DE60223271T3

DE60223271T3 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer vliesbahn aus filamenten

Info

Publication number: DE60223271T3
Application number: DE60223271T
Authority: DE
Inventors: Thomas Taylor
Original assignee: Fiberweb Simpsonville Inc
Current assignee: Fitesa Simpsonville Inc
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2022-08-03
Also published as: EP1432861B8; US6783722B2; ES2295400T3; US20030057586A1; EP1432861A1; DK1432861T3; ES2295400T5; DE60223271T2; ATE377107T1; DE60223271D1; DK1432861T4; EP1432861B2; EP1432861B1; WO2003038174A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sie sich auf Verbesserungen in der Herstellung von einer spinngebundenem Vliesbahn geformt aus im Wesentlichen kontinuierlichen Filamenten.
Hintergrund der Erfindung
Bei der Herstellung von Vliesbahnen durch das wohl bekannte ”Spunbond”-Verfahren werden kontinuierliche Filamente eines geschmolzenen Polymers aus einer großen Anzahl von Öffnungen, geformt in einer Spinneretteplatte, extrudiert, die Filamente werden gestreckt oder gezogen und werden anschließend zufällig auf einer Sammeloberfläche abgelegt, um eine Vliesbahn zu formen. Das Verstrecken oder Verdünnen kann mechanisch durch die Nutzung von Ziehrollen oder, wie es breiter genutzt wird, pneumatisch durch Hindurchführen der Filamente durch einen pneumatischen Verstrecker erfolgen.
Hersteller von spinngebundenen Vliesstoffen haben lange gesucht, um den Herstellungsprozess zu verbessern, um eine höhere Produktivität und eine bessere Qualität und eine Gleichmäßigkeit des spinngebundenen Vliesstoffes zu erzielen. Aufrechterhaltung der Qualität und Gleichförmigkeit des Stoffes kommt eine besondere Bedeutung zu bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten und wenn Stoffe von niedrigem Basisgewicht produziert werden. Verschiedene Eigenschaften beeinflussen die Qualität und Gleichförmigkeit der spinngebundenen Vliesstoffe.
Die Filamenttrennung ist der Grad der Trennung der individuellen Filamente voneinander. Eine gute Filamenttrennung tritt auf, wenn die Filamente zufällig mit geringen parallelen Kontakten zwischen den Filamenten angeordnet werden. Idealerweise sollten keine individuellen Filamente in parallelem Kontakt mit einem anderen Filament sein, obwohl in der Praxis Filamente dazu tendieren, über nicht zu vernachlässigende Distanzen eben in parallelem Kontakt zu sein. Gute Filamenttrennung ist insbesondere wichtig für leichtgewichtige Stoffe, bei denen eine gute Abdeckung schwierigerer zu erzielen ist. Seilbildung ist eine extremer Zustand an schlechter Filamenttrennung. Eine große Anzahl von Filamenten, die im parallelen verwundenem Kontakt sind, resultieren in langen Strängen in dem Stoff, was zu Löchern oder sehr dünnen Bereichen in dem Stoff führen kann. Fleckigkeit ist eine relativ großmaßstäbliche Ungleichförmigkeit im Basisgewicht.
Ein Stoff der Fleckigkeit aufweist, ist generell schwach aufgrund der niedrigeren Zugstärke der dünnen Bereiche des Stoffes. Auch hat ein gefleckter Stoff generell schlechte Abdeckeigenschaften.
Viele Versuche sind gemacht worden, in Bezug auf die Probleme der schlechten Filamentseparation, Seilbildung und Fleckigkeit bei gleichzeitiger Bewahrung der Zugeigenschaften von Vliesstoffen hergestellt aus spinngebundenen thermoplastischen Filamenten. Zum Beispiel beschreiben US 3,296,678 , US 3,485,428 und US 4,163,305 verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zum mechanischen und pneumatischen Oszillieren von kontinuierlichen Filamentbündeln, um die Filamente zu spreizen, wenn sie auf der Sammeloberfläche abgelegt werden. US 4,334,340 beschreibt die Nutzung eines Flügelprofils an dem Ausgang einer runden Verstreckröhre um kontinuierliche Filamente zu separieren, bevor diese auf einem Formdrahtgeflecht abgelegt werden. Druckluft folgt der führenden Ecke des Flügelprofils und Filamente, die das Flügelprofil treffen, werden durch die Druckluft auf einen Formdraht geführt, resultierend in einem Spreizen des Filamentbündels, wodurch eine zufällige Ablage der Filamente unterstützt wird.
