專利名稱：制造一次性流體處理制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于制造包括吸收性制品(例如嬰兒尿布、成人失禁制品、婦女衛(wèi)生制品、嬰兒游泳尿布(baby pool diaper)、進餐圍兜、傷口敷料)和有益成分遞送制品(例如洗潔布、身體擦拭物、身體包裹物、寵物清潔制品、清洗和拋光制品)在內(nèi)的一次性流體處理制品的裝置和方法。
背景技術(shù)：
一次性流體處理制品通常使用纖維、薄膜、泡沫、彈性體等連續(xù)纖網(wǎng)作原料在高速加工生產(chǎn)線上生產(chǎn)，連續(xù)纖網(wǎng)需要從纖網(wǎng)生產(chǎn)商處以包裝形式(如卷材或箱材)運輸，并且被打開包裝(如開卷或拆箱)以便將連續(xù)纖網(wǎng)給料于加工生產(chǎn)線。在加工生產(chǎn)線上，對纖網(wǎng)進行各種加工，使其轉(zhuǎn)變成一次性流體處理制品的各個部件，這些部件最終被接合成復(fù)合纖網(wǎng)，最后被切成分離的制成品。
不幸的是，包裝和運輸連續(xù)纖網(wǎng)存在幾個問題第一，包裝和運輸通常會不可逆地改變纖網(wǎng)材料，特別是需要保留最初的包裝前性質(zhì)的纖網(wǎng)。例如，柔軟且高度蓬松的纖網(wǎng)由于繞卷的緣故可連續(xù)地變扁或由于碼布的緣故而間斷地產(chǎn)生變形。(在繞卷時，纖網(wǎng)承受壓力，該壓力通常是保持纖網(wǎng)成卷材和隨后從卷上松網(wǎng)所必需的。而且，當(dāng)以碼布形式包裝成箱時，由于經(jīng)受彎曲和壓縮，纖網(wǎng)常常在箱材的纖網(wǎng)折疊部分產(chǎn)生永久性的蠕變)。第二，纖網(wǎng)通常需要具有特別的強度性質(zhì)以使其適于繞卷或碼布，通常，通過在這些纖網(wǎng)中添加專用添加劑來獲得這些性質(zhì)，專用添加劑可影響或調(diào)整成品的所期望的性質(zhì)和/或增加纖網(wǎng)的成本。在繞卷前，用抗靜電溶液噴射纖網(wǎng)以防止或減小以后纖網(wǎng)開卷期間的層間粘附，會產(chǎn)生類似的負面影響。第三，纖網(wǎng)通常需要相當(dāng)昂貴的繞卷和開卷高速自動化設(shè)備和操作維護該設(shè)備的合格人員。第四，通常，包裝好的纖網(wǎng)所不具備的材料性質(zhì)需要用特別開發(fā)的可使纖網(wǎng)軟化、減薄、變厚、有彈性、有吸收性、呈布狀、透氣、美觀等加工操作來實現(xiàn)，這些操作額外增加了開發(fā)新產(chǎn)品的成本和時間。
因此，通過提供一種從材料形成步驟到生產(chǎn)加工步驟是連續(xù)進行的新方法，來減少或消除將纖網(wǎng)運到加工生產(chǎn)線的包裝和運輸需求將是十分有益的。通過提供一種新方法，以開拓生產(chǎn)其它成本極高或不能使用打包纖網(wǎng)生產(chǎn)的新產(chǎn)品的機會，這也將是有益的。
發(fā)明概述應(yīng)對以上所討論的困難和問題，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一種生產(chǎn)一次性流體處理制品的新方法和裝置能減少或消除對包裝纖網(wǎng)的需要。此新方法是一種將纖網(wǎng)形成步驟同纖網(wǎng)加工成一次性流體處理制品的步驟連結(jié)起來的連續(xù)方法。
在一方面，本發(fā)明涉及一種方法，該方法用于制造包括至少兩個由散原料連續(xù)制成的主件的一次性流體處理制品。該方法包括以下步驟a)將第一聚合物散原料給料于至少一個第一聚合擠出裝置，第一聚合擠出裝置與相對于其以第一速度移動的第一收集表面相鄰設(shè)置；b)從第一聚合擠出裝置擠出第一聚合材料的第一熔融料流；c)從第一熔融料流連續(xù)形成一次性流體處理制品的第一主件；d)將第二聚合物散原料給料于至少一個第二聚合擠出裝置，第二聚合擠出裝置與相對于其以第二速度移動的第二收集面相鄰設(shè)置；e)從第二聚合擠出裝置擠出第二聚合材料的第二熔融料流；f)從第二熔融料流連續(xù)形成一次性流體處理制品的第二主件；g)將第一和第二主件連結(jié)成復(fù)合纖網(wǎng)，其中第一主件至少部分地與第二主件相重疊；和h)一般地，在垂直于加工方向的方向上切斷此復(fù)合纖網(wǎng)以形成一次性流體處理制品。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置是用于生產(chǎn)包括至少兩個連續(xù)由散原料制成的主件的一次性流體處理制品的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線包括(a)一個第一主件工位，其用于提供第一主件，其中第一主件工位包括至少一個第一擠出機組，其用于在生產(chǎn)線上通過連續(xù)地擠出和形成，由一種或多種第一聚合物散原料形成第一主件；和(b)一個與第一主件工位相鄰的第二主件工位，其用于提供第二主件，其中第二主件工位包括至少一個第二擠出機組，其用于在生產(chǎn)線上通過連續(xù)地擠出和形成，由一種或多種第二聚合物散原料形成第二主件。
附圖概述雖然本說明書通過特別指出并清楚地要求保護本發(fā)明的權(quán)利要求作出結(jié)論，但應(yīng)該相信通過下述結(jié)合附圖的說明可更好地理解本發(fā)明，其中

