CN1676225B - 在基材上涂布微粒材料的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

将微粒材料涂布到基材上的方法和装置，所述方法包括在基材上涂布粘合剂，使基材通过腔室，所述微粒材料以流体形式悬浮在腔室中，以便将微粒材料粘结在基材上。

Description

在基材上涂布微粒材料的方法和设备
相关申请
本申请要求登记于2004年3月31日的申请60/557933的优先权。
技术领域
本发明总体上涉及在基材上涂布微粒材料的方法和设备。更具体地，涉及流化床设备和利用此设备将微粒材料涂布到基材上的方法。
技术背景
为控制基材的各种机械、化学、物理化学和/或电子性质，往往要在基材上涂布材料。诸如粉末和纤维这样的微粒材料，代表了可涂布到基材上以改变基材性质的材料形式。例如，金属基材上可涂布粉状有机树脂。在足够高的温度下，树脂微粒熔合在金属基材表面上，形成连续涂层，提高了金属基材的化学耐受力。
微粒材料也可涂布到纤维基材上，如非织造和合成纤维的团聚物上。这时，微粒就嵌合在纤维团聚物内部。这样处理的基材可用来形成吸收性制品，包括女性卫生用品如卫生巾、卫生棉和卫生护垫，以及尿片和失禁用品。生产这种制品时，在移动的纤维基材上涂布流动吸收粉末(例如超吸收粉末)，以此将超吸收粉末转移到纤维材料表面上或纤维材料内的某些区域，从而增强纤维基材的吸收性质。
微粒材料可用众多已知的传统方法中的任何一种涂布到基材上。例如，可用机械输运装置，如导管、喷嘴喷涂器等涂布微粒。
遗憾的是，用导管、喷嘴等向基材，特别是高速移动的基材输运微粒材料存在许多问题。例如，很难将微粒材料涂布到基材上预定的局部区域。更严重的是，如果喷涂粉末起始和终止的时间间隔不严加控制，微粒就可能到达基材上不希望它们到达的地方。此外，微粒材料容易滑动，也就是说，微粒微粒不能固定在基材上，而有可能迁移到不希望它们到达的地方，从而污染该工艺过程。对于基材，包括纤维基材来说，上述问题是综合存在的，这些基材常常以较快的线速加工，足以使微粒扩散到基材上非预定区域。因此，需要一种将微粒材料涂布到基材上的方法和设备，它能克服上述一种或多种缺陷。
发明概述
基于前面的分析，本发明一方面提供了在基材上涂布微粒材料方法，所述方法包括如下步骤：在基材表面上涂布粘合剂，将微粒材料悬浮在腔室中，让基材通过腔室，从而将微粒材料粘结到基材表面上。
本发明另一方面提供了在制品上涂布微粒材料的方法，所述方法包括如下步骤：在至少作为制品一部分的层表面上涂布粘合剂，在腔室中悬浮微粒材料，使制品通过腔室，从而将微粒材料粘结到层表面上。
一方面，本发明提供了一种在基材上施涂微粒材料方法，所述方法包括：在基材表面上施涂粘合剂；使微粒材料悬浮在一腔室中；输送所述基材通过腔室，使其与腔室中设置的多孔辊面对面接触，从而将所述微粒材料粘结到基材的表面上；以及在高于所述基材的位置将第二股加压流体通过所述多孔辊引入腔室。
在一个优选的实施方式中，通过在所述腔室中引入第一股加压流体将所述微粒材料悬浮在所述腔室中，从而悬浮所述微粒材料。
在另一个优选的实施方式中，所述粘合剂以预定的图案施涂到基材上。
在另一个优选的实施方式中，所述微粒材料选自纤维、粉末及其组合。
在另一个优选的实施方式中，所述微粒材料是超吸收聚合物。
在另一个优选的实施方式中，所述基材包括纤维卷材。
在另一个优选的实施方式中，所述基材的厚度小于5mm。
在另一个优选的实施方式中，所述基材的输送速度为200-1500英尺/分钟。
在另一个优选的实施方式中，所述粘合剂与所述微粒材料接触足以钝化所述粘合剂的时间。
在另一个优选的实施方式中，选择所述基材在所述腔室中行进路径的长度和所述基材在所述腔室中的行进速度，使所述粘合剂与所述微粒材料接触足以钝化所述粘合剂的时间。
在另一个优选的实施方式中，所述第一股加压流体在低于所述基材的位置引入所述腔室。
在另一个优选的实施方式中，所述多孔辊的表面与所述基材面对面接触，以引导所述基材。
