用于制造熔喷型非编织织物的设备

技术领域

本发明涉及一种用于制造熔喷型非编织织物的设备。

更具体地，本发明涉及用于挤出聚合物长丝以直接或间接生产非编织织物的设备，非编织织物也称为首字母缩略词TNT。

背景技术

众所周知，非编织织物或TNT是一种类似于纺织品但通过编织和针织以外的工艺获得的工业产品。因此，在非编织织物中，纤维呈现随机图案，识别不出任何有序结构，而在编织织物中，纤维呈现两个主要的正交方向，通常称为经纱和纬纱。

目前，取决于所使用的制造技术，多种含有非编织织物的产品得以生产，所使用的制造技术主要与产品本身的用途有关。

特别是，高质量的TNT以卫生产品而著称，而低质量的TNT则特别用于戈尔特斯(geotex)。

从技术上看，非编织织物，又称英语术语无纺布，基本上可以分为水刺、纺粘和熔喷。

水刺织物经过处理，使材料具有等向强度。由于这些特性：可以用粘胶纤维、聚酯、棉、聚酰胺和超细纤维等不同材料生产；两种可能的饰面，即光滑或穿孔；以及多种光滑或印刷颜色，水刺适用于卫生领域，以及汽车、化妆品、工业或一次性领域。

纺粘型织物，通常由聚丙烯制成，是一种非编织织物，在农业、卫生、建筑、家具、床垫和其他相关领域有许多应用。通过适当的处理，可以为每个领域生产一系列高度专用的产品：荧光、软压光、防螨、阻燃、抗菌、抗静电、抗紫外线等。许多饰面，如印刷、层压、柔印和自粘，也可以应用于纺粘。

TNT熔喷是通过特定的喷丝头制成的，以达到比以前的TNT更高的技术特性。事实上，熔喷布的特点是纤维对液态和气态物质都具有高过滤能力。

熔喷非编织织物的生产设备传统上由如图10-11所示的组件组成。

它们由一个外壳组成，该外壳包围熔喷纤维实现装置以及该工艺正常运行所需的所有部件。此外，已知的设备通常包括第一支撑件、断流板、尖顶喷丝头、第二支撑件和气刀。

断流片或断流板的目的是将聚合物(通常是聚丙烯)引导和过滤到尖顶喷丝头。后者是一种装置，如预期的那样，包括一个穿孔的尖顶部分，以允许聚丙烯在压力下排出。

第一支撑件本质上是外壳和断流板之间的连接元件，而第二支撑件用于支撑气刀，并且布置成关闭断流板和在外壳内的熔喷装置。

有时，第二支撑件和限定了气刀的板可能重合，从而限制了系统的组件。另一方面，气刀由外壳组成，该外壳包裹在熔喷装置的尖顶部，以便将可能非湍流的空气流导向尖顶部中的孔。

