺在特定类型泡沫上的商业化应用的一个实际缺陷是，以往用泡沫沉积工艺所生产的织物的宽度较窄(例如，通常为1-1.5米)，与此形成对照的是，用水沉积工艺在常见的造纸机上生产出的织物的宽度可以超过10米。另外，过去泡沫沉积工艺的生产速度通常明显低于100米/分钟。

在实施泡沫沉积工艺的现有系统中，对织物宽度和工作速度的主要限制因素是，实施该工艺所使用的泵。所述泵是强制性容积式泵，如螺杆泵、双螺杆泵、双转子泵或类似泵，这种泵具有有限的泵送能力。上述强制性容积式泵中的某一些对所泵送的材料较不敏感，因此，在产生含有纤维和气体的流体方面工作良好，而产生含有纤维和气体的流体正是泡沫沉积工艺的特征，这也是这种泵被用作泡沫沉积工艺的原因。不过，这些泵中的某一些容易磨损，造价很高，而且容易损坏。因此，如果要提高产量(如通过将起绒丝或其它发泡元件的宽度加大到超过1.5米而加大所生产织物的尺寸)就必须同时使用几个泵。这会大大提高该装置的造价，而且还会导致这样的危险：即如果这些泵中的一个损坏，就必须终止整个工艺，以修复或更换损坏了的泵。

即使是在现有技术被认可的场合下，在实施发泡工艺时，由于需要排出气体，提供了某种类型的脱气结构，而泵送是通过一个常见的强制性容积式泵实现的。例如，在US4,944,843中脱气是通过一个离心分离器进行的，但通过起泡元件输送的并通过一个管道排出的泡沫是用一个强制性容积式泵泵送的。

按照本发明，用一种简单而有效的方法克服了传统发泡工艺的上述缺陷。通过使用离心泵处理发泡浆体(含或不含纤维)，可以将起绒丝(或其它发泡元件)的宽度增加到超过两米，并将形式速度提高到超过100米/分钟(例如200-500米/分钟)。不过，大部分离心泵不适于泵送本发明发泡工艺中所处理的类型的浆体。然而，本发明使用的是脱气离心泵，这种泵被本发明证实能有效实施发泡工艺。尽管脱气离心泵，如美国专利US4,435,193和US4,476,886和加拿大专利1,128,368中所披露的离心泵多年来在生产纸浆等的过程一直被用于泵送中等稠度(例如大约6-18％固体)的液体纤维浆体，但将其用于泵送实施发泡工艺所遇到的类型的浆体迄今尚不被认为是可行的，或者尚未被认知为上述实施所述发泡工艺时长期存在的问题的一种解决方案。

按照本发明的一个方面，提供了一种用一个活动发泡元件(例如，单起绒丝，双起绒丝或任何其它常规发泡元件)生产纤维材料的无纺织物的方法，该方法包括以下步骤：(a)制备由空气、水、纤维和一种表面活性剂组成的第一发泡浆体。(b)以离心方式将所述第一发泡浆体泵送至与所述活动发泡元件接触。(c)从所述发泡元件上回收基本上无纤维的泡沫，同时在所述发泡元件上形成纤维材料的无纺织物和(d)使来自步骤(c)的所述基本上无纤维的泡沫的至少一部分循环，将其用于实施步骤(a)。

步骤(d)最好是部分通过离心方式泵送所述泡沫实现的。步骤(b)和(d)最好是通过在对所述泡沫进行离心泵送期间使该泡沫部分脱气而实现的(例如，使用主要披露于以下专利中的脱气离心泵：US4,435,193和US4,476,886以及加拿大专利1,128,368)。

步骤(a)至(d)优选使用一个超过两米宽的活动发泡元件来完成(例如2.1-10米宽)，以生产出宽度超过两米的无纺纤维织物。另外，最好实施步骤(a)至(d)以便以超过大约100米/分钟(例如，超过大约200米/分钟，如大约200-500米/分钟)的形成速度生产无纺织物。优选的，离心泵就是在完成步骤(a)至(d)的过程中泵送纤维泡沫浆体或基本上无纤维的泡沫浆体所使用的泵。

