專利名稱：利用針刺加固纖維絨面織物的方法和設備的制作方法
背景技術：
當極薄的纖維絨面織物用于例如衛生領域時，為使其具有足夠的強度，會要求構成絨面的纖維被非常緊密地合成。針刺工藝是用來從纖維織物生產絨面織物并加固絨面織物的可能性之一，其意味著纖維織物或絨面織物必須以極高的針密度來針刺。
上文提到的薄的纖維織物和纖維絨面織物在針刺之前非常敏感。當受到低機械負荷時，它們容易失去黏合性并且斷裂。因此，它們在針刺機中的加工非常精細，這也正是以前在降低針刺產品表面重量方面有諸多限制的原因所在，這無法滿足用戶的需求。
被加工的原料的敏感性，還導致這樣的事實，即生產速度曾經相當的低且要求單位表面積的絨面織物必須經過大量的針刺處理，這些均造成了產量低下。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種可柔和地加工纖維織物和纖維絨面織物的方法，這種方法能夠生產出非常輕薄的針刺產品。
為實現該目的，本發明提供了一種在多個直接地連續的步驟中通過針刺來加固纖維織物或纖維絨面織物的紡織織物的方法，在這種方法中，織物被從兩面交替地以高針密度針刺，并且在刺針刺入織物的狀態下，織物僅被沿織物的經向伸縮方向伸縮的刺針運動帶動。進一步，本發明提供在多個連續的步驟中通過針刺加固纖維織物或纖維織物的紡織織物的方法，包括沿織物傳送方向設置的多臺雙針刺機，所述機器具有設置在以相互周向移動180°驅動的針刺區的兩側的上針棒和下針棒，帶有刺針的針板或帶有刺針的針板組被連接在針棒，其中每一針棒連接到引起針刺運動的針刺驅動和引起平行于織物的長度伸縮方向的運動的傳送驅動，并且針刺機被設計為，織物通過針刺機的的進給僅由刺針的水平運動分量實現。
通過在單個針刺步驟中運用高針密度，本發明達到了高生產力。當使用寬度為例如350毫米至450毫米的針板時，每米針板長度的植針密度可達到40000針。因此，針間距應為例如3毫米或更小，這就需要使用特殊的小直徑刺針。在上述的例子中，工作寬度為6米時，生產速度能達到200米/分鐘。表面重量為10克/平方米甚至更輕的產品就能夠生產了，例如單梳理織物。這些纖維相對較細，其細度可以達到1分特克斯。細度小于1分特克斯的纖維纖絲也能被加工。針刺密度是，例如約每平方厘米2500針，針刺密度也可以更高。在上述提到的植針密度和針的有效水平動程為1厘米的條件下，纖維絨面織物必須被六片雙面針板刺，才能實現提到的針刺密度。
如上所述，本發明中的措施使得加工這種輕的產品成為可能，根據這種方法，在針刺機上處于被刺針刺入狀態的織物，僅通過沿織物長度方向伸縮的針的運動來帶動。由于被組合在雙針刺機上的兩個針刺單元的刺針，交替地刺入纖維織物，亦即，這些針刺單元的工作循環互相錯開180°，因此，僅通過刺針的作用，就能近乎連續地傳送纖維絨面織物通過刺針。此外，由于兩塊相對的針板的刺針本質上不會互相碰撞，因此這種工作模式使得針板具有密集的植針。
因此，來自外部傳送工具的張力作用，基本上不作用于織物，所說的張力傾向于被處于刺入織物狀態的刺針所削減。更確切地，針刺單元自身負責織物的進給。
根據被加工織物的類型，單獨針刺過程產生的織物的長度的調整，可出現在針刺機操作中。為避免處于單個針刺機之間的織物出現擾亂(upsetting)或牽伸，單個針刺機傳送織物的速度，必須以適當的方式互相適應。在單個針刺機的針棒在每個針刺運動中具有相同的水平動程和垂直動程的情況下，速度的適應可以通過修改單個針刺機的針刺頻率來實現。如果當針棒的水平動程和垂直動程互相固定地連接，那么這種解決方案特別有優勢。然而，當單個針刺機的水平動程和垂直動程相同時，有可能導致刺針的針刺深度不同，由此刺針刺入織物和由刺針水平運動傳送織物的時間周期會受到影響，這對每針距在水平方向上的傳送動程也有一定的影響。如果使用EP 0 892 102 B1中描述的類型的針刺機，則每針距的水平動程可以很大程度上被針刺機的各自控制所影響。
