CN101864641B - 一种非织造布生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造非织造布的设备，包括带有刻花辊筒的热轧机，刻花辊筒包括啮合的上刻花辊和下刻花辊，以及用于控制上刻花辊和下刻花辊之间的相对距离的液压装置，上刻花辊表面刻有用于形成非织造布表面凹陷部的凸起点阵；液压装置用于控制下刻花辊的移动，实现调节上刻花辊和下刻花辊之间的相对距离；上刻花辊和下刻花辊通过一侧的传动齿轮装置实现动力传动，上刻花辊的另一侧外接加热装置。该设备可以根据客户要求和市场需要，设计和更换花纹形状，使得热风非织造布表面的毛羽大幅度减少，使得非织造布具有凹凸感，从而使面层材料与人体的接触面积减少，增加了人体在使用时的舒适感觉。

Description

一种非织造布生产设备

技术领域

本发明涉及一种非织造布生产设备。

背景技术

热粘合非织造布广泛应用于女士卫生用品和婴儿尿布中，通常应用在表层或二层，它能迅速吸收体液(月经排出液、尿液)，并将其尽可能均匀地导入其下层的吸收芯，这样，既保持了皮肤干爽，又防止体液的侧向渗漏。

热风非织造布是热粘合工艺中的一种，它由于手感柔软、蓬松，能够使使用者感到舒适而广泛应用于个人卫生护理用品中。热风非织造布采用并列结构或者皮芯结构的双组分纤维，经过梳理成网后，通过热空气加热复合纤维，复合纤维中的PE熔融后，纤维互相搭接，经过冷却而成为有一定强伸性能的非织造布。

由于在加工过程中未受到加压作用，热风非织造布的弹性和蓬松性远远好于其他工艺制作的非织造布。然而热风非织造布作为个人卫生护理用品的表面材料，在最终消费者使用的过程中容易起毛。这一现象是热风材料一直难以攻克和避免的问题。

消费者在使用卫生巾或者尿裤时，需要至少2～3小时更换一次，身体的运动会使皮肤与卫生用品表面材料之间发生摩擦，而热风非织造布本身柔软蓬松，固结牢度不高，因而短纤维的毛头会在摩擦力的作用下伸出，使得卫生用品表面产生大量毛羽。一部分消费者因为毛羽问题而过敏，另一部分消费者认为外观不良，毛头会产生反感。因而表面材料的起毛性是个人卫生护理用品评估和测试的主要项目之一。

目前，世界上对于热风非织造布的后处理加工形成了很多工艺，也很有特点，如烫平、轧花等。但是，在如何保持加工之后的柔软性方面，往往解决得不太好。经过烫平的热风布，确实改善了起毛问题，可是手感僵硬，无法作为面层使用。经过轧花的热风布，其工艺与传统的热轧非织造工艺方法相近，使得非织造布变薄，厚度不能满足要求。

文中术语非织造布是指定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫(不包括纸、机织物、簇绒织物，带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品)。所用纤维可以是天然纤维或化学纤维；可以是短纤维、长丝或当场形成的纤维状物。从宏观上来说，非织造布的制作工艺过程一般可分为四个过程：纤维准备；成网；加固；后整理等。具体来说，非织造布的加工工艺分为干法、湿法和聚合物直接成网法等三大类。干法中应用最广泛的是热粘合成型法，分为热轧法和热风法两种。

热轧法非织造布是指利用合成纤维的热塑性，使纤网通过一对130℃-150℃的高温轧辊经2-50MPa的高压热熔粘合成布。

热风法非织造布是指通过温度在130℃-140℃的热空气以50-150Pa的风压均匀穿透纤维网使具有不同熔点的双组分纤维部分熔融而粘合成型为非织造布。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，解决现有热风非织造布容易起毛的问题，提供一种非织造布生产设备，利用该设备生产的非织造布表面出现点、线、面结合的几何形状、布面纤维结构粘合成型良好、手感柔软、厚度达标而且在使用过程中不易产生毛羽的非织造布。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案是：

用于上述方法制造的非织造布生产设备，包括热风非织造布生产线，所述的热风非织造布生产线的输出端还设置有带有刻花辊筒的热轧机，所述刻花辊筒包括啮合的上刻花辊、下刻花辊以及用于调节两刻花辊之间相对距离的液压装置，所述上刻花辊的两端装置于热轧机机身上的轴承座上，下刻花辊两侧通过轴承座与液压装置固定连接，下刻花辊随着液压装置的升降而升降，从而达到调整上下刻花辊之间相对距离的作用，所述上刻花辊表面刻有用于形成非织造布表面凹陷部的凸起点阵；

