CN1863958A - 利用针刺加固纤维绒面织物的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种在多个直接地连续的步骤中通过针刺来加固纤维织物或纤维绒面织物的纺织织物的方法和设备，其中，织物被从两面交替地以高针密度针刺，并且在刺针刺入织物的状态下，织物仅被沿织物的经向伸缩方向伸缩的刺针运动带动。通过本发明的帮助，能够生产极薄的绒面织物，并且在处理中不损坏绒面织物。

Description

利用针刺加固纤维绒面织物的方法和设备

背景技术

当极薄的纤维绒面织物用于例如卫生领域时，为使其具有足够的强度，会要求构成绒面的纤维被非常紧密地合成。针刺工艺是用来从纤维织物生产绒面织物并加固绒面织物的可能性之一，其意味着纤维织物或绒面织物必须以极高的针密度来针刺。

上文提到的薄的纤维织物和纤维绒面织物在针刺之前非常敏感。当受到低机械负荷时，它们容易失去黏合性并且断裂。因此，它们在针刺机中的加工非常精细，这也正是以前在降低针刺产品表面重量方面有诸多限制的原因所在，这无法满足用户的需求。

被加工的原料的敏感性，还导致这样的事实，即生产速度曾经相当的低且要求单位表面积的绒面织物必须经过大量的针刺处理，这些均造成了产量低下。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可柔和地加工纤维织物和纤维绒面织物的方法，这种方法能够生产出非常轻薄的针刺产品。

为实现该目的，本发明提供了一种在多个直接地连续的步骤中通过针刺来加固纤维织物或纤维绒面织物的纺织织物的方法，在这种方法中，织物被从两面交替地以高针密度针刺，并且在刺针刺入织物的状态下，织物仅被沿织物的经向伸缩方向伸缩的刺针运动带动。进一步，本发明提供在多个连续的步骤中通过针刺加固纤维织物或纤维织物的纺织织物的方法，包括沿织物传送方向设置的多台双针刺机，所述机器具有设置在以相互周向移动180°驱动的针刺区的两侧的上针棒和下针棒，带有刺针的针板或带有刺针的针板组被连接在针棒，其中每一针棒连接到引起针刺运动的针刺驱动和引起平行于织物的长度伸缩方向的运动的传送驱动，并且针刺机被设计为，织物通过针刺机的的进给仅由刺针的水平运动分量实现。

通过在单个针刺步骤中运用高针密度，本发明达到了高生产力。当使用宽度为例如350毫米至450毫米的针板时，每米针板长度的植针密度可达到40000针。因此，针间距应为例如3毫米或更小，这就需要使用特殊的小直径刺针。在上述的例子中，工作宽度为6米时，生产速度能达到200米/分钟。表面重量为10克/平方米甚至更轻的产品就能够生产了，例如单梳理织物。这些纤维相对较细，其细度可以达到1分特克斯。细度小于1分特克斯的纤维纤丝也能被加工。针刺密度是，例如约每平方厘米2500针，针刺密度也可以更高。在上述提到的植针密度和针的有效水平动程为1厘米的条件下，纤维绒面织物必须被六片双面针板刺，才能实现提到的针刺密度。

如上所述，本发明中的措施使得加工这种轻的产品成为可能，根据这种方法，在针刺机上处于被刺针刺入状态的织物，仅通过沿织物长度方向伸缩的针的运动来带动。由于被组合在双针刺机上的两个针刺单元的刺针，交替地刺入纤维织物，亦即，这些针刺单元的工作循环互相错开180°，因此，仅通过刺针的作用，就能近乎连续地传送纤维绒面织物通过刺针。此外，由于两块相对的针板的刺针本质上不会互相碰撞，因此这种工作模式使得针板具有密集的植针。

