CN102587068B - 搓揉辊，应用该搓揉辊的压花工艺及其制得的压花湿巾 - Google Patents

搓揉辊，应用该搓揉辊的压花工艺及其制得的压花湿巾 Download PDF

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Abstract

一种搓揉辊，包括上搓揉辊和下搓揉辊，上搓揉辊具有多个凸起，下搓揉辊具有多个凹槽，且上搓揉辊的凸起与下搓揉辊的凹槽匹配以使凸起伸入凹槽内，相邻的二凸起的二中心点之间的间距为5-10mm，每一凸起的横剖面的面积从靠近上搓揉辊的中心向远离所述中心的方向逐渐减小，每一凸起的纵剖面为梯形，每一凸起具有一顶端面，该顶端面的面积1-20mm2，每一凸起的高度为0.05-5mm。本发明还提供应用该搓揉辊的压花工艺，以及应用该压花工艺所制得的压花湿巾。

Description

搓揉辊,应用该搓揉辊的压花工艺及其制得的压花湿巾
技术领域
本发明涉及一种搓揉辊及应用该搓揉辊的压花工艺，以及应用该压花工艺所制得的压花湿巾。
背景技术
目前市面上湿巾的基材大多为无纺布。无纺布又称非织造布，是指不经过传统的纺纱，机织或针织所制成的布，它一般是利用梳理机将纤维原料梳理呈单根纤维状态后通过气流或机械等手段成网，然后经过水刺、针刺或热轧等方式固结，最后经过后整理形成的无编织的布料，是一种透气、质轻且环保的新型纤维制品。
然而，在实际生产过程中，经过梳理机梳理成单根纤维的纤维原料在铺网过程中，由于铺网方式以及纤维本身的尺寸、种类以及静电性能等原因的影响，纤维之间会重新聚集成纤维束或者纤维块，这些高密度的纤维块及纤维束导致湿巾的柔软度较差，擦拭时与皮肤的触感不佳。现有的提花无纺布虽能提高无纺布的外观及擦拭效率，但提花无纺布的生产工艺复杂、价格高，且其外观与擦拭效率提高的同时对提花无纺布的柔软度及含液能力均有负面影响。
另外，由于无纺布中的纤维具有一定的排列方向，通常用纤维的纵向（MD）和横向（CD）强力的比值来鉴别无纺布产品在各个方向上的耐撕扯性能，MD/CD的比值越小，说明无纺布产品的在各个方向上的耐撕扯性能差异越小。而在现有的无纺布工艺中，在梳理成网后的纤维网中，纤维多数会沿着纵向（即MD方向）排布，而在横向（CD方向）方向上排布的纤维相对较少，从而导致MD/CD的比值较大（即，纵横向强度比较大），使得无纺布产品的在纵向以及横向上的耐撕扯性能差异较大。
发明内容
有鉴于此，提供一种能使湿巾具有良好外观、高柔软度及高擦拭效率的搓揉辊。
另外，还有必要提供一种应用上述搓揉辊的压花工艺。
此外，还有必要提供一种应用上述压花工艺所制得的压花湿巾。
一种搓揉辊，包括上搓揉辊和下搓揉辊，上搓揉辊具有多个凸起，下搓揉辊具有多个凹槽，且上搓揉辊的凸起与下搓揉辊的凹槽匹配以使凸起伸入凹槽内，相邻的二凸起的二中心点之间的间距为5-10mm，每一凸起的横剖面的面积从靠近上搓揉辊的中心向远离所述中心的方向逐渐减小，每一凸起的纵剖面为梯形，每一凸起具有一顶端面，该顶端面的面积1-20mm2，每一凸起的高度为0.05-5mm。
一种压花工艺，使用上述的压花辊，设置上搓揉辊和下搓揉辊的间隙，将无纺布送入上搓揉辊和下搓揉辊之间并使无纺布通过搓揉辊进行压花。
