KR20230014657A

KR20230014657A - 필라멘트를 생성하기 위한 노즐 헤드

Info

Publication number: KR20230014657A
Application number: KR1020220089711A
Authority: KR
Inventors: 한스-게오르그 고이즈; 라파엘 헤르메스; 마르쿠스 얀센; 노르베르트 테를라우; 마르쿠스 부에슈트
Original assignee: 라이펜호이저 게엠베하 운트 코. 카게 마쉬넨파브릭
Priority date: 2021-07-21
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2023-01-30
Also published as: CN115679458A; US11992991B2; EP4123063A1; JP2023016731A; US20230021972A1; EP4123063B1

Abstract

특히 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터, 필라멘트를 생성하기 위한 노즐 헤드. 노즐 헤드는, 멜트블로운 방사 헤드로서 구성되며 그리고 복수의 노즐 개구부를 포함한다. 노즐 개구부들 중의 일부분이, 중합체 배출 개구부들로서 구성되며 그리고 노즐 개구부들 중의 일부분 또는 다른 부분이, 방사 공기 배출 개구부들로서 구성된다. 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들은, 규칙적인 패턴으로 및/또는 불규칙적으로, 서로로부터 이격되게 배열된다.

Description

필라멘트를 생성하기 위한 노즐 헤드{NOZZLE HEAD FOR PRODUCING FILAMENTS}

본 발명은, 특히 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터, 필라멘트를 생성하기 위한 노즐 헤드에 관한 것으로, 노즐 헤드는, 멜트블로운 방사 헤드로서 구성되며 그리고 복수의 노즐 개구부를 포함하는 것인, 노즐 헤드에 관한 것이다. 본 발명은 추가로, 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 장치 및 그러한 장치를 사용하여 또는 그러한 노즐 헤드를 사용하여 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 방법에 관한 것이다. 멜트블로운 방사 헤드를 사용하여 필라멘트를 생성할 때, 노즐 개구부들 또는 중합체 배출 개구부들로부터 나오는 중합체 용융물은, 통상적으로, 온도-조절된 방사 공기 흐름에 종속된다. 중합체 용융물 또는 용융 플라스틱 필라멘트는, 말하자면, 빠른 방사 공기 흐름 내에서 압출된다.

초기에 언급된 유형의 노즐 헤드들 또는 멜트블로운 방사 헤드들은, 기본적으로 여러 실시예에서 실무적으로 공지된다. 종래의 멜트블로운 방법들에서, 압출된 플라스틱 필라멘트의 커튼은, 측면 또는 양측면으로부터, 2차원적 방사 공기 흐름에 또는 2차원적 방사 공기 흐름들에 종속된다. 단일 열로 배열되는 복수의 중합체 배출 개구부 및, 그에 평행하게 연장되며 중합체 배출 개구부들의 열의 방향으로 경사지는, 2개의 공기 유입 간극을 포함하는, 대응하는 노즐 헤드들은, 또한, 단일-열 노즐 헤드들로 지칭된다. 이러한 단일-열 노즐 헤드들은, 기본적으로 성공적인 것으로 판명되었다. 그러나, 이들은, 통상적으로, 높은 중합체 처리량에 적절하지 않다. 더불어, 복수의 열의 중합체 배출 개구부들이 제공되는, 복수-열 노즐 헤드들이, 공지된다. 이러한 복수-열 노즐 헤드들의 하나의 구성에서, 각각의 개별적인 중합체 배출 개구부 또는 각각의 개별적인 압출된 플라스틱 필라멘트는, 중합체 배출 개구부와 동축으로 배열되며 그리고 그에 따라 중합체 배출 개구부에 직접적으로 할당되는, 방사 공기 배출 개구부로부터의 별개의 방사 공기 흐름에 종속되고, 따라서 각각의 개별적인 필라멘트는, 케이스 형태로 필라멘트를 둘러싸는 방사 공기 흐름에 종속된다. 이러한 노즐 헤드들은 또한, 미국의 Biax Fiberfilm Corporation으로부터의 바이엑스(Biax) 노즐 헤드들로도 공지되며, 그리고 기본적으로 성공적인 것으로 판명되었다. 복수-열 노즐 헤드들 또는 바이엑스 노즐 헤드들은, 1차적으로, 큰 중합체 처리량을 위해 제공된다.

그러나, 공지의 노즐 헤드들 또는 멜트블로운 방사 헤드들이, 모든 멜트블로운 방법들을 위해 최적으로 적절하지는 않다는 것이, 확인된 바 있다. 통상적으로, 생성되는 필라멘트들 및 방사 공기를 포함하는 필라멘트-공기 흐름이, 노즐 헤드들로부터 노즐 헤드 아래에 배열되는 적층 벨트의 방향으로 유동한다. 공지의 노즐 헤드들 또는 멜트블로운 방사 헤드들과 함께하는 경우, 통상적으로, 나오는 필라멘트-공기 흐름에, 그의 상태에 그리고 특히 그의 기하 형상에 관하여, 특별히 영향을 미치는 것이, 불가능하다. 이는, 특히 필라멘트-공기 흐름의 개별적인 구역들에, 가능하게는 에지 구역들에, 적용된다. 실무적으로 공지된 노즐 헤드들 또는 멜트블로운 방사 헤드들은, 통상적으로, 단지, 중합체 처리량, 방사 공기 처리량, 및 필라멘트에 관련한 방사 공기의 유입 각도에 영향을 미치는 변수들을 통한, 필라멘트-공기 흐름의 임의의 영향만을 허용한다. 결과적으로, 노즐 헤드로부터 적층 벨트로의 유동 경로 상의 필라멘트-공기 흐름에 의해 경험되는 교란 영향들은, 충분히 대응될 수 있다. 예를 들어, 난류와 같은 불규칙성이, 필라멘트-공기 흐름의 에지 구역들에서 발생할 수 있다. 더불어, 적층 벨트에 관하여 비스듬한 또는 경사진 노즐 헤드 또는 멜트블로운 방사 헤드의 배열에서, 필라멘트-공기 흐름의 유동에 영향을 미칠 수 있으며 그리고 또한 난류를 야기할 수 있는, 중력의 효과가, 발생할 수 있다.

더불어, 일부 멜트블로운 방법에서, 복수의 필라멘트-공기 흐름 및/또는 짧은 섬유 또는 입자 흐름을 대응하는 노즐 헤드들과 적층 벨트 사이에서 조합하는 것 그리고 필라멘트 혼합물 또는 필라멘트-짧은-섬유 혼합물로서 그들을 적층하는 것이, 제공된다. 흐름들을 조합할 때, 난류는, 가능한 한 회피되어야 한다. 이를 위해, 필라멘트-공기 흐름들의 상태 또는 기하 형상에 대한 특정 영향이, 요구된다. 공지의 노즐 헤드들 또는 멜트블로운 방사 헤드들을 동반하는 경우, 필라멘트-공기 흐름들의 상태 또는 기하 형상에 대한 그러한 특정 영향들은, 가능하지 않거나, 또는 충분한 정도가 아니라는 것이, 확인된 바 있다. 필라멘트-공기 흐름들에 관련한 교란 영향들 또는 교란 인자들은, 이때, 특별히 회피되거나 교정될 수 없다.

본 발명은, 다른 한편, 앞서 설명된 단점들이 그에 의해 효과적으로 그리고 신뢰할 수 있게 회피될 수 있으며 그리고 특히 생성된 필라멘트-공기 흐름에 대한 특정 영향이 교란 영향들에, 예를 들어 유동 경로 상의 난류에, 대응하도록 하는 것을 허용하며, 그리고 그럼에도 불구하고 높은 중합체 처리량을 가능하게 하는, 초기에 언급된 유형의 노즐 헤드를 제공하는 것에 대한 기술적 문제점에 기초하게 된다. 본 발명은, 더불어, 적어도 하나의 그러한 노즐 헤드를 포함하는 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 장치 및 그러한 장치를 사용하여 또는 그러한 노즐 헤드를 사용하여 멜트블로운 부직포를 생성하는 방법을 제공하는 것에 대한 기술적 문제점에 기초하게 된다.

