專利名稱：吸收膠凝材料的間接印刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將吸收膠凝材料(AGM)顆粒施加到載體層上的方法，所述載體層用于吸收制品，尤其是嬰兒或成人尿布、訓(xùn)練褲、套穿尿布(尿布褲)、衛(wèi)生巾和緊身短褲襯里等。這些制品典型包括具有AGM顆粒的載體層，AGM顆粒通過與構(gòu)成整個制品的其它層一起間接印刷而沉積在載體層上。
背景技術(shù)：
本文所用術(shù)語“AGM顆?！卑ㄅc其體積相比能夠吸收和儲存高含量液體的材料?！癆GM”是吸收膠凝材料的縮寫。這些材料主要由超吸收聚合物形成。在本文中，AGM材料可作為不同粒度的顆粒使用，包括粉末狀材料或粉末材料與不同粒度或形式(例如纖維)的顆粒的混合物。
這種AGM材料通常被嵌入熔噴纖維或纖維素纖維(或類似的纖維材料及其組合)的吸收墊內(nèi)，或者直接沉積到非織造材料的載體層上。本發(fā)明適用于這兩種方法。這種“吸收制品”可以例如用于制造尿布、衛(wèi)生巾或甚至任何種類的液體收集制品。
人們已提出了各種用于獲得在底物上具有預(yù)先確定的圖案和厚度輪廓的AGM顆粒分布的方法。這些方法包括通過導(dǎo)管將空氣載送的AGM顆粒和纖維的混合物吹到真空轉(zhuǎn)筒上。這種方法僅允許對AGM在其所分布表面上的圖案和厚度分布進(jìn)行有限的控制。
特別是在吸收芯含有低含量纖維素纖維或不含任何纖維素纖維而僅具有AGM顆粒作為唯一的液體儲存材料的情況下，相對于形狀和隱密性而言，AGM顆粒的精確分布十分重要。
在這種情況下應(yīng)當(dāng)指出，采用單片或多片芯、一層AGM或相互堆疊或相互并列的多個層都是可能的。這也允許在不同的層中使用不同的AGM。因此，所得產(chǎn)品變型的可能性幾乎是無限的。然而，顆粒的高精度分布是重要的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種通過間接印刷而將AGM顆粒以高精度的分布、圖案和AGM材料在表面上的含量施加到表面上的方法。該方法可用于施加AGM顆粒，這一施加AGM顆粒的過程要求將顆?；蚍勰┰谳d體層上精確地、象印刷一樣地定位。一個具體的應(yīng)用可以是包括用于一次性尿布的芯或這類芯的一些部分的主要為AGM/膠水的制造。
根據(jù)本發(fā)明的第一個實施方案，本發(fā)明間接印刷方法的特征在于-AGM顆粒被轉(zhuǎn)移裝置從AGM顆粒的大容量儲存器中拾起，-所述轉(zhuǎn)移裝置在其表面具有凹槽，凹槽的數(shù)目、尺寸和位置決定被轉(zhuǎn)移裝置拾起的AGM顆粒的量和圖案，-轉(zhuǎn)移裝置可從大容量儲存器移動到載體層通過的位置(轉(zhuǎn)移或相遇的位置)，-提供用于在轉(zhuǎn)移裝置往所述相遇(或轉(zhuǎn)移)位置移動期間將所述AGM顆粒保持在所述凹槽內(nèi)的部件，-并且提供有用于在所述轉(zhuǎn)移位置將所述AGM顆粒排出到載體層上的部件。
本發(fā)明還涉及一種設(shè)備，具體地講涉及一種用于實施本發(fā)明方法的設(shè)備。
在下文中，間接印刷是指在與載體層接觸之前從AGM的大容量儲存器中分離出來的AGM的轉(zhuǎn)移。直接印刷是指在與載體層接觸之前AGM不從AGM的大容量儲存器中分離出來。這不包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
