專利名稱：制造一種薄膜或膜片形產(chǎn)品的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成合成薄膜、膜片或卷材的方法，這些材料用來(lái)形成如衛(wèi)生巾、尿布的外層或其它產(chǎn)品如過(guò)濾件。特別是，本發(fā)明涉及的方法包括在合成薄膜或膜片或卷材上穿孔以產(chǎn)生多個(gè)孔眼，從而使得液體能從吸收體的外部滲入到該吸收體內(nèi)的材料件上。
更特別地是，本發(fā)明涉及到一種穿孔的薄膜或膜片材料的制造方法，這種材料被用來(lái)隔開兩個(gè)圍繞物，在兩個(gè)圍繞物之間的液體只能在一個(gè)方向上流動(dòng)，而不能在相反方向上流動(dòng)。在下面的描述中，將主要涉及到尿布或衛(wèi)生巾。然而，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)用本發(fā)明方法生成的產(chǎn)品可用在任何需要能滲透液體的薄膜的場(chǎng)合，并且該液體必須僅僅在一個(gè)方向流過(guò)薄膜或膜片，正如在一個(gè)過(guò)濾件中的那樣。
美國(guó)專利4，780，352公開了一種由無(wú)紡薄膜構(gòu)成的產(chǎn)品，在整個(gè)薄膜上分布有許多孔眼以便使液體流過(guò)。按照這項(xiàng)專利，將材料在兩個(gè)反轉(zhuǎn)輥之間通過(guò)以使材料穿孔，反轉(zhuǎn)輥相互的圓周速度是相同的，并且該圓周速度與材料的前進(jìn)速度也是相同的。兩輥中的一個(gè)有突塊，當(dāng)這根輥與另一輥配合時(shí)就在材料上穿孔。
本發(fā)明的目的是提供一種形成薄膜和/或膜片和/或卷材的方法和裝置，在薄膜(膜片，卷材)上能得到一特殊構(gòu)造的以這樣的方式即直接使液體流動(dòng)的孔眼，從而薄膜能夠從吸收體的外面滲透到里面，然而不會(huì)從里面漏出。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種制造薄膜和/或膜片的方法，該薄膜和/或膜片能有效地將吸收體內(nèi)的材料與使用者的皮膚隔離。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種制造薄膜或膜片或組合形式的產(chǎn)品的方法和裝置，這種產(chǎn)品能夠形成一障礙物以限定和隔開兩圍繞物，在兩圍繞物之間的液體必須在一個(gè)方向流動(dòng)，而不能在相反方向流動(dòng)。
實(shí)質(zhì)上，按照本發(fā)明的方法，薄膜和/或膜片在第一旋轉(zhuǎn)圓柱體和第二旋轉(zhuǎn)圓柱體之間通過(guò)，第一圓柱體的表面基本上是光滑的，而第二圓柱體的表面如此分布，即具有一系列突件，并壓住第一圓柱體，光滑圓柱體的圓周速度以及薄膜和/或膜片材料的前進(jìn)速度小于帶突件的圓柱體的圓周速度。
這樣產(chǎn)生了滑動(dòng)作用，這一作用作用于材料上靠薄膜材料的塑性變形將形成多個(gè)孔眼，結(jié)果是，除了在孔眼中有部分分離的材料，還生成部分分離的材料條帶，它位于在兩圓柱體之間通過(guò)的薄膜材料的輸送方向上。這些條帶的作用是允許液體從薄膜和/或膜片材料的一側(cè)流到另外的防止液體在相反方向流回的一側(cè)(更特別地是，從帶突件的圓柱體作用其上的側(cè)部流向與光滑圓柱體相接觸的側(cè)部)。
按照本發(fā)明的方法可有益地用于低基礎(chǔ)重量如8-80gsm的卷材。按照本發(fā)明方法加工出的薄膜或膜片可以由無(wú)紡的如梳刷纖維構(gòu)成的單層薄膜或是由紡織纖維(具有適當(dāng)?shù)氖杷?構(gòu)成的單層薄膜或是塑料薄膜形成的。本方法也可以用于如由兩層或多層梳刷纖維薄膜構(gòu)成的合成材料或是由粘到塑料薄膜上的纖維薄膜構(gòu)成的合成物。典型地，也可以在使用梳刷纖維薄膜的每一側(cè)使用塑料薄膜。利用上述用來(lái)產(chǎn)生專門孔眼的同樣的滾壓和滑動(dòng)作用也可以得到幾層牢固地夾在一起的材料。
