CN112972120A - 复合片材的制造装置、系统及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合片材的制造装置、系统及其制造方法，凹凸辊无需加热即可形成具有立体凸起部的复合片材，同时利用负压配气结构使材料凸包的成型得到进一步的稳固，取消传统材料成型凹凸辊加热形式，材料通过成型凹凸辊时不受热，只是通过一组材料复合热合辊进行复合，短暂的受到复合辊点式加热，不会大面积、长时间段的受热，从而大大减少了因为受热对材料属性的破坏；并且因采用多个复合热合辊，因压合点的增多，即可采用多次低温焊接，材料受热温度不会很高，材质硬化也会大大改善，可有效提高穿戴舒适性，同时材料复合也更牢固。

Description

复合片材的制造装置、系统及其制造方法

技术领域

本发明涉及卫生用品材料技术领域，尤其是涉及一种复合片材的制造装置、系统及其制造方法。

背景技术

目前，在一次性卫生用品领域，立体表层材料的制作是由两种材料通过凹凸辊热压粘合，使材料形成立体小包效果；凹辊和凸辊内均设有加热单元，材料通过加热压辊碾压复合，材质手感较硬，导致液体下渗速度缓慢，穿戴舒适度急需改善。另外，现有装置在高速生产时，会出现凸包成型效果不饱满，上下层材料复合有褶皱，粘合力达不到产品要求；市场对卫生用品设备的生产速度的要求在不断的提升，现有装置不能满足更高生产速度的要求。

如中国专利申请CN104039528A公开了一种片材赋形装置，具备相互平行地配置的至少一对赋形辊，该赋形辊在辊周面上分别具备在面对位置相互啮合的凹凸形状，使片材通过两赋形辊之间而在所述片材上形成规定的立体形状，所述赋形辊中，至少一方的赋形辊的旋转轴经由轴心不同的接头而与旋转驱动单元连动连结；赋形辊内设有加热单元，通过吸气单元将片材吸附在辊表面上通过加热挤压进行复合，通过加热碾压部位的材质较硬，影响穿戴舒适性。

又如中国专利申请CN104822353A公开了复合片材、使用该复合片材的一次性穿戴物品及复合片材的制造方法、制造装置，相互重叠的立体片材与平坦片材到达上述第一按压位置时，从上述凸部分离的部位由上述压接用突起的前端按压，其按压力由上述按压辊承受而进行压接。接着，上述两片材一步被导向上述第二按压位置，在该第二按压位置处也同样由上述压接用突起的前端进行压接。上述各按压辊被充分加热，因此在上述压接后的部位，两片材相互熔敷；由此形成接合部，成为在该接合部处两片材相互接合而成的复合片材，通过加热碾压部位的材质较硬，影响穿戴舒适性。

上述两种现有结构，成型辊中均设有加热单元，并设有吸气结构，装置在运行时配气吸风工作时会把辊的热量带走，且这种消耗的热量是不可控的，直接会造成成型辊受热不均匀，焊接不牢，长期使用热合辊外形尺寸会变化，材料复合不均匀，影响材料复合质量；如果想让材料在短时间内热压复合在一起，成型凹辊和凸辊表面温度需要加到很高，但材料在输送过程中又要包裹热合辊，辊表面温度过高会直接造成材料硬化，影响材料的柔软度。

发明内容

针对现有技术不足，本发明是提供一种复合片材的制造装置、系统及其制造方法，其材料受热温度不会很高材质硬化会大大改善，可有效提高穿戴舒适性。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种复合片材的制造装置，所述复合片材由形成有多个凸部的立体片材与不具有所述凸部的平坦片材层叠复合而构成，其特征在于：包括：

一对相互平行配置的赋形用凸辊和凹辊，在凸辊、凹辊的辊周面上分别具备在面对位置相互啮合的凹凸形状；

多辊复合机构，与所述凹辊配合对层叠在一起的平坦片材与立体片材进行多次热压复合，形成所述的复合片材；

负压成型单元，设置在所述凹辊上，所述负压成型单元的负压范围被设定为在凹辊周向至少从凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间的区域；

