CN1359280A - 女用卫生棉条及其生产的加工工艺与装置 - Google Patents

Abstract

一种用于形成一卫生棉条的加工工艺由下列步骤组成:一连续的纤维网基本在它的宽度上被切割,从而形成一棉网部分,该部分通过多个延伸部分与连续的纤维网相连;将此棉网部分与连续的纤维网拉开,从而撕开未切割的延伸部分,由此形成一单独的棉网;单独的棉网形成一卫生棉条半成品;最后卫生棉条半成品受压缩而形成卫生棉条。

Description

女用卫生棉条及其生产的加工工艺与装置

相关的申请

本申请与下列共同侍批申请相关：美国申请号09/343,759、美国申请号09/345,090、美国申请号09/345,089、美国申请号09/343,760、美国申请号09/345,088、美国申请号60/141,688以及美国申请号60/141,690，上述这些申请提交日均为1999年6月30日，以及同一日期提交的、标题为“特别用于生产女用卫生棉条的密封辊以及密封辊元件以及其方法”的美国申请号＿＿(代理人案卷号J&J-1914)，以及同一日期提交的、标题为“具有与纤维吸收结构热粘合的带孔薄膜的卫生棉条”的美国申请号＿＿(代理人案卷号J&J-1925)。

发明领域

本发明涉及一种用于形成女用卫生棉条的加工工艺，卫生棉条本身以及用于生产它的一种装置。

发明背景

在Friese的美国专利No.4,816,100(DE 33 47 649 C2)中揭示了一种卫生棉条，它包括一段特定长度的一棉网(fleece web)，该棉网由天然与合成纤维随机定向的混合物构成并具有大致与卫生棉条的长度相应的宽度，该棉网基本在其本身上卷起以形成一卫生棉条的半成品，该半成品设有一棉条拉绳，并被基本径向地压成卫生棉条的最终形状。

在上述的卫生棉条的情况中，以及同时也在根据已有技术的卫生棉条的情况中，卫生棉条卷起的棉网的端部区域被证明是一个问题点。为了使卫生棉条的圆柱体形的表面能尽可能的保持均匀，具体地说是为了避免在卫生棉条外表面上的棉网的一个端部终止的那一点上棉网的厚度产生一个台阶，例如DE 3347 649 C2所述的，采用在分开点上会削弱棉网的办法，在分开点上它要被分开以形成一段段卫生棉条段，这种减弱是由减小它的横截面而实现的。棉网接着在以这种方式形成的弱点处被切断，其结果是随机定向的天然与合成的纤维在该弱点的区域被扯开，并且一部分还被从复合纤维中拉出，以使棉网的横截面以及棉网尽可能均匀地缩小而且比较平滑。

因此，作为一条常规，在卫生棉条截面的边缘区域，大量的单个的纤维被单独的定位，至少局部地非织造复合纤维分开。在卷绕与挤压操作之后，基本纵向结齐的边缘纤维具于打乱由卷绕与挤压产生的成形的趋势。同时，由于纤维的刚性，它们具在类似“记忆效应”的特性。

这种“记忆效应”特性导致了那些纤维，特别位于边缘区域的纤维，被撕开或露出的那些纤维，至少局部地与卫生棉条的周边切向对齐，这样在卫生棉条的外部结构上就具有一个不利负效应，并至少会导致加压压力的增加，甚至会损伤绕在卫生棉条周转的包裹材料。

这种效应特别在非常坚硬的纤维的情况要加以注意，它有的“记忆趋势”更显著，而导致的结果是它会穿过形成包裹材料的覆盖物局部地向外突出。这就存在这样一种危险，即会造成使用者发炎和/或纤维离开卫生棉条组件。

发明内容

因此，本发明有这样一个目的，即生产出一种具有改进的表面结构的卫生棉条。这种改进后的结构使得卫生棉条可轻柔而平滑的插入体腔中，减轻上述的记忆效应特性(特别是刚性纤维的记忆效应特性)的负效应。同时又不会损害卫生棉条的吸收性、吸收容量与膨胀能力，尽管有了这些改进，在保持卫生棉条的高质量的同时还是可以对卫生棉条进行大量生产。因此，本发明的另一个目的是提供一种用于生产此种卫生棉条的加工工艺与装置。