因此，来自外部传送工具的张力作用，基本上不作用于织物，所说的张力倾向于被处于刺入织物状态的刺针所削减。更确切地，针刺单元自身负责织物的进给。

根据被加工织物的类型，单独针刺过程产生的织物的长度的调整，可出现在针刺机操作中。为避免处于单个针刺机之间的织物出现扰乱(upsetting)或牵伸，单个针刺机传送织物的速度，必须以适当的方式互相适应。在单个针刺机的针棒在每个针刺运动中具有相同的水平动程和垂直动程的情况下，速度的适应可以通过修改单个针刺机的针刺频率来实现。如果当针棒的水平动程和垂直动程互相固定地连接，那么这种解决方案特别有优势。然而，当单个针刺机的水平动程和垂直动程相同时，有可能导致刺针的针刺深度不同，由此刺针刺入织物和由刺针水平运动传送织物的时间周期会受到影响，这对每针距在水平方向上的传送动程也有一定的影响。如果使用EP 0 892 102 B1中描述的类型的针刺机，则每针距的水平动程可以很大程度上被针刺机的各自控制所影响。

针刺与处于被刺针刺入状态的织物的联合运动由DE 196 15 697 A1已知。其中，所述联合运动的目的在于避免损坏织物的表面，织物表面的损坏由纤维绒面织物的传送速度过高时产生的牵伸引起。针棒的水平驱动分量的速度匹配于供给速度，供给和牵伸的织物按供给速度被送入针刺机。本发明利用在织物长度方向伸缩的摆动刺针运动分量，以主动地传送织物而无需进一步的传送方法。通过本发明，由梳理设备直接提供的甚至单层纤维绒面织物以及多层纤维绒面织物可以被加固，以形成绒面织物。然而，也可以通过本发明的措施加固交插重叠的绒面织物。有可能非常薄的空气动力学铺制的纤维织物，也可以通过本发明的针刺工艺进行加固。

本发明不仅适合处理极轻材料。表面重量达200克/平方米的材料也可以被处理。纤维可以例如是棉纤维，20毫米至40毫米的纤维长度也可以被考虑，同时，连续的纺粘纤维、平滑的纤维和织地粗糙的纤维，可形成可通过本发明处理的织物。

当加工非常轻的织物时，刺针被优选地使用，使用的刺针的开槽非常细，以便它们夹紧细度为例如1分特克斯到2分特克斯的单根纤维。这种刺针例如轴直径为1.85毫米，并且在两步骤中其直径在其长度范围内减小至0.5毫米。刺针的开槽深度为约0.02毫米，并且在刺针的边缘只有一个开槽。由于只有单根纤维被刺针形成绒毛并且该刺针的直径特别小，因此针孔不会被看见。由于此原因及高针刺密度，具有高抗磨损的针刺产品的无痕迹表面被实现。

然而，也可能以主要地两个或者多个纤维被刺针槽容纳的方式，考虑纤维厚度以确定刺针的开槽尺寸。

槽距针尖的距离应该尽可能的小，从而能在小的刺针动程下运作。优选的槽距针尖的距离例如为2毫米。小的刺针动程允许高的工作速度。其也可以与叉针或者冠针联合操作，例如叉宽度和叉深度为2/100毫米。刺针的标准长度为2.5英寸、3英寸或3.5英寸，为增加稳定性和减轻重量它们也可以短一些。如果刺针由塑料制成，其重量也能更具优势地减轻。尽可能小的刺针周直径有助于提高针板的强度，因此更多的板材用于相同的植针密度。

高的植针密度使得针板变得非常厚，可以考虑重量约为钢针1/8的塑料针。为防止针棒上的针板摆动，针板应被在小弹性形变下以预张紧方式附于针棒上，例如DE 102 38 063 A1中描述的。此技术也使得能够使用非常宽的刺针板。

使用薄片限制器也具有优点，薄片限制器包括槽形板，而这个槽形板是由多层与板经向伸缩方向横向平行的薄片形成的。这种限制器板一方面可以使开槽区域具有小厚度并且不易倾向于被飞落的纤维阻塞，另一方面在低重量下具有大的稳定性。薄片被指向待被针刺的绒面织物，此限制器也可以被以相反方式使用，也可能作为一种针刺支撑。那样的限制器遵照低的刺针杆直径的刺针，倾向于比粗刺针更容易弯曲的事实。更小的限制器便于将刺针穿入携带薄片的板的槽中，或者由于刺针在整个运动动程中不离开板上的槽，使得穿线完全不必要。

