一种复合吸液材料的抄造、复合加工工艺及设备的制作方法

本发明涉及一种抄造、复合加工工艺及设备，具体的说，涉及一种复合吸液材料的抄造、复合加工工艺及设备，属于吸液材料技术领域。

背景技术：

复合吸液材料对于制备能吸收液体和保留洗收液的吸液性制品极其有用。如卫生和医疗用品中的妇女卫生巾，纸尿裤、一次性尿布，用于农业、林业方面的保鲜剂及蔬菜水分保存剂，它还可用做卫生衬垫，如乳妇喂奶的衬垫，小孩床垫，失禁病人、痔疮病人床垫及手术衬垫。

目前市场上的复合吸液材料一般为三层结构，即面层、芯层、底层，芯层为高分子吸水树脂层；复合方法一般采用干法复合工艺，即各层材料之间用热熔胶相粘结，热熔胶加入不均匀容易导致吸液材料厚薄不均、出现絮团现象；热熔胶干燥后还会造成吸液材料吸水速度慢、透水、吸水倍率下降，且不环保的问题；采用干法复合工艺生产的复合吸液材料一般定量大，厚度大，用户使用舒适度较低。

现有吸液材料复合用的高分子吸水树脂撒料装置，普遍通过单一的撒料辊进行撒料，撒料过程容易造成高分子颗粒层的厚薄不均，出现中间厚，两侧薄的问题，会影响后续的复合效果，现有吸液材料的横幅定量差在5%左右。

公开号为cn107761436a的中国发明专利，公开了一种吸水材料的制作方法，该发明采用湿法复合工艺，将面浆料和底浆料分别经上网成型，制得湿面层纸和湿底层纸；(2)用高分子吸水树脂分别喷洒步骤(1)制得的湿面层纸和湿底层纸，并使分别喷洒了高分子吸水树脂的所述湿面层纸和所述湿底层纸复合，制得湿纸页；(3)将步骤(2)中制得的湿纸页依次进行压榨和干燥，制得吸水材料。

上述制作方法中，湿面层纸和湿底层纸均需要喷洒高分子吸水树脂，工艺操作不简便，且不利于控制高分子吸水树脂的总量。

公开号为cn110219197a的中国发明专利，公开了一种利用圆网造纸机复合加工吸水纸的方法，该发明专利提供一种利用圆网造纸机复合加工吸水纸的方法，包括以下步骤：(1)提供上层单层起皱原纸和下层单层半成型原纸，下层单层半成型原纸撒播有高分子吸水树脂颗粒；(2)将上层单层起皱原纸和下层单层半成型原纸压合形成压合双层原纸；(3)将压合双层原纸进行干燥起皱定型，得到成品吸水纸。

上述加工方法中，实现不了成品吸液材料的连续生产，生产效率有待提高，断纸多，吸液材料产品质量不稳定；另外成品吸液材料的吸水倍率仅为37.55倍，吸收能力很有很大的提高空间，且扩渗宽度不能根据产品需求进行调节。