Verschiedene elektrostatische Verfahren sind vorgeschlagen worden, um eine Spreizung des Filamentbündels durch Anwendung einer elektrischen Ladung an den Filamenten zu unterstützen, um ein Abstoßen der Filamente untereinander zu bewirken. US 3,338,992 und US 3,296,678 beschreiben eine elektrostatische Aufladung des Filamentbündels mit einer Ionenkanone oder einer Coronaentladeeinheit, bevor die Filamente gezogen und weitergeleitet werden. US 5,397,413 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von spinngebundenen Vliesstoffen, wobei die Filamente mit einem Schlitz-geformten pneumatischen Verstrecker verstreckt werden und wobei die Filamente zum Verbessern der Filamentseparation elektrostatisch geladen werden.
Eine Anzahl von Spunbond-Herstellungsprozessen benutzen eine Diffusorkammer, angeordnet zwischen dem pneumatischen Verstrecker und der Sammeloberfläche, um dadurch zu assistieren, den Luftstrom zu kontrollieren und dadurch eine verbesserte Formation zu erzielen. Beispielsweise werden Vorrichtungen dieser generellen Art in Apparaten gezeigt, die in US 3,334,161 , US 4,812,112 , US 5,211,903 , US 5,439,384 , US 5,814,349 und in den veröffentlichen Anmeldungen WO 00/65133 und WO 00/65134 gezeigt werden.
Während die bekannten Apparate und Verfahren in vielerlei Hinsicht befriedigend sind, ist es weiterhin beachtlich, dass die Bildung eines Spinnvlieses nicht so gleichförmig und konsistent ist, wie es gewünscht wäre, und dass der Bedarf besteht, weiterzumachen die Gleichförmigkeit eines spinngebundenen Vliesstoffes zu verbessern.
Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verbesserungen in der Herstellung von spinngebundenen Vliesstoffen zu schaffen und insbesondere eine verbesserte Formation von Filamenten in einen spinngebundenen Vliesstoff mit verbesserter Gleichförmigkeit zu schaffen.
Zusammenfassung der Erfindung
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist entdeckt worden, dass das aerodynamische Verhalten des Luftstromes in einer Region gerade oberhalb der, in der die Filamente auf einer Sammeloberflächekammer abgelegt werden, eine wichtige Rolle bezüglich der Gleichförmigkeit der Formation des Stoffes bildet. In Übereinstimmung mit der Erfindung ist ein Filamentdiffusor zwischen dem Verstrecker und der Sammeloberfläche in dem Pfad des Filamentweges angeordnet. Der Diffusor weist ein Paar von gegenüberliegend auseinanderstrebend angeordneten Seitenwänden und ein Paar von gegenüberliegenden Endwänden auf, die einen Filamentdurchgangsweg definieren. In Übereinstimmung mit einer Ausgestaltung der Erfindung ist herausgefunden worden, dass die Formierung durch Einspritzen eines Stromes an Fluid entlang der Seitenwände des Diffusors in die Richtung des Filamentweges signifikant verbessert werden kann. Noch spezieller ist ein Fluid eingespritzt entlang den sich gegenüberliegenden auseinanderstrebenden angeordneten Wänden und den Endwänden, die den Diffusor formen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist herausgefunden worden, dass die Formierung durch elektrostatisches Führen der Filamente weiter verbessert werden kann. Dieses wird durch elektrostatisches Aufladen der Filamente und ebenfalls Aufprägen einer entsprechenden elektrischen Ladung auf den Wänden des Diffusors erzielt. Durch unabhängiges Kontrollieren des elektrischen Potenzials aufgeprägt auf den entsprechenden Wänden des Diffusors kann der Wegpfad der Filamente durch den Diffusor in Arten beeinflusst werden, welche die Filamenteverteilung und Bahnbildung verbessern.
