本公开的领域整体涉及吸收芯和制造在吸收制品中使用的吸收芯的方法，更具体地涉及无浆吸收芯和形成在吸收制品中使用的无浆吸收芯的方法，其中吸收制品诸如尿布、训练裤、失禁用产品、一次性内衣、医用服装、女性护理制品、吸收性泳装等。
背景技术
吸收芯在不同类型的产品中用于控制和容纳体液和其他体液排出物。许多现有的吸收芯包括纸浆绒毛或其他纤维素纤维，用于吸收排出的液体。现有的吸收制品还可以包含颗粒材料，例如超吸收材料，这种材料与纤维素纤维混合，以大大增加吸收芯的吸收容量。在这些情况下，纤维素纤维有助于吸收排出的流体，还有助于稳定超吸收材料，例如保持超吸收材料在吸收芯内的位置。然而，由于这些吸收芯中存在纤维素纤维，赋予了吸收芯明显的松厚度。因此，为了减小松厚度，可能需要这样的吸收芯：它具有高吸收容量，又不含纤维素纤维，或不含大量的纤维素纤维。
技术实现要素：
本公开整体涉及吸收芯和制造在吸收制品中使用的吸收芯的方法，更具体地涉及无浆吸收芯和形成在吸收制品中使用的无浆吸收芯的方法，其中吸收制品诸如尿布、训练裤、失禁用产品、一次性内衣、医用服装、女性护理制品、吸收性泳装等。
在第一实施方案中，一种形成吸收芯的方法可包括使基部载体片沿机器方向前进，将第一粘合剂施加到基部载体片的顶部表面上，使基部载体片在第一颗粒材料输送室内前进，以及在第一颗粒材料输送室内将第一数量的颗粒材料沉积到第一粘合剂上。该方法还可包括在第一颗粒材料输送室外部将第二粘合剂施加到第一数量的颗粒材料上；使具有第一粘合剂、第一数量的颗粒材料、以及第二粘合剂的基部载体片前进到第二颗粒材料输送室中；在第二颗粒材料输送室内将第二数量的颗粒材料沉积到第二粘合剂上；以及将顶部载体片施加到第二数量的颗粒材料上。
除此之外或作为替代，在根据第一实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括在将顶部载体片施加到第二数量的颗粒材料上之前将第三粘合剂施加到第二数量的颗粒材料上，以及将顶部载体片施加到第三粘合剂上。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括在将顶部载体片施加到第二数量的颗粒材料上之前将第三粘合剂施加到顶部载体片上。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，基部载体片和顶部载体片可包括单个载体片。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，其中可以将第一粘合剂、第一数量的颗粒材料和第二粘合剂施加至单个载体片的第一部分以形成基部载体片，并且可以将单个载体片的第二部分折叠到第二数量的颗粒材料上以形成顶部载体片。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括使基部载体片、第一粘合剂、第一数量的颗粒材料、第二粘合剂、第二数量的颗粒材料、以及顶部载体片的组件前进通过轧辊组件。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括使基部载体片在成形滚筒上沿机器方向前进。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括将第三粘合剂施加到第二数量的颗粒材料上，将第三数量的颗粒材料施加到第三粘合剂上，将第四粘合剂施加到第三数量的颗粒材料上，以及将顶部载体片施加到第四粘合剂上。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一粘合剂可以是热熔性粘合剂，并且被施加至颗粒材料的粘合剂可以是喷涂水性粘结剂(saab)粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一数量的颗粒材料中的颗粒材料的类型可以不同于第二数量的吸收材料中的颗粒材料的类型。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一数量的颗粒材料可以从第一颗粒材料输送室内从位于第一颗粒材料输送室内的第一颗粒材料输送导管分配，第二数量的颗粒材料可以从第二颗粒材料输送室内从位于第二颗粒材料输送室内的第二颗粒材料输送导管分配，并且第一颗粒材料输送导管和第二颗粒材料输送导管的入口开口可以被取向成使得第一数量的颗粒材料和第二数量的颗粒材料相对于重力基本上竖直地离开第一颗粒材料输送导管和第二颗粒材料输送导管。
除此之外或作为替代，在根据与第一实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，具有所施加的粘合剂的基部载体片可以在成形滚筒上沿机器方向前进，并且第一颗粒材料输送室和第二颗粒材料输送室中的每一个可以设置在成形滚筒的圆周的顶部三分之一上。
在第二实施方案中，一种用于形成吸收芯的方法可包括将第一粘合剂施加到基部载体片的顶部表面上，使具有所施加的第一粘合剂的基部载体片沿机器方向前进，以及在第一颗粒材料输送室内将第一数量的颗粒材料沉积到基部载体片上的第一粘合剂上，第一数量的颗粒材料在基部载体片上具有第一横向宽度。该方法还可包括在第一颗粒材料输送室外部将第二粘合剂施加到第一数量的颗粒材料上，在第二颗粒材料输送室内将第二数量的颗粒材料沉积到基部载体片上的第二粘合剂上，第二数量的颗粒材料在基部载体片上具有第二横向宽度，以及将顶部载体片施加到第二数量的颗粒材料上，其中第一横向宽度与第二横向宽度相差至少25mm。
除此之外或作为替代，在根据第二实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括在将顶部载体片施加到第二数量的颗粒材料上之前将第三粘合剂施加到第二数量的颗粒材料上，以及将顶部载体片施加到第三粘合剂上。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一数量的颗粒材料可以从第一颗粒材料输送室内从位于第一颗粒材料输送室内的第一颗粒材料输送导管分配，第二数量的颗粒材料可以从第二颗粒材料输送室内从位于第二颗粒材料输送室内的第二颗粒材料输送导管分配，并且第一颗粒材料输送导管和第二颗粒材料输送导管的入口开口可以被取向成使得第一数量的颗粒材料和第二数量的颗粒材料相对于重力基本上竖直地离开第一颗粒材料输送导管和第二颗粒材料输送导管。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，具有所施加的粘合剂的基部载体片可以在成形滚筒上沿机器方向前进，并且第一颗粒材料输送室和第二颗粒材料输送室中的每一个可以设置在成形滚筒的圆周的顶部三分之一上。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一粘合剂可以是热熔性粘合剂，并且被施加至颗粒材料的粘合剂可以是喷涂水性粘结剂(saab)粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一数量的颗粒材料中的颗粒材料的类型可以不同于第二数量的颗粒材料中的颗粒材料的类型。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一横向宽度和第二横向宽度中的第一个可以介于75mm与250mm之间，并且第一横向宽度和第二横向宽度中的第二个可以介于50mm与200mm之间。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括在将顶部载体片施加到第二数量的颗粒材料上之前将第三粘合剂施加到顶部载体片上。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，基部载体片和顶部载体片可包括单个载体片。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，可以将第一粘合剂、第一数量的颗粒材料和第二粘合剂施加至单个载体片的第一部分以形成基部载体片，并且可以将单个载体片的第二部分折叠到第二数量的颗粒材料上以形成顶部载体片。
除此之外或作为替代，在根据与第二实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括将第三粘合剂施加到第二数量的颗粒材料上，将第三数量的颗粒材料施加到第三粘合剂上，将第四粘合剂施加到第三数量的颗粒材料上，以及将顶部载体片施加到第四粘合剂上。
在第三实施方案中，一种用于形成吸收芯的设备可包括：成形表面，其中成形表面在机器方向上可移动；被配置成将粘合剂施加至基部载体片的第一粘合剂施加器；在机器方向上设置在第一粘合剂施加器之后的第一颗粒材料输送室，第一颗粒材料输送室包括用于在成形表面处分配颗粒材料的第一颗粒材料输送导管；在机器方向上设置在第一颗粒材料输送室之后的第二粘合剂施加器，第二粘合剂施加器被配置成在成形表面处施加粘合剂；以及在机器方向上设置在第二粘合剂施加器之后的第二颗粒材料输送室，第二颗粒材料输送室包括用于在成形表面处分配颗粒材料的第二颗粒材料输送导管。
