KR102507704B1 - 흡수성 코어 및 흡수성 코어를 형성하기 위한 방법 - Google Patents

흡수성 코어 및 흡수성 코어를 형성하기 위한 방법 Download PDF

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마이클 비. 벤투리노
데이비드 비. 왈브룬
로드니 엘. 주니어 밀러
브랜든 비. 쿠쏘우
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

무펄프 흡수성 코어 및 제조 방법이 개시되어 있다. 흡수성 코어를 형성하는 제1 방법은, 캐리어 시트를 유공성 형성 표면에서 기계 방향으로 전진시키되, 유공성 형성 표면은 교차 기계 방향으로 연장된 폭을 가지는 단계, 형성 표면을 가로질러 압력 차를 발생시키는 단계, 제1 접착제를 캐리어 시트 상에 적용하는 단계, 캐리어 시트를 입자상 물질 전달 챔버 내에서 전진시키는 단계, 및 입자상 물질을 입자상 물질 전달 챔버 내 입자상 물질 입구로부터 분배하여 입자상 물질을 제1 접착제 상에 피착시키는 단계를 포함할 수도 있고, 여기서 입자상 물질 입구는 유공성 형성 표면 폭의 25% 내지 75%인 폭을 가지고, 그리고 여기서 입자상 물질은 900m/분 미만으로 입자상 물질 입구로부터 전달된다.

Description

흡수성 코어 및 흡수성 코어를 형성하기 위한 방법
본 발명의 분야는 일반적으로 흡수성 코어 및 흡수 용품에서 사용하기 위한 흡수성 코어를 제조하는 방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로 기저귀, 배변 훈련용 팬티, 요실금 제품, 일회용 속옷, 의료용 의복, 여성 위생 용품, 흡수성 수영복 등과 같은 흡수 용품에 사용하기 위한 무펄프 흡수성 코어 및 무펄프 흡수성 코어를 형성하는 방법에 관한 것이다.
흡수성 코어는 체액 및 기타 체액 배출을 조절하고 샘방지하기 위해 다양한 유형의 제품에 사용된다. 많은 현재의 흡수성 코어는 펄프 플러프 또는 배출된 액체를 흡수하도록 작용하는 다른 셀룰로오스 섬유를 포함한다. 본 흡수 용품은 또한 셀룰로오스 섬유와 혼합된 입자상 물질, 예를 들어 초흡수성 물질을 함유하여 흡수성 코어의 흡수 용량을 크게 증가시킬 수 있다. 이러한 경우에, 셀룰로오스 섬유는 배출된 유체를 흡수하는 것을 돕고 또한 초흡수성 물질을 안정화시키는 것을 돕고, 예를 들어 흡수성 코어 내에 초흡수성 물질의 위치를 유지한다. 그러나, 이들 흡수성 코어에서 셀룰로오스 섬유의 존재는 상당한 양의 벌크를 흡수성 코어에 부여한다. 그러므로, 벌크를 줄이기 위해 높은 흡수 능력을 가지고 셀룰로오스 섬유를 포함하지 않거나 상당한 양의 셀룰로오스 섬유를 포함하지 않는 흡수성 코어가 바람직할 수 있다.
본 발명은 일반적으로 흡수성 코어 및 흡수 용품에서 사용하기 위한 흡수성 코어를 제조하는 방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로 기저귀, 배변 훈련용 팬티, 요실금 제품, 일회용 속옷, 의료용 의복, 여성 위생 용품, 흡수성 수영복 등과 같은 흡수 용품에 사용하기 위한 무펄프(pulpless) 흡수성 코어 및 무펄프 흡수성 코어를 형성하는 방법에 관한 것이다.
제1 실시예에서, 흡수성 코어를 형성하는 방법은, 캐리어 시트를 유공성 형성 표면에서 기계 방향으로 전진시키는 단계로서, 상기 유공성 형성 표면은 교차 기계 방향으로 연장된 폭을 가지는 단계, 형성 표면을 가로질러 압력 차를 발생시키는 단계, 캐리어 시트 상에 제1 접착제를 적용하는 단계, 입자상 물질 전달 챔버 내에서 캐리어 시트를 전진시키는 단계, 및 입자상 물질을 입자상 물질 전달 챔버 내 입자상 물질 입구로부터 분배하여 입자상 물질을 제1 접착제 상에 피착시키는 단계를 포함할 수도 있고, 입자상 물질 입구는 유공성 형성 표면 폭의 25% 내지 75%인 폭을 가지고, 입자상 물질은 900m/분 미만으로 입자상 물질 입구로부터 전달된다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 600m/분 미만으로 입자상 물질 입구로부터 전달될 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 300m/분 미만으로 입자상 물질 입구로부터 전달될 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 계량된 방식으로 입자상 물질 입구에 전달될 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질 입구 폭은 유공성 형성 표면 폭의 33% 내지 66%일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 유공성 형성 표면은 최대 유공성 형성 표면 폭 및 최소 유공성 형성 표면 폭을 가질 수 있고, 최소 유공성 형성 표면 폭은 최대 유공성 형성 표면 폭과 상이하고, 입자상 물질 입구 폭은 최소 유공성 형성 표면 폭보다 작거나 같을 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 캐리어 시트는 좌측 에지 영역, 중앙 영역 및 우측 에지 영역을 가질 수 있고, 입자상 물질은 제1 접착제 상에 피착될 수 있어서 중앙 영역은 좌측 에지 영역 및 우측 에지 영역 중 적어도 하나 내에서 입자상 물질의 평균 평량의 적어도 110%인 입자상 물질의 평균 평량을 갖는다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 상기 실시예에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 제1 접착제 상에 피착될 수 있어서 중앙 영역은 좌측 에지 영역 및 우측 에지 영역 중 적어도 하나 내에서 입자상 물질의 평균 평량의 적어도 130%인 입자상 물질의 평균 평량을 갖는다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 상기 방법은 비입자상 물질을 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내에 피착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 피착된 입자상 물질은 초흡수성 물질(SAM)을 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버는 제1 입자상 물질 전달 챔버일 수 있고, 방법은 제1 접착제 상에 피착된 입자상 물질 상에 제2 접착제를 적용하는 단계, 후속하는 입자상 물질 전달 챔버 내에서 캐리어 시트를 전진시키는 단계, 및 후속하는 입자상 물질 전달 챔버 내 입자상 물질 입구로부터 입자상 물질을 분배하여 입자상 물질을 제2 접착제 상에 적용하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 후속하는 입자상 물질 전달 챔버 내의 입자상 물질 입구는 유공성 형성 표면 폭의 25% 내지 75%인 폭을 가지며, 입자상 물질은 900m/분 미만으로 제2 입자상 물질 전달 챔버 내 입자상 물질 입구로부터 전달된다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 제1 접착제는 핫멜트 접착제일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제1 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 제2 접착제는 분무-적용 수성 바인더(SAAB) 접착제일 수 있다.
제2 실시예에서, 흡수성 코어를 형성하기 위한 방법은, 캐리어 시트를 형성 부재에서 기계 방향으로 전진시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 형성 부재는 흡수성 코어 영역을 한정하는 형성 표면을 가지고, 흡수성 코어 영역은 좌측 에지 영역 및 좌측 에지 영역 폭, 중앙 영역 폭을 갖는 중앙 영역, 우측 에지 영역 및 우측 에지 영역 폭, 및 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭을 가지고, 진공을 형성 표면에 적용하는 단계, 및 입자상 물질을 입자상 물질 전달 챔버 내에서부터 입자상 물질 입구를 통해 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내 캐리어 시트 상으로 1200m/분 미만의 속도로 입자상 물질을 피착시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 입구는 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭보다 작은 입구 폭을 가질 수 있고, 상기 중앙 영역 폭은 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭의 33% 내지 75%일 수 있고, 입자상 물질은 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내의 캐리어 시트 상에 피착될 수 있어서 중앙 영역 내의 입자상 물질의 평균 평량은 좌측 에지 영역 및 우측 에지 영역 중 적어도 하나 내의 입자상 물질의 평균 평량의 적어도 110%이다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 따른 추가 실시예들에서, 중앙 영역 폭은 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭의 62% 내지 67%일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 흡수성 코어 영역은 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭보다 작은 최소 전체 흡수성 코어 영역 폭을 더 포함하고, 입구 폭은 최소 전체 흡수성 코어 영역 폭보다 작을 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 흡수제는 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내에서 입자상 물질 입구를 통해 900m/분 미만의 속도로 피착될 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 흡수제는 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내에서 입자상 물질 입구를 통해 600m/분 미만의 속도로 피착될 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 흡수제는 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내에서 입자상 물질 입구를 통해 300m/분 미만의 속도로 피착될 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 상기 방법은 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내에 비입자상 물질을 피착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 피착된 입자상 물질은 초흡수성 물질(SAM)을 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버의 최상부가 개방되어서 공기가 입자상 물질 전달 챔버로 들어가도록 허용할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버의 최상부는 공기의 진입에 대해 밀봉되어 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 상기 방법은 중앙 코어 부분에 피착되는 입자상 물질의 양을 조절하도록 진공을 변화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제2 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 상기 방법은 제1 입자상 물질 전달 챔버에 제1 양의 입자상 물질을 피착하고 제2 입자상 물질 전달 챔버에 제2 양의 입자상 물질을 피착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
제3 실시예에서, 흡수성 코어를 형성하기 위한 방법은, 베이스 캐리어 시트를 형성 표면에서 기계 방향으로 전진시키는 단계를 포함할 수 있고, 상기 형성 표면은 교차 기계 방향 폭을 가지고, 베이스 캐리어 시트의 상부 표면 상에 제1 접착제를 적용하는 단계, 제1 입자상 물질 전달 챔버 내에서 베이스 캐리어 시트를 전진시키는 단계, 상기 제1 입자상 물질 전달 챔버 내에 배치된 제1 입자상 물질 입구로부터 상기 제1 접착제 상에 제1 양의 입자상 물질을 피착시키는 단계, 상기 제1 입자상 물질 전달 챔버 외부에서 제1 양의 입자상 물질 위에 제2 접착제를 적용하는 단계, 제1 접착제를 갖는 베이스 캐리어 시트, 제1 양의 입자상 물질, 및 제2 접착제를 제2 입자상 물질 전달 챔버로 전진시키는 단계, 제2 입자상 물질 전달 챔버 내에 배치된 제2 입자상 물질 입구로부터 제2 접착제로 제2 양의 입자상 물질을 피착시키는 단계, 및 최상부 캐리어 시트를 제2 양의 입자상 물질 상에 적용하는 단계를 포함할 수 있고, 제1 입자상 물질 입구 및 제2 입자상 물질 입구는 형성 표면의 교차 기계 방향 폭의 25% 내지 75%인 입구 폭을 가질 수 있고, 입자상 물질은 900m/분 미만으로 제1 입자상 물질 입구 및 제2 입자상 물질 입구를 빠져나갈 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제3 실시예에 따른 추가 실시예들에서, 상기 방법은 최상부 캐리어 시트를 제2 양의 입자상 물질 상에 적용하기 전 최상부 캐리어 시트 상에 제3 접착제를 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제3 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 상기 방법은 최상부 캐리어 시트를 제2 양의 입자상 물질 상에 적용하기 전 제2 양의 입자상 물질 상에 제3 접착제를 적용하는 단계, 및 최상부 캐리어 시트를 제3 접착제 상에 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 상기 실시예에 따른 추가 실시예들에서, 제3 접착제는 분무-적용 수성 바인더(SAAB) 접착제일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제3 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 제1 접착제는 핫멜트 접착제일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제3 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 제2 접착제는 분무-적용 수성 바인더(SAAB) 접착제일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제3 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 600m/분 미만으로 제1 입자상 물질 입구 및 제2 입자상 물질 입구에서 나갈 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제3 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 300m/분 미만으로 제1 입자상 물질 입구 및 제2 입자상 물질 입구에서 나갈 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제3 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 상기 방법은 비입자상 물질을 베이스 캐리어 시트 상에 피착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
제4 실시예에서, 흡수성 코어는 접착제 층 및 입자상 물질 층을 포함할 수 있고, 상기 흡수성 코어는 제1 에지 영역 폭을 갖는 제1 에지 영역, 중앙 영역 폭을 갖는 중앙 영역, 제2 에지 영역 폭을 갖는 제2 에지 영역, 및 전체 코어 폭을 갖는다. 중앙 영역 폭은 전체 코어 폭의 25% 내지 75%일 수 있고, 중앙 영역은 제1 에지 영역 및 제2 에지 영역 중 적어도 하나의 평균 입자상 물질 평량의 110% 초과의 평균 입자상 물질 평량을 가질 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제4 실시예에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 초흡수성 물질(SAM)을 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제4 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 흡수성 코어의 총 중량의 90% 초과를 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제4 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 중앙 영역 폭은 전체 코어 폭의 33% 내지 66%일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제4 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 중앙 영역은 제1 에지 영역 및 제2 에지 영역 중 적어도 하나의 평균 입자상 물질 평량의 130% 초과 평균 입자상 물질 평량을 가질 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제4 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 접착제의 층은 핫멜트 접착제 및 분무-적용 수성 바인더(SAAB) 접착제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제5 실시예에서, 흡수성 코어는 중심 길이방향 축 및 외부 커버 폭을 가지는 세장형 외부 커버를 포함할 수 있고, 외부 커버는 중심 길이방향 축에 수직으로 측정된 제1 에지 영역 폭을 가지는 제1 에지 영역, 중심 길이방향 축에 수직으로 측정된 제2 에지 영역 폭을 가지는 제2 에지 영역, 및 제1 에지 영역과 제2 에지 영역 사이에 배치된 중앙 영역을 더 포함하고, 중앙 영역은 중심 길이방향 축에 수직으로 측정된 중앙 영역 폭, 및 세장형 외부 커버 내에 배치된 입자상 물질을 갖는다. 중앙 영역 폭은 외부 커버 폭의 25% 내지 75%일 수 있고, 중앙 영역은 제1 에지 영역 및 제2 에지 영역 중 적어도 하나의 평균 입자상 물질 평량의 적어도 110%인 평균 입자상 물질 평량을 가질 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제5 실시예에 따른 추가 실시예들에서, 흡수성 코어 내의 입자상 물질의 평균 평량은 중심 길이방향 축으로부터 흡수성 코어의 외부 에지를 향한 경로를 따라 감소할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제5 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 세장형 외부 커버는 가장자리를 따라 함께 결합된 두 개의 분리된 부직 웹을 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제5 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 세장형 외부 커버는 그 자체에 결합된 단일 부직 웹을 포함할 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제5 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 중앙 영역은 제1 에지 영역 및 제2 에지 영역 중 적어도 하나의 평균 입자상 물질 평량의 적어도 130%인 평균 입자상 물질 평량을 가질 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제5 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 중앙 영역 폭은 외부 커버 폭의 33% 내지 66%일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제5 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 입자상 물질은 초흡수성 물질(SAM)을 포함할 수 있다.
제6 실시예에서, 흡수성 코어를 형성하기 위한 장치는 기계 방향으로 움직일 수 있는 형성 표면을 갖는 형성 드럼을 포함할 수 있고, 상기 형성 표면은 교차 기계 방향으로 연장되는 형성 표면 폭, 형성 표면에 접착제를 적용하도록 구성된 제1 접착제 적용기, 및 기계 방향으로 제1 접착제 적용기 뒤에 배치된 제1 입자상 물질 전달 챔버, 입자상 물질을 분배하기 위한 제1 흡수성 입자상 물질 전달 챔버를 가지고, 상기 제1 입자상 물질 전달 챔버는 제1 입자상 물질 입구를 포함한다. 상기 장치는 추가로 기계 방향으로 제1 입자상 물질 전달 챔버 뒤에 배치된 제2 접착제 적용기를 포함할 수 있고, 상기 제2 접착제 적용기는 형성 표면에서 접착제를 적용하도록 구성되고, 기계 방향으로 제2 접착제 적용기 뒤에 배치된 제2 입자상 물질 전달 챔버, 입자상 물질을 분배하기 위한 제2 입자상 물질 전달 챔버를 포함할 수 있고, 제2 입자상 물질 전달 챔버는 제2 입자상 물질 입구를 포함하고, 제1 입자상 물질 입구 및 제2 입자상 물질 입구 각각은 형성 표면 폭의 25% 내지 75%인 입구 폭을 가질 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제6 실시예에 따른 추가 실시예들에서, 입구 폭은 형성 표면 폭의 33% 내지 66%일 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제6 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 상기 장치는 기계 방향으로 제2 입자상 물질 전달 챔버 뒤에 배치된 제3 접착제 적용기를 더 포함할 수 있고, 제3 접착제 적용기는 형성 표면에서 접착제를 적용하도록 구성된다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제6 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 제1 접착제 적용기는 형성 표면에서 핫멜트 접착제를 적용하도록 구성될 수 있고, 제2 접착제 적용기는 형성 표면에서 분무-적용 수성 바인더(SAAB) 접착제를 적용하도록 구성될 수 있다.