Auf diese Weise wird in Übereinstimung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung von Vliesstoffen zur Verfügung gestellt, welche ein Spinnerette enthält, aufweisend eine Vielzahl an Öffnungen zum Extrudieren von Filamenten, einen Verstrecker zur Aufnahme und Verstreckung der Filamente, und eine Sammeloberfläche, auf der die Filamente abgelegt werden, um eine Vliesbahn zu formen. Ein Filamentdiffusor ist zwischen dem Verstrecker und der Sammeloberfläche in dem Pfad des Filamentweges angeordnet. Der Diffusor weist ein Paar von gegenüberliegend auseinanderstrebend angeordneten Seitenwänden und ein Paar von gegenüberliegenden Endwänden auf, diese Wände gemeinsam definieren den Filamentdurchgangsweg. Zumindest ein Fluid-Injektoranschluss ist in den Seitenwänden angeordnet, derart orientiert zum Einspritzen eines Stromes an Fluid entlang der Seitenwände in die Richtung des Filamentweges. Zumindest ein Fluid-Injektoranschluss ist ebenfalls in den Endwänden angeordnet, orientiert zum Einspritzen eines Stromes an Fluid entlang den Endwänden in die Richtung des Filamentweges.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Vliesstoffen zur Verfügung gestellt, die ein Spinnerette enthält, aufweisend eine Vielzahl an Öffnungen zum Extrudieren von Filamenten, einen Verstrecker zur Aufnahme und Verstreckung der Filamente, und eine Sammeloberfläche, auf der die Filamente abgelegt werden, um eine Vliesbahn zu formen. Ein Filamentdiffusor ist zwischen dem Verstrecker und der Sammeloberfläche in dem Pfad des Filamentweges angeordnet. Der Diffusor weist ein Paar von gegenüberliegend auseinanderstrebend angeordneten Seitenwänden und ein Paar von gegenüberliegenden Endwänden auf, die einen Filamentdurchgangsweg definieren. Eine Corona-Vorrichtung ist zur Verfügung gestellt, zusammenwirkend mit den Filamenten zum Aufprägen einer elektrischen Ladung auf die Filamente, und Mittel sind zur Verfügung gestellt zum Aufprägen einer entsprechenden elektrischen Ladung auf zumindest einer der Seitenwände des Filamentdiffusors, so dass dadurch Filamente geleitet werden, wenn sie durch den Diffusor hindurch treten. Bevorzugt wird die elektrische Ladung auf zumindest einer der Seitenwände des Filamentdiffusors durch eine erste Energiequelle aufgeprägt, die elektrisch mit einer dieser Wände verbunden ist, und einer zweiten Energiequelle, die elektrisch mit der anderen dieser Wände verbunden ist. Die erste und die zweite Energiequelle sind voneinander unabhängig zum Aufbringen eines variablen elektrischen Potenzials an den jeweiligen Seitenwänden kontrollierbar, um dadurch die Filamente elektrostatisch zu führen, wenn sie durch den Filamentdiffusor hindurch gelangen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Einige der Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind oben beschrieben, andere werden klar werden, wenn die Beschreibung weitergeführt wird, wenn in Verbindung mit den beigefügten Figuren Bezug genommen wird, in welchen
1 eine schematische perspektivische Vorderansicht ist, die eine Vorrichtung zur Herstellung eines spinngebundenen Vliesstoffes gemäß der Erfindung ist;
2 eine schematische Querschnittsausschnittsansicht der Vorrichtung ist;
3 eine seitliche Querschnittsansicht entsprechend zu 2 ist, darstellend eine alternative Ausgestaltung der Vorrichtung; und
4 eine Endansicht der Vorrichtung ist mit Bereichen, die herausgebrochen wurden.
Beschreibung der illustrierten Ausgestaltungen
Die vorliegende Erfindung wird nun näher nachfolgend mit Bezug zu den beigefügten Figuren beschrieben, in welchen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt sind. Die Erfindung kann trotzdem in verschiedensten Formen ausgeführt werden und sollte daher nicht limitierend bezogen werden auf die hier nachfolgenden Ausgestaltungen; vielmehr sind diese Ausgestaltungen zur Verfügung gestellt, so dass diese Offenbarung dadurch vertieft und vollständig ist und überträgt vollständig den Bereich der Erfindung zu denjenigen, die beschlagen sind in der Materie. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente hiernach.