由于孔眼(此后用條帶)靠的非常近，因此用本發(fā)明方法產(chǎn)生的薄膜的總厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于其初始材料厚度。例如，開始時(shí)薄膜或膜片的厚度為30微米，而總厚度能達(dá)到300微米。這樣就可以用非常少的材料產(chǎn)生非常厚的以及具有非常好的隔離特性的薄膜。如果采用單一的，即非合成的薄膜或膜片的話，這一優(yōu)點(diǎn)特別明顯。
在一特定的較佳實(shí)施例中，特別是有效地加工塑料薄膜材料，比如聚乙烯和它的派生物或其它合適的塑料材料時(shí)，圓柱體之一或是兩者可加熱到一個(gè)適宜的溫度。熱量增加了塑料材料的粘度，從而促使它的穿孔以及與基材部分分離的材料條帶的變形。有利地是，兩圓柱體的溫度可以相互獨(dú)立地調(diào)節(jié)。支承著突塊的圓柱體的表面溫度最好是高于另一圓柱體的溫度。
兩圓柱體之間的壓力，以及滾壓膜片或薄膜材料的壓力可方便地加以改變以適合于所用的基材。而且速度差以及旋轉(zhuǎn)圓柱體表面之間的滑動(dòng)均可在預(yù)設(shè)的極限內(nèi)變化以適應(yīng)于所用的材料。特別是，滑動(dòng)可在10-50%之間變化，最好是在15-25%之間。圓柱體的表面溫度可設(shè)定在70-240℃之間，特別是在100-180℃之間。兩滾筒之間的線壓可在如120-200kg/cm范圍內(nèi)變化，最好是在130-150kg/cm范圍內(nèi)變化。
為了生產(chǎn)用于特殊產(chǎn)品的半成品，例如嬰兒或不能自制病人用的尿布，婦女衛(wèi)生巾等上用的半成品，按照本發(fā)明的方法，可以沿著連續(xù)的長(zhǎng)條帶上或者沿著未在卷材的全部長(zhǎng)度上伸展的區(qū)域?qū)Ρ∧せ蚰て蔚牟牧线M(jìn)行穿孔。結(jié)果是，在將這種薄膜用到成品上時(shí)，可以得到這樣一個(gè)區(qū)域，即在該區(qū)域上液體能(通過(guò)孔眼)從一側(cè)流向另一側(cè)，如流向吸收體內(nèi)部，并且還能得到一個(gè)完全抗?jié)B區(qū)，在該區(qū)域液體不能流回。當(dāng)然，穿孔區(qū)要在被吸收液體流至區(qū)域上方的吸收體上。
按照本發(fā)明的裝置包括一對(duì)相互緊壓的旋轉(zhuǎn)圓柱體，在兩圓柱體之間通過(guò)欲加工的薄膜或卷材;第一圓柱體是光滑的，而第二圓柱體具有突塊以產(chǎn)生孔眼。有突塊的圓柱體的圓周速度高于光滑圓柱體的圓周速度，從而在兩圓柱體之間被滾壓的薄膜或膜片材料承受滑動(dòng)作用以及隨后的塑性變形。
有利地是，圓柱體之一或兩者均可有加熱裝置以使其外表面保持適當(dāng)溫度，從而促使卷材的塑性變形，兩圓柱體的加熱裝置優(yōu)點(diǎn)在于可獨(dú)立調(diào)節(jié)。
帶突塊的圓柱體包括一系列位于整個(gè)圓柱體表面上或是在局部區(qū)域例如在特定的環(huán)形區(qū)域上方的相同突塊，從而使生成的材料在沿所限定的長(zhǎng)條帶上帶孔眼，而在一條帶和相鄰條帶之間為非孔眼區(qū)。也能在由非穿孔區(qū)域所限定的區(qū)域上方產(chǎn)生帶孔的卷材，最好是，采用的圓柱體的突塊具有不同的高度和任選的不同形狀，特別是如在要穿孔區(qū)域的突塊較高，而在非穿孔區(qū)域較低。卷材的具有較少突塊的區(qū)域被充分地進(jìn)行滾壓以確保形成薄膜的各種任選層之間的粘結(jié)，但在此處并不穿孔。
本發(fā)明方法和裝置的進(jìn)一步特點(diǎn)在附加的權(quán)利要求中。
在下面的說(shuō)明和附圖中將更加明確地理解本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的一實(shí)用的，非限定的實(shí)施例。在附圖中

圖1示出了按照本發(fā)明裝置的一可行實(shí)施例的示意圖，圖2示出了一可行實(shí)施例中帶柱栓圓柱體部分的前視圖，圖3示出了沿圖2中Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖，圖4和圖5類似于圖2和圖3，示出了帶柱栓圓柱體表面不同的構(gòu)造，圖6示出了部分產(chǎn)品的平面視圖，圖6A示出了沿材料通過(guò)裝置的送進(jìn)方向即沿圖6中VIA-VIA線剖去的剖視圖，而圖7是沿著垂直于材料送進(jìn)方向即沿圖6Ⅶ-Ⅶ線剖的剖視圖，
