專利名稱：形成均勻材料的旋轉(zhuǎn)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子流出材料以及以纖維非織造片、離散原纖維、離散顆?；蚓酆衔镏榱Ｐ问绞占糠植牧系念I(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通過(guò)從噴嘴以流體射流的方式推進(jìn)流化混合物使材料固化成所需形式而形成材料的制造工藝在本領(lǐng)域是公知的。例如，噴頭用于噴霧可含顏料、粘合劑、油漆添加劑和溶劑的液體油漆，其溶劑在油漆涂布至表面后閃蒸或蒸發(fā)留下干漆。用于制備精細(xì)顆粒的方法是已知的，其中溶液霧從霧化噴嘴噴出，從而使溶劑閃蒸或蒸發(fā)留下干燥顆粒。雖然這些方法能夠形成精細(xì)、均勻顆粒，但是沒(méi)有以保存新近流出顆粒的均勻性的方式收集顆粒的現(xiàn)存方法，因?yàn)轭w粒噴出的速度極高。
閃蒸紡絲是具有很高流出速度的噴霧工藝的例子。閃蒸紡絲方法包括使溶液中的成纖維物質(zhì)與揮發(fā)性流體(本文稱為“紡絲劑”)從高溫高壓環(huán)境進(jìn)入較低溫度較低壓力環(huán)境，引起紡絲劑閃蒸或蒸發(fā)，從而制備材料如纖維、原纖維、泡沫或叢絲薄膜原纖維絲束或網(wǎng)幅。材料紡絲的溫度高于紡絲劑的常壓沸點(diǎn)，這樣紡絲劑從噴嘴流出時(shí)蒸發(fā)，使聚合物固化為纖維、泡沫或膜-原纖維絲束。形成叢絲薄膜原纖維絲束材料網(wǎng)幅層的常規(guī)閃蒸紡絲方法公開(kāi)于US 3,081,519(Blades等人)、3,169,899(Steuber)與3,227,784(Blades等人)、3,851,023(Brethauer等人)中。但是，這些常規(guī)閃蒸紡絲方法形成的網(wǎng)幅層并非完全均勻。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種方法，包括在高于大氣壓的壓力下供給具有至少兩種組分的流化混合物至繞軸以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的步驟，該轉(zhuǎn)子具有至少一個(gè)包含沿轉(zhuǎn)子圓周的開(kāi)口的材料流出噴嘴；在比供給步驟低的壓力下從噴嘴開(kāi)口流出流化混合物，以材料流出速度形成流出材料；蒸發(fā)或膨脹流出材料的至少一種組分以形成流體射流；并且通過(guò)流體射流將流出材料的其余組分運(yùn)離轉(zhuǎn)子以及任選地在與轉(zhuǎn)子軸同心的集料帶的集料表面收集流出材料的其余組分，以形成收集的材料，集料帶向與轉(zhuǎn)子軸平行的方向以集料帶速度移動(dòng)。
在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種用于循環(huán)紡紗的裝置，包括轉(zhuǎn)子體；轉(zhuǎn)子體內(nèi)的至少一個(gè)噴嘴具有在環(huán)境溫度和壓力以上用于接收流化混合物的入口，以及與該入口流體連通的出口，出口開(kāi)口于轉(zhuǎn)子外周邊，其中噴嘴進(jìn)一步包含排出腔，用于在低于流化混合物濁點(diǎn)的壓力下容納流化混合物一個(gè)介于入口與排出腔之間的排出孔；以及一個(gè)介于排出腔與出口之間的紡絲孔。
在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種纖維非織造片，具有縱向整齊度指數(shù)低于約82(g/m2)1/2，斷裂伸長(zhǎng)率高于約15％，以及拉伸強(qiáng)度對(duì)基重比高于約0.78N/cm/g/m2。
定義此處所用術(shù)語(yǔ)“射流”與“流體射流”可相互替換，指以空氣動(dòng)力學(xué)方式移動(dòng)的包括氣體，空氣或蒸汽在內(nèi)的流體流。
此處所用術(shù)語(yǔ)“載體射流”與“材料載體射流”可相互替換，指在其流動(dòng)過(guò)程中輸送材料的流體射流。
此處所用術(shù)語(yǔ)“非織造織物”、“非織造片”、“非織造層”或“網(wǎng)幅”可相互替換，指一種單獨(dú)纖維或長(zhǎng)絲結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)以針織或織造的方式編排成一種平面材料。
此處所用術(shù)語(yǔ)“縱向”(MD)是指一種移動(dòng)的集料表面的運(yùn)動(dòng)方向。術(shù)語(yǔ)“橫向”(CD)是指垂直于縱向的方向。
此處所用術(shù)語(yǔ)“聚合物”一般包括，但不限于，均聚物，共聚物(例如嵌段，接枝，無(wú)規(guī)以及交替共聚物)，三元共聚物等，以及它們的混合物和改性物。此外，除非另外特別限定，術(shù)語(yǔ)“聚合物”應(yīng)該包括分子所有可能的幾何構(gòu)型，包括但不限于全同立構(gòu)，間同立構(gòu)以及無(wú)規(guī)立構(gòu)。
此處所用術(shù)語(yǔ)“聚烯烴”用來(lái)指只由碳和氫組成的任何基本上飽和的聚合烴系。典型的聚烯烴包括，但不限于，聚乙烯，聚丙烯，聚甲基戊烯以及單體乙烯，丙烯和甲基戊烯的不同組合。
此處所用術(shù)語(yǔ)“聚乙烯”不僅包括乙烯均聚物，而且包括至少85％的重復(fù)單元是乙烯單元的共聚物，諸如乙烯和α-烯烴的共聚物。優(yōu)選的聚乙烯包括低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯和線性高密度聚乙烯。優(yōu)選的線性高密度聚乙烯的上限熔化范圍為約130℃至140℃，密度為約0.941至0.980克每立方厘米，熔體指數(shù)(由ASTM D-1238-57T條件E定義)為0.1至100，優(yōu)選小于4。
此處所用術(shù)語(yǔ)“聚丙烯”不僅用來(lái)包含均聚物，而且包含至少85％的重復(fù)單元是丙烯單元的共聚物。優(yōu)選的聚丙烯聚合物包括全同聚丙烯和間規(guī)聚丙烯。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“叢絲”、“叢絲薄膜原纖束材料”、“叢絲網(wǎng)幅”、“閃蒸紡絲網(wǎng)幅”，以及“閃蒸紡絲片”可相互替換，指代一種叢絲薄膜原纖維織物，這種織物具有眾多薄的絲狀薄膜原纖維元素的三維積分網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)幅，該薄膜原纖維元素具有不定的長(zhǎng)度，低于約4微米的平均膜厚度以及低于約25微米的中值原纖維寬度。叢絲結(jié)構(gòu)中，在整個(gè)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度，寬度和厚度范圍內(nèi)，薄膜原纖維元素不定間隔地在各種位置上斷續(xù)聯(lián)結(jié)和分離以形成連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“紡絲劑”指代一種呈聚合物溶液的能夠閃蒸紡絲的揮發(fā)性流體，根據(jù)美國(guó)專利3,081,519(Blades等人)，3,169,899(Steuber)，以及3,227,784(Blades等人)，3,851,023(Brethauer等人)公開(kāi)的紡絲方法制備。


該附圖被引入到本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成其一部分，其說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，并與說(shuō)明書(shū)一起，用于解釋本發(fā)明原理。
圖1是本發(fā)明方法中所用轉(zhuǎn)子的橫截面。
圖2是本發(fā)明方法中所用裝置的橫截面，包括轉(zhuǎn)子與集料表面。
圖3是說(shuō)明適用于本發(fā)明中的現(xiàn)有技術(shù)集料帶的透視圖。
發(fā)明詳述現(xiàn)在詳細(xì)地參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，其實(shí)施例在附圖中進(jìn)行說(shuō)明。所有附圖中，同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的元素。
常規(guī)閃蒸紡絲方法的困難在于試圖在完全鋪展的狀態(tài)下以網(wǎng)幅層移動(dòng)的速度收集網(wǎng)幅層，這可能得到厚度與基重非常均勻的產(chǎn)品。常規(guī)方法中，溶液從噴嘴噴出的速度，也就是形成網(wǎng)幅層的速度，是300千米/小時(shí)左右，取決于紡絲劑的分子量，而網(wǎng)幅層一般是在以8-22千米/小時(shí)的速度移動(dòng)的帶上收集的。方法中一些由成網(wǎng)速度與網(wǎng)幅卷取速度不同引起的松眼(slack)通過(guò)在橫向方向上振蕩來(lái)補(bǔ)償；但是這并未得到均勻鋪展網(wǎng)幅層。
需要提供一種能夠得到噴霧顆粒的更均勻沉積物，特別是網(wǎng)幅分布和基重的均勻性得以改善的叢絲薄膜原纖片的方法。
本發(fā)明人開(kāi)發(fā)了一種使經(jīng)流體射流從噴嘴流出或“紡絲”的離散顆粒的收集速度與顆粒流出的速度更匹配的方法，以及一種經(jīng)由流體射流使流化混合物從旋轉(zhuǎn)著的噴嘴流出并以與它流出速度相近的速度進(jìn)行收集，從而以網(wǎng)幅，纖維片材，薄膜或離散原纖維形式形成材料的方法。