一种上述的搓揉辊所制得到压花湿巾，该压花湿巾表面形成有多个压花凸点及多个凹部，相邻的二凸点的二中心点之间的间距为5-10mm，每一压花凸点的纵剖面为梯形，每一压花凸点的横剖面的面积从靠近压花湿巾的中心向远离所述中心的方向逐渐减小；每一压花凸点具有一顶面，该顶面的面积为1-20mm2；该压花凸点的高度为0.05-5mm。
相较现有技术，本发明搓揉辊在上搓揉辊和下搓揉辊上分别设计特定尺寸的凸起和凹槽，有如下优点：（1）通过揉搓，有效减少该无纺布上的纤维块及纤维束，提高该压花湿巾的纤维均匀度以及松厚度；（2）通过揉搓，可以使该无纺布中的纤维向着CD方向发生转向，从而增加该压花湿巾的纤维在CD方向的排布数量，有效降低了该无纺布的纵横向强度比，降低了所制成的压花湿巾在各个方向的耐撕扯性能差异；（3）使得该无纺布的纤维按照预定设计发生弯曲变形，从而使制得的压花湿巾上形成预定的花纹图案。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的搓揉辊的示意图；
图2为本发明一较佳实施例的搓揉辊的局部剖面示意图；
图3为本发明一较佳实施例的压花湿巾的示意图；
图4为本发明另一较佳实施例的压花湿巾的示意图；
图5为本发明另一较佳实施例的压花湿巾的示意图；
图6为图3所示压花湿巾的压花凸点的剖面图。
主要元件符号说明
搓揉辊 100
上搓揉辊 10
下搓揉辊 20
凸起 11
凹槽 21
顶端面 111
底端面 211
无纺布 30
压花湿巾 200，200a，200b
压花凸点 210
顶面 220
凹部 230
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请一并参阅图1和图2，本发明的搓揉辊100包括匹配设置的上搓揉辊10和下搓揉辊20。该上搓揉辊10和下搓揉辊20均呈圆柱筒状。上搓揉辊10具有向外延伸的多个凸起11，下搓揉辊20具有朝内凹设的多个凹槽21，且上搓揉辊10的凸起11与下搓揉辊20的凹槽21为一对一匹配设置，当上搓揉辊10和下搓揉辊20彼此旋转时，上搓揉辊10的凸起11伸入下搓揉辊20的凹槽21中。所述上搓揉辊10及下搓揉辊20均为钢辊，或该上搓揉辊10与下搓揉辊20中之一为羊毛辊，另一为钢辊。
上搓揉辊10的多个凸起11按照一定的排布方式形成需要的图案效果。每一凸起11的横剖面可为圆形、椭圆形、正方形及长方形等规则形状，还可为其他不规则形状。每一凸起11的横剖面的面积从靠近上搓揉辊10的中心向远离所述中心的方向逐渐减小。每一凸起11的顶端面111可为圆形、椭圆形、正方形及长方形等规则形状，还可为其他不规则形状。如图2所示为凸起11的纵剖面图，该顶端面的面积1-20mm2。当该顶端面111为圆形时，其直径D1为1-5mm。该凸起11的高度H1为0.05-5mm。每一凸起11的纵剖面为梯形。当凸起11的纵剖面为等腰梯形时，该等腰梯形的两腰之间的夹角C1为35-85o。每相邻的二凸起11之间的间距可相等也可不等，且上搓揉辊10相邻的二凸起11的二中心点之间的间距为5-10mm。所述凸起11在上搓揉辊10分布密度为1-30个/cm2，优选为3-10个/cm2。所述多个凸起11的表面积占上搓揉辊10的总表面积的30%-70%，优选为50%；如此，可提高采用该搓揉辊100制备的压花湿巾的擦拭效果。
