Устройство для изготовления фильерных нетканых материалов из элементарных нитей
Изобретение относится к устройству для изготовления фильерных нетканых материалов из элементарных нитей с по меньшей мере одной фильерой по меньшей мере одним охлаждающим устройством, по меньшей мере одним вытягивающим устройством и с по меньшей мере одним накопительным устройством для задела нитей. Между вытягивающим устройством и накопительным устройством расположен по меньшей мере, один диффузор, так что нити и первичный воздух попадают из вытягивающего устройства в диффузор. В зоне, по меньшей мере, одного диффузора предусмотрены, по меньшей мере, два расположенных на противоположных сторонах диффузора входных зазора для вторичного воздуха. По меньшей мере один входной зазор для вторичного воздуха выполнен таким образом, что вторичный воздух входит под углом α вхождения к направлению FS прохождения нитей, причём этот угол α вхождения меньше 100°. Предусмотрено вытяжное устройство для откачки воздуха через накопительное устройство. Расположенная ниже выходного отверстия диффузора вытяжная зона имеет ширину b в направлении по ходу машины, которая больше ширины B выходного отверстия диффузора. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройству для изготовления фильерных нетканых материалов из элементарных нитей, в частности, элементарных нитей из термопласта, с, по меньшей мере, одной фильерой для формования элементарных нитей, по меньшей мере, одним охлаждающим устройством для охлаждения нитей, по меньшей мере, одним вытягивающим устройством для вытягивания нитей и с, по меньшей мере, одним накопительным устройством для задела нитей для нетканого материала. Под элементарными нитями в рамках изобретения понимают нити с почти бесконечной длиной. Эти элементарные нити отличаются от штапельных волокон, которые имеют значительно меньшие длины, к примеру от 10 до 60 мм.
Устройства ранее упомянутого типа известны из практики, в принципе, в различных вариантах осуществления. Такие устройства обозначаются также как спанбанд-устройства. Многие известные из практики устройства данного типа имеют тот недостаток, что при высоких скоростях нитей, а также высокой производительности и высоких производственных скоростях, качество задела нитей оставляет желать лучшего. Это относится, в частности, к однородности задела, а также к прочности изготовленных нетканых материалов. Большие скорости нитей и небольшие титры полученных нитей могут быть реализованы зачастую только за счёт значительного снижения качества изготовленных нетканых материалов. Таким образом, известные устройства должны быть усовершенствованы.
В соответствии с этим, в основе изобретения лежит задача создания устройства ранее указанного типа, у которого могут быть реализованы высокие скорости нитей и небольшие титры, а также высокие производственные скорости, и, несмотря на это, качество задела нитей или изготовленного нетканого материала соответствовало бы всем требованиям.
Для решения данной задачи изобретение представляет устройство для изготовления фильерных нетканых материалов из элементарных нитей, в частности, из термопласта, с, по меньшей мере, одной фильерой для формования элементарных нитей, по меньшей мере, одним охлаждающим устройством для охлаждения нитей, по меньшей мере, одним вытягивающим устройством для вытягивания нитей и с, по меньшей мере, одним накопительным устройством, в частности, в форме накопительной сетчатой ленты, для задела нитей для нетканого материала, причём между вытягивающим устройством и накопительным устройством или накопительной сетчатой лентой расположен, по меньшей мере, один диффузор, так что нити и первичный воздух попадают из вытягивающего устройства в диффузор, причём в зоне, по меньшей мере, одного диффузора предусмотрены, по меньшей мере, два расположенных на противоположных сторонах диффузора входных зазора для вторичного воздуха, через которые вторичный воздух попадает в диффузор, причём, по меньшей мере, один входной зазор для вторичного воздуха, предпочтительно, по меньшей мере, два входных зазора для вторичного воздуха осуществлены с условием, что вторичный воздух входит под углом α вхождения к направлению FS прохождения нитей или к продольной центральной плоскости M устройства или диффузора, причём этот угол α вхождения меньше 100°, в целесообразном варианте меньше или равен 90°, прежде всего меньше 80°, предпочтительно меньше 70° и особо предпочтительно меньше 65°, причём в направлении FS прохождения нитей последний участок диффузора в направлении накопительного устройства имеет расширяющиеся стенки, причём эти стенки диффузора образуют выходное отверстие диффузора с шириной B относительно направления (MD) по ходу машины, причём предусмотрено вытяжное устройство для откачки воздуха или технологического воздуха через накопительное устройство или через накопительную сетчатую ленту и, причём расположенная ниже выходного отверстия диффузора вытяжная зона имеет ширину b в направлении (MD) по ходу машины, и эта ширина b больше ширины B выходного отверстия диффузора.
Под направлением (MD) по ходу машины в рамках изобретения понимается, в частности, направление подачи задела нитей или нетканого материала на накопительном устройстве или на накопительной сетчатой ленте.
