用于非纺织材料的生产装置的鼓和用于生产非纺织材料及由此获得非纺织材料的方法

摘要

本发明涉及用于非纺织材料的生产装置，包括纺粘塔(21)和传送带(22)，传送带向鼓(24)供应非纺织材料预成型品，隔室(26)用于在预成型品通过喷射器(25)与水进行混合之前，吸取所述预成型品并且将它供应到鼓的侧面上。所述方法允许制造具有均一特性的非纺织材料。

说明书

技术领域

本发明涉及非纺织材料及其生产方法和装置。

背景技术

美国专利US6,321,425描述了一种用于制造非纺织材料的方法，该方法主要包括将源于纺粘塔的材料发送至用于压实已形成材料预成型品的压延机，然后发送至喷射水流混合鼓，其中该塔通常包括连续地从顶端往底端产生一帘细丝尤其是塑性细丝的发生器，还包括用于拉拔细丝帘的开槽衰减器设备、扩散器和用于接收预成型品的传送带。这种方法存在如下的缺点，即对形成材料的均匀性产生了不利影响并且通过施加到细丝上的拉力使细丝优先地沿着加工方向定向。

发明内容

本发明通过获得基本具有各向同性即不论是加工方向还是横向性质都基本相同的这一特性的非织造材料来弥补这一不足之处。

这可以通过如下的鼓来获得，该鼓包括固定的圆柱体，该鼓的穿孔侧面由具有洞且被驱动相对于圆柱体的轴旋转的套筒围绕着，还包括用于在主体内产生部分真空的装置。根据本发明，能够防水渗透的隔板将主体内部分割成分别由隔板同侧面的第一部、第二部来定界的两个隔室，并且两个隔室都通过用于产生部分真空的装置而置于部分真空之下。

根据本发明的鼓的第一隔室用于将位于相关联的传送带上的材料预成型品带到鼓上，其中传送带在所称的接触点处与鼓基本相切(这一点就是传送带与鼓的相互距离最近而又没有实际接触的位置)，即使该材料预成型品仍只是稍微固结，这即为当材料从纺粘塔出来时的情形，不需要提前压延材料预成型品或者进行其它肯定会损坏最终获得的非纺织材料的各向同性属性的影响拉拔操作的操作。

优选地，第一隔室从对着传送带与鼓的切点处开始，在对着沿套筒的旋转方向的接触点的侧面下游的点处终止。一旦材料预成型品通过存在于第一隔室中的部分真空供应到鼓上，它就与喷射的水混合。

根据一个实施例，第一隔室延伸超过主体的柱状扇段，该扇段在它的横截面视图上基本由两条相互垂直的半径确定，因此第一隔室基本上占了主体内部的四分之一。优选地，第一隔室所占的柱状扇段位于3点钟到6点钟的第二象限内。

用于产生部分真空的装置可以由两个隔室公用，但是根据一个优选实施例，每个隔室各自都有它产生部分真空的装置，并且优选第一隔室中的部分真空强于第二隔室。具体地说，可以特别地在第一隔室中产生从30至400mbar的部分真空，而第二隔室可产生从30至300mbar的部分真空。

因此鼓可以准确地抓住材料预成型品，最佳的是：对于每个单位表面，第一隔室中穿孔的总面积与穿孔所在侧面总面积的比大于第二隔室。对于第一隔室，该比值在5％至30％之间，第二隔室在2％至15％之间。

特别地，与第二隔室相对的侧面穿孔是与套筒部上的压缩水喷射器相对的槽，该部分正好经过与第二隔室侧面的部分相对的地方。射流压力通常为30至400bar，每个喷口的直径位于75至200微米之间。穿了孔的刚性旋转辊子安装在固定柱状主体上，并且它的内部直径适合柱状主体的外径，因此这样保留的最小间隙能够允许辊子旋转而又使空气泄漏最小化。根据制作该旋转辊子的技术方案，可以设想安装在弹簧上的塑料模型板用于提高两个隔室的分隔密封。该旋转辊子可以是简单的穿孔金属板，也可以是由青铜或者不锈钢制作的且打了成螺旋布置的孔的辊子，或者是蜂窝式辊子。还可以是由压制的穿孔金属板制作的管子，它上面通过能提供均匀抽水性能的由粗晶硅酸铁材料制成的排水套筒覆盖。旋转辊子支撑较薄的穿孔套筒，该套筒能够在与水混合期间有效地支撑非纺织细丝和纤维。套筒上的孔可以任意地分布。这些孔也可以布置成线状或者成交错的样式。套筒上的孔还可以分布在套筒侧面上任意分布的穿孔中的小区域内。套筒可以使用金属材料或者合成材料或者将金属材料与合成材料混合而制成。优选套筒孔的直径在50至500微米之间。为了在材料上获得图案，可以准备使透孔织物套滑过套筒，它的开口具有至少大于2mm的尺寸。

