CN1030032A - 空气控制式间歇和连续喷涂粘性液体的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明介绍控制有点粘性到高粘性液丝、液滴和 丝滴结合物的产生的装置和方法，液体包括热熔性粘 合剂和其它液体，该种加压液体通过一个细喷嘴，沿 着预定方向自由飞行地喷射流束，同时，对称地围绕 和朝着该液体流束的压缩空气集中于一个锥体中，在 所说的喷口下，在液体流束自由飞行中，使空气与之 相交，以控制被处理表面上所产生的液体涂层的性 质、尺寸和图样，以及控制所得到的产品。补充的空 气控制也可产生构形和其它作用。

Description

本发明涉及在表面上沉积高粘和低粘液体，包括但不限于热熔液体的方法和装置，其目的是在移动的基质或其它基底表面淀积粘结层或其它涂层，本发明特别涉及这种液体的喷涂及对喷涂液体的控制，它们是通过喷涂颗粒的性质，喷涂量和外形，特别是在间歇式操作中，利用空气喷咀和有关的参数来进行的，空气喷咀加上有关的参数，可以把液体喷滴变成液体细丝，但是为了各种目的，也可以变成不同比例的液丝和液滴的组合，具有生产灵活性。

本发明有商业上的应用，诸如在可任意处理的婴儿尿布和妇女卫生巾等物方面，为了使一层或多层非织造多孔片料和织物和聚乙烯或相似不透水或透水片料、纸浆绒毛等相互层合，或与其它产品层合，要施涂粘合剂和其它涂层，为了涂敷容易而经济，要求涂层涂得非常轻薄，並且只涂在严格限定的区域内。

例如在尿布或卫生巾中，该种轻量的涂层使成层物有柔软的感觉;同时，只有在选定的部分才这样涂布，並且如在最终产品设计所要求的，可保持使液体和空气通过的开孔。另外，通过一个大的涂布粘结剂的表面面积而增加了层状物的强度。然而，轻量的涂料用一般的辊式涂敷设备和带槽喷咀很难施涂，这些设备例如已在我以前的美国专利3595204，4020194，4476165中叙述过，尤其在底基的表面不均匀，或对涂料只有有限的热稳定性，或在处理其基质厚度变化大于液体涂层厚度许多倍的基质材料有困难的情况下，就更难涂布了。一般来说，例如，带槽喷咀涂布到非织造材料和塑料薄膜和一些纸基上的涂料重量每平方米可到5克，但仅在控制的条件下。低于5克/米²的涂料重量一般通过喷涂技术喷涂。例如，热熔物的轻量涂料施于纸浆红绒毛，接着叠放在尿布的织物外包层上，就提供改进的横向和纵向完整性和强度，从而就阻止婴儿尿布岔口区起绒毛球。

本发明的要点在于公开了一种在准确的位置，以准确的外形，可连续和间歇地挤压喷涂甚少量（比如说低于0.8克/米²）热熔物或其它粘合剂涂层的技术。

在婴儿尿布和妇女卫生巾产品中，本发明改进了产品设计和物理柔软性。利用这个发明，粘合剂以细丝的方式喷涂，需要时也可以与液滴结合喷涂，或限制喷涂，但都是可控的，在基质准确的位置上喷出准确的图形，可连续或按程序控制间歇地喷涂。这意味着产品可以接受连续的纵向液丝涂布，可程序控制的间歇开/关重复喷涂图形，一系列液丝彼此相邻施涂或交错施涂，和程序的间歇和连续施涂结合等各种方式的涂布。一般来说，婴儿尿布或妇女卫生巾产品可在其成品的左和右侧有连续的液丝涂布，其宽度为0.5至1英寸，在前后端部有间歇的液丝涂布，且仍位于连续的左、右侧图形之间。成品中心未涂布的区域可不涂布，以便有绒或满足其它消费品设计要求。进而，本发明的液体涂布方法的涂料量将明显地轻于今天用前述的常规方法完成的量。

当然，本发明也用于可任意处理的尿布或卫生巾产品之外的其它工业中。诸如在医药工业中需要粘结人体皮肤的胶粘带产品，必须要有透气性。在纺织、汽车、软包装和医药工业中需要的非织造织物与织物的叠层或其它基底复合材料也可能利用本发明的丝状粘合剂涂施方法。本发明也适于对直接涂布过程有热敏性的基底的产品组件丝的粘结的特殊应用。

为了说明的目的，以上专门地叙述了热溶性粘合剂，本发明也可用于贴合至少带点粘性的室温液体，这种液体用常规辊式涂布设备或甚至是带槽喷咀方法都难于贴合，但用本发明的液丝涂施系统就可能成功地贴合。划分成多种交联催化型的涂料组份可以在液丝涂布头内混合而涂施于基底上。该类材料当在涂布装置内混合后就能很好地工作。进而，对这种混合系统用另一种方法时，本发明就可使我们采用两个单独的液丝涂施系统，用这样的系统，就使一个涂层施涂在另一个涂层之上，使两个涂层在基质的表面上互相混合。如以后要详述的，例如可以包括一个基础涂料，诸如从一个涂布器喷出的通常的压敏液体粘结剂，和一个交联的催化剂，诸如从另一个涂布器喷出的光引发剂，或是另一种不同特性的压敏液体粘合剂，以提供强或弱的粘合剂。

