專利名稱：用發(fā)散的纖維拉絲單元來增進纖維束分散的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于形成非織造纖網(wǎng)的方法，還涉及一種用于形成這 類纖網(wǎng)的設備。
背景技術：
熔融擠出的非織造纖網(wǎng)具有很多用途，包括醫(yī)療護理衣服及用品，防 護衣服，殯儀和獸醫(yī)用產(chǎn)品，以及個人護理產(chǎn)品。對于這些應用，非織造 纖網(wǎng)提供了觸感、舒適感以及美感的特性，這些特性接近傳統(tǒng)的紡織或者
體和氣體或空氣過濾場合，這是因為非織造纖網(wǎng)可以形成具有低的平均孔 尺寸的細纖維過濾網(wǎng)孔，適用于截留顆粒物質(zhì)，同時仍具有透過網(wǎng)孔的低 壓降。
這種用于紡出連續(xù)的長絲紗線、長絲或纖維例如紡粘纖維以及用于紡 出微纖維例如熔噴纖維的熔融擠出工藝，以及用纖維形成非織造纖網(wǎng)或者 織物的相關工藝在本領域中已經(jīng)公知。典型地，纖維非織造纖網(wǎng)例如紡粘
非織造纖網(wǎng)用沿橫向于機器方向的方向("CD")定向的纖維擠出裝置例如 噴絲頭，以及纖維細化裝置例如纖維拉絲單元(FDU)形成。也就是說，這 些裝置在與纖網(wǎng)生產(chǎn)的方向("機器方向"或"MD")成90度的角度的方 向上定向。盡管纖維一般以不規(guī)則的方式在成形面上鋪設成網(wǎng)，然而，由 于纖維/人在CD上定向的噴絲頭和FDU中出來，并且沉積在MD移動的 成形面上，因此所獲得的非織造纖網(wǎng)具有總體上均勻的纖維定向性，其中 在MD上定向的纖維比在CD上定向的纖維多。纖維擴散器可以位于FDU 下方，用以在纖維鋪設到成形面上之前減小纖維的速度。公認的是，如材 料抗張強度、孔隙率、滲透性、延展性以及材料阻隔性等屬性例如取決于 材料均勻性和纖維或長絲在纖網(wǎng)中的定向性。
對于以可控的方式在纖網(wǎng)內(nèi)分布纖維或者長絲，已作出了多種嘗試， 這些嘗試包括使用靜電來給纖網(wǎng)中的纖維或者長絲充電，使用擴散裝置將纖維或纖絲引向期望的方向，使用機械偏轉(zhuǎn)裝置以達到上述同樣的目的，以及重新定向纖維成形裝置。例如，WO2005/045116^仝開了一種生產(chǎn)非織 造纖網(wǎng)材料的方法和設備，其中纖維通過纖維拉絲單元被細化，并且纖維 在限定于對置的發(fā)散的側(cè)壁之間的下游的擴散腔中的速度減小。在纖維進 入擴散腔或處于擴散腔中時通過兩個或多個對置的充靜電單元施加靜電 電荷到纖維上。WO02/052071公開了一種生產(chǎn)非織造纖網(wǎng)材料的方法和設備，其中纖 網(wǎng)被施加靜電荷，然后在電荷的影響下指向到偏轉(zhuǎn)裝置。然后，纖維被聚 集在成形表面上以形成非織造纖網(wǎng)。該偏轉(zhuǎn)裝置可包括一系列齒，這些齒 以由在非織造纖網(wǎng)中的纖維的理想定向所確定的距離分隔開。本領域持續(xù)尋找改進的方法和裝置，以進一步提高在熔融擠出過程中 纖維的分散工藝，從而獲得高質(zhì)量的非織造材料。本發(fā)明涉及這樣一種改 進的方法和設備。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的和優(yōu)點將在下面的描述中部分闡明，或者可以從說明書 中顯而易見地得出，或者可通過本發(fā)明的實施中了解到。本發(fā)明提供一種制造非織造纖網(wǎng)的方法及相關設備，該方法包括從開 式熔融擠出系統(tǒng)中提供多根纖維的步驟。在纖維離開擠出裝置例如傳統(tǒng)的 噴絲頭后，可對纖維進4于冷卻，然后通過具有入口和出口的獨立的纖維拍: 絲單元(FDU)的拉伸槽來給纖維施加氣動細化力，該細化力賦予纖維一 個速度并且在冷卻區(qū)引起纖維細化(直徑減小)。在一個開式系統(tǒng)內(nèi)，冷 卻空氣通過一個或多個風機提供，并且氣動細化力可以由空氣噴嘴或者壓 力通風系統(tǒng)的任意結(jié)合(總體稱為空氣噴嘴)來引導速度相對高的抽吸空 氣通過拉伸槽在獨立的FDU內(nèi)產(chǎn)生。在封閉系統(tǒng)內(nèi)，F(xiàn)DU通常與冷卻風 室結(jié)合，使冷卻空氣也起到細化用的空氣的作用。在FDU的特定構(gòu)造內(nèi)， FDU結(jié)構(gòu)有助于一定程度的纖維細化。最好對在FDU的拉伸槽中的細化空氣流擾動以進一步提高纖維束在 機器方向上的擴散。這可以例如通過來自設置在FDU相對的壁上的空氣 噴嘴的交替脈沖空氣來完成。這個特征可通過在FDU相應壁上的單個或 多個空氣噴嘴實現(xiàn)。從FDU出來后，纖維被傳送通過與FDU的出口間隔開的發(fā)散的擴散腔，纖維在該擴散腔中的速度減小。也可在擴散腔或FDU中給纖維施加 靜電荷。纖維從擴散腔中出來并在移動的成形面上聚集形成纖網(wǎng)。線性拉絲裝置、狹槽拉絲以及纖維拉絲單元利用高速射流將拉伸力施 加在纖維上以能夠在纖維/空氣流中壓縮或密集纖維束是已知的。為了形成 期望的纖網(wǎng)，這種密集的或壓縮的纖維束隨后需要擴散開。使用擴散裝置 以及其它類型的纖維偏轉(zhuǎn)器或者展開裝置以及靜電裝置來擴散纖維，以保 證在纖網(wǎng)形成過程前纖維高程度的分散。本發(fā)明方法和設備的獨特特征包括將纖維傳送通過FDU拉伸槽的發(fā) 散的輪廓，以在FDU內(nèi)在機器方向上擴散和展開纖維。該發(fā)散的輪廓引 起纖維束在擴散器之前的拉伸槽內(nèi)沿機器方向擴散和展開。該纖維束在 FDU內(nèi)的機器方向上的展開與發(fā)散的擴散器的結(jié)合在類似的工藝參數(shù)下 和直的拉伸槽(平行狹槽)或收縮的拉伸槽(收縮的側(cè)壁)相比形成改進 的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)。FDU拉伸槽的發(fā)散的4侖廓部分可具有多種的形狀。