이러한 기술적 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은, 특히 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터, 필라멘트를 생성하기 위한 노즐 헤드로서, 노즐 헤드는, 멜트블로운 방사 헤드로서 구성되며 그리고, 바람직하게 적어도 2개의, 더욱 바람직하게 적어도 3개의, 특히 바람직하게 적어도 4개의, 열 또는 종방향 열로 배열되는, 복수의 노즐 개구부를 포함하고, 노즐 개구부들 중의 일부분이, 중합체 배출 개구부들로서 구성되며 그리고 노즐 개구부들 중의 일부분 또는 다른 부분이, 방사 공기 배출 개구부들로서 구성되며, 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들은, 규칙적인 패턴으로 및/또는 불규칙적으로, 서로로부터 이격되게 배열되는 것인, 노즐 헤드를 교시한다.

특히 연속적 필라멘트들 또는 멜트블로운 연속적 필라멘트들이, 본 발명에 따른 노즐 헤드에 의해 생성될 수 있다. 연속적 필라멘트들 또는 멜트블로운 연속적 필라멘트들은, 바람직하게, 0.1 내지 15 ㎛의, 바람직하게 0.5 내지 10 ㎛ 사이의 범위 내의 평균 필라멘트 직경을 갖는다. 연속적 필라멘트들은, 그들의 준-무한 길이의 결과로서, 예를 들어, 10 mm 내지 60 mm의, 상당히 더 짧은 길이를 갖는 짧은 섬유들과 상이하다. 생성되는 필라멘트들 또는 연속적 필라멘트들은, 바람직하게, 적어도 하나의 열가소성 재료에 기초하여 형성되고, 더욱 바람직하게 "폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리락티드, 폴리비닐 알코올"의 그룹으로부터 선택된다. 대안적인 실시예에 따르면, 생성되는 필라멘트들은, 라이어셀(Lyocell) 또는 라이어셀 용액에 기초하여 형성된다. 생성되는 필라멘트들 또는 연속적 필라멘트들이, 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터 생성되고, 열가소성 재료는, 특히 바람직하게 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌, 매우 특히 바람직하게 폴리프로필렌인 것이, 본 발명의 범위 이내에서 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 노즐 헤드의 노즐 개구부들이 노즐 플레이트 내에 또는 상에 배열되는 것이, 또한 바람직하다. 바람직하게, 노즐 개구부들은, 노즐 헤드 또는 노즐 플레이트 상에, 적어도 2개의, 더욱 바람직하게 적어도 3개의, 특히 바람직하게 적어도 4개의, 열 또는 종방향 열로 배열된다. 추가로 바람직하게, 노즐 개구부들은, 노즐 헤드 또는 노즐 플레이트 상에, 적어도 5개의, 매우 특히 바람직하게 적어도 6개의, 예를 들어 적어도 7개의, 열 또는 종방향 열로 배열된다. 노즐 개구부들이, 노즐 헤드 또는 노즐 플레이트 상에, 적어도 8개의, 특히 적어도 10개의, 바람직하게 적어도 12개의, 더욱 바람직하게 적어도 14개의, 열 또는 종방향 열로 배열되는 것이, 가능하다. 용어 "열 또는 종방향 열"은, 본 발명의 범위 이내에서, 노즐 헤드의 종방향으로 연장되는 그리고 이러한 관점에서, 나란히 배열되는 여러 종방향 열들로부터 생성되는, 특히 종방향 열에 수직 또는 실질적으로 수직인, 횡방향으로 배열되는 노즐 헤드의 횡방향 열들보다 더 큰 연장(extension) 및/또는 더 많은 개수의 노즐 개구부들을 구비하는, 노즐 개구부들의 열을 의미한다. 노즐 헤드가 적층 벨트 위에 배열되는 멜트블로운 시스템에서, 노즐 헤드의 종방향 열들은, 바람직하게, 기계 방향 또는 적층 벨트의 이송 방향에 횡단 방향으로, 특히 수직으로 또는 실질적으로 수직으로, 연장된다.

본 발명에 따르면, 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들은, 규칙적인 패턴으로 및/또는 불규칙적으로, 서로로부터 이격되게 배열된다. 규칙적인 패턴은, 이러한 경우에, 반복 단위의 관점에서 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들의 분포의, 특히 균일한, 반복되는 배열을 의미한다. 불규칙적인 배열은, 특히 여기에서, 그러한 반복되는 반복 단위를 동반하지 않는, 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들의 비-균일한 또는 무작위적인 분포를 의미한다. 노즐 헤드의 구역들 또는 섹션들 내에 규칙적인 패턴이 존재하며 그리고 노즐 헤드의 다른 구역들 또는 섹션들 내에 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들의 불규칙적인 배열이 존재하는 것이, 본 발명의 범위 내에서 또한 가능하다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예가, 중합체 배출 개구부들이, 단지 중합체 용융물만이 그로부터 방출되는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 중합체 배출 개구부들은, 중합체 용융물로 편리하게 공급된다. 특히 바람직하게, 중합체 배출 개구부들은, 중합체 용융물이, 개별적인 중합체 배출 개구부에 동축으로 방출되는 방사 공기 흐름을 동반하지 않는 가운데, 그로부터 방출되는 방식으로, 구성된다. 중합체 배출 개구부들로서 구성되는, 노즐 개구부들은, 이러한 바람직한 실시예에 따르면, 단지 중합체 용융물의 방출을 위해 제공되며, 따라서 방사 공기가 중합체 용융물과 함께 중합체 배출 개구부로부터 방출되지 않는다. 중합체 배출 개구부들로부터 나오는 필라멘트들은, 본 발명의 범위 이내에서, 바람직하게, 단지, 중합체 배출 개구부들로부터 거리를 두고 배열되는 방사 공기 배출 개구부들로부터 나오는, 방사 공기에만 종속된다. 중합체 용융물은, 그에 따라, 바람직하게, 말하자면, 노즐 헤드의 2차원적 연장에 대응하거나 또는 방사 공기 배출 개구부들의 배열에 의해 결정되는 단면적을 갖는 공기 흐름 내에서 압출된다.

방사 공기 배출 개구부들은, 바람직하게, 각각 단지 하나의 단일 중합체 배출 개구부에 할당되지 않는다. 따라서, 중합체 배출 개구부들로부터 나오는 필라멘트들 또한, 개별적인 중합체 배출 개구부들과 동축으로 배열되는 방사 공기 배출 개구부로부터의 방사 공기에 종속되지 않는다. 이러한 실시예는, 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들의 분리 또는 디커플링 그리고 노즐 헤드 상에서의 규칙적인 패턴의 그들의 이격된 배열 및/또는 그들의 불규칙적인 이격된 배열로 인해, 결과적인 필라멘트-공기 유동의 기능적으로 신뢰할 수 있는 제어 또는 영향 미침이 가능하다는, 발견에 기초하게 된다.

