CN101688344A

CN101688344A - 无纺布打孔设备及方法、通过其制造的无纺布

Info

Publication number: CN101688344A
Application number: CN200880010240A
Authority: CN
Inventors: 沈载宪; 李在宪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2010-03-31
Also published as: KR101004214B1; JP2010523834A; KR20080090345A

Abstract

本发明披露了一种在无纺布表面简单快速形成多个孔的设备及方法。所述设备及方法经济合算。本发明还披露了使用所述设备及方法制造的无纺布。所述无纺布打孔设备包括在外圆周表面上具有多个针的第一滚轴，以及两个或多个相对于所述第一滚轴外圆周表面旋转的第二滚轴，所述第二滚轴在圆周方向上排列设置在所述外圆周表面上。

Description

无纺布打孔设备及方法、通过其制造的无纺布

技术领域

[01]本发明涉及一种无纺布打孔设备、一种无纺布打孔方法，以及通过所述设备及方法制造的无纺布。更确切地说，本发明涉及一种无纺布打孔设备，所述设备能够简单快速地在无纺布表面上形成多个孔，从而提高成本效率，涉及一种无纺布打孔方法，以及利用所述设备及所述方法制造的无纺布。

背景技术

[02]无纺布是通过彼此相互平行或在无规则方向上排列设置纤维并用合成树脂粘合剂取代使用纺织或编织处理来将所述排列设置的纤维混合成片的形状从而制造而成的。早年所述无纺布的材料为棉花，但自从20世纪50年代中期，诸如聚丙烯以及尼龙的合成树脂得到使用。

[03]有一些无纺布处理方法，包括热结合处理、浸渍处理，以及干燥处理，在所述热结合处理中，通过挤压合成树脂通过喷嘴而形成纤维并且热结合所述纤维。所述浸渍处理也称作纸张制造成型处理。也就是说，将纤维浸渍在合成树脂粘合剂中并因而变湿，然后用热量干燥，从而使得形成的产品类似于纸张。在所述干燥处理中，将合成树脂喷到薄棉花型纤维上，然后用热量干燥所述纤维和数值。自从20世纪50年代，因为无纺布不具有方向性，并且其边缘在切割的时候由于纤维的缠结而不会磨损，所以无纺布在美国得到快速发展，并用于各种用途。此外，在今天无纺布也在工业上应用。近来，通过所述热结合处理制造的无纺布得到最广泛使用，在所述热结合处理中，挤压合成树脂以通过喷嘴从而制造纤维，并且热结合所述纤维。

[04]另一方面，近来用于衬料的无纺布应用于直接接触人体的一部分的物件上，比如一次性卫生餐巾，尿布等等。此类用于衬料的无纺布必须具有柔软的质地和漂亮的外观，并且必须是易湿和柔软的，从而制造成本昂贵。此外，用作清洁布，用于从运动者额头吸汗的产品，以及用在接触或附贴在人体的一部分情形中产品，所述打孔无纺布的用途增加。

[05]特别的，EP0472992披露了通过在普通无纺布上形成多个孔而具有比普通无纺布增强了的易湿以及柔软特征的打孔无纺布。

[06]EP0472992披露了一种结构，其中无纺布穿过位于第一滚轴和第二滚轴之间的缝隙，所述第一滚轴具有多个针，所述第二滚轴具有多个凹槽，从而通过所述针的贯穿在所述无纺布中形成多个孔，并且所述孔的周边膨胀。

[07]所述无纺布孔的周边膨胀的原因是由于为了通过所述针贯穿的单独操作在所述无纺布中形成所述孔，而使得所述针过热。由于这个原因，所述无纺布孔的周边容易热化凝固，从而所述无纺布表面变得粗糙，并且恶化了柔软特征。

[08]由于为了提高所述孔的外观、易湿特性、以及柔软特性，而难以将所述第一及第二滚轴的旋转速度增加至20m/min或更多，从而使得现有的技术具有低生产效率以及低成本效率的缺点。