由于用于制备无纺布所采用的不连续长纤维多为长纤维，该长纤维的平均长度均5mm；保持所述上搓揉辊10相邻的二凸起11的二中心点之间的间距为5-10mm，可确保每根长纤维、长纤维之间的接触点能得到均匀的搓揉并使部分纤维发生转向，提高压花湿巾的纤维网的均匀度及松厚度。
下搓揉辊20的多个凹槽21的排布方式与上搓揉辊10的多个凸起11的排布方式相对应，以保证凹槽21与凸起11一一对应。即二相邻的凹槽21之间的间距与二相邻的凸起11之间的间距相同；凹槽21的分布密度与凸起11的分布密度相同。所述凹槽21的横剖面与凸起11的横剖面形状相同，所述凹槽21的横剖面可为圆形、椭圆形、正方形及长方形等规则形状，还可为其他不规则形状。每一凹槽21的开口从靠近下搓揉辊20的中心向远离所述中心的方向逐渐增大。每一凹槽21具有一底端面211。该底端面211呈现出与顶端面111相同的形状，该底端面211可为圆形、椭圆形、正方形及长方形等规则形状，还可为其他不规则形状。该底端面的面积1-50mm2。当该底端面211为圆形时，其直径D2为1-8mm。该凹槽21的深度H2与凸起11的高度H1相等，且凹槽21的深度H2为0.05-5mm。凹槽21的纵剖面形成梯形。当该纵剖面为等腰梯形时，该等腰梯形的两腰之间的夹角C2与夹角C1相等，且夹角C2为35-85o。
请进一步参阅图2，一种压花工艺，使用上述搓揉辊100，设置所需的上搓揉辊10和下搓揉辊20的间隙，将无纺布30送入上搓揉辊10和下搓揉辊20之间并使无纺布30以一定速度通过搓揉辊100，使无纺布30在凹槽21与凸起11的挤压下产生塑性变形而呈现与搓揉辊100辊面相同的凹凸花纹。所述无纺布30可为水刺无纺布、无尘无纺布、热风无纺布、针刺无纺布或其他种类的无纺布。
在压花处理之前，所述无纺布30预先浸渍和/或涂敷合适的组合物，该组合物可为水性溶的水包油（O/W）型乳液。该组合物的主要成分包括表面活性剂、护肤剂，根据需要还可加入适量的防腐剂、pH调节剂及香精。其中，表面活性剂的质量百分含量为0.1-20.0%；护肤剂的质量百分含量为0.1-10.0%。该组合物中油性成分所占质量比为0.01%-5%。
所述表面活性剂主要用于增溶、乳化及增强乳液的清洁性能。该表面活性剂主要成分为乳化剂及清洁助剂，该乳化剂可为离子型乳化剂或非离子型乳化剂。非离子型乳化剂的亲水亲油平衡值（即HLB值）在5-18之间。
该乳化剂可为聚乙二醇系列、司盘系列、吐温系列、氢化蓖麻油系列或脂肪酸甘油酯系列的乳化剂，具体可为span-40型乳化剂、PEG-7氢化蓖麻油、PEG-40氢化蓖麻油、tween-20型乳化剂、tween-80型乳化剂、硬脂酸甘油酯、油酸单甘油酯或椰油酸二乙醇酰胺等乳化剂。
所述清洁助剂可为甜菜碱类（如椰油酰胺丙基甜菜碱、辛基/癸基酰胺丙基甜菜碱、蓖麻醇酸酰胺丙基甜菜碱等）、两性乙酸盐类（如椰油两性乙酸钠、椰油两性双乙酸二钠）、丙酸盐类（如椰油两性丙酸钠等）、磺基琥珀酸盐类（如聚乙二醇-5月桂基柠檬酸磺基琥珀酸二钠、月桂醇醚磺基琥珀酸二钠、蓖麻醇酸酰胺单乙醇胺磺基琥珀酸二钠、月桂基磺基琥珀酸二钠等）及烷基糖苷类等清洁助剂。