万一该类材料的多层沉积物不具备自然的或充分的相互混合，也还有机会使两个单独液丝贴合的液流相互插入和交叉，由此也就可以在接触基质之前改善相互混合或达到均匀混合，正如也在下面要叙述的。

利用本发明的可控喷涂技术，即使在横跨10厘米及更宽的基质上喷施时，所得到的一般特征是：

1）在基质上获得均匀的涂料重量分布;

2）涂布的涂料重量与基质速度同步;

3）涂布图样的外缘清楚;

4）由开始和停止组成的间歇涂层，在开始和停止涂布时都有确定的图样。

5）过度喷涂的控制，这种过度喷涂将造成相邻装置被蛛网状和粒子状粘合剂包着。

因此，本发明的目的是提供一种新的和改进的从有点粘性到高粘性液体的挤压喷涂的方法和装置，它能喷涂从液丝到液滴和液丝液滴结合的各种可控制的形式下的极轻量热熔粘合剂和其它涂料。

本发明的另一个目的，是提供一种改进的、可控的、同时也更普遍实用的液体喷涂技术、装置及产品。

本发明的其它的及进一步目的将在下面叙述说明，並在所附的权利要求中更充分地叙述。

总起来说，从一方面看，本发明包括控制从有点粘性到高粘性的液体的液丝、液滴和丝、滴相组合的产生的方法，该方法包括，该种加压液流通过一个细喷咀，沿着预定方向自由飞行地喷射液体流束，同时，对称于和靠着该液流束的压缩空气集中于一个锥体中，在所说的喷口下方，在液流束的自由飞行中，与它们相交，以控制被处理表面上所产生液体涂层的性质、尺寸和图样。所选择的装置和最好的实施例及细节情况将在以下叙述。

现在参照附图对发明进行叙述。图1是按本发明方法使用的优选喷射阀门和喷咀装置的纵截面图，在该图中，各个空气控制流动通道用不同的影线表示。

图2是图1装置下部分的顶视图，也用不同的影线显示不同的空气控制流动通道，图2A是一个剖开的等角图。

图3A-3C是图1和图2装置的液体喷咀和空气控制部分的局部纵截面图，分别表示凹进、齐平和外伸的喷咀位置;

图4是操作图1-3C装置的系统的单独方块图;

图5A-5D是可用本发明获得的多组份液体涂施系统的示意图;

图6显示了可用本发明得到的交叉形纤维丝同样类型;

图7A-D是可用本发明获得的连续的和间歇的尿布产品的外形图样;

图8A-C图示了本发明的医药粘结带产品的涂布;

在实施本发明的方法时可利用几种类型的液体喷涂器，在此，用三通提升阀控制的液体喷咀或涂布器1介绍本发明的方法，见图1，该种喷涂器如我过去的美国专利文件4565217中叙述的，不过，是经过明显改良的设计。阀腔中包含了下部和上部液体室3′和3，分别与受压的和计量的供液入口管线2和回流或出口管线2′相连，如图所示2′最好还备有减压安全阀、液体旁通节流阀装置4-4′，减压安全阀预置到较高的减压值（例如为300磅/英寸²），细孔/液体节流阀提供与下部室3′相通的液体喷咀N产生的流动阻力相匹配的压缩能力。由于纵向阀杆5，及其上部和下部会聚形阀部分5′和5″的轴向往复移动，这种结构能在液体的低位移速度下瞬时地起动和停止液体喷流图形。该种往复移动的范围，先是上阀门段5′封住了上部室3的底部上阀座3″，这时下部分阀门段5″的尖部T由喷咀顶部孔O处向上打开（使加到下部室3′的液体通过喷咀N排出），然后是上部阀段5′的打开位置，如图示，这时通过上部室3和回流管线2′将加入的液体排放到下部室3′（把尖T顶部再插入上喷咀孔O，就关掉了进入喷咀N的液体）。

与我说的以前的专利的提升阀喷咀组合不同，这个液体喷咀N包括一个插入件N′，它有着前述的上部开口O，最好是由碳化物构成，以作为有效地耐受往复式阀门尖端T摩擦的耐磨表面。插入件N′直接与一个直径比插入件直径小一些的空心针状管或段N″（诸如皮下注射针）相通，这一段的下部尖端区域有一个（或几个）开口O′，以便于在阀杆5处于其上部位置时由供液室3′挤压过来的液体喷涂。例如，插入件开口O直径可以是0.75毫米的量级，而针管N″有约0.35毫米的较小的内径。应当注意到，液体喷咀N（N′-N″-O′）最好是（但並不是必需的）圆锥形的，喷咀口O′在这个圆锥的会聚的顶点处，並且直接插入到提升阀液体供应室3′的基底上，以便于和提升阀杆顶部T直接正面接触。与我所说的以前的专利的那种由一块中间的排液板分开的远处的液体喷咀位置不同。已经发现这种安排的优点是可避免远处喷咀位置情况下的过多的液体残留量，在阀门关闭时，这种残留液体会造成比较重的液体滴落在通过喷咀N並出现在S处的移动的基质上或其它表面上。进而发现，这种阀门尖顶的设计可以减少在阀门关闭动作期间通过喷咀流出的过多液体的传送，如不这样安排，在高往返率运动时就可以造成引发一种“液体柱”效应。开口顶端T，如45°的会聚角，与插件开口O之间的短距离，就提供了吸收任何这种效应的充分的能力，碳化物插件N′的较高的硬度，在相对于液体喷咀的冲击/往返运动中，可防止物理形状的改变，避免了过多的液体排出，特别是阀门杆往返行程短，只有约0.5毫米的量级，就可以把这种过多的排出减少到可接受的量。

