專(zhuān)利名稱(chēng)：聚酯絲均勻分布器、均勻分布方法及聚酯紡粘非織布工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚酯絲均勻分布的設(shè)備和方法.本發(fā)明還涉及形成滌綸絲高度均勻成 網(wǎng)的工藝，以及由此工藝產(chǎn)生的布，具有受歡迎的MD/CD強(qiáng)力比(MD指加工方向，CD 指橫向)。
背景技術(shù)：
制造非織造布，可以這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)剛擠出的紡粘絲，由氣流帶入分絲器，然 后，那些絲落到移動(dòng)的網(wǎng)簾或網(wǎng)帶，這時(shí)即形成了網(wǎng)狀。這層網(wǎng)經(jīng)過(guò)粘合方法，即形成 了可用布。
要形成高質(zhì)量的纖網(wǎng)，一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是在紡粘絲落到網(wǎng)簾上之前，絲束的 每根絲需彼此分離，并能均勻地分布在移動(dòng)的網(wǎng)簾上。
也可以通過(guò)紊流氣體分離絲束，但分離的效果不明顯，也有通過(guò)靜電，即電弧 放電而使絲帶電以達(dá)到分絲的效果。
在非織造布成網(wǎng)時(shí)遇到一個(gè)問(wèn)題，即如何使絲束分離得恰到好處而能夠均勻地 分布于傳送網(wǎng)帶上。如果幾根絲粘連，纏繞，或相距太近，成網(wǎng)就不均勻，有線繩外 觀，這是我們不希望看到的外觀效果。
此外，非織造布成網(wǎng)時(shí)還遇到一個(gè)問(wèn)題，那就是分絲器相鄰干擾作用。通常分 絲器是系列排布的，各分絲器發(fā)出的氣流束會(huì)產(chǎn)生紊流，這樣相鄰的分絲器就會(huì)彼此產(chǎn) 生負(fù)作用。
然而在使用靜電分絲技術(shù)時(shí)，也出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)靜電作用到一束絲上時(shí)，絲 束外圍絲會(huì)得到較強(qiáng)的電荷，而絲束里面的絲所得到的電荷較弱，這樣會(huì)導(dǎo)致靜電作用 不均以至于絲束不能很好分開(kāi)擴(kuò)展。
氣流分絲的另一個(gè)問(wèn)題是，單絲彼此糾結(jié)的傾向會(huì)有損于有效分絲擴(kuò)展。正因 為如此，成網(wǎng)時(shí)通常要求氣流量低，每個(gè)分絲器里的絲量少，但整體分絲器數(shù)目就會(huì)增^^ ο
使用標(biāo)準(zhǔn)的紊流分絲器所存在的問(wèn)題在于，在成網(wǎng)時(shí)產(chǎn)生固定圖樣，或稱(chēng)為 “腳印”(footprint)。這種圖樣因臨近分絲器的氣流動(dòng)力影響，而在輸送方向(MD)上顯得特別明顯。這樣的工藝制成的非織造布在橫向(CD)上其強(qiáng)力不足，因?yàn)樵跈M向上的 分布欠缺。
紡粘工藝在非織造布業(yè)被廣泛應(yīng)用，此工藝的基本步驟為熔化，計(jì)量，擠 壓，抽絲，冷卻，牽伸，鋪網(wǎng)，粘合而成布。現(xiàn)有大部分的技術(shù)用來(lái)制作紡粘非織造 布，纖維牽伸裝置通常把一束絲或一排絲拉長(zhǎng)，而紡粘法的質(zhì)量高低，主要在于纖維覆 蓋的均勻度。因而如何均勻分布展開(kāi)纖維成為關(guān)鍵。
美國(guó)專(zhuān)利4334340描述了用氣流牽伸展開(kāi)的紡粘成網(wǎng)工藝，其中可知采用對(duì)纖 維產(chǎn)生靜電，可使纖維絲彼此相斥，以此展開(kāi)絲束。
使用熱塑性聚合物來(lái)制作紡粘非織造布，尤以聚丙烯最為常見(jiàn)。聚丙烯不僅是最廉價(jià)的原料，而且加工工藝也是最容易的加工工藝之一。聚丙烯具有紡絲溫度低， 紡絲速度低，易用靜電分絲的特點(diǎn)。在這一方面已有大量的成熟經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，而用聚 酯以及其他的縮聚物在紡粘法方面應(yīng)用較少。聚酯可包括諸如聚對(duì)苯二加酸乙二醇 (PET)，聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯和聚乳酸等材料。用以上材料 來(lái)制作紡粘無(wú)紡布具有一定的難度。為減少纖維的熱收縮性，纖維速度必比達(dá)到一定程 度使纖維各方向固態(tài)穩(wěn)定，進(jìn)一步促使聚合體結(jié)晶。