針刺與處于被刺針刺入狀態的織物的聯合運動由DE 196 15 697 A1已知。其中，所述聯合運動的目的在于避免損壞織物的表面，織物表面的損壞由纖維絨面織物的傳送速度過高時產生的牽伸引起。針棒的水平驅動分量的速度匹配于供給速度，供給和牽伸的織物按供給速度被送入針刺機。本發明利用在織物長度方向伸縮的擺動刺針運動分量，以主動地傳送織物而無需進一步的傳送方法。通過本發明，由梳理設備直接提供的甚至單層纖維絨面織物以及多層纖維絨面織物可以被加固，以形成絨面織物。然而，也可以通過本發明的措施加固交插重疊的絨面織物。有可能非常薄的空氣動力學鋪制的纖維織物，也可以通過本發明的針刺工藝進行加固。
本發明不僅適合處理極輕材料。表面重量達200克/平方米的材料也可以被處理。纖維可以例如是棉纖維，20毫米至40毫米的纖維長度也可以被考慮，同時，連續的紡粘纖維、平滑的纖維和織地粗糙的纖維，可形成可通過本發明處理的織物。
當加工非常輕的織物時，刺針被優選地使用，使用的刺針的開槽非常細，以便它們夾緊細度為例如1分特克斯到2分特克斯的單根纖維。這種刺針例如軸直徑為1.85毫米，并且在兩步驟中其直徑在其長度范圍內減小至0.5毫米。刺針的開槽深度為約0.02毫米，并且在刺針的邊緣只有一個開槽。由于只有單根纖維被刺針形成絨毛并且該刺針的直徑特別小，因此針孔不會被看見。由于此原因及高針刺密度，具有高抗磨損的針刺產品的無痕跡表面被實現。
然而，也可能以主要地兩個或者多個纖維被刺針槽容納的方式，考慮纖維厚度以確定刺針的開槽尺寸。
槽距針尖的距離應該盡可能的小，從而能在小的刺針動程下運作。優選的槽距針尖的距離例如為2毫米。小的刺針動程允許高的工作速度。其也可以與叉針或者冠針聯合操作，例如叉寬度和叉深度為2/100毫米。刺針的標準長度為2.5英寸、3英寸或3.5英寸，為增加穩定性和減輕重量它們也可以短一些。如果刺針由塑料制成，其重量也能更具優勢地減輕。盡可能小的刺針周直徑有助于提高針板的強度，因此更多的板材用于相同的植針密度。
高的植針密度使得針板變得非常厚，可以考慮重量約為鋼針1/8的塑料針。為防止針棒上的針板擺動，針板應被在小彈性形變下以預張緊方式附于針棒上，例如DE 102 38 063 A1中描述的。此技術也使得能夠使用非常寬的刺針板。
使用薄片限制器也具有優點，薄片限制器包括槽形板，而這個槽形板是由多層與板經向伸縮方向橫向平行的薄片形成的。這種限制器板一方面可以使開槽區域具有小厚度并且不易傾向于被飛落的纖維阻塞，另一方面在低重量下具有大的穩定性。薄片被指向待被針刺的絨面織物，此限制器也可以被以相反方式使用，也可能作為一種針刺支撐。那樣的限制器遵照低的刺針桿直徑的刺針，傾向于比粗刺針更容易彎曲的事實。更小的限制器便于將刺針穿入攜帶薄片的板的槽中，或者由于刺針在整個運動動程中不離開板上的槽，使得穿線完全不必要。
除了使用一臺放置在另一臺之后以便纖維絨面織物連續通過的多個針刺機，還可以提供絨面織物若干次往復通過單臺針刺機并且通過使用此針刺機以這樣的幾個階段來處理絨面織物，其中如果將以不同處理階段，例如使用不同刺針和不同植針密度，針板可能在單個循環之間被改變。
通過本發明的協助，可以制造雙面平滑的絨面織物，其中針刺的深度可以從處理步驟即一個針刺單元，到下一處理步驟即下一針刺單元地減小。因此，纖維通過針網進行針刺，并且與針刺側相對的織物側突出的纖維，通過從織物的另一側被推回進織物，并且在針刺深度逐步減小的協助下，可以最終實現纖維不再從織物突出。這種雙針刺技術能使針刺區的織物被同時或交替從雙面進行針刺從而在小空間中加倍了針刺深度。
