用于制造纺粘型非织造织物的设备的制作方法

本发明涉及一种用于由连续长丝、尤其由热塑性塑料制成的连续长丝制造纺粘型非织造织物的设备，其中，设有用于纺出长丝的纺丝板、用于冷却纺出的长丝的冷却装置以及用于拉伸长丝的拉伸装置，并且在冷却装置和拉伸装置之间设置有中间通道。连续长丝基于其几乎无尽的长度而不同于短纤维，所述短纤维具有例如10mm至60mm的短得多的长度。前面阐述的设备是用于制造纺粘型非织造织物的纺粘设备。

背景技术：

上述类型的设备在实践中原则上以不同的实施方式已知。然而许多这种已知的设备具有如下缺点：通常不能够无错地将长丝铺设成纺粘型非织造织物。在长丝铺设时出现在纺粘型非织造织物中的呈痴点或缺陷形式的不规则性。纺粘型非织造织物的均匀性或多或少严重地受到这种缺陷或故障的影响。纺粘型非织造织物中的痴点的原因是所谓的小滴，所述小滴通过一个或多个长丝的断裂以及在此形成的熔化物积聚产生。通过所述小滴可能在非织造织物中产生粗节。通常，非织造织物中的这样的小滴或痴点大于2x2mm。但是，非织造织物中的缺陷也由所谓的“硬片”产生，所述硬片由纺出的长丝中的应力损耗造成。在此，长丝松弛并且快速地返回并且因此形成由于长丝的熔融状态而粘结成的球状物。以这种方式产生的非织造织物中的痴点具有通常小于2x2mm的大小。但是其通常为可感觉到的和/或可见的。这样的痴点尤其在自120kg/h/m起的较高的流量的情况下并且尤其在自150kg/h/m起的流量的情况下发生。较大的纺丝区深度也加剧在纺粘型非织造织物中的不规则性。已经尝试通过使长丝处理均匀化来减少这种问题。尤其尝试，通过在冷却装置中均匀的冷却来减少纺粘型非织造织物中的缺陷。但是，尤其在高流量的情况下，这种措施仅有限地成功。因此，存在改进需求。

技术实现要素：

与此相应地，本发明所基于的技术问题是，提出上述类型的设备，借助所述设备能够在无痴点的情况下产生具有高均匀度的纺粘型非织造织物，更确切地说，即使在高流量和/或高的长丝速度的情况下以及即使在较深的纺丝区中也如此。

为了实现该技术问题，本发明教导了一种用于由连续长丝、尤其由热塑性塑料制成的连续长丝制造纺粘型非织造织物的设备，其中，设有用于纺出长丝的纺丝板、用于冷却纺出的长丝的冷却装置以及用于拉伸长丝的拉伸装置，

其中，在冷却装置和拉伸装置之间设置有中间通道，中间通道具有至少两个沿长丝流动方向依次相继或上下相叠地设置的会聚的通道部段，沿长丝流动方向第一或上部的通道部段具有比沿长丝流动方向第二或下部的通道部段更短的长度，第一上部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)为1.5至5.5、优选为1.5至4并且非常优选为1.8至3.5，并且第二下部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)为1至4、优选为1至3.3、优选1.2至3.3、并且非常优选为1.4至3。优选地，上部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)为1.8至3、优选为2至2.9并且尤其为2.2至2.8。推荐地，第二下部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)为1.6至2.9并且优选为1.8至2.8。

在此，在相应的通道部段的上端部上沿设备的机器方向(md)测量入流宽度be和be。与此相应地，在通道部段的下端部上沿机器方向(md)测量相应的通道部段的出流宽度ba和ba。“机器方向(md)”在本发明的范围中尤其是指所铺设的纺粘型非织造织物带的传送方向。铺设成纺粘型非织造织物或纺粘型非织造织物带的长丝借助铺设装置或借助铺设筛带运走，并且所述传送方向对应于机器方向(md)。

