用于制備包括通道的吸收結構的方法和設備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于制備用于吸收制品的吸收結構的設備和方法，該吸收結構包括支撐片材和其上的吸收層，吸收層包括吸收材料。根據本發(fā)明，提供第一環(huán)狀移動表面，其具有一個或多個基本上縱向延伸的第一配合條，并且提供第二環(huán)狀移動表面，其具有對應的縱向延伸的第二配合條。在第一配合條和第二配合條之間，至少在通道的區(qū)域的一部分內向第一支撐片材和第二支撐片材施加壓力，以便將第一支撐片材和第二支撐片材附著在一起并形成不含吸收材料的通道。
【專利說明】
用于制備包括通道的吸收結構的方法和設備
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及用于制備帶有通道的吸收結構的設備和方法，所述通道嵌入在所述吸收結構內。通道為不含吸收材料的條?！颈尘凹夹g】
[0002]吸收制品諸如尿布和衛(wèi)生巾吸收和容納身體流出物。它們也旨在防止身體流出物臟污、潤濕或換句話講污染與穿著者接觸的衣物或其它制品諸如被褥。諸如一次性尿布的一次性吸收制品可以干燥狀態(tài)或載尿狀態(tài)被穿著數小時。因此，已做出許多努力來改善吸收制品在干燥時以及在完全地或部分地載有液體流出物時對穿著者的貼合性和舒適性，同時保持或增強制品的吸收和容納功能。
[0003]人們也作出過努力以使吸收制品在干燥時更薄，從而改善此類制品的舒適度。
[0004]—些吸收制品比如尿布包含吸收材料諸如超吸收聚合物，所述超吸收聚合物吸收極大量的液體并導致吸收制品顯著地溶脹。此類制品因此在使用期間將顯著地增加體積， 并且有時候特別是在穿著者兩腿之間的襠區(qū)中增加體積，這可使制品變得不舒適。
[0005]因此仍然需要進一步改善此類制品的貼合性和/或液體傳送離開襠部的性能。也需要減少吸收材料在此類制品中的使用。
[0006]還需要進一步減小滲漏的可能性并且改善吸收制品諸如尿布的吸收效率。
[0007]還發(fā)現能夠通過提供傳送通道來獲得改善的液體傳送性能，所述傳送通道用于在吸收制品例如其吸收結構中分配液體。此外，還令人驚訝地發(fā)現，能夠因此在保持性能的同時減少吸收材料的量。還發(fā)現能夠通過提供具有如下吸收結構的吸收制品來獲得改善的貼合性，由此吸收材料是在加工方向上結構化的，任選地具有包括較少或無吸收材料的區(qū)域， 以便在使用中改善彎曲柔韌性(在對應于加工方向的方向上)。
[0008]公布于2012年12月12日的EP-A-2 532 329公開了用于生產吸收結構的設備和方法，所述吸收結構包括至少兩個支撐片材和吸收材料層，所述吸收材料層優(yōu)選地通過印刷方法沉積到支撐片材中的至少一者上。其公開了獨立壓力輥，所述壓力輥可選擇性地僅向吸收結構的通道區(qū)域上施加壓力。所述壓力裝置可包括凸起的配合條。
[0009]本發(fā)明涉及用于制備用于吸收制品的吸收結構的設備，所述吸收結構包括支撐片材和其上的吸收層，吸收層包括吸收材料，所述設備包括:[〇〇1〇] a)傳送裝置，所述傳送裝置用于將第一支撐片材和第二支撐片材傳送至第一移動的環(huán)狀表面和第二移動的環(huán)狀表面；
[0011]b)喂料機，所述喂料機用于在第一移動的環(huán)狀表面上的沉積點處將吸收材料給料到至少第一支撐片材上，吸收材料形成支撐片材上的吸收區(qū)域和吸收區(qū)域之間的一個或多個通道，通道基本上不含吸收材料；
[0012]c)粘合劑涂覆器，所述粘合劑涂覆器用于至少在通道的區(qū)域內將粘合劑涂覆到第一支撐片材和第二支撐片材中的至少一者。
[0013]本發(fā)明還涉及用于制備吸收結構的方法，所述吸收結構包括支撐片材和其上的吸收材料的吸收層，所述方法包括以下步驟:
[0014]a)將第一支撐片材和第二支撐片材傳送至第一移動的環(huán)狀表面和第二移動的環(huán)狀表面；
[0015]b)在第一移動的環(huán)狀表面上的沉積點處將吸收材料給料到至少第一支撐片材上， 吸收材料形成吸收區(qū)域和吸收區(qū)域之間的一個或多個通道，通道基本上不含吸收材料；
[0016]c)至少在通道的區(qū)域內將粘合劑涂覆到第一支撐片材和第二支撐片材中的至少一者。
[0017]本發(fā)明解決了如下問題:確保在沉積步驟或印刷步驟中形成的不含吸收材料的區(qū)域的圖案之間的精確對準，并且所述壓力由獨立壓力輥在下游膠粘步驟中施加。
[0018]本發(fā)明組合了沉積步驟或印刷步驟和壓力步驟，所述壓力步驟通過附著到單個移動的環(huán)狀表面例如輥上而形成通道。