该卫生棉条包括一段特定长度的非织造纤维网，热粘合在非织造纤维网段的一端上的一覆盖条段以及从卫生棉条起延伸的一拉出绳。非织造纤维网的端部由一减小的横截面形成，而端部的末端边缘由就切割纤维与延伸的纤维的交替段形成，其中被切割纤维段约相当于非织造纤维段的宽度的约70％。覆盖条段包括一液体可渗透的、至少局部为热塑性的材料，并延伸超过覆盖条段的一端。非织造纤维网段基本在其本身上卷绕，从而得到一大致圆柱体状的卫生棉条半成品的预制坯，它带有延伸超过非织造纤维网的一端的覆盖条段，该端部与覆盖条段的一重叠部分粘合，从而保持卫生棉条的预制坯的圆柱体形，其中径向地对圆柱体预制坯加压，从而形成一大致圆柱体形的被压缩的卫生棉条。

本发明的形成一卫生棉条的加工工艺由下列步骤组成：一连续的纤维网基本在它的宽度上被切割，从而形成一棉网部分，该部分通过多个未切断的延伸部分与连续的纤维网相连；此棉网部分从连续的纤维网拉离，从而撕开未切割的延伸部分，由此形成一单独的棉网；单独的棉网形成一卫生棉条半成品；最后卫生棉条半成品受压缩而形成卫生棉条。

附图说明

图1示出了一种根据本发明的切割工位的实施例，以及示出了用于根据本发明的卫生棉条的棉网的分开段的立体图。

图2示出了在切割机的区域中、通过如图1所示的实施例的一对切割辊的横截面，该截面与它们的旋转轴线垂直。

图3示出了与图2类似的在不连续的切割机的区域中通过如图1所示的实施例的切割辊的横截面。

图4示出了根据本发明的卫生棉条的实施例的一卷绕段。

图5示出了根据本发明的卫生棉条的一实施例。

具体实施方式

根据本发明，一连续的纤维网在基本它的宽度上被切割，从而形成一棉网部分，该部分通过多个未切割的延伸部分与连续的纤维网相连。然后，该棉网从连续的纤维网上拉开以扯断未切割的延伸部分，从而分开该棉网部分。这样在棉网部分的端部就造成了逐渐减少的纤维量，它使得棉网纵向的端部有最佳的配合，并由此使卷绕且挤压后的卫生棉条的表面有最佳的配合。这可以使卫生棉条的表面有一均匀的结构，而且还查以抑制位于棉网边缘区域的纤维的“记忆效应”。被切割的纤维在切割过程中安排得无明显定向，未切割的延伸部分中的纤维的定向是最小化的。因此，不会有任何“记忆效应”趋向于导致单个的、相对坚硬的纤维延伸出棉网之外的情况发生。纤维在整个的卫生棉条的半成品中处于受控制的状态，而不会从基本圆柱体形棉条的外表面突出来。

另外，由于在非织造段的整个宽度上撕开的长度减少，因此暴露出的纤维以及从复合纤维中局部拉出的纤维数是很低的，这样这可大大避免从棉网部分拉出的纤维由于上的“记忆效应”而顶向包裹材料。另外，由于经过切割，所需施加的使单个的棉网部分从连续的纤维网上分开的力大大减少。撕开操作时，沿从复合纤维拉出的方向施加在单个的纤维上的力也减小了，纤维仅在一个很短的距离会从复合纤维中拉出来。

沿连续纤维网的宽度一部分的切割以及与未切割延伸部分的撕开相结合使得在该段的端部区域的材料变薄或削弱。由于单个的纤维也可以从未切割的延伸部分延伸或定向在切割或撕开的边缘的方向上，则这些纤维中的一些可能超过切割边缘而分布。

因此，有利的是使切割部分以及撕开的延伸部分彼此相交替，而较佳的是，切割部分被配置成占纤维网的宽度的至少约70％。最好是，切割部分比例相当于宽度的约80％或90％。另外较佳的是，穿过棉网的纵向端部撕开部分的分布是均匀的。这可以得到一种柔和的过渡以及平滑而均匀的卫生棉条的表面。

