RU2530147C1 - Способ и устройство для переноса материала подложки и материала в форме частиц - Google Patents

Abstract

Устройство для переноса, с высокой скоростью, точностью и экономической эффективностью, материала в форме частиц с первой движущейся бесконечной поверхности на вторую движущуюся бесконечную поверхность, несущую материал подложки, такой как нетканое полотно, и переноса упомянутого сочетания из материала подложки с материалом в форме частиц на дополнительный блок устройства; при этом упомянутая вторая движущаяся бесконечная поверхность расположена в непосредственной близости к первой и второй вакуумным камерам и связана с ними, при этом в первой и второй вакуумных камерах имеется различное отрицательное давление, и/или они отличаются по размеру. Предлагается также способ, основанный на использовании описываемого устройства. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область применения

Настоящее изобретение относится к устройству для переноса, с высокой скоростью, точностью и экономической эффективностью, материала в форме частиц с первой бесконечной движущейся поверхности с одним или более резервуарами на вторую бесконечную движущуюся поверхность, несущую материал подложки, например на нетканое полотно, и переноса (на следующий элемент оборудования/этап процесса) упомянутого сочетания из материала подложки с материалом в форме частиц, при этом вторая бесконечная движущаяся поверхность находится в непосредственной близости и связана с первой и второй вакуумными камерами, в которых создано различное разрежение и/или они имеют различный размер. В настоящем изобретении предлагается также способ, в котором используется предлагаемое устройство.

Уровень техники

Абсорбирующие изделия, такие как подгузники, содержат абсорбирующую сердцевину, содержащую водопоглощающие (целлюлозные) волокна и частицы суперабсорбирующего полимера, именуемые также частицами абсорбирующего гелеобразующего материала (АГМ), заключенные в материал подложки или поддерживаемые материалом подложки и закрытые дополнительным материалом, таким, как нетканый материал.

Разработаны абсорбирующие изделия с так называемой профилированной абсорбирующей сердцевиной, в которой имеются области, содержащие больше абсорбирующего гелеобразующего материала, чем другие области. В таких случаях для получения требуемого профиля важно точное наложение абсорбирующего гелеобразующего материала на подложку. Более того, в случае изготовления абсорбирующей сердцевины, содержащей малые количества целлюлозных волокон или вовсе не содержащей целлюлозных волокон (то есть в которой единственным материалом, удерживающим жидкость, являются частицы абсорбирующего гелеобразующего материала), точное распределение частиц абсорбирующего гелеобразующего материала становится особенно важным.

Предложены различные подходы к изготовлению абсорбирующих сердцевин, содержащих преимущественно частицы АГМ, а также абсорбирующих сердцевин, содержащих частицы АГМ с заданным распределением (профилем), например, в виде заданной структуры, с профилем в направлении MD, CD, и/или по толщине. Такие подходы включают способы косвенной печати, в которых частицы АГМ подхватываются первой поверхностью, например, поверхностью барабана, из бункера, в котором хранятся частицы АГМ, при этом упомянутая поверхность барабана содержит резервуары, число, размер и положение которых определяются количеством частиц АГМ, подхватываемых барабаном, и структурой их нанесения; барабан вращается в сторону подложки, такой как нетканый материал, в результате чего частицы АГМ выпускаются на подложку, переносимую движущейся поверхностью, такой как, например, поверхность еще одного барабана. Такой способ описан, например, в публикации WO 2006/014854.

Изобретатели обнаружили, что используемые способы косвенной печати в некоторых случаях не могут быть реализованы с большой скоростью, так, например, трудно достичь скорости 800 ppm, и тем более 1000 ppm и выше (здесь ppm обозначает «изготавливаемых частей (абсорбирующих структур) в минуту»), или когда используется материал в форме мелкодисперсных частиц, и/или когда для печати используются малые резервуары (и, соответственно, в большом количестве). Было определено, что при больших скоростях печати материал в форме частиц не всегда точно переносится на материал подложки, в результате чего образуется пыль, не выдерживается заданный профиль печати или возникают прочие проблемы. Изобретатели обнаружили, что определенные преимущества может давать приложение глубокого вакуума к материалу подложки, для обеспечения лучшего нанесения материала в форме частиц на подложку.

С другой стороны, изобретатели обнаружили, что в применяемых устройствах в соответствии с настоящим уровнем техники не всегда возможно поддерживать достаточно глубокий вакуум (экономически оправданным образом) во время переноса материала подложки с нанесенным на нее материалом частиц суперабсорбирующего полимера (например, на последующий этап обработки), в особенности при работе устройства с высокой скоростью. Поэтому изобретателями предлагаются усовершенствованное устройство и способ нанесения материала в форме частиц на подложку точным и экономически эффективным образом, даже на высокой скорости и/или с использованием материала в форме мелкодисперсных частиц, и/или даже при переносе очень малых количеств частиц на единицу площади подложки.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предлагается устройство (1) для изготовления структуры, содержащей сочетание из материала (100) в форме частиц и материала (110) подложки, включающее:

a) первую движущуюся бесконечную поверхность (40), имеющую направление движения (MD) и содержащую один или более резервуаров (50), при этом упомянутые первая бесконечная движущаяся поверхность (40) и содержащиеся в ней резервуары (50) предназначены для переноса материала (100) в форме частиц на:

b) вторую движущуюся бесконечную поверхность (200), имеющую направление движения (MD) и несущую материал (110) подложки, для приема упомянутого материала (100) в форме частиц с первой движущейся бесконечной поверхности (40) в зоне приема, и для переноса упомянутого сочетания из упомянутого материала в форме частиц и упомянутого материала подложки в зоне переноса, например, на дополнительный блок устройства, при этом, когда вторая бесконечная движущаяся поверхность движется/находится в упомянутой зоне приема, она находится в непосредственной близости к первой вакуумной камере (210) и связана с ней по газовой среде, и когда упомянутая вторая бесконечная движущаяся поверхность движется/находится в упомянутой зоне переноса, она находится в непосредственной близости ко второй вакуумной камере (220) и связана с ней по газовой среде, и при этом упомянутые зоны приема и переноса расположены в непосредственной близости друг к другу (в направлении MD),

и при этом отношение упомянутого отрицательного давления в упомянутой первой вакуумной камере (210) к отрицательному давлению во второй вакуумной камере (220) составляет по меньшей мере 4:3, или, например, по меньшей мере 5:3, или по меньшей мере 2:1, или, например, до 10:1.

Поэтому в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности и за пределами зоны переноса устройство, как правило, содержит также дополнительный блок устройства.

Изобретение относится также к устройству по пп. а) и b), как описано выше, но при этом первая вакуумная камера (210) имеет расположенную в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности первую площадь поверхности с первой площадью открытой поверхности, а упомянутая вторая вакуумная камера (220) имеет расположенную в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности вторую площадь поверхности со второй площадью открытой поверхности, и при этом отношение первой площади открытой поверхности ко второй площади открытой поверхности составляет 3:4 или менее, или 2:3 или менее, или 1:2 или менее, или 1:3 или менее.

Настоящее изобретение относится также к устройству по пп. а) и b), как описано выше, при этом отношение упомянутого отрицательного давления в упомянутой первой вакуумной камере (210) к отрицательному давлению в упомянутой второй вакуумной камере (220) составляет по меньшей мере 4:3, или, например, по меньшей мере 5:3, или по меньшей мере 2:1, и, например, до 10:1, и при этом упомянутое отношение первой площади открытой поверхности ко второй площади открытой поверхности составляет 3:4 или менее, или 2:3 или менее, или 1:2 или менее, или 1:3 или менее.

Вторая движущаяся бесконечная поверхность является, например, цилиндрической вращающейся поверхностью, вращающейся вокруг второго неподвижного (цилиндрического) статора (230). Сочетание такой поверхности и такого статора именуется также «барабаном». Статор (230) может содержать, например, упомянутую первую вакуумную камеру и упомянутую вторую вакуумную камеру.