【發(fā)明內容】

[0019]根據本發(fā)明，提供了第一移動的環(huán)狀表面，其具有一個或多個基本上縱向延伸的第一配合條，并且提供了第二移動的環(huán)狀表面，其具有對應的縱向延伸的第二配合條。在第一配合條和第二配合條之間，至少在通道的區(qū)域的一部分內向第一支撐片材和第二支撐片材施加壓力，以便將第一支撐片材和第二支撐片材附著在一起并形成不含吸收材料的通道。【附圖說明】
[0020]圖1A為貯存器25的頂視圖。[〇〇21]圖1B為另選貯存器25的頂視圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的或用于本發(fā)明的方法的設備的側視圖。
[0023]圖3為的本發(fā)明的或用于本發(fā)明的方法的設備的局部透視圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的或用于本發(fā)明的另選方法的另選設備的局部透視圖。【具體實施方式】
[0025]如上文所概述，本發(fā)明涵蓋了用于制備適用于吸收制品的吸收結構的方法和設備，所述吸收結構包括吸收材料，優(yōu)選地包括至少或僅粒狀超吸收聚合物材料。在以下定義之后，本文進一步描述了此類方法和設備的實施方案以及所得吸收結構和吸收制品。
[0026]定義
[0027]“吸收結構”是指一種具有縱向尺寸和與其垂直且垂直于高度尺寸的橫向尺寸的三維結構，并且其包括至少一種吸收材料和支撐片材，并且適用于吸收制品。[〇〇28]“吸收層”是指通過將吸收材料沉積到支撐片材上而形成的三維吸收材料層。
[0029] “吸收材料”是指能夠吸收并保持體液的材料或材料混合物;其通常包括或由“超吸收聚合物材料”組成?！俺站酆衔锊牧稀?也稱為“吸收膠凝材料，”或“AGM”、或“超吸收劑，”)是指能夠吸收如使用“離心保留容量”測試(Edana 441.2-02)測量的至少10倍(且通常至少15倍或至少20倍)于它們自身重量的含水的0.9 %鹽水溶液的聚合物材料，即具有至少l〇g/g且通常至少15g/g或至少20g/g的離心保留容量。
[0030]“吸收制品”是指吸收和容納身體流出物的裝置，并且更具體地是指緊貼或鄰近穿著者的身體放置以吸收和容納從身體排出的各種流出物的裝置。吸收制品可包括成人和嬰兒尿布，包括褲諸如嬰兒訓練褲和成人失禁內衣、和女性衛(wèi)生制品諸如衛(wèi)生巾和衛(wèi)生護墊和成人失禁護墊、以及胸墊、護理墊、圍兜、傷口敷料產品等。吸收制品還可包括地板清潔制品、食品工業(yè)制品等。如本文所用，術語“體液”或“身體流出物”包括但不限于尿液、血液、陰道分泌物、乳汁、汗液和糞便物。
[0031]“尿布”是指一般被幼嬰和失禁患者圍繞下體穿著以便環(huán)繞穿著者的腰部和腿部并且特別適于接收和容納尿液和糞便的吸收制品。
[0032]如本文所用，“褲”或“訓練褲”是指為嬰兒或成人穿著者設計的具有腰部開口和腿部開口的尿布。通過將穿著者的腿插入腿部開口中并將褲滑到圍繞穿著者下體的位置可將褲置于使用者身上的適當位置。褲可使用任何合適的方法來預成形，包括但不限于利用可重復扣緊的和/或不可重復扣緊的粘結(例如，縫合、焊接、粘合劑、內聚粘合、扣件等)將制品的各部分粘接在一起。褲可在沿制品周邊的任何位置預成形(例如，側邊緊固的、前腰緊固的)。盡管本文使用術語“褲”，但褲通常也稱作“閉合尿布”、“預扣緊尿布”、“套穿尿布”、 “訓練褲”和“尿布褲”。合適的褲公開于以下專利中:1993年9月21日授予Hasse等人的美國專利5,246,433; 1996年10月29日授予Buell等人的美國專利5,569,234; 2000年9月19日授予Ashton的美國專利6，120，487; 2000年9月19日授予Johnson等人的美國專利6，120，489; 1990年7月10日授予Van Gompel等人的美國專利4，940，464; 1992年3月3日授予Nomura等人的美國專利5,092,861;提交于2002年6月13日的名稱為“Highly Flexible And Low Deformat1n Fastening Device” 的美國專利公布2003/0233082A1; 1999年4月27 日授予 K1 ine等人的美國專利5，897，545; 1999年9月28日授予K1 ine等人的美國專利5，957，908。
