專利名稱：具有泡沫稀化作用的泡沫工藝幅面料生產(chǎn)的制作方法
背景技術(shù)：
及發(fā)明概要1997年9月4日提交的系列號為08/923,250的共同未決申請公開了一種泡沫敷涂工藝及實施該工藝的設(shè)備，用以生成非織造纖維幅面料，該幅面料提高了所生產(chǎn)的非織造幅面料的基重分布的均勻度。本發(fā)明提供了一種紡絲箱及方法，利用泡沫工藝，它們使無紡織品的生產(chǎn)變得更容易，該紡絲箱及方法是所述共同未決申請中(也能提高基重分布的均勻度)的設(shè)備及方法的一種改進，根據(jù)使用的纖維，它們使得單位重量的變化低于0.5％，事實上低至0.2％和甚至更低。
以泡沫工藝生產(chǎn)的非織造幅面料的截面極大地依賴于紡絲箱分配管的結(jié)構(gòu)及設(shè)計。在使用水的流體工藝及接近牛頓流體的條件下，有人曾嘗試通過調(diào)節(jié)纖維漿液的靜及動態(tài)壓力特性來使分布均勻，包括通過改變紡絲箱的后壁的形狀，及通過控制紡絲箱的出口閥來改變紡絲箱中的壓力。然而泡沫-纖維-表面活性劑漿液與牛頓流體性質(zhì)不同，或接近牛頓流體，當應(yīng)用傳統(tǒng)的紡絲箱管時，分布的調(diào)節(jié)是困難的。如果特定的纖維(或漿液中顆粒)不能適合地流過紡絲箱中的出口閥，在水中不穩(wěn)定，對絮凝或產(chǎn)生結(jié)節(jié)及過濾器結(jié)束敏感這些問題就會被極大的擴大。
根據(jù)本發(fā)明提供的利用泡沫工藝使非織造幅面料生產(chǎn)變得方便的紡絲箱和應(yīng)用該紡絲箱生產(chǎn)非織造幅面料的泡沫工藝，可實現(xiàn)局部及同時在基本上是紡絲箱的全長上精確控制紡絲箱壓力。幅面料斷面及其生成可精確的被控制。控制可受到以下的一項或最好是全部各項的影響通過控制出口閥建立的反壓，對紡絲箱的供料率，把基本上是無纖維的泡沫導(dǎo)入紡絲箱后壁的供料率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供了一種使纖維材料的非織造幅面料的生產(chǎn)變得方便的紡絲箱，它有以上部件組成包括第一及第二相對端的紡絲箱罩，包括用于在第一端的泡沫-纖維漿液的入口。紡絲箱罩的中心部段，它具有基本上從入口向出口減小的有效橫截面。中心部段的第一及第二側(cè)壁、具有有效長度的前壁、及后壁。前壁對泡沫-纖維漿液是可滲透的，以使該漿液能通過前壁。引導(dǎo)第二泡沫(即基本是無纖維的或泡沫纖維漿液，它可包括表面活性劑)通過后壁進入中心部段的裝置。和導(dǎo)致第二泡沫(及或許還有中心部段的形狀及尺寸)形成一種結(jié)構(gòu)的裝置，該結(jié)構(gòu)使得基本穩(wěn)定地沿前壁的有效長度流過前壁的泡沫-纖維漿液能方便地維持其基重。
紡絲箱的顯著特點是從入口向著出口縮小的橫截面面積。該橫截面面積的減小取決于三個因素從紡絲箱向高位調(diào)漿箱的排放漿液量，紡絲箱內(nèi)部的漿液的動能，以及紡絲箱壁與漿液之間的表面摩擦。紡絲箱可具有考慮了這些因素的任何形狀。例如，紡絲箱可能是其內(nèi)具有用于縮小橫截面面積的錐形件的圓柱形管子。在這種結(jié)構(gòu)中，把漿液導(dǎo)出紡絲箱的噴嘴可在所有方向圍繞著圓柱形紡絲箱進行布置，而供給第二泡沫的管可配置在紡絲箱內(nèi)部的錐形管上。在此情況下，側(cè)壁、前壁及后壁是連續(xù)彎曲結(jié)構(gòu)的一部分。事實上，整個前壁、后壁及側(cè)壁的橫截面最好是圓柱形的。
另一方案是，紡絲箱可能是雙側(cè)面的，即噴嘴連接在紡絲箱的相對兩側(cè)，以使無纖維泡沫能被導(dǎo)入通過其它相對的壁，在這些壁處紡絲箱的橫截面為矩形。
紡絲箱的取向通常無太多的重要性，它可配置成直立的、傾斜的或水平的。
用于導(dǎo)入基本無纖維泡沫通過后壁進入中心部段的裝置可包括任何常用的液壓元件，該元件包括噴嘴、多孔板、隔板、噴頭等等。最好這種裝置包括一根或多根帶閥管子的管線，閥可受控改變通過其中的泡沫量。
在紡絲箱的優(yōu)選實施例中，中心部段的后壁相對前壁傾斜，所以后壁變得較靠近前壁，而從紡絲箱的第一端附近移向第二端時，中心部段的橫截面變小。最好的是各側(cè)壁基本上是封閉的，而后壁除用于導(dǎo)入基本無纖維泡沫的裝置外也基本是封閉的；而紡絲箱可在其第二端進一步包括出口，在此情況下，纖維-泡沫混合物可進行再循環(huán)(最好在出口配置一個閥，以改變通過出口的漿液量)。前壁基本上可是水平的，或者有其它取向。紡絲箱通常具有噴嘴及把漿液導(dǎo)向高位調(diào)漿箱的管，與移動的小孔元件(諸如金屬絲網(wǎng))相結(jié)合，利用漿液流過前壁進入該噴嘴及管并且之后進入高位調(diào)漿箱在小孔元件上形成非織造幅面料；并且在下游的成形器中吸出漿中的泡沫及液體，以在小孔元件上生成幅面料。
紡絲箱可進一步包括多個壓力傳感器，它們分別與基本封閉的側(cè)壁中的至少一個操作地連接，用以測量中心部段內(nèi)在此處的壓力。紡絲箱還進一步可包括響應(yīng)壓力傳感器的控制裝置，以控制下列至少一項(最好是全部)內(nèi)容泡沫-纖維漿液的導(dǎo)入，泡沫-纖維漿液的抽取，以及把基本無纖維泡沫導(dǎo)入中心部分，以使基本穩(wěn)定地沿前壁的有效長度流過前壁的泡沫-纖維漿液保持基重。該控制裝置可包括任何常用形式的計算機控制器、模糊控制器、多變量控制單元，或其它類似的與閥、隔板或其它傳統(tǒng)射流元件共同運作的裝置，以完成所需的自動化功能。
中心部段的橫截面可以是平行四邊形，或其它形式的多邊形或其它形狀(如前所述)的諸種多變形，但最好基本上是矩形。紡絲箱的中心部段通常由多邊形底的棱柱體構(gòu)成，諸如矩形底的棱柱體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種使纖維材料非織造幅面料的生產(chǎn)變得方便的紡絲箱，它有以下組成包括第一及第二相對端的紡絲箱罩，包括在第一端的泡沫-纖維漿液的入口，在紡絲箱的第二端的出口，以及配置在出口用以改變通過該出口的漿液量的閥。紡絲箱罩的中心部段具有基本是多邊形的橫截面。中心部段的第一及第二側(cè)壁、具有有效長度的前壁、及后壁。對泡沫-纖維漿液是可滲透的前壁，以使該漿液能通過前壁。引導(dǎo)第二泡沫通過后壁進入中心部段的裝置。以及其中中心部段的后壁相對前壁傾斜，以使后壁變得更靠近前壁，并使中心部分的橫截面從紡絲箱第一端附近向第二端移動時變小。紡絲箱的細節(jié)最好如前所述。