Изобретатели обнаружили, что правильный подбор больших сил притяжения со стороны вакуума (соответственно, вызванных большим отрицательным давлением) в зоне приема, в которой происходит нанесение материала в форме частиц, в сочетании с относительно меньшими силами притяжения со стороны вакуума в зоне переноса может повышать точность нанесения материала в форме частиц на подложку (например, в виде требуемой структуры), и при этом очень экономически эффективным образом. Так, предлагаемые устройство и способ в соответствии с настоящим изобретением могут обеспечить повышение точности переноса особо эффективным с точки зрения затрат образом, потому что только относительно малый сектор второй движущейся бесконечной поверхности, находящийся в зоне приема, должен располагаться в непосредственной близости к вакуумной камере с более глубоким (дорогим) вакуумом, в то время как зона переноса может располагаться в непосредственной близости к вакуумной камере с относительно менее глубоким вакуумом.

В настоящем изобретении предлагается также способ изготовления структуры, содержащей сочетание материала (100) в форме частиц и материала (110) подложки, с использованием аппарата (1) в соответствии с настоящим изобретением; а именно:

способ изготовления структуры, содержащей сочетание материала (100) в форме частиц и материала (110) подложки, содержащий этапы:

a) нанесения, с помощью первой движущейся бесконечной поверхности (40), содержащей один или более резервуаров (50), материала (100) в форме частиц, содержащегося в упомянутом одном или более резервуаров, на материал (110) подложки, переносимый второй движущейся бесконечной поверхностью (200), для формирования сочетания из материала подложки с материалом в форме частиц, в зоне приема упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности, при одновременном обеспечении первого значения разрежения в упомянутой зоне приема;

b) переноса упомянутого сочетания упомянутого материала подложки и материала в форме частиц, в зоне переноса упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности, при одновременном обеспечении второго значения разрежения в упомянутой зоне приема (как правило, на дополнительный этап способа),

при этом отношение упомянутого первого отрицательного давления к упомянутому второму отрицательному давлению составляет по меньшей мере 4:3, как будет более подробно описано ниже.

Материал в форме частиц может быть абсорбирующим материалом в форме частиц, а устройство и способ в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться для изготовления абсорбирующей структуры, например абсорбирующей сердцевины, используемой в (одноразовых) абсорбирующих изделиях, таких как изделия женской гигиены, подгузники или изделия для взрослых, страдающих недержанием мочи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1. Сечение (плоскостью, проходящей через направление MD и перпендикулярное ему направление) части устройства (1) в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2. Увеличенный вид фрагмента сечения, изображенного на фиг.1.

Фиг.3. Аксонометрический вид фрагмента устройства в соответствии с настоящим изобретением, с изображением второй движущейся бесконечной поверхности и вентиляторов, создающих вакуум.

Фиг.4. Аксонометрический вид фрагмента альтернативного воплощения устройства в соответствии с настоящим изобретением, содержащего вторую движущуюся бесконечную поверхность и один вентилятор, создающий вакуум.

Подробное описание изобретения

Материал в форме частиц

Материал (100) в форме частиц может быть любым материалом в форме частиц, например сыпучим в сухом состоянии, что включает материалы в форме частиц, хлопьев, волокон, шариков, агломерированных частиц и частиц в прочих формах, известных в данной области техники. Материал в форме частиц в контексте настоящего описания может также содержать два или более различных материалов, например, имеющих различную форму или различную химическую природу. Материал в форме частиц в контексте настоящего описания может, например, быть смесью частиц и волокон.

В одном из воплощений настоящего изобретения материал (100) в форме частиц содержит абсорбирующий (или суперабсорбирующий) материал или является таким материалом. Такой материал, как правило, является полимерным материалом, например абсорбирующим гелеобразующим материалом в форме частиц (в настоящем описании именуемом также «АГМ»). Под такими материалами подразумеваются полимерные материалы в форме частиц, которые могут поглощать 0,9% солевой раствор в количестве, по меньшей мере в 10 раз превышающем их собственный вес, то есть имеющие показатель поглощения, измеренный методом центрифугирования, составляющий по меньшей мере 10 г/г (показатель CRC, измеренный по методу 441.2-02 Европейской Ассоциации одноразовых изделий и нетканых материалов (EDANA)). Абсорбирующие гелеобразующие материалы в форме частиц в соответствии с настоящим изобретением могут иметь и большую удерживающую емкость, измеренную методом центрифугирования, например, составляющую по меньшей мере 20 г/г, или по меньшей мере 30 г/г. Верхним пределом может быть, например, 150 г/г или 100 г/г.

Абсорбирующий гелеобразующий материал в форме частиц может иметь высокую проницаемость для жидкости, например, может иметь показатель SFC, составляющий по меньшей мере 10×10^-7 см³·с/г; или предпочтительно по меньшей мере 30×10^-7 см³·с/г, или по меньшей мере 50×10^-7 см·с/г, или по меньшей мере 100×10^-7 см³·c/г, или по меньшей мере 120×10^-7 см³·с/г. Показатель SFC (от saline flow conductivity) является мерой проницаемости пласта геля для солевого раствора, которая в свою очередь отражает его пористость. Данный показатель может быть измерен, как описано в патенте США 5562646 (Goldman с соавторами), выданном 8 октября 1996 года (с использованием 0,9% раствора NaCl вместо раствора Jayco). Верхний предел проницаемости может составлять, например, 350×10^-7 см³·с/г или 250×10^-7 см³·с/г.

В одном из воплощений настоящего изобретения полимеры, образующие упомянутый абсорбирующий гелеобразующий материал, являются полимерами с внутренними и/или поверхностными перекрестными связями.

В одном из воплощений настоящего изобретения материал в форме частиц является абсорбирующим материалом, содержащим частицы полимеров на основе полиакриловых кислот/полиакрилатов или состоящим из таких частиц, например, имеющих степень нейтрализации от примерно 60% до примерно 90%, или примерно 75%, например, содержащих противоионы натрия, как известно сведущим в данной области техники, например, из полимеров на основе полиакриловых кислот/полиакрилатов с внутренними и/или поверхностными перекрестными связями.

В одном из воплощений материал (100) в форме частиц содержит частицы со средним (по массе) размером, составляющим до 2 мм, например от 50 мкм до 2 мм, или до 1 мм, предпочтительно от 100, 200, 300, 400 или 500 мкм до 100, 800 или 700 мкм; измеренным, например, по методу, описанному в ЕР-А-0691133. В одном из воплощений изобретения материал (100) в форме частиц содержит частицы, по меньшей мере 80% которых (по весу) имеют размер от 50 до 1200 мкм, а средний по массе размер которых находится в любом из предпочтительных диапазонов, указанных выше. Еще в одном из воплощений настоящего изобретения материал (100) в форме частиц содержит частицы, размеры которых находятся в сравнительно узком диапазоне, например, большинство частиц (например, по меньшей мере 80% по весу, а предпочтительно по меньшей мере 90% или даже по меньшей мере 95%) имеет размер от 50 мкм до 1000 мкм, предпочтительно от 100 мкм до 800 мкм, и более предпочтительно от 200 мкм до 600 мкм.

Кроме того, или в качестве альтернативы, упомянутые частицы являются в сущности сферическими.

Материал (100) в форме частиц предпочтительно содержит менее, чем 15% воды по весу, или менее, чем 8%, или менее, чем 5%. Содержание воды может быть измерено по методу EDANA ERT 430.1-99 (февраль 1999), который основан на высушивании материала (100) в форме частиц при 105°C в течение 3 часов и определении влажности по потере материалом (100) в форме частиц веса после сушки.

Абсорбирующий гелеобразующий материал в форме частиц в соответствии с настоящим изобретением может представлять собой частицы АГМ, поверхность которых покрыта или обработана (это не включает образование поверхностных перекрестных связей, что может быть отдельным этапом обработки); такие этапы нанесения покрытий или обработки поверхности хорошо известны в данной области техники и включают обработку поверхности одним или более органическими порошками, включая силикаты, фосфаты, а также покрытия из полимерных материалов, включая эластомерные полимерные материалы или полимерные материалы, образующие пленки.

