專利名稱：處理纖維材料的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理纖維材料如織物或無紡織物的方法，其中，纖維材料通過擠壓機(jī)傳送，在擠壓機(jī)內(nèi)纖維材料在至少一個擠壓區(qū)通過至少一個壓輥的擠壓表面借助作用在纖維材料上的擠壓力壓出，以及被壓出的纖維材料用處理液浸漬，纖維材料在擠壓區(qū)內(nèi)通過一個膨脹區(qū)傳送，在膨脹區(qū)內(nèi)擠壓力沿纖維材料通過方向減小。
本發(fā)明還涉及一種處理相對于壓輥裝置運(yùn)動的纖維材料的壓輥裝置，包括一個壓輥，壓輥有擠壓表面，通過它在工作時在擠壓區(qū)產(chǎn)生一個作用在纖維材料上的擠壓力，以及有一個浸漬裝置，通過它在工作時將一種處理液供入纖維材料，其中，在工作時擠壓區(qū)構(gòu)成一個膨脹區(qū)，在此膨脹區(qū)內(nèi)擠壓力沿纖維材料的運(yùn)動方向減小。
背景技術(shù)：
擠壓表面是指這種表面，它作為想象的或?qū)嶋H存在的表面構(gòu)成纖維材料上側(cè)或下側(cè)擠壓區(qū)的界限，也就是指這樣一種理想化的包絡(luò)面，擠壓力沿此包絡(luò)面作用在纖維材料上。
為了制造本發(fā)明涉及的纖維材料，通常熔化或在一種溶劑內(nèi)溶解一種聚合物質(zhì)，接著通過紡絲機(jī)拉成連續(xù)的絲。為了生產(chǎn)連續(xù)的絲可以實(shí)施不同的紡絲過程，如干紡法、濕紡法或干紡和濕紡法的組合。在此過程中在紡絲機(jī)內(nèi)制成長絲，長絲借助一個或多個牽拉機(jī)構(gòu)從紡絲機(jī)拉出，與此同時它們構(gòu)成絲束或多股絲。然后，長絲在進(jìn)一步加工步驟中洗滌和后處理。
例如當(dāng)生產(chǎn)短纖維時，在后處理之前從紡絲機(jī)拉出的由平行排列的連續(xù)絲組成的多股絲輸入切割裝置。在離開切割裝置后，通常由一根根短纖維構(gòu)成纖維網(wǎng)，以及為了進(jìn)一步處理鋪放在傳送裝置上。
短纖維借助短纖維切斷機(jī)制成，例如通過在“Ullman-Band11，F(xiàn)asern-Herstellungsverfahren”中第249-289頁所介紹的機(jī)器進(jìn)行干切。
粘膠纖維作為再生纖維素纖維通常在水介質(zhì)內(nèi)擠壓紡絲。為了由紡出的連續(xù)絲束制成短纖維，例如適用一種切斷機(jī)，它主要由用于將絲束向切斷裝置輸送的輥對、真正的切斷裝置和短纖維洗滌裝置組成。切斷裝置借助一水流噴射器將從牽拉機(jī)構(gòu)供入的絲束拉向水平旋轉(zhuǎn)的切刀。在切割過程中，切刀通過持續(xù)的重磨保持刀刃鋒利。此外，在短纖維束在后處理機(jī)懸浮前，通過供給水射流進(jìn)行在切斷過程形成的短纖維束的第一次解散。例如由Ing.A.Maurer S.A公司生產(chǎn)這種機(jī)器。
后處理例如粘膠纖維可以或必須通過多個處理步驟完成。在粘膠纖維用的后處理機(jī)中典型地在供給處理液的情況下實(shí)施下列處理步驟去酸、脫硫、洗滌、漂白和洗滌、脫氯處理、水洗以及施加增柔劑或油脂涂層。這些處理步驟通常在一個設(shè)備中實(shí)施，來自切斷機(jī)又稱為“散纖維”的切斷的短纖維通過懸浮裝置到達(dá)此設(shè)備，以構(gòu)成盡可能均勻分布的纖維網(wǎng)鋪層。
處理纖維材料的設(shè)備傳統(tǒng)上設(shè)計為長的機(jī)組，在此機(jī)組內(nèi)，分布成均勻纖維網(wǎng)的纖維材料或纖維材料在傳送裝置上通過各處理區(qū)輸送。在這里，作為傳送裝置可采用具有例如循環(huán)篩網(wǎng)帶或金屬絲編織帶的皮帶運(yùn)輸機(jī)、振動運(yùn)輸機(jī)或偏心槽盤運(yùn)輸機(jī)(Exzenter-Rastenfrderer)。
在處理纖維材料時必須注意，要將在各處理步驟中供給的處理液快速和均勻地分配在懸浮的纖維網(wǎng)內(nèi)。
與此同時有利的是，在實(shí)施一個處理步驟前將前一個處理步驟的處理液盡可能徹底地從纖維材料中排除。
為了從纖維材料中除去處理液，通常采用壓輥裝置，它在纖維材料上施加一擠壓力。通過擠壓力將處理液從纖維材料壓出。在接著的處理步驟中已壓出的纖維材料再用與這一處理步驟相配的處理液浸漬。因此，借助壓輥裝置將兩個相繼的處理步驟彼此分開。
在其中將擠壓力作用在纖維材料上的區(qū)域亦即擠壓區(qū)內(nèi)，在最大擠壓力部位后不遠(yuǎn)處，構(gòu)成一個在其中沿纖維材料輸送方向擠壓力下降的區(qū)域。這一區(qū)域稱為膨脹區(qū)。
為了用處理液浸潤纖維材料，通常纖維材料在噴淋池下方的傳送裝置上移動。直接在壓出后，處理液通過位于其上方的噴淋裝置滴落在纖維材料上。然而，處理液的這種滴落只造成剛剛被壓出的纖維材料的一種不均勻的浸漬和潤濕。
在生產(chǎn)纖維素纖維或由纖維素纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)時出現(xiàn)了一個特殊的問題，它們通過NMMO法或Lyocell法制造。在此過程中，含紡絲溶液的水、纖維素和氧化叔胺擠壓和牽伸為連續(xù)的絲。
在牽伸時纖維素絲受到大的機(jī)械負(fù)荷。按NMMO法或Lyocell法生產(chǎn)的長絲和短纖維有纖維素分子高的結(jié)晶度或定向性。由于這些源自生產(chǎn)過程的產(chǎn)品特性，導(dǎo)致Lyocell纖維傾向于原纖化。原纖化的含義是，由于高結(jié)晶度和定向性使單根纖維的圓形纖維表面分裂成小的原纖維。這種原纖狀結(jié)構(gòu)沿纖維軸線延續(xù)。
為減少這種原纖化傾向，纖維可用化學(xué)交聯(lián)劑處理，交聯(lián)劑將原纖化的部分交聯(lián)在纖維軀干上。通常這樣來控制交聯(lián)或交鍵過程，亦即用化學(xué)交聯(lián)劑浸漬纖維素絲束以及交聯(lián)反應(yīng)通過用蒸汽處理在更高的溫度下開始。
交聯(lián)劑必須在纖維制備后均勻地加入纖維材料內(nèi)，纖維的溫度在必要時應(yīng)加以控制，以及在隨后的處理步驟中從纖維中洗出。此外，纖維素纖維，如其他非纖維素纖維那樣，同樣要進(jìn)行柔軟處理和干燥。
在這種處理中存在的問題是，交聯(lián)劑傾向于自發(fā)的化學(xué)降解反應(yīng)或水解反應(yīng)，因?yàn)榛瘜W(xué)制品在含水的環(huán)境內(nèi)被水解或不能長時間穩(wěn)定。當(dāng)反應(yīng)參數(shù)(例如反應(yīng)速度或反應(yīng)溫度)不能準(zhǔn)確地遵守時，將同樣導(dǎo)致降解和分解反應(yīng)。因此交聯(lián)劑必須在盡可能準(zhǔn)確控制反應(yīng)過程的情況下加入封閉的區(qū)域內(nèi)。通常，交聯(lián)劑需要迅速加入到纖維素纖維內(nèi)，接著快速調(diào)節(jié)溫度以及隨后盡可能迅速地洗出殘余的化學(xué)制品和與此同時冷卻。在所謂的交聯(lián)期間，在纖維材料上作用升高的溫度以及堿性或酸性液體。纖維素與交聯(lián)劑的化學(xué)反應(yīng)在升高pH(例如約11-14)的情況下進(jìn)行，由此導(dǎo)致交聯(lián)劑水解。交聯(lián)劑分解趨勢可以通過在交聯(lián)池內(nèi)盡可能低的溫度加以遏制。這種低的溫度可以在壓出裝置中或前調(diào)整。在交聯(lián)劑熱定型后，亦即交聯(lián)劑與纖維素鏈在約20與98℃之間反應(yīng)后，為了保護(hù)纖維素纖維堿必須從纖維材料中除去。