本發(fā)明的方法中，包括至少兩種組分的流化混合物被提供至位于繞軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的噴嘴。在高于大氣壓的壓力下向噴嘴供給流化混合物。從噴嘴上的開(kāi)口高速流出或“紡絲”流化混合物以形成流出材料。噴嘴的準(zhǔn)確形狀取決于待流出材料的類型以及所需產(chǎn)品。噴嘴具有一個(gè)接收流化混合物的入口端與一個(gè)開(kāi)口于轉(zhuǎn)子外周邊以流出作為流出材料的混合物的輸出端。從噴嘴輸出端流出進(jìn)入轉(zhuǎn)子周圍較低壓力的環(huán)境時(shí)，流出材料的一種組分立即變?yōu)檎魵庀?，或者如果已?jīng)是蒸氣相則迅速膨脹，而流出材料的剩余組分固化并且從噴嘴噴出。優(yōu)選從噴嘴流出時(shí)，至少一半質(zhì)量的流化混合物蒸發(fā)，或者作為蒸氣發(fā)生膨脹。
流出材料的剩余組分，即流出時(shí)沒(méi)有立即蒸發(fā)的固化材料，此處也稱作“固化材料”，可以是網(wǎng)幅，離散顆粒，由中空離散顆粒組成的泡沫塑料，離散原纖維，聚合物珠?；騾步z薄膜原纖紗的形式。可以在集料表面上收集時(shí)或在后續(xù)加工期間使離散顆粒凝聚以形成多孔或無(wú)孔薄膜。固化材料通過(guò)高速流體射流運(yùn)離轉(zhuǎn)子，這種流體射流源于轉(zhuǎn)子，由流化混合物的蒸發(fā)組分的快速閃蒸或膨脹形成。流體射流可以包括蒸汽，空氣或包括閃蒸紡絲劑在內(nèi)的其它氣體。運(yùn)載固化材料的流體射流在從轉(zhuǎn)子流出時(shí)的速度至少是約100英尺/秒(30m/s)，優(yōu)選大于約200英尺/秒(61m/s)。通過(guò)適于形成材料與所需產(chǎn)品的裝置收集固化材料。需要片材時(shí)，使用一種集料器，其是與轉(zhuǎn)子有一定距離的同心集料表面。有利地是，集料表面離開(kāi)噴嘴的距離可以是在集料表面收集的材料厚度的兩倍至約15cm。有利地是，集料表面離開(kāi)噴嘴的距離是約0.5cm至約8cm。集料表面可以是運(yùn)送帶，或由運(yùn)送帶輸送的集料表面。集料器可以是移動(dòng)的集料帶，靜止柱狀構(gòu)造，由運(yùn)送帶輸送的收集基片或集料容器，視情況而定適應(yīng)于收集的特定材料。在集料帶上收集流出材料時(shí)，流出材料的固化組分與流體射流或流出材料的蒸發(fā)組分分離，從而殘留在集料帶的集料表面上。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，材料通過(guò)噴嘴閃蒸紡絲以形成叢絲薄膜原纖維網(wǎng)幅，離散原纖維或離散顆粒。從美國(guó)專利3,081,519(Blades等人)，3,169,899(Steuber)，3,227,784(Blades等人)，3,851,023(Brethauer等人)獲知閃蒸紡絲所需條件，其內(nèi)容在此引入作為參考。
在高于紡絲劑沸點(diǎn)的溫度以及足以使混合物保持液態(tài)的壓力下，一種包括聚合物與紡絲劑的聚合物溶液的流化混合物被供給至噴嘴入口。圖1是用于本發(fā)明方法的一種包括噴嘴20的轉(zhuǎn)子10的剖視圖。噴嘴包括管路22，通過(guò)該管路聚合物溶液被供給至排出孔24。排出孔24通向排出腔26，排出腔用于在低于其濁點(diǎn)的排出壓力下容納聚合物溶液，以進(jìn)入聚合物與紡絲劑兩相分離的區(qū)域。排出腔通向紡絲孔28，紡絲孔28通向噴嘴出口或開(kāi)口。聚合物-紡絲劑混合物從噴嘴流出，優(yōu)選在高于紡絲劑沸點(diǎn)的溫度下流出?；旌衔锪魅氲沫h(huán)境有利地是在紡絲劑沸點(diǎn)左右40℃的范圍內(nèi)，或甚至是在紡絲劑沸點(diǎn)左右10℃的范圍內(nèi)，以及此噴嘴進(jìn)口供給壓力低的壓力下。
材料在流體射流(本文也稱為“載體射流”)的幫助下從噴嘴20流出，流體射流在噴嘴中開(kāi)始膨脹，從噴嘴流出時(shí)繼續(xù)膨脹，并且以高速將流出材料帶離并推出噴嘴出口。射流開(kāi)始是層流，在距離噴嘴出口一定距離的位置衰減為紊流。當(dāng)纖維質(zhì)網(wǎng)幅從噴嘴處閃蒸紡絲并由載體射流輸送離開(kāi)時(shí)，網(wǎng)幅自身的形成取決于射流流體流的類型。如果射流是層流，網(wǎng)幅將比射流是紊流時(shí)更加均勻地鋪展與分布，因此需要在紊流開(kāi)始前收集閃蒸紡絲網(wǎng)幅。
可以通過(guò)改變射流使材料流出的壓力和溫度，以及材料流出的開(kāi)口的設(shè)計(jì)來(lái)控制材料流出速度。
在閃蒸紡絲中，材料被射流推進(jìn)的流出速度根據(jù)聚合物溶液中使用的紡絲劑不同而改變。已經(jīng)注意到紡絲劑分子量越高，射流流出速度越慢。例如，發(fā)現(xiàn)在聚合物溶液中使用三氯氟甲烷作為紡絲劑得到約150m/s的射流流出速度，而使用具有較低分子量的戊烷作為紡絲劑卻得到約200m/s的射流流出速度。流出材料在徑向上離開(kāi)轉(zhuǎn)子的速度主要取決于射流流出速度，而非轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所引起的離心力。
參照?qǐng)D1，噴嘴20的輸出端可以任選地包括一個(gè)狹槽式出口，此處也稱為“鼓風(fēng)式噴射器”，如美國(guó)專利5,788,993(Bryner等人)所描述，其內(nèi)容在此引入作為參考。鼓風(fēng)式噴射器由緊鄰紡絲孔28下游的兩個(gè)相對(duì)面定義。利用這樣一個(gè)鼓風(fēng)式噴射器使材料載體射流通過(guò)紡絲孔流出并跨越整個(gè)槽縫寬度鋪展。流體射流在由槽縫取向決定的不同方向上鋪展材料。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，槽縫主要沿軸向取向，使材料沿軸向鋪展。這樣當(dāng)材料流出時(shí)呈均勻分布?！爸饕剌S向”的意思是槽縫長(zhǎng)軸在轉(zhuǎn)子軸左右約45度范圍內(nèi)。如果需要，噴嘴20的狹槽式出口另外也可以沿基本非軸向的方向取向。“非軸向”的意思是槽縫長(zhǎng)軸與轉(zhuǎn)子軸的角度大于約45度的范圍內(nèi)。
噴嘴出口可以指向基本徑向或非徑向的方向。當(dāng)噴嘴出口指向徑向時(shí)，載體射流能夠輸送流出材料離開(kāi)轉(zhuǎn)子的距離要大于噴嘴指向非徑向時(shí)。當(dāng)集料器與轉(zhuǎn)子同心、離開(kāi)轉(zhuǎn)子一定距離或間距，并且材料必須越過(guò)這段間距以便進(jìn)行收集時(shí)，這就變得重要了。噴嘴出口也可以沿非徑向，遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)方向的方向取向。在這種情況下，當(dāng)用同心集料器收集流出材料時(shí)，轉(zhuǎn)子與集料器間的間距應(yīng)最小化以免材料被包裹在轉(zhuǎn)子上。在這種情況下，射流流出速度應(yīng)該接近轉(zhuǎn)子圓周的切線速度，并且間距應(yīng)該盡可能的最小化。本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)在于材料幾乎以其流出速度收集，并且在流體射流出現(xiàn)紊流前。這樣得到分布非常均勻的產(chǎn)品。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，噴嘴出口可以沿集料帶運(yùn)動(dòng)的方向取向。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，其中轉(zhuǎn)子具有多個(gè)噴嘴，噴嘴可以在軸向上間隔開(kāi)。噴嘴可以彼此間隔開(kāi)，這樣從噴嘴流出的材料或者與從相鄰噴嘴流出的材料重疊，或者不重疊，取決于所需產(chǎn)品。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)鼓風(fēng)式噴射器的寬度保持不變，開(kāi)口間距近似于在集料表面收集的材料處的單一載料流體射流的寬度(也就是收集材料時(shí)的材料寬度)乘以某個(gè)整數(shù)時(shí)，就得到非常均勻的產(chǎn)品分布。
另外，噴嘴可以沿轉(zhuǎn)子圓周位置間隔開(kāi)。這樣，可以不增加轉(zhuǎn)子高度而形成更多層。
當(dāng)纖維材料從鼓風(fēng)式噴射器流出時(shí)，射流取向可以賦予普通纖維對(duì)準(zhǔn)，這影響著在縱向與橫向上性能平衡。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中使用了多個(gè)噴嘴，一部分射流相對(duì)于軸向或轉(zhuǎn)子軸呈20至40度的角度，一部分射流相對(duì)于軸向呈同樣大小但不同方向的角度。一部分射流相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸彼此呈相反的角度取向提供了取向特性較差而性能更為平衡的產(chǎn)品。
圖2示出了用于實(shí)施本發(fā)明方法的裝置40的一個(gè)可能構(gòu)造，其包括安裝在由剛性架13支撐的旋轉(zhuǎn)軸14上的轉(zhuǎn)子體10。旋轉(zhuǎn)軸14呈中空形式以便流化混合物可以供給至轉(zhuǎn)子。沿著轉(zhuǎn)子圓周是開(kāi)口12，材料通過(guò)這些開(kāi)口流出。從噴嘴流出時(shí)沒(méi)有蒸發(fā)的流出材料組分收集在通過(guò)多孔集料器17的運(yùn)送帶(未示出)上。集料器環(huán)繞著真空盒18，用于將真空拉過(guò)多孔集料器17，從而將流出材料銷至運(yùn)送帶的集料表面。沿軸14裝有包括靜止部分15a和旋轉(zhuǎn)部分15b的轉(zhuǎn)動(dòng)密封，以及軸承16。
噴嘴的設(shè)計(jì)可以影響從噴嘴流出物質(zhì)的分布，從而有助于鋪列材料的均勻性。流體射流的鋪展使流出并固化的網(wǎng)幅鋪展至網(wǎng)幅橫向纖維允許的程度。通常，流出網(wǎng)幅寬度越大，收集時(shí)產(chǎn)品就越均勻。但是也存在限制了所需寬度的實(shí)際情況，諸如空間限制，這對(duì)熟練技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