除此之外或作为替代，在根据第三实施方案的另外的实施方案中，该方法还可包括在机器方向上设置在第二颗粒材料输送室之后的第三粘合剂施加器，第三粘合剂施加器被配置成在成形表面处施加粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第三实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一颗粒材料输送导管终止于第一颗粒材料输送室中的第一入口处并且第二颗粒材料输送导管终止于第二颗粒材料输送室内的第二入口处，并且其中第一入口和第二入口的平面相对于地面平行取向。
除此之外或作为替代，在根据与第三实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一粘合剂施加器可以被配置成将热熔性粘合剂施加至基部载体片，并且第二粘合剂施加器可以被配置成将喷涂水性粘结剂(saab)粘合剂施加到设置在成形表面处的颗粒材料上。
在第四实施方案中，一种吸收芯可包括具有中间区域、第一边缘区域和第二边缘区域的基部载体片；直接设置到基部载体片的至少一部分上的第一粘合剂；设置在第一粘合剂上的第一数量的颗粒材料，第一数量的颗粒材料跨过中间区域、第一边缘区域和第二边缘区域中的每一个；设置在第一数量的颗粒材料的至少一部分上的第二粘合剂；设置在第二粘合剂上的第二数量的颗粒材料，第二数量的颗粒材料仅跨过中间区域；以及顶部载体片。
除此之外或作为替代，在根据第四实施方案的另外的实施方案中，吸收芯还可以包括设置在第二数量的颗粒材料与顶部载体片之间的第三粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，吸收芯还可包括将设置在第二数量的颗粒材料上的第三粘合剂、设置在第三粘合剂上的第三数量的颗粒材料、以及设置在第三数量的颗粒材料与顶部载体片之间的第四粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，基部载体片和顶部载体片可包括单个载体片，并且可以将单个载体片的一部分折叠到第二数量的颗粒材料上以形成顶部载体片。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一粘合剂可以包括热熔性粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第二粘合剂施加可以包括喷涂水性粘结剂(saab)粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，吸收芯还可以包括纤维素纤维、以及第一数量的颗粒材料和第二数量的颗粒材料中的至少一个。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，中间区域可以比第一边缘区域大介于约1.5倍与约4.0倍之间。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，中间区域可以比第一边缘区域大介于约1.8倍与约2.2倍之间。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，中间区域可包含按重量计吸收芯的总颗粒材料的大于55％。
除此之外或作为替代，在根据与第四实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，中间区域可包含按重量计吸收芯的总颗粒材料的大于65％。
在第五实施方案中，一种吸收芯可包括形成壳体的一个或多个外片，一个或多个外片具有外部取向面和内部取向面、中间区域、第一边缘区域、以及第二边缘区域；设置在内部取向面的至少一部分上的第一粘合剂；设置在壳体内的颗粒材料，其中颗粒材料的第一部分跨过整个中间区域、第一边缘区域和第二边缘区域中的每一个，其中颗粒材料的第二部分仅跨过整个中间区域；以及接触颗粒材料的第一部分和颗粒材料的第二部分两者的第二粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据第五实施方案的另外的实施方案中，第一粘合剂和第二粘合剂可以是不同的粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第五实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第一粘合剂可以是热熔性粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第五实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，第二粘合剂可以是喷涂水性粘结剂(saab)粘合剂。
除此之外或作为替代，在根据与第五实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，还包括设置在颗粒材料的第一部分和颗粒材料的第二部分中的至少一个内的纤维素纤维。
除此之外或作为替代，在根据与第五实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，中间区域可以比第一边缘区域大介于约1.5倍与约4.0倍之间。
除此之外或作为替代，在根据与第五实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，中间区域可以比第一边缘区域大介于约1.8倍与约2.2倍之间。
除此之外或作为替代，在根据与第五实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，中间区域可包含按重量计吸收芯的总颗粒材料的大于55％。
除此之外或作为替代，在根据与第五实施方案有关的任何一个上述实施方案的另外的实施方案中，中间区域可包含按重量计吸收芯的总颗粒材料的大于65％。
附图说明
图1是用于形成吸收芯的示例成形组件的示意图。
图2是可以在图1的组件中使用的示例性成形滚筒的透视图。
图3是可以在图1的组件中使用的示例成形滚筒和相关联部件的侧视图。
图4a是可以在图1的组件中使用的示例性颗粒材料输送室的侧视图。
图4b是可以在图1的组件中使用的示例性颗粒材料输送室的前视图。
图5是可以由图1的组件生产的示例性吸收芯结构的图示。
图6a是可以由图1的组件生产的示例性吸收芯的横截面图。
图6b是可以由图1的组件生产的另选示例性吸收芯的横截面图。
图7是用于形成吸收芯的示例成形组件的另选示意图。
图8是可以由图1或图7的组件生产的另选示例性吸收芯的横截面图。
图9是成形滚筒的透视图，该成形滚筒包括用于形成成型吸收芯的多个遮蔽构件。
图10是设置在图9的成形滚筒上的遮蔽构件的顶视图。
图11是可以使用图9和图10的成形滚筒和遮蔽构件生产的示例性成型吸收芯结构的图示。
图12是用于形成包括纤维素纤维和颗粒材料这两者的吸收芯的示例成形组件的示意图。
图13描绘了可以由图12的成形组件形成的示例性吸收芯的横截面。
图14a和图14b是可以用于形成吸收芯的载体片的图示。
图15a和15b是根据本公开的可用于形成具有不同基重的吸收芯的示例性颗粒材料输送室的侧视图。
图16是可以通过使用图15或图15b的示例性颗粒材料输送室的组件生产的示例性吸收芯结构的图示。
具体实施方式
当介绍本发明的元件或其优选实施方案时，冠词“一个/种”和“该/所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在包括端值并且意味着可能存在不同于已列出的元素的附加元素。此外，为了方便，使用“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”和这些术语的变体是不需要部件的任何特定取向。
现在参照附图，图1描绘了可以用于形成吸收芯的示例吸收芯成形设备20的示意图。设备20的一些部件包括成形滚筒26和颗粒材料输送室60a、60b。因此，在一些实施方案中，设备20可以用于形成包括颗粒材料的吸收芯。超吸收材料(sam)是本公开所设想的颗粒材料的一个实例。在这些实施方案中的至少一些实施方案中，所形成的吸收芯的颗粒材料含量按重量计，可以占吸收芯内容物中的大部分。在其他实施方案中，所形成的吸收芯的颗粒材料含量按重量计，可以占吸收芯内容物的90％至100％。这些吸收芯在本文中可以描述为无浆吸收芯。如本文所用，术语无浆吸收芯既可以包括真正无浆的吸收芯，又可以包括仅仅基本上无浆的吸收芯，后者所含的纤维素纤维按重量计，占吸收芯总内容物的0.5％至10％。相对于具有较高纤维素纤维含量的吸收芯，无浆芯可以具有一个或多个优点。例如，无浆芯可以具有与纤维素纤维含量较高的芯类似的吸收性质，诸如吸收容量。然而，无浆芯的尺寸可以小于含有纤维素纤维纸浆的那些芯。特别地，与纤维素纤维含量较高的芯相比，无浆芯的厚度可以减小。
