间断性地向纤维衬垫上喷射细粒粉末材料的方法和设备技术

向移动纤维衬垫周期间断喷撒细粒粉末材料的设备与方法。该设备包括一个输出体积确定的干燥材料输送器，用以形成一束连续的细粒粉末物料流。然后，这束连续的物料流通过喷嘴内输送，从出口处喷出，由运动控制系统控制，喷嘴可在第一和第二位置之间运动。运动控制系统包括一个差动齿轮箱和一个编码器，用以协调在纤维衬垫的预定位置上喷撒粉末。连续物流分送器安装在喷嘴出口一侧，第一位置与第二位置之间。在运行中，运动动力驱动喷嘴在第一位置和第二位置之间摆动。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到制造一种含有粉末层的纤维衬垫的方法及设备，并详细探讨周期间断性地向移动的纤维衬垫的预定位置上喷射细粒粉末材料，以便在纤维衬垫的预定区域形成细粒粉末层的方法和设备。卫生用品，如一次性婴儿尿布、卫生纸巾、排泄失禁病人用的垫褥及病床床单，必须具有较高的吸水量，以便在适当的一段时间内能吸附排出的体液。早期的这类卫生用品，使用纤维素填料、疏松纤维素或脱脂棉作为吸水材料。这些材料的问题是，与其体积相比，其吸水量比较小。为了提高这些材料制成的卫生用品的吸水量，必须增大吸水材料的体积。这样就使得产品体积庞大，在很多卫生用品中是不能接受的，特别是卫生纸巾。为了缩小卫生用品的体积及尺寸，并增加其吸水量，现已开发出具有较高吸水能力的吸水材料，并与由纤维蓬松物，木浆，纺织纤维或其它无纺纤维材料复合而成的吸水纤维材料结合使用。这些对水和体液有较高吸水能力的材料，在技术上是已知的，通常含有不溶解性防水有机化合物。这些化合物部分或全部是合成的，商业上可提供细微粒型的产品。多种在纤维衬垫表面或内部确定位置并颁高吸水材料的技术已经被开发出来。现有一种将粉末与纤维衬垫结合的技术方法是，在衬垫的顶层表面加上粉末。例如，美国专利No.4，800，102介绍了一种通过可转动的园盘向纤维衬垫喷射粉末的方法和设备，该园盘上至少有一个开口，不断来自喷射设备的粉末通过它到达衬垫。该设备还包括配置在上方并紧密靠近园盘的刮板，用于使粉末通过开口离开园盘表面;下部粉末接收器安装在刮板的下方，以收集由刮板刮偏了的粉末材料;上部粉末吸入器安装在圆盘上方，靠近刮板，可有效地从圆盘上除去任何刮板末能送入开口的粉末。由下部粉末接收器和上部粉末吸入器回收的粉末料将输送回供粉装置。美国专利No.4，861，405公开了一种向多层连续片状基层材料顶层表面上喷射粉末的方法和设备。这项专利中介绍的系统是利用连续片状基层材料的速度，在其预定表面产生预定厚度的气流区，利用多层连续片状材料的预定表面接近时，空气流动压力减小而产生的减压现象，将粉末通过导管以自由下落的方式连续地输送到气流区，粉末被吸向多层连续片状基层材料的预定表面，并附着在上面。美国专利No.4，882，204公开的另一种方法是，在一按钮式喷雾器的容器中装入有吸水性的粉末微粒，利用其喷嘴制成整个厚度和宽度上均有较高吸收能力的婴儿尿布。喷射力使得许多粉末颗粒进入尿布的内层。美国专利No.4，675，209还公开了一项将具有较高吸水能力的材料加在移动着的衬垫的上层表面的技术方法，该方法包括如下步骤在衬垫的精确确定的区域涂布上能溶解的、有附着性的胶膜，用吸水性的材料覆盖这些区域，最后除去未附着在覆盖区域的多余材料。另一种将吸水材料与纤维衬垫结合的已有技术方法是，在制作腔中将具有较高吸水能力的材料与纤维材料相混合。美国专利No.4，927，346公开了一种制造含有纤维材料的无纺衬垫的设备，这种纤维材料在整个预定的厚度下与高吸水性颗粒相混合，无纺衬垫在通过制作腔的输送设备的表面制成，该制作腔内有一导管，与一真空设备相连，可将注入容器中的纤维材料吸到输送设备上，输送设备顶部的喷枪以预定的速度喷出吸水材料，这样，吸水材料将贯穿无纺衬垫的中心层与纤维材料混合，同时，在其中心层的两边实际上没有吸水材料。喷枪可间歇性操作，以便沿着无纺衬垫的长度和宽度方向形成有一定间隔、严格确定的区域，在衬垫上，每一个区域都在一定的厚度区域上散布着吸湿材料。上述传统装置，除通过制作腔内的输送装置损失吸水材料外，还存在着其他问题。另外，已有的制造在整个长度和宽度上颁着高性能吸水材料的衬垫的方法，造成了实际的浪费，因为在后续的制作过程中，无纺衬垫将被切成卫生用品要求的长度。