所述负压成型单元和凹凸辊周面的凹凸形状，使织物经过凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间而在织物上形成规定的凸部。

本发明的凹凸辊在加热或者不加热的情况下，仅仅依靠辊周面的凹凸形状、以及设置在凹辊上的负压成型单元就可在织物上形成多个凸部，而不依赖于必须对凹凸辊进行加热才能形成立体片材。如此设置的优点有二，一是颠覆了以往行业内“材料赋形需要加热单元”的技术路线，通过对凹辊进行改良并在特定位置设置负压成型单元，具体将负压范围设定为在凹辊周向至少从凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间，使立体片材的成型得到进一步的稳固，特别在高速生产时，这一优点更加的明显突出，使得之前在高速生产时出现的褶皱、成型不均匀、不完整、不饱满的问题得到根本解决。二是因为采用多个热合点，通过多次低温焊接，材料受热温度不会很高，材质硬化也会大大改善，同时使得材料复合更加牢固。

进一步的，所述多辊复合机构包括与凹辊相配合的多个材料复合热合辊，多个材料复合热合辊沿片材输送方向间隔分布。上述多个材料复合热合辊的压力和温度随片材输送方向逐级递增。采用多个热合辊通过多次低温焊接，降低了织物瞬间硬化碳化的风险，由于材料受热温度不会很高、材质硬化也会大大改善，同时织物在通过凹凸辊时，不会大面积、长时间段的受热、只是通过多辊复合机构的复合点时，短暂的受到热合辊点式加热，从而大大减少了因受热对材料属性的破坏。

进一步的，凹辊不具有对辊体加热从而赋予织物热量的加热单元。更进一步的，所述凸辊还具有对辊体加热从而赋予织物热量的加热单元。以上技术方案可理解为包含有：凹凸辊均不具有加热单元、以及凹辊不具有加热单元且凸辊具有加热单元这两种技术方案。

所述凸辊的外缘上设有一组成型凸起，凹辊的外缘上设有与成型凸起相配合的一组成型凹坑。

还包括两个进入导向辊以及导出辊，一个进入导向辊用于一织物引入凹辊和凸辊之间，另一进入导向辊用于将另一织物构成的平坦片材引入与所述多辊复合机构的上游侧；导出辊设置在多辊复合机构的下游侧。优选的，上述织物以一定角度进入凹辊和凸辊之间，如此可以确保织物是在恒定张力的情况下进入特定赋形和复合工位。

所述负压成型单元包括用于形成负压的配气盘，所述凹辊内对应成型凹坑连通有配气孔，配气孔与吸风配气盘相导通。所述配气盘通过管道接头连有吸气管道，吸气管道与外部的负压风机相连。

进一步的，所述凸辊上还设有用于调整凸辊与凹辊之间径向位置的第一调整构件。作为第一调整构件的一种具体实施方式，其可以是气缸，该气缸与凸辊相连接。当然第一调整构件还可以采用电机、连杆机构等其他形式。

更进一步的，所述材料复合热合辊上还设有用于调整材料复合热合辊与凹辊之间径向位置的第二调整构件。作为第二调整构件的一种具体实施方式，其可以是气缸，材料复合热合辊与该气缸相连。当然第二调整构件还可以采用电机、连杆机构等其他形式。

一种复合片材的制造系统，包括上述复合片材的制造装置，以及供料装置，将织物向所述复合片材的制造装置方向恒张力稳定输送。

进一步的，供料装置包括储料机构、张力控制机构和纠偏机构；所述储料机构用于安置向所述复合片材的制造装置方向输送的织物，所述张力控制机构用于将织物以恒定张力输送，所述纠偏机构用于调节织物在与流程方向相垂直的横向位移。