所述护肤剂具有清洁功效，或还可具有滋润、防过敏、防紧绷、平衡油脂或疏通毛孔堵塞等功效。该护肤剂可为醇类护肤剂、酯类护肤剂、油类护肤剂、高分子护肤剂或其它辅助性护肤剂等天然或合成的护肤剂。该醇类护肤剂可包括丙二醇、戊二醇及十六醇等醇类物质中的至少一种；酯类护肤剂可包括碳酸二辛酯、辛酸/癸酸甘油三酯、棕榈酸异辛酯、肉豆蔻酸异丙酯（IPM）及棕榈酸异丙酯（IPP）等酯类物质中的至少一种；油类护肤剂可包括橄榄油、羊毛脂及具有清洁、平衡油脂功效的植物油（如薰衣草油、霍霍巴油、茶树油、柠檬精油、天竺葵精油及丝柏精）等油类物质中的至少一种；高分子护肤剂可包括透明质酸和/或胶原蛋白；其它辅助性护肤剂可包括抗菌消炎剂、保湿剂及其他护肤功效助剂中的至少一种。该抗菌消炎剂可为红没药醇、金缕梅提取液及洋甘菊提取液等。该保湿剂可为天然芦荟保湿剂。
请一并参阅图3和图6，一种由上述压花工艺所制得的压花湿巾200，该压花湿巾200具有相对设置的上表面和下表面，上表面上形成有多个压花凸点210及凹部230，下表面形成有与压花凸点210对应的压花凹点。所述多个压花凸点210按照一定的排布方式形成需要的图案效果。每相邻的二压花凸点210之间的间距可相等也可不等，且相邻的二压花凸点210的二中心点之间的间距为5-10mm。该压花凸点210在压花湿巾200上的分布密度为1-30个/cm2，优选为3-10个/cm2。所述多个压花凸点210的表面积占该压花湿巾200的总表面积的30%-70%，优选为50%；如此可提高压花湿巾200的擦拭强度及存留污垢的能力，从而提高擦拭效率。
每一压花凸点210的横剖面为圆形，每一压花凸点210的横剖面的面积从靠近压花湿巾200的中心向远离所述中心的方向逐渐减小。每一压花凸点210具有一顶面220，该顶面220为圆形，该顶面220的面积为1-20mm2，其直径D3为1-5mm。该压花凸点210的高度H3为0.05-5mm。每一压花凸点210的纵剖面为梯形，当该纵剖面为等腰梯形时，该等腰梯形的两腰之间的夹角C3与夹角C1、C2相等，且夹角C3为35-85o。
该压花湿巾200含有水性溶的水包油（O/W）型乳液组合物。该组合物的主要成分包括表面活性剂、护肤剂，根据需要还可加入适量的防腐剂、pH调节剂及香精。其中，表面活性剂的质量百分含量为0.1-20.0%；护肤剂的质量百分含量为0.1-10.0%。该组合物中油性成分所占质量比为0.01%-5%。
所述表面活性剂主要用于增溶、乳化及增强乳液的清洁性能。该表面活性剂主要成分为乳化剂及清洁助剂，该乳化剂可为离子型乳化剂或非离子型乳化剂。非离子型乳化剂的HLB值在5-18之间。
该乳化剂可为聚乙二醇系列、司盘系列、吐温系列、氢化蓖麻油系列或脂肪酸甘油酯系列的乳化剂，具体可为span-40型乳化剂、PEG-7氢化蓖麻油、PEG-40氢化蓖麻油、tween-20型乳化剂、tween-80型乳化剂、硬脂酸甘油酯、油酸单甘油酯或椰油酸二乙醇酰胺等乳化剂。
所述清洁助剂可为甜菜碱类（如椰油酰胺丙基甜菜碱、辛基/癸基酰胺丙基甜菜碱、蓖麻醇酸酰胺丙基甜菜碱等）、两性乙酸盐类（如椰油两性乙酸钠、椰油两性双乙酸二钠）、丙酸盐类（如椰油两性丙酸钠等）、磺基琥珀酸盐类（如聚乙二醇-5月桂基柠檬酸磺基琥珀酸二钠、月桂醇醚磺基琥珀酸二钠、蓖麻醇酸酰胺单乙醇胺磺基琥珀酸二钠、月桂基磺基琥珀酸二钠等）及烷基糖苷类等清洁助剂。
