发明内容
鉴于此,本发明的目的之一是提供一种吸收性物品的制造系统,该系统可实现复合芯体的在线制造,大大降低了生产成本,提高生产效率。
本发明的另一个目的是提供一种吸收性物品的制造方法,该方法尤其适用于复合芯体的在线加工,经该方法制得的复合芯体在吸收速度、导流性、吸收量等参数上均有一定提高。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案是:一种吸收性物品的制造系统,用于在线制造带有间隔撒布高吸水性树脂颗粒的复合芯体,包括:用于沿流程方向输送第一片材的第一搬送单元;用于沿流程方向输送第二片材的第二搬送单元;用于将第二片材配置在第一片材的上方以覆盖住第一高吸水性树脂颗粒,并使第一片材与第二片材一起沿流程方向向下游侧输送的第一联接工位;第二吸水性颗粒施加装置,该施加装置位于所述第一联接工位的上游,其用以向移动的第一片材上施加间隔撒布的第一高吸水性树脂颗粒,该树脂颗粒在与流程方向相垂直的宽度方向上形成若干个分布区域,各分布区域之间设置有间隔区;用于沿流程方向输送第三片材的第三搬送单元;第二联接工位,所述第二联接工位用于将所述第三片材配置在第二片材的上方以覆盖住第二高吸水性树脂颗粒,并使第一片材、第二片材和第三片材一起向下游侧输送;第一吸水性颗粒施加装置,该施加装置位于第二联接工位的上游侧,其用以向移动的第二片材表面对应所述分布区域位置施加间隔撒布的第二高吸水性树脂颗粒。上述第二吸水性颗粒施加装置和第一吸水性颗粒施加装置结构相同,可统称为吸水性颗粒施加装置。
具体的,吸水性颗粒施加装置包括储料罐、进料装置和驱动装置。其中,进料装置包括进料箱、进料管体和输送部件,进料箱与储料罐相对接,输送部件设置有多根,其将从储料罐落下的颗粒向出料口方向输出,进料管体对应设置在输送部件的外部。驱动装置具有驱动电机、执行机构、传送机构和连接轴;所述驱动电机提供输送部件转动的动力,并通过传送机构将该动力传递至各个执行机构,连接轴固定在输送部件的一端,并与执行机构对应连接;所述出料口设置在输送部件远离连接轴的一端附近,出料口处还安装有落料导管,所述落料导管内设置有若干个隔板,该隔板将落料导管内腔室分割成与所述输送部件数量相对应的若干个分腔。工作时,每一个分腔对应接收相应一根输送部件的输出量。上述驱动电机可以是伺服电机或感应电机,执行机构可以是传动轮或齿轮,传送机构可以是传动带或齿条等。上述输送部件可以是进料弹簧或输送螺杆,鉴于传统弹性刚性差,高速转动时易发生形变,导致颗粒下料量不稳定的缺陷,选用刚度较高的弹簧效果更佳。另外,亦可直接选用输送螺杆实现颗粒的搬送。由于上述各个分腔用于将高吸水性树脂颗粒配置在移动的片状物上以形成间隔撒布的形状,因此隐含了各分腔之间的连线与片材的移动方向相垂直的特征。
由于在使用过程中往往复合芯体中间位置较之两侧区域需要吸收更多的体液,因此更为合理的设计则要求复合芯体的中间位置需要施加更多的高吸水性树脂颗粒,因此上述输送部件分为沿宽度方向两侧分布的第一输送部件、和位于两第一输送部件之间的第二输送部件;其中第二输送部件的螺距大于第一输送部件的螺距,如此可保证单位时间内,由第二输送部件输出的颗粒量大于两侧第一输送部件的输出量。
为方便输送部件的布置,防止相邻输送部件之间相互干涉,相邻输送部件之间高低错位布置。另外,为解决因高吸水性树脂颗粒在进料箱内出现结块、结团,导致难以清理的问题,落料导管以可拆卸的方式安装在出料口附近,当落料导管被拆卸时,可使得输送部件远离连接轴的一端暴露在外。
为解决现有施加装置在线检测困难的问题,在储料罐的下端还设置有用于检测在单位时间内高吸水性树脂颗粒输出量的重量传感器,该重量传感器能将检测到的信号传递至控制器,再由控制器控制驱动电机的脉冲数,通过驱动电机转数的变化来精准控制高吸水性树脂颗粒的输出量。