[0033]“非織造材料”為由定向或任意取向的纖維通過摩擦和/或粘合和/或粘著而粘結成的、或通過濕磨法而氈化成的人造片、纖維網或毛層，不包括紙張和作為織造、編織、簇成、縫編而合并束縛的紗或長絲的產品，不考慮是否另外縫過。這些纖維可源于天然或人造來源，并且可為短紗或連續(xù)長絲或原位形成的纖維?？缮藤彨@得的纖維的直徑范圍為小于約0.001mm至大于約0.2mm，并且它們具有幾種不同的形式:短纖維(稱作短紗或短切纖維)、 連續(xù)單纖維(長絲或單絲)、無捻連續(xù)長絲束(絲束)和加捻連續(xù)長絲束(紗)。非織造織物可通過許多方法諸如熔噴法、紡粘法、溶液紡絲法、靜電紡紗法、和梳理法來形成。非織造織物的基重通常用克/平方米(gsm)表示。
[0034]本文所用的“顆?！笔侵赋暑w粒形式以致在干燥狀態(tài)時可流動的材料。
[0035]“基本上不含纖維素”在本文中用來描述包含按重量計小于5%的纖維素纖維的制品諸如吸收層結構或芯。[〇〇36] “厚度”和“高度”在本文中互換使用。
[0037]根據本發(fā)明，吸收材料100可通過任何合適的方法(包括重量分析給料)或通過使用印刷輥給料到支撐片材16，16’上。在圖1A，1B和2所示的實施方案中，使用印刷輥方法，其更詳細地描述于下文中。
[0038]圖1A和1B示出了提供貯存器25的圖案的示例，所述貯存器用于在將吸收材料沉積或印刷到支撐纖維網上之前保持吸收材料。將吸收材料給料到貯存器，貯存器將吸收材料保持在孔穴或腔室22中的每個中。貯存器包含吸收區(qū)域之間的一個或多個通道21，通道21基本上不含吸收材料。
[0039]在圖2和3所示的本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，貯存器圍繞印刷輥144,156的外表面設置。吸收材料100由輥156遞送給支撐片材16,所述輥鄰近且緊鄰第一移動的環(huán)狀表面30放置，例如基本上在所述表面的上方。吸收材料100可基本上連續(xù)地沉積。其中吸收材料100離開輥156并轉移至第一移動的環(huán)狀表面30的點或區(qū)域在本文中稱作沉積點或區(qū)域;并且在該點或區(qū)域中，凸起條21例如每個凸起條與配合條31配合，例如不直接接觸。
[0040]用于制備根據本發(fā)明的第一方面的吸收結構的第一印刷單元134示出于圖2的左半部。用于形成第二吸收結構的第二印刷單元132示出于圖2的右側，這兩個吸收結構隨后在輥隙162中被組合成吸收芯。
[0041]第一印刷單元134包括用于將輔助粘合劑涂覆到基底16的輔助粘合劑涂覆器148、 用于接收第一基底16的第一可旋轉支撐輥152、用于保持吸收性粒狀聚合物材料的第一料斗154、用于將吸收性粒狀聚合物材料從料斗154傳送至基底16的第一印刷輥156、以及用于將纖維熱塑性粘合劑材料74涂覆到第一基底16和其上的吸收性粒狀聚合物材料著陸區(qū)的熱塑性粘合劑材料涂覆器158。
[0042]輔助粘合劑涂覆器148可為噴嘴系統，其可提供相對薄但寬的熱塑性粘合劑材料簾，如W0 2008/155699中所建議，但可轉而有利地包括用于同時沿基底的寬度涂覆若干輔助粘合劑狹槽的槽式涂布機，并且配備有歧管以間歇地停止輔助粘合劑的遞送，使得在那里所述輔助層不涂覆在對應于較低吸收材料量區(qū)域的所述基底的區(qū)域中。印刷輥156和粘合劑涂覆器158可如W0 2008/155699所進一步詳述。通過印刷單元134獲得的吸收結構70可直接放置成與第二基底16’成面對面關系，或者可與第二吸收結構70’組合，從而形成吸收芯。該第二吸收結構70’可形成于如圖2所示的第二印刷單元132上，所述第二印刷單元可與第一印刷單元134大致相同。第二印刷單元132可包括可為用于將輔助粘合劑涂覆到基底 16’的槽式涂布機的第二輔助粘合劑涂覆器136、用于接收基底16’的第二可旋轉支撐輥 140、用于保持吸收性粒狀聚合物材料的第二料斗142、用于將吸收性粒狀聚合物材料傳送到基底16’的第二印刷輥144、以及用于將熱塑性粘合劑材料74’涂覆到基底16’和其上的吸收性粒狀聚合物著陸區(qū)的熱塑性粘合劑材料涂覆器146。
[0043]輥156的半徑可取決于所生產的是什么吸收結構，例如什么尺寸，以及例如印刷輥或轉筒的每次循環(huán)生產出了多少結構。例如，轉筒/印刷輯可具有至少40mm，或至少50mm的半徑;其可為例如至多300mm，或至多200mm。在一些實施方案中，轉筒/印刷輯的半徑小于第一移動的環(huán)狀表面的半徑的50%。在一個優(yōu)選的實施方案中，印刷輯的半徑為60mm至80_。
[0044]輥156可具有任何合適的寬度，但例如具有(基本上)對應于所要生產的吸收結構的寬度的寬度(例如沿⑶，從而垂直于MD);這例如為至少40mm，或至少60mm，或例如至多 400mm，或至多 200mm。