在一较佳的卫生棉条中，该段至少另外在它的外部纵向端部处被削弱，具体地说是减小在接近切割端部的棉网的部分上的横截面。通过在卫生棉条的半成品的最后的卷绕中提供一锥度，可以支承并进一步改进卫生棉条均匀的过渡与平滑的表面。

在根据本发明的卫生棉条的一实施例中，棉网的纵向端部与棉网的纵轴线基本形成一直角，并由此与连续的网基本形成一直角。因此，棉网基本为矩形的形状。然而，也可从使该段的纵向端部与段的纵轴线形成一斜角。该斜角较佳地约为85°至89°。因此，可以通过选择生产适配于特定的卫生棉条的设计的棉网段。另外，这样一种平行四边形的棉网段在生产过程中具有这样一个优势，由于棉网不是在它的整个宽度上被切割的，而是从连续的纤维网的一纵向边缘处开始以剪力的方式切割的，故在切割操作的过程中，在切割装置上的压力可以较低。切割装置上压力的减少通常还可使磨损降低，从而使使用寿命延长。最后，斜角具有的一个优点是，棉网外部终止端是在卫生棉条的圆柱体形的周围分布的，这总的使得表面更加均匀，并由此便于卫生棉条插入体腔中。

在一较佳实施例中，棉网的纤维具有不规则的横截面，例如为一个多枝的横截面。这种纤维改进了一种棉网的结构，以及改进了吸收的特性，改进了卫生棉条的膨胀特性。例如EP 301 874中所述的这些纤维以及Acordis公司生产DANUFIL VY的商品名称出售这种纤维。

这种棉网的纤维的不规则的横截面还使得纤维的刚性增加。这样，特别在使用这种较佳纤维的情况中，根据本发明的卫生棉条更有用的。

在棉网的一端，卫生棉条具有包裹材料，它通过热密封固定，由液体可透过的材料制成，至少部分地为热塑性材料，它被卷绕在吸收材料上并通过热密封与棉网的外侧相连。这种包裹材料包围着卫生棉条的周围表面，从而形成一卫生棉条的覆盖物。较佳地，包裹材料与棉网通过相互间相隔一定距离的热粘合的接合处相互结合。在一起让与的，共同待批的标题为“具有与纤维吸收结构热粘合的带孔薄膜的卫生棉条”的美国申请号＿＿(代理人案件号J&J-1925)中，这些接合处是点和/或线的形状，该申请中所揭示的内容援引在此处以作参考。

包裹材料可以包括双组分纤维，它是由至少两种聚合材料形成的纤维，这两种聚合材料的融点相差30°或更多。较佳的纤维具有一聚酯或聚丙烯的核心以及聚乙烯的套子，较佳的为高密度的聚乙烯(“HDPE”)，其融点比聚酯或聚丙烯的低。

包裹材料还可包括一有孔塑料薄膜。较佳的是，这种材料也具有至少两种成分，它们的融点相差至少30°。这种薄膜在美国申请号09/345,088与09/345,089中有所揭示，这些申请所揭示的内容援引在此处以作参考。

在一薄的塑料薄膜的情况中，以及特别在使用上述有利的、刚性的、其横截面是不规则的纤维的情况中。根据本发明的卫生棉条是非常有用的，因为由于“记忆效应”，端部纤维会穿入塑料薄膜的孔中，或者它们可以从非织造的材料中升起。上述情况可由根据本发明的卫生棉条而有效的避免。

在Friese的美国专利No.4,816,100中揭示一种与本发明的相类似的加工工艺，该专利所揭示的内容援引在此处以作参考。然而，在本发明中，加进了在棉网的基本整个宽度上切割棉网的工序，留下了许多与连结头段相连的未切割的延伸部分，以及相继撕开棉网的未切割的延伸部分的措施。

该过加工工艺还加进了将棉网段的至少后端部的横截面削弱的措施，它形成了棉网部分的外端部。这种削弱棉网端部的过程在纵向段上实行，例如可通过在该区域对棉网施加压力而实现。