进一步的,上述吸水性颗粒施加装置,还包括设置在储料罐进料口的加料罐。
进一步的,重量传感器还可用来感应储料罐内高吸水性树脂颗粒的储存量,当检测到储存量低于设定值时,重量传感器传出信号,从而控制加料罐向储料罐加料。当然,为实现加料罐的自动投料,还可以通过在储料罐内设置下限传感器的方式来实现上述目的,即当高吸水性树脂颗粒消耗到设定高度时,通过下限传感器控制加料罐和储料罐之间的电磁阀打开,进而实现自动投料。如上两种实施方式可理解成,本发明还包括控制加料罐自动投料的控制单元。
更进一步的,吸收性物品的制造系统还包括用于沿流程方向输送第四片材的第四搬送单元,以及用于将第四片材配置到第一片材下方,并使第一片材与第四片材一起沿流程方向向下游侧输送的第三联接工位。
更进一步的,上述吸收性物品的制造系统还包括设置在第二联接工位下游侧的包折成型单元。其中,包折成型单元具有:用于使叠合后的各片材折为给定关系的包折部,将包折后的多层片材压实、排气的夹压部,以及沿着所述间隔区进行压点复合进而增强复合芯体导流性的打点部。本专利在行业内首次将打点工艺应用于复合芯体的成型工艺中,一方面可达到固定芯体,提高复合芯体整体性和保持性的目的;另一方面由于在厚度方向上形成若干个封闭区域,使得复合芯体沿宽度方向呈现多个间隔分布的分布区域,大大增加了可吸收面积,使得产品导流性能显著提高。优选的,上述夹压部可设置多组,其可通过皮带夹压或者导辊夹压的方式实现。在夹压部和打点部之间还设置有防止打点出现偏差的导向纠偏部。
在上述间隔区域中不设置高吸水性树脂颗粒,或少量布置高吸水性树脂颗粒。打点部作用于间隔区域,将第一、二、三片材进行热压打点复合,使得在厚度方向上从上往下形成若干个可吸收的封闭区域材。优选的,第一高吸水性树脂颗粒的含量高于第二高吸水性树脂颗粒的含量,该方案能在厚度方向上呈现不同的吸水梯度,有助于体液的快速下渗,保持上层片材的干爽性,提高使用舒适度。当然为使得吸收芯体下部的吸水性能优于上部,还可以使用两种不同吸水性能的吸水性颗粒,并保证下部的吸水性能优于上部,同样可以实现上述目的。
作为本发明的另一个主题,一种吸收性物品的制造方法,包括如下工序: S1.向沿着流程方向搬送的第一片材上方施加间隔撒布的第一高吸水性树脂颗粒的工序。所述第一高吸水性树脂颗粒在与流程方向相垂直的宽度方向上形成若干个分布区域,各分布区域之间设置有间隔区。S2.将第二片材配置在第一片材上方以覆盖住所述第一高吸水性树脂颗粒,并使得第一片材与第二片材一起沿流程方向输送的工序。S3.在工序S2中所述第二片材上表面对应所述分布区域位置施加间隔撒布的第二高吸水性树脂颗粒的工序。S4.将第三片材配置在第二片材的上方以覆盖住所述第二高吸水性树脂颗粒,并使第一片材、第二片材和第三片材一起向下游侧输送的工序。S5.使叠合后的各片材中的最外层片材两侧边折为给定关系,再将包折后的多层片材压实、排气,以及沿着所述间隔区进行压点复合的工序。
进一步的,在工序S1之前还包括将第四片材配置到在第一片材下方,并使第一片材与第四片材一起沿流程方向向下游侧输送的工序。该技术方案较之先前方案,其区别在于:另外单独设置起到外包覆层作用的第四片材,此时包折部的包折对象并非第一片材或第三片材,而是位于第一片材更外侧的第四片材。更进一步的,在工序S5中最外层片材是第一片材、第三片材或者第四片材中的任一种。
本发明的有益效果:
1、本发明实现了复合芯体的在线制造,较之传统线下生产的方式,其成本得到显著降低,而且避免了因储存、运输时复合芯体相互挤压窜动导致层与层之间粘结力下降、影响吸收效果的问题,同时解决在搬运过程中出现的高吸水性树脂颗粒易散落的问题,使得芯体吸收能力得到显著改善。
