DEVICE FOR ACCUMULATION OF FIBRES FOR ABSORBENT, FIBRE ACCUMULATION DRUM, AND METHOD OF PRODUCING ABSORBENT AND ITS USE, AS WELL AS ABSORBING ARTICLE WITH SAID ABSORBENT PRODUCED BY SAID METHOD
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ ВОЛОКОН ДЛЯ АБСОРБИРУЮЩЕГО ТЕЛА, НАКОПИТЕЛЬНЫЙ БАРАБАН ДЛЯ ВОЛОКОН И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБСОРБИРУЮЩЕГО ИЗДЕЛИЯ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ, А ТАКЖЕ АБСОРБИРУЮЩЕЕ ИЗДЕЛИЕ, ИМЕЮЩЕЕ АБСОРБИРУЮЩЕЕ ТЕЛО, ИЗГОТОВЛЕННОЕ ЭТИМ СПОСОБОМ

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству для накопления волокон и накопительному барабану для волокон, для абсорбирующего тела, применяемого в бумажных подгузниках, гигиенических салфетках и т.п., способу изготовления абсорбирующего тела, в котором они используются, и к абсорбирующему изделию, имеющему абсорбирующее тело, изготовленное этим способом.
Предшествующий уровень техники
[Первый и второй прототипы]
Абсорбирующие тела для впитывания мочи, фекалий, менструальных выделений и т.п. используются в абсорбирующих изделиях, таких как бумажные подгузники и гигиенические салфетки, и абсорбирующее тело сформировано из распушенной целлюлозы и полимера с высокой способностью к впитыванию воды.
Абсорбирующее тело изготавливают, например, с помощью устройства для производства абсорбирующих тел, показанного на фиг. 1. Устройство для производства абсорбирующих тел содержит разрыхлитель 51 для измельчения подаваемого в него целлюлозного материала, кожух 52, окружающий разрыхлитель 51 и транспортирующий измельченную распушенную целлюлозу с помощью воздуха, и устройство 53 для накопления волокон, расположенное в отверстии на выходе кожуха 52.
Среди этих устройств устройство 53 для накопления волокон, как показано на фиг. 2, содержит барабан 30 для накопления волокон, содержащий сетчатый фильтр 32, имеющий большое количество всасывающих пор, сформированных на его внешней периферийной поверхности, и всасывающую камеру 31, расположенную с внутренней стороны барабана 30 для накопления волокон. Внутри всасывающей камеры 31 всасывающим средством (не показано) поддерживается отрицательное давление для накопления распушенной целлюлозы, транспортируемой воздухом на сетчатый фильтр 32. Сетчатый фильтр 32 прикреплен к усилительному кольцу 34 и сырье S для абсорбирующего тела, состоящее из распушенной целлюлозы и полимера с высокой способностью к впитыванию воды, накапливается в углубленном участке, имеющем в качестве боковых участков фигурные кольца 33, 33, расположенные на обоих концах накопительного барабана 30 в поперечном направлении, а в качестве дна имеющем сетчатый фильтр 32.
Кроме того, кожух 52 снабжен отверстием 54 для загрузки полимера для подачи порошка твердых частиц полимера с высокой способностью к впитыванию воды вместе с распушенной целлюлозой. Под барабаном 30 для накопления волокон, как показано на фиг. 1, установлен транспортер 55 со всасывающим устройством, который переносит и транспортирует абсорбирующее тело, сформированное на накопительном барабане 30 и удерживаемое на нем.
Барабан для накопления волокон, который препятствует отклонениям веса абсорбирующего тела посредством всасывающего средства и разреженного воздуха, описан в патентном документе 1.
[Третий прототип]
Абсорбирующие тела для впитывания мочи, фекалий, менструальных выделений и т.п. используются в абсорбирующих изделиях, таких как бумажные подгузники, гигиенические салфетки и протирочные салфетки. Такое абсорбирующее тело производится на устройстве 201, показанном, например, на фиг. 15. Устройство для производства абсорбирующих тел содержит разрыхлитель 204 для измельчения подаваемого материала 200 целлюлозы, кожух 204, подающий распушенную целлюлозу и окружающий разрыхлитель, и барабан 210 для накопления волокон, расположенный в выходном отверстии кожуха 208, подающем распушенную целлюлозу. Кожух 208 для подачи распушенной целлюлозы образует внешнюю облицовку камеры С для транспортировки измельченной распушенной целлюлозы потоком воздуха на внешнюю периферийную поверхность расположенного после него барабана для накопления волокон.
Кожух 208 для подачи распушенной целлюлозы имеет порт 206 для загрузки полимера, для подачи в камеру впитывающего полимера, не являющегося распушенной целлюлозой. Кроме того, барабан 210 для накопления волокон имеет на своей внешней поверхности расположенные с соответствующими интервалами проницаемые для воздуха вогнутые участки, формирующие абсорбирующие тела. Вся поверхность каждого вогнутого участка выполнена из мелкой сетки или снабжена множеством мелких пор. Барабан 210 для накопления волокон сконфигурирован так, чтобы накапливать транспортируемую воздухом распушенную целлюлозу в вогнутых участках, формирующих абсорбирующее тело, тогда как распушенная целлюлоза смешивается с впитывающим полимером путем поддержания внутри барабана 210 для накопления волокон отрицательного давления с помощью всасывающего средства (не показано).
Абсорбирующее тело К', изготовленное на барабане 210 для накопления волокон, переносится на верхнюю поверхность крепированной бумаги 250, транспортируемой на вакуумном транспортере путем всасывания всасывающим устройством 249, и транспортером непосредственно направляется на следующий технологический шаг.