當(dāng)流出材料包括聚合物時(shí)，噴嘴的溫度優(yōu)選至少維持在聚合物的熔融溫度或軟化點(diǎn)的水平上。噴嘴可以通過(guò)任何已知方法加熱，包括電阻，加熱的流體，蒸汽或感應(yīng)加熱。
從噴嘴流出的載體射流從噴嘴流出后一段距離內(nèi)在一側(cè)可以是自由的或不受限的，在兩側(cè)是自由的，或在兩側(cè)是受限的。可以通過(guò)安裝平行于噴嘴出口槽縫的平板在一側(cè)或兩側(cè)對(duì)射流進(jìn)行限制，優(yōu)選在槽縫“上游”或槽縫前端，轉(zhuǎn)子外面相對(duì)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的靜止有利(vantage)位置處。這些起到科安達(dá)箔的作用，以便載體射流借引導(dǎo)射流的箔附近形成的低壓區(qū)的作用使自己附著至箔上。這樣，在受箔限制的一側(cè)阻止了載體射流與空氣混合，這種情況在射流是自由的時(shí)會(huì)出現(xiàn)。因此使用箔得到了較高速度射流。當(dāng)減小噴嘴出口與集料器間距離時(shí)也具有同樣的效果，因?yàn)椴牧显谏淞髦形闪鏖_(kāi)始前就被推進(jìn)至集料器。
箔可以是靜止的，也可以發(fā)生振動(dòng)。振動(dòng)箔將改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼘⒂兄诟咚僬駝?dòng)鋪列的材料。在較低轉(zhuǎn)速時(shí)這特別有助于抵消流出材料的過(guò)量進(jìn)料。當(dāng)網(wǎng)幅離開(kāi)箔時(shí)箔有利地最少與網(wǎng)幅的鋪展寬度同寬。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以供給若干類流化混合物?！傲骰旌衔铩笔侵柑幱谝簯B(tài)的組合物或者處于高于自身臨界壓力的任何流體，該混合物包括至少兩種組分。流化混合物可以是均質(zhì)流體組合物、諸如溶質(zhì)在溶劑中形成的溶液，異質(zhì)流體組合物、諸如雙流體混合物或一種流體液滴在另一種流體中的分散體、或壓縮蒸氣相的流體混合物。適于在本發(fā)明方法中使用的流化混合物可以包括如下所述的聚合物在紡絲劑中的溶液。流化混合物可以包括固體顆粒在流體中的分散體或懸浮液，或者固體材料在流體中的混合物。在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，材料是固體-流體流化混合物。本發(fā)明的方法可以用來(lái)造紙，通過(guò)向轉(zhuǎn)子供給紙漿和水的混合物，并且提供足夠的壓力以便將混合物從噴嘴推進(jìn)至設(shè)置在距離轉(zhuǎn)子一定距離處的集料器中。在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，在流體沸點(diǎn)以上的溫度以及足以使流體保持液態(tài)的高壓下，固體材料如紙漿與流體如水的混合物被供給至轉(zhuǎn)子。通過(guò)噴嘴時(shí)，流體蒸發(fā)了，將固體材料在集料表面方向上推進(jìn)與鋪展。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，材料被推進(jìn)進(jìn)入的環(huán)境和/或集料表面維持在接近流體沸點(diǎn)的溫度上，以使流體的凝結(jié)最小化。有利地是，環(huán)境維持在流體沸點(diǎn)左右40℃，或甚至在流體沸點(diǎn)左右10℃的溫度范圍內(nèi)。環(huán)境可以維持在高于或低于流體沸點(diǎn)的范圍內(nèi)。
可以在本發(fā)明實(shí)施方案中使用的聚合物包括聚烯烴類，包括聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、線性高密度聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯以及它們的共聚物。適合用于本發(fā)明的其它聚合物包括聚酯類，包括聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、聚(對(duì)苯二甲酸三亞甲基酯)、聚(對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)和聚(對(duì)苯二甲酸1，4-環(huán)己烷二甲醇酯)；部分氟化的聚合物，包括乙烯-四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和ECTFE，乙烯和三氟氯乙烯的共聚物；和聚酮類，如E/CO，乙烯和一氧化碳的共聚物，以及E/P/CO，乙烯、聚丙烯和一氧化碳的三元共聚物。聚合物共混物也可用于本發(fā)明的非織造片，包括聚乙烯和聚酯的混合物，以及聚乙烯和部分氟化的氟代聚合物的混合物。所有這些聚合物和聚合物共混物可以溶于紡絲劑中形成溶液，然后將此溶液閃蒸紡絲形成叢絲薄膜原纖維的非織造片。合適的紡絲劑包括氯氟烴和烴?？梢杂糜诒景l(fā)明的合適的紡絲劑和聚合物-紡絲劑組合記載在US 5,009,820；5,171,827；5,192,468；5,985,196；6,096,421；6,303,682；6,319,970；6,096,421；5,925,442；6,352,773；5,874,036；6,291,566；6,153,134；6,004,672；5,039,460；5,023,025；5,043,109；5,250,237；6,162,379；6,458,304；和6,218,460中，其內(nèi)容在此引入作為參考。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，紡絲劑至少占聚合物-紡絲劑混合物重量的約50％，或至少約70％，并且甚至至少約85％。
顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道可能需要改變噴嘴20(圖1)的設(shè)計(jì)以適應(yīng)上述液體混合物的各種實(shí)施方案。
還可以向轉(zhuǎn)子供給顆粒和流體的混合物以形成片產(chǎn)品。在一個(gè)實(shí)施方案中，連續(xù)片通過(guò)噴霧在表面凝聚的含顆粒液滴而形成，這類似于表面噴漆。在另一實(shí)施方案中，噴霧固體顆粒后進(jìn)行后凝聚。例如，由乳液聚合或溶解，然后使乳膠顆粒沉淀獲得的聚合物顆粒懸浮液可以用來(lái)形成顆粒片。通過(guò)后加工，片可以用類似粉末涂料的方法改造成多孔或無(wú)孔片。如先前所述，還可通過(guò)相分離原位形成顆粒。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，固化流出材料可在重力作用下下落并在容器中收集。該容器應(yīng)該允許氣體逸散。當(dāng)所需材料呈離散原纖維、離散顆?；蚓酆衔镏榱Ｐ问綍r(shí)，此實(shí)施方案特別合適。
在本發(fā)明的備選實(shí)施方案中，固化的流出材料在距離轉(zhuǎn)子圓周一定徑向距離處同心集料器內(nèi)表面(本文也稱為“集料表面”)上收集。集料器可以是由穿孔金屬片或硬質(zhì)聚合物制造的靜止柱狀多孔結(jié)構(gòu)。集料器可以涂有減摩擦涂料，如氟聚合物樹(shù)脂，或者可以使集料器振動(dòng)以減小收集的材料和集料表面間的摩擦或拖曳。柱狀結(jié)構(gòu)優(yōu)選是多孔的以便可以在收集的材料時(shí)對(duì)其施加真空，以幫助將材料銷至集料器上。在一個(gè)實(shí)施方案中，柱狀結(jié)構(gòu)包括蜂窩材料，其允許通過(guò)蜂窩材料將真空拉過(guò)至收集的材料，同時(shí)提供足夠的剛性不致變形。蜂窩可進(jìn)一步由網(wǎng)眼層覆蓋以收集流出材料。
另一選擇，集料器可包括在靜止柱狀多孔結(jié)構(gòu)上移動(dòng)的柔性集料帶。集料帶優(yōu)選是光滑的多孔材料，以便可以通過(guò)柱狀多孔結(jié)構(gòu)施加真空至收集的材料，而不會(huì)在收集的材料中形成孔。帶可以是沿軸向(沿轉(zhuǎn)子軸方向)向轉(zhuǎn)子移動(dòng)的平型運(yùn)輸帶，其變形成圍繞轉(zhuǎn)子的同心圓柱體，然后在通過(guò)轉(zhuǎn)子時(shí)恢復(fù)成扁平狀態(tài)，如圖3所示。在本發(fā)明的該實(shí)施方案中，柱狀帶連續(xù)收集從轉(zhuǎn)子流出的固化材料。此類集料帶公開(kāi)于US 3,978,976(Kamp)、3,914,080(Kamp)、3,882,211(Kamp)和3,654,074(Jacquelin)中。
另一選擇，集料表面可包括在移動(dòng)集料帶上移動(dòng)的基片，如織造或非織造織物，以便流出材料在基片而非直接在帶上收集。當(dāng)材料以非常精細(xì)顆粒形式收集時(shí)，這特別有用。
集料表面也可是所需產(chǎn)品自身的組成部分。例如，預(yù)成形片可以是集料表面，低濃度溶液可流至集料表面上以在預(yù)成形片表面上形成薄膜。這可用于提高片表面性能，如可印刷性，粘合性，孔隙度等。預(yù)成形片可以是非織造或織造織物片，或膜。在該實(shí)施方案中，預(yù)成形片甚至可以是在本發(fā)明方法自身中形成的非織造片，隨后由集料帶運(yùn)載，作為集料表面第二次通過(guò)本發(fā)明的方法。在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，預(yù)成形片甚至可在本發(fā)明方法中用作集料帶自身。
