用于熔融纺制合成单丝并将合成单丝铺放成无纺织物的方法和装置.pdf

本发明涉及一种用于熔融纺制合成单丝并将其铺放成无纺织物的方法和装置，这里合成单丝以多个单丝组被同时并排挤出和抽出并共同铺放在一铺放带上。在考虑无纺织物以后的最终加工的情况下，将单丝组的单丝并排铺放成分隔开的无纺织物纤维网，该无纺织物纤维网被并排、平行地引导。因此在生产宽度很大时也可以制造比较窄的无纺织物纤维网。为此目的挤出装置和牵引装置这样设置在铺放带上方，使得可将单丝组的单丝铺放成分隔开的无纺织物纤维网。

1.  一种用于熔融纺制合成单丝并将合成单丝铺放成无纺织物的方法，其中合成单丝在多个单丝组中被同时并排地挤出和抽出，并且单丝组的单丝共同铺放在一铺放带上，其特征为：单丝组的单丝并排铺放成分隔开的无纺织物纤维网，所述无纺织物纤维网被并排、平行地引导。

2.  按权利要求1所述的方法，其特征为：无纺织物纤维网相互以一定间距在铺放带上铺放并引导。

3.  按权利要求1或2所述的方法，其特征为：由所述单丝组中的一个的单丝铺成的无纺织物纤维网在铺放带上占有2至6米范围内的生产宽度。

4.  按权利要求1至3之任一项所述的方法，其特征为：无纺织物纤维网共同从铺放带上输出并被共同后续处理。

5.  按权利要求1至3之任一项所述的方法，其特征为：无纺织物纤维网共同从铺放带上输出并被单独后续处理。

6.  按权利要求4或5所述的方法，其特征为：对无纺织物纤维网进行固化和卷绕来进行后续处理。

7.  按权利要求1至6之任一项所述的方法，其特征为：单丝通过多个并排设置的、具有多个喷丝孔的喷丝板挤出，其中通过喷丝板挤出的单丝构成单丝组。

8.  按权利要求7所述的方法，其特征为：喷丝板由一个纺丝箱体或由多个并排设置的纺丝箱体保持。

9.  按权利要求7所述的方法，其特征为：所述纺丝箱体通过一个熔体源共同供给一种聚合物熔体或通过多个熔体源单独地供给多种聚合物熔体。

10.  一种用于实施按权利要求1至9之任一项所述方法的装置，具有用于以多个单丝组(4.1、4.2)挤出多根单丝的挤出装置(2)、用于抽出和铺放单丝组(4.1、4.2)的单丝的牵引装置(3)和用于接收单丝的铺放带(1)，其特征为：挤出装置(2)和牵引装置(3)这样设置在铺放带(1)的上方，使得单丝组(4.1、4.2)的单丝并排地在铺放带(1)上铺放成分隔开的无纺织物纤维网(5.1、5.2)，并且所述无纺织物纤维网(5.1、5.2)被并排、平行地引导。

11.  按权利要求10所述的装置，其特征为：在铺放带(1)上的相邻无纺织物纤维网(5.1、5.2)之间形成一在0.1至0.4米范围内的距离(A)。

12.  按权利要求10或11所述的装置，其特征为；挤出装置(2)分别具有长形延伸部(7.1、7.2)，使得由被挤出的、相关单丝组(4.1、4.2)的单丝铺成的无纺织物纤维网(5.1、5.2)在铺放带(1)上占有2至6米范围内的生产宽度(P₁、P₂)。

13.  按权利要求10至12之任一项所述的装置，其特征为：在铺放带(1)后面设置有多个用于共同或单独后续处理无纺织物纤维网(5.1、5.2)的处理装置(8.1、8.2)。

14.  按权利要求13所述的装置，其特征为：处理装置具有一用于共同或单独固化无纺织物纤维网(5.1、5.2)的固化装置(18)和一用于共同或单独卷绕无纺织物纤维网(5.1、5.2)的卷绕装置(21)。

15.  按权利要求10至14之任一项所述的装置，其特征为：挤出装置(2)由多个并排保持的、分别具有多个喷丝孔的喷丝板(10.1、10.2)构成，其中喷丝孔(23)优选以排状布局包含在喷丝板(10.1、10.2)内。