방사 공기 배출 개구부들이, 단지 방사 공기만이 그로부터 방출되는 방식으로 구성되는 것이, 더욱 바람직하다. 본 발명의 범위 이내에서, 방사 공기 배출 개구부들은, 그에 따라, 중합체 용융물과의 결합된 출구를 동반하지 않는 가운데, 방사 공기의 출구에서만 제공된다. 방사 공기는, 편리하게, 온도-조절되며, 그리고 바람직하게, 따듯한 또는 뜨거운 방사 공기를 포함한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 70%, 바람직하게 적어도 80%, 더욱 바람직하게 적어도 90%, 특히 바람직하게 적어도 95%의 방사 공기 배출 개구부들, 매우 특히 바람직하게 모든 방사 공기 배출 개구부들이, 각각, 적어도 2개의 중합체 배출 개구부에 할당된다. 방사 공기 배출 개구부에 대한 중합체 배출 개구부의 할당은, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 개재되는 다른 노즐 개구부들을 동반하지 않는, 중합체 배출 개구부에 대한 방사 공기 배출 개구부의 바로 인접한 배열을 의미한다. 방사 공기 배출 개구부들로부터 나오는 대응하는 방사 공기 흐름들은, 그에 따라, 단지 단일 중합체 배출 개구부에 할당되는 것이 아니라, (각각의 경우에) 적어도 2개의 중합체 배출 개구부에 할당된다. 적어도 70%, 바람직하게 적어도 80%, 더욱 바람직하게 적어도 90%, 특히 바람직하게 적어도 95%의 중합체 배출 개구부들, 매우 특히 바람직하게 모든 중합체 배출 개구부들이, 각각 적어도 2개의 방사 공기 배출 개구부에 할당되는 것이, 또한 본 발명의 범위 이내에 놓인다.

노즐 헤드의 바로 인접한 노즐 개구부들의 거리가, 전체 노즐 헤드 상에서 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것이, 본 발명의 범위 이내에서 특히 바람직하다. 2개의 노즐 개구부의 거리는, 본 발명의 범위 이내에서, 특히 노즐 개구부들의 중심점 거리를 의미한다. 노즐 헤드의 바로 인접한 노즐 개구부들은, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 추가의 노즐 개구부가 그들 사이에 배열되지 않는 가운데 노즐 헤드 방향으로 나란히 배열되는 노즐 개구부들을 의미한다. 노즐 개구부들은, 예를 들어, 노즐 헤드의 종방향으로, 노즐 헤드의 횡방향으로, 또는 노즐 헤드의 비스듬한 또는 대각선 방향으로, 바로 인접할 수 있다. 전체 노즐 헤드 상에서의 노즐 헤드 방향으로의 노즐 헤드의 바로 인접한 노즐 개구부들의 거리가 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다는 사실은, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 전체 노즐 헤드 상에서의 노즐 헤드의 종방향으로의 바로 인접한 노즐 개구부들의 모든 거리들이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다는 것, 및/또는, 전체 노즐 헤드 상에서의 노즐 헤드의 횡방향으로의 바로 인접한 노즐 개구부들의 모든 거리들이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다는 것, 및/또는, 전체 노즐 헤드 상에서의 노즐 헤드의 비스듬한 또는 대각선 방향으로의 바로 인접한 노즐 개구부들의 모든 거리들이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다는 것을 의미한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예가, 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로의 바로 인접한 방사 공기 배출 개구부들의 거리들, 및/또는 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로의 인접한 중합체 배출 개구부들의 거리들이, 전체 노즐 헤드 상에서 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다. 인접한 중합체 배출 개구부들은, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 바로 인접하지 않은 그러나 그들 사이에 추가적 중합체 배출 개구부가 배열되지 않는, 2개의 중합체 배출 개구부를 의미한다. 또한, 방사 공기 배출 개구부들이, 노즐 헤드의 종방향으로, 노즐 헤드의 횡방향으로 또는 노즐 헤드의 비스듬한 또는 대각선 방향으로, 서로 바로 인접하게 배열될 수 있다는 것, 그리고 중합체 배출 개구부들이, 예를 들어, 노즐 헤드의, 종방향으로, 횡방향으로 또는 비스듬한 또는 대각선 방향으로, 서로 인접하게 배열될 수 있다는 것이, 이해된다. 본 발명의 범위 이내에서, 노즐 헤드의 종방향은, 특히, 노즐 헤드의 가장 큰 종방향 연장의 방향을 의미하는 반면, 횡방향은, 특히, 노즐 헤드의 종방향에 대해 횡단하는, 특히 수직 또는 실질적으로 수직의, 방향을 의미한다. 노즐 헤드의 비스듬한 또는 대각선 방향은, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 노즐 헤드의 종방향 또는 횡방향에 대응하지 않는 임의의 방향을 의미한다. 노즐 헤드가 적층 벨트 위에 배열되는 멜트블로운 시스템에서, 노즐 헤드의 종방향은, 바람직하게, 기계 방향 또는 적층 벨트의 이송 방향에 횡단 방향으로, 특히 수직으로 또는 실질적으로 수직으로, 연장된다.

노즐 개구부들의 총 개수 중의 중합체 배출 개구부들의 분율이, 10% 내지 50% 사이, 바람직하게 12% 내지 45% 사이, 더욱 바람직하게 15% 내지 40% 사이인 것이, 본 발명의 범위 이내에 놓인다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 노즐 헤드는, 노즐 개구부들로서 단지 중합체 배출 개구부 및 방사 공기 배출 개구부들을 구비한다. 노즐 개구부들의 총 개수 중의 중합체 배출 개구부들의 앞서 설명된 분율을 갖는 실시예는, 결과적인 필라멘트-공기 흐름의 상태 또는 기하 형상이, 중합체 배출 개구부들의 이러한 분율과 더불어 매우 신뢰할 수 있는 방식으로 영향을 받고 및/또는 제어될 수 있다는 발견에 기초하게 된다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예가, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들만을 구비하는, 노즐 개구부들의 적어도 하나의 열 또는 종방향 열이, 제공되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들만을 포함하는, 적어도 2개, 특히 바람직하게 적어도 3개 그리고 매우 특히 바람직하게 적어도 4개의, 열 또는 종방향 열이, 배열된다. 바람직하게, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들만을 포함하는, 하나의 열 또는 종방향 열에 뒤따라, 중합체 배출 개구부들이 그 내부에 제공되는 하나의 열 또는 종방향 열이 놓인다. 편리하게, 중합체 배출 개구부들을 포함하는, 적어도 2개, 바람직하게 적어도 3개, 특히 바람직하게 적어도 4개의, 열 또는 종방향 열이, 배열된다. 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들만을 포함하는 열 또는 종방향 열, 및 중합체 배출 개구부들을 갖는 열 또는 종방향 열은, 특히 바람직하게, 전체 노즐 헤드에 걸쳐 노즐 헤드의 횡방향으로 교대로 배열된다. 노즐 헤드는 이때, 특히, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들만을 포함하는 복수의 열 또는 종방향 열, 및 중합체 배출 개구부들을 포함하는 복수의 열 또는 종방향 열을 포함한다. 중합체 배출 개구부들이 열 또는 종방향 열 내에 존재한다는 사실은, 특히, 열 또는 종방향 열이 노즐 개구부로서 적어도 하나의 중합체 배출 개구부를 구비한다는 것을 의미한다. 2개의 열 또는 종방향 열이 서로 뒤따른다는 사실은, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 이러한 열들 또는 종방향 열들이 노즐 헤드의 횡방향으로 서로 바로 뒤따른다는 것을 의미한다.

본 발명의 추천되는 실시예가, 중합체 배출 개구부들을 구비하는 적어도 하나의 열 또는 종방향 열 내에, 바람직하게 중합체 배출 개구부들을 구비하는 모든 열 또는 종방향 열 내에, 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들 양자 모두가, 배열되며, 그리고 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들은, 바람직하게, 개별적인 열 또는 종방향 열 내에서 교대로 및/또는 불규칙적으로 배열되는 것을 특징으로 한다. 그에 따라, 노즐 헤드가, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들만이 그 내부에 배열되는 열 또는 종방향 열을 구비하는 것, 및 노즐 헤드가, 중합체 배출 개구부들 그리고 또한 방사 공기 배출 개구부들 양자 모두가 그 내부에 배열되는 열 또는 종방향 열을 구비하는 것이, 바람직하다. 그러한 열 내에서, 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들이, 일부 구역들에서 또는 일부 섹션들에서 교대로 배열되며, 그리고 일부 구역들에서 또는 일부 섹션들에서 불규칙적으로 배열되는 것이, 가능하다.