从程序的角度来看，聚合物材料进入外壳并在大约240-270℃的温度下开始穿过外壳。

它首先被引导到第一支撑件，然后被引导到断流板，最后被引导到尖顶喷丝头，特别是朝着尖顶上的孔加压。

通常，尖顶包括沿主方向排列的30至50个孔/英寸，孔直径在0.15mm和0.4mm之间变化，并且孔深度在直径尺寸的10-13倍之间变化。

一旦聚合物从尖顶孔中出现，它就会被来自由气刀限定的两侧的气流击中。

气刀基本上由两个导管组成，它们汇合到喷射间隙或狭缝，间隙或狭缝在0.7mm和2mm之间延伸，空气以大约180°的角度进入其中。

刀片内的空气加速可以产生一种流动，其在与聚合物接触时将后者雾化，产生包含非常细颗粒的喷雾，这些颗粒反过来沉积在可以高速移动的垫子上。

因此，该外壳除了包括聚合物入口通道外，还包括用于供给气刀的空气入口通道。

所描述的已知技术包括一些主要缺点。

特别地，已知技术的熔喷设备定义了一种固定配置，通过该固定配置，基本上只有一排或多排非编织织物可以从同一尖顶沉积。

因此，如果要将第二排聚合物长丝沉积在输送辊上，则需要具有至少包括外壳、支撑板、断流板、尖顶喷丝头和气刀的第二装置。

自然，这种必要性在经济方面产生了巨大的影响，基本上是设备成本的总和，加上运行和维护成本的总和。

发明内容

在这种情况下，基于本发明的技术任务是设计一种能够基本上消除至少部分上述缺点的熔喷型无纺布制造设备。

在所述技术任务的背景下，本发明的一个重要范围是获得一种用于制造熔喷型非编织织物的设备，该设备能够制造多于单排的聚合物长丝。

本发明的重要范围还在于实现一种用于制造熔喷型非编织织物的设备，该设备允许减少实现上述优点所需的部件数量。

此外，本发明的另一个范围是实现一种用于制造熔喷型非编织织物的设备，该设备允许至少部分地使用传统设备的组件，从而降低设备的转换成本。

总之，本发明的另一个目的是获得一种用于制造熔喷型非编织织物的设备，其从操作和维护的角度来看都是经济的。

附图说明

本发明的特征和优点在下文中通过参照附图对本发明的优选实施例的详细描述来阐明，其中：

图1示出了根据本发明的用于制造熔喷型非编织织物的设备的横截面图，其中转移装置被一体地包括在分配器中；

图2为本发明熔喷型非编织织物制造设备的剖视图和分解图；

图3是根据本发明的熔喷型非编织织物制造设备从下方看的透视图；

图4是本发明的熔喷型非编织织物制造设备的俯视立体图和分解图；

图5a示出了根据本发明的用于制造熔喷型非编织织物的设备的传送装置的分支端的主平面图，其中同一组件的仅一个主要端部和一个次要端部是对齐的；

图5b是本发明的熔喷型非编织织物制造设备的输送装置的分支端的主平面图，同一组的所有端部对齐；

图6是本发明的熔喷型非编织织物的制造设备的剖视图，其中，传送装置完全包含在喷丝头中；

图7是根据本发明的用于制造熔喷型非编织织物的设备的剖视图，其中传送装置包括多个主通道，每个主通道与相应的主出口流体通道连接；

图8是在另一个实施例中根据本发明的用于制造熔喷型非编织织物的设备的剖视图，其中分配器包括与相应的主要出口连接的流体通道中的主通道，以及分支以参考图1-4的设备的替代方式相互交叉；

图9是在另一个实施例中根据本发明的用于制造熔喷型非编织织物的设备的剖视图，其中分配器包括多个主通道，每个主通道与相应的主要出口流体通道连接并且分支参考图7的设备以替代方式相互交叉；

图10描绘了用于制造已知技术的熔喷型非编织织物的设备的横截面图；以及

图11描绘了用于制造已知技术的熔喷型非编织织物的设备的横截面图。

具体实施方式

在本文件中，测量、数值、形状和几何参考(例如垂直度和平行度)，当与诸如“大约”或其他类似术语(例如“大致”或“基本上”)相关联时，应被视为排除由于生产和/或制造错误导致的测量误差或不准确，最重要的是，排除与其相关的值、测量值、形状或几何参考存在轻微差异。例如，如果这些术语与一个值相关联，则优选地指示不超过该值的10％的偏差。

此外，“第一”、“第二”、“较高”、“较低”、“主要”和“次要”等术语在使用时并不一定表示顺序、关系的优先级或相对位置，而可以简单地表示以清楚地区分它们的不同组成部分。

除非另有说明，在以下讨论中，诸如“处理”、“计算”、“确定”、“计数”或类似的术语是指计算机或类似的电子计算设备的动作和/或过程，操纵和/或转换表示为物理量的数据，例如计算机系统的寄存器和/或存储器中的电子量，类似地表示为计算机系统、寄存器或其他存储、传输或信息显示设备中的物理量的其他数据。

除非另有说明，否则本文中报告的测量和数据将按照国际标准大气ICAO(ISO2533:1975)中执行的方式加以考虑。

参考附图，根据本发明的用于制造熔喷型非编织织物的设备在全文范围内以数字1表示。

设备1优选地配置用于基于熔喷技术制造非编织织物。熔喷技术通常通过多个微米尺寸的标称孔来挤出熔喷聚合物材料，这些标称孔设计为将聚合物长丝分配到传送带上或将聚合物长丝引入尖顶中的孔内，尖顶与一个或多个气刀接触。

