專利名稱：用加壓噴水法制造一種無圖案的無紡臺布的工藝及實施這一工藝的設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是用以加壓“水噴射”而著稱的技術制造無圖案的無紡薄布的一種完善的工藝；本發(fā)明還涉及實施這種工藝的一種設備。
以往的技術在專利US-A-3 214 819，3 508 308和4 190 695里，人們描述了一種制造無紡臺布的工藝，在此工藝中，初級纖維之間的粘附和交織不再是用機械的方法獲得，而是用眾多高壓水的射流穿過在一個打了眼的支撐物上移動的薄紗或織物。
象針那樣，一個通常壓強為30巴，有時達到100巴或更大的壓強的那些水的射流引起初級纖維之間的摻和，這就使得到的無紡布具有了內聚力，這些無紡布以其美國的名稱“射流噴網布”或“射流噴網”在文獻里已經公布。因此在這里不用詳細描述這種水交織技術了。
本質上，這種技術首先是實現一個由初級纖維形成的基布，然后是在一個運動中的帶孔眼的環(huán)形布上用一排鄰接的高壓(50至200巴)水射流搞亂這個基布的纖維。
這樣，來源于噴射器的水穿過基布，然后彈回到環(huán)形布上。這樣一來，入射流和反射流的結合形成一些移動和擺布那些初級纖維的湍流。最經常地，為了取得一個好的搞亂效果，環(huán)形布是一個具有孔隙率在15％到25％之間的金屬的或是聚酯纖維的網。
在文件FR-A-2 488 920里，人們建議用多個不滲水的光滑而實心的，諸如不銹鋼旋轉的輥代替作為基布支撐物的帶孔眼的環(huán)形布。這種解決辦法仍有限制水噴速度的缺點，甚至限制搞亂的效力，因為要有效地排出從噴射器來的水，這就變得困難了。此外，這種技術在所形成的布上出現很多表面的缺陷。
在專利US-A-3 485 706里，人們建議用一個打了很多孔的旋轉滾筒(其孔眼的大小在毫米范圍，并按照一種適當圖案平行的或是梅花形的規(guī)則排列的)代替帶孔眼的環(huán)形布。這個方法能獲得一種布，其中央具有與滾筒圖案相對應的圖案。然而，孔被規(guī)則安排的事實引出一種以“陰影斑紋”而得名的缺陷，它表現為在最后的布上出現優(yōu)先的線。為了限制這種“陰影斑紋”的缺點，就需要減小噴水壓強，這就明顯地限制了工藝的效力，并降低產品的機械性能。相反地，如果人們保持壓強不變，就會很快毀壞布料。
本發(fā)明可減輕這些缺陷。
發(fā)明的簡要描述本發(fā)明目的是用壓力水噴法制造一種無紡無圖案布的這種所需工藝，在此工藝中人們使一個由初級纖維形成的基布在一個帶孔眼的旋轉滾筒上前進，在滾筒內部人們施以局部真空，上述的滾筒表面上具有眾多的微小孔眼；然后，人們把一排高壓水的射流引向帶有基布的旋轉滾筒，此工藝的特征在于旋轉滾筒的那些微小孔眼是隨機分布的。
換句話說，本發(fā)明在于使用一個旋轉滾筒作為布的支撐物，滾筒有眾多的隨機分布而不再是有規(guī)則地分布的微小孔眼。所謂“隨機性”應該意味著一種孔眼的分布在滾筒的整個表面上是隨意做成的。換句話說，沒有微小孔眼的特殊規(guī)則，而且這不管是在滾筒的表面上哪個選擇的方向上都沒有特殊規(guī)則。但是為了增加水的混合效果和增強滾筒的機械強度，鄰接的孔眼邊之間的距離至少應是0.3毫米，而實際上最多是2毫米。
盡管在第一實施方式中，孔眼的大小是相同的，但在后面限定的裝置里人們也要求一些孔眼其大小隨機地變化的。同樣，盡管這些孔眼的剖面最經常地是圓筒形，剖面也可以是截錐形的或拋物線狀的，甚至是喇叭形狀的。
人們不能預見旋轉滾筒的微小孔眼的隨機方式的簡單排列使得一方面如同人們在以后的對比的例子里將看到的那樣能基本上(30％的范圍或更多)改善所得到的布的機械性能，另一方面能提高噴水的壓強(也在30％的范圍或更多)。實際上，當旋轉式滾筒具有規(guī)則排列的微小孔眼時，這種壓強提高是不可能的，因為它會不可避免地導致布的破壞。