Материал подложки (110)

Абсорбирующая структура, изготавливаемая с помощью устройства (1) и способа в соответствии с настоящим изобретением содержит сочетание материала подложки и материала (100) в форме частиц. Такой материал подложки может быть любым материалом, например листовым; например нетканым материалом; бумагой (например, листом или полотном), пленкой (например, листом или полотном), тканым материалом или нетканым материалом (например, листом или полотном), или сочетанием таких материалов. Материал подложки может быть ламинатом (например, листом или полотном), например ламинатом из двух или более слоев нетканых материалов, или двух или более слоев пленки, или одного или более слоев нетканых материалов и одного или более слоев пленки.

В одном из воплощений настоящего изобретения материал подложки содержит нетканый материал, например нетканое полотно, или является таким материалом. В контексте настоящего описания термин «нетканый материал» означает лист или полотно, изготовленное из направленно или произвольно ориентированных волокон, скрепленных друг с другом за счет трения, когезии и/или адгезии, и исключает бумагу и материалы, которые являются ткаными, вязаными, начесанными, прошитыми, включающими скрепляющие нити или волокна, и валяными, полученными способом влажного перемалывания сырья с последующим вспушиванием иглами и без него.

Волокна нетканого материала могут быть натуральными или искусственными, могут быть сплошными или резаными волокнами, или волокнами, сформированными «на месте». Имеющиеся в продаже волокна поставляются в различных формах: короткие волокна (известные также как штапельные или резаные), непрерывные одиночные волокна (нити или мононити), нескрученные пучки непрерывных волокон (жгут) и скрученные пучки непрерывных волокон (пряжа). Волокна могут быть двухкомпонентными волокнами, например конфигурации «оболочка-сердцевина», причем оболочка и сердцевина могут быть образованы различными полимерами. Нетканые полотна могут быть сформированы с использованием различных процессов, таких как выдувание из расплава, спанбонд, прядение из раствора, электропрядение и прочесывание. Удельный вес нетканых полотен обычно выражают в граммах на квадратный метр (г/м²).

В контексте настоящего описания нетканый материал может быть изготовлен из гидрофильных волокон. Гидрофильными называются волокна или поверхность волокон, которые смачиваются жидкостями на водной основе (например, текучими средами организма, имеющими водную основу), нанесенными на такие волокна.

Гидрофильность и смачиваемость определяют, как правило, по углу контакта и времени прохождения текучей среды через нетканое полотно. Данные понятия подробно обсуждаются в публикации Американского Химического Общества «Contact angle, wettability and adhesion» под редакцией Robert F. Gould (1964). Волокно или поверхность волокна считаются смачиваемыми текучей средой (то есть гидрофильными), если угол контакта между текучей средой и волокном, или его поверхностью, составляет менее чем 90°, или если текучая среда имеет тенденцию к спонтанному распространению по поверхности волокна (обычно имеют место одновременно оба данных проявления). И наоборот, волокно или поверхность волокна считаются гидрофобными, если угол контакта превышает 90°, и текучая среда спонтанно не распространяется по поверхности волокна.

Материал подложки в соответствии с настоящим изобретением может быть воздухопроницаемым. Поэтому пленки, которые могут использоваться в соответствии с настоящим изобретением, могут содержать микропоры. Воздухопроницаемость материала подложки может составлять от 40 или от 50 до 300 или 200 м³/(м²×мин), при измерении по методу EDANA 140-1-99 (при параметрах 125 Па, 38,3 см²). В качестве альтернативы, материал подложки может иметь низкую воздухопроницаемость, например, может быть совсем воздухонепроницаемым, что позволяет, например, лучше удерживать его на движущейся поверхности, к которой приложен вакуум.

Материал подложки может быть нетканым материалом, например нетканым полотном или нетканым многослойным полотном, содержащим два или более нетканых слоев, ламинированных друг с другом, например полотном типа SMS или SMMS (где S - полотно из волокон спанбонд, М - полотно из волокон, выдуваемых из расплава).

Материал подложки может иметь растяжимость в направлении CD или направлении MD, составляющую, например, более 20%, или, например, более 100%, но, например, не более 200%. Отношение растяжимости в направлении MD к растяжимости в направлении CD при стандартной нагрузке составляет, как правило, не более чем 1:2.

Ниже описаны основные и дополнительные блоки устройства.

Устройство (1)

Первая движущаяся бесконечная поверхность (40)

Устройство (1) в соответствии с настоящим изобретением содержит первую движущуюся бесконечную поверхность (40), которой может быть любая движущаяся поверхность, которая за счет вращения образует движущуюся бесконечную поверхность, например, ей может быть лента транспортера или цилиндрическая поверхность, известная в данной области техники как барабан, который вращается и за счет этого обеспечивает движущуюся бесконечную поверхность.

Первая бесконечная движущаяся поверхность (40) содержит один или более резервуаров (50) для помещения в них материала в форме частиц, как было описано выше, и для нанесения его из упомянутых одного или более резервуаров на материал (110) подложки.

Первая, а также вторая (которая будет более подробно описана ниже) движущиеся бесконечные поверхности в соответствии с настоящим изобретением, например вращающиеся поверхности, имеют направление своего движения, именуемое в настоящем описании направлением движения в машине (MD). В контексте настоящего описания термины «направление движения» и «MD» следует понимать как направление движения некоторой точки упомянутой поверхности, или среднее направление движения участка упомянутой поверхность, имеющего заданную площадь. Так, например, для криволинейной, например цилиндрической, первой движущейся бесконечной поверхности (40) направление движения некоторой точки на поверхности определяется как касательная к поверхности в данной точке, или средняя касательная для данного участка поверхности (в таком случае упомянутая средняя касательная является средним направлением движения на данном участке поверхности).

Направление на поверхности, перпендикулярное направлению MD, в настоящем описании именуется как направление, поперечное направлению движения в машине (CD). Направления MD и CD лежат в плоскости поверхности.

Первая движущаяся бесконечная поверхность (40), как правило, является вращающейся поверхностью, которая вращается вокруг стационарного элемента, например цилиндрической поверхностью, вращающейся вокруг (например, тоже цилиндрического) статора (45), который может содержать одну или более вакуумных камер (46), и в совокупности они также именуются барабаном. Стационарный элемент, например статор (45), и сочетание стационарного элемента (например, статора (45) и первой вращающейся поверхности (40) имеют свои радиусы. Каждый из данных радиусов может, например, зависеть от того, какая структура изготавливается, каков размер данной структуры и, например, сколько структур выполняется за один цикл движения первой движущейся бесконечной поверхности (40), которая может быть, например, барабаном. Так, например, первая движущаяся бесконечная поверхность (40) и/или первый статор (45) могут иметь радиус по меньшей мере 40 мм, по меньшей мере 50 мм; он может составлять, например, до 300 мм или 200 мм.

Первая движущаяся бесконечная поверхность (40) может иметь любую подходящую ширину (в направлении CD), например ширину, в сущности соответствующую ширине изготавливаемой структуры, которая в свою очередь может составлять, например, по меньшей мере 40 мм, или по меньшей мере 60 мм, и, например, до 400 мм или до 200 мм.

Может быть предпочтительно, чтобы первая движущаяся бесконечная поверхность (40) содержала расположенные напротив друг друга латеральные зоны и находящуюся между ними центральную зону, все из которых являются протяженными вдоль всей поверхности в направлении MD, а упомянутые резервуары (50) будут при этом находиться только в центральной зоне. Тогда упомянутые выше значения ширины поверхности могут относиться к ширине центральной зоны.