Здесь для улучшения впитывания или для предотвращения протечек в абсорбирующем теле для впитывания мочи, фекалий, менструальных выделений и пр., используемом в абсорбирующем изделии, особенно в бумажных подгузниках и гигиенических салфетках, когда абсорбирующее тело применяется как продукт, часто может использоваться абсорбирующее тело, имеющее вогнутый участок, соответствующий форме мочеиспускательного органа, органа дефекации и т.п., или абсорбирующее тело с выполненным в нем отверстием, соответствующим органу дефекации и т.п.
Такое абсорбирующее тело и подобное изделие, имеющее вогнутый участок, обычно изготавливают следующим способом. Например, вогнутый участок, формирующий абсорбирующее тело, на барабане для накопления волокон, частично герметизируют, используя клеящий лист, так, чтобы распушенная целлюлоза и т.п. не накапливалась в этом месте; вогнутый участок конической или подобной формы формируется в накопленном абсорбирующем теле выпуклым участком, например, по существу куполом, выступающим во внешнюю периферийную поверхность барабана, путем частичного прессования в формирующем абсорбирующее тело вогнутом участке накопительного барабана; или, альтернативно, конический и т.п. вогнутый участок формируют в накопленном абсорбирующем теле выпуклым участком, выступающим во внешнюю периферийную поверхность барабана, путем частичного приваривания по существу чашеобразного элемента к формирующему абсорбирующее тело углублению накопительного барабана (см. патентный документ 2).
Патентный документ 1: Выложенная заявка на патент Японии № 2004-2227774
Патентный документ 2: Выложенная заявка на патент Японии № 2002-272782
Краткое описание изобретения
[Первая проблема, решаемая изобретением]
Изобретение, описанное в патентном документе 1, не имеет механизма для регулирования потока воздуха, отсасываемого отсасывающим средством, и поэтому отсасываемый воздух остается в вихревом потоке. Из-за этого устройство сконфигурировано так, что отсасываемый воздух подводится к выпрямленному потоку для предотвращения отклонений веса абсорбирующего тела путем постепенного уменьшения диаметра всасывающих пор сетчатого фильтра в поперечном направлении. Однако такие поры забиваются распушенной целлюлозой и полимером с высокой способностью впитывать воду, из-за чего профиль абсорбирующего тела становится нестабильным.
Для стабилизации профиля абсорбирующего тела следует увеличить время, необходимое для накопления волокон, поэтому существует проблема низкой скорости производственной линии. Кроме того, необходимо часто промывать водой забитый сетчатый фильтр.
Далее сам сетчатый фильтр деформируется под воздействием всасываемого воздуха и в результате возникает проблема нестабильности профиля абсорбирующего тела.
Таким образом, первой основной задачей настоящего изобретения является решение вышеописанной проблемы и, следовательно, создание устройства для накопления волокон для абсорбирующего тела для стабилизации профиля абсорбирующего тела и предотвращения отклонений веса абсорбирующего тела, способа изготовления абсорбирующего тела с использованием этого устройства и абсорбирующего изделия, имеющего абсорбирующее тело, произведенное этим способом.
[Вторая проблема, решаемая изобретением]
В изобретении, описанном в патентном документе 1, поры сетчатого фильтра создаются в основном цилиндрической высечкой, поэтому теряется большое количество сырья, которое проходит сквозь фильтр внутрь накопительного барабана, и сетчатый фильтр приходится часто промывать водой, поскольку он забивается полимером с высокой способностью к впитыванию воды.
С другой стороны, поскольку коэффициент пропускания сетчатого фильтра невысок, порядка 30%, и количество пор на единицу площади мало, отсасываемый воздух имеет тенденцию к завихрению, тем самым, создавая проблему, заключающуюся в невозможности точного и равномерного накопления волокон.
Поэтому второй основной задачей настоящего изобретения является создание устройства для накопления волокон для абсорбирующего тела, которое практически не генерирует разрывов в целлюлозе или неравномерности во время накопления волокон и способно стабилизировать профиль целлюлозной набивки для уменьшения отклонений по весу, и способа производства абсорбирующего тела с использованием такого устройства и абсорбирующего изделия, произведенного таким способом.
[Третья проблема, решаемая изобретением]
В изобретении, описанном в патентном документе 2, в способе частичной герметизации формирующей абсорбирующее тело части углубления в барабане для накопления волокон герметизированный участок имеет недостаточную высоту. Поэтому герметизированный участок подвержен засыпанию распушенной целлюлозой и т.п., накапливающейся вокруг него, и качество полученного с его помощью изделия может меняться. При частичном прессовании вогнутого участка, формирующего абсорбирующее тело, для получения выпуклого участка, неизбежно возникают напряжения или разрывы мелких пор прессуемого участка. Поэтому в некоторых случаях возникает утечка собранных частиц распушенной целлюлозы или полимера и, следовательно, вес полученного абсорбирующего тела меняется, что приводит к нестабильности профиля изделий. Дополнительно при сварном соединении чашеобразного выпуклого элемента с участком углубления, формирующего абсорбирующего тела, необходима сложная технология сварки и стоимость изготовления барабана возрастает. Кроме того, при формировании выпуклого участка в углубленном участке, формирующим абсорбирующее тело, или рядом с ним путем прессования или сварного соединения стоимость изготовления накопительного барабана возрастает, и такой барабан для накопления волокон теряет универсальность. Например, положение углубленного участка, формируемого в поглощающем теле, невозможно изменить, и нельзя изготавливать абсорбирующие тела без такого углубленного участка, что является недостатком такого накопительного барабана.
Таким образом, третьей главной задачей настоящего изобретения является создание барабана для накопления волокон, который легко формирует углубленный участок заранее определенной формы и выполнен с возможностью легко изменять форму или положение этого углубленного участка в абсорбирующем теле и, кроме того, уменьшает вариации качества изделия. Дополнительно другой задачей является создание способа изготовления абсорбирующего тела, имеющего хороший углубленный участок заранее определенной формы, и абсорбирующего тела, изготовленного этим способом.
