CN101065521A - 熔融纺造细的非织造纤维的熔喷法及实施该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于熔融纺造细的非织造纤维的熔喷法以及一种用于实施所述方法的装置。根据本发明，聚合物熔体被挤出通过一喷丝头的多个喷丝孔以形成多条纤维条，并在喷丝孔出口侧借助于冷吹送气流拉伸。根据本发明，吹送气流在一加速段内输送给纤维条，纤维条和吹送气流在该加速段内被加速，使得纤维条被拉伸以形成连续的细纤维。根据本发明的装置，本发明的加速段形成于喷丝头下方两个吹送喷嘴口的顶棱和底棱之间。

Description

熔融纺造细的非织造纤维的熔喷法及实施该方法的装置

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分限定的用于熔融纺造细的非织造纤维的熔喷法，以及按照权利要求14前序部分限定的实施所述方法的装置。

背景技术

在生产非织造微纤维时，大量纤维条由聚合物熔体通过喷丝头的喷丝孔挤出，然后被吹送气流拉伸形成微纤维(超细纤维，Feinstfaser)，这种纤维的平均纤维直径通常＜10μm。这种方法在现有技术中称为熔喷法。吹送气流优选由热空气产生，该热空气以高的能量吹在纤维条上。吹送气流造成纤维条的拉伸和断裂，从而形成有限长度的细的非织造纤维。

DE 33 41 590 A1公开了这样一种方法，其中采用未加热的流体作为吹送气流。原理上来讲，这种较冷的吹送气流具有这样的优点，即没有必要对流体进行加热。该方法也可以生产由热塑性聚合物制造的微纤维，其细度小于10μm。

现有技术的熔喷法不管是用热的吹送介质还是如DE 33 41 590 A1所公开的用冷的吹送介质来实施，纤维条通常被拉成有限长纤维(endlicheFaser)。除了形成绒毛这样的缺点外，这种纤维在被铺放以形成非织造布时会由于纤维段粘连而造成物理性能不均匀。具体来讲，由于有限长纤维段的缘故，这种非织造布只能承受很小的抗拉强度。

DE 199 29 709 A1公开了另一种用于制造细的非织造纤维的方法。在这种方法中，纤维条借助于气流被分裂成微纤维。这种在专业领域被称为Nanoval法的现有技术方法基于这样的原理，即对气流和喷嘴单元作用下的纤维条产生一种压力效应。所述压力效应造成纤维条胀裂，从而产生大量基本上无端(endlos)的微纤维。与此同时，在纤维内部占主导的静压力大于包围纤维条的气流的压力，依靠该静压力使得纤维条胀裂。然后纤维在气流作用下被引到铺放区域并铺放形成非织造布。

在现有技术的所有熔喷法中都存在一个危险，即各纤维在最终固化之前会相互粘连并导致非织造布内出现不期望的不连续点。

发明内容

因此本发明的目的是提供用于熔融纺造开头所述类型的细的非织造纤维的熔喷法，根据这种方法，可以以较低的能量消耗生产出高质量的微纤维。

本发明的另一个目的是提供用于制造非织造布的非织造纤维，其具有改良的物理性能。

此外，本发明的目的是改良用于熔融纺造细的非织造纤维的熔喷法和熔喷装置从而生产出一微纤维，该微纤维具有最大均匀性和连续性以在随后制造成非织造布的过程中实现铺放过程中纤维的均匀分布。

本发明通过提出具有权利要求1中公开的特征的方法以及具有权利要求14中公开的特征的装置解决该问题。按照本发明的方法制造的非织造纤维显示具有按照权利要求24的特征，由此形成的非织造布显示具有按照权利要求25的特征。