切割以及削弱可以大致与棉网的纵轴线呈一直角地实行。然而，切割和/或削弱可以较佳地与棉网的纵轴线呈一斜角地进行，该斜角较佳地为约85°到约89°。特别地在使用刀辊时，以及在所有其它的切割装置的情况中。由于切割和/或削弱是在棉网的整个宽度上是逐渐地而不是同时实施的，施加在切割和削弱装置上的压力可以通过这样一种切割和/或削弱方法而减少。结果，加工工艺大大被简化，另外，加工工艺所需的工具的压力负载也被减小，这样它们的使用寿命就得以增加。

根据本发明的装置包括带有一对切割辊的一切割工位、带有至少一把刀的刀辊以及一支承辊，所述的至少一把刀安排在刀辊的外表面的至少一部分上至少配置有一把刀，这把刀至少具有用于棉网段的局部的不连续性。

这样一种切割工位可用于Friese的美国专利No.4,816,100所揭示的装置中。在一较佳的实施例中，在刀辊的外表面上的刀基本沿刀辊的母线(genertrix)配置。结果，如上所述，产生出一种用于卫生棉条的基本矩形的棉网。

在另一较佳实施例中，刀配置在刀辊的外表面上，但相对于母线成一个角度(也就是与棉网的纵轴线呈一个斜角)，以生产出平行四边形的棉网部分，如上所述。由刀与母线形成的角度较佳地在约1°和约5°之间。

在有利的改进中，切割工位还包括一削弱装置。这种削弱装置形成一压力爪，通过加厚在整个宽度上延伸的刀的基座，使它与切割工位形成为一体，切割工位还包括一支承辊的区域。在切割操作的过程中，在棉网的纵向端部上施加一压力，这使得纵向端部的横截面减少。然而，也可以独立地将削弱装置配置在切割辊或切割工位的上游或下游。刀的截断部分在基座的的宽度上有间断，这样在这些截断部分的间断部分就产生出了与相继的棉网相结合的诸棉网。

根据本发明切割工位较佳地还包括输送辊，它们沿棉网的横向方向配置在切割辊的上游。这样确保了棉网可均匀地进给到切割工位中。

需指出的是，段的撕开可以直接在棉网的切割或削弱这后进行，也就是说直接接着在根据本发明的切割装置之后进行，由于仍粘连在一起的棉网的加工比已独立并被分开的棉网的加工简单，故仅在随后的加工次序的过程中将段撕开是有利的。

图1示出了根据本发明的切割工位100的一个实施例。该切割工位100在棉网的X运动的方向中包括一对输送辊151、152，它们用于沿运动的方向向配置在它们后面的切割辊110、120均匀的进给棉网。

切割辊110、120包括一刀辊110以及一支承辊120。安装在刀辊110上的是一刀111，该把刀基本沿刀辊110的外表面的整个的宽度延伸，但至少需在棉网的或棉网的一段20的整个宽度上延伸。刀111包括通过加厚形成的刀的基座，以及带有切割部分116以及不连续部分117的一切割区域，它们交替配置的。下面将参照图2与图3，将更详细的解释刀113的结构。

支承辊120具有一有弹性的外表面，该表面在每一旋转的过程中，该支承辊与切割部分116配合，并在部分26将棉网切穿，而部分25不被切割，从而就形成了延伸部分21。

为了说明根据本发明所达到的结果，在图1中示出了已被分开的棉网的一段20。然而作为一个常规措施，即使棉网部分20已通过了根据本发明的切割工位100，棉网的部分仍20未被撕开，这样仍有粘连的棉网存在。

在区域25中，棉网部分20具有若干延伸部分21，它们由未被切割辊110、120切割，而由仅在随后被撕开的纤维22组成。在延伸部分21之间存在一切割区域26，在该区域中棉网20通过切割辊110、120分开。如果刀111是沿切割辊的母线配置的，则纵向端部27与段22的纵轴29基本形成一直角。

用虚线示出了棉网20的纵向端部27′，这些端部与前文中联系刀辊110的母线描述的矩形配置偏移约一个α角度。(图1中所示的角度是为了使其更清晰而充分放大的。)于是，棉网20基本形成一平行四边形。

