JP2016504104A - 超吸収剤粒子の新規な分配方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は下記(i)〜(iii)の工程から成る超吸収剤ポリマー粒子を複数の粒子流に分配するための新規な方法に関するものである。(i) 超吸収剤ポリマー粒子を用意し、(ii)上記超吸収剤ポリマー粒子に回転を与え、この工程(ii)をハウジング(12)中に設けた回転モービル(可動装置)(11)を用いて実行し、(iii)分離させた粒子流を回収する。本発明はさらに吸収剤物品の製造での使用と、得られた物品にも関する。

Description

本発明は、超吸収剤(superabsorbents)ポリマー粒子を実質的に同じような流量の複数の粒子流に分配(dose)する新規な方法に関するものである。
本発明はさらに、超吸収剤ポリマー粒子を含む吸収剤物品を製造する方法を提供する。本発明は個人のケアー用吸収剤製品、例えばおしめ、トレーニングパンツ、サニタリーナプキン、失禁衣服、包帯等で広く使われている公知吸収剤物品の製造方法にも関するものである。
これらの物品の吸収要素は今日では高吸収性材料、例えばSuper Absorbent Polymers−SAP−から成り、おしめ等の吸収コアを形成している。
SAPには多くの利点があるが、SAPは微粉末の形で入手できるため、分配(dose)するのが難しいという問題がある。この問題は均一層へ均一に分配できる装置では特に問題はないが、SAPを一定パターンに分配する必要がある場合には問題になる。
国際公開第WO2010/133529号公報
「Modern Superabsorbent Polymer Technology」, F. L. Buchholz and A. T. Graham, Wiley-VCH, 1998, pages 71−103
SAP粒子を互いに異なる流速で分配するために特定の分配具を使用して各々の特定の流れ(および分配パターン)に合わせることはできるが、その場合にはコストが高くなり、メンテナンスにも問題もあり、さらに、全ての分配具を設置するのに必要な容積が大きくなるため、場合によっては使用ができないこともある。
互いに異なる流速で分配するための公知システムは一般に振動ベルトと、この振動ベルトの端部に配置した分離具とをから成る。このシステムでも流速 および各フローのPSD(粒径分布、Particle Size Distribution)を大きく変えるというニーズに応える必要がある。
本発明は、下記(i)〜(iii)の工程から成る、超吸収剤ポリマー粒子を複数の粒子流(フロー)に分配する方法を提供する:
(i) 超吸収剤ポリマー粒子を用意し、
(ii)この超吸収剤ポリマー粒子に回転を与え、この工程(ii)はハウジング(12)中に設けた回転モービル(mobile、可動装置)(11)を用いて実行し、
(iii)各々に分離させた超吸収剤ポリマー粒子流を回収する。
本発明はさらに、本発明方法を実行するための分配装置(dosing apparatus)、特に、ハウジング(12)と、このハウジング(12)内に配置した回転モービル(11)とから成る分配装置を提供する。
本発明の吸収剤物品の形成方法を示す図。 本発明の吸収剤物品の平面図。 本発明の分配装置の断面図。
本発明の一つの実施例では、上記回転モービル(mobile、可動装置)(11)とハウジング(12)との間の隙間が約5mm〜20mm、好ましくは10mm〜15mmである。
本発明の一つの実施例では、回転モービル(11)はJ形をしている。
本発明の一つの実施例では、回転モービル(11)のJ形は中心から75%〜80%、好ましくは65%〜90%、好ましくは70%〜85%の距離の所の回転モービルの半径上に軸線を有するパラボラに由来する。
本発明の一つの実施例では、回転モービル(11)の上記J形が赤道面とJ形の外周部とが成す角度が5°〜30°、好ましくは7°〜25°、より好ましくは10°〜22°である。
本発明の一つの実施例では、回転モービル(11)が50〜250mm、好ましくは100〜200、より好ましくは135mm〜175mmの直径を有する。
本発明の一つの実施例では、ハウジング(12)が60〜300mm、好ましくは110〜215mm、より好ましくは160mm〜200mmの内径を有する。
