[发明专利]用于纤维网干法成形的方法和设备

说明书

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纤维网干法成形的方法以及按权利要求8前序部分所述的用于实施所述方法的设备。

背景技术

为了由纤维和纤维混合物制造纤维网，采用所谓的气流成网法。这里涉及到纤维网的干法成形方法，其中将大量的分离的纤维或纤维混合物借助空气流铺放在一铺放带上以形成一材料层。铺放带做成透气的并与一抽吸装置协同工作，该抽吸装置产生用于接收空气和用于将纤维铺放在铺放带的上侧上的抽吸流。为此，通过一成形装置在成形区内连续地送出纤维，使得通过驱动铺放带从成形区内连续地输出所形成的材料层。接着使材料层加固或通过进一步铺放造成多层的纤维网。例如由WO2006/131122A1已知这种用于纤维网干法成形的方法以及用于实施这种方法的设备。

在这种已知方法和设备中特别提出了均匀铺放纤维以形成具有恒定单位面积重量的材料层的问题。特别是在生产速度高和材料层的单位面积重量小时，在所产生的材料层的铺放结构中出现不均匀性，其中材料层的单位面积重量主要受成形区内的抽吸和纤维喂给以及受铺放带的带速的影响。例如，铺放带在成形区内受到的抽吸通常比在成形区外的强。例如，导致材料层中的单位面积重量不均匀的空气流的变化会对铺放结构造成不利影响。同样，在成形区内抽吸流动的不均匀性或紊流也对材料层的均匀结构具有不利影响。

为了在铺放纤维和形成材料层时得到尽可能均匀的单位面积重量，在已知方法和设备中测量和监控抽吸装置内的压降，以便能够产生尽可能均匀的抽吸流。这里在成形区内将一个或多个挡板配设于铺放带下侧，以控制抽吸装置的开口横截面。以此虽然可以主动干预对铺放起决定作用的质量流量，但是缺点是，在铺放带的下侧上产生附加的涡流，该涡流同样直接对产生在铺放带上的质量流量起作用。因此特别是在材料层薄时，为了得到具有小的单位面积重量的纤维网，再次产生质量波动。已知方法和设备的另一个缺点在于系统的惰性/惯性，因为在抽吸装置内出现压降时便已存在质量流量的不均匀性了。

发明内容

因此本发明的目的是，提供这种类型的用于纤维网干法成形的方法以及这种类型的用于实施这种方法的设备，用这种方法和设备即使在高的生产速度和小的单位面积重量时也可将未结合的纤维铺放成一均匀的材料层。

按照本发明，这个目的通过具有权利要求1特征的方法和具有权利要求8特征的设备来实现。

本发明优良的改进方案通过相应从属权利要求的特征和特征组合确定。

本发明与过去的将纤维尽可能均匀地铺放在成形区内的原理不同。相反，本发明使得纤维可带有质量波动地铺放在成形区内，从而可在成形区内产生具有不规则单位面积重量的材料层。但是为了在铺放带上得到具有恒定单位面积重量的均匀材料层，按照本发明，引导铺放带上侧上的材料层穿过一相邻接的均化区(Kompensationszone)，在该均化区内通过激励/激发材料层的振动来产生铺放带上侧上的纤维的均化了的(ausgleichend)分布。通过材料层内的振动产生对小纤维/纤维小团的均化性的材料输送，使得材料层的厚层部位和薄层部位相互均衡。

由DE4318967A1所知的方法和设备也不易想到本发明。在已知方法和已知设备中，形成一具有定向的人造纤维的短纤维无纺织物。为了使短纤维定向，将它们施加在一带槽的板上，其中通过一激振器激励该板的机械振动，然后将定向的短纤维从该板铺放到一垫板上以形成纤维网，接着进行压实。但是这种纤维在铺放前先定向的方法和设备在气流成网工艺过程中无法实施。这里纤维必须在成形区内借助空气流铺放成纤维网。因此这种已知方法同样源于使纤维在铺放时得到一均匀和定向的材料层这一理论。而本发明源于使已经铺放好的纤维在铺放装置上均匀化这一原理。

由DE10022110A1所知的方法同样不适合于在纤维网成形后得到材料层的均匀化。在该已知方法中，由单根纤维和颗粒形成的纤维网经受一声源的声场，这时声波的20kHz以上的高频范围造成对在振动场内被定向的单根纤维的强激励。但是声场的这种高频不适于在材料层内产生纤维团的材料流。此外在已知方法中纤维网在筛网之间被引导，因此材料层的厚度已经由筛网的间距确定了。因此从DE10022110A1中得不到本发明的方法和设备。

为了能够实施本发明的方法，本发明的设备做得带一均化装置，该均化装置在紧邻成形装置近旁处配设给铺放带。因此通过成形过程产生的材料层可以直接在铺放带上被引导到均化装置，利用此均化装置通过激励材料层的振动产生铺放带上侧上的纤维的均化了的分布。