專(zhuān)利名稱(chēng)：形成和計(jì)量短纖漿的方法
這個(gè)申請(qǐng)要求1999年12月29日登記的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)60/173,426號(hào)的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
人們依賴于一次性使用的吸收產(chǎn)品幫助他們參加和享受日常的活動(dòng)。
包括成人失禁制品、婦女用的衛(wèi)生墊、傷員服裝、和尿布的一次性使用產(chǎn)品，通常是由幾個(gè)構(gòu)件組合制成。這些構(gòu)件一般包括可滲透液體的頂片；附連在頂片的液體不可滲透的底片；和夾在頂片和底片之間的吸收芯。當(dāng)穿著一次性使用制品時(shí)，可滲透液體的頂片貼著穿著者的身體并允許體液流入到吸收芯中。液體不可滲透的底片有助于防止保持在吸收芯中的流體泄漏。設(shè)計(jì)吸收芯使其具有所需的物理特性，如高的吸收能力和高的吸收速率，從而可以將體液從穿著者的皮層輸送到一次性使用的吸收產(chǎn)品中。吸收芯中常常包含短纖漿，實(shí)質(zhì)上一般是纖維素，以便有助于獲得這些特性。
一般通過(guò)將卷起來(lái)的基本干的纖維片松開(kāi)和將片的自由端引到錘磨機(jī)，形成短纖漿。錘磨機(jī)通常有快速運(yùn)動(dòng)的金屬棒，重復(fù)地沖擊、撕裂、和破碎該片的自由端使其變成各單根的纖維或纖維聚集體。接著將這些單根的纖維、纖維聚集體、和其他可選的材料放入到流向移動(dòng)的抄網(wǎng)的空氣流中，即氣流成網(wǎng)法?？諝馔ㄟ^(guò)該抄網(wǎng)，但大多數(shù)纖維、纖維聚集體、和其他可選材料保留在該抄網(wǎng)的表面從而形成纖維網(wǎng)。然后將這種纖維網(wǎng)裝入一次性使用的吸收產(chǎn)品。通過(guò)調(diào)節(jié)基本干的纖維的卷繞片的退卷速率和將其送料到錘磨機(jī)的速率，制造者可以計(jì)量到氣流成網(wǎng)過(guò)程的短纖漿，從而使短纖漿的輸入近似于或匹配于裝入到最終產(chǎn)品中的短纖漿的輸出。
這種加工和計(jì)量短纖漿的方法很有效，但是干纖維的卷繞片通常比干纖維的某些其他形式要貴得多。例如快速干燥的纖維包要比卷筒形式的漿料顯著地便宜。目前快速干燥的包常用于形成纖維網(wǎng)的濕鋪法中，而不是用于上述的氣流成網(wǎng)法中。在典型的濕鋪法中，將水和快速干燥的纖維包放入到有轉(zhuǎn)動(dòng)漿葉的槽中。槳葉的作用，及纖維對(duì)水的吸收使包破碎分離成基本上是各單根纖維的水漿。接著將水漿引到移動(dòng)的抄網(wǎng)上，在那里水通過(guò)網(wǎng)排干而纖維保留在該抄網(wǎng)的表面上。
需要一種方法和設(shè)備，使纖維包破碎分離成基本干的各單根纖維或纖維聚集體，即干的絨，和將干絨計(jì)量引到漏斗或其他容器、或其他過(guò)程中，如用于制作一次性使用制品的氣流成網(wǎng)過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及滿足這種需要的一種設(shè)備和方法。具有本發(fā)明特點(diǎn)的一種設(shè)備型式包括用于支持漿包的包支持部件，包支持部件限定兩個(gè)開(kāi)口；兩個(gè)纖維化裝置，每個(gè)有連接到轉(zhuǎn)軸的破碎元件支持部件；對(duì)每個(gè)纖維化裝置，一組破碎元件附接到破碎元件支持部件并從該支持部件向外伸出一通?？烧{(diào)的距離，足夠允許破碎元件的一部分從開(kāi)口中突出以便與漿包的表面層接觸，表面層的尺寸平行于破碎元件支持部件的縱軸，每個(gè)破碎元件沿縱向和基本沿著破碎元件支持部件連續(xù)伸展，伸展的距離約為所述表面層尺寸的100％或更長(zhǎng)；運(yùn)輸裝置，用于使?jié){包在開(kāi)口上面沿著包的支持部件前后運(yùn)動(dòng)，從而使破碎元件接觸包的表面層以便形成基本干的各根纖維和纖維聚集體，即干絨；可調(diào)節(jié)的往復(fù)裝置，它連接到運(yùn)輸裝置并為其提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，可調(diào)節(jié)的往復(fù)裝置允許調(diào)節(jié)運(yùn)輸裝置在開(kāi)口上面前后運(yùn)動(dòng)的頻率，頻率可調(diào)節(jié)在約1秒/沖程到約50秒/沖程之間，和更特別的是在約3秒/沖程到約35秒/沖程之間；傳導(dǎo)裝置，它用于將干絨傳導(dǎo)到漏斗或其他容器、或另一過(guò)程如氣流成網(wǎng)過(guò)程。在本發(fā)明的某些型式中，設(shè)備包括一個(gè)槽和一個(gè)或幾個(gè)纖維化裝置，或多于兩個(gè)槽和/或兩個(gè)纖維化裝置。
設(shè)備的一種型式，在該設(shè)備中從包形成干絨，和將干絨按所需的速率計(jì)量引到另一過(guò)程如氣流成網(wǎng)過(guò)程，包括用于確定與該另一過(guò)程在單位時(shí)間所使用的干絨是相對(duì)應(yīng)的值S1的傳感器；用于發(fā)送與值S1對(duì)應(yīng)的值M1到往復(fù)頻率控制器的發(fā)送器，該控制器有使值M1與值R1相關(guān)聯(lián)的指令，值R1對(duì)應(yīng)于往復(fù)頻率；和往復(fù)頻率控制器，它用于可操作地控制可調(diào)節(jié)的往復(fù)裝置在對(duì)應(yīng)于R1值的往復(fù)頻率，從而使每單位時(shí)間生成的干絨數(shù)量對(duì)應(yīng)于由該另一過(guò)程在單位時(shí)間所使用的干絨數(shù)量。
設(shè)備的另一種型式，在該設(shè)備中從包形成干絨，和將干絨按所需的速率計(jì)量引到另一過(guò)程，如氣流成網(wǎng)過(guò)程，包括用于確定由該另一過(guò)程在單位時(shí)間所使用的干絨數(shù)量的測(cè)量裝置；和控制裝置，它用于強(qiáng)制調(diào)節(jié)往復(fù)頻率到一頻率從而使單位時(shí)間生成的干絨數(shù)量對(duì)應(yīng)于由該另一過(guò)程在單位時(shí)間所使用的干絨數(shù)量。
使?jié){包纖維化成干絨并將該干絨計(jì)量引到漏斗或其他容器、或其他過(guò)程如氣流成網(wǎng)過(guò)程的一種型式，包括如下各步提供漿包，漿包具有密度約0.5g/cm3或更大，特別是約0.7g/cm3或更大，和更特別的是約0.9g/cm3或更大；將漿包傳送到包支持部件從而將漿包放到包支持部件上，支持部件限定兩個(gè)開(kāi)口，通過(guò)開(kāi)口突出破碎元件；在開(kāi)口上面按可調(diào)節(jié)的頻率前后移動(dòng)漿包，從而使從連接到轉(zhuǎn)軸的破碎元件支持部件向外突出的破碎元件，接觸漿包的表面層以便形成干絨；選擇對(duì)應(yīng)于單位時(shí)間生成所需數(shù)量干絨的頻率，例如單位時(shí)間操作另一過(guò)程例如氣流成網(wǎng)過(guò)程所需干絨的數(shù)量；和傳導(dǎo)單位時(shí)間生成的干絨數(shù)量到漏斗或其他容器，或其他過(guò)程如氣流成網(wǎng)過(guò)程。
在本發(fā)明方法的另一種型式中，生成的干絨具有纖維化百分比值至少約50％，尤其是至少約75％，特別是至少約85％，和更特別是至少約90％。
方法的一種型式，該方法從包形成干絨并將干絨按所需的速率計(jì)量引到另一過(guò)程如氣流成網(wǎng)過(guò)程，包括如下各步驟檢測(cè)與另一過(guò)程在單位時(shí)間所使用的干絨量相對(duì)應(yīng)的值S1；將與值S1對(duì)應(yīng)的值M1發(fā)送到往復(fù)頻率控制器，該往復(fù)頻率控制器有使值M1與值R1相關(guān)聯(lián)的指令，值R1對(duì)應(yīng)于往復(fù)頻率；使用控制器可操作地控制可調(diào)節(jié)的往復(fù)裝置到對(duì)應(yīng)于值R1的往復(fù)頻率從而使單位時(shí)間生成的干絨數(shù)量對(duì)應(yīng)于由該另一過(guò)程在單位時(shí)間內(nèi)所使用的干絨數(shù)量。
