CN117323120A - 一种非织造吸水芯体及其生产设备及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非织造吸水芯体及其生产设备及其生产方法，运用气流牵伸、混杂技术，将植物短纤维、高吸水性树脂和聚丙烯熔喷纤维引导缠结为一体，在不使用粘合剂的情况，形成具有高吸水能力、不掉屑不掉粉的吸水层；然后，通过在线覆膜机构，直接给吸水芯体覆了一层膜，形成防渗漏层，以阻隔液体渗漏，最后，通过热固结技术，进一步提高吸水芯体的强力和与底膜的粘合强度。

Description

一种非织造吸水芯体及其生产设备及其生产方法

技术领域

本发明涉及无纺布技术领域，尤其是涉及一种非织造吸水芯体及其生产设备及其生产方法。

背景技术

吸水芯体多用于纸尿裤、卫生巾、失禁垫、宠物垫等卫生用品中，作为快速吸水、不反渗的吸水层材料。以往的吸水芯体一般是采用植物短纤维与高吸水性树脂（SAP）简单混合，然后通过两层无尘纸或无纺布夹着制成的；在这一工序中可能会使用一定量的粘合剂，以保证吸水芯体的强度；而粘合剂的使用一方面增加了生产成本，另一方面会影响芯体的吸水能力，过多的粘合剂甚至会令芯体发硬、起坨，失去吸水能力；因此，在实际生产中并不会使用过多的粘合剂，但这就导致植物短纤维和SAP不能很好地固定在一起，从而造成掉屑和SAP掉落等问题，影响芯体的吸水性能；散落的植物短纤维和SAP还会飘浮在空气中，严重影响生产工人的健康。

在吸液类卫生用品的生产中，为避免芯体洗液后渗漏，通常会在芯体底部复合一层塑料膜，以保证吸收的液体不会穿透芯体；传统的方法是通过两步法进行喷胶贴合的，即先将吸水层和塑料膜做好后，然后再通过热熔胶将两层贴合；这种做法费时费力，还需要使用热熔胶粘合，增加生产成本；原材料转运的过程还会导致芯体中SAP的掉落，影响吸水性能。公开号为CN209596060U，公开了一种吸水芯体，其包括作为基材的蓬松无纺布、上层面料和下层面料，所述蓬松无纺布内充入吸湿颗粒物，所述上层面料和下层面料分别设置于所述蓬松无纺布的上表面和下表面，其特征在于，所述上层面料和下层面料的两侧边均具有对应的重叠部，两者的重叠部通过热熔粘接形成具有弹性的粘接部。上述吸水芯体的上层面料和下层面料两侧形成具有弹性的粘接部，在受力时，粘接部能够发生形变，从而对施加力进行缓冲，以对粘接部起到很好的保护作用，使其不易被意外撕开，同时粘接部采用波浪形结构，从而增加了上层面料和下层面料的粘接面积，增大了上层面料和下层面料的粘接力。该吸水芯体吸水性不足，且防渗漏、保水性能较差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实用、吸水保水性能强的非织造吸水芯体及其生产设备及其生产方法。

为实现上述目的，本发明提供的方案为：一种非织造吸水芯体，包括吸水层、防渗漏层，所述吸水层复合防渗漏层，所述吸水层由植物短纤维、聚丙烯熔喷纤维和高吸水性树脂组成，所述植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维相互缠结，所述高吸水性树脂嵌入于植物短纤维和聚丙烯熔喷纤维的缠结孔隙中，所述防渗漏层由疏水性聚合物组成。

本发明的有益效果为：吸水层包括植物短纤维、聚丙烯熔喷纤维和高吸水性树脂，其中，植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维相互缠结，高吸水性树脂嵌入于植物短纤维和聚丙烯熔喷纤维的缠结孔隙中，如此利用高吸水性树脂优良的吸水性能，使吸水层具有优良的吸水性能，且通过缠结，使整体结构稳固，强度、韧性高，然后配合防渗漏层，使本发明的吸水芯体保水性能强。

进一步地，所述植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维的重量比为60-85%：15-40%。