Средства решения проблем
Настоящее изобретение, решающее указанные проблемы, заключается в следующем:
[Изобретение по п.1 формулы]
Согласно п.1 формулы предлагается устройство для накопления волокон, содержащее барабан для накопления волокон, имеющий перфорированный корпус, который на своей поверхности накапливает сырьевой материал абсорбирующего тела под воздействием всасывания с внутренней стороны, в котором перфорированное тело имеет большое количество всасывающих пор, сформированных в нем, и содержит перфорированную плиту, образующую поверхность, и регулятор потока, расположенный с внутренней стороны перфорированной плиты, и регулирует поток воздуха, при этом перфорированная плита и регулятор потока выполнены интегрально.
[Изобретение по п.2 формулы]
Согласно п.2 формулы предлагается устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по п.1, в котором регулятор потока сформирован как сотовая структура.
[Функции и эффект]
Перфорированное тело имеет большое количество всасывающих пор, сформированных в нем, и содержит перфорированную плиту, образующую поверхность, и регулятор потока, расположенный на внутренней стороне перфорированной плиты, который регулирует поток воздуха, при этом перфорированная плита и регулятор потока выполнены за одно. При такой конфигурации поток разреженного воздуха внутри барабана для накопления волокон можно регулировать так, чтобы отклонение веса абсорбирующего тела было небольшим, чтобы обеспечить возможность накопления мелких волокон и, тем самым, стабилизировать профиль всей целлюлозной набивки. Это позволяет увеличить скорость вращения барабана для накопления волокон для повышения эффективности производства.
Дополнительно конструкция регулятора потока, интегрированного с перфорированной плитой, в которой используется сотовая структура, может увеличить жесткость и воспрепятствовать деформации перфорированной плиты, благодаря чему накопление всей целлюлозной набивки может происходить равномерно.
[Изобретение по п.3 формулы]
Согласно п.3 формулы предлагается устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по п.1 или 2, в котором всасывающие поры перфорированной плиты сформированы коническими, сужающимися от внешней стороны к внутренней стороне.
[Функции и эффект]
Формирование в перфорированной плите всасывающих пор конической формы, сужающихся от внешней стороны к внутренней стороне, может предотвратить засасывание сырьевого материала для абсорбирующего тела (распушенной целлюлозы и полимера с высокой способностью впитывать воду) внутрь и, тем самым, уменьшить потери сырьевого материала без полного вхождения сырьевого материала абсорбирующего тела во всасывающие поры. С другой стороны, когда на следующем шаге абсорбирующее тело переносится с барабана для накопления волокон на переносящий барабан, транспортер или подобное средство, это абсорбирующее тело переносится с внешней стороны, имеющей большой размер пор. Вследствие этого целлюлоза или полимер, оставшиеся внутри всасывающих пор, центробежной силой, возникающей при вращении барабана, перемещаются в направлении внешней стороны, имеющей больший размер пор, и затем выходят из пор вовне. Поэтому можно исключить частую промывку перфорированного тела водой.
Это может предотвратить забивание и т.п. распушенной целлюлозой в форме порошка твердых частиц, имеющих разные размеры и формы, и полимером с высокой способностью к впитыванию воды. Соответственно, можно прилагать равномерное разрежение, что делает маловероятным потери целлюлозы или неравномерность во время накопления, профиль целлюлозной набивки можно стабилизировать и отклонения веса можно уменьшить.
[Изобретение по п.4 формулы]
Согласно п.4 формулы предлагается устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по любому из п.п.1-3, в котором выпуклый элемент, выступающий в направлении от барабана для накопления волокон, съемно установлен на участке углубленного участка, формирующего абсорбирующее тело, в котором перфорированная плита сформирована как участок дна.
[Функции и эффект]
Поскольку выпуклый элемент установлен съемно, можно вести производство так, чтобы выпуклый элемент устанавливался только при производстве абсорбирующего тела с углублением и т.п. так, чтобы сохранить универсальный характер устройства для накопления волокон. Более того, соответствующее изменение положения выпуклого элемента позволяет менять положение углубленного участка на абсорбирующем теле.
[Изобретение по п.5 формулы]
Согласно п.5 формулы предлагается способ производства абсорбирующего тела, в котором используется устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по п.п.1-4.
[Изобретение по п.6 формулы]
Согласно п.6 формулы предлагается абсорбирующее изделие, имеющее абсорбирующее тело, произведенное способом по п.5.
[Изобретение по п.7 формулы]
Согласно п.7 формулы предлагается устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела, содержащее барабан для накопления волокон, имеющий перфорированное тело, в котором сформировано большое количество всасывающих пор, и сырьевой материал для абсорбирующего тела накапливается на его поверхности за счет всасывания с внутренней стороны, в котором всасывающие поры перфорированного тела сформированы с конической формой, сужающейся от внешней стороны к внутренней стороне.
[Изобретение по п.8 формулы]
Согласно п.8 формулы предлагается устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по п.7, в котором размер всасывающих пор на внешней стороне составляет 0,5 мм, а размер пор на внутренней стороне меньше, чем размер пор на внешней стороне.
[Изобретение по п.9 формулы]
Согласно п.9 формулы предлагается устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по п.7 или 8, в котором коэффициент пропускания всасывающих пор на внешней стороне составляет 30% или более.
[Изобретение по п.10 формулы]
Согласно п.10 формулы предлагается устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по любому из п.п.7-10, в котором форма всасывающих пор является конической, пирамидальной или воронкообразной.
