專利名稱：制造一種薄膜或膜片形產品的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種形成合成薄膜、膜片或卷材的方法，這些材料用來形成如衛(wèi)生巾、尿布的外層或其它產品如過濾件。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生多個孔眼，從而使得液體能從吸收體的外部滲入到該吸收體內的材料件上。
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，這種材料被用來隔開兩個圍繞物，在兩個圍繞物之間的液體只能在一個方向上流動，而不能在相反方向上流動。在下面的描述中，將主要涉及到尿布或衛(wèi)生巾。然而，應當強調用本發(fā)明方法生成的產品可用在任何需要能滲透液體的薄膜的場合，并且該液體必須僅僅在一個方向流過薄膜或膜片，正如在一個過濾件中的那樣。
美國專利4，780，352公開了一種由無紡薄膜構成的產品，在整個薄膜上分布有許多孔眼以便使液體流過。按照這項專利，將材料在兩個反轉輥之間通過以使材料穿孔，反轉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速度也是相同的。兩輥中的一個有突塊，當這根輥與另一輥配合時就在材料上穿孔。
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)上能得到一特殊構造的以這樣的方式即直接使液體流動的孔眼，從而薄膜能夠從吸收體的外面滲透到里面，然而不會從里面漏出。
本發(fā)明的進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的材料與使用者的皮膚隔離。
本發(fā)明的進一步目的是提供一種制造薄膜或膜片或組合形式的產品的方法和裝置，這種產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方向流動，而不能在相反方向流動。
實質上，按照本發(fā)明的方法，薄膜和/或膜片在第一旋轉圓柱體和第二旋轉圓柱體之間通過，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/或膜片材料的前進速度小于帶突件的圓柱體的圓周速度。
這樣產生了滑動作用，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孔眼，結果是，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/或膜片材料的一側流到另外的防止液體在相反方向流回的一側(更特別地是，從帶突件的圓柱體作用其上的側部流向與光滑圓柱體相接觸的側部)。
按照本發(fā)明的方法可有益地用于低基礎重量如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紡的如梳刷纖維構成的單層薄膜或是由紡織纖維(具有適當?shù)氖杷?構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成的合成材料或是由粘到塑料薄膜上的纖維薄膜構成的合成物。典型地，也可以在使用梳刷纖維薄膜的每一側使用塑料薄膜。利用上述用來產生專門孔眼的同樣的滾壓和滑動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)明方法產生的薄膜的總厚度遠遠地大于其初始材料厚度。例如，開始時薄膜或膜片的厚度為30微米，而總厚度能達到300微米。這樣就可以用非常少的材料產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)點特別明顯。
在一特定的較佳實施例中，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，圓柱體之一或是兩者可加熱到一個適宜的溫度。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立地調節(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圓柱體表面之間的滑動均可在預設的極限內變化以適應于所用的材料。特別是，滑動可在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范圍內變化，最好是在130-150kg/cm范圍內變化。
為了生產用于特殊產品的半成品，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)的長條帶上或者沿著未在卷材的全部長度上伸展的區(qū)域對薄膜或膜片形的材料進行穿孔。結果是，在將這種薄膜用到成品上時，可以得到這樣一個區(qū)域，即在該區(qū)域上液體能(通過孔眼)從一側流向另一側，如流向吸收體內部，并且還能得到一個完全抗?jié)B區(qū)，在該區(qū)域液體不能流回。當然，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)明的裝置包括一對相互緊壓的旋轉圓柱體，在兩圓柱體之間通過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)點在于可獨立調節(jié)。
帶突塊的圓柱體包括一系列位于整個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)域被充分地進行滾壓以確保形成薄膜的各種任選層之間的粘結，但在此處并不穿孔。
本發(fā)明方法和裝置的進一步特點在附加的權利要求中。
在下面的說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)明的一實用的，非限定的實施例。在附圖中

圖1示出了按照本發(fā)明裝置的一可行實施例的示意圖，圖2示出了一可行實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造，圖6示出了部分產品的平面視圖，圖6A示出了沿材料通過裝置的送進方向即沿圖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。
首先參見圖1，裝置(在這個實施例中)具有支承第一卷材輥R的機構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構3所支承的輥R2上。支承機構3具有電機(未示出)，它使輥R2旋轉以拉住卷材N并將其卷起。在兩個支承機構1和3之間有一對分別用5和7表示的圓柱體。在圖示實施例中，圓柱體5位于卷材N之下并順時針方向旋轉。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中以及類似產品生產中設備上所用材料相同。并不排除使用一種具有鋼外表面的圓柱體5。
與圓柱體5相配合的是以逆時針方向旋轉的圓柱體7。兩個圓柱體5和7以一種最好是可調節(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的圖2-5和圖9加以詳細地說明。
圓柱體7以一個比下面的圓柱體5的圓周速度要高的圓周速度旋轉，其高出值可按百分率予以調整。這樣在兩個圓柱體的表面之間產生相對的滑動作用，從而使在兩圓柱體5和7之間通過的卷材N內的滾壓和滑動作用對材料產生影響，這種材料將在下面參考圖6和7加以說明。