进一步地，所述高吸水性树脂的体积占吸水层体积的1-50%。

进一步地，所述疏水性聚合物包括聚乙烯或聚丙烯或聚氨酯或尼龙中的一种。

本发明还包括吸水芯体的生产设备，包括传输通道、粉碎开松机构、投料机构、熔喷机构、在线覆膜机构、成网机，所述传输通道一端开有第一进料口，另一端开有出料口，所述传输通道侧壁开有第二进料口、两第三进料口，两所述第三进料口分别位于第二进料口的下游，所述粉碎开松机构连接第一进料口，所述投料机构连接第二进料口，所述熔喷机构连接有两熔喷模头，一所述熔喷模头连接一所述第三进料口，所述成网机位于出料口的正下方用于形成吸水层，所述成网机下游设置有冷却辊、两导辊，其中一所述导辊与冷却辊共同将在线覆膜机构输出的防渗漏层冷却成型并与吸水层复合。本发明采用上述结构后，通过设置粉碎开松机构、投料机构、熔喷机构，以分别输出植物短纤维、高吸水性树脂、聚丙烯熔喷纤维，并使植物短纤维、高吸水性树脂、聚丙烯熔喷纤维于传输通道内组合，使高吸水性树脂嵌入于植物短纤维和聚丙烯熔喷纤维的缠结孔隙中，然后通过成网机将植物短纤维、高吸水性树脂、聚丙烯熔喷纤维形成吸水层，再通过在线覆膜机构，在吸水层表面形成防渗漏层，以制得本发明的吸水芯体，整体结构实用可靠。

进一步地，所述粉碎开松机构包括粉碎机、高速风机、梳理机，所述高速风机连接粉碎机，所述粉碎机连接梳理机，所述梳理机连接第一进料口。本发明采用上述结构后，实现输出植物短纤维。

进一步地，所述投料机构包括投料料斗、定量分配器，所述投料料斗连接定量分配器，所述定量分配器连接第二进料口。本发明采用上述结构后，实现定量向植物短纤维投放高吸水性树脂。

进一步地，所述熔喷机构包括螺杆挤出机、熔体通道，所述螺杆挤出机连接熔体通道，所述熔体通道分别连接两熔喷模头。本发明采用上述结构后，实现向带高吸水性树脂的植物短纤维输送聚丙烯熔喷纤维。

进一步地，所述在线覆膜机构包括混合搅拌罐、搅拌电机、输送管、喷头，所述混合搅拌罐内设置有搅拌叶轮，所述搅拌电机连接搅拌叶轮，所述混合搅拌罐连接输送管，所述输送管连接喷头。本发明采用上述结构后，实现向吸水层喷涂疏水性聚合物。

进一步地，还包括热轧机、收卷辊，两所述导辊前后设置，所述冷却辊设置于两导辊之间，位于后侧的所述导辊下游依次设置有热轧机、收卷辊。

本发明还包括吸水芯体的生产方法，包括以下步骤：

S1.启动粉碎机，将原料粉碎，然后通过高速风机输送至梳理机，通过梳理机将粉碎后的原料梳理形成植物短纤维，再输送至第一进料口；

S2.植物短纤维于传输通道内通过高速气流牵伸，当通过第二进料口时，向投料料斗投入高吸水性树脂，然后高吸水性树脂下落至定量分配器，通过定量分配器将高吸水性树脂定量输出至第二进料口，并均匀下落至植物短纤维上；

S3.当植物短纤维通过第三进料口时，启动螺杆挤出机，螺杆挤出机经熔体通道向两熔喷模头输送高温的聚丙烯熔融流体，然后通过两熔喷模头向植物短纤维喷出聚丙烯熔喷纤维，使带高吸水性树脂的植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维相互缠结；

S4.缠结后的植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维通过出料口下落至成网机上，然后通过成网机形成吸水层，再输送至位于前侧的导辊；

S5.向混合搅拌罐投入疏水性聚合物与溶剂，然后启动搅拌电机，以带动搅拌叶轮转动，将疏水性聚合物充分搅拌溶解，然后通过输送管输送至喷头，喷头向吸水层喷涂疏水性聚合物，配合冷却辊，使吸水层表面形成防渗漏层；