本発明の一つの実施例では、回転モービル(11)の回転速度が100〜1000rpm、好ましくは200〜800rpm、より好ましくは300〜500rpmである。
本発明の一つの実施例では、回転モービル(11)の回転速度は、各粒子が少なくとも一回転するような回転速度である。
本発明の一つの実施例では、回転モービル(11)の回転数は、各粒子が0.5m/秒〜8m/秒に、好ましくは2m/秒〜4m/秒の周速度を有するような回転数である。
本発明の一つの実施例では、工程(ii)は粒子のカーテン(13)を形成する工程から成る。
本発明の一つの実施例では、分離させた粒子流を回収する工程(iii)が、等間隔に配置した開口(14a、14b、14c、14d)中に粒子を回収することからなる。
本発明の一つの実施例では、粒子を用意する工程(i)で、重力で粒子を供給するか、スクリューを使用する。
本発明の一つの実施例では、粒子を供給する工程(i)を実質的に工程(ii)の回転シャフトに沿って実行する。
本発明の一つの実施例では、粒子を用意する工程(i)を、回転シャフトの周りに位置した円形ノズル(15)を通して粒子を供給して行う。
本発明の一つの実施例では、上記円形ノズル(15)が環状形状の孔を規定し、この孔は5mm〜20mm、好ましくは7mm〜12mm、より好ましくは10mm〜15mmの口径(lumen)を有する。
本発明の一つの実施例では、上記ノズル(15)は、回転モービル(11)のシャフトと上記J形との結合点から上方に2mm〜17mm、好ましくは5mm〜12mmの距離離れて位置している。
本発明の一つの実施例では、ノズル(15)が円錐形の内側形状を有し、この内側形状は垂直線に対して45°〜75°、好ましくは50°〜70°の角度を成す。
本発明の一つの実施例では、ハウジング(12)の底部の内側形状が垂直線に対して70°〜85°、好ましくは75°〜80°の角度を成す。
本発明の一つの実施例では、上記の回収工程(iii)が2つ〜8つ、好ましくは4つ〜6つに分けた各粒子流を回収する工程である。
本発明はさらに、上記方法によって粒子を分配する本発明の対象である超吸収剤ポリマー粒子から成る吸収剤物品(1)の製造方法を提供する。
本発明の一つの実施例では、上記方法は下記(a)〜(c):
(a)吸収剤を収容するポケット(4a、4)の列を有する第1シート層(2)と、
(b)上記ポケット(4a、4)中に収容される所定質量の上記吸収剤(6)と、
(c)上記第1シート層上に配置される第21シート層(7)と、
から成る吸収剤物品(1)を製造する方法であり、この方法は下記の(d)〜(g)の工程を有する:
(d)第1シート層(2)を用意し、
(e)上記第1シート層(2)にポケット(4a、4)の列を作り、
(f)本発明の分配方法でSAP粒子材料(6)を用意し、
(g)第2シート層(7)材料を用意し、それを第1シート層(2)に付けて第1シート層(2)とサンドイッチし、
(h)吸収物品に仕上げ加工する。
本発明の一つの実施例では、上記方法は上記吸収剤物品(1)をおしめ、トレーニングパンツ、サニタリーナプキン、失禁衣服または包帯に成形する工程を有する。
本発明はさらに、上記方法で得られた吸収剤物品を提供する。この吸収剤物品では一つのポケット中の流体吸収剤ポリマーの粒径分布(PSD)が他のポケット中のPSDに対して15%以下は変化しない。
従って、本発明では実質的に同様なPSDを有するSAP粒子流を形成することができる。それによって多数の分配装置を使用する必要はなくなり、コストおよびメンテナンスで利点(ゲイン)が得られる。
以下、本発明をより詳細に説明するが、本発明が下記の説明に限定されるものではない。
[図1]は本発明の一つの実施例に従った本発明の吸収剤物品の製造方法を示す図である。
最初に、最初のシート層(2)を用意する。この最初の層は底部層となる。この層(2)は液体非透過層にすることができるが、例えばおしめのバックシートが存在する場合にはこの液体非透過層は不要である。
次いで、この層上に接着剤(3)の層が塗布される。の接着剤は一般にホットメルト接着剤であり、それについては以下で詳細に説明する。接着剤層は全面に付けてもシール(密封)エリアの近傍だけに付けてもよいが、接着剤がSAPを受け、それを接着して大SAPの大部分がシート層の面に付着するようにする。そうすることでSAPの位置を改良し、使い捨て型(ディスポーザブル)おしめ内でSAPが動いて移動するのを防止することができる。