图2示出了图1所示的在切割部分116的区域中的切割辊110、120的实施例的横截面，其中刀辊110的刀111与支承辊120的砧座121相啮合。

刀111具有一刀座，它被加厚并被设计成一压力爪118。这样的加厚的压力爪与砧座121一起，用作一加压装置，它对通过切割辊110、120的、在切割的附近的棉网加压，这样棉网的端部具有较小的厚度。适合的材料为常规的标准材料，具体地说，砧座121可由稍具弹性的材料制成，而切割部分116可刺入其中。在一与上述实施例有所不同的结构中，支承辊120也可被设计为完全的圆柱体形。在这种情况中，为了实施切割操作，两个切割辊之一可以安排成是可以移动的，即可以相对另一切割辊来回移动以进行切割。

图3示出了与图2类似的通过切割辊110、120的一横截面，但图3示出的是在刀111的不连续部分117的横截面。在这个区域中，棉网不是在切割辊110、120之间被切割的，而仅是通过切割辊110、120之间的狭窄区域加压，棉网的横截面减小，结果是它被削弱。其中产生延伸部分21的区域25棉网部分20的区域25如图1所示通过该区域。

在图1到图3所示的实施例中，刀111由可交替地配置的切割部分116组成，切割部分116的宽度为5毫米，而凹进的宽度为1毫米。结果，棉网的宽度的约85％被刀111切割，剩余的15％随后被撕开。需理解的是，根据刀辊的直径的不同，刀辊110可被设计为带有数个刀111，这些刀以同样的圆周角配置在刀辊的周围。在每一种情况下，圆周角的弧长与棉网部分20的长度都是相应的。

图4示出了一卫生棉条的半成品30，它由如图1所示的段20卷绕而成。图中示意地示出了部分被切割与部分被撕开的棉网20的纵向端部31，该端部的横截面已成为较窄的横截面，它具有均匀分布在卫生棉条的半成品30的纵向方向中的延伸部分21，这些延伸部分在图1中是可见的。横截面的减少是在此区域中段20压缩的基础上产生的，此区域是由压力爪118与支承辊120的砧座123之间的相互作用而产生的。在其它区域中，棉网20具有一基本不变的厚度，该厚度与所供给的棉网的厚度相应。

图4示出了一拉出绳40，它设置在卫生棉条半成品30或卫生棉条50的一个拉出端上。

一包裹材料15由一打孔的并设有石蜡的塑料薄膜形成，较佳地为聚乙烯薄膜，该包裹材料基本完全地封闭卫生棉条半成品30，但留出卫生棉条的半成品30的一部分54。在对卫生棉条半成品30加压，该部分54形成一由此而完成的卫生棉条的圆顶形的插入端55(如图5所示)。这确保了未覆盖包裹材料15的插入端55可以受到体液的直接作用而将其吸收。因此，卫生棉条50可立即膨胀，结果，它可以显示出其全部吸收性，并为使用者提供完全的保护功能。

在这些图所示出的实施例中，所使用的纤维是横截面为不规则的形状的纤维，较佳的为多枝的或星形的纤维，这种纤维可大大改善卫生棉条的毛细管作用以及膨胀性能。

在权利要求书、说明与附图中所说明的特性对本发明是基本的，但这些特性可以独单使用，也可以任何方式结合使用。

Claims (27)

1.一种具有一长度的卫生棉条，它包括：

a).一段特定长度的非织造纤维网，它具有的宽度与卫生棉条的长度相应并且有一一纵向轴线，非织造纤维网的端部由一减小的横截面形成，而端部的末端边缘由切割纤维与延伸的纤维的交替段形成，在交替段中切割纤维段约相当于非织造纤维网段的宽度的70％；

b).一覆盖条段，它热粘合在非织造纤维网段的一端，该覆盖条段由一液体可渗透的、至少局部为热塑性的材料构成，并延伸超过非织造纤维段的一端；

c).一拉出绳，它从卫生棉条起延伸出去；

其中非织造纤维网段基本在其本身上卷绕，从而得到一大致圆柱体状的卫生棉条半成品的预制坯，它带有延伸超过非织造纤维网的一端的覆盖条段，该端部与覆盖条段的一重叠部分粘合，从而保持卫生棉条的预制坯的圆柱体形，以及其中径向地对圆柱体预制坯加压，从而形成一大致圆柱体形的被压缩的卫生棉条。

