CN108784934A - 一种复合纤维材料及其制备方法、装置、应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于属于特殊性能纤维制品及复合材料领域，具体涉及一种复合纤维材料及其制备方法、装置、应用；该复合纤维材料包括底层和表层，所述底层和表层之间通过粘合部分粘合，在表层上分布有向上突起的凸点，所述凸点包括弧形凸点、垂直凸点和自然半凸点，所述垂直凸点上设有一个及其以上的针孔；本发明的纤维复合材料实现5D立体，通过增加层次立体感，进一步减少接触面积，增加干爽性，透气性和美观性，将该复合材料应用于尿裤、卫生巾或其他一次性吸收用品，制备得到的吸收用品柔软性能好，透气性佳。

Description

一种复合纤维材料及其制备方法、装置、应用

技术领域

本发明属于属于特殊性能纤维制品及复合材料领域，具体涉及一种复合纤维材料及其制备方法、装置、应用。

背景技术

现有技术中，单层纤维制品具备孔和立体效果，但是存在以下不足：1.单层纤维制品的立体保持性很差，尤其是在用它制成尿裤或卫生巾时用胶水粘合在其他材料上时会极大地影响立体效果，也会影响到透气和干爽性：2.美观程度也会受到影响。

而现有市面上的双层复合材料一般一层做成3D立体，一层用胶粘合作为支撑，但是存在以下不足：1.胶会在粘合时把已经打好的上层孔闭合，影响渗透性能和美观；2.胶在凝固后形成的粘合会降低柔软度；3.立体效果还有提升空间。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种复合纤维材料及其制备方法、装置、应用，该复合材料实现5D立体，通过增加层次立体感，进一步减少接触面积，增加干爽性，透气性和美观性，将该复合材料应用于尿裤、卫生巾或其他一次性吸收用品，制备得到的吸收用品柔软性能好，透气性佳。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明第一方面：

一种复合纤维材料，包括底层和表层，所述底层和表层之间通过粘合部分粘合，在表层上分布有向上突起的凸点，所述凸点包括弧形凸点、垂直凸点和自然半凸点，所述垂直凸点上设有一个及其以上的针孔，所述弧形凸点之间形成第一平面，所述垂直凸点之间形成第二平面，所述针孔底层之间形成第三平面，所述自然半凸点之间形成第四平面，所述粘合部分之间形成第五平面，所述第一平面、第二平面、第三平面、第四平面和第五平面高度不同。

优选地，所述针孔为倒锥形或圆柱形。

优选地，所述第一平面、第二平面、第三平面、第四平面和第五平面高度依次递减。

优选地，所述底层和表层材料为无纺布。

本发明第二方面：

一种生产复合纤维材料的成型辊组，包括凸模辊和凹模辊，所述凸模辊的表面设置有凸模模具，所述凹模辊的表面设置有凹模模具，所述凸模模具和凹模模具之间相互啮合；在凹模模具的表面分布有模具弧形凸点凹槽、模具垂直凸点凹槽、模具自然半凸点凹槽和粘合线，所述模具垂直凸点凹槽设有一个及其以上的针；在凸模模具的表面分布有模具弧形凸点和模具垂直凸点，所述模具垂直凸点设有一个及其以上的模具针孔；且凸模模具的表面分布的模具弧形凸点和模具垂直凸点分别能够嵌入至凹模模具表面分布的模具弧形凸点凹槽和模具垂直凸点凹槽中，所述针嵌入模具针孔。

本发明第三发明：

一种生产复合纤维材料的装置，包括成型辊组、超声波或热粘合装置辊、底层布放卷装置、表层布放卷装置、导向辊、成型布收卷装置和收卷张力控制辊；所述超声波或热粘合装置辊与成型辊组中的凹模辊构成上下层复合装置；所述底层布放卷装置通过导向辊与上下层复合装置相连；所述表层布放卷装置通过导向辊依次与收卷张力控制辊、成型辊组、上下层复合装置相连；所述上下层复合装置通过导向辊与成型布收卷装置相连。

本发明第四发明：

一种复合纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将表层材料置于表层布放卷装置上，通过导向辊输送至收卷张力控制辊和成型辊组，成型辊组上相啮合的凹模模具和凸模模具使表层材料成型并输送至上下层复合装置；

(2)将底层材料置于底层布放卷装置，通过导向辊将底层材料输送至上下层复合装置，并和步骤(1)所得的表层材料通过上下层复合装置粘合处理，得到复合成型的纤维材料；

(3)步骤(2)所得的复合成型材料通过导向辊输送至成型布收卷装置，得到复合纤维材料。

优选地，所述粘合处理为超声波或热粘合处理。

本发明第五方面：

一种个人护理吸收性产品，所述产品具有表层和背层以及介于它们之间的吸收芯体，其中的表层和/或背层具有本发明的复合纤维材料。

优选地，所述的一种个人护理吸收性产品，还包括表层和吸收芯体之间的导流层，其中的导流层具有本发明的复合纤维材料。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明的复合纤维材料实现在5D(立体)结构，第一基面凸起柔软且减少接触面积以增加干爽性的作用，垂直突出区打孔形成的第二和第三基面即可保证液体快速下渗也可增加透气性，或者是上层布凸出区以及下层布都打孔，确保孔的立体效果，液体渗透时的通道畅通；在凹陷区的至少局部实现上下层的粘合或热合，保证符合材料的立体效果兼顾柔软性，通过增加层次立体感，进一步减少接触面积，增加干爽性，透气性和美观性。