除了使用一台放置在另一台之后以便纤维绒面织物连续通过的多个针刺机，还可以提供绒面织物若干次往复通过单台针刺机并且通过使用此针刺机以这样的几个阶段来处理绒面织物，其中如果将以不同处理阶段，例如使用不同刺针和不同植针密度，针板可能在单个循环之间被改变。

通过本发明的协助，可以制造双面平滑的绒面织物，其中针刺的深度可以从处理步骤即一个针刺单元，到下一处理步骤即下一针刺单元地减小。因此，纤维通过针网进行针刺，并且与针刺侧相对的织物侧突出的纤维，通过从织物的另一侧被推回进织物，并且在针刺深度逐步减小的协助下，可以最终实现纤维不再从织物突出。这种双针刺技术能使针刺区的织物被同时或交替从双面进行针刺从而在小空间中加倍了针刺深度。

另一方面，它也可以用于生产纤维突出在一边的仿毛绒面织物。这些绒面被压在支撑上，其中绒毛促进了绒面织物在支撑上的固定性。

进一步，可能通过本发明的辅助，生产具有结构化表面的轻绒面织物，例如具有织孔图案的抹布。因为具有吸收灰尘的能力，这种抹布在家庭中有利。为此目的，只有一个具有放大的杆直径的适当的光滑刺针和针刺板的小植针密度的独立的工作过程，必须被引入该过程。由于纤维的可以导致产生的孔的关闭的弹性回复能力，此过程可能在具有逐渐增加直径的刺针的若干阶段进行，其中半成品的孔关于连续处理阶段的刺针的对准必须考虑。通过现代合成方法的辅助，这可以容易地实现。由于绒面织物优选粘接在刷带上并且因此在支撑上保持其位置，因此在所有处理阶段被引导使用刷带作为针刺支撑在此情况下也有优点。在形成孔之后，如果它们由适合的材料，例如热塑性材料组成，热固可能发生在打孔的材料被通过旋转筛炉或者通过平带干燥炉传送以实现纤维在它们交叉点的热扩散。

其它结构也可想见。如果从绒面织物双面针刺，则在栅格或者在槽型板上的针刺或者薄层板作为针刺支撑，特别是通过使用每边具有若干槽、或具有槽且更高的槽深使绒面织物结构在双面形成的几个边的针。纤维束被拉或者推出预加固的绒面织物并且被传送至绒面织物表面。如果使用多设置的针刺机，此构造在最后的针刺机或针刺机生产线的最后的针刺机，或者为图案和结构的目的在机器线外操作的单个针刺机中的单独工作步骤中进行。

根据织物的进料或每个动程，并且根据针板中刺针的设置，本身已知的图案可以被制造，例如纵条，横条，对角或者刺绣图案。

根本地是，至少与不同针刺区相关的水平驱动相互之间是互不相关的，以使对由织物的缩短或延长所引起的不同传送速度的适应成为可能。如果未考虑所有针棒的同步垂直驱动，那么必须优选地在通过设备的纤维绒面织物的可能免推拉(jerk-free)传送的意义上，还可考虑到影响通过改变单个针刺机的针刺频率由单个针刺机引起的传送速度。

附图说明

图1示出具有供应、横进给和收取的空气动力学绒面织物形成设备、传送方法和多段针刺设备的入口部分。

图2进一步示出针刺设备的针刺机。

具体实施方式

现在参考图中示出的用于加固纤维绒面织物的设备，描述本发明。

图1和图2组合示出制造针刺纤维绒面织物的设备。图1示出具有供应、横进给和收取的空气动力学绒面织物形成设备、传送方法和多段针刺设备的入口部分，反之图2进一步示出针刺设备的针刺机。也可以提供罗拉粗梳机、梳毛机、或其它织物或者绒面织物发生器，而非空气动力学绒面织物形成设备。