另一方面，本发明提供了一种在制品上施涂微粒材料的方法，所述方法包括：在形成制品的至少一部分的层的表面上施涂粘合剂；在一腔室中悬浮微粒材料；输送所述制品通过腔室，使其与腔室中设置的多孔辊面对面接触，从而将所述微粒材料粘结到所述层的表面上；以及在高于所述制品的位置将第二股加压流体通过所述多孔辊引入腔室。
在一个优选的实施方式中，通过在所述腔室中引入第一股加压流体将所述微粒材料悬浮在所述腔室中，从而悬浮所述微粒材料。
在另一个优选的实施方式中，所述制品是卫生防护制品。
在另一个优选的实施方式中，所述制品的层是背衬层、转移层、覆盖层或吸收芯层之一。
在另一个优选的实施方式中，所述粘合剂以预定的图案施涂在所述层的表面上。
在另一个优选的实施方式中，所述微粒材料选自纤维、粉末及其组合。
在另一个优选的实施方式中，所述微粒材料是超吸收聚合物。
再一方面，本发明提供了一种将微粒材料施涂到基材上的设备，它包括：限定腔室的微粒悬浮装置，该腔室用来将微粒材料悬浮在所述微粒悬浮装置中，所述微粒悬浮装置具有第一端口和第二端口；输送装置，构造和设置为通过所述第一端口将基材输送入所述腔室中，经过所述腔室，然后通过所述第二端口从腔室出去；设置为与所述腔室流体连通的流体输送管，用来将加压流体输送入所述腔室中，用以将微粒材料悬浮在所述腔室中，所述加压流体在足以将所述微粒材料悬浮在所述腔室中的压力下被引入所述腔室中；粘合剂施涂装置，用来在所述基材进入所述腔室之前，将粘合剂施涂到所述基材的表面上；用于将第二股加压流体输送入所述腔室的流体源；设置在所述腔室内的多孔辊，所述多孔辊的表面上有许多孔，其中，所述多孔辊可操作地与所述流体源相连，用来输送第二股加压流体，所述第二股加压流体由此输送到所述多孔辊中，然后所述第二股加压流体通过所述多孔辊的孔进入所述腔室；所述粘合剂由此施涂到所述基材上，所述经施涂的基材输送通过所述腔室，从而使所述粘合剂与所述微粒材料接触，以将所述微粒材料粘结到所述基材上。
在一个优选的实施方式中，所述粘合剂施涂装置构造和设置为以预定的图案将所述粘合剂施涂到基材上。
在另一个优选的实施方式中，所述微粒选自纤维、粉末及其组合。
在另一个优选的实施方式中，所述微粒是超吸收聚合物。
在另一个优选的实施方式中，所述基材包括纤维卷材。
在另一个优选的实施方式中，所述基材的厚度小于5mm。
在另一个优选的实施方式中，所述输送装置构造和设置为以200-1500英尺/分钟的速度输送输送基材。
在另一个优选的实施方式中，选择所述基材在所述腔室中行进路径的长度和所述基材在所述腔室中的行进速度，使所述粘合剂与所述微粒材料接触足以钝化所述粘合剂的时间。
在另一个优选的实施方式中，所述流体输送管设置为在所述基材下方与所述腔室流体连通。
在另一个优选的实施方式中，所述多孔辊设置为与所述基材面对面接触，以引导所述基材。
再一方面，本发明提供了一种将微粒材料施涂到制品上的设备，它包括：限定腔室的微粒悬浮装置，该腔室用来将微粒材料悬浮在所述微粒悬浮装置中，所述微粒悬浮装置具有第一端口和第二端口；用于负载许多制品的带；构造和设置为输送所述带的输送装置，所述制品位于带上，该输送装置通过所述第一端口将所述带输送入所述腔室中，经过所述腔室，然后通过所述第二端口从所述腔室出去；设置为与所述腔室流体连通的流体输送管，用来将加压流体输送入所述腔室中，以将微粒材料悬浮在所述腔室中，所述加压流体在足以将所述微粒材料悬浮在所述腔室中的压力下被引入所述腔室中；粘合剂施涂装置，用来在所述制品进入所述腔室之前，将粘合剂施涂到形成所述制品的至少一部分的层的表面上；用于将第二股加压流体输送入所述腔室的流体源；设置在所述腔室内的多孔辊，所述多孔辊的表面上有许多孔，其中，所述多孔辊可操作地与所述流体源相连，用来输送第二股加压流体，所述第二股加压流体由此输送到所述多孔辊中，然后所述第二股加压流体通过所述多孔辊的孔进入所述腔室；所述粘合剂由此施涂到所述层上，所述经施涂的制品输送通过所述腔室，从而使所述粘合剂与所述微粒材料接触，以将所述微粒材料粘结到所述基材上。
在一个优选的实施方式中，所述许多制品是许多卫生防护制品。
在另一个优选的实施方式中，所述制品的层是背衬层、转移层、覆盖层或吸收芯层之一。
在另一个优选的实施方式中，所述粘合剂施涂装置构造和设置为以预定的图案施涂所述粘合剂。