本發(fā)明提供一種顯著提高AGM沉積精度的方法和設(shè)備。目前所達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)偏差已降低至用先進(jìn)的現(xiàn)有技術(shù)所達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)偏差的約1/4。因此，可獲得沿橫向和縱向具有AGM精確分布輪廓的尿布芯。本發(fā)明的方法尤其讓AGM顆粒以高精度沉積在以每秒1米至每秒3米的表面速度快速移動的載體層上，載體層表面速度優(yōu)選最高為每秒5米，或甚至每秒10米，并且甚至更優(yōu)選最高為每秒15米。由于AGM顆粒沉積的精度，本發(fā)明可制造例如沒有纖維素或類似的吸收和/或親水纖維的尿布吸收芯，這導(dǎo)致極薄的吸收芯和在制品使用時改進(jìn)的舒適感與貼合性。
本文所用術(shù)語“轉(zhuǎn)移裝置”包括能夠以確定的形狀和厚度輪廓拾起AGM顆粒并將這些顆粒沉積在載體底物上而不改變其構(gòu)型的任何活動構(gòu)件。
轉(zhuǎn)移裝置的優(yōu)選實施方案是成型的轉(zhuǎn)筒或輥子，在本文中也稱為“印刷輥”或“轉(zhuǎn)移輥”，因為AGM顆粒圖案的轉(zhuǎn)移可與印刷相比較。另一個實施方案可以是在其表面具有凹槽并被在大容量AGM顆粒儲存器與轉(zhuǎn)移位置之間移動的移動帶。
本文所用術(shù)語AGM顆粒的“批量”或“大容量儲存器”是指任何種類的顆粒供給源，尤其是料斗。
“保持部件”被提供用于將由轉(zhuǎn)移裝置的凹槽拾起的AGM顆粒在從批量至轉(zhuǎn)移位置的移動期間保持在這些凹槽中，在轉(zhuǎn)移位置這些顆粒被傳遞到載體層上。在一個優(yōu)選的實施方案中，保持部件是在從批量至轉(zhuǎn)移位置的路徑上被沿轉(zhuǎn)移裝置的表面導(dǎo)向的帶，所述轉(zhuǎn)移裝置尤其是印刷輥。其它尤其優(yōu)選的可能實施方案是用于將AGM顆粒保持在凹槽內(nèi)的真空部件。也可采用靜電場。
本文所用術(shù)語“排出部件”是指在上述定義的轉(zhuǎn)移位置將AGM顆粒傳遞到載體底物上的部件。傳遞顆粒時，顆?？捎煽諝鈬娚渑懦?，或者由靜電場或僅靠重力排出。


通過以下參照附圖的說明可更好地理解本發(fā)明以上和進(jìn)一步的特征、方面和優(yōu)點。
圖1表示本發(fā)明的一個實施方案；圖2是表示圖1所示實施方案中附加細(xì)節(jié)的示意圖；圖3表示圖2所示實施方案的改型；圖4對應(yīng)于圖2，其一個特征進(jìn)行了改型；圖5仍對應(yīng)于圖2，其一個特征進(jìn)行了改型；圖6仍對應(yīng)于圖2，其一個特征進(jìn)行了改型；圖7表示圖3和6組合的一個實施方案；圖8表示本發(fā)明用于實現(xiàn)本發(fā)明方法的設(shè)備的另一個實施方案；圖9是圖10所示本發(fā)明另一個實施方案沿線9-9的橫截面；
圖10是從圖9左側(cè)看的前視圖。
具體實施例方式
圖1表示裝有批量AGM材料12的料斗10。料斗10具有上側(cè)的進(jìn)料口14和底部的遞送口16。料斗構(gòu)成本發(fā)明中稱為“批量”的一個實施方案。
印刷輥18以圍繞開口16的料斗底部緊隨輥子18輪廓的方式進(jìn)入料斗10的開口16，以防止AGM顆粒意外掉落。
印刷輥18在其表面上具有孔和凹槽22，它們填充有來自料斗10中AGM材料12批量下端20的AGM顆粒，而輥子18的表面通過料斗10內(nèi)部的AGM材料12。選擇凹槽22的數(shù)目、尺寸和位置，使得凹槽的體積和圖案對應(yīng)于將被印刷輥接收并轉(zhuǎn)移到載體層上的AGM材料的目標(biāo)圖案和厚度輪廓，如下文所解釋。