在一個實施例中， 發(fā)散的部分由FDU的對稱發(fā)散側(cè)壁(彎曲的、直的或者其結(jié)合)限定出， 使得相對于拉伸槽的縱向中心線限定出對稱的發(fā)散的角度。在一替代實施 例中，所述發(fā)散部分由不對稱發(fā)散側(cè)壁或者一個發(fā)散側(cè)壁限定出。拉伸槽 的所述發(fā)散的部分可以從最小的寬度到最大的寬度基本上連續(xù)地(以恒定 的或者變化的比率)發(fā)散的?？商娲兀霭l(fā)散部分可以在最小寬度和 最大寬度之間以不連續(xù)的方式(例如階梯式)發(fā)散。FDU拉伸槽的發(fā)散的輪廓部分可以包括該拉伸槽的總縱向長度。例 如，該拉伸槽可以從拉伸槽的入口處的最小寬度發(fā)散的到該拉伸槽的出口 處的最大寬度。在不同的實施例中，可以僅在拉伸槽總長度的一部分上限 定出發(fā)散的輪廓部分。例如，F(xiàn)DU拉伸槽可以包括與發(fā)散的輪廓部分相鄰 的上游(相對于纖維行進的方向)非發(fā)散的部分。該非發(fā)散的部分可具有 基本上平行的或者收縮的側(cè)壁。該FDU的發(fā)散的輪廓部分可以由彎曲壁段、直壁段限定出或者由彎 曲壁段和直壁段的結(jié)合限定出。與FDU拉伸槽的發(fā)散的輪廓部分相似，發(fā)散的擴散腔由對稱或不對 稱發(fā)散的側(cè)壁限定出。在一特別實施例中，當纖維被傳送通過FDU拉伸槽時，利用一個或 多個充靜電單元施加靜電荷到纖維上。例如，在FDU內(nèi)電荷可以用對置9的充靜電單元來施加，其中一個充靜電單元比另一個充靜電單元更4妄近擴 散腔布置。在替代實施例中，當纖維被傳送通過擴散腔時，將靜電荷施加 到纖維上，例如，通過在擴散腔內(nèi)的對置的充靜電單元。


圖1是制造非織造纖網(wǎng)的示例性現(xiàn)有工藝的示意圖。圖2至圖2B是根據(jù)本發(fā)明各方面的纖維拉絲單元的不同實施例的示 意圖。圖3是一個示例性的現(xiàn)有擴散腔的示意圖。 定義本文中使用的術語"聚合物" 一般包括但不限于均聚物，共聚物例如 嵌段共聚物、接枝共聚物、無規(guī)共聚物和交替共聚物以及三元共聚物等， 及其共混物和改性物。此外，除非另外特別規(guī)定，術語"聚合物"應當包 括化學式結(jié)構(gòu)的所有可能的幾何構(gòu)型。這些構(gòu)型包括但不局限于全同立 構(gòu)、間同立構(gòu)以及無^見對稱。除非另有規(guī)定，本文中使用的術語"纖維，，指短纖維以及連續(xù)纖維。 術語"纖維束"指一組單根纖維。本文中使用的術語"非織造纖網(wǎng)"或"非織造材料"是指具有相互交 疊但不是以像針織或織造織物那樣的可識別方式相互交疊的單根纖維或 者長絲結(jié)構(gòu)的纖網(wǎng)。非織造纖網(wǎng)可以由多種工藝例如熔噴工藝、紡粘工藝、 氣流成網(wǎng)工藝以及才危理成網(wǎng)工藝形成。通常用克每平方米(gsm)或者每 平方碼材料的盎司數(shù)(osy)來表示非織造纖網(wǎng)的基重，并且纖維直徑通 常用微米來表示。術語"紡粘"或者"紡粘非織造纖網(wǎng)"指的是通過將熔融熱塑性聚合 物從噴絲板的多個微孔中擠出形成的小直徑纖維構(gòu)成的非織造纖維或者 長絲材料。擠出出的纖維在用引出機構(gòu)或者其他熟知的拉伸機構(gòu)拉伸的同 時進行冷卻。拉出的纖維在成形面上以不規(guī)則的方式沉積或者鋪設形成蓬 松地纏結(jié)的纖維網(wǎng)，然后將鋪設好的纖維網(wǎng)經(jīng)過固結(jié)工藝處理使其具有物 理上的完整性以及尺寸穩(wěn)定性。紡粘纖網(wǎng)的產(chǎn)品已經(jīng)由例如Appel等人的 美國專利US 4,340,563、 Dorschner等人的美國專利US 3,692,618、以及 Matsuki等人的美國專利US 3，802，817公開。典型地，紡粘纖維或者纖絲的單位長度重量大于約l旦尼爾并且達到約6旦尼爾或者更高，不過也可 以制造更纖細且更重的紡粘纖維。就纖維直徑而言，紡粘纖維的平均直徑 通常大于7微米，更確切地說在約10孩i米和25樣i米之間，并且可多達約 3(M斂米或者更大。
具體實施方式
下文中將會涉及到本發(fā)明的方法以及裝置的一些具體實施例，附圖 示出了本發(fā)明的一個或多個實例。應當理解，下文給出的實施例僅是以示 例的方式對本發(fā)明的解釋說明，而不作為對本發(fā)明限制。例如，在一個實 施例中闡述或者描述的特征可以用到另 一個實施例上來獲得又一個實施 例。本發(fā)明涵蓋了對本文中描述以及示出的實施例的這些和其它改進以及 變型。圖1對應于現(xiàn)有4支術PCT公開號WO2005/045116的圖1,并且在本 文中用來描述本發(fā)明的在熔融擠出工藝中用于生產(chǎn)非織造纖網(wǎng)的已有方 法和設備的各種常規(guī)特征。參考圖1,給出的生產(chǎn)流水線IO用于生產(chǎn)單組 分或多組分連續(xù)纖維。生產(chǎn)流水線10是開式系統(tǒng)并且包括擠出裝置，例 如用于熔融并且擠出來自聚合物儲料器20的聚合物的普通擠出機30。聚 合物從擠出機30通過聚合物管道40輸送到噴絲頭50形成纖維60,該纖 維可為單組分或者多組分的纖維。當希望得到多組分纖維時，將使用擠出 來自第二聚合物儲料器的聚合物第二擠出機。噴絲頭50具有布置成一列 或者多列的開口或微孔。當聚合物通過噴絲頭50擠出時，這些噴絲頭的 開口形成向下延伸的纖維60 "幕"或"束"。用于擠出多組分連續(xù)纖維的 噴絲頭50在本領域是公知的，因此在本文中不作詳細的描述。 一個示例 性的生產(chǎn)多組分纖維的噴絲組件在Cook的美國專利US 5,989,004中進行 了描述，該專利的整體內(nèi)容通過引用納入本文。適合本發(fā)明的聚合物包括公知的適合生產(chǎn)非織造纖網(wǎng)和材料的聚合 物，例如聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯及其共聚物和共混物。應當理 解的是，聚合物的具體類型不是限定性的特征。