专利名称：一种纱布产品、水刺转鼓设备及纱布制造方法
技术领域：
本发明涉及一种纱布产品及其制造设备、制造方法。
背景技术：
纱布是一种经纬稀疏而轻薄的棉织品，在医疗领域有着广泛的用途，纱布的传统用途是制作医用纱布、纱布垫、绷带和口罩等，其优点是柔软舒适、透气性好、不刺激皮肤、 吸湿性好、抗拉力强、不掉毛絮。传统的纱布的制造方法是采用经线和纬线织造而成，要经过棉花开清、梳理、成棉条、成粗纱、成细纱、络筒、整经、浆纱、织布等工艺而成，存在生产工艺路线长、生产复杂、劳动力强、能耗高、生产环境差等诸多缺点，需要寻求一种新的纱布制造方法。
发明内容
本发明要解决的主要技术问题是，提供一种水刺转鼓设备及纱布制造方法，采用水刺无纺布工艺生产出类似纱布的无纺布。本发明还提供一种新型的纱布产品，具有纱布产品的特性，可代替现有的纱布产品使用，从而降低纱布产品的成本。根据本发明的一方面，提供一种水刺转鼓设备，至少包括水刺成型转鼓，所述水刺成型转鼓包括围绕在转鼓表面用于支撑纤网进行水刺的第二转鼓套，所述第二转鼓套包括第二转鼓套筒体和紧贴在第二转鼓套筒体外的水刺托网，所述水刺托网包括成型层，所述成型层上开有贯通成型层内外表面且呈阵列式分布的矩形孔。所述成型层由聚酯高分子材料制成。在另一种实施例中，所述水刺托网还包括紧贴在成型层的内表面的反弹层，所述反弹层为金属丝网。在另一种实施例中，所述水刺转鼓设备还包括水刺缠结转鼓，所述水刺缠结转鼓在水刺工艺流程上设置在水刺成型转鼓的前面，所述水刺缠结转鼓包括围绕在转鼓表面用于支撑纤网进行水刺的第一转鼓套，第一转鼓套包括第一转鼓套筒体和设置在第一转鼓套筒体外的水刺托网。根据本发明的一方面，提供一种纱布制造方法，包括成网步骤，将原材料开松，梳理成纤网；铺网步骤，将纤网按其纤维的方向根据设定规格直铺和/或交叉重叠铺开；水刺步骤，将重叠的纤网导入水刺转鼓设备进行水刺，具体包括在纤网导入水刺转鼓设备的入口处时利用低压水流对纤网进行预湿；采用如权4至8中任一项所述水刺转鼓设备对预湿后的纤网进行水刺，使成型层上矩形孔上的纤维在水刺冲击力下发生移位和缠结，在水刺纤网上形成矩形孔；脱水步骤，将水刺后带有矩形孔的水刺纤网脱水烘干，形成带有矩形孔的无纺布；
成品步骤，将烘干后的带有矩形孔的无纺布按照设定尺寸进行分切，制成成品。本发明还提供一种纱布产品，包括一层或叠合在一起的至少两层水刺无纺布，所述水刺无纺布上制作有阵列式分布的矩形孔。本发明提供的水刺转鼓设备包括水刺成型转鼓，水刺成型转鼓表面具有成型层， 成型层上开设有矩形孔，纤网在水刺成型转鼓上经水刺后形成带有矩形孔的无纺布，该无纺布具有纱布的结构和性能，可代替纱布制成纱布产品，从而提供了一种纱布的新的制造方法，且该制造方法制造周期短、制造成本低。
图1为本发明一种实施例的水刺转鼓设备的结构示意图；图2、3为本发明一种实施例中水刺缠结转鼓的截面示意图；图4、5为本发明一种实施例中水刺成型转鼓的截面示意图；图6为本发明一种实施例中水刺成型转鼓的成型层的结构示意图；图7为本发明一种实施例中纱布的制作工艺流程图；图8为本发明一种实施例中仿纱布的水刺无纺布示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。本发明的核心思想是尝试采用水刺无纺布的制造工艺来制造纱布，水刺无纺布工艺具有制造周期短、成本低、自动化程度高等特点，如果能够采用水刺无纺布的制造工艺制造出纱布的效果，将可代替机织纱布来制造纱布产品，大大降低纱布产品的成本。现有的水刺工艺分为平网水刺加固和转鼓水刺加固。平网水刺加固工艺中，水刺头通常位于一个平面上，纤网由托网帘输送作水平运动，并接受水刺头垂直向下喷出的水射流的喷射。设置过桥输送机构可使纤网反面接受水刺。平网水刺加固机械结构简练，维护保养方便，但占地面积大，松边、张力变化以及导辊不平行等原因致使托网帘反复游动而需纠偏，同时导辊对托网帘的磨损较大，致使托网帘变形，也影响托网帘的使用寿命。