В рамках изобретения предполагается, что вытяжная зона с шириной b располагается ниже диффузора по всей ширине B выходного отверстия диффузора. Далее в рамках изобретения предполагается, что вытяжная зона ограничивается посредством двух, расположенных в направлении хода машины друг за другом, разделительных стенок. Ширина b вытяжной зоны измеряется, в частности, между верхними – обращёнными к накопительному устройству или к накопительной сетчатой ленте – концами обеих разделительных стенок в направлении по ходу машины. В целесообразном варианте предусмотрен, по меньшей мере, один вытяжной вентилятор, посредством которого технологический воздух в вытяжной зоне откачивается через накопительное устройство или через накопительную сетчатую ленту. В соответствии с вариантом осуществления изобретения в направлении по ходу машины следом друг за другом может располагаться несколько вытяжных зон – к примеру, три вытяжные зоны – которые, в частности, по скорости откачки отличаются друг от друга. Под рассматриваемой в пункте 1 формулы изобретения вытяжной зоной понимается в этом случае расположенная ниже выходного отверстия диффузора или непосредственно под выходным отверстием диффузора главная вытяжная зона.
В принципе, расположенная ниже выходного отверстия диффузора или непосредственно под выходным отверстием диффузора вытяжная зона или главная вытяжная зона может быть, разделена, к примеру, посредством разделительных стенок. Тогда эта вытяжная зона или главная вытяжная зона, отличающаяся тем, что скорость откачки по всей ширине b вытяжной зоны одинакова или, в основном, одинакова. В целесообразном варианте средняя скорость откачки изменяется в вытяжной зоне или в главной вытяжной зоне не более чем на 20%, в частности, не более, чем на 30% или не более, чем на 40% и, прежде всего, не более чем на 50%. В связи с этим в рамках изобретения предусмотрено, что в расположенной в соответствии с вариантом осуществления относительно направления (MD) по ходу машины перед вытяжной зоной или перед главной вытяжной зоной дополнительной вытяжной зоне и/или относительно направления (MD) по ходу машины ниже вытяжной зоны или ниже главной вытяжной зоны дополнительной вытяжной зоне имеет место скорость откачки, которая отличается от скорости откачки в вытяжной зоне или в главной вытяжной зоне.
В соответствии с особо рекомендованным вариантом осуществления изобретения ширина b вытяжной зоны равна, по меньшей мере, 1,2-кратной, предпочтительно, по меньшей мере, 1,3-кратной и особо предпочтительно, по меньшей мере, 1,4-кратной ширине B выходного отверстия диффузора. В соответствии с вариантом осуществления ширина b вытяжной зоны может быть равна, по меньшей мере, 1,5-кратной, в частности, по меньшей мере, 1,6-кратной или, по меньшей мере, 1,7-кратной ширине B выходного отверстия диффузора.
Особо предпочтительный вариант осуществления устройства в соответствии с изобретением, отличающийся тем, что вытяжная зона относительно направления (MD) по ходу машины за зоной накопления нитей вокруг первого вытяжного участка выступает за пределы ширины выходного отверстия диффузора и/или, причём вытяжная зона относительно направления (MD) по ходу машины перед зоной накопления нитей вокруг второго вытяжного участка выступает за пределы ширины выходного отверстия диффузора. В предпочтительном варианте вытяжная зона или главная вытяжная зона с обеих сторон относительно своей ширины b выступает за пределы ширины B выходного отверстия диффузора и, притом, на одной стороне вокруг первого вытяжного участка, а на другой стороне вокруг второго вытяжного участка. В целесообразном варианте ширина b1 первого вытяжного участка и/или ширина b2 второго вытяжного участка составляет от 2 до 30%, предпочтительно от 2,5 до 25% и особо предпочтительно от 3 до 20% ширины B выходного отверстия диффузора.
Особо рекомендованный вариант осуществления изобретения, отличающийся тем, что откачка посредством вытяжного устройства осуществляется с условием, что, по меньшей мере, в зоне выходного отверстия диффузора третичный воздух проходит вдоль внешних поверхностей стенок диффузора в направлении накопительного устройства или накопительной сетчатой ленты и, что, по меньшей мере, одна часть этого третичного воздуха откачивается через накопительное устройство или через накопительную сетчатую ленту. В рамках изобретения предусмотрено при этом, что потоки третичного воздуха ориентированы параллельно или, в основном, параллельно проходящему в направлении выходного отверстия диффузора внутри диффузора смешанному потоку из первичного воздуха и вторичного воздуха. Рекомендуется, чтобы откачанный через вытяжное устройство объёмный поток третичного воздуха VT составлял, по меньшей мере, 25%, прежде всего, по меньшей мере, 30%, предпочтительно, по меньшей мере, 40% и особо предпочтительно, по меньшей мере, 50% объёмного потока откачанных потоков первичного воздуха и вторичного воздуха. Описанный ранее предпочтительный процесс откачки третичного воздуха зарекомендовал себя тем, что, вследствие его использования, может быть предотвращена нежелательная турбулентность в зоне накопления нитей.
В соответствии с изобретением элементарные нити изготавливаются посредством спанбанд-устройства. При этом в рамках изобретения предусмотрено, что охлаждающее устройство, вытягивающее устройство и, по меньшей мере, один диффузор располагаются перпендикулярно направлению (MD) по ходу машины по производственной ширине или по ширине (DC-ширине) изготавливаемого нетканого материала. В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления изобретения агрегат из охлаждающего устройства и вытягивающего устройства осуществлён в виде закрытого агрегата и, помимо подачи охлаждающего воздуха, в охлаждающем устройстве отсутствует подача какой-либо другой текучей среды и какого-либо другого воздуха в этот закрытый агрегат из охлаждающего устройства и вытягивающего устройства. Этот закрытый агрегат или эта закрытая система особенно зарекомендовала себя в рамках изобретения и эффективно способствует решению технической проблемы.