圖1中示例性的開式生產(chǎn)流水線10還包^"冷卻風才幾64，其位于從噴 絲頭50延伸出的纖維60幕的附近。來自冷卻風機64的空氣對從噴絲頭 50延伸出來的纖維60進^亍冷卻。冷卻風可以如圖l所示/人纖維幕的一側(cè) 引入，或者也可以從纖維幕的兩側(cè)引入。本文所用的術語"冷卻，，簡單地表示使用 一種比纖維的溫度低的媒質(zhì)來降低纖維的溫度，例如使用冷空氣 流，環(huán)境溫度的空氣流或者稍微適度加熱的空氣流。吸絲器或"纖維拉絲單元"(FDU) 70隔開地布置在噴絲頭50下方以 接納冷卻的纖維幕或纖維束。用于熔融紡絲聚合物的纖維拉絲單元的功能 和操作在本領域內(nèi)是公知的。 一般來說，纖維拉絲單元70包括由FDU70 的平行側(cè)壁限定出的細長的豎向通道或者拉伸槽，纖維通過該拉絲單元由 通常從拉絲槽的兩側(cè)進入并向下流動穿過該通道的抽吸空氣進行拉伸。細 化腔或者纖維拉伸槽由對置的板或者側(cè)壁構(gòu)成，在圖1中用72和74表示。 在現(xiàn)有技術的多種結(jié)構(gòu)中，包括圖l中的結(jié)構(gòu)，對置的側(cè)壁72和74基本 上相互平行并且通常垂直于水平面。纖維拉絲單元70使用運動的氣動流， 例如由風機(未示出)提供的抽吸空氣，該氣動流將纖維拉伸通過狹槽。 抽吸空氣可以是加熱的，也可以是不加熱的。抽吸空氣使纖維加速并在纖 維上施加細化力或者拉力，以減小纖維的直徑。該抽吸空氣還引導并且拉 動纖維幕或纖維束通過纖維拉絲單元70的拉伸槽。抽吸空氣可以被加熱， 從而例如在纖維沉積之前在多組分纖維中激活潛在的螺旋狀巻曲。當纖維從纖維拉絲單元70出來后，它們通過擴散腔80,從而在纖維 沉積為非織造纖網(wǎng)之前降低其速度。擴散腔或者擴散器大體上被Geus等 人的美國專利US 5,814,349公開，該專利通過引用整體納入本文。其它的 擴散腔構(gòu)造也在Geus等人的美國專利US 6,918,750和US 6,932,590有所 描述。如美國專利US 5,814,349所述，最好是將擴散器安裝在纖維拉絲單 元的出口稍下方的位置，以使環(huán)境空氣能夠^U則面^^皮吸入擴散腔。如圖1所示，擴散腔80最好在對置的側(cè)壁82和84之間形成。對置 的側(cè)壁82和84如此向外朝向擴散腔80的出口發(fā)散，使得由對置的側(cè)壁 限定出的擴散腔的體積朝著擴散器底端擴大。對置的側(cè)壁82和84優(yōu)選是 基本上連續(xù)的且沒有排氣口的，這樣來自細化空氣射流的空氣不會從擴散 腔的壁逸出，而是在穿過擴散腔80后從其底部流出。擴散腔80逐漸的擴 大或者增加的體積允許快速運動的細化空氣射流從纖維拉絲單元70出來 并且通過擴散腔80時逐漸地膨脹到增加的體積。發(fā)散的側(cè)壁82和84可 在擴散腔80的上部基本上彼此平行，并且在其彼此開始發(fā)散的點處從該 腔的豎直中心線以約5度的角度傾斜或者發(fā)散。擴散腔80的側(cè)壁是可調(diào) 整的，由此發(fā)散的角度也是可以調(diào)整的，而且發(fā)散的角度可以小于5度或 者大于5度。當氣動射流在擴散腔80中膨脹時，其速度降低并且纖維速度也降低， 使得纖維束沿機器方向稍微展開。也就是說，當纖維束穿過擴散腔向下移 動時，該纖維束開始具有比其在纖維拉絲單元70出口處尺寸稍大的機器 方向尺寸。然而，為了使形成在纖維沉積上的材料的具有高度均勻性，最好是機 器方向上纖維束的展開程度比單獨采用擴散腔產(chǎn)生的纖維束的展開程度 大。為此，可以用一個或多個充靜電裝置給纖維束中的纖維施加靜電荷， 靜電荷施加可以在這些纖維通過纖維拉絲單元70的拉伸槽時，或者在其 穿過擴散腔80時，或者在兩種情況下進行。圖1示出了以對置的方式設 置在纖維拉絲單元70的對置的側(cè)壁72和74上的示例性充靜電單元76和 78。在使用對置的充靜電單元的情況下，可將它們以偏置或者交錯方式配 置，使得一個充靜電單元高于或者低于另一個。例如參照圖1,和充靜電 單元76相比，充靜電單元78在其相應的側(cè)壁上安裝的低一些，也就是說， 距離擴散腔更近。 一般地說，充靜電裝置例如充靜電單元76、 78,可包括 一列或者多列放電針腳，這些針腳產(chǎn)生電暈放電，由此給纖維充靜電，并 且纖維一旦充電，就會趨向于相互排斥進而幫助避免多組單根纖維聚集或 者"粘連，，在一起。給纖維充電以生產(chǎn)具有改進的纖維分布的非織造物的 示例性方法在2002年7月4日出版的Haynes等人的PCT公開文獻 WO02/52071中已經(jīng)公開了，其公開的內(nèi)容通過引用被整體納入本文。這 類充靜電裝置的功能和操作在本領域是公知的，不需在此作詳細的描述。在另一個實施例中，為了幫助纖維束在機器方向上展開，優(yōu)選在擴散 腔80內(nèi)部4吏用一個或多個充靜電單元。例如， 一個或多個充靜電單元可 以設置在擴散腔的同一個側(cè)壁上。還優(yōu)選將至少一個充靜電單元設置在擴 散腔的每個側(cè)壁上。在充靜電單元設置在兩個側(cè)壁上的情況下，它們可以 基本上直接相互面對面的方式布置，也就是說，這些充靜電單元可以設置 在擴散腔80內(nèi)基本上相同的垂直高度處。但是，將充靜電單元在擴散腔 內(nèi)以交錯排列的方式布置也是有利的，類似于所描述的圖1中關于纖維拉 絲單元70中的充靜電單元76和78的交錯構(gòu)造。在另一個實施例中，可以在擴散腔或者纖維拉絲單元中使用單個充靜 電單元，同時結(jié)合氣動力的特定應用以平衡充靜電單元產(chǎn)生的排斥力。作 為實例，盡管在上面參考圖1闡明了利用大體上從通道的兩側(cè)進入的抽吸 空氣將纖維拉伸通過拉伸槽拉伸纖維，但當充靜電單元僅被布置在構(gòu)成纖維拉絲單元的拉伸槽的側(cè)壁中的一個上時，纖維束在機器方向上的展開可 以通過利用僅從該纖維拉伸槽的相向側(cè)壁進入纖維拉絲單元的細化空氣 來增強。
圖2A到2G示出了根據(jù)本發(fā)明的可以運用在圖1所述的生產(chǎn)線上或 者其它合適的生產(chǎn)線上的方法和設備的不同纖維拉絲單元270的多個方 面。應當理解的是，圖示是示意性的并且有些夸張以更清楚地示出本發(fā)明 的各個方面。
