粘结设备和方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及用于制造吸收制品的方法。更具体地，本公开涉及用于粘结可用作吸 收制品的部件的基底的设备和方法。
【背景技术】
[0002] 可通过将各部件添加到推进的连续材料纤维网和/或以其它方式修改推进的连 续材料纤维网来沿着装配线装配各种类型的制品，诸如尿布和其它吸收制品。例如，在一 些工艺中，推进的材料纤维网与其它推进的材料纤维网相组合。在其它示例中，由推进的 材料纤维网产生的单个部件与推进的材料纤维网相组合，继而与其它推进的材料纤维网相 组合。在一些情况下，由推进的一个或多个纤维网产生的各个部件与由其它推进的一个或 多个纤维网产生的其它各个部件组合。用来制造尿布的材料纤维网和组件部件可包括：底 片、顶片、腿箍、腰带、吸收芯组件、前耳片和/或后耳片、扣紧组件、以及各种类型的弹性纤 维网和组件诸如腿弹性部件、阻隔腿箍弹性部件、拉伸侧片和腰弹性部件。在将所期望的组 件部件装配好之后，对推进的纤维网和组件部件进行最终刀切以将纤维网分离成离散的尿 布或其它吸收制品。
[0003] 在装配过程中，各种部件和/或推进的材料纤维网可按各种方式被粘结在一起。 例如，在一些方法中，可用粘合剂将推进的纤维网和/或部件粘结在一起。在其它方法中， 可用热和压力将推进的纤维网和/或部件机械地粘结在一起，而不使用粘合剂。此类机械 粘结方法和设备的一个示例公开于美国专利4, 854, 984中，其中通过将两个薄层推进穿过 图案化圆筒和砧座圆筒之间的辊隙而将它们粘结在一起。图案化圆筒上的图案元件抵靠砧 辊对所述两个薄层施加压力以产生离散的粘结部位。更具体地，在极大的辊隙压力在图案 元件和砧座之间的区域中压缩并使所述薄层材料屈服时，产生了粘结部位。在粘结过程中， 所屈服的材料中的一些可从粘结部位流动至围绕图案元件周边的区域。
[0004] 然而，极大的辊隙压力可能超过冷加工粉末金属工具钢的压缩屈服强度。此外，当 前的机械粘结方法还易于发生图案元件破碎、剥落、翘曲和/或以其它方式压裂，这一般称 作粘结工具故障，有时候不得不进行频繁且费用昂贵的修复。这些机械粘结方法也可能由 于在粘结部位中或围绕粘结部位形成孔和/或撕裂部而损坏所述薄层。例如，在粘结操作 期间，图案元件可能在长期使用之后由于在图案元件的中心部分中所发生的高应力而变形 和/或失效。在一些情况下，此类高应力可导致在图案元件的粘结表面中形成凹口。由于 图案元件的劣化，由此产生的粘结部可具有不一致的美学外观；具有相对较弱的强度；并 且可在与粘结部相邻的区域中撕裂或切割粘结的薄层。此外，由于薄层的纤维网基重的降 低，粘结部可变得更易于在相对高辊隙压力下发生粘结缺陷诸如撕裂部和针孔。
[0005] 因此，有益的是提供用于机械地粘结基底的方法和设备，其以相对低的对所述薄 层的损害和减少的粘结工具故障产生粘结部位。
【发明内容】
[0006] 本公开涉及用于将基底机械地粘结在一起的方法和设备。这些设备可包括图案 辊，所述图案辊包括径向向外突出的图案元件。图案元件包括图案表面，并且包括与图案表 面相邻的一个或多个通道。图案辊可被定位成与砧辊相邻以限定该图案表面和该砧辊之间 的辊隙，其中图案辊朝砧辊偏置以限定图案表面和砧辊之间的辊隙压力。在基底在图案辊 和砧辊之间推进时，基底在砧辊和图案表面之间受到压缩以在第一基底和第二基底之间形 成离散的粘结区。因此，在粘结过程中，一些屈服的基底材料从图案表面下流动并进入到该 通道中以形成通道索环区域。