[0045]輥156可具有一個或多個貯存器25,所述貯存器帶有用于在其中接收吸收材料100 的一定體積，并且將其傳輸并隨后沉積在第一移動的環(huán)狀表面上的支撐片材16上。
[0046]每個貯存器25通常對應于旨在生產的吸收結構，如適用于吸收制品的吸收結構。 [〇〇47]根據本發(fā)明，第一支撐片材和第二支撐片材被承載在第一移動的環(huán)狀表面和第二移動的環(huán)狀表面上。在圖2至4中，這些第一移動的環(huán)狀表面和第二移動的環(huán)狀表面由在本文中稱作沉積筒140，152的轉筒表示。另選地，所述移動的環(huán)狀表面可為帶。
[0048]支撐片材16,16’優(yōu)選地為非織造材料片材。將吸收材料從輥156沉積到支撐片材中的至少一者且優(yōu)選地兩者上，但不沉積在對應于凸起條21和配合條31的區(qū)域中。
[0049]第一輥152具有一個或多個基本上縱向延伸的第一配合條31，并且第二輥140具有對應的縱向延伸的第二配合條。至少在通道的區(qū)域的一部分內，通過第一配合條和第二配合條向第一支撐片材和第二支撐片材16,16’施加壓力P，以便將第一支撐片材和第二支撐片材附著在一起。
[0050]通過以該方式在第一輥和第二輥上的配合條之間向支撐片材施加壓力，而不是通過被定位在所述輥下游的獨立壓力輥來施加壓力，就避免了通道的對準問題。更容易提供對吸收結構的品質控制，尤其是在高速制造過程中。
[0051] 在一些實施方案中，第一移動的環(huán)狀表面和第二移動的環(huán)狀表面140,152可例如具有至少1000,或至少1200個部件/分鐘的速度和/或至少4.5m/s，或至少6m/s，或至少8m/ s，或至少10m/s的線速度。
[0052]沉積筒[〇〇53]圖3示出了印刷輥156和沉積筒152的并列型布置結構。在圖3所示的實施方案中， 所述轉筒為旋轉的圓柱形轉筒。外殼圍繞固定式內室例如定子旋轉。旋轉的外殼承載一個或多個接收器33,所述接收器接收出自印刷輥156的吸收材料。[〇〇54]優(yōu)選地，接收器33為至少部分地透氣的。其可具有用來接收吸收材料的區(qū)域，并且該區(qū)域經由真空室38基本上與真空系統空氣連通。該布置結構將支撐片材16保持到沉積筒 30的表面上，并且也可將從印刷輥156接收的吸收材料抵靠支撐片材16的表面保持到位(如果支撐纖維網為透氣的)。[〇〇55]在一個未示出的實施方案中，除配合條31之外的接收器區(qū)域33為網狀材料，所述網狀材料具有孔，該接收器區(qū)域為透氣的，并且與真空系統的室38空氣連通。[〇〇56]在圖3的實施方案中，除配合條31之外的接收器33的表面區(qū)域包括基本上沿橫向的薄型載體，所述薄型載體用于支撐所述支撐片材16。通常，沿縱向的最大尺寸小于相鄰配合條的平均寬度尺寸;例如至多4mm，優(yōu)選地至多3mm。[〇〇57]在圖4的實施方案中，接收器33包括多個基本上縱向延伸的桿36,它們彼此間隔開，并且通常沿橫向與相鄰配合條間隔開。此類桿36因而可部分地形成接收器33的最外表面，使得支撐片材16被桿36和配合條31接收和承載。[〇〇58]第一沉積筒上的第一配合條31對應于緊鄰的第二沉積筒上的第二配合條。在所述對應的第一配合條和第二配合條之間施加壓力，所述壓力抵壓第一支撐纖維網和第二支撐纖維網，具體地在其中所述吸收結構不含任何吸收材料的區(qū)域中抵壓。支撐纖維網之間的壓力和粘合劑材料的組合導致所述支撐纖維網在這些區(qū)域中附著在一起，并且因此形成一個或多個通道。壓力的施加可精確地與不含吸收材料的區(qū)域對準，因為吸收材料的沉積和壓力的施加均發(fā)生在相同的表面上，即發(fā)生在被放置在轉筒的外表面上的接收器33上。優(yōu)選的是避免向夾置在所述支撐纖維網之間的吸收材料施加任何壓力。此類壓力可導致吸收材料顆粒損壞或甚至刺穿或撕裂所述支撐纖維網。作用于所述配合表面之間的吸收材料顆粒上的此類壓力也可導致對所述配合表面的過度磨損。出于該原因，在所述配合表面之間施加壓力的區(qū)域優(yōu)選地略微窄于且優(yōu)選地也略微短于其中所述吸收材料不含任何吸收材料的區(qū)域。
[0059]優(yōu)選地，第一配合條31和第二配合條由彈性材料，優(yōu)選地硅氧烷制成。在一些實施方案中，第一配合條和/或第二配合條可由金屬材料，優(yōu)選地鋼制成。
[0060]過程控制
[0061]在一個優(yōu)選的實施方案中，控制所述過程以便在第一配合條和第二配合條之間保持所期望的壓力。所施加的壓力對于在成品中實現所需的通道粘結強度來講是一個重要的過程參數。然而在涉及到施加于兩個轉筒之間的壓力之后的說明中，所述原理可等同地應用于其它形式的移動的環(huán)狀表面，諸如帶和輥的組合。