按照本发明的另一个方面，还提供了一种用于生产无纺纤维织物的发泡工艺装置。该装置包括以下部件：一个活动发泡元件，在该元件上可以形成一种无纺织物。一个由空气、水、纤维和一种表面活性剂组成的第一发泡浆体源。一个第一离心泵，用于泵送所述第一发泡浆体至与所述活动发泡元件接触，以便在该元件上形成一种纤维材料的无纺织物，同时使一种基本上无纤维的泡沫通过所述发泡元件。以及一个循环系统，该系统至少将部分所述基本上无纤维的泡沫经由所述发泡元件送回到所述第一发泡浆体源。

所述活动发泡元件可以是任何常规的发泡元件，如单或双起绒丝。所述第一发泡浆体源可以包括任何常规来源，如混合器/碎浆机，和/或网下箱，而且在泵送之后，在使泡沫与所述发泡元件接触之前，通常使用发泡喷头促进泡沫的形成。所述循环系统通常包括所述网下箱，各种导管，和第二个离心泵(优选为如上文所述的脱气泵)，而所述第一离心泵同样优选为脱气泵。不过，循环系统可以包括任何常规部件。该循环系统通常包括所述网下箱，而所述第二离心泵将基本上无纤维的泡沫从该网下箱泵送至所述混合器/碎浆机。所述发泡元件的宽度优选超过两米，以便生产出超过两米宽的无纺织物。

按照本发明的另一方面，提供了一种使用脱气离心泵的方法。该方法包括以下步骤：在通过织物生产的发泡工艺生产无纺纤维织物时，用所述脱气离心泵泵送至少含有气体、水和一种表面活性剂的发泡浆体，与此同时，从该浆体中除去某些气体。该步骤通常是通过泵送一种还含有重量百分比大约为0.2-2.5％的纤维的发泡浆体而实现的，还可以通过泵送一种基本上无纤维的泡沫而实现。

本发明的主要目的是，简化而且有效地加强生产无纺织物发泡工艺的实施，包括增加所生产织物的实际宽度和/或成型速度。通过阅读本发明的详细说明和所附的权利要求书可以了解本发明的上述目的和其它目的。

附图的简要说明

图1是可以实现本发明方法的泡沫沉积工艺系统的总体示意图，以及本发明所使用的装置；

图2是部分为剖面部分为正视的详细视图，表示将泡沫/纤维浆体从所述混合器输送到所述泵，以输送到图1所示系统的总成和网前箱和；

图3是用于实施本发明的一种代表性脱气离心泵的侧视图，其大部分为剖视，但局部为正视。

本发明的详细说明

本发明优选使用的一种用于实施泡沫沉积工艺的一种典型泡沫沉积工艺系统在图1中用编号10示意性地示出。该系统包括一个混合箱或碎浆机11，该混合箱或碎浆机具有一个纤维入口12，一个表面活性剂入口13，和一个其它添加剂的入口14，所述其它添加剂是诸如碳酸钙或酸的pH调节化合物，稳定剂等。纤维的具体性质(为玻璃、合成、和/或纤维素或天然性质的)，表面活性剂，和添加剂并不重要，而且这些因素可以根据所生产的产品的实际情况(包括其基重)而有较大的波动。优选使用确实便于洗掉的表面活性剂，因为如果成品织物上存在表面活性剂的话，会降低其表面张力，而对于某些产品来说，这是一些不希望的特征。所使用的具体的表面活性剂是从市场上销售的数千种表面活性剂中挑选的，如在美国专利US3,716,449，US3,871,952，和US4,856,456中所一般性披露的，这些内容不是本发明的组成部分。

所述箱体11本身完全是常规的，它与在使用水沉积工艺的常规造纸系统中被用作碎浆机的箱体属于同一类型。唯一的区别是，该混合器/碎浆机11的侧壁向上延伸的高度大约为水沉积工艺高度的3倍，因为泡沫的密度大约为水的密度的1/3。箱11中的常规机械混合器的转速(rpm)和浆叶形状根据生产出来的产品的具体性质而变化，但并不特别重要，并且可以使用多种不同的元件和变数。还可以在所述侧壁上设置制动装置。在箱11的顶部有一个涡旋装置，由该装置将泡沫吸出，不过，一旦启动，该涡旋装置是不可见的，因为箱11中装满了泡沫和纤维。

