DE69113485T2

DE69113485T2 - Methode und Apparat zum Anbringen eines teilchenförmigen Materials in einem Substrat und damit hergestellter Artikel.

Info

Publication number: DE69113485T2
Application number: DE69113485T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey William King; Christopher Martin Pieper; Reed Bruce Shafer; Robert Alan Stevens; Edward Erich Werner; Timothy Lee Wheman
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc
Priority date: 1990-01-09
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1996-03-28
Anticipated expiration: 2011-01-03
Also published as: EP0642778B2; AU634330B2; ZA9148B; DE69125402D1; US5028224A; EP0439012B1; ES2100004T3; CA2016411A1; DE69125402T3; EP0642778A1; KR0151595B1; AU3036892A; AU649365B2; DE69113485D1; KR910014097A; EP0642778B1; DE69125402T2; ES2080166T3; AU6301694A; EP0439012A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbilden einer zonenförmigen Verteilung von partikelförmigem Material innerhalb einer Faserbahn der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 24 genannten Art.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren der oben genannten Art ist in der WO 88/04165 bekannt. Die bekannte Vorrichtung hat eine Formkammer mit einer darin angeordneten, durchlöcherten Formlage, die das Faser- und das Partikelmaterial erhält. Das Partikelmaterial wird durch eine Richtdüse und eine Spritzpistole intermittierend der Faserbahn zugeführt. Das partikelförmige Material wird der Spritzpistole und der Düse durch einen gasbeladenen Zufuhrstrom zugeführt. Um die Zonenbereiche des partikelförmigen Materials auszubilden und um die spezifische Anordnung dieser Bereiche festzulegen, kann die Position der Düse relativ zur auf der durchlöcherten Lage ausgebildeten Faserbahn eingeregelt werden, und die Partikelzufuhr durch den Gasstrom zur Spritzpistole muß gestoppt und neu gestartet werden, oder muß innerhalb der Spritzpistole abgelenkt werden, um die zonenförmigen Bereiche an den vorbestimmten Stellen auszubilden.
Die EP-A-313800 beschreibt einen absorbierenden Artikel mit einer vorbestimmten Verteilung von superabsorbierendem Material innerhalb einer Faserbahn. Die Vorrichtung zum Herstellen dieses Artikels enthält eine Formtrommel und einen aüf den Umfang der Trommel gerichteten Faser-Zufuhrstrom. Die superabsorbierenden Partikel werden in den Faserstrom durch einen gasbeladenen Zufuhrstrom eingeführt. Zum Ausbilden der zonenförmigen Bereiche des partikelförmigen Materials innerhalb der Bahn, muß der Gaszufuhrstrom in einem vorbestimmten Zeitzyklus gestoppt und wieder gestartet werden.
Absorbierende Artikel wie beispielsweise Wegwerfwindeln für Kinder, Produkte für die weibliche Hygiene, Inkontinenz- Kleidungsstücke und dergleichen, enthalten superabsorbierende Polymere hoher Absorptionsfähigkeit, um die Absorptionskapazität des Artikels zu erhöhen und den Umfang des Artikels zu verringern. Siehe z.B. US-A-3669103 (Harper), US-A-3670731 (Harmon) und US-A-4087506 (Cook et al.). Bestimmte Konstruktionen von absorbierenden Artikeln konzentrieren die superabsorbierenden Polymere in ausgewählten Bereichen des absorbierenden Kissens. Siehe beispielsweise US-A-4381782 (Mazurak et al.), US-A-4410324 (Sabee) und US-A-4461621 (Karami et al.). Tn einigen dieser konventionellen Anordnungen wurde das hochabsorbierende Material, wie beispielsweise ein superabsorbierendes Polymer, im wesentlichen gleichmäßig mit in ausgewählten Lagen oder Streifen angeordneten, absorbierenden Fasern gemischt. In anderen Anordnungen wurde das hochabsorbierende Material im wesentlichen in Lagen, Zonen oder Taschen innerhalb des absorbierenden Kissens isoliert, wobei das hochabsorbierende Material mit den absorbierenden Fasern im wesentlichen unvermischt blieb.
Die verschiedensten weiteren Einrichtungen und Verfahren wurden für die Herstellung von Konstruktionen absorbierender Artikel entwickelt. Weite Verbreitung im Stand der Technik haben Herstellungstechniken unter Verwendung von Luft zum Ausbilden von Bahnen hydrophiler Fasern, wie beispielsweise Holzpulpefasern. Es ist weiterhin bekannt, superabsorbierende Polymere während eines Luftlegeverfahrens mit den hydrophilen Fasern zu mischen, um eine absorbierende Bahn zu bilden. Siehe z.B. das Sanyo Technical Bulletin "SAP SHEET" vom Oktober 1992.
Bestimmte Konstruktionen von absorbierenden Artikeln haben in ausgewählten Bereichen angeordnete Partikel eines superabsorbierenden Polymers. So beschreibt z.B. die US-A- 3888257 (R. Cook et al.) einen absorbierenden Wegwerfartikel, in dem eine rechteckige, zentrale Zone einer Matrix aus faserförmiger Holzpulpe eine 3-dimensionale Dispersion aus hydrokolloiden Polymerpartikeln enthält. Die US-A-4381782 (P. Mazurak et al.) beschreibt einen absorbierenden Artikel, in dem ein Hydrogelmaterial enthalten ist, das nahe einer Frontkante einer absorbierenden Watte in einem Windelartikel angeordnet ist. Andere Konstruktionen enthalten superabsorbierende Materialien innerhalb ausgewählter Lagen, Längsstreifen, Querstreifen oder anderen Arten von isolierten Zonen oder Bereichen.
Die verschiedensten Methoden und Vorrichtungen wurden entwickelt, um absorbierende Artikel herzustellen. So beschreibt beispielsweise die GB-A-2150033 einen saugtrommelapparat zum Herstellen eines absorbierenden Kissens, wobei eine eingefügte Schale aus flauschigem Material eine innere, absorbierende Lage umgibt. Die US-A-4087508 (R. Cook et al.) beschreibt eine Methode, bei der hydrokolloide Polymerpartikel auf die Oberfläche einer zentralen Zone einer sich bewegenden Bahn aufgebracht und die aufgebrachten partikel in den Körper der sich bewegenden Bahn durch eine luftbetriebene Druckeinrichtung verteilt werden.
Herkömmliche Methoden und Vorrichtungen, wie die oben beschriebenen, befriedigen nicht vollständig. So können die Einrichtungen z.B. übermäßig komplex und teuer sein und können nicht die gewünschten Ablagemuster für das partikelförmige Material, wie beispielsweise superabsorbierende Granulate, erzeugen. Die Zufuhrrate der superabsorbierenden Partikel kann nicht in angemessener Weise gesteuert werden, und die Systeme können übermäßig anfällig für Veränderungen der Mengendichten des partikelförmigen Materials sein.
Die vorliegende Erfindung schafft eine spezifische Technik zum Ausbilden einer zonenförmigen Verteilung von Partikelmaterial innerhalb einer Faserbahn. Insbesondere enthält die Vorrichtung der Erfindung nach Anspruch 1 eine Fördereinrichtung zum Ausbilden eines gasbeladenen Zufuhrstroms des Partikelmaterials und eine Trenneinrichtung zum Leiten durch Zentrifugalkräfte von mindestens einem Teil des Partikelmaterials in einen Sammelbereich der Vorrichtung. Eine Transporteinrichtung leitet das Partikelmaterial in ausgewählter Weise aus dem Sammelbereich in einen Fördergasstrom, um einen intermittierenden Fluß einer ausgewählten Menge Partikelmaterial aus dem Sammelbereich durch eine Übergabeleitung und in eine Bahnbildungskammer zu erzeugen. Eine faserbildende Einrichtung liefert einen Strom eines ausgewählten Fasermaterials in die Bahnbildungskammer, und eine Leiteinrichtung steuert den intermittierenden Fluß des Partikelmaterials aus der Übergabeleitung in die Formkammer. Eine durchlöcherte Formlage ist in der Formkammer angeordnet, um das Fasermaterial und das Partikelmaterial zur Ausbildung einer Faserbahn zu empfangen, die zonenförmige Bereiche mit ausgewählten, unterschiedlichen Mengen des Partikelmaterials enthält.
Gemäß Anspruch 24 schafft die vorliegende Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Ausbilden einer zonenförmigen Verteilung von Partikelmaterial in einer Faserbahn. Unter diesem Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren die Verfahrensschritte des Erzeugens eines gasbeladenen Zufuhrstroms des Partikelmaterials, und das durch Zentrifugalkraft bewirkte Leiten von mindestens einem Teil des Partikelmaterials in einen Sammelbereich. Das Partikelmaterial wird in ausgewählter Weise aus dem Sammelbereich in einen Übergabegasstrom übergeleitet, um einen unterbrochenen Strom einer ausgewählten Menge von Partikelmaterial aus dem Sammelbereich durch eine Übergabeleitung in die Bahnformkammer zu erzeugen. Ein Strom eines ausgewählten Fasermaterials wird in die Bahnformkammer eingeleitet und der intermittierende Strom des Partikelmaterials aus der Übergabeleitung in die Formkammer wird in ausgewählter Weise gesteuert. Das Fasermaterial und das Partikelmaterial werden auf einer innerhalb der Formkammer angeordneten, durchlöcherten Formlage abgelegt, um eine Faserbahn herzustellen, die abgegrenzte Bereiche mit ausgewählten, unterschiedlichen Mengen des Partikelmaterials aufweist.
Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte, absorbierende Artikel umfaßt eine im wesentlichen gleichförmige Bahn, die aus einer Masse aus hydrophilen Fasern und einer Menge von superabsorbierenden Polymerpartikeln besteht, die innerhalb der Fasermasse angeordnet sind. Die superabsorbierenden Partikel haben eine charakteristische, ungleichmäßig Verteilung entlang einer Abmessung in Längsrichtung der Bahn. Die Gewichtsprozente des superabsorbierenden Materials (pro Gewichtseinheit der gesamten Partikel und Fasern) ist ebenfalls ungleichmäßig verteilt entlang der Abmessung in Längsrichtung. Der Artikel kann eine Partikelverteilung in Längsrichtung aufweisen, die im wesentlichen die Form von zwei oder mehreren Stufen aufweist.
Die vorliegende Erfindung kann in vorteilhafter Weise ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzeigen, die, verglichen mit konventionellen Einrichtungen, Partikelmaterial wesentlich effektiver innerhalb ausgewählter Bereiche einer Faserbahn anordnen kann und das Partikelmaterial in einer Art und Weise positionieren kann, die im wesentlichen unabhängig vom Strom des zum Herstellen der Bahn erzeugten Fasermaterials ist. Dadurch kann die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise eine luftgelegte, verschlungene Struktur schaffen, in der große Mengen von Partikeln an ausgewählten Stellen angeordnet werden können, ohne gleichzeitig große Mengen eines Fasermaterials an diesen Stellen anordnen zu müssen. Die Vorrichtung kann weiterhin eine wesentlich geringere Komplexität und niedrige Kosten aufweisen, während sie eine ausreichende Steuerbarkeit zeigt, um gewünschte Muster der Partikelverteilung innerhalb der Faserbahn vorzusehen. In besonderen Aspekten der Erfindung, kann das Verfahren und die Vorrichtung eine geringere Gewichtsabweichung zwischen den einzelnen Mengen von zugeführtem Partikelmaterial vorsehen, und kann in vorteilhafter Weise angeordnet werden, um Probleme innerhalb des Systems automatisch festzustellen. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann das Verfahren und die Vorrichtung eine geringere Empfindlichkeit auf Durchflußmerkmale des Partikelmaterials zeigen und kann in vorteilhafter Weise für weniger Flußübergangsbedingungen, die durch ein wiederholtes Beschleunigen und/oder Verzögern des Stroms des Partikelmaterials verursacht werden, ausgelegt sein. Schwierigkeiten in einer angemessenen Steuerung der Flußübergangsbedingungen können unerwünschte Änderungen in der Menge des in den einzelnen Partikelmengen enthaltenen Materials verursachen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß das Verfahren und die Vorrichtung bei hohen Geschwindigkeiten arbeiten kann. So kann z.B. das Verfahren und die Vorrichtung derart ausgelegt werden, daß 600 oder mehr im wesentlichen einzelne Mengen von Partikelmaterial pro Minute gefördert werden.
Der durch die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte, charakteristische absorbierende Artikel können vorteilhafterweise einen wesentlich effizienteren Gebrauch des absorbierenden Materials und eine effektivere, lokal begrenzte Anordnung der superabsorbierenden Partikel in einer Bahn oder einem Kissen aus hydrophilen Fasern bewirken. Zusätzlich kann der absorbierende Artikel in vorteilhafter Weise eine Anordnung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Arten von Partikelmaterial in ausgewählten Zonen aufweisen. So kann z.B. der Artikel zwei oder mehr unterschiedliche Arten eines superabsorbierenden Materials enthalten, von dem jedes eine spezielle Reihe von Absorptionseigenschaften hat und unterschiedlich innerhalb der Faserbahn angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden und weitere Vorteile werden klar, wenn Bezug genommen wird auf die folgende detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung und der Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt symbolisch ein schematisches Systemdiagramm der Erfindung;
Fig. 2 zeigt symbolisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Impulsgebermechanismus zum Produzieren eines intermittierenden Stroms von Partikeln enthält;
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines in der vorliegenden Erfindung verwendeten Phasierungssteuerungssystems;
Figuren 4 und 4A zeigen ein typisches Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Ablenkmechanismus zum Produzieren eines intermittierenden Stroms aufweist;
Fig. 5 zeigt symbolisch eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete Formkammer;
Fig. 6 zeigt symbolisch eine Ausführungsform der Erfindung, die eine Kombination von Einrichtungen zum Erzeugen unterschiedlicher Strömungen von Partikelmaterial aufweist;
Figuren 7, 7A und 7B zeigen jeweils symbolische Seiten-, Drauf- und Vorderansichten einer "Kringel-"Ausbildung der Trenneinrichtung der vorliegenden Erfindung;
Figuren 8 und 8A zeigen symbolisch eine abmeßfähige Stromteilungseinrichtung;
Fig. 9 zeigt symbolisch ein gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstetes Partikel-Rückgewinnungssystem;
Fig. 10 zeigt symbolisch einen windelähnlichen, absorbierenden Artikel, der einen absorbierenden Körper gemäß der vorliegenden Erfindung enthält;
Figuren 11 und 11A zeigen ein schematisches Blockdiagramm eines gepulsten Systems und eine graphische Darstellung der Verteilung des Partikelmaterials, die durch dieses System jeweils entlang einer Längsabmessung der Faserbahn erzeugt wurde;
Figuren 12 und 12A zeigen ein schematisches Blockdiagramm eines mit Ablenkung arbeitenden Systems und eine graphische Darstellung der entsprechenden Partikelmaterialverteilung, die durch ein solches System entlang der Längsabmessung der Faserbahn erzeugt wird;
Figuren 13 und 13A zeigen ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung mit zwei Systemen vom Pulsertyp und eine graphische Darstellung der jeweiligen Partikelmaterialverteilung, die durch eine solche Vorrichtung entlang der Längsabmessung der Faserbahn erzeugt wird;
Figuren 14 und 14A zeigen ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung mit einem System vom Pulsertyp und einem System vom Ablenktyp und eine graphische Darstellung der jeweiligen Partikelmaterialverteilung, die durch eine derartige Vorrichtung entlang der Längsabmessung der Faserbahn erzeugt wird;
Figuren 15, 15A und 15B zeigen jeweils ein schematisches Blockdiagramm eines Systems vom Ablenkertyp, das fähig ist, eine Mehrzahl von einzelnen offenen Positionen, als Beispiele von drei speziellen Ablenkpositionen zu erzeugen, und eine graphische Darstellung der durch ein derartiges System entlang der Längsabmessung der Faserbahn erzeugten Partikelmaterialverteilung;
Fig. 16 zeigt eine graphische Darstellung von einigen zweilappigen Partikelmaterialverteilungen, erzeugt entlang der Längsabmessung der Faserbahn;
Figuren 17 und 17A zeigen eine graphische Darstellung von Bereichen entlang der Länge eines erfindungsgemäßen Artikels, wobei Artikelbereiche mit einem höheren Gehalt an superabsorbierendem Material phasengleich mit Artikelbereichen mit einem höheren Gehalt an Fasermaterial sind;
Fig. 18 zeigt eine graphische Darstellung von aufeinanderfolgenden Bereichen entlang der Länge einer herkömmlichen Windel, wobei die superabsorbierenden Partikel im wesentlichen gleichmäßig über die Windellänge verteilt sind;
Figuren 19 und 19A zeigen graphische Darstellungen von Bereichen entlang der Länge eines erfindungsgemäßen Artikels, wobei Artikelbereiche mit einem höheren Gehalt an superabsorbierendem Material phasengleich zu Artikelbereichen mit einem höheren Gehalt von Fasermaterial sind;
Fig. 19B zeigt eine graphische Darstellung von Bereichen entlang der Länge eines erfindungsgemäßen Artikels, wobei Artikelbereiche mit einem höheren Gehalt an superabsorbierendem Material phasenverschoben zu Artikelbereichen mit einem höheren Gehalt von Fasermaterial sind;
Figuren 20 und 20A zeigen graphische Darstellungen von Bereichen entlang der Länge eines weiteren erfindungsgemäßen Artikels, wobei Artikelbereiche mit einem höheren Gehalt an superabsorbierendem Material phasenverschoben und versetzt zu Artikelbereichen mit einem höheren Gehalt von Fasermaterial sind; und
Fig. 21 zeigt eine graphische Darstellung von Bereichen entlang der Länge eines erfindungsgemäßen Artikels, wobei Artikelbereiche mit einem höheren Gehalt an superabsorbierendem Material weiter phasenverschoben und versetzt zu Artikelbereichen mit einem höheren Gehalt an Fasermaterial sind.