在另一个优选的实施方式中，所述微粒选自纤维、粉末及其组合。
在另一个优选的实施方式中，所述微粒是超吸收聚合物。
附图简述
下面结合附图对本发明进行详细描述。
图1是本发明第一种实施方式中的微粒涂布装置的示意图；
图1a是图1所示微粒涂布装置的详细透视图，其中一部分切开了，以便显示装置内部结构；
图2是本发明第二种实施方式中的微粒涂布装置的示意图；
图3是本发明第三种实施方式中的微粒涂布装置的示意图；
图4是图2所示微粒涂布装置的详细透视图，其中一部分切开了，以便显示装置内部结构。
发明详述
现在参看附图。在所有附图中，相同的标记码代表相同的结构，具体看图1和1a，本发明第一种实施方式中的微粒涂布装置均用标记码100表示。在装置100中，基材104从供应辊102上下来，由一对驱动咬合辊106纵向运送。驱动咬合辊106与第二对咬合辊109配合，调节基材的张力，将基材104送过微粒悬浮装置108。
基材104从第一对咬合辊106中间通过，靠近粘合剂涂布机110，以便将粘合剂111涂布到基材104的一个表面上。在图1所示实施方式中，粘合剂111涂布在基材织物的底表面上。但应当理解，粘合剂111也可以涂布到基材104的顶表面上或者同时涂布在基材104的顶表面和底表面上。如图所示，粘合剂涂布机110安排在微粒悬浮装置108的上游，这样粘合剂111就可以在基材104进入微粒悬浮装置108之前涂布到基材104上。
粘合剂111涂布到基材104的表面上之后，让基材104从微粒悬浮装置108中通过。微粒悬浮装置108一般由基本上封闭的腔室112确定，该腔室包含底面114、与底面114隔开的相对顶面116、一对彼此隔开的相对端壁118和120(其中端壁118和120从底面114延伸到顶面116上)、一对彼此隔开的相对侧壁122和124。
端壁118上有一个端口126，供基材104进入微粒悬浮装置108，端壁120有一个对应的端口128，供基材104离开微粒悬浮装置108。
如图1a所示，端壁118和120的长度均比基材104的宽度大。这样，微粒材料105可自由地从基材下面、基材104的端面边缘与侧壁122及124之间、基材104上面的某个位置自由通过。因此，微粒材料105可从基材104下面的某个位置通过，到达基材104上面的某个位置。
腔室112中安装了一个特定的支撑面130，它将充满微粒的腔室132与充满空气的腔室隔开。微粒支撑面130以第一种方向从端壁118延伸到端壁120，以第二个方向从侧壁122延伸到侧壁124上。
微粒支撑面130是一个水平放置的平面构件，其结构和位置是这样的，当微粒材料105未悬浮时，微粒材料105可下落(例如在重力作用下)，停留在微粒支撑面130上。
装置100还包含微粒输送系统136，用来将微粒材料105送到腔室132中。微粒输送系统136一般包含用来储存微粒材料105的加料斗138，和与之相连、用来将微粒材料105运送到腔室132中的微粒输送管140。微粒输送系统136可包含阀门或类似结构，用来将微粒材料105有选择地定量送到腔室132中。此微粒输送系统136可做成一个简单的重力给料系统，也就是说，当阀门打开时，微粒从加料斗138出来，通过微粒输送管140进入腔室132。微粒输送系统136包含与微粒105配合使用的可变进料机制，这样腔室132中的微粒105可自动补充。将微粒加入腔室132的其他合适方法当然也可以采用，应当考虑在本发明范围之内。
微粒支撑面130包含许多孔142(为说明问题，图中所示尺寸有所放大)，在支撑面上形成孔是为了让加压流体从充满空气的腔室134流入腔室132。加压流体通过流体输送管146从流体源144送入充满空气的腔室134。接着，使加压流体均匀通过微粒支撑面130中的孔142，进入腔室132。将加压流体送入腔室132的目的是使微粒材料105悬浮在腔室132中。
加压流体宜这样选择，要使流体在加工温度和压力下，对微粒材料105和基材104呈化学惰性。此流体可以是满足上述要求的气体，例如，可包括氮气、空气或类似气体。