综上所述，现有吸液材料的加工工艺及设备具有以下缺陷：

（1）添加高分子吸水树脂时的工艺操作不简便，不利于控制高分子吸水树脂的总量；

（2）吸液材料吸水速度慢，锁水性能差，柔软性差，舒适性差；

（3）吸液材料的吸水倍率有待提高，扩渗宽度不便于根据需求进行调节；

（4）吸液材料的加工设备实现不了连续生产，生产效率有待提高，断纸多，导致最终的产品质量不稳定；

（5）高分子吸水树脂用撒料装置，撒料过程容易造成高分子颗粒层的厚薄不均，出现中间厚，两侧薄的问题，影响复合效果。

技术实现要素：

本发明为解决现有复合吸液材料加工工艺及设备存在的以上技术问题，提供了一种复合吸液材料的抄造、复合加工工艺及设备，实现以下目的：

（1）添加高分子吸水树脂的工艺操作简便，添加总量易控；

（2）提高吸液材料的吸水速度和锁水性能，细密柔软提高用户舒适度；

（3）吸水倍率提高至50倍以上，扩渗宽度可以根据需求进行调节；

（4）实现连续生产，提高生产效率，减少断纸，提高产品质量稳定性；

（5）撒粉过程均匀，确保高分子颗粒层横幅下粉量的均匀性，提高了后续复合效果，确保产品质量稳定性，复合材料横幅定量差可控制在1%左右。

为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

一种复合吸液材料的抄造、复合加工工艺，所述工艺，包括复合层上纸抄造、复合层下纸抄造、复合、复卷加工。

进一步地，所述复合层上纸抄造，将纸浆打浆、配料，抄前池内纸浆浓度为2.5-3.5%，纸浆浓度调整至1%后泵入调浆箱，调浆箱内加入醇类剥离剂；将浆料与系统白水混合，混合浓度为0.05%-0.08%；将浆料泵入高位箱，在高位箱内加入分散剂溶液；浆料流送到第一圆网成型机构内，使纸浆附着在毛布上脱水后形成湿纸页，湿纸页脱水后进入烘缸干燥得到干纸页，干纸页经刮刀刮离缸面形成皱纹纸，皱纹纸定量为30-32g/㎡，水分为5-8%，皱纹纸伸长率为25-35%；复合层的上纸完成抄造。

进一步地，所述复合层下纸抄造，复合层下纸是由第二圆网成型机构成型的湿纸页，下纸定量为30-32g/㎡，水分为60-80%。

进一步地，所述复合，将高分子吸水树脂sap粉均匀的分散至下纸上表面，高分子吸水树脂sap粉的添加量为复合吸液材料总克重的25-40%；下部湿纸页与上部皱纹纸一同进入压榨复合机构进行复合，压榨托辊的压力为0.3-0.5mpa，复合车速30-55m/min。

进一步地，所述复卷加工，复合后三层纸页结构进入烘缸进行干燥，烘缸气压为0.15-0.2mpa，热风气压为0.2-0.3mpa；干燥后纸页经刮刀起皱、卷取，最后通过新型可调张力复卷机构进行复卷分切。

一种复合吸液材料的抄造、复合加工设备，包括第一圆网成型机构、第二圆网成型机构、烘缸干燥机构、复合烘缸干燥机构及新型可调张力复卷机构，第一圆网成型机构和第二圆网成型机构对称设置且转动方向相反，烘缸干燥机构和复合烘缸干燥机构对称设置且转动方向相反；所示复合烘缸干燥机构的正下方安装有压榨复合机构，压榨复合机构的侧下方安装有散粉机构。

进一步地，所述烘缸干燥机构干燥得到的干纸页经刮刀刮离缸面形成皱纹纸；所述刮刀角度为17°-25°，刀片厚度为1-2mm带锯钢片，刮刀与烘缸的接触角控制在13-22°。

进一步地，所述散粉机构包括匀料斗和撒料斗，两者上下设置且内腔相连通，匀料斗内腔安装有匀料辊，匀料辊的主体两端分别盘绕左旋和右旋两种匀料螺旋叶片，匀料辊由匀料电机进行驱动，匀料电机可实现正反转；撒料斗的内腔安装有撒料辊，撒料辊的主体外周沿周向分布有多个条形凹槽。

进一步地，所示压榨复合机构内托辊的压力为0.3-0.5mpa，复合车速30-55m/min；所述复合烘缸干燥机构包括烘缸，烘缸气压为0.15-0.2mpa，热风气压为0.2-0.3mpa。

进一步地，所述新型可调张力复卷机构包括张力调节辊，张力调节辊的上方设置有双压力辊，双压力辊包括上压辊和下压辊，上压辊为包胶辊，硬度为58度，直径为150mm；所述下压辊为全镀铬铁辊，直径为200mm。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

（1）本发明在生产上纸和下纸时，采用了不同的生产工艺，生产下纸时，为湿纸页，湿纸页上撒高分子吸水树脂粉；生产上纸时，湿纸页经烘缸干燥后采用刮刀起皱，使纸页形成皱纹纸，纸张伸长率达到25-35%，上纸表面不加高分子吸水树脂粉，直接与下纸复合，工艺操作简便，高分子吸水树脂粉总量易控；