圖8示出了吸收體的示意剖視圖，圖9示出了在條帶上穿孔的部分薄膜或膜片，圖10示出了部分帶有突塊的圓柱體的示意剖視圖，它適用于產(chǎn)生具有非穿孔區(qū)與穿孔區(qū)聯(lián)接的薄膜或膜片。
首先參見(jiàn)圖1，裝置(在這個(gè)實(shí)施例中)具有支承第一卷材輥R的機(jī)構(gòu)Ⅰ，卷材可以是塑料薄膜。卷材N從輥R1上退繞并重新卷繞到由支承機(jī)構(gòu)3所支承的輥R2上。支承機(jī)構(gòu)3具有電機(jī)(未示出)，它使輥R2旋轉(zhuǎn)以拉住卷材N并將其卷起。在兩個(gè)支承機(jī)構(gòu)1和3之間有一對(duì)分別用5和7表示的圓柱體。在圖示實(shí)施例中，圓柱體5位于卷材N之下并順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。圓柱體5具有由彈性變形材料如橡膠層5A所限定的外表面。這種材料可以與典型地用在衛(wèi)生紙的紙材壓紋生產(chǎn)中以及類似產(chǎn)品生產(chǎn)中設(shè)備上所用材料相同。并不排除使用一種具有鋼外表面的圓柱體5。
與圓柱體5相配合的是以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的圓柱體7。兩個(gè)圓柱體5和7以一種最好是可調(diào)節(jié)的壓力相互壓靠。將圓柱體7分布成使其工作表面具有幾何分布的突塊，圓柱體7突塊的可能形狀將參照相應(yīng)的圖2-5和圖9加以詳細(xì)地說(shuō)明。
圓柱體7以一個(gè)比下面的圓柱體5的圓周速度要高的圓周速度旋轉(zhuǎn)，其高出值可按百分率予以調(diào)整。這樣在兩個(gè)圓柱體的表面之間產(chǎn)生相對(duì)的滑動(dòng)作用，從而使在兩圓柱體5和7之間通過(guò)的卷材N內(nèi)的滾壓和滑動(dòng)作用對(duì)材料產(chǎn)生影響，這種材料將在下面參考圖6和7加以說(shuō)明。
最好使圓柱體7保持在一高溫下，例如，靠由管9引入的高溫下的蒸汽或?qū)嵊停?經(jīng)一適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)接頭與圓柱體7的內(nèi)部相連。相類似地，最好由類似系統(tǒng)加熱圓柱體5。帶熱流體的加熱方式可以被電阻加熱方式或其它任何加熱方式所替代。
圖2和3示出了圓柱體7突塊的一種可能的形式。在這個(gè)實(shí)施例中，圓柱體7的方形基面上具有一個(gè)截頭棱錐突塊的格，在圖3中用P1加以表示。圖4和5示出了圓柱體7突塊的另一種可能的形式，該形式的特點(diǎn)是突塊P2一般具有截頭圓錐形，它的端部13基本為圓柱形而它的前表面15與圓柱體5的光滑表面相配合。
也可以采用其它形式來(lái)分布圓柱體7。這些形式的選擇應(yīng)考慮成品的美學(xué)上和技術(shù)上的要求以及圓柱體7的制造成本。
在卷材N從圓柱體5和7之間通過(guò)時(shí)，卷材產(chǎn)生塑料變形，這種變形在圓柱體7的突塊P1或P2穿透卷材時(shí)在材料上形成穿孔。與形成卷材N的基材相分離的材料并沒(méi)有完全除去，至少孔圓周部分仍與基材相連并處于卷材N的前進(jìn)方向，即位于圖1示出的箭頭f方向。在每個(gè)孔中部分分離材料所處的方向是由圓柱體5和7的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)表面間的相對(duì)的滑動(dòng)作用所決定的，圖6，6A和7分別示出了一對(duì)圓柱體5和7下游的卷材N的平面視圖和沿VIA-VIA和Ⅶ-Ⅶ的剖視圖。圖6A和7清楚地示出了孔F和位于材料前進(jìn)方向上用A表示的部分分離的材料條帶。
