專利名稱：折疊非粘合的無紡網(wǎng)布的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無紡網(wǎng)布，并且特別地涉及折疊非粘合的無紡網(wǎng)布的裝置和方法。
背景技術(shù)：
通常利用紡絲粘合和熔融噴吹工藝由交疊的或纏繞的細(xì)絲或者可熔融處理的熱塑性聚合物纖維制成無紡網(wǎng)布。無紡網(wǎng)布包含在許多消費(fèi)品和工業(yè)品中，例如一次性或短期衛(wèi)生用品、一次性防護(hù)服、流體過濾介質(zhì)、以及諸如被褥和地毯的耐用品。無紡網(wǎng)布由熔融紡絲裝置通過紡絲粘合工藝或者熔融噴吹工藝制造。
紡絲粘合工藝通常包括從噴絲頭中的多行小孔中擠壓一個(gè)或多個(gè)熱塑性聚合物的小直徑、半固態(tài)細(xì)絲簾。大量的較冷工藝用風(fēng)吹向所擠壓出來的細(xì)絲簾以驟冷熔融的熱塑性聚合物。細(xì)絲由工藝用風(fēng)的高速氣流所產(chǎn)生的曳力變細(xì)或者拉伸到特定直徑并且分子級地定向。被拉伸后的細(xì)絲以細(xì)絲/空氣混合物的形式由高速氣流推向成型區(qū)并且收集在移動收集器上，以形成連續(xù)長度的紡絲粘合無紡網(wǎng)布。
熔融噴吹工藝也包括從擠壓機(jī)泵送熱塑性聚合物經(jīng)過模具以形成細(xì)絲簾。但是，通常從細(xì)絲簾相對兩側(cè)上的狹槽或孔排放出來的加熱空氣的會聚層在細(xì)絲擠壓出后即接觸細(xì)絲，并且通過伴隨的曳力，拉伸和縮小細(xì)絲。細(xì)絲收集在移動收集器上形成連續(xù)長度的熔融噴吹無紡網(wǎng)布。通常，熔融噴吹細(xì)絲比紡絲粘合細(xì)絲更細(xì)并且熔融噴吹網(wǎng)布比紡絲粘合網(wǎng)布更脆。然而，熔融噴吹和紡絲粘合網(wǎng)布容易受到機(jī)械接觸所帶來的損壞，尤其是在諸如砑光處理的固化之前。固化之后，無紡網(wǎng)布纏繞到卷筒上并且從熔融紡絲裝置移送到另一個(gè)場所以制成消費(fèi)品或工業(yè)品。
固化后的無紡網(wǎng)布可以從卷筒解卷并隨后折疊出沿其連續(xù)長度縱向延伸的折疊線。一種類型的折疊裝置是固定的折疊板或滑板，它限定一個(gè)以彎曲方式機(jī)械接觸并引導(dǎo)部分移動的無紡網(wǎng)布的斜道以形成縱向折疊。其他的現(xiàn)有折疊裝置包括旋轉(zhuǎn)折疊帶，它接觸并移動移動的無紡網(wǎng)布。折疊帶沿扭曲路徑引導(dǎo)無紡網(wǎng)布的一部分，最終形成縱向折疊。但是，現(xiàn)有網(wǎng)布折疊裝置的這種導(dǎo)軌、斜道、成型器以及其他的移動帶不能用在熔融紡絲裝置的在線處理中來縱向折疊未固化的無紡網(wǎng)布，因?yàn)闄C(jī)械接觸將損壞處于脆性狀態(tài)的無紡網(wǎng)布。
鑒于上述現(xiàn)有網(wǎng)布折疊裝置中的不足，需要提供一種能夠沒有機(jī)械接觸地或者至少最小程度機(jī)械接觸地在未固化無紡網(wǎng)布中形成縱向折疊的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于折疊無紡網(wǎng)布的裝置，包括第一真空裝置和沿加工方向位于第一真空裝置下游的第二真空裝置。第一真空裝置能夠施加真空以將無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分吸附于沿加工方向移動的收集器。第二真空裝置包括至少一個(gè)位于收集器下方的空氣入口。該真空裝置能夠通過該至少一個(gè)空氣入口向第一部分施加真空以將第一部分吸附于收集器。真空還吸氣通過第二部分以繞沿加工方向延伸的折疊線相對于第一部分移動第二部分，從而形成與第一部分交疊的關(guān)系。
本發(fā)明還提供一種用于折疊在收集器上移動的無紡網(wǎng)布的裝置，其中該裝置的特征在于真空裝置和正壓裝置，該真空裝置包括至少一個(gè)位于收集器下方的空氣入口，該正壓裝置包括至少一個(gè)位于收集器下方靠近所述至少一個(gè)空氣入口的空氣出口。真空裝置能夠通過該至少一個(gè)空氣入口向無紡網(wǎng)布的第一部分施加真空以將第一部分吸附于收集器。正壓裝置能夠通過該至少一個(gè)空氣出口向無紡網(wǎng)布的第二部分施加推動氣流以繞沿加工方向延伸的折疊線相對于第一部分移動第二部分，從而在折疊后形成與第一部分交疊的關(guān)系。該裝置結(jié)合于熔融紡絲裝置使用，其中該熔融紡絲裝置可以排放出由收集器收集的細(xì)絲流以形成無紡網(wǎng)布。
根據(jù)本發(fā)明的原理，一種用于形成無紡網(wǎng)布的裝置包括可以排放出細(xì)絲流的熔融紡絲裝置和沿加工方向移動的收集器。收集器收集從熔融紡絲裝置排放的細(xì)絲流以形成無紡網(wǎng)布。該裝置進(jìn)一步包括沿加工方向位于熔融紡絲裝置下游的移送區(qū)和沿加工方向位于移送區(qū)下游的初始折疊區(qū)，其中在移送區(qū)真空經(jīng)收集器施加到無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分，在初始折疊區(qū)真空經(jīng)收集器施加到第一部分。沿加工方向位于初始折疊區(qū)的下游的折疊區(qū)經(jīng)收集器向第一部分施加真空并且經(jīng)收集器向第二部分施加正壓差。正壓差向第二部分傳遞動量以使得第二部分相對于折疊線移動，經(jīng)過沿折疊線的垂直軸線。真空隨后將第二部分吸向第一部分以形成交疊關(guān)系，其中無紡網(wǎng)布的第二部分在無紡網(wǎng)布的第一部分上方平展地鋪設(shè)。
