CN110013384B - 一种吸收性用品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸收性用品的制备方法，制备吸收体，其包括：b1、包括制备纸桨纤维，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到纸桨纤维中并混合均匀；所述步骤b1中的吸水树脂添加装置包括机架及由上至下依次设于机架上的吸水树脂料斗、放料控制器、计量料斗和送料装置，并且机架上还设有控制器和计量装置，所述计量装置的输出端、放料控制器的输入端、送料装置的输入端分别与控制器通讯连接，计量料斗通过计量装置间接设于机架上，控制器同时与吸收物品主机控制器或者设于主机上的编码器通讯连接获得吸收物品主机的线速度。本发明应用于吸收性用品的生产，旨在提高产能且提高SAP的利用率。

Description

一种吸收性用品的制备方法
技术领域
本发明涉及卫生用品生产技术领域，具体涉及吸收性用品的制备方法。
背景技术
在卫生巾、纸尿裤等卫生用品生产设备上添加粉末状高分子材料(SAP)时，这几十年间均采用如图1所示的几种添加机构：转盘式、带坑槽滚筒式、螺杆式、弹簧式、皮带槽式等，这些添加机构均由于以下几个原因，存在一定的添加误差：
1、产品每片的SAP用量均是采用挤出机的转速、皮带的速度来换算，也即是事先检查每转输送的重量来设定相应的转速、线速度，这种方式在生产时存在线性误差，即计算量与实际添加量(事后检验或计算每片实际消耗的SAP用量)误差；
2、SAP在运输过程中，由于颗粒尺寸大小不一，在使用过程中会出现分层，颗粒尺寸小的会逐步地积聚在料斗的下端，形成上端为颗粒，下端为粉末状的形式，即下料过程中该下料的下料量是非恒定的；
因为这些情况，直接导致了因SAP的用量不准确，进而产生的严重浪费或由于用量偏少出现产品质量不达标的情况出现；并且，受限于设备故障等突发状况，无法在生产时实时监控SAP的添加量，存在着因SAP偏多/偏少而造成浪费或整批产品不合格的风险。
发明内容
因此，本发明提供一种吸收性用品的制备方法，解决了现有的SAP材料添加机构下料量误差大，且无法实时监控、检测的问题。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种吸收性用品的制备方法，包括以下步骤：
a、制备透液性面层；
b、制备吸收体，其包括：
b1、包括制备纸桨纤维，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到纸桨纤维中并混合均匀；
b2、将吸水树脂与纸桨纤维混合物通过负压成型模具成型并脱模制得吸收芯；
b3、通过卫生纸或者不织布包裹吸收芯并分切制得吸收体；
c、制备不透液性底层；
d、将所述透液性面层、吸收体和不透液性底层依次层叠设置并固接成一体；
e、将步骤d的制品分切成单个制品；
所述步骤b1中的吸水树脂添加装置包括机架及由上至下依次设于机架上的吸水树脂料斗、放料控制器、计量料斗和送料装置，并且机架上还设有控制器和计量装置，所述计量装置的输出端、放料控制器的输入端、送料装置的输入端分别与控制器通讯连接，所述放料控制器设于吸水树脂料斗的下方用于控制吸水树脂放料，所述计量料斗与吸水树脂料斗沿垂直方向分离设置，计量料斗通过计量装置间接设于机架上，送料装置与计量料斗分离设置且设于计量料斗的下方，控制器同时与吸收物品主机控制器或者设于主机上的编码器通讯连接获得吸收物品主机的线速度；
所述控制器采用下述方式控制送料装置的送料速度：
b01、定义单个吸收物品的吸水树脂理论用量为x，定义单个吸收物品的吸水树脂实际用量为y，定义主机的实时线速度为s片/分钟，定义特定时间段内吸收物品的生产数量为m片；
b02、控制器通过主机控制器或者编码器获得主机的实时线速度s片/分钟，并根据该线速度控制送料装置的实时送料量s*x；
b03、控制器通过计量装置读取前述特定时间段内吸水树脂实际用量z；
b04、计算单个吸收物品的吸水树脂实际用量y＝z/m，控制器通过PID控制方式控制送料装置的送料速度使得0.98≤y/x≤1.02。
优选的，所述控制器与吸收物品主机控制器或者编码器通过RS-232接口或RS-485接口通讯连接，通讯协议采用MOD-BUS协议，所述控制器采用ARM系列单片机。
优选的，所述步骤b1至b3由下述步骤替换：