[Изобретение по п.11 формулы]
Согласно п.11 формулы предлагается устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по любому из п.п.7-10, в котором всасывающие поры расположены в чередующемся порядке в форме решетки или сетки.
[Функции и эффект]
Формирование всасывающих пор абсорбирующего тела в форме конуса, сужающегося от внешней стороны к внутренней стороне, может предотвратить засасывание сырьевого материала (распушенная целлюлоза и полимер с высокой способностью к впитыванию влаги) и его попадание внутрь, чтобы, тем самым, сократить потери сырьевого материала без того, чтобы заполнять всасывающие поры сырьевым материалом абсорбирующего тела. С другой стороны, когда абсорбирующее тело на следующем шаге переносится с накопительного барабана на переносящий барабан, транспортер и т.п., это абсорбирующее тело переносится с внешней стороны, имеющей большой размер пор. Поэтому целлюлоза или полимер, оставшиеся во всасывающих порах, перемещаются к внешней стороне, имеющей большой размер пор, под воздействием центробежной силы, возникающей при вращении барабана, и выбрасываются из пор. Поэтому необходимость в частой промывке перфорированного тела водой можно устранить.
Это может препятствовать забиванию и т.п. пор распушенной целлюлозой или частицами порошка, имеющими разные формы и размеры, и полимером с высокой способностью к впитыванию воды. Поэтому можно прилагать равномерное разрежение, потери целлюлозы и неравномерность накопления волокон почти не возникают, появляется возможность накопления очень мелких волокон, профиль целлюлозной набивки можно стабилизировать и отклонения по весу можно уменьшить.
Более конкретно, предпочтительно, чтобы размер всасывающих пор на внешней стороне составлял 0,5 мм или менее (кроме 0 мм), а размер пор на внутренней стороне был меньше, чем размер пор на внешней стороне. Дополнительно задание коэффициента пропускания всасывающих пор на уровне 30% или более и, следовательно, увеличение количества пор на единицу площади препятствует забиванию пор полимером, что предотвращает возникновение случаев, когда волокна не накапливаются.
Более того, форма всасывающих пор выполняется конической, пирамидальной или воронкообразной, и всасывающие поры располагают в чередующемся порядке по решетке или сетке.
[Изобретение по п.12 формулы]
Согласно п.12 формулы предлагается способ производства абсорбирующего тела, в котором используется устройство для накопления волокон для абсорбирующего тела по любому из п.п.7-11.
[Изобретение по п.13 формулы]
Согласно п.13 формулы предлагается абсорбирующее изделие, содержащее абсорбирующее тело, произведенное способом по п.12.
[Изобретение по п.14 формулы]
Барабан для накопления волокон распушенной целлюлозы, транспортируемой потоком воздуха на поверхность вращающегося барабана, посредством всасывания с внутренней стороны для формирования абсорбирующего тела, в котором выпуклый элемент, выступающий в направлении от барабана, съемно установлен на проницаемом для воздуха углубленном участке для формирования абсорбирующего тела, выполненном на внешней периферийной поверхности барабана, и на котором по существу накапливается распушенная целлюлоза.
[Функции и эффект]
Поскольку выпуклый элемент установлен съемно, можно осуществлять производство так, чтобы устанавливать выпуклый элемент только во время производства абсорбирующих тел, имеющих углубленный участок и т.п., чтобы сохранить универсальный характер устройства для накопления волокон. Кроме того, соответствующее изменение положения выпуклого участка позволяет менять положение углубленного участка в абсорбирующем теле.
[Изобретение по п.15 формулы]
Барабан для накопления волокон по п.14, в котором вершина выпуклого элемента расположена в месте, выступающем в направлении от внешней периферийной поверхности барабана.
[Функции и эффект]
Поскольку вершина выпуклого элемента выступает в направлении от внешней периферийной поверхности барабана, распушенная целлюлоза не накапливается на выпуклом элементе, благодаря чему более отчетливо формируется углубленный участок абсорбирующего тела.
[Изобретение по п.16 формулы]
Барабан для накопления волокон по п.п.14 или 15, в котором выпуклый элемент выполнен воздухонепроницаемым.
[Функции и эффект]
Когда выпуклый элемент не пропускает воздух, распушенная целлюлоза почти не накапливается на этом выпуклом элементе и углубленный участок абсорбирующего элемента формируется более отчетливо.
[Изобретение по п.17 формулы]
Способ производства абсорбирующего тела, при котором используют барабан для накопления волокон по п.п.14-16.
[Функции и эффект]
Положение углубленного участка и т.п. просто можно менять по необходимости.
[Изобретение по п.18 формулы]
Абсорбирующее тело, произведенное с использованием барабана для накопления волокон по любому из п.п.14-16.
[Функции и эффект]
Можно получить абсорбирующее тело, с выраженной формой углубленного участка и т.п.
Преимущества изобретения
Настоящее изобретение, которое решает первую проблему, дает преимущества, заключающиеся в возможности стабилизировать профиль абсорбирующего тела и, тем самым, устранить отклонения по весу в абсорбирующем теле. Дополнительно настоящее изобретение, которое решает вторую проблему, дает преимущества, заключающиеся в том, что не возникает потерь целлюлозы или неравномерности во время накопления волокон и имеется возможность стабилизировать профиль целлюлозной набивки и, тем самым, уменьшить отклонения по весу. Кроме того, настоящее изобретение, которое решает третью проблему, позволяет формировать углубленный участок заранее определенной формы и форму или положение этого углубленного участка в абсорбирующем теле можно легко менять. Далее предлагается барабан для накопления волокон, уменьшающий отклонения качества изделий, а также способ производства абсорбирующего тела, имеющего выраженный углубленный участок заранее определенной формы, и такое абсорбирующее тело.
Подробное описание изобретения
Далее следует описание вариантов настоящего изобретения.