圖1是可以用本發(fā)明的方法和裝置生產(chǎn)的一個示例性尿布的平面視圖。尿布以平攤狀態(tài)顯示，尿布面向穿著者的一側(cè)朝向觀察者，并且尿布的各部分結(jié)構(gòu)被剖開以更清楚地顯示尿布的構(gòu)造；圖2是圖1中尿布沿剖切線2-2剖開的剖視圖；圖3是本發(fā)明中一次性流體處理制品生產(chǎn)線的一種實施方案的框圖形式的簡化正視圖，該生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)如圖1至圖2所示的示例性尿布；圖4是紡粘機組的簡化正視圖；圖5是熔噴機組的簡化正視圖；圖6是薄膜形成機組的簡化正視圖；圖7是本發(fā)明中底片工位的一種實施方案的簡化正視圖；圖8是本發(fā)明中底片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖9是本發(fā)明中底片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖10是本發(fā)明中底片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖11是本發(fā)明中底片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖12是本發(fā)明中底片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖13是本發(fā)明中底片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖14是本發(fā)明中底片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖15是本發(fā)明中芯材工位的一種實施方案的簡化正視圖；圖16是本發(fā)明中芯材工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖17是本發(fā)明中芯材工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖18是本發(fā)明中芯材工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖19是本發(fā)明中芯材工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖20是本發(fā)明中頂片工位的一種實施方案的簡化正視圖；圖21是本發(fā)明中頂片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖22是本發(fā)明中頂片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖23是本發(fā)明中頂片工位的另一種實施方案的簡化正視圖；圖24是本發(fā)明中頂片工位的另一種實施方案的簡化正視圖25是本發(fā)明中腿箍工位的一種實施方案的簡化正視圖；圖26是本發(fā)明中腿箍工位的另一種實施方案的簡化正視圖；和圖27是本發(fā)明中腿箍工位的另一種實施方案的簡化正視圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明的方法和裝置可減少或消除從纖網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備到生產(chǎn)一次性流體處理制品的纖網(wǎng)加工設(shè)備過程中的包裝和運輸需要。本發(fā)明將纖網(wǎng)形成技術(shù)和纖網(wǎng)加工技術(shù)結(jié)合成一種制造一次性流體處理制品的連續(xù)方法，其中一次性流體處理制品的兩種或多種部件在加工生產(chǎn)線上用擠出的聚合材料形成。
術(shù)語本文中所使用的“纖網(wǎng)生產(chǎn)設(shè)備(web-producing facility)”指的是一種生產(chǎn)連續(xù)纖網(wǎng)的生產(chǎn)設(shè)備，該連續(xù)纖網(wǎng)以卷材或花彩容器形式包裝以便于運輸。
本文中所使用的術(shù)語“加工設(shè)備(converting facility)”指的是用于生產(chǎn)可完全被消費者使用的一次性流體處理制品成品，或用于生產(chǎn)打算裝配成一次性流體處理制品成品的一個或多個部件的任何生產(chǎn)設(shè)備。
本文中所使用的術(shù)語“一次性流體處理制品(disposable fluid-handlingarticles)”指的是一次性吸收制品和一次性有益成分遞送制品二者。
本文中所使用的“一次性吸收制品(disposable absorbent article)”指的是通常用于吸收和保留液體的一種裝置。在某些實施方案中，該術(shù)語指的是放置在靠近或貼近穿著者的身體處、吸收和容納從體內(nèi)排出的排泄物和/或分泌液的裝置，并且包括這樣的個人護理制品，如嬰兒尿布、嬰兒訓(xùn)練褲、成人失禁制品、婦女衛(wèi)生制品、嬰兒游泳尿布、傷口敷料及類似制品。在其它的實施方案中，該術(shù)語指的是保護性制品，例如有吸收食物殘液的能力，可防止弄臟穿著者的衣服的用餐圍兜。
本文中所使用的“一次性有益成分遞送制品(disposablebenefit-component-delivering article)”指的是在制品被消費者用于所希望的目的之前，能保留有益成分的一種裝置。有益成分包括如洗液、洗發(fā)香波、肥皂、上光材料、去污材料及類似物，并且這樣的裝置包括洗潔布、身體擦拭物、身體包裹物、寵物清潔制品、清洗和拋光制品及類似制品。
本文中所使用的術(shù)語“一次性的(disposable)”用于描述一般不打算被清洗或另外被恢復(fù)成或被多次重新使用其初始功能的產(chǎn)品，例如，優(yōu)選地確定其為在使用約10次后或約5次后或約1次后丟棄。優(yōu)選地，所述一次性制品以與環(huán)境相容的方式回收、堆肥處理或清除。