Eingehende Beschreibung der Erfindung

Die folgende detaillierte Beschreibung erfolgt vor dem Hintergrund der Ablage von superabsorbierenden Partikeln innerhalb einer Bahn, die zur Herstellung eines absorbierenden Körpers zur Verwendung in einem wegwerfbaren Windelartikel benutzt wird. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß die vorliegende Erfindung auch zum Einbringen anderer Partikelmaterialarten in eine Masse von hydrophilen oder hydrophoben Fasern verwendet werden kann. Es soll darüber hinaus darauf hingewiesen werden, daß die vorliegende Erfindung auch zum Herstellen von absorbierenden Körpern für andere Arten absorbierender Artikel, wie beispielsweise Produkte für die weibliche Hygiene, Inkontinenz-Kleidungsstücke oder dergleichen verwendet werden kann. Alle diese alternativen Ausführungsformen werden als vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung eingeschlossen angesehen.
Die Erfindung ist besonders zweckmäßig zum Ablegen von Partikeln eines organischen oder anorganischen Materials hoher Absorptionsfähigkeit (d.h. eines superabsorbierenden Materials> in eine Faserbahn. Geeignete anorganische Materialien hoher Absorptionsfähigkeit sind, beispielsweise, absorbierende Tone oder Silicagel. Organische, hochabsorbierende Materialien können sowohl natürliche Materialien, wie Agar, Pektin, Guargummi und Torfmoos, als auch synthetische Materialien, wie beispielsweise synthetische Hydrogel-Polymere umfassen. Derartige Hydrogel-Polymere umfassen beispielsweise Carboxymethylcellulose, Alkalimetallsalze der Polyacrylsäuren, Polyacrylamide, Polyvinyläther, Hydroxypropylcellulose, Polyvinylmorpholinon, Polymere und Copolymere der Vinylsulfonsäure, Polyacrylate, Polyacrylamide, Polyvinylpyridin und dergleichen. Andere geeignete Polymere umfassen hydrolisierte Acrylonitril-Pfropfstärke, Acrylsäure- Pfropfstärke und Isobutylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymere und Mischungen davon. Die Hydrogel-Polymere sind bevorzugt leicht vernetzt, um dem Material das gewünschte Ausmaß von Wasserunlöslichkeit zu verleihen. Die Vernetzung kann beispielsweise durch Bestrahlung oder durch kovalente, ionische, van der Waalsfsche oder Wasserstoffbindung erfolgen. Geeignete Materialien sind bei verschiedenen kommerziellen Verkäufern erhältlich, wie beispielsweise Dow Chemical Company, Hoechst Celanese Corporation, Allied-Colloid und Stockhausen. Gewöhnlich kann das hochabsorbierende Material mindestens etwa das 15-fache seines Gewichts an Wasser absorbieren, und kann bevorzugt mindestens etwa das 25- bis 50-fache seines Gewichts an Wasser absorbieren.
Die Partikel des hochabsorbierenden Materials haben regelmäßige oder unregelmäßige Formen, wie beispielsweise langgestreckte Formen. Partikel aus hochabsorbierendem Material können beispielsweise in der Form von Granulaten, Flocken, Fasern oder dergleichen vorliegen. Die Partikel sind gewöhnlich etwa 50 bis 1000 Mikrometer groß, bevorzugt etwa 100 bis 800 Mikrometer, und noch besser etwa 200 bis 600 Mikrometer, um eine verbesserte Verarbeitbarkeit in der Vorrichtung der Erfindung zu zeigen.
In Fig. 1 ist eine typische Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Ausbilden einer zonenförmigen Verteilung von Partikelmaterial, wie beispielsweise Partikel 10 eines superabsorbierenden Polymermaterials (SAM) in einer Faserbahn 42, wie beispielsweise eine Flockenfasern aus Holzpulpe umfassende Bahn, ausgebildet. Eine Fördereinrichtung, wie beispielsweise eine aus einem Partikelförderer 14 und einem Förderbläser 16 zusammengestellte Einrichtung, bildet einen gasbeladenen Zufuhrstrom aus superabsorbierenden Polymerpartikein. Eine Trenneinrichtung 20 richtet mindestens einen Teil des Partikelmaterials unter Zentrifugalkraftwirkung in einen Sammelbereich der Vorrichtung. Eine Transporteinrichtung 24 leitet in ausgewählter Weise das Partikelmaterial aus dem Sammelbereich in einen Übergabegasstrom 26, zugeführt durch einen Übergabebläser 28, um einen zeitvariablen, intermittierenden Strom ausgewählter, gesteuerter Mengen eines Partikelmaterials aus dem Sammelbereich durch eine Übergabeleitung 30 in eine Bahnformkammer 32 vorzusehen. Eine fasererzeugende Einrichtung, wie beispielsweise eine Hammermühle 34, erzeugt einen Strom eines ausgewählten Fasermaterials, wie beispielsweise Flockenfasern aus Holzpulpe, in die Bahnformkammer. Eine Leiteinrichtung, wie beispielsweise eine übergabedüse 36, steuert den intermittierenden Strom der superabsorbierenden Partikel aus der Übergabeleitung 30 in die Formkammer 32. Innerhalb der Formkammer ist eine durchlöcherte Formlage 38 angeordnet und bewegbar, die die Flockenfasern 40 und Partikel 10 erhält, um die Faserbahn 42 zu bilden. Die Faserbahn enthält einzelne, zonenartige Bereiche mit ausgewählten, unterschiedlichen Gehalten an Partikelmaterial. Der Zufuhrstrom aus Gas/Partikel kann zur Zubringereinrichtung durch eine geeignete Leitung zurückgeführt werden, und ein Partikel-Rückgewinnungssystem 39 kann verwendet werden, um die Partikel aus dem Gas abzutrennen, um sie in ein Zufuhrreservoir der Zubringereinrichtung zurückzuführen. Das verbleibende Gas tritt aus dem Rückgewinnungssystem durch eine Gasauslaßsektion 136 aus.
Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung können vorteilhafterweise bei hohen Geschwindigkeiten arbeiten. So kann beispielsweise das Verfahren und die Vorrichtung ausgelegt werden, um 600 oder mehr im wesentlichen einzelnen Mengen von Partikelmaterial pro Minute zu liefern, und in besonderen Ausführungsbeispielen kann die Erfindung ausgebildet sein, um mindestens 1000 im wesentlichen einzelne Mengen von Partikelmaterial pro Minute zuzuführen.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit einem Förderbläser 16 und einem Übergabebläser 28 gezeigt, die körperlich voneinander getrennt sind. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß die vom Förderbläser und vom Übergabebläser zu erfüllenden, verschiedenen Funktionen von einer einzigen, kombinierten Einrichtung erfüllt werden können, wie beispielsweise einem einzelnen Bläser. So kann beispielsweise das verbleibende Gas, das aus der Austrittssektion 136 des Rückgewinnungssystems 39 austritt mit geeigneten Verbindungsleitungen zurückgeführt werden, um den Übergabegasstrom 26 zu bilden. Dementsprechend kann der Übergabegasstrom aus dem restlichen Gasstrom aus dem Rückgewinnungssystem 39 zusammengesetzt werden. Durch diese Anordnung kann der Bläser 28 weggelassen werden und der Bläser 16 kann vorteilhafterweise verwendet werden, um sowohl den Fördergasstrom 46 als auch den Übergabegasstrom 26 in einem effektiveren System zu erzeugen.
Die Zubringereinrichtung 14 enthält eine Partikelregulierungseinrichtung zum Einstellen einer ausgewählten Massendurchflußrate hochabsorbierender Partikel, wie beispielsweise Partikel, die aus einem superabsorbierenden Hydrogel- Polymer zusammengesetzt sind, in einen Fördergasstrom 46, der durch den Förderbläser 16 geschaffen wird. Es ist anzumerken, daß der Gehalt an superabsorbierendem Polymer, der dem Fördergasstrom 46 zugeführt wird, abhängig ist von der Bildungsrate der Bahn 42 und dem Gewicht in Prozent der Partikel, die in der Bahn enthalten sein sollen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die partikelregulierende Einrichtung derart ausgebildet, daß sie eine Massenflußrate der Partikel innerhalb des Bereichs von etwa 6 bis 90 g/s erzeugt. Verschiedene Arten von Zubringereinrichtungen können für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Bevorzugt verwendet die Erfindung ein Zubringersystem mit integrierter Messung des Gewichtsverlustes, das den Gehalt an Polymer, der durch das Partikelrückgewinnungssystem 39 in das Reservoir 15 zurückgeführt wird, in Rechnung stellen kann und den Gehalt an Polymer, der in den Zufuhrstrom 18 eingeführt wird, automatisch einstellt. Diese Einrichtung kann dadurch helfen, die Übergabe der gewünschten Mengen von Polymer in die Bahn 42 zu steuern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, kann die Zubringereinrichtung ein LWF3-35-Zubringer, hergestellt durch K-tron Corp., in Pitman, New Jersey, sein. Andere gleichartige Einrichtungen können ebenso für die vorliegende Erfindung verwendet werden.
Verschiedene Arten kommerziell erhältlicher Bläsereinrichtungen können für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Förderbläser 16 ein VB-019-Bläser sein, der durch Spencer Turbine, in Windsor, Connecticut, hergestellt wird.
In besonderen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist der Förderbläser 16 zum Zuführen einer Fördergasstromgeschwindigkeit von nicht weniger als etwa 5 m/s (etwa 1000 ft/min) ausgelegt, und liefert bevorzugt eine Gasgeschwindigkeit von nicht weniger als etwa 9 m/s (etwa 1800 ft/min). In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist der Förderbläser 16 für eine Gasgeschwindigkeit im Fördergasstrom 46 von nicht mehr als etwa 35 m/s (etwa 7000 ft/min) ausgelegt, und liefert bevorzugt eine Geschwindigkeit von nicht mehr als etwa 45 m/s (etwa 8500 ft/min), um eine bessere Leistung zu erreichen. Eine geeignete Förderleitung 17 wird verwendet, um die Partikel/Gas-Mischung bestehend aus den mit den superabsorbierenden Partikeln beladenen, bewegten Strom des Fördergases zu transportieren.
Die richtige Fördergasströmung ist abhängig vom geförderten Material. Zusätzlich zu den vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichen ist es wünschenswert, das "Feststoff-Beladungsverhältnis" (Massenflußrate des Materials geteilt durch die Massenflußrate des Fördergases) unter etwa 5 zu halten. Bevorzugt wird das Feststoff-Beladungsverhältnis unter etwa 3 gehalten. Bei diesen Verhältnissen wird der resultierende Zweiphasenfluß gewöhnlich als "Magerphase" klassifiziert. Ein Magerphasenfluß ist wünschenswert, um kurzzeitige Gewichtsveränderungen zu minimieren.
Wie Fig. 2 zeigt, bewegt sich der Partikel/Gas-Zufuhrstrom 18 in eine Trenneinrichtung 20, um mindestens einen Teil der superabsorbierenden Partikel durch Zentrifugalkraft in einen Sammelbereich 22 der Vorrichtung zu leiten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Trenneinrichtung eine kreisförmig gekrümmte Leitung 48 mit einer Biegung um einen Radius, durch die sich der Zufuhrstrom 18 bewegt, um die superabsorbierenden Partikel in einem Sammelbereich wirkungsmäßig zu konzentrieren, der eine Zone aufweist, die in Richtung auf eine radial äußere Wand 50 der gekrümmten Leitung liegt. Die superabsorbierenden Artikel können innerhalb des Zufuhrstroms 18 willkürlich oder im wesentlichen gleichmäßig innerhalb des Beladungsstroms des sich bewegenden Transportgases verteilt sein. Wenn sich die Partikel/Gas-Mischung durch den durch die Leitung 48 vorgegebenen, gekrümmten Weg bewegt, zwingt das Moment und die dynamische Trägheit ("Zentrifugalkraft") der sich bewegenden Partikel die Partikel dazu, die weniger dichte Förderluft zu verdrängen und sich dicht an der äußeren Wand 50 zu halten. Die Partikel konzentrieren sich entlang der Wand 50, da die Wand die Zentripetalkraft schafft, die erforderlich ist, um die Bewegung der Partikel entlang des durch die Leitung 48 definierten, gekrümmten Weges zu beschleunigen und zu biegen. Dadurch werden die Partikel 10 wirkungsmäßig getrennt in Richtung auf die radial außenliegende Wand 50 der gekrümmten Leitung.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt die gekrümmte Leitung 48 einen gekrümmten, im wesentlichen kreisförmigen Bogen, der sich über einen Winkel von nicht weniger als 30º hinzieht, und beschreibt bevorzugt einen Bogen, der sich über einen Winkel von nicht weniger als etwa 60º hinzieht. In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, beschreibt die gekrümmte Leitung 48 einen gekrümmten, im wesentlichen kreisförmigen Bogen, der sich über einen Winkel von nicht mehr als etwa 360º hinzieht, und beschreibt bevorzugt einen Bogen, der sich über einen Winkel von nicht mehr als etwa 300º hinzieht, um die gewünschten Vorteile zu erhalten.
Die gekrümmte Leitung 48 hat einen Einlaßbereich 52 und einen Auslaßbereich 54. Der Zufuhrstrom 18 tritt durch den Einlaß 52 ein und der restliche Zufuhrstrom verläßt die gekrümmte Leitung aus dem Auslaßbereich 54. Abhängig von den besonderen Betriebsbedingungen der Trenneinrichtung kann der restliche Zufuhrstrom mehr oder weniger große Mengen an superabsorbierenden Partikeln enthalten als der ursprüngliche Zufuhrstrom, wie er in den Einlaßbereich 52 eintritt.
Wenn die gekrümmte Leitung 48 einen Bogen größer als 180º beschreibt, ist festzustellen, daß es eine Kreuzung der durch den Einlaßbereich 52 und den Auslaßbereich 54 definierten Wege geben kann. Demgemäß kann es erforderlich sein, daß die Einlaß- und Auslaßbereiche der Leitung 48 körperlich gegeneinander versetzt sind, um eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden. Diese Ausgestaltung kann dazu zwingen, daß die gekrümmte Leitung 48 einen im wesentlichen "korkenzieherartigen", etwa schraubenförmigen Weg definiert. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung soll eine derartige Wegform in die Bedeutung des Begriffes "kreisförmig" eingeschlossen sein.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das schematisch in den Figuren 7, 7A und 7B dargestellt ist, umfaßt eine gekrümmte Leitung 48, die im wesentlichen in "Kringel"- Form ausgebildet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gekrümmte Leitung kreisförmig und enthält ein Teilungswandteil 53, das wirkungsmäßig den Einlaßbereich 52 vom Auslaßbereich 54 trennt. Die in den Einlaßbereich 52 und-aus dem Auslaßbereich 54 führenden Öffnungen können in jeder wirksamen Anordnung angeordnet sein. So kann z.B. der Zufuhrstrom 18 durch die Seiten der Kringel-Form in den Einlaßbereich 52 eintreten und den Auslaßbereich 54 verlassen, in Richtungen, die im wesentlichen senkrecht durch die Ebene verlaufen, die durch die Kringel-Form definiert ist. In alternativer Weise kann der Zufuhrstrom 18 in den Einlaßbereich (wie dargestellt) eintreten oder den Auslaßbereich (wie nicht dargestellt) in einer Richtung verlassen, die im wesentlichen mit dem Radius der Kringel-Form ausgerichtet ist.
Die gekrümmte Leitung 48 hat in besonderen Ausführungsformen der Erfindung einen Krümmungsradius 56 von nicht weniger als 5,08 cm (etwa 2 Zoll), und hat bevorzugt einen Krümmungsradius von nicht weniger als etwa 13 cm (etwa 5 Zoll). Darüber hinaus hat die gekrümmte Leitung einen Krümmungsradius von nicht mehr als etwa 5 m (etwa 197 Zoll), und hat bevorzugt einen Krümmungsradius von nicht mehr als etwa 1 m (etwa 39 Zoll), um eine verbesserte Wirksamkeit zu erreichen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung hat einen Krümmungsradius von etwa 15 cm (etwa 6 Zoll), bestimmt durch Messung vom Brennpunkt oder vom Zentrum der Krümmung nach außen bis zur radial äußeren Wand 50 der gekrümmten Leitung.
Wie Fig. 2 zeigt, enthält das gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Transporteinrichtung mit einer Abscheideinrichtung, wie beispielsweise das Klingenteil 72, um in ausgewählter Weise eine vorbestimmte, abgemessene Menge des Partikelmaterials aus dem Sammelbereich 22 in eine Empfangskammer 62 zu leiten. Die Empfangskammer sammelt und hält vorübergehend die Partikel fest, und eine geeignete Gaszufuhreinrichtung 58 liefert mindestens einen Teil eines Übergabegasstroms 26, um die ausgewählte Menge des Partikelmaterials 64 aus der Empfangskammer 62 in die Übergabeleitung 30 zu bewegen. Eine Steuereinrichtung, wie beispielsweise ein elektro-mechanisches Relais oder ein elektronisches Festkörperrelais 66, arbeitet in ausgewählter Weise und reguliert die Gaszufuhreinrichtung 58, um einen anfänglichen Übergabegasstrom 56a zu erzeugen, der die Partikelmenge 64 auflädt und unterbrochen in die Übergabeleitung 30 in einer aufeinanderfolgend gepulsten Weise eintreibt.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in vorteilhafter Weise ein charakteristisches, verbessertes Pulssystem zum Zuführen der regulierten, abgemessenen Mengen superabsorbierender Partikel liefern. Das dargestellte Ausführungsbeispiel des Pulssystems kann zum Arbeiten in zwei Stufen geplant werden. Zunächst stellt es eine Trenneinrichtung dar, um abzuscheiden und zu sammeln, dann stellt es eine Fördereinrichtung dar, um abzufördern und zu übergeben.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Abscheide- und Sammelbetriebs, tritt ein im wesentlichen kontinuierlicher Förderstrom, zusammengesetzt aus einer Mischung aus superabsorbierenden Partikeln und Gas (Luft) in den Einlaßbereich 52 der gekrümmten Leitung 48 ein. Die Partikel/Luft-Mischung fließt um die gekrümmte Leitung, und das relativ größere Moment und die Trägheit ("Zentrifugalkraft") der Partikel bewirkt, daß sich das dichtere Partikelmaterial entlang der radial äußeren Wand 50 des Leitungsrohres ansammelt und sich dort hält. Diese Wirkungsweise erzeugt eine geschichtete Mischung innerhalb der Leitung 48, innerhalb derer die fließenden Partikel im Sammelbereich 22 der Leitung konzentriert sind. Wenn die geschichtete Mischung die Abscheideklinge 72 erreicht, fließt im wesentlichen das gesamte Partikelmaterial entlang der äußeren Wand 50. Dadurch fließt ein Hauptteil 78 der Förderluft über die Oberseite der Abscheideklinge. Gleichzeitig wird der sich bewegende Strom der superabsorbierenden Artikel und ein kleinerer Anteil 79 der Förderluft in die Empfangskammer 62 geleitet. Ein Drahtsieb 74 ist an einem Ende der Empfangskammer 62 angeordnet, und die Bewegung des Partikelstroms ist gegen das Sieb gerichtet, um die superabsorbierenden Partikel anzuhalten und zu sammeln. Die Größe der Sieböffnungen ist ausreichend klein, um im wesentlichen den Durchtritt der superabsorbierenden Partikel zu verhindern. Dadurch werden die Partikel wirksam innerhalb der Kammer 62 gesammelt und trennen sich weiter vom Fördergasstrom, wenn der kleinere Teil der Förderluft 79 wirkungsmäßig von den gesammelten Partikeln abgelenkt wird und die Kammer 62 durch die Ausgangsöffnung 76 verläßt.