Следует понимать, что в целях описания различных свойств первой движущейся бесконечной поверхности (40), таких как направление MD, радиус, ширина упомянутой первой движущейся бесконечной поверхности (40), имеется в виду та часть площади поверхности, на которой нет одного или более резервуаров (50), то есть для описания ее свойств используется площадь между резервуарами (50). Такая площадь поверхности между резервуарами (50) в настоящем описании именуется «площадью наружной поверхности» упомянутой первой движущейся бесконечной поверхности(40).

Один или более резервуаров (50) могут иметь любые размеры и форму, включая кубическую, прямоугольную, цилиндрическую, полусферическую, коническую или любую другую подходящую форму. Первая движущаяся бесконечная поверхность (40), как правило, содержит один или более резервуаров (50), объем которых может быть заполнен одним или более материалами (100) в форме частиц. Может использоваться одиночный резервуар. Однако может быть предпочтительно, чтобы имелось два или более, например множество, резервуаров. Под «множеством» имеется в виду любое подходящее число резервуаров, например 20, или, например, 50.

Резервуары (50) могут представлять собой идентичные резервуары (50), или они могут отличаться между собой по размеру (размерам) или форме. Они могут быть расположены в виде структуры на упомянутой первой движущейся бесконечной поверхности (40), и быть протяженными внутрь нее. Точная структура из резервуаров (50), их размеры и прочие параметры будут зависеть от структуры сердцевины, которая должна быть изготовлена, но могут также зависеть и от размера частиц в составе материала (100) в форме частиц, скорости процесса и прочих факторов. В одном из воплощений по меньшей мере 30% площади первой движущейся бесконечной поверхности (40), или ее центральной зоны, как было описано выше, составляют упомянутые резервуары (50), а предпочтительно по меньшей мере 40% или по меньшей мере 50% упомянутой площади.

Резервуары (50) могут быть расположены линиями в направлении MD и рядами в направлении CD. Резервуары (50) могут быть, например, расположены рядами и/или линиями в шахматном порядке (соответственно, когда резервуары (50) расположены рядами и/или линиями). Упомянутые линии могут быть протяженными в сущности параллельно друг другу и быть разнесены на одинаковые расстояния друг от друга, и/или упомянутые ряды могут быть протяженными в сущности параллельно друг другу и быть разнесены на одинаковые расстояния друг от друга.

Расстояние в направлении MD между центральной точкой резервуара (50) (при этом подразумевается, что упомянутая центральная точка лежит в плоскости наружной поверхности первой движущейся бесконечной поверхности (40)) и центральной точкой соседнего резервуара (50) в линии из резервуаров (50) может, например, составлять по меньшей мере 2 мм, или по меньшей мере 4 мм, или по меньшей мере 6 мм, или, например, до 40 мм, или до 30 мм, или до 20 мм. Это может относиться ко всем расстояниям между соседними резервуарами (50) в направлении MD, или к среднему значению всех таких расстояний.

Расстояние в направлении CD между центральной точкой резервуара (50) (при этом подразумевается, что упомянутая центральная точка лежит в плоскости наружной поверхности первой движущейся бесконечной поверхности (40)) и центральной точкой соседнего резервуара (50) в ряду из резервуаров (50) может быть, например, таким же, как было приведено выше.

В одном из воплощений размер резервуара (50) в направлении MD (который может быть его диаметром) может составлять, в среднем для всех резервуаров (50) и/или для каждого из резервуаров (измеренный на наружной поверхности первой движущейся бесконечной поверхности (40)), по меньшей мере 1 мм, или по меньшей мере 2 мм, или по меньшей мере 4 мм, и, например, не более 20 мм, или не более 15 мм. Размеры в направлении CD могут находиться в тех же диапазонах, что указаны выше, и даже могут быть такими же, как размеры в направлении MD, для одного, нескольких или даже всех резервуаров.

Резервуары (50) могут иметь любой подходящий размер по глубине, который может зависеть, например, от высоты первой движущейся бесконечной поверхности (40) (например, ее радиуса), требуемой толщины изготавливаемой структуры, размера частиц материала и прочих факторов. Максимальная глубина какого-либо резервуара (50), и/или всех резервуаров (50), и/или средняя максимальная глубина (как среднее значение всех максимальных глубин всех резервуаров (50)) может составлять, например, по меньшей мере 1 мм, или по меньшей мере 1,5 мм, или по меньшей мере 2 мм или более, и может составлять, например, до 20 мм, или до 15 мм, или, в некоторых воплощениях, до 10 мм, или до 5 мм, или до 4 мм.

Первая движущаяся бесконечная поверхность (40) может быть расположена в непосредственной близости к бункеру, содержащему упомянутый материал в форме частиц, и может вращаться мимо бункера, принимая материал в форме частиц в свои резервуары для последующего их переноса (за счет вращения). Одной из возможностей удержания одного или более материалов (100) в форме частиц является создание вакуума на внутренней стороне первой движущейся бесконечной поверхности (40) при наличии присасывающих отверстий (на дне) резервуаров (50), в результате чего вакуум будет присасывать материал в форме частиц. Это может быть достигнуто за счет наличия одной или более вакуумных камер в непосредственной близости к упомянутой поверхности, например в первом статоре (45) и/или в одной или более вакуумных камерах, связанных с упомянутым статором (но не содержащихся в статоре), которые связаны по газовой (воздушной) среде с упомянутой поверхностью. Вакуум снимают, например, непосредственно перед местом или в таком месте (которое, как правило, является областью, протяженной в направлении CD), в котором материал в форме частиц переносится на вторую движущуюся бесконечную поверхность, то есть в зоне приема упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности, то есть в месте, в котором первая движущаяся бесконечная поверхность (40) находится в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности (200).

После этого к упомянутому материалу (100) в форме частиц может быть приложено повышенное давление воздуха, чтобы обеспечить переток материала из резервуаров (50) на вторую движущуюся бесконечную поверхность (200). Первый статор (45) может поэтому содержать газовую (воздушную) камеру 46 в месте (или сразу за ним) расположения упомянутой протяженной в направлении CD области, в которой частицы требуется перенести на материал подложки. Повышенное давление в камере, связанной по газовой (воздушной) среде с упомянутыми резервуарами, выдувает материал в форме частиц из резервуаров на упомянутый материал (110) подложки, переносимый второй движущейся бесконечной поверхностью (200), как показано, например, на фиг.1. В качестве альтернативы, или в дополнение к этому, устройство может содержать одну или более газовых (воздушных) камер с повышенным давлением, присоединенных к статору, но не содержащихся в нем, связанных с упомянутой поверхностью по газовой (воздушной среде).

Вторая движущаяся бесконечная поверхность (200), несущая материал (110) подложки, принимает материал в форме частиц в зоне приема. Вторая движущаяся бесконечная поверхность (200) и упомянутый материал подложки, находясь в упомянутой зоне приема, находятся в непосредственной близости к первой вакуумной камере (210).

Вторая движущаяся бесконечная поверхность несет сочетание из материала подложки и материала в форме частиц в зону переноса и через нее, как правило, на дополнительный блок устройства/этап способа, как будет описано ниже. Вторая движущаяся бесконечная поверхность (200) и упомянутый материал подложки с материалом в форме частиц, находясь в упомянутой зоне переноса, находятся в непосредственной близости ко второй вакуумной камере (220).

В устройстве (1) и способе в соответствии с настоящим изобретением зона приема упомянутого устройства может быть определена как зона, в которой расположена первая вакуумная камера, или зона приложения первого отрицательного давления в непосредственной близости ко второй движущейся бесконечной поверхности, а зона переноса может быть определена как зона, в которой расположена вторая вакуумная камера, или зона приложения второго (меньшего) отрицательного давления в непосредственной близости ко второй движущейся бесконечной поверхности, при этом вторая вакуумная камера находится в непосредственной близости к первой вакуумной камере в направлении MD.

Вторая движущаяся бесконечная поверхность может иметь любую подходящую форму, при условии, что она может вращаться, например, она может быть лентой транспортера, или, например, вторая движущаяся бесконечная поверхность (200) может быть цилиндрической. Такой пример показан на фиг.1.