2、本发明通过对吸水性颗粒施加装置的结构进行改良,一方面通过多根输送部件分别将定量的高吸水性树脂颗粒经带有分腔的落料导管均匀地施加到片材的指定区域,较之绒毛浆与高吸水性树脂颗粒共混的现有技术,高吸水性树脂颗粒的分布更加均匀,使得泄露机率大大降低。另一方面通过增设重量传感器将检测到的信号传递至控制器,再由控制器控制驱动电机的脉冲数,利用驱动电机转数的变化来精准控制高吸水性树脂颗粒的输出量,该方案实现了高吸水性树脂颗粒的在线跟踪检测,具有结构简单,输送精度高,稳定可靠的优点。
3、本发明在行业内首次将打点工艺应用到复合芯体的成型工艺中,不仅起到固定芯体的作用,而且经实验分析对比可知,经过打点处理的复合芯体,其导流性能远远强于没有经过打点处理的复合芯体。
本发明填补了复合芯体在线成型领域的空白,为复合芯体的在线生产提供了有效支持,且结构简单,控制精准,生产效率高。
具体实施方式
以下参照说明书附图和具体实施方式,对本发明进行说明。
如图1所示,一种吸收性物品的制造系统100,用于在线制造带有间隔撒布高吸水性树脂颗粒A、C的复合芯体1,包括:
——第一搬送单元91,所述第一搬送单元91用于沿流程方向MD输送第一片材4;
——第二搬送单元93,所述第二搬送单元93用于沿流程方向MD输送第二片材3;
——第一联接工位97,所述第一联接工位97用于将第二片材3配置在第一片材4的上方以覆盖住第一高吸水性树脂颗粒C,并使第一片材4与第二片材3一起沿流程方向MD向下游侧输送;
——第二吸水性颗粒施加装置92,该施加装置位于第一联接工位97的上游,其用以向移动的第一片材4上施加间隔撒布的第一高吸水性树脂颗粒C,该树脂颗粒在与流程方向MD相垂直的宽度方向CD上形成若干个分布区域 B,各分布区域之间设置有间隔区D;
——第三搬送单元95,所述第三搬送单元95用于沿流程方向MD输送第三片材2;
——第二联接工位98,所述第二联接工位98用于将所述第三片材2配置在第二片材3的上方以覆盖住第二高吸水性树脂颗粒A,并使第一片材4、第二片材3和第三片材2一起向下游侧输送;
——第一吸水性颗粒施加装置94,该施加装置位于第二联接工位98的上游侧,其用以向移动的第二片材3表面对应所述分布区域B位置施加间隔撒布的第二高吸水性树脂颗粒A;
——包折成型单元96,位于第二联接工位98的下游侧,其具有用于使叠合后的各片材2、3、4中的第一片材4两侧边折为给定关系的包折部101,将包折后的多层片材压实、排气的夹压部102,以及沿着所述间隔区D进行压点复合进而增强复合芯体导流性的打点部103。
下面将结合图2至8,对吸水性颗粒施加装置进行详细说明。
一种吸水性颗粒施加装置92、94,包括加料罐81、储料罐82、进料装置 83、驱动装置84和控制器(图中未示出)。进料装置83包括与储料罐82相对接的进料箱85,将从储料罐82落下的物料向出料口86方向输出的四根输送螺杆87,以及对应设置在输送螺杆87外部的进料管体817,上述输送螺杆 87的一端穿于进料管体817内部。驱动装置84包括一伺服电机88,与伺服电机88相连、用于驱动输送螺杆转动的传动轮89,以及一端与传动轮89相连、另一端连接输送螺杆87的连接轴810。在伺服电机88与传动轮89之间套设有传动带80,出料口86设置在输送螺杆87远离连接轴810的一端附近,并且在出料口处还安装有可拆卸的落料导管812。
落料导管812具有第一导管815和第二导管816。第一导管815安装在输送螺杆87远离连接轴810的一侧,第二导管816固定在第一导管815的下端。第二导管816与第一导管815之间倾斜布置。