부가적으로, 또는 대안적으로, 제6 실시예에 대해 임의의 상기 실시예들에 따른 추가 실시예들에서, 상기 장치는 셀룰로오스 섬유를 제1 입자상 물질 전달 챔버 및 제2 입자상 물질 전달 챔버 중 적어도 하나에 공급하기 위해 제1 입자상 물질 전달 챔버 및 제2 입자상 물질 전달 챔버 중 적어도 하나에 연결된 섬유화기를 더 포함할 수 있다.
도 1은 흡수성 코어를 형성하기 위한 예시적인 형성 조립체의 개략도이다.
도 2는 도 1의 조립체에 사용될 수 있는 예시적인 형성 드럼의 사시도이다.
도 3은 도 1의 조립체에 사용될 수 있는 예시적인 형성 드럼 및 연관된 구성요소들의 측면도이다.
도 4a는 도 1의 조립체에 사용될 수 있는 예시적인 입자상 물질 전달 챔버의 측면도이다.
도 4b는 도 1의 조립체에 사용될 수 있는 예시적인 입자상 물질 전달 챔버의 정면도이다.
도 5는 도 1의 조립체에 의해 제조될 수 있는 예시적인 흡수성 코어 구조체의 도면이다.
도 6a는 도 1의 조립체에 의해 제조될 수 있는 예시적인 흡수성 코어의 단면도이다.
도 6b는 도 1의 조립체에 의해 제조될 수 있는 대안적인 예시적 흡수성 코어의 단면도이다.
도 7은 흡수성 코어를 형성하기 위한 예시적인 형성 조립체의 대안적인 개략도이다.
도 8은 도 1 또는 도 7의 조립체에 의해 제조될 수 있는 대안적인 예시적 흡수성 코어의 단면도이다.
도 9는 성형된 흡수성 코어를 형성하기 위한 복수의 가림 부재를 포함하는 형성 드럼의 사시도이다.
도 10은 도 9의 형성 드럼 상에 배치된 가림 부재의 상면도이다.
도 11은 도 9 및 도 10의 형성 드럼 및 가림 부재를 사용하여 제조될 수 있는 예시적인 성형된 흡수성 코어 구조체의 도면이다.
도 12는 셀룰로오스 섬유 및 입자상 물질 양자를 포함하는 흡수성 코어를 형성하기 위한 예시적인 형성 조립체의 개략도이다.
도 13은 도 12의 형성 조립체에 의해 형성될 수 있는 예시적인 흡수성 코어의 단면을 도시한다.
도 14a 및 도 14b는 흡수성 코어를 형성하는데 사용될 수 있는 캐리어 시트의 도면이다.
도 15는 형성 표면 폭보다 작은 입구 폭을 갖는 입구를 갖는 입자상 물질 도관을 갖는 도 1의 조립체에 사용될 수 있는 대안적인 예시적 입자상 물질 전달 챔버의 정면도이다.
도 16은 도 15의 경우 입자상 물질 전달 챔버를 사용하여 제조될 수 있는 예시적인 흡수성 코어 구조체의 도면이다.
도 17은 도 15의 경우 입자상 물질 전달 챔버를 사용하여 제조될 수 있는 다른 예시적인 흡수성 코어 구조체의 도면이다.
본 발명 또는 그의 바람직한 실시예(들)의 구성요소를 소개할 때, "한", "하나", 그", "상기" 등은 하나 이상의 요소가 있다는 것을 의미하기 위한 것이다. 용어 "포함하는", "구비하고 있는", "갖는"은 포괄적인 것으로 의도된 것이며, 열거된 요소 이외의 다른 추가 요소가 있을 수 있다는 것을 의미한다. 또한, "최상부", "최하부", "위", "아래" 및 이 용어들의 변형은 편의를 위해 이루어지며, 구성요소의 임의의 특정 방향을 필요로 하지 않는다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1은 흡수성 코어를 형성하는데 사용될 수 있는 예시적인 흡수성 코어 형성 장치(20)의 개략도를 도시한다. 장치(20)의 몇몇 구성요소는 형성 드럼(26) 및 입자상 물질 전달 챔버들(60a, 60b)을 포함한다. 그러므로, 일부 실시예들에서, 장치(20)를 사용하여 입자상 물질을 포함하는 흡수성 코어를 형성할 수 있다. 초흡수성 물질(SAM)은 본 발명에 의해 고려되는 입자상 물질의 한 가지 예이다. 이 실시예들 중 적어도 일부에서, 형성된 흡수성 코어의 입자상 물질 함량은, 중량으로, 흡수성 코어의 함량의 대부분을 구성할 수 있다. 다른 실시예들에서, 형성된 흡수성 코어의 입자상 물질 함량은, 흡수성 코어의 함량의 90 중량% 내지 100 중량%를 구성할 수 있다. 이러한 흡수성 코어는 본원에서 무펄프 흡수성 코어로서 설명될 수 있다. 본원에서 사용되는 대로, 무펄프 흡수성 코어라는 어구는 정확히 무펄프인 흡수성 코어와, 흡수성 코어의 총 함량의 0.5 중량% 내지 10 중량%를 포함하는 셀룰로오스 섬유를 가지는 단지 실질적으로 무펄프인 흡수성 코어를 모두 포함할 수 있다. 무펄프 코어는 보다 높은 셀룰로오스 섬유 함량을 가지는 흡수성 코어에 비해 한 가지 이상의 이점을 가질 수 있다. 예를 들어, 무펄프 코어는 더 높은 셀룰로오스 섬유 함량을 갖는 코어와 유사한 흡수 특성, 예로 흡수 용량을 가질 수 있다. 그러나, 무펄프 코어는 셀룰로오스 섬유 펄프 함량을 갖는 코어보다 작은 치수를 가질 수 있다. 특히, 무펄프 코어는 더 높은 셀룰로오스 섬유 함량을 갖는 코어와 비교하여 감소된 두께를 가질 수 있다.
도 1의 예시적 실시예에서, 베이스 캐리어 시트(70)는 캐리어 시트 롤(72)로부터 풀려질 수 있다. 하나 이상의 재료 취급 롤러(74)를 사용하여 형성 드럼(26)에 근접하게 베이스 캐리어 시트(70)를 이송할 수 있다. 일단 형성 드럼(26)에 근접하게 되면, 베이스 캐리어 시트(70)는 진공 압력에 의해 형성 드럼(26)으로 당겨질 수 있고, 이것은 도 2 및 도 3과 관련하여 이하에서 더 상세히 설명된다. 형성 드럼(26)은 화살표(10)의 방향으로 구동축(28)을 중심으로 회전시켜, 하나 이상의 흡수성 코어 형성 단계를 통해 베이스 캐리어 시트(70)를 전진시켜서, 결과적으로 흡수성 코어(101)를 생성한다. 흡수성 코어(101)는 별개의 패드로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, 흡수성 코어(101)는 연속 리본으로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 베이스 캐리어 시트(70)는 멜트블로운, 스펀본드-멜트블로운 -스펀본드(SMS), 스펀레이스(spunlace) 재료 또는 천연 티슈 재료와 같은 부직 재료를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 임의의 적합한 부직 재료를 사용할 수 있다. 베이스 캐리어 시트(70)는 적어도 공기 흐름에 대해 반투과성이어야한다. 예를 들어, 베이스 캐리어 시트(70)는, 공기가 베이스 캐리어 시트(70)를 통해 형성 표면(24)으로부터 이격되어 배치된 최상부 표면으로부터 형성 표면(24)에 근접하여 배치된 최하부 표면까지, 그리고 궁극적으로 형성 표면(24)을 통해 형성 드럼(26)의 내부로 이동될 수 있도록 충분히 투과성이어야 한다. 베이스 캐리어 시트(70)의 일부 예시적인 적합한 치수는 약 7cm 내지 약 36cm의 폭을 포함한다. 베이스 캐리어 시트(70)에 대한 일부 예시적인 적합한 평량은 약 5g/m2 (gsm) 내지 약 50 gsm의 범위에 있다. 그러나, 베이스 캐리어 시트(70)에 사용되는 특정 치수 및 평량은, 흡수성 코어(101)에 대한 특정 용도 또는 원하는 특성에 기초하여, 심지어 이들 범위 밖에서 상이할 수 있다.
도 1의 예에서, 베이스 캐리어 시트(70)는 먼저 제1 접착제 적용 구역(80)을 통해 이동하고, 여기서 접착제 적용기(76)는 접착제(78)를 베이스 캐리어 시트(70)에 적용한다. 일부 예들에서, 접착제(78)는 접촉 핫멜트 접착제 또는 비접촉 핫멜트 접착제와 같은 핫멜트 접착제일 수 있다. 그러나, 다른 예에서, 접착제(78)는 캐리어 시트 상에 적용하기 위한 임의의 다른 적합한 접착제일 수 있다. 또한, 접착제(78)는 임의의 적합한 적용 기술 또는 기술들을 사용하여 적용될 수 있다. 예를 들어, 접착제(78)는 분무 적용으로, 슬롯-코트 적용으로, 또는 임의의 다른 알맞은 적용 기술에 의해 적용될 수 있다.
제1 접착제 적용 구역(80)에서 나간 후, 현재 접착제(78)를 함유하는 베이스 캐리어 시트(70)는 형성 드럼(26)에 근접하게 되고, 여기에서 베이스 캐리어 시트(70)는 진공 압력을 통해 형성 드럼으로 당겨진다. 그 다음, 베이스 캐리어 시트는 입자상 물질 전달 챔버(60a)로 진입한다. 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 내부에서, 입자상 물질은 베이스 캐리어 시트(70) 상에 피착될 수 있다. 보다 구체적으로, 입자상 물질은 접착제(78) 상에 피착될 수 있고, 여기에서 접착제(78)에 의해 입자상 물질이 안정화되거나 베이스 캐리어 시트(70) 상에 고정화된다.
도 1의 호퍼(90)는 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)로 전달되는 입자상 물질을 함유할 수 있다. 연결 파이프(68)는, 입자상 물질을 호퍼(90)로부터 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)로 이송하기 위해서 호퍼(90)에 직접 연결될 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 연결 파이프(68)는 계량 기기(92)를 포함할 수 있다. 계량 기기(92)는 부피 측정, 중량 측정 또는 질량 유량 원리 등에 기초한 임의의 종류의 벌크 재료 계량 기기일 수 있다. 계량 기기(92)는 (예를 들어, 부피로 또는 중량으로) 일정량의 입자상 물질만 단위 시간당 연결 파이프를 통해 흐르도록 보장할 수 있다. 계량 기기(92)를 통해 유동하는 입자상 물질의 부피에 대한 몇 가지 예시적인 적합한 범위는 약 5,000 그램/분(g/분) 내지 약 25,000 g/분이다. 이런 식으로, 계량 기기(92)는 적절한 양의 입자상 물질이 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)로 전달되도록 보장하는 것을 도울 수 있다.
도 1에 도시된 예에서, 연결 파이프(68)는 전달 파이프(64, 66)로 분할될 수 있다. 전달 파이프(64, 66) 각각은, 입자상 물질 전달 도관(62a, 62b)을 형성하는 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)로 진입할 수 있다. 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)로 전달된 입자상 물질은 입자상 물질 전달 도관(62a, 62b)에서 나가 접착제(78) 및 베이스 캐리어 시트(70) 상에 피착될 수 있다. 일부 대안적인 실시예들에서, 단일 계량 기기(92) 대신에, 다수의 계량 기기를 사용하여 각각의 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)로 입자상 물질의 적절한 전달을 보장할 수 있다. 예를 들어, 전달 파이프들(64, 66) 각각은, 계량 기기(92)를 포함하는 장치(20) 대신에, 도 1의 파선 박스(93a, 93b)로 나타낸 계량 기기를 포함할 수 있다.
입자상 물질 전달 챔버(60a)에서 나온 후, 이제 접착제(78) 및 입자상 물질을 함유하는 베이스 캐리어 시트(70)는 제2 접착제 적용 구역(81)에 진입할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 접착제 적용 구역(81)은 제1 접착제 적용 구역(80)과 유사할 수 있다. 예를 들어, 제2 접착제 적용 구역(81)에서, 접착제 적용기(86)는 접착제(88)를 베이스 캐리어 시트(70)에 적용할 수 있다. 보다 구체적으로, 접착제 적용기(86)는 베이스 캐리어 시트(70) 상에서 안정화된 입자상 물질 상에 접착제(88)를 적용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 접착제(88)는 접착제(78)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 접착제(88)는 또한 비접촉 핫멜트 접착제와 같은 핫멜트 접착제일 수 있다. 접착제(88)는 또한 접착제(78)가 분무 적용과 같은 베이스 캐리어 시트(70)에 적용되는 것과 유사한 방식으로 베이스 캐리어 시트(70)에 적용될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 접착제(88)는 접착제(78)와 상이한 유형의 접착제일 수 있고 그리고/또는 접착제(78)와 다른 방식으로 적용될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 접착제(88)는 핫멜트 접착제가 아닐 수도 있다. 일부 실시예들에서, 접착제(88)는 분무-적용 수성 바인더(SAAB) 접착제일 수 있다. 접착제(88)가 SAAB 접착제인 경우, 접착제(88)는 분무-적용으로 적용될 수 있다. SAAB 접착제는 핫멜트 접착제보다 입자상 물질에 더 잘 침투할 수 있어서, 베이스 캐리어 시트(70) 상에 피착된 입자상 물질의 보다 큰 안정화를 허용할 수 있기 때문에, SAAB 접착제로서 접착제(88)를 구현하는 것이 소정의 실시예들에서 바람직할 수 있다.
제2 접착제 적용 구역(81)을 통과한 후, 베이스 캐리어 시트(70)는 이제 베이스 캐리어 시트(70) 상에 배치된 제1 접착제, 접착제(78), 접착제(78) 상에 배치된 제1 양의 입자상 물질(89) (도 6a에서 더 상세히 볼 수 있음), 및 제1 양의 입자상 물질 상에 배치된 제2 접착제, 접착제(88)를 포함한다. 그 다음, 베이스 캐리어 시트(70)는 입자상 물질 전달 챔버(60b)로 진입한다. 입자상 물질 전달 챔버(60b)에서, 입자상 물질이 입자상 전달 챔버(60a) 내의 접착제(78) 상에 피착되는 것과 유사한 방식으로 제2 양의 입자상 물질이 접착제(88) 상에 피착된다.
일부 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b) 내의 베이스 캐리어 시트(70)에 전달되는 입자상 물질은 동일한 유형의 입자상 물질일 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a)에서 베이스 캐리어 시트(70)로 전달되는 입자상 물질의 유형은 입자상 물질 전달 챔버(60b)에서 베이스 캐리어 시트(70)로 전달되는 입자상 물질의 유형과 다를 수 있다. 이러한 실시예들에서, 장치(20)는 도 1의 예와는 달리 각각 상이한 유형의 입자상 물질을 저장하는 두 개의 분리된 호퍼를 가질 수 있다. 부가적으로, 분리된 연결 및 전달 파이프는 각각의 호퍼 및 각각의 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)에 연결할 수 있어서 상이한 입자상 물질 유형의 분리를 유지할 수 있다. 대안적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 장치(20)는 여전히 단일 호퍼(90)와 연결 및 전달 파이프(68, 64, 66)만 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 호퍼(90)는 2개의 분리된 내부 격실을 가져서 상이한 입자상 물질 유형의 분리를 유지할 수 있다. 부가적으로, 연결 파이프(68)는 분리된 내부 루멘들을 포함할 수 있다. 제1 내부 루멘은 호퍼(90)의 제1 내부 격실 및 전달 파이프(64)에 연결할 수 있고, 제2 내부 루멘은 호퍼(90)의 제2 내부 격실 및 전달 파이프(66)에 연결할 수 있다.