次いで、接着剤層(3)を有するシート層(2)を種々の所望形状に成形する。種々の公知技術を用いてポケット(4a、4)の形に成形できる。図示した実施例では機械方向にバンドを形成し、次いで横方向に成形するステップが示されている。
次いで、[図2]に示すように、上記ステップで形成したポケット(4a、4)間の位置に接着剤ビード(5)(接着剤ロープともよばれる)を塗布する。[図2]は吸着剤コアの平面図で、四角形をしたポケットと、縦方向(MD)および横方向(TD)に塗布したビード(5)とを示している。この塗布には標準的技術が使われる。
上記ビードは使用中にシート層を結合しておくことで構造強度を確保する役目をする。
次に、横方向のポケットを形成するステップを実行する。このステップはオプションであるが、行うのが好ましい。接着剤ビードを塗布するステップはポケットの横方向を形成するステップの前または後に実行することができる。あるいは、ほぼ同時に実行することもできる。
こうして形成したポケットは種々の形状および形を有することができる。例えば、ポケットは長方形または正方形にすることができ、その変の長さは種々変化させることができる。例えば、長さは任意方向、任意形状で10mm×10mmから10mm×80mmまで変化させることができ、これには20mm×20mm〜20mmx60mmまたは20mm×20mm〜40mm×40mmまたは20mmx40mmが含まれる。ポケットの最終的深さはそれに収容されるSAP材料の質量に依存する。幼児用パンツの場合の深さ(最後形状成形後すなわちカレンダー加工後の深さ)は例えば1mmから5mmであるのが好ましい。これ以外の任意の所望の幾何学形状およびパターンにすることもできる。特に好ましい形状は機械運転方向に一つまたは複数の連続ストラップを塗布し、各ストラップを互いに平行に塗布する形状である。
縦方向ポケットにすることも可能である。この場合のポケットは例えば10〜80mm×100〜400mmに延ばすことができる。
形成したポケット中には以下で説明する適当な分配装置を使用してSAPを入れる。
第2シート層(7)上には最初に接着剤層(8)が塗布される。この第2シート層(7)は一般に水透過性で、流体が透過してSAPへ達することができる材料からなる。一般に、この第シート層(7)はトップ層の役目をする。シート層を通って流体が透過できるようにするために、接着剤層を完全なものにしないか、多孔質にする。この接着剤層(8)はオプションで、省略することもできる。
次いで、SAP(6)を収容したポケット(4a、4)を有し且つビード(5)を有する第1シート層(2)の上へ接着剤層(8)を有する第2シート層(7)を取り付ける。この取り付けはビード(5)近傍の区域(9)で行われる。
こうして作られたサンドイッチ構造物にプリーツ(襞)(10)を形成し、カレンダー加工を施して2つのシート層を確実に結合する。
組立体の底部層(不織布)上には例えば感圧接着剤を直接塗布する。同じ接着剤を組立体のトップ層(不織布)上にも直接塗布する。このトップ層を底部層上に乗せ、圧縮ロールを使用して押圧する。別の実施例では上記組立作業を繰り返すが、接着剤のビード接着剤を塗布したトップ層と底部層との間に挿入する。組立体を作るためにこれと同じ方法を用いて押圧された積層品の中央部にビード接着剤を配置することもできる。
本発明では、形成されたポケット中にSAPが極めて効率的に保持され、ズレたり、および/または、物品の特定位置で凝固するのを防止できる。
以下、本発明物品を製造するためのステップと、その各種の変形例とをより詳細に説明する。
本発明で使用するSAPは十分な量の水を吸収可能な任意の製品にすることができる。典型的なSAPはその乾燥体積の10〜50倍、一般には20〜40倍の水を吸収する間(重量比で表した場合にはこの比はさらに大きくなる)。例えば、15gのSAPは400ccの流体を保持できる(連続した4回の濡れテストとして実施、4×100cc)。BASF者はこのSAPの代表的な供給会社である。SAPは一般に微粉末の形で入手でき、その粒度は大きく変化する(例えば、100μmから850μmメッシュの粒子流が60%以上)。典型的なSAPは(メタ)アクリレートポリマー、特にポリアクリル酸のアルカリ金属塩である。インナーが吸収性で、外側が浸透膜の場合にはコア/シェルンも使用できる。SAP自体は周知のものである。