[0007] 在一个实施例中，一种粘结基底的方法包括以下步骤：旋转砧辊；旋转与砧辊相 邻的图案辊，图案辊包括基座圆周表面、图案元件，其中图案元件包括图案表面，并且其中 图案元件从基座圆周表面向外突出以限定图案表面和基座圆周表面之间的距离Hp，并且其 中图案元件被周边限制；图案元件中的通道，通道具有第一末端部分和第二末端部分，第一 末端部分位于周边上；沿纵向在图案辊和砧辊之间推进第一基底和第二基底；以及在砧辊 与第一图案表面和第二图案表面之间压缩第一基底和第二基底以在第一基底和第二基底 之间形成离散的粘结区。
[0008] 在另一个实施例中，一种用于动态地粘结基底的设备包括：站混；粘结混，该粘结 辊包括：基座圆周表面；图案元件，其中图案元件包括图案表面，并且其中图案元件从基座 圆周表面向外突出以限定图案表面和基座表面之间的距离Hp，并且其中图案元件被周边限 制；图案元件中的通道，该通道具有第一末端部分和第二末端部分，第一末端部分位于周边 上；并且其中粘结辊与砧辊相邻以限定图案表面和砧辊之间的辊隙；并且其中粘结辊朝砧 辊偏置以在图案表面和砧辊之间限定约40, 000PSI至约60, 000PSI的辊隙压力。
[0009] 在另一个实施例中，一种层合体包括：第一基底；第二基底；第一基底和第二基底 之间的离散的粘结部，离散的粘结部包括具有第一基重的第一区域、具有第二基重的第二 区域、和具有第三基重的第三区域，其中第三基重大于第一基重，并且其中第二基重大于第 一基重；并且其中第二区域限定离散的粘结部的周边，周边围绕离散的粘结部的中心区； 并且其中第一区域和第三区域位于中心区中。
[0010] 在另一个实施例中，一种层合体包括：第一基底；第二基底；第一基底和第二基底 之间的离散的粘结部，离散的粘结部包括具有第一基重的第一区域、具有第二基重的第二 区域、和具有第三基重的第三区域，其中第二基重与第一基重的比率大于一；并且其中第三 基重与第一基重的比率大于一；并且其中第二区域限定离散的粘结部的周边，周边围绕离 散的粘结部的中心区；并且其中第一区域和第二区域位于中心区中。
【附图说明】
[0011] 图1为粘结设备的示意性侧视图。
[0012] 图2为图1的粘结设备的详细视图。
[0013] 图3为图案辊的透视图。
[0014] 图4为图案元件的详细等轴视图。
[0015] 图5为图4的图案元件的顶部侧视图。
[0016] 图5A为具有单一通道的图案元件的一个实施例的顶部侧视图。
[0017] 图5B为具有两个不相交通道的图案元件的一个实施例的顶部侧视图。
[0018] 图5C为具有四个不相交通道的图案元件的一个实施例的顶部侧视图，并且其中 每个通道在图案元件的周边上具有仅一个末端部分。
[0019] 图6为沿线6-6截取的图5的图案元件的剖视图。
[0020] 图7为沿线7-7截取的图5的图案元件的剖视图。
[0021] 图8为沿粘结第一基底与第二基底的图5的图案元件的纵向MD的详细侧视图。
[0022] 图9为沿粘结第一基底与第二基底的图5的图案元件的横向⑶的详细侧视图。
[0023] 图10为离散的粘结区的透视图的顶部侧视图。
[0024] 图11为沿线11-11截取的图10的粘结区的剖视图。
[0025] 图12为沿线12-12截取的图10的粘结区的剖视图。
[0026] 图13为尿布裤的透视图。
[0027] 图14A为图13所示尿布裤在部分切除之后的平面图。
[0028] 图14B为尿布裤的第二实施例在部分切除之后的平面图。
[0029] 图15A为沿线15A-15A截取的图14A和4B的尿布裤的剖视图。
[0030] 图15B为沿线15B-15B截取的图14A和14B的尿布裤的剖视图。
[0031] 图16为适于制造预紧固的裤型尿布的转换加工设备的示意性侧视图。