如前所述，本发明提供了由细喷咀口（一个或几个）O′处喷出的液体束的高效控制，该控制系利用喷落在通过喷咀移动的基质或其它表面S上的沉积物的性质，及其位置和形状等，通过新颖的空气成型、展开、调整及偏转而进行的。

再回过头来看图1，位于提升阀组合件1的底端，显示出有一个延伸部分，就是液体喷咀的位置，它提供有多个空气供应入口。这个延伸部分可以容纳多达三个的独立的空气供应口，这三个供气口都指向由喷咀喷出的液体，並且在液体流束的外面，这几个喷气口要设计得：

A）在插入件12中有一个空气圆锥体喷咀入口6，它围在会聚的喷咀壳N的外面;

B）在一对径向相对的伸到圆锥体的区域上有补充的展开口8;

C）补充的空气调整入口10与展开入口8沿圆周相距90°。

首先看喷涂喷咀的圆锥形空气控制，来自供气管线16的空气进入到插入件12中的锥形环状舱室6中，该环状舱室6与插入件12共轴地围绕在锥形流体喷咀外壳N周围。喷咀空气锥形舱室6的内部形状可以和液体喷咀有同样的角度和形状，或者在角度和形状上稍有差别。进而，舱室6下部的排气孔开口6′最好较窄，其直径要比锥形舱室在开口的位置上的内径小，比如说直径可以是1.5毫米，其锥度要能给流体排出通路提供无障碍区。供气入口16连到通入喷咀锥形舱室入口处的两个入口6″，彼此相差180°配置，如图2，以使得舱室内压力降均匀，並且还可以在排放孔或开口6′处提供均匀的空气速度，以便把压缩空气集中成一个锥体，该锥体对称于和面对着喷咀开口O′下方I处自由飞出的喷涂流束。内部的锥形环状空气舱室的形状和尺寸要略大于液体喷咀外壳N的外尺寸，如图所示;通过改变液体喷咀与喷咀空气锥形舱室壁之间的相对尺寸间隙，以及通过向上或向下螺纹调节插入件12，就可以增加或减少通过组合件的相对空气速度。喷咀锥形舱室的孔或开口6′可被调节以使得液体喷咀顶部位置在O′处保持缩进状态，如图3A，或者与锥形舱室开口表面处于同一个平面内，或互相齐平，图3B，或者伸过喷咀锥形空气舱室出口或外表面，如图3C，三种方式的目的将在以下解释。喷咀插入件12可以包含有外螺纹，並可调节定位以求得到所要求的相对于液体喷咀尖的舱室位置。

为了达到本发明所造成的优点，重要的是，在液体从喷咀喷出之后，自由飞行的液体喷束在喷咀开口O′之外和之下的I′处，如图1，锥形定向的空气要集中得与液流喷束相交，並且空气流不能以接触、偏移、离心或以其它方式来影响通过喷咀而喷出的液体的纵轴方向的路径。还发现，空气锥体的位置能确定由液体喷咀喷出的液体的喷涂图形的方式与类型。例如，喷咀锥形空气舱室的位置安排得使液体喷咀尖缩入到内孔开口6′之内，如图3A，挤压喷出的喷涂颗粒在喷咀外将会互相搭接並伸展而形成连续的轻量的纤维或细丝状，如前已说过的，形成极薄的厚度，如0.01毫米或更小的量级。这种细丝产生出来並随机地但交叉地涂施，如图6，至于图3A中缩进的位置R，就前述尺寸的喷咀的结构而言，大约是0.457毫米，喷涂结果是非常均匀的细丝的整体，没有空缺，也没有细丝交迭密度的变化。图6所示的很均匀的结果，如此处及以后要解释的，相信主要是由于使喷出的液体量及空气流的容量/速度与本发明所用的处理速度同步之故。这种特点也极大地改善了其它类型的产生细丝的系统的操作。挤压时，受压的液体由于从喷咀顶部排出並离开喷咀顶部而扩散开，而空气把自由飞行的液体伸长或拉长成为连续的细丝形式。通过喷咀和锥形空气舱室位置的相对调节来把流体喷咀的顶端调到与孔6′在一个平面内或者与6′齐平，如图3B所示，则喷涂的图形就会包含细丝-纤维与小液滴的组合物。进一步调节使液体喷咀突出或伸出内孔开口6′一段距离E，例如为0.457毫米的量级，发现就会产生主要是液滴或液珠的形式，且伸长段E再增加，液滴的大小也会进一步增加，如图3C。

象上面解释的，也可以采用展开口，空气在18处进入与插入件12相连的延伸部件14，並通过两个外空气喷射口8而排出。空气喷射口8的位置彼此径向相对，如图2所示，空气排放方向要设计得处在喷咀空气圆锥舱室外表面之下，如1/4英寸以下，在I′处相交。为此，开口8是向下的，並且彼此相对地向内弯曲，如图所示。展开孔8的目的在于当空气喷射锥体作用在液束上时，分开或分裂由液体喷咀喷出的自由飞行中的液体喷束。液体射束的分开或分裂就会把液体在更宽的范围内分布，分布范围的尺寸要比只用空气锥体时所达到的尺寸大。增加展开空气，就会提供更宽的涂层;而降低展开空气量，就提供较窄的涂层宽度。就图3A所示的缩进位置来说，当空气锥体与飞行中的喷射液体于I处于相交时，就把从液体喷咀O′中排放出的主液体喷束形成了初始的细丝，如上所述的，而展开空气从各侧均匀地引入就提供了细丝的进一步分布，而不会把细丝弄断又成为液滴。当液体喷咀的位置接近或超过了喷咀锥体出口平面6′时，如图3C，液滴或碎片的液丝发生了，展开口只是把由锥形空气所形成的液体再分布一下。