b6、制备亲水材料层一，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到亲水材料层一的上表面；
b7、制备亲水材料层二，将亲水材料层二固设于亲水材料层一上表面从而包裹住吸水树脂并分切制得吸收体。
优选的，所述步骤b1至b3由下述步骤替换：
b8、制备亲水材料层三，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到亲水材料层三的上表面横向中部且沿纵向延伸；
b9、将亲水材料层三的横向两侧沿向上向内交叉折叠并固接成一体从而把吸水树脂包裹在其内侧并分切制得吸收体。
优选的，所述步骤b1中，送料装置包括伺服电机、输送皮带、主动辊和从动辊，所述主动辊和从动辊可转动地并排设于机架上，输送皮带包覆主动辊和从动辊，伺服电机与主动辊传动连接设置，伺服电机的输入端与控制器的输出端电连接设置，输送皮带上表面的纵向两端分别位于计量料斗的出料口下方和接收吸水树脂的材料层上方。
优选的，所述步骤b1中，机架上设有报声光报警器，所述控制器的输出端与声光报警器的输入端电连接，当y/x＜0.98或者y/x＞1.02时，控制器输出打片信号至主机控制器以打掉不良品，同时控制器输出报警信号至声光报警器。
优选的，所述步骤b1中，控制器与主机控制器采用一个控制器，控制器的输入输出改为主机控制器的输入输出。
优选的，所述计量料斗上设置有加热管。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本发明在生产吸收性用品的吸收部件(吸收芯)时，采用一失重式矢量控制的方法对高分子吸水树脂的用量进行控制，基于重力计算料斗测量数据来控制高分子输送皮带的伺服电机转速，从而达到稳每片添加高分子克重的上下波动的控制范围±2-5％目的；
该控制方法在设备正常生产、高低速变化的条件下也能精确每片产品的高分子消耗重量，并且能对高分子耗用量进行实时监控调节和闭环控制，从而将误差值控制在±2-5％以内，最大程度地减少材料浪费及降低次废品率，从而提高产能发挥率；
由于该系统采用的闭环控制，实现了以自动检测取代人工调节的突破，通过自动完成测量、计算和输出等各个环节，弥补手动调节伺服比例参数不准确及高分子批次不同、颗粒大小、流动性、脏污引起加高分子的不准确，精确每片产品的高分子消耗重量并进行实时调节及闭环控制，从而防止高分子添加量出现超耗或不足问题，既有利于减少高分子材料浪费，降低生产成本，又减少不合格产品流入市场，降低客诉，提高产品竞争力；
该系统能够提供生产线速度、下料流量等生产数据信息，减少原料的不必要浪费，预计可节省2％的原料，通过降低重量换得更多产量进而提高生产能力，获得稳定的米重使产品尺寸一直继而提高产品质量，并且减少对于操作人员的依赖性。
附图说明
图1为现有技术中多种SAP添加机构的结构示意图；
图2为本发明实施例吸水树脂添加装置的结构示意图；
图3为本发明实施例吸水树脂料斗重量测量原理图；
图4为本发明实施例试验中米重测试变化图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例
参考图2，为本实施例所用的吸水树脂添加装置，包括机架及由上至下依次设于机架上的吸水树脂料斗、放料控制器、计量料斗和送料装置，并且机架上还设有控制器和计量装置，所述计量装置的输出端、放料控制器的输入端、送料装置的输入端分别与控制器通讯连接，所述放料控制器设于吸水树脂料斗的下方用于控制吸水树脂放料，所述计量料斗与吸水树脂料斗沿垂直方向分离设置，计量料斗通过计量装置间接设于机架上，送料装置与计量料斗分离设置且设于计量料斗的下方，控制器同时与吸收物品主机控制器或者设于主机上的编码器通讯连接获得吸收物品主机的线速度；
具体的，所述计量料斗上设置有加热管，加热管设置在料斗内部，且靠近计量料斗的出口端，可用于对原料进行加热，特别是针对于外界相连通的出口端，可以防止原料潮湿，避免潮湿而影响添加量，以及潮湿造成的下料通道堵塞；原有的生产线上，当下料通道堵塞时，吸水树脂无法按量/完全没有落入生产线上，会导致整批产品质量不合格。
本实施例提供一种吸收性用品的制备方法，包括以下步骤：
a、制备透液性面层；
b、制备吸收体，其包括：
b1、包括制备纸桨纤维，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到纸桨纤维中并混合均匀；