此外，由于在纖維素纖維材料中高的纖維密度和纖維膨潤，為了滲透纖維材料必須有長的停留時間，因?yàn)樵诶w維網(wǎng)上只作用有在它上面的液體的小的地理學(xué)高度，以及纖維網(wǎng)的壓力損失只能通過液體長的作用時間來彌補(bǔ)。
傳統(tǒng)的其中用一種處理液只是噴淋被壓出的纖維材料的方法和設(shè)備，恰恰對于易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或分解的處理液，如交聯(lián)劑，在準(zhǔn)確控制過程參數(shù)方面是不滿足要求的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到通常使用于處于纖維材料的方法和設(shè)備，本發(fā)明的目的是改進(jìn)前言所述的方法和前言所述的設(shè)備，使得能盡可能迅速和均勻地在纖維材料內(nèi)分布處理液、調(diào)溫劑(熱水、熱蒸汽以及必要時其他熱載體)和各種洗滌劑，并因而能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的過程控制。
對于前言所述的方法按本發(fā)明為達(dá)到此目的采取的措施是，處理液在膨脹區(qū)內(nèi)通過擠壓表面導(dǎo)入纖維材料內(nèi)。
對于前言所述的壓輥裝置為達(dá)到此目的采取的措施是，壓輥裝置在膨脹區(qū)內(nèi)有一些孔口，通過它們在工作時將處理液通過擠壓表面導(dǎo)入纖維材料中。
此方案簡單和有優(yōu)點(diǎn)，處理液能非常迅速和均勻地分布在已壓出和被壓縮并在膨脹區(qū)內(nèi)膨脹的纖維材料內(nèi)。因?yàn)樵谂蛎泤^(qū)內(nèi)擠壓力沿纖維材料的運(yùn)動方向減小，所以在此區(qū)域內(nèi)纖維材料自動地通過擠壓表面吸入處理液。因此壓出的纖維材料均勻和快速地用處理液滲透在擠壓區(qū)內(nèi)已經(jīng)發(fā)生。所以這種處理過程可以檢查和比較容易控制。
按本發(fā)明方案的另一個優(yōu)點(diǎn)是，處理裝置的結(jié)構(gòu)長度可以顯著縮短。與傳統(tǒng)的機(jī)器相反，在那里基于噴淋，纖維材料的滲透只有通常長的作用時間以及纖維材料通過處理區(qū)相應(yīng)地更長的傳送路程才能完成，在按本發(fā)明的方案中基于立即滲透，所以纖維材料用處理液浸漬后直接連接下一個處理步驟。
也就是說，采用按本發(fā)明的方案，有可能將擠壓機(jī)設(shè)計為類似于軋機(jī)，其中，各軋輥沿軋制方向直接彼此相繼。因此，按本發(fā)明的一種進(jìn)一步發(fā)展，在處理纖維材料時可連續(xù)地實(shí)施多個處理步驟，為此纖維材料相繼通過多個壓輥裝置傳送，在此過程中在一個壓輥裝置內(nèi)總是在壓縮區(qū)從纖維材料中壓出第一種處理液以及在膨脹區(qū)纖維材料浸漬第二種處理液。
纖維材料借助一單獨(dú)的例如形式上為傳送帶的輸送裝置通過擠壓區(qū)輸送，在此過程中壓輥被動地隨之轉(zhuǎn)動。但壓輥也可以設(shè)自己的驅(qū)動裝置。在這種情況下可以免去單獨(dú)的輸送裝置，因?yàn)閴狠伇旧順?gòu)成輸送裝置。壓輥的圓周速度可以在0.1與400m/min之間，優(yōu)選在0.1與60m/min之間，尤其在0.1與10m/min之間。采用這些圓周速度，在一個處理區(qū)可達(dá)到的纖維通過量為10至1500kg/(m2h)，優(yōu)選在10與1200kg/(m2h)之間。纖維通過量是由處于絕對干燥狀態(tài)的纖維材料重量除以每個處理區(qū)的停留時間算出的，以及它取決于處理區(qū)的長度。
在膨脹區(qū)之前，纖維材料可以在擠壓區(qū)內(nèi)通過一個壓縮區(qū)傳送，在壓縮區(qū)內(nèi)擠壓力沿纖維材料的通過方向增大，所以將已存在于纖維材料內(nèi)的處理液壓出。按另一項(xiàng)有利的設(shè)計，在壓縮區(qū)內(nèi)從纖維材料壓出的處理液可以通過擠壓表面導(dǎo)出。為此，可例如設(shè)一抽吸裝置，通過它在工作時將處理液從壓縮區(qū)吸出。當(dāng)然也可以僅在擠壓表面內(nèi)設(shè)一些孔口來替代抽吸裝置，基于在壓縮區(qū)內(nèi)沿處理方向漸增的擠壓力，處理液會自動通過這種孔口，所以在纖維材料通過擠壓區(qū)后幾乎不再在纖維材料中存在來自前一個處理步驟的處理液。
按本發(fā)明的壓輥將其壓入纖維材料內(nèi)的線壓力為每mm輥寬達(dá)100N。
作為補(bǔ)充或不同于在壓縮區(qū)內(nèi)導(dǎo)出或吸出處理液，處理液也可以在壓縮區(qū)內(nèi)為了沖洗纖維材料在壓出前通過擠壓表面導(dǎo)入纖維材料內(nèi)。例如，纖維材料在壓縮區(qū)內(nèi)用供入連接在上游的壓輥的膨脹區(qū)內(nèi)的處理液沖洗掉，所以沒有將沿纖維材料通過此設(shè)備的傳送或輸送方向設(shè)在壓縮區(qū)前面的那個處理步驟的處理液，帶到沿輸送方向設(shè)在膨脹區(qū)后面的處理步驟中。
為了纖維材料用處理液能達(dá)到徹底而均勻地浸漬，按另一項(xiàng)有利的設(shè)計，處理液在壓力下例如借助設(shè)在擠壓區(qū)內(nèi)的噴嘴在壓縮區(qū)和/或膨脹區(qū)壓入纖維材料內(nèi)。涉及壓輥寬度的液體流量可以在0.1與125m3(hm)之間，優(yōu)選在0.1與50m3/(hm)之間，尤其在0.1與20m3(hm)之間。
為了能得到一種特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式，通過它將處理液供入纖維材料的浸漬裝置至少部分設(shè)在壓輥內(nèi)部。在這種情況下處理液按本發(fā)明另一項(xiàng)設(shè)計可從壓輥內(nèi)部通過孔口導(dǎo)入纖維材料內(nèi)。為此壓輥可在其面朝纖維材料的表面設(shè)有一些孔口，處理液通過它們導(dǎo)入纖維材料中?？卓诳梢杂幸?guī)則或不規(guī)則地制在壓輥表面內(nèi)以及例如有基本上噴嘴狀橫截面。輥的開口度，亦即孔口所占面積與輥的總表面積之比，可以在1與95％之間，優(yōu)選在3與90％之間，尤其優(yōu)選在3與85％之間。