所述护肤剂具有清洁功效，或还可具有滋润、防过敏、防紧绷、平衡油脂及疏通毛孔堵塞等功效中的至少一种。该护肤剂可为醇类护肤剂、酯类护肤剂、油类护肤剂、高分子护肤剂或其它辅助性护肤剂等天然或合成的护肤剂。该醇类护肤剂可包括丙二醇、戊二醇及十六醇等醇类物质中的至少一种；酯类护肤剂可包括碳酸二辛酯、辛酸/癸酸甘油三酯、棕榈酸异辛酯、肉豆蔻酸异丙酯（IPM）及棕榈酸异丙酯（IPP）等酯类物质中的至少一种；油类护肤剂可包括橄榄油、羊毛脂及具有清洁、平衡油脂功效的植物油（如薰衣草油、霍霍巴油、茶树油、柠檬精油、天竺葵精油及丝柏精）等油类物质中的至少一种；高分子护肤剂可包括透明质酸和/或胶原蛋白；其它辅助性护肤剂可包括抗菌消炎剂、保湿剂及其他护肤功效助剂中的至少一种。该抗菌消炎剂可为红没药醇、金缕梅提取液及洋甘菊提取液等。该保湿剂可为天然芦荟保湿剂。
经上述方法制得的压花湿巾200的湿度为20%-90%，其纵横向强度比为0.8-10。该压花湿巾200的压花凸点210与凹部230的纤维密度基本相同。
结合参阅图4，本发明另一较佳实施例的压花湿巾200a，与压花湿巾200不同的是该压花湿巾200a的每一压花凸点210的横剖面及顶面均为正方形。
结合参阅图5，本发明另一较佳实施例的压花湿巾200b，与压花湿巾200不同的是该压花湿巾200b的每一压花凸点210的横剖面及顶面均为长方形。
可以理解的，所述压花湿巾200的压花凸点210的横剖面、顶面还可为椭圆形、其他规则形状或不规则形状。
可以理解的，由于压花湿巾200本身是一种具有一定弹性的材料，所以经压花后产生的压花凸点210具有部分恢复原本形状的反弹力，将发生少量的恢复形变，压花凸点210的锐利的棱角会变平，变得圆滑。
相较现有技术，本发明搓揉辊100在上搓揉辊10和下搓揉辊20上分别设计特定尺寸的凸起11和凹槽21，有如下优点：（1）通过揉搓，有效减少该无纺布30上的纤维块及纤维束，提高该压花湿巾200的纤维均匀度以及松厚度；（2）通过揉搓，可以使该无纺布30中的纤维向着CD方向发生转向，从而增加该无纺布30中的纤维在CD方向的排布数量，有效降低了该压花湿巾200的纵横向强度比，降低了所制成的压花湿巾200在各个方向的耐撕扯性能差异；（3）使得该无纺布30的纤维按照预定设计发生弯曲变形，从而在制得的压花湿巾200形成预定的花纹图案。（4）使制得的压花湿巾200上压花凸点210的表面积占该压花湿巾200的总表面积的30%-70%，可确保该压花湿巾200具有足够的擦拭面积，同时保证所述凹部230可提供足够的体积用以存留乳液及溶解的污垢，避免污垢物重新回流到擦拭表面，从而提高压花湿巾200的擦拭清洁性能。
请参见下表，是采用交叉铺网方式所得到的初级无纺布样品1及样品2、采用平行铺网方式所得到的初级无纺布样品3及样品4在经过上述揉搓辊100揉搓前后的物性的变化情况，其中，样品1及样品3的物性数据是初级无纺布在加湿处理之前进行揉搓处理后所测得，样品2及样品4的物性数据是初级无纺布在加湿处理之后进行揉搓处理后所测得。