欲獲取高速紡絲，就必須加大氣 速，氣速增大通常又要求氣量增加，而氣量增加又阻礙了絲束的分離和展開(kāi)。聚酯對(duì)許 多表面(如不銹鋼)的滑動(dòng)性弱，這樣容易產(chǎn)生掛絲，很不利于分絲，而且會(huì)產(chǎn)生布面疵 點(diǎn)。此外聚酯也不容易接受靜電荷，相反聚丙烯就容易得多，它可以接受負(fù)電荷，其纖 維很容易相互排斥，進(jìn)而分離展開(kāi)，而聚酯靠靜電作用性靠近中間的范圍。雖然它可以 接受正電荷，也可接受負(fù)電荷，但是很難達(dá)到像聚丙烯那樣的帶電效果。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠從紡絲束提供均勻分布的聚酯絲的設(shè)備，該 設(shè)備包括
纖維輸送裝置，其用于接收從氣流帶下來(lái)的絲束，所述纖維輸送裝置包括入口 和出口
第一和第二反向板，第一和第二反向板設(shè)置成彼此以一夾角大致相對(duì)并且都連 接到所述纖維輸送裝置，所述第一和第二反向板延伸到所述纖維輸送裝置的出口之外以 在所述第一和第二反向板之間形成絲輸送通道，所述絲輸送通道具有鄰近所述第二反向 板的端部的出口，并且所述第一反向板的長(zhǎng)度延伸到所述絲輸送通道的出口之外，所述 絲輸送通道具有沿著絲從所述纖維輸送裝置出口到所述絲輸送通道出口的流動(dòng)方向逐漸 縮小的寬度；
靜電充電裝置，其設(shè)置在所述絲輸送通道出口之外，所述靜電充電裝置包括至 少一根充電針，以便在絲從所述絲輸送通道出去時(shí)向這些絲均勻地施加靜電荷，
其中所述第一和第二反向板之間的夾角在17度到30度的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過(guò)上述設(shè)備由紡絲束提供均勻分布的聚酯絲 的方法，包括如下步驟
a)通過(guò)牽伸管輸送絲束；
b)將絲束引導(dǎo)到所述設(shè)備中；
c)為所選擇的絲靜電充電。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種通過(guò)上述設(shè)備制造紡粘非織織物的工藝，包括 如下步驟
a)通過(guò)牽伸管輸送絲束；
b)將絲束引導(dǎo)到所述設(shè)備中；
c)為所選擇的絲靜電充電；
d)將纖維置于移動(dòng)式傳送裝置上；
e)通過(guò)熱能或者機(jī)械能粘合分散開(kāi)的纖維。


圖1是本發(fā)明的設(shè)備側(cè)視圖。
圖2是本發(fā)明的設(shè)備后視圖。
圖3是本發(fā)明的設(shè)備端視圖。
圖4是本發(fā)明的設(shè)備示意性側(cè)視圖，其中反向板夾角為22度，用于制造PET非 織防粘絲網(wǎng)。
圖5是示出了本發(fā)明的設(shè)備的分布示意圖。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)的布置方式的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選方式，其涉及的例子會(huì)在附圖中標(biāo)出。
根據(jù)本發(fā)明的裝置，使得聚酯絲束和其它聚合物絲束均勻分布成為可能。此裝 置包括輸送器——其用來(lái)接受由氣流帶下來(lái)的絲束。輸送器下方接著兩塊反向板，這兩 塊板板面相互對(duì)應(yīng)。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩塊板之間的角度α (圖1)此裝置可使絲的糾結(jié)程度最 小化。從而可使氣流增大而不導(dǎo)致糾結(jié)，進(jìn)而達(dá)到性能最優(yōu)。
反向板的角度α和表面光潔度對(duì)于提供均勻分布的PET絲極為重要，并且除非 設(shè)備的構(gòu)造是專(zhuān)門(mén)為聚酯設(shè)計(jì)，否則無(wú)法獲得均勻絲網(wǎng)。對(duì)于PET而言，在反向板角度 α為14度時(shí)，纖維的分離不足以獲得充分地鋪展來(lái)制造具有良好均勻性的非織織物。隨 著反向板的角度α的增大，纖維的鋪展增加。但是，當(dāng)鋪展程度隨著反向板角度一起增 加，纖維粘附到反向板上的可能性也增加。PET纖維粘附到金屬的反向板上的可能性更 大。當(dāng)纖維粘附到反向板上時(shí)，纖維逐漸累積并阻塞設(shè)備中的纖維流。這導(dǎo)致設(shè)備中的 纖維累積在此裝置中以致于堵塞牽伸管造成網(wǎng)面疵點(diǎn)或中斷紡絲。