更进一步的，所述供料装置由第一供料装置和第二供料装置组成；所述第一供料装置用于将织物引入凹辊和凸辊之间，所述第二供料装置用于将平坦片材引入多辊复合机构的上游侧。

一种复合片材的制造方法，包括以下步骤：向在周向具有凹凸形状的赋形用凸辊和凹辊之间引导织物，形成具有多个凸部的立体片材；一边将立体片材吸附在凹辊表面，一边将立体片材沿下游侧方向输送；使由另一织物构成的平坦片材与上述立体片材叠合，经多辊复合机构进行多次热压复合，形成所述的复合片材；经凹凸辊的凹凸形状和负压成型单元，使得织物经过凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间而在织物上形成规定的凸部。

进一步的，所述织物在经过凹凸辊时均不受到来自凹凸辊传递的赋形热量。

更进一步的，所述织物在经过凹凸辊时仅受到来自凸辊侧传递的赋形热量、而不受到来自凹辊侧传递的赋形热量。

更进一步的，所述凸辊与凹辊之间的径向位置是可调节的。所述多辊复合机构与凹辊之间的径向位置和压力是可调节的。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

该复合片材的制造装置、系统及其制造方法设计合理，经凹凸辊的凹凸形状和负压成型单元，使得织物经过凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间而在织物上形成规定的凸部，利用负压配气结构使材料凸包的成型得到进一步的稳固，取消传统材料成型凹凸辊加热形式，材料通过成型凹凸辊不会大面积、长时间段的受热，只是通过复合点时，短暂的受到复合辊点式加热，从而大大减少了因为受热对材料属性的破坏；并且因采用多个复合热合辊，因压合点的增多，即可采用多次低温焊接，材料受热温度不会很高，材质硬化也会大大改善，可有效提高穿戴舒适性，同时材料复合也更牢固。本发明能适应高速工况下的加工需要，且制得复合片材的柔软度得到大大改善。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明中复合片材制造装置的结构示意图。

图2为本发明凸辊和凹辊贴合位置示意图。

图3为本发明片材花形样式一示意图。

图4为图3中Ⅰ区域放大示意图。

图5为图3片材立体示意图。

图6为本发明片材花形样式二示意图。

图7为图6中Ⅱ区域放大示意图。

图8为本发明复合片材的截面示意图。

图9为本发明中复合片材制造系统的结构示意图。

图10为本发明中供料装置的结构示意图。

图中：

1.材料Ⅰ、2.材料Ⅱ、3.材料成型凸辊、4.材料成型凹辊、5.负压配气结构、6.材料复合热合辊Ⅰ、7.材料复合热合辊Ⅱ、8.材料复合热合辊Ⅲ、9.复合材料、10.材料卷、11.换接料结构、12.储存料结构、13.张力调整结构、15A.材料凸包立体花形部Ⅰ、15B.材料复合部Ⅰ、16A.材料凸包立体花形部Ⅱ、16B.材料复合部Ⅱ。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图10所示，该复合片材的制造装置所制造的复合片材由形成有多个凸部的立体片材与不具有所述凸部的平坦片材层叠复合而构成。

制造装置包括一对相互平行配置的赋形用凸辊和凹辊、多辊复合机构以及负压成型单元；

一对相互平行配置的赋形用凸辊和凹辊，在凸辊、凹辊的辊周面上分别具备在面对位置相互啮合的凹凸形状；

多辊复合机构，与所述凹辊配合对层叠在一起的平坦片材与立体片材进行多次热压复合，形成所述的复合片材；

负压成型单元，设置在所述凹辊上，所述负压成型单元的负压范围被设定为在凹辊周向至少从凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间的区域；

负压成型单元和凹凸辊周面的凹凸形状，使织物经过凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间而在织物上形成规定的凸部。