전술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 입자상 물질은 초흡수성 물질(SAM)을 포함할 수 있다. 적합한 초흡수성 물질은 본 기술분야에 잘 알려져 있고 다양한 공급자로부터 쉽게 입수가능하다. 예시적인 적합한 초흡수성 물질은 BASF Corporation, 미국, 노스캐롤라이나주, 샬럿에 소재한 사무소를 가지는 사업부로부터 입수할 수 있는 BASF 9700; 및 Evonik Industries, 미국, 뉴저지주, 파시파니에 소재한 사무소를 가지는 사업부로부터 입수할 수 있는 Evonik 5600을 포함할 수 있다.
다른 실시예들에서, 입자상 물질은 숯, 당(예, 자일리톨 등) 또는 캡슐화된 물질과 같은 저 흡수성 또는 비 흡수성 물질을 포함할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 임의의 개시된 실시예에서 전달된 입자상 물질이 흡수성 물질, 비 흡수성 물질 또는 양자일 수 있는 것으로 고려한다. 예를 들어, 흡수성 입자상 물질은 비 흡수성 입자상 물질과 혼합될 수 있고, 또는 제1 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)는 흡수성 입자상 물질을 전달할 수 있고 제2 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)는 비 흡수성 입자상 물질을 전달할 수 있다.
일단 제2 양의 입자상 물질이 베이스 캐리어 시트(70) 상에 피착되면, 최상부 캐리어 시트(75)가 제2 양의 입자상 물질 상에 적용될 수 있다. 최상부 캐리어 시트(75)는 최상부 캐리어 시트 재료의 롤(77)로부터 풀릴 수 있고, 하나 이상의 재료 취급 롤러(79)를 통해 형성 드럼(26)에 근접하여 이송될 수 있다. 최상부 캐리어 시트(75)가 제2 양의 입자상 물질 상에 적용된 후, 최상부 캐리어 시트(75) 및 베이스 캐리어 시트(70)의 에지는 서로 결합되어 (미도시) 무펄프 흡수성 코어(101)를 형성할 수 있다. 그런 후에, 흡수성 코어(101)는 추가 처리를 위해 컨베이어(95) 상에 이송될 수 있다.
일부 실시예들에서, 재료 취급 롤러(79)는 또한 닙 롤러와 유사한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 재료 취급 롤러(79)는 영역(99)에서 컨베이어(95)에 가장 근접할 수 있고, 흡수성 코어(101)는 압축되어 벌크를 감소시키고 그리고/또는 흡수성 코어(101)의 부분들을 함께 보다 확실하게 결합시킬 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 롤러(85)와 같은 하나 이상의 분리된 롤러들이 닙 기능을 수행할 수도 있다.
일부 대안적 실시예들에서, 최상부 캐리어 시트(75)가 제2 양의 입자상 물질에 적용되기 전 제3 접착제가 제2 양의 입자상 물질에 적용될 수 있다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 장치(20)는 제3 접착제 적용 구역(91a)을 추가로 포함할 수도 있다. 장치(20)가 제3 접착제 적용 구역(91a)을 포함하는 경우, 최상부 캐리어 시트(75)가 적용되기 전 접착제 적용기(96a)는 접착제(98a)를 제2 양의 입자상 물질에 적용할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 접착제(98a)는 이전에 기술된 접착제(78) 또는 접착제(88)와 유사할 수 있고 전술한 방법 중 임의의 것에 적용될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 장치(20)는 제3 접착제 적용 구역(91a) 대신에 제3 접착제 적용 구역(91b)을 포함할 수 있다. 이런 실시예들에서, 접착제 적용기(96b)는, 제2 양의 입자상 물질 대신에, 최상부 캐리어 시트(75)에 직접 접착제(98b)를 적용할 수 있다. 부가적으로, SAAB 접착제가 캐리어 시트에 직접 적용하기에 적합하지 않을 수 있기 때문에, 접착제(98b)가 SAAB 접착제가 아닐 수 있다는 것을 제외하고, 접착제(98b)는 전술한 접착제(78) 또는 접착제(88)와 유사할 수 있다. 또한, 접착제(98a)는 임의의 전술한 방법들로 적용될 수도 있다. 접착제 적용기(96a) 또는 접착제 적용기(96b) 중 어느 하나에 의해 적용된, 이런 제3 접착제는 제2 양의 입자상 물질을 안정화시키고 그리고/또는 제2 양의 입자상 물질에 최상부 캐리어 시트(75)를 보다 확실하게 부착시키는 것을 도울 수 있다.
접착제 적용기(76, 86, 및/또는 96a 또는 96b)는 일부 실시예에서 접착제를 연속적 방식으로 적용하도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 접착제 적용기(76, 86, 및/또는 96a 또는 96b)는 간헐적 방식으로 접착제를 적용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 접착제 적용기(76, 86 및/또는 96a 또는 96b)는 베이스 캐리어 시트(70) 상의 목표 구역에 간헐적으로 적용되어 흡수 용품 내 흡수성 코어의 배치로 인해 생성된 흡수성 코어에서 액체를 흡수하는데 가장 효과적인 베이스 캐리어 시트 상의 위치에서 입자상 물질을 안정화시키는 것을 돕는다.
부가적으로, 적어도 일부 실시예들에서, 접착제 적용기(76, 86, 및/또는 96a 또는 96b)는 조정된, 간헐적인 방식으로 접착제를 적용할 수 있다. 이런 실시예들에서, 접착제 적용기(86)가 접착제 적용기(76)에 의해 적용된 접착제의 최상부에 접착제를 적용하는 방식으로 간헐적으로 접착제 적용기(86)는 접착제를 적용할 수 있다. 접착제 적용기(86)에 의해 접착제를 적용한 후, 접착제 적용기(86)에 의해 적용된 접착제는 접착제 적용기(76)에 의해 적용된 접착제를 덮을 것이다. 접착제 적용기(96a 또는 96b)를 포함하는 실시예들에서, 접착제 적용기(96a 또는 96b)에 의해 적용된 접착제가 접착제 적용기(76)에 의해 적용된 접착제와 접착제 적용기(86)에 의해 적용된 접착제를 덮도록 간헐적인 방식으로 접착제 적용기(96a 또는 96b)는 접착제를 적용할 수 있다.
도 2 및 도 3은 형성 드럼(26)을 포함하는 장치(20)의 부분들을 보다 상세히 도시한다. 형성 드럼(26)은 형성 드럼(26)의 원주 둘레에 연장되는 도 2의 해치 패턴으로 표시된 이동 가능한 유공성 형성 표면(24)을 포함한다. (도 3에서 볼 수 있는 바와 같이) 형성 드럼(26)은 구동 샤프트(28)에 장착되고 베어링(30)에 의해 지지된다. 형성 드럼(26)은 드럼 구동 샤프트(28)에 동작가능하게 연결되고 이에 의하여 회전하는 원형 드럼 벽(미도시)을 포함한다. 샤프트(28)는 적절한 모터 또는 라인 샤프트(미도시)에 의하여 도 3의 화살표로 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전 구동된다. 일부 실시예들에서, 드럼 벽은 일차 하중-지지 부재일 수 있으며, 드럼 벽은 일반적으로 드럼 구동 샤프트(28)를 중심으로 반경 방향으로 그리고 원주 방향으로 연장될 수 있다.
형성 표면(24)의 방사상 내측으로 위치된 진공 덕트(36)는 형성 드럼(26)의 내부의 아크에 걸쳐 연장되어 있다. 형성 표면(24)을 통하여 공기를 흡인하기 위하여 진공 덕트(36)는 형성 표면(24)과 유체 연통 상태이다. 진공 덕트(36)는 진공원(42)에 연결된 진공 공급 도관(40)에 장착되며 유체 연통 상태이다. 진공원(42)은, 예를 들어, 배기 팬일 수 있고 약 2인치의 H20 내지 약 40인치의 H20일 수 있는 형성 드럼 내에 진공을 형성할 수 있다. 베이스 캐리어 시트(70)가 형성 드럼 둘레로 전진함에 따라 베이스 캐리어 시트(70)가 형성 드럼(26)에 부착하는 것을 돕는 것 이상으로, 진공원(42)에 의해 생성된 진공 압력은 입자상 물질 전달 도관(62a, 62b)에서 나가는 입자상 물질을 형성 표면(24)을 향해 당기는 것을 도울 수 있다. 이러한 진공 압력은 형성 표면(24) 상에 입자상 물질을 퍼지게 하는 것을 돕고 베이스 캐리어 시트(70)의 교차 기계 방향(56)을 따라 입자상 물질의 보다 균일한 분배를 형성하는 것을 도울 수 있다.
진공 덕트(36)는 진공 공급 도관(40)의 외부 주변 표면을 따라 진공 공급 도관(40)에 연결되어 있고, 진공 공급 도관(40)의 적어도 일부분에 대해 원주 방향으로 연장되어 있다. 진공 덕트(36)는 진공 공급 도관(40)으로부터 형성 표면(24)을 향하여 방사상 외측으로 돌출되어 있으며, 축 방향으로 이격된 측벽(34) 및 각도를 이루며 이격된 말단 벽(46)을 포함한다.
샤프트(28)는 드럼 벽을 관통하여 진공 공급 도관(40) 내로 연장되어 있으며, 여기서 샤프트는 베어링(30) 내에 수용되어 있다. 베어링(30)은 진공 공급 도관(40)과 함께 밀봉되어 진공 공급 도관(40)으로 들어가는 샤프트(28) 둘레에서 공기가 흡인되지 않는다.
대표적으로 도시된 바와 같이, 진공 공급 도관(40)은 진공 공급 도관(40)의 치수 및 형상을 제한하는 도관 종단 벽면(48) 및 주변 벽면(50)을 포함할 수 있다. 진공 공급 도관(40)은 적절한 횡단면 형상을 가질 수 있다. 도시된 구성에서, 진공 공급 도관(40)은 일반적으로 원형 횡단면 형상을 갖는다. 진공 공급 도관(40)은 임의의 적절한 지지 구조체로 제 위치에 작동적으로 유지될 수 있다. 지지 구조체는 또한 드럼 구동 샤프트(28)와 맞물리는 진공 공급 도관(40) 구조의 부분을 작동적으로 지지하는 추가 구성요소 또는 부재에 합쳐지고 연결될 수 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 지지체는 베어링(30)에 연결될 수 있고, 전체 진공 공급 도관(40)은 오버헤드 마운트(미도시)에 의하여 지지될 수 있다.
도시된 실시예에서, 벽면(34)은 진공 공급 도관(40)을 중심으로 대체로 방사상 및 원주 방향으로 연장되어 있다. 드럼 림(52)은 벽(34)에 결합되어 있고, 드럼 림(52)의 두께를 통해 실질적으로 자유로운 공기 이동을 제공하도록 구성되고 배치되어 있다. 드럼 림(52)은 일반적으로 원통형이며 드럼 축(53)의 방향을 따라 그리고 드럼 축(53)을 중심으로 원주 방향으로 연장되어 있다. 대표적으로 도시된 바와 같이, 드럼 림(52)은 벽(34)에 의하여 지지될 수 있고, 벽면들 사이로 연장될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 형성 표면(24)은 형성 드럼(26)의 외부 원통형 표면을 따라 제공될 수 있으며, 형성 드럼의 축 방향 및 원주 방향 치수를 따라 연장될 수 있다. 원주 방향 치수는 일반적으로 기계 방향(54)이며, 축 방향 치수는 일반적으로 교차 기계 방향(56)이다. 형성 표면(24)의 구조는 조립체로 구성될 수 있으며, 형성 드럼(26)에 작동적으로 연결되고 합쳐지는 유공성 부재(58)를 포함할 수 있다. 일부 고려된 실시예에서, 유공성 부재(58)는 다수의 인서트의 시스템으로 구성될 수 있다. 본 발명과 함께 사용될 수 있는 예시적인 유공성 부재는 2000년 10월 23일자로 출원된 "향상된 공기 유동 특성을 갖는 형성 매체"라는 명칭의 미국 특허 제6,630,088호에 추가로 기재되어 있다.
형성 표면(24)은 임의의 적절한 부착 기구를 채용함으로써 드럼 림(52) 상에 동작가능하게 유지되고 장착될 수 있다. 하나의 대표적인 예로서, 너트 및 볼트의 시스템이 장착 링의 작동 세트 상에 형성 표면(24)을 고정하는데 이용될 수 있다. 이러한 예에서, 장착 링은 드럼 림(52) 상에 동작가능하게 장착되고 드럼 림에 고정될 수 있다. 다른 실시예들에서, 유공성 부재(58)는 형성 드럼(26)과 일체형일 수 있다.
도 2에 도시되지는 않았지만, 하나 이상의 가림 플레이트가 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 형성 표면(24)의 최상부의 형성 드럼(26)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 가림 플레이트는 드럼 림(52)에, 또는 대안적으로 유공성 형성 부재(58)에 부착될 수 있다. 가림 플레이트는 형성 표면의 특정 부분에서 진공을 차단하기 위해서 형성 표면(24)의 일부분을 덮을 수 있다. 가림 플레이트는 상이한 형상의 흡수성 코어가 형성 드럼(26) 상에서 형성되도록 허용할 수 있고, 이는 보다 상세히 후술될 것이다.
본 발명과 함께 사용하기에 적합한 형성 드럼 시스템은 당 업계에 주지되어 있다. 예를 들어, "APPARATUS AND METHOD FOR FORMING A LAID FIBROUS WEB"이라는 명칭으로 K. Enloe 등에 의해 1987년 5월 19일자로 발행된 미국특허 제4,666,647호; 및 "CONTROLLED FORMATION OF LIGHT AND HEAVY FLUFF ZONES"라는 명칭으로 K. Enloe에 의해 1988년 8월 2일자로 발행된 미국특허 제4,761,258호를 참조하며; 여기서 위 특허의 전체 내용은 본 명세서와 일치하는 방식으로 본 명세서 내에 참고로 원용된다. 다른 형성 드럼 시스템은 "APPARATUS AND PROCESS FOR FORMING A LAID FIBROUS WEB WITH ENHANCED BASIS WEIGHT CAPABILITY"라는 명칭으로 J. T. Hahn 등에 의해 2001년 12월 18일자로 발행된 미국특허 제6,330,735호에 설명되어 있으며, 이 특허의 전체 내용은 본 명세서와 일치하는 방식으로 본 명세서 내에 참고로 원용된다. 표면을 형성하기 위한 시스템은 "FORMING MEDIA WITH ENHANCED AIR FLOW PROPERTIES"라는 명칭으로 Michael Barth Venturino 등에 의해 2003년 10월 7일자로 발행된 미국특허 제6,3630,088호에 설명되어 있으며, 이의 전체 내용은 본 명세서와 일치하는 방식으로 본 명세서 내에 참고로 원용된다.
도 3과 관련하여, 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)의 부가적 특징들이 분명하다. 예를 들어, 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)는 입구(61a, 61b)에서 끝나는 입자상 물질 전달 도관(62a, 62b)을 추가로 도시한다. 입구(61a, 61b), 예컨대, 입자상 물질 전달 도관(62a, 62b)의 개구 평면은 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b) 내에 위치될 수 있어서 입구(61a, 61b)는 일반적으로 지면(94) 및/또는 형성 드럼(87)의 베이스와 평행하다. 이 실시예들에서, 입구(61a, 61b)로부터 전달된 입자상 물질은 지면(94) 및/또는 형성 드럼(87)의 베이스에 실질적으로 수직인 흐름으로 입구(61a, 61b)에서 나갈 수 있다. 부가적으로, 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)는 모두 형성 드럼(26)의 최상부 절반에 위치한다. 이 구성에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)로부터 전달된 입자상 물질은, 입자상 물질을 중력에 반하여 형성 드럼(26)으로 밀어넣기 위해 부가적인 에너지를 요구하는 대신, 형성 드럼을 향해 중력에 의해 낙하할 수 있다.
