本發(fā)明涉及一種無紡布成型用設(shè)備及其成型工藝，尤其涉及一種3d壓花無紡布高速成型設(shè)備及使用該高速成型設(shè)備生產(chǎn)3d壓花無紡布的成型工藝，屬于無紡布生產(chǎn)加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前無紡布生產(chǎn)所用的高速水刺線、紡粘線、熱風線在線或離線的壓花機均為平面壓花機，即所使用的一對熱軋鋼輥中有一根為鏡面光輥或彈性橡膠輥，另一根為電雕花型輥，這兩根輥采用獨立的電加熱或?qū)嵊图訜岬姆绞?，讓輥筒溫度升溫到材料的熔點，上述輥中如果使用的是膠輥，則只有花型輥為加熱輥。目前在線壓花也有使用3d凹凸壓花機的，即使用一對電雕鋼輥進行壓花，該電雕鋼輥通過導熱油加熱，利用加熱的電雕鋼輥對無紡布進行加熱定型，這種壓花方式能耗非常大，且使用導熱油對設(shè)備和無紡布都會產(chǎn)生一定的污染，最關(guān)鍵的時候，此種設(shè)備和方式生產(chǎn)出的3d壓花無紡布的手感非常硬且對無紡布的性能有一定的影響，雖然也有技術(shù)人員改善提出使用電雕鋼輥和羊毛輥配套使用在線壓花，該種方式雖然定型非常好，但羊毛輥的損壞率過高。此外上述傳統(tǒng)的3d無紡布壓花機由于定型較慢，因此其在線生產(chǎn)速度只能達到30-50m/min，生產(chǎn)效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種3d壓花無紡布高速成型設(shè)備及其成型工藝，該成型工藝能實現(xiàn)在無紡布上快速進行3d壓花并定型，生產(chǎn)速率大大提高，所得無紡布柔軟、手感好、定型好、對無紡布性能沒有影響，且成型設(shè)備使用水循環(huán)加熱更加環(huán)保、污染小、更節(jié)能，其軸承不需要承受高溫加熱，輥筒不會變形，使得整機的使用壽命大大延長，耐用度提高很多。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種3d壓花無紡布高速成型設(shè)備，包括依次設(shè)置的預熱裝置、3d壓花裝置和冷卻裝置，所述預熱裝置包括依次設(shè)置的大直徑預熱輥筒和小直徑預熱輥筒組，該大直徑預熱輥筒和小直徑預熱輥筒組上分別設(shè)有能夠控制輥筒預熱溫度的加熱機構(gòu)；所述壓花裝置包括一對上下同步轉(zhuǎn)動的3d成型壓花輥，該對3d成型壓花輥內(nèi)設(shè)有能夠控制輥筒冷卻溫度的水循環(huán)冷卻機構(gòu)；所述冷卻裝置包括一對冷卻定型輥，該對冷卻定型輥上均設(shè)有能夠控制輥筒冷卻溫度的水循環(huán)冷卻機構(gòu)；無紡布依次經(jīng)過大直徑預熱輥筒、小直徑預熱輥筒組、3d成型壓花輥和冷卻定型輥。