[Вариант изобретения по п.п.1-6 формулы для решения первой проблемы]
Устройство для накопления волокон по настоящему изобретению, например, показанное на фиг.3, содержит барабан 1 для накопления волокон, имеющий перфорированное тело 10, образованное сеткой, перфорированным металлом и т.п., имеющий большое количество всасывающих пор 10а, 10b…, сформированных в нем, и всасывающую камеру 2, расположенную на внутренней стороне барабана 1 для накопления волокон. Это перфорированное тело содержит перфорированную плиту 10А, образующую внешнюю периферийную поверхность барабана 1 для накопления волокон. Во всасывающей камере 2 всасывающим средством (не показано) поддерживается разрежение для накопления, тем самым, на поверхности перфорированного тела 10 транспортируемого воздухом сырьевого материала S, содержащего распушенную целлюлозу или полимер с высокой способностью к впитыванию воды.
Перфорированное тело 10, как показано на фиг. 4, прикреплено к фигурным кольцам 11, 11, расположенным на обоих концах барабана 1 для накопления волокон в поперечном направлении болтами 12, 12 или сваркой и т.п. В углубленном участке, боковыми поверхностями которого являются фигурные кольца 11, 11, а дном является перфорированное тело 10, накапливается сырьевой материал S для абсорбирующего тела, включающий распушенную целлюлозу и полимер с высокой способностью к впитыванию воды. На основе устройства для накопления волокон, имеющего вышеописанную конструкцию, распушенная целлюлоза и полимер с высокой способностью к впитыванию воды подаются в углубленный участок, имеющий на дне перфорированную пластину 10А, являющуюся поверхностью перфорированного тела 10, где накапливаются и принимают заранее определенную форму в этом углубленном участке за счет разрежения во всасывающей камере.
Дополнительно под барабаном для накопления волокон, как показано на фиг.1, как описано выше, расположен транспортер 55 с всасывающим устройством, который переносит и транспортирует абсорбирующее тело, сформированное и удерживаемое на накопительном барабане. Благодаря этому абсорбирующее тело, накопленное всасывающей камерой 2, поворачивается в периферийном направлении, удерживаясь на внешней периферии накопительного барабана 1, переносится на транспортер всасывающим устройством, когда достигает транспортера 55, и непосредственно транспортируется.
Обычное устройство 53 для накопления волокон не имеет механизма, которое регулирует поток воздуха, засасываемого засасывающим средством, и в потоке воздуха возникают завихрения. Термин "регулирование потока", используемый в настоящем описании, относится к разрежению в пространстве кожуха 53, отделенного от разрыхлителя 51 (производящего порошковое сырье) до устройства 53 для накопления волокон (средство накопления волокон), и обозначает состояние, при котором во время возникновения потока воздуха в этом пространстве направление этого потока постоянно в любом участке потока и скорость потока и величина разрежения также постоянны. Когда угол пространства внутри кожуха 52 достигает 180 градусов (горизонтали), поток становится близок к отрегулированному потоку. Что касается длины пространства внутри кожуха 52, то чем больше длина, тем ближе поток к отрегулированному потоку при постоянном разрежении.
В обычных установках из-за забивания сетчатого фильтра целлюлозой и полимером, деформации сетчатого фильтра и других проблем в такой установке длина пространства в кожухе 52 не может быть большой, и угол также приближается к 90 градусам. При таких обстоятельствах в потоке воздуха, образованном всасыванием, возникают возмущения и завихрения.
В обычных установках работа ведется при разрежении (статическом давлении) от 2400 до 5000 Па и при постоянном разрежении, например, 4000 Па, при этом фактическое разрежение составляет от 3600 Па до 4400 Па из-за завихрений и, таким образом, является нестабильным (отклонения достигают 10% и более).
В перфорированном теле обычного сетчатого фильтра 32, показанного на фиг.2, или ему подобном используется конструкция, в которой отсасываемый воздух приближается к отрегулированному потоку, тем самым, предотвращая отклонения по весу абсорбирующего тела, за счет постепенного уменьшения диаметра всасывающих пор сетчатого фильтра 32 в поперечном направлении. На сетчатый фильтр 32 воздействует большая нагрузка, и в таких всасывающих порах происходит забивание распушенной целлюлозой и полимером с высокой способностью к поглощению воды. В результате профиль абсорбирующего тела становится нестабильным. Далее для стабилизации профиля абсорбирующего тела необходимо увеличить время, требуемое на накопление волокон, поэтому скорость производственной линии принудительно замедляется, что снижает эффективность производства. Кроме того, сам сетчатый фильтр деформируется под воздействием всасываемого воздуха, что приводит к возникновению проблемы нестабильности профиля абсорбирующего тела.
С другой стороны, перфорированное тело 10 по настоящему изобретению, как показано на фиг. 3, состоит из сетки или перфорированного металла, имеющего большое количество сформированных в нем перфорированных пор 10а, 10а…. Кроме того, перфорированное тело 10 содержит перфорированную плиту 10А, образующую поверхность, и регулятор потока 10В, образованный сотовой структурой, расположенной на внутренней стороне (на тыльной стороне) перфорированной плиты 10А, при этом перфорированная плита 10А и регулятор потока 10В выполнены за одно.
Структура перфорированного тела 10, в котором интегрированы перфорированная пластина 10А и регулятор 10В потока, позволяет регулировать поток разрежаемого воздуха в барабане для накопления волокон и, тем самым, формировать абсорбирующие тела с небольшими отклонениями по весу и с накоплением мелких волокон, благодаря чему профиль всей целлюлозной набивки можно стабилизировать. Это позволяет увеличить частоту вращения барабана для накопления волокон и, следовательно, увеличить эффективность производства. Наличие регулятора 10В потока приводит к стабилизации в условиях постоянного разрежения, например, при 4000 Па, максимально в диапазоне от 3800 до 4200 Па (то есть отклонения можно снизить до приблизительно 5% или менее). Дополнительно благодаря сотовой структуре регулятора 10В потока интегрирование этой структуры с перфорированной плитой 19А (например, сваркой) повышает жесткость, уменьшает деформации перфорированной пластины 10А и позволяет накапливать всю целлюлозную набивку равномерно.