本發(fā)明還涉及應(yīng)用紡絲箱生產(chǎn)纖維材料非織造幅面料的方法，該紡絲箱具有具有一個有效長度的前滲透壁，泡沫-纖維漿液可流過該壁；沿該有效長度間隔開的第一及第二端；及和前壁相對的后壁；和高位調(diào)漿箱。該方法最好包括(a)基本上連續(xù)地把泡沫-纖維-表面活性劑漿液導(dǎo)入紡絲箱的第一端。(b)基本上連續(xù)地通過紡絲箱前壁上的各孔排放要傳送到高位調(diào)漿箱的泡沫-纖維-表面活性劑漿液和(c)把第二泡沫(即基本是無纖維的，或具有與泡沫-纖維漿在步驟(a)導(dǎo)入時近似相同或不同(即至少約為1％)百分比纖維的泡沫-纖維漿液)通過基本上在紡絲箱的全長以基本規(guī)則地間隔分布的數(shù)個孔輸入紡絲箱，以保持基本穩(wěn)定沿紡絲箱前壁的有效長度通過紡絲箱前壁的泡沫-纖維-表面活性劑漿液的基重。
該生產(chǎn)方法最好進一步含有(d)在紡絲箱內(nèi)沿紡絲箱長度上的多個點處檢測壓力，及實施(c)響應(yīng)測得的壓力保持泡沫-纖維漿液的基重，該泡沫-纖維漿液沿前壁的有效長度以變化量小于0.5％通過前壁。最好的是(c)也基本被連續(xù)地實施。最好在紡絲箱的第一與第二端之間的中心部段具有基本是多邊形的橫截面，該橫截面基本上沿前壁的有效長度逐漸減小，并且在(c)情況已被實施的情況下，使得泡沫-纖維-表面活性劑漿液移動穿過中心部段的穩(wěn)定收縮橫截面。還有，該生產(chǎn)方法通常進一步包括(e)通過紡絲箱的第二端基本上連續(xù)地抽取一些漿液。
本發(fā)明的主要目的是提供一種紡絲箱及利用該紡絲箱生產(chǎn)纖維材料非織造幅面料的方法，該紡絲箱考慮了泡沫-纖維-表面活性劑漿液的非牛頓流體情況，以沿著紡絲箱前壁的有效長度生產(chǎn)出基本恒定基重的非織造幅面料。通過閱讀本發(fā)明的詳細說明及從所附的權(quán)利要求中將能更明了本發(fā)明的這一及其它目的。
附圖的簡要說明

圖1是泡沫敷涂工藝系統(tǒng)的一般示意說明圖，在該系統(tǒng)中實施了本發(fā)明的方法和應(yīng)用了本發(fā)明的設(shè)備；圖2是詳細的示意圖，部分為剖視圖及部分為正視圖，表示的是泡沫/纖維漿液從混合器供輸至泵的情況，該泵向圖1中所示的系統(tǒng)的紡絲箱及高位調(diào)漿箱供料；圖3是立體的示意詳圖，部分為剖視圖，部分為正視圖，表示的是根據(jù)本發(fā)明把泡沫本身添加到紡絲箱與高位調(diào)漿箱之間的管道中的情況；圖4是利用泡沫導(dǎo)入的示范性傾斜的金屬絲網(wǎng)高位調(diào)漿箱的詳細側(cè)視圖，部分為剖視圖及部分為正視圖；圖5是純泡沫加入從紡絲箱引至高位調(diào)漿箱的管道中時的偏差的圖示說明簡圖；圖6是圖4及5的高位調(diào)漿箱具有和不具有純泡沫添加物時非織造織物的基量分布的說明示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用發(fā)泡工藝使纖維材料的非織造幅面料生產(chǎn)變得方便的紡絲箱的立體側(cè)視圖，為清楚地說明而剖去了一個側(cè)壁；圖8是沿圖7的8-8線截取的剖視圖；圖9是使用圖7及8的本發(fā)明所得到的示范性漿液斷面的示意圖；圖10及11是與圖9相同的圖，只是異常狀況下的圖；圖12是具有基本圓形橫截面及錐形插入物的紡絲箱實施例的側(cè)剖視圖；和圖13是與圖8相同的圖，只是所表示的紡絲箱具有基本分開的錐形剖面。
附圖的詳細說明在圖1中以標記10圖解表示了一種示范性泡沫-敷涂工藝系統(tǒng)，用于實施本發(fā)明要采用的泡沫敷涂工藝。該系統(tǒng)包括有混合罐或制漿機11，制漿機11具有纖維輸入口12、表面活性劑輸入口13以及其它添加劑的輸入口14，添加劑諸如pH值調(diào)節(jié)化學(xué)物質(zhì)，象碳酸鈣或酸、穩(wěn)定劑等。對纖維、表面活性劑及添加劑的特性沒有嚴格要求，它們可根據(jù)要生產(chǎn)的產(chǎn)品的具體細節(jié)(包括其基重)大范圍內(nèi)變化。希望使用極易沖洗掉的表面活性劑，因為如果有表面活性劑存在，它將降低成品織物的表面張力，而這對某些產(chǎn)品是不希望有的性質(zhì)。應(yīng)用的具體表面活性劑，可從市場上買到上千種，這不是本發(fā)明的內(nèi)容。
罐11本身完全是常用類型的，其形式與采用水-敷涂工藝的普通造紙系統(tǒng)的制漿機相同。僅有的區(qū)別是混合器/制漿機11的側(cè)壁向上延伸的高度約是水-敷涂工藝的三倍，這是因為泡沫的密度是水的三分之一。根據(jù)所生產(chǎn)的產(chǎn)品的特定性質(zhì)來改變罐11中傳統(tǒng)機械式混合器的轉(zhuǎn)速(rpm)及刮片構(gòu)型，但這并不特別嚴格，可應(yīng)用有很大變化的不同部件及參數(shù)。可在壁上裝設(shè)制動器。在槽11的底部有渦流，泡沫從渦流中排出，但一旦啟動，因槽11中充滿泡沫及纖維，就看不見渦流了。
罐11中最好包括有大量的pH值測量計15，用于檢測多個不同點的pH值。pH值影響表面張力，因此需要精確地確定。PH計每日進行校驗。
在初始啟動時，水及纖維從管路12，表面活性劑從管路13及其它添加劑從管路14加入，但一旦運行開始就完全不需添加水并使泡沫保持在罐11中，而不僅是有泡沫產(chǎn)生。
在泵17作用下，旋渦中的泡沫離開罐11的底部進入管路16。像系統(tǒng)10中的所有其它泵，泵17最好是抽氣離心泵。從泵7排出的泡沫通過管路18流到后面的部件。
圖1用虛線表示了任選的存儲罐19。存儲罐19不是必需的，但是在混合器11中引入一些變化的情況下是需要的，以保證泡沫中的纖維的分布相對均勻。這就是說，存儲罐19(它是小的，通常只是約5立方米的量級)多少起到使纖維均勻分布的“涌浪罐”作用。因為實施工藝過程中混合器11至高位調(diào)漿箱(30)的全部時間通常只有約45秒，如果使用存儲罐的話，該存儲罐19提供了使變化變得均勻的時間。
當使用存儲罐19時，泡沫從管路20中的泵17供送至罐19的頂部，并在離心泵22的作用下沿管路21從該罐的底部排出，然后導(dǎo)入管路18。就是說，當使用存儲罐19時，泵17只通過罐19而不是直接和管路18連接。