在箱11中还优选包括大量的pH计15，用于在不同的位点上测定pH。pH会影响表面张力，因此需要对其进行精确测定。这些pH计每天调校一次。

在开始启动时，通过管12将水和纤维加入，通过管13将表面活性剂加入，并通过管14将其它添加剂加入；不过，一旦开始工作，就不再需要另外的水，在箱11中仅仅保持有泡沫，而不仅仅是产生泡沫。

所述泡沫受泵17的影响以涡旋形式排出箱11的底部，进入管16。按照本发明，泵17与系统10中的所有其它泵一样，优选为一种脱气离心泵。从泵17中排出的泡沫通过管18送达其它元件。

图1中用虚线形式示出了一种选择性的储存槽19。该储存槽19不是必需的，不过，当混合器11中发生某种波动时，需要用它来确保所述纤维在所述泡沫中的较为均匀的分布。就是说，储存箱19(该箱很小，通常仅为5立方米)或多或少地起着“调配箱”的作用，以均化纤维的分布。由于在实施该方法时从混合器11到网前箱(30)的总时间通常仅仅约为45秒，储存箱19--如果使用的话--提供了匀化变化的时间。

当使用储存箱19时，由泵17将泡沫经过管20输送到箱19的顶部，并在离心泵22的影响下通过管21排出该箱的底部，然后进入管18，就是说，当使用所述储存箱19时，泵17不直接与管18连接，而仅仅通过箱19。

所述管18通向所述网下箱23。网下箱23本身是一个常规的箱体，它同样与常规水沉积造纸工艺系统中的箱体一样，但具有较高的侧壁。产生网下箱23是重要的，以便不存在死角，并因而使得箱23不至于太大。下面将结合图2对常规结构24进行说明，该结构使得管18中的泡沫和纤维的混合物能被导入脱气离心泵25(该离心泵可操作地连接于网下箱23的底部)。在任何情况下，都是由泵25将通过机构24导入管18中的泡沫/纤维混合物以及来自网下箱23中的其它泡沫泵入管26中。由于相当大量的泡沫被从所述网下箱23中吸入泵25，通常管26中的稠度明显低于管18中的稠度。管18中的稠度通常为2-5％的固体(纤维)，而在管26中的稠度通常为大约0.2-2.5％(例如，大约0.5-2.5％)，不过，在任何情况下的稠度都可以高达大约12％。

在网下箱23中，所述泡沫不会发生明显的分离，以形成不同密度的层。尽管在沿着通向其底部的方向上密度有较小的提高，但提高的程度很小，而且不会影响该系统的工作。

所述泡沫/纤维从管26输送到总成27，有泡沫发生喷头28与该总成连接。优选将喷头28--这种喷头是被收作本文参考的’449，’952和’782号专利中所使用的常规泡沫发生喷头(由该喷头剧烈搅动泡沫)--安装在所述总成27上，并且有大量的喷头28安装在总成27上。从每一个喷头28上延伸出一个导管29，该导管通向网前箱30，有一个或几个常规造纸起绒丝或任何其它合适的发泡元件从该网前箱中通过。

网前箱30具有若干吸箱(通常约为3-5个)31，由这些吸箱从所述起绒丝(发泡元件)的另一侧吸出所导入的泡沫/纤维混合物，并有一个最终的分离箱32位于来自网前箱30的成型织物33的排出末端。设置在用于控制吸力的吸台上的吸箱31的数量在生产较稠的产品或以较高的速度工作时增加。所生产的织物33通常具有大约40-60％(例如大约50％)的固体稠度，优选进行一个洗涤作用，如图1中的洗涤工序34所示意性地表明的。洗涤工序34是用来除去所述表面活性剂的。网33的高稠度意味着需要使用较少数量的干燥设备。

从所述洗涤器34中出来的织物33通过一个或几个选择性的涂敷机35，到达常规的干燥装置36。在常规干燥装置36中，当合成皮芯型双组分纤维(如Cellbond)是所述织物33的一部分时，干燥器34工作，将该织物升温至超过皮层材料(通常为聚丙烯)的熔点，而其芯部材料(通常为PET)不会熔化。例如，当把一种Cellbond纤维用于织物33中时，干燥器中的温度通常大约为130℃或略高，这一温度正好是或略高于其皮层纤维的熔点温度，但远远低于其芯部纤维的接近250℃的熔点温度。通过这种方式由所述皮层材料提供结合作用，但该产品的完整性(由其芯部纤维提供)不受损害。