此外，流体的相对湿度可根据需要调节。例如，如果微粒材料105能够吸收水汽，流体的相对湿度可维持在较低水平，以防微粒材料105吸收过多水汽。流体以合适的速率进入腔室132，使微粒材料105基本上均匀地悬浮在腔室132中。
在图1所示装置100的运行过程中，将粘合剂111涂布在基材104上，将基材送入微粒悬浮装置108，同时使微粒105在腔室132中保持悬浮状态。在基材105从微粒悬浮装置108的端口126和之间通过时，涂有粘合剂111的基材104与悬浮在腔室132中的微粒材料105接触。在此接触期间，微粒材料108通过粘合剂111粘着、连接或通过其他方式结合到基材104上。
基材104表面上的粘合剂111与腔室132中悬浮微粒材料105的接触时间，与基材142从腔室132中通过的速度，以及基材104在端口126与128之间通过的路程的长度有关。举例来说，基材104在此期间移动的速率约为200-1500英尺/分钟。
涂布在基材104表面上的粘合剂111与微粒材料105的接触时间宜足以钝化粘合剂。当粘合剂111接触了足够多的微粒材料105后，粘合剂111就基本上没有粘性，这样它就发生钝化。
微粒材料105在微粒悬浮装置108中涂布到基材104上之后，经过涂布的基材104经端口128从微粒悬浮装置108中出来。然后将经过涂布的基材104送到复绕轴148上。复绕轴148可由驱动马达150提供能量。在端口126处可安装空气喷射装置等(图中未示出)，以便将微粒材料105维持在腔室132中，从而防止微粒材料在不希望的情况下从腔室中逃逸。此外，空气喷射装置等也可安装在端口128处，它向着基材织物表面。这种空气喷射装置的作用是除去过量的微粒，这些微粒没有牢固地粘结在基材104的表面上。
在图1所示本发明实施方式中，基材104是连续元件，如纤维材料的较长薄片。可用本发明所述实施方式加工的连续基材的例子包括纺织或非织造纤维材料网、多孔膜、塑料基材、层膜结构、层压和/或复合材料，还包括其他可通过纤维的交织或层叠、层压、挤塑、压延或它们的组合等工艺形成的连续基材。基材104可具有各种规则或不规则截面形状，如片、线、膜等。基材104可具有不同尺寸、形状或分布的孔。
涂布在基材104上的粘合剂111可具有各种组成。粘合剂111的组成一般要适当选择，以帮助选定的微粒材料105粘结到基材104上。所选粘合剂111一般是粘性组合物，它可通过化学和/或机械方式将微粒材料105粘结到基材104上，其作用机制如范德华力、氢键、偶极作用力等。在本发明的一种实施方式中，粘合剂111包含热塑性化合物，如苯乙烯、乙烯、醋酸乙烯酯的各种聚合物或共聚物，以及经过选择的各种有机材料的共聚物，以提供合适的熔合粘性、键合强度和可加工性。热塑性聚合物可与各种粘性树脂、增塑剂、抗氧化剂和其他成分结合，所述成分如在典型的热熔粘性配剂中用来将各种材料粘结到塑料、纤维和其他有机材料上的成分。
尽管粘合剂111通常是选来将微粒材料105施加到基材104上面或里面，但粘合剂111的组分至少可部分根据其他功能标准选择。例如，所选粘合剂可用来提供特定的机械性质、电学性质、光学性质、化学性质、流体吸附性、传感性质或其他性质。
在本发明的一种实施方式中，所选粘合剂111的组分可用来将含有调味剂或钙的微粒粘结到聚合物牙线基材104上。牙线基材104上可涂布诸如蜡这样的物质，这种物质可通过各种方法(包括加热)获得粘性。这样，粘性物质就可作为粘合剂111，用来将微粒材料105粘结到基材上。
涂布到基材104上的微粒材料105可以是任何固态精细物质，如粉末、纤维及其组合，它们可悬浮在腔室132中。可包含微粒材料105的粉末和纤维可以是有机或无机材料。微粒材料105可具有范围很宽的密度、粒径、孔性和化学组成。
在本发明的一种实施方式中，微粒材料105是液体吸附聚合物，如超吸附性聚合物。在本发明中，术语“超吸附性聚合物”(或“SAP”)是指在0.5psi的压力下能吸收并容纳至少约10倍于其自身重量的体液。本发明的超吸收性聚合物微粒可以是有机或无机的交联的亲水聚合物，如聚乙烯醇、聚环氧乙烷、交联的淀粉、瓜尔胶、黄原胶等。超吸收性微粒的一个合适的例子是AQUAKEEPSA-70，可商购于Sumitomo Seika Chemicals Co.，Ltd。