根據(jù)本發(fā)明的原理，提供一種用于折疊無紡網(wǎng)布的方法。該方法包括在成型區(qū)內(nèi)在收集器上形成無紡網(wǎng)布，沿加工方向移動收集器以將無紡網(wǎng)布移送離開成型區(qū)，向無紡網(wǎng)布的第一部分施加負(fù)壓差或真空并且優(yōu)選地與真空同時(shí)地向無紡網(wǎng)布的第二部分施加正壓差。真空將第一部分吸附于收集器。正壓差導(dǎo)致第二部分繞沿加工方向延伸的折疊線向著第一部分折疊。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一種用于折疊移動的無紡網(wǎng)布的方法包括在成型區(qū)內(nèi)在收集器上形成無紡網(wǎng)布以及沿加工方向移動收集器以將無紡網(wǎng)布沿加工方向移送離開成型區(qū)。施加于無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分的第一負(fù)壓差將第一部分和第二部分吸附于收集器。沿加工方向在第一負(fù)壓差下游向無紡網(wǎng)布的第一部分施加第二負(fù)壓差。第二負(fù)壓差將第一部分吸附于收集器并且吸氣通過第二部分以繞沿加工方向延伸的折疊線向著第一部分折疊。
根據(jù)本發(fā)明的原理，可以通過非接觸折疊工藝以高精度和網(wǎng)布成型生產(chǎn)線的生產(chǎn)線速折疊無紡網(wǎng)布。本發(fā)明的網(wǎng)布折疊裝置可以容易地整合到生產(chǎn)線中，作為位于熔融紡絲裝置下游的從動在線組件。本發(fā)明的網(wǎng)布折疊裝置簡單、緊湊并且可以作為已有熔融紡絲裝置的技術(shù)改造單元安裝。
從以下的附圖和說明可以更加明了本發(fā)明的這些和其他目的和優(yōu)點(diǎn)。


包含在說明書內(nèi)并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并且與以上有關(guān)本發(fā)明的概述以及下文的詳細(xì)說明一起用來說明本發(fā)明的原理。
圖1是可以形成無紡網(wǎng)布的熔融紡絲裝置及本發(fā)明的折疊裝置的示意性透視圖；圖2是圖1的局部俯視圖，詳細(xì)示出折疊裝置；圖3是沿圖2的線3-3的截面圖；圖3A是類似于圖3的截面圖，示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的折疊裝置；圖4是類似于圖2的俯視圖，示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的折疊裝置；圖5A是沿圖4的線5A-5A的截面圖；以及圖5B是類似于圖5A的截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及用于在收集器上移動的連續(xù)長度的非粘合的無紡網(wǎng)布內(nèi)形成縱向折疊的裝置和方法。為此，諸如空氣的氣流沖擊向無紡網(wǎng)布的一部分傳遞動量以便將該部分折疊到無紡網(wǎng)布的由真空固定于收集器的另一部分上。盡管這里以用于折疊無紡網(wǎng)布的示例性系統(tǒng)為例說明本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解可以對本文所述的示例性系統(tǒng)做出修改以使得系統(tǒng)的部分或全部適應(yīng)于具體需要，而不會脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
參照圖1和2，熔融紡絲裝置10裝配有擠壓機(jī)12，它將固態(tài)熱塑性聚合物轉(zhuǎn)換成熔融或半固態(tài)狀態(tài)。齒輪泵14將半固態(tài)熱塑性聚合物從擠壓機(jī)12泵送到擠壓?；驀娊z頭16，噴絲頭16排出簾形細(xì)絲18。第二熱塑性聚合物可以提供到噴絲頭16以形成多組分細(xì)絲18。來自驟冷鼓風(fēng)機(jī)20的冷卻空氣的橫向流動加速空氣中細(xì)絲18的固化。細(xì)絲18被導(dǎo)向細(xì)絲拉伸裝置22，該細(xì)絲拉伸裝置用工藝用風(fēng)的切向高速流包圍細(xì)絲18，從而沿基本平行于細(xì)絲18的長度的方向施加曳力。因?yàn)榧?xì)絲18是可延長的，因此曳力使得細(xì)絲18變細(xì)并且分子地定向。離開細(xì)絲拉伸裝置22的變細(xì)的細(xì)絲18以基本隨意并且優(yōu)選地均勻的方式以無紡網(wǎng)布28的形式沉積或鋪設(shè)在水平并線性移動的開孔收集器26上。收集器26跨過噴絲頭16的寬度并且沿箭頭MD表示的加工方向移動，該加工方向沿著無紡網(wǎng)布28的長度沿加工其的方向延伸。
