用於擠壓多組分液體長絲的裝置的製作方法
2023-08-02 17:45:41 2
專利名稱：用於擠壓多組分液體長絲的裝置的製作方法
技術領域：
一般來說，本發明涉及用於擠壓熱塑性長絲的裝置；更具體地說，涉及用於紡絲粘合多組分長絲的裝置。
背景技術：
用於擠壓小直徑的長絲的紡粘或其他技術，在各種不同的行業中有許多不同的應用，例如，無紡材料製造。這種工藝一般包括從沿著一個細長的噴絲板的下表面延伸的多排排出出口擠出熱塑性塑料。紡粘材料用在下列這樣一些產品中，例如尿布，外科手術長褂、地毯底布、過濾器和許多其他消費品和工業品。紡粘這種材料的機器可能非常大，其長絲排放出口數可達幾千個。
對於某些應用場合，希望使用多種形式的熱塑性液體材料來構成每一根長絲的單獨的橫截面部分。這些多組分長絲通常包括二種組分，因此稱為雙組分長絲。例如，當製造服裝工業中使用的無紡材料時，可能希望生產具有皮芯結構的雙組分長絲。外皮可以由對個人皮膚較舒適的較柔軟的材料製成；而芯子可以用或許觸感不太舒適的但較堅牢的拉伸強度較大材料製成，以便使衣服耐穿。另一個重要考慮是材料的成本。例如，由廉價材料製成的芯子可以與由較昂貴的材料製成的外皮結合使用。例如，芯子可以由聚丙烯或尼龍製成，而外皮則可由聚酯或共聚酯製成。另外，還有許多其他多組分纖維結構，包括並列結構、針狀結構和微旦尼爾結構；每一種結構都有自己特殊的用途。利用一種或多種組分液體，可以控制各種不同的材料的性質。作為例子，這些性質包括熱的、化學的、電氣的、光學的、香味的、和抗微生物的性質。同樣為了生產理想的橫截面結構的長絲，存在著許多形式的模子頂部(die tip)，用以在排出或擠壓之前，綜合多種液體組分。
多組分擠壓裝置的一個問題包括用於將每一種單獨的組分液體輸送至多組分的模子頂部的歧管的成本和複雜性。通常的歧管(manifold)都必需加工成具有多個不同的通向模子頂部的通道，以便保證在適當的壓力和溫度條件下，每一種組分液體的適當流動，可以到達該摸子頂部。因此，這些歧管是多組分擠壓裝置的較複雜和較昂貴的部件。
由於這些原因，因此希望提供一種多組分的擠壓裝置，其歧管系統容易製造，並可以滿足有效地將每一種組分液體，輸送至多組分模子頂部的要求。
發明內容
本發明提供了一個將多種形式的液體材料擠壓成多組分長絲的裝置。該裝置包括一個與一個多組分模子頂部連接的獨特的歧管結構。一般來說，本發明涉及熔融的紡絲裝置，例如紡粘和噴熔裝置。這裡具體說明的優選或說明性實施例屬於一種紡粘裝置。從一個廣義方面來看，該裝置包括一個具有第一和第二相對表面的中間歧管部件。第一和第二個外歧管部件分別與該第一和第二相對表面連接，並具有各自的相對的表面。每一個相對的表面都分別緊靠著該中間歧管部件的第一和第二相對表面中的一個表面。在第一個外歧管部件的相對的表面和中間歧管部件的第一個相對表面之間，形成第一通道。在第二個外歧管部件的相對的表面和中間歧管部件的第二相對表面之間，形成第二通道。該第一和第二通道具有分別接收第一和第二種液體的入口，和分別排放第一和第二種液體的出口。這些入口和出口可以形成在中間歧管部件上、形成在外歧管部件上或形成在中間歧管部件與相應的外歧管部件之間。該第一和第二通道可以包括形成在該中間歧管部件的第一和第二相對的表面上的凹部，或形成在該第一和第二個外歧管部件的相對的表面上的凹部，或能夠形成必要的通道的任何凹部的組合。
一個模子頂部緊靠著歧管部件連接。該模子頂部包括多個多組分長絲排放出口，和至少第一和第二種液體的分配通道。第一和第二種液體分配通道用於接收分別來自第一和第二個通道的第一和第二種液體。一個液體結合件與該第一和第二液體分配通及長絲排放出口連通。該液體結合件的結構可以接收第一和第二種液體，和將第一和第二種液體結合成相應的多組分長絲。
在該歧管結構的一個優選實施例中，該第一和第二外歧管部件具有相應的凹部，而且多個凹部最好是在其相應的相對的表面上。該中間歧管部件連接在該第一和第二個外歧管部件的各自相對的表面之間。中間歧管部件的相應的第一和第二相對的表面上的凹部，與第一和第二外歧管部件的相對的表面上的相應的凹部連通，且最好是相互對齊。連通的凹部一起形成至少第一和第二通道，且第一和第二通道最好每一個通道都具有與中間歧管部件相對的表面上的模子頂部連通的一個液體入口和一個液體出口。
通過結合附圖，對下列優選取實施例的詳細說明，本領域的普通技術人員都能更容易地了解本發明的各種優點，目的和特點。
圖1為根據本發明的一個優選實施例構造的一種多組分紡粘裝置的分解透視圖；圖2為沿看圖1和2-2線所取的橫截面圖，但歧管部件和模子頂部示於裝配狀態；圖3為圖2所的模子頂部的放大圖。
具體實施例方式