印刷輥18構(gòu)成本發(fā)明轉(zhuǎn)移裝置的一個實施方案。另一個實施方案例如可由在其表面具有用于接收AGM材料的凹槽的帶構(gòu)成。
然而，可旋轉(zhuǎn)的印刷輥可為優(yōu)選的實施方案。
當(dāng)轉(zhuǎn)移輥18上的凹槽22之一位于該裝載位置時，AGM顆粒被印刷輥18的凹槽22拾起。在從料斗10至本文中稱為“轉(zhuǎn)移或相遇位置”的途中，AGM顆粒被保持在這些凹槽中，在轉(zhuǎn)移或相遇位置圖1中逆時針旋轉(zhuǎn)的印刷輥18位于正好在載體層24表面對面的位置。載體層24由旋轉(zhuǎn)的支撐輥25支撐。
例如，載體層是AGM顆粒從印刷輥排出或卸載(靠重力)到其上的非織造纖維網(wǎng)。為了將AGM顆粒保持在載體層24上，優(yōu)選在位于印刷輥18與載體層24之間的轉(zhuǎn)移位置的上游將膠水噴灑到載體層24上，該上游位置由參考數(shù)字26表示。由于在該上游位置26膠水被施加到載體層24上，因此AGM顆粒被保持在載體層24上。用于將AGM顆粒保持在載體層24上特別優(yōu)選的膠水是微纖維膠水，這種膠水具有由通過相應(yīng)的細(xì)噴嘴噴射熱熔粘合材料而制成的很細(xì)的纖維。這類噴嘴可商購自美國喬治亞州Dawsonville市的Nordson Company。
支撐輥25優(yōu)選也將AGM顆粒保持在載體上，特別是靠使用通過形成支撐輥25圓柱表面的篩網(wǎng)的壓差(真空)?？晒┻x擇地，支撐輥也可由移動的帶提供。在位于印刷輥18與載體層24之間的轉(zhuǎn)移位置下游的另一個位置(該位置由28表示)，膠水優(yōu)選但可選擇地噴射到載體層24的AGM顆粒上。該膠水也優(yōu)選為微絲膠水，象纖維一樣進(jìn)入AGM顆粒之間，以將整個沉積物保持在一起。在一個可供選擇的實施方案中，也可采用將膠水載送到AGM顆粒上的覆蓋層。
當(dāng)在位置26和/或28施加大量的膠水時，采用低殘余粘合劑積累或沒有殘余粘合劑積累傾向的材料制造圓柱形支撐輥表面是有利的。這可為TeflonTM涂敷的表面，或者如果用帶代替支撐輥，那么可為硅橡膠材料。特別是當(dāng)載體層24被暴露在支撐輥內(nèi)側(cè)的真空中的情況下，支撐輥的表面可由硅橡膠篩網(wǎng)制成，優(yōu)選由金屬加強(qiáng)。
如圖1所示，在該具體實施方案中，通過輥子沿圖1中箭頭標(biāo)示的逆時針方向轉(zhuǎn)動，印刷輥18移動通過AGM材料，AGM顆粒被拾在輥子的凹槽22中，但自然存在一些風(fēng)險，超出這些填充凹槽之外的多余AGM顆粒被帶出在印刷輥18表面與料斗底部相鄰邊緣之間的料斗。因此，在該邊緣提供有刮削部件19，其一個實施例如圖2所示。
在圖2中，已結(jié)合圖1描述過的那些構(gòu)件或元件以相同的參考數(shù)字表示。
圖2中的刮削部件19由刮刀30構(gòu)成，它具有與印刷輥18表面緊密接觸的刮削邊緣32。在刮刀30與印刷輥18之間的距離應(yīng)大于0毫米，以防止過大的壓力或?qū)υO(shè)備與AGM顆粒造成損壞。當(dāng)選擇刮削刀片距離時，顆粒尺寸混合是要考慮的因素之一。例如，平均直徑在900微米及以上的非常大的AGM顆粒應(yīng)需要小于900微米的間隔。適用間隔的上限應(yīng)為約1毫米，優(yōu)選間隔介于0.01和0.5毫米之間，更優(yōu)選介于0.03和0.1毫米之間，以保證在延長的生產(chǎn)運(yùn)行下的良好刮削。
