[发明专利]生产无纺布的方法以及按照该方法所生产的无纺布

说明书

本发明涉及一种用水力交织纤维网来生产无纺布的方法，以及用这种方法所生产的无纺布。

水力交织法，或射流喷网法，是一种在1970年代推行的技术，例如可参见专利CA 841,938。该方法包括：用干法或用湿法形成纤维网，然后使纤维彼此缠结，即借助于许多极细的高压喷水流来使纤维缠结在一起。有许多列喷水流指向由移动的金属丝网所支承的纤维。随后使彼此缠结的纤维干燥。构成无纺布的纤维通常可以是短纤维例如聚酯、人造纤维、尼龙、聚丙烯等或是纤维素纤维或是纤维素纤维与短纤维的混合体。射流喷网无纺布成本低且具有高的吸收性能。在许多情况下它们用作家庭与工业中的吸干材料或在卫生行业中用作一次性的材料。

用分散在液体泡沫中的纤维来构成纤维网的泡沫成形技术现在用于生产纸张或其它纤维无纺制品如玻璃纤维垫，后者例如在汽车工业中是各种制品的压缩模。该技术在英国专利GB1,329,409与US4,443,297中有叙述。这样生产出来的纤维网表现出高度均匀的纤维结构。

本发明的目的是实现一种生产具有高度吸收性能、强度与均匀性的无纺布的简化的方法。它是由下述过程来实现的，把计量的可以加预湿的天然和/或合成的干纤维加入到分散器皿中使纤维在由水与形成泡沫纤维分散的表面活性剂构成的具有发泡性能的液体中被分散，随后泡沫纤维分散体被置于金属丝网上被沥干，而成型的纤维网随即被予以水力交织而具发泡性能的液体穿过金属丝网在一个简单的闭环系统条件下再循环至分散器皿中。

借助此法实现了一个柔性的、节省空间且耗能少的工艺过程，同时能够生产质量非常高的射流喷网成型无纺布。

下面参照在附图中所示的两个实施例来对本发明作更详细的描述。

图1是本发明的方法的流程图。

图2是分散器皿与泡沫箱的改进方案。

图1为本发明的泡沫成形工艺的解决方式，泡沫是由把表面活性剂加入到盛水的浆粕机111中并加以强烈地搅拌并输入空气来产生的。在工艺过程中由于在泵中在金属丝网118上受到扰动而产生了更多的泡沫。输入空气也是产生泡沫所需的条件。

表面活性剂可以是任何适用的类型：阴离子的、阳离子的、非离子的或两性的。在专利GB1,329,409中描述了适于形成纤维网所用的泡沫表面活性剂。但许多的其它的常用的表面活性剂也是可用的。表面活性剂的选择可以例如是考虑到某些因素，例如纤维制备过程中所可能采用的一些其它添加剂的化学成分，例如湿强度增强剂、粘结剂、起绉剂等。

所选择的用于得到相对稳定的泡沫的适用的表面活性剂可以保持纤维基本均匀地分散在泡沫中，该选择要基于各具体的情况加以调整，它与下述因素有关：例如表面活性剂的类型、水的硬度、水温及纤维类型。表面活性剂在水中的适当含量在0.02～1.0％重量之间，最好是在0.2％重量以下。

泡沫的特性随所束缚的空气量而变化。在含气量达约70～80％时，在小气泡中所存在的空气为自由水所环绕，这就是所谓的球形泡。空气含量再增大时泡沫变成所谓的多面体泡，其中水呈现为各空气泡之间的薄膜。后一种泡沫形式意味着泡沫非常稠密并且不易控制。

在泡沫成形的工艺中，通常采用球形泡沫，即空气含量在40-70％之间。小气泡作用是把各纤维隔离开来，同时由于与水相比有较高的粘性而缓冲了液体中的扰动并减少了各纤维间碰撞的频度并减少了由此而产生的絮状形成物。泡沫中气泡的尺寸受下列的因数的影响：在浆粕机/发泡机111中的搅拌器的类型、搅拌速度、表面活性剂的用量和类型。其适当的平均直径在0.02与0.2mm之间。

在所述实例中采用纤维素纤维与合成纤维的混合体。纤维素纤维呈易于被辊压而分离出纤维的粕状在喂入辊对112间以可控速度在被计量后落入浆粕机/发泡机111，辊对112具有面层称重计量仪。因此，在被粗略地粉碎落入浆粕机111之前浆粕被输送通过一个预湿通道。粗碎的浆粕在例如所谓的角钉罗拉对之间生成。为便于在浆粕机中形成分散，理想的是利用淡水来预湿浆粕。预湿通道与粗碎机在图中为简明起见而被略去。此时被辊压的浆粕呈现出均匀的面层重量因而可以仅根据喂入速度来加以计量。被辊压的浆粕的面层重量可能的变化程度也可以由造纸机的机器速度的变化来加以补偿以使得形成的薄片的面层重量基本上恒定。

合成纤维通常以成包122的形式被加以提供并由开包机123加以开包，用竹节形的皮带124加以计量并被置入收集金属丝网125中。纤维从收集金属丝网通过吹送管线126被吸出并经由一集棉器127在被计量后落入浆粕机/发泡机111中。