CN111844932B - 一种高弹性无纺布及其生产线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高弹性无纺布，属于无纺布领域，解决了现有技术中无纺布弹性有限的问题，解决该问题的技术方案主要包括上表面层、中间层和下表面层，中间层位于上表面层和下表面层之间，上表面层和下表面层均为无纺布，中间层为热塑性弹性体薄膜，上表面层和下表面层分别经压痕处理形成截面具有波峰结构、波谷结构的周期性波形结构，上表面层的波谷结构与下表面层的波峰结构对齐并与中间层粘合形成一体。本发明主要用于提高高弹性无纺布的弹性。另外，本发明还提供一种高弹性无纺布生产线，可用于生产上述的高弹性无纺布。

Description

一种高弹性无纺布及其生产线
技术领域
本发明涉及无纺布，特别是一种高弹性无纺布及其生产线。
背景技术
现在市场上常见的高弹性无纺布，一般包括上表面层、中间层和下表面层，中间层位于上表面层和下表面层之间，上表面层和下表面层均为无纺布，中间层为热塑性弹性体薄膜，上表面层、下表面层与热塑性弹性体通过压辊挤压粘合形成一体，这种结构的无纺布弹性主要由上表面层、中间层和下表面层三者中弹性最小者确定，弹性始终有限。另外，高弹性无纺布弹性得到提升后，还需要配套设计一种能够生产这种高弹性无纺布的生产线。
发明内容
本发明所要达到的目的之一就是提供一种高弹性无纺布，提高其弹性。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高弹性无纺布，包括上表面层、中间层和下表面层，中间层位于上表面层和下表面层之间，上表面层和下表面层均为无纺布，中间层为热塑性弹性体薄膜，上表面层和下表面层分别经压痕处理形成截面具有波峰结构、波谷结构的周期性波形结构，上表面层的波谷结构与下表面层的波峰结构对齐并与中间层粘合形成一体。
进一步的，所述上表面层与下表面层关于中间层对称。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：由于上表面层和下表面层形成具有波峰结构、波谷结构的周期性波形结构，相对中间层而言，上表面层和下表面层在自身发生弹性形变之前有一定的变形余量，最后加工成型的高弹性无纺布被拉伸后，中间层开始弹性形变时，上表面层的波峰结构和下表面层的波谷结构还处于被拉伸的状态，自身还没有开始弹性形变，因此整个高弹性无纺布的弹性主要由中间层确定，而中间层采用热塑性弹性体薄膜，具备良好的弹性形变能力，从而使得整个高弹性无纺布获得更加良好的弹性形变能力。而上表面层、下表面层与中间层粘合形成一体的部分，其弹性能力主要由上表面层和下表面层确定，因此能够限制中间层整体过度形变，让中间层实现分段形变的方式，避免出现有局部过度形变导致整体失效的情况。
本发明所要达到的目的之一是提供一种高弹性无纺布生产线，用于生产上述高弹性无纺布。
一种高弹性无纺布生产线，可用于生产上述的高弹性无纺布，包括第一放卷机、第二放卷机、压痕粘合机和收卷机，第一放卷机用于放卷上表面层，第二放卷机用于放卷下表面层，压痕粘合机用于将上表面层、下表面层和中间层挤压粘合形成高弹性无纺布，收卷机用于收卷生产好的高弹性无纺布，压痕粘合机包括输送辊、粘合辊和压痕成型辊，输送辊用于输送中间层，粘合辊成对设置且相互之间具有用于将上表面层、下表面层和中间层挤压粘合形成高弹性无纺布的挤压粘合间隙，压痕成型辊位于挤压粘合间隙的上游侧并与粘合辊一对一配合，压痕成型辊的外周沿周向设有成型凸环，成型凸环沿压痕成型辊的轴向排列有多个，相邻两个成型凸环之间形成成型凹槽，粘合辊的外周沿周向设有与成型凹槽配合的配合凸环，配合凸环沿粘合辊的轴向排列有多个，相邻两个配合凸环之间形成供成型凸环配合的配合凹槽，成型凸环插入配合凹槽且配合凸环插入成型凹槽形成将上表面层、下表面层压成波形结构的凹凸结构，成对的粘合辊上的配合凸环对齐挤压。