Um die Partikel abzufördern und zu übergeben, kann ein Steuerventil 68 zu einem ausgewählten Zeitpunkt ausgelöst werden, um einen regulierten Zeitstoß anfänglicher Übergabeluft 26a auszugeben, die von einer geeigneten Gaszufuhreinrichtung 58 durch das Sieb 74 geleitet wird. Der Luftstoß drückt die gesammelten superabsorbierenden Partikel durch die Empfangskammer 62 und aus einem offenen Ausgangsende 76 der Empfangskammer hinaus.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wird die Wegförderung und Übergabe der Partikel wahlweise mit einem kolbenartigen Mechanismus durchgeführt. Der Kolben kann in ausgewählter Weise durch einen konventionellen Antriebsmechanismus, wie beispielsweise einen pneumatischen Betätiger, einem mechanischen Nockenmechanismus oder einem durch einen elektromechanischen Stellmotor getriebenes Hebelwerk angetrieben werden, um die angesammelte Menge der superabsorbierenden Partikel zurück in den kleineren Teil 79 des fördernden Luftstroms wirkungsmäßig zu drücken oder auf andere Weise einzubringen. Der Förderluftanteil 79 kann dann die Partikel erfassen und sie aus dem Austrittsende der Empfangskammer in den Übergabeluftstrom 26 tragen.
Mittlerweile fließt der Hauptteil 78 des Förderluftstroms 46, der anfänglich von den superabsorbierenden Partikelngetrennt wurde, kontinuierlich durch die Rückgewinnungsleitung 80 und wird derart geleitet, daß sie durch einen im wesentlichen kreisförmigen Bereich, der in Umfangsrichtung benachbart ist, zu mindestens einem Bereich der Außenseite der Empfangskammer 62, hindurchfließt. Dadurch wird dieser Luftstrom in effektiver Weise umgewandelt und neu konfiguriert, um der Teil 26b des Übergabegasstroms zu werden, der hinter die Kammer 62 und dann von der Kammer durch die Auslaßleitung 82 wegfließt. Wenn der Gasstromteil 26b hinter die Kammer 62 fließt, vereinigt sich der Gasstrom mit dem restlichen Förderluftteil 79, der die Kammer verläßt. Jeder Puls der superabsorbierenden Partikel, der aus der Empfangskammer 62 austritt, wird durch den Auslaß 82 in die Übergabeleitung 30 gefördert, wobei sich während dieses Vorgangs der Luft/Partikel-Puls mit dem Gasstromteil 26b mischt und zusammen mit ihm weiterströmt.
Der sich daraus ergebende, kombinierte Übergabe-Luftstrom 26, der sich durch die Leitung 30 bewegt, enthält eine Reihe von unterbrochenen, zueinander beabstandeten Pulsbereichen, von denen jeder aus einer Mischung aus Luft und superabsorbierenden Partikeln besteht. Zwischen die zueinander beabstandeten Pulsbereiche sind Luftströmungs-Pufferbereiche zwischengeschaltet, die einen geringeren Gehalt an Partikeln aufweisen und die bevorzugt im wesentlichen frei von superabsorbierenden Partikeln sind. Wenn sich die Pulsbereiche durch die Übergabedüse 36 (Fig. 1) bewegen, können die Partikel/Luft-Pulse in ausgewählter Weise geformt und in die Formkammer 32 abgegeben werden. Die Partikel innerhalb des Pulses haben eine relativ hohe Geschwindigkeit, z.B. etwa 3000 Fuß/Minute (etwa 15 m/s), und das Moment der Partikel trägt die Partikel von der Düse 36 zum Überqueren bestimmter, vorhersehbarer Abstände durch die Formkammer 36, um sie auf dem ausgewählten Substrat, beispielsweise einer Faserbahn, abzulegen.
Verschiedene Arten konventioneller Steuerventile und Steuerrelais können für die vorliegende Erfindung verwendet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Solenoid- Steuerventil 68 ein 56C-61-1-CA-Ventil sein, hergestellt von MAC Valves, Inc. in Wixom, Michigan, sein. Das Kontrollrelais 66 kann ein Festkörperrelais sein, wie beispielsweise das ODC5-Relais, hergestellt durch OPTO 22, aus Huntington Beach, Kalifornien.
Die Gaszufuhreinrichtung 58 liefert Luft unter einem Druck von nicht mehr als etwa 30 psi (etwa 207 kPa) und liefert bevorzugt Luft unter einem Druck von nicht mehr als etwa 20 psi (etwa 138 kPa). Die zugeordnete Spitzengeschwindigkeit der gelieferten Luft liegt bei etwa 9000 Fuß pro Minute (46 m/s). Darüber hinaus kann die Gaszufuhreinrichtung 58 zum Liefern von Luft unter einem Druck von nicht mehr als etwa 1 psi (etwa 7 kPa) und bevorzugt unter einem Druck von nicht weniger als etwa 3 psi (etwa 21 kPa) ausgelegt sein, um eine verbesserte Wirksamkeit zu erreichen. Die zugeordnete Spitzengeschwindigkeit der gelieferten Luft beträgt etwa 1000 Fuß/Minute (etwa 5 m/s). Im dargestellten Ausführungsbeispiel liefert die Gaszufuhreinrichtung 58 reine, trockene, komprimierte Luft unter einem Druck von etwa 6 psi (etwa 41 kPa) mit einer Spitzenluftgeschwindigkeit von etwa 3000 Fuß/Minute (etwa 15 m/s).
Um die gewünschte Ablage der Partikelmengen 64 in der Faserbahn 42 (Fig. 1) richtig kontrollieren und anordnen zu können, enthält eine Ausführungsform der Erfindung eine Phasierungseinrichtung zum Abstimmen der Arbeitsweise der Transporteinrichtung 24, um die gewünschte Übereinstimmung zwischen einer Partikelmenge 64 und einem ausgewählten Ablagebereich entlang einer Maschinenrichtung der Faserbahn 42 zu erreichen. Ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein Phasensteuersystem, schematisch dargestellt in Fig. 3. Das Hauptsystem zum Bestimmen der Maschinenstellung und zum zeitlichen Abstimmen kann beispielsweise ein konventionelles Laufwellen-Kodiergerät 86 enthalten, das wirkungsmäßig verbunden ist mit der Hauptlaufwelle 88 der Maschine. Weiterhin ist ein Referenzsignal-Erzeuger 90 mit der Laufwelle 88 wirkungsmäßig verbunden, um einen Referenzimpuls pro einzelnem Produktbereich zu erzeugen, der geplant ist, von der Faserbahn 42 abgeleitet zu werden. Die Ausgangswerte des Referenzerzeugers 90 und des Laufwellen-Kodiergeräts 86 werden einer programmierbaren Überwachungseinrichtung, beispielsweise einem Computer, durch geeignete Signalleitungen zugeführt. Ein konventionelles Eingabegerät, wie beispielsweise eine Tastatur 92, wird verwendet, um dem Computer 94 verschiedene Steuerparameter einzugeben. Der Computer wiederum startet in ausgewählter Weise die geeigneten Einrichtungen, wie beispielsweise das Festkörperrelais 70, um die ausgewählten Bestandteile zu aktivieren, wie beispielsweise Ventile und Betätiger 104. Eine geeignete Energieversorgung wie beispielsweise eine elektrische Energieversorgung 60, liefert die zum Betrieb des Systems notwendige Energie.
Im gezeichneten Ausführungsbeispiel kann das Laufwellen- Kodiergerät 86 ein 63-P-MEF-2000-T-0-00GH-Gerät sein, hergestellt durch Dynapar Corp. in Gurnee, Illinois. Das Kodiergerät kann beispielsweise zum Erzeugen von 2000 Impulsen-pro Umdrehung ausgebildet sein.
Der Referenzsignalerzeuger 90 kann beispielsweise einen B15- G18-ANGX-Mehrungsschalter enthalten, der durch TURCH, Minneapolis, Minnesota, hergestellt wird. Ein geeigneter Computer kann beispielsweise ein Gerät enthalten, bezeichnet als PME 68-23 CPU und hergestellt durch Radstone Technology, in Pearl River, New York.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Impulsgebermechanismus durch ein Referenzsignal wirkungsmäßig gesteuert werden, das zu einer vorbestimmten Zeit und an einer vorbestimmten Position entlang der Vorrichtung erzeugt wird. So kann beispielsweise das Referenzsignal an einem Referenzpunkt erzeugt werden, der der Maschinenstellung entspricht, an der Teile der Faserbahn 42 weggeschnitten werden, um die Beinöffnungen einer Wegwerfwindel auszubilden. Der Computer 94 kann entsprechend programmiert werden, um einen Betätiger, wie beispielsweise ein Solenoidventil 68 (Fig. 2) nach der entsprechenden Anzahl von Zählvorgängen nach der Erzeugung des "Bein-Ausschnitts"-Referenzsignals zu starten. Der ausgewählte Referenzpunkt kann auch das "Flocken-Abschneide"-Referenzsignal sein, d.h., die Maschinenposition und der Arbeitsschritt, bei dem die Faserbahn 42 in einzelne Sektionen des Endprodukts geteilt wird.
Um die Partikelmenge 64 korrekt entlang der Maschinenrichtung der Faserbahn abzulegen, sollten auch verschiedene andere Parameter in Rechnung gestellt werden. Ein Parameter ist der Transport-Verzögerungs-Parameter, der der Zeitspanne zwischen dem Starten des Steuerungsventils 68 und der Ankunft der Partikelmengen 64 an der durchlöcherten Formlage 38 innerhalb der Bahnformkammer entspricht. Der exakte Wert dieses Parameters kann durch die Fachleute einfach bestimmt werden, und ist abhängig von Faktoren, wie beispielsweise die speziellen Abmessungen der Vorrichtung, der Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtung und der Geschwindigkeit der sich bewegenden Partikel.
Ein zweiter Parameter ist die Verweilzeit, die der Zeitspanne entspricht, in der das Solenoidventil 68 unter Strom gesetzt bleibt. Ein anderer möglicher Parameter ist der "Versetzungs"-Parameter des zweiten Impulses, der der Verzögerung, in Zählvorgängen des Kodiergeräts, zwischen den einzelnen Pulsen der Partikel entspricht, wenn mehrere Mengen 64 an einen bestimmten Endproduktbereich der Faserbahn 42 übergeben werden sollen. Solche mehrfachen Mengen können durch eine einzige, Mehrfachfunktions-Transporteinrichtung oder durch mehrere Einheiten einer Transporteinrichtung vorgesehen werden. Der Bezug auf den Endproduktbereich der Bahn ist ein Bezug auf die Tatsache, daß die Bahn 42 z.B. möglicherweise in verschiedene absorbierende Körper oder Einlagen zur Verwendung in Wegwerfwindeln geteilt werden kann. Jede bestimmte Länge der Bahn 42 in Maschinenrichtung, die einer einzelnen Einlage entspricht, kann dann als ein Endprodukt bereich der Bahn identifiziert werden.
Eine Detektoreinrichtung 96, wie beispielsweise ein faseroptischer Photoaugensensor, kann in wirksamer Nähe zur Übergabedüse 36 angeordnet werden, um die Abwesenheit oder die Anwesenheit von einzelnen, gepulsten Mengen 64 festzustellen. Die Detektoreinrichtung 96 kann auch einen Sensor umfassen, der auf der Basis des reibungselektrischen Effektes arbeitet. So kann beispielsweise der Sensor ein Model 2603 Triboflow -Sensor sein, der bei Auburn International Inc., Danvers, Massachusetts, erhältlich ist. Endproduktbereiche der Faserbahn 42, die keine geeignete Menge von Partikeln erhalten, können automatisch aus der Vorrichtung aussortiert werden.
In einer in den Figuren 4 und 4A schematisch dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Transporteinrichtung 24 (Fig. 1) ein Verteilersystem enthalten. In bezug auf das dargestellte Ausführungsbeispiel des Verteilersystems, tritt der Zufuhrstrom 18, der die Mischung aus Gas und superabsorbierenden Partikeln enthält, in die gekrümmte Leitung 48 durch den Einlaßbereich 42 ein, und die Partikel werden im Sammelbereich 22 entlang der radial äußeren Wand der Leitung abgetrennt. An einer ausgewählten Position entlang des gekrümmten Weges der Leitung 48 ist in wirkungsmäßiger Verbindung die Übergabeleitung 30 angeschlossen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel enthält beispielsweise eine Übergabeleitung 30, die im wesentlichen tangential zur gekrümmten Leitung 48 angeordnet ist. Eine Gaszufuhreinrichtung erzeugt einen Übergabeluftstrom 26 durch die Übergabeleitung 30, und ein Ablenkregulierteil, wie beispielsweise das Klappenteil 102, ist am Punkt der Verbindung zwischen der gekrümmten Leitung 48 und der Übergabeleitung angeordnet. Die Regulierklappe 102 ist in ausgewählter Weise zwischen einer geschlossenen Position (Fig. 4A) und einer offenen Position (Fig. 4) durch den Betrieb eines geeigneten Ablenkbetätigers 104 beweglich. Wenn die Regulierklappe 102 sich in ihrer geschlossenen Position befindet, wird der Zufuhrstrom 18 aus der Leitung 48 durch den Auslaßbereich 54 zurückgeführt.
Wenn sich die Regulierklappe 102 in ihrer offenen Position befindet, wird einer abgemessenen Menge superabsorbierender Partikel gestattet, aus der gekrümmten Leitung 48 in die Übergabeleitung 30 überzutreten. Der Übergabeluftstrom 26 kann dann die gepulste Partikelmenge zur Übergabedüse 36 und zur Formkammer 32 transportieren. Wie vorstehend diskutiert, ist eine Phasierungseinrichtung vorgesehen, um den Betrieb des Ablenkbetätigers 104 und der Regulierklappe 102 in ausgewählter Weise nacheinander ablaufen zu lassen, um die gewünschte Abstimmung zwischen der Partikelmenge 64 und den ausgewählten Ablagebereichen entlang der Maschinenrichtung der Bahn 42 (Fig. 1) zu erreichen. Insbesondere wird der Computer 94 (Fig. 3) in entsprechender Weise programmiert, um den Betrieb der Regulierklappe 102 zu starten, um eine oder mehrere Pulsmengen des Partikelmaterials jedem zugeordneten Endproduktbereich der Faserbahn 42 zu übergeben.
Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung können unterschiedlich ausgebildet sein, um eine Mehrzahl unterschiedlicher, geöffneter Positionen der Regulierklappe 102 vorzusehen. Die Regulierklappe kann zwischen zwei oder mehreren ausgewählten "Offen"-Positionen bewegt werden, wobei jede von diesen Positionen so angeordnet ist, daß eine unterschiedliche Durchflußrate des Partikelmaterials in die Übergabeleitung 30 übergeben wird. So kann beispielsweise die Regulierklappe 102 vorteilhafterweise mit einem Antriebssystem mit einem Stellmotor verbunden werden, der programmierbar ist, um die Regulierklappe in einzelnen Schritten in eine Mehrzahl von unterschiedlichen Klappenpositionen gemäß einer vorbestimmten Reihenfolge zu bewegen. Dadurch kann die Erfindung konstruiert und angeordnet werden, um ein ausgewähltes, "geformtes" Verteilungsmuster von Partikelmaterial innerhalb jedes einzelnen Endproduktbereichs der Bahn 42 vorzusehen. Die aufeinanderfolgenden, schrittweisen Bewegungen der Regulierklappe 102 können, beispielsweise, durch einen Stellmotor-Antriebsmechanismus verursacht werden, der wirkungsmäßig mit einem programmierbaren Steuersystem, wie beispielsweise einem Computer, in einer dem Stand der Technik bekannten Weise gekoppelt ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel dreht sich die Regulierklappe 102 um einen Schwenkzapfen, der am stromaufwärtigen Bereich der Klappe angeordnet ist, wobei sich die Regulierklappe im wesentlichen stromabwärts vom Schwenkzapfen erstreckt. Während des Betriebs bewegt sich die Klappe in "Offen"-Positionen, an denen die Klappe in die Übergabeleitung 30 ragt. Der Drehzapfen kann auch an einem stromabwärts gerichteten Bereich der Regulierklappe angeordnet sein, wobei die Klappe sich im wesentlichen stromaufwärts des Schwenkzapfens erstreckt. In dieser Ausgestaltung kann die Regulierklappe 102 derart angeordnet und ausgebildet sein, um sich in "Offen"-Stellungen zu bewegen, bei denen die Klappe in die gekrümmte Leitung 48 ragt.
Fig. 5 zeigt eine detailliertere Darstellung der Bahnbildungskammer 32. Die Kammer enthält eine Faserübergabeeinrichtung, wie beispielsweise einen Hammermühle-Zerfaserer 34, der einen Strom von Fasermaterial 114 in der Formkammer erzeugt. Die durchlöcherte Formlage 38, die in der Formkammer 32 angeordnet ist und darin bewegbar ist, ist zum Aufnehmen einer Ablage von Fasermaterial 114 auf ihre Oberfläche ausgebildet. Rohrleitungen, wie beispielsweise die Übergabeleitung 30 und eine oder mehrere Düsen 36 führen einen Strom von verteilten Körpern hochabsorbierenden Materials, wie beispielsweise superabsorbierenden Polymerpartikel 10 zu. Dieser Partikelstrom tritt in die Formkammern 32 ein und mischt sich mit dem darin enthaltenen Strom aus Fasermaterial 114. Reguliereinrichtungen, wie beispielsweise der Stromwinkel-Einsteller 126, steuert eine Strömungsgeschwindigkeit 38 des Partikelmaterials 10 in das Fasermaterial 114, das auf der Formlage 38 angesammelt ist, um die Faserbahn 42 zu bilden.
Die Formkammer 32 enthält Seitenwände 115 und Stirnwände, die zur Ausbildung eines im wesentlichen geschlossenen Volumens ausgestaltet und angeordnet sind. Die Stirnwände 116 und 118 haben geeignete Eintritts- und Austrittsöffnungen, die sich durch sie erstrecken, um den Eintritt der Formlage 38 und das Entfernen der luftgelegten Faserbahn 42 aus der Formkammer zu gestatten.