當(dāng)網(wǎng)布29沿加工方向傳送時(shí)收集器26機(jī)械支撐無紡網(wǎng)布28。通常，無紡網(wǎng)布28是柔性連續(xù)層，具有各個(gè)細(xì)絲18隨意地置入其間的結(jié)構(gòu)，從而具有開放的多孔結(jié)構(gòu)。無紡網(wǎng)布28的多孔結(jié)構(gòu)具有阻止氣流穿經(jīng)的阻力，如果在無紡網(wǎng)布28的面向收集器26的表面具有正或負(fù)壓差，該阻力足以向無紡網(wǎng)布28施加不平衡力。除了所示出的紡絲粘合工藝之外，本發(fā)明的無紡網(wǎng)布28可以由纖維或細(xì)絲通過熔融噴吹工藝形成。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，無紡網(wǎng)布28可以由兩層或多層諸如紡絲粘合/熔融噴吹/紡絲粘合(SMS)層的壓層構(gòu)成。本發(fā)明的原理可以應(yīng)用于任何合適的熔融紡絲裝置，包括但不限于熔融紡絲裝置10，該裝置可以在收集器上形成無紡網(wǎng)布。
繼續(xù)參照圖1和2，無紡網(wǎng)布28包括中間部分30、左側(cè)外圍部分32、以及右側(cè)外圍部分34。外圍部分32、34在側(cè)面連接于中間部分30并且從無紡網(wǎng)布28的相對側(cè)邊之一沿由雙頭箭頭CD表示的通常垂直于加工方向的加工方向的橫向向內(nèi)延伸。中間部分30與外圍部分32、34相互連接以限定一個(gè)整體的和連續(xù)的結(jié)構(gòu)。
繼續(xù)參照圖1和2，位于收集器26下面并且通常在細(xì)絲拉伸裝置22下面的是成型區(qū)36，其中施加有負(fù)壓差或者真空從而細(xì)絲18鋪設(shè)在收集器26上以形成無紡網(wǎng)布28。收集器26是多孔的和透氣的以便穿過收集器厚度以微小的壓降有效地傳遞真空。成型區(qū)36包括位于收集器26下面的收集導(dǎo)管38以及與收集導(dǎo)管38連通的諸如鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇或者真空泵的氣動裝置40。氣動裝置40有效地將從細(xì)絲拉伸裝置22排放的工藝用風(fēng)以及由工藝用風(fēng)產(chǎn)生的二次風(fēng)導(dǎo)入位于收集器26下面的收集導(dǎo)管38內(nèi)的空氣入口42內(nèi)?？諝馊肟?2分布為有效地在成型區(qū)36的寬度上沿加工方向的橫向施加充分均勻的真空，這樣通過減小外來氣流促進(jìn)了均勻的細(xì)絲鋪設(shè)以及無紡網(wǎng)布28的均勻基重。
位于成型區(qū)38下游的移送區(qū)44將無紡網(wǎng)布28通過真空或抽吸作用牢固吸引于收集器26以便從成型區(qū)38移送或轉(zhuǎn)移。移送區(qū)44包括位于收集器26垂直下方的含有多個(gè)空氣入口48的收集導(dǎo)管46。連通于收集導(dǎo)管46的諸如鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇或者真空泵的氣動裝置50有效地將空氣從外界連續(xù)地經(jīng)過空氣入口48、無紡網(wǎng)布28和收集器26導(dǎo)入收集導(dǎo)管46內(nèi)。施加于移送區(qū)44內(nèi)的無紡網(wǎng)布28的負(fù)壓差將無紡網(wǎng)布28在收集器26的位于收集導(dǎo)管46上方的沿加工方向的路徑長度上吸引于收集器26?？諝馊肟?8跨過收集器26的加工方向的橫向，并且因此跨過無紡網(wǎng)布28，以將無紡網(wǎng)布28的中間部分30和外圍部分32、34牢固吸引于收集器26。當(dāng)沿整個(gè)加工方向的橫向施加真空時(shí)，無紡網(wǎng)布28在收集器26上從成型區(qū)36在移送區(qū)44內(nèi)移送任意距離。
繼續(xù)參照圖1和2，位于移送區(qū)44下游的是初始折疊區(qū)52，包括位于收集器26下方的收集導(dǎo)管54和收集導(dǎo)管54內(nèi)的多個(gè)空氣入口56。連通于收集導(dǎo)管54的諸如鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇或者真空泵的氣動裝置58有效地將空氣從外界連續(xù)地經(jīng)過無紡網(wǎng)布28、收集器26和空氣入口56導(dǎo)入收集導(dǎo)管54內(nèi)。初始折疊區(qū)52施加負(fù)壓差，將無紡網(wǎng)布28的中間部分30在收集器26的位于收集導(dǎo)管54上方的沿加工方向的路徑長度的部分上吸引于收集器26。但是，空氣入口56沒有跨過收集器26的整個(gè)加工方向的橫向。因此，當(dāng)無紡網(wǎng)布28從移送區(qū)44移動到初始折疊區(qū)52時(shí)保持施加于中間部分30的真空，而無紡網(wǎng)布28的外圍部分32、34不再由負(fù)壓差吸引于收集器26。
參照圖1-3，位于初始折疊區(qū)52下游的是折疊區(qū)60，包括位于收集器26下方的具有多個(gè)空氣入口64的封閉有空氣室61的收集導(dǎo)管62。收集導(dǎo)管62的空氣室61連通于諸如鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇或者真空泵的氣動裝置66并由該氣動裝置排空。真空有效地從無紡網(wǎng)布28上方的外界吸入空氣，空氣連續(xù)地穿過無紡網(wǎng)布28、收集器26和空氣入口64進(jìn)入空氣室61，如表示空氣流動的箭頭67所示。吸氣向無紡網(wǎng)布28的中間部分30施加負(fù)壓差，將中間部分30在收集器26的位于收集導(dǎo)管62上方的沿加工方向的路徑長度的部分上吸引于收集器26。因此，如初始折疊區(qū)52那樣，在折疊區(qū)60中保持施加于中間部分30的真空。