2.如权利要求1所述的卫生棉条，其特征在于，切割纤维段相当于非织造纤维网段的宽度的约70％到90％。

3.如权利要求1所述的卫生棉条，其特征在于，切割纤维段相当于非织造纤维网段的宽度的约80％。

4.如权利要求1所述的卫生棉条，其特征在于，切割纤维的段沿着与非织造纤维中段的纵轴线形成一个斜角的一条线对齐。

5.如权利要求4所述的卫生棉条，其特征在于，斜角为约85°到89°。

6.如权利要求5所述的卫生棉条，其特征在于，斜角约为87°。

7.如权利要求1所述的卫生棉条，其特征在于，覆盖条段包括一带孔的薄膜。

8.如权利要求1所述的卫生棉条，其特征在于，被压缩的卫生棉条的覆盖条段是基本是没有与之相连的纤维的。

9.一种用于生产卫生棉条的加工工艺，它包括以下步骤：

在一连续的纤维网的基本上整个宽度上进行切割，从而形成一棉网部分，它通过多个未切割的延伸部分与连续的纤维网相连；

从连续的纤维网上拉开棉网部分，从而撕开未切割的延伸部分，由此形成一单独的棉网；

使一单独的棉网形成一卫生棉条半成品；以及

压缩卫生棉条半成品以形成卫生棉条。

10.如权利要求9所述的加工工艺，其特征在于，在切割的端部的至少一部分棉网部分被削弱。

11.如权利要求10所述的加工工艺，其特征在于，棉网部分的削弱部分具有一减小的横截面积。

12.如权利要求9所述的加工工艺，其特征在于，实施切割形成一条线，该线与连续的纤维网的纵轴线成一直角。

13.如权利要求9所述的加工工艺，其特征在于，实施切割而形成一条线，该条线与连续的纤维片段的纵轴线成一斜角。

14.如权利要求13所述的加工工艺，其特征在于，斜角约为从85°至89°。

15.如权利要求19所述的加工工艺，其特征在于，该加工工艺还包括一步骤：将单独的棉网部分在其本身上卷绕，从而形成卫生棉条半成品。

16.如权利要求15所述的加工工艺，其特征在于，该加工工艺还包括这样一个步骤，即将材料裹在一个个单独的棉网部分上，在单独的棉网部分卷绕后，其中包裹材料形成卫生棉条半成品的外部圆柱体表面。

17.如权利要求9所述的加工工艺，其特征在于，连续的纤维网包括天然与合成纤维的混合物。

18.如权利要求9所述的加工工艺，其特征在于，连续的纤维网包括具有多分枝的横截面的纤维。

19.一种用于生产卫生棉条的加工工艺，它包括以下步骤：

提供包含纤维的一基本连续的棉网的网；

在连续的棉片的基本上整个宽度上将其切，从而形成一棉网，同时留下许多把该棉网与连续棉网段相连的棉网的的单独的部分；以及

将棉网的诸单独的部分撕开，从而形成一分离的棉网段；

将分离的棉网段卷起，从而形成一卫生棉条半成品；以及

将卫生棉半成品径向地压缩以形成卫生棉条最终的形状。

20.一种用于生产卫生棉条的装置，该装置包括一切割工位，切割工位具有带有至少一刀的刀辊以及一支承辊，其中该至少一把刀配置在刀辊的外表面的至少一部分上，以及该刀至少部分地具有用于棉网的网的间断或不连续部分。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，该至少一把刀基本沿刀辊的母线配置在刀辊的外表面上。

22.如权利要求20所述的装置，其特征在于，刀与刀辊的母线形成一个角度。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，该角度的范围从1°到5°。

24.如权利要求20所述的装置，其特征在于，切割工位还包括一削弱装置。

25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，刀包括一刀的基座以及该削弱装置，包括：

一刀基座的加厚部分，在刀辊盖罩附近形成一压力爪；以及

一支承辊的区域。

26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，该装置还包括配置并形成在压力爪上的一切割部分。

27.如权利要求26所述的装置，其特征在于，刀的切割部分在基座的宽度上是间断的。

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