在本发明的范围中，中间通道将冷却装置和拉伸装置或拉伸装置的向下牵伸通道直接相互连接。此外，在本发明的范围中，中间通道在其整个长度上会聚地构成并且沿长丝流动方向或者朝长丝铺设的方向渐缩。根据一个特别优选的实施方式，中间通道仅具有两个依次相继或上下相叠地设置的会聚的通道部段。“会聚的通道部段”相应地意为，每个通道部段沿长丝流动方向或者朝向长丝的铺设方向渐缩。推荐的是，两个依次相继或上下相叠地设置的会聚的通道部段直接彼此连接。

如上面已经阐述的那样，根据本发明的设备为用于制造纺粘型非织造织物的纺粘设备。在此，在本发明的范围中，纺粘设备沿长丝流动方向依次观察具有纺丝板、冷却装置、中间通道、连接在中间通道上的拉伸通道或向下牵伸通道以及用于将长丝铺设成纺粘型非织造织物的铺设器。在本发明的范围中，根据本发明的中间通道和拉伸装置的连接在中间通道上的拉伸通道或向下牵伸通道随后过渡到彼此。原则上，中间通道和拉伸通道或向下牵伸通道可以(尤其在过渡区域中)具有相同的会聚。根据本发明的特别优选的实施方式，在纺丝板的区域中，优选在纺丝板和冷却装置之间设置有单体抽吸装置。另外，按照根据本发明的设备的推荐的实施方式，在拉伸通道或向下牵伸通道和铺设器之间设有至少一个扩散器。铺设装置适宜地构成为铺设筛带或构成为连续的铺设筛带。

根据本发明的设备的一个特别推荐的实施方式的特征在于，包括冷却装置、中间通道和连接在中间通道上的向下牵伸通道的组合体构成为封闭的组合体，并且除了在冷却装置中的冷却空气的输送以外没有到这个封闭的组合体中的其它空气输送。本发明的一个特别的实施方式的特征还在于，在向下牵伸通道和铺设器之间设置有至少两个扩散器，优选为沿长丝流动方向依次相继地设置的两个扩散器。适宜地，在两个扩散器之间设有用于使环境空气进入的至少一个次级空气进入间隙。具有两个扩散器和中间接入的次级空气进入间隙的实施方式附加地有利地有助于根据本发明的技术问题的解决方案。

根据一个实施方式，中间通道的下部的会聚的通道部段和拉伸装置的连接在中间通道上的延伸通道或向下牵伸通道具有相同的会聚。中间通道的所述下部的会聚的通道部段和直接连接在中间通道上的向下牵伸通道能够无级地过渡到彼此。在本发明的范围中，对于两个部段具有相同的会聚的情况，在上文中和下文中给出的用于中间通道的下部通道部段的长度涉及由中间通道的下部的会聚的通道部段和向下牵伸部段构成的整体。这优选也适用于借助相应的长度计算出的参数或计算出的乘积和比值。

为了解决根据本发明的技术问题，如下的中间通道尤其被证实可行，在该中间通道中，第一上部的通道部段的长度l与第二下部的通道部段的长度l的比值(l/l)为1:3至1:20、适宜地为1:6至1:12、优选为1:6至1:10、并且优选为1:7至1:9。因此，在本发明的范围中，相比中间通道的第一上部的通道部段，第二下部的通道部段明显更长地构成。

根据本发明的设备的一个推荐的实施方式的特征在于，在第一或上部的通道部段的上部的通道壁和延伸穿过中间通道的中央的中心平面m之间的张角α为25°至60°、优选为30°至55°、并且非常优选为35°至50°。在此，在本发明的范围中，中央的中心平面m构成为竖直取向的中央的中心平面m以及根据建议横向于并且优选垂直于设备的机器方向延伸，并且在此尤其延伸穿过中间通道的中心。适宜的是，(假想的)所述中央的中心平面m垂直于铺设装置或铺设筛带的表面设置。

本发明的一个推荐的实施方式的特征在于，在第二或下部的通道部段的下部的通道壁和延伸穿过中间通道的中央的中心平面m之间的张角β为0.25°至12°、优选为0.3°至8°、并且非常优选为0.4°至6°。在本发明的范围中，相比于在中间通道的下部的通道部段中，在中间通道的上部的通道部段中每长度单位的会聚较大。