또한, 노즐 개구부들의 모든 열 또는 종방향 열이 중합체 배출 개구부들 그리고 또한 방사 공기 배출 개구부들 양자 모두를 포함하는 것, 및 모든 열 또는 종방향 열 내에서, 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들이, 이때 각각, 바람직하게 교대로 및/또는 불규칙적으로 배열되는 것이, 기본적으로 본 발명의 범위 이내에 놓인다.

본 발명의 대안적인 바람직한 실시예에 따르면, 중합체 배출 개구부들을 포함하는 적어도 하나의 열 또는 종방향 열 내에, 바람직하게 중합체 배출 개구부들을 포함하는 모든 열 또는 종방향 열 내에, 배타적으로 중합체 배출 개구부들만이, 배열된다. 또한, 이러한 대안적인 실시예의 범위 이내에서, 바로 인접한 중합체 배출 개구부들이, 노즐 헤드 상에, 특히 노즐 헤드의 종방향으로, 존재하는 것이, 가능하다. 이러한 실시예의 범위 이내에서, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들만을 포함하는 열 또는 종방향 열 및 배타적으로 중합체 배출 개구부들만을 포함하는 열 또는 종방향 열이, 전체 노즐 헤드에 걸쳐 노즐 헤드의 횡방향으로 교대로 배열되는 것이, 바람직하다. 이러한 관계에서, 또한, 배타적으로 중합체 배출 개구부들만을 포함하는 열 또는 종방향 열의 중합체 배출 개구부들이, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들만을 포함하는 열 또는 종방향 열의 방사 공기 배출 개구부들에 대해, 노즐 헤드의 종방향으로 오프셋되어 배열되는 것이, 본 발명의 범위 이내에 놓인다.

방사 공기 배출 개구부들이, 0.05 내지 2 mm 사이의, 바람직하게 0.1 내지 1.5 mm 사이의, 더욱 바람직하게 0.1 내지 1 mm 사이의, 직경을 갖는 것이, 바람직하다. 노즐 헤드의 모든 방사 공기 배출 개구부들이 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 직경을 갖는 것이, 추천된다. 본 발명의 범위 이내에서, 노즐 헤드의 노즐 개구부들은 또한, 라운드형 또는 원형이도록 구성된다.

중합체 배출 개구부들의 직경이, 방사 공기 배출 개구부들의 직경으로부터, 최대 15%, 바람직하게 최대 10% 만큼, 벗어나는 것이, 본 발명의 범위 이내에 놓인다. 노즐 헤드의 모든 중합체 배출 개구부들의 직경이 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것이, 바람직하다. 본 발명의 범위 이내에서, 중합체 배출 개구부들의 직경은, 바람직하게, 방사 공기 배출 개구부들의 직경보다 더 크거나 더 작으며, 그리고 이러한 경우에, 방사 공기 배출 개구부들의 직경과 최대 15%, 바람직하게 최대 10% 만큼 상이하다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 중합체 배출 개구부들의 직경은, 방사 공기 배출 개구부들의 직경과, 최대 5% 만큼 상이하다. 편리하게, 중합체 배출 개구부들의 직경은, 방사 공기 배출 개구부들의 직경과, 2% 내지 20%, 바람직하게 5% 내지 15% 만큼 상이하다. 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 중합체 배출 개구부들의 직경은, 방사 공기 배출 개구부들의 직경에 실질적으로 대응하고, 따라서 특히, 노즐 헤드의 모든 노즐 개구부들은, 동일한 직경 또는 실질적으로 동일한 직경을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예가, 노즐 헤드가, 노즐 헤드의 노즐 헤드 표면 너머로 돌출하는, 개구 연장부들을 구비하며, 그리고 중합체 배출 개구부들이, 바람직하게, 노즐 헤드 표면으로부터 멀어지게 지향하는 개구 연장부들의 단부에 배열되는 것을 특징으로 한다. 개구 연장부들이 노즐 헤드의 노즐 헤드 표면 너머로 돌출한다는 사실은, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 개구 연장부들이 노즐 헤드 표면 너머로 돌출한다는 것, 및 중합체 용융물이, 개구 연장부들로부터, 또는 노즐 헤드 표면으로부터 멀어지게 지향하는 개구 연장부들의 단부에 있는 중합체 배출 개구부들로부터, 나온다는 것을, 의미한다. 노즐 헤드 표면은, 특히, 본 발명의 범위 이내에서, 노즐 플레이트에 의해 형성된다. 방사 공기 배출 개구부들이, 노즐 헤드 표면 상에 또는 노즐 플레이트 내에 배열되는 것이, 바람직하다. 노즐 헤드 표면으로부터 멀어지게 지향하는 개구 연장부들의 단부와 노즐 헤드 표면 사이의 거리가, 중합체 배출 개구부들의 직경의 0.05 내지 10 배 사이, 바람직하게 0.1 내지 5 배 사이인 것이, 성공적인 것으로 판명되었다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐 헤드가 개구 연장부들을 구비하는 경우, 편리하게, 중합체 배출 개구부들이 바람직하게 그에 배열되는, 노즐 헤드 표면으로부터 멀어지게 지향하는 그의 단부에서의 개구 연장부들의 외경은, 방사 공기 배출 개구부들의 직경과, 최대 15%, 바람직하게 최대 10% 만큼 상이하다. 편리하게, 이러한 구역 내의 모든 개구 연장부들의 외경은, 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다. 본 발명의 범위 이내에서, 노즐 헤드 표면으로부터 멀어지게 지향하는 그의 단부에서의 개구 연장부들의 외경은, 방사 공기 배출 개구부들의 직경보다 더 크거나 더 작을 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 구역 내의 개구 연장부들의 외경은, 방사 공기 배출 개구부들의 직경과, 최대 5% 만큼 상이하다. 편리하게, 노즐 헤드 표면으로부터 멀어지게 지향하는 단부에서의 개구 연장부들의 외경은, 방사 공기 배출 개구부들의 직경과, 2% 내지 20% 사이, 바람직하게 5% 내지 15% 사이 만큼, 상이하다. 본 발명의 추가적인 바람직한 실시예에 따르면, 노즐 헤드 표면으로부터 멀어지게 지향하는 단부에서의 개구 연장부들의 외경은, 방사 공기 배출 개구부들의 직경에 대응하거나, 또는 이러한 직경에 실질적으로 대응한다.

기술적 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은, 추가로, 필라멘트들을 운반하는 적어도 하나의 노즐 헤드, 특히 앞서 설명된 노즐 헤드를 포함하는, 특히 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터, 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 장치로서, 필라멘트들이 그 위에 멜트블로운 부직포를 형성하기 위해 축적될 수 있는, 연속적으로 이동 가능한 적층 벨트가, 노즐 헤드 아래에 배열되며, 노즐 헤드는, 멜트블로운 방사 헤드로서 구성되며 그리고, 적층 벨트의 이송 방향에 횡단 방향으로, 특히 수직으로 또는 실질적으로 수직으로, 연장되는, 바람직하게 적어도 2개의, 더욱 바람직하게 적어도 3개의, 특히 바람직하게 적어도 4개의, 열 또는 종방향 열로 배열되는, 복수의 노즐 개구부를 포함하고, 노즐 개구부들 중의 일부분이, 중합체 배출 개구부들로서 구성되며 그리고 노즐 개구부들 중의 일부분 또는 다른 부분이, 방사 공기 배출 개구부들로서 구성되며, 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들은, 규칙적인 패턴으로 및/또는 불규칙적으로, 서로로부터 이격되게 배열되는 것인, 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 장치를 교시한다.