16.  按权利要求15所述的装置，其特征为：喷丝板(10.1、10.2)以排状形式通过一个纺丝箱体(7)或通过多个纺丝箱体(7.1、7.2)保持。

17.  按权利要求15或16所述的装置。其特征为：所述多个纺丝箱体(7.1、7.2)与一个熔体源(14)或单独地与多个熔体源(14.1、14.2)相连接。

18.  按权利要求15或17所述的装置，其特征为：为了输入熔体，多个定量给料泵(12)分别配设给所述多个纺丝箱体(7.1、7.2)中的一个，其中纺丝箱体(7.1、7.2)具有一设置在喷丝板(10.1、10.2)上游的分区的分配装置(11.1、11.2)。

用于熔融纺制合成单丝并将合成单丝铺放成无纺织物的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于熔融纺制合成单丝并将合成单丝铺放成无纺织物的方法，以及按权利要求10前序部分所述的用于实施该方法的装置。
背景技术
为了制造无纺织物，已知由聚合物熔体挤出多根合成单丝，这些合成单丝在冷却后通过一牵引装置在铺放带上铺放成无纺织物。为此通过挤出装置产生单丝，该挤出装置主要包含排状布置的喷丝孔，从而以帘幕形状产生单丝并将单丝铺放在铺放带上。
此外已知，应该在尽可能宽的无纺织物纤维网中产生无纺织物，以便由此得到高的生产率。例如由DE2532900A1已知一种用于熔融纺制和铺放合成单丝的方法和装置，其中合成单丝在多个单丝组中通过多个并排设置的挤出装置被同时并排挤出和牵引。在铺放之前进行单丝组的单根单丝的延展(Aufspreizung)，使得在铺放带上形成宽的无纺织物纤维网。由此能在具有高达10米的生产宽度的纤维网中制造无纺织物。
但是这种大的生产宽度在后续处理中需要相应的处理装置，例如轧光机或卷绕装置，在这些处理装置中无纺织物纤维网必须在其整个生产宽度中被处理。因此相应地必须以较大的设备费用使处理装置稳定，以便例如克服辊子在整个生产宽度上延伸的弯曲。此外，单丝组的延展还导致在无纺织物纤维网内或强或弱的明显的厚度差，特别是在相邻单丝组的重叠区内铺放的不规则性是难以避免的，因此在无纺织物固化时由于厚度差而无法排除无纺织物纤维网内的不规则性。
发明内容
因此现在本发明的目的是，这样改进一种用于熔融纺制合成单丝并将该合成单丝铺放成无纺织物的方法及用于实施该方法的装置，使得能以尽可能高的生产率制造无纺织物，并可在后续处理中均匀地处理无纺织物。
本发明另一个目的是，这样设计一种用于熔融纺制合成单丝并将该合成单丝铺放成无纺织物的方法及用于实施该方法的装置，使得甚至在高生产率的情况下都能尽可能灵活地制造无纺织物。
按照本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求10的特征的装置来实现。
本发明有利的改进方案通过相应从属权利要求的特征和特征组合来限定。
本发明以这样的认知为基础，即所制造的无纺织物纤维网大部分在最终加工之前裁剪成所谓的工作料(Nutzen)。该工作料的宽度通常远远小于无纺织物纤维网的生产宽度。通过本发明的方法和装置可制造其生产宽度和其以后的工作宽度一致的无纺织物纤维网。为此将单丝组的单丝并排地铺放成分隔开的无纺织物纤维网，并且所述无纺织物纤维网被并排、平行地引导。因此无纺织物有利地由多个无纺织物纤维网构成，所述无纺织物纤维网并排、平行地在铺放带上接收并引导。根据挤出装置的不同这里可以制造具有相同生产宽度或不同生产宽度的无纺织物纤维网。这里在铺放带上可以平行、并排地铺放和引导两个、三个或更多无纺织物纤维网，其中10米或更长的设备总生产宽度可被利用。