本发明有利的进一步改进限定具有相关从属权利要求中公开的特征和特征的组合。

本发明建立在以下认识的基础上，即在传统的熔喷法中，吹送气流在撞击到纤维条时被加速到最大速度。因此吹送气流与纤维条的碰撞或多或少造成纤维条突然伸长。这种伸长导致纤维拉伸，或者在超过最大纺丝拉伸量时导致纤维断裂。为了避免这种纤维过应力，按照本发明，吹送气流在加速段内输送给纤维条。然后吹送气流和纤维条在加速段内一起加速，使得纤维条拉伸成无端微纤维。以这种方式，可有利地避免在拉伸期间纤维条承受过应力。直到加速段的末端才达到吹送气流的最大速度，从而导致纤维条预定的完全拉伸。

由于吹送气流和纤维条在加速段内加速，吹送气流可以以较小的能量消耗输送给纤维条。因此，已经证明，只需要小于1000mbar范围内的正压便足以提供具有预定纺丝拉伸量的纤维条。因此，吹送气流的消耗也可以被减到最小。

吹送气流优选是自然空气温度在15℃至110℃范围内的空气。因此，可以迅速固化纤维的边缘区域，这种特点特别有利于要拉伸的纤维的稳定性。此外，能够增强微纤维的冷却。在这方面，空气不被加热是很重要的。因此，根据环境条件而不被冷却或者加热的空气的温度称为自然空气温度。

吹送气流优选由处于环境温度的周围空气制得，所述周围空气从喷丝头下方的环境吸入。在常规的纺丝装置中，在周围空气平均消耗量为大约600m³/h*m且最大正压为1bar时，吹送气流可以以较低的消耗提供。

在一种可供选择的方法中，在流过喷丝头的喷丝孔的聚合物熔体的质量流量为每个喷丝孔1.0g/min至10g/min时，纤维条被挤出；根据该方法，所有现有种类的聚合物——例如聚丙烯或聚酰胺——可以被挤出。优选地，设定每个喷丝孔的流通量＞3g/min。因此，孔直径可以在0.2至1.0mm范围内。

因此，聚合物熔体在即将从喷丝孔出来之前在喷丝头内被加热是非常有利的，这使得刚挤出的纤维条具有较高的熔融温度，例如聚丙烯纤维可达350℃以上。根据聚合物类型的不同，聚合物熔体优选被加热到300℃至400℃之间的范围。

为了获得由聚合物类型、喷丝孔毛细管直径和预定纤维细度确定的恒定的最优设置，用于加速吹送气流和纤维条的加速段的长度设定在2mm至30mm的范围内。

从而，纤维条从喷丝孔出来后可以立即送入加速段，或者在经过最大2mm的短的挤出区后再送入加速段，纤维条在挤出区内可以不受任何吹送气流影响地从喷丝孔中出来。

为了在纤维条上产生大的拉力，一种优选的代用方法提出，纤维条和吹送气流在穿过加速段时被送入一自由空间，该自由空间内的主导气体的压力基本上等于环境压力。吹送气流膨胀进入自由空间造成涡流区，从而改善吹送气流对纤维表面的冲击。也可能发生所谓的鞭梢效应造成纤维继续被拉伸。

为了强化这种效应，可以利用空气引导元件在自由空间产生更多的空气涡流区。由此还可以在纤维内产生特殊的效应，例如稠密-稀疏部位(Dick-Dünn-Stelle)。

但是，也可以在自由空间内提供额外的用于冷却的气流，这种代用方法用在吹送气流具有较高空气温度的情况下特别有利。

根据本发明的方法适于处理所有现有种类的聚合物，例如聚丙烯、聚乙烯、聚酯或聚酰胺，并加工成微纤维横截面上限为0.5μm的非织造纤维。特别是使用聚丙烯材料可以达到很好的结果，其中无端微纤维的纤维细度在1μm至30μm范围内。

用根据本发明的方法制造的微纤维作为无端纤维特别适合于堆积成形为非织造布。

用于实施本发明的方法的装置提出，加速段成形于喷丝头下方两个吹送喷嘴孔的顶棱和底棱之间。因此，不需要任何附加的辅助装置就可以实现设计成直接位于喷丝孔下方的加速段。根据本发明的装置特征具体在于，大量的纤维条可以以相对较近的间隙被均匀地拉伸成微纤维而不使相邻纤维粘连。因此本发明的装置适于制造大量高质量、高均匀度的微纤维。

