本發(fā)明涉及尿墊復(fù)合,尤其涉及一種無膠無褶皺尿墊的復(fù)合裝置及其復(fù)合工藝。
背景技術(shù):
1、
2、尿墊作為一次性衛(wèi)生用品,其制造工藝的核心在于實現(xiàn)材料層的高效復(fù)合與表面平整度控制。傳統(tǒng)尿墊復(fù)合技術(shù)普遍依賴化學(xué)膠黏劑實現(xiàn)纖維層粘合,該方法雖能保證一定的結(jié)合強度,但存在顯著缺陷:
3、環(huán)保與健康隱患:膠黏劑中可能含有揮發(fā)性有機物(vocs),長期接觸可能引發(fā)過敏反應(yīng),且廢棄尿墊的膠黏劑殘留會增加環(huán)境負(fù)擔(dān);
4、材料性能劣化:膠黏劑的固化過程可能導(dǎo)致尿墊表層硬化,降低柔軟性與透氣性,影響使用舒適度;
5、褶皺控制不足:尿墊材料多為輕薄柔性纖維,傳統(tǒng)復(fù)合工藝中,機械壓輥或張力控制系統(tǒng)難以均勻消除材料褶皺,尤其在高速生產(chǎn)時,易因拉伸不均導(dǎo)致局部應(yīng)力集中,形成二次褶皺。
6、針對上述問題,現(xiàn)有技術(shù)嘗試通過改進(jìn)壓合裝置或引入預(yù)拉伸步驟緩解缺陷,但仍存在局限性:
7、熱熔壓合技術(shù):部分方案采用熱風(fēng)或電熱絲加熱實現(xiàn)無膠粘合,但溫度控制精度不足(通常±5℃以上),易導(dǎo)致熔合界面過脆或結(jié)合不牢;
8、褶皺消除手段:機械預(yù)拉伸裝置多依賴剛性輥筒或復(fù)雜傳感器調(diào)節(jié)張力,此類設(shè)計對材料延展性的適應(yīng)性差,且難以實現(xiàn)微小拉伸幅度(如材料寬度的1%-3%)的精準(zhǔn)控制,導(dǎo)致過度拉伸或褶皺回彈。
9、因此,亟需一種創(chuàng)新技術(shù)方案,能夠在無膠條件下實現(xiàn)尿墊材料的高強度熔合,同時通過動態(tài)、柔性的拉伸機制精準(zhǔn)消除褶皺,以兼顧環(huán)保性、舒適性與生產(chǎn)效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、
2、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明的實施例提供一種無膠無褶皺尿墊的復(fù)合裝置及其復(fù)合工藝。
3、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種無膠無褶皺尿墊的復(fù)合裝置,其創(chuàng)新點在于:其結(jié)構(gòu)包括:
4、固定板與滑動板,滑動板通過橫軌與固定板滑動連接,形成自適應(yīng)夾持區(qū);
5、熱熔復(fù)合機構(gòu),包含電機、套輥和插筒,插筒內(nèi)置電熱絲,通過錐形彈簧驅(qū)動插筒伸入套輥內(nèi)腔,實現(xiàn)無膠熱熔壓合;
6、動態(tài)延展組件,包含固定支架、中心輥、彈性拉伸帶和復(fù)位彈簧,彈性拉伸帶周期性拉伸材料以消除褶皺;
7、其中,熱熔復(fù)合機構(gòu)與動態(tài)延展組件協(xié)同作用,在熱熔壓合過程中,彈性拉伸帶持續(xù)施加橫向拉力以保持材料處于拉伸狀態(tài),且拉伸幅度為材料寬度的1%-3%。
8、進(jìn)一步的,上述電機固定連接在固定板的內(nèi)側(cè),其輸出端的外側(cè)固定連接套輥,輸出端的端面固定連接套筒,套筒遠(yuǎn)離電機的一端固定連接錐形彈簧;
9、套輥遠(yuǎn)離電機的一端插接有插筒,插筒遠(yuǎn)離套輥的一端轉(zhuǎn)動連接在滑動板的內(nèi)側(cè);
10、插筒遠(yuǎn)離滑動板的一端開設(shè)有滑槽,滑槽的內(nèi)部固定連接阻滑塊,滑槽內(nèi)滑動適配有滑條,滑條的外側(cè)與錐形彈簧固定連接,且滑條與滑槽采用燕尾槽結(jié)構(gòu)匹配,以限制滑條的徑向位移。
11、進(jìn)一步的,上述插筒與套輥之間的間隙可調(diào),調(diào)節(jié)范圍為0.1-0.5mm,且電熱絲溫度控制精度為±2℃,工作溫度為150-220℃;
12、間隙調(diào)節(jié)與溫度控制的協(xié)同作用滿足以下關(guān)系:當(dāng)間隙縮小至0.1mm時,電熱絲溫度設(shè)定為220℃,當(dāng)間隙增大至0.5mm時,溫度調(diào)整為150℃,以實現(xiàn)熔合界面強度的均勻性。
13、進(jìn)一步的,上述固定支架設(shè)置在夾持區(qū)的外側(cè),中心輥可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在固定支架上,其轉(zhuǎn)動通過獨立電機控制,轉(zhuǎn)速范圍為10-50轉(zhuǎn)/分鐘;
14、固定支架的側(cè)面設(shè)有l(wèi)型支架,l型支架的長邊水平固定在固定支架的側(cè)面,短邊垂直位于中心輥中心的斜上方,短邊的底部設(shè)有固定支點;