在图1的示例性实施方案中，基部载体片70可以从载体片卷72上解绕下来。一个或多个材料处理辊74可以用于将基部载体片70传送到贴近成形滚筒26的位置。一旦靠近成形滚筒26，就可以利用真空压力把基部载体片70拉向成形滚筒26，这一点将在下文结合图2和图3更详细地描述。成形滚筒26沿箭头10的方向绕驱动轴28旋转，以驱使基部载体片70经过一个或多个吸收芯形成阶段，最终得到吸收芯101。虽然吸收芯101被显示为多个分立的垫，但在其他实施方案中，吸收芯101可以形成为连续的带状物。
在一些实施方案中，基部载体片70可以包括非织造材料，诸如熔喷材料、纺粘-熔喷-纺粘(sms)材料、水刺材料或天然组织材料。然而，在其他实施方案中，可以使用任何合适的非织造材料。基部载体片70应当至少对空气流是半透性的。例如，基部载体片70应当具有足够大的渗透性，使得空气能够从背离成形表面24设置的顶部表面移动穿过基部载体片70到达贴近成形表面24设置的底部表面，并最终穿过成形表面24进入成形滚筒26的内部。基部载体片70的一些示例的合适尺寸包括约7cm至约36cm的宽度。基部载体片70的一些示例的合适基重在约5克/平方米(gsm)至约50gsm的范围内。然而，基于吸收芯101的特定应用或期望的性质，用于基部载体片70的具体的尺寸和基重可以不同，甚至在这些范围之外。
在图1的实例中，基部载体片70首先移动穿过第一粘合剂施加区80，在那里，粘合剂施加器76将粘合剂78施加至基部载体片70。在一些实例中，粘合剂78可以是热熔性粘合剂，诸如接触式热熔性粘合剂或非接触式热熔性粘合剂。但在其他实例中，粘合剂78可以是用于在载体片上施加的任何其他合适的粘合剂。另外，可以使用任何合适的一种或多种施加技术来施加粘合剂78。例如，粘合剂78可以用喷涂法、缝隙涂布法或任何其他适当的施加技术来施加。
基部载体片70在离开第一粘合剂施加区80之后(此时含有粘合剂78)被带到靠近成形滚筒26的位置，在那里，利用真空压力把基部载体片70拉向成形滚筒。然后，基部载体片进入颗粒材料输送室60a。在颗粒材料输送室60a的内部，颗粒材料可以沉积到基部载体片70上。更具体地讲，颗粒材料可以沉积到粘合剂78上，于是，颗粒材料由于粘合剂78而变得稳定或固定在基部载体片70上。
图1中的料斗90可以容纳将要输送到颗粒材料输送室60a、60b的颗粒材料。连接管68可以直接连接到料斗90，以便将颗粒材料从料斗90传送到颗粒材料输送室60a、60b。在至少一些实施方案中，连接管68可以包括计量装置92。计量装置92可以是基于体积流量原理、重量流量原理或质量流量原理等的任何一种散装物料计量装置。计量装置92可以确保每单位时间仅有规定量(例如，按体积或按重量计)的颗粒材料流过连接管。流过计量装置92的颗粒材料体积的一些示例的合适范围介于约5,000克/分钟(g/min)与约25,000g/min之间。这样，计量装置92就可以有助于确保适量的颗粒材料被输送到颗粒材料输送室60a、60b。
在图1所示实例中，连接管68可以分裂为输送管64和66。输送管64和66中的每一者都可以进入颗粒材料输送室60a、60b，从而形成颗粒材料输送导管62a、62b。输送到颗粒材料输送室60a、60b的颗粒材料可以离开颗粒材料输送导管62a、62b，然后沉积到粘合剂78和基部载体片70上。在一些另选的实施方案中，代替单个计量装置92，可以使用多个计量装置来确保颗粒材料被适当地输送至颗粒材料输送室60a、60b中的每一者。例如，作为设备20包括计量装置92这种方式的替代方式，输送管64和66中的每一者都可以包括计量装置，由图1中的虚线框93a和93b表示。
基部载体片70在离开颗粒材料输送室60a之后(此时含有粘合剂78和颗粒材料)可以进入第二粘合剂施加区81。在一些实施方案中，第二粘合剂施加区81可以类似于第一粘合剂施加区80。例如，在第二粘合剂施加区81中，粘合剂施加器86可以将粘合剂88施加至基部载体片70。更具体地讲，粘合剂施加器86可以将粘合剂88施加到稳定在基部载体片70上的颗粒材料上。在一些实施方案中，粘合剂88可以与粘合剂78相同。例如，粘合剂88也可以是热熔性粘合剂，诸如非接触式热熔性粘合剂。粘合剂88也可以采用与将粘合剂78施加至基部载体片70类似的方式(诸如采用喷涂法)施加至基部载体片70。但在其他实施方案中，粘合剂88可以是与粘合剂78不同类型的粘合剂，并且/或者可以采用与粘合剂78不同的方式施加。
在还有一些其他的实施方案中，粘合剂88可以不是热熔性粘合剂。在一些实施方案中，粘合剂88可以是喷涂水性粘结剂(saab)这种粘合剂。在粘合剂88是saab粘合剂的情况下，粘合剂88可以用喷涂法施加。在某些实施方案中，将粘合剂88实施为saab粘合剂可能是优选的，原因是saab粘合剂相比热熔性粘合剂能够更好地渗透颗粒材料，从而使沉积到基部载体片70上的颗粒材料能够更加稳定。
基部载体片70在经过第二粘合剂施加区81之后，此时含有设置在基部载体片70上的第一粘合剂(即粘合剂78)、设置在粘合剂78上的第一数量的颗粒材料89(如从图6a中可以进一步详细看到的)，以及设置在第一数量的颗粒材料上的第二粘合剂(即粘合剂88)。然后，基部载体片70进入颗粒材料输送室60b。在颗粒材料输送室60b中，第二数量的颗粒材料按照与颗粒材料在颗粒输送室60a中沉积到粘合剂78上类似的方式沉积到粘合剂88上。
在一些实施方案中，在颗粒材料输送室60a、60b中输送至基部载体片70的颗粒材料可以是相同类型的颗粒材料。然而，在其他实施方案中，在颗粒材料输送室60a中输送至基部载体片70的颗粒材料的类型可以与在颗粒材料输送室60b中输送至基部载体片70的颗粒材料的类型不同。在此类实施方案中，同图1的实例相比，设备20可以具有两个独立的料斗，每个料斗储存不同类型的颗粒材料。此外，独立的连接管和输送管可以连接到这两个料斗中的每一者，以及颗粒材料输送室60a、60b中的每一者，以保持不同类型的颗粒材料分离。作为替代，设备20仍然可以只包括单个料斗90，以及连接管68和输送管64、66，如图1所示。在此类实施方案中，料斗90可以具有两个独立的内部隔室，以保持不同类型的颗粒材料分离。此外，连接管68可以包括独立的内腔。这些内腔中的第一个可以连接到料斗90的第一内部隔室并连接到输送管64，而这些内腔中的第二个可以连接到料斗90的第二内部隔室并连接到输送管66。
如前所述，在一些实施方案中，颗粒材料可以包括超吸收材料(sam)。合适的超吸收材料是本领域熟知的，并且容易从各供应商处获得。示例的合适超吸收材料可以包括购自basf公司(该企业在charlotte，n.c.，u.s.a设有办事处)的basf9700；以及购自evonikindustries(该企业在parsippany，nj，u.s.a设有办事处)的evonik5600。
在其他实施方案中，颗粒材料可以包括低吸收性或非吸收性材料，诸如木炭、糖(例如木糖醇等)或包封材料。因此，本公开在任何一个所公开的实施方案中设想，所输送的颗粒材料可以是吸收性材料、非吸收性材料或这两者。例如，吸收性颗粒材料可以与非吸收性颗粒材料混合，或者颗粒材料输送室60a、60b中的第一个可以输送吸收性颗粒材料，颗粒材料输送室60a、60b中的第二个则可以输送非吸收性颗粒材料。
一旦第二数量的颗粒材料已经沉积到基部载体片70上，就可以把顶部载体片75施加到第二数量的颗粒材料上。顶部载体片75可以从顶部载体片材料的卷77上解绕下来，然后可以经由一个或多个材料处理辊79被传送到贴近成形滚筒26的位置。在已将顶部载体片75施加到第二数量的颗粒材料上之后，顶部载体片75的边缘与基部载体片70的边缘可以粘结在一起(未示出)，以形成无浆吸收芯101。然后可以在传送器95上传送吸收芯101，以供进一步处理。
在一些实施方案中，材料处理辊79还可以发挥类似于轧辊的作用。例如，材料处理辊79在区域99中可以非常贴近传送器95，因此，吸收芯101可以被压缩以减小松厚度并且/或者以将吸收芯101的各部分更牢固地粘结在一起。然而，在其他实施方案中，一个或多个独立的辊可以发挥轧辊的作用，诸如辊85。