进一步的，所述成型凸环沿压痕成型辊的轴向等间距排列，所有成型凸环的宽度相等。
进一步的，所述压痕成型辊与粘合辊配合的位置到挤压粘合间隙在粘合辊周向上的距离不超过粘合辊周长的1/2。
进一步的，所述压痕成型辊和粘合辊均安装在第一机架上，输送辊安装于第一机架上并位于挤压粘合间隙的上方。
进一步的，所述第一机架上设有第一导轨，压痕成型辊通过第一支座悬挂安装在第一导轨上，第一机架上还设有驱动第一支座来调整压痕成型辊与粘合辊间距的第一驱动器。
进一步的，所述第一机架上设有第二导轨，成对的粘合辊中的一个通过第二支座安装在第二导轨上，第一机架上还设有驱动第二支座来调整成对的粘合辊间距的第二驱动器。
进一步的，所述第二放卷机位于第一机架与收卷机之间，第二放卷机包括第二机架和第一导向辊，经过粘合辊的高弹性无纺布通过第一导向辊输送至收卷机。
进一步的，所述高弹性无纺布生产线还包括用于挤出熔融热塑性弹性体的挤出机和用于挤压形成中间层的薄膜成型机，挤出机包括挤出模头，薄膜成型机包括成对设置的挤压辊，两个挤压辊之间形成薄膜挤压间隙，挤出模头位于薄膜挤压间隙上方，输送辊位于薄膜挤压间隙的下游侧；或者，所述高弹性无纺布生产线还包括用于放卷中间层的第三放卷机，压痕粘合机上设有烘箱，中间层从烘箱中穿过，烘箱的下游侧设有剥离纸张换向辊和剥离纸张收卷辊，输送辊位于烘箱的下游侧。
采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：通过凹凸结构将上表面层和下表面层压成波形结构，成对的粘合辊上的配合凸环对齐挤压，使得上表面层的波谷结构与下表面层的波峰结构对齐并与中间层粘合形成一体，而上表面层的波峰结构与下表面层的波谷结构不与中间层粘合，在相对中间层而言，上表面层和下表面层在自身发生弹性形变之前有一定的变形余量，最后加工成型的高弹性无纺布被拉伸后，中间层开始弹性形变时，上表面层的波峰结构和下表面层的波谷结构还处于被拉伸的状态，自身还没有开始弹性形变，因此整个高弹性无纺布的弹性主要由中间层确定，而中间层采用热塑性弹性体薄膜，具备良好的弹性形变能力，从而使得整个高弹性无纺布获得更加良好的弹性形变能力。而上表面层、下表面层与中间层粘合形成一体的部分，其弹性能力主要由上表面层和下表面层确定，因此能够限制中间层整体过度形变，让中间层实现分段形变的方式，避免出现有局部过度形变导致整体失效的情况。本发明利用粘合辊与压痕成型辊配合将上表面层和下表面层进行压痕成型，可以让上表面层和下表面层在输送进入挤压粘合间隙前仍然贴着粘合辊表面保持周期性波形结构，从而能够确保上表面层、下表面层与中间层粘合时，上表面层的波峰结构与下表面层的波谷结构不与中间层粘合，保证高弹性无纺布的产品质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例一中高弹性无纺布的剖面示意图；
图2为本发明实施例二中高弹性无纺布生产线的示意图；
图3为本发明实施例二中压痕粘合机的结构示意图；
图4为本发明实施例二中压痕成型辊与粘合辊一对一配合的示意图；
图5为图4中I处的放大图；
图6为图4中II处的放大图；
图7为图4中III处的放大图；
图8为本发明实施例三中高弹性无纺布生产线的示意图；
图9为本发明实施例三中压痕粘合机的结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
本发明提供一种高弹性无纺布，如图1所示，包括上表面层A、中间层C和下表面层B，中间层C位于上表面层A和下表面层B之间，上表面层A和下表面层B均为无纺布，中间层C为热塑性弹性体薄膜，上表面层A和下表面层B分别经压痕处理形成截面具有波峰结构、波谷结构的波形结构，上表面层A的波谷结构A1与下表面层B的波峰结构B2对齐并与中间层C粘合形成一体。