按另一項(xiàng)設(shè)計，壓輥也可以在其面朝纖維材料的表面設(shè)計一些肋，它們至少部分構(gòu)成擠壓表面，以及在它們之間在工作時處理液可導(dǎo)入纖維材料內(nèi)。按另一項(xiàng)設(shè)計，這些肋可基本上橫向于纖維材料的運(yùn)動方向延伸。
為避免通過壓輥裝置隔開的兩個處理步驟的處理液拖帶，按另一項(xiàng)有利的設(shè)計，可以將肋設(shè)計為堰，它防止處理液通過壓輥從壓縮區(qū)流向膨脹區(qū)并因而防止了拖帶。這尤其在肋橫向于纖維材料運(yùn)動方向延伸時可以做到。為此，肋的高度尺寸可設(shè)計為，在擠壓區(qū)內(nèi)，基本上在壓縮區(qū)與膨脹區(qū)之間的一個肋的背對纖維材料的上端，始終高出在壓縮區(qū)和/或膨脹區(qū)內(nèi)的處理液水平。
尤其在具有彼此隔開間距并優(yōu)選地橫向于纖維材料輸送方向延伸的肋的壓輥的設(shè)計中，按另一項(xiàng)有利的設(shè)計可以在壓輥內(nèi)部組合一些噴嘴，通過它們在工作時將處理液霧狀或射流狀優(yōu)選地在擠壓區(qū)內(nèi)對準(zhǔn)纖維材料。為防止處理液從壓縮區(qū)通過旋轉(zhuǎn)的壓輥輸送到膨脹區(qū)內(nèi)，噴嘴也可以對準(zhǔn)壓縮區(qū)，以便淡化或排擠在那里存在的處理液。若在纖維材料的區(qū)域內(nèi)或在擠壓區(qū)內(nèi)噴嘴的噴射錐面基本上是重疊的，則達(dá)到纖維材料被由噴嘴排出的處理液完全潤濕。
根據(jù)所采用的處理液類型、纖維材料的尺寸和重量以及纖維材料的成分，有必要對通過它將處理液通過擠壓表面導(dǎo)入纖維材料的區(qū)域進(jìn)行調(diào)整。為此，浸漬裝置可有調(diào)整裝置，借助它調(diào)整擠壓面內(nèi)處理液排出區(qū)的大小和方位。按另一項(xiàng)有利的設(shè)計，為此可將調(diào)整裝置設(shè)計為一個裝在壓輥內(nèi)有槽口的覆蓋件，覆蓋件覆蓋住那個通過它不應(yīng)流過處理液的擠壓表面部分或壓輥部分。覆蓋件可例如設(shè)計為一個設(shè)有縱向槽可旋轉(zhuǎn)地保持在壓輥內(nèi)的管狀體。
取代或除了從壓輥內(nèi)部出發(fā)的處理液輸入管外，浸漬裝置可有一輸入管，通過它在工作時將處理液從壓輥外部基本上一直導(dǎo)入膨脹區(qū)內(nèi)。按另一項(xiàng)有利的設(shè)計，此輸入管可至少在擠壓區(qū)內(nèi)至少部分地設(shè)在兩個基本上沿纖維材料運(yùn)動方向延伸的肋之間。在這種情況下有利的是，輸入管面朝擠壓表面的區(qū)段基本上與肋齊平地結(jié)束，所以擠壓表面盡可能平滑以及相對于纖維材料產(chǎn)生低的摩擦阻力。
最后，本發(fā)明還涉及一種用于處理纖維材料的擠壓機(jī)，它有至少一個擠壓纖維材料的壓輥裝置和一個用于通過擠壓機(jī)傳送纖維材料的輸送裝置，在這里使用按上述設(shè)計之一所述的壓輥裝置。
在具有多個沿纖維材料輸送方向串聯(lián)的壓輥裝置的擠壓機(jī)中，這些壓輥裝置可以直接彼此相繼。
擠壓機(jī)以及壓輥裝置可以用一種纖維材料運(yùn)行，它的每單位面積絕對干燥的重量在0.1至20kg/m2之間，優(yōu)選在0.1至10kg/m2之間。作為纖維材料如絲束或重、厚的纖維網(wǎng)可進(jìn)行后處理。
作為處理液可采用純水、含水的有機(jī)或無機(jī)溶劑、含水或濃縮的堿液和酸、漂白劑、浸漬劑或惰性氣體、蒸汽狀介質(zhì)、加熱或冷卻介質(zhì)、以及溶劑蒸汽。
在擠壓機(jī)內(nèi)，在擠壓區(qū)的范圍內(nèi)，可面對此壓輥設(shè)另一個壓輥，它作為反壓裝置用于承受擠壓力。此第二個壓輥可以有如上面所述的第一個壓輥相同的設(shè)計。在此設(shè)計中，纖維材料被導(dǎo)引通過這兩個壓輥之間。
可采用金屬或塑料作為壓輥的材料，它們的表面可涂膠、拋光或磨削。為避免損壞纖維，壓輥的邊和必要時設(shè)在壓輥上的孔口和肋的邊應(yīng)修圓(gebrochen)。


下面借助實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及其功能。
其中圖1 生產(chǎn)纖維材料的設(shè)備示意圖；圖2 按本發(fā)明的壓輥裝置第一種實(shí)施例橫截面；圖3 圖2所示實(shí)施例一種進(jìn)一步發(fā)展的橫截面；圖4 按本發(fā)明的壓輥裝置第二種實(shí)施例透視圖；圖5 圖4所示實(shí)施例的橫截面；圖6 按本發(fā)明的壓輥裝置第三種實(shí)施例透視圖；圖7 圖6所示實(shí)施例的端面圖；以及圖8 按本發(fā)明的壓輥裝置第四種實(shí)施例橫截面。
具體實(shí)施例方式
首先借助圖1說明生產(chǎn)纖維材料的工藝過程。
在圖1中僅示意表示的系統(tǒng)1中制造一種擠壓溶液2。為此，在一個或多個混合器內(nèi)由干或濕的碎纖維素和水和/或氧化叔胺構(gòu)成一種懸浮液。在使用升高的溫度和在負(fù)壓下使懸浮液將水蒸發(fā)到這樣的程度，即形成一種用作擠壓溶液的纖維素溶液。在反應(yīng)容器1內(nèi)配制擠壓溶液2。此擠壓溶液包含纖維素、水和氧化叔胺，例如N-Methylmorpholin-N-Oxid(NMMO)以及必要時用于使纖維素和溶劑熱穩(wěn)定的穩(wěn)定劑。穩(wěn)定劑可例如是棓酸丙酯(Propylgalat)或有堿性作用的介質(zhì)或相互的混合物。必要時可以含其他添加劑，例如二氧化鈦、硫酸鋇、石墨、羧甲基纖維素、聚乙二醇、2，5二甲基吡嗪、Ketusan、藻酸、多糖、顏料、起抗菌作用的化學(xué)藥品、含防火劑的磷、鹵素或氮、活性炭、炭黑或?qū)щ娞亢凇⒐杷嵋约坝袡C(jī)溶劑作為稀釋劑等。
擠壓溶液2借助泵3通過管道系統(tǒng)4輸送。在管道系統(tǒng)4內(nèi)設(shè)一均壓罐5，它平衡管道系統(tǒng)4內(nèi)壓力和/或體積流量的波動，所以擠壓頭6可連續(xù)和均勻地供應(yīng)擠壓溶液2。
管道系統(tǒng)4設(shè)調(diào)溫裝置(未表示)，通過調(diào)溫裝置可準(zhǔn)確控制在這里作為舉例采用的擠壓溶液2的溫度，以及設(shè)過濾裝置(未表示)。這是有必要的，因?yàn)閿D壓溶液的化學(xué)和機(jī)械性能與溫度有密切的關(guān)系。例如擠壓溶液2的粘性隨溫度的增加和/或剪切率的上升而降低。
此外在管道系統(tǒng)4內(nèi)設(shè)防破裂裝置，由于擠壓溶液傾向于自發(fā)的放熱反應(yīng)，所以這是有必要的。由于有此防破裂裝置，所以在自發(fā)放熱反應(yīng)的情況下避免了管道系統(tǒng)4和均壓罐5以及連接在下游的擠壓頭6由于反應(yīng)壓力可能發(fā)生的損壞。
在擠壓溶液2內(nèi)的自發(fā)放熱反應(yīng)，例如發(fā)生在超過了某個溫度以及尤其在死水區(qū)內(nèi)擠壓溶液2隨時間變質(zhì)的情況下。為避免出現(xiàn)死水區(qū)和流動分離以及保證管道系統(tǒng)4均勻地流過擠壓溶液，管道系統(tǒng)4在整個流過高粘性擠壓溶液的區(qū)域設(shè)計為有利于流動的。