优选具体实例为：

复合材料包括织物材料Ⅰ和织物材料Ⅱ，材料复合部Ⅰ15B和材料复合部Ⅱ16B，材料凸包立体花形部Ⅰ15A和材料凸包立体花形部Ⅱ16A；织物材料Ⅰ通过张紧导向辊Ⅱ进入，按一定角度包覆在成型凹辊上，成型凹辊与成型凸辊上分别有做相互配合的凹坑和凸起,当织物材料Ⅰ通过成型凹辊与成型凸辊相切部位时，气缸用准确的压力对成型凸辊作用,使其对织物材料压入成型凹辊后材料凸包立体花形部15A、16A。

具体为，复合片材的制造装置包括材料成型凹辊4、材料成型凸辊3、一组进入导向辊、多辊复合机构、导出辊以及用于形成负压的负压配气结构5；多辊复合机构为一组材料复合热合辊。

材料成型凹辊4和材料成型凸辊3，用于在一织物表面形成立体凸起部，所述材料成型凹辊和材料成型凸辊相对设置，材料成型凸辊的外缘上设有一组成型凸起，材料成型凹辊的外缘上设有与成型凸起相配合的一组成型凹坑；织物材料通过成型凸辊上的凸起和成型凹辊上的凹坑作用形成具体立体花形的织物。

一组进入导向辊分别为两个张紧导向辊，一个进入导向辊用于一织物材料Ⅰ1引入材料成型凹辊和材料成型凸辊之间，另一进入导向辊用于将另一织物构成的平坦片材引入与所述多辊复合机构的上游侧；两个进入导向辊按生产运行方向分别位于成型凸辊前后，在多辊复合机构下游设有导出辊，导出辊用于加工好的复合片材导出。

一组材料复合热合辊用于将贴覆在成型凹辊上不同织物通过复合点进行复合，一组材料复合热合辊按工作运行顺序均位于进入导向辊后方，一组复合热合辊均匀间隔设置，复合工作时材料复合热合辊与材料成型凹辊相接触；一组材料复合热合辊分别为顺次设置的材料复合热合辊Ⅰ6、材料复合热合辊Ⅱ7以及材料复合热合辊Ⅲ8。

取消传统材料成型凹凸辊加热形式，材料通过成型凹凸辊时不受热，只是通过复合点时，短暂的受到复合辊点式加热，不会大面积、长时间段的受热，从而大大减少了因为受热对材料属性的破坏。还可以采用一种变换的实施例，即凹辊不加热、凸辊加热的方式。

材料成型凹辊内对应成型凹坑连通有配气孔，配气孔与吸风配气盘相连；吸风配气盘通过管道接头连有吸气管道，吸气管道与外部的负压风机相连，通过一组负压成型凹坑将成型后的立体凸起部牢牢吸覆凹辊外缘上的凹坑内。真空吸覆作用不仅使成型后的材料织物Ⅰ在与材料织物Ⅱ复合前的高速传送更稳定，最主要的功能是在凹辊和凸辊不需要加热的前提下，能够使高速传送中的成型后织物Ⅰ的立体凸包更饱满，同时还不易出现凸包不均匀和褶皱的现象。

本发明还包括用于调整材料复合热合辊和凸辊径向位置和压力的调整构件，调整构件包括复合机构调整气缸和材料成型凸辊调整气缸，材料复合热合辊设在复合机构调整气缸上，材料成型凸辊设在材料成型凸辊调整气缸上；通过材料复合热合辊调整气缸调整材料复合热合辊位置及对材料的复合压力。

材料复合热合辊的旋转方向与材料成型凹辊的旋转方向相反。一组材料复合热合辊均匀间隔设置，一组材料复合热合辊的温度及压力按工作运行顺序递增设置。

因采用多个复合热合辊，因压合点的增多，即可采用多次低温焊接，材料受热温度不会很高，材质硬化也会大大改善，可有效提高穿戴舒适性，同时材料复合也更牢固。

具有立体凸起部的复合片材制造过程具体为：

一织物通过一进入导向辊进入，按一定角度包覆在材料成型凹辊上，当织物通过材料成型凹辊和材料成型凸辊相切部位时，通过材料成型凸辊上的成型凸起将织物压入材料成型凹辊上的成型凹坑中形成立体凸起部；