微小孔眼的隨機式的布置的這種事實，使水的射流在各個方向的彈回達到最佳狀態(tài)，并避免出現“陰影斑紋”。另外，人們可以提高混合的效果，因此也就提高纖維的紊亂程度，與此同時允許使用更大的水壓，因而允許水的射流在布上的更大的撞擊速度。
實際上，滾筒內部負壓(真空)設定在100和1000毫米水柱之間，最好是在500毫米水柱附近，而這個旋轉滾筒的直徑為300和1000毫米之間，最好是在500毫米左右。
微小孔眼的直徑最好是在1/10毫米和半毫米之間。
有利的做法是，特定的旋轉滾筒的孔隙率(實表面與空表面之間的比例)在1％到15％之間，最好是在3％到12％左右，為了能有一個好的排水同時保持與所尋求的水混合是能相容的。
在一種實施方式中，基布是預先被壓緊的，然后在被高壓水的射流排搞亂之前在帶孔眼的環(huán)形布上被預先弄濕，如同1995年2月3日遞交的專利申請FR 950 1473里所描述的那樣。
本發(fā)明還涉及一個用壓力噴水法制造無圖案無紡布的設備，它包括一個環(huán)形多孔的作為支撐物的傳送帶，用來接收一種由初級纖維形成的纖維基布；多孔支撐物的驅動設備；一個在表面上有眾多微小孔眼的帶孔眼的旋轉的圓柱形滾筒，包括有與多孔支撐物的前進進度相同步的驅動設備，沿它的母線之一與多孔支撐物相切地安放著；與圓柱旋轉滾筒共軸的一個圓柱形中空的固定滾筒，連接在一個真空泵上，并且在它的一個母線上有一條主縫用來被定位在旋轉滾筒與多孔支撐物切點附近；相對于旋轉的滾筒來說，被安放在多孔支撐物的另一邊的，并與縫成一條直線的一排主噴水裝置，以便形成一個潤濕水簾；在固定滾筒的一條母線上安排的一條次縫的對面，至少一排次級噴水裝置，被安放在旋轉滾筒的附近，用于把初級纖維摻和在一起；已得到的被壓緊、弄濕且交織過的布的接收設備，這個設備的特征在于旋轉滾筒的那些微小孔眼是在上述滾筒的表面上以隨機方式分布的。
實際上，按隨機方式打了眼的旋轉滾筒是用絲網印刷技術把鎳或另一種金屬電解沉積在一種導電陰模上來實現的。以熟知的方式，一種適合的軟件使得能取得微小孔眼在一個膠片上的隨機分布。這個膠片然后被放在一個陰模上，此陰模正好有一要得到的滾筒的內徑。這個陰模預先被涂上一層感光材料。這層感光材料曝曬以后，陰模就被浸沒在一個電解槽里。約八小時以后，沉淀達到最理想的厚度，然后圓筒被脫模。
在一種變型中，軟件被直接地與一激光器雕刻設備相連系。
本發(fā)明可以被實現的方式和從中得到的好處從一些實現的例子中變得更加明顯，這些實施的例子以單獨的附圖作為依據。
圖的簡單描述

圖1是一個符合本發(fā)明的一個設備的簡圖。
圖2是本發(fā)明的特有的滾筒的一部分的照片，也就是說在它里面那些微小孔眼是被隨機地安排的。
圖3是用本發(fā)明的工藝得到的無紡布的從上方看的照片。
圖4是一個滾筒的一部分以與圖2同樣的比例尺的照片，在此滾筒內那些微小孔眼以整齊的方式呈梅花形分布，此分布對這種應用來說合乎平常習慣。
圖5是通過使用按照圖4的這個滾筒取得的無紡布的一部分的從上面看的一個照片。
實現本發(fā)明的方式適合本發(fā)明的設備包括一個多孔傳送帶(1)，它是由一種聚酯的單絲布做成的，它的孔隙率大約50％，也就是說它的實的表面和空的表面之間的比例大約對半分。這個環(huán)形布(1)被一個驅動輥(2)帶動而運動，例如用一個異步電動機驅動，并在從動輥(3、4、5)上經過。以傳統(tǒng)的方式；布(1)的張力調節(jié)由一個沒有被表示出來的張力調節(jié)器來進行。
在這個運動著的環(huán)形布(1)上，人們放一個基布(10)，它出自一個梳理機或出自一個沒有表示出來的傳統(tǒng)的成網機。這個基布(10)在箭頭(F1)指的方向前進。
設備還包括一個帶孔眼的旋轉的圓柱形滾筒(20)，安放在布(1)的近旁，并在下降的部分上與布(1)相接觸，被安放在驅動輥(2)和導向輥(3)之間。這個帶孔眼的旋轉滾筒(20)被一個未表示出來的異步電動機帶動，以與布(1)的移動速度同樣的圓周線速度轉動。這個厚度為0.4毫米，直徑為500毫米的鎳制的旋轉滾筒(20)在表面上有眾多的微小孔眼(21)以隨機方式分布，是用上面描述的由圖2表示的熟悉的絲網印刷技術和電解沉淀法實現的。