在非工作状态时,由于落料导管812向外部环境提供了可与进料箱内部高吸水性树脂颗粒相接触的通道,尤其在高湿环境下,输送螺杆87靠近第一导管815一端处极易出现高吸水性树脂颗粒结团、结块的问题,影响装置的正常运转。当第一导管815被拆卸时,可使得输送螺杆87远离连接轴810的一端暴露在外,进而方便操作人员的清理。
为方便输送螺杆87的布置、防止相邻螺杆之间相互干涉,相邻输送螺杆 87之间高低错位布置。驱动装置的转动方向与输送螺杆的旋向相同。相对应的,在落料导管812的腔室内设有三个隔板813,该隔板813将落料导管的腔室分割成与输送螺杆数量相对应的四个分腔814。工作时每一个分腔814对应接收相应一根输送螺杆87的输出量。
输送螺杆87分为沿宽度方向CD两侧分布的两根第一输送螺杆871、和位于两第一输送螺杆之间的两根第二输送螺杆872;其中第二输送螺杆872的螺距大于第一输送螺杆871的螺距。
在储料罐82的下端还设置有用于检测在单位时间内高吸水性树脂颗粒输出量的重量传感器811,该重量传感器811能将检测到的信号传递至控制器,再由控制器控制伺服电机88的脉冲数,通过伺服电机88转数的变化来精准控制高吸水性树脂颗粒的输出量。
重量传感器811还可用来感应储料罐82内高吸水性树脂颗粒的储存量。当检测到储存量低于设定值时,重量传感器传出信号,从而控制加料罐向储料罐加料。
下面将结合图9对本发明中的包折成型单元96进行详细说明。
包折成型单元96,具有与第一片材4接触、并使得第一片材4两侧边折为给定关系的包折部101,将包折后的多层片状物压实、排气的夹压部102,以及对复合芯体1的间隔区D进行压点、同时增强复合芯体1导流性的打点部103。一般来说,第一片材4选用下层透液性片材,该片材是无纺布或无尘纸,第二片材3选用中层蓬松无纺布,第三片材2选用上层透液性片材,该片材亦可以是无纺布或无尘纸。
在上述间隔区D中不设置吸水性颗粒,或少量布置吸水性颗粒。打点部 103作用于间隔区D,将上层透液性片材、中层蓬松无纺布和下层透液性片材进行热压打点复合。另外,位于第一片材4与第二片材3之间的第一高吸水性树脂颗粒C的吸水性能,要优于第三片材2与第二片材3之间的第二高吸水性树脂颗粒A的吸水性能。具体的,可选用两种不同吸水性能的材料,或者使用同种材料但施加量不同的方案均能实现上述目的。
其中,上述包折部101具有:用于将配置有高吸水性树脂颗粒的多层片材向折叠方向牵引的输送单元10,以及设置于输送单元下游侧的折叠单元11。优选的,将输送单元10水平设置可阻挡吸水性颗粒在输送路线上的飞溅,使得包折效果得到大大改善。但,将输送单元10倾斜设置亦能实现本发明之目的。折叠单元11相对于输送单元10向上倾斜布置。
作为折叠单元11一种具体实施方式,其具有皮带驱动辊12,若干个皮带导辊13,安装在皮带驱动辊12与皮带导辊13之间的输送皮带14,以及设置在输送皮带14两侧的折叠板15。优选的,在输送皮带14下方设置有真空箱 16,此外,两折叠板15之间的距离是可调节的。在输送单元10与折叠单元 11之间还设有包折导向鼓17。
为保证折叠的可靠性,在折叠单元11上方还设有用于对下层透液性片材 4两侧边涂胶的胶枪18。
上述夹压部102具有至少一对相对配置的上压辊20和下压辊21,上压辊 20和下压辊21均为光辊或表面带有凸起的辊体。包折后的多层片状物经上下压辊的夹压后可达到包折牢固可靠、迅速排气的目的。为使得排气效果更加彻底,上下压辊可对应设置多对。相对应的,还可以采用上下皮带配合夹压的方式替代上述压辊的方式,因此,本发明中的夹压部不应单单理解成压辊的形式。