[09]因此，在仅仅将一个第二滚轴相对于一个第一滚轴(针滚轴)安装的情况中，所述打孔无纺布生产率很低。另一个方面，当为了高生产率提高操作速度的时候，所述打孔无纺布的质量恶化。

[10]根据所述现有的技术，当所述第一滚轴的针以及所述第二滚轴的凹槽准确排列放置的时候，可在所述无纺布中准确形成孔。因此，所述针和凹槽必须准确处理以获得精确尺寸，这导致所述第一以及第二滚轴制造成本增加。也就是说，大量的金钱花费在无纺布打孔处理中，从而使得成本效率变低。

[11]鉴于上述原因，所述打孔无纺布由于低生产率而昂贵，并且导致所述无纺布无法广泛使用，尽管其具有很多优点。

发明内容

技术问题

[12]为了解决现有技术的上述问题设计了本发明，本发明的目的在于提供一种用于无纺布打孔的设备，其能够以低成本在所述无纺布上快速形成多个孔，也就是说，提高了生产率以及成本效率，一种无纺布打孔方法，以及一种是用所述设备及方法制造的无纺布。

[13]本发明的另一个目的在于提供一种用于无纺布打孔的设备，其能够提高所述无纺布的松软性、柔软性、易湿性、以及可洗性，一种无纺布打孔方法，以及一种是用所述设备及方法制造的无纺布。

[14]本发明的又一个目的在于提供一种无纺布打孔设备以及无纺布打孔方法，所述设备以及所述方法能够提高用在直接接触或直接附贴在人体部分的情形中的打孔无纺布的质量、生产率、以及成本效率。

技术方案

[15]为了实现本发明的目的，提供一种无纺布打孔设备，包括第一滚轴，所述第一滚轴在其外圆周表面上具有多个针并且可旋转，以及两个或两个以上的第二滚轴，所述第二滚轴在圆周方向排列设置在所述第一滚轴外圆周表面上，并且相对于所述第一滚轴的外圆周表面旋转。

[16]在所述设备中，优选每一所述第二滚轴设置有多个凹槽，每一凹槽具有比所述第一滚轴的针的直径大的内径。

[17]在所述设备中，优选每一所述第二滚轴在其外圆周表面具有刷子。

[18]在所述设备中，优选所述第二滚轴的外圆周表面由弹性材料或具有多个毛孔的多孔材料制成。

[19]根据本发明的另一方面，提供一种无纺布打孔方法，包括准备一卷或多卷无纺布的步骤，准备具有多个针的第一滚轴和两个或多个排列设置在所述第一滚轴外圆周表面上的第二滚轴的步骤，以及允许各无纺布穿过所述第一滚轴与第二滚轴之间相应缝隙的步骤。

[20]根据本发明的又一方面，提供一种无纺布打孔方法，包括准备一卷无纺布的步骤，准备具有多个针的第一滚轴和两个或多个排列设置在所述第一滚轴外圆周表面上的第二滚轴的步骤，以及允许所述单卷无纺布顺序穿过所述第一滚轴与第二滚轴之间缝隙的步骤从而使得所述无纺布打孔两次或更多次。

[21]根据本发明的又一方面，提供一种无纺布打孔方法，包括，准备一卷或多卷无纺布的步骤，准备具有多个针的第一滚轴和两个或更多相对滚轴组的步骤，每一相对滚轴组包括排列设置在所述第一滚轴外圆周表面上的两个或多个滚轴，以及允许各卷无纺布顺序穿过所述第一滚轴与所述各相对滚轴组的第二滚轴之间相应缝隙。

[22]在所述方法中，优选所述第一滚轴以1至150m/min范围的速度旋转，更佳的，考虑到个人货物的无纺布标准，所述第一滚轴以1至50m/min范围的低速旋转。

[23]根据本发明再一方面，提供一种具有多个孔的无纺布，其使用所述无纺布打孔设备及方法制造。

[24]在所述无纺布中，优选所述无纺布孔的总面积大约为整个表面面积的60％，所述孔的密度为1个每英寸或更多。更佳的，优选所述无纺布孔的总面积为整个表面面积的1％至50％，所述孔的密度为30个每英寸或更多。