尽管不是必须，本发明还包括将纯的泡沫添加到所述网前箱30或紧邻该网前箱的可能性，这样做有很多优点。如图1所示，离心泵41将泡沫从网下箱23中吸入管40。管40中的泡沫被泵送到集管42中，然后由该集管将泡沫分配到通向网前箱30的多个不同导管43中。可以引导该泡沫--如线44所示--直接进入网前箱30的顶部(在这里，它是一个倾斜的金属丝网前箱)和/或通过导管45进入管29(或喷头28)，以便将泡沫/纤维混合物导入网前箱30。

吸箱31将由网前箱30中吸入管46中的泡沫排入网下箱23中。通常，不需要或使用泵来达到这一目的。

将网下箱23中的泡沫重新送回碎浆机11。由离心泵48将这些泡沫吸入管47中，并经过导管47进行输送，通过常规的串联密度测定装置49，以便引导其--如图中50所示--返回到箱11中。除了如图1所示般地在对管47中的泡沫进行密度测定以外，还可以将一个或几个密度测定装置(如密度计)49A直接安装在箱11上。

除了泡沫循环以外，通常还有水的循环。从最后一个吸箱32中吸出的泡沫通过管51输送到一个常规分离器53中，如一个旋风分离器。分离器53--例如，通过涡旋作用--分离出被导入分离器53中的泡沫的空气和水，以生成具有很少的空气在其中的水。分离出的水通过管54由分离器53的底部输送到水箱55。由分离器53分离出的空气通过管56输送，在风扇57的帮助下从分离器53的上部排放到大气中，或用于燃烧工艺或其它处理。

通过将某些液体溢出到图1中60出所示的排水管或处理装置中，在水箱55中形成液位58。还可以通过离心泵62的作用通过管61从水箱55的液位58以下将水取出，并通过管61泵送，使其通过一个常规流量计63(该流量计控制泵62)。最后，循环水被导入--如图1中的64所示--混合器11的上部。

典型的流量为：在管18中每分钟4000升泡沫/纤维，在管26中每分钟40,000升泡沫/纤维，在管47中每分钟3500升泡沫，在管51中每分钟500升泡沫。

系统10还包括若干控制元件。用于控制该系统工作的各种可选装置的一个优选例子包括第一模糊控制器41，由该控制器控制箱11中的泡沫高度。控制通过管13添加表面活性剂的第二模糊控制器72。控制织物在网前箱30部位形成的第三糊控制器73。第四模糊控制器74是与洗涤器34一起使用。由第五控制器75控制pH计15，并可以控制其它添加剂通过管14添加到混合器11中。还可将模糊控制用于表面活性剂和成型的控制。除了其它控制以外，还可以优选采用多变量控制系统和Neuronet控制系统。该多变量控制还被用于控制织物成型的喷出比。所述变量可以根据其对所希望的工艺控制和最终结果的影响而变化。

为了方便对各种成分进行控制，通常将一个计量仪器76与纤维输入管12连接，以便精确测定单位时间内加入的纤维量。在管13上可以设置一个阀77，以便控制表面活性剂的加入，还可以设置一个计量仪器78。可以在管14上设置一个阀79。

在系统10中，基本上不设置阀，以便在其处理期间可以在任一点有意接触所述泡沫，可能的例外是，在管46上设有液位控制阀。

另外，在图1所示系统的整个工艺的实施过程中，所述泡沫都保持处于较高的剪切力状态。由于剪切力越大，其粘度越低，因此希望保持所述泡沫处于高剪切力状态。泡沫/纤维混合物的特征象假塑料，具有非牛顿特性。