2.用本发明的复合纤维材料作为面层或导流制成的尿裤，卫生巾或其他一次性吸收用品，减少纤维制品和身体的接触面积，改善透气，改善吸收，改善干爽性；也可用于尿裤等一次性吸收用品的背层，改善柔软性和美观性。

3.附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明复合纤维材料的结构图；

图2是图1中C-C方向的剖面图；

图3是凸模模具立体结构图；

图4是凹模模具立体结构图；

图5是生产本发明复合纤维材料的生产装置图；

附图标记说明：表层1、弧形凸点2、针孔3、垂直凸点4、自然半凸起5、粘合部分6、底层7、凸模模具8、模具垂直凸点9、模具弧形凸点10、模具针孔11、凹模模具12、粘合线13、模具垂直凸点凹槽14、针15、模具弧形凸点凹槽16、模具自然半凸起空隙17、底层布放卷装置18、表层布放卷装置19、凸模辊20、导向辊21、成型布收卷装置22、超声波/热粘合装置辊23、凹模辊24、收卷张力控制辊25。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件按照说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“深度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提及的装置或元件的“形状”、“排列方式”等表述词，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或元件必须以所述的表述进行对本发明的限制。

本发明提及的复合纤维材料是由表面和底层材料复合叠加而构成，表层材料用于与皮肤等作用部位所接触，因此，本发明说明书中所提及的“上方”、“上”、“顶部”、“表面”、“上部”等方位的指代，在无特别说明的情况下，是指偏向于表层材料的一侧；与之相对应的，“下方”、“下”、“底部”、“下部”等方位的指代则是指朝向于底层材料的一侧。该方位的指代也可以应用于其他的凸点、凸模、凹膜等部件的方位描述。

本发明中所述的“倒锥形”是用于表述开孔的形状，在凸点上形成开孔之后，开孔靠近上方的一侧半径较大，而位于凸点下方的一侧半径较小，从剖面上看去时，锥形的尖端朝下，因此称为倒锥形。

本发明说明书中提及到的“上层无纺布与下层无纺布之间相互复合”、“相互连接”等类似用语，是指上层无纺布除了凸点以外的部位上有部分区域与下层无纺布之间复合连接，或者说也就是凸点根部一侧的下方中的部分区域与下层无纺布复合，例如通过粘合部分进行连接固定；根据本发明的技术构思，不应该将“上层无纺布与下层无纺布之间相互复合”理解为下层无纺布也同时嵌入凸点内部与上层无纺布整体性地连接复合，否则就无法形成凸点结构。

本发明中的“凸点”结构是指由上层面料的表面部分区域凸起之后与下层面料之间形成的空腔状结构。

实施例1

一种复合纤维材料，如图1所示：包括底层7和表层1，所述底层7和表层1之间通过粘合部分6粘合，在表层1上分布有向上突起的凸点，所述凸点包括弧形凸点2、垂直凸点4和自然半凸点5，所述垂直凸点4上设有一个及其以上的针孔3，如图2所示：所述弧形凸点2之间形成第一平面，所述垂直凸点4之间形成第二平面，所述针孔3的底层之间形成第三平面，所述自然半凸点5之间形成第四平面，所述粘合部分6之间形成第五平面，所述第一平面、第二平面、第三平面、第四平面和第五平面高度不同。

所述针孔3为倒锥形或圆柱形。

所述第一平面、第二平面、第三平面、第四平面和第五平面高度依次递减。

所述底层7和表层1材料为无纺布。

一种生产复合纤维材料的成型辊组，包括凸模辊20和凹模辊24，所述凸模辊20的表面设置有凸模模具8，所示凸模模具8如图三所示，所述凹模辊24的表面设置有凹模模具12，所示凹模模具12如图四所示，所述凸模模具8和凹模模具12之间相互啮合；在凹模模具12的表面分布有模具弧形凸点凹槽16、模具垂直凸点凹槽14、模具自然半凸起空隙17和粘合线13，所述模具垂直凸点凹槽14设有一个及其以上的针15；在凸模模具8的表面分布有模具弧形凸点10和模具垂直凸点9，所述模具垂直凸点9设有一个及其以上的模具针孔11；且凸模模具8的表面分布的模具弧形凸点10和模具垂直凸点9分别能够嵌入至凹模模具12表面分布的模具弧形凸点凹槽16和模具垂直凸点凹槽14中，所述针15嵌入模具针孔11。