적층 벨트가, 적층 구멍 형성 벨트 그리고 특히 연속적으로 이동 가능한 적층 구멍 형성 벨트인 것이, 바람직하다. 추가로, 공기 또는 공정 공기가 그에 의해 적층 구멍 형성 벨트를 통해 아래로부터 흡입될 수 있는, 흡입 장치, 특히 흡입 팬이, 적층 벨트 또는 적층 구멍 형성 벨트 아래에, 특히 필라멘트들의 적층 구역 아래에, 배열되는 것이, 바람직하다. 추가로, 장치가, 필라멘트들을 운반하는, 적어도 2개의 노즐 헤드 또는 멜트블로운 방사 헤드를 포함하는 것이, 본 발명의 범위 이내에 놓인다. 이러한 관계에서, 2개의 결과적인 필라멘트-공기 흐름이, 노즐 헤드와 적층 벨트 또는 적층 구멍 형성 벨트 사이의, 유동 경로 상의 접촉 영역 내에서 조합되는 것이, 바람직하다. 또한, 짧은 섬유들, 예를 들어 펄프 짧은 섬유들이, 필라멘트-공기 흐름 또는 필라멘트-공기 흐름들에 그리고 구체적으로 특히 앞서 설명된 접촉 영역 내에 부가되는 것이, 바람직하다. 이러한 목적을 위해, 장치는, 바람직하게, 짧은 섬유들 또는 펄프 짧은 섬유들을 운반하는 장치를 포함한다. 용어 "펄프"는, 본 발명의 범위 이내에서, 특히 목재 펄프 또는 셀룰로오스를 기반으로 하는 섬유질 재료를 의미한다.

노즐 헤드 또는 멜트블로운 방사 헤드, 특히 노즐 헤드들 또는 멜트블로운 방사 헤드들이, 적층 구멍 형성 벨트에 대해 비스듬히 또는 경사지게 배열되고, 따라서 결과적인 필라멘트-공기 흐름들이 바람직하게, 적층 벨트 또는 그의 표면의 방향으로, 및/또는, 흐름들이 바람직하게 접촉 영역 내에서 조합되기 이전에, 짧은-섬유 공기 흐름 또는 펄프-짧은 섬유 공기 흐름의 방향으로, 비스듬히 또는 경사지게 유동하며, 그리고 이어서, 특히 바람직하게, 적층 구멍 형성 벨트의 구멍 형성 벨트 표면에 수직 또는 실질적으로 수직인 유동 방향을 갖는 조합된 흐름으로서, 유동하는 것이, 가능하다.

기술적 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 추가로, 앞서 설명된 장치를 사용하는 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 방법으로서, 특히 열가소성 재료의 중합체 용융물의 필라멘트들이, 적어도 하나의 노즐 헤드를 사용하여 생성되며, 그리고 필라멘트들이, 멜트블로운 부직포를 형성하기 위해 연속적으로 이동 가능한 적층 벨트 상에 적층되는 것인, 방법을 교시한다. 본 발명에 따른 방법의 범위 이내에서, 짧은 섬유들, 특히 펄프 짧은 섬유들이, 필라멘트-짧은 섬유 혼합물이 멜트블로운 부직포로서 적층 벨트 상에 적층되도록, 적어도 하나의 노즐 헤드와 적층 벨트 사이의 유동 경로 상에서 필라멘트들에 부가되는 것이, 바람직하게 접촉 영역 내에 부가되는 것이, 바람직하다.

본 발명은 또한, 필라멘트들 또는 멜트블로운 필라멘트들 및 펄프 짧은 섬유들로 부직포 또는 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 방법에서의 앞서 설명된 노즐 헤드의 용도에 관한 것이다.

본 발명은, 본 발명에 따른 노즐 헤드와 더불어, 생성되는 필라멘트-공기 흐름의 상태 또는 기하 형상이, 기능적으로 신뢰할 수 있게 그리고 구체적으로 영향을 받게 될 수 있다는, 발견에 기초하게 된다. 단지 하나의 단일 중합체 배출 개구부에 대한 개별적으로 하나의 방사 공기 배출 개구부의 직접적인 할당이 회피되는, 방사 공기 배출 개구부들 및 중합체 배출 개구부들의 디커플링의 결과로서, 필라멘트-공기 흐름의 결과적인 상태 또는 기하 형상은, 필라멘트-공기 흐름의 유동에 관한 교란 영향을 회피하도록 또는 이에 대응하도록 하기에 충분한 정도로 영향을 받을 수 있다. 말하자면, 노즐 헤드 상에서의 방사 공기 배출 개구부들 및 중합체 배출 개구부들의 자유로운 분포는, 개별적인 적용을 위해 맞춤화되는 노즐 개구부들 또는 중합체 배출 개구부들 및 방사 공기 배출 개구부들의 배열을 허용한다. 결과적인 필라멘트-공기 흐름은 또한, 방사 공기 배출 개구부들에 대한 중합체 배출 개구부들의 비율을 통해, 기능적으로 신뢰할 수 있게 영향을 받을 수 있다. 본 발명에 따른 노즐 헤드와 더불어, 노즐 헤드와 적층 벨트 사이의 유동 경로 상에서의 필라멘트-공기 흐름에 대한 교란 영향들, 예를 들어 필라멘트-공기 흐름의 에지 구역들 내의 난류가, 회피될 수 있는, 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 장치를 제공하는 것이, 가능하다. 이는, 여러 필라멘트-공기 흐름들을 조합하거나 또는 하나 이상의 필라멘트 공기 흐름을 짧은 섬유들, 특히 펄프 짧은 섬유들과 조합할 때, 특히 유리하다. 더불어, 본 발명에 따른 조치가, 매우 복잡하지 않으며 그리고 특히 매우 비싸지 않아서, 본 발명에 따른 노즐 헤드가 높은 경제적 실행 가능성에 의해 특징지어진다는 것이, 강조되어야 한다. 마지막으로, 역으로 매우 복잡한 조치를 동반하지 않는 가운데, 노즐이 중합체 배출 개구부를 방사 공기 배출 개구부로 재구성하는 것을 허용하기 때문에, 본 발명에 따른 노즐 헤드가, 매우 가변적이라는 것을, 알아야 한다.

본 발명은, 단지 하나의 예시적 실시예를 보여주는 도면을 참조하여 이하에 상세하게 설명될 것이다. 개략적으로 도시되는 도면들에서:
도 1은 제1 실시예의 본 발명에 따른 노즐 헤드의 저면도를 도시하고,
도 2는 제2 실시예의 본 발명에 따른 노즐 헤드의 저면도를 도시하며,
도 3은 제3 실시예의 본 발명에 따른 노즐 헤드의 저면도를 도시하고,
도 4는 본 발명에 따른 노즐 헤드의 단면도를 도시하며,
도 5는 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 본 발명에 따른 장치를 통한 수직 단면도를 도시한다.

도 1 내지 도 3은, 특히 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터, 필라멘트들(2)을 생성하기 위한 본 발명에 따른 노즐 헤드들(1)의 바람직한 실시예들을 도시한다. 노즐 헤드(1)는, 멜트블로운 방사 헤드로서 구성되며 그리고, 여러 개의 종방향 열들(3)로 배열되는, 복수의 노즐 개구부를 구비한다. 노즐 개구부들의 일부분이, 중합체 배출 개구부들(4)로서 구성된다. 이러한 중합체 배출 개구부들(4)은, 도 1 내지 도 3에 채워진 원들로서 도시된다. 노즐 개구부들의 다른 부분은, 방사 공기 배출 개구부들(5)로서 구성된다. 이러한 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 도 1 내지 도 3에 채워지지 않은 원들로서 구성된다.