方法的另一種型式，該方法從包形成干絨并將干絨按所需速率計(jì)量引到另一過(guò)程如氣流成網(wǎng)過(guò)程，包括如下各步驟確定由該另一過(guò)程在單位時(shí)間所使用的干絨數(shù)量；和強(qiáng)制調(diào)節(jié)往復(fù)頻率到頻率從而使單位時(shí)間生成的干絨數(shù)量對(duì)應(yīng)于由該另一過(guò)程在單位時(shí)間所使用的干絨數(shù)量。
從下面的描述、附屬的權(quán)利要求書(shū)、和附圖中將能更加清楚地理解本發(fā)明這些和其他的特點(diǎn)、方面、和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是實(shí)施本發(fā)明特點(diǎn)的設(shè)備的一種型式的透視圖。
圖2是實(shí)施本發(fā)明特點(diǎn)的設(shè)備的一種型式的剖面圖。
圖2 A是實(shí)施本發(fā)明特點(diǎn)的設(shè)備的一種型式的剖圖面。
圖3是說(shuō)明實(shí)施本發(fā)明特點(diǎn)的設(shè)備的一種型式的流程圖。
圖4是一種破碎元件和破碎元件夾持器的透視圖。
圖5和6是一種破碎元件、破碎元件夾持器、和破碎元件支持部件的側(cè)視圖。
圖7和8是不同形式漿包的透視圖。
具體實(shí)施例方式
具有本發(fā)明特點(diǎn)的設(shè)備通常包括幾個(gè)構(gòu)件。在圖1中所示的該設(shè)備的一種型式中，機(jī)架10連接到溝道12，或設(shè)計(jì)成限定一溝道12。溝道包括底部件14，它用作包支持部件。在溝道中定位小車(chē)16或其他運(yùn)輸裝置。小車(chē)附連到可調(diào)節(jié)的往復(fù)裝置18，往復(fù)裝置以選擇的頻率沿著溝道在前后方向19(見(jiàn)圖2)移動(dòng)小車(chē)。如在圖2中所示，底部件限定兩條槽20，通過(guò)該槽，破碎元件22接觸漿包26的表面層24。
破碎元件連接到可轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置28。破碎元件破碎分離包的表面層使其變成基本干的各根纖維和纖維聚集體，即干絨。破碎元件伸到面向包的表面之上的高度通常是可調(diào)的，從而可以選擇被破碎元件嚙合的表面層的近似厚度。通過(guò)選擇嚙合的表面層厚度和小車(chē)在槽上前后移動(dòng)的頻率，可以調(diào)節(jié)單位時(shí)間生成的絨的數(shù)量。一般，選擇可轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置28的轉(zhuǎn)速，使得包在線性移動(dòng)的每英寸的距離內(nèi)在包表面層至少有約6.5次破碎元件的打擊。
將干絨傳導(dǎo)到漏斗或其他容器、或其他過(guò)程?？梢圆捎脗鲗?dǎo)裝置，如在圖2A中表示的真空裝置30，將干絨傳導(dǎo)到漏斗、容器、管道、或其他過(guò)程，如在圖2中表示的氣流成網(wǎng)過(guò)程32。另一種是，可以使用傳送帶、重力送料裝置、或某些其他裝置將干絨傳導(dǎo)到容器或其他過(guò)程。下面將詳細(xì)討論本發(fā)明設(shè)備的每個(gè)特點(diǎn)以及其他方面和各實(shí)施例。
對(duì)本中請(qǐng)來(lái)說(shuō)，“干絨”意味著漿的合水量為約15％或以下，尤其是約10％或以下，特別是約5％或以下，和更特別是約3％或以下。通過(guò)將給定的絨樣品中水的質(zhì)量除以樣品中干纖維的質(zhì)量和水的質(zhì)量之和，計(jì)算出含水量(乘以100得到百分比表示的計(jì)算值)。一般通過(guò)下述方法確定干絨樣品的質(zhì)量。在將稱(chēng)重盤(pán)和它的罩稱(chēng)出皮重之后，把干絨的樣品放入到稱(chēng)重盤(pán)并在稱(chēng)重盤(pán)的樣品上放上罩。接著確定干絨樣品的質(zhì)量。將有樣品的稱(chēng)重盤(pán)和罩(現(xiàn)在已拆下)放到烘箱中預(yù)熱到105℃。經(jīng)過(guò)給定的時(shí)間之后，一般約2小時(shí)或以上，將罩和稱(chēng)重盤(pán)(現(xiàn)在仍然是互相分離)從烘箱中取出并放到有干燥劑的干燥器中。將蓋放到干燥器上。在稱(chēng)重盤(pán)、樣品、和罩已經(jīng)冷卻之后，拿掉干燥器的蓋并立即把罩放到稱(chēng)重盤(pán)的樣品之上。然后確定干絨樣品的質(zhì)量。在烘箱干燥之前和之后干絨樣品的質(zhì)量差等于樣品中水份的含量。將這個(gè)值除以在烘箱干燥前干絨樣品的質(zhì)量得到含水量。
如上所述，和如圖1中所示，本發(fā)明的一種型式有連接到一溝道12，或設(shè)計(jì)成限定一溝道12的機(jī)架10。溝道通常有兩個(gè)平行的相對(duì)側(cè)壁34和底部件14，并把底部件用作包支持部件。機(jī)架、側(cè)壁、和底部件可以是金屬或其他剛性的材料。底部件通常限定至少兩個(gè)槽20或其他開(kāi)口允許當(dāng)漿包在槽上運(yùn)動(dòng)時(shí)纖維化裝置28(下面定義)與漿包的表面層接觸。但是如上所述，底部件可以限定一個(gè)槽或多于2個(gè)的槽。還有，一個(gè)或多個(gè)槽可以允許當(dāng)漿包在槽上運(yùn)動(dòng)時(shí)一個(gè)或多個(gè)纖維化裝置與漿包的表面層接觸。
可移動(dòng)的小車(chē)16定位在溝道中。所述的小車(chē)是矩形的，具有兩個(gè)相對(duì)的側(cè)壁36連接到兩個(gè)相對(duì)的終端壁38。在圖1中說(shuō)明的小車(chē)型式表示相對(duì)的側(cè)壁有不同的尺寸。一個(gè)側(cè)壁垂直于底部件的長(zhǎng)度尺寸大于相對(duì)側(cè)壁的相應(yīng)的長(zhǎng)度尺寸。這種幾何形狀有利于將包放入到小車(chē)中。但是也可以使用其他的幾何尺寸。
小車(chē)的側(cè)壁和終端壁限定兩個(gè)開(kāi)口。鄰近底部件的小車(chē)中開(kāi)口允許小車(chē)內(nèi)的一個(gè)或幾個(gè)漿包放到底部件上，以及當(dāng)一個(gè)或幾個(gè)包位于槽上方時(shí)(下面將描述)與纖維化裝置接觸。在小車(chē)中的另一個(gè)開(kāi)口允許將漿包放入到小車(chē)中。把漿包放入小車(chē)的可能方式包括肩并肩地放入2個(gè)或幾個(gè)包；垂直地堆垛兩個(gè)或幾個(gè)包，一個(gè)放在另一個(gè)頂部；或這些方法的某種組合。
可以使用其他的輸送裝置移動(dòng)漿包使其與纖維化裝置的破碎元件接觸。例如，漿包可以由傳送帶攜帶并直接沉降到溝道中，而不是放入小車(chē)。附連到相對(duì)的液壓機(jī)活塞的壓板可與一個(gè)或幾個(gè)包的相反端接觸。通過(guò)活塞的協(xié)調(diào)動(dòng)作推動(dòng)一個(gè)或幾個(gè)包在槽上面前后運(yùn)動(dòng)并與纖維化裝置的破碎元件接觸，從而生產(chǎn)出干絨。
在圖1描述的本發(fā)明型式中，可移動(dòng)的小車(chē)通常還包括附接到小車(chē)每個(gè)相對(duì)側(cè)壁的突緣或輪子(在圖中未表示)。突緣或輪子放在機(jī)架的一部件上，或機(jī)架附近或機(jī)架連接的元件上，從而當(dāng)小車(chē)沿著機(jī)架前后運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)沖擊纖維化裝置。