根据本发明装置的一种有利的改进，两个吹送喷嘴孔的顶棱归属于一入口通道，两个吹送喷嘴孔的底棱归属于一出口通道以实现确定的加速段。其中出口通道的自由流通横断面比入口通道的流通横断面小。因此纤维在通过入口通道后可以借助于吹送喷嘴孔出来的吹送气流连续地加速，直至到达出口通道。

根据纤维细度和聚合物种类的不同，出口通道设置成2至8mm范围内的缝隙宽度。缝隙宽度由吹送喷嘴孔彼此相对的底棱之间的最小距离确定。

具有较大缝隙宽度的入口通道可以有利地直接成形在喷丝头底面高度上，从而使挤出的纤维条可以直接进入加速段。但是，入口通道成形在距离喷丝头底面很小的距离处也是可以的，从而使得纤维条在通过0至2mm范围内的短的挤出区之后才能够到达加速段。

加速段的长度根据入口通道离开出口通道的距离界定，该长度根据纤维种类和纤维细度的不同可以在2mm至20mm的范围内。

本发明装置的一种优选的设计在每个吹送孔处具有一流入通道用于供给空气。所述流入通道成形于各个吹送喷嘴孔的底棱和顶棱之间。因此，底棱和顶棱排列或成形为使得流入通道沿吹送孔方向在底棱和顶棱末端处分别具有渐缩的流通横截面。因此，可以实现供给的空气不断加速直至进入加速段，从而只需要供给较小的能量以产生吹送气流。

供给的空气有利地保存在与吹送孔相连的压力腔内。

根据本发明装置一特别有利的进一步改进，压力腔与一抽吸部件相连接以便尽可能经济地提供空气。抽吸部件吸入周围空气并将其直接输送到压力室。

一自由空间成形于吹送孔底棱下方以方便在吹送气流从加速段流出膨胀期间纤维条的剧烈拉伸。

该自由空间可以包含用于引导、冷却和/或拉伸纤维的附加辅助元件。这给予本发明的装置高度的灵活性，即能够制造出任何种类和用途的微纤维。

根据本发明的方法由聚合物材料制成的非织造纤维的特征在于，尽管微纤维的横截面在0.5μm至30μm的范围内，纤维仍然具有无限长长度。这使得可以提供通过熔喷法制造的无端微纤维用于制造非织造布。

因此，由本发明的非织造纤维构成的本发明的非织造布的特征具体在于，在纵向方向(Maschinenrichtung)和横向方向上都具有高的均匀性。因此这种非织造布特别适合用于阻隔产品，该阻隔产品一方面要求能够透过空气，但是另一方面，这种非织造布对于液体具有阻滞作用。因此，本发明的非织造布特别适合用于卫生产品、医药产品以及过滤应用。

本发明的非织造布的特征具体在于，与传统的熔喷非织造布相比具有较高的拉伸性能。因此本发明的非织造布可以有利地用于在生产和使用中有微小变形的产品。特别是这种非织造布适于这种应用，即该非织造布中由聚丙烯制成的无端微纤维铺放成单位面积重量在1.5g/m²至50g/m²范围内、且具有至少60％的断裂伸长率或者能够承受伸长率为至少40％时的最大张应力。