由上表中的数据，可以明显看出，经过揉搓后的初级无纺布样品1、样品2、样品3以及样品4的厚度都有所增加，MD/CD比值都有所降低。通过多次的实验验证得知，在厚度方面，揉搓后的无纺布厚度在原先基础上增加的范围在1%~30%之间，在MD/CD比值方面，揉搓后的无纺布MD/CD比值在原先基础上减小的范围在1%~25%之间。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (17)

1.一种搓揉辊，包括上搓揉辊和下搓揉辊，上搓揉辊具有多个凸起，下搓揉辊具有多个凹槽，且上搓揉辊的凸起与下搓揉辊的凹槽匹配以使凸起伸入凹槽内，其特征在于：相邻的二凸起的二中心点之间的间距为5-10mm，每一凸起的横剖面的面积从靠近上搓揉辊的中心向远离所述中心的方向逐渐减小，每一凸起的纵剖面为梯形，每一凸起具有一顶端面，该顶端面的面积1-20mm2，每一凸起的高度为0.05-5mm。
2.如权利要求1所述的搓揉辊，其特征在于：上搓揉辊上的凸起的密度为1-30个/cm2。
3.如权利要求1所述的搓揉辊，其特征在于：上搓揉辊上的凸起的密度为3-10个/cm2。
4.如权利要求1所述的搓揉辊，其特征在于：当该顶端面为圆形时，其直径为1-5mm。
5.如权利要求1所述的搓揉辊，其特征在于：相邻的二凹槽之间的间距与相邻二凸起之间的间距相同，每一凹槽的开口从靠近下搓揉辊的中心向远离所述中心的方向逐渐增大，该凹槽的纵剖面为梯形。
6.如权利要求1或5所述的搓揉辊，其特征在于：所述每一凹槽具有一底端面，该底端面的面积为1-50mm2。
7.如权利要求6所述的搓揉辊，其特征在于：当该底端面为圆形时，其直径为1-8mm。
8.如权利要求1所述的搓揉辊，其特征在于：当凸起或凹槽的纵剖面为等腰梯形时，该等腰梯形的两腰之间的夹角为35-85o。
9.如权利要求1所述的搓揉辊，其特征在于：所述多个凸起的表面积占上搓揉辊的总表面积的30%-70%。
10.一种压花工艺，其特征在于：使用权利要求1-9项中任意一项所述的搓揉辊，设置上搓揉辊和下搓揉辊的间隙，将无纺布送入上搓揉辊和下搓揉辊之间并使无纺布通过搓揉辊进行压花。
11.一种使用权利要求1-9项中任意一项所述的搓揉辊所制得的压花湿巾，该压花湿巾表面形成有多个压花凸点及多个凹部，其特征在于：相邻的二凸点的二中心点之间的间距为5-10mm，每一压花凸点的纵剖面为梯形，每一压花凸点的横剖面的面积从靠近压花湿巾的中心向远离所述中心的方向逐渐减小；每一压花凸点具有一顶面，该顶面的面积为1-20mm2；该压花凸点的高度为0.05-5mm。
12.如权利要求11所述的压花湿巾，其特征在于：所述压花凸点的密度为1-30个/cm2。
13.如权利要求11所述的压花湿巾，其特征在于：当压花凸点的纵剖面为等腰梯形时，该等腰梯形的两腰之间的夹角为35-85o。
14.如权利要求11所述的压花湿巾，其特征在于：该压花湿巾的湿度为20%-90%。
15.如权利要求11所述的压花湿巾，其特征在于：该压花湿巾的纵横向强度比为0.8-10。
16.如权利要求11所述的压花湿巾，其特征在于：所述多个压花凸点的表面积占该压花湿巾的总表面积的30%-70%。
17.如权利要求11所述的压花湿巾，其特征在于：该压花湿巾含有水性溶的水包油型乳液组合物。
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