托网帘对水射流的反弹作用较弱，纤维缠结、抱合程度差，导辊传动方式也不适合高速。转鼓水刺加固工艺中，水刺头沿着转鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上，接受水刺头喷出的水射流的喷射。纤网吸附在转鼓上，不存在跑偏现象，有利于高速生产，同时纤网在水刺区内呈曲面运动，接受水刺面放松，反面压缩，这样有利于水射流穿透，有效地缠结纤维。转鼓为金属圆筒打孔结构，内设脱水装置，与平网水刺加固的托网帘相比，对水射流有很好的反弹作用。转鼓式水刺工艺可在很小空间位置内完成对纤网多次正反水刺，通常转鼓水刺工艺的占地面积是平网水刺工艺的一半。因此，为克服平网水刺工艺的一些缺陷，常常采用转鼓水刺。应用目前的水刺工艺，水刺而成的非织造布结构可致密或疏松，结构致密的存在手感硬、悬垂性差、吸液速度慢等缺点，而结构疏松者则存在表面毛羽多、易起毛、掉絮、掉纤维、强度差等缺点。这两种水刺无纺布无论从外形、质地还是性能上，都不能替代目前的纱布，尤其是因两者或者吸液速度慢、或者易起毛、掉絮等缺点不能应用于医疗领域。
为了使水刺无纺布吸液速度快且不掉毛絮，本发明人设想将水刺无纺布制作成具有矩形开孔的无纺布，增加吸液性能。但目前转鼓水刺工艺由于其结构的限制，无法加工出矩形开孔的水刺无纺布，而平网水刺工艺由于托网帘的作用，可加工出开孔的水刺无纺布，因此需要将转鼓水刺工艺和平网水刺工艺组合使用，扬长避短，发挥各自的优势，通常第一级、第二级为转鼓式水刺， 第三级为平网式水刺。但即便如此，也只能加工出排布不规则孔形不规则的水刺无纺布，仍然达不到纱布的效果。在本发明实施例中，本发明人对水刺转鼓设备进行了改进，使采用水刺转鼓设备即可制作出仿纱布的水刺无纺布，具有纱布的效果，并且在转鼓式水刺工序后不需要平网式水刺，缩减了工序工艺路线长度，从而缩短了生产周期。请参考图1，在本发明一种实施例中，水刺无纺布转鼓设备包括第一转鼓30和第二转鼓40。水刺头10沿着第一、第二转鼓圆周排列，预湿的水刺头设置在转鼓设备的导入口，转鼓不断转动，带动纤网20沿B方向移动。第一转鼓30为水刺缠结转鼓，第二转鼓40 为水刺成型转鼓，纤网20先经过第一转鼓30，进行正面水刺，然后再经过第二转鼓40，进行反面水刺。为制造出具有纱布结构的水刺无纺布，水刺无纺布转鼓设备的第一转鼓30和第二转鼓40具有不同的转鼓套，纤网20在进行反面水刺过程中形成矩形孔。如图2、3所示，第一转鼓30包括转鼓套31、密封件32和内胆33。转鼓套31围绕在转鼓表面用于支撑纤网100进行水刺，转鼓内胆33—端连接气水分离器(图中未示出)， 对应每个水刺头10开设吸水槽抽吸口 34，抽吸口 34与支撑架35连通，抽吸口 34和支撑架35组成抽水的负压系统或负压系统的部分，用于将水从纤网和转鼓套上抽走。密封件32 安装在内胆33和转鼓套31之间，起密封和托持转鼓套的作用。转鼓套31包括转鼓套筒体 311和设置在转鼓套筒体311外的水刺托网312。水刺托网用于支撑棉网进行水刺。转鼓套筒体311可采用卷成圆筒状的打孔的钢板或蜂巢网，水刺托网312可采用不锈钢丝网或镍网。水刺托网312还可以是双层网，例如叠合在一起的不锈钢丝网和镍网。转鼓工作时， 内胆固定不转，而转鼓套回转。水刺头10对向水刺托网312的表面注入水流，如图中箭头方向所示。如图4、5所示，第二转鼓40(即水刺成型转鼓)包括转鼓套41、密封件42和内胆 43，在转鼓套41内部开设有收集水流的抽吸口 44，抽吸口 44与支撑架45连通。转鼓套41 包括转鼓套筒体411和设置在转鼓套筒体411外的水刺托网412。在一种实施例中，水刺托网412包括成型层413，所述成型层413上开有贯通成型层内外表面且呈阵列式分布的矩形孔414，如图6所示。