在一些另选的实施方案中，可以先将第三粘合剂施加至第二数量的颗粒材料，之后才把顶部载体片75施加至第二数量的颗粒材料。在这些实施方案中的一些实施方案中，设备20还可以包括第三粘合剂施加区91a。在设备20包括第三粘合剂施加区91a的情况下，粘合剂施加器96a可以将粘合剂98a施加至第二数量的微粒材料，之后才施加顶部载体片75。在各种实施方案中，粘合剂98a可以类似于先前描述的粘合剂78或粘合剂88，并且可以采用前述方法中的任何一种施加。然而，在不同的实施方案中，设备20可以包括第三粘合剂施加区91b，而不是第三粘合剂施加区91a。在这些实施方案中，粘合剂施加器96b可以将粘合剂98b直接施加至顶部载体片75，而不是施加到第二数量的颗粒材料上。此外，粘合剂98b可以类似于先前描述的粘合剂78或粘合剂88，只不过粘合剂98b可以不是saab粘合剂，因为saab粘合剂可能不适用于直接施加至载体片。另外，粘合剂98a可以采用前述方法中的任何一种施加。粘合剂施加器96a或粘合剂施加器96b所施加的这种第三粘合剂可以进一步有助于稳定第二数量的颗粒材料并且/或者将顶部载体片75更牢固地附接至第二数量的颗粒材料。
在一些实施方案中，粘合剂施加器76、86和/或96a或96b可以被配置为以连续方式施加粘合剂。然而在其他实施方案中，粘合剂施加器76、86和/或96a或96b可以被配置为以间歇方式施加粘合剂。例如，粘合剂施加器76、86和/或96a或96b可以间歇地向基部载体片70上的目标区施加粘合剂，以帮助稳定基部载体片上的这样一些位置处的颗粒材料：由于把所得到的吸收芯放置在吸收制品内，这些位置在吸收芯中吸收液体的效率将是最高的。
此外，在至少一些实施方案中，粘合剂施加器76、86和/或96a或96b可以采用协调好的间歇方式施加粘合剂。在这些实施方案中，粘合剂施加器86可以采用使得粘合剂施加器86在由粘合剂施加器76所施加的粘合剂之上施加粘合剂这样一种方式间歇地施加粘合剂。在由粘合剂施加器86施加粘合剂之后，由粘合剂施加器86施加的粘合剂会覆盖在由粘合剂施加器76施加的粘合剂上。在包括粘合剂施加器96a或96b的实施方案中，粘合剂施加器96a或96b可以采用间歇方式施加粘合剂，使得由粘合剂施加器96a或96b施加的粘合剂覆盖在由粘合剂施加器76施加的粘合剂和由粘合剂施加器86施加的粘合剂上。
图2和图3以更拉近的视角描绘了设备20的多个部分，包括成形滚筒26。成形滚筒26包括可移动的多孔成形表面24(由图2中加阴影线的图案表示)，该表面在成形滚筒26的圆周周围延伸。成形滚筒26安装在驱动轴28上，并且由轴承30支撑(如从图3中可以看到的)。成形滚筒26包括可操作地连接到滚筒驱动轴28并由该滚筒驱动轴带动旋转的环形滚筒壁(未示出)。轴28由合适的马达或动力轴(未示出)驱动沿顺时针方向(如图3中的箭头所描绘)旋转。在一些实施方案中，滚筒壁可以是主要的承载构件，并且滚筒壁可以绕滚筒驱动轴28大体上径向和周向地延伸。
位于成形表面24的径向内侧的真空管道36在成形滚筒26的内部的弧上延伸。真空管道36与成形表面24流体连通，用于通过成形表面24吸入空气。真空管道36安装在与真空源42连接的真空供应导管40上并与之流体连通。真空源42可以是例如排气扇，并且可以在成形滚筒内产生真空，该真空可以介于约2英寸h2o至约40英寸h2o之间。由真空源42产生的真空压力除了在基部载体片70围绕成形滚筒前进时有助于基部载体片70附着到成形滚筒26之外，还可以有助于牵拉颗粒材料离开颗粒材料输送导管62a、62b朝向成形表面24移动。该真空压力可以有助于将颗粒材料铺展在成形表面24上，并且有助于沿基部载体片70的横跨机器方向56形成更均匀的颗粒材料分布。
真空管道36沿真空供应导管40的外周向表面连接到真空供应导管40，并且在真空供应导管40的至少一部分周围周向延伸。真空管道36从真空供应导管40朝向成形表面24径向向外突出，并且包括轴向隔开的侧壁34和成角度隔开的端壁46。
轴28延伸穿过滚筒壁并且延伸到真空供应导管40中，在该真空供应导管中，此轴被接纳在轴承30中。轴承30用真空供应导管40密封，从而使得空气不会被吸入其进入真空供应导管40的轴28周围。
如代表性示出的，真空供应导管40可以包括界定真空供应导管40的大小和形状的导管端壁48和周壁50。真空供应导管40可以具有任何合适的横截面形状。在所示的构型中，真空供应导管40具有大体圆形的横截面形状。真空供应导管40可以用任何合适的支撑结构可操作地保持在适当位置。支撑结构还可以接合并连接到另外的部件或构件，这些部件或构件可操作地支撑真空供应导管40结构中与滚筒驱动轴28啮合的那些部分。例如，在示例性实施方案中，一个或多个支撑件可以连接到轴承30，并且整个真空供应导管40可以由高架安装件(未示出)支撑。
在所示的实施方案中，壁34围绕真空供应导管40大体径向和周向延伸。滚筒边沿52接合到壁34，并且被构造和布置成使空气穿过滚筒边沿52的厚度基本上自由地移动。滚筒边沿52的形状大体上为圆柱形，并且沿滚筒轴线53的方向延伸，还围绕滚筒轴线53周向延伸。如代表性示出的，滚筒边沿52可以由壁34支撑并在壁之间延伸。
参考图2和图3，成形表面24可以沿成形滚筒26的外圆柱形表面设置，并且可以沿成形滚筒的轴向尺寸和周向尺寸延伸。周向尺寸通常处于机器方向54上，并且轴向尺寸通常处于横跨机器方向56上。成形表面24的结构可以由组件组成，并且可以包括操作地连接并接合到成形滚筒26的多孔构件58。在一些设想的实施方案中，多孔构件58可以由多个插入件的系统组成。可以与本公开结合使用的示例性多孔构件在2000年10月23日提交的标题为“formingmediawithenhancedairflowproperties”的美国专利号6,630,088中进一步描述。
成形表面24可以通过采用任何合适的附接机构而可操作地保持并安装在滚筒边沿52上。作为一个代表性实例，可以采用螺母和螺栓系统把成形表面24固定到一组可操作的安装环上。在这样的实例中，安装环能够可操作地安装在滚筒边沿52上并固定到该滚筒边沿。在其他实施方案中，多孔构件58可以与成形滚筒26成一体。
尽管图2中未示出，但是一个或多个遮蔽板可以在成形表面24之上附接到成形滚筒26，如下文更详细描述的。例如，遮蔽板可以附接到滚筒边沿52，或另选地附接到多孔成形构件58。遮蔽板可以覆盖成形表面24的一部分，以便阻挡成形表面特定部分中的真空。利用遮蔽板可以在成形滚筒26上形成不同形状的吸收芯，如下文将更详细说明的。
适合与本公开一起使用的成形滚筒系统在本领域中为人们所熟知。例如，参见k.enloe等人在1987年5月19日公布的题为“apparatusandmethodforformingalaidfibrousweb”的美国专利号4,666,647，以及k.enloe在1988年8月2日公布的题为“controlledformationoflightandheavyfluffzones”的美国专利号4,761,258，这两份专利的全部公开内容均通过引用以与本文一致的方式并入本文。其他成形滚筒系统在j.t.hahn等人于2001年12月18日公布的题为“apparatusandprocessforformingalaidfibrouswebwithenhancedbasisweightcapability”的美国专利号6,330,735中有所描述，该专利的全部公开内容通过引用以与本文一致的方式并入本文。用于成形表面的系统在michaelbarthventurino等人于2003年10月7日公布的题为“formingmediawithenhancedairflowproperties”的美国专利号6,3630,088中有所描述，该专利的全部公开内容通过引用以与本文一致的方式并入本文。
结合图3，颗粒材料输送室60a、60b的附加特征是显而易见的。例如，颗粒材料输送室60a、60b进一步描绘了终止于入口61a、61b的颗粒材料输送导管62a、62b。入口61a、61b(例如，颗粒材料输送导管62a、62b的开口所在的平面)可以定位在颗粒材料输送室60a、60b内，使得入口61a、61b大体上平行于地面94和/或成形滚筒的基部87。在这些实施方案中，从入口61a、61b输送的颗粒材料可以按基本上垂直于地面94和/或成形滚筒的基部87的料流的形式离开入口61a、61b。此外，颗粒材料输送室60a、60b都位于成形滚筒26的上半部上。在这种配置中，从颗粒材料输送室60a、60b输送的颗粒材料可以在重力作用下朝成形滚筒落下，而不需要额外的能量来对抗重力以将颗粒材料推向成形滚筒26。
然而，在其他实施方案中，入口61a、61b可以相对于地面94和/或成形滚筒的基部87倾斜。例如，入口61a、61b可以相对于地面94和/或成形滚筒的基部87成角度97(仅相对于图3中的入口61a示出)，该角度的值介于约1度与约45度之间。在还有一些另外的实施方案中，入口61a、61b可以相对于地面94和/或成形滚筒的基部87成角度97，使得入口61a、61b与成形滚筒26相切。