[0062]優(yōu)選地，通過第一配合條和第二配合條來施加壓力，所述第一配合條和所述第二配合條形成轉筒外表面的一部分。每個轉筒均安裝在軸上，并且每個軸通過驅動器例如電動馬達以設定速度旋轉。每個軸被支撐在后板中，所述后板繼而直接或間接地安裝在機架中。優(yōu)選地，后板可相對于彼此側向移動，使得所述軸移動得更靠攏或更分開。最優(yōu)選地，所述后板之一可移動，而另一個后板相對于機架固定。這允許按需要通過移動所述軸使它們更靠攏或更分開來增大或減小第一配合條和第二配合條之間的壓力。[〇〇63] 第一配合條和第二配合條31，32之間的優(yōu)選的過程壓力為0.3至0.SMPa。[〇〇64]將轉筒安裝到所述軸上，并且所述軸的自由端稱作所述軸的外部節(jié)段，而所述軸的相對端稱作所述軸的驅動器側節(jié)段。
[0065]為了測量在配合條之間所施加的壓力，可將應變儀橫梁安裝在所述兩個軸上。應變儀橫梁可安裝在所述軸的外部節(jié)段處或安裝在所述軸的驅動器側節(jié)段處，或者可安裝兩個應變儀，在所述軸的外部節(jié)段和驅動器側節(jié)段上各安裝一個。將應變儀橫梁安裝在所述軸的外部節(jié)段和驅動器側節(jié)段兩者上的優(yōu)點是，其可允許進行甚至更精細的過程控制。 [〇〇66]所述一個或多個應變儀橫梁也可用來對所述兩個軸之間的距離進行精細調節(jié)。過程控制的該方面允許所述設備通過精細地調節(jié)所述配合條之間的所需距離來補償工具磨損，從而提供更好的品質保證并減少維護。
[0067]吸收材料
[0068]本文的吸收材料100優(yōu)選地為可流動材料(在干燥狀態(tài)下)，最優(yōu)選地為顆粒材料。 在顆粒形式中，所述吸收材料可為顆粒、薄片、纖維、球體、團聚顆粒以及本領域已知的其它形式。
[0069]吸收材料100包括超吸收聚合物材料，所述超吸收聚合物材料任選地與纖維素材料(包括例如纖維素、呈纖維形式的粉碎的木漿)組合。在一些實施方案中，吸收材料1〇〇可包括按重量計至少60%，或至少70%的超吸收聚合物材料、和至多40%或至多30 %的纖維素材料。在優(yōu)選的實施方案中，吸收層包括吸收材料100,所述吸收材料基本上由吸收性聚合物材料組成，例如存在按吸收材料的重量計小于5 %的纖維素材料;并且所述吸收層/吸收結構可基本上或甚至完全不含纖維素材料。
[0070]在本文優(yōu)選的實施方案中，吸收材料為超吸收聚合物材料，其在本文中稱作SAP， 并且也稱為粒狀吸收膠凝材料即AGM。本文的粒狀SAP可具有高吸附容量，例如具有例如至少20g/g，或30g/g的離心保留容量。上限可為例如至多150g/g、或至多100g/g。[0071 ] 粒狀SAP可具有良好的液體滲透性，例如，具有至少10 X l(T7Cm3s/g;或優(yōu)選地至少 30 X 10—7cm3 ? s/g，或至少50 X 10—7cm3s/g 10 X 10—7cm3s/g的SFC值，或者可能具有至少 100 X l(T7cm3s/g，或至少a SFC of 120Xl(T7Cm3sec/g的滲透性SFC值。該SFC是滲透性的量度，并且孔隙率的指示通過如1996年10月8日公布的美國專利5,562，646(Goldman等人)中描述的凝膠床的鹽水流動傳導率提供(然而其中使用的是〇.9%NaCl溶液，而不是Jayco溶液)。上限可例如為至多350或至多250( X 10—7cm3.s/g)。
[0072]在本文的一些實施方案中，所述SAP的聚合物為內部交聯的和/或表面交聯的聚合物。
[0073]在本文的一些實施方案中，吸收材料100包括聚丙烯酸/聚丙烯酸酯聚合物的顆?；蛴删郾┧?聚丙烯酸酯聚合物的顆粒組成，所述聚丙烯酸/聚丙烯酸酯聚合物例如具有 60 %至90 %，或約75 %的中和度，具有例如如本領域已知的鈉抗衡離子;它們可為表面交聯的和/或內部交聯的聚丙烯酸/聚丙烯酸酯聚合物。[〇〇74]在本文的一些實施方案中，吸收材料100呈顆粒形式，具有至多2mm，或介于50微米和2mm或至1mm之間，或任選地100或200或300或400或500wii，或至1000或至800或至700wii的質量中值粒度;所述質量中值粒度可例如通過例如EP-A-0691133中所述的方法來測量。在本發(fā)明的一些實施方案中，所述材料呈顆粒形式，所述顆粒中按重量計至少80%為具有介于50wii和1200wii之間的尺寸且具有介于上述任何范圍組合之間的質量中值粒度的顆粒。顆?？蔀榛旧锨蛐蔚?，或者可具有某種其它形狀。優(yōu)選地，吸收材料100具有相對窄范圍的粒度，例如其中大部分(例如按重量計至少80%，或優(yōu)選地至少90 %或甚至至少95%)的顆粒具有介于50wii和lOOOwii之間，優(yōu)選地介于lOOwii和800譲之間，且更優(yōu)選地介于200iim和 600mi之間的粒度。