矩形孔414可以为长方形的孔或正方形的孔，矩形孔414按照成行成列的方式阵列式排布。成型层413采用聚酯高分子材料制成，例如采用聚碳酸脂材料制作，并采用浇铸的工艺制成矩形孔414。成型层413位于水刺托网412的表层，其作用是形成水刺无纺布所需要的矩形孔。在另一种实施例中，水刺托网412还包括紧贴在成型层413的内表面的反弹层 415，所述反弹层为金属丝网，例如不锈钢丝网。反弹层415的作用是防止纤维被水打入圆鼓中，并且起到对水的反弹作用，使纤维在成型层413上缠结的更好。在一种实施例中，转鼓套筒体411为卷成圆筒状的冲孔网，例如可采用不锈钢层制作，然后在不锈钢层上冲孔。转鼓套筒体411紧贴在水刺托网412的内表面，其作用是起到衬托水刺托网412的作用，使水刺托网412在水刺负压抽吸中承受起压强，使水能更好的被抽走，使纤维更好的在水刺托网412上缠结。在一种实施例中，转鼓套41包括三层结构，即表面层是成型层，中间层是反弹层， 底层是转鼓套筒体，三层结构紧密结合，没有错位。中间层的开孔大于表面层上的开孔大小，更好地起到对水流的反弹作用，底层的厚度大于表面层和中间层的厚度，很好地起到托持作用。采用上述水刺无纺布转鼓设备制造纱布的流程如图7所示，包括步骤S71，成网步骤，将原材料开松，梳理成纤网。为提高纱布的亲肤性和吸水性， 原材料可采用全棉原材料，将全棉原材料开松除杂，梳理成棉网。当然，根据产品需要，原材料也可采用化纤或混合纤维材料等。步骤S72，铺网步骤，将纤网按其纤维的方向根据设定规格直铺和/或交错重叠铺开，可采用水刺无纺布的铺网工艺。步骤S73，水刺步骤，将重叠的纤网导入水刺转鼓设备进行水刺，具体包括在纤网导入水刺转鼓设备的入口处时利用低压水流对纤网进行预湿；采用上述水刺转鼓设备对预湿后的纤网进行水刺，优选采用水刺头垂直于转鼓表面的设计，使水刺为垂直水刺。纤网首先被吸附在第一转鼓上，其正面面对水刺头，进行正面的水刺。由于第一转鼓的水刺托网为普通的不锈钢丝网或镍网，正面的纤维在水流冲击下一方面被压实，另一方面纤维在水流的冲击和反弹作用下进行移位、缠结和抱和，形成比较均勻的缠结层。经正面水刺的纤网被带动移向第二转鼓，纤网的正面被吸附在第二转鼓表面，纤网的反面面对水刺头，进行反面的水刺。由于第一转鼓的水刺托网具有特殊设计的成型层，成型层开有阵列式排列的矩形孔，纤网在成型层上接受高压水流的冲击，对反面具有平滑作用，同时由于抽吸口的负压吸力，在矩形孔处形成向内的吸力，使各处的水流汇集到矩形孔处，正对矩形孔的纤维在水流的挤压下发生位移，向矩形孔边缘移动，并在矩形孔的边缘形成压实的边缘，从而在无纺布上形成矩形孔。步骤S74，脱水步骤，将水刺成形为带有矩形孔的无纺布脱水烘干，脱水烘干工艺可采用水刺无纺布的脱水烘干工艺。步骤S75，成品步骤，将烘干后的带有矩形孔的无纺布按照设定尺寸进行分切成片，制成成品。在另一实施例中，水刺无纺布转鼓设备只包括水刺成型转鼓，水刺成型转鼓包括开有矩形孔的成型层，在水刺步骤中，纤网在水流的冲击和反弹作用下进行缠结和抱和，同时正对矩形孔的纤维在水流的挤压下发生位移，向矩形孔边缘移动，并在矩形孔的边缘形成压实的边缘，从而在无纺布上形成矩形孔。在改进的实施例中，为使仿纱布的水刺无纺布变的柔软，在水刺步骤之后和脱水步骤之前还包括柔软处理步骤，可采用已有的柔软处理工艺，从而改善仿纱布无纺布的手感。为增加制作出的这种仿纱布的无纺布的强力，在水刺工序中，将水刺压力调高，水刺压力范围为40bar到500bar。如图8所示为加工成的仿纱布的水刺无纺布示意图，水刺无纺布80包括由纤维抱合、缠结而成的无纺布面81以及阵列式分布在无纺布面中间的矩形孔82，矩形孔82为贯通无纺布80上下表面的通孔，矩形孔82可以是长方形孔，也可以是正方形孔。这种水刺无纺布可代替纱布制作成各种医用敷料，例如纱布片、纱布垫或绷带等纱布产品，当采用水刺无纺布制作纱布片或纱布垫时，可用多层的这种无纺布通过直接折叠、缝合、热压合或粘贴的方式叠合在一起，并按照设定尺寸制作成纱布片或纱布垫。 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种纱布产品，其特征在于包括一层或叠合在一起的至少两层水刺无纺布，所述水刺无纺布上制作有阵列式分布的矩形孔。