其進一步的技術(shù)方案是：

所述大直徑預熱輥筒包括一個直徑為600-1500mm的預熱輥筒，該大直徑預熱輥筒的輥溫為50-180℃。

所述小直徑預熱輥筒組包括一對獨立傳動且直徑為200-500mm的預熱輥筒，該小直徑預熱輥筒組的輥溫均為50-180℃。

所述加熱結(jié)構(gòu)為水循環(huán)加熱機構(gòu)和紅外線熱風加熱機構(gòu)中的一種。

所述3d成型壓花輥經(jīng)水循環(huán)冷卻機構(gòu)冷卻后的輥溫為1-20℃。

所述3d成型壓花輥為一鋼雕凸紋輥和一與之匹配的鋼雕凹紋輥，或為一鋼雕凸紋輥與一羊毛輥，或為一鋼雕凸紋輥與一橡膠輥。

所述冷卻成型輥包括一對獨立傳動且直徑為200-500mm的冷卻輥，且該冷卻成型輥經(jīng)水循環(huán)冷卻機構(gòu)冷卻后的輥溫均為1-20℃。

所述大直徑預熱輥筒的兩側(cè)分別設(shè)有第一導向輥和第二導向輥，且該第一、二導向輥設(shè)于靠近該大直徑預熱輥筒的底部處。

本發(fā)明還公開了一種使用上述成型設(shè)備來生產(chǎn)3d壓花無紡布的成型工藝，該成型工藝包括下述步驟：

(1)無紡布先經(jīng)預熱裝置中的大直徑預熱輥筒進行初預熱，該大直徑預熱輥筒的溫度為50-180℃；然后經(jīng)初預熱后的無紡布再經(jīng)預熱裝置中的小直徑預熱輥筒組進行二次預熱，該小直徑預熱輥筒組中一對預熱輥筒的溫度均為50-180℃；所述大直徑預熱輥筒和小直徑預熱輥筒組內(nèi)輥筒的預熱方式為水循環(huán)加熱式預熱和紅外線熱風加熱式預熱中的一種；

(2)經(jīng)二次預熱后達到預熱溫度的無紡布進入壓花裝置內(nèi)的一對設(shè)有水循環(huán)冷卻機構(gòu)的3d成型壓花輥上進行壓花，該對3d成型壓花輥的輥內(nèi)水冷溫度為1-20℃；

(3)經(jīng)壓花成型后的無紡布進入冷卻裝置的一對設(shè)有水循環(huán)冷卻機構(gòu)的冷卻定型輥進行冷卻定型，該冷卻定型輥的兩根冷卻輥的輥內(nèi)水冷溫度為1-20℃；

(4)收卷。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：該3d壓花無紡布高速成型設(shè)備在正式壓花之前采用大直徑預熱輥筒和小直徑預熱輥筒組對無紡布進行兩次預熱，使正式壓花前的無紡布布溫更加均勻，比傳統(tǒng)技術(shù)中沒有經(jīng)過預熱或僅經(jīng)過單次預熱的無紡布進入壓花輥軋壓成型后的無紡布更加柔軟；采用一對經(jīng)過水循環(huán)冷卻的3d成型壓花輥進行壓花的同時水冷，打破了一直以來采用一對經(jīng)導熱油加熱的輥筒進行無紡軋花和壓花的方式，較低的輥溫能夠使得無紡布受壓產(chǎn)生的3d花紋快速定型，且不影響無紡布的性能，此外該設(shè)備還在水冷的3d成型壓花輥之后設(shè)置了一對使用水循環(huán)冷卻機構(gòu)的冷卻定型輥來使3d花紋完全定型，使用該設(shè)備和工藝進行3d壓花無紡布的生產(chǎn)，能夠使無紡布上的3d花紋快速定型，從而使該成型設(shè)備的在線生產(chǎn)速度大大提高，能夠達到150-200m/min，極大的提高了產(chǎn)能，且生產(chǎn)出的無紡布柔軟且手感好，定型良好且對無紡布性能沒有影響，且設(shè)備使用水循環(huán)加熱比使用導熱油加熱更加環(huán)保、設(shè)備不受污染、更節(jié)能，此外該成型設(shè)備上的軸承不需要承受高溫加熱，輥筒也不會發(fā)生變形，使得整機的使用壽命大大延長，耐用度提高很多。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述成型設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1-大直徑預熱輥筒；2-小直徑預熱輥筒組；

3-3d成型壓花輥；4-冷卻定型輥；

5-第一導向輥；6-第二導向輥；

7-無紡布。

具體實施方式

為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述，以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明公開了一種3d壓花無紡布高速成型設(shè)備，該成型設(shè)備包括依次設(shè)置的預熱裝置、3d壓花裝置和冷卻裝置。