在擠壓頭6內(nèi)，擠壓溶液在噴嘴腔7內(nèi)分成許多形式上為紡絲毛細(xì)管8的擠壓通道8。紡絲毛細(xì)管8排列成在圖1中垂直于圖紙平面的行。因此，通過單個擠壓頭6同時制成許多連續(xù)的模制體。此外，也可以設(shè)許多擠壓頭6，它們分別構(gòu)成許多連續(xù)模制體，或在圖1所示的實(shí)施例的情況下構(gòu)成長絲。在圖1中為了簡化只畫了一個紡絲毛細(xì)管8。
紡絲毛細(xì)管通常有小于500μm的內(nèi)徑D，對于特殊的應(yīng)用，此直徑也可以小于100μm，優(yōu)選約50至70μm。
被擠壓溶液流過的紡絲毛細(xì)管的長度L至少是內(nèi)徑D的兩倍，最多是內(nèi)徑D的100至150倍。
紡絲毛細(xì)管8至少部分被加熱裝置9圍繞，借助它可以控制紡絲毛細(xì)管8的壁溫。紡絲毛細(xì)管8的壁溫在工作時約為150℃。紡絲溶液的溫度在工作時在約80與130℃之間。紡絲毛細(xì)管8可安置在從外部控制溫度的任意模殼內(nèi)或載體內(nèi)，使擠壓頭6內(nèi)有高的孔密度。
加熱裝置9優(yōu)選地一直延伸到擠壓通道沿流動方向S的出口10。因此擠壓通道8的壁一直到擠壓通道口10均被加熱。
通過直接或間接地加熱擠壓通道，在其內(nèi)壁并基于取決于溫度的擠壓溶液的粘性，構(gòu)成一個相對于心部的流動為低粘性的加熱的流動膜。因此在擠壓通道8內(nèi)部擠壓溶液的速度剖面和擠壓過程有利地改變，使得被擠壓的紡絲溶液達(dá)到更好的不扭結(jié)性和較低的原纖化傾向。
在擠壓通道8內(nèi)擠壓出擠壓溶液，然后以長絲11的形式排入空氣間隙12內(nèi)?？諝忾g隙沿擠壓溶液流動方向S有一高度H。
在空氣間隙12內(nèi)，空氣13以高的速度供給從擠壓頭6排出的擠壓溶液。流動方向可被水平地導(dǎo)引直至擠壓紡絲；空氣13的流動速度可大于長絲11的擠壓速度，以此速度從擠壓通道口10排出連續(xù)模制體。通過基本上同軸導(dǎo)引的空氣流，在連續(xù)模制體11與空氣13之間的界面上作用一個拉應(yīng)力，借助它可以牽伸連續(xù)模制體11。
在穿過空氣間隙12后，連續(xù)模制體進(jìn)入凝固液浴區(qū)14，在此區(qū)內(nèi)它用凝固液潤濕或加濕。潤濕可以借助噴淋或潤濕裝置(未表示)實(shí)現(xiàn)，或可以通過將連續(xù)模制體11浸入凝固液浴池內(nèi)實(shí)現(xiàn)。通過此凝固浴液使擠壓溶液穩(wěn)定化。
另一個可能性在于，在凝固液浴區(qū)14后，連續(xù)模制體11基本上無拉應(yīng)力地鋪放在輸送裝置15上。輸送裝置15設(shè)計為振動式運(yùn)輸機(jī)。由于振動式運(yùn)輸機(jī)16的往復(fù)運(yùn)動，連續(xù)長絲在輸送裝置上放置成有次序的堆疊17。由于這種在輸送裝置15上無拉應(yīng)力地傳送，可以穩(wěn)定連續(xù)模制體11，不會對連續(xù)模制體11的機(jī)械性能施加有害的影響，這些有害的影響例如是在連續(xù)模制體11擠壓后不久由于過早地機(jī)械加載可能產(chǎn)生的。
取決于設(shè)計，連續(xù)模制體11在輸送裝置15前或后借助牽拉裝置18拉出，并經(jīng)轉(zhuǎn)向或輸送裝置19供給切斷機(jī)20。通過牽拉裝置18調(diào)整相應(yīng)的纖維參數(shù)，如纖度、強(qiáng)度和延伸率。
在切斷機(jī)20內(nèi)平行地只導(dǎo)入部分?jǐn)D壓頭6或?qū)肴繑D壓頭6的連續(xù)模制體11。在切斷機(jī)20內(nèi)裝有一個輥對(未表示)，用于將不同擠壓頭6的連續(xù)模制體束11供給切斷裝置，亦即真正的切斷裝置(未表示)和短纖維洗滌裝置(未表示)。切斷裝置(未表示)將從牽拉輥對供入的絲束借助一水流噴射器拉向水平旋轉(zhuǎn)的切刀。通過切刀將纖維材料按預(yù)定的長度切斷。在切斷過程中切刀通過持續(xù)的重磨保持刀刃鋒利。通過供給水射流，在短纖維束懸浮成為纖維材料前，進(jìn)行在切斷過程形成的短纖維束的第一次解散。
從切斷機(jī)21排出基本上席墊狀的纖維材料21，它與在切斷過程中供給的水一起在一個用于處理纖維材料21的設(shè)備22內(nèi)浮選。纖維材料21通過在切斷機(jī)20中切斷的纖維的無定向配置構(gòu)成。
用于處理纖維材料21的設(shè)備22基本上構(gòu)成本發(fā)明的對象。
在設(shè)備22中對于粘膠纖維實(shí)施典型的處理步驟，例如去酸、脫硫、洗滌、漂白和洗滌、脫氯處理、水洗以及施加增柔劑/油脂涂層或其他化學(xué)制品。各處理步驟或階段分別在處理區(qū)23、24、25、26、27中進(jìn)行，它們通過壓輥裝置28、29、30、31、32、33彼此隔開。在每個處理區(qū)23至27內(nèi)，通過浸漬裝置34、35、36、37、38分別將一種為此處理區(qū)或處理步驟配設(shè)的處理液從相應(yīng)的儲罐39、40、41、42、43導(dǎo)入。處理區(qū)沿纖維材料輸送方向從輥中心到輥中心有至少約0.5m的間距，但此間距也可以根據(jù)處理過程的要求達(dá)10m和更大。在極端情況下，各壓輥裝置28、29、30、31、32、33也可以彼此直接相繼，使壓輥正好不接觸。
儲罐39至43在這里逆流供給處理液，換句話說，來自沿纖維材料21輸送方向B后續(xù)步驟的處理液基本上不凈化地導(dǎo)入沿處理方向在這之前的處理步驟；處理液通過設(shè)備22的流動方向與纖維材料21通過設(shè)備22的輸送方向相反。因此，沿輸送方向B，在設(shè)在纖維材料21下方作為收集器的儲罐39至43內(nèi)的處理液的純度逐漸增加。纖維材料21通過設(shè)備22在輸送裝置44上傳送，輸送裝置可設(shè)計為具有循環(huán)篩網(wǎng)帶或金屬絲編織帶的皮帶運(yùn)輸機(jī)、振動運(yùn)輸機(jī)或偏心槽盤運(yùn)輸機(jī)。
壓輥裝置28至33可以如圖1所示設(shè)計為成對的輥，或也可以設(shè)計為有一固定不動的反壓面的孤立的輥。輥的擠壓力可以通過電、液壓或氣動的途徑產(chǎn)生以及可以例如通過杠桿力機(jī)械地產(chǎn)生。壓輥典型的擠壓力每mm輥寬約達(dá)100N。
通過由壓輥裝置28至33施加的擠壓力，將在各自處理區(qū)23至27內(nèi)加入的處理液從纖維材料壓出，以及防止將處理液從前面的那個處理步驟拖帶到下一個處理步驟中。
在通過設(shè)備22后，纖維材料21可再供給另一些在圖1中沒有表示的處理步驟。例如有開松機(jī)組的干燥裝置，可用于纖維材料除濕和開松，以及與之相連接的一個包裝機(jī)組，可用于制成一個包裝完畢可以發(fā)送的產(chǎn)品。