图4a和图4b描绘了颗粒材料输送室60a的不同近距离视图。图4a描绘了如在机器方向54上观察到的颗粒材料输送室60a的近距离视图。图4a进一步描绘了正在离开颗粒材料输送导管62a的入口61a并沉积到基部载体片70上的颗粒材料的一个个粒子89。还可以看到颗粒材料的一个个粒子89设置并稳定在基部载体片70的在机器方向54上位于颗粒材料输送室60a之后的那部分上。
如前所述，颗粒材料可以从料斗90通过颗粒材料输送导管62a输送，这造成颗粒材料在重力作用下被供给到入口61a。在一些实施方案中，离开入口61a的颗粒材料的一个个粒子89可以以小于1200米/分钟(m/min)的速度离开。在其他实施方案中，离开入口61a的颗粒材料的一个个粒子89可以以小于900m/min的速度离开。在还有一些其他的实施方案中，离开入口61a的颗粒材料的一个个粒子89可以以小于600m/min的速度离开。在另外一些其他的实施方案中，离开入口61a的颗粒材料的一个个粒子89可以以小于300m/min的速度离开。这些速度与颗粒材料被气动引入成形室的速度形成对照。在气动引入颗粒材料的情况下，最小的可能引入速度超过1200m/min，因为这是空气需要移动以便移动颗粒材料粒子的速度。因此，利用重力将颗粒材料供给到颗粒材料输送室60a中允许颗粒材料的一个个粒子89以比气动引入颗粒材料时相对较低的速度被引导至贴近成形滚筒26的位置。这一较低的引入速度可以允许颗粒材料的一个个粒子89在更大程度上受到成形滚筒26的真空压力的影响。这样，设备20可以能够在整个横跨机器方向56上，相比在将颗粒材料的一个个粒子89气动地引入到颗粒材料输送室60a中时的情况，实现颗粒材料的一个个粒子89在基部载体片70上更均匀的分布。
图4b描绘了如从横跨机器方向56观察到的颗粒材料输送室60a的内部视图。如从图4b中可以看到的，成形滚筒26可以具有滚筒宽度110，并且成形表面24可以具有成形表面宽度111。通常，滚筒宽度110将大于成形表面宽度111，原因是成形滚筒26将包括滚筒边沿52。然而，这一点并非在所有实施方案中都必须成立。图4b还将成形表面24描绘为相对均匀的连续表面。如前所述，并且如下文将更详细描述的，在不同的实施方案中，一个或多个遮蔽板可以掩盖成形表面24的多个部分。
图4b中还示出了颗粒材料输送导管62a和入口61a，其中该入口具有入口宽度112。在一些实施方案中，入口宽度112可以与成形表面宽度111相同。然而，在其他实施方案中，入口宽度112可以小于或大于成形表面宽度111。例如，入口宽度112可以与滚筒宽度110相同。在其他实例中，入口宽度112可以小于成形表面宽度111，诸如介于成形表面宽度111的约四分之一与约十分之九之间。此外，对于颗粒材料输送导管62a、62b中的每一者，入口宽度112可以是不同的。
颗粒材料输送导管62a还可以具有竖直导管间距114，该间距包括颗粒材料输送导管62a的入口61a与成形表面24之间的一定量的空间。在一些实例中，竖直导管间距114可以介于约15cm至约100cm之间。
如图4b所示，颗粒材料输送室60a可以不贴靠成形滚筒24密封。例如，在颗粒材料输送室60a的底部边缘113与成形表面24或成形滚筒26之间可以存在间隙。该间隙可以具有间隙空间116，该间隙空间可以介于约0.5cm与约5cm之间。在这些实施方案中，空气可以能够穿过间隙空间116而进入颗粒材料输送室60a，如箭头117所示。当颗粒材料89从入口61a下落到成形表面24时，进入颗粒材料输送室60a中的空气可以将颗粒材料推向成形表面24的中心。这可能导致在成形表面24处沉积的颗粒材料89的横向56宽度小于入口宽度112。这可以导致与没有间隙空间116的情况相比，在所形成的吸收芯的中心区域中存在更多的颗粒材料89。在一些另选的实施方案中，间隙空间116可以不设置在颗粒材料输送室60a的底部边缘113与成形表面26之间。与之相反，颗粒材料输送室60a的底部边缘113可以贴靠成形滚筒26密封，并且可以穿过颗粒材料输送室60a的侧壁设置独立的孔以允许空气进入颗粒材料输送室60a中。
因此，在其他实施方案中，在颗粒材料输送室60a的底部边缘113与成形表面24或成形滚筒26之间可以不存在间隙空间116。例如，颗粒材料输送室60a的底部边缘113可以接触成形表面24或成形滚筒26，或者可以定位一个或多个间隙填充物(未示出)以闭合间隙空间116。在这些实施方案中，可能没有空气进入间隙空间116。因此，可能没有空气撞击在颗粒材料89的料流上并且从成形表面24的边缘向内推动颗粒材料89。在这些实施方案中，沉积在成形表面24处的颗粒材料89的横向56宽度可以接近或等于入口宽度112。
在一些附加或另选的实施方案中，颗粒材料输送室60a的上部区域可以是敞开的，因而可以允许空气流入颗粒材料输送室60a，如箭头119所示。在这些实施方案中，空气流入可以致使颗粒材料89以更具线性的路径朝成形表面24落下。例如，当空气进入颗粒材料输送室60a时，空气可以被输送室60a中的真空压力拉向成形表面24，并且可以按大体上线性的方式行进。空气可以将颗粒材料89拉向成形表面24，因而沉积在成形表面24处的颗粒材料89的位置可能在更大程度上受到颗粒材料89在入口61a处的各个起始位置的影响。
然而，在还有一些其他的附加或另选的实施方案中，颗粒材料输送室60a的上部区域可以被密封，因而可以防止空气进入颗粒材料输送室60a。在这些实施方案中，颗粒材料输送室60a内的空气的湍流程度可以比颗粒材料输送室60a的上部区域允许空气进入的实施方案中的大，如箭头121所表示。在这些实施方案中，相对较大的湍流程度可能导致颗粒材料89以线性小得多的路径下落，因此，沉积在成形表面24处的颗粒材料89的位置相比于颗粒材料输送室60a的上部区域向空气敞开的情况，取决于它们在入口61a处的初始起始位置的程度可能较小。在这些实施方案中的至少一些实施方案中，所得到的成形吸收芯既在整个横跨机器方向56上、又在整个机器方向54上都可以具有相对更均匀的颗粒材料89分布。
尽管图4a-b仅描绘了颗粒材料输送室60a，但应当理解，颗粒材料输送室60b可以类似于所描绘的颗粒材料输送室60a。然而，还应当理解，本公开设想的实施方案包括具有彼此不同的颗粒材料输送室60a、60b的设备。例如，颗粒材料输送室60a可以包括上文关于图4a-b描述的第一组特征，而颗粒材料输送室60b则包括第二组不同的特征。作为一个说明性实例，颗粒材料输送室60a可以包括大体上相对于地面94和/或成形滚筒的基部87平行的入口，例如入口61a，而颗粒材料输送室60b则可以包括相对于地面94和/或成形滚筒的基部87以45度角定向的入口，例如入口61b。当然这只是一个实例。更一般地讲，颗粒材料输送室60a、60b中的每一者都可以包括上文关于图4a-b描述的任何一种特征，并且颗粒材料输送室60a、60b中每一者的那组特定的特征可以不相同。
图5描绘了无浆吸收芯101在离开设备20时可能呈现的样子。在一些实例中，吸收芯101可以在连续的载体片(例如，如图1中所示的基部载体片70)上形成。当包括各种粘合剂与颗粒材料的基部载体片70从成形滚筒26离开时，可以在基部载体片70的顶部上施加另一个连续的载体片，例如顶部载体片75。这样，可以由设备20形成连续长度的吸收芯。然而，如前所述，在一些实施方案中，成形表面24可以包括一个或多个遮蔽构件，该遮蔽构件可以阻挡成形表面24的一部分。在此类实施方案中，所得到的一段吸收芯的多个部分可以包括间隙，在这些间歇中不含颗粒材料、或只含相对较少的颗粒材料。这些间隙由图5中的间隙区域115表示。当吸收芯101正在成形表面24上形成时，所施加的真空就会一直被成形表面的受遮蔽部分阻挡，使得只有很少的颗粒材料或没有颗粒材料会被拉向基部载体片70上的间隙区域115。因此，在此类实施方案中，分立的吸收芯101可以在连续的基部载体片70上形成，如图5所示。稍后可以例如沿切割线118切割基部载体片70和顶部载体片75，以便形成分离的吸收芯。在至少一些实施方案中，可以使用刀辊把基部载体片70和顶部载体片75切割成分离的吸收芯。
图6a描绘了沿图5中的线a-a’截取的吸收芯101的示例横截面。在图6a的实例中，吸收芯101是仅使用两种粘合剂形成的。例如，图6a的吸收芯101包括基部载体片70。基部载体片70之上是第一粘合剂120，由“x”表示。在一些实施方案中，第一粘合剂120可以包括一种粘合剂，诸如关于图1描述的粘合剂78。粘合剂120可能已经例如在图1的第一粘合剂施加区80中施加至基部载体片70。
第一粘合剂120之上是第一数量的颗粒材料122，由颗粒材料的粒子89表示。第一数量的颗粒材料122可能已经例如在图1的颗粒材料输送室60a中施加至第一粘合剂120。第一数量的颗粒材料122的厚度可以介于约0.1mm与约1mm之间。
第一数量的颗粒材料122之上是第二粘合剂124，由“w”表示。在一些实施方案中，第二粘合剂124可以包括一种粘合剂，诸如关于图1描述的粘合剂88。第二粘合剂122可能已经例如在图1的第二粘合剂施加区81中施加至第一数量的颗粒材料122。