特别是对高吸收性制品而言，与水沉积工艺相比，泡沫沉积工艺的使用具有很多优点。除了由于织物33具有高的稠度而需要使用较低的干燥器容量以外，所述泡沫沉积工艺可以使得实际上一切类型的纤维或颗粒(高密度颗粒不会过度“沉降”，而低密度颗粒也会有某种程度的“沉降”--这种低密度颗粒在水中根本就不会沉降)均匀分布到浆体中(并最终形成织物)，只要所述纤维或颗粒的比重大约为0.15-13。所述泡沫沉积工艺还可以生产出多种基重织物，一种与水沉积工艺制品相比具有较高均匀性和较高松密度的制品，并具有很高水平的均匀性。可以顺序设置多个网前箱，或者在一个网前箱中使用一个双起绒丝等同时生产出两个(或两个以上)织物层和/或使用一个简单的涂敷机35及其方便地提供一个额外的层(如涂层)。

图2表示将泡沫/纤维混合物和泡沫倒入与网下箱23连接的离心脱气泵25的过程。结构24披露于WigginsTeape工艺中，如在被收作本文参考文献的专利中所披露的，并通过如图所示的弯管83改变通过管18输送的泡沫/纤维的方向，以使所述泡沫/纤维混合物从其开口端84直接排入泵25的入口。来自网下箱23的泡沫也流入入口85中，如箭头86所表示的。启动泵48，使其处于模糊控制下；控制网下箱23中的液位。

如果用于制备所述泡沫的纤维特别长，即有几英寸长，与将管18通向泵25的吸入口(如图2所示)不同，管18止于泵25下游的管26。在这种情况下，泵17必须产生比在其它场合下更高的压力，该压力高到足以使流体能从管18进入管26，尽管管26中存在来自泵25的压力。

根据本发明，可以使用的一种典型的脱气泵可以是泵17、25、41、48、62中的任意一个或几个，这些泵在图3中统一用编号100表示，这种泵基本上与由Ahlstrom机械公司和Ahlstrom机械Oy出售的常规MCR泵相同。并示于US4,435,193和US4,476,886以及加拿大专利1,128,368中。

泵100通常包括一个常规蜗壳102，该蜗壳具有一个轴向入口通道104，并优选具有一个切向排出通道106，该排出通道具有一个压力孔108。另外，所述蜗壳包括一个壳盖110，该壳盖具有一个中央的或旋转轴112。在所述蜗壳102里面，在轴112上安装有一个推进器114。推进器114可以包括一个大体上为圆形的盘116，在该盘的正面(在入口通道一侧)有工作浆叶118。在推进器114的背面还设有后浆叶120。有一个或几个孔122贯穿盘116，这些孔优选接近轴112。聚集在推进器114前面的气体通过孔122流入推进器114后面的空间121，即流入位于盘116和泵100的壳盖110之间的空间121。轴112可以由任何合适的能源驱动，如图3中123所示的电机。

壳盖110还具有一个环绕轴112的环形气体出口通道124，通过该通道或壳盖110本身上的特殊孔(未示出)除去位于推进器114后面的空间121中的分离的气体。气体出口通道124(或孔)与一个吸气装置(在图3中仅有用一个编号125示意性地表示)，该吸气装置被用于产生清除气体所需要的负压。吸气装置125通常是一个液体环式泵，即Nash泵(以这种泵的传统生产厂商命名)。吸气装置125可以安装在与推进器114相同的轴(112)上，或者作为独立于离心泵110的一个独立的操作装置存在。在图3中，吸气装置125是独立于泵100安装的，来自泵100的气体排出系统包括一个通道126，该通道被用于将泵100中所产生的气体或泡沫排出到吸气吸气装置125。

图3还示出了大量纤维被带入该气体分离系统的情形，可以将分离轮128安装在该气体分离系统中，由于后浆叶120的作用该分离轮128通过气体流泵送所述纤维，使其从泵100中出来，进入导管130，因此，纤维不会进入吸气装置125。分离轮128或类似装置通常不是必需的，特别是在短循环场合下不需要它，因为很少有纤维被带入排出的气体流中，因此，其对吸气装置125的损坏作用几乎是不存在的。