[0075]本文的吸收材料100可有利地包括按重量計小于15%，或小于10%，或小于8%或小于5%的水。所述水含量可按Edana測試號ERT 430.1-99(1999年2月)來測定，其涉及將顆粒材料100在105攝氏度下干燥3小時，并且在干燥之后通過顆粒材料100的重量損失來測定含水量。[〇〇76]本文的粒狀SAP可為如下SAP粒，它們?yōu)楸砻嫱扛驳幕虮砻嫣幚淼?這不包括表面交聯，其可為一種附加表面處理)；此類涂覆和表面處理步驟是本領域熟知的，并且包括用一種或多種無機粉末(包括硅酸鹽、磷酸鹽)進行的表面處理和涂覆聚合材料(包括彈性體聚合材料或成膜聚合材料)。
[0077] 支撐片材
[0078]用本發(fā)明的設備和方法生產的吸收結構包括用以接收吸收材料的支撐片材16。該支撐片材16可為任何單個片材或纖維網片材料，具體地為紙材、膜、機織織物或非織造織物、或任何這些材料的層合體。
[0079]在本文的一些實施方案中，支撐片材(16)為非織造織物，例如非織造纖維網，諸如梳理非織造織物、紡粘非織造織物或熔噴非織造織物，并且包括任何這些材料的非織造層合體。
[0080] 這些纖維可源于天然或人造來源，并且可為短紗或連續(xù)長絲或原位形成的纖維。 可商購獲得的纖維具有通常在小于約0.001mm至大于約0.2mm范圍內的直徑，并且它們呈現為若干種不同的形式:短纖維(稱作化學短紗或短切纖維)、連續(xù)單纖維(長絲或單絲)、無捻連續(xù)長絲束(絲束)、和加捻連續(xù)長絲束(紗線)。所述纖維可為雙組分纖維，例如具有片-芯排列，例如具有形成所述片和芯的不同的聚合物。非織造織物可通過許多方法諸如熔噴法、 紡粘法、溶液紡絲法、靜電紡紗法、和梳理法來形成。
[0081]本文的非織造材料可由親水性纖維制成；“親水性”描述纖維或纖維表面，它們可被沉積在這些纖維上的含水流體(例如含水體液)潤濕。親水性和可潤濕性通常根據流體例如通過非織造織物的接觸角和透濕時間來定義。在由Robert F.Gould編輯的名稱為 “Contact angle，wettability和adhes1n” 的American Chemical Society出版物(版權 1964)中對此進行了詳細地討論。當流體和纖維或其表面之間的接觸角小于90°時，或者當流體趨于在纖維表面上自發(fā)鋪開時(兩種情況通常共存)，即認為纖維或纖維表面被流體 (即親水的)潤濕。相反，如果接觸角大于90°并且流體不能在整個纖維表面上自發(fā)鋪展，則纖維或纖維表面被認為是疏水的。
[0082]本文的支撐片材16可為透氣的。因此可用于本文的膜可包括微孔。本文的非織造物可為例如透氣的。支撐片材(16)可具有例如40或50至300或至200m3/(m2Xmin)的透氣率， 所述透氣率通過EDANA方法140-1 -99 (125Pa，38.3cm2)測定。另選地，支撐片材(16)可具有更低的透氣率，例如為非透氣的，從而例如更好地滯留在包括真空的移動的表面上。
[0083]在優(yōu)選的實施方式中，支撐片材16為例如SMS或SMMS類型的非織造層合體材料、非織造層合體纖維網。
[0084]非織造織物的基重通常以克/平方米(gsm)表示。支撐片材16可具有小于60gsm，或例如小于50gsm，例如5gsm至40gsm，或至30gsm的基重。[〇〇85] 支撐片材16可具有例如超過20%，或例如超過100%，但例如不超過200%的橫向延展性或縱向延展性。
[0086]在本文的一個實施方案中，支撐片材16具有橫向尺寸，所述橫向尺寸超過接收器 33的部分的橫向尺寸例如至少10%，或例如至少20%或至少30%，并且例如至多約120%。
[0087]粘合劑涂覆單元和方法步驟。[〇〇88]支撐片材16優(yōu)選地在傳送至移動的環(huán)狀表面之前、之時和/或之后用粘合劑處理。 因此，圖2所示的設備包括一個或多個粘合劑涂覆單元136,48,146，158。本文的方法也包括這種粘合劑涂覆步驟。
[0089]該粘合劑可均勻地和/或連續(xù)地涂覆，從而促進吸收材料100的固定，并且隨后其可幫助將支撐片材16附著到另一種材料，所述另一種材料可重疊吸收層，如下文所述。另選地，其可按某種圖案來涂覆。其可通過噴涂或例如通過選擇性地槽式涂布來涂覆;所述設備可因此包括具有圖案的槽式涂布機。