如果需要，还可以提供调整空气，如上面已提及的，调整空气由入口20进入同一个伸展部件14，並由一对附加的相差180°而相对的入口10排出。入口10的设计同于展开口8，但是与展开口沿圆周相距90°，如图2、2A。调整口的作用是封包住由展开口的处理所造成的液体分布，使得能提供更可封包住的流体图形分布，及可控制的图形宽度。增加调整空气，就会造成总涂布宽度的减少;而调整空气少或没有调整空气，则对图形宽度影响就很小或没有影响。对调整空气入口供应由程序控制的、其体积周期性变化的空气，就可以提供一种“砂漏”形的图案，见图7A-D，如果需要，可以用到成品，如尿布或卫生巾上，从而按要求造成图形宽度从宽到窄再到宽的变化。对于尿布或类似的应用来说，涂施的粘合剂可以按照尿布的形式沿着切口轮廓而横向移动，如图7A中的连续满纤维的轮廓图形一样，结果形成如图7B所示的成品。可以采用两个喷涂器，一左一右，同时发出信号来使涂施的图形能随着尿布的轮廓形状移动。用中间空下来不涂施的方法，再用间歇式的横向纤维条或带，在尿布的高线速度下产生出明确的截止喷涂与开始喷涂的边缘，可以产生出另一种“砂漏”形纵向侧边连续纤维的图案，见图7C，从而可以生产出如图7D所示的成品。进而，间歇式粘合剂的涂施，可容许尿布的生产者按整个尿布结构来计划粘合剂的涂施。同样地，如果调整口的两个排出口中的一个关死了，则当供应的空气周期性的进入时，就可以仅使用一个进口产生出偏转的或波浪形的喷施图形。类似地，可以引入其他的平衡的或不平衡的偏离效果。

以前，液体喷涂系统设计得都是在固定的基质速度下工作的，或是在速度变化范围很窄的条件下工作的。这就意味着，当速度与过程要求不合时，液体的涂施就停止了，一直到达到了限定的速度时才开始涂施，结果，在速度低于设定的限制时，产生大量的废基质材料。而本发明由于其气流设备与液体供应喷涂器是同步结合的，且是按先确定的液体与空气流速比，按与基质线速度同步之下确定的，所以就没有这种限制。图4表示的是按照本发明的设备1-N-6、有这种同步作用的一个典型的产生纤维一细丝和/或液滴点阵结果的系统。我们的试验确认，通入到每个空气锥体、展开或调整系统的供气入口所需要的空气的体积与线速度、单个的比例控制器及同步比例流动阀有线性关系，有一个比例系数，这后两种装置都在图4上标明了。然而，对于空气锥体，展开及调整系统来说，所要求的空气对任何一组给定的操作条件不一定非得有同样的值。因此，如图4，就用一套可编程序的空气流阀门系统，对提升阀组合件中6、8及10三个入口的每一个都能得到线性的、且仍然是成比例目掌鞴┯ΑＨ缜八觯缘髡谇虻目掌┯梢园粗芷谑讲僮骼刺峁佣刹銮懊嫠倒挠杏玫摹吧奥毙偷耐夹危虬匆蟛渌耐夹巍４送猓幸桓龅缱佣ㄊ毕低砊′，操作图上没有示出的通常的空气电磁阀，如在前叙的提升阀专利中所述，给提升阀组合件一个信号以使提升阀杆5往复运动，以得到间歇式的，仍是可以编程序的，预先确定的涂层图案的长度。为了控制向供料管线2供料的液体计量泵，图上都按此标明了，驱动马达就用数字速度控制器DS来控制，该DS可接受来自传感器P的基质线速度信息。

重要的是要强调，为了得到一致的液体涂层图案宽度，它与涂层重量及液体涂施宽度同步，连续图案和间歇图案都必须同时与空气供应的量成正比，当然还得同步。固定的供气量或是不成正比的供气量将会造成图案宽度变化及涂层重量分布的变化，这种变化与图4上的液流与空气同步/正比供应所得到的涂层图案不一致。进而，还进一步确定了，所有的空气供应都应当加热到同一个温度，或者某一个略高或略低的温度上，以求在基质上得到均匀一致的液体细丝的沉积物。如电热元件这样的单个热转换器，最好围着径向的空气通路沿圆周配置，在图4上H之外对每个空气供应部分示意性地表示出来了。热转换器H可以包括一系列的纵向孔或者通路，径向取向，以便把热量传送给运动的空气。再有，重要的是，为了保持流体涂施环境不随着基质的速度而变化，要把供应的空气的温度维持在一个很窄的浮动范围内。空气温度降低了将会造成液丝的加速冷却，这就能导致涂施材料在涂到运动的基质S之前先就固化了。在这种情况下，就可以看到有固化液体的杂乱的发丝状物或蛛网状物，並且会粘在相邻的设备上，结果是降低了生产效率和产品质量。最好以通常的方式用微处理机进行热转换器的温度调节，通过使空气体积与由线速度传感器P所监测的机械速度同步的办法来在整个空气舱室中保持小偏差的温度控制。类似的，液丝涂施系统也是温度控制的，这样，就保证了液体喷咀N排出的液体被控制在预定的温度下，而与排出的液体体积无关。排液计量系统必须与线速度同步，且成正比，以便能使液体速率只有很小的偏差量，其中液体排放速率是事先确定的，並且同步地与供给喷咀圆锥、展开及调整口的空气体积平衡。