管路18延伸至金屬絲網(wǎng)槽23。金屬絲網(wǎng)槽本身是常用的罐，也和傳統(tǒng)的水-敷涂造紙工藝系統(tǒng)中的一樣，但具有較高的側(cè)壁。使金屬絲網(wǎng)槽23設(shè)有死角是重要的，由此罐23應(yīng)不太大。使管路18中的泡沫和纖維混合物引入泵25的慣用結(jié)構(gòu)24(該罐和金屬絲網(wǎng)槽23的底部附近在工作上連接)將進一步根據(jù)圖2進行描述。無論怎樣，泵25把管路18中由機構(gòu)24導(dǎo)入的泡沫/纖維混合物和來自金屬絲網(wǎng)槽23的附加泡沫泵送入管路26。因為相當大量的泡沫從金屬絲網(wǎng)槽23被抽入至泵25，通常管路26中泡沫的稠度顯著地低于管路18中的。管路18中的稠度通常是固體物(纖維)在2～5％之間，而在管路26中通常約在0.5～2.5％之間，雖然每種情況下的稠度可高達約12％。
在金屬絲網(wǎng)槽23中，泡沫設(shè)有顯著地分離為不同密度的層。而朝向底部密度有最小量的增大，增加的程度較小并不影響系統(tǒng)的運行。
泡沫/纖維從管路26流通至紡絲箱27，該紡絲箱上有與之相關(guān)的泡沫生成噴嘴28。最好是噴嘴28安裝在紡絲箱27上，該噴嘴是美國專利3,716,449,3,871,952，及3,938,782中使用的常用泡沫生成噴嘴(它猛烈地攪拌泡沫)，因此將它們結(jié)合于此作為參考，并且大量的噴嘴28被安裝在紡絲箱27上。從每個噴嘴28延伸出的是管道29，該管道29導(dǎo)向高位調(diào)漿箱30，一個或多個常用的造紙金屬絲網(wǎng)(小孔元件)穿過調(diào)漿箱30。
高位調(diào)料箱30具有多個(通常約3至5個)抽吸箱31，該抽吸箱31從金屬絲網(wǎng)(小孔元件)的兩相對側(cè)從泡沫/纖維混合物的引入中抽取泡沫，而最后的分離箱32位于來自高位調(diào)漿箱30的制成幅面料33的出料端。對于較致密的產(chǎn)品或較高的運行速度，增加了抽吸箱31的數(shù)量，該抽吸箱31裝設(shè)在抽吸臺上，以控制排入。制成的幅面料33通常具有的固體稠度約為40～60％(即約50％)，它最好經(jīng)受到如圖1中清洗級34所圖示的清洗作用。清洗級34用于除去表面活性劑。幅面料33的高稠度意味著需要使用最少量的干燥設(shè)備。
從清洗器34經(jīng)過的幅面料33通過一個或多個任選的涂敷器35至傳統(tǒng)的干燥站36。在傳統(tǒng)的干燥站36，當合成的皮/芯纖維(如Cellbond)成為幅面料33的一部分時，干燥器34運轉(zhuǎn)，以把幅面料溫度提高到皮材料(通常是聚丙烯)的熔點以上，而芯材料(通常是PET)不會熔化。例如，當在幅面料使用Cellbond纖維時，干燥器中的溫度通常約是130℃或稍高，它處于或略高于套纖維的熔化溫度，但正好低于芯纖維的約為250℃熔化溫度。利用這種方法，套材料就具有粘合作用，但不能兼顧產(chǎn)品的整體性(由芯纖維決定)。
雖然這不是經(jīng)常需要這樣做，但出于幾個有利的目的，打算在工藝中把純泡沫添入到或添到緊靠高位調(diào)漿箱30的附近。如圖1中所見，離心泵41從金屬絲網(wǎng)槽23中抽取泡沫至管路40。管路40中的泡沫被泵送至管座42，管座42然后朝高位調(diào)漿箱30方向把泡沫分配至大量的不同管道43中。泡沫可被直接輸送，如管路44所指明的，至高位調(diào)漿箱30(此處有傾斜的金屬絲高位調(diào)漿箱)的頂部的下面，和/或經(jīng)管道45至管路29(或噴嘴28)，以把泡沫/纖維混合物引至高位調(diào)漿箱30。泡沫引入的詳情將根據(jù)圖3-6進行描述。
抽吸箱31把從管路46中的高位調(diào)漿箱30抽吸來的泡沫排放到金屬絲網(wǎng)槽23中。為此目的，通常不使用或不需要泵。
金屬絲網(wǎng)槽23中的大量再循環(huán)至制漿機11內(nèi)。泡沫在管路47內(nèi)被離心泵48抽吸，然后通過管道47穿過傳統(tǒng)的在線密度測量裝置49，以引導(dǎo)返回至槽11中，如示意圖中50所標示。除提供泡沫在管路47中49處的密度測量結(jié)果外，如圖1中示意性地表明的，一個或多個密度測量裝置(諸如密度計)49A可直接安裝在罐11中。
除泡沫再循環(huán)之外，通常還有水再循環(huán)。從最后的抽吸箱32抽取的泡沫經(jīng)過管路51到達常用的分離器53，諸如旋轉(zhuǎn)分離器。分離器53，即利用渦流作用，從引導(dǎo)至分離器53內(nèi)的泡沫中分離出空氣和水，以生產(chǎn)出其內(nèi)含有很少量空氣的水。分離出的水從分離器53的底部通過管路54流至水罐55。由分離器53分離出的空氣經(jīng)過管路56，在風(fēng)扇57的協(xié)助下，從分離器53的頂部排放至大氣，或用以燃燒工序或進行其它處理。
在水罐55內(nèi)建立起液體水平面58，一些液體溢流至污水管或進行處理，如圖1中以標記60示意地標示的。從水槽55的水平面58下面經(jīng)管路61也獲取到水，并在離心泵62的作用下泵入管路61內(nèi)，穿過常規(guī)流量計63(它控制泵62)。最終，再循環(huán)的水被導(dǎo)入至混合器11的頂部，如圖1中以標記64所示意性標示的。
在管路18中的通常流率是每分鐘4000公升泡沫/纖維，在管路26中是每分鐘40,000公升泡沫/纖維，在管路47中是每分鐘3,500公升泡沫，和在管路51中是每分鐘500公升泡沫。
系統(tǒng)10還包含有多個控制元件。用于控制系統(tǒng)運行的各種可優(yōu)選的替代物包括第一模糊控制器71，其控制罐11中的泡沫水平面，第二模糊控制器72，其控制管路13中的表面活性劑的添加。第三模糊控制器73，其控制高位調(diào)漿箱30區(qū)域內(nèi)的幅面料生成。第四模糊控制器74和清洗器34一起使用。第五模糊控制器75控制pH值測量計15，并可控制管路14至混合器11之間添加的其它添加劑。模糊控制還用于表面活性劑控制及生成控制。多變量控制系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也最好設(shè)置成優(yōu)于其它控制器。多變量控制還被應(yīng)用于控制幅面料生成時的射流比率。根據(jù)各變量對所需的工藝規(guī)程及其最終結(jié)果的影響來改變各變量。