圖1作為范例表示了由含纖維素的紡絲溶液生產(chǎn)纖維材料。但設(shè)備22不限于使用于纖維素纖維，而是同樣可以使用于用其他成分的長絲制的纖維網(wǎng)狀或織造的纖維材料。為了生產(chǎn)這種由非粘性或非纖維素纖維構(gòu)成的纖維材料，由先有技術(shù)已知另一些制造方法。
下面作為范例說明一個壓輥裝置。因?yàn)閴狠佈b置28至33的基本功能都是相同的，所以在下面的說明中作為舉例只詳細(xì)說明唯一的一個壓輥裝置。
圖2表示按本發(fā)明用于處理纖維材料21的壓輥裝置50第一種實(shí)施例垂直于纖維材料21運(yùn)動方向B的剖面。
在圖2中表示的壓輥裝置應(yīng)用于以小的速度洗滌絲束或洗滌短纖維和應(yīng)用于大的纖維材料，其中，纖維材料沿輸送方向以約40m/min的速度運(yùn)動。這一速度相當(dāng)于在擠壓頭上連續(xù)模制體的擠壓速度。在絕對干燥的纖維材料單位面積重量為0.1kg/m2時，纖維通過量約為52kg/(m2h)，其中，處理液以每m輥寬為125m3/(hm)的流量供入。
壓輥裝置50有一壓輥51，它可旋轉(zhuǎn)地支承在圖2中未表示的支承裝置上，以及沿箭頭方向P隨纖維材料21的運(yùn)動一起轉(zhuǎn)動。壓輥51以擠壓力F壓入纖維材料21中。在此過程中構(gòu)成一個擠壓表面52，它是繞壓輥51的一個想象的包絡(luò)面，通過此包絡(luò)面將由壓緊力F產(chǎn)生的擠壓力作用在纖維材料21上。
通過它將作為擠壓力的壓緊力F經(jīng)由擠壓表面52作用在纖維材料21上的區(qū)域稱為擠壓區(qū)53。沿纖維材料21的運(yùn)動方向B，在擠壓區(qū)53內(nèi)擠壓力起先增加直到大體上壓輥51侵入纖維材料21最深處的那個區(qū)域。沿纖維材料21運(yùn)動方向B擠壓力增加的區(qū)域下文稱壓縮區(qū)54。沿纖維材料21運(yùn)動方向B，膨脹區(qū)55與壓縮區(qū)54連接，在膨脹區(qū)內(nèi)擠壓力沿纖維材料的運(yùn)動方向B重新減小。
在壓縮區(qū)54內(nèi)，由于擠壓力逐漸增大，所以吸收在纖維材料21內(nèi)的處理液56被壓出，在壓縮區(qū)54末端幾乎不再在纖維材料21內(nèi)存在來自前面的處理步驟的處理液56。
在圖2的實(shí)施例中，壓輥51設(shè)有通孔57，它們從壓輥內(nèi)部延伸到壓輥外部。在壓輥51的外圓周面59上，通孔57終止于凹槽58，凹槽的直徑大于通孔57的直徑。凹槽也可以沿壓輥軸線加工成長槽狀并沿圓周相應(yīng)地分布。
當(dāng)輥直徑為400mm時，這些孔的直徑在3至12mm之間。壓輥51的開口度基本上與其直徑無關(guān)地在約5至40％之間。
通孔57可以隨機(jī)分布、沿軸向或沿周向排成行，或在外圓周面59上互相錯開地布置。
在圖2的實(shí)施例中，壓輥內(nèi)部構(gòu)成浸漬裝置的一部分，處理液通過浸漬裝置導(dǎo)入纖維材料中。
在壓輥51內(nèi)部設(shè)一覆蓋件60，它基本上設(shè)計為管狀以及有一個沿壓輥51軸向延伸的形式上為槽的開口61，槽面對著擠壓區(qū)。此覆蓋件60不隨壓輥51運(yùn)動，而是固定的。在其面朝槽的各端部，覆蓋件60設(shè)有密封件62，所以不會有處理液從壓輥51的內(nèi)腔63進(jìn)入覆蓋件60與壓輥51內(nèi)圓周面64之間。
覆蓋件60用于構(gòu)成區(qū)域65的邊界，處理液通過此區(qū)域65加入纖維材料21中。按圖2，區(qū)域65主要在膨脹區(qū)55的范圍內(nèi)延伸，但也(至少部分地)在壓縮區(qū)54的范圍內(nèi)延伸。若例如可處于2.5至3bar壓力下的處理液從壓輥51內(nèi)腔63通過通孔57導(dǎo)引，則此處理液在壓縮區(qū)54內(nèi)將圖2中示意表示的來自前面的處理步驟的處理液沖洗掉，并與此同時它在膨脹區(qū)55內(nèi)由于毛細(xì)作用和纖維材料21基于壓力減小產(chǎn)生膨脹而被吸入。其結(jié)果是人們獲得了一種通過壓輥51或擠壓表面52導(dǎo)入的處理液均勻而快速的分布。為了能調(diào)整槽61相對于擠壓區(qū)53的位置，此第一個覆蓋件60可在壓輥51內(nèi)繞其縱軸線X同軸轉(zhuǎn)動地固定，如用雙向箭頭A表示的那樣。
圖3表示圖2所示實(shí)施例的進(jìn)一步發(fā)展。下面只詳細(xì)說明與圖2所示實(shí)施例的區(qū)別。
圖3的壓輥裝置可例如用于洗滌具有重量約4.1kg/m2作為纖維材料21的纖維素?zé)o紡織物。在此應(yīng)用中，纖維材料以速度約0.1m/min沿輸送方向運(yùn)動。每m輥寬的纖維通過量在此類應(yīng)用中約為40kg/(hm2)。處理液以流量為0.7m3/(hm)供入。
與圖2所示整體式覆蓋件60不同，在按圖3的進(jìn)一步發(fā)展中，覆蓋件分成兩個覆蓋件60a和60b。兩個覆蓋件60a、60b中每一個與另一個覆蓋件無關(guān)地可在壓輥51的內(nèi)圓周面64上繞其縱軸線X轉(zhuǎn)動地固定。因此在按圖3的壓輥裝置50中，通過調(diào)整一個覆蓋件60a、60b或兩個覆蓋件60a、60b，既可改變開口角α又可改變槽61的方法。為了密封在槽的區(qū)域之外的壓輥51的內(nèi)腔63，設(shè)密封件66，它覆蓋運(yùn)動槽67，此運(yùn)動槽同樣由兩個覆蓋件60a、60b構(gòu)成并保證兩個覆蓋件60a、60b能相對運(yùn)動。密封件66可裝在覆蓋件60a、60b內(nèi)部，或按另一種可選擇的設(shè)計，設(shè)在覆蓋件60a、60b與壓輥51之間。管狀的制有縱向槽的密封件66在其端部設(shè)有密封件68，它們防止處理液侵入覆蓋件與密封件之間。
在圖3的實(shí)施例中可利用在處理區(qū)65尺寸和位置方面大的易變性，實(shí)施與各自的處理步驟以及與在此步驟中供給的處理液的潤濕要求準(zhǔn)確地匹配。
用假想的線舉例表示圖3中左覆蓋件60b的單方面調(diào)整，其結(jié)果是使處理區(qū)65只坐落在膨脹區(qū)55內(nèi)，通過此處理區(qū)將處理液導(dǎo)入纖維材料21。
圖4表示按本發(fā)明壓輥裝置的第二種實(shí)施例。在這里，對于它們的結(jié)構(gòu)或功能方面基本上與前面實(shí)施例的構(gòu)件一致的構(gòu)件采用同樣的符號。
在圖4的實(shí)施例中，壓輥51由許多沿壓輥51的軸向X延伸的肋70構(gòu)成。這些肋有沿徑向從壓輥51內(nèi)向外漸增的壁厚。在其外側(cè)，肋70至少部分地在擠壓區(qū)53內(nèi)構(gòu)成擠壓表面52。肋70分別在擠壓表面沿軸向X的端部固定在固定盤或固定環(huán)上。肋70全部互相平行地延伸以及彼此有相同的間距，處于它們之間的區(qū)域71基本上是空的(沒有材料)。肋70彼此可通過沿周向延伸的盤狀或環(huán)狀的支撐互相連接，所以它們有較高的機(jī)械穩(wěn)定性。