所述的上刻花辊和下刻花辊的一端设有相互啮合的传动齿轮装置，所述上刻花辊的另一端外接加热装置。

所述的加热装置包括加热器和接入所述上刻花辊内部的加热油管，所述加热油管同所述加热器相连接，所述加热油管上设置有温度传感器。

所述的上刻花辊和下刻花辊之间设有用于保持上刻花辊和下刻花辊间距一致性的微调装置。

所述微调装置设置在下刻花辊一端的轴承座上，包括固定于轴承座上的固定垫铁和沿固定垫铁配合面移动的活动垫铁，所述活动垫铁的一端通过连接杆与设置在热轧机身外的调节柄相连。

所述的固定垫铁的一端设有一斜面，所述活动垫铁的一端设有沿所述固定垫铁一端的斜面配合移动的配合斜面，所述连接杆固定于活动垫铁的另一端。

所述的上刻花辊采用不锈钢材质制成，所述下刻花辊采用棉浆材质，经高压压制而成，邵氏硬度在60-95HD之间。

所述的凸起点阵的总面积占上刻花辊外圆周表面积的5-25％。

利用上述设备制备的非织造布为热风成形的柔性非织造布，所述非织造布的表面由多个彼此相连接的固毛区域组成，所述固毛区域是由柔性凸起部和点阵排布的凹陷部组成，所述凹陷部置于柔性凸起部的外周，并通过点阵排布的凹陷部将所述柔性凸起部包围；

所述的点阵凹陷部的总面积占非织造布总面积的5-25％。

所述固毛区域的凹陷部的凹陷深度为0.2～2mm；所述固毛区域的柔性凸起部的凸起高度为0.2～2mm。

所述固毛区域形状为三角形、四边形、五边形、六边形、五角星形和花朵图案中的一种或其中几种形状的组合。

本发明具有如下优点：

上述设备制造的非织造布由于经过二次热轧作用，使得非织造布表面形成多个彼此相连接的固毛区域，所述的固毛区域是由柔性凸起部和点阵排布的凹陷部组成，所述凹陷部置于柔性凸起部的外周，并通过点阵排布的凹陷部将所述柔性凸起部包围；所述的凹陷部可用于固定所述非织造布的短纤维的端部，以防止所述短纤维的端部受摩擦时形成毛头。由于点阵凹陷部的总面积占非织造布总面积的5～25％，固毛区域的柔性凸起部的纤维被凹陷部固定，因而大大减少了非织造布表面的毛羽的形成。凹陷部还增加了非织造布表面的固结度。

本发明用于制造所述的非织造布的设备上的上刻花辊上的点阵凸起的排布方式可以根据客户和市场需要设计不同形状，从而制造出形状不同的固毛区域，以满足不同的需要。

本发明使得非织造布具有凹凸感，从而使面层材料与人体的接触面积减少，增加了人体在使用时的舒适感觉。

附图说明

图1示出本发明非织造布的俯视图；

图2示出刻花辊筒的相对位置示意图；

图3示出本发明非织造布生产设备的示意图；

图4示出热轧机的结构示意图；

图5为图4中的I部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

本发明的非织造布1在图1中以平面展开图示出。这一花型仅作为刻花非织造布中的一个示例。正式生产过程中，可根据花型图案生产出不同外观效果的刻花无纺布。在图1中，2表示设备运行方向。本发明非织造布由在设备运行方向2上取向的热风非织造布组成。非织造布1在设备运行方向2分别形成两个不同图案的固毛区域，即由柔性凸起部3b和点阵排布的凹陷部3a组成，所述凹陷部3a置于柔性凸起部3b的外周，并通过点阵排布的凹陷部3a将所述柔性凸起部3b包围，凹陷部3a和柔性凸起部3b形成为正六边形的固毛区域；和由凹陷部4a和柔性凸起部4b嵌套在正六边形中形成的花朵图案固毛区域。如果通过正反两面分别去看，则从正面看，正面隆起部位形成一个凸面，与正面凹陷部位一起形成凹凸有致的表面，对应的从反面看，正面凹陷部位向反面隆起，形成局部凸面。

点阵凹陷部3a和凹陷部4a的总面积根据花形及图案的不同，总体占非织造布1总面积的5～25％。

凹陷部3a和凹陷部4a的凹陷深度可在0.2～2mm之间选取；凸起部3b的凸起高度可在0.2～2mm之间选取。

下面提供几个具体实施本发明制造非织造布的方法：非织造布经过热风成形后进入带有刻花辊筒的热轧机，通过热轧机上的刻花辊筒的高温挤压作用将非织造布挤压成型，使非织造布的表面形成起固毛作用的凹陷部。非织造布表面上的起固毛作用的凹陷部是通过上刻花辊上的凸起点阵挤压非织造布而形成的。