超吸収ポリマー(Super Absorbent Polymers -SAP-) の製造方法は[非特許文献1](「Modern Superabsorbent Polymer Technology」, F. L. Buchholz and A. T. Graham, Wiley-VCH, 1998, pages 71−103)に記載されている。
SAPは特許文献1(国際公開第WO2010/133529号公報)に記載のものでもよい。この特許の内容は本明細書の一部を成す。
充填するSAPの量は高範囲に変えることができる。例えば、幼児用おしめの場合に通常使われるSAPの量は8〜20g、好ましくは11〜18g、より好ましくは12〜15gである。
本発明では複数のシート層を使用する。その一つの代表的なシートは底部層用シートであり、他の一つはトップシートである。これらのシートは両方とも不織布にすることができる。この不織布は種々の方法を使用して製造でき、ステープル不織布、スパンボンド不織布、スパンレイド不織布、エアーレイド不織布等を挙げることができる。不織布の結合は機械的(例えば、からませる)か、熱的か、超音波か、化学的、その他にことができる。不織布は当業者に周知である。必要とされる場合、使用する不織布は標準的なものでも、構造化されたものでも、エンボス加工されているものでもよい。
不織布を予め液体中に通すか、含侵させることができる。当業者は要求にマッチした使用繊維を選択することができる。繊維を液体に通して繊維を親水性にして不織布の製造に適したものにする方法は公知である。
繊維は従来の合成繊維でも半合成繊維(例えばポリエステル、ポリオレフィン、レーヨン)にすることができ、また、従来の天然繊維、例えばcottonにすることができる。不織布材料の場合、繊維はポリアクリレートのような結合剤を用いて結合できる。好ましい材料はポリエステル、レーヨン、ポリエチレンおよびポリプロピレンである。液体ガン侵方法の例は特許文献2、特許文献3、に記載されている。
国際公開第WO99/57355A1号公報 欧州特許第EP 1023883A2号公報
液体侵侵層の例は一般に疎水性ポリエチレンまたはポリプロピレンから成る層であり、他の材料はポリエステルおよびポリアミド等を使うことができる。
シートの片側を特定アスペクト比またはフィーリングを有するシートとし、反対側を特定の特性、例えば接着性を有するシートにした多重積層構造にすることもできる。そうした不織布は特許文献3、特許文献5に記載されている
欧州特許第EP1609448号公報 米国特許公開第US2008/0045917号明細書
SAPによって液体を補足できるようにするために、トップ層は液体透過性(permeable)である。トップ層として使用可能な不織布の例としてば親水性処理をしたポリエチレンまたはポリプロピレン繊維、レーヨン、その他任意の適切な繊維が挙げられる。上記文献にはトップ層として使用可能なものが記載されている。面重量は広範囲で変えることができ、例えば5〜100g/m2、好ましくは10〜50g/m2にすることができる。
通常の場合、底部シート層は液体不透過性であるが、これは必須ではない。不織布にすることができる。底部層に使用可能な不織布はポリプロピレンまたはポリエステル繊維であるということは当業者に周知である。上記文献には底部シート層として使用可能なシート層が記載されている。その面重量は広範囲に変えることができ、5〜100g/m2、好ましくは10〜50g/m2にすることができる。底部シート層に制御された量の空気を通す多孔質性を付与することもできる。それによってポケットの成形が容易になり、SAPの充填が容易になるこの点は以下で明らかになる。
本発明で使用する接着剤は当業者に公知のものである。第1の種類の接着剤はビード用に使用される。ビード用接着剤の代表例はホットメルト接着剤であり、代表的にはPSA(Pressure Sensitive Adhesive)である。好ましい接着剤はHMPSAである。ビード用に使用可能な典型的なHMPSAは水素化された炭化水素樹脂と、ナフテン油とを含むSBSをベースにした接着剤である。接着性の塗布方法も当業者に公知であり、連続または不連続に塗布でき、好ましくは連続的に塗布する。リニア塗布重量は0.1〜5g/直線mである。
ビードの塗布と機械(縦)方向(MD)でも、横方向(TD)でも、その両方でもよい。ビードは得られた吸収剤物品の幾何学的安定性を確実にする役目をする。ビードは排水機能もする。液体はシート層、特に不織布層の内部へ移行(マイグレート)する。液体はビードの所でビードによって規定される経路に沿って案内される。従って、排水経路を規定し、それによって吸収剤物品の全体の上に流体をより均一に分配させることができる。
