本发明涉及一种纺粘型非织造物的生产方法，以及执行该方法的设备。该非织造物由可熔体纺丝的材料制成。从喷丝头中纺出丝来，然后进行拉伸，并堆折成为非织造丝网，最后进行固化。 在纺粘型非织造物的生产过程中，喷丝头纺出一束丝，该丝的材料是一种可进行熔体纺丝的材料（也可以用溶剂纺丝的有机原料，但迄今为止，人们对此知之甚少）。施加在已固化的丝束上的力使丝束变形，达到一定的拉伸程度，由此，这束丝获得了一种沿丝长度方向的分子取向。施加到丝束上的力可以通过辊子机械地施加，也可以通过气流来气动地施加。接着，利用气流将这束丝尽可能均匀地堆折在一条位于丝束下方的运转的输送带上，这样，空气流过该输送带或者向该输送带旁边偏移。借助于粘合剂、针缝，但主要是通过热固化使这束丝固化成平面状，热固化发生在轧光整理阶段的两个热压辊子之间，或者也可以采用流动的热空气。
DE1965054公开了一种方法，在丝片中丝束被气动地拉伸至可拉伸性的极限，但更常见的是借助于有气流流动的圆环形喷射通道来生产丝束，接着，该丝束被堆折成一个非织造丝网。为此，需要很高的气流速度，因为用气流把力传递到丝上其能量效率是很低的，这样，对该方法来说，高的能量需求及大量的空气是至关重要的。这些空气会产生较强地紊流，干扰丝束的存储。另外，下述的方法也是公知的，将上述丝束通过一对拉伸辊进行机械拉伸，在离开下面的喷射通道以后，该丝束必须用气动方法（US3314122）或静电荷（US338992）弄散，以便使丝不是呈纹丝状态而是尽量均匀地覆盖在非织造丝网上。
上述方法的缺点是相当明显的。喷丝头把合成物的熔融物散布到一个大的平面上，制成丝。这些丝首先被分别纺出来和冷却，然后拉伸力又把这些丝集合成纹丝，接着又要很费力地把它们重新弄散，以使这些丝尽量均匀地覆盖在一个大平面上。
因此，要么能生产出拉伸良好的丝，要么使用低气流速度把丝均匀地分布在非织造丝网上，两者不能兼得。
于是，人们转而生产长形或矩形喷丝头，该喷丝头在非织造丝网的全宽上延伸，以便生产一种丝片。但是，一旦气流速度较高，气流就会出现逐渐增长的不均匀现象，从而导致非织造丝网质地不均匀。迄今为止，还没有见到这样一种丝片拉伸方法，它在喷丝头及非织造丝网的全宽上进行拉伸。
当采用矩形喷射通道落丝时，高气流速度会导致出现通道宽度上气流分布不均的问题。这个问题不仅是由于狭孔宽度与通道宽度并不精确相等造成的，而且是由于操作过程中纺丝烟雾和类似的污染物在狭孔中、首先是在通道壁上积聚所造成的。这些问题导致纺出的丝不能在该宽度上均匀的分布。
本发明的目的是提供一种生产纺粘型非织造物、而且是大宽度的纺粘型非织造物的方法和设备。在本发明中，按照要求充分拉伸后的丝均匀地分布在非织造丝网的全宽上，而能耗及所需的空气量都较少。
按照本发明，上述发明目的是这样实现的：按照本发明的方法对丝连续进行机械和气动拉伸，这些丝作为丝片基本上相互平行地延伸直至堆折前的一瞬间。按照本发明的设备，其牵伸装置至少包括一对转动的、被上述丝片所包绕的辊子（5a、5b），和一个相邻设置的，用气流把丝片从辊子上取下来的牵伸通道（6）;所述辊子（5a、5b）以及牵伸通道在与辊子（5b）相连的上部区域16处的宽度，与由平行纺出的丝组成的丝片的宽度相当。