Область наибольшей близости (обычно она является линией, протяженной в направлении CD, как показано на фиг.2) между первой движущейся бесконечной поверхностью (40) и второй движущейся бесконечной поверхностью (200), как правило, находится в упомянутой зоне приема; при этом расстояние (d) между упомянутой первой движущейся бесконечной поверхностью и второй движущейся бесконечной поверхностью может составлять, например, от 0,5 мм до 30 мм, или, например, от 1 мм, или 2 мм, и до 20 мм, или до 15 мм.

В некоторых воплощениях настоящего изобретения вторая бесконечная движущаяся поверхность (200) является вращающейся поверхностью, которая вращается вокруг стационарного элемента, например, статора, содержащего упомянутые первую и вторую вакуумные камеры (210, 220). Вторая поверхность (200) может быть цилиндрической, и упомянутый второй стационарный элемент (статор 230) также может быть цилиндрическим (такая конструкция именуется также барабаном).

Стационарный элемент (например, статор 230), а также сочетание вращающейся поверхности со стационарным элементом (статором) могут иметь свои определенные радиусы. Их радиусы могут, например, зависеть от того, какая изготавливается структура, каков ее размер, и, например, от скорости процесса.

Так, например, сочетание упомянутой цилиндрической второй вращающейся поверхности (200) и статора (то есть барабан) может иметь радиус по меньшей мере 80 мм, или по меньшей мере 100 мм, и до 1000 мм, или до 600 мм.

Отношение радиуса первой движущейся бесконечной поверхности, и/или радиуса первого статора, к радиусу второй движущейся бесконечной поверхности, и/или радиусу второго статора может составлять (в совокупности или по отдельности) 2:3 или менее, или, например, 1:2 или менее, например, 1:3 или менее, или, например, по меньшей мере 1:10.

Вторая бесконечная движущаяся поверхность (200) переносит упомянутый материал подложки таким образом, что в любой момент времени материал подложки находится только на части данной поверхности. Так, например, если вторая бесконечная движущаяся поверхность (200) является цилиндрической, она может переносить упомянутый материал подложки в пределах своего угла вращения величиной до 300°, или до 270°, или до 200°, но, как правило, по меньшей мере 60°, или по меньшей мере 90°.

Если вторая бесконечная движущаяся поверхность (200) является цилиндрической, то зона приема может составлять, например, по меньшей мере 3°, или по меньшей мере 5°, и/или, например, до 60°, или, например, до 45°, или до 30°, или до 20° (от полного круга вращения, в направлении MD, что соответствует углу α на фиг.1).

Зона переноса может составлять, например, по меньшей мере 20°, или по меньшей мере 30°, и/или, например, до 270°, или, например, до 200°, или до 150°, или до 120° (от полного круга вращения, в направлении MD, что соответствует углу β на фиг.1).

В некоторых воплощениях настоящего изобретения первая вакуумная камера может иметь такой же или больший размер в направлении MD, чем вторая вакуумная камера, при условии, что выдержаны отношения отрицательных давлений в соответствии с настоящим изобретением.

В некоторых воплощениях устройства или способа в соответствии с настоящим изобретением, в частности, для повышения точности процесса и его экономической эффективности упомянутая первая вакуумная камера имеет размер L₁ в направлении MD, определяемый первым углом (α), а вторая вакуумная камера имеет размер L₂ в направлении MD, определяемый вторым углом (β), и при этом отношение величины угла α к величине угла β составляет 3:4 или менее, или, например, 2:3 или менее, или 1:2 или менее, или 1:3 или менее.

Первая движущаяся поверхность может быть расположена в сущности над второй движущейся бесконечной поверхностью, так чтобы сила тяжести способствовала нанесению одного или более материалов в форме частиц на материал подложки. В частности, первая бесконечная движущаяся поверхность может быть расположена в сущности точно над второй движущейся бесконечной поверхностью, в угловом положении между 270° («9 часов») и 90° («3 часа») вращающейся второй движущейся бесконечной поверхности, или, например, в положении между 300° или 315° и 60° или 45° (0° считается положением, соответствующим направлению силы тяжести), как показано, например, на фиг.1.

Вторая бесконечная движущаяся поверхность (200) может быть любой подходящей поверхностью, через которую возможно прохождение газа, так, чтобы было возможным приложение вакуума к переносимому ей материалу подложки. Поэтому она должна содержать открытую область, характеризующуюся некоторой суммарной площадью, и, как правило, такая открытая область имеет гомогенную структуру. Так, например, вторая бесконечная движущаяся поверхность (200) может содержать отверстия, выполненные в некоторой опорной структуре, например, вторая поверхность может быть сеткой, содержащей открытые области в промежутках между материалом сетки; она может быть решеткой, образованной бесконечными прутками, протяженными в направлении MD, и поперечными прутками, протяженными в направлении CD, между которыми находятся открытые области; при этом прутки, протяженные в направлении MD, могут быть (в сущности) параллельными друг другу и разнесенными друг от друга на некоторые (например, одинаковые) расстояния; и/или поперечные прутки, протяженные в направлении, перпендикулярном направлению движения второй движущейся бесконечной поверхности, могут быть (в сущности) параллельными друг другу и разнесенными друг от друга на некоторые (например, одинаковые) расстояния.

Структура, образованная отверстиями в упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности, как правило, является гомогенной по всей второй поверхности, на ее стороне, обращенной к вакуумным камерам, и/или на ее противоположной стороне, обращенной к материалу подложки. Кроме того, поскольку вторая бесконечная движущаяся поверхность движется с высокой скоростью, как будет описано ниже, можно считать, что при работе устройства открытая область всегда является гомогенной.

Первая вакуумная камера (210) имеет первую открытую область, расположенную в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности и соответственно в непосредственной близости к упомянутому материалу (110) подложки, например, она имеет одно или более отверстий, так чтобы она могла иметь связь по газовой среде с упомянутым материалом подложки, переносимым на второй движущейся бесконечной поверхности; при этом упомянутые одно или более отверстий первой вакуумной камеры именуются в контексте настоящего описания первой открытой областью первой вакуумной камеры. (Поскольку вторая бесконечная движущаяся поверхность при работе устройства имеет гомогенную открытую общую поверхность, влиянием опорной структуры, такой как, например, материал сетки или прутков, в контексте настоящего изобретения можно пренебречь.) Таким образом, первая открытая область расположена в зоне приема и связана по газовой среде с упомянутым материалом подложки.

Площадь первой открытой области первой вакуумной камеры может составлять, например, от 50 см², 100 см или 150 см до 400 см², 300 см² или 250 см².

Вторая вакуумная камера (220) имеет вторую открытую область, расположенную в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности и, соответственно, в непосредственной близости к упомянутому материалу (110) подложки, например, она имеет одно или более отверстий, так чтобы она могла иметь связь по газовой среде с упомянутым материалом подложки, переносимым на второй движущейся бесконечной поверхности; при этом упомянутые одно или более отверстий второй вакуумной камеры именуются в контексте настоящего описания второй открытой областью второй вакуумной камеры. (Поскольку вторая бесконечная движущаяся поверхность при работе устройства имеет гомогенную открытую общую поверхность, влиянием опорной структуры, такой как, например, материал сетки или прутков, в контексте настоящего изобретения можно пренебречь.) Таким образом, вторая открытая область расположена в зоне переноса и связана по газовой среде с упомянутым материалом подложки.

Площадь второй открытой области второй вакуумной камеры может составлять, например, от 200 см² или 250 см² до 1000 см², 700 см² или 500 см².

В некоторых воплощениях устройства и способа в соответствии с настоящим изобретением отношение площади упомянутой первой открытой области (первой вакуумной камеры) к площади второй открытой области (второй вакуумной камеры) может составлять, например, 2:3 или менее, или 1:2 или менее, или 1:3 или менее.