[0032] 图17A为沿线A-A截取的出自图16的连续长度的基础结构组件的视图。
[0033] 图17B1为沿线B1-B1截取的出自图16的离散的基础结构的视图。
[0034] 图17B2为沿线B2-B2截取的出自图16的离散的基础结构的视图。
[0035] 图17C为沿线C-C截取的出自图16的连续长度的推进的前侧片材料和后侧片材 料的视图。
[0036] 图17D为沿线D-D截取的沿纵向MD彼此间隔开且由出自图16的前侧片材料和后 侧片材料彼此连接的多个离散的基础结构的视图。
[0037] 图17E为沿线E-E截取的折叠的多个离散的基础结构的视图，该基础结构带有呈 面对关系的出自图16的前侧片材料和后侧片材料。
[0038] 图17F为沿线F-F截取的在纵向MD上推进的出自图16的两个离散的吸收制品的 视图。
[0039] 图18为图形表示，示出了在一定图案表面压力范围内由带有通道的图案元件和 不带有通道的图案元件所产生的离散的粘结部的强度。
[0040] 图19A示出了图案辊上的"通道瘤状物"在纵向MD和横向⑶上的图案元件取向。
[0041] 图19B示出了图案辊上的"对照瘤状物"在纵向MD和横向⑶上的图案元件取向。
[0042] 图20示出了用于剥离强度测试方法的一个示例性测试样本。
【具体实施方式】
[0043] 以下术语的解释可用于理解本公开：
[0044] "吸收制品"在本文中用来指主要功能为吸收和保留污垢和废物的消费品。本文 所用的"尿布"是指一般被婴儿和失禁患者围绕下体穿着的吸收制品。术语"一次性的"在 本文中用来描述通常不旨在洗涤、或者以其它方式复原或作为吸收制品再使用的吸收制品 (例如，它们旨在在单次使用后丢弃，并且也可被构造成可回收利用、堆肥处理或以其它与 环境相容的方式进行处理）。
[0045] "弹性的"、"弹性体"或"弹性体的"是指材料表现出弹性性能，它们包括如下任何 材料，在向其松弛的初始长度施加力时该材料能够拉伸或伸长至比其初始长度超出10%的 伸长长度，并且在释放所施加的力时其基本上恢复至大约其初始长度。
[0046] 本文所用术语"接合"包括通过将元件直接附接到另一元件上而将该元件直接固 定到所述另一元件的构造，和通过将元件附接到中间构件（该中间构件继而附接到另一元 件上）而将该元件间接固定到所述另一元件的构造。
[0047] "纵向"是指当制品处于平展未收缩状态时从吸收制品的腰边缘到纵向相对的腰 边缘，或者在双折制品中从腰边缘到裆的底部（即折叠线）基本上垂直延伸的方向。在纵 向45度内的方向被认为是"纵向"。"侧向"是指从制品的纵向延伸的侧边向侧向相对的纵 向延伸的侧边延伸并大体与纵向成直角的方向。在侧向45度内的方向被认为是"横向"。
[0048] 术语"基底"在本文中用来描述主要为二维的（即在XY平面中）材料，并且其厚 度（在Z方向上）与其长度（在X方向上）和宽度（在Y方向上）相比相对较小（即1/10 或更小）。基底的非限制性实例包括一层或多层纤维网或纤维材料、非织造材料、膜和箱片 诸如聚合物膜或金属箱片。这些材料可单独使用或可包括层压在一起的两个或更多个层。 因此，纤维网为基底。
[0049] 术语"非织造材料"在本文中是指采用诸如纺粘法、熔吹法、梳理法等方法由连续 (长）丝（纤维）和/或不连续（短）丝（纤维）制成的材料。非织造织物不具有织造长 丝或编织长丝图案。
[0050] 术语"纵向"(MD)在本文中用来指加工过程中材料流的方向。此外，材料的相对放 置和移动还可被描述为沿纵向从工艺上游至工艺下游流过工艺。
[0051] 术语"横向"（⑶）在本文中用来指大致垂直于纵向的方向。