參見圖1和圖2，根據本發明的原理構造的紡粘裝置10包括第一和第二外歧管部件12、14。一個中間歧管部件16夾在該外歧管部件12、14之間，並與它們連接。一個模子頂部或紡絲單元組件(Spin packassembly)18，利用一組緊固件20與外歧管部件12、14和中間歧管部件16連接。螺紋緊固件(沒有示出)通過在相應的外歧管部件12、14上的孔22、24插入，並擰入在中間歧管部件16上的內螺紋孔26中。雖然只表示了孔26，但可以理解，在歧管部件16相對的一個側面上，也有類似的螺紋孔。在中間歧管部件16的上表面，安裝著一個供液裝置30；該供液裝置30包括多個泵32a、32b，分別用於泵送第一和第二種液體，例如熱塑性塑料。第一種液體泵入在中間歧管部件16頂部的每一個入口40中，而第二種液體則泵入在該頂部的每一個入口42中。雖然，在這個優選取實施例中表示了三組泵32a、32b。但應理解，也可以設置更多幾組或更少幾組泵32a、32b。另外，也可採用其他的方式給歧管12、14、16供應多種液體。此外，可以利用本發明的並列歧管概念來製造由多於二個組分的液體構成的長絲。
如圖2所示，外歧管部件12、14包括分別與供液入口40、42連通的彼此相對的凹槽44、46。在中間歧管部件16的二個相對的側面上，形成有相應的凹槽48、50，用於接收從入口40、42來的液體組分。在外歧管部件12、14的相對的二側面上形成凹部56、58。這二個凹部與形成在中間歧管部件16的相對二側面上的相應凹部60、62對齊。這些對齊的凹部形成各自的通道64、66，在其各自的上端分別與通道52、54連通，而在其下端還包括排放出口70、72。另外，該通道64、66還可以由只在中間歧管部件16上或只在外歧管部件12、14上形成的凹部形成。在這種情況下，緊貼著的歧管部件起一個蓋板的作用。從圖1中還可看出，分別在凹部56、60和凹部58、62之間形成的每一個通道64、66，相對於歧管部件12、14、46的縱向範圍從入口通道52、54至出口通道70、72在縱向方向上叉開或擴寬。
參見圖2和圖3可看出，上述模子頂部18更具體地包括一個常規的紡絲單元(Spin pack)組件。該組件18的詳細情況，在美國專利5,562,930號中有更具體的說明，這裡全文引入該專利說明供參考。一般，模子頂部18包括用緊固件90夾緊在一起的一塊頂板80、一塊篩網支承板82、一塊計量板84、一塊蝕刻的分配器板86和一塊噴絲頭板88。相應的第一和第二種液體，從上述通道64、66的出口70、72，進入形成在該頂板80上表面上的槽100、102中。然後，第一和第二種液體進入與相應的空腔108、110連通的一系列通道104和106中。該二種液體再分別流過過濾器112、114，並進入液體組分槽116，118中。槽116與孔120連通，而槽118與孔122連通。圖2和圖3中表示了用於從孔120或122中接收二種組分液體中的一種液體的幾個槽124中的一個槽。雖然圖中沒有示出，設置了用於另一種液體組分的另外的交替的系列的槽。在計量板84中，設置了第一種組分液體的孔128，和第二種組分液體的孔130。
蝕刻的分配器板86接收相互隔開的組分液體，並且，當組分液體到達排放通道140時，將這些液體按所希望的方式組合起來。然後，多組分的長絲通過出口142排出口。沿著每一個外歧管部件12、14的長度設置的孔160或162中，放入加熱器杆，用於將二種液體和工藝空氣加熱到相應的使用溫度。在歧管部件12、14中還放置了溫度檢測裝置(沒有示出)，例如電阻溫度計(RTD)或熱電偶，用以控制溫度。有關該模子頂部或紡絲單元18的更完整的說明的操作，可以在上述的美國專利5,562,930號中找到。另外，應當理解，還可以使用許多其他的模子頂部組件來進行紡粘或其他多組分長絲的擠壓，因此，本說明僅為一種優選取形式的說明。
雖然，已通過附各種不同的優選實施例的說明來闡述了本發明，並且這些實施例還說明得相當詳細，但申請人的意圖不是要將所附權利要求書的範圍限制在這些細節上。本領域的普通技術人員將很容易了解另外的一些優點和改進的地方。根據使用者的需要和愛好，本發明的各種特點可以單獨使用，或進行多種組合使用。這裡是本發明與目前已知的實踐本發明的較好實現方法的說明。然而，本發明本身只由所附權利要求書限定。
權利要求