Такое отношение площади первой открытой области к площади второй открытой области может обеспечивать наличие большого отрицательного давления в упомянутой первой вакуумной камере без значительного потребления энергии, при обеспечении точного приема и переноса материала в форме частиц второй движущейся бесконечной поверхностью (200).

Первая вакуумная камера (210) и вторая вакуумная камера (220) могут быть связаны с одним и тем же вентилятором (240), создающим разрежение в упомянутых вакуумных камерах; данный вентилятор расположен, как правило, не внутри упомянутого статора, а, например, в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности. Такой вариант показан, например, на фиг.4. Схема подключения упомянутого вентилятора (240) к упомянутой второй вакуумной камере может содержать устройство управления расходом газа и, соответственно, создаваемым разрежением, обеспечивая его в пределах указанных величин. Устройство управления расходом газа может быть любым устройством, применяемым в данной области техники, например скользящей заслонкой или двухстворчатым клапаном. Кроме того, на элементе, обеспечивающем связь между вентилятором (240) и второй вакуумной камерой, может быть установлено ограничительное устройство, обеспечивающее меньшее отрицательное давление в упомянутой второй вакуумной камере. Так, например, шланг, обеспечивающий связь между вентилятором (240) и второй вакуумной камерой, может иметь меньшее поперечное сечение, как показано на фиг.4.

В других воплощениях, как это показано, например, на фиг.3, первая вакуумная камера (210) связана с первым вентилятором (240а), создающим вакуум, а вторая вакуумная камера (220) связана со вторым вентилятором (240b), создающим вакуум, и при этом упомянутые первый и второй вентиляторы не связаны друг с другом.

В некоторых воплощениях настоящего изобретения в первой вакуумной камере может быть создано отрицательное давление, составляющее, например, от -5 кПа или менее, или -6,5 кПа или менее, или -7,5 кПа или менее, или, например, от -6,5 кПа, или от -7,5 кПа, до -20 кПа или до -15 кПа.

Во второй вакуумной камере может быть создано меньшее отрицательное давление, по сравнению с упомянутой первой вакуумной камерой, так, например, отрицательное давление во второй вакуумной камере может составлять от -0,5 кПа до -5 кПа, или до -4,5 кПа, или до -4 кПа, или до -3,5 кПа.

Как было указано выше, в некоторых воплощениях настоящего изобретения отношение первого отрицательного давления ко второму отрицательному давлению составляет по меньшей мере 4:3 или имеет другие значения, как было описано выше.

Отрицательное давление в первой камере, а также во второй камере, может быть измерено с помощью датчика давления, установленного в стенке камеры. Такой датчик давления может быть установлен в боковой стенке, примыкающей (например, перпендикулярной) к стенке вакуумной камеры, в которой имеется одно или более отверстий (которая в свою очередь расположена в непосредственной близости к движущейся бесконечной поверхности), но как можно дальше от упомянутой поверхности с отверстиями.

Может, например, использоваться датчик модели DMP 331-110-М160-3-5-М00-300-1-000; -160-0 мбар производства BD Sensors, с фтороуглеродным эластомерным уплотнением Viton.

Вторая бесконечная движущаяся поверхность (200) и находящаяся на ней подложка могут иметь такую же скорость поверхности, как и первая бесконечная движущаяся поверхность (40), или она может иметь отличающуюся скорость поверхности. В одном из воплощений первая бесконечная движущаяся поверхность и/или вторая бесконечная движущаяся поверхность имеют скорость, составляющую по меньшей мере 4,5 м/с, или по меньшей мере 6 м/с, или по меньшей мере 8 м/с, или по меньшей мере 10 м/с; если способ и устройство используются для изготовления структур абсорбирующей сердцевины, скорость может составлять, например, по меньшей мере 800 частей (структур) в минуту, или по меньшей мере 1000 частей в минуту.

После приема упомянутым материалом подложки упомянутого материала (100) в форме частиц сочетание материала подложки и материала в форме частиц входит в зону переноса, проходит через нее и передается на дополнительный блок устройства или на дополнительный этап способа. При этом подразумевается, что в соответствии с настоящим изобретением, зона переноса заканчивается в том месте, где сочетание материала подложки и материала в форме частиц не находится более в связи по газовой среде с упомянутой второй вакуумной камерой (220), и, например, в том месте, в котором упомянутое сочетание покидает вторую бесконечную движущуюся поверхность (200). Устройство и способ в соответствии с настоящим изобретением, как правило, предусматривают перенос сочетания материала подложки и материала в форме частиц на «дополнительный блок устройства» или на «дополнительный этап способа». Такие «дополнительный блок устройства» и/или «дополнительный этап способа» находятся за пределами зоны переноса и второй вакуумной камеры (220) в направлении движения материала в машине.

Как показано, например, на фиг.1, устройство может содержать, в качестве дополнительного блока устройства, опорный вал для приема сочетания материала подложки и материала в форме частиц; в частности, таким дополнительным блоком устройства/дополнительным этапом способа могут быть дополнительный блок устройства/дополнительный этап способа, на которых осуществляется прием сочетания материала подложки и материала в форме частиц, прием материала дополнительной подложки (возможно, с материалом в форме частиц) и соединение упомянутых материалов подложек друг с другом, как показано на фиг.1, и как будет дополнительно описано ниже; кроме того, таким дополнительным блоком устройства/дополнительным этапом способа могут быть дополнительный блок устройства/дополнительный этап способа, на которых осуществляется нанесение адгезива на упомянутое сочетание; и, кроме того, таким дополнительным блоком устройства/дополнительным этапом способа могут быть дополнительный блок устройства/дополнительный этап способа, на которых осуществляется нарезка сочетания материала подложки и материала в форме частиц.

Способ и устройство в соответствии с настоящим изобретением могут содержать один или более «дополнительных блоков устройства» и/или один или более «дополнительных этапов способа», установленных или, соответственно, осуществляемых до первой движущейся бесконечной поверхности, или до упомянутой зоны приема, или установленных или соответственно осуществляемых в зоне переноса. Так, например, материал (110) подложки может содержать адгезив, наносимый до нанесения материала в форме частиц, предназначенный для по меньшей мере частичного приклеивания материала (100) в форме частиц к материалу (110) подложки. Адгезив может быть нанесен в виде структуры, то есть таким образом, что одни части подложки (110) не будут содержать адгезива, а другие части подложки (110) будут содержать адгезив. Структура нанесения адгезива может соответствовать структуре из резервуаров (50) на первой движущейся бесконечной поверхности (40). Поэтому устройство в соответствии с настоящим изобретением может содержать дополнительный блок устройства в виде блока (300) нанесения адгезива, расположенного перед первой движущейся бесконечной поверхностью (40). Соответственно, способ в соответствии с настоящим изобретением может содержать дополнительный этап нанесения адгезива на подложку перед нанесением на нее упомянутого материала в форме частиц.

Так, например, в дополнение или в качестве альтернативы, во время переноса сочетания материала подложки и материала в форме частиц, на упомянутое сочетание, или только на упомянутый материал в форме частиц, может наноситься адгезив. Поэтому устройство может дополнительно содержать блок (301) нанесения адгезива, расположенный после первой движущейся бесконечной поверхности, например, на стороне второй движущейся бесконечной поверхности (200), противоположной стороне второй вакуумной камеры в упомянутой зоне переноса, и/или после зоны переноса. Способ в соответствии с настоящим изобретением, соответственно, может включать дополнительные этапы нанесения адгезива на упомянутый материал подложки, и/или на упомянутое сочетание, и/или на упомянутый материал в форме частиц в упомянутой зоне переноса.

В воплощении, изображенном, например, на фиг.1, дополнительно возможный блок (300) предварительного нанесения адгезива наносит адгезив на материал подложки, а дополнительно возможный блок (301) последующего нанесения адгезива наносит адгезив на упомянутое сочетание материала подложки и материала в форме частиц в упомянутой зоне приема, в то время как еще один дополнительный блок устройства, расположенный после зоны переноса и в непосредственной близости ко второй движущейся бесконечной поверхности (200), такой, как опорный вал, принимает упомянутое сочетание и соединяет его с дополнительным материалом подложки.