[25]在所述无纺布中，优选所述无纺布作为用于直接接触人体一部分的产品或直接附贴于接触人体的一部分的产品的碎片。

[26]优选所述无纺布用作一次性卫生餐巾或尿布的衬料。

[27]优选所述无纺布用作清洁布或农业产品。

[28]从以下结合附图的描述中，本发明的特点以及优点将是显而易见的。在本发明的说明书和权利要求书中的术语并非仅涉及词典定义的含义，由于发明人为了用最好方式解释自己的发明而能够担当自己的词典编纂者的角色，因而所述术语涉及根据本发明的技术精神限定的含义和概念。

技术效果

[29]本发明的优点在于能够以低成本在无纺布表面中形成多个孔，从而能够提高打孔无纺布的生产率以及成本效率。

[30]本发明的另一个优点在于能够提高无纺布的平滑性、柔软性、可洗性、以及易湿性。

附图说明

[31]图1为根据本发明第一实施例无纺布打孔设备示意图；

[32]图2为图1中部件A横截面放大示意图；

[33]图3为根据本发明另一实施例的图2中部件A横截面放大示意图；

[34]图4为根据本发明第二实施例无纺布打孔设备示意图；

[35]图5为根据本发明第三实施例无纺布打孔设备示意图；以及

[36]图6为根据本发明无纺布横截面示意图。

[37]*附图中关键元件附图标记的简要说明*

[38]10：无纺布打孔设备

[39]11：第一滚轴 12：第二滚轴

[40]15：针

具体实施方式

[41]结合附图，本发明的以上目的、特点和优点将是显而易见的。

[42]以下，将结合附图对本发明的优选实施例进行描述。

[43]首先，在附图中相同的原件或部件将使用相同的附图标记。在描述本发明时，为了避免遮蔽本发明的精神，将忽略与本发明有关的公知的功能或结构。

[44]图1为根据本发明第一实施例无纺布打孔设备示意图，以及无纺布打孔方法。

[45]如图中所述，根据第一实施例的无纺布打孔设备包括具有多个针15的第一滚轴11以及两个或更多的排列设置在所述第一滚轴11外圆周表面上相对于所述第一滚轴11旋转的第二滚轴12。

[46]所述第一滚轴11的外圆周表面设置有多个针15。针15的数量大约为30个每平方英寸，并且每一个所述针15的直径范围大约从0.2至5mm。更佳地，每一个所述针15的直径范围大约从1至3mm。此外，每一个所述针15的长度大约为1mm或更多，更佳的每一个所述针15的长度为大约2至5mm。每一个针15在其一端具有尖端部分15a，随着所述针15的尖端部分15a穿过所述无纺布形成孔16。

[47]如图2所示，所述第二滚轴12具有凹槽12a，所述针15插入所述凹槽12a中。所述凹槽12a的内径大于所述针15的外径，并且所述凹槽12a的数量等于针15的数量。

[48]如图3所示，每一个所述第二滚轴12的外表面可设置有刷子，或可由弹性材料制成，比如橡胶。所述第二滚轴12的外表面可由具有多个毛孔的多孔材料制成，比如丝瓜。也就是说，当所述无纺布由所述第一滚轴11的针15穿过的时候，所述第二滚轴12的外表面容纳无纺布由所述第一滚轴11的针15按压的部分，然后复原所述无纺布的表面状态。

[49]根据第一实施例的无纺布打孔方法包括准备一卷或多卷无纺布N1的步骤。所述无纺布N1可以是聚丙烯(PP)纺粘无纺布、聚丙烯纺粘无纺布和熔喷无纺布的混合无纺布(SMS，SMMS，等等)，所述混合无纺布为聚丙烯聚乙烯混合物，水刺无纺布，通风处理无纺布，聚丙烯热结合无纺布，聚丙烯和其他纱线混合物的热结合无纺布，聚酯无纺布等等。

[50]所准备的无纺布N1穿过所述第一滚轴11和所述第二滚轴12之间的缝隙。结果，如图2和3所示，所述第一滚轴11的针15穿过每一卷无纺布的表面，从而制造形成具有多个孔16的打孔无纺布N2。