在圖4所示的設(shè)計中，壓輥40的開口度在個別情況下達(dá)90與95％之間。肋的數(shù)量在30與80之間，優(yōu)選約60個。當(dāng)壓輥直徑為400mm時，肋沿周向的寬度在1與20mm之間，其中，采用較寬的肋盡管可獲得更大的壓力，但液體流量較小。
在壓輥51的內(nèi)腔63設(shè)浸漬裝置72，處理液借助它導(dǎo)入壓輥51內(nèi)腔63。這種浸漬裝置72例如也可以在圖2的實(shí)施例中應(yīng)用，取代覆蓋件60或與之一起使用。
反之，此浸漬裝置也可以按圖2或3的實(shí)施例與在那里已說明的覆蓋件60一起使用。
圖4所示實(shí)施例的浸漬裝置72由一中央輸入管73組成，它與壓輥51的軸線X同軸延伸。輸入管73在圖4中是在其沿軸向X的端部切斷后表示的，但在其在圖4中的右端也可以設(shè)一端蓋，或者輸入管73可以沿軸向X穿過整個壓輥51并將處理液供給另一個壓輥裝置。輸入管73沿處理液流動方向S的末端可與輸入管73的進(jìn)口連接，以便有可能在此處理步驟內(nèi)使處理液再循環(huán)。
此外，浸漬裝置72設(shè)一個或多個噴嘴74，它們對準(zhǔn)纖維材料21。處理液從中央輸入管或集液管73通過各噴嘴74和在肋70之間流入纖維材料21。
圖5表示垂直于圖4所示實(shí)施例軸向X的橫截面。
由圖5可以看出，通過從噴嘴74排出的處理液分別形成一個噴射錐面75，其中，噴射錐面75彼此重疊，使得在擠壓區(qū)53內(nèi)不存在未被處理液潤濕的區(qū)域。噴射錐面75可以是圓錐形或是平面的。
為防止將處理液56拖帶到沿纖維材料21運(yùn)動方向B位于擠壓區(qū)53下游的區(qū)域內(nèi)，每個肋70的高度H的尺寸設(shè)計為，使基本上已處于擠壓區(qū)53內(nèi)的肋構(gòu)成堰，由于有此堰使處理液不可能在擠壓區(qū)兩側(cè)的區(qū)域之間直接流動。
因?yàn)橥ㄟ^壓輥51的轉(zhuǎn)動D處理液有可能通過每兩個肋70之間的空隙71從一個處理步驟輸送到下一個輸送步驟，所以將一個噴嘴74′對準(zhǔn)壓縮區(qū)，以便沖洗掉在那里有可能從前面的處理步驟流入的處理液。
借助調(diào)整裝置76，例如通過將噴嘴74安裝在可彼此相對轉(zhuǎn)動并與輸入管73同心的管76上，可以通過移動噴嘴74調(diào)整處理區(qū)65的大小和方位。
肋沿周向彼此間隔的距離尺寸應(yīng)確定為，使肋之間能通過足夠量的處理液以及與此同時仍能在擠壓區(qū)53內(nèi)將擠壓力均勻地作用在纖維材料21上。
圖6表示按本發(fā)明的壓輥裝置50的第三種實(shí)施例的透視圖。其中對于其結(jié)構(gòu)和功能方面與前面實(shí)施例的構(gòu)件一致的構(gòu)件采用與在前面的實(shí)施例中相同的符號。
圖6所示實(shí)施例的壓輥51有沿壓輥51軸向X互相隔開間距的肋70，在肋之間構(gòu)成空隙71。
此外，壓輥裝置50有兩個浸漬裝置72a、72b，它們相對于在圖6中為了簡化而沒有表示的纖維材料的運(yùn)動方向B設(shè)在壓輥51的兩側(cè)。
每個浸漬裝置72a、72b有一根平行于壓輥51軸向X延伸的集液管73，輸入管80從集液管出發(fā)在肋70之間的空隙71內(nèi)一直延伸到擠壓區(qū)53內(nèi)。
在圖6的實(shí)施例中，兩個浸漬裝置72a和72b的輸入管80互相連接成一體，所以處理液從浸漬裝置72a的集液管73流向浸漬裝置72b的集液管73，以及一部分處理液通過圖6中未表示的輸入管80的口排入擠壓區(qū)53內(nèi)。
作為替換方式，浸漬裝置72a的輸入管80和浸漬裝置72b的輸入管80也可以彼此分開，所以通過浸漬裝置72a在擠壓區(qū)53內(nèi)導(dǎo)入的是與通過浸漬裝置72b導(dǎo)入的不同的處理液。由此可以使能通過壓輥裝置50實(shí)施的處理有更大的可變性和與不同的纖維材料及處理液有更好的適配性。
輸入管80的橫截面設(shè)計為它基本上與空隙71的橫截面一致并因而基本上填滿空隙71。處理液通過集液管73的流動S經(jīng)由這些輸入管80一直導(dǎo)入擠壓區(qū)53。尤其在圖7中可以看出這一情況，在那里表示圖6所示實(shí)施例沿纖維材料21運(yùn)動方向B的一個端側(cè)視圖。
在圖7中輸入管表示為在擠壓區(qū)的范圍內(nèi)，尤其在膨脹區(qū)55范圍內(nèi)的局部剖面。
輸入管在此區(qū)域內(nèi)有一些孔口81，處理液通過它們排入空隙71以及通過擠壓面52進(jìn)入纖維材料21。
與圖7所示不同，輸入管80面朝纖維材料21的部分也可以與纖維材料21接觸。但在這種情況下對于輸入管80的表面質(zhì)量和耐磨性應(yīng)采取特殊的應(yīng)對措施，以防止損壞纖維材料21和輸入管80被在壓力下經(jīng)過的纖維材料21提前磨損。
按圖6和7所述實(shí)施例的另一項(xiàng)設(shè)計中，相對于纖維材料21運(yùn)動方向B而言在前面的那個浸漬裝置72a還設(shè)計為抽吸裝置，借助它通過輸入管80內(nèi)的孔口81例如從壓縮區(qū)抽出處理液。
此外在圖7中還表示了驅(qū)動裝置82，例如電動機(jī)，借助它驅(qū)動壓輥51與纖維材料的運(yùn)動同步地旋轉(zhuǎn)。這種驅(qū)動裝置82也可以應(yīng)用于其他實(shí)施例中。在此設(shè)計中壓輥本身可用作纖維材料21的輸送裝置，纖維材料21借助它通過擠壓機(jī)各處理步驟傳送。
圖8表示按本發(fā)明的壓輥裝置50第四種實(shí)施例的一個平行于纖維材料21運(yùn)動方向B及垂直于壓輥51軸向X的剖面。按圖8的壓輥裝置50有一反壓輥90，它以一個與壓輥51的壓緊力F1大小相同方向相反的擠壓力F2壓在纖維材料21內(nèi)。壓輥51和反壓輥90兩者有相同的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)與在圖2與3中所表示的第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)一致。
因此為了簡化起見，對于圖8的實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)和功能與前面實(shí)施例的構(gòu)件一致的那些構(gòu)件采用相同的符號。
在圖8的實(shí)施例中，如用箭頭S1示意表示的那樣，在膨脹區(qū)54內(nèi)來自前面的處理步驟的處理液通過反壓輥90抽出，而在膨脹區(qū)55內(nèi)，如用箭頭S2表示的那樣，用于下一個處理步驟的處理液通過壓輥52導(dǎo)入纖維材料。
作為此設(shè)計的替換方案，每個輥51、90在擠壓區(qū)53內(nèi)既可起抽吸裝置的作用又可起浸漬裝置的作用。
如在圖1中借助設(shè)備22表示的那樣，在擠壓機(jī)22內(nèi)使用按本發(fā)明的壓輥裝置50時，可以直接連接規(guī)定用于下一個處理步驟的壓輥裝置，因?yàn)榛诶w維材料21通過擠壓表面52浸漬，所以發(fā)生處理液立即均勻地分布在纖維材料21內(nèi)。