折疊區(qū)60還包括正壓區(qū)域68、70，其沿加工方向的橫向在側(cè)面連接于空氣入口64。正壓區(qū)域68包括連通于諸如鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇或者例如空氣壓縮機(jī)的壓縮空氣源的氣動裝置76的排氣導(dǎo)管72。類似地，正壓區(qū)域70包括連通于氣動裝置76的排氣導(dǎo)管74。每個(gè)排氣導(dǎo)管72、74分別包括相應(yīng)的一組空氣出口78、80，位于空氣入口64的相對側(cè)的側(cè)面并且在收集器26的垂直下方。
從排氣導(dǎo)管72、74排出的上推氣流如表示基本為柱形的氣流的箭頭82所示連續(xù)穿過空氣出口78、80，無紡網(wǎng)布28，以及收集器26。當(dāng)外圍部分32、34連續(xù)進(jìn)入相應(yīng)的空氣出口78、80并位于其上方時(shí)，上推氣流向這些部分的每個(gè)連續(xù)長度或部分施加離開收集器26的不平衡提升力。施加于外圍部分32、34的不平衡提升力通常至少當(dāng)外圍部分32、34位于空氣出口78、80時(shí)相反于在折疊區(qū)60施加于中間部分30的不平衡力。外圍部分32、34響應(yīng)于提升力和施加于外圍部分32、34的向下表面的正壓差向上移動。無紡網(wǎng)布28的中間部分30在由空氣入口64所施加的真空的作用下吸引于收集器26。通過上游移送區(qū)44(圖2)的空氣入口48施加的延伸過無紡網(wǎng)布28的整個(gè)寬度的真空固定外圍部分32、34的上游長度以便在折疊區(qū)60內(nèi)進(jìn)行折疊。
繼續(xù)參照圖1-3，由提升力施加于外圍部分32的角動量使得外圍部分32脫離和收集器26的接觸并且如箭頭83所示繞位于空氣入口64的一個(gè)側(cè)邊的縱向折疊線84轉(zhuǎn)動。類似地，由提升力施加于外圍部分34的角動量使得外圍部分34脫離和收集器26的接觸并且如箭頭83所示繞位于空氣入口64的相對側(cè)邊的縱向折疊線86轉(zhuǎn)動?？v向折疊線84、86的方向基本平行于加工方向。
外圍部分32、34在相應(yīng)組的空氣出口78、80上方的停留時(shí)間，以及網(wǎng)布28沿加工方向的移動速度，有效地產(chǎn)生將外圍部分32、34推向空氣入口64的提升力。外圍部分32、34在折疊過程中從第一位置向第二位置連續(xù)轉(zhuǎn)動，其中在第一位置時(shí)具有與收集器26接觸的關(guān)系(0°轉(zhuǎn)角)，在第二位置時(shí)具有與中間部分30接觸的關(guān)系(180°轉(zhuǎn)角)。在90°轉(zhuǎn)角時(shí)，外圍部分32、34垂直于中間部分30并且向上提升力不再由從空氣出口78、80排出的空氣施加到外圍部分32、34中的相應(yīng)一個(gè)。當(dāng)轉(zhuǎn)角超過90°時(shí)，外圍部分32、34的每個(gè)開始貼合于中間部分30并且由空氣入口64施加的負(fù)壓差將外圍部分32、34吸向無紡網(wǎng)布28的固定的中間部分30。由于在初始折疊區(qū)52中間部分30向收集器26的吸附以及折疊區(qū)60的空氣入口64，正壓差導(dǎo)致無紡網(wǎng)布28的外圍部分32、34以向上和向內(nèi)滾卷的方式折疊，從而呈現(xiàn)一種與無紡網(wǎng)布28的中間部分30基本平展的交疊關(guān)系。
本發(fā)明可以通過取消兩個(gè)正壓區(qū)68、70中的一個(gè)來僅僅折疊兩個(gè)外圍部分32、34中的一個(gè)。根據(jù)本發(fā)明的這一可選實(shí)施例，外圍部分32、34中的其余一個(gè)沿加工方向的橫向的寬度可以小于、等于或者大于中間部分30的寬度。例如，余下的一組空氣出口，例如空氣出口78，以及空氣入口64可以設(shè)置為無紡網(wǎng)布28沿平行于網(wǎng)布28縱向中心線延伸的中央縱向折疊線(未示出)折疊一半。
本發(fā)明進(jìn)一步可以全部略去空氣入口64，從而無紡網(wǎng)布28的中間部分30在折疊區(qū)60不會由負(fù)壓差吸附于收集器26。根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施例，上游的初始折疊區(qū)52和下游的完工或交疊區(qū)94有效地將無紡網(wǎng)布28的中間部分30固定于收集器26，并且下游的交疊區(qū)94在折疊期間和折疊之后將外圍部分32、34吸附并固定于中間部分30。上游的初始折疊區(qū)52和下游的完工或交疊區(qū)94限定了縱向折疊線84、86的橫向位置。
繼續(xù)參照圖1-3，每個(gè)排氣導(dǎo)管72、74中的一組隔壁87、88之間的間隙形成相應(yīng)的空氣出口78、80。隔壁87、88定位為使得來自空氣出口78、80的獨(dú)立的氣流基本為柱形并且最初以相對于加工方向成大約90°以及相對于加工方向的橫向成大約90°的角度接觸無紡網(wǎng)布28的平面。隨著外圍部分32、34向內(nèi)折疊，獨(dú)立的氣流和外圍部分32、34之間的傾角減小，直到氣流為切向的并且外圍部分32、34開始經(jīng)受由折疊區(qū)60內(nèi)的空氣入口64施加的負(fù)壓差。本發(fā)明可以調(diào)整隔壁87、88的幾何形狀和傾角以便沿加工方向、相反于加工方向、和/或沿加工方向的橫向引導(dǎo)或分配一些或者全部獨(dú)立的氣流。相信沿加工方向的橫向向內(nèi)偏斜獨(dú)立的氣流將增大施加于外圍部分32、34的角動量。這樣，隔壁87、88有效地起到折流板的作用，能夠沿加工方向和加工方向的橫向引導(dǎo)來自空氣出口78、80的氣流。