도 1 및 도 3에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예들에서, 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 규칙적인 패턴으로 서로로부터 이격되게 배열되거나 분포된다. 도 2에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 불규칙적으로 서로로부터 이격되게 배열되거나 분포된다. 노즐 헤드(1)의 노즐 개구부들은, 본 발명의 범위 이내에서 그리고 예시된 실시예에서, 노즐 플레이트(9) 내에 또는 상에 배열되거나 분포된다. 바람직하게 그리고 도면들에 따른 예시적인 실시예에서, 노즐 헤드(1)는, 노즐 개구부들로서 단지 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)만을 구비한다.

도 1에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예에서, 노즐 개구부들 또는 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 노즐 헤드(1) 또는 노즐 플레이트(9) 상에 7개의 종방향 열들(3)로 배열된다. 도 2에 따른 예시적인 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 노즐 헤드(1) 또는 노즐 플레이트(9) 상에 6개의 종방향 열들(3)로 배열된다. 도 3에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 노즐 헤드(1) 또는 노즐 플레이트(9) 상에 11개의 종방향 열들(3)로 배열 또는 분포된다.

용어 "종방향 열(3)"은, 본 발명의 범위 이내에서, 노즐 헤드(1)의 종방향(L)으로 연장되며 그리고 이러한 관점에서, 복수의 인접하게 배열되는 종방향 열들(3)로부터 생성되는, 노즐 헤드(1)의 횡방향(Q)으로 배열되는 노즐 헤드(1)의 횡방향 열들보다 더 큰 연장(extension) 및/또는 더 많은 개수의 노즐 개구부들을 구비하는, 노즐 개구부들의 열을 의미한다. 노즐 헤드(1)의 횡방향(Q)은, 그에 따라, 편리하게 그리고 예시적인 실시예에서, 노즐 헤드(1)의 종방향(L)에 횡단 방향으로, 특히 수직으로 또는 실질적으로 수직으로, 연장된다. 특히, 연속적 필라멘트들은, 본 발명에 따른 노즐 헤드(1)를 사용하여 생성될 수 있다. 생성되는 필라멘트들(2) 또는 연속적 필라멘트들은, 바람직하게, 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터 생성되며, 열가소성 재료는, 특히 바람직하게 폴리프로필렌이다.

편리하게 그리고 도면들에 따른 예시적인 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4)은, 단지 중합체 용융물만이 그로부터 방출되는 방식으로 구성된다. 특히 바람직하게 그리고 예시적인 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4)은, 중합체 용융물이, 개별적인 중합체 배출 개구부(4)와 동축으로 나오는 어떠한 방사 공기 흐름 없이, 그로부터 방출되는 방식으로, 구성된다. 더불어, 바람직하게 그리고 예시적인 실시예에서, 개별적인 중합체 배출 개구부들(4)은, 단지 단일 방사 공기 배출 개구부(5)에 또는 단지 단일 방사 공기 흐름에 할당되지 않는다. 본 발명의 범위 이내에서 그리고 예시적인 실시예에서, 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 부가적으로, 단지 방사 공기만이 그로부터 방출되는 방식으로 구성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 그리고 도 1 및 도 3에 따른 예시적인 실시예에서, 적어도 80%의 방사 공기 배출 개구부들(5), 바람직하게 모든 방사 공기 배출 개구부들(5)이, 각각, 적어도 2개의 중합체 배출 개구부(4)에 할당된다. 하나의 방사 공기 배출 개구부(5)에 대한 하나의 중합체 배출 개구부(4)의 할당은, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 개재되는 다른 노즐 개구부들을 동반하지 않는, 방사 공기 배출 개구부(5)에 대한 중합체 배출 개구부(4)의 바로 인접한 배열을 의미한다. 2개의 노즐 개구부의 직접적인 인접성이, 본 발명의 범위 이내에서, 노즐 헤드(1)의 종방향(L)으로, 노즐 헤드(1)의 횡방향(Q)으로, 또는 노즐 헤드(1)의 대각선 또는 비스듬한 방향으로, 존재할 수 있다.

추가로, 적어도 85%의 중합체 배출 개구부들(4)이 각각, 적어도 2개의 방사 공기 배출 개구부(5)에 할당되는 것이, 본 발명의 범위 이내에 놓인다. 도 1 내지 도 3에 따른 예시적인 실시예에서, 모든 중합체 배출 개구부들(4)이, 각각, 적어도 2개의 방사 공기 배출 개구부(5)에 할당되는 것이, 추천된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 그리고 도면들에 따른 예시적인 실시예에서, 노즐 개구부들의 총 개수 중의 중합체 배출 개구부들(4)의 분율은, 10% 내지 50% 사이, 바람직하게 12% 내지 45% 사이이다. 도 1 및 도 3에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예에서, 노즐 개구부들의 총 개수 중의 중합체 배출 개구부들(4)의 분율은, 약 30%일 수 있을 것이다. 도 2에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예에서, 노즐 개구부들의 총 개수 중의 중합체 배출 개구부들(4)의 분율은, 약 20%일 수 있을 것이다.

본 발명의 범위 이내에서, 전체 노즐 헤드(1) 상에서의 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로의 노즐 헤드(1)의 바로 인접한 노즐 개구부들의 거리는, 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것이, 특히 바람직하다. 2개의 노즐 개구부의 거리는, 본 발명의 범위 이내에서 그리고 예시적인 실시예에서, 특히 노즐 개구부들의 중심점 거리를 의미한다. 노즐 개구부들은, 예를 들어, 노즐 헤드(1)의 종방향(L)으로, 노즐 헤드(1)의 횡방향(Q)으로, 또는 노즐 헤드(1)의 비스듬한 방향 또는 대각선 방향으로, 바로 인접할 수 있다. 2개의 노즐 개구부의 직접적인 인접성은, 특히 추가의 노즐 개구부가 2개의 노즐 개구부 사이에 배열되지 않는다는 것을 의미한다.

도 1에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예에서, 노즐 헤드(1)의 종방향(L)으로 전체 노즐 헤드(1) 상의 노즐 헤드(1)의 바로 인접한 노즐 개구부들의 대략적으로 모든 거리들(b₁)이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다. 더불어, 바람직하게 그리고 도 1에 따른 노즐 헤드(1)의 실시예에서, 전체 노즐 헤드(1) 상에서 노즐 헤드(1)의 횡방향(Q)으로 노즐 헤드(1)의 바로 인접한 노즐 개구부들의 모든 거리들(b₂)이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다. 도 1에 따른 바람직한 실시예에서, 모든 거리들(b₁ 및 b₂)은, 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것이, 추천된다.

추가로, 전체 노즐 헤드(1) 상에서의 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로의 바로 인접한 방사 공기 배출 개구부들(5)의 거리들(b_b)이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것이, 바람직하다. 도 2 및 도 3에서, 예를 들어, 전체 노즐 헤드(1) 상에서의 노즐 헤드(1)의 종방향(L)으로의 바로 인접한 방사 공기 배출 개구부들(5)의 모든 거리들(b_b)이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것이, 확인될 수 있다.

도 1 및 도 3에 따른 바람직한 실시예에서, 전체 노즐 헤드(1) 상에서의 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로의 인접한 중합체 배출 개구부들(4)의 거리들(b_p)이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것이, 추천된다. 인접한 중합체 배출 개구부들(4)은, 바로 인접하지 않은 그러나 그들 사이에 추가적 중합체 배출 개구부(4)가 배열되지 않는, 2개의 중합체 배출 개구부(4)를 의미한다. 도 3에 따른 예시적인 실시예에서, 전체 노즐 헤드(1) 상에서의 노즐 헤드(1)의 횡방향(Q)으로의 인접한 중합체 배출 개구부들(4)의 대략적으로 모든 거리들(b_p)이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다. 도 1에 따른 예시적인 실시예에서, 전체 노즐 헤드(1) 상에서의 노즐 헤드(1)의 대각선 또는 비스듬한 방향으로의 인접한 중합체 배출 개구부들(4)의 대략적으로 모든 거리들(b_p)이, 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다.