打点部103包括相互配合的上辊31和下辊32,上辊表面设有作用于间隔区的突起,使得第一片材、第二片材和第三片材热压复合,从而将第二高吸水性树脂颗粒A、第一高吸水性树脂颗粒C热封成若干个封闭区域。具体的,所述突起沿宽度方向CD间隔分布,并沿上辊的转动方向密集分布、且整体大致呈圆形。作为一种更为特殊的实施方式,上述突起沿上辊转动方向无限接近,甚至就是呈线形排布,最终可以在吸收芯体的表面形成压槽结构,亦能实现本发明的目的。因此,本发明中的打点部不能简单理解成就是压成点状,应当同时包括在吸收芯体表面压成线状的压槽的情形。进一步的,在夹压部102和打点部103之间还设有防止打点出现偏差的导向纠偏部。
此外,如图1中所示搬送单元91、93、95之结构为行业内现有技术,其通常包括储料器、断料接料装置、张力控制装置和纠偏装置,除此以外,针对储料器、断料接料装置还可采用无尘纸行业中采用的箱式送料进行替代,亦能实现本发明之目的。
下面将结合图10至11,对复合芯体的构造进行简单说明。
一种复合芯体1,具有上层透液性第三片材2、中层由蓬松无纺布制得的第二片材3以及下层透液性第一片材4,第三片材2与第二片材3之间设置有间隔分布的第二高吸水性树脂颗粒A;下层吸液性第一片材4与第二片材3 之间设置有与第二高吸水性树脂颗粒A相对应的第一高吸水性树脂颗粒C,该高吸水性树脂颗粒A、C沿宽度方向CD间隔分布。在第二高吸水性树脂颗粒A配置后,可能发生第二高吸水性树脂颗粒A在重力作用下落到中层蓬松无纺布3的情形。在复合芯体1的厚度方向上第二高吸水性树脂颗粒A、中层蓬松无纺布和第一高吸水性树脂颗粒C共同形成若干个分布区域B,各分布区域之间设置有间隔区D。第一片材4两侧向上包折,向上包折部分固定在第三片材2的两侧。
具体的,上述复合芯体的制造方法,包括如下工序:
S1.向沿着流程方向MD搬送的第一片材4上方施加间隔撒布的第一高吸水性树脂颗粒C的工序。第一高吸水性树脂颗粒C在与流程方向MD相垂直的宽度方向CD上形成若干个分布区域B,各分布区域B之间设置有间隔区D。
S2.将第二片材3配置在第一片材4上方以覆盖住所述第一高吸水性树脂颗粒C,并使得第一片材4与第二片材3一起沿流程方向输送的工序。
S3.在工序S2中的第二片材3上表面对应所述分布区域B位置施加间隔撒布的第二高吸水性树脂颗粒A的工序。
S4.将第三片材2配置在第二片材3的上方以覆盖住第二高吸水性树脂颗粒A,并使第一片材2、第二片材3和第三片材4一起向下游侧输送的工序。
S5.使叠合后的各片材中的第一片材4两侧边折为给定关系,再将包折后的多层片材压实、排气,以及沿着所述间隔区D进行压点复合的工序。
更进一步的,在第一高吸水性树脂颗粒C配置到第一片材4之前,还包括在第一片材4上涂胶的工序。
更进一步的,在第二片材3覆盖到第一片材4和第一高吸水性树脂颗粒C 之前,还包括在第二片材3上涂胶的工序。
更进一步的,在第二高吸水性树脂颗粒A配置到第二片材3之前,还包括在第二片材3上涂胶的工序。
更进一步的,在第三片材2覆盖到第二片材3和第二高吸水性树脂颗粒A 之前,还包括在第三片材2上涂胶的工序。
图12示意出了本发明的另一实施方式下本发明吸收性物品的制造系统的结构示意图。所述吸收性物品的制造系统,还具有:
——第四搬送单元910,所述第四搬送单元910用于沿流程方向输送第四片材5;
——第三联接工位99,所述第三联接工位99用于将第四片材5配置到第一片材4下方,并使第一片材4与第四片材5一起沿流程方向向下游侧输送。如图13所示,此时第四片材5可理解成复合芯体的外包覆层,相应的,包折成型单元96中包折部101的包折对象为第四片材。
以上所述及图中所示的仅是本发明的优选实施方式,但本发明的保护范围不限于此,任何熟悉本技术领域的普通技术人员来说,在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。