根据本发明的一个优选的实施方式，在两个上部的通道壁和延伸穿过中间通道的中央的中心平面m之间的张角α是同样大的或者基本上同样大。按照根据本发明的设备的一个实施方案变形形式，在上部的通道壁和中央的中心平面m之间的张角α是可调节的并且优选可连续地调节。在本发明的范围中，在两个下部的通道壁和延伸穿过中间通道的中央的中心平面m之间的张角β是同样大的或者基本上同样大。推荐的是，在下部的通道壁和中央的中心平面m之间的张角β是可调节的并且优选可连续地调节。推荐的是，在此，第一上部的通道部段每单位长度的会聚大于在下部的通道部段中的每单位长度的会聚。

按照本发明的一个已证实可行的实施方式，第一上部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)大于第二下部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)，或者两个比值be/ba和be/ba是相等的或基本上相等。适宜地，比值be/ba和第一或上部的通道部段的长度l的乘积为200至500、优选为250至450、优选300至400、非常优选为320至390、并且特别优选为330至385。推荐的是，比值be/ba和第二下部的通道部段的长度l的乘积为1600至3250、优选为1800至3250、优选2000至2900、非常优选为2100至2800、并且特别优选为2200至2750。

推荐的是，第一上部的通道部段的入流宽度be与中间通道的总长度lg的比值为0.15至0.30、优选为0.18至0.30、优选0.20至0.28、并且非常优选为0.21至0.27。适宜地，第一上部的通道部段的出流宽度ba与中间通道的总长度lg的比值为0.05至0.15、优选为0.07至0.13、并且非常优选为0.08至0.12、并且特别优选为0.09至0.11。推荐的是，第二下部的通道部段的入流宽度be与中间通道的总长度lg的比值为0.03至0.10、优选为0.04至0.08、并且非常优选为0.05至0.06。一个已证实可行的实施方式的特征在于，第二下部的通道部段的出流宽度ba与中间通道的总长度lg的比值为0.01至0.06、优选为0.02至0.05、并且非常优选为0.02至0.04。

在根据本发明的技术问题的解决方案方面结合中间通道的根据本发明的设计方案变得重要的实施方式的特征在于，在纺丝板的区域中、优选在纺丝板后方或下方设置有至少一个单体抽吸装置，以抽吸在纺丝过程中产生的气体。借助所述单体抽吸装置，空气或气体从长丝形成腔在纺丝板处或直接在纺丝板下方被抽吸。由此实现，除了聚合物长丝以外出现的呈单体、低聚物、分解产物等形式的气体能够从长丝形成腔中或者从设备中被移除。

根据本发明的设备的一个特别推荐的实施方式的特征在于，单体抽吸装置具有至少两个、优选两个在机器方向(md)上依次相继地设置的、分别横向于、优选垂直于机器方向延伸的并且关于长丝的纺丝区相对置的cd抽吸开口区域、适宜地为cd抽吸间隙。在本发明的范围中，cd抽吸开口区域被分为cd抽吸开口子区域，或者cd抽吸间隙被分为cd抽吸间隙部段。cd抽吸开口区域也能够构成为并排设置的抽吸孔的形式。在此，两个cd抽吸开口区域或cd抽吸间隙以推荐的方式设立成，使得经由两个cd抽吸开口区域或cd抽吸间隙之一能够比经由相对置的另一个cd抽吸开口区域或cd抽吸间隙抽吸更高的气体体积流。较高的气体体积流的抽吸在此能够通过cd抽吸开口区域或cd抽吸间隙的不同的大小或宽度来实现，和/或通过调节与cd抽吸开口区域或cd抽吸间隙相关联的吸入管路和/或吸入组合体处的体积流来实现。在此，吸入管路和/或吸入组合体的调节尤其能够借助于节流元件或控制元件进行。

按照根据本发明的一个实施方式，经由两个cd抽吸开口区域或cd抽吸间隙之一比经由相对置的另一个cd抽吸开口区域或cd抽吸间隙能够连续地抽吸更高的气体体积流。但是在本发明的范围中，以切换的方式工作，并且能够首先经由一个cd抽吸开口区域抽吸更高的气体体积流，然后经由另一cd抽吸开口区域等抽吸更高的气体体积流。