2.如权利要求1所述的纱布产品，其特征在于，所述至少两层水刺无纺布通过直接折叠、缝合、热压合或粘贴的方式叠合在一起。
3.如权利要求1或2所述的纱布产品，其特征在于，所述纱布产品为医用纱布敷料。
4.一种水刺转鼓设备，其特征在于，至少包括水刺成型转鼓，所述水刺成型转鼓包括围绕在转鼓表面用于支撑纤网进行水刺的第二转鼓套，所述第二转鼓套包括第二转鼓套筒体和紧贴在第二转鼓套筒体外的水刺托网，所述水刺托网包括成型层，所述成型层上开有贯通成型层内外表面且呈阵列式分布的矩形孔。
5.如权利要求4所述的水刺转鼓设备，其特征在于，所述成型层由聚酯高分子材料制成。
6.如权利要求5所述的水刺转鼓设备，其特征在于，所述成型层由聚碳酸脂材料制成， 所述矩形孔采用浇铸工艺制成，所述反弹层为不锈钢丝网。
7.如权利要求4至6中任一项所述的水刺转鼓设备，其特征在于，所述水刺托网还包括紧贴在成型层的内表面的反弹层，所述反弹层为金属丝网。
8.如权利要求4至7中任一项所述的水刺转鼓设备，其特征在于，所述水刺转鼓设备还包括水刺缠结转鼓，所述水刺缠结转鼓在水刺工艺流程上设置在水刺成型转鼓的前面，所述水刺缠结转鼓包括围绕在转鼓表面用于支撑纤网进行水刺的第一转鼓套，第一转鼓套包括第一转鼓套筒体和设置在第一转鼓套筒体外的水刺托网。
9.如权利要求8所述的水刺转鼓设备，其特征在于，所述水刺托网为不锈钢丝网或镍网。
10.一种纱布制造方法，其特征在于包括 成网步骤，将原材料开松，梳理成纤网；铺网步骤，将纤网按其纤维的方向根据设定规格直铺和/或交叉重叠铺开； 水刺步骤，将重叠的纤网导入水刺转鼓设备进行水刺，具体包括在纤网导入水刺转鼓设备的入口处时利用低压水流对纤网进行预湿；采用如权4至8中任一项所述水刺转鼓设备对预湿后的纤网进行水刺，使成型层上矩形孔上的纤维在水刺冲击力下发生移位和缠结，在水刺纤网上形成矩形孔；脱水步骤，将水刺后带有矩形孔的水刺纤网脱水烘干，形成带有矩形孔的无纺布； 成品步骤，将烘干后的带有矩形孔的无纺布按照设定尺寸进行分切，制成成品。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述水刺头垂直于转鼓表面，所述水刺为垂直水刺，所述原材料为全棉原材料。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述水刺压力为40 500bar。
13.如权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，在水刺步骤之后和脱水步骤之前还包括将水刺纤网进行柔软处理的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种纱布产品、水刺转鼓设备及纱布制造方法，其中水刺转鼓设备至少包括水刺成型转鼓，所述水刺成型转鼓包括围绕在转鼓表面用于支撑纤网进行水刺的第二转鼓套，所述第二转鼓套包括第二转鼓套筒体和紧贴在第二转鼓套筒体外的水刺托网，所述水刺托网包括成型层，所述成型层上开有贯通成型层内外表面且呈阵列式分布的矩形孔。该纱布采用水刺无纺布的工艺制成，具有制造周期短、成本低、无纱线头、低落絮的优点。
文档编号D04H18/00GK102277692SQ201110194529
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者宋海波, 李建全, 郑多姿 申请人:稳健实业(深圳)有限公司