В качестве формы поперечного сечения регулятора 10В потока (слоистая структура) можно использовать форму продольной укладки кирпичей, как показано на фиг.5. В этом случае размеры элементов регулятора 10В потока, показанного на фиг. 3 и 5, могут составлять 20 мм или менее (кроме 0 мм) в продольном направлении (L), 20 мм или менее (кроме 0 мм) в ширину (w) и 20 мм или менее (кроме 0 мм) в высоту (Н). Тыльная сторона и внешняя сторона регулятора 10В потока в этом случае показаны на фиг. 7 и 8, соответственно. При этом перфорированная пластина 10А на внешней стороне на показана. Другой формой может быть форма меха, как показано на фиг.6, или форма решетки (не показана).
Дополнительно форма всасывающих пор 10а, 10а… перфорированной плиты 10А, как и всасывающих пор 4А, 4А, показанных на фиг.9, может быть подвергнута обработке, при которой размер пор уменьшается у внутренней стороны барабана 1 для накопления волокон, и формируется форма конуса, сужающегося от внешней стороны к внутренней стороне.
Кроме того, выпуклый элемент 110Х, выступающий далее в направлении от барабана для накопления волокон, как показано на фиг.14, может быть съемным образом предусмотрен на участке углубленного участка (формирующего абсорбирующее тело), в котором перфорированная плита 10А, которая является поверхностью перфорированного тела 10 в качестве дна, на которое подается распушенная целлюлоза или полимер с высокой способностью к впитыванию воды.
[Вариант изобретения по п.п.7-13 для решения второй проблемы]
Устройство для накопления волокон по настоящему изобретению содержит барабан 1 для накопления волокон, имеющий перфорированный корпус 4, содержащий, например, как показано на фиг. 9, сетку, перфорированный металл и т.п., имеющий большое количество всасывающих пор 4А, 4А…, выполненных во внешней периферийной поверхности барабана 1 для накопления волокон, и всасывающую камеру 2, расположенную с внутренней стороны барабана 1 для накопления волокон. Внутри всасывающей камеры 2 с помощью всасывающего средства (не показано) поддерживается разрежение для накопления на поверхности перфорируемого тела 4 транспортируемого воздухом абсорбирующего сырьевого материала S, содержащего распушенную целлюлозу или полимер с высокой способностью к впитыванию воды.
Перфорированное тело 4, как показано на фиг. 10, прикреплено к вспомогательному кольцу 13 болтами 12, 12, и абсорбирующий сырьевой материал S, содержащий распушенную целлюлозу и полимер с высокой способностью к впитыванию воды, накапливается в углубленном участке, боковые поверхности которого образованы фигурными кольцами 11, 11, являющимися участками боковой поверхности, расположенными на обоих концах барабана 1 для накопления волокон в поперечном направлении, а поверхность перфорированного тела 4 является участком дна. На основе устройства для накопления волокон вышеописанной конструкции распушенная целлюлоза и полимер с высокой способностью к впитыванию воды подаются внутрь углубленного участка, поверхность дна которого образована перфорированным телом 4, и формируются в заранее определенную форму внутри этого углубленного участка за счет разрежения во всасывающей камере.
Дополнительно под барабаном для накопления волокон, как показано на фиг.1, расположен транспортер 55 со всасывающим устройством, который переносит и транспортирует абсорбирующее тело, накопленное на барабане для накопления волокон, и удерживаемое на нем. Благодаря этому абсорбирующее тело, накопленное всасывающей камерой 2, вращается в периферийном направлении, удерживаясь на внешней периферии барабана для накопления волокон 1, переносится на транспортер всасывающим устройством, когда достигнет транспортера 55, и транспортируется.
Как показано на фиг.2, обычный сетчатый фильтр 32 обычно изготавливают путем цилиндрической пробивки, поэтому возникают существенные потери сырьевого материала из-за его прохода внутрь барабана для накопления волокон, и сетчатый фильтр требует частой промывки водой, поскольку забивается полимером с высокой способностью к впитыванию воды. Однако в настоящем изобретении, поскольку сетчатый фильтр 4 получен путем вытравливания конических отверстий, можно предотвратить прохождение сырьевого материала для абсорбирующего тела внутрь и, тем самым, сократить потери сырьевого материала без полного заполнения всасывающих пор сырьевым материалом для абсорбирующего тела. С другой стороны, когда на следующем шаге абсорбирующее тело переносится всасывающим устройством с барабана 1 для накопления волокон на транспортер 55, абсорбирующее тело переносится с внешней стороны, имеющей больший размер пор, поэтому сырьевой материал не забивает всасывающие поры 4А, 4А… и может эффективно удаляться. Кроме того, можно исключить частую промывку перфорированного тела 4 водой.
Более конкретно, коническая форма формируется таким образом, чтобы размер всасывающих пор 4А, 4А… на внешней стороне составлял 0,5 мм и менее (кроме 0 мм) и чтобы размер всасывающих пор на внутренней стороне (тыльной стороне) был меньше размера всасывающих пор на внешней стороне.