所述預熱裝置包括依次設(shè)置的大直徑預熱輥筒1和小直徑預熱輥筒組2。其中大直徑預熱輥筒1包括一個直徑為600-1500mm的預熱輥筒，小直徑預熱輥筒組2包括一對獨立傳動且直徑均為200-500mm的預熱輥筒。該大直徑預熱輥筒和小直徑預熱輥筒組上分別設(shè)有能夠控制輥筒預熱溫度的加熱機構(gòu)，該加熱結(jié)構(gòu)為水循環(huán)加熱機構(gòu)和紅外線熱風加熱機構(gòu)中的一種，對應(yīng)的為采用水循環(huán)加熱預熱和紅外線熱風加熱預熱方式，優(yōu)先選擇水循環(huán)加熱機構(gòu)。在使用水循環(huán)加熱機構(gòu)時，可以利用水循環(huán)加熱溫控機控制輥筒的預熱溫度，其中大直徑預熱輥筒的輥溫(即其預熱溫度)為50-180℃范圍內(nèi)可調(diào)，小直徑預熱輥筒組內(nèi)兩個預熱輥筒的輥溫(即其預熱溫度)均為50-180℃范圍內(nèi)可調(diào)，具體的預熱溫度可根據(jù)客戶對無紡布的要求進行具體調(diào)節(jié)。在該預熱裝置中，在大直徑預熱輥筒1的兩側(cè)分別設(shè)有第一導向輥5和第二導向輥6，且該第一、二導向輥設(shè)于靠近該大直徑預熱輥筒的底部處，這樣可以使進行初預熱的無紡布最大面積的與大直徑預熱輥筒的表面充分接觸，使無紡布預熱充分；其次該預熱裝置不僅使用了大直徑預熱輥筒，還使用了一對小直徑預熱輥筒組進行二次預熱，通過二次預熱可以使進入壓花工序的無紡布的布溫更加均勻。

所述壓花裝置包括一對上下同步轉(zhuǎn)動的3d成型壓花輥3，該對3d成型壓花輥的兩根輥筒可以有多種組合方式，如可以為一根鋼雕凸紋輥和一根紋路與之匹配的鋼雕凹紋輥，也可以為一根刻有壓花凸紋的鋼雕凸紋輥和一根無圖案的羊毛輥，還可以為一根刻有壓花凸紋的鋼雕凸紋輥和一根光滑的橡膠輥，具體可以根據(jù)無紡布的具體要求和實際工況進行選擇，本具體實施例使用兩根均為電雕鋼輥的情況。該3d成型壓花輥內(nèi)設(shè)有能夠控制輥筒冷卻溫度的水循環(huán)冷卻機構(gòu)，利用該水循環(huán)冷卻機構(gòu)將3d成型壓花輥的輥溫調(diào)整為1-20℃，本具體實施例中當該3d成型壓花輥的兩根輥筒均為電雕鋼輥時，兩根輥筒上均設(shè)置水循環(huán)冷卻機構(gòu)，使兩根輥筒的輥溫均為1-20℃。當達到預熱溫度的無紡布進入該已經(jīng)水冷后的輥溫為5-30℃的電雕鋼制輥筒時，無紡布受到輥筒施加的壓力成型花紋的同時，低溫的輥筒能夠使該花紋快速定型。

所述冷卻裝置包括一對冷卻定型輥4，該冷卻成型輥4包括一對獨立傳動且直徑為200-500mm的冷卻輥。該對冷卻定型輥的兩根冷卻輥上均設(shè)有能夠控制輥筒冷卻溫度的水循環(huán)冷卻機構(gòu)，在使用水循環(huán)冷卻機構(gòu)時，可以利用水循環(huán)冷卻溫控機控制輥筒的冷卻溫度，使冷卻輥的輥溫(即其冷卻溫度)為1-20℃范圍內(nèi)可調(diào)，具體的冷卻溫度可根據(jù)客戶對無紡布的要求在該范圍內(nèi)進行具體調(diào)節(jié)。

該成型設(shè)備中還根據(jù)無紡布的走向設(shè)有若干導向輥，這些導向輥的具體位置根據(jù)實際需要增加，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以獲知的，因此本文中不再贅述。無紡布依次經(jīng)過上述大直徑預熱輥筒、小直徑預熱輥筒組、3d成型壓花輥和冷卻定型輥，尤其是經(jīng)過兩次預熱能夠使布溫更加均勻，壓花同時水冷、二次進行水冷卻定型，利用水傳導傳熱傳冷較快的特性，能夠使無紡布快速的完全定型，使該設(shè)備的在線生產(chǎn)速度能夠達到150-200m/min，且所得的無紡布手感非常好。