由此顯著縮短擠壓和處理設(shè)備22的結(jié)構(gòu)長度。
由于在纖維材料21內(nèi)部的這種立即均勻地分布，這種分布再得到在膨脹區(qū)55內(nèi)小的纖維間距和由此導(dǎo)致的毛細(xì)作用的支持，所以可以準(zhǔn)確地實(shí)施和更容易地控制浸漬過程。由此也有可能用那些在有些情況下傾向于自發(fā)性化學(xué)反應(yīng)而應(yīng)小心掌握的處理液進(jìn)行浸漬。
按本發(fā)明的輥也可以使用于纖維生產(chǎn)設(shè)備的其他部位，例如作為包括組合在內(nèi)的上臘裝置的牽拉輥。
除了作為范例說明的由纖維素構(gòu)成的纖維材料外，用天然或合成纖維制的纖維材料也可以借助按本發(fā)明的設(shè)備和按本發(fā)明的方法處理，例如由粘膠纖維、醋酸纖維、聚酯、聚酰胺和聚丙烯腈系纖維構(gòu)成的纖維材料。
下面為了進(jìn)一步說明上述實(shí)施例制表列舉一些具體的例子。
在下表的例1至4中，按Lyocell法制成的絲束借助濕切斷機(jī)加工成短纖維狀，并在此狀態(tài)作為纖維材料21放置在處理設(shè)備22上。其中涉及的重量數(shù)據(jù)以纖維材料處于絕對干燥的狀態(tài)為出發(fā)點(diǎn)。在例5中，絲束在未預(yù)先切斷的情況下直接供給處理設(shè)備22作為纖維材料21。在所有的舉例中使用水作為處理液。在全部的例1至5中，設(shè)備22設(shè)計為，在每個處理區(qū)纖維材料21沿其全部厚度被處理液完全滲透。

在例1中纖維材料的浸漬按先有技術(shù)的方法沿輸送方向在壓輥下游通過用處理液噴淋纖維材料來進(jìn)行。在此方法中，纖維材料21在遭遇處理液后沒有立即完全被滲透，所以處理液如湖那樣聚集在纖維材料上面以及只能逐漸通過纖維材料21滲流。這種湖的形成隨纖維材料厚度的增大而增加。纖維材料用處理液完全滲透只有在纖維材料在處理區(qū)內(nèi)有更長停留時間的情況下才能達(dá)到。為此處理區(qū)沿纖維材料通過處理設(shè)備的輸送方向必須有相應(yīng)的長度。
在例2中則相反，處理借助按本發(fā)明設(shè)計的壓輥在除此之外與例1一致的處理?xiàng)l件下實(shí)施。如由表通過比較例1和2可以看出，在例1中，亦即按先有技術(shù)的方案，每m2處理區(qū)和每小時的纖維通過量比在例2中的小得多。
在例3至5中同樣使用按本發(fā)明的壓輥，所以纖維材料在與液體接觸時立即滲透，以及不需要長的處理區(qū)用于使纖維材料完全滲透。因此，在這些實(shí)施形式中其結(jié)果是在纖維材料中更均勻和更快速地分布處理液。
權(quán)利要求
1.處理纖維材料(21)如長絲復(fù)合材料、織物或無紡織物的方法，其中，纖維材料(21)通過擠壓機(jī)(22)傳送，在擠壓機(jī)內(nèi)，纖維材料(21)在至少一個擠壓區(qū)(53)內(nèi)通過至少一個壓輥(51)的擠壓表面(52)借助作用在纖維材料(21)上的擠壓力被壓出，并且被壓出的纖維材料用處理液浸漬，其中，纖維材料(21)在擠壓區(qū)(53)內(nèi)通過一個膨脹區(qū)(55)傳送，在膨脹區(qū)內(nèi)，擠壓力沿纖維材料(21)的通過方向(B)逐漸減小，其特征為處理液在膨脹區(qū)(55)內(nèi)通過擠壓表面(52)導(dǎo)入纖維材料(21)內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為纖維材料(21)在膨脹區(qū)(55)前通過擠壓區(qū)(53)的壓縮區(qū)(54)傳送，在壓縮區(qū)內(nèi)，擠壓力沿纖維材料(21)通過方向(B)逐漸增大并將已經(jīng)存在的處理液(56)從纖維材料(21)壓出。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征為在壓縮區(qū)(54)內(nèi)壓出的處理液通過擠壓表面(52)導(dǎo)出。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為處理液在壓縮區(qū)(54)內(nèi)壓入纖維材料(21)中。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征為處理液在壓縮區(qū)(54)內(nèi)通過擠壓表面(52)導(dǎo)入纖維材料(21)中。
6.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為纖維材料(21)在擠壓區(qū)(3)在至少兩個壓輥(51、90)之間通過。
7.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為處理液在壓力下壓入纖維材料(21)中。
8.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為在擠壓機(jī)(22)之前，制成單位重量在0.1與20kg/m2之間的纖維材料(21)。
9.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為纖維材料(21)以席墊的形式供入擠壓機(jī)(22)。
10.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為纖維材料(21)相繼通過多個壓輥裝置(28、29、30、31、32、33)傳送，在那里它們分別在壓縮區(qū)(54)內(nèi)從纖維材料(21)壓出第一種處理液而在膨脹區(qū)(55)內(nèi)用第二種處理液浸漬纖維材料(21)。
11.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為纖維材料(21)內(nèi)含一種溶劑的纖維素、水和氧化叔胺制成。
12.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為壓輥(51)以至少0.1m/min的圓周速度運(yùn)行。
13.按照權(quán)利要求36至38之一所述的壓輥裝置，其特征為壓輥(51)以小于400m/min的圓周速度運(yùn)行。
14.按照權(quán)利要求13所述的壓輥裝置，其特征為壓輥(51)以小于60m/min的圓周速度運(yùn)行。
15.按照權(quán)利要求13所述的壓輥裝置，其特征為壓輥(51)以小于10m/min的圓周速度運(yùn)行。
16.按照上述諸權(quán)利要求之一所述的壓輥裝置，其特征為根據(jù)輥寬，供給在0.1與125m3/(hm)之間的處理液。
17.按照權(quán)利要求16所述的壓輥裝置，其特征為根據(jù)輥寬，供給在0.1與50m3/(hm)之間的處理液。
18.按照權(quán)利要求16所述的壓輥裝置，其特征為根據(jù)輥寬，供給在0.1與20m3/(hm)之間的處理液。