成型后的织物及立体凸起部通过材料成型凹辊内负压吸覆在成型凹辊外缘上；

另一织物通过另一进入导向辊进入，压在被吸覆在材料成型凹辊上的一织物上，通过一组材料复合热合辊顺次使不同织物在复合位置复合，最终成型的复合材料通过导出辊导出。

下面对复合片材的制造系统进行详细说明。

复合片材的制造系统，包括前述复合片材的制造装置a和将织物向制造装置方向恒张力输送的供料装置b，该供料装置b由第一供料装置和第二供料装置组成。

第一供料装置用于将材料Ⅱ2引入材料成型凹辊4和材料成型凸辊3之间，所述第二供料装置用于将材料Ⅰ1引入材料复合热合辊Ⅰ6的上游侧。

织物以材料卷10方式安装在机架上，优选的，料卷安装设置有两组，其通过换接料结构11实现不停机输送。

供料装置包括储料机构12、张力控制机构13和纠偏机构；所述储料机构12用于安置向所述复合片材的制造装置方向输送的织物，所述张力控制机构13用于将织物以恒定张力输送，所述纠偏机构用于调节织物在与流程方向相垂直的横向位移。

具体为对应张紧导向辊Ⅱ前设有材料纠偏结构Ⅰ和材料张力控制结构Ⅰ，对应张紧导向辊Ⅲ前设有材料纠偏结构Ⅱ和材料张力控制结构Ⅱ，运行稳定可靠，并且结构紧凑。

以下对复合片材的制造方法进行详细说明。

一种复合片材的制造方法，包括以下步骤：向在周向具有凹凸形状的赋形用凸辊和凹辊之间引导织物，形成具有多个凸部的立体片材；一边将立体片材吸附在凹辊表面，一边将立体片材沿下游侧方向输送；使由另一织物构成的平坦片材与上述立体片材叠合，经多辊复合机构进行多次热压复合，形成所述的复合片材；经凹凸辊的凹凸形状和负压成型单元，使得织物经过凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间而在织物上形成规定的凸部。

具体工作过程为：材料织物Ⅰ和材料织物Ⅱ分别利用两个全自动的供料系统，通过材料牵引轮分别将材料织物Ⅰ和材料织物Ⅱ按特定的流程输送至材料成型凹凸辊，并在材料进入复合前最近的位置设有控制材料张力以及纠正材料偏位等装置，来确保材料输入复合辊时不褶皱、位置准确等最佳状态。材料织物Ⅰ经过材料成型凹凸辊的压合成型凸包后，并通过负压成型单元的控制，使成型凸包材料牢牢的吸附在材料成型凹辊上转至材料织物Ⅰ和材料织物Ⅱ的复合压辊处，在每个复合处通过热合辊短暂的热合，最终形成复合材料，每个热合辊的压力和温度通过依次均匀递加的顺序，对材料进行多次热合，好处是不需一次把温度加得很高,造成材料瞬间硬化和碳化，采用多次低温焊接也使材料复合更牢固，最后过牵引轮将复合材料输送至下一工序。

上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种复合片材的制造装置，所述复合片材由形成有多个凸部的立体片材与不具有所述凸部的平坦片材层叠复合而构成，其特征在于，包括：

一对相互平行配置的赋形用凸辊和凹辊，在凸辊、凹辊的辊周面上分别具备在面对位置相互啮合的凹凸形状；

多辊复合机构，与所述凹辊配合对层叠在一起的平坦片材与立体片材进行多次热压复合，形成所述的复合片材；

负压成型单元，设置在所述凹辊上，所述负压成型单元的负压范围被设定为在凹辊周向至少从凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间的区域；