而且，本发明可以涂施目前低涂层重量的热熔性粘合剂产品，例如，在所说的几个专利中所叙述的，在每分钟可达到300块尿布或是每分钟136米的速度（每分钟450英尺）或更高的速度下，向基质连续和间歇地以可编程序的方式喷涂液丝的图形。通常用的基底基质或表面S是低密度的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，高热敏性的材料以及透气的织物，包括纺丝粘接或热粘接的聚丙烯和其它非织造材料。

如前所述，精确的容积式计量泵，见图4，最好紧靠着喷咀头1，如后面还要更充分讨论的，可以经小孔喷咀N精确的喷出液体喷出物，如果需要，就可以把多股空气引入到围绕着喷咀的舱室中，把喷出的液体粒子集中並粘接而成为连续的单丝或纤维。这样一来，排放空气就使液体形成一种很难描述的横向交叉的纤维而涂贴在运动着的基底3上，如图6。为了要得到改进了的纤维或细丝的涂施，进而还发现，把排放计量泵MP置于正确的位置有很大的优点，要紧靠着提升阀头。这就造成有限的流体容量，使液体到头1的通路的长度变短，比如说10厘米左右。在以前的系统中，柔性加热软管中也能容纳液体，由于分送罐处的计量泵到涂层涂施台之间的距离较长，就造成不同步的液体喷涂;计量泵和喷咀的位置邻近，就减弱了这种效应。使计量泵紧挨着喷咀的这种性质还可以用来改进其它类型的液体纤维或细丝产生的系统的操作。

粘结剂喷出速率与机械速度同步，如前所述，並且与空气供应同步，这种条件，在整个处理过程中，使涂层分布保持不变，或是基本均匀。需要时，这种难以描述的横向交叉的纤维或细丝涂贴层很容易成为多孔或透气织物诸如非织造物之类的涂层，並且可以把由于从非接触型涂施系统N出来的热的涂施物涂贴时所造成的热冲击变得最小。

典型地，对热熔性物质来说，涂施温度为125℃或更低，以求达到使可能的热冲击最小，而仍可维持细丝连续地挤出。对很多基底材料来说，也可以接受较高的温度。如150℃，这就需要断开时间以便得到基底材料的满意的层迭。例如，每一具细丝涂施器可以提供约6毫米到38毫米范围内的涂施宽度。就上面的涂施宽度来说，涂施重量可以是每45-50厘米长的产品有10毫克到50毫克，我们已成功地涂施了重量低到每平方米0.2克的涂层。还有，发现涂层重量的精确度保持在±5%之内。

在图8A-C中表现了本发明几种应用中细丝和纤维的制法，这些应用有“透气的”绷带或医用带，把硅酮按液滴方式涂施于一面（如每平方米一克的小珠）进行辐照处理（紫外线辐照或电子束辐射），而另一面涂施纤维，如45毫克/45厘米的压敏粘结剂材料。

最后，与目前在尿布工业中所用的带槽喷咀涂施或多微细线柔涂施相比，本系统的一个最有意义的优点，就是节省粘合剂成本。典型地，利用本发明，在不减少结构粘合强度的情况下，可以节省50%。每一台尿布机一年可以节省粘合剂成本达100，000美元。此外，由于没有“过度喷涂”的浪费，由尿布及特殊形状的卫生巾的外形切割而产生出的边角料，可以全部回收而没有任何粘合剂的污染。到目前为止，都把边角料看成废料，是不可回收的;因此又给总的制造过程增加了成本。

用纤维或细丝的方法，本发明的喷施技术及控制方法在热熔性粘合剂及类似物的范围之外也特别有用，如以上指出过的。例如，采用纤维或细丝的涂施系统来喷涂室温下交联型的液体也是最有用的。图5A到图5D表示了四种这种涂施的示范类型。在图5A的方案中，显示了一个双组份液体系统，用了两个互相分立的流体计量供应器a和b，可以同量地或按成比例地供料，並且两种料可以在纤维细丝涂施头1-N-6等部件中结合或互相混合。由于混合，这个过程可以造成液体的催化剂反应，但也可以再暴露于紫外线或电子束之下辐照处理，而进一步交联。

在图5B的修改方案中，表示了另一种双组份系统，其中两种组份通过两个分立的液体流束a和b的相交而在外面混合，如以前所建议的。两个液体流束从两个单独的纤维细丝涂施头1-N-6等中喷出来，两个液流又指向一个交叉点，这个交叉点或者在涂施的基质的上方，或者相交于基料表面的结合处。然而，图5C上，两个组份a和b都喷涂到移动的基质上，而第二个涂料是喷涂在头一个涂层的上面。一个涂施头可以喷涂细丝状的喷涂物，而另一个涂施头则可以喷涂非细丝状的液滴型涂施图案。例如，液滴图案可以提供涂施细丝的涂层的可能性。在图5D的两种细丝喷涂的处理中，两种纤维的表面只在细丝相交的点上才相互接触。这种涂层的辐照可以使两种组份充分交联而形成固态。模拟非织造织物的生产过程就可能生产合成纤维类的基料。