當(dāng)流出材料包括聚合物材料時(shí)，在本發(fā)明方法中拉過(guò)集料表面的氣體可以加熱以便部分聚合物材料軟化并且在某些部位自身相粘合?？蓮霓D(zhuǎn)子端部和/或通過(guò)轉(zhuǎn)子自身拉過(guò)氣體。輔助氣體可以供給至轉(zhuǎn)子與集料表面之間的空腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子圓周的切線速度大于流出速度約25％時(shí)，輔助氣體有利地由轉(zhuǎn)子自身供給。氣體或者經(jīng)由鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)道推動(dòng)氣體通過(guò)轉(zhuǎn)子，或者在轉(zhuǎn)子中引入輪葉，或者兩者相粘合的方法由轉(zhuǎn)子供給。輪葉具有一定大小、角度和形狀以引發(fā)氣流。優(yōu)選輪葉設(shè)計(jì)成使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的氣體量近似等于由真空拉過(guò)集料表面的氣體量，這可或多或少地依賴于工藝條件。進(jìn)入轉(zhuǎn)子的氣體量可以通過(guò)將轉(zhuǎn)子周圍的空間和集料器封閉起來(lái)(也稱為“紡絲倉(cāng)”)，并在可變化大小的封閉上提供通往轉(zhuǎn)子的開(kāi)口來(lái)控制。
由真空拉過(guò)集料表面的氣體可以通過(guò)熱交換器加熱然后返旋轉(zhuǎn)子。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，流出材料含有聚合物纖維材料，加熱集料表面收集的材料至足以粘合這種材料。這可通過(guò)維持收集的材料周圍的大氣溫度在足以粘合收集的材料的溫度而實(shí)現(xiàn)。材料溫度可以足以引起部分聚合物纖維材料軟化或變?yōu)檎承?，以便在收集時(shí)它粘合至自身和周圍材料?？梢酝ㄟ^(guò)在收集前加熱流出材料至足以熔融部分流出材料，或者通過(guò)收集的材料并立即由通過(guò)的熱氣熔融部分收集的材料，使少部分聚合物軟化或變?yōu)檎承?。這樣，本發(fā)明方法可用于制造自粘合非織造產(chǎn)品，其中通過(guò)收集的材料的氣體溫度足以熔融或軟化少部分網(wǎng)幅，但并非高達(dá)足以熔融大部分網(wǎng)幅。
有利地，封閉轉(zhuǎn)子和集料器周圍的空間，或紡絲倉(cāng)，以便可以控制溫度和壓力?？梢愿鶕?jù)任何公知方法加熱紡絲倉(cāng)。例如，可以通過(guò)包括鼓吹熱氣進(jìn)入紡絲倉(cāng)、在紡絲倉(cāng)壁內(nèi)安裝蒸汽管、電阻加熱等的單一方法或方法組合加熱紡絲倉(cāng)。加熱紡絲倉(cāng)是確保聚合物纖維材料較好銷至集料表面的方法，因?yàn)榫酆衔锢w維在一定溫度以上變?yōu)檎承浴?br> 加熱紡絲倉(cāng)還可生產(chǎn)不同粘結(jié)厚度的非織造產(chǎn)品。這可通過(guò)由相互之間具有不同熱敏感度的聚合物層形成產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。例如，至少兩種具有不同熔融或軟化溫度的聚合物可從獨(dú)立的噴嘴流出?？刂品椒ǖ臏囟仍诟哂谑馆^低熔融溫度聚合物材料變?yōu)檎承缘臏囟?、但低于使較高熔融溫度聚合物變?yōu)檎承缘臏囟认拢@樣較低熔融聚合物材料被粘合，而較高熔融聚合物材料未被粘合。這樣，在其形成時(shí)較高熔融溫度聚合物纖維與較低熔融溫度聚合物纖維粘合在一起。非織造在全部厚度中在均勻位置上粘合。所得非織造具有高抗脫層性能。
自粘合聚合物非織造產(chǎn)品還可通過(guò)流出含有至少兩種具有不同熔融或軟化溫度的聚合物的混合物形成。在一個(gè)實(shí)施方案中，一種聚合物優(yōu)選占混合物中聚合物的約5％至約10重量％，其具有比其余聚合物更低的熔融或軟化溫度，并且流出材料的溫度在緊鄰在集料表面上收集的材料之前或者緊鄰收集的材料之后高于較低的熔融或軟化溫度，以致較低熔融聚合物軟化或變得足夠粘性，使收集的材料粘合在一起。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，供給至噴嘴的材料是含有至少兩種具有不同軟化溫度的聚合物的混合物，收集在集料表面的材料周圍的大氣溫度維持在介于兩種聚合物軟化溫度之間的水平上，以便較低軟化溫度聚合物軟化并且或者變?yōu)檎承裕鞒龅牟牧险澈铣蓛?nèi)聚片。
可以使用多種方法將材料固定或銷至集料器。根據(jù)一種方法，從集料表面的相反側(cè)以足以將材料銷至集料表面的水平施加真空至集料器。在閃蒸紡絲叢絲網(wǎng)幅的實(shí)施方案中，發(fā)現(xiàn)優(yōu)選施加約3至約20英寸水柱(約0.008至約0.05kg/cm2)的真空。
作為通過(guò)真空銷住材料的備選方案，還可通過(guò)材料與集料器間，即材料與集料表面、集料柱狀結(jié)構(gòu)或集料帶間的靜電吸引力將材料銷至集料表面，這種情況是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案。這可通過(guò)將集料器接地時(shí)在轉(zhuǎn)子與集料器的間隙中產(chǎn)生正或負(fù)離子而實(shí)現(xiàn)，以便新流出的材料吸收帶電荷離子并因此被吸引至集料器。在轉(zhuǎn)子與集料器間隙中產(chǎn)生正或負(fù)離子取決于更有效銷住流出材料的方法。
為在轉(zhuǎn)子與集料表面間隙中產(chǎn)生正或負(fù)離子，并且因此使通過(guò)間隙的固化的流出材料帶正或負(fù)電荷，本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案使用安裝在轉(zhuǎn)子上的電荷感應(yīng)零件。電荷感應(yīng)零件可以含有銷、刷、線纜或其它零件，其中零件由導(dǎo)電材料如金屬或含碳合成聚合物制成。施加電壓至電荷感應(yīng)零件以在電荷感應(yīng)零件中生成電流，在電荷感應(yīng)零件附近產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，其使零件附近氣體離子化從而產(chǎn)生電暈。電荷感應(yīng)零件中所需生成的電流量將根據(jù)所加工的具體材料改變，但最小值是足以銷住材料所需的水平，最大值是僅僅低于在電荷感應(yīng)零件與接地集料帶間觀察到電弧的水平。在閃蒸紡絲聚乙烯叢絲網(wǎng)幅情況中，通用標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)充電至約8μ庫(kù)侖每克織物時(shí)材料能較好銷住。將電荷感應(yīng)零件連接至電源以施加電壓至電荷感應(yīng)零件。材料離集料器越遠(yuǎn)地流出，得到相等靜電銷力所需電壓越高。為施加固定電源所生成電壓至安裝在紡絲轉(zhuǎn)子上的電荷感應(yīng)零件，轉(zhuǎn)子中可包括集電環(huán)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所用電荷感應(yīng)零件是導(dǎo)電銷或刷，其指向集料器并可置于轉(zhuǎn)子圓周的凹進(jìn)處以防止它們伸入轉(zhuǎn)子與集料表面的間隙。電荷感應(yīng)零件位于噴嘴“下游”或噴嘴后相對(duì)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子外固定有利位置，以便材料從噴嘴流出并隨后被電荷感應(yīng)零件充電。
在備選實(shí)施方案中，電荷感應(yīng)零件是安裝在轉(zhuǎn)子中與轉(zhuǎn)子表面相切，并且指向從噴嘴流出的材料的銷或刷。
當(dāng)電荷感應(yīng)零件是銷時(shí)，它們優(yōu)選含有導(dǎo)電金屬?？墒褂靡粋€(gè)或多個(gè)銷。當(dāng)電荷感應(yīng)零件是刷時(shí)，它們可以含有任何導(dǎo)電材料。另外，線如鋼琴絲可用作電荷感應(yīng)零件。
在本發(fā)明的備選實(shí)施方案中靜電力也用來(lái)銷住材料，安裝在轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)電零件如銷、刷或線纜通過(guò)集電環(huán)連接接地，并且集料帶與電源連接。集料帶含有任何不產(chǎn)生逆電暈的導(dǎo)電材料，逆電暈中氣體粒子充有錯(cuò)誤極性，因而妨礙銷連接。
在本發(fā)明另一備選實(shí)施方案中，集料帶無(wú)導(dǎo)電性，由含導(dǎo)電材料的支撐結(jié)構(gòu)支持。該實(shí)施方案中，支撐結(jié)構(gòu)與電源連接，轉(zhuǎn)子接地。
如果需要正離子以使材料帶正電荷，則施加負(fù)電壓至集料器。如果需要負(fù)離子，則施加正電壓至集料器。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使用真空銷與靜電銷的組合以確保材料有效地銷至集料表面。
如果材料是聚合物并且加熱至足以自粘合，如本文已描述的那樣，則可以不施加真空或靜電力而使材料在集料表面形成粘合片或膜。
另一確保材料銷至集料表面的方法是向轉(zhuǎn)子與集料表面的間隙中引入霧化流體。該實(shí)施方案中，含液體的霧化流體從可與材料流出噴嘴同樣類型的噴嘴流出。此類噴嘴此處稱為“霧化噴射器”。霧化噴射器流出幫助纖維在集料表面鋪列的液滴霧。有利的是，每個(gè)材料流出噴嘴有一個(gè)霧化噴射器。霧化噴射器與噴嘴毗連，以便從其流出的霧被直接引入從噴嘴流出的載體射流，一些液滴夾帶在載體射流中并接觸網(wǎng)幅。從霧化噴射器流出的液體霧還可用來(lái)提供附加動(dòng)量至流出材料，并降低流出材料鋪列在集料表面前所遇拖曳程度。
轉(zhuǎn)子圓周切線速度相對(duì)射流從噴嘴流出速度的比率，此處也稱為“鋪列/流出比”可以是小于1的任何值，有利的是0.01至1，并且甚至是0.5至1。這兩個(gè)速度彼此越接近，即鋪列/流出比越接近1，收集的材料層分布越均勻和均一。發(fā)現(xiàn)收集的材料的均勻性可以通過(guò)減少每個(gè)噴嘴的物質(zhì)通量改善。
