用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置
技术领域
本发明涉及用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置。
换句话说，本发明涉及适合于能够制造聚合物纤维的装置，所述聚合物纤维通过所述装置的至少一部分被挤出且被设计为直接地或间接地制造TNT-型织物。
背景技术
众所周知，无纺织物或TNT(无纺布)是类似于织物的工业产品，但是其利用编织和针织之外的方法获得。因此，在无纺织物中，纤维具有随机的延伸走向，辨别不出任何有序的结构，而在织物中，纤维具有两个普遍的并且彼此正交的方向，其通常被称作经纱和纬纱。
目前，取决于使用的制造技术来制造包含TNT的多种产品，制造技术主要与产品本身的使用方式有关。
具体地，用于卫生型产品和清洁型产品的高质量TNT与尤其用于地质纺织材料(geotex)的低质量TNT有所不同。
从技术角度看，无纺织物可以基本上分为水刺无纺布织物、纺粘织物和熔喷织物。
水刺无纺布织物经历加工，该加工赋予了材料全方向的强度。由于水刺无纺布的这种性质并由于其可以用诸如粘胶、聚酯、棉、聚酰胺和超细纤维等各种材料生产，以及由于可以具有多种饰面(即，光滑的或穿孔的饰面)，以及由于大量光滑或印刷的颜色，水刺无纺布被推荐用于卫生和清洁领域、用于汽车和化妆品领域，以及用于工业或一次性用途。
纺粘织物通常用聚丙烯制造，是可以在农业、卫生和清洁、建筑、家具、床垫和其他有关领域中以各种方式使用的无纺织物。通过适当的处理，可以制造用于各个领域的一系列高度特定产品：荧光灯、软压光机、防螨虫装置、防火装置、防菌装置、防静电装置、防UV装置等。此外，可以将多种饰面(诸如印刷、层压、柔版和自粘印刷层压)应用于纺粘织物。
用于生产无纺布纺粘织物的系统传统上由多个部件制成，如图6所示。
具体地，该系统基本上包括：用于聚合物物质的至少一个入口管；用于聚合物的挤出头；用于聚合物的分配器或破碎器板(breaker plate)以及适合于制造实际纺粘线的喷丝头，所述纺粘线沉积在传送带上。
上述元件各自相应地且彼此邻近地布置，以能够实现聚合物的加工和纺粘TNT的分配。
更具体地，入口管内的聚合物在压力和高温(通常200℃以上)下被推向挤出头。在这方面，例如，通常通过压力开关来执行加压控制，以确保出来的线的连续性和沉积工艺的准确性。
挤出头沿着分配表面分配聚合物，熔融聚合物通过该分配表面到达分配器。过滤器存在于分配器(或破碎器板)与挤出头之间，所述过滤器由钢板构成，通常具有在0.8mm与1.6mm之间变化的厚度，并且包括细网，例如，具有20μm至110μm的标称尺寸。因此，上述过滤器基本上是拉伸网。
熔融聚合物在过滤器内穿过之后进入分配器，所述分配器与聚合物一起朝向喷丝头，聚合物以构成纺粘TNT的纤维的方式在喷丝头处被挤出。
更具体地，过滤器具有阻挡聚合物的颗粒或颜料的目的，这些颗粒或颜料没有完全地融化，或仍较大并且在进入喷丝头时会阻挡非常小的TNT挤出孔。
熔喷TNT通过特定的喷丝头制成，以获得比先前的TNT更复杂的技术特征。实际上，熔喷织物的特征在于纤维具有更高的过滤能力，对液体和气态(aeriform，无定形)物质均如此。
用于生产熔喷无纺织物的系统由容纳用于制造熔喷纤维的装置的箱和用于使工艺最佳运行所需的所有部件组成。此外，已知系统还包括挤出头和分配器以及气刀。
挤出头和分配器基本上具有与纺粘技术中使用的挤出头和分配器相同的特征，并且包括适合于筛分进入的聚合物流体的过滤器。然而，熔喷装置通常已经包括位于分配器内的喷丝头，所述喷丝头适合于将聚合物纤维引向支撑件。
支撑件用于将聚合物纤维引向气刀，并且布置成将纤维从破碎器板引向包含在尖端中的孔。
然而，气刀由包裹熔喷装置的尖端的外壳组成，以便于将可能是非湍流的空气流引向尖端的孔。
这里描述的现有技术包括一些重要缺点。
具体地，尽管过滤器通常是有效的，但是它可能会容易且快速地变得堵塞。
具体地，这种功能偏差对于具有深色颜料的聚合物极其重要，该深色颜料的聚合物的颗粒最初大于更浅的颜色。
此外，采用所描述的过滤器的常规系统由于源自于聚合物的积聚而导致的挤出头内部的压力增加而具有爆炸的风险。