Die Hammermühle 34 kann irgendeines einer Anzahl von Arten von konventionellen faserbildenden Geräten enthalten. Meist werden Bahnen eines ausgewählten Fasermaterials in die Hammermühle gefördert und in eine Mehrzahl von einzelnen Fasern 114 zerlegt, die eingeblasen oder auf andere Weise in die Kammer 32 eingeführt werden. Die Fasern 114 bestehen meist aus absorbierenden Holzpulpefasern, die gewöhnlich als Flocken bezeichnet werden. Die Fasern können sowohl aus Stapelfasern, Polymerfasern, Cellulosefasern und Mischungen davon als auch aus Mischungen von absorbierenden Fasern mit im wesentlichen hydrophoben Fasern bestehen. Das Fasermaterial kann nach Wunsch unter Verwendung bekannter Techniken behandelt werden, um ein gewünschtes Niveau einer Wasserbenetzbarkeit zu erzeugen.
Die Formvorrichtung der Erfindung kann weiterhin eine Vakuumeinrichtung 132, wie beispielsweise einen konventionellen Blä.sermechanismus, zum Erzeugen ausgewählter Druckunterschiede durch die Formkammer 32 und hinter der Formlage 38 enthalten. Die Vakuumeinrichtung ist gewöhnlich unter der Formlage 38 angeordnet, um eine Luftströmung durch die Kammer 32 zu erzeugen, die im wesentlichen von der Hammermühle 34 bis hinter die Formlage 38 verläuft. Diese Luftströmung unterstützt das Leiten und die Steuerung der Ablage der Fasern 114 und der Partikel 10 auf der Formlage.
Die Formlage 38 kann beispielsweise ein durchlöchertes Formsieb sein, das als endloses Band ausgebildet ist, das über Tragrollen 162 und 164 läuft. Eine geeignete Antriebseinrichtung, wie beispielsweise ein Elektromotor 166, ist wirkungsmäßig verbunden, um die Formlage 38 durch die Kammer 32 unter einer ausgewählten Geschwindigkeit entlang der Maschinenrichtung 168 zu bewegen. Die Fasern 114 und die Partikel 110 werden auf dem Bereich der Formlage 38 innerhalb der Formkammer 32 abgelegt, um die Faserbahn 42 zu bilden, die sich eventuell zu einem absorbierenden Körper 240 in einem absorbierenden Artikel entwickelt. Da sich die Formlage 38 im wesentlichen von der Stirnwand 116 in Richtung auf die Auslaßöffnung durch die Stirnwand 118 bewegt, erhöht sich die Tiefe oder Dicke der Bahn 42 an jedem bestimmten Bereich der Formlage 38 graduell so wie der Formlagenbereich die Formkammer durchquert. Die Faserablagerate auf der Formlage 38 und die Bewegungsgeschwindigkeit der Formlage können in geeigneter Weise eingestellt werden, um die endgültig ausgebildete Dicke der luftgelegten Faserbahn 42 zu steuern.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält die Formlage 38 einen durchlöcherten Formsiebträger an einer äußeren Umfangsfläche einer rotierenden Trommel 138, wie schematisch in Fig. 6 dargestellt. Eine geeignete Antriebseinrichtung, wie beispielsweise ein Motor 167, rotiert die Trommel 138, um die Formlage 38 durch die Formkammer 32 zu bewegen.
Die Erfindung kann eine oder mehrere Düsen 36 umfassen, die z.B. eine Leitung mit einem kreisförmigen Querschnitt von etwa 5 cm im Durchmesser aufweist. Falls gewünscht, können andere regelmäßige oder unregelmäßige Düsenformen oder -größen verwendet werden.
Gemäß Fig. 5 können die Düsen um einen vorbestimmten Abstand in die Kammer 32 hineinragen, um die Verteilung des Partikelmaterials über die Dicke der Bahn 42 einzustellen. Ein größerer Betrag des Hineinragens kann beispielsweise den Anteil von Partikeln reduzieren, die nahe der Formlagenseite der Bahn 42 abgelegt werden.
Abhängig von der Größe und der Masse der einzelnen Partikel tendieren die verteilten Partikel dazu, unterschiedlichen Flugbahnen 170 bis 172 zu folgen, um sich mit dem sich durch die Kammer 32 in Richtung auf die Formlage 38 bewegenden Faserstrom 114 zu mischen. Einige der Partikel folgen einer kürzeren Flugbahn 170, um die superabsorbierenden Partikel in der Bahn 42 an Stellen abzulegen, die näher an der Stirnwand 116 liegen. Andere Partikel folgen längeren Flugbahnen 172, um in der Bahn 42 an Stellen abgelegt zu werden, die näher an der Stirnwand 118 sind. Die restlichen Partikel folgen dazwischenliegenden Flugbahnen 171, um an mehr zentral angeordneten Zwischenbereichen zwischen den Stirnwänden 116 und 118 in der Bahn 42 abgelegt zu werden. Da die Bahn 42 stetig an Dicke zunimmt, während sie durch die Kammer 32 hindurchtritt, können die Partikel 10 in ausgewählter Weise durch die Dickenabmessung der Bahn 42 verteilt werden, um den gewünschten Konzentrationsverlauf im Inneren zu erzeugen.
Um die gewünschten Verteilungsmuster und -verläufe über die Bahndicke zu erzeugen, kann eine anfängliche Strömungsgeschwindigkeit 128 des sich in die Kammer 32 bewegenden Luft/Partikel-Strom durch Einstellung der Winkelrichtung der Strömung, der Höhe der Düsen über der Formlage 38 und der Geschwindigkeit der Strömung in ausgewählter Weise reguliert werden. Die Bläsersteuerung 158, die im Ausführungsbeispiel (Fig. 1) gezeigt ist, stellt die Volumenrate des Gasflusses in das System ein und kann dadurch die Größe der Hauptgeschwindigkeit oder des Tempos des Gas/Partikel-Flusses einstellen. So wird beispielsweise in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung der Bläser 28 eingestellt, um eine Hauptströmungsgeschwindigkeit der Luft/Partikel-Mischung einzustellen, die mindestens etwa 5 m/s beträgt. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird, kann relativ gesehen mehr Partikelmaterial auf der oberen freien Oberfläche der Bahn abgelegt werden. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit abfällt, kann relativ gesehen mehr Partikelmaterial in Richtung der Formlagenseite der Bahn 42 abgelegt werden. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung bewegt sich die Strömungsgeschwindigkeit der Luft/Partikel-Mischung im Bereich von etwa 5 bis etwa 45 m/s.
Die Geometrie und Größe der Übergabedüsen 36 kann eingestellt werden, um die Verteilung der Partikel entlang der Querrichtung der Vorrichtung zu steuern. Zusätzlich kann die anfängliche Richtung des Luft/Partikel-Stroms in die Kammer 32 in ausgewählter Weise durch einen Winkelverstellmechanismus 126 verändert werden, der betätigt wird, um die Winkelausrichtung der Düse 36 bezüglich der lokalen Horizontalrichtung zu verändern. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung enthält der Winkeleinstellmechanismus 126 eine Drehverbindung, die innerhalb der Übergabeleitung 30 liegt. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß der Winkeleinstellmechanismus 126 mit Bauteilen verwirklicht sein sollte, die sich nicht wesentlich mit den intermittierenden, gepulsten Partikelmengen überschneiden, die durch die Übergabeleitung transportiert werden.
Die Übergabedüsen 36 können zweckmäßigerweise auf einen nicht parallelen Winkel eingestellt werden, der sich gegen die Formlage 38 oder von ihr weg neigt. Wenn die Düse in Richtung auf die Formlage geneigt ist, kann relativ gesehen mehr Partikelmaterial nahe der Formlagenseite der Bahn 42 abgelegt werden. Wenn die Düse von der Formlage 38 weggeneigt ist, kann relativ gesehen mehr Partikelmaterial nahe der oberen, freien Oberflächenseite der Bahn 42 abgelegt werden. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, ist die Düse 36 beispielsweise derart ausgelegt und angeordnet, daß sie innerhalb eines Bereichs von etwa plus (aufwärts) 45º bis minus (nach unten) 60º, relativ zu einer im wesentlichen parallel zur Formlage angeordneten Ebene schwenkbar ist. Bevorzugt ist die Düse innerhalb des Bereichs von etwa plus 10º und minus 45º relativ zu dieser Ebene, d.h. von der Formlage weg oder in Richtung auf sie zu, schwenkbar.
Der Eintrittswinkel der bewegten superabsorbierenden Partikel kann durch ausgewählte Orientierung der Düse 36 eingestellt werden, und die Geschwindigkeiten der Partikel können entsprechend reguliert werden, um den Partikeln die gewünschten, vorbestimmten Flugbahnen zu verleihen. Dadurch können die Partikel über unterschiedliche horizontale Abstände durch die Kammer 32 in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Maschinenrichtung der Vorrichtung geführt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bewegen sich die Partikel mit der Bewegung der gebildeten Faserbahn, in alternativen Ausführungsbeispielen kann jedoch die Vorrichtung so ausgebildet sein, daß die Partikel entgegen der Bewegung der Faserbahn bewegt werden. Die Unterschiede in horizontalen Abständen können unterschiedliche Mengen und/oder unterschiedliche Gewichtsprozentkonzentrationen der Partikel verursachen, die in ausgewählter Weise an unterschiedlichen gewünschten Höhen über die Dickenabmessung der Faserbahn plaziert werden.
Besondere Ausführungsformen der Erfindung können Kombinationen der verschiedenen Systeme unterschiedlicher Arten zum Fördern von Fasermaterial in die Formkammer 32 umfassen. Wie schematisch in Fig. 6 dargestellt, kann die Erfindung beispielsweise mit einer impulsartig arbeitenden Transporteinrichtung 24 in Verbindung mit einem kontinuierlichen Übergabesystem 106 ausgebildet sein. Das impulsartig arbeitende Gerät führt einzelne ausgewählte Mengen superabsorbierender Partikel in die Faserbahn 42 ein, und das kontinuierliche Übergabesystem 106 erzeugt eine im wesentlichen kontinuierliche Massenflußrate superabsorbierender Partikel in die Formkammer zum Einfügen in die Faserbahn.
Als weitere Beispiele von Kombinationen von Übergabesystemen zeigen die Figuren 13 und 13A eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Transporteinrichtung zwei impulsartig arbeitende Systeme enthält, und die Figuren 14 und 14A zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels, bei dem die Transporteinrichtung ein impulsartig arbeitendes System und ein verteilerähnliches System enthält.
Um den Betrieb der Mehrfach-Transportsysteme und der Übergabesysteme zu unterstützen, kann die Flußteilungseinrichtung 108, die schematisch in Fig. 8 dargestellt ist, verwendet werden, um den Partikel/Luft-Zufuhrstrom in einzelne Ströme zu teilen. Der Stromteiler 108 enthält eine Isolierungseinrichtung, wie beispielsweise ein gekrümmtes Rohr 110, um Partikel 10 in einem vorbestimmten Bereich innerhalb des gekrümmten Rohres anzuordnen. Wie vorstehend im Zusammenhang mit den Trenneinrichtungen 20 beschrieben wurde, konzentriert die Bewegung der Partikel durch das Rohr 110 entlang des gekrümmten Bogens die Partikel in Richtung auf die radial äußere Wand des Rohres. Dadurch fließen am Rohrauslaß 112 die meisten der Partikel entlang der äußeren Wand, und die Partikel werden in einen Teilermechanismus 120 geleitet. Der Teilermechanismus ist mit dem Rohrauslaß 112 verbunden und ist relativ zum Rohrauslaß in Umfangsrichtung drehbar. Der Einlaßbereich des Teilermechanismus hat eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche und enthält ein Klingenteil 120, das entlang seines Durchmessers angeordnet ist. Die zwei Hauptflächen des Klingenteils erstrecken sich in Axialrichtung entlang der Länge des Teilermechanismus. Wie in Fig. 8A dargestellt, ist das Klingenteil 120 im wesentlichen entlang des Radius der Krümmung des durch das Rohr 110 definierten gekrümmten Weges ausgerichtet und erstreckt sich entlang der radialen und Umfangsrichtungen des Rohres. Dadurch kann das Klingenteil 122 den Partikelstrom in zwei Teile schneiden, die in Richtung auf den Auslaßbereich des Teilermechanismus 120 gerichtet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel teilt sich der Auslaßbereich 124 Y-förmig. Ein erster Partikelstrom wird in den ersten Teilerarm 128 und ein zweiter Partikelstrom wird in den zweiten Teilerarm 130 geleitet. Der relative Anteil von Partikeln, die in die Teilerarme 128 und 130 geleitet werden, hängen von der besonderen Drehposition des Klingenteils 122 ab. Demnach kann die Drehposition des Klingenteils 122 in ausgewählter Weise eingestellt werden, um gleiche oder unterschiedliche proportionale Mengen an superabsorbierenden Partikeln in jeden der Teilerarme zu leiten. Drei mögliche Drehpositionen des Klingenteils sind in Fig. 8A dargestellt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Verfahren und die Vorrichtung eine Mehrzahl von Transportsystemen, die zum Fördern von zwei oder mehreren Arten Partikelmaterial in das Substrat ausgelegt sind. So kann beispielsweise ein Transportmechanismus Partikel aus superabsorbierendem Material und ein zweiter Transportmechnismus Partikel aus nicht-superabsorbierendem Material fördern. Als weiteres Beispiel kann jedes der Transportsysteme konstruiert und angeordnet werden, um eine spezifisch unterschiedliche Art superabsorbierenden Materials zu fördern. Jede Art des superabsorbierenden Materials könnte auf eine bestimmte Wirkungscharakteristik eingestellt sein, und jede Art eines superabsorbierenden Materials könnte in ausgewählter Weise an vorbestimmten Positionen innerhalb des Substrats angeordnet werden, um eine vorteilhafte Kombination von Absorptionseigenschaften zu erzielen.
Ein repräsentatives Partikelrückgewinnungssystem 39 ist im einzelnen in Fig. 9 dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält das Rückgewinnungssystem eine gekrümmte Leitung 41, die einen Einlaßbereich 43, einen Auslaßbereich 45 und eine Entlüftungsleitung 136 aufweist. Die sich bewegende, ankommende Gas/Partikel-Mischung tritt in den Einlaßbereich 43 ein, und die Partikel 10 werden in Richtung auf die radial äußere Wand 51 abgetrennt, wenn sich die Mischung entlang des durch die gekrümmte Leitung definierten gekrümmten Weges bewegt. Der Auslaßbereich ist an einem radial äußeren Bereich der gekrümmten Leitung 41 angeordnet und steht in wirkungsmäßiger Verbindung mit einem Partikelreservoirbereich 15 des Zubringermechanismus 14 (Fig. 1). Dadurch können die Partikel 10 durch den Auslaßbereich und in Richtung auf den Reservoirbereich geleitet werden. Eine Entlüftungsleitung 136 ist mit dem Auslaßbereich 45 verbunden und der verbleibende Gasstrom wird durch das Ablenkteil 49 und durch eine Druckeinrichtung, die eine ausgewählte Druckdifferenz zwischen dem Gasdruck in der Leitung 41 und dem Gasdruck im Reservoir 15 bewirkt, in die Entlüftungsleitung 136 geleitet. Insbesondere ist der statische Gasdruck im Reservoir größer als der Leitungsgasdruck. Dadurch kann das relativ große Moment der sich bewegenden Partikel das Partikelmaterial wirksam durch die statische Druckdifferenz und in das Reservoir 15 tragen. Die Gasdruckdifferenz verhindert jedoch im wesentlichen, daß der Gasanteil der Gas/Partikel-Mischung in das Reservoir gelangt. Der Gasteil wird demgegenüber wirkungsmäßig ab- und zurückgeleitet, um sich durch die Entlüftungsleitung 136 zu bewegen. Der abgeleitete Gasstrom ist im wesentlichen frei von Partikelmaterial und kann, wenn gewünscht, durch geeignete Leitungen zurückgeleitet werden, um zu mindestens einem Teil des Übergabegasstroms 26 (Fig. 1) zu werden. Das Partikelmaterial kann dadurch effektiv vom zugeordneten Transportstrom des Gases getrennt und vorteilhaft für die weitere Verwendung in das Reservoir 15 zurückgeführt werden. Das Partikelrückgewinnungssystem der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft mehr als 90% der Partikel aus der ankommenden Gas/Partikel-Mischung rückgewinnen. Besondere Ausführungsbeispiele des Rückgewinnungssystems können etwa 95% der Partikel der ankommenden Gas/Partikel-Mischung rückgewinnen.
Wie Fig. 10 zeigt, wird ein vollständiger, absorbierender Bekleidungsartikel, wie beispielsweise eine Wegwerfwindel 210 im allgemeinen durch einen Flächenbereich 212 am vorderen Taillenband, einen Flächenbereich 214 am hinteren Taillenband und einen Zwischenbereich 216 begrenzt, der die vorderen und hinteren Taillenbandbereiche miteinander verbindet. Der absorbierende Artikel umfaßt eine im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige, rückwärtige Lage 220, eine flüssigkeitsdurchlässige, obere Lage 230, die gegenüber der rückwärtigen Lage 220 angeordnet ist, und es ist ein absorbierender Körper 240 zwischen der rückwärtigen Lage und der oberen Lage angeordnet. Nur zu Erläuterungszwecken soll die Windel eine Längsrichtung 142, ein Querrichtung 144 und eine Längsmittellinie 146 haben.
Seitliche Bereiche der Windel 210, wie beispielsweise seitliche Bereiche der rückwärtigen Lage 220, können sich über die Begrenzungskanten des absorbierenden Körpers 240 hinaus erstrecken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die rückwärtige Lage 220 beispielsweise nach außen über die Begrenzungsrandkanten des absorbierenden Körpers 240 hinaus, um Bekleidungsstück-Seitenränder 226 und 228 und Bekleidungsstück-Endränder 222 und 224 zu bilden. Die obere Lage 230 ist im wesentlichen mit der rückwärtigen Lage 220 ausgerichtet, kann jedoch nach Wunsch einen Flächenbereich überdecken, der größer oder kleiner ist als der Flächenbereich der rückwärtigen Lage 220, wenn dies gewünscht ist.
Die Windel 210 kann verschiedene geeignete Formen haben. So kann beispielsweise die Windel eine insgesamt rechteckige Form, eine T-Form oder eine etwa Sanduhr-förmige Form aufweisen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Windel 210 eine im wesentlichen I-Form.