S6.启动热轧机将吸水层与防渗漏层热固结，然后通过收卷辊收卷。

本发明采用上述生产方法制得吸水芯体，运用气流牵伸、混杂技术，将植物短纤维、高吸水性树脂和聚丙烯熔喷纤维引导缠结为一体，在不使用粘合剂的情况，形成具有高吸水能力、不掉屑不掉粉的吸水层；然后，通过在线覆膜机构，直接给吸水芯体覆了一层膜，形成防渗漏层，以阻隔液体渗漏，最后，通过热固结技术，进一步提高吸水芯体的强力和与底膜的粘合强度。

附图说明

图1为本发明的生产设备整体结构图。

其中，1为传输通道，11为第一进料口，12为第二进料口，13为第三进料口，14为出料口，15为下抽风机，21为粉碎机，22为高速风机，23为梳理机，31为投料聊天，32为定量分配器，41为螺杆挤出机，42为熔体通道，43为熔喷模头，5为成网机，51为下抽风机，61为混合搅拌罐，611为搅拌叶轮，62为搅拌电机，63为输送管，64为喷头，71为导辊，72为冷却辊，8为热轧机，9为收卷辊。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见附图1所示，一种非织造吸水芯体，包括吸水层、防渗漏层，吸水层复合防渗漏层，吸水层由植物短纤维、聚丙烯熔喷纤维和高吸水性树脂组成，植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维相互缠结形成，高吸水性树脂嵌入于植物短纤维和聚丙烯熔喷纤维的缠结孔隙中，防渗漏层由疏水性聚合物组成。

在本实施例中，吸水层中，植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维的重量比为60-85%：15-40%。

在本实施例中，高吸水性树脂的体积占吸水层体积的1-50%。

在本实施例中，疏水性聚合物包括聚乙烯或聚丙烯或聚氨酯或尼龙中的一种。

本实施例还包括非织造吸水芯体的生产设备，包括传输通道1、粉碎开松机构、投料机构、熔喷机构、在线覆膜机构、成网机5，传输通道1一端开有第一进料口11，另一端开有出料口14，传输通道1侧壁开有第二进料口12、两第三进料口13，两第三进料口13分别位于第二进料口12的下游，粉碎开松机构连接第一进料口11，投料机构连接第二进料口12，熔喷机构连接有两熔喷模头43，一熔喷模头43连接一第三进料口13，成网机5位于出料口14的正下方用于形成吸水层，成网机5下游设置有冷却辊72、两导辊71，其中一导辊71与冷却辊72共同将在线覆膜机构输出的防渗漏层冷却成型并与吸水层复合。

在本实施例中，传输通道1设置有倾斜段，倾斜段倾斜向下设置，倾斜段设置第二进料口12，如此使高吸水性树脂进入传输通道1时，倾斜下落至植物短纤维上。

在本实施例中，粉碎开松机构包括粉碎机21、高速风机22、梳理机23，高速风机22连接粉碎机21，粉碎机21连接梳理机23，梳理机23连接第一进料口11。

在本实施例中，投料机构包括投料料斗31、定量分配器32，投料料斗31连接定量分配器32，定量分配器32连接第二进料口12，其中该投料机构可引用参考中国专利，公开号为CN219664200U，专利名称为一种粉料投料设备。

在本实施例中，熔喷机构包括螺杆挤出机41、熔体通道42，螺杆挤出机41连接熔体通道42，熔体通道42分别连接两熔喷模头43。

在本实施例中，在线覆膜机构包括混合搅拌罐61、搅拌电机62、输送管63、喷头64，混合搅拌罐61内设置有搅拌叶轮611，搅拌电机62连接搅拌叶轮611，混合搅拌罐61连接输送管63，输送管63连接喷头64。

本实施例还包括热轧机8、收卷辊9，两导辊71前后设置，冷却辊72设置于两导辊71之间，位于后侧的导辊71下游依次设置有热轧机8、收卷辊9。

在本实施例中，还包括下抽风机51，下抽风机51位于传输通道1的出料口14的正下方，用于将缠结后的植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维向下拉伸，以使缠结后的植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维下落至成网机5上，并通过成网机5形成吸水层。