该非织造布的高强度和可变形能力使其能够以有利的方式制造具有很多层的复合非织造布。在本发明的复合非织造布中，至少有一层是具有本发明的无端微纤维的非织造布。

本发明的非织造布和复合非织造布都特别适合用于诸如尿布或卫生棉之类的卫生产品、诸如创伤敷料之类的医疗产品、过滤产品或者诸如拖把布或抹布之类的家用产品。

因此，优选采用特殊的复合非织造布用于上述应用，在该复合非织造布中另外至少一层由纺粘非织造布制成。

附图说明

下面参照附图借助用于实施本发明的熔喷法的发明装置的一些实施例详细地说明该方法。

图1是示意表示用于实施本发明方法的本发明装置一个实施例的图。

图2是示意表示本发明装置另一个实施例的喷丝头底部的详图。

图3是示意表示本发明装置又一个实施例的详图。

图4是示意表示本发明装置另一个实施例的纵剖视图。

图5是根据本发明伸长率随非织造布单位面积重量而变化的图表。

图6是根据本发明抗拉强度随非织造布单位面积重量而变化的图表。

具体实施方式

图1是示意表示用于实施本发明方法的本发明装置第一实施例的图。

该实施例具有一喷丝头1，它通过熔体输入管2与熔体源(此处未示出)连接。通常采用挤出机作为熔体源。所述挤出机熔化热塑性材料并将所述材料作为聚合物熔体在压力作用下输送给喷丝头。喷丝头1底部具有多个喷丝孔5，它们在喷丝头1内部与熔体输入管2连接。喷丝孔5按照特定的布置构造在喷丝头1底部，优选布置成一行或多行相互连接的组系列。纤维条由从各个喷丝孔5中出来的聚合物熔体挤出得到。

在喷丝头1下方设置有吹送装置3，其具有两个位于喷丝头1下方短距离处相对放置的吹送喷嘴4.1和4.2。每个吹送喷嘴4.1和4.2包含一个吹送喷嘴孔7.1和7.2，它们在各自的顶棱9.1或9.2与各自的底棱10.1或10.2之间形成。顶棱9.1和/或9.2与底棱10.1和/或10.2设计成板状，并以其自由端基本上平行于喷丝头1的喷丝孔5进行延伸。由此，相对放置的顶棱9.1和9.2形成入口通道，并且，相对放置的底棱10.1和10.2形成纤维条6的出口通道。入口通道和出口通道设计成使得在顶棱9.1及9.2和底棱10.1及10.2之间形成一加速段15，从吹送喷嘴孔7.1和7.2出来的吹送气流与纤维条6一起在该加速段中被加速。

吹送喷嘴4.1和4.2的顶棱9.1和9.2通常相对于喷丝头1设置成使得一方面在喷丝头1处不会出现显著的热量损失，另一方面不会有吹送气流选出到加速段外面。下面将详细说明喷丝头1到顶棱9.1和9.2的过渡区域的设计(图1中未示出)。

分别给吹送喷嘴4.1和4.2配设一压力腔8.1和8.2，其内储存保持正压的吹送介质。优选采用空气作为吹送介质，但是也可以采用其它气体。压力腔8.1和8.2可以共同或分别地与压力源例如压缩空气管道系统连接。在吹送装置3下方形成自由空间12，其从吹送喷嘴4.1和4.2的底棱10.1和10.2延伸至铺放带(Ablageband)13。铺放带13的作用是铺放拉伸的微纤维11以形成非织造布14。此外，铺放带13与一传动装置连接，以便在铺放微纤维11后连续输出非织造布14。箭头表示铺放带13的运动方向。

示出处于操作状态的本发明装置的实施例(在图1中示出)。在操作中给喷丝头1连续输入例如由聚丙烯制成的聚合物熔体。喷丝头1设计成使其可以被加热以便将聚合物熔体的熔融温度保持在300℃以上的范围内，优选在300至400℃范围内。然后通过喷丝孔5挤出聚合物熔体形成各自的纤维条6。纤维条6从喷丝孔5中出来以后便到达加速段15中并在吹送气流的作用下合并在一起。这样，纤维条6和吹送气流在加速段15内部不断地加速，直至到达出口通道。以这种方式，纤维条6被逐渐拉伸。其结果就是，随着吹送气流在自由空间内的膨胀，所述纤维条形成纤维横截面在0.5μm至30μm范围内的微纤维。然后微纤维11在铺放带13上连续铺放形成非织造布14。