在本发明中，目前已知的方法和设备中存在的缺陷在很大程度上得以避免，因为能够在非织造丝网全宽上延伸的丝片进行了一次连续的机械-气动拉伸。主要的拉伸力是由辊子对提供的，这对辊子在整条丝片上或者说在喷丝头宽度方向上延伸。这组丝由一个直接安装在第二个辊子旁边的空气通道引导下来，在该空气通道中，在气流速度尽量小的条件下，这组丝预先形成非织造丝网中后来的三维扭结结构。上述气流速度应刚好足够把这组丝从第二个辊子上引导下来，并输导到储丝装置上。上述牵伸装置包括辊子对和空气通道，纺出丝片的喷丝头可以单独配备，于是，上述非织造丝网成品可以从较多的这种单元-喷丝头和牵伸装置中生产出来。一条丝片也可以从一个或更多个沿一条线连续布置的喷丝头中纺出，制成多条丝聚集成的丝片，并且该条丝片被引导到一对辊子和一条储丝空气通道中。这样做具有其优点，当出现孔堵塞等纺丝故障时，可以更换单个喷丝头，而且不必只因为一个或少数几个纺丝孔发生这种故障就更换大的、在非织造丝网全宽上延伸的喷丝头。总之，这些单独的喷丝头必须这样布置：使那些离开喷丝头的丝片只遇到第一个拉伸辊，并且两相邻丝片的丝间距没有差别，因此，在后来的接缝处没有堆积或空隙。这一切在一开始就通过设备的几何布置得以实现，因此，这组丝以彼此均匀的间隔碰到第一个辊子上，并且保持这种均匀的布置，因为辊子对和接下来的空气通道均未施加侧向力。在通往储丝装置的空气通道下部，由于气流的减速作用丝的侧向运动才出现。上述气流的减速作用是通过空气通道的扩张而预先确定的，并且该减速作用终止于载有停滞的丝的储丝平面。
按照本发明的方法，其特征是：上述这组丝从喷丝头纺出之后基本上保持相互平行地运动，通过拉伸辊子对进入空气通道中。这组丝在到达通道下端时才被堵住，并相互扭结成三维结构。每长度单位、或者说喷丝头横向延伸宽度及由此形成的丝网的横向延伸宽度的丝被堆折，如同单位长度的丝被纺在丝片中，在储丝时既没有出现熔结现象，也没有丝片变薄。当非织造丝网的宽度较小时，设备上只涉及一个在该丝网宽度上延伸的纺丝喷头。而当非织造丝网的宽度较大时，采用多个单独的喷丝头纺出前述的拼集成的丝片是有利的。
拉伸辊子对及相接的空气通道应稳定地在全部丝片上延伸，在本发明的基本形式中，这些辊子和空气通道在非织造丝网的全宽上延伸。对于宽度较大的丝片的机械拉伸，只有在满足下述要求之后才是可行的和经济的;当出现故障时，特别是当引导到辊子上进行卷绕的丝发生断丝故障时（所谓纺丝脱出），这些丝圈可以简单地去掉并迅速重新接头。利用本发明的设备可以实现上述操作。
一对辊子转动地安装在喷丝头和冷却段下方。开始时该丝片在空气通道的牵拉下从两个辊子之间穿过。这两个辊子被驱动公转，以便丝片包绕在这对辊子上。具有优点的做法是使包绕角尽可能地大，因为这样可以增加施加在这组丝上的可机械传递的力。这个力与已知的皮带传动中的转动的皮带轮与运动的皮带之间的接触力相同。因此，传递到丝上的力与eμα成正比，这里μ是丝与辊子之间的摩擦系数，α是包角。当速度较高时，还必须把离心力考虑在内，该离心力将削弱丝与辊子上表面之间的摩擦作用。
