将离心泵用于生产非织造网状物的发泡工艺制造技术

一种由纤维材料制成的无纺织物，这种织物是通过在发泡工艺中使用一个活动的发泡元件而制成的。用空气、水、纤维和一种表面活性剂制成第一发泡浆体，并通过离心方式将其泵送至与所述活动发泡元件接触。从所述发泡元件上回收基本上无纤维的泡沫，同时在该发泡元件上形成一种纤维材料无纺织物，并将所述基本上无纤维泡沫至少的至少一部分用于制备所述第一发泡浆体。通常要使用一个离心泵进行循环，而且该离心泵优选为脱气泵，该泵能从所述泡沫中排出一些气体。通过本发明专利技术可以用发泡工艺生产出纤维织物，这种织物的宽度超过两米，其成型速度超过大约１００米／分钟（例如，大约２００－５００米／分钟）。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术背景和概述用于生产无纺纤维织物的泡沫沉积工艺主要披露于以下美国专利中US3,716,449，US3,871,952，和US3,938,782(以上专利的内容被收作本文的参考)。与最常用于生产合成或纤维素纤维织物的水沉积工艺相比，泡沫沉积工艺具有很多优点。本专利技术涉及一种用于实施泡沫沉积工艺的方法和装置，以改善其性能。尽管与水沉积工艺相比，在生产纤维无纺织物方面泡沫沉积工艺具有许多优点，但限制泡沫沉积工艺在特定类型泡沫上的商业化应用的一个实际缺陷是，以往用泡沫沉积工艺所生产的织物的宽度较窄(例如，通常为1-1.5米)，与此形成对照的是，用水沉积工艺在常见的造纸机上生产出的织物的宽度可以超过10米。另外，过去泡沫沉积工艺的生产速度通常明显低于100米/分钟。在实施泡沫沉积工艺的现有系统中，对织物宽度和工作速度的主要限制因素是，实施该工艺所使用的泵。所述泵是强制性容积式泵，如螺杆泵、双螺杆泵、双转子泵或类似泵，这种泵具有有限的泵送能力。上述强制性容积式泵中的某一些对所泵送的材料较不敏感，因此，在产生含有纤维和气体的流体方面工作良好，而产生含有纤维和气体的流体正是泡沫沉积工艺的特征，这也是这种泵被用作泡沫沉积工艺的原因。不过，这些泵中的某一些容易磨损，造价很高，而且容易损坏。因此，如果要提高产量(如通过将起绒丝或其它发泡元件的宽度加大到超过1.5米而加大所生产织物的尺寸)就必须同时使用几个泵。这会大大提高该装置的造价，而且还会导致这样的危险即如果这些泵中的一个损坏，就必须终止整个工艺，以修复或更换损坏了的泵。即使是在现有技术被认可的场合下，在实施发泡工艺时，由于需要排出气体，提供了某种类型的脱气结构，而泵送是通过一个常见的强制性容积式泵实现的。例如，在US4,944,843中脱气是通过一个离心分离器进行的，但通过起泡元件输送的并通过一个管道排出的泡沫是用一个强制性容积式泵泵送的。按照本专利技术，用一种简单而有效的方法克服了传统发泡工艺的上述缺陷。通过使用离心泵处理发泡浆体(含或不含纤维)，可以将起绒丝(或其它发泡元件)的宽度增加到超过两米，并将形式速度提高到超过100米/分钟(例如200-500米/分钟)。不过，大部分离心泵不适于泵送本专利技术发泡工艺中所处理的类型的浆体。然而，本专利技术使用的是脱气离心泵，这种泵被本专利技术证实能有效实施发泡工艺。尽管脱气离心泵，如美国专利US4,435,193和US4,476,886和加拿大专利1,128,368中所披露的离心泵多年来在生产纸浆等的过程一直被用于泵送中等稠度(例如大约6-18％固体)的液体纤维浆体，但将其用于泵送实施发泡工艺所遇到的类型的浆体迄今尚不被认为是可行的，或者尚未被认知为上述实施所述发泡工艺时长期存在的问题的一种解决方案。按照本专利技术的一个方面，提供了一种用一个活动发泡元件(例如，单起绒丝，双起绒丝或任何其它常规发泡元件)生产纤维材料的无纺织物的方法，该方法包括以下步骤(a)制备由空气、水、纤维和一种表面活性剂组成的第一发泡浆体。(b)以离心方式将所述第一发泡浆体泵送至与所述活动发泡元件接触。(c)从所述发泡元件上回收基本上无纤维的泡沫，同时在所述发泡元件上形成纤维材料的无纺织物和(d)使来自步骤(c)的所述基本上无纤维的泡沫的至少一部分循环，将其用于实施步骤(a)。步骤(d)最好是部分通过离心方式泵送所述泡沫实现的。步骤(b)和(d)最好是通过在对所述泡沫进行离心泵送期间使该泡沫部分脱气而实现的(例如，使用主要披露于以下专利中的脱气离心泵US4,435,193和US4,476,886以及加拿大专利1,128,368)。