Охлаждающее устройство, входящее в состав устройства в соответствии с изобретением, может иметь лишь одну охлаждающую камеру, в которой нити подвергаются воздействию охлаждающего воздуха или технологического воздуха определённой температуры. В соответствии со следующим вариантом осуществления изобретения охлаждающее устройство имеет две, расположенные друг над другом или друг за другом, охлаждающие камеры. В этих обеих охлаждающих камерах нити могут подвергаться воздействию, соответственно, охлаждающего воздуха или технологического воздуха различной температуры. Устройство может быть настроено с условием, что скорость выхода технологического воздуха из верхней охлаждающей камеры для охлаждения нитей и скорость выхода из нижней охлаждающей камеры различны.
Особое значение в рамках изобретения отводится входным зазорам для вторичного воздуха или проводимому через эти входные зазоры вторичному воздуху. При этом в рамках изобретения предусмотрено, что входные зазоры для вторичного воздуха располагаются по всей ширине устройства перпендикулярно направлению по ходу машины (в CD-направлении). В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления изобретения два противолежащих друг другу входных зазора для вторичного воздуха расположены между вытягивающим устройством и примыкающим к вытягивающему устройству диффузором. В соответствии с вариантом осуществления изобретения в направлении FS прохождения нитей следом друг за другом расположены два диффузора и между обоими диффузорами предусмотрены два противолежащих друг другу входных зазора для вторичного воздуха. Два входных зазора для вторичного воздуха могут быть расположены на одинаковой вертикальной высоте. Однако, в рамках изобретения предусмотрено также, что входные зазоры для вторичного воздуха могут быть предусмотрены на различных вертикальных высотах устройства. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения имеется лишь два противолежащих друг другу входных зазора для вторичного воздуха и, притом в особо предпочтительном варианте между вытягивающим устройством и диффузором.
Особое значение отводится далее углу α вхождения вторичного воздуха. В соответствии с изобретением, по меньшей мере, один входной зазор для вторичного воздуха и предпочтительно, по меньшей мере, два входных зазора для вторичного воздуха, особо предпочтительно два входных зазора для вторичного воздуха осуществлены с условием, что вторичный воздух входит под углом α вхождения относительно направления FS прохождения нитей. В соответствии с вариантом осуществления изобретения угол α вхождения составляет от 80 до 110°. Рекомендованный вариант осуществления характеризуется тем, что угол α вхождения меньше 90°, прежде всего, меньше 80°, предпочтительно меньше 70° и особо предпочтительно меньше 65°. При этом особенно зарекомендовал себя вариант, когда угол α вхождения меньше 60°, предпочтительно меньше 55° и особо предпочтительно меньше 50°. В соответствии с особо рекомендованным вариантом осуществления значение угла α вхождения лежит в диапазоне от 0 до 60°, в целесообразном варианте от 1 до 55°, предпочтительно от 2 до 50°, очень предпочтительно от 2 до 45° и особо предпочтительно от 2 до 40°. Особо рекомендовано, чтобы подача вторичного воздуха осуществлялась с условием, что вторичный воздух после вхождения проходит параллельно или почти параллельно направлению FS прохождения нитей.
В целесообразном варианте входные зазоры для вторичного воздуха для формирования угла α вхождения осуществлены соответствующим образом, в частности, при помощи подводящих наклонных элементов и/или подводящих каналов, или же нечто подобного. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления для формирования угла α вхождения в зоне входного зазора для вторичного воздуха предусмотрена примыкающая или присоединённая к стенке диффузора наклонная подводящая стенка, и эта подводящая стенка образует с направлением FS прохождения нитей угол, который соответствует или, в основном, соответствует углу α вхождения. Предпочтительно при таком варианте осуществления для каждого входного зазора для вторичного воздуха предусмотрена соответствующая подводящая стенка. Такая подводящая стенка образует в рекомендованном варианте подводящий наклонный элемент для формирования угла α вхождения. Формирование угла α вхождения в соответствии с изобретением особенно зарекомендовало себя в рамках изобретения и эффективно способствует решению технической проблемы. В сочетании с вариантом осуществления вытяжной зоны в соответствии с изобретением может быть получен высококачественный задел нитей и высокая степень однородности нетканого материала. Особое значение в рамках сочетания признаков устройства в соответствии с изобретением отводится также закрытой системе или варианту осуществления агрегата из охлаждающего устройства и вытягивающего устройства в форме закрытого агрегата.
Под первичным воздухом в рамках изобретения понимается проводимый через вытягивающее устройство технологический воздух, который из вытягивающего устройства или из вытягивающей шахты вытягивающего устройства выходит в диффузор. Особо предпочтительный вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что в зоне входных зазоров для вторичного воздуха соотношение объёмных потоков первичного воздуха и вторичного воздуха Vp/Vs меньше чем 5, прежде всего меньше, чем 4,8 и предпочтительно меньше чем 4,5.