1 illustriert schematisch einen Bereich einer Vorrichtung zur Herstellung einer spinngebundenen Vliesstoffbahn aus kontinuierlichen Filamenten. Kontinuierliche Filamente F aus einem thermoplastischen Polymer werden durch Extrudieren des geschmolzenen thermoplastischen Polymers durch Öffnungen in einer Spinneretteplatte 11, die einen Teil einer Spinnblockanordnung bildet, hergestellt. Das geschmolzene thermoplastische Polymer wird zu der Spinnblockanordnung von einem Extruder geliefert. Geeignete Ausrüstung zu diesem Zweck Ist kommerziell erhältlich aus verschiedenen Quellen. Der Spunbond-Prozess ist anwendbar auf eine Vielzahl von thermoplastischen Polymeren, Co-Polymeren und Mischungen daraus und es ist verständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine spezifische Polymerkomposition beschränkt ist. Wenn das geschmolzene Polymer aus dem Spinnerette 11 zur Bildung von Filamenten extrudiert wird, wird Kühlluft 12 in Kontakt mit den Filamenten gerichtet, um das geschmolzene Polymer zu kühlen und zu verfestigen. Die Filamente treten in ein offenes oberes Ende eines Schlitzziehverstreckers 14. Der Schlitzziehverstrecker 14 wird durch ein Paar an gegenüberliegenden Seitenwänden 16 definiert. In der dargestellten Ausführungsform sind gegenüberliegende Enden des Verstreckers geschlossen durch Endwände 18. Druckluft, geliefert durch einen Verdichter oder ein Gebläse, die nicht dargestellt sind, wird zu Verteilern 20 geliefert, die sich entlang der äußeren Oberfläche der Seitenwände 16 quer im Wesentlichen über die volle Breite der Streckung der Wand erstrecken. Luft aus dem Verteiler wird durch eine Verbindung geführt und wird in den Verstrecker in die Richtung des Filamentweges durch Öffnungen, die in den Verstreckerwänden 16 zur Verfügung gestellt sind, eingespritzt. Der Abwärtsstrom an Luft durch den Verstrecker 14 bewirkt eine Beschleunigung der Filamente und resultiert in einem Verstrecken oder Ziehen der Filamente. In der dargestellten Ausgestaltung resultiert die Beschleunigung und Verstreckung der Filamente auf der Einspritzung von Luft in den Verstrecker. Jedoch diejenigen, die in der Materie beschlagen sind, bemerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diesen speziellen Typ eines Verstreckers dargestellt in den Zeichnungen beschränkt ist und dass andere wohlbekannte Arten von mechanischen oder pneumatischen Verstreckern genutzt werden könnten.
Eine Corona-Vorrichtung, generell bezeichnet mit Bezugszeichen 24, ist zum Auslassende des Verstreckers benachbart angeordnet. Die Corona-Vorrichtung erzeugt eine Corona an ionisierter Luft, durch die die Filamente F hindurch treten, wodurch eine elektrostatische Ladung auf den Filamenten erzeugt wird, hervorrufend ein Abstoßen der Filamente untereinander. Die Verstreckvorrichtung ist mit einer Hochspannungsenergieversorgung 26 verbunden. Die Corona-Vorrichtung enthält insbesondere eine Corona-Elektrodenanordnung 27, die getragen wird durch eine Verstreckseitenwand und sich über die volle Breite der Wand in der Quermaschinenrichtung erstreckt. Die Elektrodenanordnung ist mit der Hochspannungsenergiequelle 26 verbunden. Gegenüber der Elektrodenanordnung angeordnet und getragen durch die gegenüberliegende Verstreckerwand ist eine Erdungsplatte 28, die elektrisch geerdet ist. Die Corona-Vorrichtung ist in größeren Einzelheiten in US 6,397,413 beschrieben, die hiermit im Rahmen dieser Offenbarung mit aufgenommen wird.
Nachdem die Filamente aus dem Entladeende des Verstreckers 14 ausgetreten sind, führen sie ihren Abwärtsweg weiter und werden in zufälliger Weise auf einer Sammeloberfläche abgelegt, um eine Vliesbahn W zu bilden. In der Ausgestaltung noch spezifischer dargestellt ist die Sammeloberfläche ein endlos sich bewegendes offenes Drahtgeflechtband 30, das übersichtlicher in 2 dargestellt ist.
Angeordnet zwischen dem unteren Ende des Verstreckers 16 und der oberen Oberfläche des Bandes ist eine Diffusorkammer generell mit 40 bezeichnet. Der Diffusor 40 ist durch ein Paar von gegenüberliegenden Seitenwänden 42 und Endwänden 44 definiert. Die Seitenwände haben eine Breitendimension, die im Wesentlichen zu der Breite des Bandes korrespondiert und sich daher generell in der Quermaschinenrichtung über das Band erstreckt. Die Wände 42 sind in einem Winkel zueinander angeordnet, divergierend in Richtung des Filamentweges. Auf diese Weise definieren die Seitenwände 42 und Endwände 44 einen Filamentdurchgangsweg mit einem relativ engen Schlitz geformten oberen offenen Ende, angeordnet zum Empfangen der Filamente von dem Verstrecker und mit einem offenen unteren Ende eines größeren Querschnittsbereichs, angeordnet gerade oberhalb des Sammelbandes 30. Der zunehmende Querschnittsbereich der Diffusorkammer in der Richtung des Filamentweges erlaubt eine Verlangsamung der Luft in der Diffusorkammer.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist ermittelt worden, dass die aerodynamischen Bedingungen innerhalb der Diffusorkammer eine wichtige Rolle bei der Erreichung guter Bahnenformationen spielt. Darüber hinaus verursachen periodische Wirbelströmungen oder andere transiente Variationen in den aerodynamischen Bedingungen transiente Variationen in der Anordnung oder Verteilung der Filamente, wenn sie das Sammelband erreichen. Wenn die Filamente einmal auf dem Sammelband abgelegt sind, wird diese transiente Variation in der Filamentverteilung in der Bahn ”eingefroren” und werden wichtig in Form von Variationen in der Bahnbildung, sowie Flecken oder dicke oder dünne Bereiche in der Bahn. Um daher derartige transiente Störungen zu eliminieren, wird am Fluid, bevorzugt Luft, in die Diffusorkammer entlang der Wände der Diffusorkammer in die Richtung des Filamentweges eingespritzt. Die Einspritzung von Luft entlang der Wände ändert das Luftgeschwindigkeitsprofil innerhalb der Diffusorkammer und dieses ausführend eliminiert oder reduziert transiente Variationen in aerodynamischen Bedingungen. Wie aus 2 hervorgeht, wird Luft in den Diffusor durch gestreckte Schlitze eingespritzt, die in jeder Seitenwand 42 eingeformt sind. Druckluft wird zu dem Schlitz gefördert. Der Schlitz ist derartig geformt, dass die Luft in die Diffusorkammer abwärts in die Richtung des Filmentweges und generell parallel zu den inneren Oberflächen der Seitenwände 42 eingeführt wird.