可調(diào)節(jié)的往復(fù)裝置18附連到可移動(dòng)的小車(chē)。可調(diào)節(jié)的往復(fù)裝置包括但不局限于，用于使小車(chē)沿著溝道前后運(yùn)動(dòng)的液壓、氣動(dòng)、機(jī)械的(如T.F.Meis的美國(guó)專(zhuān)利3,286,745號(hào)，題目為“生產(chǎn)木工刨花的機(jī)器”中表示的鏈?zhǔn)津?qū)動(dòng)，以與本申請(qǐng)一致的方式引入這里作為參考)、或其他的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。小車(chē)沿著溝道前后運(yùn)動(dòng)的往復(fù)頻率一般可調(diào)節(jié)在每沖程約一秒到每沖程約50秒之間，更特別的是從每沖程約3秒到每沖程約35秒之間。取決于所采用的將包變換成干絨的設(shè)備尺寸，和如果將干絨引到另一過(guò)程，由該其他過(guò)程在單位時(shí)間內(nèi)所使用的干絨量，可以使用其他的往復(fù)頻率范圍?！皼_程”指的是小車(chē)從在溝道一端的位置—代表可調(diào)往復(fù)裝置運(yùn)動(dòng)范圍的一個(gè)末端一到溝道的另一端—代表可調(diào)往復(fù)裝置運(yùn)動(dòng)范圍的另一個(gè)末端之間移動(dòng)的距離。兩個(gè)沖程(加上任何在沖程終端的“死時(shí)”，即剛好在小車(chē)改變方向之前瞬間的靜止時(shí)間)等于一個(gè)周期，即運(yùn)動(dòng)裝置一個(gè)前后的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)改變小車(chē)沿著溝道中給定的移動(dòng)長(zhǎng)度前后運(yùn)動(dòng)的速度；通過(guò)在給定小車(chē)速度下改變移動(dòng)的長(zhǎng)度；或它們的某種組合可以調(diào)節(jié)往復(fù)的頻率。
為了調(diào)節(jié)往復(fù)頻率，通常將往復(fù)頻率控制器40連接到可調(diào)往復(fù)裝置。頻率控制器能可操作地控制可調(diào)往復(fù)裝置到所需的往復(fù)頻率。這樣的控制器可以有各種形式。例如，控制器可以是將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成等價(jià)的氣壓、電的、液壓、或其他輸出信號(hào)的裝置。從控制器將這個(gè)氣壓、電的、液壓、或其他輸出信號(hào)送到控制元件，它實(shí)現(xiàn)被操作變量的變化，在這種情況下就是往復(fù)頻率。如果輸出信號(hào)是氣壓信號(hào)，將通過(guò)管道將輸出信號(hào)傳送到控制元件?？刂圃鐨鈩?dòng)控制閥，通過(guò)開(kāi)或關(guān)響應(yīng)輸出信號(hào)，這樣實(shí)現(xiàn)被操作變量所需的變化?？刂葡到y(tǒng)可以包括多個(gè)閥如兩閥系統(tǒng)，一個(gè)作為單向、開(kāi)關(guān)閥操作和另一個(gè)作為比例閥操作。另一種是，輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。輸出信號(hào)通過(guò)金屬導(dǎo)線或其他電導(dǎo)體傳輸?shù)娇刂圃??？刂圃珉娍刂崎y，通過(guò)開(kāi)或關(guān)響應(yīng)電信號(hào)，這樣實(shí)現(xiàn)被操作變量的所需變化。
操作者可以直接對(duì)控制器輸入一值以便產(chǎn)生控制信號(hào)。例如，操作者可以在或者氣動(dòng)或者電動(dòng)的控制器上調(diào)節(jié)刻度盤(pán)或者其他輸入裝置來(lái)調(diào)節(jié)往復(fù)頻率。操作者在控制器的輸入裝置上選擇對(duì)應(yīng)于操作者所需的往復(fù)頻率的給定值。操作者一般已經(jīng)標(biāo)定控制器上的輸入裝置，從而使輸入裝置每個(gè)給定值對(duì)應(yīng)于在單位時(shí)間內(nèi)干絨生成量的特定值(對(duì)給定的一組包的特征，如包的類(lèi)型、密度、和含水量；和破碎元件伸出包支持部件面向包表面之上的所選高度)。
另一種是，可以從另一過(guò)程發(fā)送控制信號(hào)到往復(fù)頻率控制器。例如，如在圖3中所示，可以用傳感器72確定與另一過(guò)程在單位時(shí)間內(nèi)所使用的干絨數(shù)量對(duì)應(yīng)的信號(hào)S1，如由氣流成網(wǎng)過(guò)程74在單位時(shí)間內(nèi)裝入到一次性使用的吸收產(chǎn)品的干絨數(shù)量。然后可以將這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)、氣動(dòng)、或通過(guò)其他方法傳輸?shù)桨l(fā)送器76，發(fā)送器將信號(hào)S1轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)M1。發(fā)送器將控制信號(hào)M1發(fā)送給往復(fù)頻率控制器78。
在接受控制信號(hào)M1之后，往復(fù)頻率控制器將相應(yīng)的輸出信號(hào)R1送到控制元件80?？刂圃鐨鈩?dòng)或電動(dòng)控制閥，通過(guò)開(kāi)或關(guān)響應(yīng)輸出信號(hào)R1，這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)被操作變量的所需變化，在這個(gè)情況下就是往復(fù)頻率。這樣，控制生成干絨82的方法以便生成由另一過(guò)程74所需的干絨數(shù)量，用箭頭84、86和88分別代表漿包流、單位時(shí)間生成的干絨流、和單位時(shí)間所使用的干絨流。
在上述控制器的地方或除了控制器之外，可以使用通用的計(jì)算機(jī)。一般的通用計(jì)算機(jī)應(yīng)用輸入裝置，包括但不局限于，字母數(shù)字鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、控制桿、觸針、接觸屏幕、或這些的某種組合?？梢杂脕?lái)向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)的其他裝置包括但不局限于用于讀出存儲(chǔ)在磁介質(zhì)如3.5英寸“軟盤(pán)”或固定驅(qū)動(dòng)器上的數(shù)據(jù)的裝置；用于讀出存儲(chǔ)在光介質(zhì)，如CD-ROM上的數(shù)據(jù)的裝置，用于讀出在電纜上，包括光纜上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的裝置；和用于在文件上掃描信息并使其數(shù)字化的裝置。除了象上述那些輸入裝置之外，通用計(jì)算機(jī)一般還包括用于顯示數(shù)據(jù)的目視的顯示器。還有，通用計(jì)算機(jī)一般有存儲(chǔ)和檢索輸入到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)的裝置。存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)的裝置包括但不局限于從3.5英寸“軟盤(pán)”讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其上的軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，硬盤(pán)或其他固定的驅(qū)動(dòng)器；磁帶裝置；或能從磁介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其上面的其他裝置。