根据一个实施方式，cd抽吸开口区域的开口面积比关于纺丝区相对置的第二cd抽吸开口区域的开口面积更大或者可调节为更大的。但是原则上，两个开口面积也能够具有相同的大小并且如上所述在两侧调节不同地抽吸的体积流。在本发明的范围中，cd抽吸间隙或cd抽吸间隙部段的开口面积是可调节的。本发明基于如下认识：前述的单体抽吸装置的设计方案结合根据本发明的中间通道的设计方案在根据本发明的技术问题的解决方案方面是特别有利的。

此外，在本发明的范围中，根据本发明的中间通道连接到冷却装置上或直接连接到冷却装置上。根据本发明的非常优选的实施方式，冷却装置被分为至少两个上下相叠地或者沿长丝流动方向依次相继地设置的小室部段，具有不同温度的空气或冷却空气能够从两个小室部段进入长丝流动腔中。该设计方案也结合根据本发明的中间通道被证实为非常有效的。

适宜地，纺丝区深度为120mm至400mm、优选为150mm至350mm、非常优选为170mm至300mm、并且特别优选为185mm至270mm。在此，“纺丝区深度”是指所纺出的长丝束在机器方向(md)上的延伸尺寸。根据本发明的特别推荐的实施方式，纺丝区深度为195mm至260mm。在上述纺丝区深度的情况下能够有效地并且毫无问题地解决根据本发明的技术问题。

此外，为了解决技术问题，本发明教导一种用于由连续长丝、尤其由热塑性塑料制成的连续长丝制造纺粘型非织造织物的方法，其中，借助于纺丝板纺出长丝，将所纺出的长丝在冷却装置中冷却并且接着将长丝引导穿过中间通道以及在此之后引导穿过向下牵伸通道，并且将长丝在铺设装置上铺设成纺粘型非织造织物，

其中，中间通道具有至少两个沿长丝流动方向依次相继或上下相叠地设置的会聚的通道部段，在两个通道部段中的会聚程度是不同的，两个会聚的通道部段的长度是不同的，其中，第一上部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)比第二下部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)更大，并且第二下部的通道部段的入流宽度be与出流宽度ba的比值(be/ba)为1至4、优选为1至3.3、优选1.2至3.3、非常优选为1.4至3，

并且长丝以100kg/h/m至350kg/h/m的流量、优选以150kg/h/m至320kg/h/m的流量、优选以180kg/h/m至300kg/h/m的流量、并且非常优选以200kg/h/m至300kg/h/m的流量制造。适宜地，长丝以2000m/min至4200m/min、优选2200m/min至4000m/min、并且尤其2300m/min至3900m/min的纱线速度制造。

本发明首先基于下述认识：借助根据本发明的设备并且尤其借助根据本发明的中间通道能够非常稳定地将长丝运输通过所述设备。在中间通道中，能够有效地加速工艺空气或冷却空气，更确切地说，这是作为对于在工艺空气和长丝之间的有效的力传递的先决条件。

此外，本发明基于下述认识：借助根据本发明的设备能够毫无问题地制造纺粘型非织造织物，所述纺粘型非织造织物的特点在于优化的均匀性，并且在一定程度上观察不到或几乎完全观察不到痴点或缺陷。在借助根据本发明的设备制造纺粘型非织造织物时，能够尽可能避免开始所述的不利的小滴以及硬片或者将其减少到最小。要强调的是，在一定程度上无错的非织造织物铺设即使在较低的纺丝区中并且在高流量以及在高的纱线速度下也能够实现。在这方面要强调的是，借助相对简单的机构或措施能够实现根据本发明的中间通道。因此，根据本发明的设备的特点还在于低成本性。在本发明的范围中或者对于解决技术问题而言重要的是由一方面根据本发明的中间通道和另一方面所述的单体抽吸装置构成的组合。在该组合的范围中，借助所述设备能够产生特别均匀的纺粘型非织造织物，所述纺粘型非织造织物几乎不存在缺陷。其结果是，借助根据本发明的设备能够制成具有出色的质量或均匀性的纺粘型非织造织物，并且根据本发明的设备仍然简单和低成本地构造。

