配料超吸收性顆粒的新方法
【專利說明】配料超吸收性顆粒的新方法
[0001] 相關申請 本申請要求保護2012年12月21日提交的歐洲申請EP 12199197. 0和美國臨時申請 61/740,688 的權益。 發(fā)明領域
[0002] 本發(fā)明涉及配料超吸收性聚合物顆粒到多個顆粒流的新方法，所述流具有基本上 相似的流速。本發(fā)明還提供制造吸收性制品的方法，其中所述制品包含超吸收性聚合物顆 粒。
[0003] 發(fā)明背景 吸收性制品是已知的且通常用于個人護理吸收性產(chǎn)品如尿布、訓練褲、衛(wèi)生巾、防尿 月艮、繃帶等中。本發(fā)明還涉及制造所述制品的方法。
[0004] 現(xiàn)今，在制品中的吸收元件由例如超吸收劑（超吸收性聚合物（Super Absorbent Polymers, SAP))的高吸收性材料構成，其形成尿布的吸收芯。
[0005] 雖然SAP具有許多優(yōu)勢，但是考慮到SAP作為粉末得到的事實，其還是難以配料。 該問題對于均勻層分配裝置并不嚴重，但是在需要SAP圖案時，變得密切相關。
[0006] 為了根據(jù)不同流分配SAP顆粒，可以使用對于各特定流（和相關圖案）定制的特 定配料裝置。然而，這意味著高成本和維護問題。并且，這在某些情況下由于安裝所有配料 裝置所需要的體積而可能是不可行的。用于形成不同流的已知系統(tǒng)通常包括振動皮帶和在 皮帶末端的分離裝置。然而，這些系統(tǒng)受在各個流的流速和PSD (粒度分布，Particle Size Distribution)方面的重大差異的困擾。
[0007] 發(fā)明概沐 本發(fā)明因此提供了用于將超吸收性聚合物顆粒配料到多個顆粒流中的方法，其包括以 下步驟： (i) 提供超吸收性聚合物顆粒； (ii) 使所述顆粒旋轉，所述步驟（ii)用提供到外殼（12)中的旋轉移動裝置（11)進 行；和 (iii) 收集單獨的顆粒流。
[0008] 本發(fā)明還提供了特別是用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的配料設備，其包括（i)外殼 (12)和提供到外殼（12)中的旋轉移動裝置（11)。
[0009] 根據(jù)一個實施方案，在移動裝置（11)和外殼（12)之間的間隙為約5mm-20mm，優(yōu)選 為 10mm-1 Smnin
[0010] 根據(jù)一個實施方案，旋轉移動裝置（11)具有J形。
[0011] 根據(jù)一個實施方案，旋轉移動裝置（11)的J形來源于其軸在所述移動裝置的半徑 上的拋物面，優(yōu)選距中心65%-90%、優(yōu)選70%-85%、更優(yōu)選75%-80%的距離。
[0012] 根據(jù)一個實施方案，旋轉移動裝置（11)的J形包括5° -30°、優(yōu)選7° -25°、更 優(yōu)選10° -22°的由在所述移動裝置的外周上的J曲線與赤道平面形成的角度。
[0013] 根據(jù)一個實施方案，移動裝置（11)具有50-250mm、優(yōu)選100-200mm、更優(yōu)選約 135mm-175mm 的直徑。
[0014] 根據(jù)一個實施方案，外殼（12)具有約60-300mm、優(yōu)選110-215mm、更優(yōu)選 160mm-200mm 的內(nèi)徑。
[0015] 根據(jù)一個實施方案，所述移動裝置（11)的旋轉速度為l〇〇-l〇〇〇rpm，優(yōu)選為 200-800rpm，更優(yōu)選為 300-500rpm。