可以采用通用計(jì)算機(jī)控制往復(fù)頻率。通常一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)包括如上述的數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、和數(shù)據(jù)輸出各裝置。為了控制往復(fù)頻率，通用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)一步包括一組程序，該程序包括如下步驟讀出控制信號(hào)M1，將控制信號(hào)M1以計(jì)算機(jī)可讀的形式發(fā)送給計(jì)算機(jī)；使控制信號(hào)M1與輸出信號(hào)R1相關(guān)聯(lián)；和將輸出信號(hào)R1發(fā)送到控制元件?？刂圃珉姷幕驓鈩?dòng)的控制閥，通過(guò)開(kāi)或關(guān)響應(yīng)輸出信號(hào)R1，這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)被操作變量所需的變化，在這種情況下操作變量是往復(fù)頻率。
上面的討論提供了控制單位時(shí)間生成干絨數(shù)量的設(shè)備和方法的實(shí)例。應(yīng)該理解用于強(qiáng)制調(diào)節(jié)往復(fù)頻率的其他設(shè)備和方法，使單位時(shí)間生成干絨的數(shù)量對(duì)應(yīng)于另一過(guò)程，如用于制作一次性使用的吸收制品的氣流成網(wǎng)過(guò)程，單位時(shí)間所使用的干絨數(shù)量，都屬于本發(fā)明的范疇。
本發(fā)明設(shè)備的一種包括至少兩個(gè)纖維化裝置(但是，如上所述，和如下面實(shí)例1中描述的那樣，本發(fā)明可以包括一個(gè)纖維化裝置，或可以包括多于兩個(gè)纖維化裝置)。在圖1，2和2 A中說(shuō)明的實(shí)施例表示兩個(gè)纖維化裝置28。每個(gè)纖維化裝置包括具有縱向軸線的破碎元件支持部件42。對(duì)這些圖中說(shuō)明的本發(fā)明這種型式來(lái)說(shuō)，破碎元件支持部件通常是圓筒形的，但是也可以使用其他幾何形狀的橫截面，如多面體的橫截面。可以用不同的方法將破碎元件22附連到破碎元件支持部件。例如，破碎元件可以是每個(gè)破碎元件支持部件整體的一部分。另一種是可以將破碎元件插入到破碎元件支持部件上的開(kāi)口中。對(duì)這種方法，破碎元件支持部件將絞有螺紋孔，從而使螺釘能通過(guò)支持部件中的螺紋孔擰入到接納破碎元件的開(kāi)口中。螺紋孔和對(duì)應(yīng)的螺釘應(yīng)沿著破碎元件支持部件的縱軸線設(shè)置，從而使破碎元件能固定到支持部件。通過(guò)沿著破碎元件支持部件的縱軸線擰緊螺釘，將把破碎元件固定在其位置中。
在另一方面，如在圖4和5說(shuō)明的那樣，將破碎元件102插入到破碎元件夾持器104中。夾持器包括在夾持器底部的螺紋孔106。設(shè)計(jì)螺紋孔以便接納調(diào)整螺釘108。通過(guò)擰緊或松開(kāi)這些調(diào)整螺釘，在夾持器內(nèi)可以升起或降低破碎元件。在破碎元件夾持器內(nèi)升起或降低破碎元件允許調(diào)整破碎元件在溝道底部面向包的表面上的高度。
一旦已經(jīng)按所需擰緊或松開(kāi)調(diào)整螺釘，擰緊螺釘110以便把破碎元件夾持器夾在一起，通過(guò)摩擦將破碎元件保持在位置上。然后將破碎元件夾持器和破碎元件一起插入到破碎元件支持部件113中的開(kāi)口112。接著將螺釘114擰入到破碎元件支持部件中的螺紋孔口并擰緊以便將破碎元件夾持器和破碎元件固定在位置中。也可以使用其他的機(jī)械裝置將破碎元件夾持器和破碎元件固定在破碎元件支持部件內(nèi)的位置中，例如包括楔形裝置或榫。
通常將許多破碎元件附連到破碎元件支持部件。一般將2個(gè)或以上，特別是3個(gè)或以上，更特別的是4個(gè)或以上，尤其是5個(gè)或以上破碎元件附連到破碎元件支持部件。但是在本發(fā)明的設(shè)備和方法中可以使用不同數(shù)目的破碎元件。破碎元件的尖端一般是可將漿包的表面層變換成基本上各單根纖維或纖維聚集體的形式；如略為鈍的刀口。尖銳的刀樣的尖刃可以產(chǎn)生刨花，而不是基本上各單根纖維和纖維聚集體。因此，有尖銳的刀樣尖刃的破碎元件可能不適合生產(chǎn)制作某些吸收結(jié)構(gòu)和一次性使用的吸收產(chǎn)品所需的這類(lèi)干絨。
圖中說(shuō)明的實(shí)施例表示從破碎元件支持部件向外伸出的破碎元件有夾持器角θ。本發(fā)明包括一個(gè)夾持器角θ120，如在圖6所示(沒(méi)有按比例，纖維化裝置的中心點(diǎn)用121表示)，一般范圍為從約5度到約35度，合適的從約10度到約30度，特別地從約15度到約25度。還有如上所述，通過(guò)使用在夾持器底上的調(diào)整螺釘108調(diào)整破碎元件在破碎元件夾持器內(nèi)的位置，可以調(diào)整破碎元件124伸到包支持部件128的面向包的表面126之上的最大高度h122。另一種是，或者除了破碎元件在破碎元件夾持器內(nèi)的這種調(diào)整之外，纖維化裝置的軸本身也可垂直調(diào)整(下面討論)。
對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)，也可以改變破碎元件的幾何形狀。也如圖6中所示，破碎元件尖角φ130通常可以從約25度到約60度，合適地從約30到約50度，和特別地從約35到約40度。對(duì)于給定的包的密度和纖維類(lèi)型，可以選擇破碎元件的數(shù)目n，夾持器角θ，和破碎元件尖角φ以便產(chǎn)生出有所需物理特征的絨漿。通常所需的絨漿將包括基本上各單根纖維或纖維聚集體。如上所述絨漿一般實(shí)質(zhì)上就是纖維素，其纖維通常有約7至40微米之間的直徑，長(zhǎng)度約在0.5到5mm之間，更特別的在約1到3mm之間。
對(duì)某些個(gè)人衛(wèi)生應(yīng)用來(lái)說(shuō)，大量的纖維聚集體是不希望的。因此，對(duì)包含干絨漿的某些一次性使用吸收制品或吸收結(jié)構(gòu)，按照本發(fā)明制成的絨漿將有百分比纖維化值約50％或以上，尤其是約75％或以上，特別是約85％或以上，和更特別是約90％或以上。對(duì)本應(yīng)用來(lái)說(shuō)，按如下確定“百分比纖維化值”。試驗(yàn)儀器是直徑10.25英寸和高9英寸的金屬筒。在筒的底部裝入直徑6英寸12×12的網(wǎng)篩，將篩放在筒底部的中心。從而使空氣可通過(guò)篩抽走，將噴嘴連接到筒的底并用2英寸軟管連接到真空源。在筒的側(cè)壁高于筒底部約1/8英寸處裝設(shè)1英寸直徑的空氣吸入口。特定的程序包括如下各步驟1.清洗篩和筒的內(nèi)部。2.稱(chēng)出10.0±0.1克要試驗(yàn)的干絨。3.將絨打碎成近似1英寸平方的片并松散地將它放到筒內(nèi)；然后在筒上放上蓋。4.將定時(shí)器定在4.5分鐘，壓下起動(dòng)按鈕起動(dòng)真空。查看真空表保證它在8.0英寸的水柱(真空表連接到噴嘴)。如果不是，調(diào)節(jié)真空以便得到8.0英寸水柱的讀數(shù)。5.在試驗(yàn)已經(jīng)進(jìn)行4.5分鐘之后，關(guān)閉真空，取出所有仍留在筒內(nèi)的絨(即，沒(méi)有被抽吸通過(guò)篩的纖維)和稱(chēng)重精確到0.1克。6.將絨的重量乘以10和從100減去這個(gè)數(shù)。將這個(gè)差值報(bào)告作為百分比纖維比值。設(shè)計(jì)篩的網(wǎng)眼以便分離通過(guò)網(wǎng)篩的纖維和沒(méi)有全部分離的剩余的纖維。理論上，百分比纖維比值為100，那么所有纖維將都通過(guò)篩。如果遺留在真空室內(nèi)的纖維是0.1克，那么試驗(yàn)將報(bào)告百分比纖維化值為99。
每個(gè)破碎元件基本上沿著破碎元件支持部件的縱軸線連續(xù)伸展包表面層尺寸的100％或以上的距離，該包表面層尺寸平行于破碎元件支持部件的縱軸線。破碎元件可以由不連續(xù)的元件組成，只要這些不連續(xù)元件放在一起時(shí)，基本上沿著破碎元件支持部件的縱連線連續(xù)伸展如上述包表面層尺寸的100％或以上的距離。實(shí)際上，當(dāng)包表面層接觸纖維化裝置的破碎元件時(shí)，破碎元件能夠沿著表面層尺寸的整個(gè)長(zhǎng)度使包的表面層纖維化，該表面層尺寸是平行于破碎元件支持部件的縱軸線。通過(guò)整齊地除去包的整個(gè)表面層，破碎元件允許包隨著在纖維化裝置上方的前后運(yùn)動(dòng)逐漸增加地掉落。