除了与安全方面明显有关之外，此缺点还与系统的效率和成本方面有关，当系统经历超压时，必须停止以清洗或更换过滤器。
发明内容
在这种情况下，本发明的技术任务是开发一种用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置，所述装置能够基本上克服提到的缺点的至少一部分。
在所述技术任务的环境下，本发明的重要目的是获得一种装置，该装置能够显著减少挤出头中的聚合物积聚，而不会损失常规执行TNT制造工艺所需的效率。
本发明的另一重要目的是生产一种用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置，所述装置是安全的，能够防止或至少显著减少可能导致装置的损坏的过度压力的情况。
因此，本发明的另一任务是生产一种用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置，所述装置能够减少由装置的堵塞而导致的时间和利润损失。
技术任务和特定目的通过一种用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置来实现。
本申请提供了用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置，包括：分配器，所述分配器包括适合于分配聚合物流体的至少一个分配管；过滤装置，所述过滤装置布置在所述分配管的上游以过滤所述聚合物流体。所述过滤装置包括多孔元件，所述多孔元件限定具有变化尺寸的多个非直线贯通通道。
本申请还提供了包括上述装置的纺粘和/或熔喷型系统。
附图说明
以下通过参照附图对本发明的优选实施例进行的详细描述来阐明本发明的特征和优点，其中：
图1示出了根据本发明的用于纺粘型系统的制造聚合物纤维的装置的剖视图；
图2示出了根据本发明的用于熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置的剖视图；
图3是根据本发明的用于熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置的立体图，所述装置具有座；
图4示出了根据本发明的用于熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置的立体图，所述装置具有多个座；
图5示出了根据本发明的用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置的分配器的细节，该分配器相当于破碎器板，其中强调了多孔元件与分配管之间的分离空间；
图6示出了现有技术的制造纺粘型的TNT的装置的剖视图；
图7是根据本发明的用于熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置的立体图，所述装置具有多个座，其中，支撑装置在中心区域中沿着座的纵向延伸部布置；
图8示出了根据本发明的用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置的分配器的细节，该分配器相当于破碎器板，其中，强调了在多孔元件与分配管之间的分离空间，并且其中，支撑装置布置在中心区域中，沿着座的纵向延伸部布置。
具体实施方式
在本文中，当与如“大约”或其他类似术语(诸如“近似”或“基本上”)的词语关联时，量度、值、形状和几何参考(诸如垂直度和平行度)应被理解为排除了由于生产和/或制造误差而导致的测量误差或不准确，以及尤其是，排除了与之关联的值、量度、形状或几何参考的略微偏离。例如，如果这些术语与一个值关联，则优选地表示不超过该值的10％的偏离。
此外，当使用诸如“第一”、“第二”、“较高”、“较低”、“主要”和“次要”的术语时不必将其看做顺序、优先级关系或相对位置，而是可以简单地用来更清楚地区分不同的部件。
除非另有说明，否则本文中报告的测量和数据应被视为在国际标准大气ICAO(ISO2533：1975)中执行。