為了便于對各元件進行控制，通常稱器76與纖維引管12相關(guān)聯(lián)，以便精確地確定添加的每單位時間的纖維量。管路13中可設(shè)有閥77及稱器78以控制表面活性劑的引入。管路14中還可設(shè)有閥79。
在系統(tǒng)10中，在處理泡沫期間，在任何點基本上都不設(shè)閥來有意地和泡沫接觸，可能的例外是在管路46中設(shè)有水平面控制閥。
還有，在實施圖1系統(tǒng)的工藝的整個過程中，泡沫保持在相對高的剪應(yīng)力狀態(tài)下。由于剪應(yīng)力越高，粘度就越低，所以希望泡沫保持高的剪應(yīng)力。泡沫/纖維混合物的作用如假塑性體，呈現(xiàn)出非牛頓流體性質(zhì)。
特別對于高吸收能力的產(chǎn)品，與水-敷涂工藝相比，泡沫-敷涂工藝的應(yīng)用具有許多優(yōu)點。除了因為幅面料33的高稠度使干燥器的容量降低之外，該泡沫工藝事實上使任何類型纖維或顆粒(不包括過度“下沉”的高密度顆粒，而低密度顆粒只略微“下沉”——它們在水中是完全不下沉的)在漿液(及最終為幅面料)中均勻分布，只要該纖維或顆粒的比重約在0.15～13之間。該泡沫工藝還可生產(chǎn)基重范圍很寬的幅面料、增加了均勻度的產(chǎn)品、與水-敷涂工藝產(chǎn)品相比具有較高松密度的產(chǎn)品以及極高水平均勻度的產(chǎn)品?？梢皂樞蛟O(shè)置多個高位調(diào)漿箱，或同時在高位調(diào)漿箱內(nèi)用雙金屬絲網(wǎng)制造兩(或更多)個薄層，等等，和/或使用簡單的涂敷器35以極其簡單的方法(如涂敷)提供附加的薄層。
圖2表示了泡沫/纖維混合物和泡沫引入至與金屬絲網(wǎng)槽23相關(guān)聯(lián)的泵25內(nèi)的情況。結(jié)構(gòu)24可從諸如結(jié)合于此作為參考的專利中所公開的(Wiggins Teape)工藝中得知，而導(dǎo)致管路18通過的泡沫/纖維改變方向，如用彎曲的管子83所表明的那樣，從而來自管子83的敞口端84的泡沫/纖維混合物直接排放至泵25的入口端85內(nèi)。來自金屬絲網(wǎng)槽23的泡沫也流入入口端85，如箭頭86所圖示的。泵48的運行在模糊控制下進行，控制金屬絲網(wǎng)槽23的水平面。
用業(yè)產(chǎn)生泡沫的纖維特別長，約在幾英寸的量級，不把管路18引至泵25的吸入口85(如圖2中所見)而將管路18端接于泵25下游的管路26。在這種情況下，當然泵17必須提供高于它在其它情況下可能有的壓力，這就是使來自管路18的流體進入管路26的足夠壓力，盡管管路26中的壓力源自泵25。
圖3圖示說明了本發(fā)明工藝的附加泡沫導(dǎo)入方面的一種形式的細節(jié)。圖3圖示說明了本身來自管路45的泡沫正被導(dǎo)入管子29中的泡沫/纖維混合物中，管子29恰好位于高位調(diào)漿箱30的前面。當應(yīng)用了多個泡沫注射管路45時，它們不需要把泡沫注入所有的管路29中，它們只要達到所需的結(jié)果就夠了。所需的結(jié)果包括(作為首要的優(yōu)點)更均勻的基重分布。如果需要，管子29可把泡沫從泡沫噴嘴28引至高位調(diào)漿箱中的爆炸室。但是沒有實際的理由在高位調(diào)漿箱中使用爆炸室去實施阿芙斯特朗(Ahlstrom)工藝。如果使用了爆炸室，那僅僅是為了安全。
添入管路45的純泡沫量，及確切的添加處，經(jīng)驗上必須按每種情況來確定，取決于特定的高位調(diào)漿箱30及使用的其它設(shè)備、纖維的類型及尺寸、和其它變數(shù)。在大多數(shù)情況下，添入的純泡沫約為泡沫/纖維混合物體積的2～20％之間可取得所需的結(jié)果。
圖4圖示說明了一示范性傾斜的金屬絲網(wǎng)高位調(diào)漿箱301，它應(yīng)用了兩種不同形式的泡沫注射方法(圖3加另一個圖所圖示的形式)。在圖4的高位調(diào)漿箱301中，傾斜的常規(guī)生成金屬絲網(wǎng)90沿箭頭方向移動，并且在標記45的泡沫注射處，泡沫/纖維混合物從管道29分散至高位調(diào)漿箱301內(nèi)，通常如圖4所圖示的。泡沫還經(jīng)管道44被導(dǎo)入高位調(diào)漿箱301，所以泡沫的流動一般如圖4中的箭頭92所表示的。這就是說沿箭頭92方向流動的泡沫對著高位調(diào)漿箱301的蓋頂93的底部流動?？稍诟呶徽{(diào)漿箱301內(nèi)設(shè)置隔板94，以保證來自一組管44的每個管的泡沫的初始流動沿著92方向進行。
高位調(diào)漿箱301的最佳的傾斜(即約45°)出于幾個原因。如果高位高漿箱301的蓋頂93在金屬絲網(wǎng)90的運動方向上向上傾斜，在高位調(diào)漿箱30的頂部生成的任何氣泡將主支地流出高位調(diào)漿箱301。如果構(gòu)成高位調(diào)漿箱301的底部的金屬絲網(wǎng)90是水平的，氣泡將保留在高位調(diào)漿箱301的頂部，必須設(shè)置專用結(jié)構(gòu)(即帶閥的管和/或泵)來清除它。
把基本上純的泡沫導(dǎo)入一個或多個管44的一個理由是基于在高位調(diào)漿箱301中獲得較小剪應(yīng)力纖維的目的，所以漿液中的纖維不能變成單向的(通常沿金屬絲網(wǎng)90的移動的方向)。根據(jù)基本的液體動力學(xué)原理，如果泡沫/纖維混合物對著蓋頂93，摩擦將使纖維于邊界層取向，以成為單方向的，這正是所不需要的。被導(dǎo)入沿方向92的流動的泡沫消除了該邊界層問題，起潤滑劑作用。被導(dǎo)入管路44的泡沫對泡沫/纖維漿液91的基重分布也有所需的效應(yīng)。還有導(dǎo)入管路44中沿方向92流動的泡沫使蓋頂93的底部保持清潔，這也是所需的。
從這條路(徑管44)導(dǎo)入的泡沫的量也必須根據(jù)經(jīng)驗按每種不同情況來確定，但通常優(yōu)選的量將在由管29導(dǎo)入的泡沫/纖維混合物體積的約1～10％的范圍內(nèi)。