图1和图2的设备包括通过横进给2与空气动力学绒面织物形成设备3连接的纤维供应器1。从该绒面织物形成设备3，包括无尽回转传送带5的传送工具4，通向包括多台针刺机的针刺设备6的入口部分。传送带5面对具有无尽回转压缩带7的针刺设备6的入口区域，无尽回转压缩带7服务于压缩从罗拉粗梳机3卸下并且放置在无尽回转传送带5上的纤维绒面织物8。

多个双针刺机9设置在针刺设备6内，从上到下交替针刺纤维绒面织物8的针棒10，由阴影三角形示意性示出。每个针棒10携带高密度配备刺针的针针板、或高密度配备刺针的针板组(未示出)。只有用于垂直织驱动的针刺机91和水平驱动单元11的驱动电机11被示意性示出。所述的水平驱动单元通过连接杆12被连接到针棒10，以提供沿与纤维绒面织物8伸缩方向平行伸缩的水平往复运动分量给针棒。连接杆12和针棒10之间的连接为清晰起见未示出。详情可以参考，例如前述的DE 196 15 697 A1和EP 0 892 102 B1，其中后者也公布了针棒水平运动动程尺寸的无限可变改变可以被精确地调整的方法。在上下文中，必须注意如果针刺的深度也可以被调整是有优点的，因为这确定了刺针刺入纤维绒面织物状态的驻留期。为进一步在此上下文中解释，参考所述的DE 196 15 697 A1。

针棒10和其驱动11和91，在所有针刺机中相同。单个针刺机9的垂直驱动，可以互相独立，并且也可以可控地相互独立，以便能够通过在在单个针刺机上的纤维绒面织物的传送速度可变的方式，单独影响针刺频率。然而，它们也可以被互相同步地驱动，特别是通过有助于避免纤维绒面织物在针刺设备中伸缩和扰乱变形的公共驱动方法。但是随后水平驱动应该根据动程的尺寸被单独调整，以能够实现本地传送速度适应。

在针刺机设备6的出口侧设置辊子对13，辊子对13从该设备卸下完成的、被81标为最终产品的纤维绒面织物。

在针刺机设备6中，两台双针刺机9可以被组合成，一台具有用于待处理的织物的公共上针刺支撑和下针刺支撑(未示出)的对单元的公共机器框架。所有上针棒，亦即双设置的上针棒组可能被联合驱动，并且对所有下针棒也相同。

由于针棒10的水平驱动11，要求特定空间，每个邻接的双单元之间的容纳水平驱动的间隙Z，被无尽回转传送带14架桥，无尽回转传送带14从下面支撑处理过的纤维绒面织物8使其不由于自身的重量下垂并且从而可能以不希望的方式伸缩。作为选择，纤维绒面织物可以在上面容易地滑动的具有小表面磨擦的光滑支撑板可以被考虑。

由于在本发明中，织物8被从双面针刺，并且本发明因此使用双针刺机，在双针刺机中，在针刺区中互相针刺的双针刺单元对立并且它们的刺针交替刺入纤维绒面织物，在绒面织物两侧、被刺针运动压到对着绒面织物的针刺支撑，是具有经向伸缩槽或槽形板的薄片栅格，它的槽使得用于在刺入状态传送纤维绒面织物8的水平运动成为可能。细节未示出，在此方面可以参考上述文件。使用薄层栅格在针刺技术本身中是已知的，特别是当在用于，例如地板材料的针刺毡上形成极圈(pole loop)时。

刺针可以在封装中被设置在针板上，其中封装在互为横向的经向偏移彼此至少一个刺针间距，以增加纤维绒面织物的针刺密度。在槽形板中用作针刺支撑的槽，也必须也横向方向互相偏移。也可能调整在单个针刺机的横向引导使得它们以这样的方式适应，即由后一针刺机的刺针在纤维绒面织物中产生的针迹，沿根据前一针刺机的刺针在同一纤维绒面织物中产生的针迹的横向偏移。