现有的制造顶层表面具有吸水材料的衬垫的方法，也有其缺点，无纺衬垫的吸收能力实际上受到了限制，这导致产生“凝胶阻塞物”，衬垫顶部浸满液体，阻碍了将液体输送到衬垫的剩余部分。结果是，液体存在于衬垫的表面，与卫生用品的穿用者接触，引起不适。这些方法的另一个弱点是，吸湿材料具有细粒或颗粒状形式，可从端部未加密封的一类衬垫中取出。现代卫生用品的产品技术规范要求高吸水性材料应置于纤维衬垫的中心，不可延伸到衬垫的边缘或端部。另外，使用吸水材料时必须不破坏纤维衬垫或从中泄漏。但是，传统的设备和技术，例如以上讨论的，尚不能完全有效地制造出在预定的厚度，长度和宽度上分布着细粒粉末材料的纤维衬垫。另外，传统的制作技术还不足以将粉末材料以大致均匀的方式输送，而这种输送方式，易于将粉末分布到纤维衬垫内预定的位置及分布图案上。本专利技术旨在提出一种方法和设备，用于向移动着的纤维衬垫的预定位置上喷撒细粒粉末材料，以便在衬垫的预定厚度内及预定的表面上形成粉末材料层。本专利技术的设备包括一个提供细粒粉末材料的供料源，细粒粉末材料从供料源被输送到供料器料斗，体积定量供料器出口处有一定量输送螺杆和管套，以做到精确定量出料，然后，细粒粉末材料被风送到喷嘴，细粒粉末材料连续地流过喷嘴，在喷嘴的出口处喷出。喷嘴的入口附近安装有一个固定轴销，中心附近安装有一个活动轴销。喷嘴以可变化的速度，相关于固定轴销在第一位和第二位置之间运动。粉末分送器布置在喷嘴出口的一侧，处在第一位置和第二位置之间。喷嘴的运动由与活动轴销相连的偏心轮驱动装置控制。偏心轮驱动装置的运动动力产生于主机的主动轴，主动轴控制纤维衬垫移动的速度。在主机的主动轴和编码器之间装有可调整的差动齿轮箱，用以协调在纤维衬垫的预定位置喷撒细粒粉末材料。编码器由齿轮箱的传动轴驱动，这样，编码器在每个制造周期旋转一周。可编程控制器与编码器的输出端和伺服电机联通。伺服电机通过偏心轴与喷嘴的可活动轴销相连。可编程控制器驱动伺服电动机在每个制造周期中以可变速度运动。喷嘴的运动动力使得喷嘴在第一位置和第二位置之间摆动。这样，当喷嘴通过粉末分送器的轴线时，喷嘴出口处连续的细粒材料流就被分隔成第一和第二两束间断的材料流。第一束细粒粉末材料流喷射到以预定的速度移动的纤维衬垫上的预定位置上，以便在纤维衬垫的预定厚度内形成细粒粉末材料层。在本专利技术的优选实施例的设备上，设置了回收装置，用以接收第二束颗粒粉末材料流，并将其风送回定量供料器料仓。回收装置包括一个旋风分离器，将细粒粉末材料由输送气流中分离出来。细粒粉末材料通过一个翻转空气塞从旋风分离器排出，自由落回到定量供料器料仓。本专利技术的方法和设备，使得准确定量的细粒粉末材料能够以较原有技术和设备更精确的方式喷射在移动的纤维衬垫上。另外，回收装置的使用，减少了用于每次生产的细粒粉末材料的用量，因而降低了原材料成本。附图说明图1为本专利技术间断细粒粉末材料喷粉设备侧视示意图。图2为本专利技术输出体积确定的供料器示意图。图3为本专利技术输出体积确定的供料器中定量螺杆及喷嘴管套立视图。图4为换向喷嘴侧视示意图及换向装置侧视断面图。图5是根据本专利技术方法与设备设计的换向喷嘴运动控制装置侧视示意图。图6为本专利技术的一个制造周期内的伺服电机速度曲线图。图7是使用本专利技术方法与设备制出的，在指定位置具有细料粉末材料的纤维衬垫的俯视图。图8是图4中在预定厚度口具有细粒粉末材料的纤维衬垫的断面图。参见图1，图中给出了设备10的图示，该设备用于间断地向移动的纤维衬垫喷射本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于向纤维材料衬垫上喷撒细粒粉末材料的设备，其特征包括：输送带装置，承载上述的纤维衬垫，并使其在水平方向按预定速度移动；设有引入口和输出口的供料器；适用于接收上述细粒粉末材料的引入口及适用于产生上述细粒粉末材料的连续物流的输出口；以及安装在上述输送带装置上方的分送装置，用于将细粒粉末材料的连续流分为第一和第二束间断的细粒粉末材料流，其中第一束间断物流被喷射到上述以预定速度移动的纤维垫的预定位置上，以在上述纤维衬垫的预定区域内形成细粒粉末材料层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KA佩利，
申请(专利权)人：麦克尼尔PPC公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]