氣動裝置76可以構(gòu)造為調(diào)整從空氣出口78、80排出的氣流的速度。例如，氣動裝置76可以是變速鼓風(fēng)機(jī)或者是具有調(diào)壓輸出的空氣壓縮機(jī)?？諝馑俣冗x擇為不會損壞或破碎無粘性的并且發(fā)脆的無紡網(wǎng)布28。本發(fā)明的每個(gè)正壓區(qū)68、70可以連通于諸如氣動裝置76的獨(dú)立的并且不同的氣動裝置。
繼續(xù)參照圖1-3，無紡網(wǎng)布28在折疊后沿加工方向向下游傳送到砑光機(jī)90并且經(jīng)過構(gòu)成砑光機(jī)90的一對軋輥91、92的輥隙。位于折疊區(qū)60和正壓區(qū)69、70下游的類似于移送區(qū)44的交疊區(qū)94從氣動裝置95向出口97施加負(fù)壓差，將無紡網(wǎng)布28的中間部分30固定于收集器26。軋輥91、92施加熱量和壓力以沿垂直于網(wǎng)布28平面的方向壓平和固結(jié)無紡網(wǎng)布28，這樣減小網(wǎng)布厚度，結(jié)合其細(xì)絲，并且在縱向折疊線84、86處強(qiáng)化縱向折疊。砑光后的無紡網(wǎng)布28的抗張強(qiáng)度足以使得它可以由卷筒96卷繞以便存放、運(yùn)輸和解卷以根據(jù)最終應(yīng)用形式切割為各種形狀。例如，無紡網(wǎng)布28可以構(gòu)形為制造一次性或短期衛(wèi)生用品、一次性防護(hù)服、流體過濾介質(zhì)、以及諸如被褥和地毯的耐用品。
參照圖3A并且根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中相同的標(biāo)號表示與圖3中的部件相同的部件，折疊區(qū)60a包括封閉有由氣動裝置66和多個(gè)空氣入口64形成真空的空氣室61的收集導(dǎo)管62。無紡網(wǎng)布28的中間部分30通過由空氣入口64施加的真空吸附于收集器26，如初始折疊區(qū)52所表示的那樣。但是，折疊區(qū)60a沒有正壓區(qū)，例如向外圍部分32、34引導(dǎo)推動氣流的正壓區(qū)68、70(圖2和3)。
通過初始折疊區(qū)52(圖1和2)的空氣入口56以及折疊區(qū)60a的空氣入口64施加的真空從外界吸入空氣。所吸入的空氣中的一些來自無紡網(wǎng)布28的外圍部分32、34的下面并且經(jīng)過外圍部 32、34和收集器26的相應(yīng)的下邊吸入到空氣入 56、64。經(jīng)過外圍部分32、34的伴隨氣流，示意性表示為99，在外圍部分32、34的上表面產(chǎn)生負(fù)壓差，這導(dǎo)致外圍部分32、34向上移動并且分別繞縱向折疊線84、86轉(zhuǎn)動，并最終鋪設(shè)在中間部分30上。
在初始折疊區(qū)52和折疊區(qū)60a的上游，真空通過移送區(qū)44(圖2)的空氣入48施加到無紡網(wǎng)布28的整個(gè)寬度，并且具體地真空施加到外圍部分32、34以及中間部分30。真空將外圍部分32、34的上游長度吸附于收集器26并且為初始折疊區(qū)52和折疊區(qū)60a中進(jìn)行折疊提供固定。本發(fā)明中初始折疊區(qū)52和折疊區(qū)60a可以組合為共享一個(gè)封閉有由氣動裝置形成真空的空氣室的單一收集導(dǎo)管。
參照圖4并根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，可以設(shè)置有固定的斜面110、112，當(dāng)無紡網(wǎng)布28由收集器26傳送通過斜面110、112時(shí)，斜面110、112接觸外圍部分32、34并改變外圍部分32、34的運(yùn)動方向。方向改變向外圍部分32、34施加角動量，輔助正壓區(qū)98、100的氣動折疊。特別地，當(dāng)無紡網(wǎng)布28在收集器26上沿加工方向傳送通過斜面110、112時(shí)每個(gè)斜面110、112接觸外圍部分32、34中的相應(yīng)一個(gè)的下側(cè)。每個(gè)斜面110、112由使得外圍部分32、34中相應(yīng)的接觸的外圍部分32、34相對于中間部分30沿彎曲路徑引導(dǎo)的表面形成輪廓。盡管不需要機(jī)械接觸來折疊無紡網(wǎng)布28，但是可以在正壓區(qū)98、100或正壓區(qū)68、70(圖1-3)使用斜面110、112或者其他現(xiàn)有網(wǎng)布折疊裝置，以便沿縱向折疊線84、86折疊外圍部分32、34。