单个水平驱动11必须进行的水平动程，必须是根据纤维绒面织物的性质可调。如已经提到的，EP 0 892 102 B1公布了水平动程也可以在机器工作期间被无限变化的方法。作为选择，针刺频率的变化也可以被考虑。由处理可能发生的纤维绒面织物8的伸缩或者收缩可以，例如通过电子照相机和自动纠正该相机的图像的辅助，被以非接触方式确定，并且通过这些图像的辅助水平驱动可以被设定。为此目的需要的方法为清晰起见未在图中示出。清楚的是，那种方法可以在纤维绒面织物可能被改变的每个针刺机上提供，其中中央控制单元可以为整个设备提供。

Claims (21)

1、一种通过在多个直接地连续的步骤中通过针刺加固由纤维织物或纤维绒面织物形成的纺织织物的方法，其中织物被从双面以高刺针密度交替地针刺，并且在刺针刺入织物的状态下，织物仅被沿织物的经向伸缩方向伸缩的刺针的运动带动。

2、如权利要求1所述的方法，其中刺针的针刺深度一步骤一个步骤地减小。

3、如权利要求1所述的方法，其中至少在该方法的后面步骤中，刺针在织物第一面的针刺深度小于刺针在织物第二面的针刺深度。

4、如前述权利要求中任一项所述的方法，其中织物包括单层梳理非织织物或多层梳理非织织物。

5、如前述权利要求中任一项所述的方法，其中针棒的垂直针刺运动互相同步。

6、如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，刺针的水平运动分量在单个步骤中差别非常大。

7、如权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，单个针刺机的针棒以不同的针刺频率被驱动。

8、如前述权利要求中任一项所述的方法，其中织物在至少一些针刺步骤之间，由光滑静止表面、或由与织物一致运动且被织物接触的支撑表面来支撑。

9、如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每一个刺针在针刺运动中仅夹住一根纤维并将其压入织物。

10、如前述权利要求中任一项所述的方法，其中借助于刺针在针刺织物中形成永久的孔，并且织物随后经过固定过程。

11、一种在多个直接地连续的步骤中通过针刺加固由纤维织物或纤维绒面织物形成的纺织织物(8)的设备，包括沿织物传送方向连续地设置的多台(6)双针刺机(9)，所述针刺机具有设置在以相互周向移动180°驱动的针刺区的两侧的上针棒和下针棒(10)，带有刺针的针板或带有刺针的针板组被连接在所述针棒，其中每一针棒(10)连接到引起针刺运动的针刺驱动(91)和引起平行于织物(8)的长度伸缩方向的运动的传送驱动(11)，其中针刺机(9)以使织物通过针刺机(9)的进给仅由刺针的水平运动分量实现的方式设计。

12、如权利要求11所述的设备，其中不同的双针刺机(9)的驱动(91，11)互相独立并可被互相独立地被设定和控制。

13、如权利要求11或12所述的设备，其中双针刺机(9)被以在机器与机器间不同的针棒动程频率驱动。

14、如权利要求11所述的设备，其中用于产生所有针刺机的针棒的针刺运动的驱动工具被连接到公共驱动电机。

15、如权利要求11到14中任一项所述的设备，其中至少在一些针刺机(9)之间，接触织物(8)的联合运动传送工具(14)被设置。

16、如权利要求11到15中任一项所述的设备，其中在多台(6)双针刺机(9)中第一台双针刺机(9)的入口侧直接设置罗拉粗梳设备(3)，罗拉粗梳设备(3)通过织物供应工具(4)连接至针刺机(9)。

17、如权利要求16所述的设备，其中织物供应工具(4)包括无尽回转压缩带(7)。

18、如权利要求11到17中任一项所述的设备，其特征在于，路径探测工具设置在各个针刺机上，所述路径探测工具连接至用于影响对应针刺机(9)的针棒(10)的水平动程尺寸的控制工具。

19、如权利要求11到18中任一项所述的设备，其中刺针包括塑料。

20、如权利要求11到19中任一项所述的设备，其中每一个刺针都具有0.02毫米的槽深。

21、如权利要求11到20中任一项所述的设备，其中连接刺针的针板成组的设置，当从织物的传送方向看时，所述成组的针板相互之间横向地是约小于一刺针间距。

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