與卷材N的每個(gè)孔相連的條帶A的作用如一種單向閥，即允許液體容易地從上表面流到卷材的下表面(相對(duì)于圖6和7示出的方向)，而在相反方向阻止其回流。當(dāng)卷材被用來(lái)形成如衛(wèi)生巾的最外層時(shí)，如圖8所示的那樣，將條帶這樣放置即使其著衛(wèi)生巾的內(nèi)部，也就是朝向吸收材料MA的主體。這樣，要吸收的液體可容易地從衛(wèi)生巾的外側(cè)流到內(nèi)部，而在相反方向上的回流實(shí)際上由于條帶A的存在被阻止了。
采用塑料薄膜的卷材N的主要優(yōu)點(diǎn)在于基材的無(wú)孔區(qū)域?qū)嶋H上是不透水的。與由梳刷纖維薄膜和/或任何紡織纖維所生成的卷材相比較，這種結(jié)構(gòu)減少了液體經(jīng)材料N的未破損區(qū)即無(wú)孔區(qū)從吸收體的內(nèi)部流到外部的回流現(xiàn)象。
使用塑料薄膜的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)在于，在薄膜制造生產(chǎn)線上除去了梳理機(jī)和/或其它紡織設(shè)備。
所述的方法也可以使用如前所述的合成卷材。
在某種特定的應(yīng)用中，如用于嬰兒尿布的制造中，有利的是僅僅外層的中心區(qū)是可滲透的，即尿僅僅流向此處，然而有利的是在圍繞區(qū)防止液體的流通，從而將尿布的內(nèi)部與外部相隔離，這樣避免了與被吸收液的任何接觸。為此，在本發(fā)明的改進(jìn)實(shí)施例中，圓柱體7可具有主要為完整的或局部環(huán)形的分布區(qū)域，且環(huán)形區(qū)域是不滑的。在這種情況下，從成對(duì)圓柱體中露出的卷材N具有如圖9所示的穿孔區(qū)和非穿孔區(qū)。在該圖中N表示一片卷材，它具有穿孔區(qū)A1和未破損區(qū)A2。在尿布的制造中，切下卷材N并以這樣的方式圍繞著內(nèi)吸收材料，卷繞，即穿孔條帶或區(qū)域A1基本沿著尿布的貼著使用者放置的表面中心線放置。
代替具有平滑區(qū)和帶突塊區(qū)的圓柱體，是采用圖10所示的有不同高度突塊的圓柱體，該圖示出的圓柱體的表面部分是沿軸平面的剖視圖。圖10示出了突塊23高度為H的區(qū)域21，以及突塊27高度h小于H的區(qū)域25，高度H和h是這樣決定的，即在將卷材N于光滑圓柱體5和圓柱體7之間滾壓時(shí)，在相應(yīng)于突塊23突出的位置處產(chǎn)生穿孔卷材，而在區(qū)域25中僅僅滾壓，結(jié)果是形成包括相互重疊而未穿孔的薄膜。圓柱體5表面和突塊27之間的滾壓并沒(méi)有越過(guò)變硬的材料。圖10的形式可做出如圓柱體7的均勻加工表面，然后將一些區(qū)域如23區(qū)域噴砂處理，這樣此處突塊27的高度減小。噴砂結(jié)果是突塊27具有略微倒圓的前表面，它在使用中有非常好的作用。
在一較佳實(shí)施例中，用聚丙烯薄膜作卷材。圓柱體5和7之間的線壓設(shè)定為140kg/cm，滑動(dòng)百分為數(shù)為18%。換言之，前進(jìn)速度為40m/min，下部圓柱體5的圓周速度相等于卷材N和前進(jìn)速度，而上部圓柱體7的速度為48m/min。這樣獲得最好結(jié)果時(shí)圓柱體7的表面溫度大約維持在120℃，而圓柱體5的溫度大約為110℃。
權(quán)利要求
1.一種形成卷材的方法，該卷材能滲透液體并用來(lái)隔開兩圍繞物以允許液體在一個(gè)方向上從圍繞物之一流向另一圍繞物，在該方法中，卷材在相互壓靠在一起的兩反轉(zhuǎn)圓柱體之間通過(guò)，圓柱體之一的表面上具有將卷材穿孔的突塊，該方法的特征在于帶突塊圓柱體的圓周速度高于另一圓柱體的圓周速度，在兩圓柱體的表面間具有相對(duì)的滑動(dòng)作用。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，至少兩圓柱體之一被加熱。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，兩圓柱體均被加熱，兩圓柱體的表面溫度可相互分開調(diào)節(jié)。
4.按照權(quán)利要求之一或多個(gè)的方法，其特征在于，兩圓柱體之間的滑動(dòng)是由于圓周速度不同所引起的，是在較低速圓柱體圓周速度的10-50%之間進(jìn)行滑動(dòng)。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征在于，滑動(dòng)在15-25%之間。