參照圖2A,示出了生產(chǎn)流水線200，如上所述，該生產(chǎn)流水線具有呈 噴絲頭250形式的擠出裝置，以將熔融聚合物形成許多單根纖維。雙冷卻 風機264設置在噴絲頭250的出口處。具有入口 270和出口 275的纖維拉 絲單元(FDU) 270 4妻納已冷卻的纖維。細化空氣(加熱的或未加熱的) 通過噴嘴、壓力通風系統(tǒng)、或噴管的任何組合210 (總體被稱為噴嘴)被 引導進入FDU270中。在示出的實施例中，在每個側(cè)壁272和274上均設 置兩個噴嘴210。這些雙空氣噴嘴布置成位于或非常接近于側(cè)壁272、 274 的發(fā)散的點處，在下文中將更詳細地說明。應當理解的是，用于在FDU 內(nèi)提供細化空氣的噴嘴210的任何數(shù)目、構(gòu)造以及位置均涵蓋在本發(fā)明的 范圍和并青^申內(nèi)。
為了進一步增強纖維束在機器方向上的展開，優(yōu)選擾動由噴嘴210提 供的空氣，例如通過發(fā)送脈沖或者其它方式干擾或者中斷空氣流。這也可 以通過使用一個或多個機械閥交替地發(fā)送脈沖或者改變供應到噴嘴210的 空氣流來實現(xiàn)。這樣的擾動可以通過在FDU的相應側(cè)壁272、 274上設置 單個、兩個或者多個噴嘴210來實現(xiàn)。拉絲空氣的擾動在Lau等人的美國 專利US 5,807,795中有所描述，上述專利通過引用被整體納入本文。
具有入口 286和出口 288，以及對稱發(fā)散的壁282和284的發(fā)散的擴 散腔280布置在出口 275的下方并且具有上述功能。FDU270的出口 275 的寬度大致等于或者小于擴散腔280的入口 286的寬度。纖維從擴散腔280 出來并且沉積在移動的成形帶212上(圖1中的110)以形成非織造纖網(wǎng)。
仍參照圖2A,FDU270限定出包括發(fā)散的輪廓部分277的拉伸槽273。 通常，該發(fā)散的輪廓部分為拉伸槽273的縱向部分，在該部分狹槽273的 截面寬度從最小增加到最大。在圖2A中的一個特殊實施例中，發(fā)散的輪 廓部分277基本上對應于拉伸槽273的整個長度，其中拉伸槽的入口 271 限定出最小寬度，并且出口 275限定出最大寬度。本實施例中的發(fā)散的輪廓部分277具有由對稱發(fā)散的側(cè)壁272和274限定出的大體上恒定的發(fā)散 角度。側(cè)壁272和274相對于拉伸槽273的縱向中心線在4i伸槽273的長 度上同等地發(fā)散。如上文所述，在纖維從FDU的出口 275出來之前和在 進入擴散腔280之前，F(xiàn)DU的發(fā)散的輪廓部分277使得輸送穿過拉伸槽的 纖維沿機器方向散開或展開。這個初始的沿機器方向的展開被認為顯著地 增強了擴散器的功能而不影響在FDU270內(nèi)的細化程度，因此對纖維的尺 寸的影響不明顯。發(fā)散的輪廓部分270提供一種改進的非織造纖網(wǎng)，并且 不需要增加能量(例如，增加的細化空氣壓力)以提供這種有益效果。
還應當理解，盡管在圖2A到2G中示出的FDU270的側(cè)壁為直的(無 彎曲)，然而該側(cè)壁也可以是彎曲的或者包括彎曲的壁和直壁的組合，以 達到拉伸槽273的發(fā)散的輪廓部分277之目的。
圖2B示出了 FDU270的一個實施例，其中發(fā)散的輪廓部分277比拉 伸槽273的總長度短。在這個實施例中，側(cè)壁272、 274自入口 271到FDU 內(nèi)的一個下游位置基本上是平行的，在這下游位置上側(cè)壁272、 274對稱 地發(fā)散到出口 275。因此，發(fā)散的輪廓部分277之前是由平行的側(cè)壁限定 出的拉伸槽273的初始非發(fā)散的部分。
如同圖2A中的情況一樣，圖2B中的發(fā)散的輪廓部分277被大體上連 續(xù)的發(fā)散的壁部分限定(直的或彎曲的)。應當理解的是，該發(fā)散的輪廓 部分277可以由不連續(xù)的發(fā)散的側(cè)壁輪廓限定出，例如階梯狀輪廓。在本 發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以使用多種發(fā)散的輪廓以實現(xiàn)發(fā)散的輪廓部分 277的目的和功能。
如上文所述的，圖2B的生產(chǎn)線200也在發(fā)散的擴散腔280內(nèi)設置了 一個或多個充靜電單元276、 278。這些單元可以像圖中所表示的直接相對 設置，或者以交錯排列的方式設置。并且，應當理解的是，圖2A到2G 中的實施例中的任何一個都可包括在FDU20中的充靜電單元的任何組合， 例如圖2C中的充靜電單元276、 278。
圖2C示出了 FDU270的一個實施例，其中發(fā)散的輪廓部分277位于 拉伸槽273的非發(fā)散的部分之前。在這個實施例中，位于發(fā)散的部分之前 的拉伸槽273的初始縱向部分具有收斂的輪廓，使得發(fā)散的輪廓部分277 的最小寬度被限定在初始部分的最大收斂位置處。實質(zhì)上，具有這種獨特 的噴嘴輪廓使得在纖維進入發(fā)散的輪廓部分277之前能夠?qū)w維進行加 速。側(cè)壁272、 274的平行部分限定出拉伸槽273下游的非發(fā)散的部分。圖2D示出FDU270的一個實施例，其中發(fā)散的輪廓部分277通過不 對稱發(fā)散的側(cè)壁272、 274限定出。在這個實施例中，側(cè)壁274為直的并 且基本上平行于拉伸槽273的縱向中心線。相對的側(cè)壁272在拉伸槽273 的上部平行于側(cè)壁274，然后發(fā)散的到出口 275。擴散腔280的發(fā)散的輪 廓也由不對稱發(fā)散的的側(cè)壁282和284限定出。在一替代實施例中， FDU270可以具有不對稱發(fā)散的輪廓，而擴散腔280具有對稱發(fā)散的l^廓。