可以選擇集料帶速度與轉(zhuǎn)子通量以實(shí)現(xiàn)所需產(chǎn)品基重。選擇轉(zhuǎn)子噴嘴數(shù)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)在收集的材料中所需的網(wǎng)幅層數(shù)以及每一網(wǎng)幅層的厚度。因此對(duì)于給定所需基重，有兩種增加網(wǎng)幅層數(shù)的方法可以增加轉(zhuǎn)子噴嘴數(shù)，而按比例減少每個(gè)噴嘴的通量以保持基重恒定；或者提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明閃蒸紡絲聚合物溶液時(shí)，溶液濃度影響每個(gè)噴嘴的聚合物通量。聚合物濃度越低，聚合物物質(zhì)通量越低。每個(gè)噴嘴的通量還可通過(guò)改變噴口尺寸來(lái)改變，這對(duì)熟練技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
本發(fā)明方法制備的產(chǎn)品包括但不限于非織造片、離散顆粒、由離散顆粒凝聚形成的多孔或者連續(xù)膜，及其組合，以及聚合物珠粒。當(dāng)形成非織造片時(shí)，本發(fā)明方法得到具有驚人的均勻基重的產(chǎn)品?？梢灾苽淇v向整齊度指數(shù)(MD UI)低于約14(oz/yd2)1/2(82(g/m2)1/2)的產(chǎn)品，甚至低于約8(oz/yd2)1/2(47(g/m2)1/2)，更甚至低于約4(oz/yd2)1/2(23(g/m2)1/2)。產(chǎn)品更均勻因?yàn)槊恳痪W(wǎng)幅層非常薄。與相同整齊度但較少層的產(chǎn)品相比，不考慮每層不均勻性，大量薄網(wǎng)幅層會(huì)導(dǎo)致對(duì)不均勻性的不敏感性，并且生產(chǎn)出更均勻的產(chǎn)品。
本發(fā)明方法可獲得的產(chǎn)品包括具有改進(jìn)性能，最特別是同時(shí)具有高拉伸強(qiáng)度對(duì)基重比、高伸長(zhǎng)率和高基重均勻性的纖維非織造片。可以形成拉伸強(qiáng)度對(duì)基重比高于約15lb/in/oz/yd2(0.78N/cm/g/m2)、斷裂伸長(zhǎng)率高于約15％的片。所形成片的縱向整齊度指數(shù)(MD UI)可低于約14(oz/yd2)1/2(82(g/m2)1/2)，甚至低于約8(oz/yd2)1/2(47(g/m2)1/2)，更甚至低于約4(oz/yd2)1/2(23(g/m2)1/2)。片基重可以是約0.5至2.5oz/yd2(17-85g/m2)，所得片厚度可以是50至380μm。片可以具有至少約5CFM/ft2(1.5m3/min/m2)的Frazier透氣性，以及至少約10英寸(25cm)的靜水壓頭(HH)。片優(yōu)選由約10至500層纖維網(wǎng)幅材料組成。有利的是，纖維非織造片含有閃蒸紡絲的叢絲薄膜原纖維材料，優(yōu)選高密度聚乙烯。
測(cè)試方法下述非限制性實(shí)施例中，使用下列測(cè)試方法確定各種報(bào)道的參數(shù)與性能。ASTM表示美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)。ISO表示國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織。TAPPI表示紙漿與造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)。
基重通過(guò)ASTM D-3776測(cè)定，ASTM D-3776在此引入作為參考，單位oz/yd2。
片的縱向整齊度指數(shù)(MD UI)根據(jù)下列方法計(jì)算。用β厚度與基重量規(guī)(Quadrapac傳感器，Measurex Infrand Optics制造)掃描片，在片的橫向上(CD)每0.2英寸(0.5cm)進(jìn)行一次基重測(cè)量。然后在縱向(MD)上使片向前0.42英寸(1.1cm)，用量規(guī)在CD方向上對(duì)另一行進(jìn)行基重測(cè)量。這樣掃描整個(gè)片，將基重?cái)?shù)據(jù)電子貯存在表格中。表中行與列基重值分別對(duì)應(yīng)于基重測(cè)量值CD與MD“線”。然后列1中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與列2中的相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)平均；列3中每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與列4中的相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)平均；依此類推。實(shí)際上，這樣將MD線(列)的數(shù)值一分為二，模擬了將MD線間0.4英寸(1cm)的間距變?yōu)?.2英寸(0.5cm)。為計(jì)算縱向-整齊度指數(shù)(UI)-(“MD UI”)，針對(duì)MD每列的平均數(shù)據(jù)計(jì)算UI。每列數(shù)據(jù)的UI通過(guò)首先計(jì)算該列的基重的標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均基重而計(jì)算出。該列的UI等于基重標(biāo)準(zhǔn)偏差除以平均基重的平方根，乘以100。最后，為計(jì)算片的總縱向整齊度指數(shù)(MD UI)，將所有列的UI值平均得到整齊度指數(shù)。整齊度指數(shù)單位是(盎司每平方y(tǒng)d)1/2。
Frazier透氣率(或Frazier滲透率)是多孔材料透氣率的度量，按立方英尺每分每平方英尺計(jì)量。它測(cè)量在0.5英寸水柱(1.3cm水)的差壓下穿過(guò)材料的氣流體積?？阻偳对谡婵障到y(tǒng)上以限制穿過(guò)樣品的空氣流至可測(cè)量量。孔的尺寸取決于材料孔隙率。Frazier滲透率，也稱為Frazier孔隙率，使用具有校準(zhǔn)孔單元的Sherman W.Frazier Co.雙壓力計(jì)測(cè)量，單位ft3/ft2/min。
靜水壓頭(HH)是在靜負(fù)載下片對(duì)液態(tài)水滲透的抗力的度量。一個(gè)7英寸乘7英寸(18cm乘18cm)的樣品安裝在SDL 18 Shirley靜水壓頭試驗(yàn)器(Shirley Developments Limited，Stockport，England制造)上。以60+/-3m3/min的速度將水用泵壓在樣品一側(cè)，直至樣品的三個(gè)區(qū)域都被水滲透。靜水壓頭以英寸計(jì)量。測(cè)試通常按照ASTM D583進(jìn)行，其可從1976年11月刊物得到。數(shù)值越高表示產(chǎn)品對(duì)液體滲透抗力越大。
片的斷裂伸長(zhǎng)率(此處也稱為“伸長(zhǎng)率”)是狹條抗拉測(cè)試中片在斷裂前拉伸量的度量。1英寸(2.5cm)寬的樣品裝在恒定速率的延展拉伸試驗(yàn)機(jī)如Instron臺(tái)式試驗(yàn)器的間距設(shè)定為5英寸(13cm)的夾具上。以2英寸/min(5.1cm/min)的十字頭速度施加連續(xù)遞增負(fù)載量至樣品直到樣品破壞。以破壞前拉伸百分?jǐn)?shù)計(jì)量。測(cè)試通常按照ASTMD 5035-95進(jìn)行。
表面積通過(guò)Brunauer-Emmet-Teller方程式，由樣品在液氮溫度下吸收的氮?dú)饬坑?jì)算，單位m2/g。氮?dú)馕帐褂肧tandardInstrumentation，Inc.，Charleston，West Virginia制造的Stohlein表面積計(jì)量?jī)x測(cè)定。所用測(cè)試方法記載于J.Am.Chem.Soc.，60卷，309-319頁(yè)(1938)。
纖維強(qiáng)度與纖維模量使用Instron拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)定。在70(21℃)與65％相對(duì)濕度下制片并測(cè)試。將片扭轉(zhuǎn)至10圈每英寸(2.54cm)，裝在Instron試驗(yàn)機(jī)夾鉗上。使用2-英寸(5.08cm)量尺長(zhǎng)度，和4英寸(20.3cm)每分鐘的初始伸長(zhǎng)率。斷裂強(qiáng)度的單位是克/旦尼爾(gpd)。模量對(duì)應(yīng)于應(yīng)力/應(yīng)變曲線的斜率，以單位gpd表示。
實(shí)施例11％Mat 8，Blue高密度聚乙烯(購(gòu)自Equistar Chemicals LP)在紡絲劑Freon11(購(gòu)自Palmer Supply Company)中的聚合物溶液，在180℃溫度和2040psi(14MPa)濾壓下，通過(guò)直徑16英寸(41cm)、高度3.6英寸(9.2cm)、以1000rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至多孔集料帶上的白色Sontara織物(購(gòu)自E.I.du Pont de Nemours& Company，Inc.)導(dǎo)布片上。噴嘴槽縫出口取向?yàn)榕c轉(zhuǎn)子軸呈30°的角度。閃蒸紡絲材料在離開(kāi)轉(zhuǎn)子的徑向上從噴嘴排出。噴嘴出口與集料帶間距是1英寸(2.5cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在50℃的溫度下。