上述泵100开始工作，使得泵100的吸气通道104中的材料在推进器114的作用下而开始旋转，这样，该材料中的气体以气泡形式集中在推进器114前部。当上述吸气装置125的作用通过气体出口通道124或所述壳体的壳盖110上的孔进入推进器114后面的空间121，并从这里通过推进器114的孔122进一步进入推进器114的前面的话，所述气泡中的气体开始沿吸气装置125的方向流动。这种吸气作用在某些例外场合下还会将液体，甚至是纤维吸入空间121在这种场合下，推进器114的后浆叶120被用于将所述液体和/或纤维从所述气体中分离出来，形成一个独立的流体，该流体然后通过盘116的外缘回到主流中，并通过压力出口108排出泵100。

因此，可以看出，提供了一种如上文所述的用于生产无纺纤维织物的发泡工艺装置。该发泡工艺装置包括一个位于网前箱30中的常规活动发泡元件，可以在该元件上形成无纺织物，以及一个由空气、水、纤维、和一种表面活性剂组成的第一发泡浆体源。该源可以包括混合器/碎浆机11和/或网下箱23。由第一离心泵(17或25)泵送所述第一发泡浆体至与网前箱30中的活动发泡元件接触，以形成一种无纺织物，同时，基本上无纤维的泡沫通过该发泡元件。循环系统可以包括分段式箱体31、网下箱23、导管47，和第二离心脱气泵48，该系统至少将部分基本上无纤维的泡沫经发泡元件送回到所述源。例如，一旦使用导管47或泵48，它们就可以送回部分泡沫，这些泡沫通过管46进入网下箱23，再回到混合器/碎浆机11。

泵25通常通过泡沫发生喷头28泵送含有纤维的发泡浆体，使该浆体与网前箱30中的发泡元件接触，而且仅需一个泵完成以上作业。由于离心泵具有远远大于强制性容积式泵的能力，发泡元件的宽度可以超过两米(例如，2.1至大约10米宽)，而且仍然仅需要一个泵25。另外，诸如泵25，48的离心泵的使用，使得成型速度与已知的发泡工艺系统相比有显著地提高，可以达到超过大约100米/分钟，事实上可以达到超过大约200米/分钟(例如，200-500米/分钟)。

根据本发明，在实施所述方法和使用所述系统时，可以使用的典型的发泡工艺参数在下表中给出(不过，如果产品的范围更宽的话，这些参数的范围也可以更宽)。参数                           值pH(基本上为整个系统的)         大约6.5温度                           大约20-40℃歧管压力                       1-1.8巴混合器中的稠度                 2.5％网前箱中的稠度                 2-2.5％SAP添加剂稠度                  大约5-20％所形成的织物的稠度             大约40-60％织物基重波动                   低于1/2％泡沫密度(有或没有纤维)         在1巴压力下为250-450克/升泡沫气泡大小                   平均直径为0.3-0.5mm(为高斯分布)泡沫空气含量                   25-75％(例如，约60％；随着工艺压

                           力而变化)粘度                           不存在“目标”粘度，不过，在高剪

                           切力条件下，该泡沫的粘度通常为

                           2-5厘泊，而在低剪切力条件下为

                           200-300千厘泊，这一范围可以根据

                           测定粘度的方式而更宽。织物的形成速度                 大约200-500米/分钟纤维或添加剂的比重             在任何情况下均为0.15-13表面活性剂浓度                 取决于诸如水的硬度、pH、纤维类型

                           等的多种因素。通常在循环中它在水

                           中的浓度为0.1-0.3％成丝张力                       2-10N/cm典型流量-混合器至网下箱                大约4000升/分钟-网下箱至网前箱                大约40,000升/分钟-泡沫循环通道                  大约3500升/分钟-吸气回收至水循环              大约500升/分钟

本发明的主要目的是提供对泡沫沉积工艺的十分有利的改进。尽管本发明在这里以目前认为是最实用，和优选的实施方案形式对其进行了图示和说明，但对本领域技术人员来说，显而易见的是在本发明范围内可以对其进行多种改进，本发明的范围与所附权利要求书的最广义的解释一致，以便包括一切等同的方法和装置。

Claims (22)

