[發明專利]制造纖維的裝置及方法

無效

• 申請號: 200810082374.7
• 申請日: 2004-04-07
• 公開（公告）號: CN101230497A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 邁克爾·大衛·詹姆士;斯坦福·羅伊斯·杰克遜;薩瓦斯·艾多爾;哈桑·埃爾奧盧;唐納德·尤金·恩賽因;保羅·丹尼斯·特羅克漢;大衛·李·摩爾;埃德溫·亞瑟·斯圖爾特
• 申請（專利權）人: 寶潔公司
• 主分類號: D01D5/00
• 分類號: D01D5/00;D01D4/00;D01F6/14;D01F8/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 程金山

本申請為國際申請號為PCT/US2004/010574，國家申請號為200480008233.0、申請日為2004年4月7日、發明名稱為“制造纖維的裝置及方法”的專利申請的分案申請。

發明領域

本發明通常涉及一種制造纖維以及包含纖維的產品的裝置和方法。更具體地講，本發明涉及一種包括高產模具的裝置以及紡制纖維的方法。

發明背景

人造纖維以及包含這樣的纖維的無紡材料紡織品在工業品和消費品中具有很多不同的用途。例如，人造纖維常用于吸收制品中，如尿布、婦女衛生制品、擦拭物、衣服、外包裝、毛巾、薄紙、手術包裹物、睡袍、墻紙、建筑材料、書寫介質、過濾器、絕緣體以及在汽車、航空、航海和軍事上的應用。由于對具有不同特性的不同類型人造纖維的需要，人們已經提出了許多方法并且發明了許多裝置。

一些最流行的纖維成形技術包括熔噴法、濕紡法和干紡法。在每個這樣的方法中，纖維材料被軟化成易流動的狀態并被強制通過模具和/或噴絲頭以形成雛形纖維，然后雛形纖維典型地被機械拉伸以形成所需要的末端纖維。纖維的熔噴法通常包括：將熱塑性材料熔化；形成纖維；然后冷卻熱塑性材料以形成固體纖維。濕紡法通常涉及將從聚合物與溶劑的溶液中形成的纖維沖壓到凝結池中，例如硫酸鈉的水溶液。干紡法典型地涉及將聚合物與溶劑的溶液沖壓到空氣中以形成固體纖維。通過這些方法形成的纖維常收集在例如傳送帶的表面上以形成無紡織網，或者進行化學處理或機械操作以改變或提高其性能。熔噴和紡制纖維的方法及裝置的實施例在下列專利中描述：授予Lohkamp的美國專利3,825,379；授予Mende的美國專利4,826,415和5,017,112；授予Rhim的美國專利5,445,785；授予Schwarz的4,380,570、5,476,616和6,013,223以及授予Sanborn的6,364,647?B1。

然而，盡管這些所知的方法及裝置是成功的，但是本領域仍有改進的必要。例如，期望提供一種更具效率地形成纖維的方法及裝置。也期望提供一種形成尺寸更小和/或更均勻的纖維的方法及裝置。而且，期望提供一種形成纖維的方法及裝置，其中與模具中拉細介質有關的壓降比已知的纖維制造裝置及方法較小。也期望提供一種形成纖維的方法及裝置，其中在裝置內的拉細介質與從裝置出來后的拉細介質之間的壓差的減小，允許在拉細區域的拉細介質中比現有纖維形成方法及裝置具有較高的相對溶劑蒸汽含量。甚至還期望提供一種從非熱塑性和/或溶劑可溶解材料形成纖維的方法及裝置。還進一步期望提供一種包含多排紡孔的高產模具裝置，這些紡孔可從非熱塑性和/或溶劑可溶解材料形成纖維。還期望提供一種形成纖維的方法及裝置，其中與在模具中的拉細介質有關的低壓降甚至在拉細介質的流速和/或速度類似于常規模具時也提供高的相對溶劑蒸汽含量。

發明概述

據發現，本發明的裝置及方法可解決現有技術的不足并提供一種制造纖維的改進裝置及方法。具體地講，在一個實施方案中，本發明提供一種形成纖維的裝置，包括：包括用于接受將要形成纖維的材料的纖維材料供給腔和拉細介質進口的模具組件；包括多個噴嘴和一個或多個拉細介質通道的噴絲頭組件，噴嘴設置在噴絲頭組件中使得至少一部分噴嘴與纖維材料供給腔流體連通，所述一個或多個拉細介質通道具有最小橫截面積；以及至少與一部分噴絲頭組件相鄰設置的蓋板，該蓋板在其上具有蓋板開口，一個或多個噴嘴可伸進該蓋板開口，該蓋板開口具有限流橫截面積；其中一個或多個拉細介質通道的最小橫截面積大于蓋板開口的限流橫截面積。

在另一個實施方案中，本發明提供了一種從溶解在溶劑中的材料制造纖維的改進方法，所述方法包括以下步驟：通過包含至少兩排噴嘴以形成纖維線的模具供給溶解在溶劑中的纖維制造材料；以及在纖維線周圍提供拉細介質，提供拉細介質的方向通常平行于纖維線的方向，使得拉細介質拉長纖維線，拉細介質具有至少約50％的相對溶劑蒸汽含量。

在另一個實施方案中，本發明提供了一種從溶解在溶劑中的材料制造纖維的改進方法，所述方法包括以下步驟：通過包括至少兩排噴嘴和一個具有蓋板開口的蓋板以形成纖維線的模具供給溶解在溶劑中的纖維制造材料；通過蓋板開口以介于約90m/s和約350m/s之間的速度提供拉細介質，提供拉細介質的方向通常平行于纖維線的方向，使得拉細介質拉長纖維線；以及其中拉細介質具有小于約4的壓降系數。