術(shù)語“尿布(diaper)”包括嬰兒尿布、嬰兒訓(xùn)練褲，嬰兒游泳尿布或成人失禁制品，并且一般指被嬰兒和其他的下體失禁的人穿用的一次性流體處理制品。
本文中所使用的術(shù)語“婦女衛(wèi)生制品(feminine hygiene articles)”指的是婦女穿用的用于吸收容納經(jīng)血和其它陰道分泌液的任何流體處理制品。
本文中所使用的術(shù)語“身體包裹物(body wrap)”指的是圍繞身體佩帶的制品或服裝，其典型地具有某些治療功效，如減輕疼痛、覆蓋傷口或固定靠近身體的另一個裝置或制品。
本文中所使用的術(shù)語“纖網(wǎng)(web)”意指任何連續(xù)材料，包括薄膜、無紡布、泡沫或其組合物，或者指具有單層或多層的干燥重疊材料，包括木紙漿及類似物。
本文中所使用的術(shù)語“無紡布(non-woven fabric)”或“無紡材料(non-woven material)”或“無紡纖網(wǎng)(non-woven web)”或“無紡的(non-woven)”指的是采用例如紡粘和熔噴方法，由連續(xù)長絲和/或短纖維制成的、無需經(jīng)過編織或針織的一種材料。無紡材料可包括一層或多層無紡材料，其中每一層可包括連續(xù)長絲或短纖維。
本文中所使用的術(shù)語“泡沫(foam)”指的是包括固體、液晶或液態(tài)連續(xù)相和氣態(tài)彌散相的任何材料。由于彌散氣態(tài)相的存在，泡沫的密度比連續(xù)相的密度要小。
本文中所使用的術(shù)語“薄膜(film)”指的是采用包括通過模具上的狹縫擠出聚合材料的方法制成的任何聚合物膜。所述聚合物膜不能透過液體，可以透過空氣蒸汽。
本文中所使用的術(shù)語“彈性體(elastomer)”指的是具有彈性的聚合物。
本文中所使用的術(shù)語“彈性的(elastic)”指的是對任何材料施加力到松弛之前，其初始長度可伸長或拉長到其拉長后的長度而不會裂開或破損，并且在施加的力釋放后材料能完全恢復(fù)到它的初始長度。
本文中所使用的術(shù)語“聚合物(polymer)”或“聚合的(polymeric)”指的是熱固性和熱塑性聚合物和聚合組合物，包括但不限于聚烯烴(如聚乙烯和聚丙烯)、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、超吸收性材料、人造絲、kevlar、及它們的混合物和共聚物、雙組元或雙組分混合物、及類似物。聚合材料還可包括不同的顏料來提供所期望的色彩和/或視覺效果。
本文中所使用的術(shù)語“天然材料(natural material)”意指源自植物、動物、昆蟲或植物、動物和昆蟲副產(chǎn)品的材料。天然材料用于一次性制品的非限制性實施例包括纖維質(zhì)纖維、棉纖維、角蛋白纖維、絲纖維及類似物。纖維質(zhì)纖維的非限制性實施例包括木紙漿纖維、大麻纖維、黃麻纖維及類似物。角蛋白纖維的非限制性實施例包括羊毛纖維、駝絨纖維及類似物。
本文中所使用的術(shù)語“聚合擠出裝置(polymeric extrusion apparatus)”指的是能夠通過模具上的一個或多個小孔或狹縫擠出聚合材料熔融料流的任何機器。
本文中所使用的術(shù)語“擠壓出(extrude)”或“擠出(extruding)”指的是加熱后的聚合物受力通過模具上的一個或多個小孔或狹縫，形成熔融料流的一種方法。
本文中所使用的術(shù)語“形成一次性吸收制品的一個部件(forming acomponent of a disposable absorbent article)”指的是一種連續(xù)方法，其中通過擠出并且形成聚合材料的一層或多層，一次性流體處理制品的主件或輔件用聚合物散原料被連續(xù)地生產(chǎn)出來。
本文中所使用的術(shù)語“連續(xù)地形成一次性流體處理制品的一個部件(continuously form a component of a disposable fluid-handling article)”指的是一種連續(xù)方法，其中一次性流體處理制品的主件和/或輔件從聚合材料的熔融料流中連續(xù)產(chǎn)生，聚合材料以聚合物散原料的形式給料于聚合擠出裝置擠出成熔融料流。
本文中所使用的術(shù)語“連續(xù)方法(continuous process)”指的是聚合材料的至少一束熔融料流用來直接形成一次性流體處理制品的主要和/或輔助部件的一種方法，并且其中至少一束熔融料流沒被制成經(jīng)過任何包裝的纖網(wǎng)，例如卷材或箱材。
本文中所使用的術(shù)語“聚合物散原料(polymeric bulk starting material)”指的是適于生產(chǎn)一次性流體處理制品或一次性流體處理制品部件的任何材料。該材料是聚合的并且以包括一種或多種聚合材料的固體、半固體或溶液的散裝形式供貨。在固態(tài)形式中，聚合物散原料可以以小球、顆?；蛭⒘９┴?。
本文中所使用的術(shù)語“散原料(bulk starting material)”指的是聚合物散原料和非聚合物散原料如木紙漿和天然纖維及類似物。
本文中所使用的術(shù)語“紡粘裝置(spun-bonded apparatus)”指的是能夠?qū)⒕酆喜牧系娜廴诹狭髦瞥沙蔬B續(xù)長絲形式的一種機器。
本文中所使用的術(shù)語“連續(xù)長絲(continuous filaments)”指的是通過模具上的很多小孔擠出的極長的聚合材料線。
本文中所使用的術(shù)語“熔噴裝置(melt-blown apparatuss)”指的是將聚合材料的熔融料流制成呈短纖維形式的一種機器。
本文中所使用的術(shù)語“短纖維(discontinuous fibers)”或“熔噴纖維(metl-blown fibers)”指的是有限長度的聚合材料細絲，其通常用一束熱氣流(典型地，空氣)將一條或多條連續(xù)長絲分段產(chǎn)生，并且其長度范圍為從約5毫米至約500毫米，直徑小于約20微米。
