均匀特性的卷绕方法技术

开发出一种卷绕的工艺，它产生一种由立式薄膜层压片（ＶＦＬ）或拉伸粘接层压片（ＳＢＬ）或作为对版薄膜生产的弹性体纤网的卷绕的卷（２０），该卷具有从外直径到卷芯基本均匀的材料特性。按照卷绕张力分布（ＷＯＴ）将纤网材料卷绕到该卷上，该卷绕张力分布（ＷＯＴ）按照使用ＷＯＴ变化计算出的方式随卷绕的卷的直径变化，该ＷＯＴ变换是基于卷绕的卷的应力的Ｈａｋｉｅｌ非线性模型的修正版。修正恒定的ＷＯＴ卷绕分布以得到补偿的ＷＯＴ卷绕分布，可以应用补偿的ＷＯＴ分布将材料卷绕成具有基本均匀的贯穿卷的特性（包括在纤网中ＭＤ应力）的卷。这种得到的可控卷绕技术直接应用于加工成儿童护理产品、成人护理产品和婴儿护理产品的纤网。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】均匀特性的巻绕方法相关申请的交叉引用本申请要求于2007年2月2日提交的未决的美国临时专利申请 No.60/899，315的优先权。
技术介绍
巻绕是将平的纤网转变成巻绕的巻的过程。巻绕的巻是在包装中存储 大量连续纤网材料的最有效方法，该包装便于材料的处理和装运。这种巻 绕的巻必须巻绕得足够硬，以便能承受巻的处理、各种存储的条件、载运 卡车的夹持压力和多种自动化材料处理系统。当材料从巻上退巻和在生产 线如加工印刷线中进一 步加工时巻绕的巻成为投送装置。尽管每个巻绕的巻是它自己独一无二的实体，但在薄膜和新闻纸工业 中，普通的做法是将巻称作"硬"巻或者"软"巻。这是根据巻绕的巻的 "手感，，或者"硬度"来确定的。硬巻通常也称为"充分压缩的巻"。 一般 来说，薄纱、新闻印刷纸、纺粘-熔喷-纺粘层压片(SMS)巻绕的巻属于 软巻类型。聚酯和薄膜层压片巻绕的巻属于充分压缩的巻的类型，其通常 称作"硬巻"。另外，低模量的薄膜、薄膜层压片、立式薄膜/长丝层压片 (VFL)和拉伸粘合层压片(SBL)巻绕的巻属于"硬巻"类型。当材料的 机器方向(MD)模量与材料的径向模量(ZD)不相上下时(EtSEr)生 产出"硬巻"。当材料的MD模量比材料的径向模量大很多时(Et Er) 生产出"软巻"。有增积的应力的问题。对商品级的纺粘材料很少考虑怎样紧地将该材料巻 绕成巻。但是，在巻绕弹性体、柔软的层压片、或高蓬松纤网材料时，巻紧接在巻绕过程之后或在一段时间内可能会发生这种改变。被巻绕成巻的连续纤网材料的最外层中的张力称为"巻绕张力"或 "WOT"。这个WOT参数包括纤网张力和可能由于辊隙负荷(辊隙诱导张力)产生的任何附加张力，它取决于巻绕机的类型。在巻绕过程中加到正Zbigniew Hakiel的论文("巻绕的巻应力的非线性模型"，TAPPI杂志， 70(5)巻，113-117页，1987年)描述了可以对^^定的巻和材料的特性(列 在"所需输入数值"下)怎样计算在被巻绕到该巻中的连续纤网内任意直 径位置处该巻绕的巻的应力。Hakiel的论文讨-沦了用任意计算机语言编写 计算机程序的计算方法和流程图，因而可以编写简单的程序根据Hakiel 论文所描述的内容来预估巻绕的巻的应力。作为连续材料巻的直径的函数 的这些应力的图示生成一条曲线，该曲线显示出层间压力(径向应力/压力) 和沿机器方向(MD)的应力的特征形状。MD应力是在将纤网巻绕到巻 上或从该巻耳又下的方向上的应力，并且还称作切向应力或圆周应力。从巻绕的巻的结构观点，"软，，巻有平直型的径向应力分布。增加更 多的纤网材料巻绕到该巻上不会增加这些类型的巻内的径向应力。对巻尺 寸的唯一限制来自巻绕机的限制和纤网处理、运输装置的限制。另一方面， "硬"巻具有渐缩的径向应力分布，将纤网材料加到该巻由于增加了该巻 内的应力而直接影响径向应力分布。因此，在是硬巻的情况下，需要谈到 如"巻的粘连"和"芯压碎"的问题。关于这些问题倾向于限制巻绕的"硬" 巻的尺寸。在是软巻的情况下，巻内张力(也称作"MD应力"或"切向应力，，或 "圆周应力")在整个巻内是均勻的，除了非常接近芯处和在外侧直径处之 外。在许多情况下，巻内张力是接近于零和有时甚至可以是负值。相反在 硬巻内，贯穿巻的MD应力和应变产生类似'Nike -Swoosh ，分布的一条曲 线。如果巻绕的巻是由高模量薄膜制成，那么当应变开始很小时，在MD 应变中Swoosh分布没有很大的关系。当将材料从巻中退巻时，这种应变 一般很快就会恢复原状。