以泡沫法制造非织造纤维网时超吸收聚合物的有效利用制造技术

用泡沫法从纤维素纤维或合成纤维制造非织造纤维网，其中纤维网具有超吸收聚合物（ＳＡＰ）组分。为了将ＳＡＰ的吸水性减到最小；可将ＳＡＰ冷冻（例如冷冻到约－１８℃）；和／或可用冷（例如约１℃）水输送该ＳＡＰ。恰在多孔元件之前，以小体积流动将ＳＡＰ和液态的或泡沫的载体加入一导管，该导管运送着高体积流动的含纤维泡沫浆体。在导管中可安装用于混合ＳＡＰ和纤维泡沫浆体的机械混合器。在混有ＳＡＰ的纤维泡沫浆体被送入可操作的连接一个或多个的多孔元件中之前不超过１０秒钟（优选不超过５秒），向载体流体中添加ＳＡＰ。在干燥前，所形成纤维网的干基含量至少为２０％（一般介于约３０－４０＋％）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
和概述人们已经认识到，用于非织造纤维网制造的泡沫铺网法作为铺网法的一种选择在许多状况下具有高度优越性。其中的重要优点之一是能够将各种不同种类和尺寸的颗粒加到纤维泡沫浆体中，而对形成纤维网无显著的不利影响。在这点上，在某些情况下特别有用的是能够向纤维泡沫浆体中添加超吸收聚合物或纤维(“SAP” )。在1997年9月4日递交的第08/923900号和1997年12月16日递交的第08/991548号美国专利申请中描述了在泡沫法中利用SAP或类似颗粒或纤维的有益方法和系统。按照本专利技术，在由泡沫浆体制造非织造纤维网时，建立了一种更通用的把SAP等颗粒或纤维添加到泡沫浆体中的方法和系统。将SAP添加到非织造纤维网中的一个重要问题是，因SAP特有的本性，SAP在环境条件下会快速吸收遇到的任何水份。而且由于其粘性，它会干扰成网设备(多孔元件，一般称为“金属丝网”)。这极大地限制了在多种产品或条件下利用SAP的可能，和/或在干燥所形成的纤维网以便把水逐出SAP时要用大量能量，以致在非织造纤维网制造中，不能有效地实施这一方法。按照本专利技术，开发了专门用于提供或处理SAP颗粒或纤维或类似物的不同技术，这些技术大大增强了非织造纤维网生产中，尤其是由纤维素或合成纤维例如常规木浆、嫘萦、聚酯或类似纤维进行的生产中，使用超吸收聚合物的通用性。通过利用以下技术中的一种或多种，可延缓超吸收聚合物的液体吸收通过将SAP颗粒或纤维带入冷水细流(一般为约0-5℃温度，例如0-3℃，优选1℃)中，和/或在将其引入泡沫纤维浆体之前冷冻SAP颗粒或纤维(将它们的温度降低到低于0℃，例如用通常的冰箱等将该温度降低到惯常的温度例如约-18℃)。另外，刚好在成网(在高位流料箱或其它含多孔元件的装置中)之前，一般在开始成网前约10秒或少于10秒，且更优选在开始成网前约5秒或少于5秒，向纤维泡沫浆体中添加SAP。和现有技术相比，本专利技术取得的结果可能十分具有戏剧性。例如使用常规的现有技术，其中在开始成网前约10秒将环境的SAP添加到纤维泡沫浆体中，该网的干基含量约10-15％。但是使用温度降到-18℃的SAP，并在成网前约10秒添加它，这将导致纤维网的干基含量介于约20-25％。其中用约1℃的水输送SAP，最终纤维网中干基含量为约30-35％，然而，如果在成网时混合冷水和低温SAP，所成的网中SAP的干基含量介于约33-38％。任何情况下，本专利技术的所有技术均导致干燥能量和/或时间显著降低，使各种产品，包括用于尿布、吸收垫等的成网过程更加经济和简单。按照本专利技术的一个方面，提供纤维素或合成纤维材料非织造纤维网(用泡沫法)的制造方法。该方法包括以下步骤(a)形成空气、水、纤维素纤维或合成纤维及表面活性剂的第一泡沫浆体；(b)在第一路径中移动第一多孔元件；(c)让第一泡沫浆体与第一路径中移动的第一多孔材料操作性接触；(d)在步骤(c)之前约10秒或少于10秒，向第一泡沫浆体添加超吸收聚合物，并使它与第一泡沫浆体充分混合；并且(e)穿过第一多孔元件从该浆体中去除泡沫和液体，从而由第一泡沫浆体形成纤维网。步骤(a)是1997年9月4日递交的第08/923900号美国专利申请中所描述的一种典型的纤维泡沫浆体步骤。一般实施步骤(a)至(e)使得步骤(e)之后且干燥之前纤维网的干基含量为至少约20％(一般至少约30％，且更期望至少约40％)。通过于低于0℃的温度(例如约-18℃)添加SAP可实施步骤(d)。