1.一種用於將至少第一和第二種液體材料擠壓成多組分長絲的裝置，該裝置包括一個具有第一和第二相對表面的中間歧管部件；分別與所述的第一和第二相對表面連接的、並具有各自彼此相對的表面的第一和第二外歧管部件，每一個相對的表面分別緊靠第一和第二相對表面中的一個表面；在所述第一外歧管部件的所述相對的表面與所述中間歧管部件的所述第一相對表面之間形成的第一通道；和在所述第二外歧管部件的所述相對的表面與中間歧管部件的所述第二相對的表面之間形成的第二通道；所述第一和第二通道具有分別接收第一和第二種液體的入口，和分別排出第一和第二種液體的出口；和緊靠所述歧管部件連接的一個模子頂部；所述模子頂部包括多個多組分長絲排出出口；適用於接收分別來自所述第一和第二通道的所述出口的第一和第二種液體的至少第一和第二液體分配通道；和連通所述第一和第二液體分配通道與所述長絲排放出口的一個液體結合件，所述液體結合件構造成可以接收該第一和第二種液體，並將該第一和第二種液體結合成相應的多組分長絲。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述通道沿著所述歧管部件的縱向部分延伸，並且每一個通道沿其相應的縱向部分從其各自的入口向其各自的出口的方向擴寬。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，它還包括在所述中間歧管部件的所述第一和第二彼此相對的表面與所述第一和第二外歧管部件的所述彼此相對的表面之間分別形成的多個所述通道。
4.一種用於將至少第一和第二種液體材料擠壓成多組分長絲的裝置，該裝置包括一個具有第一和第二相對表面的中間歧管部件，所述的第一和第二相對表面每一個都有一個凹部；分別與所述的第一和第二相對表面連接的第一和第二外歧管部件，第一和第二外歧管部件具有彼此相對的並分別緊靠所述第一和第二相對表面的所述凹部的表面，以在所述第一相對表面上形成第一通道，和在所述第二相對表面上形成第二通道，所述第一和第二個通道具有分別接收第一和第二種液體的入口和分別排出第一和第二種液體的出口；和緊靠所述歧管部件連接的一個模子頂部；所述模子頂部包括多個多組分長絲排出出口；適用於接收分別來自所述第一和第二通道的所述出口的第一和第二種液體的至少第一和第二液體的分配通道；和連通所述第一和第二液體分配通道與所述長絲排放出口的一個液體結合件，所述液體結合件構造成可以接收該第一和第二種液體，並將該第一和第二種液體結合成相應的多組分長絲。
5.如權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述通道沿著所述歧管部件的縱向部分延伸，並且每一個通道沿其相應的縱向部分從其各自的入口向各自的出口方向擴寬。
6.如權利要求5所述的裝置，其特徵在於，它還包括至少部分地分別由在所述的中間歧管部件的所述相對的側面上的多個所述凹部形成的多個所述通道。
7.一種用將至少第一和第二種液體材料擠壓成多組分長絲的裝置，該裝置包括具有各自的相對表面的第一和第二外歧管部件，每一個外歧管部件在其各自的相對的表面上包括一個凹部；和連接在所述第一和第二外歧管部件的所述各自相對的表面之間的一個中間歧管部件，所述中間歧管部件具有第一和第二相對表面，每一個表面上有一個凹部；在所述第一和第二相對表面上的所述凹部，分別與所述相對的表面上的所述凹部連通，形成第一和第二通道；所述第一和第二通道具有分別接收第一和第二種液體的入口和分別排放第一和第二種液體的出口；和一個與所述外歧管部件和所述中間歧管部件連接的模子頂部，所述模子頂部包括多個多組分長絲排放出口，適用於接收分別來自所述第一和第二通道的所述出口的第一和第二種液體的至少第一和第二液體分配通道，和連通所述第一和第二液體分配通道與所述長絲排放出口的一個液體結合件，所述液體結合件構造成可以接收該第一和第二種液體，並將該第一和第二種液體結合成相應的多組分長絲。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述通道沿著所述歧管部件的縱向部分延伸，並且每一個通道沿著其相應縱向部分從其各自的入口向各自的出口方向擴寬。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，它還包括由在所述中間歧管部件的所述彼此相對的表面上的多個所述凹部和在所述外歧管部件的所述相對的表面上的多個所述凹部分別形成的多個所述通道。
10.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，它還包括由在所述中間歧管部件的所述彼此相對的表面上的多個所述凹部和在所述外歧管部件的所述相對的表面上的多個所述凹部分別形成的多個所述通道。
全文摘要
一種用於將多種形式的液體材料擠壓成多組分長絲的裝置。一對外歧管部件夾著一個中間歧管部件。在該外歧管部件的相對的表面和該中間歧管部件的相應的相對的表面之間,形成相應的凹部。這些凹部在該歧管組件的頂部,形成從相應的入口叉開或擴寬的通道。一個模子頂部與該歧管組件的下端連接,並與上述通道的出口連通。該模子頂部包括一個生產所希望的多組分長絲結構的結合件。
文檔編號D01D4/06GK1351198SQ0113428
公開日2002年5月29日 申請日期2001年10月30日 優先權日2000年10月31日
發明者M·A·艾倫 申請人:諾德森公司