[0090]粘合劑可涂覆在旨在接收吸收材料的支撐片材16的那些部分上；因而其幫助將吸收材料1〇〇固定在其上(例如從而確保吸收材料1〇〇將基本上保持為所施加時那樣(帶有所述通道)，優(yōu)選地不僅在制造期間，而且也在儲存和使用期間(至少在使用過程的一部分期間))?；蛘吡磉x地，僅施加在旨在位于所述配合條31上的支撐片材16的那些部分上；因而其可幫助將支撐片材16附著到另一種材料，所述另一種材料可重疊吸收層，如下文所述。例如，可將其涂覆為基本上縱向條。
[0091]在一些實施方案中，所述設備可包括用以按某種圖案將粘合劑涂覆到支撐片材16 上的單元，所述圖案為例如配合條31的圖案和任選地桿36(如果存在于)的圖案。
[0092]任何合適的粘合劑均能夠用于該目的，例如使用所謂的熱熔融粘合劑，例如，能夠使用可噴涂的熱熔融粘合劑，諸如H.B.Fuller (:〇.^?&111，1^)的產品號1-1620-8。
[0093]另選地或除此之外，還可有益地向通過本文的設備或方法生產的所述吸收結構上涂覆另一種固定作用粘合劑，例如以確保吸收材料100將保持基本上所施加的那樣(帶有所述通道)，優(yōu)選地不僅在制造期間，而且也在儲存和使用期間(至少在使用過程的一部分期間)。然后，可緊接在將吸收材料100施加到支撐片材16上之后，將該固定作用粘合劑例如涂覆到所述吸收層上。
[0094]本文的設備可任選地具有另一個粘合劑涂覆單元50,例如在所述吸收材料沉積點的下游。該方法可具有對應的方法步驟。
[0095]該粘合劑可均勻地和/或勻質地涂覆。其可為熱塑性粘合劑材料。
[0096]根據某些實施方案，熱塑性粘合劑材料可整體包括單個熱塑性聚合物或熱塑性聚合物的共混物，當通過ASTM方法D-36-95“Ring and Ball”測定時，所述聚合物具有在介于 50°C和300°C之間的范圍內的軟化點；或另選地，熱塑性粘合劑材料可為熱熔融粘合劑，其包括至少一種與其它熱塑性稀釋劑諸如增粘樹脂、增塑劑和添加劑諸如抗氧化劑相組合的熱塑性聚合物。在某些實施方案中，熱塑性聚合物通常具有超過1〇,〇〇〇的分子量(Mw)和通常低于室溫的玻璃化轉變溫度〇8)或_6°(:〈18〈16°(:。在某些實施方案中，所述聚合物在熱熔體中的典型濃度按重量計在約20至約40%范圍內。在某些實施方案中，熱塑性聚合物可為對水不敏感的。示例性聚合物為包括A-B-A三嵌段結構、A-B兩嵌段結構和(A-B)n徑向嵌段共聚物結構的(苯乙烯)嵌段共聚物，其中A嵌段為通常包含聚苯乙烯的非彈性體聚合物嵌段，B嵌段為不飽和共輒雙烯或(部分)氫化的此類變體。B嵌段典型地為異戊二烯、丁二烯、乙烯/丁烯(氫化丁二烯)、乙烯/丙烯(氫化異戊二烯)、以及它們的混合物?？刹捎玫钠渌线m的熱塑性聚合物為茂金屬聚烯烴，它們?yōu)槔脝蝹€位點或茂金屬催化劑制備的乙烯聚合物。其中至少一種共聚單體可與乙烯聚合以制備共聚物、三元共聚物或更高級的聚合物。同樣適用的是無定形聚烯烴或無定形聚烯烴(APA0)，它們?yōu)镃2-C8a烯烴的均聚物、共聚物或三元共聚物。在示例性實施方案中，增粘樹脂通常具有低于5,000的Mw和通常高于室溫的Tg;熱熔融狀態(tài)的樹脂的典型濃度在按重量計約30%至約60%的范圍內；并且增塑劑具有通常小于1，〇〇〇的低Mw和低于室溫的Tg，其典型濃度為約0%至約15%。在某些實施方案中，熱塑性粘合劑材料以纖維形式存在。在一些實施方案中，這些纖維將具有約1微米至約50微米或約1微米至約35微米的平均粗度和約5mm至約50mm或約5mm至約30mm的平均長度。_7] 測試方法
[0098]根據本發(fā)明的設備和方法，在所述通道區(qū)域的至少一部分中，在第一支撐片材和第二支撐片材之間形成粘合劑粘結。所述用粘合劑連接的區(qū)域的粘結強度可通過各種測試方法來測量。一種優(yōu)選的測試方法為如ASTM D-903-98所述的剝離強度測試方法。如果 152mm(6英寸)/分鐘的標準剝離速率導致所述脆性支撐片材的撕裂，則可能需要減小該速率。剝離強度以千克/毫米樣本寬度(鎊/英寸)表示。l〇mm/分鐘為優(yōu)選的。[〇〇99]用于所述測試的一種合適的電力驅動的機器為豎直單列Zwick張力檢驗器測試機，其帶有測力精度為0.3%的50N的測力傳感器，并且距離精度為0.15%。所述兩個鉗口的四個面應當襯有如所述設備的供應商所提供的用以防止滑移的薄型橡膠條(鉗口: Vulkollan光面30 X 60mm，材料號314366，提供者:Zwick GmbH&Co，D-89079Ulm)。
【主權項】