그러나, 다른 실시예들에서, 입구(61a, 61b)는 지면(94) 및/또는 형성 드럼(87)의 베이스에 대하여 기울어질 수 있다. 예를 들어, 입구(61a, 61b)는 약 1도 내지 약 45도의 값을 가지는 (도 3의 입구(61a)에 대해서만 도시된) 지면(94) 및/또는 형성 드럼(87)의 베이스에 대해 각도(97)를 형성할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 입구(61a, 61b)는 지면(94) 및/또는 형성 드럼(87)의 베이스에 대해 각도(97)를 형성할 수 있어서 입구(61a, 61b)는 형성 드럼(26)에 접선을 이룬다.
도 4a 및 도 4b는 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 상이한 확대도를 도시한다. 도 4a는 기계 방향(54)으로 볼 때 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 확대도를 도시한다. 도 4a는 입자상 물질 전달 도관(62a)의 입구(61a)에서 나와 베이스 캐리어 시트(70) 상에 피착피착되는 개별 입자상 물질 입자(89)를 추가로 도시한다. 개별 입자상 물질 입자(89)는 기계 방향(54)으로 입자상 물질 전달 챔버(60a) 뒤 베이스 캐리어 시트(70)의 부분에 배치되어 안정화된 것을 또한 볼 수 있다.
전술한 대로, 입자상 물질은 호퍼(90)로부터 입자상 물질 전달 도관(62a)을 통해 전달될 수 있고, 이것은 입자상 물질이 중력에 의해 입구(61a)로 공급되도록 한다. 일부 실시예들에서, 입구(61a)에서 나간 개별 입자상 물질 입자(89)는 1200 미터/분(m/분) 미만인 속도로 배출될 수 있다. 다른 실시예들에서, 입구(61a)에서 나간 개별 입자상 물질 입자(89)는 900 m/분 미만인 속도로 배출될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 입구(61a)에서 나간 개별 입자상 물질 입자(89)는 600 m/분 미만인 속도로 배출될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 입구(61a)에서 나간 개별 입자상 물질 입자(89)는 300 m/분 미만인 속도로 배출될 수 있다. 이러한 속도는 공압식으로 형성 챔버에 도입되는 입자상 물질과 대조적이다. 입자상 물질이 공압식으로 도입되는 경우, 최소 가능한 도입 속도는 1200 m/분을 초과하는데, 왜냐하면 그것은 입자상 물질 입자를 이동시키기 위해서 공기가 이동할 필요가 있는 속도이기 때문이다. 그러므로, 입자상 물질을 입자상 물질 전달 챔버(60a)로 중력 공급하면, 입자상 물질이 공압으로 도입되는 경우보다 상대적으로 낮은 속도로 개별 입자상 물질 입자(89)가 형성 드럼(26)에 근접하게 도입될 수 있게 한다. 이러한 보다 낮은 도입 속도는 개별 입자상 물질 입자(89)가 형성 드럼(26)의 진공 압력에 의해 더 크게 영향을 받을 수 있게 한다. 이런 식으로, 장치(20)는, 개별 입자상 물질 입자(89)가 공압으로 입자상 물질 전달 챔버(60a)로 도입되는 경우보다 교차 기계 방향(56) 전체에 걸쳐 베이스 캐리어 시트(70) 상에 개별 입자상 물질 입자(89)의 더 균등한 분배를 달성할 수 있다.
도 4b는 교차 기계 방향(56)에서 볼 때 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 내부도를 도시한다. 도 4b에서 볼 수 있듯이, 형성 드럼(26)은 드럼 폭(110)을 가질 수 있고, 형성 표면(24)은 형성 표면 폭(111)을 가질 수 있다. 일반적으로, 형성 드럼(26)은 드럼 림(52)을 포함하기 때문에, 드럼 폭(110)은 형성 표면 폭(111)보다 클 것이다. 그러나, 이것은 모든 실시예에서 반드시 필요한 것은 아니다. 도 4b는 또한 비교적 균일하고 연속적인 표면으로서 형성 표면(24)을 도시한다. 이전에 언급된 바와 같이, 이하 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다른 실시예들에서, 하나 이상의 가림 플레이트는 형성 표면(24)의 일부를 흐리게 할 수 있다.
또한 도 4b에 도시된 것은 입자상 물질 전달 도관(62a) 및 입구 폭(112)을 갖는 입구(61a)이다. 일부 실시예들에서, 입구 폭(112)은 형성 표면 폭(111)과 동일할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 입구 폭(112)은 형성 표면 폭(111)보다 더 작거나 더 클 수 있다. 예를 들어, 입구 폭(112)은 드럼 폭(110)과 동일할 수 있다. 다른 예들에서, 입구 폭(112)은 형성 표면 폭(111)보다 더 작을 수 있고, 예로 형성 표면 폭(111)의 약 1/4 내지 약 9/10일 수 있다. 부가적으로, 입구 폭(112)은 입자상 물질 전달 도관(62a, 62b) 각각에 대해 상이할 수 있다.
입자상 물질 전달 도관(62a)은 입자상 물질 전달 도관(62a)의 입구(61a)와 형성 표면(24) 사이에 상당한 공간을 포함하는 수직 도관 간격(114)을 추가로 가질 수 있다. 일부 예들에서, 수직 도관 간격(114)은 약 15 cm 내지 약 100 cm일 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 입자상 물질 전달 챔버(60a)는 형성 드럼(24)에 대해 밀봉되지 않을 수 있다. 예를 들어, 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 최하부 에지(113)와 형성 표면(24) 또는 형성 드럼(26) 사이에 틈새가 있을 수 있다. 틈새는 약 0.5cm 내지 약 5cm일 수 있는 틈새 공간(116)을 가질 수 있다. 이 실시예들에서, 공기는 화살표(117)로 나타낸 바와 같이 틈새 공간(116)을 통해 입자상 물질 전달 챔버(60a) 내로 진입할 수 있다. 입자상 물질 전달 챔버(60a) 내로 공기의 진입은, 입자상 물질이 입구(61a)에서 형성 표면(24)으로 떨어짐에 따라 입자상 물질(89)을 형성 표면(24)의 중심쪽으로 밀 수 있다. 이것은 입구 폭(112)보다 작은 형성 표면(24)에 피착된 입자상 물질(89)의 교차 방향(56) 폭을 유발할 수 있다. 이것은 틈새 공간(116)이 없는 경우보다 형성된 흡수성 코어의 중앙 영역에 존재하는 더 많은 입자상 물질(89)을 유발할 수 있다. 일부 대안적 실시예들에서, 틈새 공간(116)은 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 최하부 에지(113)와 형성 표면(26) 사이에 배치되지 않을 수 있다. 오히려, 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 최하부 에지(113)는 형성 드럼(26)에 대해 밀봉될 수 있고, 별도의 구멍은 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 측벽을 통하여 배치되어 입자상 물질 전달 챔버(60a)로 공기의 진입을 허용할 수 있다.
그러므로, 다른 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 최하부 에지(113)와 형성 표면(24) 또는 형성 드럼(26) 사이에 틈새 공간(116)이 없을 수 있다. 예를 들어, 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 최하부 에지(113)는 형성 표면(24) 또는 형성 드럼(26)과 접촉할 수 있고, 또는 하나 이상의 틈새 충전제(미도시)가 틈새 공간(116)을 폐쇄하도록 위치될 수 있다. 이 실시예들에서, 공기 진입 틈새 공간(116)이 없을 수 있다. 그러므로, 입자상 물질(89)의 스트림 상에 충돌하고, 입자상 물질(89)을 형성 표면(24)의 에지로부터 안쪽으로 밀어내는 공기가 없을 수 있다. 이 실시예들에서, 형성 표면(24)에 피착된 입자상 물질(89)의 교차 방향(56) 폭은 입구 폭(112)에 가깝거나 동일할 수 있다.
일부 추가의 또는 대안적인 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 상부 영역은 개방될 수 있고 화살표(119)로 나타낸 대로 공기가 입자상 물질 전달 챔버(60a)로 유입되게 할 수 있다. 이 실시예들에서, 공기의 유입은 입자상 물질(89)이 보다 선형적인 경로로 형성 표면(24)을 향해 떨어질 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 공기가 입자상 물질 전달 챔버(60a)로 진입함에 따라, 공기는 챔버(60a) 내의 진공 압력에 의해 형성 표면(24)을 향해 당겨질 수 있고, 일반적으로 선형으로 이동할 수 있다. 공기는 형성 표면(24) 쪽으로 입자상 물질(89)을 당길 수 있고, 형성 표면(24)에 피착된 입자상 물질(89)의 위치는 입구(61a)에서 입자상 물질(89)의 개별적인 개시 위치에 의해 더 크게 영향을 받을 수 있다.
그러나, 또 다른 추가의 또는 대안적인 실시예에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 상부 영역은 밀봉될 수 있고 공기가 입자상 물질 전달 챔버(60a)로 진입되는 것을 방지할 수 있다. 이 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a) 내의 공기는, 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 상부 영역이 화살표(121)로 나타낸 바와 같이 공기의 진입을 허용하는 실시예에서보다 난류일 수 있다. 이 실시예들에서, 상대적으로 더 큰 난류는 입자상 물질(89)이 훨씬 덜 선형인 경로로 떨어지도록 할 수 있고, 따라서, 형성 표면(24)에 피착된 입자상 물질(89)의 위치는 입자상 물질 전달 챔버(60a)의 상부 영역이 대기로 개방되는 경우보다 입구(61a)에서 초기 개시 위치에 덜 좌우될 수 있다. 이 실시예들의 적어도 일부에서, 생성된 형성된 흡수성 코어는 교차 기계 방향(56) 및 기계 방향(54) 양자에 걸쳐서 입자상 물질(89)의 비교적 더 균등한 분포를 가질 수 있다.
비록 도 4a 및 도 4b는 입자상 물질 전달 챔버(60a)만 도시하지만, 입자상 물질 전달 챔버(60b)는 도시된 입자상 물질 전달 챔버(60a)와 유사할 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 본 발명의 고려된 실시예들은 서로 상이한 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)를 포함한 장치를 포함하는 것으로 또한 이해되어야 한다. 예를 들어, 입자상 물질 전달 챔버(60a)는 도 4a 및 도 4b에 대하여 전술한 제1 세트의 특성부를 포함할 수 있는 반면, 입자상 물질 전달 챔버(60b)는 다른 제2 세트의 특성부를 포함한다. 한 가지 예시적 예로서, 입자상 물질 전달 챔버(60a)는 입구, 예컨대, 지면(94) 및/또는 형성 드럼(87)의 베이스에 대해 대체로 평행하게 배향된 입구(61a)를 포함할 수 있는 반면, 입자상 물질 전달 챔버(60b)는 입구, 예컨대, 지면(94) 및/또는 형성 드럼(87)의 베이스에 대해 45도의 각도로 배향된 입구(61b)를 포함할 수 있다. 물론, 이것은 단지 한 가지 예이다. 보다 일반적으로, 각각의 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)는 도 4a 및 도 4b에 대하여 전술한 특성부들 중 임의의 것을 포함할 수 있고, 각각의 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)의 특정 세트의 특성부들은 동일하지 않을 수 있다.
도 5는 장치(20)에서 나갈 때 나타날 수 있는 무펄프 흡수성 코어(101)를 도시한다. 일부 예들에서, 흡수성 코어(101)는 도 1에 도시된 대로 연속 캐리어 시트, 예를 들어 베이스 캐리어 시트(70) 상에 형성될 수 있다. 다양한 접착제 및 입자상 물질을 포함하는 베이스 캐리어 시트(70)가 형성 드럼(26)에서 배출됨에 따라, 다른 연속 캐리어 시트, 예컨대 최상부 캐리어 시트(75)가 베이스 캐리어 시트(70)의 최상부에 적용될 수 있다. 이런 식으로, 연속 길이의 흡수성 코어는 장치(20)에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 전술한 대로, 일부 실시예들에서, 형성 표면(24)은 형성 표면(24)의 일부를 차단할 수 있는 하나 이상의 가림 부재를 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 흡수성 코어의 결과적인 길이의 부분은 입자상 물질 함량이 없거나 비교적 적은 틈새를 포함할 수 있다. 이 틈새는 도 5의 틈새 영역(115)으로 나타낸다. 흡수성 코어(101)가 형성 표면(24) 상에 형성될 때, 적용된 진공은 형성 표면의 가려진 부분에 의해 차단되어서 틈새 영역(115)의 베이스 캐리어 시트(70)에 입자상 물질이 거의 또는 전혀 흡입되지 않을 것이다. 그러므로, 이런 실시예들에서, 별개의 흡수성 코어(101)는 도 5에 도시된 바와 같이 연속 베이스 캐리어 시트(70) 상에 형성될 수 있다. 베이스 캐리어 시트(70) 및 최상부 캐리어 시트(75)는 후에 예를 들어 절단 선(118)을 따라 절단되어서, 분리된 흡수성 코어를 형성할 수 있다. 적어도 일부 실시예에서, 나이프 롤은 베이스 캐리어 시트(70) 및 최상부 캐리어 시트(75)를 분리된 흡수성 코어로 절단하는데 사용될 수 있다.
도 6a는 도 5의 A-A' 선을 따라 취해진 흡수성 코어(101)의 예시적인 단면도를 도시한다. 도 6a의 예에서, 흡수성 코어(101)는 단지 2 가지 접착제를 사용해 형성되었다. 예를 들어, 도 6a의 흡수성 코어(101)는 베이스 캐리어 시트(70)를 포함한다. 베이스 캐리어 시트(70)의 최상부에는 'x'로 나타낸 제1 접착제(120)가 있다. 일부 실시예에서, 제1 접착제(120)는 도 1과 관련하여 설명된 접착제(78)와 같은 접착제를 포함할 수 있다. 접착제(120)는, 예를 들어, 도 1의 제1 접착제 적용 구역(80)에서 베이스 캐리어 시트(70)에 적용될 수 있다.
제1 접착제(120)의 최상부에는 입자상 물질 입자(89)로 나타낸 제1 양의 입자상 물질(122)이 있다. 제1 양의 입자상 물질(122)은, 예를 들어, 도 1의 입자상 물질 전달 챔버(60a)에서 제1 접착제(120)에 적용될 수 있다. 제1 양의 입자상 물질(122)은 약 0.1mm 내지 약 1mm의 두께를 가질 수 있다.
제1 양의 입자상 물질(122)의 최상부에는 'w'로 나타낸 제2 접착제(124)가 있다. 일부 실시예들에서, 제2 접착제(124)는 도 1과 관련하여 설명된 접착제(88)와 같은 접착제를 포함할 수 있다. 제2 접착제(122)는, 예를 들어, 도 1의 제2 접착제 적용 구역(81)에서 제1 양의 입자상 물질(122)에 적용될 수 있다.
제2 접착제(124)의 최상부에는 제2 양의 입자상 물질(126)이 있다. 제2 양의 입자상 물질(126)은, 예를 들어, 도 1의 입자상 물질 전달 챔버(60b)에 형성될 수 있다. 제2 양의 입자상 물질(126)은 약 0.1mm 내지 약 1mm의 두께를 가질 수 있다. 끝으로, 최상부 캐리어 시트(75)는 제2 양의 입자상 물질(126)의 최상부에 배치된 것으로 도시되어 있다.