參照圖4和5A并且根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中相同的標(biāo)號表示與圖1-3中的部件相同的部件，與折疊區(qū)60側(cè)面相接的一對正壓區(qū)98、100每個(gè)可以分別包括一個(gè)單一長狹槽102、104，具有沿著加工方向延伸的長軸。從每個(gè)狹槽102、104排出的空氣施加向上的作用力，逐步地沿相應(yīng)的縱向折疊線84、86折疊無紡網(wǎng)布28的外圍部分32、34，而無需如上所述的機(jī)械接觸以形成與中間部分30的交疊關(guān)系。狹槽102、104的側(cè)壁可以傾斜以沿加工方向、相反于加工方向、和/或沿加工方向的橫向引導(dǎo)一些或全部氣流。另外，每個(gè)狹槽102、104的長軸可以相對于加工方向成角度或傾斜，從而氣流可以更好地符合于外圍部分32、34的逐漸卷繞輪廓?？蛇x地，每個(gè)狹槽102、104的長度或長軸也可以加長或縮短以調(diào)整加工方向的氣流?？蛇x地，每個(gè)狹槽102、104的沿加工方向的橫向的寬度可以錐化以調(diào)整沿長度方向的不同位置的氣流。
可以是彈性或非彈性的縱向延伸的繩或帶106、108可以定位在距離無紡網(wǎng)布28的外圍部分32、34向內(nèi)一定距離處。帶106、108可以從線軸或卷軸(未示出)開卷，并且如果是彈性的話以伸展或張緊的狀態(tài)設(shè)置。帶106、108可以在包含無紡網(wǎng)布28的平面之上一個(gè)小的垂直距離處定位，也可以與無紡網(wǎng)布28成接觸關(guān)系定位。帶106、108提供相應(yīng)的導(dǎo)軸以確定縱向折疊線84、86，無紡網(wǎng)布28的外圍部分32、34響應(yīng)由正壓區(qū)98、100施加的正壓差沿該縱向折疊線折疊。將帶106、108與縱向折疊線84、86軸向一致地定位可以取消空氣入口64，因?yàn)槊總€(gè)帶106、108提供了不同的轉(zhuǎn)動物理軸。
帶106、108通過粘接結(jié)合、熱結(jié)合、壓力結(jié)合、超聲結(jié)合、動力機(jī)械結(jié)合、機(jī)械鎖緊或纏繞、或者本領(lǐng)域內(nèi)任何其他合適的工藝固定于無紡網(wǎng)布28的組分細(xì)絲18。例如，在砑光機(jī)90內(nèi)無紡網(wǎng)布28的砑光可以足以將帶106、108固定于無紡網(wǎng)布28?？蛇x地，帶106、108可以利用超聲結(jié)合機(jī)超聲結(jié)合于無紡網(wǎng)布28，利用粘接劑粘接結(jié)合于無紡網(wǎng)布28，或者通過在光面輥和壓花輥之間的輥隙內(nèi)施加壓力不需加熱地機(jī)械結(jié)合于無紡網(wǎng)布28。
如果帶106、108是彈性的，則無紡網(wǎng)布28的外圍部分32、34可以彈性化處理。例如，可以使用彈性帶106、108來生產(chǎn)一次性衛(wèi)生用品的彈性化的護(hù)腰和護(hù)腿部分。這種適用于本發(fā)明的彈性帶和彈性條在商業(yè)上是可以獲得的，例如可以從E.I.Dupont de Nemours andCompany(Wilmington，Delaware)(特拉華威爾明頓的杜邦公司)購買。
參照圖5B，其中相同的標(biāo)號表示與圖5A中的部件相同的部件，帶106可以向著中間部分30的中心線向內(nèi)移動，從而折疊之后，帶106位于中間部分30和折疊的外圍部分32之間，但是與縱向折疊線84不在同一直線上。帶108可以與縱向折疊線86具有類似的不同線關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的這一可選實(shí)施例，帶106、108中的一個(gè)或者全部與縱向折疊線84、86不是軸向一致的。本發(fā)明中還可以相對于中間部分30設(shè)置與帶106、108類似或相同的另外的帶，從而折疊之后，另外的帶同樣地位于折疊的外圍部分32、34和中間部分30之間。
盡管通過各種實(shí)施例的說明描述了本發(fā)明，并且盡管相當(dāng)詳細(xì)地描述了這些實(shí)施例，但是本申請人無意將所附權(quán)利要求書的范圍局限或限制于這些細(xì)節(jié)。其他優(yōu)點(diǎn)和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯然的。例如，根據(jù)本發(fā)明原理的縱向折疊可以在諸如塑料薄膜、炮沫塑料、綿紙、橡膠、金屬箔片和其他材料的其他類型的連續(xù)長度網(wǎng)布中單獨(dú)或組合地以單層或多層結(jié)構(gòu)形成。因此就本發(fā)明的寬泛方面而言不局限于特定的細(xì)節(jié)、示意性裝置和方法以及所述例子。因此，可以偏離這些細(xì)節(jié)但不會脫離申請人的總體發(fā)明概念的實(shí)質(zhì)或范圍。發(fā)明范圍本身應(yīng)當(dāng)僅僅由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種用于折疊在收集器上沿加工方向移動的無紡網(wǎng)布的裝置，該無紡網(wǎng)布具有第一部分和連接于第一部分的第二部分，包括第一真空裝置，能夠施加第一真空以將無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分吸附于收集器；和第二真空裝置，沿加工方向位于所述第一真空裝置下游，所述第二真空裝置包括至少一個(gè)位于收集器下方的空氣入口，所述真空裝置能夠通過所述至少一個(gè)空氣入口向第一部分施加第二真空以將第一部分吸附于收集器，并且所述第二真空吸氣通過第二部分以沿著沿加工方向延伸的折疊線相對于第一部分移動第二部分，從而形成與第一部分交疊的關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一真空裝置包括位于收集器下方的至少一個(gè)第一空氣入口，所述第一真空通過所述至少一個(gè)第一空氣入口施加到無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分。