本文中所使用的術(shù)語“薄膜形成裝置(film forming apparatus)”指的是能將聚合材料的熔融料流制成呈薄膜形式的一種機器。
本文中所使用的術(shù)語“熔融料流(molten stream)”指的是流出聚合擠出裝置的聚合材料的連續(xù)長絲、短纖維或連續(xù)薄膜的一束或多束料流，其中聚合擠出裝置用于將熔融料流形成為一次性流體處理制品的一個部件。應(yīng)該注意的是，本文中的術(shù)語“熔融料流”不包括任何典型地用于膠粘一次性流體處理制品的各層和各部件之目的的熔融的膠粘劑料流。
本文中所使用的術(shù)語“連接的(joined)”包含或包括一次性流體處理制品的一個部件直接地或間接地(通過一個或多個中間體)被固定到一次性流體處理制品的另一個部件的各種形式。固定方法可包括本領(lǐng)域已知的任何方法，如粘合劑、熱粘結(jié)、壓力粘結(jié)和超聲粘結(jié)及類似方法。
示例性流體處理制品用本發(fā)明的方法和裝置生產(chǎn)的一次性流體處理制品的一個實施例如圖1和圖2所示。在圖1中，尿布100以平攤狀態(tài)的平面視圖顯示，其中尿布100的面向穿著者的一側(cè)102朝向觀察者。圖2顯示尿布100分層結(jié)構(gòu)的剖視圖。
尿布100的分層結(jié)構(gòu)包括三種主件液體可透過的頂片104、與頂片104相對的液體不可透過的底片106和位于頂片104和底片106的至少一個部分之間的吸收芯108。這些主件提供吸收和保留液體的吸收性制品的主要功能，而且還通常確定一個特定的一次性制品的尺寸、形狀和周長。尿布100還包括三種輔件具有彈性材料帶116的腿箍100、腰件112和緊固件114。輔件通常提供主件的補充功能，如腿箍改進穿著者大腿周圍的防泄漏功能，腰件改進尿布與穿著者間的貼身程度，緊固件將尿布固定在在穿著者身上。應(yīng)該注意的是，包括主件和輔件在內(nèi)的部件數(shù)目依特定的產(chǎn)品設(shè)計而變化。
生產(chǎn)線圖3是本發(fā)明生產(chǎn)線200的一種實施方案框圖形式的簡化正視圖，該生產(chǎn)線200用于生產(chǎn)一次性流體處理制品，特別是如圖1和圖2所示的尿布100。依所生產(chǎn)的一次性流體處理制品的復(fù)雜程度而定，生產(chǎn)線200可包括任何數(shù)目的工位，其中每個工位可提供一種可與其它的部件接合成最終產(chǎn)品的特定的流體處理制品部件。另外，工位的排列順序依所生產(chǎn)的一次性流體處理制品的類型、其特定的設(shè)計以及很多其它的方法和生產(chǎn)考慮事項而變化。此外，生產(chǎn)線200可在車間地面上被設(shè)置成任何適宜的工位配置。例如圖1所示，生產(chǎn)線200的工位是直線形設(shè)置的，然而，設(shè)置方式可以是曲線形的、環(huán)形的、U形的、C形的、X形的、十字形的或其任意組合。幾條生產(chǎn)線200彼此間還可以任何合適的關(guān)系設(shè)置，在生產(chǎn)場所形成任何適當(dāng)?shù)呐帕小?br> 對于生產(chǎn)有六種部件的示例性尿布100來說，生產(chǎn)線200可包括六個部件工位，即三個主件工位和三個輔件工位。主件工位包括一個底片工位202、一個芯材工位204和一個頂片工位206，其用于分別提供尿布100的三種主件底片106、芯材108和頂片104。輔件工位包括一個腿箍工位208、一個腰件工位210和一個緊固件工位212，其用于分別提供尿布140的三種輔件腿箍110、腰件112和緊固件114。
如圖3所示，每一個所提供的部件被放置在一個移動的表面上。底片106被放置在作為傳輸面的移動面214之上，其余的部件互相疊放并結(jié)合成復(fù)合纖網(wǎng)220。復(fù)合纖網(wǎng)220隨后被末端的刀具222切成單個的尿布100。然后尿布100在包裝操作224中被包裝成任何適宜的尺寸和形狀的包裝，包裝中可含有任意適當(dāng)數(shù)目的尿布。
生產(chǎn)線200的主件工位202、204和206中的任何一個或輔件工位208、210和212中的任何一個可包括一個或多個能擠出和連續(xù)形成一次性流體處理制品部件的擠出裝置。擠出裝置可包括用于提供連續(xù)長絲的紡粘機組、和/或提供短纖維的熔噴機組、和/或提供連續(xù)薄膜的薄膜形成機組。
圖4、圖5和圖6分別顯示紡粘機組300、熔噴機組400和薄膜機組500。擠出機組300、400和500中每一個包括一個用于聚集聚合物散原料306的漏斗304，一個用于將聚合物散原料306熔化成熔體310的擠壓機308，一個用于產(chǎn)生均勻熔體310料流的泵312。(應(yīng)該注意的是，在聚合物散原料306可用包括但不限于斜管或?qū)Ч艿娜魏魏线m的常規(guī)給料系統(tǒng)供給擠壓機308時，擠壓機組300、400和500不需要包括漏斗304)。
擠出機組300、400和500中每一個還可包括一個用于擠出熔體310成為熔融料流的聚合擠出裝置320。該聚合擠出裝置320可以是紡粘裝置350(見圖4)、熔噴裝置450(見圖5)或薄膜形成裝置550(見圖6)。
參見圖4，紡粘機組300以連續(xù)長絲324的形式通過紡粘裝置350的模具326擠出熔融料流322。該紡粘機組300還可包括一個用于冷卻連續(xù)長絲324的冷卻裝置330、一個用于拉伸長絲324以減小其橫截面直徑的拉伸裝置332、一個用于沉積連續(xù)長絲324以形成連續(xù)長絲324的一層340的移動收集面334，和一個采用熱粘結(jié)、膠粘劑粘結(jié)或用連續(xù)長絲的纏結(jié)方法，用于在連續(xù)長絲324間產(chǎn)生粘接以形成連續(xù)長絲324的粘著層344的粘接裝置342。
