用于转移基底材料和颗粒材料的设备和方法
【专利说明】用于转移基底材料和颗粒材料的设备和方法
[0001 ] 本申请是基于申请日为2011年7月26日，优先权日为2010年7月27日，申请号为201180036669.0，发明名称为:“用于转移基底材料和颗粒材料的设备和方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及以高速、高精度和高性价比的方式将颗粒材料从具有一个或多个贮存器的第一运动环形表面(moving endless surface)转移到载有基底材料例如非织造纤维网材料的第二运动环形表面并转移(到另一个处理装置/步骤)的设备，以及基底材料与颗粒材料的所述组合，所述第二运动环形表面邻近第一真空箱和第二真空箱并与它们连通，具有不同真空压和/或不同尺寸。本发明也涉及具体的方法，例如使用本文所述的设备。
【背景技术】
[0003]传统上，吸收制品诸如尿布包括吸收芯，所述吸收芯具有吸水(纤维素)纤维和超吸收聚合物颗粒，也称作吸收胶凝材料颗粒或AGM颗粒，所述纤维和颗粒由基底材料包封或由基底材料支撑，然后由另一种材料例如非织造材料封闭。
[0004]已开发出了具有所谓凸置吸收芯的吸收制品，其中所述制品的某些区域比其它区域包括更多的AGM。在此类情况下，重要的是精确地沉积AGM以获得所需的轮廓。此外，如果吸收芯仅具有少量的或不具有纤维素纤维(因此具有AGM颗粒以作为所述仅有的液体贮存材料)，则精确的AGM分配是极为重要的。
[0005]已提出了各种方法来获得主要具有AGM颗粒的吸收芯以及获得具有AGM颗粒的吸收芯，所述AGM颗粒为特异轮廓或分布，诸如预定图案、纵向、横向和厚度轮廓。这些方法包括间接印刷方法，其中AGM颗粒由第一表面例如滚筒表面从批量贮存的AGM颗粒中拾取，所述滚筒表面具有贮存器，所述贮存器的数目、尺寸和位置决定了被滚筒拾取的AGM颗粒的量和图案，并且其中滚筒随后向着基底诸如非织造材料旋转，以随后将AGM释放到基底上，例如由运动表面诸如另外的滚筒表面所承载的基底上。例如，W02006/014854描述了这样一种方法。
[0006]本发明人已发现，当使用了细小颗粒材料和/或当使用了少量(和大量)贮存器用于印刷时，此类所提出的间接印刷方法在某些情况下很难以高速例如SOOppm或更高，或100ppm或更高(部件(吸收结构)/分钟)的速度运行。已发现，在高速下所述颗粒材料并不总是能够准确地被转移到基底材料上，导致例如产生粉尘、具体轮廓印刷不正确等。发明人已发现，向基底材料施加强力真空是有利的以确保颗粒材料更好地沉积到基底上。
[0007]然而，发明人已发现，通过现有技术提出的设备在具有AGM的基底的具有颗粒材料的基底材料转移期间(例如转移到下一步工序)并不总是能够以高性价比的方式保持足够的真空，尤其是在高速运转所述设备时。发明人目前已发现一种改进的设备和方法，所述设备和方法以一种精确的和高性价比的方式将颗粒材料沉积在基底上，甚至在高速下和/或甚至当存在细小颗粒材料时和/或甚至当每表面积只有非常少的数量被转移的情况下。
【发明内容】
[0008]本发明涉及一种用于制造包括颗粒材料(100)和基底材料(110)的组合的结构的设备(1)，包括:
[0009]a)具有运动方向(MD)和具有一个或多个贮存器(50)的第一运动环形表面(40)，所述第一运动环形表面(40)和其贮存器(50)用于将颗粒材料(100)转移到:
[0010]b)具有运动方向(MD)的第二运动环形表面(200)，所述第二运动环形表面承载基底材料(110)以用于在接纳区中接纳来自所述第一运动环形表面(40)的所述颗粒材料(100)，以及用于在转移区将所述颗粒材料和所述基底材料的所述组合转移到例如另外的设备单元，所述第二运动环形表面在邻近第一真空室(210)的所述接纳区中运动/邻近第一真空室(210)位于所述接纳区中并且与所述第一真空室气体连通，并且所述第二运动环形表面在邻近第二真空室(220)的所述转移区中运动/邻近第二真空室(220)位于所述转移区中并且与所述第二真空室气体连通，所述接纳区和所述转移区相互邻近(在MD上)，
[0011]从而所述第一真空室(210)中的所述真空负压与所述第二真空室(220)中的真空负压的比率为至少4:3，或例如至少5:3或至少2:1以及例如至多10:1。
[0012]因此，所述设备通常还包括其它设备单元，该设备单元邻近所述第二运动环形表面并超出所述转移区。