采用冷吹送介质，优选冷空气作为牵引和拉伸纤维条6的吹送介质。该过程使得纤维条在铺放之前被冷却下来，从而不必对纤维进行额外的冷却。在空气温度为例如25℃时，尤其是吹送装置3和铺放带13之间的自由空间12可以保持极小，使得吹送气流显著改善形成非织造布的微纤维的铺放。并且，纤维导向装置的稳定性得以提高，原因在于，当冷吹送空气遇到刚挤出的纤维条时纤维条6的边缘区域迅速冷却。然而，由于纤维条6的熔融核心区域的存在，可拉伸性基本上保持不变。

为了借助吹送气流得到最大牵引力，吹送喷嘴4.1和4.2优选成形为使得吹送气流已经沿纤维行进方向从吹送喷嘴孔中流出。此外，图2是本发明装置的另一个实施例的横断面图。该横断面图仅仅示出喷丝头底面的一部分以及下方的吹送喷嘴的吹送喷嘴孔。

图2中的细节以断面视图示出纤维条6在喷丝头1的出现状态。喷丝头1上具有一喷丝孔5。在喷丝头1内设有多个加热元件19以便加热在喷丝头1内输送的聚合物熔体。

在喷丝头1下方设有带有吹送喷嘴孔7.1和7.2的吹送喷嘴4.1和4.2，吹送喷嘴口7.1位于顶棱9.1和底棱10.1之间。顶棱9.1和底棱10.1设计成成型板，在顶棱和底棱之间形成一流入通道18.1。流入通道18.1的流通横截面在吹送喷嘴孔7.1的方向上渐缩，从而使送入流入通道18.1内的空气不断加速直至到达吹送喷嘴孔7.1。与此同时，流入通道18.1通过顶棱9.1和底棱10.1成形为使得从吹送喷嘴孔7.1流出的吹送气流沿纤维行进方向送入。已经证明，如果顶棱9.1关于底棱10.1具有这样的物理弯曲使得其突出于自由端的理论假想延长线到达由位置相对的底棱10.1和10.2构成的出口通道17的中心处，则是相当有利的。与此同时，顶棱9.1和底棱10.1之间距离的不断减小持续到出口通道17的中心为止。吹送喷嘴4.1的这种设计可以改善用于牵引纤维条的加速效果。

在喷丝头1相对侧的吹送喷嘴4.2的吹送喷嘴孔7.2镜像对称于吹送喷嘴4.1的第一吹送喷嘴孔7.1。在顶棱9.2和底棱10.2的成型板之间的流入通道18.2构造成具有渐缩的流通横截面。因此，关于更加详细的说明参看前面所述。

顶棱9.1和9.2分开一定的距离从而相互面对面地位于喷丝头1的下方并形成入口通道16。入口通道16的缝隙宽度在图2中用大写字母E表示，并由两个顶棱9.1和9.2之间的距离界定。缝隙宽度E在喷丝头1整个纺丝宽度上基本上是常数。

在顶棱9.1和9.2的下方，底棱10.1和10.2以关于出口通道17相互面对面地设置。出口通道17的缝隙宽度在图2中用大写字母A表示，并由两个底棱10.1和10.2之间的最窄距离界定。出口通道17的缝隙宽度A在喷丝头1整个纺丝宽度上也基本上是常数。出口通道17的缝隙宽度A设计成小于入口通道16的缝隙宽度E。在入口通道16和出口通道17之间具有一加速段15。具体来讲，通过属于吹送喷嘴4.1和4.2且直接通入加速段15的流入通道18.1和18.2，纤维条6与吹送空气一起被引导从入口通道16沿着加速段15加速直至到达出口通道17，并被吹送进入出口通道17下方的自由空间12中。入口通道16和出口通道17之间的距离直接限定吹送喷嘴孔7.1和7.2的出口横截面并给出加速段15的长度，根据聚合物类型和纤维细度的不同，该距离可以在2mm至30mm的范围内。出口通道17的缝隙宽度在2mm至8mm之间变化。即使喷丝孔5的毛细管直径为0.6mm，纤维细度在1至30μm范围内的微纤维也可以用本发明的装置制造出来。