3.一種用于形成具有第一部分和連接于第一部分的第二部分的無紡網(wǎng)布的裝置，包括可以排放出細(xì)絲流的熔融紡絲裝置；沿加工方向移動的收集器，收集器能夠收集從所述熔融紡絲裝置排放的細(xì)絲流以形成無紡網(wǎng)布；第一真空裝置，能夠施加第一真空以將無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分吸附于收集器；和第二真空裝置，沿加工方向位于所述第一真空裝置下游，所述第二真空裝置包括至少一個(gè)位于所述收集器下方的空氣入口，所述真空裝置能夠通過所述至少一個(gè)空氣入口向第一部分施加第二真空以將第一部分吸附于收集器，并且所述第二真空吸氣通過第二部分以沿著沿加工方向延伸的折疊線相對于第一部分移動第二部分，從而形成與第一部分交疊的關(guān)系。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述第一真空裝置包括位于收集器下方的至少一個(gè)第一空氣入口，所述第一真空通過所述至少一個(gè)第一空氣入口施加到無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分。
5.一種用于折疊在收集器上沿加工方向移動的無紡網(wǎng)布的裝置，其中無紡網(wǎng)布具有第一部分和連接于第一部分的第二部分，包括真空裝置，其包括至少一個(gè)位于收集器下方的空氣入口，所述真空裝置能夠通過所述至少一個(gè)空氣入口向無紡網(wǎng)布的第一部分施加真空以將第一部分吸附于收集器；和正壓裝置，其包括至少一個(gè)位于收集器下方靠近所述至少一個(gè)空氣入口的空氣出口，所述正壓裝置能夠通過所述至少一個(gè)空氣出口向無紡網(wǎng)布的第二部分施加推動氣流以沿著沿加工方向延伸的折疊線相對于第一部分移動第二部分，從而形成與第一部分交疊的關(guān)系。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述正壓裝置進(jìn)一步包括連通于所述至少一個(gè)空氣出口的氣動裝置，所述氣動裝置向所述至少一個(gè)空氣出口提供正壓，以提供正壓差。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述真空裝置進(jìn)一步包括連通于所述至少一個(gè)空氣入口的氣動裝置，所述氣動裝置向所述至少一個(gè)空氣入口提供真空。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)空氣出口是長狹槽，其具有沿加工方向延伸的長軸。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括位于所述正壓裝置上游的斜面，所述斜面接觸第二部分以便在施加正壓差之前相對于第一部分沿折疊線移動第二部分。
10.一種用于形成具有第一部分和連接于第一部分的第二部分的無紡網(wǎng)布的裝置，包括可以排放出細(xì)絲流的熔融紡絲裝置；沿加工方向移動的收集器，收集器能夠收集從所述熔融紡絲裝置排放的細(xì)絲流以形成無紡網(wǎng)布；真空裝置，其包括至少一個(gè)位于所述收集器下方的空氣入口，所述真空裝置能夠通過所述至少一個(gè)空氣入口向無紡網(wǎng)布的第一部分施加真空以將第一部分吸附于收集器；和正壓裝置，其包括至少一個(gè)位于收集器下方靠近所述至少一個(gè)空氣入口的空氣出口，所述正壓裝置能夠通過所述至少一個(gè)空氣出口向無紡網(wǎng)布的第二部分施加推動氣流以沿著沿加工方向延伸的折疊線相對于第一部分移動第二部分，從而形成與第一部分交疊的關(guān)系。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述正壓裝置進(jìn)一步包括連通于所述至少一個(gè)空氣出口的氣動裝置，所述氣動裝置向所述至少一個(gè)空氣出口提供正壓，以提供正壓差。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述真空裝置進(jìn)一步包括連通于所述至少一個(gè)空氣入口的氣動裝置，所述氣動裝置向所述至少一個(gè)空氣入口提供真空。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)空氣出口是長狹槽，其具有沿加工方向延伸的長軸。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括位于所述正壓裝置上游的斜面，所述斜面接觸第二部分以便在施加正壓差之前相對于第一部分沿折疊線移動第二部分。