В соответствии с рекомендованным вариантом осуществления изобретения входящий через входные зазоры для вторичного воздуха объёмный поток вторичного воздуха может регулироваться, предпочтительно может регулироваться для каждого входного зазора для вторичного воздуха и в соответствии с вариантом осуществления вне зависимости друг от друга. Рекомендовано, чтобы для этого поперечное сечение входных зазоров для вторичного воздуха было осуществлено с возможностью изменения или регулировки. В целесообразном варианте, соответственно, входящие через два расположенных на противолежащих сторонах диффузора входных зазора для вторичного воздуха объёмные потоки вторичного воздуха равны или, в основном, равны, или же отличаются максимально до 15%, в частности, максимально до 20%. В предпочтительном варианте вертикальная высота входных зазоров для вторичного воздуха составляет от 2 до 20 мм, предпочтительно от 3 до 18 мм и особо предпочтительно от 5 до 15 мм. Вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что объёмный поток входящего через входные зазоры вторичного воздуха может быть отрегулирован или изменён по CD-ширине (перпендикулярно направлению MD по ходу машины). В целесообразном варианте для этого вертикальная высота входных зазоров для вторичного воздуха по CD-ширине (перпендикулярно направлению MD по ходу машины) регулируется или изменяется. Регулировка объёмных потоков вторичного воздуха осуществляется, в соответствии с рекомендациями, с условием, что объёмный поток подаваемого вторичного воздуха относительно направления CD уменьшается к кромкам устройства или к кромкам входных зазоров для вторичного воздуха. В предпочтительном варианте входящий через входные зазоры для вторичного воздуха объёмный поток вторичного воздуха лишь в кромочных зонах входных зазоров для вторичного воздуха меньше, чем в центральной зоне входных зазоров для вторичного воздуха. Эти кромочные зоны имеют при этом в рекомендованном варианте длину от 5 до 20 см. В кромочных зонах в целесообразном варианте подаётся максимально 75%, предпочтительно максимально 80% объёмного потока вторичного воздуха, который входит в центральной зоне входных зазоров для вторичного воздуха. В рамках изобретения предпочтительно, чтобы перпендикулярно направлению по ходу машины или по CD-ширине устройства имела место равномерная подача вторичного воздуха через входные зазоры для вторичного воздуха и, притом в соответствии с вариантом осуществления изобретения, за исключением вышеупомянутых кромочных зон, в целесообразном варианте во всей центральной зоне входных зазоров для вторичного воздуха. В соответствии с этим, в основе изобретения лежит идея о том, что, таким образом, может быть получен особенно однородный задел нитей или очень однородный задел нитей по CD-ширине.
Очень рекомендованный вариант осуществления изобретения, отличающийся тем, что в направлении прохождения нитей за входными зазорами для вторичного воздуха или ниже их примыкает сужающийся участок одного диффузора или диффузора. Абсолютно предпочтительным является при этом вариант осуществления, при котором в направлении прохождения нитей за входными зазорами для вторичного воздуха или ниже их расположен сначала сужающийся участок диффузора, затем примыкает узкое место диффузора, а за узким местом или ниже него предусмотрен расширяющийся участок диффузора (сужающийся – узкое место – расширяющийся). В узком месте происходит, так сказать, уплотнение поступившего вторичного воздуха или смеси первичного воздуха и вторичного воздуха. Предпочтительный вариант осуществления, отличающийся тем, что сужающийся участок диффузора осуществлён короче или явно короче, чем расширяющийся участок диффузора. В целесообразном варианте длина lk сужающегося участка диффузора составляет максимально 75%, прежде всего, максимально 60% и предпочтительно максимально 50% длины lD расширяющегося участка этого диффузора. В рекомендованном варианте длина lk сужающегося участка диффузора составляет максимально 40%, прежде всего, максимально 35% и предпочтительно максимально 30% длины lD расширяющегося участка диффузора. В целесообразном варианте соотношение lK/lD длины lK сужающегося участка диффузора к длине lD расширяющегося участка диффузора составляет от 0,1 до 1 и предпочтительно от 0,15 до 0,9. Рекомендовано, чтобы длина lK сужающегося участка диффузора составляла от 5 до 50% и предпочтительно от 10 до 50% длины L всего диффузора.
В рамках изобретения предусмотрено, что угол β выходного отверстия диффузора – или последнего расположенного в направлении прохождения нити над накопительным устройством участка диффузора – составляет максимально 30°, предпочтительно максимально 25° и особо предпочтительно максимально 20°. Угол β выходного отверстия диффузора измеряется при этом между стенкой диффузора расширяющегося участка диффузора и продольной центральной осью M диффузора. В предпочтительном варианте стенки диффузора образующего выходное отверстие диффузора расширяющегося участка диффузора осуществлены с возможностью поворота, так что угол β выходного отверстия диффузора осуществлён с возможностью изменений или регулировки. В рекомендованном варианте ширина B выходного отверстия диффузора сужающегося участка диффузора составляет 300%, прежде всего, максимально 250% и предпочтительно максимально 200% ширины VB выходного зазора вытягивающего устройства или вытягивающей шахты вытягивающего устройства.
Особо предпочтительный вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что расстояние от диффузора или нижней кромки – в частности, самой нижней кромки – диффузора до накопительного устройства или до накопительной сетчатой ленты составляет от 20 до 300 мм, в частности, от 30 до 150 мм и предпочтительно от 30 до 120 мм.