In der Ausführung, dargestellt in 2, wird Luft in den Diffusor 40 an mehr als einer Stelle entlang der Höhendimensionierung der Seitenwand 42 eingespritzt. Jede Seitenwand enthält einen oberen gestreckten Schlitz 46, angeordnet benachbart dem oberen Ende der Seitenwand 42, und einen unteren Schlitz 48, auch strömungsabwärts in die Richtung des Filamentweges vom oberen Schlitz. Jeder Schlitz erstreckt sich im Wesentlichen vollständig über die breite Erstreckung der Seitenwand 42. Ein Verteiler 50 ist benachbart zu der äußeren Oberfläche der Seitenwand 42 entlang jeden Schlitzes angeordnet und eine Versorgungsleitung 52 verbindet jeden Verteiler 50 zu seinem jeweiligen Schlitz 46, 48. Jeder Verteiler 50 wird mit Druckluft von einem nicht dargestellten Gebläse oder einer anderen geeigneten Quelle versorgt. Der Strom an Luft zu jedem Verteiler 50 kann unabhängig durch geeignete Ventile, die nicht dargestellt sind, kontrolliert werden, so dass die aerodynamischen Bedingungen innerhalb der Diffusorkammer präzise kontrolliert werden können.
Luft ist ebenfalls in jedem Diffusor 40 entlang jeder Endwand 44 eingespritzt. Jede Endwand hat obere und untere Schlitze darin an Orten entlang der Höhenerstreckung der Endwand angeordnet, generell korrespondierend zu den Orten der Schlitze 46, 48 in den Seitenwänden 42. Ein Verteiler 54 und zugeordnete Versorgungsleitung 56 stellen einen Strom an Druckluft durch jeden Schlitz in der Endwand 44 zur Verfügung. Wie die Schlitze 46, 48 in den Endwänden sind die Schlitze derartig orientiert, um Luft entlang der inneren Oberfläche der Endwand stromabwärts in die Richtung des Filamentweges einzuführen. Zusätzlich zur Eliminierung und der Absenkung transienter Änderungen in aerodynamischen Bedingungen stellt die Einführung von Luft entlang der Endwände 44 ebenfalls eine effektive Kontrolle über die Breite der geformten Bahn dar. Wenn die Einführung von Luft entlang der Endwände 44 unterdrückt oder wesentlich reduziert wird, tendieren die Filmente dazu, von den Endwänden 44 sich fernzuhalten und füllen daher weniger als die gesamte Breite des Verstreckerlangloches. Als Resultat daraus wird eine Bahn mit reduzierter Breite geformt. Zusätzlich werden die Filamente mehr in dem zentralen Bereich der Bahn konzentriert und die Bahndichte oder das Bahngewicht entlang gegenüberliegenden Ecken kann geringer sein als in einem zentralen Bereich. Durch Einspritzung eines kontrollierten Stromes an Luft entlang der Endwände 44 können die Filamente beeinflusst werden, mehr einheitlich die volle Breite des Verstreckerlangloches zu befüllen und eine Bildung entlang der gegenüberliegenden Kanten der Bahn ist verbessert. Die Einspritzung von Luft entlang der Endwände ist unabhängig kontrolliert von der Luft, die entlang der Seitenwände zur präzisen Kontrolle der Formung entlang der vollen Breite der Bahn W eingespritzt wird.