管45中的泡沫的導(dǎo)入(通常具有約30～90°之間的角度-比較圖3與圖4)如圖3及4所圖示的，兩者用于不同的目的。圖5是高位調(diào)漿箱30(即301)的頂視示意圖(只表示了3個管29，而通常是裝設(shè)了許多)，表示的是純泡沫注射造成的差異。當沒有基本無纖維泡沫在標記45處注入時，由管29導(dǎo)入的泡沫/纖維混合物的一般分布如圖4及5中的線條91所示。但是當在標記45處有泡沫注射時，基重分布發(fā)生變化，因為泡沫纖維混合物的分散較大，如圖5中線條96所圖示。對基重分布的影響見于圖6中的圖示說明。正常的基重分布(分沒有泡沫注射時)用線條91A圖示，含有大的隆起97。但是，當有泡沫注射時，如線條96a所標示的，隆起98要小得多。這就是說，基重更均勻。通過在紡絲箱27主流體處(即噴嘴28之前)或管29剛進入高位調(diào)漿箱301之前(“之前”請見圖4中的標記45處)或之后處，即噴嘴28之后處添加稀釋的泡沫來對分布的控制施加影響。
如需要，管29可把泡沫從泡沫噴嘴28引至高位調(diào)漿箱30、301中的爆炸室。但是沒有真實的理由要用高位調(diào)漿箱中的爆炸室來實施本發(fā)明的工藝。如果使用了爆炸室，那僅僅是為了安全。
如從圖4中的虛線所見，泡沫噴嘴98可裝設(shè)在一些或全部管44上。還有，可利用泡沫流體92(單獨或與管45中的流體結(jié)合)來調(diào)整基重分布。管44可分叉，一個分支在方向92上，而另一個分支與流體91相會(隔板94被除去，或被第二分支流體滲透)。
應(yīng)用圖3至5中所圖示說明的組件，我們將看到可實施下列方法的各步驟(a)空氣、水、纖維(即合成的或纖維質(zhì)的纖維；雖然也可使用其它的纖維，諸如玻璃纖維)、以及任何適合的表面活性劑的第一泡沫漿液被供送至高位調(diào)漿箱301內(nèi)并與移動的小孔元件90接觸。(b)基本無纖維的第一泡沫被引導(dǎo)與高位調(diào)漿箱301的表面93(即蓋頂)進入接觸，如圖4中的箭頭92所標示，接觸點遠離小孔元件90。通常實施步驟(b)使泡沫沿表面93朝元件90流動，以便減小高位調(diào)漿箱301中纖維的剪切力，使得纖維不會變成單向的，即小孔元件90移動的一般方向，并且使表面93保持清潔。并且有個步驟(c)是透過小孔元件90抽取泡沫，以在元件90上生成非織造纖維幅面料，應(yīng)用抽吸箱31、32或任何其它適合此目的的傳統(tǒng)裝置(諸如抽吸羅拉或抽吸臺、擠壓羅拉，或類似裝置)來完成泡沫抽取。
也可能有一種方法，它可從圖3至5的全部圖中見到，包含下列步驟(a)諸如通過圖3及4(即具有基本上與圖4中流體92相同方向的流體91)所見的管子29供送第一纖維-泡沫漿液；(b)透過元件90抽取泡沫(如上所述)；以及(c)把基本元纖維的第二泡沫傳送至第一泡沫漿液內(nèi)(如圖3及4中45處所標示的)，靠近該處，第一泡沫漿液被供輸至高位調(diào)漿箱30、301內(nèi)(通常是在紡絲箱27處，或最高到剛超過紡絲箱的導(dǎo)入點)，以提供所生產(chǎn)非織造幅面料的更均勻的基重分布(如圖6中所見)。
在實施根據(jù)本發(fā)明的方法的過程中，及在系統(tǒng)的應(yīng)用中，可能使用的典型的泡沫敷涂工藝參數(shù)列于下表中(雖然如果產(chǎn)品的范圍較寬，參數(shù)的范圍也可寬泛些)參數(shù)數(shù)值pH值(基本上整個系統(tǒng)) 約6.5溫度 約20～40℃紡絲箱壓力 1～1.8巴(bar)混合內(nèi)的稠度 2.5％高位調(diào)漿箱內(nèi)的稠度 0.5～2.5％顆粒、填充物或添加劑的稠度 約5～20％生成的幅面料的稠度 約40～60％幅面料基重的變化值 小于1/2％泡沫密度(含或不含纖維) 1巴條件下，250～450克/公升泡沫的泡尺寸 平均直徑3～5毫米(高斯分布)泡沫的氣體含量 25～75％(即約60％，根據(jù)工藝中的壓力而改變)粘度 沒有“目標”粘度，但通常在高剪應(yīng)力條件下具有的粘度約為2～5
厘泊，在低剪應(yīng)力條件下為200～300仟厘泊；根據(jù)確定粘度的方式，粘度的范圍很廣幅面料生成速度每分鐘約200～500米纖維或添加劑的比重任意處在0.15～13范圍內(nèi)表面活性劑濃度依賴于許多因素，如水的硬度、pH值，纖維的類型等。通常循環(huán)水條件下在0.1～0.3％之間生成金屬絲網(wǎng)張力 2～10牛/厘米之間示例性——混合器至金屬絲網(wǎng)槽約每分鐘4000公升——金屬線網(wǎng)槽至高位調(diào)漿箱約每分鐘40000公升——泡沫循環(huán)管約每分鐘3500公升——吸入抽取至水再循環(huán)約每分鐘500公升迄今已描述的是1997年9月4日提出的待審的系列號08/923,250美國專利申請中公開了的內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明提供了一種特別的紡絲箱和使用該紡絲箱制造非織造幅面料的方法，該紡絲箱及方法使非織造幅面料的生產(chǎn)變得方便，該非織造幅面料在其寬度上具有基本穩(wěn)定的基重分布。在圖7及8中與圖4中圖示的部件相似的部件用相同的參考標記表示，僅在其前邊冠以“1”，其它的部件具有以“2”開始的參考標記。
根據(jù)本發(fā)明的紡絲箱具有圖7及8中以200示意地表示的結(jié)構(gòu)，雖然可以應(yīng)用許多其它形狀(包括含有錐形插入件的圓柱形的、彎曲的側(cè)壁，等等)，諸如圖12中圖示說明的基本為圓柱形的結(jié)構(gòu)，其中的部件，與圖8中的相比，用相同的兩位數(shù)參考標記表示，只是前邊冠以“3”而不是“1”或“2”。通常不使用錐形插入件，該處前壁(210、310)是平直的，因為那將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜和昂貴。
圖7及8的紡絲箱200包括有罩，該罩具有帶入口129的第一端201，和第二端202，該第二端帶有任選的出口203，此出口203引向可手動或最好是自動控制的閥204。如果入口129的橫截面如圖7中所圖示的是圓形的，則出口203也如此，那么在此優(yōu)選實施例中，該紡絲箱200包括中心部段205，該中心部段最好是基于截頭棱柱的多邊體，從圓形截面的入口129至中心部段棱柱體205的多邊形底部具有過渡段206，另一個過渡段207從棱柱形中心部段205的截頭頂面連接至出口203(如果設(shè)置)。