本发明的另一个目的是用于制造非纺织材料的装置，该装置包括带有引导向根据本发明的鼓的传送带的纺粘塔。优选地，塔传送带和与鼓相切的传送带是同一个传送带，但是也可以提供两个不同的传送带。

根据一个特别优选的实施例，鼓直接安装到塔的下游。在这个具体说明中，直接安装到塔的下游是指不需要插入引起拉拔材料的设备。因此不存在压延机，但是可以有压紧圆柱。

本发明的另一个目的是用于制造非纺织材料的方法，该方法包括使用根据本发明的装置并且调节塔传送带或者相切传送带的速度使之达到的值大于鼓的线性速度(在鼓的圆周上计算出)。由于速度上的差别，这可以制造加工方向断裂强度与横向断裂强度的比值小于1的非纺织材料。当速度基本相同时，可以获得加工方向断裂强度与横向断裂强度的比值小于1.2具体地说大约为1的根据本发明的非纺织材料，因此根据本发明的非纺织材料就具有特别好的各向同性性能。

附图说明

在以作为实例给出的附图中：

图1为根据本发明的装置的部分剖开透视图；

图2和图3为根据本发明的鼓的部分剖开透视图；

并且图4和图5是根据本发明的装置的两个变化的示意图。

具体实施方式

图1的示意图所表示的鼓包括内部主体1，主体1包括直径为400mm的固定辊子和形成侧面的金属板。该侧面在一个部分上被打穿了几个直径为8mm的孔，该部分将界定下文所称的第一隔室，并且侧面在另一个部分上刺穿了几个明显与喷射器相对的槽，该另一个部分将界定下文所称的第二隔室。第一隔室中刺穿部分面积的总和与侧面的总面积之比(空隙度)在5％到30％之间，在第二隔室中为2％到15％之间。穿了孔的旋转辊子4在主体1上滑动并且由皮带传动设备2驱动而旋转。辊子4上穿了孔。辊子4中孔的面积总和与侧面的总面积之比在30％到90％之间，优选在40％到80％之间。辊子4具有1.5mm至30mm的厚度并且通常由不锈钢或青铜制成。套筒5在旋转辊子4上滑动。套筒5中穿孔部分的面积总和与侧面的总面积之比在5％到20％之间，优选在5％到15％之间。套筒5通过电镀镍制成。套筒5上通过超细微穿孔形成直径从5至500微米且优选为从200至400微米的微孔。它具有0.1mm至0.6mm且优选为0.2至0.4mm的厚度。鼓1的内部与用于抽取空气和水的管道7连通。喷射器8和9分别沿着主体1的母线向套筒5送入喷射水流。

图2是更好地示出了鼓的实施例的透视图。它包括具有轴O的内部辊子1，它像沿着两个槽11形成侧面的金属板一样开设了槽，其中两个槽11排列在撑条12之间且位于1点钟到3点钟之间的象限内。在3点钟至6点钟之间的象限中配备了隔板，该隔板包括一起形成辊子扇段的两个金属板13、14。金属板13、14在垂直于轴O的横截面视图中基本上沿着两条半径延伸。它们是不透水的。金属板13、14在它们之间与侧面中位于3点钟至6点钟之间象限内的部分15一起限定了第一隔室16，同时隔板13、14同主体1的其它部分一起限定了与槽11相通的第二隔室17。侧面的部分15上形成的成排的孔朝第一隔室16开通。第一隔室16连接到用于将它置于部分真空下的装置上。它们与管道7的类型相同，但却不同于管道7。部分15的空隙度为16％。它大于对应于槽11的空隙度。在一个变体中，第一隔室也包括一个槽(未示出)，槽置于6点钟的位置上，与使用辊子传送非纺织预成型品的传送带的切点相对。这个槽的目的是为便于将细丝材料传输到辊子的朝向第一隔室的部分上。

除了部分15上成排的孔18由与轴O并不平行的槽19代替之外，图3所示的实施例与图2中的相同。

图4所示的装置包括纺粘塔21，传送带22通向根据本发明的鼓24，且在需要的地方插入压制辊子23。传送带22在鼓24的最低点处与之相切。在与第二隔室的侧面部分相对的位置上配备了两个水喷射器25。水喷射器25之一在角度上以与第一隔室26紧邻的方式布置，这意味着用于界定第二隔室26的径向壁之一位于基本对应于四点钟的位置上，而第一喷射器25位于稍早于四点钟的位置处。放置在传送带22上的非纺织材料的预成型品由于第一隔室26所提供的吸气而被吸到鼓24上，由喷射器25喷水混合，并且在进入炉子28并且在辊子29上进行压制之前，离开鼓24被传送到倾斜的传送带27上。

图5也显示了放置非纺织材料32预成型品的纺粘塔31，该预成型品由根据本发明具有喷射器34的第一鼓33控制，并且由传送带35输送给根据本发明的第二鼓36。

图6显示了图4的变体，其中细丝材料传输到附加的鼓41和42上，从而在它进入炉子中由横穿的空气干燥之前，向它提供进一步的固结和图案。