Zum Erreichen einer weiteren Kontrolle über die Filamentverteilung innerhalb des Diffusors 40 wird eine elektrostatische Ladung zu den Diffusorseitenwänden 42 aufgeprägt. Genauer gesagt ist jede Wand elektrisch verbunden zu einer entsprechenden Energiequelle 58, welche ein hohes elektrisches Spannungspotential zu den jeweiligen Seitenwänden 42 liefert. Jede Energiequelle kann unabhängig geregelt werden. Die Polarität des elektrischen Potentials passt zu der Polarität der Ladung auf den Filamenten, aufgeprägt durch die Corona-Elektrodenanordnung 27. Dadurch, dass die elektrischen Leitungen sich abstoßen, bewirkt das elektrostatische Potential auf den Seitenwänden 42, dass die Filmente von den Seitenwänden abgestoßen werden. Durch unabhängiges Regeln des elektrischen Potentials auf jeder Wand können die Filamente von einer der Seitenwand 42 mehr als von der gegenüberliegenden Wand abgestoßen werden. Die Filamente können auf diese Weise elektrostatisch geführt oder ”gesteuert” innerhalb der Diffusorkammer 40 werden in einer Weise, die analog ist zu dem Weg, den ein Elektronenstrahl in einer Fernsehröhre durch eine Ablenkungsspule verbunden mit der Fernsehröhre abgelenkt wird.
4 ist eine Endansicht der Vorrichtung, schematisch illustrierend den Pfad des Weges der Filamente von der Spinnarettplatte 12 zu dem Sammelband 30. Teile der Wand des Verstreckers sind für die Klarheit der Darstellung herausgebrochen.
3 illustriert eine alternative Ausgestaltung einer Vorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Da die meisten der Elements in dieser Ausgestaltung im Wesentlichen identisch sind zu denjenigen, die vorher in Verbindung mit den 1 und 2 beschrieben wurden, werden diese gleichartigen Elemente durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, um eine Wiederholung der Beschreibung zu vermeiden. Grundsätzlich unterscheidet sich die Ausgestaltung von 3 gegenüber derjenigen aus 1 darin, dass die Coronavorrichtung für die elektrostatische Aufladung der Filamente zwischen der Spinnerettplatte 12 und dem oberen Ende des Verstreckers 14 denn zwischen dem unteren Ende des Verstreckers 14 und dem Diffuser 40 wie in der vorherigen Ausgestaltung angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung wandern die Filamente zumindest an einer Coronavorrichtung 24 entlang, die eine Corona-Elektrodenanordnung 27' und eine Walze 28' enthält.
Viele Modifikationen und andere Ausgestaltungen der Erfindung sind für den Fachmann auf diesem Gebiet ersichtlich, zu denen die Erfindung zugehörig ist, beinhaltend den Vorteil der technischen Lehren, dargestellt in den vorhergehenden Beschreibungen und den zugehörigen Zeichnungen. Daher ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die spezifischen Ausgestaltungen, die offenbart sind, limitiert wird, und dass Modifikationen und andere Ausgestaltungen beabsichtigt sind, innerhalb des Schutzbereichs der anhängigen Ansprüche enthalten zu sein. Obwohl spezielle Ausdrücke hier verwendet worden sind, sind diese in einem generischen und beschreitenden Sinne nur genutzt worden und nicht zum Zwecke einer Beschränkung.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von spinngebundenen Vliesstoffen geformt aus im Wesentlichen kontinuierliche Filamente eines thermoplastischen Materials aufweisend: ein Spinnerett mit einer Spinnplatte, welche ein Teil einer Spinnblockeinheit ist, aufweisend eine Vielzahl an Öffnungen zum Extrudieren von Filamenten; einen Verstrecker zur Aufnahme und Verstreckung der Filamente; eine Sammeloberfläche, auf der die Filamente abgelegt werden, um eine Vliesbahn zu formen; und einen Filamentdiffusor, der zwischen dem Verstrecker und der Sammeloberfläche in dem Pfad des Filamentweges angeordnet ist, wobei der Diffusor ein Paar von gegenüberliegend auseinander strebend angeordneten Seitenwänden und ein Paar von gegenüberliegenden Endwänden aufweist, die einen Filamentdurchgangsweg definieren, zumindest einen Fluid-Injektoranschluss in den Seitenwänden aufweisend, der zum Einspritzen eines Stromes an Fluid entlang der Seitenwände in die Richtung des Filamentweges ausweist und zumindest einen Fluid-Injektoranschluss in den Einwänden, der zum Einspritzen eines Stroms an Fluid entlang den Endwänden in die Richtung des Filamentweges orientiert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei jede der Seitenwände einen gestreckten Schlitz, der den zumindest einen Fluid-Injektoranschluss definiert, und einen Luftverteiler in Fluidverbindung mit diesem gestreckten Schlitz hat, und enthaltend Mittel zur Lieferung von Druckluft zu dem Verteiler.