接觸漿包表面層的破碎元件刀刃，或組成破碎元件的不連續(xù)元件的刀刃可以是缺口形的、帶槽的、鋸齒形的、或某種其他形式的形狀。但是如上所述，通常使用略為鈍的刀口以便產(chǎn)生帶有某些纖維聚集體的基本上是各單根的纖維。另一方面尖銳的刀樣尖刃可能產(chǎn)生刨花，對(duì)某些吸收結(jié)構(gòu)和一次性使用的吸收制品這是不可接受的。如果尖銳的刀樣尖刃產(chǎn)生這樣的刨花，那么該刨花將有遠(yuǎn)小于50％的纖維百分比比值。
破碎元件從破碎元件支持部件的一端伸展到支持部件的另一端的整個(gè)長(zhǎng)度可以是曲線形的。類(lèi)似地，構(gòu)成破碎元件的各不連續(xù)元件沿著它們從破碎元件支持部件的一端到支持部件的另一端的長(zhǎng)度可以是曲線形的。
對(duì)采用兩個(gè)纖維化裝置的本發(fā)明實(shí)施例來(lái)說(shuō)，通常安裝的纖維化裝置互相很靠近。構(gòu)造每個(gè)纖維化裝置使破碎元件支持部件附連到軸44(圖2)。軸的軸頸是可調(diào)的以便允許調(diào)節(jié)破碎元件在溝道底的面向包的表面之上的高度。如上所述另一種是如上所述，破碎元件夾持器可以在夾持器底中裝上調(diào)整螺釘108，以便能調(diào)整破碎元件在溝道底的面向包的表面之上的高度。
以下述方式使用本發(fā)明的設(shè)備生產(chǎn)干絨。首先將所選幾何形狀的破碎元件插入到破碎元件夾持器104中。一般夾持器呈U形。在夾持器的底部，調(diào)整或轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘108或其他調(diào)整部件以便選擇破碎元件突出到夾持器外多遠(yuǎn)。這種調(diào)整直接影響到破碎元件在溝道底的面向包的表面126之上的高度h122。一旦進(jìn)行了這種調(diào)整，擰緊或調(diào)整另一組螺釘110或其他擰緊部件以便將夾持器夾在一起和固定破碎元件。然后將夾持器和它們的相應(yīng)破碎元件插入到破碎元件支持部件113的開(kāi)口之中。使用螺釘組、楔形、榫、或其他機(jī)械裝置將破碎元件夾持器和破碎元件固定到破碎元件支持部件。
然后將漿包26放入到小車(chē)中(圖1和2)。盡管來(lái)的漿包有不同的尺寸，一般漿包有寬度24英寸(60cm)，長(zhǎng)度31英寸(80cm)，和高度20英寸(50cm)。來(lái)的包還有各種堆積密度，包括堆積密度約0.5g/cm3或以上，特別是約0.7g/cm3或以上，尤其是約0.9g/cm3或以上。當(dāng)堆積密度為1.0g/cm3，具有上述尺寸的包將有重量約為530lbm(240kg)。
使用各種類(lèi)型的纖維或纖維混合物生產(chǎn)漿包。例如，漿包可以包括漂白的針葉樹(shù)牛皮紙漿(BSWK)，漂白的闊葉樹(shù)牛皮紙漿(BHWK)，或它們的某種組合。通常由下列步驟制成牛皮紙漿包應(yīng)用濕鋪法形成包含牛皮紙纖維的連續(xù)網(wǎng)膜；干燥網(wǎng)膜；將網(wǎng)膜切成一般是方形或矩形的各個(gè)片；和將適當(dāng)數(shù)目的片堆垛組成包。以這種方式形成的包通常有約0.4與0.6g/cm3的密度，和它類(lèi)似于卡片組，各個(gè)卡片代表包含牛皮紙纖維的各片。應(yīng)用本發(fā)明，一般通過(guò)將包放入小車(chē)或其他運(yùn)輸裝置中使這類(lèi)包纖維化，從而使包中各片的邊緣，即在上述的比擬中，在卡片組中各卡片的邊緣，與轉(zhuǎn)動(dòng)的破碎元件接觸。因此，如圖7中所示，將把包放入到小車(chē)中從而使側(cè)邊140或142中一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置接觸。
包可以由高產(chǎn)出的紙漿纖維組成。如這里所用的，“高產(chǎn)出紙漿纖維”是通過(guò)制漿工藝生產(chǎn)的那些造紙纖維，能提供約65％或更大，更特別的約75％或更大，還有更特殊的從約75％到約95％的產(chǎn)量。這樣的制漿工藝包括漂白化學(xué)熱機(jī)械漿(BCTMP)、化學(xué)熱機(jī)械漿(CTMP)、加壓/加壓熱機(jī)械漿(PTMP)、熱機(jī)械漿(TMP)、熱機(jī)械化學(xué)漿(TMCP)、高產(chǎn)出亞硫酸鹽漿、和高產(chǎn)出牛皮紙漿，所有的紙漿所獲得的纖維都帶有高水平的木質(zhì)素。合適的高產(chǎn)出紙漿纖維的特征是包含比較完整相對(duì)沒(méi)有破損的管胞、高的打漿度(超過(guò)250加拿大標(biāo)準(zhǔn)打漿度，或CSF)、和低的細(xì)粒含量(由Britt罐試驗(yàn)小于25％)。
高產(chǎn)出纖維包可以由不同于制作牛皮紙纖維包的方法制造。例如，高產(chǎn)出纖維可在多步操作中急驟干燥，在操作中將纖維有次序地暴露在熱空氣中。然后將急驟干燥的纖維引入到加壓室中，通常通過(guò)液壓裝置將它們壓成板坯或“餅干”。當(dāng)該板坯還在室內(nèi)時(shí)，引入另一批急驟干燥的纖維，將新引入的纖維和早先制成的板坯一起加壓。結(jié)果將兩個(gè)板坯壓在一起。一般這個(gè)方法重復(fù)兩次以上，從而使急驟干燥的紙漿最后的包包括4個(gè)板坯，或餅干，如在圖8中所示。急驟干燥的包可以有約0.9g/cm3或以上的密度。
使用本發(fā)明，一般通過(guò)將包放入小車(chē)或其他運(yùn)輸裝置中使這類(lèi)包纖維化，從而使與壓縮方向垂直的包的側(cè)邊，即如圖8中所示的側(cè)邊150、152中任一個(gè)與破碎元件接觸。
通過(guò)輸送部件，如傳送帶、吊車(chē)、滑槽或其他輸送裝置或系統(tǒng)將所選擇的包放入或引入到小車(chē)中。根據(jù)小車(chē)的尺寸，可以將多個(gè)包一個(gè)放在另一個(gè)上面地堆垛在小車(chē)內(nèi)。還有，可以將包肩并肩地放到小車(chē)內(nèi)?？梢杂门幚砟Ｊ交蜻B續(xù)操作模式操作本發(fā)明的設(shè)備和方法。對(duì)連續(xù)的過(guò)程，當(dāng)一個(gè)或幾個(gè)包轉(zhuǎn)換成干絨時(shí)，可以間歇地將一個(gè)或幾個(gè)包沉放到小車(chē)中，例如在沖程的終點(diǎn)。
然后起動(dòng)用于轉(zhuǎn)動(dòng)纖維化裝置的電源，并給定纖維化裝置的轉(zhuǎn)速。對(duì)在圖2中所示的實(shí)施例有兩個(gè)纖維化裝置，每個(gè)纖維化裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的方向是互相相反的(50和52)。對(duì)所示的實(shí)施例，從接觸包的表面層的破碎元件的尖發(fā)出的速度向量的方向分量是與在給定的沖程內(nèi)，對(duì)包遇到的第二纖維化裝置小車(chē)的速度向量的方向分量相反?；蛘咴陂_(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)纖維化裝置的同時(shí)起動(dòng)可調(diào)的往復(fù)裝置，或分別起動(dòng)。在起動(dòng)可調(diào)的往復(fù)裝置之后，選擇頻率。一般頻率是可調(diào)的，從約1秒/沖程到約50秒/沖程，和特別是從約3秒/沖程到約35秒/沖程。如上所述，根據(jù)用于將包纖維化按照本發(fā)明的設(shè)備尺寸，其他的頻率范圍可能也是合適的。通常選擇的頻率對(duì)應(yīng)于單位時(shí)間所需生成的干絨量。對(duì)給定類(lèi)型的包(如具有比密度和由某種類(lèi)型纖維組成)和選擇的高度h(見(jiàn)上面討論和圖6)，操作者可以經(jīng)驗(yàn)地關(guān)聯(lián)選擇的頻率和單位時(shí)間生成的干絨質(zhì)量。