本發(fā)明還公開了一種使用上述成型設(shè)備來生產(chǎn)3d壓花無紡布的成型工藝，該成型工藝包括下述步驟：

(1)待進行3d壓花的無紡布先經(jīng)預熱裝置中的直徑600-1500mm的大直徑預熱輥筒進行初預熱，初預熱時利用靠近大直徑預熱輥筒底部兩側(cè)的第一、二導向輥，將無紡布的大部分都與預熱輥筒的表面接觸，使無紡布的布溫一致，該大直徑預熱輥筒的加熱采用水循環(huán)加熱機構(gòu)和紅外線熱風加熱機構(gòu)中的一種，優(yōu)先選擇水循環(huán)加熱機構(gòu)對預熱輥筒進行加熱，加熱的溫度在50-180℃范圍內(nèi)可調(diào)；然后經(jīng)初預熱后的無紡布再經(jīng)預熱裝置中的直徑200-500mm小直徑預熱輥筒組進行二次預熱，該小直徑預熱輥筒的加熱方式如上述大直徑預熱輥筒的加熱方式，也是優(yōu)選水循環(huán)加熱機構(gòu)，該小直徑預熱輥筒組中一對預熱輥筒的溫度均為50-180℃；該步驟中經(jīng)過兩次預熱，尤其是使用一對獨立傳動的帶預熱功能的小直徑預熱輥筒的二次預熱，能夠使無紡布的布溫更加均勻；

(2)經(jīng)二次預熱后達到預熱溫度的無紡布進入壓花裝置內(nèi)的一對3d成型壓花輥上進行壓花，利用該3d成型壓花輥上設(shè)置的水循環(huán)冷卻機構(gòu)將3d成型壓花輥的輥溫調(diào)整為1-20℃，無紡布在受到兩根壓花輥加壓的同時，較低的輥溫能夠使得無紡布上受壓產(chǎn)生的3d花紋快速定型；

(3)經(jīng)壓花成型后的無紡布進入冷卻裝置的一對獨立傳動的直徑200-500mm的冷卻定型輥進行冷卻定型，利用該冷卻定型輥的兩根冷卻輥上的水循環(huán)冷卻機構(gòu)將輥溫調(diào)整為1-20℃，使得在壓花過程中產(chǎn)生的3d花紋得到完全定型；

(4)收卷。

采用上述成型設(shè)備和生產(chǎn)工藝制備所得的3d壓花無紡布，打破了一直以來采用一對經(jīng)導熱油加熱的輥筒進行無紡軋花和壓花的技術(shù)。本申請所述的技術(shù)在無紡布進入壓花輥之前進行兩次預熱使無紡布的布溫更加均勻，然后再經(jīng)一對由水循環(huán)冷卻機構(gòu)冷卻的3d成型壓花輥壓花成型的同時水冷后，利用帶有水循環(huán)冷卻機構(gòu)的冷卻定型輥進行二次水冷卻定型，利用水傳熱傳冷較快的特性，能夠使無紡布快速的完全定型，使該設(shè)備的在線生產(chǎn)速度能夠達到150-200m/min，遠高于傳統(tǒng)壓花機30-50m/min的在線生產(chǎn)速度，且所得的無紡布手感非常好，比傳統(tǒng)技術(shù)中沒有經(jīng)過預熱或僅經(jīng)過單次預熱的無紡布進入壓花輥軋壓成型后的無紡布更加柔軟，不影響無紡布的性能，且使用水循環(huán)加熱和冷卻比使用導熱油加熱和冷卻更加環(huán)保、設(shè)備不受污染、更節(jié)能，此外本申請使用的成型設(shè)備上的軸承不需要承受高溫加熱，輥筒也不會發(fā)生變形，使得整機的使用壽命大大延長，耐用度提高很多。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。