因此，巻绕的过程不需进行任何的修正去调节这 种存储在巻内的应变。但是，在巻绕低模量薄膜、薄膜层压片、VFL和SBL时就不是这种 情况。VFL材料的MD模量是在约5 psi (磅/平方英寸)到约25psi的范围 内，它是非常低的。VFL材料巻绕的巻的外直径可以为大约62英寸。VFL 材料中的弹性丝使其性能象是橡胶带。当任何人已经把橡胶带巻绕在某人 的手指上时可以证明，在VFL材料巻绕的巻中压力是非常高的，即使是将 该材料在低的巻绕张力(WOT)下巻绕到该巻上。如弹性)"贯穿巻，，的改变，即围绕巻芯巻绕的材料属性一般将不同于围 绕该巻的外直径巻绕的材料的相同属性，并将在位于这两个极端直径之间 的各直径处变化。由于应变很大和许多材料是高度粘弹性的，在巻内存储 的应变成为永久性的。这造成作为该巻半径的函数变化的(可重复的)老 化材料特性。为了在加工处理从这类硬巻中拉出的纤网过程中克服这样的 特性，需要设置处理设备的特殊修正(如可控的退巻)，例如在加工印刷 期间。如果在加工时要在纤网上进行印刷克服这样的特性的问题就变得更 加复杂。当由于纤网承受不同的巻内张力使应变恢复的速率不同时，印刷 标记的重复长度可能与巻上退巻纤网材料时不相同。如上所述，巻绕在巻上的弹性材料制成的纤网将经受材料特性的某些 永久性的改变。围绕巻芯巻绕的材料的弹性特性通常将与围绕该巻的外直 径巻绕的材料的弹性特性相差超过20%。换句话说，"贯穿巻"的弹性特性的改变通常大于20%。还有，在机器方向(MD)上的弹性特性对最终 的加工印刷常常是关键的。当从该巻退巻材料用于设备的加工线中时，弹 性特性的改变将常常造成废品增加和/或生产线停车时间的增加。已经进行实验研究以开发出一种巻绕方法，结果形成"贯穿巻"的即 从巻绕的巻芯到外直径的均匀材料特性。但是，对于不同组成材料的每个 不同尺寸的新巻进行这样的研究单调乏味、消耗时间并且在许多情况下成 本过高。
技术实现思路
已经开发了一种巻绕工艺，它对由立式薄膜层压片(VFL)或拉伸粘 合层压片(SBL)或作为对版薄膜生产的弹性纤网巻绕的巻，结果形成从 巻的外直径到巻芯的基本均匀的材料特性。可以4吏用根据ZbigniewHakiel 论文的计算机模型("巻绕的巻应力的非线性模型"TAPPI杂志，70(5) 巻，113-117页，1987年)来预估由VFL、 SBL或作为对版薄膜生产的弹 性纤网的贯穿巻的分布。根据称为"WOT变换"的概念，可以使用Hakiel 模型的修正版来校正恒定的WOT巻绕分布以便获得可控的(也叫做补偿 的)WOT巻绕分布，可以采用该可控的WOT巻绕分布将该材料巻绕成巻， 该巻表现出基本均匀的贯穿巻的多种特性(包括在纤网中的MD应力)。 希望使用计算机程序来执行这种变换。本文附加这样的计算机程序的 一个实施例作为附录A,并称为巻绕机计算机程序。最后得到的这种可控巻绕技术直接应用到这样的纤网，这类纤网被加工成儿童护理产品、成人护理 产品、婴儿护理产品。修正的Hakiel计算模型需要这些输入值，即将纤网的每个直径段巻绕 到该巻上的WOT、纤网的材料特性和巻绕的巻的尺寸。对于用于巻绕纤 网以形成一巻的稳定状态的巻绕条件，该WOT是恒定的。但是，当作为匀的独特的净争征。特别是"对弹性;和薄膜的巻绕:i来说明i"不均匀性是普遍的特性。当用恒定的WOT生产由VFL、 SBL或作为对版薄膜生产的纤网的巻 绕的巻时，如果巻绕在足够硬的芯上，那么在巻芯附近纤网中的张力和在 该巻外直径处纤网中张力通常是等于该WOT。在巻绕的巻内的其他地方， 纤网中的张力低于该WOT，所以可以说在贯穿巻的张力中存在差值。这 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于卷绕连续的纤网材料以形成基本充分压缩的卷绕的纤网材料卷的方法，从而使纤网中机器方向“ＭＤ”的张力在纤网材料卷绕的整个卷中是基本均匀的，该方法包括以下步骤：　使用卷绕机按照一卷绕张力（ＷＯＴ）分布将纤网材料卷绕成卷，该卷绕张力分 布按使用ＷＯＴ变换来计算的方式随该卷绕的卷的直径变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：NJ迈克尔三世，B科维尔坎达戴，RJ考克思，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]