Die verschiedenen Bestandteile der Windel 210 sind miteinander unter Verwendung verschiedener Arten von geeigneten Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise Klebstoffe, Ultraschallverbindungen, thermische Verbindungen und dergleichen, sowie Kombinationen davon, zu einer Einheit verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind beispielsweise die obere Lage 230 und die rückwärtige Lage 220 miteinander und mit dem absorbierenden Körper 240 mit Hilfe von Linien und Mustern aus Klebstoff, wie beispielsweise einem heißschmelzenden, drucksensitiven Klebstoff, verbunden. Andere Windelbestandteile, wie beispielsweise die elastischen Teile 260 und 264 und die Befestigungsteile 236 können in gleicher Weise in den Windelartikel eingeschlossen werden, indem die oben beschriebenen Befestigungsmechanismen verwendet werden.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Windel 210 enthält Ohrbereiche 248, die sich seitlich entlang der Querrichtung 144 der Windel erstrecken und mindestens an einem Taillenbandbereich der Windel 210, bevorzugt am rückwärtigen Taillenbandbereich 214, angeordnet sind. Ohrbereiche 248 können auch am vorderen Taillenbandbereich 212 der Windel angeordnet sein. Die Ohrbereiche können einstückig mit der rückwärtigen Lage 220 ausgebildet sein oder können getrennte Bereiche umfassen, die aus dem gleichen oder einem unterschiedlichen Material als die rückwärtige Lage 220 bestehen und in geeigneter Weise mit der rückwärtigen Lage verbunden und an ihr befestigt sind. Ohrbereiche 248 bilden gewöhnlich Verlängerungen des Windeltaillenbands, geeignet für eine vollständige Umfassung der Taille des Trägers während des Gebrauchs.
Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise Klebestreifen 236 werden verwendet, um die Windel am Träger zu befestigen. Alternativ dazu können andere Befestigungseinrichtungen, wie beispielsweise Knöpfe, Nadeln, Druckknöpfe, Haken- und Osenbefestiger, Klettverschlüsse oder dergleichen verwendet werden.
Um einen verbesserten Sitz zu erzeugen und mitzuhelfen, den Austritt von Körperausscheidungen aus der Windel zu reduzieren, können die Seitenkanten und die Endkanten der Windel mit geeigneten elastischen Teilen elastisch gemacht werden, wie beispielsweise mit einzelnen oder mehreren elastischen Bändern. Die elastischen Bänder können aus natürlichem oder synthetischem Gummi bestehen, und können wahlweise unter Wärmeeinwirkung schrumpffähig oder unter Wärmeeinwirkung elastisierbar sein. Die elastischen Teile 260 und 262 sind derart ausgelegt, daß sie die Seitenränder 226 und 228 fälteln und zusammenziehen, um elastische Beinbänder zu bilden, die eng um die Beine des Trägers passen, um eine Leckage zu reduzieren und einen verbesserten Komfort und ein verbessertes Aussehen zu bewirken. In gleicher Weise können elastische Taillenteile 264 und 266 verwendet werden, um die Windelendränder 222 und 224 elastisch zu machen, um elastische Taillenbänder zu erzeugen. Die elastischen Taillenbänder sind ausgebildet, um die Taillenbandbereiche wirksam zu fälteln und zusammenzuziehen, um einen flexiblen, komfortablen, engen Sitz um die Taille des Trägers zu erzeugen.
Die rückwärtige Lage 220 besteht aus einem im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässigen Material, das ebenfalls gasundurchlässig ist, kann jedoch wahlweise auch gas/dampf-durchlässig sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die rückwärtige Lage im wesentlichen undurchlässig für Wasser und Wasserdampf. Ein Beispiel eines geeigneten Materials für die rückwärtige Lage ist ein Polymerfilm bestehend aus Polyäthylen, Polypropylen oder dergleichen. Gewöhnlich hat der Polymerfilm eine Dicke im Bereich von etwa 0,0007 bis 0,002 Zoll (0,0018 bis 0,0051 cm). Die rückwärtige Lage 220 kann jedoch auch aus einer nicht-gewebten Faserbahn bestehen, die derart ausgebildet ist, daß sie in gewünschtem Ausmaß flüssigkeitsundurchlässig ist. So kann beispielsweise eine nicht-gewebte, aus spinngebundenen oder schmelzgeblasenen Polymerfasern bestehende Bahn in ausgewählter Weise mit einem wasserabweisenden Überzug versehen oder mit einem flüssigkeitsundurchlässigen Polymerfilm laminiert werden.
In alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann die rückwärtige Lage 220 aus einer nicht-gewebten Bahn bestehen, die aus einer Mehrzahl von zufällig abgelegen, hydrophoben, thermoplastischen, schmelzgeblasenen Fasern zusammengesetzt ist, die ausreichend gebunden oder anderweitig miteinander verbunden sind, um eine im wesentlichen dampfundurchlässige und im wesentlichen flüssigkeitsundurchlässige Bahn zu erzeugen. Die rückwärtige Lage kann weiterhin eine dampfdurchlässige, nicht-gewebte Schicht enthalten, die teilweise beschichtet oder auf andere Weise ausgebildet ist, um eine Flüssigkeitsundurchlässigkeit nur in ausgewählten Flächenbereichen zu erzeugen, während die verbliebenen Flächenbereiche dampfdurchlässig bleiben.
Die obere Lage 230 besteht meist aus einem flüssigkeitsdurchlässigen, im wesentlichen hydrophoben Fasermaterial, wie beispielsweise einer aus synthetischen, polymeren Filamenten bestehenden, spinngebundenen Bahn. Die obere Lage 230 kann auch eine schmelzgeblasene Bahn oder eine gebundene, kardierte Bahn aus synthetischen polymeren Filamenten enthalten. Geeignete synthetische Polymere enthalten beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen und Polyester. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung haben die polymeren Filamente eine Fadenfeinheit im Bereich von etwa 1,5 bis 7d und haben bevorzugt eine Fadenfeinheit innerhalb des Bereichs von etwa 1,5 bis 3d für eine verbesserte Funktionsfähigkeit. Die Filamente sind in einer Schicht mit einem Basisgewicht im Bereich von etwa 8 bis 34 g/m² angeordnet und es sind bevorzugt angeordnet für ein Basisgewicht von etwa 27 g/mz. Zusätzlich hat die obere Lage eine Bauschdicke im Bereich von etwa 0,008 bis 0,017 Zoll (etwa 0,0203 bis 0,0432 cm) und hat bevorzugt eine Bauschdicke im Bereich von etwa 0,010 bis 0,12 Zoll (etwa 0,0254 bis 0,305 cm) für eine verbesserte Wirksamkeit. Die Bauschdicke wird unter einem Zwangsdruck von 0,014 psi (0,096 kPa) gemessen.
Die obere Lage 230 kann wahlweise mit oberflächenaktiven Substanzen behandelt werden, um die Höhe ihrer Hydrophobizität und Benetzbarkeit einzustellen. Sie kann weiterhin in ausgewählter Weise geprägt oder mit einzelnen durchgehenden Schlitzen oder Löchern 232 versehen sein.
Der absorbierende Körper 240 umfaßt eine integrierte Masse aus einem hydrophilen Material, das gewöhnlich als fasrige, absorbierende Einlageschicht ausgebildet ist. Die hydrophilen Fasern können beispielsweise aus einem fasrigen Zellulosematerial, gewöhnlich als Holzpulpenflocken bezeichnet, zusammengesetzt sein und können luftgelegt werden, um eine integrale fasrige Einlage zu bilden. Andere Fasern, wie beispielsweise Baumwolle oder synthetische Polymerfasern, können auch verwendet werden, um die Einlage zu bilden. Konventionelle absorbierende Einlagen können eine Dichte im Bereich von 0,05 bis 0,20 g/cm² aufweisen, und sind ausreichend flexibel, um sich leicht an die Körperform des Trägers anpassen zu können. In besonderen Ausführungsformen kann das die Einlage enthaltende Fasermaterial ungleichmäßig über die Länge und Breite der Einlage verteilt sein. Siehe beispielsweise US-P. 4585448, "Wegwerfkleidungsstück mit einem hochabsorbierenden Flächenbereich", ausgegeben am 29. April 1986, für K.Enloe.
Der absorbierende Körper 240 kann auch eine integrale Schicht eines fasrigen Coform-Materials umfassen, das aus einer Mischung aus Zellulosefasern und synthetischen Polyinerfasern besteht. So kann beispielsweise das Coform-Material aus einer luftgelegten Mischung aus Zellulosefasern und schmelzgeblasenen Polyolefinfasern, wie beispielsweise Polyäthylen- und/oder Polypropylenfasern, bestehen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist der das Fasermaterial enthaltende absorbierende Körper 240 aus Filamenten zusammengesetzt, die eine Grobheit von etwa 10 bis 20 mg/100 m und bevorzugt eine Grobheit im Bereich von etwa 10 bis 18 mg/100 m aufweisen. Die Filamente sind zu einer Lage zusammengestellt, die ein Basisgewicht von etwa 400 bis 1200 g/m² und bevorzugt ein Basisgewicht von etwa 800 g/m² aufweist. Darüber hinaus hat das absorbierende Körpermaterial im allgemeinen eine Bauschdicke im Bereich von etwa 0,17 bis 0,21 Zoll (etwa 0,432 bis 0,533 cm), gemessen unter einem Zwangsdruck von 0,068 psi (0,47 kPa).
Um die Absorptionsfähigkeit des absorbierenden Körpers 240 zu erhöhen, ist es wünschenswert, bestimmte Mengen von relativ hochabsorbierendem Material den den absorbierenden Körper bildenden Fasern zuzusetzen. Derartige hochabsorbierende Materialien sind fähig, mindestens 15 Teile Wasser pro Teil hochabsorbierendem Material, gemessen auf Gewichtsbasis, festzuhalten. Das hochabsorbierende Material ist bevorzugt fähig, mindestens 50 Teile Wasser pro Teil hochabsorbierendem Material festzuhalten.
Der absorbierende Körper sollte einen wirksamen Anteil des hochabsorbierenden Materials enthalten, um die Absorptionsfähigkeit des absorbierenden Körpers wirkungsmäßig zu verbessern. So kann beispielsweise der absorbierende Körper 240 5 bis 95 Gew.-% hochabsorbierendes Material, und bevorzugt etwa 10 bis 30 Gew.-% des hochabsorbierenden Materials enthalten, um ein verbesserte Wirksamkeit zu erreichen.
Das hochabsorbierende Material wird gewöhnlich unter Verwendung verschiedener Techniken verteilt oder auf andere Weise in den absorbierenden Körper 240 eingebracht. So kann beispielsweise das absorbierende Material in ein separates Träger-Flächengebilde eingebracht werden, das mit einem Körper luftgelegter Zellulosefasern geschichtet wird. Das hochabsorbierende Material kann auch in der Faserinasse, die den absorbierenden Körper bildet, gleichmäßig verteilt oder mit ihr gemischt sein. Das Material kann weiterhin ungleichmäßig unter den Fasern verteilt sein, um beispielsweise einen im wesentlichen kontinuierlichen Verlauf mit entweder einer ansteigenden oder einer abfallenden Konzentration an hochabsorbierenden Materials zu bilden, bestimmt durch Beobachtung der Konzentration von der dein Körper zugewandten Seite des absorbierenden Körpers 240 in Richtung auf die äußere Seite des absorbierenden Körpers. Das hochabsorbierende Material kann weiterhin im wesentlichen unvermischt mit den Fasern des absorbierenden Körpers 240 sein, und kann eine oder mehrere einzelne Lagen oder Streifen enthalten, die in ausgewählter Weise vom Fasermaterial getrennt sind.
Wahlweise kann eine im wesentlichen hydrophile Tissue-Bahn 242 verwendet werden, um den Zusammenhalt der luftgelegten Faserstruktur des absorbierenden Körpers 240 aufrechtzuerhalten. Die Tissue-Bahn wird gewöhnlich um den absorbierenden Körper über mindestens zwei seiner Haupt-Oberflächen angeordnet und besteht aus einem absorbierenden Zellulosematerial, wie beispielsweise einer gekreppten Wattierung oder einem Tissue-Material hoher Naßfestigkeit.
In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Produkts ist der absorbierende Körper als gleichzeitig luftgelegte Mischung aus hydrophilen Fasern und superabsorbierenden Partikeln ausgebildet. Die Fasern und die Partikel werden gleichzeitig zu einer im wesentlichen integralen Bahnschicht geformt, während sich die Fasern und die Partikel nicht-homogen miteinander vermengen. In dieser Struktur sind die superabsorbierenden Partikel im wesentlichen nicht in einzelnen superabsorbierenden Schichten isoliert. Der resultierende absorbierende Körper kann eine charakteristische, in ausgewählter Weise variierte Verteilung der superabsorbierenden Partikel entlang der Abinessung 142 in Längsrichtung des absorbierenden Körpers enthalten. So kann z.B. der mittlere Anteil in Gewichtsprozent der superabsorbierenden Partikel entlang dieser Längsabmessung ungleichmäßig verteilt sein.
Es soll festgestellt werden, daß es ebenso Abweichungen in der Konzentration der superabsorbierenden Partikel über die Querrichtung 144 des absorbierenden Körpers 240 geben kann. Deingemäß soll die Verteilung des superabsorbierenden Partikels für die Zwecke der vorliegenden Erfindung betrachtet werden anhand einer repräsentativen, wirksamen Region, die im wesentlichen entlang und um die Längsmittellinie 146 des absorbierenden Körpers angeordnet ist. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die besonderen Abmessungen und die Form der wirksamen Region abhängig ist vom geplanten Verwendungszweck und der Größe und Ausgestaltung des gesamten absorbierenden Körpers. Die Konzentration des superabsorbierenden Materials an einer bestimmten, ausgewählten Stelle, entlang der Länge des absorbierenden Körpers, soll eine inittlere Konzentration sein, die bestimmt wurde über die Breite in Querrichtung des absorbierenden Körpers an dieser Stelle.
Der vermischte Zustand der superabsorbierenden Partikel und des Fasermaterials ist wünschenswert, da er eine vorteilhafte Kombination von Kapillarität, Zwischenfaser-Leervolumen und Gesamtabsorptionsfähigkeit erzeugen kann. Das Fasermaterial trägt zur Kapillarität und zum Zwischenfaser-Leervolumen bei, während die superabsorbierenden Partikel zur Gesamtabsorptionsfähigkeit beitragen. Die Faserkapillarität unterstützt eine schnelle Bewegung und ein Ansaugen der Flüssigkeit durch den absorbierenden Körper, und das Zwischenfaser-Leervolumen unterstützt eine schnelle Flüssigkeitsaufnahmerate in den absorbierenden Körper. Zusätzlich unterstützt der verinengte Zustand der Partikel und des Fasermaterials die Verbesserung des mechanischen Zusammenhalts der Gesamtstruktur.
Wie in repräsentativer Weise in der graphischen Darstellung von Fig. 11A gezeigt, kann der absorbierende Körper 240 vorteilhafterweise eine ungleichmäßige Verteilung der superabsorbierenden Partikel aufweisen, die die Anordnung eines im wesentlichen gleichförmigen Konzentrationsgradienten entlang der Abmessung 142 in Längsrichtung aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel steigt der Konzentrationsgradient des superabsorbierenden Materials kontinuierlich an und fällt in einer stufenlosen Anordnung ab. Die Partikel sind in ausgewählter Weise in einer luftgelegten, zerstreuten Struktur angeordnet, um eine charakteristische, nicht-homogene Mischung innerhalb des im wesentlichen integralen, eine Faserschicht enthaltenden absorbierenden Körpers zu bilden. Die Partikel sind in einem nicht-geschichteten Zustand und sind nicht wesentlich innerhalb der einzelnen gelegten Zone isoliert, in der die Partikel im wesentlichen mit dem Fasermaterial unvermischt sind.
Während der absorbierende Körper absorbierende Partikel entlang seiner gesainten Länge enthalten kann oder nicht enthalten kann, kann die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise verwendet werden, um eine Anordnung des absorbierenden Körpers zu erzeugen, in der eine größere Menge an Partikeln an ausgewählten Stellen entlang der Länge des absorbierenden Körpers angeordnet sind, und in der die Partikel im wesentlichen nicht-homogen mit der zugeordneten, verinengten Menge des Fasermaterials gemischt sind, die an diesen ausgewählten Stellen angeordnet sind. Demgemäß kann ein größerer (oder kleinerer) Anteil der superabsorbierenden Partikel an den ausgewählten Stellen entlang der Länge des absorbierenden Körpers angeordnet werden, ohne daß gleichzeitig ein größerer (oder kleinerer) Anteil des Fasermaterials an diesen ausgewählten Stellen angeordnet werden muß. In besonderen Ausführungsformen der Erfindung kann ein größerer Anteil superabsorbierender Partikel an den ausgewählten Stellen in Längsrichtung des absorbierenden Körpers angeordnet werden, ohne daß gleichzeitig eine entsprechende Gewichtsmenge (Gewicht pro Flächeneinheit) des Fasermaterials an diesen ausgewählten Stellen angeordnet werden muß. Umgedreht kann ein geringerer Anteil superabsorbierender Partikel an ausgewählten Stellen entlang der Länge des absorbierenden Körpers angeordnet werden, ohne daß gleichzeitig eine korrespondierende, geringere Gewichtsmenge (Gewicht pro Flächeneinheit) des Fasermaterials an diesen ausgewählten Stellen angeordnet werden muß.