方法实施例1：非织造布的热风成形，即在设备运行方向上取向的纤网通过热风机在温度120℃，风压2000Pa条件下首次定型，然后将热风成形的非织造布通过带有刻花辊筒的热轧机，通过刻花辊筒的温度在150℃，辊幅总压强在10MPa条件下处理形成本发明中的非织造布，下刻花辊在硬度为95HD。

方法实施例2：非织造布的热风成形，即在设备运行方向上取向的纤网通过热风机在温度140℃，风压500Pa条件下首次定型，然后将热风成形的非织造布通过带有刻花辊筒的热轧机，通过刻花辊筒的温度在100℃，辊幅总压强在2MPa条件下处理形成本发明中的非织造布，下刻花辊在硬度为60HD。

方法实施例3：非织造布的热风成形，即在设备运行方向上取向的纤网通过热风机在温度130℃，风压1000Pa条件下首次定型，然后将热风成形的非织造布通过带有刻花辊筒的热轧机，通过刻花辊筒的温度在130℃，辊幅总压强在5MPa条件下处理形成本发明中的非织造布，下刻花辊在硬度为70HD。

方法实施例4：非织造布的热风成形，即在设备运行方向上取向的纤网通过热风机在温度135℃，风压1250Pa条件下首次定型，然后将热风成形的非织造布通过带有刻花辊筒的热轧机，通过刻花辊筒的温度在140℃，辊幅总压强在6MPa条件下处理形成本发明中的非织造布，下刻花辊在硬度为80HD。

方法实施例5：非织造布的热风成形，即在设备运行方向上取向的纤网通过热风机在温度130℃，风压1500Pa条件下首次定型，然后将热风成形的非织造布通过带有刻花辊筒的热轧机，通过刻花辊筒的温度在120℃，辊幅总压强在4MPa条件下处理形成本发明中的非织造布，下刻花辊在硬度为90HD。

构成本发明中的纤维由蓬松、柔软的1.7～3.3dtex双组分短纤维热粘合而成，已经证明，当下刻花辊在硬度约为60HD～95HD时，刻花产品的柔软性和花纹清晰度才能得到基本保障，最好硬度在70HD～90HD之间选取。

上述方法使用的设备如图4、5所示，其外观与行业内的热轧机一致，具有导热油加热的装置。包括热风非织造布生产线，热风非织造布生产线的输出端还设有具有刻花辊筒的热轧机，刻花辊筒包括上刻花辊19和下刻花辊20，上刻花辊通过轴承及轴承座191固定在热轧机的机身上，下刻花辊20通过轴承及轴承座201与液压装置21紧固相连，随着液压装置21的压力变化升降而同步升降，从而调整上下刻花辊之间的相对距离，上刻花辊19采用不锈钢制成。钢辊体呈银白色，表面刻有用于形成非织造布表面凹陷部的凸起点阵，液压装置21可用于控制下刻花辊20的移动，实现调节上刻花辊19和下刻花辊20之间的相对距离；上刻花辊19和下刻花辊20通过一侧的传动齿轮装置23实现传动，上刻花辊19的另一侧外接加热装置22。加热装置22包括加热器25和接入上刻花辊19内部的加热油管24，加热油管24同所述加热器25相连接，加热油管24上设置有温度传感器26，可以根据生产情况通过温度传感器26进行温度调节。

上刻花辊19和下刻花辊20之间设置有微调装置27，微调装置27设置在轴承座201上，包括一端具有斜面的安装在下刻花辊端部轴承座201上的固定垫铁271，另一具有与斜面配合移动的活动垫铁272，活动垫铁272的另一端通过连接杆273与设置在热轧机身外的调节柄274相连。调节时，通过旋转调节柄274，使得连接杆273带动活动垫铁272相对于固定垫铁271水平移动，由于固定垫铁271与272端面均为斜面，从而将活动垫铁272的水平位移转化为固定垫铁271的上下位移，达到微调节功能，以保持上下刻花辊间距的一致性。

下刻花辊采用经高压压制的棉浆材质，邵氏硬度在60～95HD之间，优选硬度在70～90HD之间。其特点是：做出的产品凹凸感分明，立体效果好，下辊不需要加热。

上刻花辊19和下刻花辊20由两个不同材质的刻花辊筒相互啮合组成，使非织造布可从它们之间被引导穿过刻花辊筒成型，刻花辊筒之间通过齿轮啮合同步传动，刻花装置将非织造布的纤维轧制成有规律的凸起部和凹陷部。

图2示出刻花辊筒的相对位置示意图。ST1表示上刻花辊和下刻花辊处于相对松弛状态，D11和D21分别为上下刻花辊的直径，S11和S21分别为上下刻花辊两端传动轴承座的直径。ST2表示当热风非织造布经过刻花辊筒区域进行刻花非织造布生产的状态。上下刻花辊的直径D12和D22受压力作用啮合重叠。通过液压装置21控制加载在刻花辊上的压力负荷，使上下刻花辊产生啮合，啮合深度区间取决于液压装置的给定压力。热风非织造布形成刻花非织造布的成型性能取决于刻花辊之间的啮合深度和啮合压力。但是由于通常冷态情况成型后的花型在拉伸张力的作用下不容易定型，因此还需给刻花辊一定的温度来使刻花非织造布定型，通常温度在100℃～150℃，最好是在120℃～150℃的范围。