15.一種用于形成具有第一部分和連接于第一部分的第二部分的無紡網(wǎng)布的裝置，包括可以排放出細(xì)絲流的熔融紡絲裝置；沿加工方向移動的收集器，收集器能夠收集從所述熔融紡絲裝置排放的細(xì)絲流以形成無紡網(wǎng)布；沿加工方向位于所述熔融紡絲裝置下游的移送區(qū)，其中在移送區(qū)內(nèi)真空經(jīng)所述收集器施加到無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分；沿加工方向位于所述移送區(qū)下游的初始折疊區(qū)，其中在初始折疊區(qū)內(nèi)真空經(jīng)所述收集器施加到第一部分；以及沿加工方向位于所述初始折疊區(qū)的下游的折疊區(qū)，其中在折疊區(qū)內(nèi)真空經(jīng)所述收集器施加到第一部分，向第二部分傳遞動量的正壓差使得第二部分相對于折疊線移動，并且真空隨后將第二部分吸向第一部分以形成交疊關(guān)系。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括位于所述熔融紡絲裝置下方的成型區(qū)，其中在成型區(qū)內(nèi)著空經(jīng)所述收集器施加到無紡網(wǎng)布。
17.一種用于折疊具有第一部分和連接于第一部分的第二部分的無紡網(wǎng)布的方法，包括在成型區(qū)內(nèi)在收集器上形成無紡網(wǎng)布；沿加工方向移動收集器以將無紡網(wǎng)布移送離開成型區(qū)；向無紡網(wǎng)布的第一部分施加第一負(fù)壓差從而將第一部分吸附于收集器；和向無紡網(wǎng)布的第二部分施加正壓差，從而導(dǎo)致第二部分繞沿加工方向延伸的折疊線向著第一部分折疊。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括在第一負(fù)壓差上游向無紡網(wǎng)布的第一部分施加第二負(fù)壓差。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括在第一負(fù)壓差下游向無紡網(wǎng)布的第一部分施加第二負(fù)壓差。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括在第一負(fù)壓差上游向無紡網(wǎng)布的第一部分施加第三負(fù)壓差。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中施加正壓差進(jìn)一步包括用基本垂直于包含第二部分的平面的氣流沖擊第二部分。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其中施加正壓差進(jìn)一步包括用相對于包含第二部分的平面成角度傾斜的氣流沖擊第二部分。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其中施加正壓差進(jìn)一步包括用沿加工方向?qū)χ诙糠值臍饬鳑_擊第二部分。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，其中施加正壓差進(jìn)一步包括用沿與加工方向相反的方向?qū)χ诙糠值臍饬鳑_擊第二部分。
25.如權(quán)利要求17所述的方法，其中施加正壓差進(jìn)一步包括用沿與加工方向垂直的加工方向的橫向的氣流沖擊第二部分。
26.如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括沿加工方向鄰近無紡網(wǎng)布延伸連續(xù)彈性件；和將連續(xù)彈性件固定在位于折疊后的第二部分和第一部分之間的空間。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中彈性件限定了縱向折疊線，正壓差使得第二部分繞該折疊線相對于第一部分折疊。
28.如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括使第二部分在正壓差上游接觸斜面，以相對于第一部分移動第二部分。
29.一種用于折疊具有第一部分和連接于第一部分的第二部分的無紡網(wǎng)布的方法，包括在成型區(qū)內(nèi)在收集器上形成無紡網(wǎng)布；沿加工方向移動收集器以將無紡網(wǎng)布沿加工方向移送離開成型區(qū)；向無紡網(wǎng)布的第一部分和第二部分施加第一負(fù)壓差從而將第一部分和第二部分吸附于收集器；和沿加工方向在第一負(fù)壓差下游向無紡網(wǎng)布的第一部分施加第二負(fù)壓差，從而將第一部分吸附于收集器并且吸氣通過第二部分以繞沿加工方向延伸的折疊線向著第一部分折疊。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包括沿加工方向鄰近無紡網(wǎng)布延伸連續(xù)彈性件；和將連續(xù)彈性件固定在位于折疊后的第二部分和第一部分之間的空間。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中彈性件限定了縱向折疊線，正壓差使得第二部分繞該折疊線相對于第一部分折疊。
全文摘要
用于無需機(jī)械接觸折疊面而折疊無紡網(wǎng)布的裝置和方法。無紡網(wǎng)布的第一部分由真空固定于收集器并且向無紡網(wǎng)布的第二部分施加正壓差。由正壓差施加的不平衡提升力使得第一部分繞沿加工方向延伸的縱向折疊線折疊并且呈現(xiàn)與第二部分交疊的關(guān)系。真空有助于折疊處理并且保持交疊關(guān)系直到非粘合無紡網(wǎng)布固化。一個(gè)或多個(gè)彈性條或帶可以設(shè)置在位于交疊的第一和第二部分之間的空間內(nèi)。
文檔編號B65H45/00GK1611435SQ20041008489
公開日2005年5月4日 申請日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者馬丁·A·艾倫, 帕特里克·L·克蘭 申請人:諾信公司