（2）本发明复合过程无需添加热熔胶，直接采用干湿纸页进行压榨复合，使得吸液材料吸水速度快，本发明中的上纸经刮刀起皱为皱纹纸，复合后再次经刮刀起皱，细密柔软的皱纹纸有利于提高吸液倍率，降低返渗量，提高用户舒适度；

（3）本发明的吸液材料在保持较好抗张强度的前提下，精确控制高分子吸水树脂的添加比例，使复合吸液材料的吸液量高，返渗量小，吸水倍率提高至50倍以上；本发明采用新型可调张力复卷机，卷纸张力可调，最终复合吸液材料成品伸长率可控制在10-30%，因伸长率与吸液材料渗扩宽度成反比，故渗扩宽度可根据用户产品需求在一定范围内进行调整；新型可调张力复卷机增加软压区，使成品吸液材料通过软压区后柔软性能提高30-40%；

（4）本发明提供的加工设备使得干、湿纸页同步连续成型，不存在间断操作，不仅可以提高生产效率，还可以减少断纸，确保产品质量稳定性；

（5）本发明研发的撒粉机构，匀料电机可正反转且正反转时间可调，反转时物料从两端向中间输送，撒粉过程均匀，避免出现高分子颗粒层出现中间、两侧厚薄不一致的问题，可以确保高分子颗粒层横幅下粉量的均匀性，提高了后续复合效果，确保产品质量稳定性，使用该撒粉装置，复合材料横幅定量差可控制在1%左右。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明复合吸液材料的抄造、复合加工工艺流程图；

图2是复合层上纸的指标；

图3是试验不同高分子吸水树脂比例对吸液量、返渗量影响变化图；

图4是本发明的复合吸液材料与市场上其他产品的性能参数对比示意图；

图5是本发明复合吸液材料的抄造、复合加工设备的结构示意图；

图6是图5中a处的结构放大图；

图7是本发明中散粉机构的结构示意图；

图8是本发明中新型可调张力复卷机构的结构示意图；

图中，1-第一圆网成型机构，2-第二圆网成型机构，3-烘缸干燥机构，4-散粉机构，41-匀料斗，42-撒料斗，43-支撑箱体，44-匀料辊，45-匀料螺旋叶片，46-撒料辊，5-压榨复合机构，6-复合烘缸干燥机构，7-卷取机构，8-新型可调张力复卷机构，81-张力调节辊，82-上压辊，83-下压辊，84-压力辊安装架，85-气缸，86-上分切辊，87-下分切辊。

具体实施方式

实施例1一种复合吸液材料的抄造、复合加工工艺

如图1所示，本发明提供的一种复合吸液材料的抄造、复合加工工艺，具体包括以下步骤：

1.复合层上、下纸抄造：

（1）复合层上纸抄造:

1）将纸浆按工艺要求打浆、配料，抄前池内纸浆浓度为2.5-3.5%；

2）将步骤1)中得到的纸浆浓度经浓度控制系统调整至1%后泵入调浆箱，调浆箱内加入剥离剂，剥离剂为醇类剥离剂，用量为1-3kg/吨浆；

3）将步骤2)中调好的浆料泵入混合箱，泵入过程通过调整调浆箱的料门开度，保证进入混合箱浆料的恒定一致，浆料与系统白水进一步混合，混合浓度为0.05%-0.08%；

4)将步骤3)中混合得到的浆料泵入高位箱，在高位箱内加入分散剂溶液，分散剂溶液为阴离子聚丙烯酰胺溶液，阴离子聚丙烯酰胺溶液是由固体颗粒状的阴离子聚丙烯酰胺经纯净水溶解制得，溶解温度为20-30℃，溶解时间为8-10h；阴离子聚丙烯酰胺的用量为5-20kg/吨浆；