Dadurch kann die Konzentration der superabsorbierenden Partikel an einer bestimmten Stelle im wesentlichen unabhängig vom Gehalt (d.h. Basisgewicht) des Fasermaterials an dieser Stelle festgelegt werden. Wenn man unterschiedliche, benachbarte Querschnitte betrachtet, die entlang der Länge des absorbierenden Körpers vorgenommen wurden, steigt und fällt der Gehalt an Partikelmaterial nicht in einem im wesentlichen direkten Zusammenhang mit dem Anstieg und dem Abfall des Gehalts an Fasermaterial in diesen Schnitten. Ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung kann beispielsweise eine Anordnung enthalten, in der der stellenweise Gehalt des Partikelmaterials nicht ansteigt und abfällt mit dem Anstieg und Abfall des Basisgewichts an dieser Stelle (Gewicht pro Flächeneinheit) des Fasermaterials in diesem Schnitt. Andere Ausführungsbeispiele können ähnlich ausgebildet sein, wobei der Gewichtsprozentanteil des gesamten Gehalts an superabsorbierendem Material oder der Gewichtsanteil des superabsorbierenden Materials pro Flächenbereich ungleichmäßig verteilt ist entlang der Länge des Artikels in einem im wesentlichen kontinuierlichen Verteilungsprofil, sich jedoch nicht ändert (Anstieg und/oder Abfall) in einem im wesentlichen direkten Zusammenhang mit der Änderung in Längsrichtung mit dein lokalen Basisgewicht oder der lokalen Höhe des Gewichtsanteils des zugeordneten Fasermaterials.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann ein größerer Anteil an superabsorbierenden Partikeln in Richtung auf mindestens ein Längsende des absorbierenden Körpers konzentriert sein, ohne daß ein entsprechend höherer Anteil (Basisgewicht) des Fasermaterials ebenfalls an diesem Ende des absorbierenden Körpers konzentriert sein muß. In einem spezielleren Ausführungsbeispiel können die Partikel in Richtung auf das vordere Taillenbandende 148 des absorbierenden Körpers konzentriert sein. Dadurch kann das absorbierende Material wesentlich effektiver in jenen Bereichen angeordnet sein, die durch den Träger gewöhnlich stärker eingenäßt werden, wobei geringere Gehalte an superabsorbierendem Material in jenen Bereichen angeordnet werden können, die gewöhnlich geringere Mengen von Flüssigkeit aufzunehmen haben. Die effektive Höhe der Gesamtabsorptionsfähigkeit des absorbierenden Körpers kann dadurch verbessert werden oder aufrechterhalten werden, während der gleiche oder ein geringerer Gehalt des relativ teuren superabsorbierenden Materials verwendet wird.
In besonderen Ausführungsformen der Erfindung sind mindestens etwa 50 Gew.-% und nicht mehr als etwa 95 Gew.-% der Gesamtmenge der superabsorbierenden Partikel in den vordersten 50% der Gesamtlänge des absorbierenden Körpers 240 angeordnet. Bevorzugt sind etwa 55 bis 85 Gew.-% und insbesondere bevorzugt sind etwa 60 bis 85 Gew.-% der Gesamtmenge der superabsorbierenden Partikel in den vorderen 50% der Gesamtlänge des absorbierenden Körpers angeordnet. Diese Gewichtsprozente des superabsorbierenden Materials sind jedoch nicht vorhanden im Zusammenhang mit entsprechenden, ähnlichen Gewichtsprozenten der Gesamtmenge des Fasermaterials. So können beispielsweise die vorderen 50% der Länge des absorbierenden Körpers 240 60 bis 80 Gew.-% der Gesamtmenge des superabsorbierenden Materials, jedoch nur 55 Gew.-% der Gesamtmenge des faserförmigen Flockenmaterials enthalten. Gemäß einem weiteren Beispiel können die vorderen 50% des absorbierenden Körpers 60 bis 80 Gew.-% der Gesamtmenge des superabsorbierenden Materials, jedoch nur 40 bis 50 Gew.-% der Gesamtmenge des Fasermaterials enthalten.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung können relativ hohe Gewichtsanteile in Prozent des superabsorbierenden Materials in ausgewählter Weise an vorbestimmten Stellen entlang der Länge des absorbierenden Körpers 240 angeordnet werden. So können beispielsweise 50 bis 60 Gew.-% der Gesamtmenge an Fasermaterial in den vorderen 45% des absorbierenden Körpers angeordnet sein, während 50 bis 80 Gew.-% der Gesamtmenge des superabsorbierenden Materials in den mittleren 30% des absorbierenden Körpers angeordnet sind. Die Region mit den maximalen Gewichtsanteilen in Prozent von vermischtem Fasermaterial kann somit in Längsrichtung gegenüber der Region mit dem Maximalgewichtsanteil in Prozent von verinischten superabsorbierendein Material versetzt sein.
Die Ausführungsform eines Produkts der Erfindung kann in vorteilhafter Weise so ausgelegt werden, um einen charakteristischen, absorbierenden Körper zu schaffen, der eine Mehrzahl von zwei oder mehreren unterschiedlichen Arten an superabsorbierendem Material enthält, wobei jede Art durch ihre eigene vorbestimmte Gruppe funktioneller Parameter charakterisiert ist. So können beispielsweise unterschiedliche Arten an superabsorbierenden Materialien unterschiedliche Werte für den Schermodul, für den Anteil absorbierter Flüssigkeit in Gramm pro Gramm absorbiertein Material, für die Flüssigkeitsabsorptionsrate, für die Gelfestigkeit, für die Fähigkeit zum Anschwellen unter Druckbelastung, für die Kosten usw. aufweisen. Dadurch können bestimmte Arten verschiedener superabsorbierender Materialien nach Bedarf ausgewählt werden, um die gewünschte Kombination von Funktionsmerkmalen zu erzielen, die nicht durch eine einzige Art des superabsorbierenden Materials erfüllbar sind. Darüber hinaus können die unterschiedlichen Arten des superabsorbierenden Materials in ausgewählter Weise entlang der Länge, Breite oder Dicke des absorbierenden Körpers angeordnet werden, um die durch jede Art des superabsorbierenden Materials gegebenen speziellen Eigenschaften wesentliche effektiver ausnutzen zu können.
Wie Fig. 11a zeigt, kann ein schematisches, pulsierendes System der vorliegenden Erfindung (Fig. 11) in vorteilhafter Weise entlang der Länge eines absorbierenden Körpers 240 eine Partikelverteilung erzeugen, die die allgemeine Form eines umgedrehten Löffels aufweist. Die Partikelverteilung hat einen im wesentlichen kontinuierlichen, stufenlosen Gradienten der Partikelkonzentrationen. Der Gradient ist im wesentlichen mit der Länge des absorbierenden Körpers ausgerichtet und erstreckt sich in dieser Richtung. Das im wesentlichen kontinuierliche Verteilungsprofil hat einen Napfbereich 250, der die Hauptkonzentrationen von relativ hohen Mengen der Partikel darstellt und einen Handgriff-Bereich 252, der die geringeren Konzentrationen oder Mengen der Partikel darstellt. Beginnend an der vorderen Taillenbandkante des absorbierenden Körpers 240 ist der gewichtsmäßige Anteil in Prozent der superabsorbierenden Partikel, bestimmt bezüglich einer ausgewählten Gesamtmenge der superabsorbierenden Partikel innerhalb des absorbierenden Körpers 240, geringer als etwa 30 Gew.-%. Bevorzugt ist der Anteil der superabsorbierenden Partikel geringer als etwa 20 Gew.-% und insbesondere bevorzugt ist er geringer als etwa 10 Gew.-%. Der Gewichtsanteil in Prozent der Partikel steigt graduell im "Anstiegs"-Bereich 254 des Verteilungsprofils an, bis er ein Maximum an einer Stelle erreicht, die innerhalb eines Bereichs von etwa 5 bis 30% der Gesamtlänge des absorbierenden Körpers liegt. Der maximale, der Spitze entsprechende Gehalt an superabsorbierenden Artikeln liegt gewöhnlich nicht über etwa 40 Gew.-%. Nachdem das Spitzengewicht in Prozent erreicht ist, fällt die Konzentration der superabsorbierenden Partikel graduell im "Abfall"-Bereich 256 des Profils ab, bis er einen Wert von weniger als etwa 30 Gew.-% in einem Bereich erreicht, der bei etwa 40 bis 90% der Länge des absorbierenden Körpers, weg von der vorderen Taillenbandkante, angeordnet ist. Bevorzugt ist der Anteil superabsorbierender Partikel geringer als etwa 20 Gew.-% und insbesondere bevorzugt ist er in diesem Bereich des absorbierenden Körpers geringer als etwa 8 Gew.-%.
Fig. 12A zeigt in repräsentativer Weise eine Partikelverteilung, die durch das Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 12) erzeugt wurde, die ein System vom Ablenkertyp enthält, um unterbrochene Partikelflüsse zu erzeugen. Das System vom Ablenkertyp kann in vorteilhafter Weise entlang der Länge des absorbierenden Körpers 240 eine im wesentlichen kontinuierliche Partikelverteilung erzeugen, die die allgemeine Form eines Plateaus aufweist. Die Partikelverteilung hat einen "Anstiegs"-Bereich 270, in dein die Konzentrationen des superabsorbierenden Materials schnell ansteigen, einen Plateaubereich 272, in dem die maximalen Konzentrationen des superabsorbierenden Materials im wesentlichen konstant bleiben, und einen "Abstiegs"-Bereich 274, in dem die Konzentrationen des superabsorbierenden Materials schnell fallen. Beginnend an der vorderen Taillenbandkante des absorbierenden Körpers 240 ist der Gewichtsanteil in Prozent der superabsorbierenden Partikel, bestimmt in bezug auf eine Gewichtseinheit des absorbierenden Körpers 240, geringer als etwa 25 Gew.-%. Bevorzugt ist der Anteil der superabsorbierenden Partikel geringer als etwa 20 Gew.-%, und insbesondere bevorzugt ist er geringer als etwa 10 Gew.-%. Der Gewichtsanteil der Partikel in Prozent steigt graduell an, bis er ein Plateaumaximum an einer Stelle erreicht, die innerhalb des Bereichs von etwa 5 bis 30% der Gesamtlänge des absorbierenden Körpers liegt. Die entsprechenden Mengen der superabsorbierenden Artikel entlang des Plateaubereichs der Verteilung liegen gewöhnlich bei nicht mehr als etwa 40 Gew.-%. Nachdem das Ende des Plateaubereichs erreicht ist, verringert sich die Konzentration der superabsorbierenden Partikel im "Abfall"-Bereich der Verteilung, bis sie weniger als etwa 30 Gew.-% erreicht an einer Stelle, die etwa 40 bis 90% der Länge des absorbierenden Körpers weg von seiner vorderen Taillenbandkante angeordnet ist. Bevorzugt fällt die Konzentration der absorbierenden Partikel auf eine Höhe ab, die geringer als etwa 20 Gew.-% ist, und insbesondere bevorzugt fällt sie auf eine Höhe ab, die geringer als etwa 8 Gew.-% ist.
Die Verteilung der superabsorbierenden Partikel im absorbierenden Körper kann auch in charakteristischer Weise mit zwei oder mehreren Stufen ausgebildet sein. So zeigt Fig. 13A beispielsweise in repräsentativer Weise eine Verteilung superabsorbierender Partikel, die durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugt wurde, das eine Kombination von zwei gepulsten Systemen (Fig. 13) aufweist. Die zwei Systeme vom Pulsertyp können die gleichen oder unterschiedliche Arten superabsorbierenden Materials liefern. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Menge superabsorbierender Partikel, die vom ersten Pulsermechanismus (Verteilungsprofil 255) geliefert wird, relativ gesehen enger am vorderen Taillenbandende des absorbierenden Artikels, und die zweite Nenge superabsorbierender Partikel, die durch den zweiten Pulsermechanismus (Verteilungsprofil 257) zugeführt wird, ist relativ enger am rückwärtigen Taillenbandende des Artikels angeordnet. Demgemäß haben die zwei Arten des superabsorbierenden Materials unterschiedliche Anordnungspositionen entlang der Längsabinessung des Artikels. Die dargestellte Anordnung enthält einen ausgewählten Anteil an Überlappung zwischen den ersten und zweiten Mengen des superabsorbierenden Materials innerhalb der einzigen, integralen Lage der absorbierenden Fasern. Dadurch ergibt sich eine charakteristische, stufenweise "gestapelte" Änderung in der gesamten zusammengesetzten Verteilung 259 des superabsorbierenden Materials entlang der Längenabmessung des Artikels, und die Verteilung ist teilweise charakterisiert durch mindestens zwei einzelne, verbundene Stufen im "Anstiegs"- Bereich 253 der zusammengesetzten Verteilung des superabsorbierenden Materials.
Fig. 14a zeigt schematisch eine Partikelverteilung, die durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugt wurde, das in Kombination ein System des Pulsertyps und ein Ablenkersystem (Fig. 14) aufweist. Ein derartiges kombiniertes System kann in vorteilhafter Weise einen absorbierenden Körper herstellen, der eine Kombination aus einem löffelförmigen Verteilungsprofil 258 des superabsorbierenden Materials und einem plateauförmigen Verteilungsprofil 278 aufweist. Das kombinierte System kann weiterhin ausgebildet sein, um unterschiedliche Arten von superabsorbierenden Materialien in die Ausbildung des absorbierenden Körpers zu übergeben. Das dargestellte Ausführungsbeispiel dieser Anordnung enthält eine Verteilung eines superabsorbierenden Materials, bei der eine erste Menge von Partikelmaterial, geliefert durch das System vom Pulsertyp, in dem löffelförmigen Bereich 258 der Verteilung angeordnet ist. Der löffelförmige Bereich ist in Richtung auf die vordere Taillenbandkante des absorbierenden Körpers versetzt und überlappt sich mit dem plateauförmigen Bereich 278 der Verteilung des superabsorbierenden Materials, die durch eine zweite Menge von Partikelmaterial erzeugt ist, das durch das System vom Ablenkertyp geliefert wird. Daraus ergibt sich eine charakteristische, stufenartige, "gestapelte" Veränderung in der gesamten, zusammengesetzten Verteilung des superabsorbierenden Materials entlang der Längenabmessung des Artikels, und die zusammengesetzte Verteilung 280 wird teilweise durch mindestens zwei einzelne Stufen in den "Abfall"-Bereichen 282 der zusammengesetzten Verteilung des superabsorbierenden Materials gekennzeichnet. In alternativen Anordnungen dieser Ausführungsform der Erfindung können sich die relativen Positionen und der Anteil der Überlappung der ersten und zweiten Mengen des Partikelmaterials ändern. Demgemäß können zwei oder mehrere einzelne Stufen sowohl in dem "Anstiegs"- oder dem "Abfalls"-Bereichen als auch in beiden Bereichen der zusammengesetzten Verteilung des superabsorbierenden Materials auftreten.
Fig. 15B zeigt in schematischer Weise eine Partikelverteilung, die durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugt wurde, das ein Mehrfachpositionssystem vom Ablenkertyp (Fig. 15 und 15A) enthält. Ein derartiges System kann in vorteilhafter Weise einen absorbierenden Körper erzeugen, der eine Kombination von zwei oder mehreren verbundenen, plateauförmigen Verteilungen des superabsorbierenden Materials aufweist, die in Reihe und benachbart zueinander angeordnet sind. Das gezeigte Ausführungsbeispiel des absorbierenden Körpers ist durch eine Verteilung (Fig. 15B) des superabsorbierenden Materials charakterisiert, bei der eine erste Menge von Partikelmaterial in einem ersten Grundbereich 273 der Verteilung angeordnet ist, eine zweite Menge von Partikelmaterial in einem zweiten, in Fortsetzung angeordneten Plateaubereich 273 der Verteilung angeordnet ist, und eine dritte Menge Partikelmaterial in einem dritten in Fortsetzung angeordneten Plateaubereich 277 der Verteilung angeordnet ist. Die erste Partikelmaterialmenge wird erzeugt, wenn das System vom Ablenkertyp in einer ersten, geschlossenen Position ist, während eine Basisverteilung durch eine konventionelle Einrichtung (nicht gezeigt) in den absorbierenden Körper übergeben wird. Die zweite Partikelmaterialmenge wird geliefert, wenn das System vom Ablenkertyp in eine zweite, teilweise offene Position (Fig. 15A, 2) betätigt wird, um ein Verteilungsplateau zu produzieren, das einen ersten Plateauwert im Bereich 274 aufweist. Die zweite Partikelmaterialmenge wird geliefert, wenn das System vom Ablenkertyp in eine dritte, voll geöffnete Position (Fig. 15A bei 3) betätigt wird, um ein Verteilungsplateau zu erzeugen, das einen zweiten, Maximalplateauwert im Bereich 277 aufweist. Da die drei angrenzenden und miteinander verbundenen Bereiche der zusammengesetzten Verteilung unterschiedliche Merkmalswerte für die Konzentrationen des Partikelmaterials aufweisen, ergibt sich eine charakteristische, stufenweise Änderung in der gesamten, zusammengesetzten Verteilung des superabsorbierenden Materials über die Längenabmessung des Artikels, und die zusammengesetzte Verteilung 286 ist teilweise charakterisiert durch mindestens zwei einzelne Stufen in den "ansteigenden" Bereichen 288 der zusammengesetzten Partikelverteilung. In alternativen Anordnungen dieser Ausführungsform der Erfindung können die relativen Maximalwerte und die relativen Aufeinanderfolgebeziehungen des Materials der einzelnen Plateaubereiche verändert werden. Demgemäß kann es zwei oder mehrere unterschiedliche Stufen entweder in den "ansteigenden" oder den "abfallenden" Bereichen oder in beiden der zusammengesetzten Partikelverteilung geben.
Fig. 16 zeigt in repräsentativer Weise eine alternative Partikelverteilung, die mit einem Kombinationssystem oder mit einem Mehrfachpositions-System vom Ablenkertyp der vorliegenden Erfindung produziert werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Verteilung des superabsorbierenden Materials eine charakteristische "zweilappige" Form mit einem relativ gesehen größeren Anteil an superabsorbierendem Material an den vorderen und rückwärtigen Taillenbandenden der absorbierenden Schicht und mit einem relativ geringen Gehalt an superabsorbierendem Material im Zwischenbereich der absorbierenden Schicht. Demgemäß steigt die graphische Darstellung der Verteilung des superabsorbierenden Materials in zwei einzelnen Stufen an, die stufenartigen Anstiege sind jedoch "ungestapelt" und sind nacheinander sowie einzeln angeordnet in einer einzelnen, beabstandeten Beziehung entlang der Länge der absorbierenden Lage. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die proportionalen Anteile an superabsorbierendein Material an den unterschiedlichen gemessenen Stellen entlang der Länge der absorbierenden Lage in Gewichtsprozent bestimmt bezogen auf den Gesamtgehalt des superabsorbierenden Materials, das in der gesamten Region des absorbierenden Körpers enthalten ist, genommen für eine Analyse und Messung.
Die nachfolgenden Beispiele sind vorgesehen, um ein detaillierteres Verständnis der Erfindung zu geben. Die bestimmten Materialien, Anteile und andere Parameter sind jedoch nur als Beispiel zu verstehen und sind nicht dazu gedacht, speziell den Schutzbereich der Erfindung zu begrenzen.

