[发明专利]用于挤压多组分液体长丝的装置

说明书

本申请涉及美国申请号09/702,385(律师案件目录号NOR-927)，本发明和同一天的申请转让给受让人。将有关申请的说明全部引入供参考。

技术领域

一般来说，本发明涉及用于挤压热塑性长丝的装置；更具体地说，涉及用于纺丝粘合多组分长丝的装置。

背景技术

用于挤压小直径的长丝的纺粘或其他技术，在各种不同的行业中有许多不同的应用，例如，无纺材料制造。这种工艺一般包括从沿着一个细长的喷丝板的下表面延伸的多排排出出口挤出热塑性塑料。纺粘材料用在下列这样一些产品中，例如：尿布，外科手术长褂、地毯底布、过滤器和许多其他消费品和工业品。纺粘这种材料的机器可能非常大，其长丝排放出口数可达几千个。

对于某些应用场合，希望使用多种形式的热塑性液体材料来构成每一根长丝的单独的横截面部分。这些多组分长丝通常包括二种组分，因此称为双组分长丝。例如，当制造服装工业中使用的无纺材料时，可能希望生产具有皮芯结构的双组分长丝。外皮可以由对个人皮肤较舒适的较柔软的材料制成；而芯子可以用或许触感不太舒适的但较坚牢的拉伸强度较大材料制成，以便使衣服耐穿。另一个重要考虑是材料的成本。例如，由廉价材料制成的芯子可以与由较昂贵的材料制成的外皮结合使用。例如，芯子可以由聚丙烯或尼龙制成，而外皮则可由聚酯或共聚酯制成。另外，还有许多其他多组分纤维结构，包括：并列结构、针状结构和微旦尼尔结构；每一种结构都有自己特殊的用途。利用一种或多种组分液体，可以控制各种不同的材料的性质。作为例子，这些性质包括：热的、化学的、电气的、光学的、香味的、和抗微生物的性质。同样为了生产理想的横截面结构的长丝，存在着许多形式的模子顶部(die tip)，用以在排出或挤压之前，综合多种液体组分。

多组分挤压装置的一个问题包括：用于将每一种单独的组分液体输送至多组分的模子顶部的歧管的成本和复杂性。通常的歧管(manifold)都必需加工成具有多个不同的通向模子顶部的通道，以便保证在适当的压力和温度条件下，每一种组分液体的适当流动，可以到达该摸子顶部。因此，这些歧管是多组分挤压装置的较复杂和较昂贵的部件。

由于这些原因，因此希望提供一种多组分的挤压装置，其歧管系统容易制造，并可以满足有效地将每一种组分液体，输送至多组分模子顶部的要求。

发明内容

本发明提供了一个将多种形式的液体材料挤压成多组分长丝的装置。该装置包括一个与一个多组分模子顶部连接的独特的歧管结构。一般来说，本发明涉及熔融的纺丝装置，例如纺粘和喷熔装置。这里具体说明的优选或说明性实施例属于一种纺粘装置。从一个广义方面来看，该装置包括一个具有第一和第二相对表面的中间歧管部件。第一和第二个外歧管部件分别与该第一和第二相对表面连接，并具有各自的相对的表面。每一个相对的表面都分别紧靠着该中间歧管部件的第一和第二相对表面中的一个表面。在第一个外歧管部件的相对的表面和中间歧管部件的第一个相对表面之间，形成第一通道。在第二个外歧管部件的相对的表面和中间歧管部件的第二相对表面之间，形成第二通道。该第一和第二通道具有分别接收第一和第二种液体的入口，和分别排放第一和第二种液体的出口。这些入口和出口可以形成在中间歧管部件上、形成在外歧管部件上或形成在中间歧管部件与相应的外歧管部件之间。该第一和第二通道可以包括形成在该中间歧管部件的第一和第二相对的表面上的凹部，或形成在该第一和第二个外歧管部件的相对的表面上的凹部，或能够形成必要的通道的任何凹部的组合。

一个模子顶部紧靠着歧管部件连接。该模子顶部包括多个多组分长丝排放出口，和至少第一和第二种液体的分配通道。第一和第二种液体分配通道用于接收分别来自第一和第二个通道的第一和第二种液体。一个液体结合件与该第一和第二液体分配通及长丝排放出口连通。该液体结合件的结构可以接收第一和第二种液体，和将第一和第二种液体结合成相应的多组分长丝。

在该歧管结构的一个优选实施例中，该第一和第二外歧管部件具有相应的凹部，而且多个凹部最好是在其相应的相对的表面上。该中间歧管部件连接在该第一和第二个外歧管部件的各自相对的表面之间。中间歧管部件的相应的第一和第二相对的表面上的凹部，与第一和第二外歧管部件的相对的表面上的相应的凹部连通，且最好是相互对齐。连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个通道都具有与中间歧管部件相对的表面上的模子顶部连通的一个液体入口和一个液体出口。