5)将步骤4)得到的浆料流送到第一圆网成型机构内，流送过程浆料流量以及浓度保持稳定，使进入网箱的纸浆保持稳定，第一圆网成型机构内圆网笼转动，使纸浆附着在毛布上脱水后形成湿纸页；

6)步骤5)中得到的湿纸页经托辊压榨脱水后进入烘缸干燥，烘缸温度为85-95℃，得到干纸页，干纸页在烘缸上经刮刀刮离缸面形成皱纹纸，皱纹纸定量为30-32g/㎡，水分为5-8%；刮刀起皱后皱纹细密，纸质柔软，皱纹纸伸长率为25-35%，细密柔软的皱纹使纸页伸长率提高、吸水倍数大，吸水速率快；

7)步骤6)中得到的皱纹纸作为复合层的上纸进入复合工序；

上纸（皱纹纸）具体指标如图2所示；

（2）复合层下纸抄造:

1）复合层下纸页抄造的前五个步骤与复合层上纸页抄造的前五个步骤相同；

2）经第二圆网成型机构成型的湿纸页作为复合层下纸进入复合工序；

其中下纸水分60-80%，下纸定量30-32g/㎡。

2.复合

（1）通过撒粉机构将sap粉均匀的分散至下纸上表面；

sap粉的添加量为复合吸液材料总克重的25-40%；

sap粉为高分子吸水树脂sap，外观为白色粉末，保水值32g/g，外观密度0.60g/ml，残存丙烯酸单体含量40ppm，吸水倍率56g/g；

sap粉的粒径分布：

≤150um，占比为1.0%，

150-300um占比为37.7%，

300-500um占比为60%，

≥500um占比为1.3%；

（2）上纸、sap粉、下纸在压榨复合机构处进行复合成型

下部的湿纸页与上部的皱纹纸一同进入压榨复合机构进行复合，压榨托辊的压力为0.3-0.5mpa，复合车速30-55m/min；

（3）上纸、下纸和高分子吸水树脂sap比例的优化

优选上纸、下纸原材料，在保持较好抗张强度的前提下，降低上纸、下纸定量，提高高分子吸水树脂比例，使复合吸液材料的吸液量高，返渗量小；

试验不同高分子吸水树脂比例对吸液量、返渗量影响变化如图3所示；

由图3可知，在保持较好抗张强度的前提下，提高高分子吸水树脂比例有利于提高复合吸液材料的吸水倍数、吸血倍数、吸水速度，有利于降低复合吸液材料的返渗量，提高用户舒适度。

3.复卷加工

复合后上纸、sap粉和下纸三层结构进入烘缸进行干燥、起皱、卷取，根据需求规格通过新型可调张力复卷机构进行复卷分切，使复合吸液材料成品伸长率控制在10-30%，成品吸液材料通过软压区后柔软性能提高30-40%；得到最终本发明的复合吸液材料；

烘缸气压为0.15-0.2mpa，热风气压为0.2-0.3mpa。

按照上述抄造、复合加工工艺得到的复合吸液材料，吸水性、柔软性都大幅度提高，返渗量小，与市场上其他产品相比各性能参数如图4所示。

实施例2一种复合吸液材料的抄造、复合加工设备

如图5-图8共同所示，本发明提供的一种复合吸液材料的抄造、复合加工设备，包括第一圆网成型机构1、第二圆网成型机构2、烘缸干燥机构3、复合烘缸干燥机构6和新型可调张力复卷机构8，第一圆网成型机构1和第二圆网成型机构2对称设置且转动方向相反，烘缸干燥机构3和复合烘缸干燥机构6对称设置且转动方向相反；所示复合烘缸干燥机构6的正下方安装有压榨复合机构5，压榨复合机构5的侧下方安装有散粉机构4。

所述第一圆网成型机构1内的圆网笼转动，使纸浆附着在毛布上经脱水后形成湿纸页，湿纸页经托辊压榨脱水后进入烘缸干燥机构3干燥。

所述烘缸干燥机构3的烘缸温度为85-95℃，干燥后的干纸页经刮刀刮离缸面形成皱纹纸，皱纹纸进入压榨复合机构5；所述刮刀角度为17°-25°，刀片厚度为1-2mm带锯钢片，刮刀与烘缸的接触角控制在13-22°。