如圖1中具體顯示的，能夠由紡絲束提供均勻分布的聚酯和聚合物絲的設(shè)備10 包括纖維輸送裝置，圖ι所示為纖維輸送管12。從擠出裝置或其牽伸管(未顯示)新制 成的紡絲束被提供到纖維輸送管入口 14并借助通過(guò)纖維輸送管12的高速氣流輸送到纖維 輸送管出口 16。如圖1和3所示，第一反向板18和第二反向板20可通過(guò)用螺釘31連接 到纖維輸送管12的保持架四連接到纖維輸送管12。保持架四包括夾板(clevis) 28,該 夾板觀與第一反向板18和第二反向板20中的銷(xiāo)釘30接合，以便使第一反向板18和第 二反向板20相對(duì)于纖維輸送管12可調(diào)節(jié)。另外，如圖1所示，第一反向板18和第二反 向板20可包括定位螺釘沈，定位螺釘沈可被調(diào)節(jié)成與纖維輸送管12上的保持架四接 觸。定位螺釘沈可用于調(diào)節(jié)第一反向板18和第二反向板20相對(duì)于纖維輸送管12的方 位角。第一反向板18和第二反向板20還可以通過(guò)拉伸彈簧27進(jìn)一步固定就位。采用 這種可調(diào)節(jié)的接合結(jié)構(gòu)，可對(duì)第一反向板18和第二反向板20之間的角度α進(jìn)行調(diào)節(jié)， 用于提供均勻分布的聚酯或聚合物絲。
根據(jù)本發(fā)明，第一和第二反向板被設(shè)置成彼此基本相對(duì)并延伸到纖維輸送裝置 的出口之外，以形成絲輸送通道。絲輸送通道具有鄰近第二反向板的端部的出口，并且 第一反向板的長(zhǎng)度延伸到絲輸送通道的出口之外。如圖1所示，第一反向板18和第二反 向板20延伸到纖維輸送管出口 16之外，以形成絲輸送通道22。絲輸送通道22具有鄰6近第二反向板20的端部的絲輸送通道出口 M。第一反向板18延伸到絲輸送通道出口 M 之外。
根據(jù)本發(fā)明，絲輸送通道具有沿著絲從纖維輸送裝置出口到絲輸送通道出口的 流動(dòng)方向逐漸縮小的寬度。如圖1所示，絲輸送通道22沿著絲從纖維輸送裝置出口 16 到絲輸送通道出口 M的流動(dòng)方向逐漸縮小。絲輸送通道22的沿著絲流動(dòng)方向逐漸縮小 的寬度用于朝著絲輸送通道出口 M引導(dǎo)高速氣流，以便使能夠?qū)е虏煌慕z糾結(jié)的湍流 最小化。
第一反向板18和第二反向板20優(yōu)選是直線型的。金屬的反向板的光滑度對(duì)防 止纖維粘附很重要。反向板必須具有小于50rmS的RMS光潔度值，以便允許纖維在板表 面上自由滑動(dòng)。這種程度的光潔度可通過(guò)多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如在反向板表面上鍍鉻。 第一反向板18和第二反向板20的內(nèi)表面也可涂覆耐磨材料。PET纖維粘附到反向板上 的可能性隨著板之間角度的增大而增加。在角度為14度時(shí)，本發(fā)明的設(shè)備可提供均勻分 布的聚丙烯絲，而且PET纖維粘附的可能性較小，但是PET纖維的鋪展的效果差。隨著 板之間的角度增加，PET纖維的鋪展在直到角度增大到45度時(shí)都會(huì)得到改進(jìn)，但是PET 纖維粘附到板表面上的情況變得更加頻繁。還發(fā)現(xiàn)，對(duì)于PET纖維而言，板之間的優(yōu)選 角度在17度到30度之間，更優(yōu)選的是，板之間的角度在20度到25度之間。圖4是本 發(fā)明的設(shè)備的示意性側(cè)視圖，其中反向板夾角為22度，用于制造PET非織紡粘絲網(wǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，從紡絲束提供均勻分布絲的設(shè)備還可包括設(shè)置在 絲輸送通道出口之外的靜電充電裝置。靜電充電裝置包括至少一根充電針，以便在絲從 絲輸送通道出去時(shí)向這些絲均勻地施加靜電荷。靜電充電裝置可用作附加的分離階段。 如圖1和2中所示的，靜電充電裝置可包括電暈放電組件32，該電暈放電裝置32優(yōu)選包 括普列克斯玻璃制成的外殼。電暈放電組件32可通過(guò)螺釘38連接到第二反向板20。電 暈放電組件32優(yōu)選包括埋嵌在其中的至少一根金屬棒36。優(yōu)選使用兩根金屬棒36。每 根金屬棒36都包括多根充電針34。優(yōu)選的是，充電針34沿垂直于絲流動(dòng)方向的方向彼 此均勻間隔開(kāi)地成排設(shè)置，并且優(yōu)選由尖的蒙乃爾合金形成。金屬棒36可連接到用于向 充電針34提供靜電荷的高壓電纜40。有利的是，可向每排充電針34提供不同的電壓。 如圖1所示，在絲輸送通道出口 M之外、由第一反向板18和第二反向板20圍成的區(qū)域 為靜電充電區(qū)域42。