适当的双组分粘性液体可以是例如压敏性液态粘合剂，诸如Dgnamite    Nobel（西德）NO.1530粘合剂，与一种光引发剂，如T.H.Goldschmidt    NO.A4型（低粘度范围约为500-5000厘泊）。在热熔性粘合剂的应用中，适当的高粘度液体涂料包括有，例如，弹性橡胶，丙烯酸，乙烯醋酸乙烯酯等，热熔体，诸如Findley粘合剂公司的990-374C型粘合剂（在150℃时的高粘性范围大约为5，000至50，000厘泊）。即使对于线速度从每分钟50英尺到高达每分钟几百英尺的变化范围，甚至高达600英尺/分（180米/分）上下的高速度，用所描述的控制方法，都可以涂施0.01毫米的均匀的纤维。

在本领域方面的熟练技术人员可以再做进一步的改进，这都被认为是在由后面所附的权利要求所限定的本发明的实质与范围之内。

Claims (62)

1、一种控制有点粘性到高粘性液体的液丝，液滴和丝滴结合物的产生的方法，其特征在于该方法包括：挤压喷射一个加压液流通过一个细喷咀，並沿着预定方向自由飞行，同时，使加压空气集中成一锥体，对称于和面对着该液流束，在所说的喷咀下方，在液流束的自由飞行中，与液流束相交，以控制位于其下方的表面上所产生液体涂层的性质，尺寸和图样。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于，液体喷涂和空气集中是在与通过喷咀的表面的线速度同步的预定速率比之下工作的。

3、根据权利要求1的方法，其特征在于，该空气锥体是通过包围该细喷咀的一个开口而定向的。

4、根据权利要求3的方法，其特征在于使该喷咀缩进，正好位于该空气锥开口之上，以造成相邻的液滴在喷射中结合，这种结合过程开始于该喷咀下空气-液流束相交区域，从而使液滴形成细液体纤维或细液丝。

5、根据权利要求3的方法，其特征在于，使该喷口伸出地配置在该空气锥开口之下，以便从该喷口下的空气-液体流束相交区开始，保持喷射的液滴为单个的细滴状或珠状。

6、根据权利要求3的方法，其特征在于，使该喷口基本上与该空气锥开口齐平配置，以便从该喷口下的空气-液体流束相交处开始，造成喷射中的一部分相邻液滴结合，而使一些液滴形成细的液体纤维或细液丝，並使另一些液滴保持为单个的滴状或珠状，调节喷口的位置来改变液丝和液滴的混合。

7、根据权利要求3的方法，其特征在于，使一个或多个另外的空气喷咀由环绕该空气锥的圆周的点上伸出，其方向要对着空气控制的液流定向，但在锥形空气-液体相交区之下，以通过调整和/或展开喷射来控制液体喷涂的外形和偏转。

8、根据权利要求7的方法，其特征在于，使所述另外的空气喷咀以彼此沿环形相隔基本上为180°的一对点定向。

9、根据权利要求8的方法，其特征在于，第二对相隔180°的空气喷咀还要与所命名的第一对喷咀正交定向。

10、根据权利要求3的方法，其特征在于，所述液体包括热熔粘合剂或类似物，並且要使空气加热，以防止在喷涂中空气控制成形期间喷涂液体有较大的冷却。

11、根据权利要求3的方法，其特征在于，该液体包括多组份混合液，同时从该喷口喷出。

12、根据权利要求3的方法，其特征在于，使第二种液体相似于第一种液体一样的喷射和用空气锥控制，並与第一种液体相邻，两种液体的喷射方向确定得在沉积于该表面上之前，两种液体相交和混合。

13、根据权利要求3的方法，其特征在于，使第二种液体相似于第一种液体一样的喷射和空气锥控制，並与第一种液体相邻喷射，以在表面上产生重叠的喷涂沉积物。

14、一种用诸如热熔粘合剂和其它粘性材料喷涂移动基质的方法，其特征在于该方法包括，把喷涂材料喷涂于基质从中拉过的一个区域，从该区域的侧面有空气喷口对着喷射物，以控制基质上涂层的形状和尺寸。

15、一种用涂料的图案间歇喷涂移动基质的方法，其特征在于该方法包括，周期地打开和关闭一个阀门以便断续地喂入料从一个开口喷出，使阀门与开口并置以排除在阀门闭合期间的阀门和开口之间的容量影响，使空气喷咀从区域的侧面对着喷射液束以便控制和确定在基质上产生的间歇涂层的尺寸。

16、一种控制有点粘性到高粘性液体的液丝、液滴和丝滴结合物的产生的装置，其特征在于，该装置包含协同作用的：挤压喷涂机构，使该种受压液体流束通过细喷咀喷出，並沿着预定方向喷射;产生並集中一个对称地围着並面对该液流束的压缩空气锥体的机构，在所说的喷咀下沿着该方向，使空气锥体与液流相交;控制该空气，以控制移过该喷咀的基质表面上所产生液体涂层的尺寸和图样的机构。