接着剤層(3)(8)(存在する場合)にも同様な接着剤を使用できる、これらの接着剤はトップ層および底部層と同じものでなくてもよい。接着剤は当業者に公知の技術を使用して塗布できる。コーチングは全体に行っても部分的に行ってもよい(特性パターンに沿ったマルチライン、マルチドット、MD、TD、螺旋噴霧、ポーラスコーチング、発泡コーチング等)。トップ層に使用する場合には、接着剤は流体がトップ層を通り抜けることができるようなものにする。従って、トップ層用のコーチングは通常はオープンコーチングである。面重量は通常5〜60g/m2、好ましくは10〜20g/m2である。シート層に使用する接着剤(シート層上に塗布するビード)は水溶性でないのが好ましい。
ホットメルトは特に感圧接着剤(Pressure Sensitive Adhesives、PSA)、特にHMPSAであるのが好ましい。
一般的に言って、ホットメルト接着剤は下記(a)〜(f)から成るが、これに限定されるものではない:
(a)ポリマー、例えばEVA、PE、PP、EEA(エチレン・エチルアクリレート)および熱可塑性エラストマーまたはゴム、例えばSIS、SIBS、SEPS、SBS、SEBSまたはブタジエンをベースにしたポリマーのような(ブロック)スチレンコポリマー、さらにはエチレン−プロピレン・コポリマー、EPRおよびオレフィンブロックコポリマー(OBC)。無水マレイン酸による改質等の化学的改質をしたものでもよい。典型的な重量平均分子量MWはポリマーの場合60kDa〜400kDaの間である。このポリマーは機械強度、耐屈曲性、耐障壁性、明度および粘度調整剤の役目をするために組成物の10〜80重量%、好ましくは15〜40重量%を構成することができる。
(b)極性または無極性樹脂である粘着樹脂。極性樹脂は(i)天然ロジンまたは改質ロジン、例えば松ゴムから抽出したロジン、その重合物、ダイマー化物、脱水素化物、水素化物またはモノアルコールまたはグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等のポリオールとのエステル化物、(ii)一般にフリーデルクラフツ(Friedel-Crafts)触媒の存在下で炭化水素重合して得られるテルペンに由来するテルペン樹脂、例えばα−ビニルトルエン、フェノールの作用で改質したモノテルペン(またはピネン)であり、無極性樹脂は(iii)オイルのカット分から得られる不飽和脂肪族炭化水素の混合物の水素化、重合または(芳香族炭化水素との)共重合で得られる樹脂;(iv)一般にフリーデルクラフツ(Friedel-Crafts)触媒の存在下でテルペン炭化水素を重合して得られるテルペン樹脂、例えばモノテルペン(またはピネン)、天然テルペンを含むコポリマー、例えばスチレン/テルペン、α−ビニルトルエン/テルペンおよびビニルトルエン/テルペンである。
この粘着樹脂は天然物(エステルガム、テルペンまたはテルペン−フェノールエステル)またはオイルベースの脂肪族または芳香族の粘着樹脂にすることができる。粘着樹脂は一般に組成物の10〜60%、好ましくは30〜80%にすることができ、その役目はホット・タックを与え、付着性および制御された凝集性を増加させることにある。
(c)パラフィンおよびワックス。組成物の0〜20%にすることができ、その役目はバリヤー性を与え、剛性およびホットメルト硬さ性質を与えることにある。
(d)オイルのような可塑剤。組成物の約0〜30%にすることができ、ホットメルト耐屈曲性と粘性を制御する役目をする。
(e)酸化防止剤。組成物の0.2〜2%にすることができ、ホット時および冷却時に成分を安定化させる役目をする
(f)特定の特性、例えば紫外線抵抗性(酸化抵抗性)、耐防炎性、抗アレルギー性、レオロジー改質、その他が求められる時に使用する充填材。
ホットメルトは次の組成物を有することができる:15〜40%の熱可塑性ポリマー、30〜60%の粘着樹脂、30%以下の他の成分:可塑剤オイル、酸化防止剤、添加剤等。
残留タックは成分および組成物を調整して制御できる。