圖3表示對應(yīng)于圖2所示實施方案的實施方案，但附加表示保持部件，保持部件用于在從料斗10至轉(zhuǎn)移位置的途中將AGM顆粒保持在提供于印刷輥18表面的凹槽(未示出)內(nèi)。
將AGM顆粒保持在凹槽內(nèi)的一種可能性可為施加到印刷輥18內(nèi)側(cè)與在凹槽底部的吸孔(未示出)組合使用的真空。如圖3所示保持部件的另一個實施方案由環(huán)形帶34構(gòu)成，環(huán)形帶隨著印刷輥18的旋轉(zhuǎn)沿其表面從緊靠刮刀下游的位置移動至緊靠轉(zhuǎn)移位置上游的位置，在轉(zhuǎn)移位置顆粒被轉(zhuǎn)移到載體層24上，如圖3所示。帶被驅(qū)動環(huán)繞在鄰近印刷輥18的帶路徑上下位置的上下導(dǎo)輥36，38，并環(huán)繞與印刷輥表面間隔開的第三導(dǎo)輥，與其它導(dǎo)輥36，38形成一個三角形?？赏ㄟ^驅(qū)動這三個輥子之一來驅(qū)動帶34，以在箭頭所示的方向移動帶34?？晒┻x擇地，帶可空轉(zhuǎn)并通過與印刷輥18的表面接觸而被移動。
圖4表示圖2和3中刮削部件19的一個可供選擇的實施方案。對于對應(yīng)部分，圖2和3中的參考數(shù)字也用于圖4中。代替圖2和3中的刮刀，圖4所示的實施方案提供有安排在圖2和3中刮刀30位置并在與印刷輥18表面移動方向相反方向的壓力下噴射空氣的空氣噴射箱40，如圖4所示，以保持AGM顆粒從空氣噴射箱與印刷輥18表面之間的間隔返回。
圖5所示的實施方案還是基本對應(yīng)于上述圖2至4所示的實施方案，它表示刮削部件19的另一個改型，在這種情況下刮削部件由在上述刮刀位置的轉(zhuǎn)刷42構(gòu)成，以通過沿逆時針方向的旋轉(zhuǎn)而保持AGM顆粒不離開料斗10。
圖6又表示刮削部件19的另一個實施方案，在這種情況下刮削部件由環(huán)繞上下導(dǎo)輥46，48運(yùn)轉(zhuǎn)的活動帶構(gòu)成，上下導(dǎo)輥之一可由適合的驅(qū)動裝置(未示出)來驅(qū)動。帶44在AGM材料一側(cè)基本垂直向上移動，如箭頭所示，并且在料斗10的外側(cè)向下返回。
帶44提升料斗10內(nèi)側(cè)的AGM材料，以保持AGM材料不通過印刷輥表面與帶44之間的間隔而離開料斗。
圖7表示的實施方案基本為圖3和6實施方案的組合，包括用于將AGM顆粒保持在印刷輥凹槽內(nèi)的帶34和具有結(jié)合圖6所述刮削部件功能的另一條帶44。
圖8表示其料斗50被制成為用于將AGM顆粒保持在浮動狀態(tài)的流化床的實施方案。在這種情況下，由18表示的印刷輥轉(zhuǎn)動通過流化的顆粒，流化顆粒被印刷輥18表面的凹槽拾起。
伸出凹槽或粘附到凹槽外印刷輥18表面上的AGM顆粒被用作刮削部件并且就布置在標(biāo)號為55的相遇位置上游的刮刀54從印刷輥上剝離，在這種情況下，印刷輥就設(shè)置在由放下的轉(zhuǎn)筒支撐的載體層24對面。在相遇位置上下游的位置26，28有定位膠水頭56，58，其用于將膠水施加到在位置26的載體層24上和在位置28被施加到載體層上而沉積的AGM顆粒上。在這種情況下，印刷輥從頂部浸沒到AGM大容量儲存器中。
在優(yōu)選的實施方案中，圖8所示的系統(tǒng)還包括空氣載送的顆粒循環(huán)系統(tǒng)51，52，57。在該系統(tǒng)中，顆粒被從靠近相遇位置55的位置沿導(dǎo)管51，52在箭頭53所示方向傳送到返回導(dǎo)管末端57。這樣防止顆粒由于在流化床那個區(qū)域的攪拌減少而粘附或停留在相遇位置55的區(qū)域。顆粒循環(huán)系統(tǒng)通常可靠在管道中的空氣流來工作以沿導(dǎo)管傳送顆粒。