举例来说，用来将粘合剂111涂布到基材104上的粘合剂涂布机可以是传统的热熔合粘合剂涂布机，如狭缝涂布机、漩流喷涂机或旋转丝网涂布机。粘合剂涂布机110可包含具有各种尺寸的喷嘴或孔，以便将粘合剂111转移到基材104上。粘合剂涂布机110的结构安装方式可适合涂布基材104的整个表面，使基材的整个表面涂有微粒材料105。或者，粘合剂涂布机110的结构和安装方式适合以选定方式将粘合剂111涂布到基材上，使微粒材料105以相应图案粘结到基材上。
与用来涂布小基材的流化床装置不同，这些装置通常包含电极，用来使要涂布到基材上的微粒材料带静电，而本发明的装置宜不包含任何使微粒材料105带电的手段。在没有使用电极的情况下，我们相信粘合剂111所覆盖的一层微粒材料105比原有技术装置得到的厚。例如，粘结到基材104上的微粒材料105的层厚可在约0.1mm-1mm之间。
现在参看图2，它示出了本发明第二种实施方式中的微粒涂布装置200。装置200在结构上类似于图1所示装置100，如上所述。但是，装置200的结构适合沿纵向输送载有多个装置204的带202。装置200包含许多驱动辊206，它们在结构和安装方式上适合与带202接触，并沿纵向对其进行输送。这里所用类型的驱动辊206可以是任何传统结构。这种驱动辊206在本领域是已知的，本领域的技术人员非常熟悉，因而在这里不加赘述。让粘合剂涂布机110在制品204的外露上表面上涂布粘合剂111。粘合剂111涂布到制品204的外露上表面上后，用传送带202将制品204送进微粒悬浮装置108，并使之从其中通过，从而将微粒105粘结到制品204的上表面上。制品204通过微粒悬浮装置108之后，可进一步沿纵向输送制品，使制品204进一步接受加工。
在图2所示的本发明实施方式中，制品204宜为卫生防护制品，如卫生巾或卫生护垫，装置200宜安装在机械中，用来生产这种制品。粘合剂111和微粒材料105可涂布到卫生防护制品中任何合适的结构层上，如背衬层、吸收芯、转移层或覆盖层。
现在参看图3和4，它们示出了本发明第三种实施方式中的微粒涂布装置300。装置300的结构适合将连续基材104从供应辊102经由微粒悬浮装置108送到复绕轴148上。虽然在图3中没有示出，装置300可包含图1所示驱动咬合辊，以调节基材104的张力，将基材送过微粒悬浮装置108。在图3所示本发明实施方式中，可用粘合剂涂布机110将粘合剂111上涂布到基材104的顶表面上。
装置300还包含导向辊303，它安装在微粒悬浮装置108中，用来使基材104在进入微粒悬浮装置108时向下走，在离开微粒悬浮装置108时向上走。导向辊可安装在腔室112的相对侧壁122和124上。或者如图4所示，侧壁122和124在结构上可适合让固定轴305和307穿过侧壁122和124，由此将轴305和307固定在轴箱或类似结构中。导向辊303可以是惰辊，或者如图4所示，导向辊303可以连接到驱动马达311上，使辊303可以转动。
已经发现，当用本发明装置将微粒材料涂布到横向长度较长(即更宽)的基材上时，宜在基材104上方向微粒悬浮装置108中引入第二股加压流体。这样，第一股加压流体从基材下方进入，第二股加压流体从基材上方进入，从而提高了微粒材料105在腔室132中分散的均匀性。第二股加压流体可用多种方法加入微粒悬浮装置108。根据图4所示本发明的优选实施方式，在导向辊303的结构中，它的一个表面含有许多孔309，让第二股加压流体通过导向辊303进入腔室132。将导向辊303连接到流体源313上，以便将加压流体送到导向辊303。
微粒涂布装置300还包含真空管315等，这些结构与腔室132相通。真空管315可用来对腔室132抽真空，以促进腔室132中微粒材料的悬浮。此外，用真空管315抽真空有助于微粒材料105保留在腔室中，这样微粒材料就不会通过端口126和128从腔室132逃逸。真空管315宜在它与腔室相通处配上过滤器等，过滤器的作用是防止微粒材料105在真空管105所抽真空作用下从腔室132中出去。