由于上表面层A和下表面层B形成具有波峰结构、波谷结构的波形结构，相对中间层C而言，上表面层A和下表面层B在自身发生弹性形变之前有一定的变形余量，最后加工成型的高弹性无纺布被拉伸后，中间层C开始弹性形变时，上表面层A的波峰结构A2和下表面层B的波谷结构B1还处于被拉伸的状态，自身还没有开始弹性形变，因此整个高弹性无纺布的弹性主要由中间层C确定，而中间层C采用热塑性弹性体薄膜，具备良好的弹性形变能力，从而使得整个高弹性无纺布获得更加良好的弹性形变能力。而上表面层A、下表面层B与中间层C粘合形成一体的部分，其弹性能力主要由上表面层A和下表面层B确定，因此能够限制中间层C整体过度形变，让中间层C实现分段形变的方式，避免出现有局部过度形变导致整体失效的情况。
简单说明一下，考虑到压痕处理的成本要低，波形结构优选是周期性的波形。另外经过压痕处理后能够在一段时间内保持波形结构不复位，因此本实施例中的波形结构选择为方波状。同时，采用方波状结构，可以让上表面层A的波谷结构A1与下表面层B的波峰结构B2都是具有一定宽度的平面结构，方便两者对齐并与中间层C粘合，加工起来更加方便、高效。可以理解的，除了方波状，波形结构也可以采用如梯形波、正弦波等常见易加工的形状。
为方便加工出波形结构，同时方便上表面层A、下表面层B与中间层C粘合，可以设计上表面层A与下表面层B关于中间层C对称，使得上表面层A的波谷结构A1、下表面层B的波峰结构B2与中间层C粘合的宽度相同，中间层C弹性形变时，高弹性无纺布的整体结构更加稳定，不会出现上表面层A与下表面层B相互错位的情况。
实施例二：
本发明还提供一种高弹性无纺布生产线，可以用于生产上述的高弹性无纺布，如图2所示，包括第一放卷机1、第二放卷机2、压痕粘合机3和收卷机4，第一放卷机1用于放卷上表面层A，第二放卷机2用于放卷下表面层B，压痕粘合机3用于将上表面层A、下表面层B和中间层C挤压粘合形成高弹性无纺布D，收卷机4用于收卷生产好的高弹性无纺布D，结合图3看，压痕粘合机3包括输送辊31、粘合辊32和压痕成型辊33，输送辊31用于输送中间层C，粘合辊32成对设置且相互之间具有用于将上表面层A、下表面层B和中间层C挤压粘合形成高弹性无纺布的挤压粘合间隙，压痕成型辊33位于挤压粘合间隙的上游侧并与粘合辊32一对一配合，再结合图4至图7看，压痕成型辊33的外周沿周向设有成型凸环331，成型凸环331沿压痕成型辊33的轴向排列有多个，相邻两个成型凸环331之间形成成型凹槽332，粘合辊32的外周沿周向设有与成型凹槽332配合的配合凸环321，配合凸环321沿粘合辊32的轴向排列有多个，相邻两个配合凸环321之间形成供成型凸环331配合的配合凹槽322，成型凸环331插入配合凹槽322且配合凸环321插入成型凹槽332形成将上表面层A、下表面层B压成波形结构的凹凸结构，成对的粘合辊32上的配合凸环321对齐挤压。
本发明通过凹凸结构将上表面层A和下表面层B压成波形结构，成对的粘合辊32上的配合凸环321对齐挤压，使得上表面层A的波谷结构A1与下表面层B的波峰结构B2对齐并与中间层C粘合形成一体，而上表面层A的波峰结构A2与下表面层B的波谷结构B1不与中间层C粘合，在相对中间层C而言，上表面层A和下表面层B在自身发生弹性形变之前有一定的变形余量，最后加工成型的高弹性无纺布被拉伸后，中间层C开始弹性形变时，上表面层A的波峰结构A2和下表面层B的波谷结构B1还处于被拉伸的状态，自身还没有开始弹性形变，因此整个高弹性无纺布的弹性主要由中间层C确定，而中间层C采用热塑性弹性体薄膜，具备良好的弹性形变能力，从而使得整个高弹性无纺布获得更加良好的弹性形变能力。而上表面层A、下表面层B与中间层C粘合形成一体的部分，其弹性能力主要由上表面层A和下表面层B确定，因此能够限制中间层C整体过度形变，让中间层C实现分段形变的方式，避免出现有局部过度形变导致整体失效的情况。本发明利用粘合辊32与压痕成型辊33配合将上表面层A和下表面层B进行压痕成型，可以让上表面层A和下表面层B在输送进入挤压粘合间隙前仍然贴着粘合辊32表面保持周期性波形结构，从而能够确保上表面层A、下表面层B与中间层C粘合时，上表面层A的波峰结构A2与下表面层B的波谷结构B1不与中间层C粘合，保证高弹性无纺布的产品质量。