在这方面，设备1包括已知技术的一些元件。

优选地，设备1包括至少一个分配器2。

分配器2实质上是用于允许聚合物流体和空气在相应管道内分配以形成扩散路径的装置。

因此，分配器2配置为可操作地连接到外壳10。

外壳10本质上是熔喷系统的常规元件。特别地，外壳10是将聚合物流体和气体通过其输送到分配器2的部分。

因此，外壳10包括至少一个适合于输送聚合物流体的主导管10a和多个(例如一对)适合于输送气体的辅助导管10b。

分配器2因此包括至少一个主通道20。

主通道20能够放置成与主管道10a流体通道连接。因此，主通道20是聚合物流体通过其进入分配器2的部分。

分配器2还包括至少一个次要入口21。优选地，分配器2包括多个次要入口21。

次要入口能够放置成每个通道都与相应的辅助导管10b流体连通。因此，次要入口21限定了气体通过而进入分配器2的部分。

系统1还包括至少一个分发器3。

分发器3与分配器2流体通道连接。特别地，分发器3从分配器2接收聚合物流体和气体。

因此，分发器3配置为从聚合物流体中分配聚合物长丝。

因此，在这方面，分发器3包括至少一个喷丝头4。

喷丝头4基本上能够使聚合物长丝成形。因此，喷丝头4是系统1的配置为挤出长丝形式的聚合物流体的部分。

分发器3还包括气刀5。气刀5基本上适于接收气体以引导聚合物长丝离开分发器3。

刚刚描述的组件对所有熔喷设备基本上是通用的。

此外，众所周知，分配器2和分发器3主要沿主方向1a发展。

主方向1a是设备的延伸方向，特别是聚合物长丝分配线的延伸方向。

考虑到基本上所描述的组件沿着主方向1a周期性地或连续地分布，随后关于垂直于设备1本身的主方向1a的截面来描述设备1。

事实上，设备1包括某些独特特征。

特别地，有利地，喷丝头4包括多个尖顶40。

尖顶40基本上是尖的元件，已经形成的聚合物流体的细丝从尖的末端出现。特别地，在每个尖顶40的末端，气刀5输送气体(通常是空气)以将聚合物流体引导出分发器3。

尖顶40因此相互侧接。这意味着尖顶40平行于主方向1并排延伸。

优选地，但不是必须地，尖顶40是一体的。因此，这尖顶40的峰属于同一个喷丝头4或喷丝头。

换言之，因此，有利地，设备1包括喷丝头4或多尖顶40。有利地，喷丝头4的多尖顶40布置在单个熔喷设备1内。尖顶40的数量可以是两个或更多。

因此，每个尖顶40包括至少一个主要出口40a。主要出口40a大体上构造成沿各自的输送方向4a输送聚合物流体。因此，主要出口40a对应于尖顶40的出口分发器。

每个主要出口40a的输送方向4a相对于主方向1a垂直或倾斜。此外，优选地，主要出口40a构造成使得输送方向4a相互平行。

自然地，如前所述，尖顶40在剖视图中包括至少一个主要出口40a。当考虑喷丝头4的整个深度时，尖顶40包括多个主要出口40a，这些主要出口40a也沿着或平行于主方向1a分布，例如如图4所示。

喷丝头4还优选地包括，对于每个尖顶40，一对次要出口41。

次要出口41优选地布置在相对于相应的尖顶40的相对侧。这意味着次要出口41可以形成在尖顶40本身上，如图1-4的实施例形式所示，或者它们可以形成在尖顶40的侧面，如图6的实施例所示的形式。

当然，与主要出口40一样，次要出口41优选地沿或平行于主方向1a分布。

因此，有利地，气刀5构造成传送气体射流以朝向每个输送方向4a会聚。以这种方式，气体射流在每个喷丝头40的主要出口40a相遇并且引导聚合物长丝离开分发器3，特别是沿着输送方向4a离开分发器3。

自然地，气刀5也主要沿着主方向1a运行。因此，详细地，气刀5可以在每个主要出口40a处限定狭槽，该平行于主方向1a扩展，即平行于每个尖顶40的尖端扩展。

设备1另外包括传送装置6。

有利地，传送装置6构造成将至少每个次要入口21与每对次要出口41置于流体通道连接。此外，在一个实施例中，传送装置6还可以有利地构造成将主要入口20与每个主要出口40a置于流体通道连接中。

或者，替代地，传送装置6也可以构造成将多个主要入口20与相应的主要出口40a置于流体通道连接中。

因此，传送装置6允许使用传统设备的至少一部分来将聚合物流体和气体输送至设备1的喷丝头4。

更详细地说，传送装置6包括至少一个主要进口60。

主要进口60与主要入口20流体通道连接。因此，主要进口60能够从主要入口20接收聚合物流体。

此外，传送装置6包括多个主要分支61。

主要分支61都与主要进口60流体传输连接。此外，每个主要分支61与相应的主要出口40a流体通道连接。

如果系统包括多个主要入口20，则每个主要分支41与相应的主要进口60和相应的主要出口40a流体通道连接。

因此，主要分支61基本上将聚合物流体从主要进口60传送到每个主要出口40a。

有利地，传送装置6还包括多个次级入口62。

每个主要入口62与相应的次要入口21流体传送连接。因此，每个主要入口62从次要入口21接收气体，例如空气。进一步地，传送装置6包括多对次级支路63。

在每一对中，次级支路63都与相应的次要进口62流体通道连接。此外，在同一对中，每个次级支路63与一对次要出口41中的相应次要出口41流体通道连接，即，与同一尖顶40处的次要出口41流体通道连接。

为了实现这样的配置，有几种解决方案是可能的。

例如，在图1-4所示的第一实施例中，传送装置6可以完全包括在分配器2中。

因此，在这种情况下，主要进口60优选地对应于主要入口20，并且每个次要进口62对应于相应的次要入口21。因此，喷丝头4可以包括，对于每个尖顶40，主要输送通道42和一对次要输送通道43。