参照附图，标号1表示作为整体的根据本发明的用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置。
因此，装置1优选地包括在用于制造纺粘或熔喷型的TNT的系统中。
优选地，系统被构造为基于纺粘或熔喷技术或者基于结合方式下的两者制造无纺织物。后者基本上确保，熔融的聚合物材料通过具有微米标称尺寸(micrometric nominaldimension)的多个孔被挤出，所述孔适合于分配朝向传送带被引导的聚合物纤维或者将聚合物纤维与一个或更多个气刀接触地引入尖端中的孔中。
所述技术在本领域的当前技术中是已知的。
实际上，装置1优选地被设计为执行与包括在普通纺粘和熔喷系统中的装置相同的功能，并且其被构造为如现有技术中那样接收和分配聚合物纤维形式的聚合物材料。
实际上，装置1包括现有技术的多个元件。
装置1优选地包括至少一个分配器3。此外，但非必须地，装置1还包括挤出头2。
优选地，挤出头2基本上是普通的挤出头，例如，被称作衣架型挤出头。然而，挤出头2可能已经是纺粘和/或熔喷系统的一部分，并且在这种情况下，挤出头可以不包括在装置1中。然而，分配器3优选地适合于与挤出头2相互配合。
优选地，挤出头2适合于将聚合物流体引导到分配器3。因此，挤出头2优选地包括至少一个主通道20。
主通道20是具有任何形状或尺寸的狭窄的开口或通路管，并且因此可以是圆柱形的或正方形的，与主管20所接合的其他元件兼容。
优选地，主通道20适合于能够使聚合物流体通过挤出头2。具体地，主通道20适合于使聚合物流体流向分配器3。
分配器3适合于分配聚合物流体。基本上，分配器3优选地相当于纺粘和/或熔喷系统的破碎器板。
因此，分配器3优选地包括至少一个分配管30。
分配管30优选地与主通道20流体连接。因此，分配管适合于分配聚合物流体。详细地，分配器30将聚合物流体分配到其他部件以制造例如TNT。
如图1所示，并且如现有技术的一些装置中所存在的那样，主通道20和分配管30可以限定复杂形状。此外，它们可以分成两部分并且包含子通道以分配聚合物流体。换句话说，分配器可以包括布置在主通道20下游的多个分配管30，每个分配管均适合于分配比主通道20更少量的聚合物流体。尤其是，在熔喷型系统中，分配器3优选地包括多个分配管30。
在任何情况下，有利地且与现有技术不同，装置1包括过滤装置4。
优选地，过滤装置4通常布置在分配管30的上游。具体地，过滤装置4布置在主通道20与分配管30之间以过滤聚合物流体。
具体地，过滤装置4优选地包括多孔元件40。
多孔元件40在结构上基本类似于海绵。在这种意义上，多孔元件不应被理解为软的且易于变形的元件。相反，多孔元件优选地由使其在刚性和硬度方面具有区别的材料和制造方法限定。
然而，多孔元件40也像海绵一样包括多个气孔(pore)，这些气孔使多孔元件40本身基本上不均匀且各向异性。
具体地，多孔元件40优选地是利用烧结技术制成的元件。
由于制造工艺，所述元件优选地包括具有变化尺寸的多个非直线贯通通道。
术语尺寸是指所有尺寸，这些尺寸有助于确定表征多孔元件40的腔或气孔的体积。
更具体地，过滤装置4优选地包括多个气孔或腔，它们在邻近时限定贯通通道。换句话说，孔的稠度(consistency，连贯性，密集性)产生了用于聚合物流体的贯通通道。
此外，每个孔优选地具有18μm的最小孔隙度。
如先前所述的，多孔元件40优选地通过烧结来加工，并且因此包括相同互相烧结的材料的多个颗粒。
因此，颗粒可以是任何材料的，只要其阻挡聚合物流体的通过。例如，多孔元件40包括金属材料。
此外，烧结颗粒可以是不同种类的。
例如，在第一实施例中，颗粒可以是在球或碎片之间选择的组分(components)。
在第二实施例中，多孔元件40可以包括互相交织并烧结的纤维。
在第三实施例中，多孔元件40可以包括第一层和第二层。这些层优选地互相叠置，并且包括分别如先前所述的组分和纤维。详细地，第一层和第二层优选地分别邻近于挤出头2和分配器，或者它们分别邻近于分配器3和挤出头2。
此外，烧结可以仅在一层中发生，既有颗粒又有纤维。因此，多孔元件40可以布置在挤出头2与分配器3之间，或者多孔元件可以至少被容纳在挤出头2或分配器3中。
优选地，多孔元件40被容纳在分配器3内。