1.一種用于制備用于吸收制品的吸收結構的設備，所述設備包括第一支撐片材和第二 支撐片材(16，16’)和它們之間的吸收層，所述吸收層包括吸收材料(100)，所述設備包括:a)傳送裝置，所述傳送裝置用于將所述第一支撐片材和所述第二支撐片材(16,16’)傳 送至第一移動的環(huán)狀表面和第二移動的環(huán)狀表面；b)喂料機(156)，所述喂料機用于在所述第一移動的環(huán)狀表面(30)上的沉積點處將所 述吸收材料(100)給料到至少所述第一支撐片材(16)上，所述吸收材料(100)形成所述第一 支撐片材(16)上的吸收區(qū)域和所述吸收區(qū)域之間的一個或多個通道，所述通道基本上不含 吸收材料(100);c)粘合劑涂覆器(148)，所述粘合劑涂覆器用于至少在所述通道的區(qū)域內將粘合劑涂 覆到所述第一支撐片材和所述第二支撐片材(16，16 ’)中的至少一者；其特征在于所述第一移動的環(huán)狀表面(30)包括一個或多個基本上縱向延伸的第一配 合條(31)，并且所述第二移動的環(huán)狀表面包括對應的縱向延伸的第二配合條，所述第一配 合條和第二配合條通過如下方式作用于彼此:至少在所述通道的區(qū)域的一部分內向所述第 一支撐片材和所述第二支撐片材(16，16 ’)施加壓力，以便將所述第一支撐片材和所述第二 支撐片材(16,16, ’)附著在一起。2.根據權利要求1所述的設備，其中所述第一配合條(31)和所述第二配合條由彈性材 料，優(yōu)選地硅氧烷制成。3.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述第一移動的環(huán)狀表面(30)包括外殼，所述 外殼包括用于接收其上的所述第一支撐片材(16)的一個或多個透氣或部分地透氣的接收 器(33)，并且由此所述外殼連接至有助于將所述第一支撐片材(16)和/或所述吸收材料 (100)保持在其上的一個或多個真空系統。4.根據前述權利要求中任一項所述的設備，由此所述接收器(33)還包括沿橫向彼此間 隔開的多個基本上縱向延伸的桿(36)，每個桿具有至少0.3mm且小于2.5mm的最大寬度尺 寸，所述桿(36)各自具有至少1mm的平均高度尺寸。5.根據前述權利要求中任一項所述的設備，由此所述喂料機(156)包括貯存器(25)，所 述貯存器由多個腔室(22)和/或溝槽形成。6.根據權利要求5所述的設備，由此直接鄰近凸起條(21)的所述腔室(22)和/或溝槽具 有如下體積:所述體積大于不直接鄰近所述凸起條(21)的相鄰腔室(22)或溝槽中的一個或 多個或全部的體積。7.根據前述權利要求中任一項所述的設備，其中所述喂料機(156)為粒狀超吸收聚合 物材料喂料機。8.根據前述權利要求中任一項所述的設備，包括所述沉積點下游的第二粘合劑涂覆器 (158)〇9.一種用于制備吸收結構的方法，包括第一支撐片材和第二支撐片材(16,16’)以及其 上的吸收材料(100)的吸收層，所述方法包括以下步驟:a)將第一支撐片材和第二支撐片材(16,16’)傳送至第一移動的環(huán)狀表面和第二移動 的環(huán)狀表面；b)在所述第一移動的環(huán)狀表面(30)上的沉積點處將所述吸收材料(100)給料到至少所 述第一支撐片材(16)上，所述吸收材料(100)形成吸收區(qū)域和所述吸收區(qū)域之間的一個或多個通道，所述通道基本上不含吸收材料(100);C)至少在所述通道的區(qū)域內將粘合劑涂覆到所述第一支撐片材和所述第二支撐片材 (16,16’)中的至少一者；其特征在于所述第一移動的環(huán)狀表面(30)包括一個或多個基本上縱向延伸的第一配 合條(31)，并且所述第二移動的環(huán)狀表面(40)包括對應的縱向延伸的第二配合條，并且其 中所述方法還包括如下步驟:至少在所述通道的區(qū)域的一部分內通過所述第一配合條和所 述第二配合條向所述第一支撐片材和所述第二支撐片材(16，16 ’)施加壓力，以便將所述第 一支撐片材和所述第二支撐片材(16，16 ’)附著在一起。10.根據權利要求9所述的方法，由此所述吸收材料(100)為粒狀超吸收聚合物材料。11.根據權利要求9或10所述的方法，包括如下步驟:提供第一粘合劑涂覆單元(148)， 并且在所述吸收材料(100)沉積在所述支撐片材(16)上之前將粘合劑涂覆到所述支撐片 材;和/或包括如下步驟:提供第二粘合劑涂覆單元(158)，并且在將所述吸收結構從所述第 一移動的環(huán)狀表面(30)移除之前或緊接在移除之后，將粘合劑涂覆到所述吸收結構。
【文檔編號】A61F13/15GK105960223SQ201580007310
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年2月6日
【發(fā)明人】H·A·杰克爾斯
【申請人】寶潔公司