В рамках изобретения предусмотрено, что между фильерой и охлаждающим устройством расположено вытяжное устройство для мономеров. Через это вытяжное устройство для мономеров воздух откачивается из пространства формирования нитей ниже фильеры. Благодаря этому, выходящие наряду с элементарными нитями газы, такие как мономеры, олигомеры, продукты разложения и проч. могут быть удалены из устройства в соответствии с изобретением. Вытяжное устройство для мономеров имеет в целесообразном варианте, по меньшей мере, одну вытяжную камеру, к которой в предпочтительном варианте присоединён, по меньшей мере, один вытяжной вентилятор. По меньшей мере, одна вытяжная камера в направлении пространства формирования нитей снабжена, по меньшей мере, одним вытяжным шлицом для откачки упомянутых газов. Особо эффективному решению технической проблемы способствует далее предпочтительный вариант осуществления изобретения, характеризующийся тем, что между фильерой и вытяжным устройством для мономеров расположено, по меньшей мере, одно первое, выполненное с возможностью деформации, уплотнение для герметизации образованного между фильерой и вытяжным устройством для мономеров, первого зазора и/или между вытяжным устройством для мономеров и охлаждающим устройством предусмотрено, по меньшей мере, одно второе, выполненное с возможностью деформации, уплотнение для герметизации образованного между вытяжным устройством для мономеров и охлаждающим устройством, второго зазора и/или между охлаждающим устройством и вытягивающим устройством или промежуточным каналом вытягивающего устройства расположено, по меньшей мере, одно третье, выполненное с возможностью деформации, уплотнение для герметизации образованного между охлаждающим устройством и вытягивающим устройством или промежуточным каналом, третьего зазора. В предпочтительном варианте прижимные свойства, в частности, сила прижима или давление прижима такого, выполненного с возможностью деформации, уплотнения относительно пограничных зон или пограничных поверхностей соответствующего зазора могут изменяться или регулироваться. Такое предпочтительное, выполненное с возможностью деформации, уплотнение располагается в рекомендованном варианте по всей ширине или по всей CD-ширине (перпендикулярно направлению по ходу машины) устройства в соответствии с изобретением. В рамках изобретения предусмотрено, что такое, выполненное с возможностью деформации, уплотнение располагается по кругу по всей периферии или, в основном, по всей периферии канала для прохождения нитей. Далее в рамках изобретения предусмотрено, что высота h герметизируемого посредством выполненного с возможностью деформации уплотнения зазора составляет от 3 до 35 мм, в частности, от 5 до 30 мм и, что, по меньшей мере, одно, выполненное с возможностью деформации, уплотнение осуществляет герметизацию по этой высоте h зазора. В целесообразном варианте неравномерности по высоте h зазора могут быть компенсированы посредством изменения или регулировки прижимных свойств уплотнения в этом вертикальном направлении. Рекомендовано, чтобы уплотнение могло быть заполнено или было заполнено текучей средой и, чтобы настройка или регулировка уплотнения осуществлялась посредством подачи текучей среды в уплотнение или посредством отведения текучей среды из уплотнения. В предпочтительном варианте, по меньшей мере, одно, выполненное с возможностью деформации, уплотнение является надувным уплотнением. В соответствии с другим вариантом осуществления выполненное с возможностью деформации уплотнение может иметь также, по меньшей мере, один, прижатый посредством, по меньшей мере, одного пружинного элемента к пограничной поверхности герметизируемого зазора, уплотнительный элемент. Под уплотнительным элементом может пониматься, в частности, рабочая кромка уплотнения, а под уплотнением, таким образом, находящаяся под воздействием пружины рабочая кромка уплотнения. Пружинный элемент в этом случае целесообразным образом закреплён на пограничной поверхности герметизируемого зазора и прижимает уплотнительный элемент или рабочую кромку уплотнения к противоположной пограничной поверхности зазора.
В предпочтительном варианте, по меньшей мере, одно, выполненное с возможностью деформации, уплотнение осуществлено с условием, что герметизация осуществляется при давлении в канале прохождения нитей более 2.000 Па, в частности, более 2.500 Па. Вариант осуществления с выполненным с возможностью деформации уплотнением особенно зарекомендовал себя в рамках идеи в соответствии с изобретением. В сочетании с остальными признаками в соответствии с изобретением или предпочтительными признаками устройства в соответствии с изобретением выявляются оптимальные аэродинамические соотношения в устройстве, которые эффективно способствуют решению технической проблемы в соответствии с изобретением.
В основе изобретения лежит идея о том, что посредством устройства в соответствии с изобретением можно получить нетканые материалы или фильерный нетканый материал превосходного качества. Прежде всего, при помощи идеи в соответствии с изобретением можно изготовить однородный задел нитей и, таким образом, однородный нетканый материала, как в направлении по ходу машины, так и перпендикулярно направлению по ходу машины. Оптимальный однородный задел нетканого материала можно получить, прежде всего, и при более высоких или при высоких технологических скоростях. Посредством устройства в соответствии с изобретением можно получить высокие скорости нитей и, таким образом, небольшие титры нитей, при, тем не менее, хорошем однородном заделе нитей. Высокие скорости нитей и небольшие титры можно без проблем получить при высокой пропускной способности или при технологических скоростях, к примеру, более 400 м/мин. Следует подчеркнуть, что устройство в соответствии с изобретением осуществлено, тем не менее, относительно простым, а также недорогим и не сложным.
Далее изобретение поясняется более детально на основании представляющего лишь один пример осуществления чертежа, на котором схематично представлены:
фиг.1 вертикальный разрез устройства в соответствии с изобретением, и
фиг.2 в увеличенном масштабе фрагмент А нижней зоны устройства в соответствии с изобретением с фиг.1.