6.按照權(quán)利要求2，3，4或5的方法，其特征在于，帶突塊的圓柱體表面溫度在70-240℃之間。
7.按照權(quán)利要求2，3，4，5或6的方法，其特征在于，光滑圓柱體的表面溫度在70-240℃之間。
8.按照上述權(quán)利要求之一或多個(gè)的方法，其特征在于，兩圓柱體相互壓靠在一起的壓力在120-220kg/cm2之間。
9.按照上述權(quán)利要求之一或多個(gè)的方法，其特征在于，卷材是織成的紡織材料薄膜或無(wú)紡薄膜或梳刷纖維薄膜。
10.按照權(quán)利要求1-8之一或多個(gè)的方法，其特征在于卷材是塑料薄膜。
11.按照權(quán)利要求1-8之一或多個(gè)的方法，其特征在于，卷材是由多層薄膜構(gòu)成，每層包括紡織纖維或塑料薄膜。
12.按照上述權(quán)利要求之一或多個(gè)的方法，其特征在于，卷材在限定區(qū)域被穿孔。
13.用于制造穿孔卷材的裝置，該卷材用來(lái)隔開兩圍繞物并允許液體在一個(gè)方向上從第一圍繞物流向另一圍繞物，該裝置包括輸送卷材的機(jī)構(gòu)，以及一對(duì)相互壓靠的反轉(zhuǎn)圓柱體，卷材在兩圓柱體之間通過(guò)，第一圓柱體是光滑的，而第二圓柱體具有突塊，該裝置的特征在于，帶突塊的圓柱體圓周速度大于光滑圓柱體的圓周速度。
14.按照權(quán)利要求13的裝置，其特征在于，至少兩圓柱體之一具有加熱其表面的加熱機(jī)構(gòu)。
15.按照權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，兩圓柱體均裝有加熱機(jī)構(gòu)，加熱機(jī)構(gòu)允許分開調(diào)節(jié)兩圓柱體的表面溫度。
16.按照權(quán)利要求13-15之一或多個(gè)的裝置，其特征在于，可調(diào)節(jié)帶突塊圓柱體與光滑圓柱體之間的圓周速度差。
17.按照權(quán)利要求13-16之一或多個(gè)的裝置，其特征在于，可調(diào)節(jié)兩圓柱體之間的壓力。
18.按照權(quán)利要求13-17之一或多個(gè)的裝置，其特征在于，帶突塊的圓柱體的外表面具有帶突塊的區(qū)域和光滑的區(qū)域。
19.按照權(quán)利要求13-17之一或多個(gè)的裝置，其特征在于，帶突塊的圓柱體具有較高突塊區(qū)域和較低突塊區(qū)域。
20.按照權(quán)利要求13-19之一或多個(gè)的裝置，其特征在于，光滑圓柱體具有一彈性變形的圓柱形表面，該表面包括一層由橡膠材料或紡織纖維制成的覆蓋層。
21.按照權(quán)利要求13-19之一或多個(gè)的裝置，其特征在于，光滑圓柱體的外表面由金屬制成。
22.一種其表面上具有多個(gè)孔眼的卷材或薄膜產(chǎn)品，其特征在于，卷材或薄膜的已從相應(yīng)孔中除去的基材與基材不完全分離而形成一在卷材或薄膜表面上延伸的條帶(A)。
23.按照權(quán)利要求22的卷材或薄膜產(chǎn)品，其特征在于，它是由單層塑料薄膜形成。
24.按照權(quán)利要求22的卷材或薄膜產(chǎn)品，其特征在于，它是多層結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，包括中間塑料薄膜層和由纖維制成的外層。
全文摘要
一種形成卷材(N)的方法，該卷材可滲液體并用來(lái)隔開兩圍繞物以允許液體在一個(gè)方向上從圍繞物之一上流向另一圍繞物，該方法包括使卷材在兩個(gè)相互壓靠的兩旋轉(zhuǎn)圓柱體(5，7)之間通過(guò)，圓柱體之一(7)具有帶突塊的表面用來(lái)在卷材(N)上穿孔。帶突塊圓柱體(7)的圓周速度大于另一圓柱體(5)的圓周速度，結(jié)果是在兩圓柱體(5，7)的表面之間有相應(yīng)的滑動(dòng)作用。
文檔編號(hào)B26F1/24GK1087302SQ9310890
公開日1994年6月1日 申請(qǐng)日期1993年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月17日
發(fā)明者吉亞科邁提·克勞狄歐 申請(qǐng)人:番泰克斯公司