紡絲箱200的中心部段205包括第一側(cè)壁208及第二側(cè)壁209。在圖7中，為了清楚地說明第一側(cè)壁208的中空內(nèi)部及其部件，第一側(cè)壁208在其長度上被剖去了大部分。但是側(cè)壁208、209兩者最好基本是封閉的，雖然在其中為裝設(shè)傳感器或其它目的設(shè)置有各種孔。側(cè)壁208、209基本上是平面的或彎曲的(見圖12中的308、309)。
中心部段205還包括具有一個有效長度(它可從一個過渡部206至另一個過渡部203，或該距離的某些較小部分)的前壁210及與前壁210相對的后壁193。前壁210可透過進入入口129的泡沫-纖維-表面活性劑漿液211，而后壁193除了其上的孔212外基本是封閉的，通過孔212，如圖7及8的箭頭213所指示的，第二泡沫可被引入中心部段205的內(nèi)腔中。后壁193可以是基本平面的或彎曲的(見圖12中的393)。
但另一方面為了簡化，第二泡沫流213將在下面描述成包括基本不含纖維的泡沫，這只是一個優(yōu)先實施例，在許多情況下，含纖維(具有與從標記211引入的泡沫-纖維漿液近似相同的纖維百分比，或比從標記211引入的漿液更少的或更多的纖維百分比)的泡沫可當作第二泡沫213來使用。在不同的引入點，泡沫流213也可有不同的纖維百分比。
其上帶閥214的管144以液密方式連接到孔212上，該管包括用于引入基本無纖維泡沫213通過后壁193進入中心部段的一個實施例。管144及也212可如圖7及8所圖示設(shè)置成單排，或設(shè)置成多排，或以其它廣泛變化的圖案或排列設(shè)置。任何其它常用的液壓元件，諸如噴嘴、接頭、多孔板、隔板或類似元件都可用作，或部分用作引入泡沫213的裝置，但是最好該裝置能沿中心部段205的長度在廣泛變化的不同位置引入泡沫213，以在中心部段205范圍內(nèi)的任何一點改變壓力條件，以便最終使泡沫-纖維-表面活性劑漿液的基重沿前壁210的有效長度通過前壁210基本恒定(即變化量小于0.5％，最好低至約0.2％甚至更低)。
最好對中心部段205內(nèi)的壓力進行檢測，以保證基重基本恒定，因為任何特定點的基重極大地依賴于該點處的泡沫-纖維漿液的壓力。例如如圖7及8所示，多個壓力傳感器217與側(cè)壁208(或與側(cè)壁208、209中的每個)相關(guān)聯(lián)的進行設(shè)置。另一種方法是，前壁210是平面的而后壁及側(cè)壁193、208、209以一種彎曲表面形成，最好部分是圓形的或錐形的，如圖13所示。由此，壓力傳感器217及泡沫引入管144可裝在后/側(cè)壁15、193、208、209上。
傳感器217可以是壓力計或任何其它類型的常用傳感器，最好它能給出電子讀數(shù)或脈沖。最好是來自每個傳感器217(可以提供任意數(shù)量，通常是提供得越多，基重越均勻)的輸出在電子線路上與自動控制裝置相連接，如圖7中的參考標記218所示。響應(yīng)來自壓力傳感器的輸出以及其它環(huán)境或人為的因素，控制裝置218控制閥204、把漿液211泵送至入口129的泵(即圖1及2所示的泵25)、把第二泡沫213供給至中心部段205的閥214，或最好是所有的閥204、泵25及閥214。通過控制閥204，進一步開啟閥204，前者(中心部段)205內(nèi)的壓力被降低；而通過更多地關(guān)閉閥204，中心部段205中的壓力就增高；通過加大泵25的轉(zhuǎn)速，將使壓力增高，而降低該轉(zhuǎn)速，壓力將降低；并且通過控制閥214，沿后壁193的任意特定點的流量被單獨控制，由此該點的壓力將局部地增高或降低。
在所說明的優(yōu)先實施例中，后壁193相對前壁210傾斜，所以后壁193變得更靠近前壁210，而中心部段205從紡絲箱200的第一端201附近移向第二端202方向上的橫截面積變得較小，如圖8中清楚示出。最好后壁193的傾斜基本是均勻的，以使橫截面面積的縮減也是均勻的，雖然也可設(shè)置成非均勻傾斜的，如果它被基本無纖維泡沫引入裝置或類似裝置的改良型所補償?shù)舻脑挕?br> 控制裝置218可包括任何合適的常用控制裝置，諸如模糊控制器、多變量控制單元，或能完成控制閥204及214及可能還有泵25的所需功能的任何其它合適的計算機控制器。
圖9是沿中心部段205的長度通過前壁210的泡沫-纖維漿液的基重的圖形表示。中心部段205的有效長度在圖9中以參考標記220表示，而基重相對于常量221的變化量(通常的單位是克/米2)用線條222表示。在圖9中，該變化量從離基線221上方的曲線222的峰值至下方的閥的距離小于0.5％。另一方面，圖10及11分別是曲線223、224，它們導(dǎo)致不合格產(chǎn)品。圖10顯示了一種情況，即不足數(shù)量的漿液流入紡絲箱，導(dǎo)致紡絲箱在入口129處的壓力過低，因此使紡絲箱200的左手側(cè)的基重過低，如圖7中所示。圖11表示了一種異常的情況，即過量的漿液在管路225中再循環(huán)(即返回泵25或金屬絲網(wǎng)槽23)，因為閥204開得過大，導(dǎo)致紡絲箱中的壓力下降和通過前壁210至紡絲箱200的右側(cè)(如圖7中所示)的漿液的基重過低。
圖7還示意性地表示了紡絲箱與常用的高位調(diào)漿箱30的關(guān)系；即紡絲箱2000最好占據(jù)圖1及3中所示的紡絲箱27的位置，并且具有與之相關(guān)聯(lián)的噴嘴(如圖3中的28及29)，該噴嘴向含有金屬絲網(wǎng)99的高位調(diào)漿箱30供料，而調(diào)漿箱與抽吸箱相連系。
應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的紡絲箱200來生產(chǎn)纖維材料非織造幅面料的方法可實施以下各步驟(a)基本連續(xù)地把泡沫-纖維-表面活性劑漿液211導(dǎo)入紡絲箱200的第一端201。(b)基本連續(xù)地通過紡絲箱前壁210上的孔把要傳送至高位調(diào)漿箱30的泡沫-纖維-表面活性劑漿211排放出去。和(c)通過基本在紡絲箱的全長上基本有規(guī)則地間隔開的多個孔212，引導(dǎo)第二泡沫213(基本是無纖維漿或泡沫-纖維漿液)進入紡絲箱內(nèi)，以便保持泡沫-纖維-表面活性劑漿液的基重，該泡沫-纖維-表面活性劑漿液基本穩(wěn)定地沿紡絲箱前壁210的有效長度220通過紡絲箱的前壁210(如從圖9中的曲線222所見)；即使通過前壁210的漿液的基重出現(xiàn)0.5％或低于它的變化量，并且幅面料最終在小孔元件90上生成。