[0013]本发明还涉及具有上述a)和b)的设备，但其中第一真空室(210)邻近所述第二运动环形表面具有包括第一开口区域的第一表面区域，并且所述第二真空室(220)邻近所述第二运动环形表面具有包括第二开口区域的第二表面区域，并且第一开口区域与第二开口区域的比率为3:4或更小，或2:3或更小，或1:2或更小，或1:3或更小。
[0014]本发明还涉及具有上述a)和b)的设备，其中所述第一真空室(210)中的所述真空负压与所述第二真空室(220)中的真空负压的比率为至少4: 3，或例如至少5: 3或至少2:1，以及例如至多10:1，并且其中所述第一开口区域与第二开口区域的所述比率为3:4或更小，或2:3或更小，或1:2或更小，或1:3或更小。
[0015]第二运动环形表面为例如围绕第二固定式(圆柱形)定子(230)旋转的圆筒形旋转表面;这种表面与定子的组合也被称为滚筒。所述定子(230)可包含例如所述第一真空室和所述第二真空室。
[0016]发明人发现，在接纳区中特定选择(更)高真空力(因此非常(更)低的真空负压)，当颗粒材料被沉积在基底上时，并且随后在转移期间相对降低的真空力，可使得颗粒材料以非常精确和有效的方式准确地沉积在基底上(例如以期望的图案)。此外，本发明的设备和方法能够以特别高性价比的方式达到这种效果，因为只有接纳区中小部分的第二运动环形表面需要邻近具有(昂贵的)高真空负压的真空室，而转移区可邻近仅具有相对降低的真空负压的真空室。
[0017]本发明还涉及一种使用本文描述的设备(I)来制造包括颗粒材料(100)和基底材料(110)的组合的结构的方法;和/或
[0018]用于制备包括基底材料(110)和颗粒材料(100)的组合的结构的方法，其步骤如下:
[0019]a)用包含一个或多个贮存器(50)的第一运动环形表面(40)将所述一个或多个贮存器容纳的颗粒材料(100)沉积在由第二运动环形表面(200)承载的基底材料(110)上，以在所述第二运动环形表面的接纳区中形成基底材料和颗粒材料的组合;并同时在所述接纳区中提供第一真空负压；
[0020]b)将所述基底材料和颗粒材料的所述组合转移通过所述第二运动环形表面的转移区，并同时在所述接纳区中提供第二真空负压，(通常到另一个处理步骤)，
[0021]其中所述第一真空负压与所述第二真空负压的比率为至少4:3，如本文下面更进一步所述。
[0022]颗粒材料可以是颗粒吸收材料，并且本文的设备和方法可以用来制备吸收结构，例如可用于(一次性)吸收制品诸如妇女卫生制品和尿布或成人失禁制品的吸收芯。
【附图说明】
[0023]图1示出了本发明的示例性设备(I)的一部分的截面侧视图(截面是沿纵向且沿与其垂直的方向截取的)。
[0024]图2示出了图1的截面图的局部放大图。
[0025]图3示出了本发明的示例性设备的一部分的透视图，显示了第二运动环形表面和真空风扇。
[0026]图4示出了本发明可供选择的示例性设备的一部分的透视图，显示了第二运动环形表面和单个的真空风扇。
【具体实施方式】
[0027]颗粒材料
[0028]本文的颗粒材料(100)可为粒状形式例如在干燥状态中可流动的任何材料，其包括颗粒、薄片、纤维、球体、聚集的颗粒和本领域已知的其它形式。本文所用的颗粒材料还可以是两种或更多种不同的材料，例如以不同的形式、不同的化学成分。本文所用的颗粒材料可以是例如颗粒和纤维的混合物。
[0029]在本文的一个实施方案中，所述颗粒材料(100)包括或为粒状吸收(或:超吸收)材料。这种材料通常为聚合材料，例如，被称为粒状吸收胶凝材料，本文称之为AGM。这是指粒状形式的聚合材料，它们可吸收0.9%盐水溶液的重量的至少10倍，即具有至少10g/g的CRC值，所述值是使用EDANA(European Disposables and Nonwovens Associat1n)的离心保留容量测试来测量的，测试方法编号为441.2-02“离心保留容量”。本文的粒状AGM可具有高吸附容量，例如具有例如至少20g/g或30g/g的CRC。上限可为例如至多150g/g，或至多10g/g°
[0030]粒状AGM可具有良好液体渗透性，例如具有至少10 X 10—7cm3s/g ；或优选至少30 XICT7Cm3.s/g，或至少50 X 10—7cm3s/g 10 X 10—7cm3s/g的SFC值，或可能至少 100 X 10—7cm3s/g的渗透性SFC值，或至少120 X10—7cm3sec/g的SFC。该SFC是渗透性的量度，并且孔隙率的指示通过如199