С другой стороны, коэффициент пропускания перфорированного тела, такого как обычный сетчатый фильтр, невелик и составляет менее 30%, и количество пор на единицу площади невелико, поэтому отсасываемый воздух имеет тенденцию к завихрению и возникает проблема, заключающаяся в том, что невозможно осуществлять равномерное накопление мелких волокон. Однако коэффициент пропускания всасывающих пор 4А, 4А… по настоящему изобретению (отношение общей площади всасывающих пор к площади поверхности перфорированного тела) на внешней стороне составляет 30% или более, и количество пор на единицу площади увеличено, благодаря чему полимер не забивает всасывающие поры и не происходит сбоев в накоплении волокон. Кроме того, чем выше коэффициент пропускания, тем более равномерно происходит накопление волокон. Однако если коэффициент пропускания слишком высок, уменьшается прочность перфорированного тела и поэтому такой коэффициент пропускания не превышает 70%.
Вышеописанная конструкция позволяет предотвратить забивание и т.п. распушенной целлюлозой или полимером с высокой способностью к впитыванию воды и частицами порошка, имеющими разные размеры и формы. Поэтому можно применять равномерное разрежение, разрыв целлюлозы или неравномерность накопления почти не возникают, возможно накопление мелких волокон, профиль целлюлозной набивки можно стабилизировать, и отклонения по весу можно уменьшить.
Всасывающие поры 4А, 4А… в перфорированном теле 4 могут быть, как показано на фиг.11, расположены в чередующемся порядке или решеткой, как показано на фиг. 12, или сеткой (не показано). Кроме того, хотя это и не показано на чертежах, форма пор может быть не конической, а пирамидальной или воронкообразной.
[Вариант изобретения по п.п.14-18 для решения третьей проблемы]
На фиг.13 схематически показано устройство для производства абсорбирующих тел, содержащее барабан для накопления волокон по настоящему изобретению, а на фиг.14 представлен вид сверху участка барабана для накопления волокон.
Устройство 101 для производства абсорбирующих тел в первую очередь содержит разрыхлитель для измельчения материала целлюлозы (целлюлозное сырье) 102, кожух 108 для подачи распушенной целлюлозы, окружающий разрыхлитель и барабан 110 для накопления волокон, установленный в отверстии после кожуха 108 для подачи распушенной целлюлозы. Кожух 108 для подачи распушенной целлюлозы образует внешнюю облицовку камеры С для транспортировки измельченной распушенной целлюлозы потоком воздуха на внешнюю периферийную поверхность расположенного за ней барабана для накопления волокон. Дополнительно кожух 108 для подачи распушенной целлюлозы снабжен отверстием 106 для подачи в камеру функционального порошка, такого как полимер, не являющийся распушенной целлюлозой, дезодорирующего материала, противомикробного материала или индикатора.
Барабан 110 для накопления волокон имеет расположенные с соответствующими интервалами на своей периферийной поверхности проницаемые для воздуха углубленные участки 110а, 110а, формирующие абсорбирующие тела. Вся поверхность каждого углубленного участка 110а выполнена из мелкой сетки или снабжена большим количеством мелких пор. Барабан 110 для накопления волокон выполнен с возможностью накопления распушенной целлюлозы и абсорбирующего полимера в углубленных участках 110а, 110а, формирующих абсорбирующие тела, а распушенная целлюлоза и абсорбирующий полимер перемешиваются друг с другом за счет поддержания внутри накопительного барабана 110 разрежения с помощью всасывающего средства (не показано).
В барабане для накопления волокон по настоящему изобретению в углубленных участках 110а, 110а, формирующих абсорбирующее тело, съемно установлен выпуклый элемент 110Х, выступающий в направлении от барабана. Выпуклый элемент 110Х по существу имеет выпуклый участок 110t для формирования в абсорбирующем теле углубленного участка или поры и монтажный участок 110h для съемного крепления к внешней периферии барабана. Когда выпуклый элемент 110Х установлен, его выпуклый участок 110t выступает в направлении от барабана в углубленном участке 110а, формирующем абсорбирующее тело, так, что в абсорбирующем теле, накапливаемом и формируемом в углубленном участке 110а, формируется углубленный участок и т.п. Конкретная форма выпуклого участка 110t определяет форму углубленного участка или поры абсорбирующего тела. Поэтому, например, если форма выпуклого участка 110t выполнена по существу куполообразной, в абсорбирующем теле формируется по существу конический выпуклый участок. С другой стороны, когда вершина выпуклого участка 110t выполнена плоской, формируется абсорбирующее тело с углубленным участком, имеющим плоское дно, соответствующее форме этой верхней грани, или формируется пора соответствующей формы. Хотя конкретное положение и размер выпуклого участка 110t, общий размер выпуклого участка и высота выпуклого участка в углубленном участке 110а, формирующем абсорбирующее тело, может соответственно меняться в зависимости от требуемой формы абсорбирующего тела, например, для получения абсорбирующего тела, используемого в бумажных подгузниках, этот углубленный участок абсорбирующего тела предпочтительно расположен на задней стороне от участка, соответствующего мочеиспускательному органу. Поэтому выпуклый участок установлен так, чтобы соответствовать положению, в котором формируется такой углубленный участок. В таких случаях площадь углубленного участка (при виде сверху) желательно составляет 1/6 или менее от площади абсорбирующего тела (при виде сверху), чтобы площадь, покрываемая выпуклым элементом, составляла 1/6 или менее от площади углубленного участка 110а, формирующего абсорбирующее тело.
Дополнительно в таких случаях глубина углубленного участка в абсорбирующем теле желательно составляет 10 мм или менее, и, следовательно, высота выпуклого участка 110t выпуклого элемента 110Х составляет 10 мм или менее.