[51]用这种方法，根据所述第一实施例，由于多个第二滚轴12设置在所述第一滚轴11的外圆周表面上，多卷无纺布N2得到打孔，从而能够快速准确地形成打孔无纺布N2。

[52]图4为根据本发明第二实施例无纺布打孔方法示意图。

[53]如图中所示，根据所述第二实施例的无纺布打孔方法包括准备单卷无纺布N1的步骤，以及顺序允许所述单卷无纺布N1穿过所述第一滚轴与第二滚轴之间的缝隙的步骤，从而使得所述单卷无纺布N1通过多个步骤反复得以打孔，并且使得所述无纺布N1可具有多个孔16。

[54]根据所述第二实施例，单卷无纺布N1通过多个步骤而反复打孔形成多个孔16。因此，提高了所述无纺布N2的孔16的大小和明显的精度，并且可快速执行打孔操作。

[55]其他结构和相关操作与第一实施例相同。因此，相同或类似元件使用相同附图标记标注。

[56]图5为根据第三实施例无纺布打孔设备以及方法。

[57]如图中所示，根据第三实施例无纺布打孔设备包括具有多个针15的第一滚轴11，和两个或更多相对滚轴组20、30及40。每一个所述相对滚轴组20、30、及40包括两个或多个第二滚轴21、22、31、32、41、及42。

[58]根据第二实施例的无纺布打孔方法包括准备一卷或多卷无纺布N1的步骤，当每一卷无纺布顺序穿过所述第一滚轴11与各第二滚轴21、22、31、32、41、及42之间缝隙的时候，使得各卷无纺布N1穿过所述第一滚轴与各相对滚轴组20、30及40之间缝隙的步骤。因此，多卷无纺布N1通过两个或多个相对滚轴组20、30及40的两个或多个第二滚轴21、22、31、32、41、及42而打了两次或更多次的孔，从而制造具有多个孔16的所述无纺布N2。

[59]在上述无纺布打孔设备及方法中，所述第一滚轴11以及相对于第一滚轴11操作的第二滚轴21、22、31、32、41、及42，以从1至50m/min范围内的低速旋转。因此，能够快速准确地为无纺布打孔，并且提高了所述打孔无纺布的生产率以及成本效率。

[60]随着所述滚轴旋转速度减小，所述打孔无纺布的质量变得更高。

[61]在打孔的时候，随着以低速执行打孔操作，优选从1至20m/min的范围，形成在所述无纺布中的孔变得更精确，并且提高了无纺布打的孔的外观。

[62]图6为具有多个孔16的无纺布N2的示意图，所述无纺布N2由上述无纺布打孔设备及方法制造。所述打得的孔16的外围由于所述第一滚轴11的针15以及第二滚轴12的按压而突出，从而为所述无纺布N2提供柔软性。所述孔16的形状以及所述打孔无纺布的外周根据所述无纺布的种类、操作线速度、以及所述第一和第二滚轴的温度而变化。

[63]所述孔16的总面积变为所述打孔无纺布N2整个表面面积的1％至50％，并且孔16的数量可优选30个每平方英寸或更多。图6所示的打孔形状可根据针的温度、针压力、无纺布类型、无纺布厚度以及打孔线速度而变为多种形状。

[64]通过使用上述无纺布打孔设备及方法制造的所述打孔无纺布可用在直接接触或附贴于人体一部分的情形中使用，用作一次性卫生餐巾或尿布的衬料，用作清洁布，或用于农业用途。

[65](实施例1)

[66]一卷双组分纺粘无纺布，其是20g/m²的聚丙烯和聚乙烯的混合物(由Toraysaehan公司制造)，以6m/min的速度进行两次顺序打孔，如图5所示。此时，所述第一滚轴11的温度，以及与所述第一滚轴11相对的第二滚轴21、22、31及32的温度，为105℃。

[67]每一个所述第二滚轴具有与针相同数量的凹槽。

[68]所述针的直径大约为1.9mm，所述针的数量大约为63个每平方英寸。

[69]使用四个第二滚轴，两卷无纺布，以及以6m/min的速度对每一无纺布进行打孔。

[70](实施例2)