象缆绳传动一样，当丝离开辊子对中的第二个辊子后，一个力必须施加在该丝上。这个力由空气通道产生。当单独用空气通道在抽吸或压缩操作中拉伸该丝时，或者利用喷丝作用拉伸该丝时，上述力要小得多。该空气通道直接设置在最后一个辊子上丝片的脱离点附近。该空气通道把由辊子在转动方向上带动的空气及丝一起分离下来。这是给空气通道供应附加气流的一种特别节能的形式。但是，对丝的抽吸作用主要是通过抽去储丝平面下方的空气而产生的。与空气动力学实验所使用的风洞相似，一种被抽吸的气流首先要比一般连接有扩散管的鼓风机吹出的气流更均匀。在抽吸装置区中导致气体运动的干扰可以很小，被忽略不计。紧接最后一个辊子设置的空气通道的上部可以很小，因为此时这组丝已被完全冷却，不再粘连，因此，被带动的空气量较小，并且气流能够以层流或弱紊流方式流动。此后，上述通道扩大成为扩散管形状，这种扩散管在出口与入口的横截面之比很大时难于控制，因为此时容易出现丝脱离现象，于是在通道截面上不再有均匀气流了，矩形通道尤其会发生这种情况，而本发明涉及的正是这种矩形通道。不过，该通道一端存在足够大的阻力，这种阻力是由堆折的丝网和储丝平面提供的。由于该阻力，气流可以更好地扩散，并导致这组丝沿非织造丝网的运行方向更好地分布在一定宽度上。无论如何，导致绞丝和云斑状储放的强紊流会被避免，因为气流速度和从储丝平面下方吸走的空气量仅保持在很低的水平上。如何才能把界面层吸入扩散管或者用按比例减小的附加气流冲吹接近辊壁的气流层，以避免丝从下面的扩散管通道中脱开，这是空气动力学中公知的辅助手段。这里也可以使用冲击扩散管（该管的尺寸会突然增大）以及这样的气流，该气流在封闭的涡流的“流动壁”上扩散。该气流应该在通道横截面上均匀的扩散，而不应在涡流形式的主流中出现不规则的横向运动。只有这组丝堆积起来，并开始在通道中相互扭结。
相对于迄今公知的方法和设备来说，本发明具有下述优点：丝片不是必须从一个在非织造丝网全长上延伸的喷丝头中纺出。该喷丝头的宽度取决于成品的要求或者经济性原因，其宽度可以达5米以上。还可以考虑让丝从若干单独的、平行于纺丝箱轴线布置的矩形喷丝头中纺出。与合成纤维生产中通常的作法相同，这些丝片在喷丝头下方用横向气流冷却，在此纺丝烟雾被吹向侧边，否则，这些烟雾在随后的拉伸操作中会粘覆在辊子上并污染空气通道，影响设备工作。这组丝相互平行地流动到第一个辊子上，并在该辊上包绕一定的角度，然后这组丝运动到下一个辊子上。在这个辊子上，这组丝仍然基本上相互平行但带有曲率地延伸，然后进入空气通道，空气通道把这些丝从辊子的上表同上分离下来。与单纯的气动导丝相反，辊子具有丝的“整流作面”。这些丝也许在横向冷却气流的冲吹下稍稍偏离其主前进方向，接着这些丝基本上相互平行地落到辊子上。在空气通道中才有意地让丝从其运行方向上侧向偏离，甚至让丝彼此扭结，因为稍后要在一个平面上进行这种扭结工作。这样，可以在丝上施加相当大的力并由此产生出高拉伸度的丝，而在接下来的储丝操作中不需要大量的扰动气流，也不象按照现有技术拉伸时那样需要大量空气。丝的交结点和空隙由于辊子对的精确引导，直到这些丝到达储丝工序之前的一瞬间仍未出现。
由于本发明的拉伸度也比采用纯气动拉伸时均匀，因此，使丝具有更均匀的机械特性，如直径（纤度）、拉伸强度、延伸率和收缩率等。
借助于使用抽吸通道的机械-气动式连续拉伸，可以用被均匀地高倍拉伸并沿非织造物宽度均匀分布的丝生产出纺粘型非织造物。对于基本上充满最均匀的通道气流的抽吸通道来说，它必须具有足够大的力，以便把这组丝从拉伸辊子对上分离下来。迄今为止，在喷丝头下方带有抽吸通道的现有法方只能对丝进行少量拉伸。虽然使用压力通道可以获得一个较高倍的拉伸，但是，拉伸效果与机械拉伸所达到的效果相比仍然相差甚远。目前已知的那种机械拉伸与紧接的喷射通道牵伸的组合也局限于对由紧贴在一起的丝组成的丝束或丝带进行处理，这种丝束或丝带在后继加工中总是在非织造丝网上引起丝的绞丝状和云斑状沉积。