如果長絲不夠熱，通過加壓或加熱和加壓，可促進連續(xù)長絲324的粘接以在相鄰的長絲間產(chǎn)生熱熔或粘結(jié)。施力方法可包括使相鄰長絲緊密接觸的接觸或非接觸方法。接觸方法可包括用加熱或不加熱的、表面是光滑的或有刻紋的壓制輥或壓光輥。非接觸方法可包括各種壓差技術(shù)，包括壓縮氣體和/或真空。用下面的一種或多種方法，包括但不限于通過旋轉(zhuǎn)擠出模具326、電荷、可控的流體流、和控制收集連續(xù)長絲324的收集面334的運行速度V1，連續(xù)長絲324可按所期望的方向放在收集面334上。
收集面334可具有孔口，用于在有或沒有真空協(xié)助的情況下，至少部分噴出的氣體從此處逸出。收集面334可包括篩網(wǎng)、多孔帶、織造帶、無紡帶、紡粘纖絲層、熔噴纖絲層、多孔薄膜或其任何組合。收集面面向聚合材料熔融料流的一側(cè)可具有任何適宜的形狀，如平面、球形、凹面、凸面。該側(cè)可具有凸起或隆起、空腔或凹坑、或其任何組合。收集面的孔口可以是任何尺寸和形狀，其提供一個開口區(qū)域，該開口區(qū)域適于使噴出的氣體至少有一部分逸出，并且纖絲不會從此處漏出。
紡粘機組300可用任何合適的通常用于生產(chǎn)無紡材料的商品金屬構(gòu)件制造，并且由這些供應(yīng)商，如位于Florida 33301的Asson Engineering Inc.，公司；位于Florida 32904的Hills；德國Reifenhauser；位于Georgia 30534的JMLaboratories of Nordson和日本Kobelco生產(chǎn)。
參見圖5，聚合擠出裝置320是熔噴機組400的熔噴裝置450。熔噴裝置450可擠出熔融料流456，通過用加壓的熱氣體(典型地，空氣)將熔體分段使之呈短纖維458形式。
熔噴機組400還可包括冷卻裝置460，其用于在冷卻后的纖維458沉積到移動的收集面462上形成熔噴纖維458的層464之前，冷卻短熔噴纖維458。熔噴機組400的收集面462在所有的或任何方面與以上所詳述的紡粘機組300的收集面334相似。
熔噴機組400還可包括一個粘結(jié)裝置466，其用于在熔噴纖維458之間通過熔噴纖維258的熱粘結(jié)、粘合劑粘結(jié)或纏結(jié)，粘結(jié)成一個粘著層468。熔噴機組400的粘結(jié)裝置466在所有的或任何方面與以上所詳述的紡粘機組300的粘結(jié)裝置342相似。
熔噴機組400可用任何適當(dāng)?shù)耐ǔＳ糜谏a(chǎn)無紡材料的商品金屬構(gòu)件制造，并且由這些供應(yīng)商，如位于Florida 33301的Asson Engineering Inc.，公司；位于Florida 32904的Hills；德國Reifenhauser；位于Georgia 30534的JMLaboratories of Nordson和日本Kobelco生產(chǎn)。
參見圖6，聚合擠出裝置320是薄膜形成機組500的薄膜擠出裝置550。薄膜擠出裝置550可包括一個具有一個狹縫的擠壓模具504，其用于擠出熔融料流制成薄膜。薄膜形成機組500還可包括一個冷卻裝置508，其用于冷卻熔融料流506，一個澆注裝置510，其用于在薄膜512沉積到移動收集面514上之前，將冷卻后的熔融料流506制成所期望厚度的薄膜512。薄膜形成機組500的收集面514在所有的或任何方面與以上所詳述的紡粘機組300的收集面334相似。薄膜形成機組500可用任何適當(dāng)?shù)耐ǔＳ糜谏a(chǎn)無紡材料的商品金屬構(gòu)件制造，并且由這些供應(yīng)商，如位于Florida 33301的AssonEngineering Inc.，公司；位于Florida 32904的Hills；德國Reifenhauser；位于Georgia 30534的JM Laboratories ofNordson和日本Kobelco公司生產(chǎn)。
底片工位如圖3所示，生產(chǎn)線200的底片工位202可包括一個或多個紡粘機組300(見圖4)、和/或一個或多個熔噴機組400(見圖5)、和/或一個或多個薄膜形成機組500(見圖6)。機組300、400和500可以任何合適的組合設(shè)置在生產(chǎn)線200上。圖7至14圖示了底片工位202的示例性非限制性實施方案，其用于生產(chǎn)如圖1至2所示尿布100的底片106。圖7顯示具有一個紡粘機組300的底片工位202A；圖8顯示具有一個熔噴機組400的底片工位202B；圖9顯示具有一個薄膜形成機組500的底片工位202C；圖10顯示具有一個紡粘機組300和一個薄膜形成機組500的底片工位202D；圖11顯示具有一個熔噴機組400和一個薄膜形成機組500的底片工位200E；圖12顯示具有一個紡粘機組300和一個熔噴機組400的底片工位200F；圖13顯示具有一個紡粘機組300和兩個熔噴機組400的底片工位200G；圖14顯示具有兩個紡粘機組300和兩個熔噴機組400的底片工位200H。
在其它的實施例中，底片106可由一個底片供給機組提供，底片供給機組可將合適的底片材料以任何合適的包裝形式如卷材或花彩容器形式，供應(yīng)給生產(chǎn)線200。頂片供給機組可利用任何合適的通常用于給料于呈連續(xù)形式的材料進行加工操作的金屬構(gòu)件。
芯材工位如圖3所示，生產(chǎn)線200的芯材工位204可包括一個或多個紡粘機組300(見圖4)、和/或一個或多個熔噴機組400(見圖5)、和/或一個或多個薄膜形成機組500(見圖6)。機組300、400和500可以任何合適的組合設(shè)置在生產(chǎn)線200上。機組300、400和500可以使用任何合適的可被擠出和形成一層或多層連續(xù)長絲和/或短纖維的非吸收性和/或吸收性(或超吸收性)聚合材料。