[71]实施例2除了使用四卷无纺布，其他与实施例1相同。

[72](实施例3)

[73]在所述第一实施例中的无纺布用作尿布衬料。所述尿布由Suan工业公司制造。

[74](实施例4)

[75]在所述第一实施例中的无纺布用作擦拭汽车窗户的清洁布。

[76](实施例5)

[77]在所述第一实施例中的无纺布用作和肥皂一起吸收。

[78](结果)

[79]根据所述实施例1，两卷无纺布的每一卷以6m/min的速度打孔。因此，总的操作速度为12m/min。

[80]根据所述实施例2，四卷无纺布的每一卷以6m/min的速度打孔，并且四卷无纺布同时打孔。因此，总的操作速度为24m/min。

[81]用此类方法，可提高一个打孔针的生产率，所述打孔针是昂贵的。此外，通过以低速工作可提高工作效率、工作空间效率、以及所述打孔无纺布的质量。

[82]根据所述实施例3，所述打孔无纺布具有与尿布的外观相同的感觉。当顾客户试用由根据实施例3的打孔无纺布制成的尿布的时候，所述打孔无纺布制成尿布的感觉、易湿性、以及外观令所述顾客满意。

[83]根据所述实施例4的无纺布测试结果，也就是，当所述无纺布用作汽车窗户清洁布的时候，所述无纺布呈现出良好的可洗性。

[84]根据所述实施例5的无纺布测试结果，可洗性极好，并且给人的感觉平滑，柔软，并且干燥。

[85]尽管已示出和描述了本发明的优选实施例，可以设想，本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改。

Claims

1.一种无纺布打孔设备，包括：

第一滚轴，所述第一滚轴可旋转，并且在其外圆周表面上具有多个针；以及

两个或两个以上第二滚轴，所述第二滚轴在圆周方向排列设置在所述第一滚轴外圆周表面上，并且相对于所述第一滚轴的外圆周表面旋转。

2.如权利要求1所述的无纺布打孔设备，其中每一所述第二滚轴设置有多个凹槽，每一凹槽具有比所述第一滚轴的针的直径大的内径。

3.如权利要求1所述的无纺布打孔设备，其中每一所述第二滚轴在其外圆周表面具有刷子。

4.如权利要求1所述的无纺布打孔设备，其中所述第二滚轴的外圆周表面由弹性材料或具有多个毛孔的多孔材料制成。

5.一种无纺布打孔方法，包括：

准备一卷或多卷无纺布的步骤；

准备具有多个针的第一滚轴和两个或两个以上排列设置在所述第一滚轴外圆周表面上的第二滚轴的步骤；以及

允许每卷无纺布穿过所述第一滚轴与第二滚轴之间各缝隙的步骤。

6.一种无纺布打孔方法，包括：

准备单卷无纺布的步骤；

允许所述单卷无纺布顺序穿过所述第一滚轴与第二滚轴之间各缝隙的步骤。

7.一种无纺布打孔方法，包括：

准备一卷或多卷无纺布的步骤；

准备具有多个针的第一滚轴和两个或两个以上相对滚轴组的步骤，每一相对滚轴组包括排列设置在所述第一滚轴外圆周表面上的两个或多个滚轴；以及

允许各卷无纺布顺序穿过所述第一滚轴与所述各相对滚轴组的第二滚轴之间缝隙以为每卷无纺布两次或多次打孔的步骤。

8.如权利要求5至7任一所述的无纺布打孔方法，其中，所述第一滚轴的旋转速度范围为1至50m/min。

9.一种无纺布，其使用如权利要求1至8所述的设备或方法制造。

10.如权利要求9所述的无纺布，其中所述无纺布孔的总面积为整个表面面积的1％至50％，所述孔的密度为30个每平方英寸或更多。

11.如权利要求9或10所述的无纺布，其中所述无纺布用于直接接触或直接附贴于人体的一部分。

12.如权利要求11所述的无纺布，其中所述无纺布用作一次性卫生餐巾或尿布的衬料。