19.處理相對于壓輥裝置運(yùn)動的纖維材料(21)的壓輥裝置，包括至少一個壓輥(51)，壓輥有擠壓表面(52)，通過擠壓表面在工作時在擠壓區(qū)(53)產(chǎn)生一個作用到纖維材料(21)上的擠壓力，以及壓輥(51)有至少一個浸漬裝置(72；72a、72b)，通過浸漬裝置在工作時將一種處理液供入纖維材料(21)，其中，在工作時，擠壓區(qū)(53)構(gòu)成一個膨脹區(qū)(55)，在此膨脹區(qū)內(nèi)，擠壓力沿纖維材料(21)的運(yùn)動方向(B)逐漸減小，其特征為壓輥裝置(50)在膨脹區(qū)(55)內(nèi)有一些孔口(57、58；71、81)，通過這些孔在工作時將處理液通過擠壓表面(52)導(dǎo)入纖維材料(21)中。
20.按照權(quán)利要求19所述的壓輥裝置，其特征為浸漬裝置(72；72a、72b)至少部分設(shè)在壓輥(51)內(nèi)部。
21.按照權(quán)利要求19或20所述的壓輥裝置，其特征為壓輥(51)在其面朝纖維材料(21)的表面(59)設(shè)計一些肋(70)，它們至少部分構(gòu)成擠壓表面(52)，并且在它們之間在工作時處理液可通過擠壓表面(52)導(dǎo)入纖維材料(21)內(nèi)。
22.按照權(quán)利要求21所述的壓輥裝置，其特征為肋(70)基本上橫向于纖維材料的運(yùn)動方向延伸。
23.按照權(quán)利要求21所述的壓輥裝置，其特征為肋(70)基本上沿纖維材料(21)的運(yùn)動方向(B)延伸。
24.按照權(quán)利要求19至23之一所述的壓輥裝置，其特征為在壓輥(51)內(nèi)組合一些噴嘴(74)，通過它們在工作時將處理液對準(zhǔn)纖維材料(21)。
25.按照權(quán)利要求24所述的壓輥裝置，其特征為噴嘴(74)有重疊的噴射錐面(75)。
26.按照權(quán)利要求24或25所述的壓輥裝置，其特征為噴嘴(74)設(shè)在壓輥(51)內(nèi)部，以及噴射錐面(75)通過肋(70)被調(diào)整。
27.按照權(quán)利要求19至26之一所述的壓輥裝置，其特征為肋(70)設(shè)計為堰，它防止處理液通過壓輥(51)從壓縮區(qū)(54)流向膨脹區(qū)(55) 。
28.按照權(quán)利要求19至27之一所述的壓輥裝置，其特征為浸漬裝置(72；72a、72b)設(shè)有一個調(diào)整裝置(60、66；78)，借助該調(diào)整裝置可以調(diào)整擠壓表面(52)上在工作時通過處理液的區(qū)域(65)的大小。
29.按照權(quán)利要求28所述的壓輥裝置，其特征為調(diào)整裝置(60、66)設(shè)計為一個裝在壓輥(51、90)內(nèi)有一個為區(qū)域(65)配設(shè)的開口(61)的覆蓋件(60)。
30.按照權(quán)利要求29所述的壓輥裝置，其特征為設(shè)一模擬調(diào)節(jié)器，借助它可調(diào)整開口(61)的方位和/或大小。
31.按照權(quán)利要求19至30之一所述的壓輥裝置，其特征為設(shè)一抽吸裝置，借助它在工作時從壓縮區(qū)(54)吸出處理液。
32.按照權(quán)利要求19至31之一所述的壓輥裝置，其特征為浸漬裝置(72；72a、72b)有一輸入管(73、80)，通過它在工作時將處理液從壓輥外部基本上一直導(dǎo)入膨脹區(qū)(55)內(nèi)。
33.按照權(quán)利要求32所述的壓輥裝置，其特征為輸入管(73、80)至少在擠壓區(qū)(53)內(nèi)至少部分地設(shè)在兩個基本上沿纖維材料(21)運(yùn)動方向(B)延伸的肋(70)之間。
34.按照權(quán)利要求19至33之一所述的壓輥裝置，其特征為外圓周面(59)的最多約95％設(shè)計為處理液通過面。
35.按照權(quán)利要求34所述的壓輥裝置，其特征為外圓周面(59)的最多約90％設(shè)計為處理液通過面。
36.按照權(quán)利要求35所述的壓輥裝置，其特征為外圓周面(59)的最多約85％設(shè)計為處理液通過面。
37.按照權(quán)利要求34至36之一所述的壓輥裝置，其特征為外圓周面(59)的至少約1％至3％設(shè)計為處理液通過面。
38.處理纖維材料(21)的擠壓機(jī)(22)，有至少兩個沿纖維材料輸送方向串聯(lián)的壓輥裝置(50)，在它們之間設(shè)計至少一個處理區(qū)，在處理區(qū)內(nèi)處理液作用在纖維材料上，其特征為壓輥裝置(50)按照權(quán)利要求12至26之一所述設(shè)計。
39.按照權(quán)利要求38所述的擠壓機(jī)，其特征為至少一個的壓輥裝置設(shè)計為輸送裝置，纖維材料借助它通過擠壓機(jī)傳送。
40.按照權(quán)利要求38或39所述的擠壓機(jī)，其特征為擠壓機(jī)有至少一個壓輥對(51、90)，在工作時纖維材料(21)在它們之間通過。
41.按照權(quán)利要求38至40之一所述的擠壓機(jī)，其特征為在工作時纖維材料(21)每單位面積的重量為0.1至20kg/m2。
42.按照權(quán)利要求41所述的擠壓機(jī)，其特征為在工作時纖維材料(21)每單位面積的重量為0.1至10kg/m2。
43.按照權(quán)利要求38至42之一所述的擠壓機(jī)，其特征為每個處理區(qū)纖維材料的通過量約為10至1500kg/(m2h)。
44.按照權(quán)利要求43所述的擠壓機(jī)，其特征為每個處理區(qū)纖維材料的通過量約為10至1200kg/(m2h)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種處理纖維材料(21)例如無紡織物或織物的方法和設(shè)備。為了處理將這種纖維材料通過擠壓機(jī)(22)傳送，在擠壓機(jī)內(nèi)，纖維材料在至少一個擠壓區(qū)(53)內(nèi)借助一個壓輥(51)擠壓。通過擠壓，將已存在于纖維材料(21)中的處理液從纖維材料(21)壓出。在處理液壓出后，將第二種處理液導(dǎo)入纖維材料(21)內(nèi)。為了達(dá)到第二種處理液在已壓出的纖維材料(21)內(nèi)盡可能迅速和均勻地分布，按本發(fā)明規(guī)定，處理液在膨脹區(qū)(55)內(nèi)通過擠壓表面(59)導(dǎo)入纖維材料(21)內(nèi)，在此膨脹區(qū)內(nèi)通過壓輥(51)施加的擠壓力沿纖維材料(21)的運(yùn)動方向(B)減小。在這里，擠壓表面(59)是通過它將擠壓力作用在纖維材料(21)上的表面。
文檔編號D06B23/02GK1522322SQ02813335
公開日2004年8月18日 申請日期2002年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月30日
發(fā)明者斯特凡·齊克里, 弗里德里西·艾克, 斯特凡 齊克里, 里西 艾克 申請人:齊默爾股份公司