15、彈性拉伸帶一端固定于中心輥表面,另一端通過復(fù)位彈簧連接至固定支點,固定支點與l型支架的連接處設(shè)有減震墊片,減震墊片的壓縮率為30%-50%,用于降低復(fù)位彈簧回彈時的振動幅度。
16、進(jìn)一步的,上述彈性拉伸帶由硅膠或聚氨酯制成,其拉伸強度與復(fù)位彈簧的彈性系數(shù)匹配,拉伸頻率為10-30次/分鐘;
17、中心輥表面設(shè)有弧形導(dǎo)槽,弧形導(dǎo)槽的橫向長度大于或者等于材料的寬度,弧形導(dǎo)槽的寬度大于彈性拉伸帶的厚度,深度為2-5mm,且弧形導(dǎo)槽的截面呈梯形,彈性拉伸帶嵌入弧形導(dǎo)槽內(nèi)滑動時,其兩側(cè)與弧形導(dǎo)槽斜面接觸,以防止脫出。
18、進(jìn)一步的,上述彈性拉伸帶的表面均勻分布凸起結(jié)構(gòu),密度為5-10個/平方厘米,凸起結(jié)構(gòu)高出弧形導(dǎo)槽表面1-3mm;
19、當(dāng)材料通過中心輥時,凸起結(jié)構(gòu)咬合材料表面,沿弧形導(dǎo)槽路徑施加橫向拉力,拉伸幅度為材料寬度的1%-3%,且拉伸幅度通過以下公式驗證:
20、,其中單次拉伸長度為0.1-0.3m,材料傳送速度為0.5-1.2m/s。
21、本發(fā)明提供一種所述復(fù)合裝置的復(fù)合工藝,具體包括以下步驟:
22、步驟一:材料預(yù)拉伸,材料通過彈性拉伸帶沿弧形導(dǎo)槽周期性拉伸,拉伸幅度為材料寬度的1%-3%,消除初始褶皺;
23、步驟二:熱熔復(fù)合,啟動電機驅(qū)動套輥與插筒旋轉(zhuǎn),電熱絲加熱至150-220℃,在0.5-1.5mpa壓力下熔合材料表層纖維;
24、步驟三:冷卻定型,復(fù)合后的材料經(jīng)快速冷卻至40℃以下,形成無膠界面;
25、其中,步驟一與步驟二同步進(jìn)行,彈性拉伸帶在熱熔過程中持續(xù)施加橫向拉力。
26、進(jìn)一步的,在步驟一中,中心輥的轉(zhuǎn)動速度與材料傳送速度的比值為1:1至1:1.2,拉伸頻率通過公式計算,其中為單次拉伸長度,范圍為0.1-0.3m,且比值與拉伸幅度的關(guān)系滿足:當(dāng)比值等于1:1時,拉伸幅度為1%;當(dāng)比值=1:1.2時,拉伸幅度為3%。
27、進(jìn)一步的,在步驟二中,熱熔復(fù)合壓力根據(jù)材料厚度動態(tài)調(diào)整,調(diào)整公式為:,其中,為壓力,單位為mpa,為材料厚度,單位為mm,且當(dāng)<0.5mm時,壓力下限為0.5mpa;當(dāng)>2mm時,壓力上限為1.8mpa:
28、本發(fā)明的有益效果是:
29、1、環(huán)保性與健康安全性提升:
30、無膠熱熔技術(shù):采用電熱絲直接熔合材料纖維,徹底摒棄化學(xué)膠黏劑,vocs排放量為?0mg/m3(傳統(tǒng)工藝≥50mg/m3),避免過敏風(fēng)險及環(huán)境污染。
31、材料兼容性:適用于pe/pp纖維、無紡布等多種環(huán)保材料,滿足醫(yī)療級衛(wèi)生用品標(biāo)準(zhǔn)。
32、2、材料性能與產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)化:
33、熔合界面強度提升:通過間隙調(diào)節(jié)(0.1-0.5mm)與溫度控制(±2℃精度)的協(xié)同作用,熔合界面抗拉強度達(dá)8.5-9.2mpa,較傳統(tǒng)膠黏劑工藝(6.2mpa)提升37%-48%。
34、表面平整度改善:動態(tài)延展組件的周期性拉伸(幅度1%-3%)消除褶皺,材料表面粗糙度ra≤0.8μm,較傳統(tǒng)工藝(ra≥1.5μm)降低47%。
35、3、生產(chǎn)效率與穩(wěn)定性增強:
36、高速生產(chǎn)適配性:獨立電機驅(qū)動中心輥(轉(zhuǎn)速10-50轉(zhuǎn)/分鐘),結(jié)合減震墊片(振動幅度降低90%),支持生產(chǎn)線速度1.2m/s,每小時產(chǎn)量7200片,較傳統(tǒng)工藝提升44%。
37、參數(shù)精準(zhǔn)控制:通過公式化調(diào)整(如拉伸頻率?f=v/l、壓力p=0.8t+0.2),實現(xiàn)工藝參數(shù)的動態(tài)適配,廢品率由傳統(tǒng)工藝的8%降至2%。
38、4、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新帶來的可靠性:
39、防偏移設(shè)計:滑槽與滑條的燕尾槽結(jié)構(gòu)匹配,確保電熱絲定位精度(偏移量<0.05mm);
40、防脫出約束:弧形導(dǎo)槽的梯形截面設(shè)計,使彈性拉伸帶在滑動中零脫出,拉伸方向誤差<1°。
41、5、廣泛適用性與可擴展性:
42、材料厚度覆蓋廣:支持0.2-2mm厚度的尿墊材料復(fù)合,壓力公式(p=0.8t+0.2)自動適配不同厚度,避免過壓或壓力不足;
43、工藝可移植性:本方案可擴展至衛(wèi)生巾、醫(yī)療敷料等柔性材料的無膠復(fù)合生產(chǎn)。