1.一种用活动发泡元件生产纤维材料的无纺织物的方法，包括以下步骤：

(a)制备由空气、水、纤维和一种表面活性剂组成的第一发泡浆体；

(b)以离心方式将所述第一发泡浆体泵送至与所述活动发泡元件接触；

(c)从所述发泡元件上回收基本上无纤维的泡沫，同时在所述发泡元件上形成纤维材料的无纺织物；和

(d)使来自步骤(c)的所述基本上无纤维的泡沫的至少一部分循环，将其用于实施步骤(a)。

2.如权利要求1的方法，其中，步骤(d)是部分通过离心泵送所述泡沫而实现的。

3.如权利要求2的方法，其中，步骤(b)和(d)是通过在离心泵送所述泡沫期间对该泡沫进行部分脱气而实现的。

4.如权利要求1的方法，其中，步骤(b)是通过在离心泵送所述泡沫期间使泡沫部分脱气而实现的。

5.如权利要求4的方法，其中，步骤(a)-(d)是使用一个超过两米宽的活动发泡元件完成的，以产生宽度超过两米的无纺纤维织物。

6.如权利要求5的方法，其中，实施步骤(a)-(d)以便以超过大约100米/分钟的形成速度生产无纺织物。

7.如权利要求1的方法，其中，步骤(a)-(d)是使用一个超过两米宽的活动发泡元件完成的，以产生宽度超过两米的无纺纤维织物。

8.如权利要求7的方法，其中，实施步骤(a)-(d)以便以超过大约100米/分钟的形成速度生产无纺织物。

9.如权利要求3的方法，其中，步骤(a)-(d)是使用一个超过两米宽的活动发泡元件完成的，以产生宽度超过两米的无纺纤维织物。

10.如权利要求9的方法，其中，实施步骤(a)-(d)以便以超过大约200米/分钟的形成速度生产无纺织物。

11.如权利要求1的方法，其中，在执行步骤(a)-(d)时用于泵送纤维泡沫浆体或基本上无纤维的泡沫浆体时所使用的仅有的泵是离心泵。

12.一种用于生产纤维材料的无纺织物的发泡工艺装置，该装置包括：

一个活动发泡元件，在该元件上可以形成一种无纺织物；

一个由空气、水、纤维和一种表面活性剂组成的第一发泡浆体源；

一个第一离心泵，用于泵送所述第一发泡浆体至与所述活动发泡元件接触，以便在该元件上形成一种纤维材料的无纺织物，同时使一种基本上无纤维的泡沫通过所述发泡元件；

以及一个循环系统，该系统至少将部分所述基本上无纤维的经由所述发泡元件的泡沫送回到所述第一发泡浆体源。

13.如权利要求12的发泡工艺装置，其中，所述第一离心泵包括一个脱气泵。

14.如权利要求12的发泡工艺装置，其中，所述循环系统包括一个第二脱气离心泵。

15.如权利要求13的发泡工艺装置，其中，所述循环系统包括一个第二离心泵。

16.如权利要求12的发泡工艺装置，其中，所述发泡元件的宽度超过两米，以生产出超过两米宽的无纺织物。

17.如权利要求16的发泡工艺装置，该装置还包括位于所述第一离心泵和所述发泡元件之间的泡沫发生喷头，其中，所述第一离心泵通过所述泡沫发生喷头泵送所述第一发泡浆体，而且该泵是通过所述泡沫发生喷头泵送所述第一发泡浆体的仅有的泵。

18.如权利要求12的发泡工艺装置，其中，所述源包括一个混合器/碎浆机和一个网下箱。

19.如权利要求18的发泡工艺装置，其中，所述循环系统包括所述网下箱以及一个用于将基本上无纤维的泡沫从所述网下箱泵送到所述混合器/碎浆机中的第二离心泵。

20.一种使用脱气离心泵的方法，包括以下步骤：在通过织物生产的发泡工艺生产无纺纤维织物时，用所述脱气离心泵泵送至少含有气体、水和一种表面活性剂的发泡浆体，与此同时，从该浆体中除去某些气体。

21.如权利要求20的方法，其中，所述步骤是通过以离心的方式泵送一种泡沫浆体而实现的，该泡沫浆体也含有重量百分比大约为0.2-2.5％的纤维。

22.如权利要求21的方法，其中，所述步骤也是通过以离心的方式泵送一种基本上无纤维的泡沫而实现的，该泡沫是从所述含有大约0.2-2.5％纤维的浆体中分离出来的。

Images