第二粘合剂124之上是第二数量的颗粒材料126。第二数量的颗粒材料126可能已经例如在图1的颗粒材料输送室60b中形成。第二数量的颗粒材料126的厚度可以介于约0.1mm与约1mm之间。最后，顶部载体片75被显示为设置在第二数量的颗粒材料126之上。
在一些实施方案中，粘合剂124中的一些可以渗透到第一数量的颗粒材料122中。例如，在图6a的实例中，示出了第一粘合剂124的线串(由“w”表示)在第一数量的颗粒材料122中渗入了一段距离130。在一些实例中，距离130可以在约0.1mm至约1mm的范围内。通常，在粘合剂124是saab粘合剂的情况下，距离130可以为该范围的上限，原因是saab相比其他类型的粘合剂(诸如热熔性粘合剂)可以更有效地渗透第一数量的颗粒材料122。与渗透能力较小的其他类型的粘合剂相比，由于saab的渗透距离更大，因而可以允许颗粒材料89具有相对更大的稳定性。
图6b描绘了沿图5中的线a-a’截取的另选吸收芯101’的示例横截面。在图6b的实例中，吸收芯101’是分三次独立施加粘合剂而形成的。例如，图6b的吸收芯101’可以与图6a的吸收芯101相同，只不过图6b的吸收芯101’还包括第三粘合剂128(也用“w”表示)。这是因为在图6b的实施方案中，第二粘合剂124和第三粘合剂128是相同的粘合剂，诸如saab粘合剂，但是它们可能已经在独立的工艺步骤中施加。
在一些实施方案中，第三粘合剂128可以包括图1的粘合剂98a。在这些实例中，第三粘合剂128可能已经在第三粘合剂施加区91a中施加至第二数量的颗粒材料126。与第二粘合剂120一样，第三粘合剂128可以至少部分地渗透到颗粒材料89中。第三粘合剂120的渗透距离由渗透距离136表示，该渗透距离可以在约0.1mm至约2mm的范围内。在至少一些实施方案中，第三粘合剂128可以渗透吸收芯101’的整个层合结构。
然而，在其他实施方案中，第三粘合剂128可以与第二粘合剂124不同。例如，在至少一些设想的实施方案中，第三粘合剂可以施加至顶部载体片75，而不是第二数量的颗粒材料126。在这些实施方案中，第三粘合剂可以是热熔性粘合剂，而非saab粘合剂，因为saab粘合剂可能不适用于施加至载体片。因此，第三粘合剂128可以诸如在图1的第三粘合剂施加区91b中，而不是在第三粘合剂区91a中施加至顶部载体片。
一般来讲，如图6a和图6b所示，吸收芯101和101’可以分别具有总厚度123、125。厚度123、125的一些合适的值介于约0.2mm至约2.0mm之间。然而，如将关于图8更详细描述的，本文所述的方法还可以包括以额外的方式施加粘合剂与颗粒材料，以形成甚至更大的层合结构。
在更进一步的附加或另选的实施方案中，一个或多个薄纸片或其他非织造片可以散布在吸收芯101、101’的粘合剂与颗粒材料之间。具体结合图6a讨论，例如，在一些实施方案中，中间的薄纸或其他非织造材料(未示出)可以放置在第一数量的颗粒材料122之上。然后，第二数量的颗粒材料126可以沉积到该中间的薄纸或其他非织造材料上。在另外的实施方案中，然后可以将粘合剂施加至该层合结构，如图6b所示。尽管仅示出了分两次独立地施加颗粒材料，如将关于图8更详细描述的，但设想的吸收芯可以包括以任何合适的次数施加颗粒材料。因此，在此类实施方案中，中间的薄纸片或其他非织造片可以设置在每次相邻施加的颗粒材料之间。
图7描绘了另选的无浆吸收芯成形设备200。无浆吸收芯成形设备200可以大体上类似于设备20，不同的是，无浆吸收芯成形设备200不再使用成形滚筒，而是使用平面的成形传送器226。尽管设备200可以与设备20略有不同，但是利用设备200形成无浆吸收芯的方法却与关于设备20所描述的方法非常相似。例如，首先把基部载体片270供给到成形传送器226上。基部载体片270随后遇到粘合剂施加区281，在那里，粘合剂施加器276将粘合剂278施加至基部载体片270。
接下来，基部载体片270可以进入颗粒材料输送室260a。颗粒材料可以从料斗290通过连接管268和输送管264输送到颗粒材料输送室260a。输送管264可以进入颗粒材料输送室260a并形成颗粒材料输送导管262a。输送至颗粒材料输送导管262a的颗粒材料最终通过入口261a离开颗粒材料输送导管262a。在一些实施方案中，可以存在计量装置292，用于从料斗290中计量出特定数量的颗粒材料，以确保预定数量的颗粒材料流到颗粒材料输送导管262a。
此外，在这些实施方案中的至少一些实施方案中，在成形传送器的下方可以存在真空室228a。例如，成形传送器可以具有多孔成形表面(未示出)，并且空气可以能够移动穿过该多孔成形表面。在真空室228a的区域中，空气可以从颗粒材料输送室260a内移动穿过多孔成形表面，然后进入来自成形传送器226的管道(未示出)。这种空气运动可以将离开入口261a的颗粒材料拉向成形传送器，以沉积到粘合剂278和基部载体片270上，从而形成包含第一颗粒材料的层。尽管真空管道228a和228b仅在颗粒材料输送室260a、260b的附近示出，但在其他实施方案中，真空室228a、228b可以延伸到颗粒材料输送室260a、260b周围的区域之外，并且在成形传送器226上延伸比图7所示更大的范围。
基部载体片270在离开颗粒材料输送室260a之后(此时包含粘合剂278与第一数量的颗粒材料)遇到粘合剂施加区281。在粘合剂施加区281内，粘合剂施加器286把粘合剂288施加到第一数量的颗粒材料上，该第一数量的颗粒材料是在颗粒材料输送室260a内沉积到粘合剂278与基部载体片270上的。
基部载体片270然后可以进入颗粒材料输送室260b。颗粒材料可以通过连接管268、然后通过输送管266输送到颗粒材料输送室260b。输送管266可以进入颗粒材料输送室260b并形成颗粒材料输送导管262b，该输送导管进而可以终止于入口261b。从料斗290输送的颗粒材料可以离开入口261b，并在真空室228b的作用下被吸向粘合剂288。最终，第二数量的颗粒材料可以沉积到粘合剂288上。
可以包括另外的加工步骤，以最终形成无浆吸收芯301。例如，在一些实施方案中，顶部载体片(未示出)可以施加在第二数量的颗粒材料上。此外，可以包括第三粘合剂区291，在这里，粘合剂施加器296将第三粘合剂(即粘合剂298)施加到第二数量的颗粒材料上，或者作为替代，施加到顶部载体片上，之后顶部载体片才被施加至第二数量的颗粒材料。在还有一些另外的实施方案中，所得到的无浆吸收芯可以被进一步加工，例如输送通过轧辊，或用刀辊分离。通常，关于设备20描述的任何一个附加或另选的工艺步骤也可以用设备200实现。
在另外的另选实施方案中，应当理解，本公开所设想的无浆吸收芯不限于仅施加两种颗粒材料。例如，图8描绘了通用的无浆吸收芯101”，该吸收芯可以根据本文所公开的技术、以任何合适的次数施加颗粒材料而形成。无浆吸收芯101”包括基部载体片140、顶部载体片145、第一数量的颗粒材料150和第二数量的颗粒材料151。无浆吸收芯101”还包括第一粘合剂152与第二粘合剂153。粘合剂152、153以及第一数量的颗粒材料150和第二数量的颗粒材料151可以按照与关于设备20或200描述的方式类似的方式施加。
然而，无浆吸收芯101”可以由以任何合适的次数额外施加粘合剂与颗粒材料而形成。例如，每一对额外施加的粘合剂和另一数量的颗粒材料都可以被认为是构成吸收芯101”的单元。因此，设备20或200可以被改造成包括位于第二粘合剂施加区81与颗粒材料输送室60b之后或者粘合剂施加区281与颗粒材料输送室260b之后的附加的粘合剂施加区和颗粒材料输送室单元。对于每个附加的粘合剂施加区与颗粒材料输送室单元，无浆吸收芯101”可以包括另一种粘合剂与另一种数量的颗粒材料。尽管设想无浆吸收芯101”包括任何数目的合适的附加粘合剂单元与颗粒材料单元，如点156所指示，但是一些示例的合适的粘合剂单元数目与颗粒材料单元数目包括3、4、5、6和7。
如前所述，在一些实施方案中，可以使用一个或多个遮蔽构件，以便形成成型的无浆吸收芯。图9描绘了包括示例遮蔽构件160的成形滚筒26，但类似的遮蔽构件可以与成形传送器226一起使用。遮蔽构件160遮蔽成形表面24的多个部分，从而产生成形表面24的成型未被遮蔽区域的图案。这些成型的未被遮蔽区域会影响所得到的吸收芯内颗粒材料的分布，从而有助于产生成型的吸收芯。
尽管图9和图10中仅示出了一种示例形状，但是在其他合适的实施方案中，遮蔽构件160可以具有任何数目的不同图案。在还有一些另外的实施方案中，遮蔽构件160中的每一个都可以具有不同的图案，并且可以按任何顺序布置在成形滚筒26上。图9中所展示的遮蔽构件160的系统包括基本上相同的遮蔽构件160，这些遮蔽构件围绕成形滚筒26的圆周连续布置。采用任何常规的附接或安装机构，可以将遮蔽构件160接合并组装到成形滚筒26和/或成形表面24。例如，遮蔽构件160可以通过插入穿过遮蔽构件160和成形表面24中的孔的多个螺栓固定到成形表面24。