之后可以用這個(gè)經(jīng)驗(yàn)的關(guān)聯(lián)式選擇單位時(shí)間生成的干絨量。當(dāng)使用本發(fā)明的設(shè)備生成將引導(dǎo)到氣流成網(wǎng)過(guò)程的干絨時(shí)，所選的頻率將對(duì)應(yīng)于由氣流成網(wǎng)過(guò)程單位時(shí)間所需的干絨量。根據(jù)氣流成網(wǎng)過(guò)程是正階躍到基本穩(wěn)態(tài)的生產(chǎn)速率，還是正處在基本穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)速率，或是正從基本穩(wěn)態(tài)生產(chǎn)速率降下，氣流成網(wǎng)過(guò)程所需的干絨量將可能改變。或者操作者可以改變往復(fù)頻率，使得單位時(shí)間生成的干絨基本上匹配氣流成網(wǎng)過(guò)程所使用的量，或者如上所述，可以使用控制系統(tǒng)(有或沒(méi)有計(jì)算機(jī))強(qiáng)制調(diào)節(jié)往復(fù)頻率，使其基本匹配氣流成網(wǎng)過(guò)程當(dāng)前的生產(chǎn)速率。如果包的表面不平整那么包在纖維化裝置上最初幾次通過(guò)時(shí)可能產(chǎn)生質(zhì)量不均勻的干絨。
起動(dòng)可調(diào)的往復(fù)裝置引起小車(chē)在開(kāi)口上前后移動(dòng)，從而使一個(gè)或幾個(gè)漿包的表面層與轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置接觸。當(dāng)包通過(guò)纖維化裝置上方時(shí)纖維化裝置的破碎元件打擊包的表面。當(dāng)破碎元件打擊表面層時(shí)從漿包釋放出各單根纖維和纖維聚集體。
在包的表面層已經(jīng)轉(zhuǎn)換成各單根纖維和纖維聚集體之后，該包和堆垛在它上面的任何包由于重力作用下降到稍微低一點(diǎn)的位置。當(dāng)小車(chē)在開(kāi)口上前后移動(dòng)時(shí)由于破碎元件的作用，暴露的新的表面層轉(zhuǎn)換成干絨。如果以連續(xù)的方式操作該方法，那么可以間歇地引入各包。一般將不允許包的總質(zhì)量下降到某一值之下或者可能造成“振顫”；即纖維化裝置的動(dòng)作將把包或包的碎段向上敲打，可能造成纖維化速率降低。在實(shí)例2中描述的設(shè)備上急驟干燥包的重量約550磅，當(dāng)半個(gè)包已經(jīng)纖維化(即，留下約200到250磅)和沒(méi)有包或包的碎段堆垛在剩余的半個(gè)包上時(shí)一般會(huì)開(kāi)始振顫。
或者直接地或者通過(guò)管子、導(dǎo)管、柔性的軟管、或者能將干絨從纖維化設(shè)備引入到另一個(gè)地方的其他裝置，可以將生成的干絨引入到漏斗或其他容器。另一種是，可以將干絨引入到另一過(guò)程，如氣流成網(wǎng)過(guò)程。
按照本發(fā)明制成的干絨可以裝入到各種基片復(fù)合物、吸收芯、結(jié)構(gòu)、和/或一次性使用的吸收制品。這樣的基片復(fù)合物和/或一次性使用的吸收制品的實(shí)例描述在美國(guó)專(zhuān)利4,940,464號(hào)，題目為“一次性使用的失禁者服裝或訓(xùn)練褲”，將它整個(gè)內(nèi)容引入這里作為參考；美國(guó)專(zhuān)利5,904,675號(hào)，題目為“有改進(jìn)的彈性邊緣和保持系統(tǒng)的吸收制品”，它的整個(gè)內(nèi)容引入這里作為參考；美國(guó)專(zhuān)利5,904,672號(hào)，題目為“有改進(jìn)的腰部干度的吸收制品和其制造方法”，它的整個(gè)內(nèi)容引入這里作為參考；美國(guó)專(zhuān)利5,902,297號(hào)，題目為“有收集導(dǎo)管的吸收制品”，它的整個(gè)內(nèi)容引入這里作為參考。應(yīng)該理解本發(fā)明可以應(yīng)用的裝入干絨的其他結(jié)構(gòu)、復(fù)合物、芯或產(chǎn)品。
實(shí)例1使用木工結(jié)合器從工業(yè)漿包上取的小的矩形塊產(chǎn)生干絨，該木工結(jié)合器由Delta國(guó)際機(jī)械公司(International Machinery Company)制造型號(hào)為DJ15，該公司在賓夕法尼亞州匹茲堡市有業(yè)務(wù)辦公室。木工結(jié)合器包括有朝向工件表面的支持部件，支持部件確定一開(kāi)口；有3個(gè)破碎元件的單個(gè)、垂直可調(diào)節(jié)的、可轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置。破碎元件每個(gè)沿著可轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置縱向伸展的距離約15cm。還有，破碎元件每個(gè)的厚度約1.3cm，而在刀片尖端的厚度約0.005cm(尖是鈍的從而當(dāng)它接觸從漿包取得的塊時(shí)它不會(huì)產(chǎn)生刨花)。每個(gè)元件是這樣附連到可轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置，使夾持器角θ為30度和破碎元件尖角φ為45度。調(diào)整可轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置相對(duì)支持部件的位置，從而使每個(gè)破碎元件的尖端達(dá)到支持部件而向工件表面之上最大距離0.16cm。
從工業(yè)漿包獲得幾個(gè)樣品塊。該包是從Miller Western公司購(gòu)得的針葉樹(shù)的、漂白、化學(xué)熱機(jī)械漿，該公司在加拿大艾伯塔省、馬尼托巴省有業(yè)務(wù)辦公室。漿包的密度近似為0.94g/cm3。從該包切出幾個(gè)塊。塊的尺寸為2.54cm×2.54cm×2.54cm。
可轉(zhuǎn)動(dòng)纖維化裝置的功率源是交流馬達(dá)。起動(dòng)馬達(dá)使可轉(zhuǎn)動(dòng)纖維化裝置達(dá)到轉(zhuǎn)速4500rpm。將各塊放到支持部件的面向工件表面上并用人工使其在開(kāi)口上方通過(guò)和接觸轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置的破碎元件。在塊與纖維化裝置接觸時(shí)在塊上保持足夠的向下壓力以避免振顫。當(dāng)塊的表面層接觸破碎元件時(shí)，接觸塊的破碎元件的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與塊沿著支持部件的移動(dòng)方向相反，即當(dāng)破碎元件的尖與樣品塊的表面層接觸時(shí)由尖發(fā)出的切向速度向量的方向與該塊沿著支持部件移動(dòng)的方向相反。
塊沿著支持部件重復(fù)地通過(guò)和與轉(zhuǎn)動(dòng)的破碎元件的接觸，將樣品塊的連續(xù)表面層轉(zhuǎn)換成基本上各單根纖維和纖維聚集體。所得到的絨通過(guò)目視觀察具有百分比纖維化值約85％或以上。
實(shí)例2將由Jackson Lumber Harvester Company公司制造的型號(hào)為30D-6的木材刨花機(jī)改造用于把漿包纖維化為干絨，該公司在威斯康星州Mondovi市有業(yè)務(wù)辦公室。木材刨花機(jī)沒(méi)有改造的型式公開(kāi)在T.F.Meis的美國(guó)專(zhuān)利3,286,745號(hào)中，題目為“生產(chǎn)木材刨花的機(jī)器”，以與本應(yīng)用一致的方式引入這里作為參考。