虽然附图所示本发明的实施方式中，微粒悬浮装置108具有水平构型，即基材可沿着水平路径或升降路径通过微粒悬浮装置108，但微粒悬浮装置108也可以采取垂直方式。在这种构型中，微粒悬浮装置108在造型上是垂直的，基材104从装置的底部进入，然后沿竖直方向通过装置108。
实施例
本发明的实验室形式按照图3所示本发明实施方式制造。微粒悬浮装置108用热塑性材料制造，所述材料购自
Figure S05156255020050413D000071
由GE Plastics生产。底面114和相对的顶面116的尺寸为14”x14”(LxW)，厚度为0.500”。每个侧壁118和120的尺寸为14”x14”，厚度为0.500”。基材104按图3所示类型沿先下后上的路径行进。微粒悬浮装置108中，基材104在靠近多孔辊303处相对于水平面的下倾角度是5°，该角度定义为基材104与多孔辊303在接触点上的切线夹角，且基材出去时的上升夹角约为5°。因此，基材在所述腔室中移动的路径总长度约为86”。
基材104是聚乙烯膜，以商品名PLIANT3492A购于Pliant Corp.。基材以40英尺/分钟的速度送过微粒悬浮装置108。
用Meltex狭缝涂布单元将商购自Fuller Corp.的粘合剂FULLER HL1042涂布到膜的上表面上，速度为24gsm。狭缝涂布单元安装在离基材进入微粒悬浮装置108的进口9英尺的地方，从粘合剂在基材上的涂布点，沿基材行进的路径量到基材到微粒悬浮装置108的进口点。
悬浮在微粒悬浮装置中的微粒材料是超吸收聚合物AQUAKEEP SA-70，商购自Sumitomo Seika Chemicals Co.，Ltd.。
微粒负载面130由玻璃粉制备，其尺寸为12”x12”，厚度为0.325”。微粒负载面130说明形成了许多孔，这些孔间隔均匀，彼此相距0.250”，直径为15微米。负载面130离底面114约12”，从底面114的上表面量到负载面130的下表面。
通过流体输送管146从微粒悬浮装置108的底部引入加压空气流。加入微粒悬浮装置中的空气的压力为5-10psi。
导向辊303按图3所示安装在微粒悬浮装置中。导向辊用可购自Soilmoisture Equipment Corp.的那种类型的多孔陶瓷材料制备。陶瓷材料的厚度约为0.5”英寸，孔隙率约为50％(体积)，最大孔径为6.0μm。辊的直径为1.5英寸，从辊套的外表面量起。加压空气流以5psi的压力进入多孔辊。
基材以约40英尺/分钟的均匀速度，从供应辊102经由粘合剂涂布机110送到微粒悬浮装置108中。
微粒悬浮装置108的出口安装了两个气刀，以15psi的压力沿平行于基材织物行进路径的方向输送空气流。
基材通过微粒悬浮装置108之后，检查各部分，确保微粒牢固地粘结到基材上，粘合剂基本上钝化了，即基本上失去了粘性。
用本发明实施方式将微粒涂布到基材上的优点是，可使基材与微粒材料的流化床相通，同时基材上涂布的粘合剂可固定微粒材料。基材可高速输送，微粒材料以预定的精细图案转移到基材上。使用补充液可让次级流化床含有阴影区，从而提高微粒材料涂布到基材上的效果。可在装置中引入机械载体如张力辊，以促使粘合剂的钝化且/或将微粒牢固地粘结到粘合剂上。
本发明的实施例特别有利于在基材材料上涂布微粒形式的吸水聚合物，如聚丙烯酸类，含有沸石的祛味剂，乙二胺四乙酸(EDTA)。例如，这种微粒材料可涂布到纤维吸液或渗液层、流体转移层或塑料阻隔膜上，它们在吸收制品，包括卫生巾、卫生护垫、尿片、伤口护理品等的生产领域是广为人之的。这里所用工艺也可用来涂布消毒纱布、擦布或其他医用制品。通过涂布微粒材料，可使基材获得选定的性质。
其他功能微粒材料，如纳米微粒，特别是，也可以用本发明的方法涂布到基材上。可提供微粒特性的类似微粒材料，如颜料、调料等，也可选用本发明工艺涂布到材料上。
虽然前面叙述了本发明的各种具体实施方式，但在不背离本发明范围的情况下，也可设计出其他实施方式。

Claims (35)

1.一种在基材上施涂微粒材料方法，所述方法包括：
在基材表面上施涂粘合剂；
使微粒材料悬浮在一腔室中；
输送所述基材通过腔室，使其与腔室中设置的多孔辊面对面接触，从而将所述微粒材料粘结到基材的表面上；以及