在本实施例中，为方便加工，成型凸环331、成型凹槽332、配合凸环321和配合凹槽322的截面形状均采用矩形结构，上表面层A和下表面层B形成截面呈方波状的结构。同时，采用矩形结构，可以让上表面层A的波谷结构A1与下表面层B的波峰结构B2都是具有一定宽度的平面结构，方便两者对齐并与中间层C粘合，加工起来更加方便、高效。可以理解的，除了矩形结构，成型凸环331、成型凹槽332、配合凸环321和配合凹槽322的截面形状也可以采用例如梯形、半圆形等常见易加工的形状。
为了让生产出来的高弹性无纺布的弹性分布比较均衡，优选成型凸环331沿压痕成型辊33的轴向等间距排列，所有成型凸环331的宽度相等。可以理解的，由于高弹性无纺布的用途不同，因此可以根据高弹性无纺布的具体用途来确定是否选择这一设计，也就是说成型凸环331分布间距不等、宽度不等都是可行的。
考虑到上表面层A和下表面层B在输送进入挤压粘合间隙前要贴着粘合辊32表面保持周期性波形结构，因此压痕成型辊33与粘合辊32配合的位置到挤压粘合间隙在粘合辊32周向上的距离不宜过长，具体是不超过粘合辊32周长的1/2，由于上表面层A和下表面层B在输送过程中保持张紧状态，这个距离过长，容易导致上表面层A和下表面层B受张紧力作用而展平失去周期性波形结构。
由于压痕成型辊33和粘合辊32一对一配合，因此可以将压痕成型辊33和粘合辊32均安装在第一机架30上，输送辊31安装于第一机架30上并位于挤压粘合间隙的上方，确保压痕粘合过程稳定可靠。输送辊31位于挤压粘合间隙的上方，能够让上表面层A和下表面层B能够同步与中间层C接触、粘合，确保高弹性无纺布的粘合质量。
为方便调整压痕成型辊33与粘合辊32间距，可以在第一机架30上设有第一导轨301，压痕成型辊33通过第一支座302悬挂安装在第一导轨301上，第一机架30上还设有驱动第一支座302来调整压痕成型辊33与粘合辊32间距的第一驱动器303。第一驱动器303可以选择气缸或油缸等直线驱动器。压痕成型辊33采用悬挂安装的方式，可以利用自身重力提高调整间距过程中的运动稳定性。
为方便成对的粘合辊32间距，可以在第一机架30上设有第二导轨304，成对的粘合辊32中的一个通过第二支座305安装在第二导轨304上，第一机架30上还设有驱动第二支座305来调整成对的粘合辊32间距的第二驱动器306。第二驱动器306也可以选择气缸或油缸等直线驱动器。考虑到压痕成型辊33与粘合辊32间距调整与成对的粘合辊32间距调整相互不能影响，因此可以其中一个压痕成型辊33对应的第一导轨301、第一支座302和第一驱动器303均安装在第二支座305上，随第二支座305一起运动，让这个压痕成型辊33与粘合辊32间距调整与成对的粘合辊32间距调整相互不影响。而另外一个粘合辊32并不需要移动调整，因此另外一个压痕成型辊33对应的第一导轨301、第一支座302和第一驱动器303可以直接安装在第一机架30上。
为减少生产线占用的空间，可以设计第二放卷机2位于第一机架30与收卷机4之间，第二放卷机2包括第二机架20和第一导向辊201，第一导向辊201位于第二机架20的底部，经过粘合辊32的高弹性无纺布通过第一导向辊201输送至收卷机4。而第一导向辊201位于第二机架20的底部，方便工人可以低头观察高弹性无纺布的输送情况。
另外，回头看图1，高弹性无纺布生产线还包括用于挤出熔融热塑性弹性体的挤出机5和用于挤压形成中间层的薄膜成型机6，挤出机5包括挤出模头51，薄膜成型机6包括成对设置的挤压辊61，两个挤压辊61之间形成薄膜挤压间隙，挤出模头51位于薄膜挤压间隙上方，输送辊31位于薄膜挤压间隙的下游侧。中间层C加工成型后未经强制冷与上表面层A、下表面层B粘合，粘性好，粘合后的结构稳定性高。同时为了尽快将中间层输送至压痕粘合机进行挤压粘合，还特意将薄膜成型机6设在压痕粘合机的一侧，而第一放卷机则相对薄膜成型机6远离压痕粘合机，相应在薄膜成型机6上设置第二导向辊62来引导输送上表面层A。