在吹送喷嘴4.1和4.2朝向喷丝头1的一侧，在喷丝头1和顶棱9.1和9.2之间设有密封元件23.1和23.2。密封元件23.1和23.2一方面相对于喷丝头1构成用于避免热损失的隔热层，另一方面相对于在加速段15内输送的吹送气流形成密封装置。密封元件23.1和23.2优选由隔热材料构成。

在图2中所示的本发明装置的实施例中，在喷丝头1底面和加速段15之间形成一个间隔，该间隔使得纤维条6只有在穿过短的挤出区后才会进入加速段。这种回弹效果(Rücksprung)使得纤维条运行更加稳定。

但是，也可以使挤出的纤维条6在离开喷丝孔5后直接进入加速段15。本发明装置的这种实施例在图3中以剖视图示意表示。喷丝头1以及吹送喷嘴4.1和4.2的设计基本上与根据图2的上述实施例相同，因此参照上述说明，并仅说明其区别。

在顶棱9.1和9.2之间的入口通道16直接构造在与喷丝头1底面相同的高度上。其结果是，纤维条6在离开喷丝孔5以后直接进入加速段15并与吹送气流接触从而从喷丝头1获得不同的牵引行为。

在吹送喷嘴4.1和4.2朝向喷丝头1的一侧，在喷丝头1与顶棱9.1和9.2之间分别有一个气隙24.1和24.2。气隙24.1和24.2的尺寸如此狭窄以致于基本上没有吹送空气能够通过，但是留有一足够的空气层以与喷丝头1隔热。

为了改进并增加微纤维11的拉伸，图3中所示实施例的自由空间12内设置多个导流元件(Leitmittel)20，导流元件导致大量涡流区的形成，从而强化拉伸过程。但是，由此可以制造具有诸如稀疏点(DünnStelle)的特殊效应的更适宜的微纤维。

在图4中以纵剖视图示意表示本发明装置的又一个实施例。根据图4的实施例与根据图1的实施例基本相同，因此下面仅说明其区别，其余则参照上述说明。

在图4中所示的实施例中，吹送装置3在喷丝头1下方具有一抽吸部件21。抽吸部件21与压力腔8.1和8.2连接。抽吸部件21从喷丝头1下方抽取周围空气并输送到压力腔8.1和8.2。以这种方式，用于拉伸纤维条的吹送气流可以有利地从环境空气中得到。因此，环境空气具有室温，该室温作为环境的变量可以在15℃至40℃的范围内。因此，结果使得可以用很小的消耗提供和制造吹送气流。

在图4所示的实施例中具有引射装置22以进一步改善在吹送喷嘴4.1和4.2下方自由空间12内对纤维的引导。因此，当纤维条经过引射装置22时，从周围聚集在自由空间12内的环境空气直接参与纤维的引导和冷却，而不需要任何外来援助。但是也可以将受气候控制的空气吸入自由空间12中。这样，受气候控制的空气作为被调节空气可以预定其空气温度、空气湿度和空气流量，从而可以设定纤维处特定的冷却条件。但是，这种机构优选用于吹送气流必须由较温暖的空气制得的情况。

本发明的方法以及用于实施本发明方法的发明装置原则上适用于所有现有聚合物——例如聚酯、聚酰胺、聚丙烯或聚乙烯——的聚合物熔体。

在本方法的一个示例中，由聚丙烯制成的聚合物被熔化形成熔体，并通过毛细管直径为0.6mm、熔体吞吐量为每个喷丝孔6g/min的喷丝孔挤出。喷丝孔数量为36。给压力腔8.1和8.2提供具有260mbar正压的室温下的空气。同时，使用在图2所示的设备构造以把挤出的纤维条拉伸以至形成微纤维。PP-微纤维在挤出和拉伸后铺放形成非织造布，其单位面积的重量为50g/m²。非织造布试样分析表明，该微纤维的纤维细度在2.5至25.1μm范围内。该微纤维的平均纤维断面为5.2μm。随后确定出40mm长的非织造布试样的断裂伸长率的数值为纵向63％，横向70％。同时，可以确定纵向最大抗拉强度为29N，横向为17N。因此，与传统的具有有限长纤维段的熔喷非织造布相比，可以确定其物理性能改进大约300％。