본 발명에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예에 따르면 그리고 도 1 및 도 3에 따른 예시적인 실시예에서, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들(5)만을 포함하는, 노즐 개구부들의 적어도 하나의 종방향 열(3)이, 제공된다. 도 1에 따른 예시적인 실시예에서, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들(5)만을 포함하는, 3개의 종방향 열(3)이 존재하며, 그리고 도 3에 따른 예시적인 실시예에서, 6개의 종방향 열(3)이 존재한다. 편리하게 노즐 헤드(1)의 횡방향으로, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들(5)만을 포함하는, 하나의 종방향 열(3)에 뒤따라, 중합체 배출 개구부들(4)이 그 내부에 제공되는, 하나의 종방향 열(3)이 놓인다. 바람직하게 그리고 도 1 및 도 3에 따른 실시예에서, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들(5)만을 포함하는 종방향 열들(3) 및 그리고 중합체 배출 개구부들(4)을 갖는 종방향 열들(3)은, 전체 노즐 헤드(1) 위에서 노즐 헤드(1)의 횡방향(Q)으로 교대로 배열된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 중합체 배출 개구부들(4)을 구비하는 적어도 하나의 종방향 열(3) 내에, 바람직하게, 그리고 도 1에 따른 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4)을 구비하는 모든 종방향 열들(3) 내에, 중합체 배출 개구부들(4) 그리고 또한 방사 공기 배출 개구부들(5) 양자 모두가, 배열된다. 편리하게 그리고 도 1에 따른 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)을 구비하는 종방향 열들(3) 내에서 교대로 배열된다.

본 발명의 대안적인 실시예에 따르면, 중합체 배출 개구부들(4)을 구비하는 적어도 하나의 종방향 열(3) 내에, 바람직하게 중합체 배출 개구부들(4)을 구비하는 모든 종방향 열들(3) 내에, 배타적으로 중합체 배출 개구부들(4)만이, 배열된다. 이는, 도 3에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예의 경우이다. 도 3에 따른 바람직한 예시적인 실시예에서, 배타적으로 중합체 배출 개구부들(4)만을 포함하는 종방향 열들(3)의 중합체 배출 개구부들(4)은, 부가적으로, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들(5)만을 포함하는 종방향 열들(3)의 방사 공기 배출 개구부들(5)에 대해 노즐 헤드(1)의 종방향(L)으로 오프셋되도록 배열된다. 도 3에 따른 실시예의 범위 이내에서, 바로 인접한 중합체 배출 개구부들(4)은 이때, 특히 노즐 헤드(1)의 종방향(L)으로 존재한다.

본 발명의 바람직한 추가의 실시예가, 노즐 개구부들의 모든 종방향 열들(3)이, 중합체 배출 개구부들(4) 그리고 또한 방사 공기 배출 개구부들(5) 양자 모두를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이는, 도 2에 따른 노즐 헤드(1)의 바람직한 실시예의 경우이다. 도 2에 따른 바람직한 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 부가적으로, 모든 종방향 열들(3) 내에서 불규칙적으로 배열된다.

편리하게 그리고 예시적인 실시예에서, 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 0.1 내지 1.5 mm 사이의 직경(d₁)을 갖는다. 도면들에 따른 예시적인 실시예에서, 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 약 1 mm의 직경(d₁)을 가질 수 있을 것이다(도 1). 바람직한 실시예에 따르면 그리고 예시적인 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4)의 직경(d₂)은, 방사 공기 배출 개구부들(5)의 직경(d₁)과, 최대 10% 만큼 상이하다. 예시적인 실시예(도 1)에서, 중합체 배출 개구부들(4)의 직경(d₂)은, 방사 공기 배출 개구부들(5)의 직경(d₁)보다 약 10% 더 작다.

본 발명에 따른 노즐 헤드(1)의 특히 바람직한 실시예가, 노즐 헤드(1)가, 노즐 헤드(1)의 노즐 헤드 표면(6) 너머로 돌출하는, 개구 연장부들(10)을 구비하며, 그리고 바람직하게 그리고 예시적인 실시예에서, 중합체 배출 개구부들(4)이, 노즐 헤드 표면(6)으로부터 멀어지게 지향하는 개구 연장부들의 단부에 배열되는 것을 특징으로 한다(도 4). 이는, 본 발명의 범위 이내에서, 특히, 개구 연장부들(10)이 노즐 헤드 표면(6) 너머로 돌출한다는 것, 및 중합체 용융물이, 개구 연장부들(10)로부터, 또는 노즐 헤드 표면(6)으로부터 멀어지게 지향하는 개구 연장부들(10)의 단부에 있는 중합체 배출 개구부들(4)로부터, 나온다는 것을, 의미한다. 편리하게 그리고 예시적인 실시예에서, 노즐 헤드의 노즐 헤드 표면(6)은, 노즐 헤드(1)의 노즐 플레이트(9)에 의해 형성된다. 추가로 바람직하게 그리고 예시적인 실시예에서, 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 노즐 플레이트(9) 내에 또는 노즐 헤드 표면(6) 내에 배열된다. 노즐 헤드 표면(6)으로부터 멀어지게 지향하는 개구 연장부들(10)의 단부와 노즐 헤드 표면(6) 사이의 거리가, d₂가 중합체 배출 개구부들(4)의 직경일 때, 0.05ㆍd₂ 내지 10ㆍd₂ 사이에 대응하고, 바람직하게 0.1ㆍd₂ 내지 5ㆍd₂ 사이에 대응하는 것이, 성공적인 것으로 판명되었다. 도 4에 따른 바람직한 예시적인 실시예에서, 개구 연장부들(10)의 단부와 노즐 헤드 표면(6) 사이의 거리는, 대략 2ㆍd₂에 대응할 수 있을 것이다. 노즐 헤드(1)의 노즐 헤드 표면(6)으로부터 멀어지게 지향하는 단부에서의 개구 연장부들(10)의 외경은, 바람직하게, 방사 공기 배출 개구부들(5)의 직경(d₁)과, 최대 15% 만큼, 바람직하게 최대 10% 만큼 그리고 특히 바람직하게 최대 5% 만큼, 상이하다. 편리하게, 노즐 헤드(1)의 노즐 헤드 표면(6)으로부터 멀어지게 지향하는 단부에서의 개구 연장부들(10)의 외경은, 방사 공기 배출 개구부들(5)의 직경(d₁)에 대응하거나, 또는 이러한 직경에 실질적으로 대응한다.

도 5는, 필라멘트들(2)을 운반하는 적어도 하나의 노즐 헤드(1)를 갖는, 멜트블로운 부직포(8)를 생성하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시한다. 필라멘트들(2)이 멜트블로운 부직포(8)를 형성하기 위해 그 위에 적층될 수 있는, 연속적으로 이동 가능한 적층 벨트(7), 바람직하게 그리고 예시적인 실시예에서, 연속적으로 순환하는 적층 구멍 형성 벨트가, 노즐 헤드(1) 아래에 위치된다. 노즐 헤드(1)는, 멜트블로운 방사 헤드로서 구성되며, 그리고, 적층 구멍 형성 벨트(7)의 이송 방향(F)에 횡단 방향으로, 특히 수직으로 또는 실질적으로 수직으로, 연장되는 복수의 종방향 열(3) 내에 배열되는, 복수의 노즐 개구부를 구비한다. 노즐 헤드(1)는, 편리하게 그리고 도 5에 따른 예시적인 실시예에서, 본 발명에 따른 앞서 설명된 노즐 헤드(1)를 포함한다.