Beispiel 1

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurden Wegwerfwindeln konstruiert. Jede der Windein enthielt einen absorbierenden Körper mit einer ungleichmäßigen Mischung von Zellulose- Holzpulpeflocken und superabsorbierenden Partikeln, die aus einem superabsorbierenden Natriumpolyacrylat-Hydrogelmaterial (SAM) bestehen. Bei der Herstellung der Windein wurden die fasrigen Holzpulpeflocken und die superabsorbierenden Partikel gleichzeitig luftgelegt, um eine integrale Faserbahn zu bilden, und ein System vom Ablenkertyp wurde verwendet, um die superabsorbierenden Partikel in den Luftlegeprozeß zu übergeben. Die luftgelegte Bahn wurde mit einer Zellulose-Tissue-Umhüllung mit hoher Naßfestigkeit umhüllt, und die umhüllte Bahn wurde in einzelne absorbierende Körper getrennt und geformt, die gewöhnlich als absorbierende Einlagen bezeichnet werden. Die Einlagen wurden verwendet, um Wegwerfwindeln herzustellen. Das Grundgewicht der Flocken innerhalb der Einlagen war ungleichmäßig, und lag im Bereich zwischen etwa 380 bis 830 g/m², wobei die Bereiche mit höherem Grundgewicht in Richtung auf die vordere Taillenbandkante der Einlage angeordnet waren. Die Einlagen hatten eine durchgehende I-Form mit einer Länge in Längsrichtung von etwa 15 Zoll (etwa 38,1 cm).
Zum Zweck der Bestimmung des Verteilungsprofils des superabsorbierenden Materials wurden Testbereiche aus zehn im wesentlichen identischen Windeleinlagen geschnitten. Jeder Testbereich wurde aus einem Bereich der Einlage entnommen, der um die Längsmittellinie der Windel zentriert war. Jeder Einlagentestbereich, der 38,1 cm (15 Zoll) lang und 14 cm (5,5 Zoll) breit war, wurde dann in 15 individuell numerierten Testproben (#1 bis # 15) geschnitten, jede war 2,5 cm (1 Zoll) mal 14 cm (5,5 Zoll) groß. Dementsprechend gab es eine Gruppe von zehn #1-Proben, eine Gruppe von zehn #2-Proben, eine Gruppe von zehn #3-Proben usw., wodurch 15 Probengruppen gebildet wurden. Das mittlere Gewicht des superabsorbierenden Materials pro numerierter Probe für jede der 15 Gruppen wurde bestimmt. Nachdem des mittlere Gesamtgewicht des superabsorbierenden Materials für einen einzelnen Gesamttestbereich bestimmt wurde, wurde der mittlere Gewichtsanteil in Prozent pro numerierter Probe (gemittelt über die zehn Proben in der entsprechenden Probengruppe) berechnet. Die resultierenden Ergebnisse wurden für die graphische Darstellung, die in den Figuren 17 und 17A repräsentativ dargestellt ist, verwendet.
Verschiedene konventionelle Techniken können zum Bestimmen des quantitativen Anteils des superabsorbierenden Materials innerhalb einer Testprobe verwendet werden. Geeignete analytische Techniken sind beispielsweise eine Sulfataschen-Meßmethode, wie beschrieben in Vogel's Textbook of Quantitative Inorganic Analysis, vierte Ausgabe, überarbeitet durch J. Bassett, R.C. Denney, G.H. Jeffery, J. Mendham, Longman Inc., 1978, Seiten 479 - 481. Eine andere geeignete Technik könnte eine Ionenaustauschermethode (d.h. Natriumionenaustausch) sein, wie beispielsweise beschrieben in Treatise on Analvtical Chemistry, Band I, herausgegeben durch I.M. Kolthoff und Phillip J. Elving, Interscience Publishers, Inc., 1961, Seiten 345 - 350. Andere geeignete Techniken sind beispielsweise Atomabsorptionsmethoden, wie beschrieben in Vogel's Textbook of Quantitative Inoranic Analysis vierte Ausgabe, überarbeitet durch J. Bassett, R.C. Denney, G.H. Jeffery, J. Mendham, Longman Inc., 1978, Seiten 810 - 845. Die Encyclopedia of Industrial Chemical Analysis, Band 18, herausgegeben durch Foster Dee Snell und Leslie S. Ettre, Interscience Publishers, Inc., Gruppe von John Wiley & Sons, 1973, auf Seiten 207 - 259 beschreibt weiterhin bekannte, konventionelle Techniken für die quantitative Messung des Anteils an Natrium innerhalb einer Probe.
In den für die Zwecke des vorliegenden Beispiels durchgeführten Analysen wurde die quantitative Bestimmung durch eine Ionenaustauschmethode durchgeführt. Da die chemischen Zusammensetzungen der superabsorbierenden Polymere, die in den Beispielen verwendet wurden, spezielle, bekannte Anteile an Natrium enthielten, wurde eine Natrium auswählende ionenfeststellende Methode verwendet. Diese Technik hat die quantitativen Gehalte an Natrium gemessen und dann die erzielten Meßwerte verwendet, um die zugeordneten, korrespondierenden Gehalte des superabsorbierenden Polymers abzuleiten.
Insbesondere wurden die Testproben der der quantitativen Analyse unterworfenen absorbierenden Einlage in einem Mischbehälter innig und komplett mit einem Lösung gemischt, die ein geeignetes Austauschion, wie beispielsweise Kalium-, Calcium-, Lithium- oder Ammoniumionen enthielt. Die Lösung wurde ausreichend konzentriert, um das Natrium aus dem superabsorbierenden Polymer in die Lösung zu zwingen. Für die Analysen der vorliegenden Beispiele enthielt die Lösung eine etwa 0,3 molare Konzentration des Austauscherions, und etwa 30 ml der Lösung wurde pro Gramm des Einlagematerials beigemischt.
Nach einer durchgehenden Mischung der Probe des Einlagematerials in der Lösung, wurde eine natriumspezifische Elektrode verwendet, um den Gehalt an Natriumionen in der resultierenden, gemischten Lösung festzustellen. Die Ausgabedaten der Elektroden wurden durch ein ionenanalysierendes Elektrodenmeßgerät verarbeitet. Eine geeignete Elektrode ist eine ROSS -Natriumelektrode, Modell 84-11, und ein geeigneter Ionenanalysator ist ein ORION pH/ISE-Meter, Modell EA-940. Jedes dieser Geräte kann von Orion Research, Inc., bezogen werden, ein Werk mit Büros im Schrafft Center in Boston, Massachusetts. Die Elektrode wurde in geeigneter Weise unter Verwendung bekannter Standardlösungen kalibriert, gemäß des beigefügten Benutzerhandbuchs. Die Standardlösungen wurden aus Ionenaustauscherlösungen zusammengestellt, die gemischt wurden mit spezifischen, bekannten Gehalten des besonderen superabsorbierenden Materials, das in den Einlagen enthalten war, und mindestens drei unterschiedliche Standardlösungen wurden zum Kalibrieren der Elektrode verwendet. Das Elektrodenmeßgerät wurde in geeigneter Weise programmiert/kalibriert, um eine Anzeige in Gramm des superabsorbierenden Materials zu erzielen. Das Programmierverfahren war beschrieben im dem Gerät beigegebenen Benutzerhandbuch.
Es ist leicht einzusehen, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Artikel superabsorbierende Materialien mit chemischen Zusammensetzungen enthalten können, die anders als die der in den Beispielen verwendeten superabsorbierenden Materialien sind. Derartige unterschiedliche superabsorbierende Materialien können nicht Natrium sondern würden andere charakteristische chemische Komponenten enthalten. Demgemäß müßte die ausgewählte Analysetechnik für die quantitative Messung des Gehalts an superabsorbierendem Material auf die bestimmte, charakteristische Komponente eingestellt werden, die in diesen Zusammensetzungen enthalten ist. Die Art dieser Einstellung ist dem Fachmann mit normalen Kenntnissen der Analysetechnik gut bekannt.
Für Vergleichszwecke wurden Einlagen aus konventionellen Windelprodukten, unter Verwendung der in diesem Beispiel 1 verwendeten Techniken analysiert. Aus Fig. 18, die die relativen Gehalte des superabsorbierenden Materials und der faserförmigen Flocken entlang der Länge der konventionellen Windel graphisch darstellt, kann abgeleitet werden, daß im Mittel die Partikel aus superabsorbierendem Material im wesentlichen gleichmäßig entlang der Länge der konventionellen Windeleinlage verteilt sind.

Beispiel 2

Wegwerfwindeln wurden gemäß Beispiel 1 hergestellt. Jede dieser Windein enthält einen absorbierenden Körper mit einer ungleichmäßigen Mischung aus Zellulose-Holzpulpeflocken und superabsorbierenden Partikeln, bestehend aus einem superabsorbierenden Natriumpolyacrylat-Hydrogelmaterial (SAM). Testbereiche der Windein wurden gemäß Beispiel 1 analysiert und zeigen die relativen Anteile von Flocken und superabsorbierendem Material, die in den Figuren 19 und 19A graphisch dargestellt sind. In diesen Windein sind die Bereiche eines erhöhten Niveaus an superabsorbierendem Material im wesentlichen "phasengleich" mit den Bereichen eines erhöhten Niveaus an Flocken.
Zusätzliche Windein wurden hergestellt und analysiert gemäß dieses Beispiels 2. Testbereiche der Windeln zeigen die relativen Anteile von Flocken und superabsorbierendem Material, wie sie in Fig. 19B graphisch dargestellt sind. In diesen Windeln sind die Bereiche mit einem erhöhten Niveau an superabsorbierendem Material "phasenversetzt" mit den Bereichen mit einem erhöhten Niveau an Flocken. Der Wert der "Phasenversetzung" beträgt etwa drei Zoll.

Beispiel 3

Wegwerfwindeln wurden gemäß Beispiel 1 hergestellt. Jede der Windein enthält einen absorbierenden Körper mit einer ungleichmäßigen Mischung aus Zellulose-Holzpulpeflocken und superabsorbierenden Partikeln, bestehend aus superabsorbierendem Natriumpolyacrylat-Hydrogelmaterial (SAM). Testbereiche der Windeln wurden gemäß Beispiel 1 analysiert und zeigen die relativen Gehalte an Flocken und superabsorbierendem Material, die in den Figuren 20 und 20A graphisch dargestellt sind. In diesem Beispiel sind die Bereiche mit einem erhöhten Niveau an superabsorbierendem Material "phasenversetzt" mit den Bereichen mit erhöhtem Niveau an Flocken um etwa 15,25 cm (6 Zoll), und sind in Richtung auf den rückwärtigen Taillenbandbereich der Windel versetzt.

Beispiel 4

Wegwerfwindeln wurden konstruiert gemäß Beispiel 1. Jede der Windein enthält einen absorbierenden Körper mit einem ungleichmäßigen Mischung aus Zellulose-Holzpulpeflocken und superabsorbierenden Partikeln bestehend aus einem superabsorbierenden Natriumpolyacrylat-Hydrogelmaterial (SAM). Testbereiche der Windeln wurden gemäß Beispiel 1 analysiert und zeigen die relativen Gehalte an Flocken und superabsorbierendem Material, die in Fig. 21 graphisch dargestellt sind. In diesem Beispiel sind die Bereiche eines erhöhten Niveaus an superabsorbierendem Material "phasenversetzt" mit den Bereichen eines erhöhten Niveaus an Flocken um etwa 9 Zoll, und sind weiterhin in Richtung auf den rückwärtigen Taillenbandbereich der Windel versetzt.
Nachdem die Erfindung ziemlich eingehend beschrieben wurde, ist es für jeden Fachmann mit normalen Fachkenntnissen klar, daß verschiedene Abwandlungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die beigeschlossenen Ansprüche definiert ist zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Ausbildung einer zonenförmigen Verteilung von Partikelmaterial (10) innerhalb einer Faserbahn (42), mit einer Fördereinrichtung (16) zum Zuführen eines gasbeladenen Zufuhrstroms (18) des Partikelmaterials (10);

einer faserbildenden Einrichtung (34) zum Ausbilden eines Stroms eines ausgewählten Fasermaterials (40) in eine Bahnformkammer (32);

einer Leiteinrichtung (36) zum Steuern eines unterbrochenen Stroms von Partikelmaterial aus der Übergabeleitung (30) in die Formkammer (32); und

eine durchlöcherte Formlage (38), die innerhalb der Formkammer (32) angeordnet ist, um das Fasermaterial (40) und das Partikelmaterial (10) aufzunehmen, um eine Faserbahn zu bilden, die zonenförmige Bereiche mit ausgewählten, unterschiedlichen Anteilen des Partikelmaterials enthält;

gekennzeichnet durch

eine Trenneinrichtung (20) zum Leiten mindestens eines Teils des Partikelmaterials (10) durch Zentrifugalkraft in einen Sammelbereich (22) der Vorrichtung; und

eine Transporteinrichtung (24) zum Leiten von Partikelmaterial in ausgewählter Weise aus dein Sammelbereich (22) in einen Übergabegasstrom (26), um einen unterbrochenen Strom einer ausgewählten Menge Partikelmaterial aus dem Sammelbereich (22) durch eine Übergabeleitung (30) und in die Bahnformkammer (32) zu erzeugen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Trenneinrichtung (20) eine gekrümmte Leitung (48) mit einer kreisförmigen Biegung, durch die sich der Zufuhrstrom (18) bewegt, um das Partikelmaterial (10) in Richtung auf eine radial äußere Wand (50) der gekrüminten Leitung (48) wirkungsmäßig zu konzentrieren, und eine Einrichtung (158) aufweist, um eine Fließgeschwindigkeit des Partikelmaterials mit dem Zufuhrstrom (18) zu steuern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die gekrümmte Leitung (48) einen Weg erzeugt, der einen Krümmungsradius im Bereich von etwa 0,05 bis 5,0 m, gemessen bis zur radial äußeren Wand (50) der gekrümmten Leitung aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (96) zum Feststellen des unterbrochenen Stroms des Partikelmaterials (10) aus der Übergabeleitung (30) in die Formkammer (32), um die Anwesenheit oder die Abwesenheit von einzelnen Mengen (64) des Partikelmaterials sicherzustellen.

5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Fördereinrichtung einen Fördergasstroin (46) erzeugt, um das Partikelmaterial (10) einzufangen, und eine erste Flußregulierungseinrichtung (158) enthält, um den Fördergasstrom mit einer Gasfließgeschwindigkeit im Bereich von etwa 5 bis 45 m/s auszustatten.

6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner enthaltend:

eine Einrichtung (28, 58) zum Zuführen des Übergabegasstroms (26); und

eine zweite Flußregulierungseinrichtung (68) zum Erzeugen des Übergabegasstroms (26) mit einer Gasfließgeschwindigkeit im Bereich von etwa 5 bis 45 m/s.

7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner enthaltend eine Regulierungseinrichtung (14) für Partikelmaterial zum Ausbilden einer vorbestimmten Massenflußrate des Partikelmaterials (10) im Zufuhrstrom.

8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Transporteinrichtung (24) enthält:

eine Ablenkeinrichtung (102) zum Leiten des Partikelmaterials in ausgewählter Weise aus der gekrümmten Leitung (48) in die Übergabeleitung (30);

eine Steuereinrichtung (104) zum intermittierenden Betreiben der Ablenkeinrichtung (102) über eine vorbestimmte Verweilzeitdauer, um eine gesteuerte Menge (64) des Partikelmaterials (10) in die Übergabeleitung (30) zu übergeben; und

eine Gasübergabeeinrichtung (28) zum Erzeugen des Übergabegasstroms, um die Menge Partikelmaterial durch die Übergabeleitung zu bewegen.