일부 실시예들에서, 일부 접착제(124)는 제1 양의 입자상 물질(122) 내로 침투할 수 있다. 예를 들어, 도 6a의 예에서, 제1 접착제(124)의 가닥('w'로 나타냄)은 제1 양의 입자상 물질(122)을 거리(130)만큼 침투한 것으로 도시되어 있다. 일부 예들에서, 거리(130)는 약 0.1 mm 내지 약 1 mm의 범위에 있을 수 있다. 일반적으로, 접착제(124)가 SAAB 접착제인 경우에, SAAB는 핫멜트 접착제와 같은 다른 유형의 접착제보다 제1 양의 입자상 물질(122)을 침투하는데 더욱 효과적일 수 있으므로, 거리(130)는 상기 범위의 더 높은 말단에 있을 수 있다. SAAB의 더 큰 침투 거리는 더 작은 침투력을 갖는 다른 유형의 접착제보다 입자상 물질(89)의 비교적 더 큰 안정화를 허용할 수 있다.
도 6b는 도 5의 A-A' 선을 따라 취해진 대안적인 흡수성 코어(101')의 예시적인 단면도를 도시한다. 도 6b의 예에서, 흡수성 코어(101')는 3 가지 별개의 접착제 적용을 사용해 형성되었다. 예를 들어, 도 6b의 흡수성 코어(101')가 'w'로도 나타내는 제3 접착제(128)를 더 포함하는 것을 제외하고는, 도 6b의 흡수성 코어(101')가 도 6a의 흡수성 코어(101)와 동일할 수 있다. 이것은, 도 6b의 실시예에서, 제2 접착제(124) 및 제3 접착제(128)가 SAAB 접착제와 같은 동일한 접착제이지만, 별개의 공정 단계에서 적용될 수 있기 때문이다.
일부 실시예들에서, 제3 접착제(128)는 도 1의 접착제(98a)를 포함할 수 있다. 이 예들에서, 제3 접착제(128)는 제3 접착제 적용 구역(91a)에서 제2 양의 입자상 물질(126)에 적용될 수 있다. 제2 접착제(120)와 같이, 제3 접착제(128)는 입자상 물질(89) 내로 적어도 부분적으로 침투할 수 있다. 제3 접착제(120)의 침투 거리는 약 0.1mm 내지 약 2mm의 범위에 있을 수 있는 침투 거리(136)로 나타낸다. 적어도 일부 실시예들에서, 제3 접착제(128)는 흡수성 코어(101')의 전체 적층 구조에 침투할 수 있다.
그러나, 다른 실시예들에서, 제3 접착제(128)는 제2 접착제(124)와 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 적어도 일부 고려되는 실시예들에서, 제3 접착제는 제2 양의 입자상 물질(126)보다는 최상부 캐리어 시트(75)에 적용될 수 있다. 이 실시예들에서, SAAB 접착제는 캐리어 시트에 적용하기에 적합하지 않을 수 있으므로, 제3 접착제는 SAAB 접착제보다는 핫멜트 접착제일 수 있다. 그러므로, 제3 접착제(128)는 제3 접착 구역(91a) 대신에 도 1의 제3 접착제 적용 구역(91b)과 같은 최상부 캐리어 시트에 적용될 수 있다.
일반적으로, 도 6a 및 도 6b에 도시된 대로, 흡수성 코어(101, 101')는 각각 전체 두께(123, 125)를 가질 수 있다. 두께(123, 125)에 대한 일부 적절한 값은 약 0.2 mm 내지 약 2.0 mm의 범위에 있다. 그러나, 도 8에 대하여 더 상세히 설명되는 것처럼, 본원에 기술된 공정은 더 큰 적층 구조를 형성하는 접착제 및 입자상 물질의 부가적인 적용을 더 포함할 수 있다.
더욱 더 부가적인 또는 대안적인 실시예들에서, 하나 이상의 티슈 또는 다른 부직 시트가 접착제와 흡수성 코어(101, 101')의 입자상 물질 사이에 개재될 수 있다. 특히 도 6a에 대하여, 예를 들어, 일부 실시예들에서 중간 티슈 또는 다른 부직 재료(미도시)가 제1 양의 입자상 물질(122)의 최상부에 배치될 수 있다. 그 후, 제2 양의 입자상 물질(126)은 중간 티슈 또는 다른 부직 재료 상에 피착될 수 있다. 추가 실시예들에서, 도 6b에 도시된 대로, 접착제는 그 후 적층 구조에 적용될 수 있다. 도 8에 대하여 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 입자상 물질의 2 번의 별개의 적용만 도시되었지만, 고려된 흡수성 코어는 임의의 적절한 수의 입자상 물질의 적용을 포함할 수 있다. 그러므로, 이러한 실시예들에서, 중간 티슈 또는 다른 부직 시트가 입자상 물질의 각각의 인접한 적용 사이에 배치될 수 있다.
도 7은 대안적인 무펄프 흡수성 코어 형성 장치(200)를 도시한다. 형성 드럼을 사용하는 대신에, 무펄프 흡수성 코어 형성 장치(200)가 평면 형성 컨베이어(226)를 사용하는 것을 제외하고, 무펄프 흡수성 코어 형성 장치(200)는 일반적으로 장치(20)와 유사할 수 있다. 비록 장치(200)가 장치(20)와 약간 상이할지라도, 장치(200)로 무펄프 흡수성 코어를 형성하는 방법은 장치(20)에 대하여 설명된 공정과 매우 유사하다. 예를 들어, 베이스 캐리어 시트(270)는 먼저 형성 컨베이어(226) 상으로 공급된다. 그 후, 베이스 캐리어 시트(270)는 접착제 적용 구역(281)과 접하고, 여기에서 접착제 적용기(276)는 접착제(278)를 베이스 캐리어 시트(270)에 적용한다.
다음에, 베이스 캐리어 시트(270)는 입자상 물질 전달 챔버(260a)로 진입할 수 있다. 입자상 물질은 연결 파이프(268) 및 전달 파이프(264)를 통해 호퍼(290)로부터 입자상 물질 전달 챔버(260a)로 전달될 수 있다. 전달 파이프(264)는 입자상 물질 전달 챔버(260a)로 진입하여 입자상 물질 전달 도관(262a)을 형성할 수 있다. 입자상 물질 전달 도관(262a)으로 전달된 입자상 물질은 결국 입구(261a)를 통해 입자상 물질 전달 도관(262a)에서 나간다. 일부 실시예들에서, 계량 기기(292)는 호퍼(290)로부터 입자상 물질의 특정 양을 계량하기 위해 존재하여서 소정 양의 입자상 물질이 입자상 물질 전달 도관(262a)으로 흐르도록 보장할 수 있다.
부가적으로, 이 실시예들 중 적어도 일부에서, 진공 챔버(228a)는 형성 컨베이어 하에 존재할 수 있다. 예를 들어, 형성 컨베이어는 유공성 형성 표면(미도시)을 가질 수 있고 공기는 유공성 형성 표면을 가로질러 이동할 수 있다. 진공 챔버(228a)의 영역에서, 공기는 입자상 물질 전달 챔버(260a) 내에서부터 유공성 형성 표면을 통해 그리고 형성 컨베이어(226)에서 나오는 덕트(미도시) 내로 이동할 수 있다. 이러한 공기의 이동은 접착제(278) 및 제1 입자상 물질을 포함하는 층을 형성하는 베이스 캐리어 시트(270) 상에 피착되도록 형성 컨베이어를 향해 입구(261a)에서 나가는 입자상 물질을 당길 수 있다. 비록 진공 덕트(228a, 228b)가 입자상 물질 전달 챔버(260a, 260b) 부근에만 도시되어 있지만, 다른 실시예들에서는, 진공 챔버(228a, 228b)는 도 7에 도시된 것보다 형성 컨베이어(226)의 더 큰 범위에 걸쳐 입자상 물질 전달 챔버(260a, 260b) 주위 영역 외부로 연장될 수 있다.
입자상 물질 전달 챔버(260a)에서 나간 후, 이제 접착제(278) 및 제1 양의 입자상 물질을 포함하는 베이스 캐리어 시트(270)는 접착제 적용 구역(281)과 접한다. 접착제 적용 구역(281) 내에서, 접착제 적용기(286)는 입자상 물질 전달 챔버(260a) 내 접착제(278) 및 베이스 캐리어 시트(270) 상에 피착된 제1 양의 입자상 물질 상에 접착제(288)를 적용한다.
그 다음, 베이스 캐리어 시트(270)는 입자상 물질 전달 챔버(260b)로 진입할 수 있다. 입자상 물질은 연결 파이프(268)를 통하여 그리고 전달 파이프(266)를 통하여 입자상 물질 전달 챔버(260b)로 전달될 수 있다. 전달 파이프(266)는 입자상 물질 전달 챔버(260b)로 진입하여 입자상 물질 전달 도관(262b)을 형성할 수 있고, 이것은 차례로 입구(261b)에서 끝날 수 있다. 호퍼(290)로부터 전달된 입자상 물질은 진공 챔버(228b) 때문에 입구(261b)에서 나와 접착제(288)를 향해 당겨질 수 있다. 궁극적으로, 제2 양의 입자상 물질이 접착제(288) 상에 피착될 수 있다.
추가 처리 단계는 궁극적으로 무펄프 흡수성 코어(301)를 형성하도록 포함될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 최상부 캐리어 시트(미도시)가 제2 양의 입자상 물질 위에 적용될 수 있다. 부가적으로, 최상부 캐리어 시트가 제2 양의 입자상 물질에 적용되기 전 접착제 적용기(296)가 제2 양의 입자상 물질 상에, 또는 대안적으로 최상부 캐리어 시트 상에 제3 접착제, 접착제(298)를 적용하는 제3 접착 구역(291)이 포함될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 생성된 무펄프 흡수성 코어는 예를 들어 닙 롤러를 통한 전달 또는 나이프 롤에 의한 분리에 의해 추가로 가공될 수 있다. 일반적으로, 장치(20)와 관련하여 설명된 임의의 추가적인 또는 대안적인 공정 단계는 또한 장치(200)에 대해 구현될 수 있다.
추가 대안적인 실시예들에서, 본 발명에 의해 고려된 무펄프 흡수성 코어는 단지 2 번의 입자상 물질 적용에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 8은 임의의 적절한 수의 입자상 물질 적용을 가지고 본원에 개시된 기술에 따라 형성될 수 있는 일반적인 무펄프 흡수성 코어(101")를 도시한다. 무펄프 흡수성 코어(101")는 베이스 캐리어 시트(140), 최상부 캐리어 시트(145), 및 제1 양의 입자상 물질(150) 및 제2 양의 입자상 물질(151)을 포함한다. 무펄프 흡수성 코어(101")는 제1 접착제(152) 및 제2 접착제(153)를 추가로 포함한다. 접착제(152, 153)와 제1 및 제2 양의 입자상 물질(150, 151)은 장치(20 또는 200)와 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 적용될 수 있다.
그러나, 무펄프 흡수성 코어(101")는 임의의 적절한 수의 추가의 접착제 및 입자상 물질 적용으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 각 쌍의 접착제의 추가 적용 및 다른 양의 입자상 물질은 흡수성 코어(101")를 구성하는 유닛으로 생각될 수 있다. 그러므로, 장치(20 또는 200)는, 제2 접착제 적용 구역(81) 및 입자상 물질 전달 챔버 (60b) 또는 접착제 적용 구역(281) 및 입자상 물질 전달 챔버(260b) 뒤에 위치된 추가의 접착제 적용 구역 및 입자상 물질 전달 챔버 유닛을 포함하도록 변경될 수 있다. 각각의 추가의 접착제 적용 구역 및 입자상 물질 전달 챔버 유닛에 대해, 무펄프 흡수성 코어(101")는 다른 접착제 및 양의 입자상 물질을 포함할 수 있다. 무펄프 흡수성 코어(101")는 도트(156)로 나타낸 바와 같이 접착제 및 입자상 물질의 임의의 수의 적절한 추가 유닛을 포함하는 것으로 고려되지만, 접착제 및 입자상 물질 유닛의 일부 예시의 적절한 수는 3, 4, 5, 6 및 7을 포함한다.
전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 하나 이상의 가림 부재를 사용해 성형된 무펄프 흡수성 코어를 형성할 수 있다. 도 9는 예시의 가림 부재(160)를 포함하는 형성 드럼(26)을 도시하지만, 유사한 가림 부재가 형성 컨베이어(226)와 함께 사용될 수 있다. 가림 부재(160)는 형성 표면(24)의 일부를 가려서, 형성 표면(24)의 성형된 비-가림 영역의 패턴을 생성한다. 이러한 성형된 비-가림 영역은 생성된 흡수성 코어 내 입자상 물질의 분포에 영향을 미치고, 그에 따라 성형된 흡수성 코어를 생성하는 것을 돕는다.
도 9 및 도 10에서 하나의 예시적인 형상으로만 도시되었지만, 다른 적절한 실시예들에서, 가림 부재(160)는 임의의 수의 상이한 패턴을 가질 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 각각의 가림 부재(160)는 상이한 패턴을 가질 수 있고 형성 드럼(26) 상에 임의의 순서로 배열될 수 있다. 도 9에서 가림 부재(160)의 도시된 시스템은 형성 드럼(26)의 원주 둘레에 연속적으로 배열되어 있는 실질적으로 동일한 가림 부재(160)를 포함한다. 가림 부재(160)는 임의의 종래의 부착 또는 장착 메커니즘을 사용함으로써 형성 드럼(26) 및/또는 형성 표면(24)에 결합되고 조립될 수 있다. 예를 들어, 가림 부재(160)는 가림 부재(160)와 형성 표면(24) 내의 구멍을 통하여 삽입된 복수의 볼트에 의해 형성 표면(24)에 고정될 수 있다.
가림 부재(160)는 형성 표면(24) 상에 장착하기에 적합한 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 가림 부재(160)는 실질적으로 직사각형 형상을 형성하는 외부 주변부를 가질 수 있다. 부가적으로, 가림 부재(160)는 기계 방향(54)으로 길이를 따라서 약간의 만곡부를 가져서 원통형 형성 표면(24)에 맞추기 위한 원호를 형성할 수 있다. 다른 적절한 실시예들에서, 가림 부재들(160)은 평면 형성 표면들, 예로 장치(200)의 평면 형성 컨베이어(226)에 맞추기 위해 실질적으로 평평할 것이다. 각 가림 부재(160)의 만곡부는, 가림 부재(160)가 형성 표면(24)에 맞추도록 형성 표면(24)의 반경과 실질적으로 동일한 반경을 가질 수 있다. 함께 결합될 때, 일련의 가림 부재(160)는 형성 표면(24)의 원주를 완전히 동심으로 둘러쌀 수 있다.
도 10은 형성 표면(24) 위에 배치된 하나의 예시적인 가림 부재(160)의 확대도를 도시한다. 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 가림 부재(160)는 가림 말단부(162) 및 가림 측면부(164)를 모두 포함한다. 가림 측면부(164)는 가림 부재(160)를 따라 거리(166)만큼 연장될 수 있다. 거리(166)의 일부 예시 값은 약 10cm 내지 약 30cm의 범위에 있을 수 있다. 부가적으로, 가림 측면부(164)는 가림 부재(160)의 에지로부터 안쪽으로 거리(168)만큼 연장될 수 있다. 거리(168)의 일부 예시 값은 약 1cm 내지 약 5cm의 범위에 있을 수 있다. 가림 측면부(164)는 결과적으로 생성되는 형성된 흡수성 코어에 가랑이 영역(170)을 형성하도록 작용할 수 있다.
가림 부재(160)가 장치(20) 및 장치(200)와 관련하여 설명된 공정에서 사용될 때, 가림 부재(160)는 생성된 흡수성 코어 내 입자상 물질의 분포에 영향을 줄 수 있다. 전술한 대로, 베이스 캐리어 시트가 형성 드럼(26) 둘레로 이동함에 따라, 베이스 캐리어 시트는 형성 표면(24)을 통해 형성 드럼(26)의 내부로 진공 흡입 공기를 사용함으로써 형성 표면(24)으로 당겨질 수 있다. 부가적으로, 베이스 캐리어 시트가 입자상 물질 전달 챔버를 통해 이동함에 따라, 입자상 물질은 진공에 의해 베이스 캐리어 시트로 당겨질 수 있다. 가림 부재(160)가 사용되는 경우, 베이스 캐리어 시트는 가림 부재(160)의 최상부에서 형성 드럼(26) 둘레로 이동하고, 이것은 가림 영역에서 형성 표면(24)을 통해 이동하는 공기를 효과적으로 차단한다. 그러므로, 베이스 캐리어 시트가 입자상 물질 전달 챔버를 통해 이동함에 따라, 입자상 물질은 형성 표면(24)의 비-가림 영역 위의 베이스 캐리어 시트 상으로 우선적으로 당겨질 것이다.