[0016] 根據(jù)一個實施方案，所述移動裝置（11)的旋轉速度使得所述顆粒將完成至少一 次旋轉。
[0017] 根據(jù)一個實施方案，所述移動裝置（11)的旋轉速度使得所述顆粒將具有0. 5m/ s_8m/s、優(yōu)選2m/s_4m/s的圓周速度。
[0018] 根據(jù)一個實施方案，所述步驟（ii)包括形成顆粒的幕簾（13)的步驟。
[0019] 根據(jù)一個實施方案，收集單獨的顆粒流的步驟（iii)包括將顆粒收集到相等分布 的孔（14a、14b、14c、14d)中。
[0020] 根據(jù)一個實施方案，提供顆粒的步驟（i)包括以重力方式或使用螺桿裝置供應所 述顆粒。
[0021] 根據(jù)一個實施方案，供應顆粒的步驟基本上沿步驟（ii)的旋轉軸進行。
[0022] 根據(jù)一個實施方案，提供顆粒的步驟（i)包括經(jīng)由圍繞所述旋轉軸配置的環(huán)形噴 嘴（15)供應所述顆粒。
[0023] 根據(jù)一個實施方案，環(huán)形噴嘴（15)限定形狀為環(huán)形且具有5mm-20mm、優(yōu)選 7mm-12mm、更優(yōu)選10mm-15mm的內(nèi)腔的孔。
[0024] 根據(jù)一個實施方案，環(huán)形噴嘴（15)置于所述形狀和移動裝置（11)的軸之間的連 接點之上2mm-17mm、優(yōu)選5_12mm的距離處。
[0025] 根據(jù)一個實施方案，環(huán)形噴嘴（15)包括具有相對于垂直方向成45° -75°，優(yōu)選 成50° -70°的角度的錐形幾何形狀的內(nèi)部形狀。
[0026] 根據(jù)一個實施方案，外殼（12)包括具有相對于垂直方向成70° -85°、優(yōu)選成 75° -80°的角度的內(nèi)部形狀的底部部分。
[0027] 根據(jù)一個實施方案，所述收集步驟（iii)用于收集數(shù)目為2-8個、優(yōu)選4個或6個 單獨的顆粒流。
[0028] 本發(fā)明還提供了用于制造包含超吸收性聚合物顆粒的吸收性制品（1)的方法，其 包括根據(jù)如上所述且作為本發(fā)明的主題的方法配料顆粒。
[0029] 根據(jù)一個實施方案，所述方法用于制造吸收性制品（1)，所述制品包括： -提供吸收劑接收口袋（4、4a)陣列的第一片材層（2); -超吸收性材料的團塊（6)，所述團塊置于所述吸收劑接收口袋（4、4a)中； -置于所述第一層之上的第二片材層（7); 所述方法包括以下步驟： -提供第一片材層（2); -提供口袋（4、4a)陣列到所述第一片材層中； -根據(jù)本發(fā)明的配料方法提供超吸收性聚合物顆粒材料（6); -提供第二片材層（7)材料并將其固定以與所述第一片材層形成夾心； -完成所述吸收性制品。
[0030] 根據(jù)一個實施方案，所述方法還包括將所述吸收性制品（1)轉化成尿布、訓練褲、 衛(wèi)生巾、防尿服或繃帶的步驟。
[0031] 本發(fā)明還提供了通過如上所述的本發(fā)明方法得到的吸收性制品，其中在一個口袋 中流體吸收性聚合物顆粒的粒度分布（PSD)與在任何其他口袋中的流體吸收性聚合物顆 粒的PSD相差不超過15%。
[0032] 本發(fā)明因此允許形成具有基本類似的流速和類似的PSD的SAP顆粒流。這使得避 免了依靠多個配料設備，且因此在成本和維護方面獲得益處。