Фигуры демонстрируют устройство в соответствии с изобретением для изготовления фильерных нетканых материалов из элементарных нитей 1, в частности, элементарных нитей 1 из термопласта. Устройство имеет фильеру 2 для формования элементарных нитей 1, а также охлаждающее устройство 3 для охлаждения нитей. Между фильерой 2 и охлаждающим устройством 3 в соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления изобретения расположено вытяжное устройство 4 для мономеров. Посредством данного вытяжного устройства 4 для мономеров возникающие в процессе формования и оказывающие негативное воздействие газы могут удаляться из устройства. При этом речь может идти, к примеру, о мономерах, олигомерах или о продуктах распада и аналогичных субстанциях. Между вытяжным устройством 4 для мономеров и охлаждающим устройством 3 образован зазор 5, который, как правило, проходит вокруг всего пространства образования нитей или пространства прохождения нитей. В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления и в примере осуществления в соответствии с фигурами (см., в частности, фиг.1) между вытяжным устройством 4 для мономеров и охлаждающим устройством 3 расположено, по меньшей мере, одно, выполненное с возможностью деформации, уплотнение 6 для герметизации упомянутого зазора 5. В целесообразном варианте, по меньшей мере, одно, выполненное с возможностью деформации, уплотнение 6 проходит по кругу в зазоре 5 по всему пространству образования нитей или пространству прохождения нитей. При этом в рамках изобретения предусмотрено, что прижимные свойства, в частности, усилие прижима или давление прижима уплотнения 6 относительно пограничных поверхностей зазора 5 может изменяться или регулироваться. Вертикальная высота h зазора 5 может составлять в примере осуществления от 5 до 30 мм и, по меньшей мере, одно, выполненное с возможностью деформации, уплотнение 6 герметизирует зазор 5 по этой вертикальной высоте h зазора 5. В предпочтительном варианте и в примере осуществления под, по меньшей мере, одним, выполненным с возможностью деформации, уплотнением 6 понимается выполненное с возможностью наполнения текучей средой уплотнение 6. Посредством подачи или удаления текучей среды – предпочтительно воздуха – прижимные свойства, в частности, усилие прижима или давление прижима уплотнения 6 могут изменяться.
В примере осуществления (см., в частности, фиг.1) охлаждающее устройство 3 имеет две расположенные друг над другом или друг за другом охлаждающие камеры, в которых на нити может воздействовать, в частности, технологический воздух или охлаждающий воздух различной температуры. В принципе, в рамках изобретения возможно также наличие охлаждающего устройства 3 лишь с одной охлаждающей камерой.
За охлаждающим устройством 3 в направлении FS прохождения нитей подключено вытягивающее устройство 7 для вытягивания нитей 1. В предпочтительном варианте и в примере осуществления к охлаждающему устройству 3 примыкает промежуточный канал 8, соединяющий охлаждающее устройство 3 с вытягивающей шахтой 9 вытягивающего устройства 7. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления и в примере осуществления агрегат из охлаждающего устройства 3 и вытягивающего устройства 7 или агрегат из охлаждающего устройства 3, промежуточного канала 8 и вытягивающей шахты 9 осуществлён в виде закрытой системы. Кроме подачи охлаждающего воздуха в охлаждающем устройстве 3 не осуществляется никакая другая подача воздуха в этот агрегат. Проведённый через вытягивающее устройство 7 или через вытягивающую шахту 9 воздух обозначается в данном случае и далее, как первичный воздух P.
В соответствии с изобретением к вытягивающему устройству 7 в направлении FS прохождения нитей примыкает, по меньшей мере, один диффузор 10. В предпочтительном варианте и в примере осуществления между вытягивающим устройством 7 или между вытягивающей шахтой 9 и диффузором 10 расположены два противолежащих друг другу входных зазора 11, 12 для подачи вторичного воздуха S. В целесообразном варианте входные зазоры 11, 12 для вторичного воздуха располагаются по всей ширине или СD-ширине устройства в соответствии с изобретением. В соответствии с изобретением вторичный воздух подаётся через входные зазоры для вторичного воздуха с углом α вхождения, который меньше 100°, в целесообразном варианте меньше или равен 90°, в предпочтительном варианте меньше 80° и в примере осуществления меньше 45°. В соответствии с особо рекомендованным вариантом осуществления изобретения значение угла α вхождения составляет от 0 до 60°, предпочтительно от 2 до 50°. Для формирования угла α вхождения в примере осуществления (см., в частности, фиг.2) предусмотрены ориентированные соответствующим образом подающие направляющие 13, которые в примере осуществления сформированы в виде наклонно примыкающих к входным зазорам 11, 12 для вторичного воздуха подающих каналов 14. При этом подающие каналы 14 образуют с направлением FS прохождения нитей или с продольной центральной осью M угол при условии, что вторичный воздух может входить под указанным углом α вхождения. В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления имеет место почти параллельная направлению FS прохождения нитей подача вторичного воздуха.