圖9表示一個間接顆粒印刷工位，它包括連接到定子外殼68的AGM供給源70，72，74和離心輥子60，離心輥子具有沿圖9中從左至右的水平線的自身軸線80。圖9是沿圖10中線9的橫截面視圖，圖10表示圖9所示顆粒印刷工位的側(cè)視圖。在圖10中，AGM所沉積的載體被表示為在傳送轉(zhuǎn)筒上，也稱為支撐輥25(部分示出)。離心輥子60包括圓柱形的中心部分62和兩個沿軸向位于其兩側(cè)的錐臺形進(jìn)口部分64，66。進(jìn)口部分64，66與由被分為兩個支管72，74的供給管70構(gòu)成的AGM供給系統(tǒng)68相連接，支管在它們的軸端與離心輥子60的進(jìn)口部分64，66相連接。因此，AGM被通過供給管70供給到支管72，74內(nèi)，并在進(jìn)口部分64，66被離心力傳送，最后進(jìn)入離心輥子的中心部分62。在該位置，AGM離開離心輥子和定子68，并且仍然被離心力所建立的壓力壓在網(wǎng)版印刷輥82的內(nèi)側(cè)，網(wǎng)版印刷輥外側(cè)部分地被帶86覆蓋。
該印刷輥在周壁上提供有形成適合形狀和尺寸的圖案的開口(未示出)，在離心輥子每次旋轉(zhuǎn)時AGM顆粒通過這些開口離開印刷工位并且無接觸地沉積到載體層24上(如圖10所示)。
權(quán)利要求
1.一種用于將吸收膠凝材料(AGM)顆粒間接地施加到載體層(24)上的方法，所述載體層用于吸收制品，尤其是尿布，所述制品包括所述載體層(24)以及另外的層，所述方法的特征在于它包括以下步驟-AGM顆粒被轉(zhuǎn)移裝置(18)從AGM顆粒的大容量儲存器(10)中拾起，-所述轉(zhuǎn)移裝置(18)在其表面具有凹槽(22)，所述凹槽(22)具有AGM表面和相對的后側(cè)，其中它們的數(shù)目、尺寸和位置決定被所述轉(zhuǎn)移裝置拾起的AGM顆粒的量和圖案，-所述轉(zhuǎn)移裝置(18)可從鄰近所述大容量儲存器(10)的裝載位置移動到所述載體層(24)鄰近所述轉(zhuǎn)移裝置(18)的相遇位置，-提供用于在所述轉(zhuǎn)移裝置(18)往所述相遇位置移動期間將AGM顆粒保持在所述凹槽內(nèi)的部件，-并且提供用于在所述相遇位置將所述AGM顆粒排出到所述載體層(24)上的部件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，特征在于，在所述相遇位置的上游(26)在AGM顆粒在所述相遇位置從所述轉(zhuǎn)移裝置(18)沉積到所述載體層(24)上之前將膠水施加到所述載體層上，并且優(yōu)選還將膠水施加到在所述相遇位置下游(28)沉積到所述載體層(24)上的所述AGM顆粒上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，特征在于，所述膠水是微纖維膠水。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，特征在于，將載有膠水的覆蓋層施加到在所述相遇位置下游的所述AGM顆粒上。
5.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于，所述轉(zhuǎn)移裝置(18)是轉(zhuǎn)移輥，所述轉(zhuǎn)移輥在其表面上具有所述凹槽。
6.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于，所述載體層(24)通過傳送帶或旋轉(zhuǎn)支撐輥(25)送往或載離所述相遇位置。
