[发明专利]生产纵向排列无纺布的方法和装置

说明书

本发明涉及一种纵向排列丝无纺布，一种通过纵向拉伸这种纵向排列丝无纺布生产的无纺布，以及一种用于生产这种无纺布的方法和装置。

本发明的无纺布在机械性能和尺寸稳定性方面性能优良，并可用作在一个方向上强度很好的无纺布和垂直交叉无纺布的原料纤维网。

已知的生产无纺布的方法包括纺粘法、熔吹法和纺花边法。用于直接将细纱处理成无纺布。广义上，用这些方法生产的无纺布以下被称作纺粘无纺布。考虑经济性和大规模生产性，这些方法在无纺布生产方法中占主流地位。

广义上所说的纺粘无纺布是任意的无纺布，丝任意排列。这些纺粘无纺布中有很多的机械强度很小，尺寸稳定性很差。为了克服传统的无纺布的缺点，本发明的发明人发明了一种拉伸无纺布的方法以及一种生产由层叠的垂直交叉无纺布组成的无纺布的方法(见日本专利公报No．36948／92和日本专利公报No．204767／98。)

日本专利公报No．25541／84揭示了一种通过向丝喷出的方向倾斜输送机而在一个方向上排列丝的方法。日本专利公报No．3604／95揭示了一种将用气流喷出的丝沉淀在透气性输送机上的方法，并且用设置在输送机后面的气流阻挡装置控制气流，从而将丝分布在纵向方向上，以改进丝的排列性。

但是，上述的传统方法不能充分地将丝高度排列。特别是，根据日本专利公报No．3604／95中公开的方法，由于空气沿输送机的斜度流动，在输送机上放置丝的最重要的地点处不能吸除喷出的空气，由于到达输送机的喷出的空气，使得丝易于在输送机上流动，从而丝易于排列不整齐。因此，为了生产高度整齐排列的丝的纵向排列无纺布，需要防止丝在输送机上排列不整齐。

通常，为了生产充分纵向排列的丝的无纺布，在纺丝过程中将丝纵向排列是不足够的。改善丝的排列的最好的方法是在纵向方向上拉伸无纺布。但是，纺丝过程后，因为丝没有很好地纵向排列且被充分冷却，无纺布不能被纵向拉伸，并且很难以很高的倍率将无纺布拉伸为具有很高的机械强度。

本发明的一个目的是提供生产一种丝被高度纵向排列的纵向排列无纺布的方法和装置。

本发明的另一个目的是提供一种通过进一步纵向拉伸纵向排列无纺布来增加机械强度的方法和装置。

为了达到上述的目的，根据本发明的生产纵向排列无纺布的方法包括如下步骤：准备一组可挤出多根丝的喷嘴及一个用于收集和运送从该组喷嘴中挤出的丝的输送机；用高速气流输送从该组喷嘴中挤出的丝以使丝变细；以及在输送机的机加工方向上周期性地改变高速气流的方向。

根据本发明的用于生产纵向排列无纺布的装置包括：用于从喷嘴中挤出多根丝的纺丝机构；用于产生高速气流以输送从喷嘴中挤出的丝从而使丝变细的高速气流产生机构；用于收集和运送被高速气流变细的丝的输送机；以及至少一个在输送机的机加工方向上周期性地改变高速气流的方向的气流振动机构。

从喷嘴中挤出的丝被高速气流变细并被收集在输送机上。由于高速气流的方向在输送机的机加工方向上，即在纵向方向上周期性地改变，被高速气流输送的丝可在纵向方向上周期性地振动，并且当它们收集在输送机上时，在纵向方向上被部分折叠。结果，可生产丝被很好排列的无纺布。

根据本发明，为了纺无纺布，采用广义上的纺粘法，这是因为纺粘法是最精制的纺丝方法，具有优良的经济性和大规模生产性。广义上的纺粘法是熔融的丝(即用热熔融的丝，而不是溶解在溶剂中的丝)被接近音速的高速气流大幅度吹拉并变细。

根据本发明人的研究结果，可以发现，通过在机加工方向上周期性地改变用于使丝变细的高速气流的方向可改进丝的排列，并且，基于柯恩达效应可容易地改变高速气流的方向。根据优选的一个实施例，气流振动机构可设置在高速气流流动的区域中，气流振动机构具有一个壁表面，相对于高速气流的方向的壁表面的方向以及壁表面与高速气流方向的距离中的至少一个是可变的或者说可交替的，气流振动机构被这样设置，即其壁表面倾斜于高速气流的方向，壁表面和高速气流的气流轴之间的距离是可变的。

通过用湿雾冷却以等于或高于丝原料的熔点的温度提供的高速气流，可在丝分子在纵向方向上排列之前冷却被高速气流输送和变细的丝。结果是，当接着在纵向方向上拉伸无纺布时，可更大程度地拉伸无纺布。

根据本发明，还提供一种用于生产纵向拉伸无纺布的方法和装置。生产纵向拉伸无纺布的方法包括如下步骤：通过上述的生产纵向排列无纺布的方法生产纵向排列无纺布，以及纵向拉伸纵向排列无纺布。