为了避免各无纺织物纤维网的边缘区和特别是伸出的纤维与相邻无纺织物纤维网缠结，按照本方法一种有利的改进方案，在无纺织物纤维网之间保持一定距离，使得在铺放带表面上的无纺织物纤维网之间分别形成一空隙。
已经显示出，如果各无纺织物纤维网的生产宽度超过一最小尺寸，则在无纺织物制造时生产率最理想。因此按照一种有利的改进结构单丝的铺放这样调整，使得由一单丝组铺放的无纺织物纤维网在铺放带上占据2至最大6米范围内的生产宽度。
根据无纺织物纤维网的数目和在铺放带上的总生产宽度的不同可以共同或分别单独地进行无纺织物纤维网的后续处理。在共同进行后续处理时无纺织物纤维网平行、并排地从铺放带输出，并在一个或多个处理工步中共同进行后续处理，这时可在无纺织物纤维网的每一个中分别产生相同的无纺织物性能。
在单独后续处理无纺织物纤维网时给出在一种生产设备中制造具有不同性能的无纺织物的可能性。为此将无纺织物纤维网从铺放带输出并单独地在一个或多个处理工步中进行后续处理。这里无纺织物纤维网的处理工步中的每一个都可以单独地调整到所完成的无纺织物纤维网各自所希望的性能。
这里为了后续处理，无纺织物纤维网优选在离开铺放带后首先固化并卷绕成卷装。但是也可在固化和卷绕之间执行其他处理工步。
为在无纺织物纤维网内得到尽可能均匀的单丝结构，下述方法变型方案特别有利，即单丝通过多个并排设置的、具有多个喷丝孔的喷丝板挤出，其中通过一块喷丝板挤出的单丝构成一个单丝组。由此使喷丝板基本上与无纺织物纤维网的生产宽度相匹配，以便有利于喷丝板的操作。
这里喷丝板可由一个纺丝箱体或多个并排设置的纺丝箱体保持。此外在喷丝板设置在多个纺丝箱体内时存在这样的可能性，即至少在保养工作期间部分保持无纺织物纤维网的生产。为此例如可以关掉纺丝箱体中的喷丝板有待保养的那个的熔体输入，使得无纺织物制造可用相邻纺丝箱体继续进行。
为了制造无纺织物，纺丝箱体优选与一分别输入一种类型的聚合物熔体的熔体源相连接。但是也可通过这样的方法扩大制造无纺织物时的灵活性，即纺丝箱体通过多个熔体源供给聚合物熔体，从而可以制造具有不同聚合物类型的无纺织物纤维网。
为了实施本发明的方法，本发明的装置具有这样设置在铺放带上方的挤出装置和牵引装置，使得单丝组的单丝并排铺放成分隔开的无纺织物纤维网，并且无纺织物纤维网被并排、平行地引导。
这里相邻无纺织物纤维网之间的距离在0.1至0.4米范围内，使得能够排除在铺放带上的无纺织物纤维网的或单丝引导的相互影响。
挤出装置优选具有长形延伸部，以便将由挤出的分派成的单丝组在铺放带上分别铺放成一无纺织物纤维网，该无纺织物纤维网占据2米至6米范围内的生产宽度。在此，由挤出装置预定的单丝分布均匀地分布在无纺织物纤维网的生产宽度上。
按照本发明装置的一种有利的改进结构，在铺放带后面设置有多个用于无纺织物纤维网的共同或单独后续处理的处理装置。
处理装置包括至少一个固化装置和卷绕装置，其中无纺织物纤维网根据要求被共同固化和共同卷绕，但是也可这样设计处理装置，使得无纺织物纤维网被分别单独地固化和卷绕。由此可在无纺织物纤维网中生产不同的无纺织物质量。
按照本发明装置一种特别优选的结构，挤出装置由多个并排保持的、分别带有多个喷丝孔的喷丝板构成，其中喷丝孔优选以排状布置包含在喷丝板中。由此在确定无纺织物纤维网的生产宽度上可产生高密度和均匀性。
这里喷丝板能以排状形式由一个纺丝箱体保持或由并排设置的单独的纺丝箱体保持。在布置在一个纺丝箱体内时喷丝板优选用于由一种聚合物熔体挤出单丝组的单丝。但是在喷丝板布置在多个单独的纺丝箱体内时也存在这样的可能性，即由不同的聚合物熔体制造与喷丝板相关联的单丝。这时纺丝箱体优选通过多个熔体源供料。