所述第二圆网成型机构2内的圆网笼转动，使纸浆附着在毛布上经脱水后形成湿纸页，湿纸页经散粉机构4散粉后进入压榨复合机构5。

所述散粉机构4包括匀料斗41和撒料斗42，两者上下设置且内腔相连通，匀料斗41和撒料斗42的两端部安装有支撑箱体43，匀料斗41的底部开设有一个长条状的匀料出口，匀料斗41内腔安装有匀料辊44，匀料辊44的主体两端分别盘绕左旋和右旋两种匀料螺旋叶片45，匀料辊44的一端部与匀料电机的输出轴固定连接，匀料电机可正反转，正反转时间可调；撒料斗42的底部开设有一个长条状的撒料出口，撒料斗42的内腔安装有撒料辊46，撒料辊46的主体外周沿周向分布有多个条形凹槽，撒料辊46的一端部与撒料电机的输出轴固定连接；在进行撒料的整个过程中，首先通过盘绕有左旋和右旋两种匀料螺旋叶片45的匀料辊44进行匀料，使物料从中间向两端输送，然后通过带有条形凹槽的撒料辊46完成撒粉工作，匀料电机可正反转且正反转时间可调，反转时物料从两端向中间输送，撒粉过程均匀，避免出现高分子颗粒层出现中间、两侧厚薄不一致的问题，可以确保高分子颗粒层横幅下粉量的均匀性，提高了后续复合效果，确保产品质量稳定性；使用撒粉装置，使复合吸液材料横幅定量差可控制在1%左右。

所述压榨复合机构5将撒粉后的湿纸页与烘缸干燥机构3干燥成型得到的皱纹纸进行压榨复合，复合过程中皱纹纸位于湿纸页的上方，压榨复合机构5内的托辊将湿纸页内的水分挤压到皱纹纸内，复合后的纸页进入复合烘缸干燥机构6进行烘干；所示压榨复合机构5内托辊的压力为0.3-0.5mpa，复合车速30-55m/min。

所述复合烘缸干燥机构6包括烘缸，烘缸气压为0.15-0.2mpa，热风气压为0.2-0.3mpa；所述复合烘缸干燥机构6烘干后的纸页导入卷取机构7进行卷取，卷取后的纸页根据需求规格通过新型可调张力复卷机构8进行复卷分切，得到最终的复合吸液材料。

所述新型可调张力复卷机构8包括张力调节辊81，张力调节辊81的上方设置有双压力辊，双压力辊包括上压辊82和下压辊83，上压辊82为包胶辊，硬度为58度，直径为150mm；所述下压辊83为全镀铬铁辊，直径为200mm；所述上压辊82安装在压力辊安装架84的一端部，压力辊安装架84的主体与气缸85的活塞端部进行铰接，气缸85用于调节双压力辊之间的压力；复合吸液材料经过双压力辊软压区后柔软性能提高30-40%；所述新型可调张力复卷机构8还包括上下设置的上分切辊86和下分切辊87，上分切辊86的中间以及两端分别安装有圆刀，下分切辊87上安装有与圆刀相适配的底刀，圆刀与底刀配合实现纸页的分切，分切后的折页通过两个上下设置的收卷气涨辊实现收卷；新型可调张力复卷机构8采用双辊收卷，采用前后两段张力，后段张力可调卷纸紧度，最终复合吸液材料成品伸长率可控制在10-30%，因伸长率与吸液材料渗扩宽度成反比，故渗扩宽度可根据产品需求在一定范围内进行调整；新型可调张力复卷机构8的圆刀刀口处及两侧纸边刀口处设置自动纠偏装置和自动吸尘装置，有利于精密分切，整齐复卷，复卷后纸辊端面平齐无毛刺，误差不超过0.2mm。

除非另有说明，本发明所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。