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導熱油，而管9經一適當?shù)男D接頭與圓柱體7的內部相連。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。在這個實施例中，圓柱體7的方形基面上具有一個截頭棱錐突塊的格，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分布圓柱體7。這些形式的選擇應考慮成品的美學上和技術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之間通過時，卷材產生塑料變形，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的前進方向，即位于圖1示出的箭頭f方向。在每個孔中部分分離材料所處的方向是由圓柱體5和7的兩個旋轉表面間的相對的滑動作用所決定的，圖6，6A和7分別示出了一對圓柱體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和位于材料前進方向上用A表示的部分分離的材料條帶。
與卷材N的每個孔相連的條帶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(相對于圖6和7示出的方向)，而在相反方向阻止其回流。當卷材被用來形成如衛(wèi)生巾的最外層時，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)生巾的外側流到內部，而在相反方向上的回流實際上由于條帶A的存在被阻止了。
采用塑料薄膜的卷材N的主要優(yōu)點在于基材的無孔區(qū)域實際上是不透水的。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，這種結構減少了液體經材料N的未破損區(qū)即無孔區(qū)從吸收體的內部流到外部的回流現(xiàn)象。
使用塑料薄膜的進一步優(yōu)點在于，在薄膜制造生產線上除去了梳理機和/或其它紡織設備。
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)明的改進實施例中，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，在相應于突塊23突出的位置處產生穿孔卷材，而在區(qū)域25中僅僅滾壓，結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之間的滾壓并沒有越過變硬的材料。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。
在一較佳實施例中，用聚丙烯薄膜作卷材。圓柱體5和7之間的線壓設定為140kg/cm，滑動百分為數(shù)為18%。換言之，前進速度為40m/min，下部圓柱體5的圓周速度相等于卷材N和前進速度，而上部圓柱體7的速度為48m/min。這樣獲得最好結果時圓柱體7的表面溫度大約維持在120℃，而圓柱體5的溫度大約為110℃。
權利要求
1.一種形成卷材的方法，該卷材能滲透液體并用來隔開兩圍繞物以允許液體在一個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圓柱體之間通過，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的滑動作用。
2.按照權利要求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節(jié)。
4.按照權利要求之一或多個的方法，其特征在于，兩圓柱體之間的滑動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%之間進行滑動。
5.按照權利要求4的方法，其特征在于，滑動在15-25%之間。
6.按照權利要求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.按照上述權利要求之一或多個的方法，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.按照上述權利要求之一或多個的方法，其特征在于，卷材是織成的紡織材料薄膜或無紡薄膜或梳刷纖維薄膜。
10.按照權利要求1-8之一或多個的方法，其特征在于卷材是塑料薄膜。
11.按照權利要求1-8之一或多個的方法，其特征在于，卷材是由多層薄膜構成，每層包括紡織纖維或塑料薄膜。
12.按照上述權利要求之一或多個的方法，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，該卷材用來隔開兩圍繞物并允許液體在一個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構，以及一對相互壓靠的反轉圓柱體，卷材在兩圓柱體之間通過，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構。
15.按照權利要求14的裝置，其特征在于，兩圓柱體均裝有加熱機構，加熱機構允許分開調節(jié)兩圓柱體的表面溫度。
16.按照權利要求13-15之一或多個的裝置，其特征在于，可調節(jié)帶突塊圓柱體與光滑圓柱體之間的圓周速度差。
17.按照權利要求13-16之一或多個的裝置，其特征在于，可調節(jié)兩圓柱體之間的壓力。
18.按照權利要求13-17之一或多個的裝置，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.按照權利要求13-17之一或多個的裝置，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.按照權利要求13-19之一或多個的裝置，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.按照權利要求13-19之一或多個的裝置，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孔眼的卷材或薄膜產品，其特征在于，卷材或薄膜的已從相應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.按照權利要求22的卷材或薄膜產品，其特征在于，它是由單層塑料薄膜形成。
24.按照權利要求22的卷材或薄膜產品，其特征在于，它是多層結構產品，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隔開兩圍繞物以允許液體在一個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相互壓靠的兩旋轉圓柱體(5，7)之間通過，圓柱體之一(7)具有帶突塊的表面用來在卷材(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，結果是在兩圓柱體(5，7)的表面之間有相應的滑動作用。
文檔編號B26F1/24GK1087302SQ9310890
公開日1994年6月1日 申請日期1993年7月24日 優(yōu)先權日1992年11月17日
發(fā)明者吉亞科邁提·克勞狄歐 申請人:番泰克斯公司