另一方面，它也可以用于生產纖維突出在一邊的仿毛絨面織物。這些絨面被壓在支撐上，其中絨毛促進了絨面織物在支撐上的固定性。
進一步，可能通過本發明的輔助，生產具有結構化表面的輕絨面織物，例如具有織孔圖案的抹布。因為具有吸收灰塵的能力，這種抹布在家庭中有利。為此目的，只有一個具有放大的桿直徑的適當的光滑刺針和針刺板的小植針密度的獨立的工作過程，必須被引入該過程。由于纖維的可以導致產生的孔的關閉的彈性回復能力，此過程可能在具有逐漸增加直徑的刺針的若干階段進行，其中半成品的孔關于連續處理階段的刺針的對準必須考慮。通過現代合成方法的輔助，這可以容易地實現。由于絨面織物優選粘接在刷帶上并且因此在支撐上保持其位置，因此在所有處理階段被引導使用刷帶作為針刺支撐在此情況下也有優點。在形成孔之后，如果它們由適合的材料，例如熱塑性材料組成，熱固可能發生在打孔的材料被通過旋轉篩爐或者通過平帶干燥爐傳送以實現纖維在它們交叉點的熱擴散。
其它結構也可想見。如果從絨面織物雙面針刺，則在柵格或者在槽型板上的針刺或者薄層板作為針刺支撐，特別是通過使用每邊具有若干槽、或具有槽且更高的槽深使絨面織物結構在雙面形成的幾個邊的針。纖維束被拉或者推出預加固的絨面織物并且被傳送至絨面織物表面。如果使用多設置的針刺機，此構造在最后的針刺機或針刺機生產線的最后的針刺機，或者為圖案和結構的目的在機器線外操作的單個針刺機中的單獨工作步驟中進行。
根據織物的進料或每個動程，并且根據針板中刺針的設置，本身已知的圖案可以被制造，例如縱條，橫條，對角或者刺繡圖案。
根本地是，至少與不同針刺區相關的水平驅動相互之間是互不相關的，以使對由織物的縮短或延長所引起的不同傳送速度的適應成為可能。如果未考慮所有針棒的同步垂直驅動，那么必須優選地在通過設備的纖維絨面織物的可能免推拉(jerk-free)傳送的意義上，還可考慮到影響通過改變單個針刺機的針刺頻率由單個針刺機引起的傳送速度。
圖1示出具有供應、橫進給和收取的空氣動力學絨面織物形成設備、傳送方法和多段針刺設備的入口部分。
圖2進一步示出針刺設備的針刺機。
具體實施例方式
現在參考圖中示出的用于加固纖維絨面織物的設備，描述本發明。
圖1和圖2組合示出制造針刺纖維絨面織物的設備。圖1示出具有供應、橫進給和收取的空氣動力學絨面織物形成設備、傳送方法和多段針刺設備的入口部分，反之圖2進一步示出針刺設備的針刺機。也可以提供羅拉粗梳機、梳毛機、或其它織物或者絨面織物發生器，而非空氣動力學絨面織物形成設備。
圖1和圖2的設備包括通過橫進給2與空氣動力學絨面織物形成設備3連接的纖維供應器1。從該絨面織物形成設備3，包括無盡回轉傳送帶5的傳送工具4，通向包括多臺針刺機的針刺設備6的入口部分。傳送帶5面對具有無盡回轉壓縮帶7的針刺設備6的入口區域，無盡回轉壓縮帶7服務于壓縮從羅拉粗梳機3卸下并且放置在無盡回轉傳送帶5上的纖維絨面織物8。
多個雙針刺機9設置在針刺設備6內，從上到下交替針刺纖維絨面織物8的針棒10，由陰影三角形示意性示出。每個針棒10攜帶高密度配備刺針的針針板、或高密度配備刺針的針板組(未示出)。只有用于垂直織驅動的針刺機91和水平驅動單元11的驅動電機11被示意性示出。所述的水平驅動單元通過連接桿12被連接到針棒10，以提供沿與纖維絨面織物8伸縮方向平行伸縮的水平往復運動分量給針棒。連接桿12和針棒10之間的連接為清晰起見未示出。詳情可以參考，例如前述的DE 196 15 697 A1和EP 0 892 102 B1，其中后者也公布了針棒水平運動動程尺寸的無限可變改變可以被精確地調整的方法。在上下文中，必須注意如果針刺的深度也可以被調整是有優點的，因為這確定了刺針刺入纖維絨面織物狀態的駐留期。為進一步在此上下文中解釋，參考所述的DE 196 15 697 A1。