圖2E中的實施例與圖2D中的實施例近似，其中FDU270的側(cè)壁274 和擴散腔280的側(cè)壁284是直的。在這個特殊的結(jié)構(gòu)中，側(cè)壁274、 284 設置在同一個平面內(nèi)，并且可以構(gòu)成一個連續(xù)的壁。擴散腔280的入口 286 仍然通過側(cè)壁272和282之間的空間與FDU270的出口 275隔開。
圖2F示出了一緊湊的或"短"的生產(chǎn)流水線200的一個實施例，和 其它實施例相比，該實施例中FDU270的縱向尺寸較短，并且仍然包括發(fā) 散的輪廓部分277。事實上，拉伸槽273的縱向長度可以小于擴散腔280 的縱向長度。應當理解的是本發(fā)明的優(yōu)點可以通過擴散腔和纖維拉絲單元 的不同尺寸和構(gòu)造，包括纖維拉絲單元和/或擴散單元的對稱和不對稱發(fā)散 的壁來實現(xiàn)。
圖2G示出了 FDU270的一個實施例，其中^:伸槽273由側(cè)壁272、 274的初始收縮段，和其后的側(cè)壁272、 274的平行段限定出。該平行段匯 合連接到由對稱發(fā)散的側(cè)壁272、 274限定出的發(fā)散的輪廓部分277。在示 出的實施例中，拉伸槽273的收斂/平行/發(fā)散的輪廓部分相對于拉伸槽273 的縱向中心線對稱。應當理解的是，任何一個或者所有的不同的輪廓部分 也可以是不對稱的。
通常，纖維拉絲單元的拉伸槽有效縱向長度可以為大約10英寸到大 約100英寸。拉伸槽的一部分或者全部可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)發(fā)散的。發(fā) 散的程度將因此取決于側(cè)壁的長度和發(fā)散的角度，并且其可作為工藝參數(shù) 的函數(shù)由本領域技術人員根據(jù)經(jīng)驗很容易地確定。盡管不視為對本發(fā)明的 限制，人們認為，在特定的實施例中，發(fā)散的輪廓部分的入口寬度應為大 約0.125英寸到大約0.60英寸，并且發(fā)散的部分的出口寬度應當小于約1.0 英寸。在一替代實施例中，總的發(fā)散的角度(從一個側(cè)壁到相對的側(cè)壁) 可以在多達5度(包括5度)或者更大的角度范圍內(nèi)變化。
圖3 (也是PCT公開出版物WO2005/045116中的附圖)示出了由大 體上相對的側(cè)壁310和320界定的一個示例性的發(fā)散的擴散腔300。在側(cè)
16壁310和320內(nèi)分別設置有充靜電單元312和322。充靜電單元312和322 以交錯或者偏置的方式布置，使得充靜電單元322比充靜電單元312更接 近纖維拉絲單元70 (圖1)的拉伸槽布置。在一替代實施例中，充靜電單 元312、 322可以;波此直接面對面的方式布置。另外，在使用三個或更多 充靜電單元的情況下，這些充靜電單元可繼續(xù)以圖2中交錯的方式布置， 或者可以配置成某些充靜電單元以彼此面對面方式布置的同時，其它充靜 電單元以交錯的方式布置。
還是參照圖3,擴散腔的側(cè)壁能夠進行調(diào)節(jié)，如圖所示通過連接到側(cè) 壁310上的調(diào)節(jié)桿314、 316和318和連接到側(cè)壁320上的調(diào)節(jié)桿324、 326 和328調(diào)節(jié)。通過操控這些調(diào)節(jié)桿，可以將擴散腔300構(gòu)造成側(cè)壁310和 320基本上彼此平行，從而在開始向外傾斜或者彼此發(fā)散的、以括號B標 記的擴散器區(qū)域之前形成擴散器的一特定豎直段(擴散器的該段由括號A 標記出)。并且，可以引起側(cè)壁310和320的沿著其全部長度彼此發(fā)散。 其它構(gòu)造也是可行的并且優(yōu)選取決于工藝參數(shù)，例如纖維產(chǎn)率和被引導通 過擴散腔的拉絲空氣的量。例如，可能理想的是在發(fā)散之前將側(cè)壁310和 320略微向內(nèi)收斂，產(chǎn)生文丘里噴嘴或者文丘里喉管的截面。
再參看圖1，還示出了一個循環(huán)的網(wǎng)帶成形面，例如帶110，其位于 纖維拉絲單元70和擴散腔80的下方以接納來自擴散腔80的輸出口的已 細化的纖維100。有利的是，可釆用布置在網(wǎng)帶成形面110下方的真空源 (未示出)，來將細化的纖維，拉到網(wǎng)帶成形面IIO上。祐j妄納到網(wǎng)帶成形面 110上的纖維構(gòu)成蓬松連續(xù)纖維的非織造纖網(wǎng)，其優(yōu)選用加固機構(gòu)130進 行初步加固，以幫助將織物傳送到結(jié)合裝置。加固機構(gòu)130可以是一種在 本領域中己知的機械壓實輥，或者可以是如Arnold等人的美國專利 US5707468所述的將加熱的空氣噴到或穿過織物的氣刀，該專利通過引用 而整體結(jié)合入本文。
生產(chǎn)流水線IO還包括結(jié)合裝置，例如圖1所示砑光輥150和160,其 用于通過熱的點粘結(jié)或者點狀粘合如上所述的非織造纖網(wǎng)。作為替代方 案，在纖維是具有不同熔點的聚合物組分的多組分纖維的情況下，可以有 利地使用本領域的普通技術人員熟知的熱空氣粘合機。 一般來說，通過最 好使用其溫度處于或者高于較低熔點聚合物組分的聚合物熔點溫度且低 于較高熔點的聚合物組分的熔點溫度的熱空氣，該熱空氣粘合機引導熱空 氣流穿過連續(xù)的多組分纖維制成的纖網(wǎng)，從而形成纖維間連接。作為另一種替代方案，纖網(wǎng)可以通過使用在本領域中已知的其它手段來進行連接， 例如粘接、超聲連接裝置或者纏結(jié)連接如水刺或者針刺。
最后，生產(chǎn)流水線IO還包括巻繞輥180,用于承裝已結(jié)合的織物170。 盡管本文未示出，^f旦還可以4丸行許多在本領域中己知的其它可能的處理和 /或精加工步驟例如織物切條、拉伸、整理或者將非織造纖網(wǎng)與其它材料層
壓成復合物如薄膜或者其他非織造物層等，而不會偏離本發(fā)明的主題和范 圍。