在一系列试验中，聚丙烯纤维铺放形成单位面积重量不同的非织造布。由此得到的结果绘制在图5和图6的图表中。在图5中所示的图表示出非织造布单位面积重量与所达到的断裂伸长率之间的关系，大写字母MD和CD表示非织造材料的方向，其中MD(Machine Direction)代表非织造布的纵向，CD(Cross Direction)代表横向。随着单位面积重量的减小，断裂伸长率越来越大，这种结果具体表明无端微纤维的高强度。与传统熔喷非织造材料相比，可以确定断裂伸长率可以提高到300％。

图6示出非织造布的抗拉强度随单位面积重量变化的图表。这里也可以确定，与传统熔喷非织造布相比抗拉强度明显提高。单位面积重量为10g/m²左右的非织造材料的最大抗拉强度在5N以上，单位面积重量为50g/m²左右的非织造材料在25N以上，而不考虑拉伸的方向。因此这种非织造材料特别适用于必须承受变形例如卫生材料或者在制造时出现变形的情况。根据本发明的非织造布的微纤维特性一方面造成对空气和/或蒸汽的渗透性，同时具有较低的透过趋势。因此这种非织造材料可以被优选用作阻隔产品，例如在卫生领域用于尿布和妇女卫生巾。但是也可以用于医药技术，例如创伤敷料。

由这种纤维制成的非织造布可以以特别有利的方式包含于复合材料中，这种非织造布的吸收能力和阻滞作用可以被有利地用于复合非织造布以形成阻隔层。

此外本发明熔喷法非常高的伸长率和抗拉强度也使得使用改善。也可以毫无问题地用于具有小变形的情况，例如卫生产品中。

附图标记说明

1喷丝头                       2熔体输入管

3吹送装置                     4.1，4.2吹送喷嘴

5喷丝孔                       6纤维条

7.1，7.2吹送喷嘴孔            8.1，8.2压力腔

9.1，7.2顶棱                  10.1，10.2底棱

11微纤维                      12自由空间

13铺放带                      14非织造布

15加速段                      16入口通道

17出口通道                    18.1，18.2流入通道

19加热元件                    20导流元件

21抽吸部件                    22引射装置

23.1，23.2密封元件            24.1，24.2气隙

Claims (29)

1.用于熔融纺造细的非织造纤维的熔喷法，在该方法中，聚合物熔体通过一喷丝头的多个喷丝孔被挤出以便形成多个纤维条，紧接在纤维条从喷丝孔中出来之后在该纤维条上作用一冷吹送气流，在正压作用下该冷吹送气流经至少一个吹送喷嘴孔到达纤维条并拉伸所述纤维条，其特征在于，所述吹送气流在一加速段内被导向纤维条，在该加速段内纤维条和吹送气流被加速，使得纤维条被拉伸以形成无端微纤维。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吹送气流的正压被设定为小于或者等于1000mbar的值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吹送气流由自然空气温度在15℃至120℃范围内的空气产生。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述吹送气流由环境温度下的周围空气产生，所述周围空气从喷丝头下方的环境吸入。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维条以每个喷丝孔1.0g/min至10g/min，优选＞3g/min的聚合物熔体质量流量挤出通过喷丝头的喷丝孔。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物熔体在从喷丝孔中挤出前在喷丝头内被加热到300℃至400℃范围内的温度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，用于加速吹送气流和纤维条的所述加速段的长度在2mm至30mm的范围内。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述加速段无空隙地直接连接在喷丝孔出口上，或者两者的距离在至多2mm范围内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，纤维条和吹送气流在穿过加速段后被送入一自由空间内，该自由空间的压力基本上等于环境压力。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过所述自由空间内至少一个空气导引元件产生作用于纤维上的附加的空气涡流区。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，纤维借助于加速段下方额外提供的气流被冷却和引导。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，无端微纤维的纤维细度在0.5μm至30μm范围内。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，微纤维被铺放以形成非织造布。

