形成吸收结构的方法_2

文档序号:9768457阅读:来源:国知局
例如木浆纤维)、天然纤维、合 成纤维、织造或非织造的薄片、薄棉网或其他稳定结构的网材料、超吸收材料、粘合剂材料、 表面活性剂、所选择的疏水和亲水材料、颜料、洗剂、异味控制媒介等,W及它们的组合。在 优选实施例中,吸收复合材料25可W是纤维素绒毛和超吸收材料的基质。
[0036] 在一个实施例中,可W由单层材料来构造吸收复合材料25,或者可选地,可W由两 层或者更多层材料来构造吸收复合材料25。在一个实施例中,吸收复合材料25可W是纤维 素浆绒毛和超吸收材料的均匀基质。在吸收复合材料25具有两层的实施例中,吸收复合材 料25可W具有适当地由亲水纤维组成的面向穿戴者层,W及适当地至少部分由高度吸收材 料(通常被认为是超吸收材料)组成的面向服装层。在该实施例中,吸收复合材料25的面向 穿戴者层可W适当地由纤维素绒毛(诸如木浆绒毛)组成,并且吸收复合材料40的面向服装 层可W适当地由超吸收材料或者纤维素绒毛和超吸收材料的混合物组成。因此,与面向服 装层相比,面向穿戴者层可W具有较低的每单位重量的吸收能力。可选地,面向穿戴者层可 W由亲水纤维和超吸收材料的混合物组成。还可W考虑的是,面向服装层可W仅由超吸收 材料组成,运不会背离本公开的范围。还可W考虑的是,在一个实施例中,每一层(面向穿戴 者层和面向服装层)可W具有超吸收材料,如此使得两种超吸收材料的吸收能力可W是不 同的,并且可W为吸收复合材料25在面向穿戴者层中提供与面向服装层不同的吸收能力。
[0037] 可W在吸收复合材料25中使用各种类型的可润湿、亲水纤维。合适的纤维的示例 包括:天然纤维;纤维素纤维;交联纤维素纤维;由纤维素或纤维素衍生物组成的合成纤维, 诸如人造丝纤维;由固有可润湿材料组成的无机纤维,诸如玻璃纤维;由固有可润湿热塑聚 合物制造的合成纤维,诸如特定的聚醋或聚酷胺纤维,或者由不可润湿的热塑聚合物组成 的合成纤维,诸如通过合适的方法将表面呈现为亲水的聚締控纤维。可W例如通过下列方 式使纤维的表面呈现为亲水的:用表面活性剂处理,用二氧化娃处理,用具有适当的亲水部 分W及不易于从纤维移除的材料处理,或者在形成纤维的期间或之后通过用亲水聚合物覆 盖不可润湿的疏水纤维。例如,一种合适类型的纤维是运样一种木浆:其是主要包含软木纤 维的漂白的、高度吸收硫酸盐木浆。然而,可W用其他纤维材料(例如合成的、聚合的或者烙 喷非织造纤维)来替代木浆,或者可W用烙喷非织造和天然纤维的组合来替代木浆。在一个 实施例中,纤维素绒毛可W包括木浆绒毛的混合物。
[0038] 可W使用干燥形成技术、空气形成技术等,W及它们的组合来形成吸收复合材料 25。用于执行该技术的方法和设备是本领域公知的。
[0039] 可W从天然的、合成的W及改进的天然聚合物和材料中选择合适的超吸收材料。 超吸收材料可W是诸如硅胶的无机材料,或者诸如交联聚合物的有机化合物。交联可W是 共阶的、离子的、范德瓦尔斯或者氨键结合。通常,超吸收材料能够吸收至少其重量的约十 倍的含水液体。在一个实施例中,超吸收材料可W吸收比其重量的四十倍更多的液体。超吸 收材料的示例包括聚丙締酷胺、聚乙締醇、乙締顺下締二酸酢共聚物、聚乙締乙酸、径丙基 纤维素、簇酸盐甲基纤维素、聚乙締吗嘟酬(poly Viny Imo巧hoi inone)、乙締基横酸的聚合 物和共聚物、聚丙締酸醋、聚丙締酸醋、聚乙締化咯烧酬等。另外的适用于超吸收材料的聚 合物包括水解丙締腊接枝淀粉、丙締酸接枝淀粉、聚丙締酸醋和异下締马来酸酢共聚物,W 及它们的混合物。超吸收材料可W采用离散微粒的形式。离散微粒可W是任一期望的形状, 例如螺旋形或半螺旋形、立方体、杆状、多面体等。也可W考虑在此使用具有最大的最大尺 寸/最小尺寸比的形状,例如针形、雪花状和纤维。超吸收材料的聚集的微粒也可W用于吸 收复合材料25中。