为了在保持尽可能不变的逗留时间的情况下在尽可能长的喷丝板中得到聚合物熔体的均匀分布，多个定量给料泵被分别配设给所述纺丝箱体中的一个用以输入熔体，其中纺丝箱体具有一设置在喷丝板前面的、分区的分配装置。在此经过定量给料泵分别通过各个分区的开和关来改变单丝组内无纺织物纤维网的生产宽度。这在制造具有不同生产宽度的无纺织物和无纺织物纤维网时表现出更大的灵活性。
附图说明
下面参照附图借助用于实施本发明方法的本发明装置的一些实施例详细说明本发明的方法。
附图表示：
图1示意性示出本发明装置第一实施例的一个视图，
图2示意性示出本发明装置另一实施例的俯视图，
图3示意性示出本发明装置又一实施例的俯视图，
图4示意性示出本发明装置另一实施例的横剖视图，
图5示意性示出本发明装置又一实施例的横剖视图，
图6示意性示出本发明装置另一实施例的侧视图，
图7示意性示出图6中实施例的俯视图。
具体实施方式
在图1中示意性示出用于实施本发明方法的本发明装置的第一实施例的视图。
本发明装置的该实施例具有一铺放带1，该铺放带由透气材料构成并沿箭头方向以均匀的引导速度被驱动。在铺放带1上方这样设置挤出装置2和牵引装置3，使得以排状并排布置的单丝组4.1和4.2中的多根单丝分别在铺放带1上被引导成无纺织物纤维网5.1和5.2。挤出装置2也由两个纺丝箱体7.1、7.2形成，所述纺丝箱体分别通过熔体输入管6与这里未画出的熔体源相连接。纺丝箱体7.1和7.2在其下侧上具有一带多个喷丝孔的喷丝板，以便由聚合物熔体挤出单丝组4.1和4.2的单丝。
在离挤出装置2一定距离处通过两个以排状并排设置的牵引喷嘴17.1和17.2构成牵引装置3。在纺丝箱体7.1、7.2与牵引喷嘴17.1、17.2之间设置有一用于冷却新挤出的单丝的冷却段。牵引喷嘴17.1、17.2分别连接在一压缩空气源(这里未画出)上，以便分别从纺丝区抽出单丝组4.1和4.2的单丝并向铺放带1的方向输送。这里单丝组4.1通过牵引喷嘴17.1引导。单丝组4.2通过牵引喷嘴17.2引导成无纺织物纤维网5.2。
无纺织物纤维网5.1和5.2在铺放带1上并排地形成并由铺放带1沿箭头方向输出。在无纺织物纤维网5.1和5.2之间形成一距离A，该距离A优选在0.1至0.4米的范围内，特别是在0.2和0.3米之间。通过无纺织物纤维网5.1和5.2之间的距离A在铺放带1上形成一空隙，从而排除了无纺织物纤维网5.1和5.2之间的接触。无纺织物纤维网5.1和5.2分别具有一在图1中用附图标记P1和P2表示的生产宽度。无纺织物纤维网5.1具有生产宽度P1，而无纺织物纤维网5.2具有生产宽度P2。无纺织物纤维网5.1和5.2的生产宽度P1和P2优选设计成一样大，但是，无纺织物纤维网5.1和5.2的生产宽度也可以不同。
因此对于无纺织物的制造得到一个在图1中用附图标记G表示的总生产宽度。因此总生产宽度G由无纺织物纤维网5.1和5.2的生产宽度P1和P2以及距离A之和算出。
挤出装置2和牵引装置3在优选相同的运行条件下并行地运行，从而无纺织物纤维网5.1和5.2中的每一个都具有相同的无纺织物性能。
在图2中示意性示出用于实施本发明方法的本发明装置的另一个实施例。
这里示出一示意性俯视图，图中示出无纺织物铺放和无纺织物后续加工。
无纺织物铺放基本上和图1的实施例相同，因此这里请参看上述说明，而仅解释其区别。在铺放带1上引导的无纺织物纤维网5.1和5.2共同通过铺放带的驱动装置输出，并随后输入多个处理装置，这里例如示出两个相继设置的处理装置8.1和8.2。无纺织物纤维网5.1和5.2在离开铺放带1后共同依次输入处理装置8.1和8.2，以便一起并同时进行处理，这里所述处理例如可以是在无纺织物纤维网内部的纤维粘合部的固化。在后续处理期间无纺织物纤维网5.1和5.2之间分别保持一距离，从而保证无纺织物纤维网5.1和5.2基本上平行地行进。