本实施例还包括非织造吸水芯体的生产方法，包括以下步骤：

S1.启动粉碎机21，将原料（包括木板等木材原料）粉碎，以形成植物短纤维、毛绒等，然后通过高速风机22将植物短纤维、毛绒输送至梳理机23，通过梳理机23将粉碎后的原料梳理形成植物短纤维，再输送至第一进料口11。

S2.植物短纤维于传输通道1内通过高速气流牵伸，使植物短纤维在传输通道1内输送，当通过第二进料口12时，向投料料斗31投入高吸水性树脂，然后高吸水性树脂下落至定量分配器32，通过定量分配器32将高吸水性树脂定量输出至第二进料口12，并均匀下落至植物短纤维上。

S3.当植物短纤维通过第三进料口13时，启动螺杆挤出机41，螺杆挤出机41的挤出螺杆输出高温的聚丙烯熔融流体，经熔体通道42同时向两熔喷模头43输送高温的聚丙烯熔融流体，然后通过两熔喷模头43同步向向植物短纤维喷出聚丙烯熔喷纤维，使带高吸水性树脂的植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维相互缠结，如此使高吸水性树脂位于植物短纤维和聚丙烯熔喷纤维的缠结孔隙中；其中，聚丙烯熔喷纤维如同线索般与植物短纤维相互缠结，为芯体的强力和“不掉屑”做保证，植物短纤维作为直径较大，与聚丙烯熔喷纤维缠结后仍可为芯体内部提供较大的空隙，作为高吸水性树脂嵌入的空间，而且植物短纤维具有一定的吸水性，与液体接触时可以引导液体渗入芯体内部。

S4.缠结后的植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维通过出料口14下落至成网机5上，然后通过成网机5形成吸水层，再输送至位于前侧的导辊71。

S5.向混合搅拌罐61投入疏水性聚合物与溶剂，然后启动搅拌电机62，以带动搅拌叶轮611转动，将疏水性聚合物充分搅拌溶解于溶剂，然后通过输送管63输送至喷头64，喷头64向吸水层喷涂疏水性聚合物，吸水层上涂抹了疏水性聚合物后，使疏水性聚合物渗入吸水层，通过冷却辊72的冷却，使与疏水性聚合物混合的溶剂蒸发，溶剂蒸发后，疏水性聚合物形成铆钉结构，与吸水层形成一体，使吸水层表面上形成防渗漏层，这种工艺形成的本实施例的吸水芯体厚度一般在2µm~10µm，溶剂可为甲苯等用于溶解疏水性聚合物。

S6.启动热轧机8将吸水层与防渗漏层热固结，然后通过收卷辊9收卷，其中芯体经过两热轧机8的热轧辊后，表面的植物短纤维和中间的聚丙烯熔喷纤维会一定程度发生熔融固结，这时表面植物短纤维不容易掉出，而聚丙烯熔喷纤维由于熔融固结后直径更大了，可以更好地与周边纤维/短纤缠结，更好地固定植物短纤维和高吸水性树脂。

其中，吸水层与防渗漏层之间的复合还可以通过熔融淋膜复合工艺，防渗漏层与吸水层的复合一方面是依靠高温的疏水性聚合物熔体的流动性渗入吸水层的孔隙中，冷却后形成铆钉结构，同时依靠熔体的温度将芯体中部分聚丙烯熔喷纤维融化，并固结为一体，这种工艺形成的复合膜一般在8µm~20µm。

其中，吸水层与防渗漏层之间在通过导辊71与冷却辊72压合后，还需要通过热固结的方式复合，其包括热轧固结、热风固结和超声波热固结中的一种，本实施例采用热轧机8进行热轧固结。

以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种非织造吸水芯体，包括吸水层、防渗漏层，其特征在于：所述吸水层复合防渗漏层，所述吸水层由植物短纤维、聚丙烯熔喷纤维和高吸水性树脂组成，所述植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维相互缠结，所述高吸水性树脂嵌入于植物短纤维和聚丙烯熔喷纤维的缠结孔隙中，所述防渗漏层由疏水性聚合物组成。

2.根据权利要求1所述的一种非织造吸水芯体，其特征在于：所述植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维的重量比为60-85%：15-40%。