7.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于，用于將所述AGM顆粒保持在所述轉(zhuǎn)移裝置(18)的凹槽(22)內(nèi)的所述部件包括從所述轉(zhuǎn)移裝置(18)的內(nèi)部施加到所述凹槽(22)上的真空。
8.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于，用于將所述AGM顆粒從所述轉(zhuǎn)移裝置(18)排出到所述載體層(24)上的所述排出部件包括空氣噴射部件。
9.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于，所述AGM容納在具有開放底部的料斗(10)內(nèi)，所述轉(zhuǎn)移裝置(18)通過所述開放底部，其中所述AGM顆?？恐亓μ畛渌鲛D(zhuǎn)移裝置的凹槽(22)。
10.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，特征在于，所述AGM大容量儲存器是包括AGM顆粒床并具有開放頂部的容器，所述轉(zhuǎn)移裝置(18)通過所述開放頂部，使得所述轉(zhuǎn)移裝置伸入所述AGM顆粒床內(nèi)，以使所述AGM顆粒通過從所述凹槽(22)下表面施加真空提升到所述轉(zhuǎn)移裝置(18)中的凹槽(22)內(nèi)。
11.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于，具有刮削部件(30)，所述刮削部件用于阻擋AGM顆粒被轉(zhuǎn)移裝置(18)移動超過填充所述凹槽(22)的體積所需的量。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，特征在于，所述刮削部件(30)由刮刀構(gòu)成，所述刮刀至所述轉(zhuǎn)移裝置(18)的距離大于0毫米，并且最大至1毫米。
13.實施上述權(quán)利要求所述方法的設(shè)備，所述方法用于將AGM顆粒施加到AGM載體層(24)上以用于吸收制品，尤其是尿布，所述吸收制品包括所述載體層(24)以及另外的層，所述設(shè)備的特征在于用于從AGM顆粒的大容量儲存器(10)中拾起AGM顆粒的轉(zhuǎn)移裝置(18，82)，所述轉(zhuǎn)移裝置(18，82)在其表面上具有凹槽(22)，所述凹槽的數(shù)目、尺寸和位置決定被所述轉(zhuǎn)移裝置(18)拾起的AGM顆粒的量和圖案，所述轉(zhuǎn)移裝置可從所述大容量儲存器(10)移動到所述載體層通過轉(zhuǎn)移裝置(18)的位置。
14.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，特征在于，所述轉(zhuǎn)移裝置(18)由旋轉(zhuǎn)輥(18)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過間接印刷將吸收膠凝材料(AGM)顆粒施加到載體層上的方法，所述載體層用于吸收制品，尤其是嬰兒或成人尿布、訓(xùn)練褲、套穿尿布(尿布褲)衛(wèi)生巾和緊身短褲襯里等。這些制品典型包括具有AGM顆粒的載體層以及構(gòu)成整個制品的其它層。
文檔編號A61F13/15GK1988863SQ200580024903
公開日2007年6月27日 申請日期2005年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者霍斯特·布萊辛, 漢斯·A·杰凱爾斯, 西格弗里德·林克, 沃爾克·梅爾, 托馬斯·L·沃希尼克, 馬丁·斯凱夫 申請人:寶潔公司