針棒10和其驅動11和91，在所有針刺機中相同。單個針刺機9的垂直驅動，可以互相獨立，并且也可以可控地相互獨立，以便能夠通過在在單個針刺機上的纖維絨面織物的傳送速度可變的方式，單獨影響針刺頻率。然而，它們也可以被互相同步地驅動，特別是通過有助于避免纖維絨面織物在針刺設備中伸縮和擾亂變形的公共驅動方法。但是隨后水平驅動應該根據動程的尺寸被單獨調整，以能夠實現本地傳送速度適應。
在針刺機設備6的出口側設置輥子對13，輥子對13從該設備卸下完成的、被81標為最終產品的纖維絨面織物。
在針刺機設備6中，兩臺雙針刺機9可以被組合成，一臺具有用于待處理的織物的公共上針刺支撐和下針刺支撐(未示出)的對單元的公共機器框架。所有上針棒，亦即雙設置的上針棒組可能被聯合驅動，并且對所有下針棒也相同。
由于針棒10的水平驅動11，要求特定空間，每個鄰接的雙單元之間的容納水平驅動的間隙Z，被無盡回轉傳送帶14架橋，無盡回轉傳送帶14從下面支撐處理過的纖維絨面織物8使其不由于自身的重量下垂并且從而可能以不希望的方式伸縮。作為選擇，纖維絨面織物可以在上面容易地滑動的具有小表面磨擦的光滑支撐板可以被考慮。
由于在本發明中，織物8被從雙面針刺，并且本發明因此使用雙針刺機，在雙針刺機中，在針刺區中互相針刺的雙針刺單元對立并且它們的刺針交替刺入纖維絨面織物，在絨面織物兩側、被刺針運動壓到對著絨面織物的針刺支撐，是具有經向伸縮槽或槽形板的薄片柵格，它的槽使得用于在刺入狀態傳送纖維絨面織物8的水平運動成為可能。細節未示出，在此方面可以參考上述文件。使用薄層柵格在針刺技術本身中是已知的，特別是當在用于，例如地板材料的針刺氈上形成極圈(pole loop)時。
刺針可以在封裝中被設置在針板上，其中封裝在互為橫向的經向偏移彼此至少一個刺針間距，以增加纖維絨面織物的針刺密度。在槽形板中用作針刺支撐的槽，也必須也橫向方向互相偏移。也可能調整在單個針刺機的橫向引導使得它們以這樣的方式適應，即由后一針刺機的刺針在纖維絨面織物中產生的針跡，沿根據前一針刺機的刺針在同一纖維絨面織物中產生的針跡的橫向偏移。
單個水平驅動11必須進行的水平動程，必須是根據纖維絨面織物的性質可調。如已經提到的，EP 0 892 102 B1公布了水平動程也可以在機器工作期間被無限變化的方法。作為選擇，針刺頻率的變化也可以被考慮。由處理可能發生的纖維絨面織物8的伸縮或者收縮可以，例如通過電子照相機和自動糾正該相機的圖像的輔助，被以非接觸方式確定，并且通過這些圖像的輔助水平驅動可以被設定。為此目的需要的方法為清晰起見未在圖中示出。清楚的是，那種方法可以在纖維絨面織物可能被改變的每個針刺機上提供，其中中央控制單元可以為整個設備提供。
權利要求
1.一種通過在多個直接地連續的步驟中通過針刺加固由纖維織物或纖維絨面織物形成的紡織織物的方法，其中織物被從雙面以高刺針密度交替地針刺，并且在刺針刺入織物的狀態下，織物僅被沿織物的經向伸縮方向伸縮的刺針的運動帶動。
2.如權利要求1所述的方法，其中刺針的針刺深度一步驟一個步驟地減小。
3.如權利要求1所述的方法，其中至少在該方法的后面步驟中，刺針在織物第一面的針刺深度小于刺針在織物第二面的針刺深度。
4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中織物包括單層梳理非織織物或多層梳理非織織物。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中針棒的垂直針刺運動互相同步。