SAPと一緒に接着剤を使用することもできる。それによってSAPの移動を減らすことができる。これは上記のHMAよ、HMPSAにすることができ、また、水ベース(WB)でもよく、例えばWBPSAにすることができる。SAPと一緒に使用できる接着剤は水溶性にすることができる。この接着剤は形成されたポケット中にSAPを入れる時に同時に塗布することができる。この実施例ではSAP粒子または粒塊をより強固に保持できる。これはプロセスおよび/またはデザイン上の有益である。
吸収剤物品は公知の種々の方法を使用して製造でき、例えば下記文献を参照できる:
欧州特許第EP-A-1621166号公報 欧州特許第EP-A-1621167号公報(P&G) 米国特許公開第US2010/0100065号明細書(Fameccanica) 欧州特許第EP724418号公報 欧州特許第EP725613号公報 欧州特許第EP725616号公報(Kimberly-Clark) 国際公開第WO2012/048878号公報 国際公開第WO2012/048879号公報 国際公開第WO2012/052172号公報 国際公開第WO2012/052173号公報(Vynka and Romanova)
本発明の分配装置は必要な量のSAP流を製造ラインへ送るのに用いられる。
以下、[図3]を使用して本発明の分配装置をより詳細に説明する。図示した実施例では回転モービル(mobile、可動装置)の軸線は垂直であるのが好ましい。以下では、分配累積流量は2kg/時間〜120kg/時間である例が適当であると思われるので、その例を説明するが、本発明がこの例に限定されるものではない。
モービル(mobile、可動装置)(11)はJ形を有しており、一般にはパラボラ形モービル(11)である。このモービル(11)の直径は50〜250mm、好ましくは100〜200mm、典型的には約135mm〜175mmであり、ハウジング(12)の内径は60〜300mm、好ましくは110〜215mm、典型的には160mm〜200mmである。
モービルとハウジングとの間の間隙は約5mm〜20mm、好ましくは10mm〜15mmである。
赤道面からのモービルの高さは35〜75mm、好ましくは40〜70mm、典型的には47.5mm〜62.5mmである。
一般に、上記のJ形曲線はモービルのシャフトに対して滑らかに連続している。モービルの外周で上記J形曲線が赤道面に対して成す角度は5°〜30°、好ましくは7°〜25°、典型的には10°〜22°である。
回転モービル(11)のJ形は、その中心から65%〜90%、好ましくは70%〜85%、典型的には75%〜80%離れた所で、モービルの半径上にその軸線を有するパラボラから導かれるのが好ましい。
主シャフトの直径は5mm〜10mm、典型的には8mmで、環状のフロー隙間を作るのを助ける。
SAP粒子を供給するためのノズル(15)は、モービルの軸線の周りに環状を成し、モービルのシャフトの外側と上記ノズルの内径との間のギャップとして定義される口径は5mm〜20mm、好ましくは7mm〜12mm、典型的には10mm〜15mm、例えば約12mmである。分配装置のこの部分の直径は流量に関係し、流量が40kg/時間〜80kg/時間の場合には12mmにするのが適している。
ノズル(15)は、モービルのシャフトと上記J形との間の接合点から上方に2mm〜17mm、好ましくは約5〜12mm、典型的には約8mmの所に位置している。
ノズル(15)の内側形状は円錐形で、この円錐形は垂直線に対して45°〜75°、好ましくは50°〜70°、典型的には60°の角度を成す。
粒子は一般に重力でノズルに供給される。スクリューのような特定の装置を用いて粒子を供給することもげきる。この供給はモービルの回転シャフトに沿って実行するのが好ましい。
ハウジング(12)は下側部分を油脂、この下側部分の内側は垂直線に対して70°〜85°、好ましくは75°〜80°、典型的には77°の角度を成す。ハウジングの内側部分はSAP粒子がこの面上を流れ、滞留しないような粗さの面をしている。
分配装置の最下部にはチャンネルの形をした等間隔に配置された孔(14a、14b、14c、14d)が位置している。典型的には4つの孔があるが、2つまたは3つの孔にすることもでき、また、5つ、6つまたは8つ、さらにはそれ以上の数の孔にすることもできる。これらの孔はSAP粒子を集め、その後のラインにさらに分配する。
上記の数値は、SAP粒子を変える時、流量を変得る時、より一般的には所望のフロー特性にするためにリセットし、規定し直すことができる。