圖15顯示一個芯材機組204A，其配有一個提供吸收性聚合材料連續(xù)長絲的紡粘機組300。同樣地，圖16顯示一個芯材機組204B，其配有一個提供吸收性聚合材料短纖維的熔噴機組400。
芯材工位204還可包括一個或多個顆粒供給機組600，其用于分送例如如圖17至19所示的超吸收性顆粒602，來形成尿布100的包含超吸收性顆粒的芯材108。顆粒供給機組600可包括一個漏斗604，其用于聚集超吸收顆粒602，一個計量裝置606，用于使顆粒602均勻流動。(但應(yīng)該注意的是，當(dāng)顆粒604可由包括但不限于斜管或?qū)Ч艿娜魏魏线m的材料供給系統(tǒng)供給計量裝置606時，顆粒供給機組600不需要包括漏斗604。)顆粒供給機組600可使用任何合適的商業(yè)金屬構(gòu)件制造，如漏斗604和供料裝置606為AcrisonCorporation公司的普通產(chǎn)品。
在尿布100的芯材108的某些實施方案中，例如如圖19所示，芯材工位204還可包括一個纖網(wǎng)供給機組700，其用于提供任何合適的以包裝形式(如卷材或箱材)供應(yīng)的纖網(wǎng)材料供給生產(chǎn)線200使用。此外，在尿布100的芯材108的某些實施方案中，芯材工位204可包括一個片供給機組800，其用于提供任何合適的已經(jīng)以任何適宜的包裝形式供應(yīng)的散片供給生產(chǎn)線200使用。
在其它的實施例中，尿布100的芯材108可由一個芯材供給機組提供，其可將所用的芯材108給料于生產(chǎn)線200，所用的芯材為預(yù)先制好并包裝成離散芯材或包括芯材的連續(xù)纖網(wǎng)，并包裝成例如卷材和花彩容器形式。芯材供給機組可利用任何合適的通常用于給料于非連續(xù)或連續(xù)形式材料的加工操作中的金屬構(gòu)件。
頂片工位如圖3所示的生產(chǎn)線200的頂片工位206可包括一個或多個紡粘機組300(見圖4)，和/或一個或多個熔噴機組400(見圖5)，和/或一個或多個薄膜形成機組500(見圖6)。圖20至23顯示頂片工位206的示例性非限制性實施方案，其用于生產(chǎn)如圖1至2所示尿布100的頂片104。圖20顯示具有一個紡粘機組300的頂片工位206A；圖21顯示具有一個熔噴機組400的頂片工位206B；圖22顯示具有一個紡粘機組300和一個熔噴機組400的頂片工位206C；圖23顯示具有兩個紡粘機組300和兩個熔噴機組400的頂片工位206D。
可任選地，頂片工位206還可包括一個或多個彈性體供給機組900，用于在需要的情況下給料于一個或多個如圖24中所示的連續(xù)彈性材料帶902，來形成包含彈性帶的有彈性的頂片。彈性體供給機組900可利用任何合適的一般地用于給料于彈性帶的加工操作中的金屬構(gòu)件。機組300、400、500和900可以任何合適的組合設(shè)置在生產(chǎn)線上。
在其它的實施例中，頂片104可由一個頂片供給機組提供，頂片供給機組可將所供應(yīng)的呈任何連續(xù)形式如卷材或花彩容器形式的合適頂片材料，給料于給生產(chǎn)線200。頂片供給機組可利用任何合適的通常用于給料于連續(xù)形式材料的加工操作中的金屬構(gòu)件。
腿箍工位如圖3所示的生產(chǎn)線200的腿箍工位208可包括一個或多個紡粘機組300(見圖4)、和/或一個或多個熔噴機組400(見圖5)、和/或一個或多個薄膜形成機組500。腿箍工位208也可包括一個或多個上文所述的彈性體供給機組900。機組300、400、500和900可以任何適當(dāng)?shù)慕M合設(shè)置在生產(chǎn)線200上。
圖25至27顯示腿箍工位208的示例性非限制性實施方案，腿箍工位208用于采用圖1至2所示的尿布100的彈性體116生產(chǎn)腿箍110。圖25顯示具有一個紡粘機組300和一個給料于連續(xù)彈性材料帶116的彈性體供給機組900的腿箍工位208A；圖26顯示具有一個熔噴機組400和一個彈性體供給機組900的腿箍工位208B；和圖27顯示具有兩個紡粘機組300、兩個熔噴機組400和一個彈性體供給機組900的腿箍機組208C。
在其它的實施例中，腿箍110可由一個腿箍供給機組提供，腿箍供給機組可將所供應(yīng)的預(yù)先制好的呈任何連續(xù)形式如卷材或花彩容器形式的腿箍110，給料于給生產(chǎn)線200。腿箍供給機組可利用任何合適的通常用于給料于連續(xù)形式材料的加工操作中的金屬構(gòu)件。
腰件工位圖1和圖2中尿布100的腰件112可由腰件機組210提供，腰件機組210可包括紡粘機組300(見圖4)和/或熔噴機組400(見圖5)和/或薄膜形成機組500(見圖6)和/或彈性體供給機組900的任何組合。在其它的實施例中，腰件112可由一個腰件供給機組提供，腰件供給機組可將所供應(yīng)的呈任何連續(xù)形式如卷材或花彩容器形式的腰件112，給料于給生產(chǎn)線200。腰件供給機組可利用任何合適的通常用于給料于連續(xù)形式材料的加工操作中的金屬構(gòu)件。
緊固件工位圖1和圖2中尿布100的緊固件114可由緊固件機組212提供，緊固件機組212可包括紡粘機組300(見圖4)和/或熔噴機組400(見圖5)和/或薄膜形成機組500(見圖6)的任何組合。在其它的實施例中，緊固件114可由一個緊固件供給機組提供，緊固件供給機組可將所供應(yīng)的呈任何連續(xù)形式如卷材或花彩容器形式的緊固件114，給料于給生產(chǎn)線200。緊固件供給機組可利用任何合適的通常用于給料于連續(xù)形式材料的加工操作中的金屬構(gòu)件。