遮蔽构件160可以具有适用于安装到成形表面24上的任何形状。例如，遮蔽构件160可以具有形成基本上为矩形的形状的外周边。此外，遮蔽构件160可以沿其在机器方向54上的长度略微弯曲，以形成用于装配在圆柱形成形表面24上的弧。在其他合适的实施方案中，遮蔽构件160可以是基本上平坦的，以便装配在平面状的成形表面(诸如设备200的平面的成形传送器226)上。每个遮蔽构件160的弯曲都可以具有基本上等于成形表面24的半径的半径，由此使得遮蔽构件160装配在成形表面24上。一系列遮蔽构件160接合在一起时，可以完全同心地环绕成形表面24的圆周。
图10描绘了设置在成形表面24上的一个示例性遮蔽构件160的近距离视图。如从图10中可以看到的，遮蔽构件160既包括遮蔽端部162，又包括遮蔽侧部164。遮蔽侧部164可以沿遮蔽构件160延伸一段距离166。距离166的一些示例值可以在约10cm至约30cm的范围内。此外，遮蔽侧部164可以从遮蔽构件160的边缘向内延伸一段距离168。距离168的一些示例值可以在约1cm至约5cm的范围内。遮蔽侧部164可以用于形成所得到的成形吸收芯中的裆部区域170。
在关于设备20和设备200所描述的方法中使用遮蔽构件160时，遮蔽构件160可以影响所得到的吸收芯内颗粒材料的分布。如前所述，当基部载体片围绕成形滚筒26行进时，通过使用真空牵引空气穿过成形表面24并进入成形滚筒26的内部，可以把基部载体片拉向成形表面24。此外，当基部载体片行进穿过颗粒材料输送室时，颗粒材料可以被真空拉向基部载体片。在使用遮蔽构件160的情况下，基部载体片在遮蔽构件160之上围绕成形滚筒26行进，这些遮蔽构件有效地阻挡了空气在被遮蔽区域中移动穿过成形表面24。因此，当基部载体片行进穿过颗粒材料输送室时，颗粒材料会优先地在成形表面24的未被遮蔽区域上被拉到基部载体片上。
图11描绘了可以使用遮蔽构件160形成的示例的成型吸收芯201。在图11的实例中，成型吸收芯201的不同区域用虚线示出。成型吸收芯201可以包括平均基重相对较高的区域，诸如裆部区域170内的区域，以及在那里成形表面24未被遮蔽构件160覆盖的其他区域。成型吸收芯201还可以包括平均基重相对较低的区域，诸如在端部区域171和腿部区域173中包括这样的区域。在本公开所设想的实施方案中，平均基重相对较高的区域可以具有介于约100克/米(gsm)至约1000gsm之间的平均基重。平均基重相对较低的区域可以具有介于约0gsm至约100gsm之间的平均基重。在一些实施方案中，通过在端部区域171中切割所得到的成型吸收芯201的长度，可以把成型吸收芯201分成一个个成型吸收芯。
使用遮蔽构件(诸如遮蔽构件160)形成的成型吸收芯201可以具有优于非成型吸收芯的一些益处。例如，由于存在基重较低颗粒材料的区域，可以允许成型吸收芯201具有比非成型芯低的总颗粒材料含量，从而使制造成本下降。然而，由于基重较高的区域包括多个位置，所以成型吸收芯201的总吸收性能可以至少与对应的非成型吸收芯相同。
如前所述，本公开的无浆吸收芯可以是真正无浆的，或者该无浆吸收芯可以具有相对小的纸浆含量。例如，本公开的无浆吸收芯中有一些可以包括一定数量的纤维素纤维，这些纤维素纤维在吸收芯的总内容物中按重量计所占的百分比介于约0.5％与约10％之间。向本公开的吸收芯中添加少量纤维素纤维可以赋予吸收芯更佳的柔软感觉，或向吸收芯提供其他的有益性质。图12描绘了一种示例设备，即设备300，该设备可以用于形成纸浆含量小的无浆吸收芯。
设备300与图1的设备20非常相似。例如，基部载体片370可以被供给到成形滚筒326上。基部载体片370然后可以前进通过一系列粘合剂施加区380、381(以及可能的391a或391b)与颗粒材料输送室360a、360b。接着可以施加顶部载体片375，以形成最终的吸收芯399。
设备20与设备300之间的一个区别是，设备300还可以包括成纤器340。在图12所示实施方案中，成纤器340可以被供给纸浆或纤维素片，然后把这些纤维素片分解成许多单根的纤维。成纤器340可以是锤磨机型成纤器，或者本领域已知的任何其他合适类型的成纤器。纤维素纤维可以离开成纤器340进入输送管道341和342。输送管道最终可以形成材料输送室360a、360b。
材料输送室360a、360b与设备20的颗粒材料输送室60a、60b的不同之处可以在于，材料输送室360a、360b可以将颗粒材料和纤维素纤维这两者都输送至基部载体片。例如，纤维素纤维可以行进通过输送管道341、342并进入材料输送室360a、360b。重力连同材料输送室360a、360b内的真空压力将致使纤维素纤维沉积到基部载体片370上。
颗粒材料也可以被输送至材料输送室360a、360b。例如，颗粒材料可以储存在料斗390中，并且可以通过输送管364、366被输送至材料输送室360a、360b。输送管364、366最终可以在材料输送室360a、360b内形成颗粒材料输送导管362a、362b。输送的颗粒材料可以离开材料输送室360a、360b内的颗粒材料输送导管362a、362b。与纸浆纤维类似，重力和材料输送室360a、360b内的真空压力将致使颗粒材料沉积到基部载体片370上。这样，设备300可以用于形成无浆吸收芯，这类吸收芯含有一定数量的纤维素纤维，这些纤维素纤维在无浆吸收芯内材料的总重量中所占的百分比介于约0.5％与约10％之间。
图13描绘了可以由设备300形成的示例吸收芯399的横截面。图13描绘了包括基部载体片370和顶部载体片375的吸收芯399。吸收芯399还包括粘合剂378和388，分别由“x”和“w”表示。一般来讲，吸收芯399可以与本公开的其他吸收芯(诸如吸收芯101、101’和101”)类似，并且可以按照与本公开的其他吸收芯类似的方式形成。然而，与先前的吸收芯不同的是，吸收芯399还包括纤维素纤维393a、393b。可以看出，纤维素纤维393、393b与颗粒材料的一个个粒子389混杂设置。纤维素纤维393a可以例如连同第一数量的颗粒材料粒子389一起沉积，诸如在图12的颗粒材料输送室360a中沉积。纤维素纤维393b可以例如连同第二数量的颗粒材料粒子389一起沉积，诸如在图12的颗粒材料输送室360b中沉积。如前所述，添加纤维素纤维可以赋予本公开的吸收芯更大的柔软性，并且纤维素纤维可以进一步有助于稳定基部载体片370与顶部载体片375之间的颗粒材料粒子389。
同样，应当理解，图12仅代表一个设想的实施方案。在另外的实施方案中，设备20和/或设备200可以被改造成仅包括单个颗粒材料输送室，而不是关于图12所示的两个，这单个输送室在纤维素纤维与颗粒材料沉积到成形表面处之前将它们进一步混杂起来。一般来讲，设备20和/或设备200可以包括允许纤维素纤维与颗粒材料混杂起来的多个颗粒材料输送室，但这些输送室只占这些设备的全部颗粒材料输送室的一部分。于是，在这些另选的实施方案中，所形成的吸收芯中只有相对较小比例的一部分可以包括纤维素纤维。例如，如果纤维素纤维与第一数量的颗粒材料混杂，则纤维素纤维与颗粒材料的混合物可以位于贴近基部载体片的位置。然而，如果纤维素纤维与第二(或第三、第四等)数量的颗粒材料混杂，则纤维素纤维与颗粒材料的混合物可以位于比第一数量的颗粒材料更靠近顶部载体片的位置。
在另选的实施方案中，代替如前所述的用基部载体片与顶部载体片这两者形成本公开的无浆吸收芯这一做法，一些设想的方法可以仅使用单个载体片。图14a和图14b描绘了可以使用单个载体片而不是基部载体片和顶部载体片这两者的示例实施方案。
图14a描绘了载体片405。在一些实施方案中，载体片405可以具有第一边缘区域402、第二边缘区域406以及设置在第一边缘区域402与第二边缘区域406之间的中间区域404，该第一边缘区域具有第一边缘403，该第二边缘区域具有第二边缘407。在图14a的实施方案中，颗粒材料与粘合剂可以仅施加在中间区域404内。在施加粘合剂与颗粒材料之后，代替如本文之前所述的施加第二载体片这一做法，可以将第二边缘区域406折叠在中间区域404上，再折叠到第一边缘区域402上，使得第二边缘407设置在贴近第一边缘403的位置。然后可以将边缘403、407粘结在一起，以形成封闭的无浆吸收芯。将边缘403与407粘结在一起可以通过任何合适的方法完成，诸如通过压力粘结、粘合剂粘结、超声波粘结等。可以改造本文所述的设备来生产此类无浆吸收芯。例如，代替用于施加顶部载体片的机械装置，本文所述的设备可以包括本领域中熟知的折叠粘结机械装置，用于将第二边缘区域406折叠到第一边缘区域402上，然后再把区域402、406粘结在一起。