所述负压成型单元和凹凸辊周面的凹凸形状，使织物经过凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间而在织物上形成规定的凸部。

2.如权利要求1所述复合片材的制造装置，其特征在于：所述多辊复合机构包括与凹辊相配合的多个材料复合热合辊，多个材料复合热合辊沿片材输送方向间隔分布。

3.如权利要求2所述复合片材的制造装置，其特征在于：所述多个材料复合热合辊的压力和温度随片材输送方向逐级递增。

4.如权利要求2或3所述复合片材的制造装置，其特征在于：所述凹辊不具有对辊体加热从而赋予织物热量的加热单元。

5.如权利要求4所述复合片材的制造装置，其特征在于：所述凸辊还具有对辊体加热从而赋予织物热量的加热单元。

6.如权利要求1所述复合片材的制造装置，其特征在于：所述凸辊的外缘上设有一组成型凸起，凹辊的外缘上设有与成型凸起相配合的一组成型凹坑。

7.如权利要求1所述复合片材的制造装置，其特征在于：还包括两个进入导向辊以及导出辊，一个进入导向辊用于一织物引入凹辊和凸辊之间，另一进入导向辊用于将另一织物构成的平坦片材引入与所述多辊复合机构的上游侧；导出辊设置在多辊复合机构的下游侧。

8.如权利要求6所述复合片材的制造装置，其特征在于：所述负压成型单元包括用于形成负压的配气盘，所述凹辊内对应成型凹坑连通有配气孔，配气孔与配气盘相导通。

9.如权利要求1所述复合片材的制造装置，其特征在于：所述凸辊上还设有用于调整凸辊与凹辊之间径向位置的第一调整构件。

10.如权利要求2或3所述复合片材的制造装置，其特征在于：所述材料复合热合辊上还设有用于调整材料复合热合辊与凹辊之间径向位置的第二调整构件。

11.一种复合片材的制造系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至10任一项所述复合片材的制造装置，

以及供料装置，将织物向所述复合片材的制造装置方向恒张力稳定输送。

12.如权利要求11所述复合片材的制造系统，其特征在于：所述供料装置包括储料机构、张力控制机构和纠偏机构；所述储料机构用于安置向所述复合片材的制造装置方向输送的织物，所述张力控制机构用于将织物以恒定张力输送，所述纠偏机构用于调节织物在与流程方向相垂直的横向位移。

13.如权利要求11所述复合片材的制造系统，其特征在于：所述供料装置由第一供料装置和第二供料装置组成；所述第一供料装置用于将织物引入凹辊和凸辊之间，所述第二供料装置用于将平坦片材引入多辊复合机构的上游侧。

14.一种复合片材的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

向在周向具有凹凸形状的赋形用凸辊和凹辊之间引导织物，形成具有多个凸部的立体片材；一边将立体片材吸附在凹辊表面，一边将立体片材沿下游侧方向输送；使由另一织物构成的平坦片材与上述立体片材叠合，经多辊复合机构进行多次热压复合形成所述的复合片材；经凹凸辊的凹凸形状和负压成型单元，使得织物经过凹凸辊赋形至平坦片材进入多辊复合机构之间而在织物上形成规定的凸部。

15.如权利要求14所述复合片材的制造方法，其特征在于：所述织物在经过凹凸辊时均不受到来自凹凸辊传递的赋形热量。

16.如权利要求14所述复合片材的制造方法，其特征在于：所述织物在经过凹凸辊时仅受到来自凸辊侧传递的赋形热量、而不受到来自凹辊侧传递的赋形热量。

17.如权利要求14所述复合片材的制造方法，其特征在于：所述凸辊与凹辊之间的径向位置是可调节的。

18.如权利要求14所述复合片材的制造方法，其特征在于：所述多辊复合机构与凹辊之间的径向位置和压力是可调节的。

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