도 11은 가림 부재(160)를 사용하여 형성될 수 있는 성형된 흡수성 코어(201)의 예를 도시한다. 도 11의 예에서, 성형된 흡수성 코어(201)의 상이한 영역이 파선으로 도시되어 있다. 성형된 흡수성 코어(201)는, 가랑이 영역(170) 및 형성 표면(24)이 가림 부재(160)에 의해 덮여있지 않은 다른 영역 내에서와 같이 비교적 더 높은 평균 평량의 영역을 포함할 수 있다. 성형된 흡수성 코어(201)는 또한 말단 영역(171) 및 다리 영역(173)에서와 같이 비교적 낮은 평균 평량의 영역을 포함할 수 있다. 본 발명에 의해 고려되는 실시예에서, 비교적 높은 평균 평량의 영역은 약 100g/m (gsm) 내지 약 1000 gsm 범위의 평균 평량을 가질 수 있다. 비교적 낮은 평균 평량의 영역은 약 0 gsm 내지 약 100 gsm 범위의 평균 평량을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 성형된 흡수성 코어(201)는 말단 영역(171)에서 생성된 성형된 흡수성 코어(201)의 길이를 절단함으로써 개별 성형된 흡수성 코어로 분리될 수 있다.
가림 부재(160)와 같은 가림 부재를 사용하여 형성된 성형된 흡수성 코어(201)는 비성형된 흡수성 코어에 비해 약간의 이점을 가질 수 있다. 예를 들어, 입자상 물질의 낮은 평량의 영역은 성형된 흡수성 코어(201)가 비성형된 코어보다 낮은 전체 입자상 물질 함량을 가질 수 있도록 하여서, 제조 비용을 낮출 수 있게 한다. 그러나, 보다 높은 평량의 영역의 위치로 인해, 성형된 흡수성 코어(201)의 전체 흡수 성능은 대응하는 비성형된 흡수성 코어와 적어도 동일할 수 있다.
전술한 대로, 본 발명의 무펄프 흡수성 코어는 실로 펄프가 없을 수 있고, 또는 무펄프 흡수성 코어는 비교적 작은 펄프 함량을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 무펄프 흡수성 코어의 일부는 코어의 총 함량의 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%인 양의 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다. 소량의 셀룰로오스 섬유를 본 발명의 흡수성 코어에 첨가하면, 보다 큰 부드러움 느낌을 부여하거나 흡수성 코어에 다른 유리한 성질을 제공할 수 있다. 도 12는 작은 펄프 함량을 갖는 무펄프 흡수성 코어를 형성하는데 사용될 수 있는 일 예시 장치, 장치(300)를 도시한다.
장치(300)는 도 1의 장치(20)와 매우 유사하다. 예를 들어, 베이스 캐리어 시트(370)는 형성 드럼(326)으로 공급될 수 있다. 그 다음, 베이스 캐리어 시트(370)는 일련의 접착제 적용 구역(380, 381) (및 가능하게는 391a 또는 391b) 및 입자상 물질 전달 챔버(360a, 360b)를 통해 전진할 수 있다. 그런 후에, 최상부 캐리어 시트(375)가 적용되어서 생성된 흡수성 코어(399)를 형성할 수 있다.
장치(20)와 장치(300) 사이 한 가지 차이점은, 장치(300)가 섬유화기(340)를 더 포함할 수 있다는 것이다. 도 12의 실시예에서, 섬유화기(340)는 펄프 또는 셀룰로오스 시트를 공급받아 셀룰로오스 시트를 많은 개별 섬유로 분해할 수 있다. 섬유화기(340)는 해머 밀 유형 섬유화기, 또는 당 업계에 공지된 임의의 다른 적합한 유형의 섬유화기일 수 있다. 셀룰로오스 섬유는 섬유화기(340)로부터 전달 덕트(341, 342)로 배출될 수 있다. 전달 덕트는 궁극적으로 물질 전달 챔버(360a, 360b)를 형성할 수 있다.
물질 전달 챔버(360a, 360b)는, 물질 전달 챔버(360a, 360b)가 입자상 물질 및 셀룰로오스 섬유 모두를 베이스 캐리어 시트로 전달할 수 있다는 점에서 장치(20)의 입자상 물질 전달 챔버(60a, 60b)와 다를 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스 섬유는 전달 덕트(341, 342)를 통해 이동하여 물질 전달 챔버(360a, 360b)로 진입할 수 있다. 중력은 물질 전달 챔버(360a, 360b) 내의 진공 압력과 함께 셀룰로오스 섬유를 베이스 캐리어 시트(370) 상에 피착시킬 것이다.
입자상 물질은 또한 물질 전달 챔버(360a, 360b)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 입자상 물질은 호퍼(390)에 저장될 수 있고, 전달 파이프(364, 366)를 통해 물질 전달 챔버(360a, 360b)로 전달될 수 있다. 전달 파이프(364, 366)는 궁극적으로 물질 전달 챔버(360a, 360b) 내에 입자상 물질 전달 도관(362a, 362b)을 형성할 수 있다. 전달된 입자상 물질은 물질 전달 챔버(360a, 360b) 내 입자상 물질 전달 도관(362a, 362b)에서 나갈 수 있다. 펄프 섬유와 유사하게, 물질 전달 챔버(360a, 360b) 내 진공 압력 및 중력은 입자상 물질이 베이스 캐리어 시트(370) 상에 피착되게 할 것이다. 이러한 방식으로, 장치(300)는 무펄프 흡수성 코어 내 물질의 총 중량의 약 0.5% 내지 약 10%를 나타내는 양의 셀룰로오스 섬유를 함유하는 무펄프 흡수성 코어를 형성하는데 사용될 수 있다.
도 13은 장치(300)에 의해 형성될 수 있는 예시적인 흡수성 코어(399)의 단면도를 도시한다. 도 13은 베이스 캐리어 시트(370) 및 최상부 캐리어 시트(375)를 포함하는 흡수성 코어(399)를 도시한다. 흡수성 코어(399)는 또한 'x' 및 'w'로 각각 나타낸 접착제 (378 및 388)를 포함한다. 일반적으로, 흡수성 코어(399)는 흡수성 코어(101, 101', 101")와 같은 본 발명의 다른 흡수성 코어와 유사할 수 있고 이와 유사하게 형성될 수 있다. 그러나, 이전의 흡수성 코어와 달리, 흡수성 코어(399)는 셀룰로오스 섬유(393a, 393b)를 더 포함한다. 알 수 있는 바와 같이, 셀룰로오스 섬유(393, 393b)는 개별 입자상 물질 입자(389)와 혼합되어 배치된다. 셀룰로오스 섬유(393a)는, 예를 들어, 도 12의 입자상 물질 전달 챔버(360a)와 같은 제1 양의 입자상 물질 입자(389)와 함께 피착될 수 있다. 셀룰로오스 섬유(393b)는, 예를 들어, 도 12의 입자상 물질 전달 챔버(360b)와 같은 제2 양의 입자상 물질 입자(389)와 함께 피착될 수 있다. 전술한 바와 같이, 셀룰로오스 섬유의 첨가는 본 발명의 흡수성 코어에 더 큰 부드러움을 부여할 수 있고, 셀룰로오스 섬유는 베이스 캐리어 시트(370)와 최상부 캐리어 시트(375) 사이의 입자상 물질 입자(389)를 안정화시키는 것을 더 도울 수 있다.
다시, 도 12는 단지 하나의 고려된 실시예만 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 추가 실시예들에서, 장치(20 및/또는 200)는 도 12와 관련하여 도시된 두 가지 대신에 형성 표면에서 피착 전 셀룰로오스 섬유를 입자상 물질과 추가로 혼합시키는 단일 입자상 물질 전달 챔버만 포함하도록 변형될 수 있다. 일반적으로, 장치(20 및/또는 200)는 셀룰로오스 섬유와 장치의 모든 입자상 물질 전달 챔버보다 작은 입자상 물질의 혼합을 허용하는 다수의 입자상 물질 전달 챔버를 포함할 수 있다. 이러한 대안적인 실시예에서, 그러면, 형성된 흡수성 코어의 비교적 작은 비율은 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스 섬유가 제1 양의 입자상 물질과 혼합되면, 셀룰로오스 섬유 및 입자상 물질의 혼합물은 베이스 캐리어 시트에 근접하여 위치될 수 있다. 그러나, 셀룰로오스 섬유가 제2 (또는 제3, 제4 등) 양의 입자상 물질과 혼합되면, 셀룰로오스 섬유 및 입자상 물질의 혼합물은 제1 양의 입자상 물질보다 최상부 캐리어 시트에 더 가깝게 위치될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 전술한 바와 같이, 베이스 캐리어 시트 및 최상부 캐리어 시트 양자로 본 발명의 무펄프 흡수성 코어를 형성하는 대신에, 일부 고려된 방법은 단일 캐리어 시트만 사용할 수 있다. 도 14a 및 도 14b는 단일 캐리어 시트가 베이스 캐리어 시트 및 최상부 캐리어 시트 양자 대신에 사용될 수 있는 예시적인 실시예를 나타낸다.
도 14a는 캐리어 시트(405)를 도시한다. 일부 실시예에서, 캐리어 시트(405)는 제1 에지(403)를 갖는 제1 에지 영역(402)과 제2 에지(407)를 갖는 제2 에지 영역(406)을 가질 수 있고, 중간 영역(404)은 제1 에지 영역(402)과 제2 에지 영역(406) 사이에 배치된다. 도 14a의 실시예에서, 입자상 물질 및 접착제는 단지 중간 영역(404) 내에 적용될 수 있다. 본원에 전술한 바와 같이 제2 캐리어 시트를 적용하는 대신에, 접착제 및 입자상 물질을 적용한 후, 제2 에지 영역(406)은 중간 영역(404) 위로 그리고 제1 에지 영역(402) 상에 접혀질 수 있어서 제2 에지(407)가 제1 에지(403)에 근접하여 배치된다. 그 후, 에지(403, 407)는 함께 결합되어 밀폐형 무펄프 흡수성 코어를 생성할 수 있다. 에지(403, 407)를 함께 결합시키는 것은 임의의 적합한 방법에 의해, 예로 압력 결합, 접착 결합, 초음파 결합 등에 의해 수행될 수 있다. 본원에 기재된 장치는 이러한 무펄프 흡수성 코어를 제조하도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 최상부 캐리어 시트를 적용하는 기계류 대신에, 본원에 기술된 장치는 제2 에지 영역(406)을 제1 에지 영역(402) 상으로 접고 영역(402, 406)을 함께 결합하도록, 당 업계에 주지된, 접힘 및 결합 기계류를 포함할 수 있다.
도 14a에 따른 일부 실시예들에서, 캐리어 시트(405)는 폭(410)을 가질 수 있다. 폭 (410)은 무펄프 흡수성 코어를 제조하는데 사용된 형성 표면의 폭의 2배보다 크거나, 또는 대안적으로 무펄프 흡수성 코어를 생성하는데 사용된 형성 표면의 비-가림부의 폭의 2배보다 클 수 있다. 일부 특정 예에서, 폭(410)은 약 25cm 내지 약 60cm의 범위에 있을 수 있다.
중간 영역(404)은 폭(412)을 가질 수 있다. 폭(412)은 캐리어 시트(405)의 전체 폭(410)의 약 40% 내지 약 50%의 범위에 있을 수 있다. 부가적으로, 제1 에지 영역(402)은 캐리어 시트(405)의 전체 폭(410)의 약 0.5% 내지 약 10%에 있는 폭(414)을 가질 수 있다.
도 14b는 본 발명의 무펄프 흡수성 코어를 형성하는데 사용될 수 있는 단일 캐리어 시트의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 도 14b의 예에서, 캐리어 시트(450)는 전체 폭(460)을 가질 수 있다. 전체 폭(460)은 폭(410)에 대해 설명된 것과 유사한 값을 가질 수 있다. 부가적으로, 캐리어 시트(450)는 제1 에지 영역(452), 중간 영역(454) 및 제2 에지 영역(456)을 가질 수 있다. 도 14a의 실시예에서와 같이, 접착제 및 입자상 물질은 중간 영역(454) 내의 캐리어 시트(450)에만 적용될 수 있다. 접착제 및 입자상 물질을 중간 영역(454)에 적용한 후, 제1 에지 영역(452) 또는 제2 에지 영역(456) 중 하나는 중간 영역(454) 상으로 접힐 수 있다. 그런 다음, 제1 에지 영역(452) 또는 제2 에지 영역(456) 중 다른 하나는 중간 영역(454) 위로 접힐 수 있다. 일부 실시예에서, 에지 영역(452, 456)은 중간 영역(454)에 걸쳐 중첩될 수 있고, 제1 에지 영역(452) 및 제2 에지 영역(456) 각각의 적어도 일부는 밀폐형 무펄프 흡수성 코어를 형성하도록 함께 결합될 수 있다.
캐리어 시트(405)와 유사하게, 일부 실시예들에서, 캐리어 시트(450)의 폭(460)은 무펄프 흡수성 코어를 생성하는데 사용된 형성 표면의 폭의 2배보다 클 수 있고, 또는 무펄프 흡수성 코어를 생성하는데 사용된 형성 표면의 비-가림부보다 클 수 있다. 그러나, 이것은 모든 실시예에서 반드시 필요한 것은 아니다. 적어도 일부 실시예에서, 폭(460)은 약 25cm 내지 약 60cm의 범위에 있을 수 있다.
캐리어 시트(450)의 영역(454)은 폭(462)을 가질 수 있다. 폭(462)은 캐리어 시트(450)의 전체 폭(460)의 약 33% 내지 약 50%의 범위에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 에지 영역(452) 및 제2 에지 영역(456) 각각은 전체 폭(460)의 약 25% 내지 약 33%의 폭(미도시)을 가질 수 있다. 그러나, 제1 에지 영역(452)과 제2 에지 영역(456)의 폭은 반드시 동일할 필요는 없다. 예를 들어, 제1 에지 영역(452)의 폭은 전체 폭(460)의 약 35% 내지 약 40%일 수 있고, 제2 에지 영역(456)의 폭은 전체 폭(460)의 약 10% 내지 약 25%일 수 있고, 또는 그 반대일 수 있다.
도 4b와 관련하여 앞서 언급한 바와 같이, 입자상 물질 전달 도관(62a, 62b)의 입구 폭(112)은 일부 실시예들에서 형성 표면 폭(111)보다 작을 수 있다. 전술한 임의의 실시예들에 대한 일부 부가적 또는 대안적 실시예들에서, 입자상 물질 전달 도관(62a, 62b)의 입구 폭(112)은 형성 표면 폭(111) 미만일 수 있어서, 이하 더 상세히 설명하는 것처럼, 흡수성 코어의 입자상 물질의 더 큰 부분을 흡수성 코어의 중앙 영역 내에 피착시킨 무펄프 흡수성 코어를 형성한다.