按照本发明制造出的、由高倍拉伸丝组成的、均匀的纺粘型非织造物可以堆放在一个普通的水平运转的收集输送带上，在多数情况下它是一个筛网输送带，在该输送带下方空气被抽走。在本发明的一个具体的实施例中，丝储放在一个滚筒筛上。这样做有其优点：该滚筒筛具有一个尽管是圆的但却是刚性的面。在这个转动的表面之下，可以布置一些固定的、或者变化的、或者由转动表面上的花纹形成的气流阻力。借助于这种阻力产生的气流上升效果，这组丝被往复吹动，这样即可获得均匀性较好的非织造丝网。
附图表示实施例，该实施例在下面将进一步解释。图中：
图1是本发明第一实施例的设备的正面图，从丝片方向看去，设备带有从下部抽吸的空气通道。
图2是另外一个实施例的辊子和牵拉通道的视图，在本实施例中，空气沿着拉伸辊的上表面吹进该牵拉通道中。
图1中，由可熔融纺丝的聚合物，如聚酰胺、聚酯、聚丙烯制成的丝束从矩形喷丝头1中流出，形成丝片2。在喷丝头1中各喷丝孔按顺序排列。这些熔融流动的丝由箭头3所示的横向气流冷却，此处也可设置从里向外穿过两层丝片的气流。在下面的延伸中，由于这些丝主要是一起向下运动的，因此从正面观察，丝片可仅用线4或4a表示。这些丝处于初始状态时沿线4a延伸，它们经过一对辊子5a、5b，该辊子对的初始位置也用虚线表示，然后，这组丝到达一条通道6中。该通道入口处窄，并呈扩散管状逐渐增大，其尾端位于滚筒筛8的堆折区7上。在滚筒筛中，从通道6来的空气透过这组堆折的丝被吸入箱9中，并由通道10从侧面导引出来。在这种运行方式的初始状态中，这组丝只在滚筒内部的气动抽吸作用下发生变形，并拉伸到某一程度。上述那对辊子，其上表面符合纺丝拉伸法对拉伸辊的要求，这对辊子及其驱动装置转动地支承，对此，这里不再进一步描述。辊子对5a、5b沿箭头12所示方向和轨迹11绕公共圆心13转动，原来从两辊之间无接触地穿过的丝片现在被偏移，并最终把该丝片绕成S形。在辊子对运行的同时或之后，上述通道连同堆折滚筒或滚筒筛一道沿箭头14和15向侧面和上面运动，使通道6与辊子5b紧密相邻。通道6的进口是这样构成的：该进口可分流一部分绕辊子一同运动的空气（这层空气被称为界面层），并且把这些空气引导到通道6中，这样就改善了通道6的功能。在接下来的扩散管部分中，气流速度逐渐减小，直至不大于这组丝的速度。这组丝先堆成波浪状，接着又堆成圈状。穿过通道、特别是穿过气流速度最高的吸入段16的气流作用于这组丝上的力借助于辊子的摩擦作用得到增强，该辊子的圆周速度与丝束相同。当不想利用辊子界面层的动量时，应把空气通道尽量移近该辊子，这样就不会产生多余长度的丝，由于周围气体的制动作用，丝上的力被减弱，在区17中，辊子对与喷丝头1之间的区域以及在两个辊子5a、5b之间这段区域里没有阻碍，因此，辊子5a、5b应相距不太远设置。其余的力要由空气通道产生，通过辊子对的摩擦来加强。该力会首先被喷丝头1和辊子5a、5b之间这段路上的制动作用所减弱。这部分剩下的力被用于在喷丝头1下方的区域中拉伸和牵伸这组丝，在该区域中，这组丝还处于熔融流动状态和可变形状态。为了象一般人们希望的那样，获得一种高的分子取向并由此在小延伸率的条件下获得高强度，上述区域中所得到的能量应尽可能大，因此，这就要求喷丝头1与辊子对5a、5b之间区域的长度只要满足丝组冷却和操作需要就可以了。