每個微小孔眼(21)的平均直徑為0.4毫米，它的截面略呈截錐形，邊緣到邊緣之間的間距為0.8毫米。因而滾筒(20)的孔隙率為10％左右。
象人們在圖1上看到的那樣，帶孔眼的旋轉滾筒(20)與行進的布(1)在圓弧部分上相接觸。換句話說，在帶孔眼的旋轉滾筒(20)和多孔支撐物(1)之間在用標號(A)指定的(例如10°到20°的)圓弧部分上有一個緊密的接觸。這個緊密的接觸保證布(10)的逐漸的壓縮。
其直徑為500毫米的這個旋轉的帶孔眼的圓柱形滾筒(20)內部有一個共軸的空心固定圓柱形第二滾筒(25)，連接著未被表示出來的一個真空泵，以便形成一個吸水箱。滾筒(25)的內部負壓大約為500毫米水柱。
設備還包括一排主噴水裝置(30)，相對于(A)區(qū)域，它被安置在布(1)的左邊，以便形成一個水簾(31)，正交地指向區(qū)(A)，水以5巴的壓強從噴水排裝置(30)出來。
形成吸水箱的固定的中空滾筒(25)在水簾(31)的基準線上，有一個200毫米寬的縫(32)被安置在圓柱形滾筒(25)的整個母線上，以便吸從水簾(31)來的多余的水。
于是，在多微孔的支撐物(1)上前進的布(10)由于夾在以同樣的線速度前進的多微孔的支撐物(1)和已打了眼的旋轉滾筒(20)中間而逐漸地被壓縮，然后被水簾(31)潤濕，而沒有被壓縮的基布保留住的多余的水份被吸收到中央的箱體(25)里。得到的潤濕的壓縮布(40)由于(25)中的負壓而被保持在被打了眼的旋轉的滾筒(20)的周邊上。
在箭頭F2方向上前進的這種布(40)然后被置于分別為(41、42、43)的三排噴射器的作用之下，這些噴射器把具有40巴壓強的眾多相鄰的水射流引到這種布(40)上。在高壓射流(41、42、43)的每排對面，中央的固定空心柱體(25)具有一些與(32)相似的，并且也被安排在一些母線上的縫隙(45、46、47)，以便吸收并除去夾雜的水份。
根據本發(fā)明，高壓水射流(41、42、43)與旋轉滾筒(20)的表面上隨機分布的微孔(21)協調一致，以便把布的初級纖維弄亂并使之相互交錯。
得到的被搞亂的射流成網布(50)在轉彎輥(51)上通過時被從旋轉的圓柱體(20)上卸下來，然后從這里被引導朝向設備的后續(xù)部分(52)。
標號60(圖3)表示最后得到的沒有圖案的布。
例1基布(10)是一種每平方米50克(50g/m2)，長38毫米和1。7分特的粘膠纖維的布。這種緊密的且預先潤濕的布以每秒50米的線速度前進。在圖2中表明的已穿孔的旋轉滾筒(20)的表面每平方厘米平均約有80個孔，根據本發(fā)明這些孔完全是隨機分布的(孔隙率為10％左右)。
在圖3上表示的得到的布(50)具有如下特性這些特性是根據EDANA 20.2.89的準則測量的-縱向(SL) 53牛頓/50毫米-橫向(ST) 46牛頓/50毫米例2按照先前的技術狀況，通過用具有同樣尺寸(0.4毫米)的微孔(22)的，但呈梅花形規(guī)則分布(根據在序言中所針對的專利US-A-3 485 706的教導)的具有每平方厘米80個微孔的密度的(見圖4)旋轉滾筒代替按隨機分布打了眼的旋轉滾筒，人們可重復例1。在圖5上表示的所得到的布(60)具有如下的機械特性-縱向29牛頓/50毫米-橫向27牛頓/50毫米。
另外，這種布(60)具有可造成嚴重妨害購貨協議的外觀缺陷和一種被加強的“陰影斑紋”的效果，以致不適于任何用途。
例3人們重復例1(隨機分布)，但是通過用由38毫米長的初級纖維組成的，并以1.7分特級的，40克/米2的聚酯纖維布代替粘膠纖維布。得到的布(50)具有如下特性-縱向48牛頓/50毫米-橫向21牛頓/50毫米。
另外，這種布沒有任何“陰影斑紋”。
因此它非常適合于日常的使用。