[0040] 在一个实施例中,吸收复合材料25可W具有占重量的至少约70%的超吸收材料。 在一个实施例中,吸收复合材料25可W具有占重量的至少约70 %至约100 %的超吸收材料。 超吸收材料的示例包括但不限于:可W向美国北卡罗来纳州格林斯博罗的赢创工业集团购 买的FAVOR SXM-9500或等效物,W及向美国北卡罗来纳州夏洛特的己斯夫公司购买的HYSO RB 8760或等效物。通常,吸收复合材料具有在每平方米200克与每平方米1000克之间的基 重。
[0041] 在过程的运个阶段,吸收复合材料25具有极小的完整性,并且需要稳定化。吸收复 合材料25由形成表面15推进,并且在期望的位置,该吸收复合材料25首先可W经过合适的 分发装置30(诸如喷射喷嘴、刮片、滚筒施加器等),其中含水复合稳定剂被施加至松散网的 表面。由位于分发装置30下方的吸引箱31形成的真空有助于将吸收复合稳定剂吸入吸收复 合材料25。该分发装置或施加器基本上与吸收复合材料25的宽度同延,并且优选地,含水复 合稳定剂的基本均匀的涂层被施加至吸收复合材料。然而,可W将含水复合稳定剂施加为 不均匀的、随机的或图案涂层,并且由于该含水复合稳定剂是水性的,其将扩散到吸收复合 材料25的各处并且充当粘合剂。通过控制所施加的含水复合稳定剂的量,W及通过控制被 施加至网的真空(因为该真空有助于将含水复合稳定剂吸入网),来控制含水复合稳定剂渗 透到吸收复合材料25内的范围或程度。含水复合稳定剂通常作为水乳液而被施加。可W选 择用含水复合稳定剂来涂布吸收复合材料的两个表面,并且运可W通过反向滚动网而容易 地实现,使得在分发装置30处的上表面变为下表面。因此,吸收复合材料25被推进至第二分 发装置36(包括吸引箱37),在此含水复合稳定剂现被施加至相对侧,从而形成结果吸收结 构40。本领域技术人员可W使用用于将含水复合稳定剂施加至吸收复合材料的两侧的其他 配置。
[0042] 如果将忍体卷绕层用作形成表面15, 一旦将吸收复合材料25沉积到该表面上,该 忍体卷绕层其自身就可W折叠,并且接着例如通过使用高溫、热烙胶和/或压力而被密封。 可选地,忍体卷绕层可W由分离的材料片组成,该材料片可被用于部分地或完全地包围吸 收复合材料,并且可W使用密封装置(诸如超声焊机或其他热化学压焊装置)或者使用粘合 剂将该材料片密封到一起。可W将含水复合稳定剂喷射到忍体卷绕层上,或者直接喷射到 吸收复合材料网上。
[0043] 在一个实施例中,含水复合稳定剂包含溶解的或悬浮的稳定组分。该稳定组分可 W包括醋酸乙締醋和丙締酸醋共聚物、乙締醋酸乙締共聚物、醋酸乙締乙締丙締酸醋共聚 物、簇基下苯共聚物和聚丙締腊。在一个实施例中,含水复合稳定剂包含占重量的约7.5% 至约55 %的稳定组分和占重量的约45%至约92.5%的水。在另一个实施例中,含水复合稳 定剂包含占重量的约7.5%至约25%的稳定组分。在一个优选实施例中,含水复合稳定剂包 含占重量的约11.5%至约15.5%的稳定组分。用于在含水复合稳定剂中使用的合适的共聚 物包括可W向德国慕尼黑的瓦克化学股份公司购买的VINNAPAS⑧EZ 123、 VINNAPAS@eaf68、VINNAPAS@920、VINNAPAS@W 539、VTNNAPAS?ef 101或者等效物。其他合适的分散体可W包括可向美国德克萨斯州休斯敦的科腾聚合物美 国有限公司购买的化riflex IR 0401或等效物。
[0044] 如上文所论述的,控制稳定组分在含水复合稳定剂中的量,对于维持吸收复合材 料25的正常功能W及维护材料完整性来说是重要的。在一个实施例中,W占吸收复合材料 的重量的约1%和约4%之间的附加率来施加稳定组分。在优选实施例中,W占吸收复合材 料的重量的约1.5%和约2.5%之间的附加率来施加稳定组分。