改變所購(gòu)得的刨花機(jī)的往復(fù)裝置，使得小車(chē)的往復(fù)頻率可選擇在約3秒/沖程到約35秒/沖程之間。將集氣管設(shè)置在纖維化裝置周?chē)?，從而可以用真空移走由漿包生成的干絨并把它引導(dǎo)到容器或另一過(guò)程如氣流成網(wǎng)過(guò)程。將內(nèi)徑為20cm的柔性軟管的一端連接到集氣管。將軟管的另一端連接到變速鼓風(fēng)機(jī)的入口以便在集氣管產(chǎn)生真空。改進(jìn)破碎元件的夾持器使夾持器底部有螺釘，從而可以調(diào)整破碎元件在支持部件面向包的表面上方的高度。
5個(gè)破碎元件的每一個(gè)附連到它們各自的破碎元件夾持器和破碎元件支持部件，使得夾持器角θ為15度和破碎元件尖角φ為30度。每個(gè)破碎元件沿著破碎元件支持部件的縱向伸展約70.5cm的距離。還有，每個(gè)破碎元件的厚度約為0.4cm(與破碎元件夾持器嚙合的那部分破碎元件厚度約是1cm)，刀片尖端的厚度約是0.025cm(尖端是鈍的從而當(dāng)接觸漿包時(shí)它不會(huì)產(chǎn)生刨花)。調(diào)整破碎元件相對(duì)破碎元件支持部件的定位，從而使每個(gè)破碎元件的尖端達(dá)到包支持部件面向包表面之上約0.4cm。對(duì)第二纖維化裝置重復(fù)這整個(gè)過(guò)程。如上所述，每個(gè)破碎元件的尖是鈍的；即尖端不是這樣尖銳以致產(chǎn)生刨花，而是產(chǎn)生各單根的纖維或纖維聚集體。
從Miller Western公司購(gòu)得包含針葉樹(shù)的、漂白、化學(xué)熱機(jī)械漿的包，該公司在加拿大艾伯塔省、馬尼托巴省有業(yè)務(wù)辦公室。漿包的密度約為0.94g/cm3而整體尺寸如上所述。
可轉(zhuǎn)動(dòng)纖維化裝置的功率源是交流馬達(dá)。起動(dòng)馬達(dá)使可轉(zhuǎn)動(dòng)纖維化裝置達(dá)到轉(zhuǎn)速3600rpm。在圖2中說(shuō)明纖維化裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。將包放入到小車(chē)中。起動(dòng)小車(chē)前后運(yùn)動(dòng)其往復(fù)頻率在從約15秒/沖程到約20秒/沖程范圍內(nèi)。包在槽上重復(fù)的通過(guò)使包的表面層與轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置接觸生成干絨，干絨具有測(cè)量的百分比纖維化值從約75％到約85％。用約7或8秒/沖程的往復(fù)頻率重復(fù)實(shí)驗(yàn)。得到的干絨具有測(cè)量的百分比纖維化值約50到60％。
雖然參考某些型式已經(jīng)非常詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是其他型式也是可以的。附錄的權(quán)利要求書(shū)的宗旨和范疇不應(yīng)該局限于這里包含的特定型式的描述。
權(quán)利要求
1.將漿包纖維化成干絨并將干絨計(jì)量引到氣流成網(wǎng)過(guò)程的一種設(shè)備，該設(shè)備包括機(jī)架；與機(jī)架連接的溝道，該溝道包括底部件，該底部件限定一槽并具有面向包的表面；在槽附近的可轉(zhuǎn)動(dòng)的纖維化裝置，纖維化裝置包括軸；附連到該軸的破碎元件支持部件，破碎元件支持部件具有縱軸線，和附連到破碎元件支持部件的許多破碎元件，破碎元件從破碎元件支持部件向外伸出足夠的距離以便允許部分破碎元件通過(guò)槽突出到該面向包的表面之上以便接觸漿包的表面層，該表面層具有平行于破碎元件支持部件縱向軸線的尺寸，每個(gè)破碎元件沿著破碎元件支持部件縱向伸展，伸展的距離約為所述表面層尺寸的100％或更長(zhǎng)；調(diào)節(jié)部件，它用于調(diào)節(jié)破碎元件通過(guò)槽突出到面向包的表面之上的距離；可移動(dòng)的小車(chē)，它用于在槽之上沿著溝道前后移動(dòng)漿包；附連到可移動(dòng)的小車(chē)并為其提供運(yùn)動(dòng)力的往復(fù)裝置，該往復(fù)裝置允許調(diào)節(jié)可移動(dòng)的小車(chē)在槽上方前后移動(dòng)的頻率；將干絨傳導(dǎo)到氣流成網(wǎng)過(guò)程的傳導(dǎo)裝置；和傳送部件，它用于將漿包傳送到可移動(dòng)的小車(chē)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，可移動(dòng)的小車(chē)在槽上前后移動(dòng)的頻率在約1秒/沖程到約50秒/沖程之間是可調(diào)的。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，可移動(dòng)的小車(chē)在槽上前后移動(dòng)的頻率在約3秒/沖程到約35秒/沖程之間是可調(diào)的。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備還包括用于確定信號(hào)S1的傳感器，S1對(duì)應(yīng)于由氣流成網(wǎng)過(guò)程在單位時(shí)間內(nèi)裝入到一次性使用的吸收制品的干絨質(zhì)量；用于接受信號(hào)S1的發(fā)送器，所述發(fā)送器將信號(hào)S1轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)M1并將控制信號(hào)M1發(fā)送到往復(fù)頻率控制器；用于接受控制信號(hào)M1的往復(fù)頻率控制器，所述往復(fù)頻率控制器計(jì)算出與控制信號(hào)M1對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)R1并將輸出信號(hào)R1輸送到控制閥；和用于接受輸出信號(hào)R1并實(shí)現(xiàn)往復(fù)裝置的往復(fù)頻率相應(yīng)變化的控制閥，迫使單位時(shí)間生成的干絨質(zhì)量達(dá)到氣流成網(wǎng)過(guò)程單位時(shí)間裝放到一次性使用的吸收制品的干絨質(zhì)量。
5.將漿包纖維化成干絨的一種設(shè)備，該設(shè)備包括用于支持包的支持部件，支持部件限定一開(kāi)口并具有一面向包的表面；在該開(kāi)口附近的纖維化裝置，該纖維化裝置包括軸；附連到該軸的破碎元件支持部件，該破碎元件支持部件有縱軸線，和附連到破碎元件支持部件的許多破碎元件，破碎文件從破碎元件支持部件向外伸出足夠的距離以便允許部分的破碎元件通過(guò)開(kāi)口突出到該面向包的表面之上接觸漿包的表面層，表面層有平行于破碎元件支持部件縱向軸線的尺寸，每個(gè)破碎元件沿著破碎元件支持部件縱向伸展，伸展的距離約為所述表面層尺寸的100％或更長(zhǎng)；運(yùn)輸裝置，用于在開(kāi)口上方沿著支持部件前后移動(dòng)漿包；和往復(fù)裝置，它連接到運(yùn)輸裝置并為其提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，所述的往復(fù)裝置允許調(diào)節(jié)可移動(dòng)的小車(chē)在開(kāi)口上前后移動(dòng)的頻率。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，可移動(dòng)的小車(chē)在槽上前后移動(dòng)的頻率可調(diào)節(jié)在約1秒/沖程到約50秒/沖程之間。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，可移動(dòng)的小車(chē)在槽上前后移動(dòng)的頻率可調(diào)節(jié)在約3秒/沖程到約35秒/沖程之間。