在另 一個實施例中，非織造纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)的均勻性可以通過使用擴散腔的 發(fā)散的側(cè)壁內(nèi)表面上或者附近的旋渦發(fā)生器來進一步改進或者加強。漩渦 發(fā)生器可以在側(cè)壁的機器方向的橫向沿著一個或多個壁的多個位置處隔 開布置，以便在空氣流中產(chǎn)生漩渦。產(chǎn)生的漩渦用于加強側(cè)壁附近的空氣 流內(nèi)層的紊流，增加那個區(qū)域中的流體的能量和減少流體分離，允許空 氣流在側(cè)壁發(fā)散時更有效地與側(cè)壁一致，并因此使空氣流具有更完全的機 器方向分散，由此纖維束沿機器方向更大程度地展開。漩渦可以通過在一 個或多個側(cè)壁上的間隔布置的凸出部或者凸起來產(chǎn)生，例如在Triebes等 人的美國專利US5，695,377中所描述的，該專利通過引用而整體結(jié)合入本 文。根據(jù)漩渦發(fā)生器的布置以及在纖維束在擴散腔內(nèi)沿機器方向的展開程 度，可能會出現(xiàn)纖維被鉤在或者拖曳在漩渦發(fā)生器上的問題。在這種情況 下，可能更希望使用延伸進入形成側(cè)壁的材料表面的凹坑或者反向凸舌作 為漩渦發(fā)生器，而不是使用從側(cè)壁的內(nèi)表面向外伸入擴散腔的漩渦發(fā)生 器。
產(chǎn)生旋渦的其它方法可以與上述方法一起使用或者代替上述方法。例 如基本沿擴散腔的橫向于機器方向的寬度布置的一個或者多個反向的臺 階可以用在側(cè)壁內(nèi)表面上來產(chǎn)生旋渦。作為另一個例子，可以在一個或者 兩個側(cè)壁上于發(fā)散處或附近使用空氣射流，其通過以鉆孔或者其它方式在 側(cè)壁表面材料中形成的孔隙或者孔噴出細的流體射流，例如空氣射流，來 產(chǎn)生漩渦。作為實際的空氣射流的替代方案，可以在一個或者兩個側(cè)壁上 使用合成射流來產(chǎn)生漩渦，這種合成射流在Glezer等人的美國專利 US5,988,522中進行了大體描述，該專利通過引用而整體納入本文。 一般 來說，合成射流可以由一個充滿流體的腔產(chǎn)生，該腔在一端具有可彈性致 動的膜片，而在另一端具有剛性較大的壁，該剛性壁具有一個小孔。彈性 膜片通過聲波能、機械能或者壓電能重復致動，由此引起從腔室的另一端的該剛度較大的壁中的孔產(chǎn)生流體(例如空氣)射流。 以下的實例僅作為說明目的，而不是限制本發(fā)明。
實例
實驗紡粘非織造材料使用市售的熔體流動指數(shù)大約為35的全同立構(gòu) 聚丙烯制造，這種聚丙烯購自ExxonMobil Chemical Co.(?？松梨诨?公司，休斯頓，得克薩斯)并被稱為Exxon3155。所有的材料均^使用紡粘型 狹槽拉絲非織造紡絲系統(tǒng)制造，這種紡絲系統(tǒng)例如在上面^是到的Matsuki 等人的美國專利US3802817中有所描述，在成形面上聚集后，所有材料采 用熱砑光輥進行熱粘合。對于所有的材料，充靜電系統(tǒng)布置在拉絲單元的 拉伸槽出口附近，用于給纖絲幕充靜電，如前面引用的PCT公開文獻 WO2005/045116總體所述的，其中纖維在進入擴散腔之前一皮施加靜電電 荷。
同樣對于實驗材料的生產(chǎn)，基本上如Geus等人的美國專利 US5,814,349中所描迷的并在上文中大致描述(除了在擴散器中無充靜電裝 置)的擴散腔位于拉絲單元的拉伸槽的下方。擴散腔安裝成略低于拉絲單元 的出口，并且允許空氣被抽吸入擴散腔。擴散腔被設置成能使用控制桿來 產(chǎn)生文丘里管形狀，其中在擴散腔的底部或出口處兩側(cè)壁在發(fā)散前稍微收 斂。
對照樣品(直的FUD)使用具有平行側(cè)壁的纖維拉絲單元(FDU)來 制造，其中在相同尺寸的FUD情況下所述側(cè)壁構(gòu)建出入口和出口。實驗 材料(發(fā)散的FDU)使用具有發(fā)散側(cè)壁的FDU來制造，其中所述側(cè)壁構(gòu) 建出的出口尺寸比入口尺寸大。 一組實驗材料通過使用充靜電系統(tǒng)對纖維 進行充電進行制造。對于所有的材料，紡紗和拉絲條件保持恒定。聚合物 通過速率、纖維拉絲率保持恒定，從而產(chǎn)生相同尺寸的纖維。對所有材料 來說，纖維具有大約18微米(大約2.0旦尼爾)的平均尺寸。
形成的非織造纖網(wǎng)的空氣滲透率才艮據(jù)ASTM D737測試方法，并且使 用購自Schmid Corp.(施密特公司，斯帕坦堡，南卡來羅納)的TEXTEST FX3300空氣滲透率測試儀測出。測出材料的空氣滲透率，并對每種材料 的每個樣品的十五次重復測量結(jié)果求平均值。以CFM(立方英尺每分)為 單位測得的滲透率見表1。
表l:空氣滲透率(CFM)直FDU 發(fā)散的FDU
充靜電 I J I 5 ^ S ^ Z
滲透率 1060.8 1011.7 925.9 卯5.4
標準偏差 57.1 61.7 46.7 65.7
樣品數(shù) 15 15 15 15
在本實施例中，空氣滲透率是一個測量通過紡粘織物的空氣流的手 段。較高的數(shù)值表明較低的壓降。壓降是纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)的直接的指示。較好的 形成物具有小的孔結(jié)構(gòu)，這引起壓降的增大。因此，好的結(jié)構(gòu)通過低的滲 透率值顯示。在表1中的數(shù)據(jù)表示出發(fā)散的FDU樣品的滲透率值比對比 材料低約11%到13%。列在表中的所有材料具有相同的基重，大約 0.50osy(大約17gsm),并且以相同的聚合物通過速率制造，其大約10.6PIH (大約190千克/米/每小時)。結(jié)果表明，在其它所有的參數(shù)都基本恒定的 情況下，發(fā)散的FDU生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)更好的纖網(wǎng)。
20
權利要求