因此，多孔元件40可以与分配器3制成单一件，或者优选地多孔元件40可移除地位于分配器3中。
因此，分配器3优选地包括至少一个座31。
座31基本上是浴盆状(tub)，多孔元件40可放置于座31内。因此，该座31优选地布置在分配管30的上游。因此，当分配器3与挤出头2接触时，座31邻近于挤出头2并且布置在主通道20与分配管30之间。
因此，如图2所示，装置1可以包括单个座31，或者如图3所示，装置1可以具有多个邻近的座31。
然而，多孔元件40优选地具有与座31的部分互补的形状，并且多孔元件可移除地布置在座31内。
因此，如果存在多个座31，则装置1可以包括多个多孔元件40，所述多个多孔元件可以作为垫被引入合适的座内部。
有利地，在优选的但非排他的实施例中，每个座31适合于容纳多孔元件40，使得多孔元件与分配管30间隔开。具体地，尤其当分配器3包括多个分配管30时，座31优选地被构造为防止过滤装置4与分配管30之间的粘附。
在这方面，座31优选地包括至少一个壳体310和支撑装置311。
优选地，壳体310是座31的适合于完全容纳多孔元件40的部分。因此，多孔元件具体地具有与壳体310互补的形状。
优选地，支撑装置311适合于能够将多孔元件40支撑在其上，使得多孔元件与一个或多个分配管30间隔开地停留在壳体310中。
因此，如图4所示，支撑装置311可以包括布置在座31的边缘处的支撑框架，或者其他间隔元件。支撑装置311还可以包括布置在座31的中心区域中或沿着座31的延伸部布置的多个元件。这种类型的示例在图7-图8中示出。
在这种情况下，支撑装置311尤其被构造为用于在装置1的正常操作期间防止过滤装置4经历致使其功能受损的变形。
基本上，支撑装置311可以限定例如相对于整个分配器3或破碎器板的延伸部横向或纵向的局部支撑点或支撑线，或者它们也可以由纵向和横向两者上的支撑线的网格限定。
支撑装置311通常被构造为产生至少一个分离空间32。
优选地，分离空间32是包括在多孔元件40与分配通道30之间的限定其厚度的自由空间的一部分。
优选地，分离空间32的厚度至少等于500μm。
甚至更优选地，分离空间32在500μm至8cm的范围内。
优选地，但非必须地，分离空间32限定的厚度大于或等于多孔元件40的厚度。在优选的实施例中，多孔元件限定了至少等于1.5mm的厚度。甚至更具体地，多孔元件40优选地限定了1.5mm至10mm的范围内的厚度。
此外，在优选实施例中，多孔元件4的气孔优选地限定20μm至800μm的范围内的孔隙度。
优选地，聚合物流体选自于以下：聚丙烯、聚酯、尼龙、纤维素、聚酯或粘胶。
最后，装置1可以包括喷丝头5。或者，喷丝头5可以包括在纺粘和/或熔喷型系统中并且被构造为与分配器3相互配合。
实际上，喷丝头5可以是与分配器3分开的元件(如在普通的纺粘系统中那样)，或者喷丝头可以是分配器3的一部分(如在普通的熔喷系统中那样)。
在任何情况下，喷丝头5优选地包括多个孔(hole)50。优选地，这些孔50与分配管30流体连接并且适合于挤出聚合物纤维。
适当地，孔50的直径取决于其预期用途而可以具有变化的尺寸。
例如，用于纺粘系统的装置1的孔50的尺寸优选地小于用于熔喷系统的装置1的孔50的尺寸。
先前在结构方面描述的用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置1的操作与常规系统的操作类似。
然而，在聚合物流体的通过期间，装置1对其进行连续过滤，从而压碎了几乎所有捕获在过滤装置4内的颜料颗粒。实际上，多孔元件40的高度不规则构造不允许聚合物颗粒的沉积和分层，而另一方面，这在利用现有技术的网式过滤器中确实发生。
根据本发明的用于纺粘和/或熔喷型系统的制造聚合物纤维的装置带来了重要的优点。
实际上，如所描述的，装置1通过压碎穿过多孔元件40的大部分聚合物颗粒来防止过滤装置堵塞。
因此，另外的优点来自以下事实：在金钱和时间方面都显著降低了维护系统的成本，从而增加了装置1安装于其上的系统的效率和安全性。
本发明可以经历落入由权利要求书限定的发明构思的范围内的变化。
在这种环境下，所有细节都可以用等同元件替换，并且可以使用任何材料、形状和尺寸。