在高于所述基材的位置将第二股加压流体通过所述多孔辊引入腔室。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在所述腔室中引入第一股加压流体将所述微粒材料悬浮在所述腔室中，从而悬浮所述微粒材料。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘合剂以预定的图案施涂到基材上。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微粒材料选自纤维、粉末及其组合。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微粒材料是超吸收聚合物。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材包括纤维卷材。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材的厚度小于5mm。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材的输送速度为200-1500英尺/分钟。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘合剂与所述微粒材料接触足以钝化所述粘合剂的时间。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选择所述基材在所述腔室中行进路径的长度和所述基材在所述腔室中的行进速度，使所述粘合剂与所述微粒材料接触足以钝化所述粘合剂的时间。
11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一股加压流体在低于所述基材的位置引入所述腔室。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔辊的表面与所述基材面对面接触，以引导所述基材。
13.一种在制品上施涂微粒材料的方法，所述方法包括：
在形成制品的至少一部分的层的表面上施涂粘合剂；
在一腔室中悬浮微粒材料；
输送所述制品通过腔室，使其与腔室中设置的多孔辊面对面接触，从而将所述微粒材料粘结到所述层的表面上；以及
在高于所述制品的位置将第二股加压流体通过所述多孔辊引入腔室。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，通过在所述腔室中引入第一股加压流体将所述微粒材料悬浮在所述腔室中，从而悬浮所述微粒材料。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述制品是卫生防护制品。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述制品的层是背衬层、转移层、覆盖层或吸收芯层之一。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述粘合剂以预定的图案施涂在所述层的表面上。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述微粒材料选自纤维、粉末及其组合。
19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述微粒材料是超吸收聚合物。
20.一种将微粒材料施涂到基材上的设备，它包括：
限定腔室的微粒悬浮装置，该腔室用来将微粒材料悬浮在所述微粒悬浮装置中，所述微粒悬浮装置具有第一端口和第二端口；
输送装置，构造和设置为通过所述第一端口将基材输送入所述腔室中，经过所述腔室，然后通过所述第二端口从腔室出去；
设置为与所述腔室流体连通的流体输送管，用来将加压流体输送入所述腔室中，用以将微粒材料悬浮在所述腔室中，所述加压流体在足以将所述微粒材料悬浮在所述腔室中的压力下被引入所述腔室中；
粘合剂施涂装置，用来在所述基材进入所述腔室之前，将粘合剂施涂到所述基材的表面上；