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei jede der Endwände einen gestreckten Schlitz, der zumindest einen Fluid-Injektoranschluss definiert, und einen Luftverteiler in Fluidverbindung mit dem gestreckten Schlitz hat, und enthaltend Mittel zur Lieferung von Druckluft zu dem Verteiler.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Sammeloberfläche ein Endlosband aufweist, das die Breitendimensionierung und eine Längendimensionierung hat, und wobei jede der Seitenwände eine Breitendimensionierung hat, die sich der Breite nach dem Endlosband erstreckt, und eine Höhendimensionierung aufweist, die sich im Wesentlichen über die gesamte Distanz zwischen dem Verstrecker und der Sammeloberfläche erstreckt, und wobei jede der Seitenwände einen gestreckten Schlitz aufweist, der sich entlang der Breitendimensionierung der Seitenwand erstreckt und der zumindest einen Fluid-Injektoranschluss definiert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei jede der Seitenwände einen ersten gestreckten Schlitz enthält, der sich entlang der Breitendimensionierung der Wand in einem ersten Bereich auf der Seitenwand erstreckt, und einen zweiten gestreckten Schlitz, der sich entlang einer Breitendimensionierung der Wand in einem zweiten Bereich erstreckt, der stromabwärts in Richtung des Filamentweges von dem ersten Bereich angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei jede der Endwände einen ersten gestreckten Schlitz aufweist, der entlang der Breitendimensionierung der Wand in einem ersten Bereich auf der Endwand sich erstreckt, und einen zweiten gestreckten Schlitz aufweist, der entlang der Breitendimensionierung der Wand in einem zweiten Bereich stromabwärts in Richtung der Filamentbewegung von dem ersten Bereich angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, enthaltend Mittel zum Aufprägen einer elektrischen Ladung auf die Filamente, die durch den Filamentdiffusor hindurch gelangen, und Mittel zur Aufprägung einer elektrischen Ladung auf zumindest eine der Seitenwände.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Mittel zum Aufprägen einer elektrischen Ladung auf zumindest eine der Seitenwände betreibbar ist zum Aufprägen der gleichen elektrischen Ladungspolarität, wie sie auf die Filamente aufgeprägt wird, so dass die elektrisch geladenen Filamente von der zumindest einen Seitenwand elektrostatisch abgestoßen werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Mittel zum Aufprägen einer elektrischen Ladung auf die Filamente zwischen Verstrecker und dem Filamentdiffusor angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Mittel zum Aufprägen einer elektrischen Ladung auf die Filamente zwischen dem Verstrecker und dem Spinnarett angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Mittel zum Aufprägen einer ähnlichen elektrischen Ladung auf zumindest eine der Seitenwände des Filamentdiffusors eine erste Energiequelle aufweist, die elektrisch mit einer der Seitenwände verbunden ist, und eine zweite Energiequelle, die elektrisch mit der anderen der Seitenwände verbunden ist, wobei die erste und die zweite Energiequelle voneinander unabhängig zum Aufbringen eines variablen elektrischen Potentials an den jeweiligen Seitenwänden kontrollierbar sind, um dadurch die Filamente elektrostatisch zu führen, wenn sie durch den Filamentdiffusor hindurch gelangen
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Verstrecker einen schlitzgeformten pneumatischen Verstrecker aufweist, der unterhalb des Spinneretts angeordnet ist zum Empfangen von Filamenten von diesem; die Sammeloberfläche weist ein Endlossammelband unterhalb des Verstreckers auf, auf welchem die Filemente zur Bildung einer Vliesbahn abgelegt werden; wobei jede der generell parallelen festen Endwände dieses Filamentdiffusers eine Breitendimensionierung substantiell geringer ist als die der Seitenwände, und eine Höhendimensionierung substantiell gleich zu der der Seitenwände, und wobei die Seitenwände und Endwände einen Filamentdurchgangsweg definieren mit einem relativ engen quersektionalen Bereichsschlitz, der offen geformt oben endpositioniert ist zum Empfangen der Filamente von dem schlitzgeformten Verstrecker, und mit einem größeren quersektionalen bereichsoffenen unteren Ende, angeordnet über dem Sammelband zur Ablage der Filemente darauf; und enthaltend einen gestreckten Schlitz, geformt in jeder der Seitenwände und in jeder der Endwände, sich erstreckend in Breitendimensionierung der jeweiligen Wände und orientiert zum Einspritzen eines Stroms an Fluid entlang der Wände in Richtung des Filamentweges; und Mittel zur Lieferung von Fluid unter Druck zu den Schlitzen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, enthaltend einen zweiten gestreckten Schlitz, geformt in jeder der Seitenwände und in jeder der Endwände in einem Bereich unterhalb des erstgenannten Schlitzes, der zweite Schlitz erstreckt sich in der Breitendimensionierung der jeweiligen Wände und ist orientiert zur Einspritzung eines Stroms an Fluid entlang der Wände in Richtung des Filamentweges.