靜電力產(chǎn)生自5支在噴嘴下游均勻成排排列的針。每個(gè)噴嘴通過(guò)轉(zhuǎn)子接地。因此針也通過(guò)轉(zhuǎn)子接地。針距離集料帶表面1英寸排列。集料帶是電絕緣的，施加30至50kV負(fù)電壓。電源以電流控制模式運(yùn)行，因此電流穩(wěn)定在0.20mA。
通過(guò)經(jīng)由風(fēng)道與集料帶流體連通的真空鼓風(fēng)機(jī)施加真空至集料帶。同時(shí)使用靜電力與真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。
收集的材料的平均纖維表面積的測(cè)量結(jié)果為4.7m2/g。材料具有的Frazier透氣率為66.6CFM/ft2(20m3/min/m2)。整齊度指數(shù)與基重示于表1中。
實(shí)施例211％高密度聚乙烯(80％Mat 8，購(gòu)自Equistar Chemicals LLP，具有的熔融溫度為約138℃，以及20％Dow 50041，購(gòu)自Dow Chemical，Inc.，具有的熔融溫度為約128℃)在紡絲劑Freon11(購(gòu)自PalmerSupply Company)中的聚合物溶液，在190℃溫度和2030psi(14MPa)濾壓下，通過(guò)以1000rpm旋轉(zhuǎn)的實(shí)施例1的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至ReemayStyle 2014織物(購(gòu)自Specialty Converting)帶上。噴嘴槽縫出口取向成與轉(zhuǎn)子軸同向。噴嘴出口與集料帶間距是1.5英寸(3.8cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度125℃。
使用真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。
在徑向上伸展0.5英寸(1.3cm)的氣動(dòng)不銹鋼箔安裝在鄰接噴嘴上游側(cè)的噴嘴槽縫出口的轉(zhuǎn)子圓周上。箔用來(lái)確保離開(kāi)噴嘴后射流保持高速。所用箔從噴嘴面伸出0.5英寸(1.3cm)，因而產(chǎn)生1.0英寸(2.5cm)有效紡絲距離，因?yàn)?.5英寸(3.8cm)處的射流速度幾乎等于噴嘴出口距離集料器表面1.0英寸(2.5cm)時(shí)的射流速度。
收集的材料具有縱向拉伸強(qiáng)度6.2lb/in(10.8N/cm)、橫向拉伸強(qiáng)度1.4lb/in(2.4N/cm)，縱向伸長(zhǎng)率15.3％以及橫向伸長(zhǎng)率12.4％。整齊度指數(shù)與基重示于表1中。
實(shí)施例311％Mat 8高密度聚乙烯在紡絲劑Freon11(購(gòu)自Palmer SupplyCompany)中的聚合物溶液，在190℃溫度和2110psi(14MPa)濾壓下，通過(guò)以158rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至以5.4碼每分(4.9m/min)移動(dòng)的Sontara織物(購(gòu)自E.I.du Pont de Nemours &Company，Inc.)帶上。噴嘴槽縫出口取向成與轉(zhuǎn)子軸同向。噴嘴出口與集料帶間距是1.5英寸(3.8cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度120℃。
同時(shí)使用靜電力與真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。本實(shí)施例中的靜電力產(chǎn)生自導(dǎo)電刷和氣動(dòng)箔的鋸齒狀邊緣。靜電刷安裝在每個(gè)轉(zhuǎn)子沿轉(zhuǎn)子外周邊的端部。最靠近集料器的氣動(dòng)箔邊緣是鋸齒狀的，以形成可產(chǎn)生電暈的尖端。集料器是電絕緣的，施加20至50kV負(fù)電壓。電源以電流控制模式運(yùn)行，因此電流穩(wěn)定在3.0mA。施加30-40英寸H2O柱(76-102cm水)的真空。
如實(shí)施例2所述的在徑向上伸展0.5英寸(1.3cm)的氣動(dòng)箔安裝在鄰接在噴嘴上游側(cè)的噴嘴槽縫出口的轉(zhuǎn)子圓周上。
收集的材料的整齊度指數(shù)示于表1中。
實(shí)施例411％Mat 8高密度聚乙烯在紡絲劑Freon11(購(gòu)自Palmer SupplyCompany)中的聚合物溶液，在190℃溫度和2100psi(14MPa)濾壓下，通過(guò)以156rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至Sontara8010織物帶上。噴嘴槽縫出口取向成與轉(zhuǎn)子軸同向。噴嘴出口與集料帶間距是0.75英寸(1.9cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度120℃。
同時(shí)使用靜電力與真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。本實(shí)施例中靜電力產(chǎn)生自18支位于兩個(gè)噴嘴上的鼓風(fēng)式噴射器任何一邊的針。噴嘴通過(guò)轉(zhuǎn)子接地。因此針也接地。噴嘴上的針距離集料器0.75英寸。集料器是電絕緣的，施加10至30kV負(fù)電壓。電源以電流控制模式運(yùn)行，因此電流穩(wěn)定在0.72mA。施加26-34英寸H2O柱(66-86cm水)的真空。
收集的材料具有纖維模量15.9g/旦尼爾(14.0dN/tex)，纖維強(qiáng)度2.9g/旦尼爾(2.56dN/tex)以及纖維伸長(zhǎng)率20.4％。
實(shí)施例511％高密度聚乙烯(80％Mat 8，購(gòu)自Equistar Chemicals LLP與20％Dow 50041，購(gòu)自Dow Chemical，Inc.)在紡絲劑Freon11(購(gòu)自Palmer Supply Company)中的聚合物溶液，在190℃溫度和2100psi(14MPa)濾壓下，通過(guò)以158rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至Typar織物(購(gòu)自E.I.du Pont de Nemours & Company，Inc.)帶上。噴嘴槽縫出口取向?yàn)榕c轉(zhuǎn)子呈30°的角度。噴嘴出口與集料帶間距是1英寸(2.5cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度115-120℃。
施加20-35英寸H2O柱(51-89cm水)的真空至集料織物以幫助收集閃蒸紡絲材料。
收集的材料具有基重0.83oz/yd2(28g/m2)。
實(shí)施例61％高密度聚乙烯在紡絲劑Freon11(購(gòu)自Palmer Supply Company)中的聚合物溶液，在190℃溫度和2060psi(14MPa)濾壓下，通過(guò)以154rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至藍(lán)色Sontara織物(型號(hào)8830))帶上。噴嘴槽縫出口取向成與轉(zhuǎn)子軸同向。噴嘴出口與集料帶間距是3英寸(7.6cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度60℃。
同時(shí)使用靜電力和真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。噴嘴上的金屬針接地至轉(zhuǎn)子體。集料器表面與地面電絕緣，通過(guò)將高壓電源連接至絕緣集料器施加30至40kV負(fù)電壓。電源以電流控制模式運(yùn)行，因此電流穩(wěn)定在0.30mA。集料器上的負(fù)電壓從接地靜電針產(chǎn)生正極電暈。聚合物纖維當(dāng)接觸到正極電暈產(chǎn)生的正離子時(shí)變?yōu)閹д姾?。施?-5英寸H2O柱(8-13cm水)的真空。收集的材料具有如表1記載的基重和MD UI。
實(shí)施例72％Mat 8高密度聚乙烯在紡絲劑Freon11(購(gòu)自Palmer SupplyCompany)中的聚合物溶液，在180℃溫度和2000psi(14MPa)濾壓下，通過(guò)以1015rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至Typar織物帶上。噴嘴槽縫出口取向?yàn)榕c轉(zhuǎn)子呈32°的角度。噴嘴出口與集料帶間距是1英寸(2.5cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度60℃。
轉(zhuǎn)子圓周上有金屬泵葉片，其在集料器與轉(zhuǎn)子間的環(huán)狀空間中產(chǎn)生氣流。氣體從轉(zhuǎn)子頂側(cè)和底側(cè)被帶入轉(zhuǎn)子，并穿過(guò)泵葉片排出，這樣氣體速度切向分量等于轉(zhuǎn)子切線速度，并且氣體流動(dòng)方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同。
泵葉片電接地至轉(zhuǎn)子體。每隔一個(gè)金屬葉片焊接的小釘是一排靜電針，其依次接地至轉(zhuǎn)子體。每個(gè)噴嘴下游處的開(kāi)頭兩個(gè)泵葉片上有7支針，其后每隔一個(gè)葉片上附有針。24個(gè)葉片每個(gè)葉片有7支針，總共168支針。噴嘴上也有針(每個(gè)噴嘴5支針)。集料器表面與地面電絕緣，通過(guò)將高壓電源連接至絕緣集料器施加20至50V負(fù)電壓。電源以電流控制模式運(yùn)行，因此在每種設(shè)定下電流穩(wěn)定在3.0mA、3.5mA和4.0mA。集料器上的負(fù)電壓從接地靜電針產(chǎn)生正極電暈。聚合物纖維當(dāng)接觸到正極電暈產(chǎn)生的正離子時(shí)變?yōu)閹д姾伞?br> 同時(shí)使用靜電力和真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。施加19-40英寸H2O柱(48-102cm水)的真空。