6.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，刺針的水平運動分量在單個步驟中差別非常大。
7.如權利要求1到4中任一項所述的方法，其特征在于，單個針刺機的針棒以不同的針刺頻率被驅動。
8.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中織物在至少一些針刺步驟之間，由光滑靜止表面、或由與織物一致運動且被織物接觸的支撐表面來支撐。
9.如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，每一個刺針在針刺運動中僅夾住一根纖維并將其壓入織物。
10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中借助于刺針在針刺織物中形成永久的孔，并且織物隨后經過固定過程。
11.一種在多個直接地連續的步驟中通過針刺加固由纖維織物或纖維絨面織物形成的紡織織物(8)的設備，包括沿織物傳送方向連續地設置的多臺(6)雙針刺機(9)，所述針刺機具有設置在以相互周向移動180°驅動的針刺區的兩側的上針棒和下針棒(10)，帶有刺針的針板或帶有刺針的針板組被連接在所述針棒，其中每一針棒(10)連接到引起針刺運動的針刺驅動(91)和引起平行于織物(8)的長度伸縮方向的運動的傳送驅動(11)，其中針刺機(9)以使織物通過針刺機(9)的進給僅由刺針的水平運動分量實現的方式設計。
12.如權利要求11所述的設備，其中不同的雙針刺機(9)的驅動(91，11)互相獨立并可被互相獨立地被設定和控制。
13.如權利要求11或12所述的設備，其中雙針刺機(9)被以在機器與機器間不同的針棒動程頻率驅動。
14.如權利要求11所述的設備，其中用于產生所有針刺機的針棒的針刺運動的驅動工具被連接到公共驅動電機。
15.如權利要求11到14中任一項所述的設備，其中至少在一些針刺機(9)之間，接觸織物(8)的聯合運動傳送工具(14)被設置。
16.如權利要求11到15中任一項所述的設備，其中在多臺(6)雙針刺機(9)中第一臺雙針刺機(9)的入口側直接設置羅拉粗梳設備(3)，羅拉粗梳設備(3)通過織物供應工具(4)連接至針刺機(9)。
17.如權利要求16所述的設備，其中織物供應工具(4)包括無盡回轉壓縮帶(7)。
18.如權利要求11到17中任一項所述的設備，其特征在于，路徑探測工具設置在各個針刺機上，所述路徑探測工具連接至用于影響對應針刺機(9)的針棒(10)的水平動程尺寸的控制工具。
19.如權利要求11到18中任一項所述的設備，其中刺針包括塑料。
20.如權利要求11到19中任一項所述的設備，其中每一個刺針都具有0.02毫米的槽深。
21.如權利要求11到20中任一項所述的設備，其中連接刺針的針板成組的設置，當從織物的傳送方向看時，所述成組的針板相互之間橫向地是約小于一刺針間距。
全文摘要
本發明提供了一種在多個直接地連續的步驟中通過針刺來加固纖維織物或纖維絨面織物的紡織織物的方法和設備，其中，織物被從兩面交替地以高針密度針刺，并且在刺針刺入織物的狀態下，織物僅被沿織物的經向伸縮方向伸縮的刺針運動帶動。通過本發明的幫助，能夠生產極薄的絨面織物，并且在處理中不損壞絨面織物。
文檔編號D04H18/00GK1863958SQ200480028907
公開日2006年11月15日 申請日期2004年9月8日 優先權日2003年10月2日
發明者約翰·菲利普·迪羅 申請人:奧斯卡迪羅機械制造公司