一般以第一流速实施步骤(c)，且可选择地或附加地实施步骤(d)，方法是向温度介于约0-5℃，优选介于约0-3℃(例如1℃)的具有第二流速的液态水流中添加SAP，该第二流速小于第一流速的约2％(例如小于约1％)，然后将带有SAP的液体加入第一泡沫浆体。在液体和SAP被加入第一泡沫浆体中后，一般通过将该液体和SAP与第一泡沫浆体进行机械混合而进一步实施步骤(d)，例如用常规的带旋转叶片的机械混合器。可选择地或进一步地实施步骤(d)，方法是向固体稠度介于约5-50％的第二纤维泡沫浆体添加超吸收聚合物，并将带SAP的第二浆体泵入第一浆体，该泵入期间进行混合。优选在步骤(c)之前约5秒或少于5秒(例如约3秒)实施步骤(d)。一般还有进一步的干燥纤维网步骤(f)，以致此处纤维网的干基含量为至少约90％。以常规方式实行干燥，例如，采用常规的吹热空气系统或者常规的干燥炉干燥。本专利技术方法还可包括另外步骤(g)在第二路径中移动第二多孔材料；(h)配制空气、水、纤维素纤维或合成纤维以及表面活性剂的第二泡沫浆体；和(i)让第二泡沫浆体与第二多孔材料直接接触；且其中实施步骤(e)使第一和第二泡沫浆体相互接触并致使泡沫和液体经过第一和第二多孔材料去除；而且还包括可选择的步骤(j)制造空气、水、纤维素纤维或合成纤维以及表面活性剂的第三泡沫浆体和(k)让该第三泡沫浆体直接与第一多孔材料接触；且其中通过让第一泡沫浆体从第二和第三泡沫浆体之间通过实施步骤(c)，以便第一泡沫浆体不直接和多孔材料接触。另一选择是，如果因用纤维泡沫浆体方式输送SAP而避免了沉积问题，则可通过使第一泡沫浆体直接与第一多孔材料接触实施步骤(c)。按照本专利技术的另一方面，提供一种包括如下步骤的非织造纤维网制造方法(a)形成空气、水、纤维素纤维或合成纤维及表面活性剂的第一泡沫浆体。(b)在第一路径中移动第一多孔元件。(c)让第一泡沫浆体与第一路径中移动的第一多孔材料操作性接触。(d)于低于0℃的温度向第一泡沫浆体添加超吸收聚合物，并使它与第一泡沫浆体充分混合。并且(e)穿过第一多孔元件从该浆体中去除泡沫和液体，从而由第一泡沫浆体形成纤维网。并且，其中实施步骤(a)-(e)以致步骤(e)之后且干燥之前该纤维网的干基含量为至少约20％。按照本专利技术的另一方面，提供一种包括如下步骤的非织造纤维网制造方法(a)形成空气、水、纤维素纤维或合成纤维及表面活性剂的第一泡沫浆体。(b)在第一路径中移动第一多孔元件。(c)以第一流速让第一泡沫浆体与在第一路径中移动的第一多孔材料操作性接触。(d)通过向流速小于约2％第一流速的第二流速液体流添加超吸收聚合物，然后将带有超吸收聚合物的该液体变为第一泡沫浆体，而向第一泡沫浆体添加超吸收聚合物，并使它与第一泡沫浆体充分混合。并且(e)穿过第一多孔元件从该浆体中去除泡沫和液体，从而由第一泡沫浆体形成纤维网。并且其中实施步骤(a)-(e)以致步骤(e)之后且干燥之前该纤维网的干基含量为至少约25％。一般用温度介于约0-5℃之间的液态水进一步实施步骤(d)，并且在该液体和超吸收聚合物被加入第一泡沫浆体之后，还可通过将该液体和超吸收聚合物与第一泡沫浆体进行机械混合而进一步实施步骤(d)；还可通过在温度低于0℃时添加超吸收聚合物进一步实施步骤(d)；并且其中实施步骤(a)-(e)以致步骤(e)之后且干燥之前纤维网的干基含量为至少约33％。仍按照本专利技术的另一方面，提供一种非织造纤维网的制造系统，其包括以下组件在其上可形成非织造纤维网的第一多孔元件。向第一元件加入含纤维泡沫浆体的第一导管。置于该第一导管内邻近该多孔元件的机械混合器。以及将超吸收聚合物引入该进料导管的进口，其位于该混合器的远离该第一多孔元件相反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维素纤维或合成纤维材料的非织造纤维网的制造方法，该方法包括下述步骤：（ａ）形成空气、水、纤维素纤维或合成纤维及表面活性剂的第一泡沫浆体；（ｂ）在第一路径中移动第一多孔元件；（ｃ）将第一泡沫浆体与在第一路径中移动的第一多孔材 料进行操作性接触；（ｄ）在步骤（ｃ）之前约１０秒或少于１０秒，向第一泡沫浆体添加超吸收聚合物，并使它与第一泡沫浆体充分混合；并且（ｅ）穿过第一多孔元件从该浆体中去除泡沫和液体，从而由第一泡沫浆体形成纤维网。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯罗克曼，尤哈尼扬松，埃伊诺拉伊内，
申请(专利权)人：国家引进战略技术及商业化机构，
类型：发明
国别省市：US[美国]