步骤(a)至(d)优选使用一个超过两米宽的活动发泡元件来完成(例如2.1-10米宽)，以生产出宽度超过两米的无纺纤维织物。另外，最好实施步骤(a)至(d)以便以超过大约100米/分钟(例如，超过大约200米/分钟，如大约200-500米/分钟)的形成速度生产无纺织物。优选的，离心泵就是在完成步骤(a)至(d)的过程中泵送纤维泡沫浆体或基本上无纤维的泡沫浆体所使用的泵。按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种用于生产无纺纤维织物的发泡工艺装置。该装置包括以下部件一个活动发泡元件，在该元件上可以形成一种无纺织物。一个由空气、水、纤维和一种表面活性剂组成的第一发泡浆体源。一个第一离心泵，用于泵送所述第一发泡浆体至与所述活动发泡元件接触，以便在该元件上形成一种纤维材料的无纺织物，同时使一种基本上无纤维的泡沫通过所述发泡元件。以及一个循环系统，该系统至少将部分所述基本上无纤维的泡沫经由所述发泡元件送回到所述第一发泡浆体源。所述活动发泡元件可以是任何常规的发泡元件，如单或双起绒丝。所述第一发泡浆体源可以包括任何常规来源，如混合器/碎浆机，和/或网下箱，而且在泵送之后，在使泡沫与所述发泡元件接触之前，通常使用发泡喷头促进泡沫的形成。所述循环系统通常包括所述网下箱，各种导管，和第二个离心泵(优选为如上文所述的脱气泵)，而所述第一离心泵同样优选为脱气泵。不过，循环系统可以包括任何常规部件。该循环系统通常包括所述网下箱，而所述第二离心泵将基本上无纤维的泡沫从该网下箱泵送至所述混合器/碎浆机。所述发泡元件的宽度优选超过两米，以便生产出超过两米宽的无纺织物。按照本专利技术的另一方面，提供了一种使用脱气离心泵的方法。该方法包括以下步骤在通过织物生产的发泡工艺生产无纺纤维织物时，用所述脱气离心泵泵送至少含有气体、水和一种表面活性剂的发泡浆体，与此同时，从该浆体中除去某些气体。该步骤通常是通过泵送一种还含有重量百分比大约为0.2-2.5％的纤维的发泡浆体而实现的，还可以通过泵送一种基本上无纤维的泡沫而实现。本专利技术的主要目的是，简化而且有效地加强生产无纺织物发泡工艺的实施，包括增加所生产织物的实际宽度和/或成型速度。通过阅读本专利技术的详细说明和所附的权利要求书可以了解本专利技术的上述目的和其它目的。附图的简要说明附图说明图1是可以实现本专利技术方法的泡沫沉积工艺系统的总体示意图，以及本专利技术所使用的装置；图2是部分为剖面部分为正视的详细视图，表示将泡沫/纤维浆体从所述混合器输送到所述泵，以输送到图1所示系统的总成和网前箱和；图3是用于实施本专利技术的一种代表性脱气离心泵的侧视图，其大部分为剖视，但局部为正视。本专利技术的详细说明本专利技术优选使用的一种用于实施泡沫沉积工艺的一种典型泡沫沉积工艺系统在图1中用编号10示意性地示出。该系统包括一个混合箱或碎浆机11，该混合箱或碎浆机具有一个纤维入口12，一个表面活性剂入口13，和一个其它添加剂的入口14，所述其它添加剂是诸如碳酸钙或酸的pH调节化合物，稳定剂等。纤维的具体性质(为玻璃、合成、和/或纤维素或天然性质的)，表面活性剂，和添加剂并不重要，而且这些因素可以根据所生产的产品的实际情况(包括其基重)而有较大的波动。优选使用确实便于洗掉的表面活性剂，因为如果成品织物上存在表面活性剂的话，会降低其表面张力，而对于某些产品来说，这是一些不希望的特征。所使用的具体的表面活性剂是从市场上销售的数千种表面活性剂中挑选的，如在美国专利US3,716,449，US3,871,952，和US4,856,456中所一般性披露的，这些内容不是本专利技术的组成部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用活动发泡元件生产纤维材料的无纺织物的方法，包括以下步骤：（ａ）制备由空气、水、纤维和一种表面活性剂组成的第一发泡浆体；（ｂ）以离心方式将所述第一发泡浆体泵送至与所述活动发泡元件接触；（ｃ）从所述发泡元件上回收基本上无纤维的泡沫，同时在所述发泡元件上形成纤维材料的无纺织物；和（ｄ）使来自步骤（ｃ）的所述基本上无纤维的泡沫的至少一部分循环，将其用于实施步骤（ａ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J埃罗南，J杨森，A科索，K罗克曼，
申请(专利权)人：阿尔斯特罗姆玻璃纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]