一种生产复合纤维材料的装置，如图5所示：包括成型辊组、超声波/热粘合装置辊23、底层布放卷装置18、表层布放卷装置19、导向辊21、成型布收卷装置22和收卷张力控制辊25；所述超声波/热粘合装置辊23与成型辊组中的凹模辊24构成上下层复合装置；所述底层布放卷装置18通过导向辊21与上下层复合装置相连；所述表层布放卷装置19通过导向辊21依次与收卷张力控制辊25、成型辊组、上下层复合装置相连；所述上下层复合装置通过导向辊21与成型布收卷装置22相连。

一种复合纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

选取表层材料为纤维无纺布：2.0旦双组分热风无纺布，基重26克/千米；底层材料为纤维无纺布：2.0旦双组分热风无纺布，基重22克/千米；

(1)将表层材料置于表层布放卷装置19上，通过导向辊21输送至收卷张力控制辊25和成型辊组，成型辊组上相啮合的凹模模具12和凸模模具8使表层材料成型并输送至上下层复合装置；

(2)将底层材料置于底层布放卷装置18，通过导向辊21将底层材料输送至上下层复合装置，并和步骤(1)所得的表层材料通过上下层复合装置粘合处理，得到复合成型的纤维材料；

(3)步骤(2)所得的复合成型材料通过导向辊21输送至成型布收卷装置22，得到复合纤维材料。

所述粘合处理为超声波或热粘合处理。

对比例1

采用与实施例1中相同的表层材料和底层材料，并采取和实施例1中相同的制备方法，不同之处在于所述凸模模具和凹模模具不同，没有模具孔针和针，得到的为3D的复合纤维材料。

以上所述，仅是本发明较佳的实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化和修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种复合纤维材料，其特征在于，包括底层和表层，所述底层和表层之间通过粘合部分粘合，在表层上分布有向上突起的凸点，所述凸点包括弧形凸点、垂直凸点和自然半凸点，所述垂直凸点上设有一个及其以上的针孔，所述弧形凸点之间形成第一平面，所述垂直凸点之间形成第二平面，所述针孔底层之间形成第三平面，所述自然半凸点之间形成第四平面，所述粘合部分之间形成第五平面，所述第一平面、第二平面、第三平面、第四平面和第五平面高度不同。

2.根据权利要求1所述的一种复合纤维材料，其特征在于，所述针孔为倒锥形或圆柱形。

3.根据权利要求1所述的一种复合纤维材料，其特征在于，所述第一平面、第二平面、第三平面、第四平面和第五平面高度依次递减。

4.根据权利要求1所述的一种复合纤维材料，其特征在于，所述底层和表层材料为无纺布。

5.一种生产复合纤维材料的成型辊组，其特征在于，包括凸模辊和凹模辊，所述凸模辊的表面设置有凸模模具，所述凹模辊的表面设置有凹模模具，所述凸模模具和凹模模具之间相互啮合；在凹模模具的表面分布有模具弧形凸点凹槽、模具垂直凸点凹槽、模具自然半凸点凹槽和粘合线，所述模具垂直凸点凹槽设有一个及其以上的针；在凸模模具的表面分布有模具弧形凸点和模具垂直凸点，所述模具垂直凸点设有一个及其以上的模具针孔；且凸模模具的表面分布的模具弧形凸点和模具垂直凸点分别能够嵌入至凹模模具表面分布的模具弧形凸点凹槽和模具垂直凸点凹槽中，所述针嵌入模具针孔。

6.一种生产复合纤维材料的装置，其特征在于，包括权利要求4所述的成型辊组、超声波或热粘合装置辊、底层布放卷装置、表层布放卷装置、导向辊、成型布收卷装置和收卷张力控制辊；所述超声波或热粘合装置辊与成型辊组中的凹模辊构成上下层复合装置；所述底层布放卷装置通过导向辊与上下层复合装置相连；所述表层布放卷装置通过导向辊依次与收卷张力控制辊、成型辊组、上下层复合装置相连；所述上下层复合装置通过导向辊与成型布收卷装置相连。

7.一种复合纤维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将表层材料置于表层布放卷装置上，通过导向辊输送至收卷张力控制辊和成型辊组，成型辊组上相啮合的凹模模具和凸模模具使表层材料成型并输送至上下层复合装置；

(2)将底层材料置于底层布放卷装置，通过导向辊将底层材料输送至上下层复合装置，并和步骤(1)所得的表层材料通过上下层复合装置粘合处理，得到复合成型的纤维材料；

(3)步骤(2)所得的复合成型材料通过导向辊输送至成型布收卷装置，得到复合纤维材料。

8.根据权利要求7所述的一种复合纤维材料的制备方法，其特征在于，所述粘合处理为超声波或热粘合处理。

9.一种个人护理吸收性产品，其特征在于，所述产品具有表层和背层以及介于它们之间的吸收芯体，其中的表层和/或背层具有权利要求1里提到的复合纤维材料。

10.根据权利要求9所述的一种个人护理吸收性产品，其特征在于，还包括表层和吸收芯体之间的导流层，其中的导流层具有权利要求1里提到的复合纤维材料。