Дополнительные блоки нанесения адгезива могут быть выбраны из соответствующих блоков любого типа, известных в данной области техники, в частности, они могут быть щелевыми блоками нанесения покрытия или распылительными блоками нанесения покрытия.

Полученное сочетание материала подложки с материалом в форме частиц может быть полотном, и оно может подаваться на блок резки (который также может быть дополнительным блоком в соответствии с настоящим изобретением), который нарезает подложку с материалом в форме частиц на отдельные структуры. В дополнение к этому, или в качестве альтернативы, материал подложки с материалом в форме частиц может быть подан на блок, который оборачивает материал подложки вокруг материала в форме частиц.

Устройство/способ в соответствии с настоящим изобретением может содержать дополнительный блок устройства/этап способа для скрепления упомянутого свернутого материала подложки самого с собой или скрепления материала подложки и дополнительного материала подложки, в результате чего между двумя слоями материала подложки (материалов подложек) оказывается заключенным материал в форме частиц. Упомянутое скрепление может выполняться любыми способами, включая, например, ультразвуковое скрепление, термическое скрепление или адгезивное скрепление.

Адгезив, который может наноситься на упомянутый материал в форме частиц, например, с помощью блока 301 нанесения адгезива, как показано на фиг.1, может быть, например, термопластическим адгезивным материалом, который может использоваться для по меньшей мере частичного покрытия и по меньшей мере частичной иммобилизации материала (100) в форме частиц, например, термопластическим адгезивным материалом в форме волокон, то есть в форме волокнистого слоя, который по меньшей мере частично находится к контакте с материалом (100) в форме частиц, и, возможно, частично в контакте с материалом (110) подложки. Термопластический материал может быть адгезивным материалом типа «клей-расплав».

В некоторых воплощениях термопластический (адгезивный) материал может быть в форме волокон средней толщиной от примерно 1 мкм до примерно 50 мкм, или от примерно 1 мкм до примерно 34, и средней длиной от примерно 5 мм до примерно 50 мм, или от примерно 5 мм до примерно 30 мм.

Материал дополнительной подложки может содержать тот же материал, что и материал (110) подложки, или может содержать отличный от него материал. В различных воплощениях подходящими материалами для дополнительной подложки являются нетканые материалы, те же, что могут использоваться для подложки (110), как было описано выше. Как было упомянуто выше, дополнительная подложка может содержать адгезивный материал и/или материал в форме частиц.

Способ

В настоящем изобретении предлагается также способ изготовления структуры, содержащей сочетание из материала (100) в форме частиц и материала (110) подложки, с использованием устройства (1) и дополнительно возможных блоков, описанных выше.

Все элементы устройства, описанные выше, а также упомянутые их характеристики могут в равной мере относиться к способу в соответствии с настоящим изобретением.

В некоторых воплощениях способ изготовления структуры, содержащей сочетание из материала (100) в форме частиц и материала (110) подложки, содержит этапы:

a) нанесения, с помощью первой движущейся бесконечной поверхности (40), содержащей один или более резервуаров (50) и содержащей материал (100) в форме частиц, находящийся в упомянутых резервуарах, на материал (110) подложки, переносимый второй движущейся бесконечной поверхностью (200), для формирования сочетания из материала подложки и материала в форме частиц, в зоне приема упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности; при (одновременном) обеспечении первого отрицательного давления в упомянутой зоне приема;

b) переноса упомянутого сочетания из упомянутого материала подложки и материала в форме частиц, через зону переноса упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности, при

(одновременном) обеспечении второго отрицательного давления в упомянутой зоне приема, и переноса данного сочетания на дополнительный этап обработки,

при этом отношение упомянутого первого отрицательного давления к упомянутому второму отрицательному давлению составляет по меньшей мере 4:3, или как было описано выше.

Способ может осуществляться при скоростях, указанных выше. Способ может использоваться для изготовления заготовок абсорбирующих структур или готовых абсорбирующих структур, для их последующего использования в абсорбирующих изделиях, таких как гигиенические прокладки или подгузники.

Как упоминалось выше, способ может содержать дополнительные этапы, выбранные из: наложения материала второй, дополнительной подложки (как было описано выше), которая дополнительно может быть сочетанием материала подложки с материалом в форме частиц, на упомянутое сочетание из материала (110) подложки и материала (100) в форме частиц; сложение упомянутого материала (110) подложки поверх упомянутого материала (100) в форме частиц; нанесение адгезива на упомянутое сочетание из материала (110) подложки и материала (100) в форме частиц; нарезки упомянутого сочетания из материала подложки и материала частиц; или их сочетаний.

Абсорбирующие сердцевины и абсорбирующие изделия

Устройство (1) и способ в соответствии с настоящим изобретением могут использоваться для изготовления абсорбирующих структур (или их полуфабрикатов), таких как, например, принимающих слоев и/или абсорбирующих сердцевин (или их полуфабрикатов) для абсорбирующих изделий.

В контексте настоящего описания "абсорбирующее изделие" означает устройства, поглощающие и удерживающие выделения организма, и в частности, означает устройства, помещаемые вплотную или в непосредственной близости к телу носящего для поглощения и удержания различных выделений тела. Абсорбирующие изделия могут включать подгузники, включая одноразово застегиваемые подгузники и застегиваемые несколько раз подгузники-трусики; нижнее белье для взрослых, страдающих недержанием мочи (подгузники и вкладыши), изделия женской гигиены (гигиенические прокладки, прокладки на каждый день), тампоны для грудей, тампоны для ухода, детские нагрудники, перевязочные материалы для ран и им подобные изделия. Термин «подгузник» означает абсорбирующее изделие, обычное носимое малыми детьми и страдающими недержанием мочи вокруг нижней части туловища так, что оно окружает талию и ноги носящего, и специально предназначенное для приема и удержания мочи и фекальных выделений. В контексте настоящего описания термины «выделения организма» и «текучие выделения организма» включают, но не ограничиваются ими, мочу, кровь, влагалищные выделения, грудное молоко, пот и фекальные выделения.

Как известно сведущим в данной области техники, абсорбирующая сердцевина является частью изделия, которая удерживает поглощенные текучие выделения организма. Поэтому в контексте настоящего описания абсорбирующая сердцевина содержит материал (100) в форме частиц, который, в соответствии с настоящим изобретением, является абсорбирующим материалом (100) в форме частиц, нанесенным на материал (110) подложки с помощью устройства (1) и способа в соответствии с настоящим изобретением. Абсорбирующая сердцевина, как правило, расположена по меньшей мере между тыльным листом и верхним листом.

Абсорбирующие изделия предпочтительно содержат верхний лист, при использовании изделия обращенный к носящему и содержащий, например, лист нетканого материала и/или перфорированный лист, например лист перфорированной пленки, как известно в данной области техники; тыльный лист и абсорбирующую сердцевину, которая дополнительно может содержать покровный лист сердцевины, обращенный к носящему при использовании изделия. Тыльный лист может быть непроницаемым для жидкости, как известно сведущим в данной области техники. В предпочтительных воплощениях непроницаемый для жидкости тыльный лист содержит тонкую полимерную пленку, имеющую толщину от примерно 0,01 мм до примерно 0,05 мм. Подходящие материалы для изготовления тыльного листа, как правило, содержат дышащий материал, благодаря которому из подгузника могут выходить пары, но через который не могут проходить выделения организма. Подходящие пленки для изготовления тыльного листа включают пленки XI 53 06, XI 0962 и X10964 производства Tredegar Industries Inc. (Тер-От, штат Индиана, США). Тыльный лист, или любая его часть, может быть эластично растяжимым в одном или более направлениях. Тыльный лист может быть прикреплен или присоединен к верхнему листу, абсорбирующей сердцевине или любому другому элементу подгузника средствами крепления, известными в данной области техники.