收集的材料的整齊度指數(shù)示于表1中。
實(shí)施例82％Mat 8高密度聚乙烯在紡絲劑Freon11(購(gòu)自Palmer SupplyCompany)中的聚合物溶液，在180℃溫度和1970psi(14MPa)濾壓下，通過(guò)以1014rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至Typar織物帶上。噴嘴槽縫出口取向?yàn)榕c轉(zhuǎn)子呈32°的角度。噴嘴出口與集料帶間距是1英寸(2.5cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度60℃。
同實(shí)施例7中一樣，同時(shí)使用靜電力和真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。轉(zhuǎn)子圓周周圍有金屬泵葉片，同實(shí)施例7中一樣。施加15-32英寸H2O柱(38-81cm水)的真空。
收集的材料的纖維表面積的測(cè)量結(jié)果為1.7m2/g。未粘結(jié)的收集的材料的Frazier透氣率是8CFM/ft2(2.4m3/min/m2)，靜水壓頭是22英寸水(56cm水)。在142℃下使用熱壓3秒使收集的材料粘合。粘合的收集的材料具有縱向拉伸強(qiáng)度1.4lb/in(2.4N/cm)、橫向拉伸強(qiáng)度1.2lb/in(2.1N/cm)、縱向伸長(zhǎng)率16％以及橫向伸長(zhǎng)率19％。發(fā)現(xiàn)粘合的收集的材料的Frazier透氣率和靜水壓頭與粘結(jié)加工前相同。收集的材料的整齊度指數(shù)和基重示于表1中。
實(shí)施例912％Mat 8高密度聚乙烯在紡絲劑Freon11(購(gòu)自C.C.DicksonCompany)中的聚合物溶液，在180℃溫度和1850psi(13MPa)濾壓下，通過(guò)以500rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至Reemay織物帶上。噴嘴槽縫出口取向?yàn)榕c轉(zhuǎn)子呈20°的角度。噴嘴出口與集料帶間距是1英寸(2.5cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度115℃。
同時(shí)使用靜電力和真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。本實(shí)施例中靜電力從固定swath充電器端部生成，其由位于轉(zhuǎn)子下面并且放置使得尖端距離集料器1英寸的三個(gè)60端圓刀片組成。轉(zhuǎn)子是電接地的。在這種情況下集料器是電絕緣并且接地的。swath充電器也是電絕緣的，施加20至50kV正電壓。電源以電流控制模式運(yùn)行，因此在每種設(shè)定下電流穩(wěn)定在3.0mA、3.5mA和4.0mA。施加10.5英寸H2O柱(26.7cm水)的真空。
在封閉壁中使用蒸汽加熱將紡絲倉(cāng)中的環(huán)境空氣加熱至115℃。
本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子底面用Nomex紙(購(gòu)自E.I.du Pont de Nemoursand Company，Wilmington，Delaware)覆蓋。這種紙阻止氣體從轉(zhuǎn)子下方進(jìn)入轉(zhuǎn)子；但是它沒(méi)有阻止氣體到達(dá)泵葉片自身。
收集的材料的整齊度指數(shù)和基重示于表1中。
實(shí)施例1012％Mat 8高密度聚乙烯在紡絲劑Freon11(購(gòu)自C.C.DicksonCompany)中的聚合物溶液，在180℃溫度和1730psi(12MPa)濾壓下，通過(guò)以1000rpm旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲至Reemay織物帶上。噴嘴槽縫出口取向?yàn)榕c轉(zhuǎn)子呈20°的角度。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在溫度115℃。
同時(shí)使用靜電力和真空以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。同實(shí)施例9中一樣，使用固定swath充電器產(chǎn)生靜電力。在封閉壁中使用蒸汽加熱將紡絲倉(cāng)中的環(huán)境空氣加熱至115℃。施加3.32英寸H2O柱(8.43cm水)的真空。
收集的材料基重是0.36oz/yd(12g/m2)。
實(shí)施例112％Mat 6聚合物，高密度聚乙烯(購(gòu)自Equistar Chemicals LP)在紡絲劑Freon11(購(gòu)自C.C.Dickson Company)中的聚合物溶液，在170℃溫度和1800psi(12.41MPa)濾壓下，通過(guò)轉(zhuǎn)子中的噴嘴閃蒸紡絲。轉(zhuǎn)子具有直徑20英寸(51cm)，高度3.5英寸(8.9cm)，以2000rpm旋轉(zhuǎn)。所形成網(wǎng)幅紡絲至多孔導(dǎo)電尼龍帶(AlbanyInternational制造)上。網(wǎng)幅樣品被36英寸(91cm)寬的抗靜電(Anti-Stat)Reemay(購(gòu)自E.I.du Pont de Nemours & Company，Inc.)導(dǎo)布片覆蓋。噴嘴槽縫出口取向成與轉(zhuǎn)子軸同向。閃蒸紡絲的網(wǎng)幅材料在離開(kāi)轉(zhuǎn)子的徑向上從噴嘴排出。出口噴嘴與集料帶間距是約1英寸(2.5cm)。轉(zhuǎn)子裝在紡絲倉(cāng)中，紡絲倉(cāng)內(nèi)部維持在約70℃至約77℃的溫度下。
在徑向上伸展0.34in(0.86cm)的氣動(dòng)不銹鋼箔安裝得鄰接前錐體上游側(cè)的噴嘴槽縫出口。所用箔以15°角度傾斜，從噴嘴面伸出0.34in(0.86cm)。箔在軸向測(cè)得為3英寸(7.6cm)。
靜電力由含充電針的四個(gè)均勻隔開(kāi)的行生成。每行含有7支均勻隔開(kāi)的針。兩行設(shè)置在紡絲噴嘴下游幾英寸處。集料帶接地。針距離集料帶1英寸(2.5cm)。將針充電并施加24至27kV電壓。電流穩(wěn)定在50μA。
通過(guò)經(jīng)由風(fēng)道與集料帶流體連通的真空鼓風(fēng)機(jī)施加真空至集料帶。真空鼓風(fēng)機(jī)以3400rpm運(yùn)行，在真空鼓風(fēng)機(jī)中產(chǎn)生40psig(0.26MPa)壓降。同時(shí)使用靜電力和真空銷以幫助將閃蒸紡絲網(wǎng)幅銷至集料器。實(shí)施例11的閃蒸紡絲織物的MD UI和基重記載于表1中。
表1

因此，從表1數(shù)據(jù)清楚看出，對(duì)于閃蒸紡絲的叢絲織物，本文公開(kāi)的新工藝獲得大為改進(jìn)的縱向整齊度指數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種包括以下步驟的方法在高于大氣壓的壓力下供給具有至少兩種組分的流化混合物，至繞軸以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有至少一個(gè)包含沿轉(zhuǎn)子圓周的開(kāi)口的材料流出噴嘴；在比供給步驟低的壓力下從噴嘴開(kāi)口流出流化混合物，以材料流出速度形成流出材料；蒸發(fā)或膨脹至少一種流出材料組分以形成流體射流；以及通過(guò)流體射流將流出材料的其余組分運(yùn)離轉(zhuǎn)子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流化混合物包含至少約50重量％紡絲劑，并且其中流化混合物在高于紡絲劑沸點(diǎn)的溫度下流出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中流化混合物包含至少70％重量的紡絲劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流化混合物包含壓縮蒸氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流體射流以至少約30米/秒的速度流出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中一種組分包含紡絲劑，該方法進(jìn)一步包括在高于紡絲劑沸點(diǎn)的溫度和足以使紡絲劑保持液態(tài)的壓力下供給流化混合物至轉(zhuǎn)子，以及從開(kāi)口使流化混合物流入紡絲劑沸點(diǎn)左右40℃的環(huán)境中，以使紡絲劑蒸發(fā)，并且從噴嘴噴出固化的第二組分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中流化混合物流入紡絲劑沸點(diǎn)左右10℃的環(huán)境中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在與轉(zhuǎn)子軸同心的集料帶的集料表面上收集流出材料的其余組分，以形成收集的材料，集料帶向與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸平行的方向以集料帶速度移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括選擇轉(zhuǎn)速與集料帶速度以使在集料表面上收集的組分含有多個(gè)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中至少一個(gè)材料流出噴嘴主要在軸向上鋪展流出材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中至少一個(gè)材料流出噴嘴主要在非軸向上鋪展流出材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中至少一個(gè)材料流出噴嘴使流出材料主要沿徑向流出。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中至少一個(gè)材料流出噴嘴使流出材料主要沿非徑向流出。