1.一種制造非織造纖網(wǎng)的開式系統(tǒng)熔融擠出方法，該方法包括以下步驟提供多根來自擠出裝置的纖維；利用開式系統(tǒng)的纖維拉絲單元(FDU)拉伸槽給所述纖維施加氣動細化力，該纖維拉絲單元(FDU)具有入口和出口，該氣動細化力賦予所述纖維一速度；將所述纖維傳送通過該FDU拉伸槽的發(fā)散輪廓部分，以在該FDU內(nèi)沿機器方向展開所述纖維；在與該FDU的出口間隔開的、發(fā)散的擴散腔中降低所述纖維的速度；在該擴散腔或者該FDU內(nèi)給纖維施加靜電荷；然后將所述纖維聚集在移動的成形面上形成纖網(wǎng)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當纖維被傳送通過所述 FDU時，所述靜電荷被施加到纖維上。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，在該FDU內(nèi)使用對置 的充靜電裝置單元施加靜電荷，所述充靜電單元中的至少一個比所述充靜 電單元中至少另一個大體上更接近該擴散腔布置。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當纖維被傳送通過擴散 腔時，將靜電電荷施加到纖維上。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，在該擴散腔內(nèi)使用對置 的充靜電單元施加靜電荷。
6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)散的擴散腔通過 對置的對稱的發(fā)散側(cè)壁限定。
7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)散的擴散腔通過 對置的不對稱發(fā)散側(cè)壁限定。
8. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該FDU拉伸槽發(fā)散的 輪廓部分通過FDU內(nèi)對稱的發(fā)散側(cè)壁限定。
9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，該FDU拉伸槽的發(fā)散 輪廓通過FDU內(nèi)不對稱的發(fā)散側(cè)壁限定。
10. 根 權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括用至少一個空氣 噴嘴將細化空氣供應到FDU內(nèi)的拉伸槽的步驟。
11. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括用構(gòu)造在FDU 相應的對置的側(cè)壁上的一個或多個空氣噴嘴將細化空氣供應到FDU內(nèi)的 拉伸槽的步驟。
12. 根據(jù)權利要求11所述的方法,其特征在于，還包括擾動供應到所 述空氣噴嘴的細化空氣的步驟。
13. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述FDU拉伸槽的發(fā) 散輪廓部分從最小寬度到最大寬度基本上連續(xù)地發(fā)散。
14. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于，所述FDU拉伸槽的發(fā) 散輪廓部分在該拉伸槽的入口和出口之間基本上連續(xù)地發(fā)散。
15. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述FDU拉伸槽的發(fā) 散輪廓部分從最小寬度到最大寬度不連續(xù)地發(fā)散。
16. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述纖維被傳送通過該 FDU的拉伸槽的非發(fā)散部分，該非發(fā)散部分位于拉伸槽的發(fā)散輪廓部分的 上游。
17. 根據(jù)權利要求16所述的方法，其特征在于，該拉伸槽的非發(fā)散部 分通過基本上平行的FDU側(cè)壁限定。
18. 根據(jù)權利要求16所述的方法，其特征在于，該拉伸槽的非發(fā)散的 部分由FDU收癥支的側(cè)壁所限定。
19. 一種形成非織造纖網(wǎng)的開式系統(tǒng)的設備，其包括 擠出裝置，其提供多根纖維；開放系統(tǒng)纖維拉絲單元(FDU)，其設置為接納來自所述擠出裝置的 多根纖維，所述FDU包括在其中對纖維進行細化的拉伸槽，所述拉伸槽 包括由隔開的側(cè)壁限定出的入口和出口；所述拉伸槽的至少一個縱向部分包括沿纖維被傳送通過所述FDU的 方向的發(fā)散輪廓，所述纖維在被傳送通過所述FDU的所述發(fā)散輪廓部分 時沿機器方向展開；與所述FDU的所述出口間隔開的、發(fā)散的擴散腔；至少一個充靜電單元，其被構(gòu)造成在所述擴散腔內(nèi)或者所述FDU內(nèi) 給纖維施加靜電荷；和位于所述擴散腔下方的移動的成形面，纖維被聚集于其上。
20. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述充靜電單元被配 置在所述FDU內(nèi)，以在纖維被傳送通過所述拉伸槽時對其施加靜電電荷。
21. 根據(jù)權利要求20所述的設備，其特征在于，包括在所述FDU內(nèi)對 置的充靜電單元，所述充靜電單元中的至少一個比所述充靜電單元中的至 少另 一個大體上更接近擴散腔布置。
22. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述充靜電單元配置 在所述擴散腔內(nèi)。
23. 根據(jù)權利要求22所述的設備，其特征在于，包括在所述擴散腔內(nèi) 的對置的充靜電單元。
24. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述發(fā)散的擴散腔通 過對置的對稱發(fā)散側(cè)壁來限定。
25. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述發(fā)散的擴散腔通 過對置的不對稱發(fā)散側(cè)壁限定。
26. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述FDU的拉伸槽的 發(fā)散輪廓部分通過對稱發(fā)散側(cè)壁限定。
27. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述FDU的拉伸槽 的發(fā)散的輪廓部分通過不對稱發(fā)散側(cè)壁限定出。
28. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述FDU拉伸槽的發(fā) 散輪廓部分在所述拉伸槽入口和所述拉伸槽出口之間基本上連續(xù)地發(fā)散。
29. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述FDU的所述發(fā)散 輪廓部分不連續(xù)地發(fā)散。
30. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述FDU拉伸槽包括 與所述發(fā)散輪廓部分相鄰的上游非發(fā)散的部分。
31. 根據(jù)權利要求30所述的設備，其特征在于，所述非發(fā)散部分通過 基本上平行的側(cè)壁來限定。
32. 根據(jù)權利要求30所述的設備，其特征在于，所述非發(fā)散部分通過 收斂的側(cè)壁來限定。
33. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，進一步包括配置在所 述FDU內(nèi)的至少一個空氣噴嘴，以向所述FDU的拉伸槽的發(fā)散部分供應 細化空氣。
34. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，進一步包括配置在所 述FDU的每個相應側(cè)壁內(nèi)的至少 一個空氣噴嘴。
35. 根據(jù)權利要求34所述的設備，其特征在于，所述空氣噴嘴配置成 用于擾動從所述空氣噴嘴供應的細化空氣。
36. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述FDU拉伸槽的所 述發(fā)散輪廓部分具有入口和出口 ，所述入口的寬度為約0.125英寸到約0.60 英寸，所述出口的寬度大于所述入口的寬度并且小于約1.0英寸。
37. 根據(jù)權利要求36所述的設備，其特征在于，所述FDU的縱向長度 在約10.0英寸到約100.0英寸之間。
38. 根據(jù)權利要求36所述的設備，其特征在于，所述FDU的縱向長度 比所述擴散腔的縱向長度小。
39. 根據(jù)權利要求19所述的設備，其特征在于，所述FDU的所述發(fā)散 輪廓部分具有一個多達約5度的總發(fā)散的角度。
40. —種制造非織造纖網(wǎng)的開式系統(tǒng)熔融才齊出方法，該方法包括 提供多根來自擠出裝置的纖維；利用開式系統(tǒng)的纖維拉絲單元(FDU)的拉伸槽給所述纖維施加氣動 細化力，該纖維拉絲單元(FDU)具有入口和出口，該氣動細化力賦予所 述纖維一速度；將所述纖維傳送通過該FDU拉伸槽的發(fā)散輪廓部分，以在該FDU內(nèi) 沿機器方向展開所述纖維；以及將所述纖維聚集在移動的成形面上形成纖網(wǎng)。
41. 根據(jù)權利要求40所述的方法，其特征在于，還包括使用至少一 個空氣噴嘴向FDU拉伸槽供應細化空氣的步驟。
42. 根據(jù)權利要求40所述的方法，其特征在于，進一步包括使用配 置在所述FUD相應的對置的側(cè)壁上的一個或多個噴嘴向FDU拉伸槽供應 細化空氣的步驟。
43. 根據(jù)權利要求42所述的方法，其特征在于，進一步包括擾動供 應到所述空氣噴嘴的細化空氣的步驟。
44. 一種形成非織造纖網(wǎng)的開式系統(tǒng)的設備，該設備包括 擠出裝置，其提供多根纖維；開放系統(tǒng)纖維拉絲單元(FDU)，其設置為接納來自所述擠出裝置的 多根纖維，所述FDU包括在其中對纖維進行細化的拉伸槽，所述拉伸槽 包括由隔開的側(cè)壁限定出的入口和出口 ；所述拉伸槽的至少一個縱向部分包括沿纖維纟皮傳送通過所述FDU的 方向的發(fā)散輪廓，所述纖維在被傳送通過所述FDU的所述發(fā)散輪廓部分 時沿機器方向展開；和移動的成形面，所述纖維聚集于其上而形成纖維網(wǎng)。
45. 根據(jù)權利要求44所述的設備，其特征在于，進一步包括配置在 所述FDU內(nèi)的至少一個空氣噴嘴，以向所述FDU拉伸槽的發(fā)散輪廓部分 供應細化空氣。
46. 根據(jù)權利要求44所述的設備，其特征在于，進一步包括配置在 所述FDU的每個相應側(cè)壁上的至少一個噴嘴。
47. 根據(jù)權利要求46所述的設備，其特征在于，所述空氣噴嘴被構(gòu) 造成能擾動從所述空氣噴嘴供應的細化空氣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熔融擠出非織造纖網(wǎng)的方法和相關的設備，該方法包括提供多根來自擠出裝置的纖維。所述纖維被傳送通過纖維拉絲單元(FDU)的發(fā)散輪廓部分，其引起纖維在FDU內(nèi)于機器方向上散開和擴展。纖維然后被傳送通過與所述FDU出口間隔開的、發(fā)散的擴散腔，以降低纖維的速度并且使纖維在機器方向上進一步展開?？梢栽跀U散腔或者FDU內(nèi)對纖維施加靜電荷。從擴散腔的出口出來的纖維被鋪設到成形表面上形成非織造纖網(wǎng)。
文檔編號D04H3/03GK101636532SQ200880008850
公開日2010年1月27日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權日2007年3月19日
發(fā)明者D·J·赫爾斯蘭德, D·弗雷, E·E·倫農(nóng), J·H·康拉德, J·亨德里克斯 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司;賴芬豪澤機械工廠有限兩合公司