該方法還可能包括(d)沿紡絲箱200的長度檢測紡絲箱200內(nèi)多個位置的壓力，以及控制(c)響應(yīng)檢測到的壓力保持漿液的基重，該漿液基本穩(wěn)定地(最好其變化量小于0.5％)沿前壁210的有效長度220流過前壁210。例如這是通過向控制裝置218提供控制信號的傳感器217來完成的，然后當需要時控制裝置218控制閥214(和可能還有閥204，以及可能還有泵25的轉(zhuǎn)速)。在該方法(c)中，最好也是基本連續(xù)地實施，雖然從一個管144到其它管的流率可能變化以使紡線箱中心部段205內(nèi)的壓力均勻，并且漿液211從入口129至出口203運動通過中心部段205的恒定縮小的橫截面(見圖8)。
圖12的紡絲箱300具有圓柱形橫截面并帶有錐形插入件399。在圖12中最上層和最下層結(jié)構(gòu)代表紡絲箱的“前壁”310，該紡絲箱有多個小孔并且進一步和高位調(diào)漿箱相連接。纖維-泡沫混合物311從右側(cè)進入紡絲箱300。紡絲箱內(nèi)的錐形部分是錐形插入件399，該件399相當于紡絲箱的“后壁”。這就是說兩者都具有圓形的橫截面。如圖所示，第二泡沫313經(jīng)多個管344進入錐形插入件399，管344終止在錐形“后壁”393上的孔內(nèi)。壓力傳感器317位于“側(cè)”壁309上。進一步，應(yīng)該注意到紡絲箱300可能是錐形的，而插入件399是圓柱形的，或者兩者都是錐形的。也可應(yīng)用圓形之外的其它橫截面，例如橢圓形橫截面，或圖13的形狀，在該圖中，表面408、409、493是曲面并最好是對開的錐面(在圖13中，與圖7、8及12中相對應(yīng)的部件具有相同的兩位數(shù)標號，只在其前冠以“4”)。
本發(fā)明的基本目的是提供泡沫敷涂工藝的極具優(yōu)勢的改進工藝。同時本發(fā)明在此表示和描述了目前可想像到的最實用及優(yōu)選的實施例，由此對本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以作出許多變型，該范圍與所附的權(quán)利要求的最廣泛解釋相一致，以便包容所有等效的方法及裝置。
權(quán)利要求
1.一種使纖維材料的非織造幅面料的生產(chǎn)變得方便的紡絲箱，其包括包括第一及第二相對兩端的紡絲箱罩，在所述第一端包括泡沫-纖維漿液的入口；所述紡絲箱罩的中心部段，其具有從所述入口至所述出口基本上是減小的有效橫截面；所述中心部段的第一及第二側(cè)壁、具有一個有效長度的前壁，和后壁；可滲透所述泡沫-纖維漿液的所述前壁，以使所述漿液通過所述前壁；通過所述后壁導(dǎo)入第二泡沫進入所述中心部段的裝置；和用于引導(dǎo)正在構(gòu)成的第二泡沫的所述裝置，以方便地保持泡沫-纖維漿液的基重，該泡沫-纖維漿液基本穩(wěn)定地沿所述前壁的所述有效長度通過所述前壁。
2.如權(quán)利要求1所述的紡絲箱，其中，所述基本縮減的有效橫截面是由所述中心部段的所述后壁相對于所述前壁傾斜設(shè)置，以使所述后壁變得更靠近所述前壁，并且從所述紡絲箱的所述第一端附近朝所述第二端移動時，所述中心部段的橫截面變小。
3.如權(quán)利要求2所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁基本上是封閉的，而所述后壁除用于導(dǎo)入第二泡沫的所述裝置外基本上是封閉的。
4.如權(quán)利要求2所述的紡絲箱，其進一步包括出口及閥，該出口位于所述紡絲箱的所述第二端，而該閥設(shè)置在所述出口，以改變通過所述出口的漿液量。
5.如權(quán)利要求3所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁及后壁基本上是平面。
6.如權(quán)利要求3所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁及后壁是彎曲的。
7.如權(quán)利要求1所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁及后壁是彎曲的并且是一體式結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的紡絲箱，其中，所述前壁及后壁是彎曲的。
9.如權(quán)利要求1所述的紡絲箱，其中，所述前壁及后壁基本是圓柱形截面。
10.如權(quán)利要求3所述的紡絲箱，其進一步包括多個壓力傳感器，這些傳感器與至少一個所述基本上封閉的側(cè)壁在操作上相連，以檢測所述中心部段內(nèi)在此處的壓力。
11.如權(quán)利要求10所述的紡絲箱，其進一步包括響應(yīng)所述壓力傳感器的自動控制裝置，用于控制泡沫-纖維漿液的導(dǎo)入、泡沫-纖維漿液的抽取和第二泡沫引入所述中心部段的至少一個，以保持泡沫-纖維漿液的基重，該泡沫-纖維漿液基本穩(wěn)定地沿所述前壁的所述有效長度通過所述前壁。
12.如權(quán)利要求1所述的紡絲箱，其中，所述中心部段的所述橫截面基本是矩形的，并且其中所述用于導(dǎo)入第二泡沫的所述裝置包括一條或多條帶閥的管線。
13.如權(quán)利要求1所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁基本上是封閉的和所述后壁除用于導(dǎo)入第二泡沫的所述裝置外基本上是封閉的；并且還包括在所述紡絲箱的所述第二端的出口，并且閥設(shè)置在所述出口內(nèi)以改變通過所述出口的漿液量。
14.如權(quán)利要求1所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁及后壁基本上是平面的，而所述橫截面基本上是矩形的。
15.如權(quán)利要求1所述的紡絲箱，其進一步包括一組壓力傳感器，這些傳感器與至少一個所述側(cè)壁在操作上相連，以檢測所述中心部段內(nèi)在此處的壓力。