[0033] 附圖簡沐 圖1表示本發(fā)明的吸收性制品的形成； 圖2表不根據(jù)本發(fā)明的吸收性制品的俯視圖的不意圖； 圖3表示根據(jù)本發(fā)明的配料設備的剖視圖。
[0034] 本發(fā)明實施方案的描沐 現(xiàn)在在下文中以非限制性方式更詳細地公開本發(fā)明。
[0035] 參考圖1，其公開了根據(jù)一個實施方案形成本發(fā)明的吸收性制品。
[0036] 在初始步驟中，提供第一片材層（2)。該第一層將充當?shù)讓?。其可不滲透液體，但 在例如尿布中存在不透性后片的情況下，這不是必需的。
[0037] 該層隨后接收粘合劑層（3)。該粘合劑通常為熱熔體，如將在下文更詳細地公開。 該粘合劑可存在于整個表面上或僅在密封區(qū)域的附近。優(yōu)選該粘合劑存在于整個表面上 (以連續(xù)或不連續(xù)方式）。在該實施方案的情況下，粘合劑將接收SAP并將與其粘合，從而 使得大多數(shù)SAP粘合到片材層的表面。這將改進SAP安置并進一步防止SAP在一次性尿布 內(nèi)滑漏。
[0038] 具有粘合劑層（3)的片材層（2)隨后形成所需形狀。如在本領域中已知，可使用不 同的技術以形成口袋（4、4a)的形狀。在所公開的實施方案中，公開了與縱向有關的步驟一 形成條帶，稍后施用相對于橫向的特定步驟。
[0039] 如在圖2中所示，隨后在先前形成的口袋（4、4a)之間的位置處施用粘合劑珠粒 (5)(也稱作粘合劑繩），圖2為具有以矩形形狀的口袋和在縱向（MD)和橫向（TD)上的珠 粒的吸收芯的俯視圖。使用標準技術。
[0040] 這些珠粒通過保持片材層在使用期間粘合而確保結構強度。
[0041] 隨后進行在橫向上形成口袋的步驟；該步驟為任選的，但為優(yōu)選的。粘合劑珠粒沉 積的步驟可在形成用于口袋的橫向形式的步驟之前或之后進行。其也可大致同時進行。 [0042] 這樣形成的口袋可具有各種形狀和形式。例如，口袋可為矩形或正方形 的，其相應側面具有不同的長度。例如，該長度可為IOmmX l〇mm-l〇mm><80mm，包括 20mm X 20mm-20mmX 60mm 或 20_X 20mm-40_X 40_ 或 20_X 40mm，在任何方向上都具有 不同的形狀。成品口袋的深度例如取決于待填充的SAP材料的質(zhì)量。例如，對于嬰兒尿布， 可優(yōu)選的深度（一旦最后形成，即壓光）?？梢韵胂笕魏纹渌璧膸缀涡问胶蛨D 案。還特別優(yōu)選在機器運行方向上施用一個或多個連續(xù)條，這些條彼此平行。
[0043] 因此，可能有縱型口袋，在這種情況下，口袋將為細長的，例如 10-80mm X100-400mm。
[0044] 隨后使用適當?shù)呐淞涎b置使用如下文公開的裝置將SAP置于這樣形成的口袋中。
[0045] 第二片材層（7)首先接收粘合劑層（8)。第二片材層通常為水可滲透的，從而允 許流體滲透并到達SAP。該第二片材通常將充當頂層。該粘合劑層將為不完整或將為多孔 的，從而允許流體轉移穿過該片材層。粘合劑層（8)為任選的且可省略。
[0046] 具有粘合劑層（8)的第二片材層（7)隨后固定到具有含有SAP (6)且承載珠粒 (5)的口袋（4、4a)的第一片材層⑵上。這在珠粒（5)附近的區(qū)域（9)中進行。
[0047] 隨后對這樣形成的夾心物進行壓光（其中形成褶皺（10))，確保這兩個片材層的 粘合。
[0048] 例如，壓敏粘合劑直接施用在組件的底層（無紡布）上。相同的粘合劑層也直接 施用在該組件的頂層（無紡布）上。頂層安裝在底層上并施用軋輥施壓。在另一實施方案 中，重復先前的組件，但粘合劑的珠