モービルは軸線方向に固定することができ、また、ノズルからの距離を変化させるためにその軸線に沿って移動させることもできる。モービルは固定ベースを有することができ、また、形を変化させ、および/または、モービルとハウジングとの間の間隙を変化させることができるようにするために、種々の形状に変えることができる。そのためにシム板を用意する。ノズルの口径は流量に合わせることができ、流量が多いときには大きな口径が必要になる。分配装置の角度も流量に合わせて変えることができる。
上記パラメターは周速度にも関係する。各フロー(流量範囲)に対してモービルの直径に関係する最適の回転速度が規定できる。
回転速度は、一般に粒子の周速度が0.5m/秒〜8m/秒、好ましくは2m/秒〜4m/秒となるように選択する。周速度(m/秒)=(rpm/60).2π.(Φ/2)である。ここで、Φは回転モービルの直径を表す。
本発明の分配装置は粒子のカーテン(13)を形成させる。カーテンは実質的に均一である。このカーテンはモービルが所定回転数で分配装置の軸線の周りを少なくとも一回転するときに形成される。均一なカーテンが得られれば、その下側にある孔またはチャンネル中の流量も実質的に同じになり、実質的に同じ量のPSDになる。上記の回転と周速度が与えられるので、粒子がハウジングの下部に衝突しても破損することはなく、その物理的一体性を維持する。従って、本発明の分配装置では脆性のあるSAP粒子を取り扱うことができる。
設定パラメター、特に流量と回転速度は各々他方のパラメターとの関係を考慮して決めることができる。流量が同じ場合、%偏差は一般に回転速度の関数であり、回転速度が同じ場合、%偏差は一般に流量の関数である。従って、工業的なニーズから与えられる流量をセットすれば、回転速度を変化させることができ、この回転速度は最小偏差でセットできる。例えば、流量範囲が40kg/時〜80kg/時の場合には400rpmの値にするのが適している。モービルの回転速度は100〜l000rpm、好ましくは200〜800rpm、より好ましくは300〜500rpmで変えることができる。
本発明分配装置のための上記パラメターを用いて、58kg/時の流量で、400rpmの回転速度の場合に、下記の分配(%、合計100%)について下記の4つのフローを作った。書き[表1]は同一のチャンネル(14a、14b、14c、14d)において4回の異なる運転(ラン)の結果である。
Figure 2016504104
粒径分布は分配装置に入る粒子と各出口孔から出てくる粒子とで求めた。ホッパーおよびスクリューはこの供給装置の一部であり、上記の値は入ってくるSAPのPSDを表す。このPSDはEDANA推薦の標準試験番号WSP 220.3.10「ふるい分けによる粒径分布の決定方法」に従って測定した。
欧州特許第EP 1 730 218に記載の方法ではPSDの対数標準偏差は以下のように求められる:最初に、篩分けによって粒径分布を求め、各粒度でのオーバーサイズの百分率Rを対数目盛上にプロットする。対数標準偏差(σζ)は、σζ=0.5×In(X2/X1)で与えられる。ここで、X1およびX2はR=84.1重量%およびR=15.9重量%での粒径である。
Figure 2016504104
Figure 2016504104

Claims (15)

  1. 下記(i)〜(iii)の工程から成る超吸収剤ポリマー粒子を複数の粒子流に分配する方法:
    (i) 超吸収剤ポリマー粒子を用意し、
    (ii)上記超吸収剤ポリマー粒子に回転を与え、この工程(ii)をハウジング(12)中に設けた回転モービル(可動装置)(11)を用いて実行し、
    (iii)分離させた粒子流を回収する。
  2. 回転モービル(11)とハウジング(12)との間の間隙を約5mm〜30mm、好ましくは10mm〜15mmにする製造1に記載の方法。
  3. 回転モービル(11)がJ形をしている請求項1または2に記載の方法。
  4. 回転モービル(11)のJ形が中心から75%〜80%、好ましくは65%〜90%、好ましくは70%〜85%の距離の所の回転モービルの半径上に軸線を有するパラボラに由来し、および/または、回転モービル(11)の上記J形が、赤道面とJ形の外周部とが成す角度が5°〜30°、好ましくは7°〜、25°、より好ましくは10°〜、22°である請求項3に記載の方法。