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種通過(guò)上述設(shè)備由紡絲束提供均勻分布的聚酯絲的方 法。更具體地說(shuō)，該方法包括如下步驟a)通過(guò)牽伸管輸送絲束；b)將絲束引導(dǎo)到所述 設(shè)備中；c)為所選擇的絲靜電充電。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種通過(guò)上述設(shè)備制造紡粘非織織物的工藝。更具體地 說(shuō)，該工藝包括如下步驟a)通過(guò)牽伸管輸送絲束；b)將絲束引導(dǎo)到所述設(shè)備中；c)為 所選擇的絲靜電充電；d)將纖維置于移動(dòng)式傳送裝置(如網(wǎng)簾或網(wǎng)帶)上；e)通過(guò)熱能 或者機(jī)械能粘結(jié)分散開(kāi)的纖維。
在通過(guò)上述設(shè)備由紡絲束提供均勻分布的聚酯絲的方法以及制造紡粘非織織物 的工藝中，設(shè)備的布置對(duì)提供均勻分布的聚酯絲和制造具有良好均勻性的紡粘絲網(wǎng)很重 要。用于PET纖維的增大的纖維紡織速度導(dǎo)致比聚丙烯要求更高的氣流速度和更大的空 氣體積。隨著反向板之間的角度從14度增大，更多的空氣從設(shè)備的側(cè)面逸出，如果設(shè)備之間沒(méi)有適當(dāng)?shù)亻g隔開(kāi)，這會(huì)導(dǎo)致各設(shè)備之間的更多干擾。圖5和圖6中分別示出了采 用本發(fā)明的布置方式和現(xiàn)有技術(shù)布置方式布置八臺(tái)設(shè)備的示意圖。圖6中將八臺(tái)設(shè)備沿 著垂直于加工方向的方向、即交叉方向設(shè)置成兩排Al’、A2’，每排四臺(tái)，每臺(tái)設(shè)備均 與交叉方向成30-45度角的方式設(shè)置，每一排中的兩個(gè)相鄰設(shè)備的中心到中心的距離是 150mm,不同排的相鄰設(shè)備的中心到中心的距離是75mm。為了制造具有均勻纖維分布 的PET紡粘制品，設(shè)備的間隔必須顯著地增加。更具體地說(shuō)，對(duì)PET絲而言，在相鄰設(shè) 備的側(cè)面應(yīng)該隔開(kāi)至少200mm。在圖5中示出的本發(fā)明設(shè)備布置的例子中，八臺(tái)設(shè)備沿 著交叉方向設(shè)置成四排Al、A2、A3、A4，每排兩臺(tái)，每一排中的設(shè)備中心到中心的距 離是300mm。本發(fā)明中設(shè)備的這種布置當(dāng)然可用于制造聚丙烯紡粘制品。
另外，對(duì)于PET絲而言，設(shè)備的反向板之間的出口處的間隙是很重要的。對(duì)于 聚丙烯，該間隙在4-lOmm仍然能夠獲得纖維的充分鋪展。但是，為了獲得充分鋪展的 PET纖維，該間隙必須小于4mm，優(yōu)選為3mm。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在制造過(guò)程中，聚酯纖維的尺寸為每根絲1-6丹尼 爾Oienier)。紡粘非織織物的基重在12至400gsm，其加工方向和交叉方向的拉伸比為 0.5-2 1。第一和第二反向板的出口距絲收集系統(tǒng)250mm至400mm。
盡管已經(jīng)參照優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本 發(fā)明的宗旨和范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變型和修改。這種變型被認(rèn)為是落 入本發(fā)明和所附權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種能夠從紡絲束提供均勻分布的聚酯絲的設(shè)備，該設(shè)備包括纖維輸送裝置，其用于接收從氣流帶下來(lái)的絲束，所述纖維輸送裝置包括入口和出Π 第一和第二反向板，第一和第二反向板設(shè)置成彼此以一夾角大致 相對(duì)并且都連接到 所述纖維輸送裝置，所述第一和第二反向板延伸到所述纖維輸送裝置的出口之外以在所 述第一和第二反向板之間形成絲輸送通道，所述絲輸送通道具有鄰近所述第二反向板的 端部的出口，并且所述第一反向板的長(zhǎng)度延伸到所述絲輸送通道的出口之外，所述絲輸 送通道具有沿著絲從所述纖維輸送裝置出口到所述絲輸送通道出口的流動(dòng)方向逐漸縮小 的寬度；靜電充電裝置，其設(shè)置在所述絲輸送通道出口之外，所述靜電充電裝置包括至少一 根充電針，以便在絲從所述絲輸送通道出去時(shí)向這些絲均勻地施加靜電荷，其中所述第一和第二反向板之間的夾角在17度到30度的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一和第二反向板之間的夾角在20度到25 度的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一和第二反向板的RMS光潔度小于 50rmso