图3中示出用于实施本发明方法的本发明装置的另一个实施例。按照图3的实施例基本上和按照图2的实施例相同，因此这里可参看上述说明，而仅解释其区别。
在图3所示的实施例中无纺织物纤维网5.1和5.2通过具有两个做成喷丝板的挤出装置的纺丝箱体7挤出。为此喷丝板10.1和10.2保持在纺丝箱体7的下侧上。这种挤出装置后面还要详细说明。因此这里不作进一步的阐述。
为了无纺织物纤维网5.1和5.2的后续处理，每个无纺织物纤维网5.1和5.2分别配设单独的处理装置。因此无纺织物纤维网5.1在相继设置的处理装置8.1和8.2中处理。无纺织物纤维网5.2通过处理装置8.3和8.4处理。这里处理装置8.1和8.3以及处理装置8.2和8.4可以相同地设计，使得例如在第一处理工步中进行固化，而在第二处理工步中进行卷绕。但是在处理装置8.1和8.3以及在处理装置8.2和8.4中对无纺织物纤维网5.1和5.2的处理也可以不同地设计和实施。由此无纺织物纤维网5.1和5.2中的每一个都可以单独地处理，从而可以制造具有不同性能的无纺织物。
在图4中示意性示出一挤出装置，该挤出装置例如可在按照图3的实施例中用于挤出单丝组。该挤出装置由一纺丝箱体7构成。在纺丝箱体7内在其下侧上保持有两个并排设置的喷丝板组合件9.1和9.2，喷丝板组合件9.1和9.2中的每一个都通过多个定量给料泵12和多个熔体分配器13与熔体源14相连接。例如示出一挤出机作为熔体源14，塑料颗料在该挤出机中熔化成聚合物熔体。
喷丝板组合件9.1和9.2分别保持在被加热的纺丝箱体7的下侧上并通过多块板构成，喷丝板组合件9.1和9.2在下侧上分别具有一喷丝板10.1和10.2，所述喷丝板包含多个喷丝孔23，单丝组4.1和4.2的单丝从这些喷丝孔中挤出。喷丝孔23在喷丝板10.1和10.2中保持排状的布局，使得挤出的单丝构成单丝帘。在喷丝板10.1和10.2上游分别设置有一分配板系统11.1和11.2，该分配板系统具有多个熔体入口23，这些熔体入口通过分区的分配腔与喷丝板10.1和10.2的喷丝孔相连接。
在图4中所示的挤出装置的实施例特别适合于在大的生产宽度内均匀地挤出多根单丝。通过多个定量给料泵和熔体的分区式分配实现熔体在所有喷丝孔上的均匀输入，从而使单丝组4.1和4.2内的每根单丝以高的一致性被挤出。
在图5中示出挤出装置的另一个实施例，该挤出装置例如可在按照图1或2的实施例中使用。图5中所示的实施例和按照图4的实施例基本上一样，因此这里参看上述说明，下面仅说明其区别。
在图5所示的挤出装置结构中喷丝板组合件9.1和9.2分别由单独的纺丝箱体7.1和7.2保持。在纺丝箱体7.1和7.2内设置有配设给喷丝板组合件9.1和9.2的定量给料泵12和熔体分配器13.1和13.2。这里纺丝箱体7.1通过熔体分配器13.1和熔体管道15.1与熔体源14.1相连接，在纺丝箱体7.2中的定量给料泵12通过熔体分配器13.2和熔体管道15.2由熔体源14.2供给聚合物熔体。就此而言通过纺丝箱体7.1和7.2可以分别制造两个在其聚合物组分方面不同的单丝组4.1和4.2。由此可以在制造无纺织物时，特别是在大型设备中实现高的灵活性。
但是原则上在两个纺丝箱体7.1和7.2内的定量给料泵12也可用唯一一个熔体源—如图4中所示—供料，使得两个单丝组4.1和4.2由成分相同的单丝挤出。