盡管已經(jīng)圖示描述了本發(fā)明的特定實施方案和/或獨立特點，但是對于那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神及范圍的條件下，可以對其做出各種不同的變化和修改。此外，應(yīng)該清楚這些實施方案和特征的所有組合均是可能的，并且可得到本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。因此，附錄的權(quán)利要求書旨在覆蓋屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和改進。
權(quán)利要求
1.制造一次性流體處理制品的方法，所述一次性流體處理制品包括至少兩個由散原料連續(xù)制成的主件，所述方法包括以下步驟將第一聚合物散原料給料于至少一個第一聚合擠出裝置，所述第一聚合擠出裝置與相對于所述第一聚合擠出裝置以第一速度移動的第一收集表面相鄰設(shè)置；從所述第一聚合擠出裝置擠出第一聚合材料的第一熔融料流；從所述第一熔融料流連續(xù)地形成所述一次性流體處理制品的第一主件；將第二聚合物散原料給料于至少一個第二聚合擠出裝置，所述第二聚合擠出裝置與相對于所述第二聚合擠出裝置的第二速度移動的第二收集表面相鄰設(shè)置；從所述第二聚合擠出裝置擠出第二聚合材料的第二熔融料流；從所述第二熔融料流連續(xù)地形成所述一次性流體處理制品的第二主件；將所述第一和第二主件接合成復(fù)合纖網(wǎng)，其中所述第一主件至少部分地與所述第二主件重疊；和在通常垂直于加工方向的方向上切斷所述復(fù)合纖網(wǎng)以形成所述一次性流體處理制品。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括提供所述一次性流體處理制品的第三主件的步驟，其用于至少與所述第一和第二主件之一相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中提供所述第三主件的步驟包括如下步驟(i)將第三聚合物散原料給料于至少一個第三聚合擠出裝置，所述第三聚合擠出裝置與相對于所述第三聚合擠出裝置以第三速度移動的第三收集表面相鄰設(shè)置；(ii)從所述第三聚合擠出裝置擠出第三聚合材料的第三熔融料流；和(iii)從所述第三熔融料流連續(xù)地形成所述一次性流體處理制品的第三主件。
4.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，所述方法還包括提供所述一次性流體處理制品的至少一個輔件的步驟，其用于至少與所述第一和第二主件之一相接合。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述提供至少一個輔件的步驟包括如下步驟(i)將輔助聚合物原料給料于至少一個輔助聚合擠出裝置，所述輔助聚合擠出裝置與相對于所述輔助聚合擠出裝置以輔助速度移動的輔助收集表面相鄰設(shè)置；(ii)從所述輔助聚合擠出裝置擠出輔助聚合材料的輔助熔融料流；和(iii)從所述輔助熔融料流連續(xù)地形成所述一次性流體處理制品的輔件。
6.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一聚合擠出裝置是紡粘裝置、熔噴裝置或薄膜擠出裝置，且其中所述第二聚合擠出裝置是紡粘裝置、熔噴裝置或薄膜形成裝置。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第三聚合擠出裝置是紡粘裝置、熔噴裝置或薄膜擠出裝置。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述輔助聚合擠出裝置是紡粘裝置、熔噴裝置或薄膜擠出裝置。
9.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一熔融料流包括連續(xù)長絲。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一主件通過一種方法由所述連續(xù)長絲連續(xù)形成，所述方法包括以下步驟(i)拉伸所述連續(xù)長絲以減小其橫截面直徑；(ii)冷卻所述連續(xù)長絲；(iii)將所述連續(xù)長絲沉積到所述第一收集面上；和(iv)粘結(jié)所述連續(xù)長絲以在所述連續(xù)長絲間產(chǎn)生粘結(jié)。
11.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一熔融料流包括熔噴纖維。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述第一主件通過一種方法由所述熔噴纖維連續(xù)形成，所述方法包括以下步驟(i)冷卻所述熔噴纖維；(ii)將所述熔噴纖維沉積到所述第一收集面上；和(iii)粘結(jié)所述熔噴纖維以在所述熔噴纖維間產(chǎn)生粘結(jié)。
13.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一熔融料流包括薄膜。
14.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述一次性流體處理制品選自嬰兒尿布、嬰兒訓(xùn)練褲、成人失禁制品、婦女衛(wèi)生制品、嬰兒游泳尿布、身體擦拭物、身體包裹物、傷口敷料、進餐圍兜、寵物清潔制品、清洗制品和拋光制品。
15.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一主件是所述一次性流體處理制品的頂片、底片或芯材。
16.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二主件是所述一次性流體處理制品的頂片、底片或芯材。