在结构设计上，刻花辊的辊面设计成有规则的点阵状正六边形，正六边形为连续纹样，并在其上面嵌入花朵图案。辊面凸点在热风非织造布上压制出凹点，辊面非凸部位接触热风非织造布时，将非织造布表面的毛羽烫平。压制出凹点的热风非织造布表面具有和刻花辊表面相同的花形图案。同时由于热风非织造布蓬松柔软，经过压制后，布面出现凹凸感，未受热压的部分向外微微隆起。

图3示出本发明非织造布生产设备的示意图，也表明了本发明的生产流程，由双组分短纤梳理成型的非织造纤网7经驱动辊6带动的输送带5进入热风机风压成型辊筒8，并在辊筒8上形成粘合趋势逐渐加强的布网9，布网9在从辊筒8输出点的传动轮10时已经充分粘合成热风非织造布11，非织造布11经过传动导轮12、13和14进入刻花区间，经过上刻花辊15和下刻花辊16的压力成型和热定型双重作用形成刻花非织造布17并经输出导轮18输出。

该刻花装置可以在约1600mm的最大宽度下工作，由于刻花装置相对于热风生产线处于在线状态，进入刻花区间的热风非织造布相对一次定型的热风非织造布具有更柔软蓬松和强力更高的性能，且进入刻花区间之前还保持着40～60℃的粘合剩余温度，经过刻花成型后，其强度得到加强并满足需要的强力指标，而其蓬松性能更好。

本发明的下刻花辊20可采用橡胶、木浆、棉浆和动物毛皮等材质，本实施例仅对棉浆材质进行举例说明，其它材质的下刻花辊对本领域普通技术人员来说均属于常规等同变形，同样落在本发明的保护范围之内。

本发明也可以具有其它的形式变化，如本领域技术人员所熟知，上述实施例仅仅起到对上述发明保护范围内的示范作用，对本领域普通技术人员来说，在本发明所限定的保护范围内还有很多常规变形和其它实施例，这些变形和实施例都将在本发明待批的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种非织造布生产设备，包括热风非织造布生产线，其特征在于：所述的热风非织造布生产线的输出端还设置有带有刻花辊筒的热轧机，所述刻花辊筒包括啮合的上刻花辊(19)、下刻花辊(20)以及用于调节两刻花辊之间相对距离的液压装置，所述上刻花辊(19)的两端装置于热轧机机身上的轴承座(191)上，所述下刻花辊(20)两侧通过轴承座(201)与液压装置固定连接，所述上刻花辊(19)表面刻有用于形成非织造布表面凹陷部的凸起点阵；

所述的上刻花辊(19)和下刻花辊(20)的一端设有相互啮合的传动齿轮装置(23)，所述上刻花辊(19)的另一端外接加热装置(22)。

2.根据权利要求1所述的非织造布生产设备，其特征在于：

所述的加热装置(22)包括加热器(25)和接入所述上刻花辊(19)内部的加热油管(24)，所述加热油管(24)同所述加热器(25)相连接，所述加热油管(24)上设置有温度传感器(26)。

3.根据权利要求1或2所述的非织造布生产设备，其特征在于：

所述的上刻花辊(19)和下刻花辊(20)之间设有用于保持上刻花辊(19)和下刻花辊(20)间距一致性的微调装置(27)。

4.根据权利要求3所述的新型非织造布生产设备，其特征在于：

所述微调装置(27)设置在下刻花辊一端的轴承座(201)上，包括固定于轴承座(201)上的固定垫铁(271)和沿固定垫铁(271)配合面移动的活动垫铁(272)，所述活动垫铁(272)的一端通过连接杆(273)与设置在热轧机身外的调节柄(274)相连。

5.根据权利要求4所述的非织造布生产设备，其特征在于：所述的固定垫铁(271)的一端设有一斜面，所述活动垫铁(272)的一端设有沿所述固定垫铁(271)一端的斜面配合移动的配合斜面，所述连接杆(273)固定于活动垫铁(272)的另一端。

6.根据权利要求1所述的非织造布生产设备，其特征在于：所述的上刻花辊(19)采用不锈钢材质制成，所述下刻花辊(20)采用棉浆材质，经高压压制而成，邵氏硬度在60-95HD之间。

7.根据权利要求1所述的非织造布生产设备，其特征在于：

所述的凸起点阵的总面积占上刻花辊(19)外圆周表面积的5-25％。

Images