附图说明

下面借助示出仅一个实施例的视图详细阐述本发明。附图以示意图示出：

图1示出根据本发明的设备的竖直剖视图；

图2示出具有根据本发明的中间通道的图1中的放大的局部a；和

图3示出图1中的另一放大的局部b。

具体实施方式

在图1中示出用于由连续长丝2制造纺粘型非织造织物1的根据本发明的设备，所述连续长丝2尤其由热塑性塑料制成或者基本上由其构成。连续长丝2借助纺丝板3纺出并且优选且在实施例中在纺丝板3下方的长丝形成腔4中引导穿过用于抽吸在纺丝过程中产生的气体的单体抽吸装置5。沿长丝流动方向在所述单体抽吸装置5后方或下方设有用于冷却连续长丝2的冷却装置6。适宜地并且在实施例中，所述冷却装置6具有进气室，所述进气室优选地并且在实施例中被分为两个小室部段7、8。从这两个小室部段7、8能够适宜地并且在实施例中分别在长丝束9的方向上输送具有不同温度的冷却空气。

根据本发明的中间通道10沿长丝流动方向连接到冷却装置6上。所述根据本发明的中间通道10在实施例中被分为两个沿长丝流动方向依次相继或上下相叠地设置的会聚的通道部段11、12。在此，沿长丝流动方向第一或上部的通道部段11比沿长丝流动方向第二或下部的通道部段12具有(沿长丝流动方向)更小的长度。第一上部的通道部段11的入流宽度be与出流宽度ba的比值优选地并且在实施例中为2.25至2.75。第二下部的通道部段12的入流宽度be与出流宽度ba的比值推荐地并且在实施例中为1.9至2.7的值。适宜地并且在实施例中，第一上部的通道部段11的长度l与第二下部的通道部段12的长度l的比值为1:7至1:9。

在第一或上部的通道部段11的上部的通道壁13和延伸穿过中间通道10的中央的中心平面m之间的张角α非常优选地并且在实施例中为30°至50°。在此，中心平面m在实施例中横向于、优选垂直于设备的机器方向(md)延伸。适宜地并且在实施例中，在第二或下部的通道部段12的下部的通道壁14和延伸穿过中间通道10的中央的中心平面m之间的张角β为0.4°至6°。

推荐地并且在实施例中，拉伸装置16的向下牵伸通道15连接到根据本发明的中间通道10中。优选地并且在实施例中，包括冷却装置6、中间通道10和拉伸装置16或向下牵伸通道15的组合体构成为封闭的组合体，并且在该封闭的组合体中，除了在冷却装置6中的冷却空气的输送以外没有其它空气输送。

适宜地并且在实施例中，沿长丝流动方向在拉伸装置16的后方或下方设置有两个扩散器17、18，连续长丝2引导穿过所述扩散器。根据特别优选的实施方式并且在实施例中，在两个扩散器17、18之间设置有一个次级空气进入间隙或环境空气进入间隙25，以使环境空气进入。优选地并且在实施例中，接着扩散器17、18，将连续长丝2在构成为铺设筛带19的铺设装置上铺设成纺粘型非织造织物带。在本发明的范围中，纺粘型非织造织物1接着为了预固化或固化而引导穿过轧光机20。

根据优选的实施方式并且在实施例中，单体抽吸装置5具有两个沿机器方向(md)依次相继地设置的、分别横向于机器方向延伸的并且关于纺丝区相对置的cd抽吸开口区域21、22。所述cd抽吸开口区域优选地并且在实施例中构成为cd抽吸间隙23、24。在实施例中，通过沿机器方向观察位于后部的cd抽吸间隙24比通过沿机器方向位于前部的cd抽吸间隙23抽吸更高的体积流。优选地并且在实施例中，为此，沿机器方向位于后部的cd抽吸间隙24的竖直的间隙高度ha比沿机器方向位于前部的cd抽吸间隙23的竖直的间隙高度he更大。根据本发明的一个实施方式并且在实施例中，沿机器方向位于后部的cd抽吸间隙24的间隙高度ha比沿机器方向位于前部的cd抽吸间隙23的间隙高度he大多于两倍。