도 15는 입자상 물질 전달 챔버 및 형성 드럼의 형성 표면의 폭보다 작은 입구 폭을 갖는 입자상 물질 입구를 포함하는 형성 드럼의 일 예시 실시예를 도시한다. 구체적으로, 도 15는 예시적인 입자상 물질 전달 챔버(60a') 및 형성 드럼(26')의 정면도를 도시한다. 도시된 대로, 형성 드럼(26')은 드럼 폭(111')을 가질 수 있고, 형성 표면(24')은 형성 표면 폭(110')을 가질 수 있다. 그러한 실시예에서, 형성 표면 폭(110')은 형성 표면(24')의 비-가림부의 폭, 예를 들어, 흡수성 코어 영역(185)의 폭에 관련될 수 있다. 일반적으로, 형성 드럼(26')이 드럼 림(52')을 포함하므로, 드럼 폭(111')은 형성 표면 폭(110')보다 커질 것이다. 입자상 물질 전달 도관(62a')을 포함하는 예시적인 입자상 물질 전달 챔버(60a')는 도 1 및/또는 도 7과 관련하여 설명된 공정에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 입자상 물질 전달 챔버(60a')에 대해 도시된 특정 구성은 입자상 물질 전달 챔버 (60a) (또는 입자상 물질 전달 챔버(260a), 입자상 물질 전달 챔버(60b) (또는 입자상 물질 전달 챔버(260b), 또는 양자에 사용될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 도 15에 도시된 바와 같이, 형성 드럼(26')은 형성 표면(24') 위에 배치된 하나 이상의 가림 부재(183)를 포함할 수 있다. 가림 부재(183)는 가림부(184a 및 184b)를 포함할 수 있다. 형성 표면(24')의 비-가림부는 흡수성 코어 영역(185)을 나타낼 수 있다. 흡수성 코어 영역(185)은 중앙 영역 폭을 갖는 중앙 영역(186), 좌측 에지 영역 폭을 갖는 좌측 에지 영역(187), 및 우측 에지 영역 폭을 갖는 우측 에지 영역(188)으로 분할될 수 있다. 상이한 영역(186, 187 및 188)의 폭은 예시적인 흡수성 코어를 도시하는 도 16 및 도 17과 관련하여 이하 설명된다.
가림 부재(183)가 가림부(184a)와 같은 가림부를 포함하는 경우, 형성 표면(24')의 흡수성 코어 영역(185)의 폭은 형성 표면(24')에서 폭 측정이 이루어지는 곳에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 도 15의 예에서, 형성 표면 폭(110')은 흡수성 코어 영역(185)의 최대 폭과 관련될 수 있는 반면, 형성 표면 폭(180)은 흡수성 코어 영역(185)의 최소 폭과 관련될 수 있다.
또한 도 15에는 입자상 물질 전달 도관(62a') 및 입구 폭(112')을 갖는 입구(61a')가 도시되어 있다. 도시된 대로, 입구 폭(112')은 일반적으로 형성 표면 폭(110')보다 작을 수 있다. 일부 특정한 고려된 실시예에서, 입구 폭(112')은 일반적으로 형성 표면 폭(110')보다 작을 수 있지만, 형성 표면 폭(180)보다 크거나 동일할 수 있다. 그러나, 또 다른 실시예에서, 입구 폭(112')은 형성 표면 폭(110') 및 형성 표면 폭(180) 양자보다 작을 수 있다. 보다 더 특정한 실시예에서, 입구 폭(112')은 최대 형성 표면 폭, 예컨대 형성 표면 폭(110')의 값의 약 25% 내지 약 75%의 값을 가질 수 있다. 보다 특정한 실시예에서, 입구 폭(112')은 형성 표면 폭(110')의 값의 약 33% 내지 약 66%의 값을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 입구 폭(112')은 최소 형성 표면 폭, 예컨대 형성 표면 폭(180)의 값의 약 50% 내지 약 150%의 값을 가질 수 있다. 입구 폭(112')에 대한 일부 예시 값은 약 5cm 내지 약 20cm의 범위에 있다.
입자상 물질 전달 도관(62a')은 입자상 물질 전달 도관(62a')의 입구(61a')와 형성 표면(24') 사이에 상당한 공간을 포함하는 수직 도관 간격(114')을 더 가질 수 있다. 수직 도관 간격(114')은 약 15cm 내지 약 100cm일 수 있다.
부가적으로, 일부 추가 실시예에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a')는 형성 드럼(26')에 대해 밀봉되지 않을 수 있다. 예를 들어, 틈새 공간(116')으로 나타낸, 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 최하부 에지(113')와 형성 표면(24') 또는 형성 드럼(26') 사이에 틈새가 존재할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a')는 형성 드럼(26')에 대해 밀봉되어 틈새 공간(116')을 폐쇄할 수 있고, 또는 하나 이상의 부재(미도시)가 형성 드럼(26') 둘레에, 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 내부에 또는 외부에 배치되어서, 틈새 공간(116')을 밀봉할 수 있다. 틈새 공간(116')에 대한 적절한 값은 도 4b와 관련하여 전술한 것과 유사할 수 있다.
따라서, 일부 실시예에서, 화살표 (117')로 도시된 대로, 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 최하부 에지(113')와 형성 표면(24') 또는 형성 드럼(26') 사이의 틈새 공간(116')을 통해 입자상 물질 챔버(60a')로 기류가 있을 수 있다. 입자상 물질 전달 챔버(60a') 안으로 공기의 진입은, 입자상 물질이 입구(61a')로부터 형성 표면(24')으로 떨어질 때 형성 표면(24')의 중심을 향해 입자상 물질(89')을 밀어낼 수 있다. 이것은, 틈새 공간(116')을 통과하는 기류가 없는 경우 입자상 물질(89')이 가지는 교차 방향(56) 폭보다 작은 형성 표면에 피착된 입자상 물질(89')의 교차 방향(56) 폭을 유발할 수 있다. 또는, 대안적으로, 형성 표면(24')에 피착된 입자상 물질(89')의 교차 방향(56) 폭은 동일할 수 있지만, 상대적으로 더 적은 전체 입자상 물질(89')이 형성 표면(24')의 에지를 향하여 피착될 수 있다.
그러나, 틈새 공간(116')이 없는 경우, 입자상 물질(89')의 스트림 상에 충돌하고 형성 표면(24')의 에지로부터 내부로 입자상 물질(89')을 밀어내는 공기가 없을 수 있다. 이 실시예들에서, 형성 표면(24)에 피착된 입자상 물질의 교차 방향(56) 폭은 틈새 공간(116')을 통한 기류가 있는 경우에 입자상 물질(89')이 가지는 교차 방향(56) 폭보다 클 수 있다. 또는, 대안적으로, 형성 표면(24')에 피착된 입자상 물질(89')의 교차 방향(56) 폭은 동일할 수 있지만, 상대적으로 더 많은 전체 입자상 물질(89')이 형성 표면(24')의 에지를 향하여 피착될 수 있다.
일부 추가의 또는 대안적인 실시예에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 상부 영역은 개방될 수 있고 화살표(119')에 의해 도시된 바와 같이 공기가 입자상 물질 전달 챔버(60a') 내로 흐를 수 있게 할 수 있다. 이 실시예들에서, 공기의 유입은 입자상 물질(89')이 보다 선형인 경로로 형성 표면(24')을 향해 떨어질 수 있게 할 수 있다. 예를 들어, 공기가 입자상 물질 전달 챔버(60a')로 진입함에 따라, 공기는 챔버(60a') 내 진공 압력에 의해 형성 표면(24')을 향해 당겨질 수 있고, 일반적으로 선형으로 이동될 수 있다. 공기는 형성 표면(24')을 향하여 입자상 물질(89')을 당길 수 있고, 형성 표면에 피착된 입자상 물질(89')의 위치는 입구(61a')에서 입자상 물질(89')의 개별 개시 위치에 의해 보다 크게 영향을 받을 수 있다. 이 실시예들에서, 형성 표면(24)에 피착된 입자상 물질의 교차 방향(56) 폭은 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 최상부를 통하여 진입하는 기류가 없는 경우에 입자상 물질(89')이 가지는 교차 방향(56) 폭보다 더 적을 수 있다. 또는, 대안적으로, 형성 표면(24')에 피착된 입자상 물질(89')의 교차 방향(56) 폭은 동일할 수 있지만, 상대적으로 더 적은 전체 입자상 물질(89')이 형성 표면(24')의 에지를 향하여 피착될 수 있다.
그러나, 또 다른 추가의 또는 대안적인 실시예에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 상부 영역은 밀봉될 수 있고 공기가 입자상 물질 전달 챔버(60a')로 진입하는 것을 방지할 수 있다. 이 실시예들에서, 입자상 물질 전달 챔버(60a') 내 공기는, 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 상부 영역이 화살표(121')로 나타낸 바와 같이 공기의 진입을 허용하는 실시예에서보다 더 난류일 수 있다. 이 실시예들에서, 상대적으로 더 큰 난류는 입자상 물질(89')이 훨씬 덜 선형인 경로로 떨어지게 할 수 있고, 따라서, 형성 표면(24')에 피착된 입자상 물질(89')의 위치는, 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 상부 영역이 대기로 개방되는 곳보다 입구(61a')에서 입자상 물질의 초기 개시 위치에 덜 의존할 수 있다. 이 구성은, 형성 표면(24)에 피착된 입자상 물질의 교차 방향(56) 폭이 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 최상부를 통하여 진입하는 기류가 있는 경우에 입자상 물질(89')이 가지는 교차 방향(56) 폭보다 더 크게 할 수 있다. 또는, 대안적으로, 형성 표면(24')에 피착된 입자상 물질(89')의 교차 방향(56) 폭은 동일할 수 있지만, 상대적으로 더 많은 전체 입자상 물질(89')이 형성 표면(24')의 에지를 향하여 피착될 수 있다.
도 15에 개시된 입자상 물질 전달 챔버(60a')의 특징들 중 하나는 입구(61a')에서 형성 표면(24')의 중앙 영역을 향해 나가는 입자상 물질(89')을 우선적으로 분배할 수 있는 능력이다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b의 실시예에서 설명된 대로, 입자상 물질(89')은 분당 1200m (m/분) 미만, 900m/분 미만, 600m/분 미만, 또는 300m/분 미만으로 입구(61a')에서 나갈 수 있다. 이러한 속도에서, 진공이 형성 표면(24')을 향하여 입자상 물질(89')을 당김에 따라, 진공은 형성 표면(24')에 피착될 때 입자상 물질(89')의 교차 기계 방향(56)의 확산에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 도 15에서 볼 수 있는 바와 같이, 입구(61a')에서 나가는 입자상 물질(89')은 형성 표면(24')을 향하여 상이한 경로를 따를 수 있다. 입자상 물질 전달 도관(62a') 바로 아래에 도시된 입자상 물질(89')과 같은, 입자상 물질(89')의 일부는 입구(61a')로부터 형성 표면을 향해 비교적 직선 경로를 따를 수 있다. 그러나, 영역(181, 182)에 도시된 입자상 물질(89')과 같은, 입자상 물질(89')의 다른 부분은 교차 기계 방향(56)으로 입구(61a')를 지나 연장되는 경로를 따를 수 있다. 입자상 물질(89')의 이들 부분에 대해, 진공은 교차 기계 방향(56)으로 입구(61a')에서 나오는 입자상 물질(89')을 분기시킨다.
따라서, 형성 표면(24') 상에 피착된 입자상 물질(89')은 우선적으로 흡수성 코어 영역(185)의 중앙 영역(186)에 피착될 수 있다. 일부 고려된 실시예에서, 흡수성 코어 영역(185)의 중앙 영역(186)은 좌측 에지 영역(187) 및/또는 우측 에지 영역(188)에서 입자상 물질(89')의 평균 평량의 100%보다 큰 입자상 물질(89')의 평균 평량을 가질 수 있다. 보다 구체적인 예에서, 흡수성 코어 영역(185)의 중앙 영역(186)은 좌측 에지 영역(187) 및/또는 우측 에지 영역(188)에서 약 100%, 약 110%, 약 120%, 약 130%, 약 140%, 또는 약 150%인 입자상 물질(89')의 평균 평량, 또는 임의의 다른 적합한 퍼센트의 입자상 물질(89')의 평균 평량을 가질 수 있다.
입자상 물질 전달 챔버(60a')의 특정 구성 및 형성 드럼(26') 내 진공은 흡수성 코어 영역(185)의 중앙 영역(186)에 피착되는 바람직한 양의 입자상 물질(89')을 생성하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 특정 입구 폭(112') 및 진공 강도는 흡수성 코어 영역(185)의 중앙 영역(186)에 피착되는 바람직한 양의 입자상 물질(89')을 생성하도록 선택될 수 있다. 일반적으로, 진공 강도는 약 2인치의 H20 내지 약 40인치의 H20에서 변할 수 있다.
일부 추가의 부가적인 또는 대안적인 실시예에서, 진공의 강도는 흡수성 코어 영역(185)의 중앙 영역(186)에 피착되는 입자상 물질(89')의 상이한 원하는 양을 생성하도록 변화될 수 있다. 예를 들어, 진공의 강도는 원하는 대로 입자상 물질(89')의 더 좁은 또는 더 넓은 분포를 생성하도록 변화될 수 있다. 더 좁거나 더 넓은 분포를 생성하는 것은 또한 입구 폭(112')을 조절함으로써 달성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 개별 흡수성 코어의 기계 방향 길이를 따라 흡수성 코어 영역(185)의 중앙 영역(186) 상에 피착된 다양한 양의 입자상 물질(89')을 생성하기 위해 각각의 개별 흡수성 코어를 형성하는 동안 진공이 변화될 수 있다.
도 16은 도 1, 도 7 및/또는 도 12 및 도 15에 개시된 장치에 따라 형성될 수 있는 예시적인 흡수성 코어(220)를 도시한다. 흡수성 코어(220)는 예를 들어 가림 부재 없이 또는 형성 표면의 직사각형 비-가림부를 한정하는 가림 부재로 형성될 수 있다. 흡수성 코어(220)는 예시적인 흡수성 코어(101, 101', 101", 201 및/또는 399)와 유사한 구조를 가질 수 있다. 흡수성 코어(220)는, 흡수성 코어(220)가 적용 가능한 형성 장치 상에 형성될 때 기계 방향(54)에 대응할 수 있는 중심 길이방향 축(221)을 가질 수 있다. 흡수성 코어(220)는 또한 3개의 영역, 즉, 중앙 영역 폭(230)을 갖는 중앙 영역(226), 좌측 에지 영역 폭(231)을 갖는 좌측 에지 영역(227) 및 우측 영역 에지 폭(232)을 갖는 우측 에지 영역(228)으로 나누어질 수 있다. 일부 실시예에서, 중앙 영역 폭(230)은 전체 코어 폭(235)의 약 50% 내지 약 75%일 수 있다. 따라서, 좌측 에지 영역 폭(231) 및 우측 에지 영역 폭(232)은 각각 전체 코어 폭(235)의 약 12.5% 내지 약 25%를 포함할 수 있다. 보다 특정한 실시예에서, 중앙 영역 폭(230)은 전체 코어 폭(235)의 약 62% 내지 약 67%일 수 있다. 이 실시예들에서, 좌측 에지 영역 폭(231) 및 우측 에지 영역 폭(232)은 각각 전체 코어 폭(235)의 약 16.5% 내지 약 19%로 이루어질 수 있다. 그러나, 모든 고려된 실시예에서 좌측 에지 영역 폭(231) 및 우측 에지 영역 폭(232)이 동일할 필요가 없다는 점을 이해해야 한다. 오히려, 좌측 에지 영역 폭(231)은 상이한 고려된 실시예에서 우측 에지 영역 폭(232)보다 크거나 작을 수 있다. 부가적으로, 이들 상대 폭 값은 도 15와 관련하여 기술된 흡수성 코어 영역(185)의 대응하는 영역(186, 187 및 188)에 대해 동일할 수 있다.
부가적으로, 흡수성 코어(220)가 도 15와 관련하여 기술된 장치 및 방법을 사용하여 형성될 때, 영역(226, 227 및 228)은 각 영역에서 형성 표면(24')에 피착되는 도 15 및 흡수성 코어 영역(185)에 대해 전술한 입자상 물질의 양과 유사한 입자상 물질의 양을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 흡수성 코어(220)의 중앙 영역(226)은 좌측 에지 영역(227) 및/또는 우측 에지 영역(228)에서 입자상 물질의 평균 평량의 100%보다 큰 입자상 물질의 평균 평량을 가질 수 있다. 보다 구체적인 예에서, 흡수성 코어(220)의 중앙 영역(226)은 좌측 에지 영역(227) 및/또는 우측 에지 영역(228)에서 약 100%, 약 110%, 약 120%, 약 130%, 약 140%, 또는 약 150%인 입자상 물질의 평균 평량, 또는 임의의 다른 적합한 퍼센트의 입자상 물질의 평균 평량을 가질 수 있다. 일부 더 많은 실시예에서, 흡수성 코어(220) 내 입자상 물질의 농도는 중심 길이방향 축(221)으로부터 흡수성 코어(220)의 에지(233 및 234)를 향한 경로를 따라, 또는 중앙 영역(226) 및 좌측 에지 영역(227) 또는 우측 에지 영역(228)의 경계로부터 각각 에지(233) 또는 에지(234)를 향한 경로를 따라 일반적으로 감소할 수 있다.