Размеры и их значения, содержащиеся в данном документе, не следует рассматривать как строго ограниченные в точности приведенными значениями. Напротив, если не оговорено особо, под приведенным значением понимается данное значение в точности и все значения, находящиеся в функционально эквивалентной его окрестности. Так, например, значение, обозначенное как 40 мм, следует рассматривать как «примерно 40 мм».

Claims (15)

1. Устройство для изготовления структуры, содержащей сочетание из материала в форме частиц и материала подложки, включающее:
a) первую движущуюся бесконечную поверхность, имеющую направление движения (MD) и один или более резервуаров, при этом упомянутые первая бесконечная движущаяся поверхность и содержащиеся в ней резервуары предназначены для переноса материала в форме частиц на:
b) вторую движущуюся бесконечную поверхность, имеющую направление движения (MD) и несущую материал подложки, для приема упомянутого материала в форме частиц с первой движущейся бесконечной поверхности в зоне приема и для переноса упомянутого сочетания из упомянутого материала в форме частиц и упомянутого материала подложки в зоне переноса, при этом, когда вторая бесконечная движущаяся поверхность находится в упомянутой зоне приема, она находится в непосредственной близости к первой вакуумной камере и связана с ней по газовой среде, и когда упомянутая вторая бесконечная движущаяся поверхность находится в упомянутой зоне переноса, она находится в непосредственной близости ко второй вакуумной камере и связана с ней по газовой среде, и при этом упомянутые зоны приема и переноса расположены в непосредственной близости друг к другу (в направлении MD);
и при этом отношение упомянутого отрицательного давления в упомянутой первой вакуумной камере к отрицательному давлению во второй вакуумной камере составляет по меньшей мере 4:3.

2. Устройство для изготовления структуры, содержащей сочетание из материала в форме частиц и материала подложки, включающее:
a) первую движущуюся бесконечную поверхность, имеющую направление движения (MD) и один или более резервуаров, при этом упомянутые первая бесконечная движущаяся поверхность и содержащиеся в ней резервуары предназначены для переноса материала в форме частиц на:
b) вторую движущуюся бесконечную поверхность, имеющую направление движения (MD) и несущую материал подложки, для приема упомянутого материала в форме частиц с первой движущейся бесконечной поверхности в зоне приема и для переноса упомянутого сочетания из упомянутого материала в форме частиц и упомянутого материала подложки в зоне переноса, при этом, когда вторая бесконечная движущаяся поверхность находится в упомянутой зоне приема, она находится в непосредственной близости к первой вакуумной камере и связана с ней по газовой среде, и когда упомянутая вторая бесконечная движущаяся поверхность находится в упомянутой зоне переноса, она находится в непосредственной близости ко второй вакуумной камере и связана с ней по газовой среде, и при этом упомянутые зоны приема и переноса расположены в непосредственной близости друг к другу (в направлении MD);
при этом первая вакуумная камера имеет расположенную в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности первую площадь поверхности с первой площадью открытой поверхности, а упомянутая вторая вакуумная камера имеет расположенную в непосредственной близости к упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности вторую площадь поверхности со второй площадью открытой поверхности, и при этом отношение площади первой открытой поверхности к площади второй открытой поверхности составляет 3:4 или менее.

3. Устройство по п.1 или 2, в котором упомянутая первая движущаяся бесконечная поверхность является цилиндрической вращающейся бесконечной поверхностью, вращающейся вокруг первого статора; а упомянутая вторая движущаяся бесконечная поверхность является цилиндрической вращающейся бесконечной поверхностью, вращающейся вокруг второго статора, и упомянутые первая и вторая вакуумные камеры содержатся в упомянутом втором статоре.

4. Устройство по п.3, в котором упомянутая первая движущаяся бесконечная поверхность имеет множество резервуаров, и упомянутый первый статор содержит воздушную камеру, содержащую сжатый воздух, и упомянутая воздушная камера связана по воздушной среде с упомянутым множеством резервуаров или их частью, для облегчения выпуска материала в форме частиц из упомянутых одного или более резервуаров.

5. Устройство по п.1, в котором точка наибольшего сближения (линия, протяженная в направлении CD) между первой движущейся бесконечной поверхностью и упомянутой второй движущейся бесконечной поверхностью находится в упомянутой зоне приема, и расстояние (d) между упомянутой первой движущейся бесконечной поверхностью и упомянутой второй движущейся бесконечной поверхностью в упомянутой точке наибольшего сближения составляет от 0,5 мм до 30 мм.

6. Устройство по п.3, в котором отношение радиуса цилиндрической первой движущейся бесконечной поверхности, или радиуса первого статора, к радиусу цилиндрической второй движущейся бесконечной поверхности, или радиусу второго статора, составляет 1:2 или менее.

7. Устройство по п.1, в котором первая вакуумная камера и вторая вакуумная камера связаны с одним и тем же вентилятором, создающим вакуум, предпочтительно, посредством соединения, содержащего регулятор потока газа.

8. Устройство по п.1, в котором первая вакуумная камера подключена к первому вентилятору, создающему вакуум, а вторая вакуумная камера подключена ко второму вентилятору, создающему вакуум.

9. Устройство по п.1, в котором первая вакуумная камера и вторая вакуумная камера расположены в упомянутом втором статоре и упомянутая первая вакуумная камера имеет размер в направлении MD, определяемый первым углом (α), вторая вакуумная камера имеет размер в направлении MD, определяемый вторым углом (β), и отношение величины угла α к величине угла β составляет 2:3 или менее.

10. Устройство по п.1, в котором сочетание из упомянутого материала подложки и материала в форме частиц переносится на дополнительный блок устройства, и при этом упомянутый дополнительный блок устройства является опорным валом или барабаном для приема упомянутого сочетания, и дополнительно может обеспечивать соединение упомянутого сочетания с материалом дополнительной подложки.

11. Устройство по п.1, содержащее, до и/или после упомянутой первой движущейся бесконечной поверхности, один или более блоков нанесения адгезива для нанесения адгезива на упомянутую подложку и/или упомянутое сочетание из подложки и материала в форме частиц соответственно.

12. Способ изготовления структуры, содержащей сочетание из материала в форме частиц и материала подложки, содержащий этапы, на которых:
а) наносят с помощью первой движущейся бесконечной поверхности, содержащей один или более резервуаров и содержащей материал в форме частиц, находящийся в упомянутых резервуарах, на материал подложки, переносимый второй движущейся бесконечной поверхностью, для формирования сочетания из материала подложки и материала в форме частиц, в зоне приема упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности; при одновременном обеспечении первого отрицательного давления в упомянутой зоне приема;
b) переносят упомянутое сочетание из упомянутого материала подложки и материала в форме частиц через зону переноса упомянутой второй движущейся бесконечной поверхности, и
одновременно обеспечивают второе отрицательное давление в упомянутой зоне приема,
при этом отношение упомянутого первого отрицательного давления к упомянутому второму отрицательному давлению составляет по меньшей мере 4:3.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что упомянутое первое отрицательное давление составляет -6,5 кПа или менее, предпочтительно от -6,5 кПа до -20 кПа, а упомянутое второе отрицательное давление составляет от -0,5 кПа до -5 кПа.

14. Способ по любому из пп.11, 12 или 13, содержащий дополнительный этап, выбранный из: наложения материала второй подложки, которая дополнительно может быть сочетанием материала подложки с материалом в форме частиц, на упомянутое сочетание из материала подложки и материала в форме частиц; сложение упомянутого материала подложки поверх упомянутого материала в форме частиц; нанесение адгезива на упомянутое сочетание из материала подложки и материала в форме частиц; нарезки упомянутого сочетания из материала подложки и материала частиц; или их сочетаний.

15. Способ изготовления структуры, содержащей сочетание из материала в форме частиц и материала подложки, содержащий применение устройства по любому из пп.1 или 2.

Images