主要输送通道42优选地构造成将主要分支61和主要出口40a置于流体通道连接中。

该对次要输送通道43中的每一个配置为将相应的次要分支63与相同的该对次要出口41的相应次要出口41置于流体通道连接中。

因此，在本实施例中，喷丝头4限定了常规特性。

另一方面，分配器2包括传送装置6。

分配器2可以是一体的，也可以分成两个不同的块。

例如，分配器2可以包括支撑板7和断流板8。众所周知，支撑板7是通常布置在外壳10和断流板8之间的接合元件。断流板8是支撑板7和喷丝头4之间的连接板。

有利地，传送装置6可以一体地包括在支撑板7和断流板8中的一个或多个中。这意味着传送装置6可以一体地在支撑板7和断流板8之间膨胀，或者它可以部分在支撑板7中膨胀并且部分在断流板8中膨胀。

在如图6所示的第二实施例中，传送装置6可以完全包含在喷丝头4中。

在这种情况下，喷丝头4不再包括如前所示的传统特征。此外，传送装置2包括主要输送通道22和次要输送通道23。

主要输送通道22构造成将主要入口20和主要进口60置于流体通道连接中。

另一方面，每个次要输送通道23配置为将相应的次要入口21与相应的次要进口62置于流体通道连接中。

如已经解释的，描述是参考垂直于主方向1a的设备截面进行的。

然而，设备1也沿主方向1a扩展。

因此，设备1可以限定主平面1b，至少部分设备沿该主平面1b扩展。

主平面1b平行于主方向1a。此外，更详细地说，主平面1b是由主要分支61和次要分支63的末端访问的虚拟甚至物理接口平面。

详细地说，每个主要分支61限定一个主要端部61a。

主要端部61a基本上与主要进口60相对。

相反，每个次级分支63限定次要端部63a。次要端部63a优选地与次要进口62相对。

因此，端部61a、63a分布在主平面1b上，使得对于每个尖顶40和对于包括主要端部61a和一对相邻的次要端部63a的每个组，至少次要端部63a相对于垂直于主方向1a的方向相互错位，如图5a所示。

或者，所有端部61a、63a可以相对于垂直于主方向1a的方向相互错位，如图5b所示。

换言之，位于同一尖顶40的上游或下游且彼此相邻的端部61a、63a属于同一组。

更具体地，优选地，对于每个尖顶40和对于每一组，同一组的至少一个主要端部61a和一个次要端部63a沿着扩展方向6a相互对齐。扩展方向6a横向于主方向1a。

此外，扩展方向6a优选地相互平行，如图5明确所示。

这种配置有利地防止各个分支61、63彼此相交。

总之，系统1可以限定更详细的特征。

例如，喷丝头4可以包括至少一个座44。

如果存在，座44配置为容纳至少一个过滤器11。过滤器11可以是海绵状元件，适用于过滤进入喷丝头4的聚合物流体。因此，座44优选地布置在分配器2附近。

特别地，座44可以优选地以第二实施例形式布置在主要进口60和主要输送通道22之间。或者，优选地在第一实施例形式中，座44可以布置在每个主要分支61和相应的主要输送通道42之间。

当然，设备1也可以包括过滤器11和外壳10。

上述用于制造熔喷型非编织织物的设备1的结构上的操作与任何熔喷型非编织织物制造设备的操作基本相似。

然而，由于可以利用多个侧翼尖顶的事实，设备1允许制造多个平行于主方向1a的平行的行。

根据本发明的用于制造熔喷无纺布的设备1实现了重要的优点。

实际上，设备1允许实现多于单排的聚合物长丝。使用多个并排尖顶的可能性使得可以提高无纺布的质量并提高生产速度。

此外，作为上述优点的回报，设备1允许减少分配多排所需的组件的数量，并且还允许利用已知技术的设备的至少一部分，因为该设备可以包括至少外壳，并且可能还有传统的分配器2。

因此，设备1允许较低的设备转换成本，并且在任何情况下从操作和维护的角度来看都更划算。

本发明易于在由权利要求限定的本发明概念的范围内变化。

例如，在替代实施例中，如图7所示，系统1的分配器2可以包括多个主要通道20。因此，传送装置6还可以构造成将每个主要入口20与相应的主要出口40a置于流体通道连接中。在这种情况下，每个主要入口20可以对应于一个主要进口60，并且每个主要进口60可以放置成通过单个主要分支61与相应的主要出口40a流体通道连接。

这种配置可以很容易地用于在分配器的出口处输送两种不同类型的聚合物，从而制造若干非编织织物或包括不同材料长丝的非编织织物，即由不同聚合物制成的非编织织物。

在这方面，所有细节都可以用等效的元件代替，材料、形状和尺寸可以是任意的。