  5. 回転モービル(11)が50〜250mm、好ましくは100〜200、より好ましくは135mm〜175mmの直径を有し、および/または、ハウジング(12)が60〜300mm、好ましくは110〜215mm、より好ましくは160mm〜200mmの内径を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法、
  6. 回転モービル(11)の回転速度が100〜1000rpm、好ましくは200〜800rpm、より好ましくは300〜500rpmであり、および/または、回転モービル(11)の回転速度が各粒子が少なくとも一回転するような回転速度であり、および/または、回転モービル(11)の回転数が各粒子が0.5m/秒〜8m/秒に、好ましくは2m/秒〜4m/秒の周速度を有するような回転数である請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法、
  7. 粒子を用意する工程(i)を重力で粒子を供給するか、スクリューを使用して行い、好ましくは、粒子を供給する工程(i)を実質的に工程(ii)の回転シャフトに沿って実行し、好ましくは、および/または、粒子を用意する工程(i)を回転ウュフトの周りに位置した円形ノズル(15)を介して粒子を供給して行う求項1〜6のいずれか一項に記載の方法、
  8. 上記円形ノズル(15)が環状形状の孔を規定し、この孔は5mm〜20mm、好ましくは7mm〜12mm、より好ましくは10mm〜15mmの口径を有し、および/または、ノズル(15)が回転モービル(11)のシャフトと上記J形との結合点から上方に2mm〜17mm、好ましくは5mm〜12mmの距離離れて位置しており、および/または、ノズル(15)が円錐形の内側形状を有し、この内側形状は垂直線に対して45°〜75°、好ましくは50°〜70°の角度を成す請求項7に記載の方法。
  9. ハウジング(12)の底部の内側形状が垂直線に対して70°〜85°、好ましくは75°〜80°の角度を成す請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 分離させた粒子流を回収する工程(iii)で等間隔に配置した開口(14a、14b、14c、14d)中に粒子を回収し、および/または、上記の回収工程(iii)が2〜8、好ましくは4〜6に分けた各粒子流を回収する工程である請求項1〜9のいずれか一項に記載方法。
  11. 下記(i)〜(iii)から成る分配装置、特に請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法を実行するための装置:
    適量吐出装置特に10までの誰に従うでも方法成る:
    (i) ハウジング(12)、
    (ii)上記ハウジング(12)中に設けた回転モービル(11)。
  12. 請求項2〜10のいずれか一項に記載の特徴を有する請求項11に記載の分配装置。
  13. 下記(a)〜(c):
    (a)吸収剤を収容するポケット(4a、4)の列を有する第1シート層(2)、
    (b)上記ポケット(4a、4)中に収容される所定質量の上記吸収剤(6)、および
    (c)上記第1シート層上に配置される第21シート層(7)、
    から成る、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法で粒子を分配することで超吸収剤ポリマー粒子を含む吸収剤物品(1)を製造する方法、好ましくは下記の(d)〜(g)の工程を有する吸収剤物品(1)の製造方法:
    (d)第1シート層(2)を用意し、
    (e)上記第1シート層(2)にポケット(4a、4)の列を作り、
    (f)請求項1〜10のいずれか一項に記載のSAP粒子材料(6)を用意し、
    (g)第2シート層(7)材料を用意し、それを第1シート層(2)に付けて第1シート層(2)とサンドイッチし、
    (h)吸収物品に仕上げ加工する。
  14. 吸収剤物品(1)をおしめ、トレーニングパンツ、サニタリーナプキン、失禁用品または包帯に仕上げる請求項13に記載の方法。
  15. 一つのポケット中の流体吸収剤ポリマーの粒径分布(PSD)が他のポケット中のPSDに介して15%以下した変化しない請求項13または14に記載の方法で得られる吸収剤物品
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