16.如權(quán)利要求15所述的紡絲箱，其進一步包括響應(yīng)所述壓力傳感器的自動控制裝置，用于控制泡沫-纖維漿液的所有導(dǎo)入和泡沫-纖維漿液的抽吸，和把第二泡沫導(dǎo)入所述中心部段，以保持泡沫-纖維漿液的的基重，該泡沫-纖維漿液沿所述前壁的所述有效長度以低于0.5％的變化量通過所述前壁。
17.一種使纖維材料的非織造幅面料的生產(chǎn)變得方便的紡絲箱，其包括包括第一及第二相對端的紡絲箱罩，包括在所述第一端上的泡沫-纖維漿液的入口，和在所述紡絲箱的所述第二端上的出口；具有一種橫斷面的所述紡絲箱罩的中心部段；所述中心部段的第一及第二側(cè)壁、和具有一個有效長度的前壁，以及后壁；可滲透所述泡沫-纖維漿液的所術(shù)前壁，以使所述漿液從中通過；通過所述后壁把第二泡沫導(dǎo)入所述中心部段的裝置；和其中所述中心部段的所述橫截面從所述紡絲箱的所述第一端附近朝所述第二端移動時基本上連續(xù)地變小。
18.如權(quán)利要求17所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁基本上是封閉的，而所述后壁除用于導(dǎo)入第二泡沫的所述裝置外基本上是封閉的；并且其中用于導(dǎo)入第二泡沫的所述裝置包括一個或多個帶閥管的管線。
19.如權(quán)利要求17所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁及后壁基本上是平面的，而所述橫截面基本是矩形的。
20.如權(quán)利要求17所述的紡絲箱，其進一步包括多個壓力傳感，些傳感器與至少一個所述側(cè)壁操作上相連，以檢測所述中心部段內(nèi)在此處上的壓力。
21.如權(quán)利要求20所述的紡絲箱，其進一步包括設(shè)置在所述出口內(nèi)用來改變通過所述出口的漿液量的閥；和響應(yīng)所述壓力傳感器的自動控制裝置，用以控制所有泡沫-纖維漿液的導(dǎo)入、泡沫-纖維漿液的抽吸，和把第二泡沫導(dǎo)入所述中心部段，以保持泡沫-纖維漿液的基重，該泡沫-纖維漿液沿所述前壁的有效長度在小于0.5％的變化量通過所述前壁。
22.如權(quán)利要求17所述的紡絲箱，其中，所述側(cè)壁及后壁是彎曲的。
23.一種應(yīng)用紡絲箱生產(chǎn)纖維材料的非織造幅面料的方法，該紡絲箱具有前滲透壁，該前滲透壁具有一個有效長度，泡沫-纖維漿液可通過該前滲透壁流動，該紡絲箱具有沿該有效長度間隔開的第一及第二端、與該前壁相對的后壁、及高位調(diào)漿箱；所述方法包括(a)基本連續(xù)地把泡沫-纖維-表面活性劑漿液導(dǎo)入紡絲箱的第一端；(b)基本連續(xù)地通過紡絲箱前壁上的各孔把要傳送至高位配漿箱的泡沫-纖維-表面活性劑漿液排出；和(c)基本上在紡絲箱的全長上通過幾個基本上規(guī)則地間隔分布的孔把第二泡沫導(dǎo)入紡絲箱，以便保持泡沫-纖維-表面活劑漿液的基重，該泡沫-纖維-表面活性劑漿液基本上穩(wěn)定地沿紡絲箱前壁的有效長度流過紡絲箱前壁。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其進一步包括(d)沿紡絲箱長度在紡絲箱內(nèi)的多個位置上檢測壓力，以及實施步驟(c)響應(yīng)檢測到的壓力來保持泡沫-纖維漿液的基重，該泡沫-纖維漿沿前壁的有效長度以小于0.5％的變化量流過前壁。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，紡絲箱在其第二端具有帶閥的出口；并進一步包括(e)對出口的閥進行自動控制，以控制流出該出口的漿液量；和其中通過控制管的閥來實施步驟(c)，該管通過后壁中心部段來供送第二泡沫，該后壁中心部段位于其第一及第二端之間并具有基本上是多邊形的橫截面，該多邊形橫截面基本上沿前壁的有效長度逐漸縮小；和其中通過實施步驟(c)使泡沫-纖維-表面活性劑漿液移動通過中心部段的穩(wěn)定縮小的橫截面。
26.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，基本上是連續(xù)地實施步驟(c)。
27.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，實施步驟(c)以便把基本無纖維泡沫作為第二泡沫進行導(dǎo)入。
28.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，實施步驟(c)以便把泡沫纖維漿液作為第二泡沫進行導(dǎo)入。
29.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，實施步驟(c)以引入具有與導(dǎo)入步驟(a)中的泡沫-纖維漿液近似相同的纖維百分比的泡沫-纖維漿液。
30.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，實施步驟(c)以引入具有與導(dǎo)入步驟(a)中的泡沫-纖維漿液不同的至少約1％的纖維百分比的泡沫-纖維漿液。
全文摘要
一種通過應(yīng)用特殊結(jié)構(gòu)紡絲箱的泡沫工藝來生產(chǎn)纖維材料非織造幅面料。紡絲箱具有帶第一及第二相對端的罩,在第一端包括泡沫－纖維－表面活性劑漿液入口,在第二端包括任選的帶閥出口。紡絲箱罩的中心部段具有(矩形的)橫截面,在從入口朝向出口時該橫截面變小。在中心部段設(shè)置有第一及第二基本封閉側(cè)壁、具有一個有效長度的可滲透前壁、與前壁相對的后壁,各壁是平面的或彎曲的。設(shè)置了任何合適的結(jié)構(gòu)把第二泡沫(即基本無纖維漿液或纖維－泡沫漿液)通過后壁導(dǎo)入中心部段。多個壓力傳感器裝在一個或兩個側(cè)壁上,可檢測中心部段內(nèi)的壓力,以自動地控制:漿液引入入口,通過出口抽取,和/或使第二泡沫導(dǎo)入/通過后壁,以便保持泡沫－纖維漿液的基重,該泡沫－纖維漿液基本穩(wěn)定地沿前壁的有效長度通過前壁。
文檔編號D21F1/00GK1341183SQ00804320
公開日2002年3月20日 申請日期2000年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月25日
發(fā)明者K·雷克曼, J·楊松 申請人:阿爾斯特羅姆玻璃纖維有限公司