在根据图14a的一些实施方案中，载体片405可以具有宽度410。宽度410可以是用于形成无浆吸收芯的成形表面的宽度的两倍大，或者作为替代，是用于形成无浆吸收芯的成形表面的未被遮蔽部分的宽度的两倍大。在一些具体实例中，宽度410可以介于约25cm与约60cm之间。
中间区域404可以具有宽度412。宽度412可以在载体片405的总宽度410的约40％至约50％的范围内。此外，第一边缘区域402可以具有宽度414，该宽度介于载体片405的总宽度410的约0.5％与约10％之间。
图14b描绘了可以用于形成本公开的无浆吸收芯的单个载体片的另一个示例实施方案。在图14b的实例中，载体片450可以具有总宽度460。总宽度460可以具有与关于宽度410所描述的值类似的值。此外，载体片450可以具有第一边缘区域452、中间区域454和第二边缘区域456。与图14a的实施方案一样，粘合剂和颗粒材料可以仅施加到载体片450的中间区域454内。在将粘合剂与颗粒材料施加至中间区域454之后，可以把第一边缘区域452或第二边缘区域456中的一者翻折到中间区域454上。然后，可以把第一边缘区域452或第二边缘区域456中的另一者折叠在中间区域454上。在一些实施方案中，边缘区域452、456可以重叠在中间区域454上，并且第一边缘区域452和第二边缘区域456中的每一者的至少一部分可以粘结在一起，以形成封闭的无浆吸收芯。
与载体片405类似，在一些实施方案中，载体片450的宽度460可以是用于形成无浆吸收芯的成形表面的宽度的两倍大，或者比用于形成无浆吸收芯的成形表面的未被遮蔽部分的宽度大。然而，这一点并非在所有实施方案中都必须成立。在至少一些实施方案中，宽度460可以介于约25cm与约60cm之间。
载体片450的区域454可以具有宽度462。宽度462可以在载体片450的总宽度460的约33％至约50％的范围内。在一些实施方案中，第一边缘区域452和第二边缘区域456中的每一个都可以具有介于总宽度460的约25％与约33％之间的宽度(未示出)。然而，第一边缘区域452的宽度和第二边缘区域456的宽度不必需要相等。例如，第一边缘区域452的宽度可以介于总宽度460的约35％与约40％之间，第二边缘区域456的宽度可以介于总宽度460的约10％与约25％之间，反之亦然。
图15a和15b描绘了可在上述设备中的任一个中使用以形成在吸收芯的中间区域和吸收芯的边缘区域之间具有不同基重的吸收芯的另选颗粒材料输送室构造。例如，图15a示出示例性颗粒材料输送室960a的侧视图。
如图15a中可以看出，颗粒材料输送室960a位于成形表面924上方。颗粒材料输送室960a包括终止于入口961a的颗粒材料输送导管962a。入口961a具有通常可以小于成形表面宽度910的入口宽度912。图15a还描绘了颗粒材料输送室960a的底部边缘913和描绘了颗粒材料输送室960a的底部边缘913与成形表面924之间的距离的间隙空间116。
在图15a的实施方案中，间隙空间116可以是零。例如，颗粒材料输送室960a的底部边缘913可以围绕成形表面924设置，以使不存在间隙(未示出)，或者可以设置一个或多个密封构件(未示出)以便阻挡空气通过间隙空间116进入颗粒材料输送室960a。
另外，可以看到颗粒材料989离开入口961a并沉积在成形表面924处。当颗粒材料989离开入口961a时，颗粒材料可以以相对直接的方式朝向成形表面924行进。因此，颗粒材料989可具有沉积宽度920，其代表成形表面924上的所沉积的颗粒材料的宽度。在一些实施方案中，沉积宽度920可以类似于入口宽度912。然而，沉积宽度通常可以小于成形表面宽度924。因此，在图15a的实施方案中，沉积在成形表面处的颗粒材料989可以优先沉积在成形表面的中间区域内，而不是成形表面的边缘区域。
图15b示出用于以小于成形表面宽度的宽度在成形表面处沉积颗粒材料的另选的示例性颗粒材料输送室的另一侧视图。图15b描绘了颗粒材料输送室960a’，其包括具有入口961a’的颗粒材料输送导管962a’。图15b另外描绘了颗粒材料输送室960a′的底部边缘913′，以及间隙空间916′。
在图15b的实例中，间隙空间916′可以足够宽，以使空气可以通过间隙空间916′流动到颗粒材料输送室960a′中，如箭头926所示。当颗粒材料989′从入口961a′朝向成形表面924′下落时，空气926可以撞击在下落的颗粒材料989′料流的边缘上。这可以具有在颗粒材料989′沉积在成形表面924’处之前使颗粒材料989′的料流的宽度变窄的效果。例如，如图可以看出的，颗粒材料989′可离开入口961a′，其中入口961a′具有入口宽度912′。当颗粒材料989′朝向成形表面924′下落时，颗粒材料989′的料流变窄并以沉积宽度922沉积在成形表面924′处。
如图可以看出，沉积宽度922可通常小于入口宽度912’。另外，沉积宽度922可以小于成形表面宽度910’。在一些实施方案中，入口宽度912’可以与成形表面宽度910’相同，但这不是必须的。在至少一些实施方案中，入口宽度912’可以小于成形表面宽度910’。
通常，颗粒材料输送室的这些构造或具有这些所述特征的任何组合的颗粒材料输送室中的任一个可用作本文公开的设备的颗粒材料输送室中的至少一个。例如，在一个示例性实施方案中，所公开设备中的一个可具有第一颗粒材料输送室，其以大致等于成形表面宽度的宽度在成形表面处沉积颗粒材料。该设备可另外具有第二颗粒材料输送室，其以小于成形表面宽度的宽度在成形表面处沉积颗粒材料，例如，颗粒材料输送室可以优先将颗粒材料沉积在成形表面的中间区域内。在至少一些实施方案中，宽度的差可以为至少25mm。例如，吸收芯的中间区域的宽度可以比吸收芯的总宽度小至少25mm。在更具体的实施方案中，中间区域宽度可以比吸收芯的总宽度小约25mm与约150mm之间。
因此，在这些实施方案中，使用这种设备形成的吸收芯的中间区域可以具有比在边缘区域中更高的设置在中间区域中的颗粒材料的基重。这是因为与边缘区域相比在中间区域中设置了另外量的颗粒材料。当然这只是一个实例。在其他预期的实施方案中，可以翻转颗粒材料输送室的顺序，或者该设备可以包括另外的颗粒材料输送室。
以这种方式，所公开的设备可用于形成吸收芯，诸如如下文参照图16所描述的吸收芯1000，其中吸收芯在芯的中间区域与芯的边缘区域之间具有不同的基重。图16描绘了一段相连接的吸收芯1000，其包括连接的单独吸收芯931a-c。稍后可以将相连接的吸收芯931a-c切割，例如沿切割线950，以形成单独吸收芯。
图16将吸收芯931a-c描绘为具有中间区域934、第一边缘区域932和第二边缘区域936。中间区域可以具有中间区域宽度944，而第一边缘区域932具有第一边缘区域宽度942并且第二边缘区域936具有第二边缘区域宽度946。在一些实施方案中，中间区域宽度944可以比第一边缘区域宽度942和/或第二边缘区域宽度946大介于约1.5倍与约4.0倍之间。在更具体的实施方案中，中间区域宽度944可以是第一边缘区域宽度942和/或第二边缘区域宽度946的约1.5倍、2.0倍、2.5倍、3.0倍、3.5倍或4.0倍。在甚至更具体的实例中，中间区域宽度944可以比第一边缘区域宽度942和/或第二边缘区域宽度946大介于约1.8倍与约2.2倍之间。还应该理解，在一些实施方案中，第一边缘区域宽度942和第二边缘区域宽度946不必须具有相同的值。例如，第一边缘区域宽度942可以小于、或大于第二边缘区域宽度946。
通常，中间区域宽度944可以对应于较高平均基重的区域。例如，中间区域宽度944可以等于图15a的沉积宽度920，或图15b的沉积宽度922。在一些实施方案中，中间区域934与第一边缘区域932和第二边缘区域936之间的平均基重的差异可以使得中间区域934包含的颗粒材料的量按重量计大于吸收芯931a-c的颗粒材料的总量的55％、大于60％、大于65％、大于70％、或大于75％。在其他实施方案中，中间区域934的平均基重可以介于第一边缘区域932和/或第二边缘区域936的平均基重的55％与75％之间。
本公开的无浆吸收芯可以在许多不同的吸收制品中使用。例如，本公开的无浆吸收芯可以在尿布和/或训练裤中使用，以便帮助吸收婴儿和学步儿排出的尿液和其他液体。除此之外或作为替代，本公开的无浆吸收芯可以在失禁用产品、一次性内衣和/或医用服装中使用，以帮助吸收可能无法控制其排尿或排便能力的使用者的液体排出物。更进一步，除此之外或作为替代，本公开的无浆吸收芯可以在女性护理制品中使用，以帮助吸收阴道排出物。这些仅仅是一些可以在其中使用本公开的无浆吸收芯的示例吸收制品。一般来讲，本公开的无浆吸收芯可以在任何合适的吸收制品应用中使用。
由于可在不脱离本公开范围的情况下对以上构造作出各种更改，所以预期的是，以上说明中所含的和附图中所示的所有事项均应被解释为示例性的而非限制性的含义。