В соответствии с особо рекомендованным вариантом осуществления изобретения поданный через входные зазоры 11, 12 для вторичного воздуха объёмный поток вторичного воздуха может регулироваться. Это может быть реализовано, в частности. посредством регулировки поперечных сечений входных зазоров 11, 12 для вторичного воздуха. В принципе, для обоих противолежащих друг другу входных зазоров 11, 12 для вторичного воздуха могут быть отрегулированы и различные объёмные потоки поданного вторичного воздуха S. В соответствии с вариантом осуществления изобретения проходящий через входные зазоры 11, 12 для вторичного воздуха объёмный поток вторичного воздуха – в предпочтительном варианте относительно каждого входного зазора 11, 12 для вторичного воздуха – может быть отрегулирован или изменён перпендикулярно направлению по ходу машины или по CD-ширине. При этом в целесообразном варианте поданный объёмный поток вторичного воздуха в кромочных зонах устройства или входных зазоров 11, 12 для вторичного воздуха отличается, по сравнению с центральной зоной устройства или с центральной зоной входных зазоров 11, 12 для вторичного воздуха.
Вследствие вхождения вторичного воздуха S через входные зазоры 11, 12 для вторичного воздуха, в присоединяемом диффузоре 10 первичный воздух P смешивается с вторичным воздухом S. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения в зоне входных зазоров 11, 12 для вторичного воздуха соотношение объёмных потоков первичного воздуха и вторичного воздуха Vp/Vs меньше чем 5 и в предпочтительном варианте меньше, чем 4,5.
В примере осуществления в соответствии с фигурами в направлении FS прохождения нитей ниже вытягивающего устройства 7 имеется лишь один диффузор 10. В принципе, друг за другом могут быть подключены также два или более диффузоров 10. Предусмотренный в примере осуществления, согласно фигурам, диффузор 10 имеет в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления в направлении FS прохождения нитей за входными зазорами 11, 12 для вторичного воздуха или ниже их сужающийся участок 15 диффузора. К этому сужающемуся участку 15 диффузора примыкает в предпочтительном варианте и в примере осуществления узкое место 16 диффузора 10. В направлении FS прохождения нитей за узким местом 16 или ниже него диффузор 10 в предпочтительном варианте и в примере осуществления оснащён расширяющимся участком 17 диффузора. В рекомендованном варианте и в примере осуществления расширяющийся участок 17 диффузора 10 в направлении FS прохождения нитей длиннее или явно длиннее сужающегося участка 15 диффузора. В предпочтительном варианте и в примере осуществления длина lk сужающегося участка 15 диффузора меньше 50% длины lD расширяющегося участка 17 диффузора.
В рекомендованном варианте и в примере осуществления угол β выходного отверстия диффузора между стенкой 18 диффузора расширяющегося участка 17 диффузора и продольной центральной осью M диффузора 10 составляет максимально 25°. В целесообразном варианте и в примере осуществления ширина B выходного отверстия 19 диффузора составляет максимально 300%, предпочтительно максимально 250% ширины VB выходного зазора 20 вытягивающей шахты 9.
Выходящие из диффузора 10 элементарные нити 1 накапливаются на осуществлённом в виде накопительной сетчатой ленты 21 накопительном устройстве для задела нитей или для нетканого материала 22. Задел нитей или нетканый материал 22 перемещается или транспортируется затем посредством накопительной сетчатой ленты 21 в направлении MD по ходу машины. В соответствии с изобретением предусмотрено вытяжное устройство для откачки воздуха и технологического воздуха через накопительное устройство или через накопительную сетчатую ленту 21. Для этого ниже выходного отверстия 19 диффузора расположена вытяжная зона 23, которая имеет ширину b в направлении MD по ходу машины. Эта ширина b вытяжной зоны 23 в соответствии с изобретением больше ширины B выходного отверстия 19 диффузора. На фиг.2 представлены ширина b и ширина B. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения ширина b вытяжной зоны 23 равна, по меньшей мере, 1,2-кратной, предпочтительно, по меньшей мере, 1,3-кратной ширине B выходного отверстия 19 диффузора. В примере осуществления ширина B выходного отверстия 19 диффузора измеряется как горизонтальное расстояние между нижними концами стенок 18 диффузора. В случае, если концы стенок 18 диффузора расширяющегося участка 17 диффузора заканчиваются не в той же горизонтальной плоскости или не на той же вертикальной высоте, то в предпочтительном варианте измеряется расстояние от конца более длинной стенки 18 диффузора до конца воображаемо продлённой более короткой стенки 18 диффузора на той же вертикальной высоте.
Расположенная ниже накопительной сетчатой ленты 21 вытяжная зона 23 ограничивается посредством двух расположенных в направлении MD по ходу машины друг за другом разделительных стенок 27, 28. Ширина b вытяжной зоны 23 измеряется как расстояние между двумя разделительными стенками 27, 28 и притом, в частности, как расстояние между верхними концами обеих разделительных стенок 27, 28. В частности, на фиг.2 можно видеть, что вытяжная зона 23 относительно направления MD по ходу машины за накопительной зоной нитей 1 вокруг первого вытяжного участка 24 выступает за пределы выходного отверстия 19 диффузора или за пределы ширины B выходного отверстия 19 диффузора. Далее вытяжная зона 23 относительно направления MD по ходу машины перед накопительной зоной нитей 1 вокруг второго вытяжного участка 25 выступает за пределы выходного отверстия 19 диффузора или за пределы ширины B выходного отверстия 19 диффузора. На фиг.2 можно видеть, что первый вытяжной участок 24 имеет ширину b1, а второй вытяжной участок 25 имеет ширину b2. В соответствии с вариантом осуществления и в примере осуществления ширина b1 и ширина b2 равны друг другу. В принципе, они могут быть осуществлены, однако, и различными.