实施例三：
除了采用现场挤压成型的热塑性弹性体薄膜，也可以如图8和图9所示，采用热塑性弹性体薄膜的成品进行粘合，因此高弹性无纺布生产线还包括用于放卷中间层的第三放卷机7，压痕粘合机3上设有烘箱34，中间层从烘箱34中穿过，由于热塑性弹性体薄膜收卷会带有分隔纸C1，防止热塑性弹性体薄膜粘连，因此在粘合之前需要将分隔纸C1揭掉，为此可以在烘箱的下游侧设有剥离纸张换向辊35和剥离纸张收卷辊36，输送辊31位于烘箱的下游侧。剥离纸张收卷辊36将分隔纸C1收卷后可以重复利用。剥离纸张换向辊35和剥离纸张收卷辊36可以安装在压痕粘合机3上，也可以另外单独安装。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (8)

1.一种高弹性无纺布生产线，包括第一放卷机、第二放卷机、压痕粘合机和收卷机，第一放卷机用于放卷上表面层，第二放卷机用于放卷下表面层，压痕粘合机用于将上表面层、下表面层和中间层挤压粘合形成高弹性无纺布，收卷机用于收卷生产好的高弹性无纺布，压痕粘合机包括输送辊、粘合辊和压痕成型辊，输送辊用于输送中间层，粘合辊成对设置且相互之间具有用于将上表面层、下表面层和中间层挤压粘合形成高弹性无纺布的挤压粘合间隙，其特征在于，所述压痕成型辊位于挤压粘合间隙的上游侧并与粘合辊一对一配合，压痕成型辊的外周沿周向设有成型凸环，成型凸环沿压痕成型辊的轴向排列有多个，相邻两个成型凸环之间形成成型凹槽，粘合辊的外周沿周向设有与成型凹槽配合的配合凸环，配合凸环沿粘合辊的轴向排列有多个，相邻两个配合凸环之间形成供成型凸环配合的配合凹槽，成型凸环插入配合凹槽且配合凸环插入成型凹槽形成将上表面层、下表面层压成波形结构的凹凸结构，成对的粘合辊上的配合凸环对齐挤压。
2.根据权利要求1所述的高弹性无纺布生产线，其特征在于，所述成型凸环沿压痕成型辊的轴向等间距排列，所有成型凸环的宽度相等。
3.根据权利要求1所述的高弹性无纺布生产线，其特征在于，所述压痕成型辊与粘合辊配合的位置到挤压粘合间隙在粘合辊周向上的距离不超过粘合辊周长的1/2。
4.根据权利要求1所述的高弹性无纺布生产线，其特征在于，所述压痕成型辊和粘合辊均安装在第一机架上，输送辊安装于第一机架上并位于挤压粘合间隙的上方。
5.根据权利要求4所述的高弹性无纺布生产线，其特征在于，所述第一机架上设有第一导轨，压痕成型辊通过第一支座悬挂安装在第一导轨上，第一机架上还设有驱动第一支座来调整压痕成型辊与粘合辊间距的第一驱动器。
6.根据权利要求4所述的高弹性无纺布生产线，其特征在于，所述第一机架上设有第二导轨，成对的粘合辊中的一个通过第二支座安装在第二导轨上，第一机架上还设有驱动第二支座来调整成对的粘合辊间距的第二驱动器。
7.根据权利要求4所述的高弹性无纺布生产线，其特征在于，所述第二放卷机位于第一机架与收卷机之间，第二放卷机包括第二机架和第一导向辊，经过粘合辊的高弹性无纺布通过第一导向辊输送至收卷机。
8.根据权利要求1所述的高弹性无纺布生产线，其特征在于，所述高弹性无纺布生产线还包括用于挤出熔融热塑性弹性体的挤出机和用于挤压形成中间层的薄膜成型机，挤出机包括挤出模头，薄膜成型机包括成对设置的挤压辊，两个挤压辊之间形成薄膜挤压间隙，挤出模头位于薄膜挤压间隙上方，输送辊位于薄膜挤压间隙的下游侧；或者，所述高弹性无纺布生产线还包括用于放卷中间层的第三放卷机，压痕粘合机上设有烘箱，中间层从烘箱中穿过，烘箱的下游侧设有剥离纸张换向辊和剥离纸张收卷辊，输送辊位于烘箱的下游侧。
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