Claims

특히 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터, 필라멘트(2)를 생성하기 위한 노즐 헤드로서,
노즐 헤드(1)는, 멜트블로운 방사 헤드로서 구성되며 그리고, 바람직하게 적어도 2개의, 더욱 바람직하게 적어도 3개의, 특히 바람직하게 적어도 4개의, 열 또는 종방향 열로 배열되는, 복수의 노즐 개구부를 포함하고, 상기 노즐 개구부들 중의 일부분이, 중합체 배출 개구부들(4)로서 구성되며 그리고 상기 노즐 개구부들 중의 일부분 또는 다른 부분이, 방사 공기 배출 개구부들(5)로서 구성되며, 상기 중합체 배출 개구부들(4) 및 상기 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 규칙적인 패턴으로 및/또는 불규칙적으로, 서로로부터 이격되게 배열되는 것인, 노즐 헤드.
제1항에 있어서,
상기 중합체 배출 개구부들(4)은, 단지 중합체 용융물만이 방출되는 방식으로 그리고 중합체 용융물은, 특히 개별적인 중합체 배출 개구부(4)에 동축으로 방출되는 방사 공기 흐름 없이, 상기 중합체 배출 개구부(4)로부터 방출되는 방식으로 구성되는 것인, 노즐 헤드.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 단지 방사 공기만이 그로부터 방출되는 방식으로, 구성되는 것인, 노즐 헤드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 70%, 바람직하게 적어도 80%, 더욱 바람직하게 적어도 90%, 특히 바람직하게 적어도 95%의 상기 방사 공기 배출 개구부들(5), 매우 특히 바람직하게 모든 방사 공기 배출 개구부들(5)이, 각각, 적어도 2개의 중합체 배출 개구부(4)에 할당되는 것인, 노즐 헤드.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
노즐 헤드(1)의 바로 인접한 노즐 개구부들의 거리들은, 전체 노즐 헤드(1) 상에서 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로 동일하거나 또는 실질적으로 동일하며, 그리고 특히, 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로의 바로 인접한 방사 공기 배출 개구부들(5)의 거리들 및/또는 적어도 하나의 노즐 헤드 방향으로의 인접한 중합체 배출 개구부들(4)의 거리들은, 전체 노즐 헤드(1) 상에서 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 것인, 노즐 헤드.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 노즐 개구부들의 총 개수 중의 상기 중합체 배출 개구부들(4)의 분율은, 10% 내지 50% 사이, 바람직하게 12% 내지 45% 사이, 더욱 바람직하게 15% 내지 40% 사이인 것인, 노즐 헤드.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
배타적으로 방사 공기 배출 개구부들(5)만을 포함하는, 상기 노즐 개구부들의 적어도 하나의 열 또는 종방향 열(3)이, 제공되고, 바람직하게, 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들(5)만을 포함하는, 하나의 열 또는 종방향 열(3)에 뒤따라, 중합체 배출 개구부들(4)이 그 내부에 제공되는 하나의 열 또는 종방향 열(3)이 놓이며, 그리고 배타적으로 방사 공기 배출 개구부들(5)을 포함하는 열 또는 종방향 열(3) 및 중합체 배출 개구부들(4)을 갖는 열 또는 종방향 열(3)은, 특히 바람직하게, 전체 노즐 헤드(1) 위에서 노즐 헤드의 횡방향으로 교대로 배열되는 것인, 노즐 헤드.
제7항에 있어서,
중합체 배출 개구부들(4)을 구비하는 적어도 하나의 열 또는 종방향 열(3) 내에, 바람직하게 중합체 배출 개구부들(4)을 구비하는 모든 열 또는 종방향 열(3) 내에, 중합체 배출 개구부들(4) 및 방사 공기 배출 개구부들(5) 양자 모두가, 배열되며, 그리고 상기 중합체 배출 개구부들(4) 및 상기 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 바람직하게, 개별적인 열 또는 종방향 열(3) 내에서 교대로 및/또는 불규칙적으로 배열되는 것인, 노즐 헤드.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 0.05 내지 2 mm 사이의, 바람직하게 0.1 내지 1.5 mm 사이의, 더욱 바람직하게 0.1 내지 1 mm 사이의, 직경을 갖는 것인, 노즐 헤드.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합체 배출 개구부들(4)의 직경은, 상기 방사 공기 배출 개구부들(5)의 직경으로부터, 최대 15%, 바람직하게 최대 10% 만큼, 벗어나는 것인, 노즐 헤드.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
노즐 헤드(1)는, 노즐 헤드(1)의 노즐 헤드 표면(6) 너머로 돌출하는, 개구 연장부들(10)을 구비하며, 그리고 상기 중합체 배출 개구부들(4)은, 바람직하게, 상기 노즐 헤드 표면(6)으로부터 멀어지게 지향하는 개구 연장부들의 단부에 배열되고, 바람직하게, 상기 노즐 헤드 표면(6)으로부터 멀어지게 지향하는 상기 개구 연장부들(10)의 단부와 상기 노즐 헤드 표면(6) 사이의 거리는, 상기 중합체 배출 개구부들(4)의 직경의 0.05 내지 10 배 사이, 바람직하게 0.1 내지 5 배 사이인 것인, 노즐 헤드.
특히 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른, 필라멘트들(2)을 운반하는 적어도 하나의 노즐 헤드(1)를 포함하는, 특히 열가소성 재료의 중합체 용융물로부터, 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 장치로서,
필라멘트들(2)이 그 위에 멜트블로운 부직포(8)를 형성하기 위해 축적될 수 있는, 연속적으로 이동 가능한 적층 벨트(7)가, 상기 노즐 헤드(1) 아래에 배열되고, 상기 노즐 헤드(1)는, 멜트블로운 방사 헤드로서 구성되며 그리고, 상기 적층 벨트(7)의 이송 방향에 횡단 방향으로, 특히 수직으로 또는 실질적으로 수직으로, 연장되는, 바람직하게 적어도 2개의, 더욱 바람직하게 적어도 3개의, 특히 바람직하게 적어도 4개의, 열 또는 종방향 열(4)로 배열되는, 복수의 노즐 개구부를 포함하고, 상기 노즐 개구부들 중의 일부분이, 중합체 배출 개구부들(4)로서 구성되며 그리고 상기 노즐 개구부들 중의 일부분 또는 다른 부분이, 방사 공기 배출 개구부들(5)로서 구성되며, 상기 중합체 배출 개구부들(4) 및 상기 방사 공기 배출 개구부들(5)은, 규칙적인 패턴으로 및/또는 불규칙적으로, 서로로부터 이격되게 배열되는 것인, 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 장치.
제12항에 있어서,
특히 열가소성 재료의 중합체 용융물의, 필라멘트들(2)이, 적어도 하나의 노즐 헤드(1)를 사용하여 생성되며, 그리고 상기 필라멘트들(2)은, 멜트블로운 부직포(8)를 형성하기 위해 연속적으로 이동 가능한 적층 벨트(7) 상에 적층되는 것인, 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 방법.
제13항에 있어서,
짧은 섬유들, 특히 펄프 짧은 섬유들이, 상기 적어도 하나의 노즐 헤드(1)와 상기 적층 벨트(7) 사이의 유동 경로 상에서 상기 필라멘트들(2)에 부가되고, 따라서 필라멘트-짧은-섬유 혼합물이, 멜트블로운 부직포(8)로서 적층 구멍 형성 벨트(7) 상에 적층되는 것인, 멜트블로운 부직포를 생성하기 위한 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 노즐 헤드의 용도로서,
필라멘트들(2) 또는 멜트블로운 필라멘트들 및 펄프 짧은 섬유들의, 부직포 또는 멜트블로운 부직포(8)를 생성하기 위한 방법에서의 용도.