在图6和图7中示出用于实施本发明方法的本发明装置的另一个实施例。其中无纺织物纤维网5.1和5.2在后续处理结束时卷绕成卷装。在图6中以侧视图、在图7中以俯视图示意性示出此实施例。只要没有具体指明参照某个图形，则以下说明对两个图形都适用。
为了挤出单丝组4.1和4.2，设置有两个以排状布置的纺丝箱体7.1和7.2，如例如在前面已经介绍过的那样。纺丝箱体7.1和7.2通过熔体输入管6与熔体源相连接。在纺丝箱体7.1和7.2下方设置有一吹风装置16，通过该吹风装置产生一横向指向单丝条的冷却空气流。这里吹风装置16优选地在单丝组4.1和4.2的整个宽度上延伸。在吹风装置16下方设置有两个牵引喷嘴17.1和17.2作为牵引装置，单丝组4.1和4.2的单丝通过所述牵引喷嘴抽出并被输送到铺放带1上。在铺放带1表面上通过铺放单丝组4.1和4.2形成无纺织物纤维网5.1和5.2。无纺织物纤维网5.1和5.2通过铺放带1沿箭头方向均匀地被引导到后续处理装置。
在排出侧上铺放带1配设有一固化装置18。固化装置18具有两个基本上在整个生产宽度上延伸的轧光辊19.1和19.2。为了固化，无纺织物纤维网5.1和5.2穿过在轧光辊19.1和19.2之间形成的辊隙。
在轧光辊19.1和19.2的输出侧上设置有导辊10.1和10.2，以便在优选均匀的张力作用下将无纺织物纤维网5.1和5.2输入给卷绕装置21。在卷绕装置21内无纺织物纤维网5.1和5.2分别卷绕成分隔开的卷装22.1和22.2。为此所述卷装22.1和22.2优选地共同通过一锭子驱动。这里卷装22.1和22.2既可以卷绕在单独的卷绕托架上，也可以卷绕在一共同的卷绕托架上。因此在图6和7中所示的实施例适合于，例如平行地、并排地制造两个无纺织物纤维网，其中无纺织物纤维网中的每一个都具有例如5米的生产宽度。
在前面示出的实施例中同时和平行制造的无纺织物纤维网的数目是举例性的。但是原则上本发明的方法和装置不限制于同时制造的无纺织物纤维网的特定数目。因此在一条铺放带上可以平行、并排地制造三个、四个或更多无纺织物纤维网。此外本发明还包括这样的方案，在该方案中铺放带由铺放滚筒或其他连续的铺放装置构成。本发明的方法和装置特别适合于能以高的生产率制造无纺织物。因此可以实现高达10米或更大的总生产宽度，其中在总生产宽度内可制造具有高均匀性的无纺织物。但是总生产宽度也可以用于同时制造在总生产宽度内的不同性能的无纺织物。
附图标记列表：
1                    铺放带
2                    挤出装置
3                    牵引装置
4.1、4.2             单丝组
5.1、5.2             无纺织物纤维网
6                   熔体输入管
7、7.1、7.2         纺丝箱体
8.1、8.2、8.3、8.4  处理装置
9.1、9.2            喷丝板组合件
10.1、10.2          喷丝板
11.1、11.2          分配板系统
12                  定量给料泵
13、13.1、13.2      熔体分配器
14、14.1、14.2      熔体源
15.1、15.2          熔体管道
16                  吹风装置
17、17.1、17.2      牵引喷嘴
18                  固化装置
19.1、19.2          轧光辊
20.1、20.2          导辊
21                  卷绕装置
22.1、22.2          卷装
23                  喷丝孔