В частности, ввиду осуществления вытяжной зоны 23 в соответствии с изобретением, откачка производится через накопительную сетчатую ленту 21 с условием, что в зоне выходного отверстия 19 диффузора третичный воздух T проходит вдоль внешних поверхностей 26 в направлении накопительной сетчатой ленты 21. В соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления потоки третичного воздуха T ориентированы при этом параллельно или, в основном, параллельно проходящему в направлении выходного отверстия 19 диффузора 10 смешанному потоку из первичного воздуха P и вторичного воздуха S. Таким образом, в соответствии с особо предпочтительным вариантом осуществления изобретения через накопительную сетчатую ленту 21 откачивается первичный воздух P и вторичный воздух S, а также третичный воздух T. В целесообразном варианте потоки первичного воздуха P, вторичного воздуха S и третичного воздуха T проходят при этом параллельно или почти параллельно через накопительную сетчатую ленту 21.
1. Устройство для изготовления фильерных нетканых материалов из элементарных нитей (1) с по меньшей мере одной фильерой (2) для формования элементарных нитей (1) по меньшей мере одним охлаждающим устройством (3) для охлаждения нитей по меньшей мере одним вытягивающим устройством (7) для вытягивания нитей и с по меньшей мере одним накопительным устройством для задела нитей для нетканого материала, причём между вытягивающим устройством (7) и накопительным устройством расположен по меньшей мере один диффузор (10), так что нити и первичный воздух попадают из вытягивающего устройства в диффузор (10), причём в зоне по меньшей мере одного диффузора (10) предусмотрены по меньшей мере два расположенных на противоположных сторонах диффузора (10) входных зазора (11, 12) для вторичного воздуха, через которые вторичный воздух попадает в диффузор (10), причём по меньшей мере один входной зазор (11, 12) для вторичного воздуха выполнен таким образом, что вторичный воздух входит под углом α вхождения к направлению FS прохождения нитей или к продольной центральной плоскости M устройства или диффузора (10), причём этот угол α вхождения меньше 100°, причём в направлении прохождения нитей за входными зазорами (11, 12) для вторичного воздуха или ниже их примыкает сужающийся участок (15) диффузора, причём в направлении прохождения нитей к сужающемуся участку (15) диффузора примыкает узкое место диффузора (10) и, причём к узкому месту примыкает по меньшей мере один расширяющийся участок (17) диффузора, причем сужающийся участок (15) диффузора выполнен короче или заметно короче, чем расширяющийся участок (17) диффузора и причем длина сужающегося участка (15) диффузора составляет минимум 60% длины расширяющегося участка (17) диффузора, причём в направлении прохождения нитей последний участок диффузора в направлении накопительного устройства имеет расширяющиеся стенки (18) диффузора, причём эти стенки (18) диффузора образуют выходное отверстие (19) диффузора с шириной B в направлении (MD) по ходу машины, причём предусмотрено по меньшей мере одно вытяжное устройство для откачки воздуха или технологического воздуха через накопительное устройство и, причём расположенная ниже выходного отверстия (19) диффузора вытяжная зона (23) имеет ширину b в направлении по ходу машины, которая больше ширины B выходного отверстия (19) диффузора.
2. Устройство по п.1, причём ширина b вытяжной зоны (23) равна по меньшей мере 1,2-кратной ширине B выходного отверстия (19) диффузора.
3. Устройство по п.1 или 2, причём вытяжная зона (23) относительно направления (MD) по ходу машины за зоной накопления нитей вокруг первого вытяжного участка (24) выступает за пределы выходного отверстия (19) диффузора и/или вытяжная зона относительно направления (MD) по ходу машины перед зоной накопления нитей вокруг второго вытяжного участка (25) выступает за пределы выходного отверстия (19) диффузора.
4. Устройство по любому из пп.1-3, причём откачка через вытяжное устройство осуществляется с условием, что по меньшей мере в зоне выходного отверстия (19) диффузора третичный воздух проходит вдоль внешних поверхностей стенок (18) диффузора в направлении накопительного устройства, причём третичный воздух также откачивается через накопительное устройство.
5. Устройство по любому из пп.1-4, причём откачанный посредством вытяжного устройства объёмный поток третичного воздуха VT составляет по меньшей мере 25%, объёмного потока откачанных потоков первичного воздуха и вторичного воздуха.
6. Устройство по любому из пп.1-5, причём агрегат из охлаждающего устройства (3) и вытягивающего устройства (7) выполнен в виде закрытого агрегата, причём помимо подачи охлаждающего воздуха в охлаждающем устройстве отсутствует подача какой-либо другой текучей среды и какого-либо другого воздуха в этот закрытый агрегат.
7. Устройство по любому из пп.1-6, причём в зоне входных зазоров для вторичного воздуха соотношение объёмных потоков первичного воздуха и вторичного воздуха Vp/Vs меньше 5.
8. Устройство по любому из пп.1-7, причём угол β выходного отверстия диффузора к продольной центральной оси M диффузора (10) составляет максимально 30°.
9. Устройство по любому из пп.1-12, причём расстояние от диффузора (10) или нижней кромки диффузора (10) до накопительного устройства или до накопительной сетчатой ленты (21) составляет от 20 до 300 мм.