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一和第二反向板的出口間隙小于4mm。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述聚酯纖維的尺寸為每根絲1-6丹尼爾。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲 酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或聚乳酸。
7.—種通過(guò)權(quán)利要求1所述的設(shè)備由紡絲束提供均勻分布的聚酯絲的方法，包括如下 步驟a)通過(guò)牽伸管輸送絲束；b)將絲束引導(dǎo)到所述設(shè)備中；c)為所選擇的絲靜電充電。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括將設(shè)備布置成在相鄰設(shè)備的側(cè)面間隔至少 200mm。
9 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第一和第二反向板的RMS光潔度小于 50rmso
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第一和第二反向板的出口間隙小于4mm。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述聚酯纖維的尺寸為每根絲1-6丹尼爾。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二 甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或聚乳酸。
13.—種通過(guò)權(quán)利要求1所述的設(shè)備制造紡粘非織織物的工藝，包括如下步驟a)通過(guò)牽伸管輸送絲束；b)將絲束引導(dǎo)到所述設(shè)備中；c)為所選擇的絲靜電充電；d)將纖維置于移動(dòng)式傳送裝置上；e)通過(guò)熱能或者機(jī)械能粘合分散開(kāi)的纖維。
14.如權(quán)利要求13所述的工藝，還包括將設(shè)備布置成在相鄰設(shè)備的側(cè)面間隔至少 200mm。
15.如權(quán)利要求13所述的工藝，其中，所述第一和第二反向板的RMS光潔度小于 50rmso
16.如權(quán)利要求13所述的工藝，其中，所述第一和第二反向板的出口間隙小于 4mm ο
17.如權(quán)利要求13所述的工藝，其中，所述聚酯纖維的尺寸為每根絲1-6丹尼爾。
18.如權(quán)利要求13所述的工藝，其中，所述聚酯為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二 甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或聚乳酸。
19.如權(quán)利要求13所述的工藝，其中，所述紡粘非織織物的基重在12至400gsm。
20.如權(quán)利要求13所述的工藝，其中，所述第一和第二反向板的出口距成網(wǎng)帶表面 250mm 至 400mm。
21.如權(quán)利要求13所述的工藝，其中，所述加工方向和橫向的拉伸比為0.5-2 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚酯絲均勻分布器、均勻分布方法及聚酯紡粘非織布工藝。本發(fā)明提供一種由紡絲束提供均勻分布的聚酯絲的設(shè)備，所述設(shè)備包括夾角為17度至30度的第一和第二反向板。本發(fā)明還提供一種通過(guò)上述設(shè)備由紡絲束提供均勻分布的聚酯絲的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及提供一種通過(guò)上述設(shè)備制造紡粘非織織物的工藝。
文檔編號(hào)D04H3/16GK102021749SQ20091017503
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者D·D·孔, G·W·法雷爾, M·S·紐曼, W·S·托勒, 于達(dá)明 申請(qǐng)人:纖維網(wǎng)公司