例4人們用和例3相同的聚酯纖維布重復例2(規(guī)則分布)得到如下特性-縱向25牛頓/50毫米-橫向10牛頓/50毫米。
另外，得到的布的外觀剛達到可接受的程度，具有很強的“陰影斑紋”的效果。
例5人們重復例3(隨機分布)，但是把噴射器的壓強增加到了70巴。這樣得到的布從來沒有“陰影斑紋”的效果，相反地，表面的外觀非常規(guī)則。這種布符合如下的機械特性-縱向59牛頓/50毫米-橫向27牛頓/50毫米。
在旋轉滾筒的表面上按隨機方式分布那些微小孔眼的本發(fā)明的工藝意外地消除可造成嚴重后果的“陰影斑紋”的缺陷，這使得能提高噴射器的水的射流的壓強，并由此提高搞亂初級纖維的效率。另外，這種方法可把得到的布的機械特性提高30％以上。
這樣簡單的一種安排，以直到這時還沒有達到的混合效率，即能如此改善機械性能，又能消除可造成嚴重后果的“陰影斑紋”的缺陷，這在以前是沒有預見到的。換句話說，這種隨機的安排使得能夠意外地從不成功轉向成功。
權利要求
1.用加壓噴水法制造無圖案的無紡布的工藝，在這種工藝中人們讓一種由初級纖維組成的基布(10)在帶有孔眼的旋轉滾筒(20)上前進，人們在滾筒內部施加部分真空，上述的滾筒的表面上有眾多的微孔；然后，人們把一排高壓水的射流(41、42、43)引向著這布的旋轉滾筒上，這種工藝的特征在于旋轉滾筒(20)的那些微孔是隨機分布的。
2.根據權利要求1的工藝，其特征在于在滾筒(20)內部起作用的低壓被設置在100到1000毫米水柱的范圍內。
3.根據權利要求1和2之一項的工藝，其特征在于具有隨機分布的微小孔眼的旋轉滾筒(20)的孔隙率在1％到15％之間。
4.根據權利要求3的工藝，其特征在于旋轉滾筒(20)的孔隙率在3％到12％之間。
5.用加壓噴水法制造無圖案無紡布的設備，它包括一個作為支撐物的帶有孔眼傳送帶(1)，用來接納由初級纖維組成的有纖維的基布(10)；帶有孔眼的支撐物(1)的一些驅動裝置(2-5)；一個被打了孔眼的圓柱形旋轉滾筒(20)，在其表面上有眾多微孔，這個滾筒包括一些與帶孔眼的支撐物(1)的前進速度同步的驅動裝置，以它的母線之一與多孔眼支撐物(1)相切地安放著。一個與圓柱形旋轉滾筒(20)共軸的圓柱形中空的固定滾筒(25)，與一個真空泵相連接并且在它的一個母線上有一條主縫(32)用來被定位在旋轉滾筒(20)與多孔眼的支撐物(1)的切點附近；相對于旋轉滾筒(20)來說，放置在多孔眼的支撐物的另一邊的、并與縫(32)成一條直線的一主噴水排，以便形成一個潤濕水簾(31)；至少一個次噴水排(41、42、43)被安排在一次縫(47)對面的旋轉滾筒(20)的附近，這個次縫被安置在固定滾筒(25)的一條母線上，為了使初級纖維交織起來；得到的被壓緊的弄濕的交織過的布的一些接收裝置，其特征在于旋轉滾筒(20)的那些微小孔眼是在上述滾筒的表面上隨機分布的。
6.根據權利要求5的設備，其特征在于相鄰的微小孔眼(21)間的間隔在0.3毫米和2毫米之間。
7.根據權利要求5和6的之一項的設備，其特征在于微小孔眼(21)的直徑在0.1和0.5毫米之間。
8.根據權利要求7的設備，其特征在于微小孔眼(21)的大小是隨機分布的。
全文摘要
用加壓噴水法制造一種無圖案的無紡臺布(50)的工藝，在此工藝中，人們使用一種由初級纖維形成的基布(10)在一個帶孔眼的旋轉的滾筒(20)上向前進，在滾筒的內部，人們施加部分真空，上述滾筒(20)在其表面上有眾多的微孔；然后人們把一排高壓噴水裝置(41、42、43)引向這個帶有基布(10)的旋轉滾筒(20)，此工藝的特征在于旋轉滾筒的那些微孔(21)是隨機分布的。本發(fā)明還涉及一個實施這一工藝的設備。
文檔編號D04H18/00GK1154148SQ96190519
公開日1997年7月9日 申請日期1996年4月30日 優(yōu)先權日1995年5月17日
發(fā)明者F·諾勒 申請人:Icbt佩福杰特公司