Способ крепления выпуклого элемента 110Х к углубленному участку 110а, формирующему абсорбирующее тело (периферийная поверхность барабана), не ограничен. Однако в настоящем варианте сформирован монтажный участок 110h, выполненный с плоской пружиной, имеющей упругость в окружном участке выпуклого элемента 110Х, а также на внешней периферийной поверхности барабана выполнена установочная канавка 110m для установки этого участка. Когда монтажный участок 110h изогнут, край монтажного участка вставляется в установочную канавку 110m барабана на его внешней поверхности, а затем изгиб растягивается для установки выпуклого элемента в углубленном участке 110а, 110а, формирующем абсорбирующее тело. Кроме того, для крепления выпуклого элемента к внешней периферийной поверхности барабана может использоваться способ съемного крепления с помощью болтов и гаек и т.п., а также способ съемного крепления путем адгезии.
В настоящем варианте, когда выпуклый элемент 110Х прикреплен к периферийной поверхности барабана, вершина его выпуклого участка 110t выступает в направлении от внешней периферийной поверхности барабана. Другими словами, высота выпуклого участка 110t превышает глубину углубленного участка 110а, формирующего абсорбирующее тело. Это определенно препятствует отложению целлюлозы и т.п., на выпуклом участке и формирует заранее определенный, имеющий четкую форму углубленный участок или абсорбирующее тело, имеющее участок поры.
Кроме того, хотя выпуклый элемент также может формироваться из материала, имеющего мелкие воздухопроницаемые поры, такого как сетчатый материал или перфорированный металл, фактически в настоящем варианте он сформирован из непористого воздухонепроницаемого материала. Это более определенно препятствует накоплению целлюлозы и т.п. на монтажном участке выпуклого элемента, что позволяет получить заданную форму углубленного участка или поры на абсорбирующем теле.
Вышеуказанное всасывающее средство сконфигурировано так, чтобы обеспечить возможность накопления распушенной целлюлозы и полимера Р на вогнутом участке 110а, 110а…, формирующем абсорбирующее тело, на ширине, по существу перекрывающей диапазон накопления волокон накопительного барабана, а также возможность образования области разрежения 110А (символ -) для транспортировки сформированного и удерживаемого на поверхности абсорбирующего тела S и образования области повышенного давления 110В (символ +), для подачи воздуха для переноса абсорбирующего тела S на транспортер 115 с помощью описанного выше всасывающего устройства. В этой конструкции распушенная целлюлоза 107 и полимер Р, накопленные в углубленном участке 110а, формирующем абсорбирующее тело, накопительного барабана 110, транспортируются в периферийном направлении А (по часовой стрелке) и удерживаются за счет всасывания, но когда достигают области 110В повышенного давления, переносятся на транспортер 115 с помощью всасывающего устройства.
Транспортер 115 с всасывающим устройством, принимающий абсорбирующее тело К с барабана 110 для накопления волокон, содержит проницаемую для воздуха ленту 118 транспортера, проходящую между валками 116, 117, и в соответствующем месте содержит принимающий валок 119, при этом в такой конструкции воздухопроницаемая лента 118 транспортера проходит между барабаном 110 для накопления волокон и всасывающим устройством 120, установленным после него. На этот транспортер 115 с всасывающим устройством подается крепированная бумага 121, закрывающая нижнюю сторону абсорбирующего тела К и проходящая через направляющие валки 122а-122d, и абсорбирующее тело укладывается на эту крепированную бумагу 121.
Таким образом, абсорбирующее тело К, имеющее углубленный участок или пору, сформированную в нем посредством выпуклого элемента, транспортируется вместе с крепированной бумагой на следующие технологические операции для изготовления отдельного изделия с абсорбирующим телом.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематический вид устройства для производства абсорбирующего тела.
Фиг.2 - сечение в увеличенном масштабе барабана для накопления волокон обычной конструкции.
Фиг.3 - частичное сечение барабана для накопления волокон по настоящему изобретению для решения первой проблемы.
Фиг.4 - вид сверху с частичным сечением барабана для накопления волокон.
Фиг.5 - схематический вид поперечного сечения регулятора потока.
Фиг.6 - схематический вид поперечного сечение другого регулятора потока.
Фиг.7 - схематический вид сзади регулятора потока в поперечном сечении.
Фиг.8 - схематический вид спереди регулятора потока в поперечном сечении.
Фиг.9 - частичное сечение барабана для накопления волокон по настоящему изобретению для решения второй проблемы.
Фиг.10 - частичный вид сверху барабана для накопления волокон.
Фиг.11 - схема расположения всасывающих пор.
Фиг.12 - схема другого расположения всасывающих пор.
Фиг.13 - схематический вид устройства для изготовления абсорбирующего тела по настоящему изобретению для решения третьей проблемы.
Фиг.14 - вид сверху части барабана для накопления волокон.
Фиг.15 - схематический вид обычного устройства для производства абсорбирующего тела.
Позиции на чертежах
1 - барабан для накопления волокон
2 - всасывающая камера
4 - перфорированное тело
4А - всасывающая пора
10 - перфорированное тело
10А - всасывающая плита
10В - регулятор потока
10а - всасывающая пора
12 - болт
S - сырьевой материал для абсорбирующего тела
101 - устройство для производства абсорбирующих тел
102 - материал целлюлозы (целлюлозное полотно)
103 - материал целлюлозной бумаги
105 - разрыхлитель
106 - отверстие для подачи функционального порошка
107 - распушенная целлюлоза
108 - подающий кожух для распушенной целлюлозы
110 - барабан для накопления волокон
110А - область всасывания
110В - область подачи воздуха
110а - углубленный участок, формирующий абсорбирующее тело
110Х - выпуклый элемент
110t - выпуклый участок
110h - монтажный участок
110m - установочная канавка для выпуклого элемента
115 - транспортер со всасывающим устройством
116, 117 - валок (ролик)
118 - воздухопроницаемая лента транспортера
119 - валок (ролик)
120 - всасывающее устройство
122а-122d - направляющие валки
121 - крепированная бумага