9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 7, wobei die Transporteinrichtung (24) umfaßt:

eine Ablenkeinrichtung (72) zum Leiten einer Menge des Partikelmaterials in ausgewählter Weise aus dem Sammelbereich (22) in eine Empfangskammer (62);

eine Gasübergabeeinrichtung (58) zum Erzeugen des Übergabegasstroms, um die Menge (64) des Partikelmaterials aus der Empfangskammer (62) und in die Übergabeleitung (30) zu bewegen; und

eine Steuereinrichtung (66) zum Betreiben der Gasübergabeeinrichtung in ausgewählter Weise, um die Menge des Partikelmaterials intermittierend in die Übergabeleitung zu bewegen.

10. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend eine erste Transporteinrichtung zum Leiten eines ersten Partikelmaterials in die Bahnformkammer; und mindestens eine zweite Transporteinrichtung zum Leiten eines zweiten Partikelmaterials in die Bahnformkammer (32).

11. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner enthaltend eine Einrichtung (106) zum Leiten eines im wesentlichen kontinuierlichen Stroms von Partikelmaterial in die Bahnformkammer (32).

12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner enthaltend eine Flußteileinrichtung (108), um den Zufuhrstrom des Partikelmaterials in zwei oder mehrere im wesentlichen getrennten Zufuhr- Unterströme des Partikelmaterials zu teilen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Flußteileinrichtung (108) umfaßt

eine gekrümmte Leitung (110) mit eine über einen Radius gebogenen Biegung, durch die der gasbeladene Zufuhrstrom des Partikelmaterials fließt, um das Partikelmaterial in Richtung auf ein radial auswärts angeordnetes, inneres Wandteil der gekrümmten Leitung (110) zu konzentrieren;

ein Abscheideflügelteil (122), das in einer Ausgangszone (124) der gekrümmten Leitung positioniert und derart angeordnet ist, daß es sich entlang einer Linie erstreckt, die im wesentlichen den Querschnitt der Leitungsausgangszone durchquert, wobei die Hauptflächen des Flügelteils im wesentlichen entlang der Längsabmessung der Leitungsausgangszone ausgerichtet sind, wobei das Flügelteil (122) in ausgewählter Weise innerhalb der Leitungsausgangszone positionierbar ist, um den Zufuhrstrom in die Zufuhr-Unterströme des Partikelmaterials zu teilen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Leitungsausgangszone (124) eine im wesentlichen kreisförmige Querschnittsfläche aufweist, und das Flügelteil (122) in Umfangsrichtung rotierbar ist, um seine ausgewählte Positionierbarkeit innerhalb der Leitungsausgangszone zu erzeugen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei ein erster Unterstrom des Partikelmaterials durch eine Übergabeleitung in die Bahnformkammer geleitet wird, und wobei ein zweiter Unterstrom des Partikelmaterials in die Trennleitung der Trenneinrichtung (20) geleitet wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei ein erster Unterstrom des Partikelmaterials in eine erste Trenneinrichtung und ein zweiter Unterstrom des Partikelmaterials in eine zweite Trenneinrichtung geleitet wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei jeder der ersten und zweiten Trenneinrichtungen eine gekrümmte Leitung (48) mit einer kreisförmigen Biegung, durch die sich ein korrespondierender Unterstrom des Partikelmaterials bewegt, um das gasbeladene Material wirkungsmäßig in Richtung auf eine radial auswärts angeordnete Wand (50) der gekrümmten Leitung (48) zu konzentrieren, und eine Einrichtung enthält, um eine Fließgeschwindigkeit des Partikelmaterials innerhalb jedes Unterstroms des Partikelmaterials zu steuern.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die erste Trenneinrichtung mit einer ersten Transporteinrichtung verbunden ist, umfassend:

eine Ablenkeinrichtung (102) zum Leiten des Partikelmaterials in ausgewählter Weise aus der gekrümmten Leitung (48) in eine Übergabeleitung (30);

eine Steuereinrichtung (104) zum intermittierendem Betreiben der Ablenkeinrichtung (102) über eine ausgewählte Verweilzeitdauer, um eine gesteuerte Menge (64) des Partikelmaterials in die Übergabeleitung zu übergeben;

eine Gaszufuhreinrichtung (28) zum Erzeugen eines Gaszufuhrstroms, um die Menge des Partikelmaterials durch die Zufuhrleitung zu bewegen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die zweite Trenneinrichtung mit einer zweiten Transporteinrichtung verbunden ist, umfassend eine Ablenkeinrichtung (72) zum Leiten einer Menge (64) des Partikelmaterials in ausgewählter Weise aus dem Sammelbereich (22) in eine Empfangskammer (64), eine Gasübergabeeinrichtung (58) zum Erzeugen des Gasübergabestroms (26), um die Menge des Partikelmaterials aus der Einpfangskammer (64) und in die Übergabeleitung (30) zu bewegen, und eine Steuereinrichtung (66) zum ausgewählten Betreiben der Gasübergabeeinrichtung (58), um die Menge des Partikelmaterials intermittierend in die Übergabeleitung zu bewegen.

20. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner enthaltend eine Phasierungseinrichtung (86, 90) für die Sequenzierung des Betriebs der Transporteinrichtung (24), um eine gewünschte Ordnung zwischen der Menge des Partikelmaterials und einer vorgewählten Ablageregion entlang einer Maschinenrichtung der Bahn vorzusehen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Phasierungseinrichtung ein Laufwellen-Kodiergerät (86), das wirkungsmäßig verbunden ist mit einer Hauptlaufwelle der Vorrichtung, einen Referenzsignalerzeuger (90), der wirkungsmäßig verbunden ist mit der Laufwelle, um einen Referenzimpuls für jeden einzelnen Produktbereich erzeugt, der von der Bahn abgeleitet werden soll, und eine programmierbare Steuereinrichtung (94) enthält, die die Ausgabedaten aus dem Referenzerzeuger (90) und dein Laufwellen-Kodiergerät (86) erhält und verarbeitet, um den Betrieb der Transporteinrichtung (24) in ausgewählter Weise nacheinander abfolgen zu lassen.

22. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch ein Partikelrückgewinnungssystem (39).

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Partikelrückgewinnungseinrichtung (39) gekennzeichnet ist durch

eine gekrümmte Leitung (41) mit einem Einlaßbereich (43) und einem Auslaßbereich (45);

einer Entlüftungsleitung (136), die mit dem Auslaßbereich (45) verbunden ist, um Gas aus der Partikelrückgewinnungseinrichtung auszutragen;

ein Partikelrerservoir (15), das in Verbindung mit dem Auslaßbereich steht; und

eine Druckeinrichtung zum Erzeugen eines Gasdrucks im Partikelreservoir (15), der relativ gesehen höher ist als der Gasdruck in der gekrümmten Leitung (41).

24. Verfahren zum Ausbilden einer zonenförmigen Verteilung von Partikelmaterial (10) innerhalb einer Faserbahn (42), das die folgenden Verfahrensstufen enthält:

die Erzeugung eines gasbeladenen Zufuhrstroms (18) des Partikelmaterials (10);

die Erzeugung eines Stroms eines ausgewählten Fasermaterials (40) in eine Bahnformkammer (32);

die Steuerung eines intermittierenden Flusses des Partikelmaterials aus der Übergabeleitung (30) in die Formkammer (32); und

das Aufnehmen des Fasermaterials (40) und des Partikelmaterials (10) auf einer durchlöcherten Formlage (38), die innerhalb der Formkammer (32) angeordnet ist, um eine Faserbahn zu produzieren, die zonenartige Bereiche mit ausgewählten, unterschiedlichen Anteilen des Partikelmaterials (10) enthält;

gekennzeichnet durch ein Abtrennen mindestens eines Teils des Partikelmaterials (10) in einen Sammelbereich (22), in dem der Teil des Partikelmaterials unter Ausnutzung der Zentrifugalkraft in den Sammelbereich geleitet wird; und

ein Transportieren des Partikelmaterials in ausgewählter Weise aus dem Sammelbereich (22) in einen Übergabegasstrom (26), um einen unterbrochenen Fluß einer ausgewählten Menge (64) des Partikelmaterials aus dem Sammelbereich (22) durch eine Übergabeleitung (30) in die Bahnformkammer (32) zu erzeugen.

25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei der Trennschritt (d) die folgenden Verfahrensschritte enthält:

das Leiten des Partikelmaterials durch eine gekrümmte Leitung (48) mit einer kreisförmigen Biegung, durch die sich der Zufuhrstrom (18) bewegt, um das Partikelmaterial wirkungsmäßig in Richtung auf eine radial äußere Wand (50) der gekrümmten Leitung (48) zu konzentrieren; und

die Steuerung einer Fließgeschwindigkeit des Partikelmaterials mit dem Zufuhrstrom (18).

26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die gekrümmte Leitung (48) einen Weg mit einem Krümmungsradius im Bereich von etwa 0,05 bis 5,0 m vorsieht, gemessen bis zur radial äußeren Wand (50) der Leitung (48).

27. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt des Feststellens des unterbrochenen Flusses des Partikelmaterials (10) aus der Übergabeleitung (30) in die Formkammer (32), um die Anwesenheit oder Abwesenheit einzelner Mengen (64) des Partikelmaterials festzustellen.

28. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,

wobei der Erzeugungsschritt (a) ferner gekennzeichnet ist durch die Verfahrensschritte des:

Erzeugens eines Fördergasstroms zum Beladen mit dem Partikelmaterial; und

die Regulierung eines Stroms des Fördergases um eine Gasströmungsgeschwindigkeit im Bereich von etwa 5 bis 45 m/s zu erzeugen.

29. Verfahren nach Anspruch 28, ferner gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des:

Erzeugens des Übergabegasstroms; und

Regulierung des Flusses des Übergabegasstroms um eine Geschwindigkeit des Gasflusses innerhalb des Bereichs von etwa 5 bis 45 m/s zu erzeugen.

30. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der ausgewählte Transportschritt (e) die folgenden Verfahrensschritte enthält:

ein intermittierendes Leiten des Partikelmaterials über eine ausgewählte Verweilzeitdauer, um eine gesteuerte Menge (64) des Partikelmaterials aus dem Sammelbereich (22) in die Übergabeleitung (30) zu übergeben;

des Erzeugens eines Übergabegasstroms mit einer ausgewählten Geschwindigkeit, um die Menge (64) des Partikelmaterials durch die Übergabeleitung (30) zu bewegen.

31. Verfahren nach Anspruch 30, wobei der ausgewählte Transportschritt (e) die folgenden Verfahrensschritte enthält:

Ablenken des Partikelmaterials über eine ausgewählte Verweilzeitdauer mit einem intermittierend bewegbaren Klappenteil (102), um eine gesteuerte Menge (64) des Partikelmaterials aus dem Sammelbereich (22) in die Übergabeleitung (30) zu übergeben; und

die Erzeugung des tybergabegasstroms bei einer ausgewählten Geschwindigkeit, um die Menge des Partikelmaterials durch die Übergabeleitung zu bewegen.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, wobei der ausgewählte Transportschritt (e) die folgenden Verfahrensschritte enthält:

Ablenken einer ausgewählten Menge des Partikelmaterials aus dem Sammelbereich (22) in eine Empfangskammer (64); und

Steuern des Übergabegasstroms in ausgewählter Weise, um die Menge (64) des Partikelmaterials intermittierend aus der Einpfangskammer (64) und in die Übergabeleitung (30) zu bewegen.

33. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch den Verfahrens schritt des Leitens eines im wesentlichen kontinuierlichen Stroins an Partikelmaterial in die Bahnformkammer (32).

34. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der ausgewählte Transportschritt (e) die folgenden Verfahrensschritte enthält:

Leiten eines ersten Partikelmaterials in die Bahnformkammer mit einer ersten Transporteinrichtung; und

Leiten mindestens eines zweiten Partikelmaterials in die Bahnformkammer mit einer zweiten Transporteinrichtung.

35. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt des Teilens des Zufuhrstroms (18) des Partikelmaterials in zwei oder mehrere im wesentlichen getrennte Zufuhrunterströme des Partikelmaterials.

36. Verfahren nach Anspruch 35, wobei der Verfahrensschritt des Trennens des Zufuhrstroms des Partikelmaterials die folgenden Verfahrensschritte enthält:

Bewegen des gasbeladenen Zufuhrstroms des Partikelmaterials durch eine gekrümmte Leitung (110), die eine Biegung über einen Radius aufweist, um das Partikelmaterial in Richtung auf ein radial auswärts gelegenes, inneres Wandteil der gekrümmten Leitung zu konzentrieren; und

Trennen des konzentrierten Partikelmaterials mit einem Abscheideflügelteil (122), das innerhalb einer Ausgangszone (124) aus der gekrümmten Leitung positioniert und derart angeordnet ist, daß es sich entlang einer Linie erstreckt, die im wesentlichen den Querschnitt der Leitungsausgangszone überquert, wobei die Hauptflächen des Flügelteils im wesentlichen entlang der Abmessung in Längsrichtung der Leitungsausgangszone ausgerichtet sind, wobei das Flügelteil (122) in ausgewählter Weise innerhalb der Leitungsausgangszone (124) anzuordnen ist, um das konzentrierte Partikelmaterial in die Zufuhrunterströme zu teilen.

37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei die Leitungsausgangszone einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist und das Flügelteil (122) in Umfangsrichtung drehbar ist, um die ausgewählte Positionierbarkeit innerhalb des Leitungsausgangsbereichs (124) zu erzeugen.

38. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

Leiten eines ersten Unterstroms des Partikelmaterials (10) durch eine Übergabeleitung (30) in die Bahnformkammer (32); und

Leiten eines zweiten Unterstroms des Partikelmaterials zu einer Trenneinrichtung (20).

39. Verfahren nach Anspruch 38, wobei ein erster Unterstrom des Partikelmaterials in eine erste Trenneinrichtung und ein zweiter Unterstrom des Partikelmaterials in eine zweite Trenneinrichtung geleitet wird.

40. Verfahren nach Anspruch 39, wobei jede der ersten und zweiten Trenneinrichtungen umfaßt:

eine gekrümmte Leitung (48) mit einer kreisförmigen Biegung, durch die sich ein entsprechender Unterstroin des Partikelmaterials (10) bewegt, um das gasbeladene Partikelmaterial wirkungsmäßig in Richtung auf eine radial auswärts angeordnete Wand (50) der gekrümmten Leitung (48) zu konzentrieren; und

eine Einrichtung zum Steuern einer Strömungsgeschwindigkeit des Partikelmaterials innerhalb jedes Unterstroms des Partikelmaterials.

41. Verfahren nach Anspruch 40, ferner gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des:

selektiven Ablenkens des Partikelmaterials über eine ausgewählte Verweilzeitdauer, um intermittierend eine erste Menge des Partikelmaterials aus der gekrüinmten Leitung (48) der ersten Trenneinrichtung und in eine Übergabeleitung (30) zu übergeben; und

Erzeugens eines Übergabegasstroms mit einer ausgewählten Fließgeschwindigkeit zum Bewegen der Menge des Partikelmaterials durch die Übergabeleitung.

42. Verfahren nach Anspruch 41, ferner gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

ausgewähltes Ablenken des Partikelmaterials über eine ausgewählte Verweilzeitdauer mit einem intermittierend bewegbaren Klappenteil (102), um eine erste Menge des Partikelmaterials aus der gekrümmten Leitung der ersten Trenneinrichtung und in eine Übergabeleitung (30) intermittierend zu übergeben; und

Erzeugen eines Übergabegasstroms mit einer ausgewählten Fließgeschwindigkeit zum Bewegen der Menge des Partikelmaterials durch die Übergabeleitung.

43. Verfahren nach Anspruch 40, ferner gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

Leiten einer zweiten Menge Partikelmaterial in eine Empfangskammer (64) aus der gekrümmten Leitung (48) der zweiten Trenneinrichtung; und

Erzeugen eines Übergabegasstroms in ausgewählter Weise, um die zweite Menge des Partikelmaterials in eine Übergabeleitung (30) aus der Empfangskammer (64) intermittierend zu bewegen.

44. Verfahren nach Anspruch 43, ferner gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt des Sequentierens der intermittierenden Bewegung der zweiten Menge des Partikelmaterials aus der Empfangskammer, um eine gewünschte Abstimmung zwischen der zweiten Menge des Partikelmaterials und einer zweiten, ausgewählten Ablagerungsregion entlang einer Maschinenrichtung der Bahn zu erzeugen.

45. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt des Sequentierens eines Phasenbetriebs des Transportschritts (e), um die gewünschte Abstimmung zwischen der ausgewählten Menge des Partikelmaterials und einer ausgewählten Ablagerungsregion entlang einer Maschinenrichtung der Bahn zu erzeugen.

46. Verfahren nach Anspruch 45, wobei der Sequentierungsschritt die folgenden Verfahrensschritte ent-

ein wirkungsmäßiges Verbinden eines Laufwellen- Kodiergeräts (86) mit einer Hauptlaufwelle;

das Erzeugen eines Referenzimpulses pro jedem einzelnen Produktbereich, der von der Bahn abgeleitet werden soll, mit einem Referenzsignalgenerator (90), der wirkungsmäßig mit der Laufwelle verbunden ist; und

das Empfangen und Verarbeiten von Ausgangssignalen des Referenzgenerators (90) und des Laufwellen- Kodiergeräts (86), um in ausgewählter Weise den Betrieb des ausgewählten Transportschritts (e) zu sequentieren.

47. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend den Verfahrensschritt der Rückgewinnung eines Teils des Partikelmaterials.

48. Verfahren nach Anspruch 47, wobei der Rückgewinnungsschritt den Verfahrensschritt des Abscheidens des Partikelmaterials aus einer sich bewegenden Mischung von Gas und Partikelmaterial umfaßt, wobei der Abscheideschritt die folgenden Verfahrensschritte enthält:

Bewegen der Mischung aus Gas und Partikelmaterial durch eine gekrümmte Leitung (41) mit einem Einlaßbereich (43) und einem Auslaßbereich (45);

Verbinden eines Partikelreservoirs (15) mit dem Auslaßbereich (45);

Ableiten des Gases aus der Mischung aus Gas und Partikelmaterial über eine Leitung (136), die mit dem Auslaßbereich (45) der gekrümmten Leitung (41) verbunden ist; und

das Erzeugen eines Gasdruckes im Partikelreservoir (15), der relativ gesehen höher ist als ein Gasdruck in der gekrümmten Leitung (41).