도 17은 도 1, 도 7 및/또는 도 12 및 도 15에 개시된 장치에 따라 형성될 수 있는 다른 예시적인 흡수성 코어(240)를 도시한다. 이 실시예에서, 그러나, 흡수성 코어(240)는 예로 도 15에 도시된 가림 부재(183)와 같은 가림 부재를 사용해 형성될 수 있다.
흡수성 코어(240)는 예시적인 흡수성 코어(101, 101', 101", 201 및/또는 399)와 유사한 적층 구조를 가질 수 있다. 흡수성 코어(240)는, 흡수성 코어(240)가 적용 가능한 형성 장치 상에 형성될 때 기계 방향(54)에 대응할 수 있는 중심 길이방향 축(241)을 가질 수 있다. 흡수성 코어(240)는 또한 3개의 영역, 즉, 중앙 영역 폭(250)을 갖는 중앙 영역(246), 좌측 에지 영역(247) 및 우측 에지 영역(248)으로 나누어질 수 있다. 흡수성 코어(220)와 달리, 흡수성 코어(240)의 형상 성질로 인해, 흡수성 코어(240)는 다수의 에지 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 흡수성 코어(240)는 좌측 에지 영역 폭(251a, 251b, 251c)을 가질 수 있다. 좌측 에지 영역 폭(251a)은 최대 좌측 에지 영역 폭을 나타낼 수 있는 반면, 좌측 에지 영역 폭(251c)은 최소 좌측 에지 영역 폭을 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 흡수성 코어(240)는 최대 우측 에지 영역 폭을 나타내는 우측 에지 영역 폭(252a) 및 최소 우측 에지 영역 폭을 나타내는 우측 에지 영역 폭(252c)을 갖는 우측 에지 영역 폭(252a, 252b 및 252c)을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 흡수성 코어(240)가 도 17에 도시된 바와 같이 윤곽이 잡힌 외형을 가질 수 있도록 흡수성 코어(240)는 실로 성형될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 흡수성 코어(240)는 성형될 수 있지만 윤곽이 잡힌 외형을 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 흡수성 코어(240)는 영역(255 및 256) 내에 배치된 재료를 여전히 가져서 직사각형 외형을 형성할 수 있다. 흡수성 코어(240)가 형성될 때, 영역(255 및 256)은 가림 부재의 가림부 위에 배치될 수 있다. 따라서, 이 실시예들에서, 영역(255 및 256)에서 형성 드럼의 진공이 가림 부재에 의해 차단되므로, 영역(255 및 256)은 비교적 낮은 입자상 물질 함량을 갖거나 전혀 입자상 물질을 갖지 않을 수 있다. 입자상 물질 도관의 입구에서 나가는 입자상 물질은 형성 표면(24')의 비-가림부를 향하여 형성 드럼의 진공에 의해 흡입되어서, 영역(255 및 256) 이외의 흡수성 코어(240)의 영역에서 더 높은 농도의 입자상 물질을 생성한다.
일부 실시예에서, 중앙 영역 폭(250)은 전체 코어 폭(245)의 약 50% 내지 약 75%일 수 있다. 따라서, 좌측 에지 영역 폭(251a) 및 우측 에지 영역 폭(252a)은 각각 전체 코어 폭(245)의 약 12.5% 내지 약 25%를 포함할 수 있다. 보다 특정한 실시예에서, 중앙 영역 폭(250)은 전체 코어 폭(245)의 약 62% 내지 약 67%일 수 있다. 이 실시예들에서, 좌측 에지 영역 폭(251a) 및 우측 에지 영역 폭(252a)은 각각 전체 코어 폭(245)의 약 16.5% 내지 약 19%로 이루어질 수 있다. 더욱 더, 일부 실시예에서, 폭(251c, 252c)의 값이 0이되도록 중앙 영역(246)은 코어(240)를 가로질러 연장될 수 있다. 그러나, 모든 고려된 실시예에서 좌측 에지 영역 폭(251a) 및 우측 에지 영역 폭(252a)은 동일할 필요가 없다는 점을 이해해야 한다. 오히려, 좌측 에지 영역 폭(251a)은 상이한 고려된 실시예에서 우측 에지 영역 폭(252a)보다 크거나 작을 수 있다.
다른 실시예에서, 중앙 영역(246) 및 좌측 에지 영역(247) 및 우측 에지 영역(248)의 상대 폭은 좌측 에지 영역(247) 및 우측 에지 영역(248)의 최소 폭에 기초하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 좌측 에지 영역 폭(251c) 및 우측 에지 영역 폭(252c)은 각각 전체 코어 폭(245)의 약 12.5% 내지 약 25%로 이루어질 수 있다. 보다 구체적인 실시예에서, 좌측 에지 영역 폭(251c) 및 우측 에지 영역 폭(252c)은 각각 전체 코어 폭(245)의 약 16.5% 내지 약 19%로 이루어질 수 있다. 다시, 모든 실시예에서 이들 폭(251a, 252a)이 서로 동일할 필요는 없다. 또한, 이들 상대적 폭 중 임의의 것은 도 15와 관련하여 기술된 흡수성 코어 영역(185)의 영역(186, 187, 188)의 상대 폭과 동일하거나 유사할 수 있다.
부가적으로, 흡수성 코어(240)가 도 15와 관련하여 기술된 장치 및 방법을 사용하여 형성될 때, 영역(246, 247 및 248)은 각 영역에서 형성 표면(24')에 피착되는 도 15 및 흡수성 코어 영역(185)에 대해 전술한 입자상 물질의 양과 유사한 입자상 물질의 양을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 흡수성 코어(240)의 중앙 영역(246)은 좌측 에지 영역(247) 및/또는 우측 에지 영역(248)에서 입자상 물질의 평균 평량의 100%보다 큰 입자상 물질의 평균 평량을 가질 수 있다. 보다 구체적인 예에서, 흡수성 코어(240)의 중앙 영역(246)은 좌측 에지 영역(247) 및/또는 우측 에지 영역(248)에서 약 100%, 약 110%, 약 120%, 약 130%, 약 140%, 또는 약 150%인 입자상 물질의 평균 평량, 또는 임의의 다른 적합한 퍼센트의 입자상 물질의 평균 평량을 가질 수 있다. 일부 더 많은 실시예에서, 흡수성 코어(240) 내 입자상 물질의 농도는 중심 길이방향 축(241)으로부터 흡수성 코어(240)의 에지(253 및 254)를 향한 경로를 따라, 또는 중앙 영역(246) 및 좌측 에지 영역(247) 또는 우측 에지 영역(248)의 경계로부터 각각 에지(253) 또는 에지(254)를 향한 경로를 따라 일반적으로 감소할 수 있다.
본 발명의 무펄프 흡수성 코어는 많은 상이한 흡수 용품에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 무펄프 흡수성 코어는 기저귀 및/또는 배변 훈련용 팬티에 사용되어 아기와 유아로부터 소변 및 다른 액체 분비물을 흡수하는 것을 도울 수 있다. 본 발명의 무펄프 흡수성 코어는 부가적으로 또는 대안적으로 배뇨 또는 배변 능력을 제어할 수 없는 사람들로부터의 액체 분비물을 흡수하는 것을 돕도록 요실금 제품, 일회용 속옷 및/또는 의료용 의복에 사용될 수 있다. 더욱 더, 본 발명의 무펄프 흡수성 코어는 질 분비물을 흡수하는 것을 돕기 위해 부가적으로 또는 대안적으로 여성 위생 용품에 사용될 수 있다. 이들은 본 발명의 무펄프 흡수성 코어가 사용될 수 있는 단지 몇 가지 예시 흡수 용품에 불과하다. 일반적으로, 본 발명의 무펄프 흡수성 코어는 임의의 적절한 흡수 용품 용도에 사용될 수 있다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 위의 내용에서 다양한 변경이 이루어질 수 있으므로, 상기 설명에 포함되고 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 제한적인 의미가 아닌, 예시적인 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 흡수성 코어를 형성하는 방법으로, 상기 방법은
    캐리어 시트를 유공성 형성 표면에서 기계 방향으로 전진시키되, 상기 유공성 형성 표면은 교차 기계 방향으로 연장된 폭을 가지는, 단계;
    상기 형성 표면을 가로질러 압력 차를 발생시키는 단계;
    제1 접착제를 상기 캐리어 시트 상에 적용하는 단계;
    상기 캐리어 시트를 입자상 물질 전달 챔버 내에서 전진시키는 단계, 및
    입자상 물질을 상기 입자상 물질 전달 챔버 내 입자상 물질 입구로부터 분배하여 상기 입자상 물질을 상기 제1 접착제 상에 피착시키는 단계를 포함하고, 여기서 상기 입자상 물질 입구는 상기 유공성 형성 표면 폭의 25% 내지 75%인 폭을 가지고, 그리고
    여기서 상기 입자상 물질은 900m/분 미만으로 상기 입자상 물질 입구로부터 전달되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입자상 물질은 600m/분 미만으로 상기 입자상 물질 입구로부터 전달되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입자상 물질은 300m/분 미만으로 상기 입자상 물질 입구로부터 전달되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 입자상 물질은 계량된 방식으로 상기 입자상 물질 입구에 전달되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 입자상 물질 입구 폭은 상기 유공성 형성 표면 폭의 33% 내지 66%인, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유공성 형성 표면은 최대 유공성 형성 표면 폭 및 최소 유공성 형성 표면 폭을 가지되, 상기 최소 유공성 형성 표면 폭은 상기 최대 유공성 형성 표면 폭과 상이하고, 여기서 상기 입자상 물질 입구 폭은 상기 최대 유공성 형성 표면 폭의 25% 내지 75%이고 상기 최소 유공성 형성 표면 폭보다 작거나 같은, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 시트는 좌측 에지 영역, 중앙 영역 및 우측 에지 영역을 가지고, 여기서 상기 입자상 물질은 상기 제1 접착제 상에 피착되어서 상기 중앙 영역은 상기 좌측 에지 영역 및 상기 우측 에지 영역 중 적어도 하나 내에서 입자상 물질의 평균 평량의 적어도 110%인 입자상 물질의 평균 평량을 갖는, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 입자상 물질 전달 챔버는 제1 입자상 물질 전달 챔버이고, 그리고
    상기 제1 접착제 상에 피착된 입자상 물질 상에 제2 접착제를 적용하는 단계;
    상기 캐리어 시트를 후속하는 입자상 물질 전달 챔버 내에서 전진시키는 단계; 그리고
    입자상 물질을 상기 후속하는 입자상 물질 전달 챔버 내 입자상 물질 입구로부터 분배하여 상기 입자상 물질을 상기 제2 접착제 상에 적용하는 단계를 더 포함하고, 여기서 상기 후속하는 입자상 물질 전달 챔버 내의 입자상 물질 입구는 상기 유공성 형성 표면 폭의 25% 내지 75%인 폭을 가지고, 그리고
    여기서 상기 입자상 물질은 900m/분 미만으로 상기 후속하는 입자상 물질 전달 챔버 내 입자상 물질 입구로부터 전달되는, 방법.
  9. 흡수성 코어를 형성하는 방법으로,
    캐리어 시트를 형성 부재에서 기계 방향으로 전진시키되, 상기 형성 부재는 흡수성 코어 영역을 한정하는 형성 표면을 가지고, 여기서 상기 흡수성 코어 영역은 좌측 에지 영역 폭을 갖는 좌측 에지 영역, 중앙 영역 폭을 갖는 중앙 영역, 우측 에지 영역 폭을 갖는 우측 에지 영역, 및 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭을 갖는, 단계;
    진공을 상기 형성 표면에 적용하는 단계; 그리고
    입자상 물질을 입자상 물질 전달 챔버 내에서부터 입자상 물질 입구를 통해 상기 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내 상기 캐리어 시트 상으로 1200m/분 미만의 속도로 입자상 물질을 피착시키는 단계를 포함하고,
    여기서 상기 입구는 상기 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭보다 작은 입구 폭을 가지고,
    여기서 상기 중앙 영역 폭은 상기 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭의 33% 내지 75%이고, 그리고
    여기서 상기 입자상 물질은 상기 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내의 상기 캐리어 시트 상에 피착되어서 상기 중앙 영역 내의 입자상 물질의 평균 평량은 상기 좌측 에지 영역 및 상기 우측 에지 영역 중 적어도 하나 내의 입자상 물질의 평균 평량의 적어도 110%인, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 중앙 영역 폭은 상기 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭의 62% 내지 67%인, 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 형성 표면의 흡수성 코어 영역 내에 비입자상 물질을 피착시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 피착된 입자상 물질은 초흡수성 물질(SAM)을 포함하는, 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 흡수성 코어 영역은 상기 최대 전체 흡수성 코어 영역 폭보다 작은 최소 전체 흡수성 코어 영역 폭을 더 포함하고, 여기서 상기 입구 폭은 상기 최소 전체 흡수성 코어 영역 폭보다 작은, 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 입자상 물질 전달 챔버의 최상부가 개방되어서 공기가 상기 입자상 물질 전달 챔버로 들어가도록 허용하는, 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 입자상 물질 전달 챔버의 최상부는 공기의 진입에 대해 밀봉되어 있는, 방법.
  16. 흡수성 코어를 형성하는 방법으로, 상기 방법은
    베이스 캐리어 시트를 형성 표면에서 기계 방향으로 전진시키되, 상기 형성 표면은 교차 기계 방향 폭을 갖는 단계;
    제1 접착제를 상기 베이스 캐리어 시트의 최상부 표면 상에 적용하는 단계;
    상기 베이스 캐리어 시트를 제1 입자상 물질 전달 챔버 내에서 전진시키는 단계;
    제1 양의 입자상 물질을 상기 제1 입자상 물질 전달 챔버 내에 배치된 제1 입자상 물질 입구로부터 상기 제1 접착제 상에 피착시키는 단계;
    제2 접착제를 상기 제1 입자상 물질 전달 챔버의 외부에서 상기 제1 양의 입자상 물질 상에 적용하는 단계;
    상기 제1 접착제, 상기 제1 양의 입자상 물질 및 상기 제2 접착제를 가진 베이스 캐리어 시트를 제2 입자상 물질 전달 챔버 내로 전진시키는 단계;
    제2 양의 입자상 물질을 상기 제2 입자상 물질 전달 챔버 내에 배치된 제2 입자상 물질 입구로부터 상기 제2 접착제 상에 피착시키는 단계; 그리고
    최상부 캐리어 시트를 상기 제2 양의 입자상 물질 상에 적용하는 단계를 포함하고
    여기서 상기 제1 입자상 물질 입구 및 상기 제2 입자상 물질 입구는 상기 형성 표면의 교차 기계 방향 폭의 25% 내지 75%인 입구 폭을 가지고, 그리고
    여기서 상기 입자상 물질은 900m/분 미만으로 상기 제1 입자상 물질 입구 및 상기 제2 입자상 물질 입구를 빠져나가는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 최상부 캐리어 시트를 상기 제2 양의 입자상 물질 상에 적용하기 전에, 제3 접착제를 상기 최상부 캐리어 시트 상에 적용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 최상부 캐리어 시트를 상기 제2 양의 입자상 물질 상에 적용하기 전에 제3 접착제를 상기 제2 양의 입자상 물질 상에 적용하는 단계; 그리고
    상기 최상부 캐리어 시트를 상기 제3 접착제 상에 적용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제3 접착제는 분무-적용 수성 바인더(SAAB) 접착제인, 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제2 접착제는 SAAB 접착제인, 방법.
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