3.根据权利要求1所述的一种非织造吸水芯体，其特征在于：所述高吸水性树脂的体积占吸水层体积的1-50%。

4.一种如权利要求1所述的非织造吸水芯体的生产设备，其特征在于：包括传输通道（1）、粉碎开松机构、投料机构、熔喷机构、在线覆膜机构、成网机（5），所述传输通道（1）一端开有第一进料口（11），另一端开有出料口（14），所述传输通道（1）侧壁开有第二进料口（12）、两第三进料口（13），两所述第三进料口（13）分别位于第二进料口（12）的下游，所述粉碎开松机构连接第一进料口（11），所述投料机构连接第二进料口（12），所述熔喷机构连接有两熔喷模头（43），一所述熔喷模头（43）连接一所述第三进料口（13），所述成网机（5）位于出料口（14）的正下方用于形成吸水层，所述成网机（5）下游设置有冷却辊（72）、两导辊（71），其中一所述导辊（71）与冷却辊（72）共同将在线覆膜机构输出的防渗漏层冷却成型并与吸水层复合。

5.根据权利要求4所述的一种非织造吸水芯体的生产设备，其特征在于：所述粉碎开松机构包括粉碎机（21）、高速风机（22）、梳理机（23），所述高速风机（22）连接粉碎机（21），所述粉碎机（21）连接梳理机（23），所述梳理机（23）连接第一进料口（11）。

6.根据权利要求5所述的一种非织造吸水芯体的生产设备，其特征在于：所述投料机构包括投料料斗（31）、定量分配器（32），所述投料料斗（31）连接定量分配器（32），所述定量分配器（32）连接第二进料口（12）。

7.根据权利要求6所述的一种非织造吸水芯体的生产设备，其特征在于：所述熔喷机构包括螺杆挤出机（41）、熔体通道（42），所述螺杆挤出机（41）连接熔体通道（42），所述熔体通道（42）分别连接两熔喷模头（43）。

8.根据权利要求7所述的一种非织造吸水芯体的生产设备，其特征在于：所述在线覆膜机构包括混合搅拌罐（61）、搅拌电机（62）、输送管（63）、喷头（64），所述混合搅拌罐（61）内设置有搅拌叶轮（611），所述搅拌电机（62）连接搅拌叶轮（611），所述混合搅拌罐（61）连接输送管（63），所述输送管（63）连接喷头（64）。

9.根据权利要求8所述的一种非织造吸水芯体的生产设备，其特征在于：还包括热轧机（8）、收卷辊（9），两所述导辊（71）前后设置，所述冷却辊（72）设置于两导辊（71）之间，位于后侧的所述导辊（71）下游依次设置有热轧机（8）、收卷辊（9）。

10.一种如权利要求9所述的非织造吸水芯体的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.启动粉碎机（21），将原料粉碎，然后通过高速风机（22）输送至梳理机（23），通过梳理机（23）将粉碎后的原料梳理形成植物短纤维，再输送至第一进料口（11）；

S2.植物短纤维于传输通道（1）内通过高速气流牵伸，当通过第二进料口（12）时，向投料料斗（31）投入高吸水性树脂，然后高吸水性树脂下落至定量分配器（32），通过定量分配器（32）将高吸水性树脂定量输出至第二进料口（12），并均匀下落至植物短纤维上；

S3.当植物短纤维通过第三进料口（13）时，启动螺杆挤出机（41），螺杆挤出机（41）经熔体通道（42）向两熔喷模头（43）输送高温的聚丙烯熔融流体，然后通过两熔喷模头（43）向植物短纤维喷出聚丙烯熔喷纤维，使带高吸水性树脂的植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维相互缠结；

S4.缠结后的植物短纤维与聚丙烯熔喷纤维通过出料口（14）下落至成网机（5）上，然后通过成网机（5）形成吸水层，再输送至位于前侧的导辊（71）；

S5.向混合搅拌罐（61）投入疏水性聚合物与溶剂，然后启动搅拌电机（62），以带动搅拌叶轮（611）转动，将疏水性聚合物充分搅拌溶解，然后通过输送管（63）输送至喷头（64），喷头（64）向吸水层喷涂疏水性聚合物，配合冷却辊（72），使吸水层表面形成防渗漏层；

S6.启动热轧机（8）将吸水层与防渗漏层热固结，然后通过收卷辊（9）收卷。