17.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第三主件是所述一次性流體處理制品的頂片、底片或芯材。
18.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述輔件是所述一次性流體處理制品的腿箍、腰件或緊固件。
19.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一收集面的第一速度和所述第二收集面的第二速度基本上彼此相等。
20.如前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述第一收集面是篩網(wǎng)、多孔帶、織造帶、無紡帶、紡粘長絲層、熔噴纖維層或多孔薄膜，且其中所述第二收集面是篩網(wǎng)、多孔帶、織造帶、無紡帶、紡粘長絲層、熔噴纖維層或多孔薄膜。
21.生產(chǎn)一次性流體處理制品的生產(chǎn)線，所述一次性流體處理制品包括至少兩個由散原料連續(xù)地制成的主件，所述生產(chǎn)線包括(i)第一主件工位，其用于提供第一主件，其中所述第一主件工位包括至少一個第一擠出機組，其通過在所述生產(chǎn)線上連續(xù)地擠出和形成所述第一主件，從一種或多種第一聚合物散原料形成所述第一主件。(ii)與所述第一主件工位相鄰的第二主件工位，其用于提供第二主件，其中所述第二主件工位包括至少一個第二擠出機組，通過在所述生產(chǎn)線上連續(xù)地擠出和形成所述第二主件，從一種或多種第二聚合物散原料形成所述第二主件。
22.如權(quán)利要求21所述的生產(chǎn)線，所述生產(chǎn)線還包括用于提供第三主件的第三主件工位，其中所述第三主件工位包括至少一個第三擠出機組，通過在所述生產(chǎn)線上連續(xù)地擠出和形成所述第三主件，從一種或多種第三聚合物散原料形成所述第三主件。
23.如權(quán)利要求21所述的生產(chǎn)線，所述生產(chǎn)線還包括至少一個用于提供輔件的輔件工位，其中所述輔件工位包括至少一個輔助擠出機組，通過在所述生產(chǎn)線上連續(xù)地擠出和形成所述輔件，從一種或多種輔助聚合物散原料形成至少一個所述輔件。
24.如權(quán)利要求21所述的生產(chǎn)線，其中所述第一擠出機組是紡粘機組、熔噴機組或薄膜形成機組，且其中第二擠出機組是紡粘工位、熔噴工位或薄膜形成工位。
25.如權(quán)利要求22所述的生產(chǎn)線，其中所述第三擠出機組是紡粘機組、熔噴機組或薄膜形成機組。
26.如權(quán)利要求23所述的生產(chǎn)線，其中至少一個輔助擠出機組是紡粘機組、熔噴機組或薄膜形成機組。
27.如權(quán)利要求25所述的生產(chǎn)線，其中所述紡粘機組包括(i)冷卻裝置，其用于冷卻連續(xù)長絲；(ii)拉伸裝置，其用于拉伸連續(xù)長絲以減小其橫截面直徑；(iii)收集面，其用于沉積所述連續(xù)長絲；和(iv)粘結(jié)裝置，其用于粘結(jié)所述連續(xù)長絲以在所述連續(xù)長絲間產(chǎn)生粘結(jié)。
28.如權(quán)利要求25所述的生產(chǎn)線，其中所述熔噴機組包括(i)冷卻裝置，其用于冷卻熔噴纖維；(ii)收集面，其用于沉積所述熔噴纖維；和(iii)粘結(jié)裝置，其用于粘結(jié)所述熔噴纖維以在所述熔噴纖維間產(chǎn)生粘結(jié)。
29.如權(quán)利要求21所述的生產(chǎn)線，其中所述一次性流體處理制品選自嬰兒尿布、嬰兒訓(xùn)練褲、成人失禁制品、婦女衛(wèi)生制品、嬰兒游泳尿布、身體擦拭物、身體包裹物、傷口敷料、進餐圍兜、寵物清潔制品、清洗制品和拋光制品。
30.如權(quán)利要求21所述的生產(chǎn)線，其中所述第一主件是所述一次性流體處理制品的頂片、底片或芯材。
31.如權(quán)利要求21所述的生產(chǎn)線，其中所述第二主件是所述一次性流體處理制品的頂片、底片或芯材。
32.如權(quán)利要求22所述的生產(chǎn)線，其中所述第三主件是所述一次性流體處理制品的頂片、底片或芯材。
33.如權(quán)利要求23所述的生產(chǎn)線，其中所述輔件是所述一次性流體處理制品的腿箍、腰件或緊固件。
34.如權(quán)利要求27所述的生產(chǎn)線，其中所述收集面是篩網(wǎng)、多孔帶、織造帶、無紡帶、紡粘長絲層、熔噴纖維層或多孔薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造包括吸收性制品(例如嬰兒尿布、成人失禁制品、婦女衛(wèi)生制品、嬰兒游泳尿布、進餐圍兜、傷口敷料)和有益成分遞送制品(例如洗潔布、身體擦拭物、身體包裹物、寵物清潔制品、清洗和拋光制品)在內(nèi)的一次性流體處理制品的方法和裝置。本發(fā)明將纖網(wǎng)形成技術(shù)和纖網(wǎng)加工技術(shù)結(jié)合成一種制造一次性流體處理物品的連續(xù)方法，其中一次性流體處理制品的兩種或多種部件在加工生產(chǎn)線上由擠出的聚合材料形成。因此，本新方法和裝置能減少或消除對于從纖網(wǎng)制造商處以包裝形式如卷材和花彩容器形式運輸?shù)睦w維、薄膜、泡沫、彈性體等連續(xù)纖網(wǎng)的需求。
文檔編號B29C47/02GK1558743SQ02818798
公開日2004年12月29日 申請日期2002年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者詹姆斯·H·戴維斯, 尼扎姆·馬拉考蒂, 特里爾·A·揚, A 揚, 馬拉考蒂, 詹姆斯 H 戴維斯 申請人:寶潔公司