b2、将吸水树脂与纸桨纤维混合物通过负压成型模具成型并脱模制得吸收芯；
b3、通过卫生纸或者不织布包裹吸收芯并分切制得吸收体；
c、制备不透液性底层；
d、将所述透液性面层、吸收体和不透液性底层依次层叠设置并固接成一体；
e、将步骤d的制品分切成单个制品；
所述步骤b1中的吸水树脂添加装置包括机架1及由上至下依次设于机架上的吸水树脂料斗(图中未示出)、放料控制器2、计量料斗3和送料装置(图中未示出)，并且机架1上还设有控制器和计量装置4，所述计量装置的输出端、放料控制器2的输入端、送料装置的输入端分别与控制器通讯连接，所述放料控制器2设于吸水树脂料斗的下方用于控制吸水树脂放料，所述计量料斗3与吸水树脂料斗沿垂直方向分离设置，计量料斗3通过计量装置4间接设于机架上，其中，所述计量装置4可由重力传感器41与连接在机架1上的料斗支架42组成，送料装置与计量料斗3分离设置且设于计量料斗3的下方，控制器同时与吸收物品主机控制器或者设于主机上的编码器通讯连接获得吸收物品主机的线速度；其中，所述步骤b1中，送料装置包括伺服电机、输送皮带、主动辊和从动辊，所述主动辊和从动辊可转动地并排设于机架上，输送皮带包覆主动辊和从动辊，伺服电机与主动辊传动连接设置，伺服电机的输入端与控制器的输出端电连接设置，输送皮带上表面的纵向两端分别位于计量料斗3的出料口下方和接收吸水树脂的材料层上方。
所述控制器采用下述方式控制送料装置的送料速度：
b01、定义单个吸收物品的吸水树脂理论用量为x，定义单个吸收物品的吸水树脂实际用量为y，定义主机的实时线速度为s片/分钟，定义特定时间段内吸收物品的生产数量为m片；
b02、控制器通过主机控制器或者编码器获得主机的实时线速度s片/分钟，并根据该线速度控制送料装置的实时送料量s*x；
b03、控制器通过计量装置读取前述特定时间段内吸水树脂实际用量z；实际用量z的实际用量测量图参考图3所示；
b04、计算单个吸收物品的吸水树脂实际用量y＝z/m，控制器通过PID控制方式控制送料装置的送料速度使得0.98≤y/x≤1.02。
具体的，所述控制器与吸收物品主机控制器或者编码器通过RS-485接口通讯连接，通讯协议采用MOD-BUS协议，所述控制器采用ARM系列单片机；其中，所述RS-485接口也可以用RS-232接口替换使用。
其中，依据生产线及生产工艺需求的不同，所述步骤b1至b3由下述步骤替换：
b6、制备亲水材料层一，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到亲水材料层一的上表面；
b7、制备亲水材料层二，将亲水材料层二固设于亲水材料层一上表面从而包裹住吸水树脂并分切制得吸收体。
或者，所述步骤b1至b3由下述步骤替换：
b8、制备亲水材料层三，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到亲水材料层三的上表面横向中部且沿纵向延伸；
b9、将亲水材料层三的横向两侧沿向上向内交叉折叠并固接成一体从而把吸水树脂包裹在其内侧并分切制得吸收体。
本实施例所述步骤b1中，机架上设有报声光报警器，所述控制器的输出端与声光报警器的输入端电连接，当y/x＜0.98或者y/x＞1.02时，控制器输出打片信号至主机控制器以打掉不良品，同时控制器输出报警信号至声光报警器。
本实施例中，所述步骤b1中，控制器与主机控制器采用一个控制器，控制器的输入输出改为主机控制器的输入输出。
本实施例根据上述方法，进行试验，如图4所示为米重测试变化图，以下为具体控制参数：
称重模块：24位，6线带补偿检测；
称重模块精度:A/D解析度:24位(1:1677215)；
传感器形式：6线制130-50；
传感器最大量程：10/1 5/20KG视规格不同；
传感器精度：C3 0.05％F/S；
编码器分辨率：1000-65535ppr；
接近开关：响应频率100KHZ；
控制精度：0.1-0.3％；
速度信号输入：0-10V 2-10V 2-20mA通讯PPI MPI MODBUS PROFIBUS；
速度信号输出：0-10V 2-10V 2-20mA通讯PPI MPI MODBUS PROFIBUS；
通讯协议：标题PPI/MPI/MODBUS选配PROFIBUS/CANOPEN；
选配:PROFIBUS-DP CAN-open 9.6K-12M；