17、根据权利要求16的装置，其特征在于，调节液体喷涂机构和空气集中机构，以产生与通过喷咀拉过去的该表面的线速度同步的、液体和空气的预定速率比。

18、根据权利要求16的装置，其特征在于，所述喷涂机构包括与针管状喷咀相连的提升阀机构，和它们的调节机构，以产生一个通过该喷咀的连续的和程控间歇的喷液束。

19、根据权利要求18的装置，其特征在于，所述喷咀与阀机构极近地並置以防止当关闭阀机构期间阀机构和该喷咀之间的容量影响。

20、根据权利要求16的装置，其特征在于，所述空气集中机构包含一个共轴地包围着该喷咀的锥形环状空气室，並调节得使受压空气通过该室后，在喷液从喷咀自由飞行地喷出之后，对着该喷射液束。

21、根据权利要求20的装置，其特征在于，喷咀也是锥形的，其所述的喷咀口在会聚顶点。

22、根据权利要求20的装置，其特征在于，锥形空气集中室在它的开口处变窄。

23、根据权利要求20的装置，其特征在于，该装置备有相对调节喷咀口和锥形空气集中室开口的机构，以允许喷咀口的工作位置可缩进该空气集中室开口之内，可基本上与该空气集中室开口平齐，並可伸出该空气集中室开口之外，但空气锥总是与从喷咀口挤压出来后自由飞行的喷液相交。

24、根据权利要求23的装置，其特征在于，该装置备有使供给喷咀液体和供给集中机构空气有预定的速率比例，並与该种基质表面移过喷咀的速度同步的机构。

25、根据权利要求24的装置，其特征在于，该装置备有加热该供给空气並按照供给喷咀的该种液体而控制其温度的机构。

26、根据权利要求24的装置，其特征在于，该装置备有从环绕集中空气的锥体的点导出的一个或多个补充空气喷咀，其喷出方向对着锥体，但在锥体与从喷咀口喷出的喷液流相交处之下，但在该基质表面之上，以通过使喷射的展开或调节之中的至少一个来控制喷液的外形和偏转。

27、根据权利要求26的装置，其特征在于，该装置备有按预定的比例、与液体供应量成比例地控制向该补充的空气喷咀供应空气的机构，並且该供应空气与基质移动的速度同步。

28、根据权利要求26的装置，其特征在于，供应空气的喷咀包括一对沿圆周彼此相隔基本上是180°的喷咀，围着所说的空气锥体。

29、根据权利要求28的装置，其特征在于，喷咀向内指向所说的空气锥体。

30、根据权利要求28的装置，其特征在于，有第二对相距180°的空气喷咀与头一次所说的一对空气喷咀互相正交地配置。

31、根据权利要求30的装置，其特征在于，该装置提供有可编程序的机构以控制至少一对空气喷咀中的空气供应量，以改变基质表面上的液体的图形。

32、根据权利要求31的装置，其特征在于，所说的可编程序的和控制的机构周期性地工作，以造成周期性变化的弯曲轮廓的液体涂层的图案，包括“砂漏”型及类似花样的图案。

33、根据权利要求16的装置，其特征在于，所说的液体是热熔性液体，所说的空气要加热，以防止在用空气控制喷涂物的形成时，液体喷涂物有较大的冷却。

34⒏萑ɡ?6的装置，其特征在于，所说的液体包括混合的多种液体，並同时从所说的喷咀孔中排出。

35、根据权利要求16的装置，其特征在于，该装置提供有第二个液体喷涂机构和空气锥集中机构，这些机构要安排得使由空气锥体控制的液体喷出物与头一次提到的那个液体喷涂机构和空气锥集中机构喷出的液体喷出物相交，並于涂贴到所说的基质表面上之前就混合。

36、根据权利要求16的装置，其特征在于，该装置提供有第二个液体喷涂机构和第二个空气圆锥等中机构，並邻近头一个喷涂机构和空气圆锥集中机构配置，以便在基质表面上产生重迭的喷涂层。

37、根据权利要求16的装置，其特征在于，提供有第二个液体喷涂机构，其配置要使它喷出的液束与头一个液体喷涂机构喷出的液束在沉积到所说的基质表面上之前相交並混合，所说的液体至少包括一种可辐射处理的交联组份。

38、根据权利要求16的装置，其特征在于，提供有第二个液体喷涂机构，其配置要邻近头一个喷涂机构，以在基质表面上产生重迭的喷涂层，所说的液体至少包括一种可辐射处理的交联组份。

39、一种用于控制有点粘性到高粘性的液体纤维、液滴或纤维和液滴组合的产生的装置，其特征在于，它包括协同作用的：第一个和第二个喷涂从喷咀小孔中射出的这种受压液体的机构，至少采用连续喷涂或间歇喷涂这两种方式中的一种方式，在移过喷咀小孔之下的基质表面上造成涂层的图案，两个喷涂机构的小孔要使它们各自的射束相交，並在淀积到所说的基质表面上之前互相混合，所说的液体至少包括一种可辐射处理的交联组份。