空气通道的上端16被制作得尽量窄小，例如，其口径为2mm，但也可以是1mm，以便形成尽量细小的空气流，这股空气流在堆丝时将受到扰动。该口径取决于丝的数量和纤度，以及
为安全生产起见而加添的添加剂种类。牵伸及堆折装置由上述辊子对5a、5b和通道6组成，它们是这样布置的：使丝在这对辊子上产生一个尽量大的包角，以便能施加相应高的力到这组丝上。不过，在辊子对5a和5b之间丝不会被拉伸，因为包角和由此产生的摩擦力一般不够大。滚筒筛的套筒可以用六角形蜂巢状壁18，即所谓的蜂巢结构制成。该蜂巢状套筒壁垂直于气流方向安放。该壁可以制作得很薄，这样穿过它的气流只会受到一点影响。该筒壁虽薄，但仍构成了一个坚硬的套筒。带有例如6-8mm尺寸孔的蜂巢状壁18由一层较细的金属或塑料筛网所覆盖。在后面的实施例中，该筛网可作为一个圆筒被收缩套在滚筒上，由此避免了接缝，这种接缝有可能在非织造丝网上留下印迹。
在堆折区7下方的抽吸腔9的上部，可设置若干带孔的部件19，图中该部件用虚线表示。这些带孔部件的作用是降低抽吸强度，因为该强度在堆折操作开始时（如图1中堆折区7的左侧）不应太强，以避免在这里吸入过多的多余的空气。该带孔件具有较小的透过性，随着储丝量的增加，该带孔件的透过性向右逐渐增大。此外，已经对准的位置还可以被移开。一个蜂巢状滚筒在带孔件上旋转，只有少量丝堆折起来把蜂巢壁遮盖住，这是由于该封闭区内的气流上升作用造成的。该气流流向侧面，这样就能够实现这组丝的小幅度往复摆动。只有该蜂巢状壁在气流方向上厚度不太大时小幅度摆动才是可能的，否则气流的上升会受到阻碍，最后变得完全不起作用了。
图1表示：由丝片制成的丝网20是如何经过滚筒筛8的储丝之后被辊子21接收的。该丝网以一定的包角绕过辊子21，然后被引向一对轧光辊21a、21b，由轧光辊进行压力和温度熔接。接着该丝网用一项没有进一步描述的技术，即在带形织物加工中广为人知的卷取装置卷绕到一个丝网卷22上。
图2表示一种借助于喷射通道从辊子5b上落丝的机构的布置情况。当在丝网的全宽上延伸的不是一条丝片，而是从各自相互平行的喷丝头中纺出的一组丝片时，这种带喷射通道的落丝机构特别适用。在抽吸操作时，这些喷射通道不再运转，因为来自各自纺丝位置和牵伸位置的丝束必须堆折起来，为此，该组丝必须在一个非射流区中摆动。为此目的，可以在第二个辊子5b旁边连接一个普通的喷射通道。输送丝片的冲量由图2中的射流23提供，这股射流对着辊子5b，并且从通道24的开口中流出。在一定压力和一定温度下，空气沿箭头25的方向提供给通道24。
上述喷射通道具有不均匀性，这是由于其开口是变化的。这种喷射通道具有下述优点，可以把在以丝速转动的辊子5b附近的不均匀射流23均匀化。空气射流23的速度不需要比辊子5b的圆周速度高太多。与辊子5b一起运动的空气界面层具有很强的均匀化作用。
在图1所示的纯抽吸操作与图2所示的加压操作之间，还存在兼有两种操作特点的混合操作形式，它们可以从本发明的构思和专业技术知识中推想出来，这里不必再一一描述。举例来说，在图1所示的通道6中一股附加空气流可以以图2所示的方式从上方吹下来。