地址：0-127；
波特率：9.6K-18.75K PPI MPI.9.6K-12M PROFIBUS 9.6K-1M CANOPEN；
滤波输出精度:16位(1:165535)；
PLC:西门子；
HMI:西门子；
电子元件:OMRON SICK；
气动元件:SMC。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种吸收性用品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、制备透液性面层；
b、制备吸收体，其包括：
b1、包括制备纸桨纤维，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到纸桨纤维中并混合均匀；
b2、将吸水树脂与纸桨纤维混合物通过负压成型模具成型并脱模制得吸收芯；
b3、通过卫生纸或者不织布包裹吸收芯并分切制得吸收体；
c、制备不透液性底层；
d、将所述透液性面层、吸收体和不透液性底层依次层叠设置并固接成一体；
e、将步骤d的制品分切成单个制品；
所述步骤b1中的吸水树脂添加装置包括机架及由上至下依次设于机架上的吸水树脂料斗、放料控制器、计量料斗和送料装置，并且机架上还设有控制器和计量装置，所述计量装置的输出端、放料控制器的输入端、送料装置的输入端分别与控制器通讯连接，所述放料控制器设于吸水树脂料斗的下方用于控制吸水树脂放料，所述计量料斗与吸水树脂料斗沿垂直方向分离设置，计量料斗通过计量装置间接设于机架上，送料装置与计量料斗分离设置且设于计量料斗的下方，控制器同时与吸收物品主机控制器或者设于主机上的编码器通讯连接获得吸收物品主机的线速度；
所述控制器采用下述方式控制送料装置的送料速度：
b01、定义单个吸收物品的吸水树脂理论用量为x，定义单个吸收物品的吸水树脂实际用量为y，定义主机的实时线速度为s片/分钟，定义特定时间段内吸收物品的生产数量为m片；
b02、控制器通过主机控制器或者编码器获得主机的实时线速度s片/分钟，并根据该线速度控制送料装置的实时送料量s*x；
b03、控制器通过计量装置读取前述特定时间段内吸水树脂实际用量z；
b04、计算单个吸收物品的吸水树脂实际用量y=z/m，控制器通过PID控制方式控制送料装置的送料速度使得0.98≤y/x≤1.02；
所述步骤b1中，送料装置包括伺服电机、输送皮带、主动辊和从动辊，所述主动辊和从动辊可转动地并排设于机架上，输送皮带包覆主动辊和从动辊，伺服电机与主动辊传动连接设置，伺服电机的输入端与控制器的输出端电连接设置，输送皮带上表面的纵向两端分别位于计量料斗的出料口下方和接收吸水树脂的材料层上方；
所述步骤b1中，机架上设有报声光报警器，所述控制器的输出端与声光报警器的输入端电连接，当y/x＜0.98或者y/x＞1.02时，控制器输出打片信号至主机控制器以打掉不良品，同时控制器输出报警信号至声光报警器。
2.根据权利要求1所述的吸收性用品的制备方法，其特征在于：所述控制器与吸收物品主机控制器或者编码器通过RS-232接口或RS-485接口通讯连接，通讯协议采用MOD-BUS协议，所述控制器采用ARM系列单片机。
3.根据权利要求1或2所述的吸收性用品的制备方法，其特征在于：所述步骤b1至b3由下述步骤替换：
b6、制备亲水材料层一，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到亲水材料层一的上表面；
b7、制备亲水材料层二，将亲水材料层二固设于亲水材料层一上表面从而包裹住吸水树脂并分切制得吸收体。
4.根据权利要求1或2所述的吸收性用品的制备方法，其特征在于：所述步骤b1至b3由下述步骤替换：
b8、制备亲水材料层三，通过吸水树脂添加装置将吸水树脂添加到亲水材料层三的上表面横向中部且沿纵向延伸；
b9、将亲水材料层三的横向两侧沿向上向内交叉折叠并固接成一体从而把吸水树脂包裹在其内侧并分切制得吸收体。
5.根据权利要求1或2所述的吸收性用品的制备方法，其特征在于：所述步骤b1中，控制器与主机控制器采用一个控制器，控制器的输入输出改为主机控制器的输入输出。
6.根据权利要求1或2所述的吸收性用品的制备方法，其特征在于：所述计量料斗上设置有加热管。
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