14.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中至少一個(gè)材料流出噴嘴使流出材料朝集料帶運(yùn)動(dòng)方向流出。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中所述至少一個(gè)材料流出噴嘴包括鼓風(fēng)式噴射器。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中轉(zhuǎn)子具有兩個(gè)或多個(gè)包括沿轉(zhuǎn)子圓周開(kāi)口的材料流出噴嘴。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中材料流出噴嘴沿軸向間隔開(kāi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中材料流出噴嘴沿圓周間隔開(kāi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中轉(zhuǎn)子圓周切線速度相對(duì)材料流出速度的比率小于或等于1。
20.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括在集料表面的相反側(cè)施加真空至集料帶。
21.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求20的方法，進(jìn)一步包括在流出材料其余組分與集料表面間產(chǎn)生電勢(shì)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，進(jìn)一步包括施加電壓至集料帶并將轉(zhuǎn)子接地。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中集料帶由導(dǎo)電性支撐結(jié)構(gòu)支持，該方法進(jìn)一步包括施加電壓至該支撐結(jié)構(gòu)并將轉(zhuǎn)子接地。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，進(jìn)一步包括施加電壓至轉(zhuǎn)子并將集料帶接地。
25.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中轉(zhuǎn)子進(jìn)一步包括充電零件，并且施加電壓至充電零件。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中充電零件是沿徑向指向集料表面的銷。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中充電零件是沿切線指向噴嘴開(kāi)口的銷。
28.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中集料表面離開(kāi)噴嘴的距離是約收集組分厚度的兩倍至約15cm。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中集料表面離開(kāi)噴嘴的距離是約0.5cm至約8cm。
30.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流化混合物包括聚烯烴。
31.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括加熱收集的材料至足以粘合該材料的溫度。
32.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中收集的材料包括聚合物纖維材料，并且該方法進(jìn)一步包括在足以粘合材料的溫度下使熱氣通過(guò)收集的材料。
33.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中輔助氣體供給至轉(zhuǎn)子與集料表面間的空腔。
34.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括從至少一個(gè)沿轉(zhuǎn)子圓周放置的霧化噴嘴流出液體霧。
35.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流化混合物是溶液。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的方法，其中流化混合物是包括聚合物與揮發(fā)性紡絲劑的溶液，并且形成叢絲薄膜原纖維材料。
37.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流化混合物是包括聚合物與揮發(fā)性紡絲劑的溶液，并且形成聚合物珠粒。
38.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流化混合物是紙漿與流體的混合物。
39.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流化混合物是顆粒與流體的混合物。
40.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括使氣體流過(guò)轉(zhuǎn)子。
41.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中流化混合物供給至多個(gè)噴嘴，其中部分噴嘴以相對(duì)于軸向呈約20至約40度的第一角度鋪展流出材料，部分噴嘴以相對(duì)于軸向與第一角度相反的第二角度鋪展流出材料。
42.一種用于循環(huán)紡紗的裝置，包括轉(zhuǎn)子體；轉(zhuǎn)子體內(nèi)的至少一個(gè)噴嘴具有在環(huán)境溫度和壓力以上用于接收流化混合物的入口，以及與該入口流體連通的出口，出口開(kāi)口于轉(zhuǎn)子外周邊，其中噴嘴進(jìn)一步包括用于在低于流化混合物濁點(diǎn)的壓力下容納流化混合物的排出腔；一個(gè)介于入口與排出腔之間的排出孔；以及一個(gè)介于排出腔與出口之間的紡絲孔。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的裝置，其中噴嘴出口進(jìn)一步包括鼓風(fēng)式噴射器。
44.根據(jù)權(quán)利要求42的裝置，進(jìn)一步包括集料器。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的裝置，其中集料器是沿軸向向轉(zhuǎn)子移動(dòng)的平板運(yùn)輸帶，帶變形成圍繞轉(zhuǎn)子的同心圓柱體，并且在通過(guò)轉(zhuǎn)子時(shí)恢復(fù)成扁平狀態(tài)。
46.一種纖維非織造片，具有的縱向整齊度指數(shù)低于約82(g/m2)1/2，斷裂伸長(zhǎng)率高于約15％，以及拉伸強(qiáng)度對(duì)基重比高于約0.78N/cm/g/m2。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的纖維非織造片，其中縱向整齊度指數(shù)低于約47(g/m2)1/2。
48.根據(jù)權(quán)利要求46的纖維非織造片，其中縱向整齊度指數(shù)低于約23(g/m2)1/2。
49.根據(jù)權(quán)利要求46的纖維非織造片，其中非織造片具有的基重為約17-85g/m2，厚度為約50-380μm。
50.根據(jù)權(quán)利要求46的纖維非織造片，其中非織造片具有的Frazier透氣率為至少約1.5m3/min/m2，以及靜水壓頭為至少約25cm。
51.根據(jù)權(quán)利要求46的纖維非織造片，其包括約10至500層纖維網(wǎng)幅材料。
52.根據(jù)權(quán)利要求46的纖維非織造片，其包括閃蒸紡絲的叢絲薄膜原纖維材料。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的纖維非織造片，其包括聚乙烯。
54.根據(jù)權(quán)利要求52的纖維非織造片，其中所述閃蒸紡絲的叢絲薄膜原纖維材料由非織造片材支持。
全文摘要
提供了一種從以給定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中的噴嘴流出材料的方法，其中該材料經(jīng)由流體射流方式流出。材料可在與轉(zhuǎn)子同心的集料器上收集。集料器可以是沿轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)的柔性帶。收集的材料可采用離散顆粒、纖維、叢絲網(wǎng)幅、離散原纖維或膜的形式。
文檔編號(hào)B32B5/26GK1771358SQ200480009378
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月3日
發(fā)明者J·E·阿曼特羅特, L·E·曼林, R·A·馬林, L·R·馬沙爾 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司