从图1可以看出：通道6先从其静止位置向侧面移动，然后在高度方向上移动到辊子旁边的终止位置，这样，滚筒筛8就成为这组丝的存储部件。同样，当牵伸通道设置在一条筛网输送带上时，该牵伸通道6也可以从其静止位置上移动出来，并改变其高度。这种高度调整以及对那些开始在辊子对5a、5b之间延伸、后来又随辊子对5a、5b改变方向而侧向移动的丝片的侧向调整还可以按下述方式来实现：该辊子对5a、5b相应移动，降低到通道6上，因此该通道及其储丝滚筒8或筛网输送带不必移动。在抽吸操作中，如果该通道6开始时没有被放在堆折区7上方，可以在通道6中引入辅助气流。
上述辊子对5a、5b最好用调频电机来驱动，这里，频率调节是由一个未示出的控制装置来实现的。另一个控制装置控制辊子对5a、5b的偏移以及向通道6的定位。这种定位是借助于传感器完成的。辊子的速度可以这样控制，当要求丝有张力时，第二个辊子运转得快一些，或者考虑到丝收缩的影响时，让该辊5b转得慢一些，从而实现了丝的张驰。上述操作仅仅是得到的附加效果，一般来说，两个辊子具有相同的直径，相同的转数，即两个辊子以相同的圆周速度运转，因此，传递到丝上的力是沿着包角施加到丝上的。
当要达到较高的拉伸度时，采用一对辊子和空气通道就可以实现，但是还可以在喷丝头到堆折装置这条下落线上置多个辊子对，并且这些辊子对以前述的方式改变方向。
当拉伸辊子对5a、5b在一个较大的丝网幅宽上延伸时，这对辊子有可能从两侧被支承。与单侧支承快速运转的、具有大表面宽度的导丝盘相比，显著简化了结构。这种支承结构的简化是可能的，因为丝片如前所述借助于辊子对的转动形成包绕状态。按照设计规定，检测装置带有光障物之类的元件。当存在操作干扰时，检测装置切断辊子的卷绕驱动力，并且使卷绕状态消除，继续纺出的丝束被阻挡在这对辊子的上方。在接头操作时，辊子对又处于图1所示的初始位置，丝片被一片接一片地输送到通道中，通过拉伸和堆折摆动，上述丝片又形成一条丝网。
非织造丝网的热熔接通常是有利的，当存在各种不同的丝时，其中一部分在熔接期间没有或者很少发生变化，这部分丝使丝网具有一定强度，而另外一小部分丝相互发生丝熔接，由此可见，这一小部分丝具有较低的熔点，或者只进行过较小量的拉伸，因而结晶较少，熔化也较早。当这些丝在丝段中进行不同程度的拉伸时，上述那一小部分丝仍然能以不变的丝状物形式存在。按照本发明的设备，也可以加工来自两个喷丝头的丝，只需将图1中的喷丝头1调换一下就可以了。
在这种情况下，第二喷丝头被安装在第一喷丝头旁边。与喷丝头1纺出的丝类别相同的丝（例如低熔点聚合物或共聚物丝片）被引导到线4a或4上，并且与结构丝一起受到拉伸。原则上讲，下述情况是可能出现的：从同一喷丝头纺出的丝的一部分被分出，不经过辊子对5的机械拉伸，或者说一条丝片在空气通道旁边才进入气流23中，然后这部分丝片在空气通道中与经过机械拉伸的丝片合在一起。另一方面，也可以从一个特殊的喷丝头中纺出由两种成份组成的双组分丝，然后，与前述方式相同，经拉伸装置和堆折装置最后制成一条丝网。
本发明的基本实施方式可以进行其它变化和补充。如果重要或希望的话，可以在鼓风冷却段3下方对丝组进行预处理。
上述辊子可以被加热，这样尤其会更好地控制许多聚合物的收缩率。