用于将第二股加压流体输送入所述腔室的流体源；
设置在所述腔室内的多孔辊，所述多孔辊的表面上有许多孔，其中，所述多孔辊可操作地与所述流体源相连，用来输送第二股加压流体，所述第二股加压流体由此输送到所述多孔辊中，然后所述第二股加压流体通过所述多孔辊的孔进入所述腔室；
所述粘合剂由此施涂到所述基材上，所述经施涂的基材输送通过所述腔室，从而使所述粘合剂与所述微粒材料接触，以将所述微粒材料粘结到所述基材上。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述粘合剂施涂装置构造和设置为以预定的图案将所述粘合剂施涂到基材上。
22.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述微粒选自纤维、粉末及其组合。
23.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述微粒是超吸收聚合物。
24.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述基材包括纤维卷材。
25.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述基材的厚度小于5mm。
26.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述输送装置构造和设置为以200-1500英尺/分钟的速度输送输送基材。
27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，选择所述基材在所述腔室中行进路径的长度和所述基材在所述腔室中的行进速度，使所述粘合剂与所述微粒材料接触足以钝化所述粘合剂的时间。
28.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述流体输送管设置为在所述基材下方与所述腔室流体连通。
29.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述多孔辊设置为与所述基材面对面接触，以引导所述基材。
30.一种将微粒材料施涂到制品上的设备，它包括：
限定腔室的微粒悬浮装置，该腔室用来将微粒材料悬浮在所述微粒悬浮装置中，所述微粒悬浮装置具有第一端口和第二端口；
用于负载许多制品的带；
构造和设置为输送所述带的输送装置，所述制品位于带上，该输送装置通过所述第一端口将所述带输送入所述腔室中，经过所述腔室，然后通过所述第二端口从所述腔室出去；
设置为与所述腔室流体连通的流体输送管，用来将加压流体输送入所述腔室中，以将微粒材料悬浮在所述腔室中，所述加压流体在足以将所述微粒材料悬浮在所述腔室中的压力下被引入所述腔室中；
粘合剂施涂装置，用来在所述制品进入所述腔室之前，将粘合剂施涂到形成所述制品的至少一部分的层的表面上；
用于将第二股加压流体输送入所述腔室的流体源；
设置在所述腔室内的多孔辊，所述多孔辊的表面上有许多孔，其中，所述多孔辊可操作地与所述流体源相连，用来输送第二股加压流体，所述第二股加压流体由此输送到所述多孔辊中，然后所述第二股加压流体通过所述多孔辊的孔进入所述腔室；
所述粘合剂由此施涂到所述层上，所述经施涂的制品输送通过所述腔室，从而使所述粘合剂与所述微粒材料接触，以将所述微粒材料粘结到所述基材上。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述许多制品是许多卫生防护制品。
32.如权利要求31所述的设备，其特征在于，所述制品的层是背衬层、转移层、覆盖层或吸收芯层之一。
33.如权利要求31所述的设备，其特征在于，所述粘合剂施涂装置构造和设置为以预定的图案施涂所述粘合剂。
34.如权利要求31所述的设备，其特征在于，所述微粒选自纤维、粉末及其组合。
35.如权利要求31所述的设备，其特征在于，所述微粒是超吸收聚合物。
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