40、根据权利要求39的装置，其特征在于：射束是液体细丝或是液体细丝与液滴的组合物。

41、一种用于控制有点粘性到高粘性的液体纤维、液滴或这两种形式组合物的产生的装置，其特征在于，它包括协同作用的：第一个和第二个喷涂从喷咀小孔中射出的这种受压液体的机构，至少采用连续喷涂或间歇喷涂这两种方式中的一种，在移过喷咀小孔下的基质表面上造成涂层的图案，两个喷涂机构的喷咀小孔彼此相邻配置，以便在基质表面上产生重迭的喷涂层，所说的液体至少包括一种可辐照处理的交联组份，並且，该液体喷涂物或者是液体纤维，或者是液体纤维和液滴的一种组合物。

42、根据权利要求16的装置，其特征在于，该装置备有使液体挤出体积、空气体积-流速及基质表面运动速度同步的机构，以便在宽范围的速度变化时产生出基本均匀的涂层图案。

43、一种控制在基质表面上运动的热熔性粘性连续液体纤维或细丝的产生的装置，其特征在于，该装置备有协同作用的：挤压喷出这种带压的热熔性液体流束的机构，热熔性液体由喷咀小孔中喷射出来，並沿着一个事先确定的方向射向基质表面;还有用于使带压的空气与该液体流束相交而沿着所说的方向，在小孔下面，朝向基料表面产生连续的纤维或细丝的机构;以及用于同步控制挤压出的液体体积、空气体积-流速以及基质运动速度的机构，以便在宽范围速度变化下，在所说的小孔下面通过和运动的基质表面上产生出最终液体涂层的基本均匀的图案。

44、根据权利要求43的装置，其特征在于，它装有容积式热熔性液体的计量泵机构，以便承担受压液体的供应，所说的计量泵配置得紧挨着喷咀，以使得液体容量影响最小，而这种影响可能减弱这种同步操作。

45、根据权利要求43的装置，其特征在于，液体的挤压喷出是在基质表面高线速度运行下间歇地执行的，产生出涂层的清晰的图副咴怠?

46、用以控制在基质表面上移动的热熔性粘性连续液体纤维或细丝的产生的装置，其特征在于，该装置备有协同作用的：挤压喷涂这种带压的热熔性液体细流束的机构，该液体细束由一个喷咀细孔中喷射出並沿着一个事先确定的方向朝向基质的表面，所说的机构包括有容积式热熔性物料的计量泵机构;还有使带压空气与所说的液体流射束相交以沿着所说的方向，在所说的小孔下面朝向基质表面而产生出连续的纤维或细丝的机构;以及将容积式计量泵定位于紧挨着喷咀头处的机构，以使液体容量影响减到最小。

47、根据权利要求1的方法，其特征在于，所述小孔的配置使相邻液滴从该小孔下方的空气-液体流束相交的区域中开始有效地结合，並使它们形成连续的细液丝，在所说的表面上挤压、沉积出不易形容的横向交叉的图样。

48、根据权利要求47的方法，其特征在于，所说的表面是一个移动的基质材料，而所说的液体是热熔性材料，且该交叉图样是沉积在该基质上的所选择的区域上的。

49、根据权利要求47的方法，其特征在于，所说的表面是一个移动的基质材料，交叉的纤维沉积物是定向定位地选择性地仅在基质的预定区域沉积，从而在该区域中产生选择性的增强。

50、根据权利要求48的方法，其特征在于，该热熔物是具有粘结性的，当需要时，可包括压敏材料;作为与连续的粘结涂层相区别，能提供一种多孔性、孔隙性和透气性的粘结细丝交叉图形。

51、根据权利要求48的方法，其特征在于，加压液体和空气是受控制的，以控制细丝交叉图形的多孔度或孔隙度，从而选择性地控制它的液体渗透性和透气性。

52、根据权利要求50的方法，其特征在于，粘结丝是轻量涂层，其数量级为每平方米数克和零点几克，该种交叉丝沉积物产生的粘结持着力可与较重的全宽粘结涂层相同。

53、由权利要求51的方法形成的产品，其特征在于，可控的交叉丝的空白区域可以选择性地具有液体和空气的透气性和液体的渗透性及密封性。

54、具有一基底的产品，其特征在于，在基底材料上所选的区域内，挤喷上连续纤维丝的难以形容的横向交叉的图形层。

55、根据权利要求54的产品，其特征在于，交叉的丝层使该区域中的基底增强。

56、根据权利要求54的产品，其特征在于，纤维丝是热熔性材料，基底是尿布和/或妇女卫生巾材料，交叉丝层在选择区域中构成图形，包括内连续图样，花边图样，和包括横边条的间歇带图样之中的一种。

57、根据权利要求54的产品，其特征在于，纤维丝是热熔性粘合剂，交叉丝层以每平方米零点几克到几克数量级的轻量沉积;交叉层产生的粘结持着力可与轻重的全宽涂层相同。

58、根据权利要求57的产品，其特征在于，基底是一条带子。

59、根据权利要求57的产品，其特征在于，基底是一条透气带或绷带，该交叉层也是多孔的或可透气的。

60、根据权利要求59的产品，其特征在于，在交叉粘结剂层的背面的表面上，基底载有可透气的硅酮图样。

61、根据权利要求55的产品，其特征在于，基底至少是一种可透气的织物，包括非织造多孔片料和织品，不透水的聚乙烯片料，聚丙烯片料和聚氯乙烯片料和热粘结的聚丙烯片料。

62、一种具有基底的产品，其特征在于，在基底之上，多种液体组份被挤压喷涂成连续的混合纤维的构图，以便能使催化反应或交联作用之中的至少一种作用发生，如果需要，接下来可以进行辐照诱发的交联与固化。

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