[0045] 产生的吸收结构40显示出足够的完整性,使得当其仍然湿润时,可被切割、滚动或 者包含到吸收制品中。在另一个实施例中,吸收结构不被加工处理,从而向该结构提供完整 性。如示出的,在滚筒45上承载该吸收结构40,并且该吸收结构40可被用作完成的产品(诸 如在下文中详细描述的类型的产品)的储备物。可选地,吸收结构40可被直接地包含到完成 的广品中。
[0046] 在图2中示出了用于形成吸收结构的制造系统42的另一个实施例。图2所示的制造 系统42是传统的空气形成设备,其操作和构造是本领域技术人员公知的。还应理解,除了通 过空气形成设备,还可W诸如通过空气铺设(airlaying)设备、共同形成设备或其他合适的 形成设备来制造吸收复合材料的网,并且保持在本发明的范围内。
[0047] 制造系统42包括使第一网82顺应形成表面84、将吸收材料86沉积到第一网82上W 形成统一的吸收复合材料88, W及接合面对第一网82的第二网90W形成吸收结构94,其中 吸收复合材料88位于第一网82和第二网90之间。
[004引本发明的系统42和设备可W包括形成室54,形成表面84可W通过该形成室54而移 动。形成室54具有指定的入口部56和指定的出口部58。诸如由成纤器60提供的纤维源可被 配置为将纤维材料提供到形成室54内,并且真空生成器或者其他真空源可被配置为在真空 换向器管道系统62中提供有效的、相对较低压力的真空条件。在所示的配置中,可W由旋转 键式粉碎机化ammer mill)或者可旋转采集器滚轴(picker roll)来提供成纤器60。根据期 望,还可W采用其他成纤器。用于生产吸收复合材料88的其他组成材料还可W被输送至形 成室54内。例如,还通过采用传统机构(例如管道、通道、横支杆、喷嘴等,W及它们的组合) 将超吸收材料的微粒或纤维引入形成室54。在代表性的所示的配置中,超吸收材料可被输 送至形成室54内。可W在任一合适的气体介质中夹带纤维、微粒和其他期望的吸收核屯、材 料。在一个实施例中,吸收复合材料88可W具有占重量的至少约70%的超吸收材料。在一个 实施例中,吸收复合材料88可W具有占重量的至少约70 %到约100 %的超吸收材料。
[0049] 随着形成表面84进入并且接着穿过形成室54,由(通过第一网82和形成表面84引 导的)夹带空气流有效地运载或传输吸收复合材料88的组成材料,如纤维材料。通常,构造 和布置低压真空生成系统W产生通过第一网82和形成表面84的期望的空气流。该真空形成 系统是本领域公知的。
[0050] 空气夹带的吸收材料86的流可W穿过形成室54, W用于沉积到覆在形成表面84上 的第一网82之上。形成室54可W用来引导和聚集空气夹带的吸收材料86,并且在空气夹带 的吸收材料86的流中提供期望的速度剖面。通常,由合适的结构元件来支持形成室54,运些 结构元件一起形成了形成室的支持框架。根据需要或期望,可W将该框架固定和/或接合至 其他合适的结构组件。
[0051] 可W由任一合适的机构来提供形成表面84。在代表性的所示的配置中,由形成鼓 66提供形成表面84。也可W采用用于提供形成表面84的其他传统技术。例如,可W由连续的 形成带来提供形成表面84。
[0052] 在代表性的所示配置中,形成鼓系统有效地提供了移动的形成表面84。更特别地, 可W由可旋转形成鼓66的外周表面区域提供移动的有小孔的形成表面84。形成鼓66在所选 择的旋转方向上可旋转,并且可W通过采用被有效接合至任一合适的驱动机构(未示出
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