8.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備還包括用于將干絨傳導(dǎo)到漏斗、容器、或第二過(guò)程。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，傳導(dǎo)裝置將干絨傳導(dǎo)給第二過(guò)程，該設(shè)備還包括用于確定信號(hào)S1的傳感器，S1對(duì)應(yīng)于第二過(guò)程單位時(shí)間內(nèi)使用的干絨質(zhì)量；用于接受信號(hào)S1的發(fā)送器，所述發(fā)送器將信號(hào)S1轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)M1并將控制信號(hào)M1發(fā)送給往復(fù)頻率控制器；用于接受控制信號(hào)M1的往復(fù)頻率控制器，所述往復(fù)頻率控制器計(jì)算機(jī)出與控制信號(hào)M1對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)R1并將輸出信號(hào)R1輸送到控制閥；和用于接受輸出信號(hào)R1并實(shí)現(xiàn)往復(fù)裝置的往復(fù)頻率相應(yīng)變化的控制閥，迫使單位時(shí)間生成的干絨質(zhì)量達(dá)到第二過(guò)程單位時(shí)間所使用的干絨質(zhì)量。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，第二過(guò)程是氣流成網(wǎng)過(guò)程。
11.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備還包括傳送裝置，它用于將漿包傳送給運(yùn)輸裝置。
12.將漿包纖維化成干絨的一種設(shè)備，該設(shè)備包括用于支持漿包的裝置，所述裝置限定一開(kāi)口；在開(kāi)口附近的纖維化裝置，該纖維化裝置包括破碎元件支持部件，它有縱軸線，和附連到破碎元件支持部件的許多破碎元件，破碎元件從破碎元件支持部件向外伸出足夠的距離以便允許部分破碎元件通過(guò)開(kāi)口突出并接觸漿包的表面層，表面層有平行于破碎元件支持部件縱向軸線的尺寸，每個(gè)破碎元件沿著破碎元件支持部件縱向伸展，伸展的距離約為所述表面層尺寸的100％或更長(zhǎng)；和用于選擇單位時(shí)間生成干絨質(zhì)量的裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備還包括用于將所選的單位時(shí)間生成的干絨質(zhì)量傳導(dǎo)到漏斗、容器、或第二過(guò)程。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，傳導(dǎo)裝置把干絨傳導(dǎo)到第二過(guò)程，和其中用于選擇單位時(shí)間內(nèi)生成干絨質(zhì)量的裝置包括用于檢測(cè)對(duì)應(yīng)于第二過(guò)程單位時(shí)間內(nèi)所用干絨質(zhì)量的信號(hào)S1的裝置；用于發(fā)送信號(hào)S1或?qū)?yīng)于S1的信號(hào)的裝置；用于接受信號(hào)S1或?qū)?yīng)于S1的信號(hào)并可操作地控制往復(fù)裝置的裝置，從而迫使單位時(shí)間生成的干絨質(zhì)量調(diào)整到第二過(guò)程在單位時(shí)間所使用的干絨質(zhì)量。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，第二過(guò)程是氣流成網(wǎng)過(guò)程。
16.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備還包括用于將漿包傳送到支持漿包裝置的裝置。
17.用于將漿包纖維化成干絨并將干絨計(jì)量引到氣流成網(wǎng)過(guò)程的一種方法，該方法包括如下各步提供密度大于0.5g/cm3的漿包；將該漿包傳送到支持部件，該支持部件限定一個(gè)突出破碎元件的開(kāi)口；在開(kāi)口上以可調(diào)的頻率前后移動(dòng)漿包，從而使從與轉(zhuǎn)軸連接的破碎元件支持部件向外伸出的破碎元件，接觸漿包的表面層以便生成干絨；選擇頻率使單位時(shí)間生成的干絨質(zhì)量對(duì)應(yīng)于氣流成網(wǎng)過(guò)程在單位時(shí)間內(nèi)所需的干絨質(zhì)量；和將單位時(shí)間生成的干絨質(zhì)量傳導(dǎo)到氣流成網(wǎng)過(guò)程。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，漿包有大于0.7g/cm3的密度。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，漿包有大于0.9g/cm3的密度。
20.如權(quán)利要求17、18、或19任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，漿包包括化學(xué)熱機(jī)械纖維。
21.如權(quán)利要求17、18、或19任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，破碎元件支持部件有縱軸線，漿包有表面層，表面層的尺寸平行于破碎元件支持部件的縱軸線，每個(gè)破碎元件沿著破碎元件支持部件縱向伸展，伸展的距離約為所述表面層尺寸的100％或更長(zhǎng)。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，通過(guò)下述各步選擇頻率檢測(cè)對(duì)應(yīng)于氣流成網(wǎng)過(guò)程單位時(shí)間內(nèi)所用的干絨質(zhì)量的值S1；將值S1轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)M1；把控制信號(hào)M1發(fā)送給往復(fù)頻率控制器，該控制器將控制信號(hào)M1轉(zhuǎn)換成輸出信號(hào)R1；把輸出信號(hào)R1發(fā)送給控制閥，控制閥調(diào)節(jié)往復(fù)裝置的往復(fù)頻率，從而迫使單位時(shí)間生成的干絨質(zhì)量調(diào)整到氣流成網(wǎng)過(guò)程單位時(shí)間所用的干絨質(zhì)量。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，至少部分使用氣流成網(wǎng)法，將干絨裝入到吸收芯或一次性使用的吸收制品中。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，至少部分使用氣流成網(wǎng)法，將干絨裝入到吸收芯或一次性使用的吸收制品中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和設(shè)備，將漿包纖維化成基本干的纖維或纖維聚集體即干絨和將所得的干絨計(jì)量引到容器或其他過(guò)程。這樣的設(shè)備包括支持漿包的包支持部件(14)，包支持部件的兩個(gè)開(kāi)口(20)；兩個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)纖維化裝置(28)，通過(guò)開(kāi)口(20)突出到包支持部件(14)之上的破碎元件(22)，該表面層有平行于纖維化裝置縱軸線的尺寸，每個(gè)破碎元件(22)沿著纖維化裝置縱向并基本連續(xù)地距離所述表面層尺寸的100％或更長(zhǎng)地伸展；用于在開(kāi)口(20)上沿著包支持部件(14)前后移動(dòng)漿包的運(yùn)輸裝置(16)，從而生成基本干的各根纖維和纖維聚集體；連接到運(yùn)輸裝置(16)并為其提供運(yùn)動(dòng)的力的可調(diào)的往復(fù)裝置(18)，調(diào)節(jié)運(yùn)輸裝置(16)在開(kāi)口(20)上前后運(yùn)動(dòng)的頻率；將干絨傳導(dǎo)到漏斗的傳導(dǎo)裝置。
文檔編號(hào)A61F13/472GK1437668SQ00819244
公開(kāi)日2003年8月20日 申請(qǐng)日期2000年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
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