14.用于实施根据权利要求1至13中任一项所述的熔喷法的装置，该装置包括一喷丝头(1)，该喷丝头底面上具有多个成排设置的喷丝孔(5)；还包括一吹送装置(3)，该吹送装置具有两个彼此相对的吹送喷嘴孔(7.1，7.2)，每个吹送喷嘴孔(7.1，7.2)形成于顶棱(9.1，9.2)和底棱(10.1，10.2)之间，该顶棱和底棱均基本上平行于喷丝孔(5)延伸，其特征在于，在喷丝头(1)下方的两个吹送喷嘴孔(7.1，7.2)的顶棱(9.1，9.2)和底棱(10.1，10.2)之间形成一加速段(15)；纤维条(6)和吹送气流在所述加速段内被加速，使得纤维条(6)被拉伸成无端微纤维(11)。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，在两个吹送喷嘴孔(7.1，7.2)的底棱(10.1，10.2)之间形成一出口通道(17)，在两个吹送喷嘴孔(7.1，7.2)的顶棱(9.1，9.2)之间形成一入口通道(16)，其中出口通道(17)的自由流通横截面小于入口通道(16)的流通横截面。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述出口通道(17)的缝隙宽度(A)在2mm至8mm范围内。

17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，入口通道(16)被构造成位于喷丝头(1)底面的高度上或者距离喷丝头底面较小距离处。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的装置，其特征在于，入口通道(16)和出口通道(17)界定加速段(15)的长度，该长度在2mm至30mm的范围内。

19.根据权利要求14至18中任一项所述的装置，其特征在于，在归属于吹送喷嘴孔(7.1)的底棱(10.1)和顶棱(9.1)之间形成一用于输入空气的流入通道(18.1)，该流入通道(18.1)沿吹送喷嘴(7.1)的方向具有一渐缩的流通横截面。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的装置，其特征在于，吹送喷嘴孔(7.1，7.2)与至少一个压力腔(8.1，8.2)连接，压力腔内的空气保持处于正压。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，压力腔(8.1)与一抽吸部件(22)连接，周围空气借助于该抽吸部件被吸入并输入压力腔(8.1)内。

22.根据权利要求14至21中任一项所述的装置，其特征在于，在吹送喷嘴(4.1，4.2)的底棱(10.1，10.2)下方形成一自由空间(12)。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，在自由空间(12)内具有附加的辅助元件(20，22)，用于引导、冷却和/或拉伸纤维。

24.由聚合物材料制成的非织造纤维，其特征在于，微纤维通过根据权利要求1至13中任一项所述的熔喷法制造并具有无限长长度，其中所述无端微纤维的纤维细度在0.5μm至30μm的范围内。

25.由非织造纤维制成的非织造布，其特征在于，纤维通过根据权利要求1至13中任一项所述的熔喷法制造并具有无限长长度，其中无端微纤维的纤维细度在0.5μm至30μm的范围内。

26.根据权利要求25所述的非织造布，其特征在于，无端微纤维被铺放成单位面积重量在1.5g/m²至50g/m²范围内并且断裂伸长率为至少60％。

27.由多层非织造布组成的复合非织造布，其特征在于，至少一层由具有根据权利要求24所述的无端微纤维的非织造布构成。

28.根据权利要求27所述的复合非织造布，其特征在于，该层非织造布的单位面积重量在1.5g/m²至50g/m²范围内且断裂伸长率为至少60％。

29.根据权利要求27或28所述的复合非织造布，其特征在于，其它至少一层由纺粘非织造布制成。

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