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei das Mittel zur Lieferung von Fluid zu den Schlitzen einen jeweiligen Verteiler enthält, der kommunikativ verbunden zu jedem Schlitz ist, und eine unabhängige kontrollierte Quelle an Luft, die mit jedem der Verteiler verbunden ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, zusätzlich aufweisend eine Korona-Vorrichtung, zusammenwirkend mit den Filamenten zum Aufprägen einer elektrischen Ladung auf die Filamente; eine erste Energiequelle elektrisch verbunden zu einer der Seitenwände und eine zweite Energiequelle elektrisch verbunden zu der anderen der Seitenwände die erste und die zweite Energiequelle sind unabhängig kontrollierbar zum Aufbringen eines variablen elektrischen Potentials zu den jeweiligen Seitenwänden, um dadurch die Filamente elektrostatisch zu führen, wenn sie dadurch den Filamentdiffusor hindurch treten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 15, enthaltend einen zweiten gestreckten Schlitz geformt in jeder der Seitenwände und in jeder der Endwände in einem Bereich unterhalb des zuerst genannten Schlitzes, der zweite Schlitz erstreckt sich in der Breitendimensionierung der jeweiligen Wände und Ist zum Einspritzen eines Stromes an Fluid entlang der Wände in Richtung des Filamentwegs orientiert.
Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei das Mittel zur Lieferung von Fluid zu den Schlitzen einen jeweiligen Verteiler enthält, der kommunikativ verbunden zu jedem Schlitz ist, und eine unabhängige kontrollierte Luftquelle, die zu jedem der Verteiler verbunden ist.
Verfahren zur Herstellung von spinngebundenen Vliesstoffen geformt aus im Wesentlichen kontinuierliche Filamente eines thermoplastischen Materials aufweisend: Extrudieren einer Vielzahl an Filamenten durch ein Spinnerett mit einer Spinnplatte welche Teil einer Spinnblockeinheit ist und eine Vielzahl von Öffnungen aufweist; Verstreckers der Filamente; Führen der Filamente; Führen der Filamente durch einen Filamentdiffusor, der ein Paar an gegenüberliegenden Endwänden aufweist, die einen Filamentdurchgangsweg definieren, Einspritzen eines Stromes an Fluid entlang der Seitenwände in die Richtung des Filamentweges; Entladen der Filamente von den Filamentverstrecker und Anordnen der Filamente auf einer Sammeloberfläche zum Formen einer Vliesbahn.
Verfahren gemäß Anspruch 18, enthaltend ein Aufprägen einer elektrischen Ladung auf die Filamente, die durch den Filamentdiffusor hindurch verlaufen, und Aufprägen einer ähnlichen gleichen elektrischen Ladung auf zumindest eine der Seitenwände.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei die elektrische Ladung auf die Filamente aufgeprägt ist in einem Bereich zwischen dem Verstrecker und dem Filamentdiffusor.
Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei die elektrische Ladung auf die Filamente auf einem Bereich oberhalb des Verstreckers aufgeprägt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 19, welches das Aufbringen eines variablen elektrischen Potentials zu jeder der Seitenwände und unabhängiges Kontrollieren des elektrischen Potentials enthält, welches zu jeder der Seitenwände aufgebracht ist, zum elektrostatischen Führen der Filamente, wenn sie durch den Filamentdiffusor hindurch treten.
Verfahren gemäß Anspruch 18, wobei der Schritt eines Einspritzend eines Stromes an Fluid entlang der Seitenwände enthält, dass Luft in den Diffusor und entlang jeder der gegenüber liegenden Seitenwände eingelenkt wird durch einen gestreckten Schlitz, der jeweils in jedem der Seitenwände geformt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei der Schritt des Einspritzens eines Stromes an Fluid entlang der Endwände aufweist, dass Luft in den Diffusor und entlang jeder der gegenüber liegenden Endwände geleitet wird durch einen gestreckten Schlitz geformt in jeder der jeweiligen Endwand.