包含颗粒的结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供了包含颗粒例如超吸收性聚合物颗粒(SAP颗粒)的结构(例如纤维结构，如吸收性材料，例如吸收芯材料)，及其制造方法。及其制造方法。及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含颗粒的结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及包含颗粒的结构，例如纤维结构，如吸收性材料，例如吸收芯材料，并且更具体地涉及包含颗粒例如超吸收性聚合物颗粒(SAP颗粒)的纤维结构，及其制造方法。

技术介绍

[0002]对于许多卫生应用，有利的是，将不同尺寸、形状、密度、斯托克斯数和/或质量的颗粒(如SAP颗粒)结合到单个结构(例如纤维结构，诸如吸收性材料，例如吸收芯材料)中，以满足所有期望的性能要求。这些期望的性能要求可以包括机械性质(如柔软性和/或柔韧性)和流体处理性质的组合，这些流体处理性质用于在与该结构和/或含有该结构的产品接触时防止渗漏并保持皮肤干燥。
[0003]除了将颗粒结合到结构中之外，配方设计师还结合了非颗粒固体添加剂，如纤维，例如纸浆纤维。
[0004]用于包含在结构(例如纤维结构，如吸收芯材料)中的固体添加剂(颗粒和/或非颗粒)的已知非限制性示例包括纤维，如：1)用于为结构(例如纤维结构，如吸收芯材料)提供吸收性、柔韧性和/或柔软性的纸浆纤维；2)为结构(例如纤维结构，如吸收芯材料)提供足够的液体保留能力(例如尿液或月经)的SAP颗粒；3)产生香味的香料颗粒；4)用于控制气味的气味控制颗粒；5)用于为结构(例如纤维结构，如吸收芯材料)提供研磨性质的磨料颗粒；以及6)其他无机和/或有机颗粒。然而，将例如不同尺寸、形状和密度的纤维和/或颗粒的固体添加剂和/或例如表现出不同斯托克斯数的纤维和/或颗粒如纸浆纤维和SAP颗粒的固体添加剂结合到单个结构(例如纤维结构，如吸收芯材料)中的已知方法由于与所得结构相关的负面因素而一直不太成功。据信，与使用将此类固体添加剂结合到此类结构中的已知方法相关的问题至少部分地涉及在用于制造该结构的方法中使用混合型固体添加剂流，例如包括混合型固体添加剂(例如纤维(如纸浆纤维)和颗粒(如SAP颗粒))的空气流。此类含有不同尺寸、形状和/或密度和/或不同斯托克斯数的固体添加剂的混合物的混合型固体添加剂流导致不同固体添加剂基于它们的尺寸、形状、密度和/或斯托克斯数的不同轨迹，并且导致不可接受的结构(例如纤维结构，如吸收芯材料)形成，因为纤维结构可表现出较高的密度，例如大于0.2g/cm3，并且/或者不同固体添加剂可能未被充分地结合、分布和/或捕获在结构内。
[0005]现有技术图1A示出了用于将固体添加剂(即，颗粒和非颗粒固体添加剂(例如纤维))结合到单个结构(例如纤维结构，如吸收性材料，例如吸收芯材料)中的已知方法的示例。如现有技术图1A中所示，方法10(通常被称为共成型方法和/或纺丝成型方法)包括两个熔喷聚合物长丝流12(它们各自通过经由刀口模头14将熔融热塑性材料挤出到会聚高速气体中而形成)和混合型固体添加剂流16，该混合型固体添加剂流包括纤维18(例如纸浆纤维)和颗粒20(例如SAP颗粒)的混合物，其在两个熔喷长丝流12会聚的地方撞击两个熔喷长丝流12。混合型固体添加剂流16在两个熔喷长丝流12会聚的撞击区22处注入到两个熔喷长丝流12中。纤维18和颗粒20表现出不同的尺寸、形状和/或密度以及不同的斯托克斯数。两
个熔喷长丝流12各自包括多根熔喷长丝24。两个熔喷长丝流12和混合型固体添加剂流16都对环境空气和压力开放。换句话说，流12和16不在受控环境和/或封闭环境下并且/或者未封闭在包壳中，这可能对该方法产生负面影响，即对该方法的结构形成和卫生产生负面影响。
[0006]至少部分地由于纤维18(例如表现出相对较低的斯托克斯数的木浆纤维)和颗粒20(例如表现出相对较高的斯托克斯数的SAP颗粒)的斯托克斯数的差异，将混合型固体添加剂流16输送和递送至撞击区22的空气流无法防止颗粒20的至少一部分最终落在结构26(例如纤维结构，如吸收性材料)的顶部T和底部B，如现有技术图1B所示。由于颗粒20表现出比纤维18更高(例如显著更高)的斯托克斯数，颗粒20容易出现随机轨迹并且因此是颗粒的一种非受控分布，这导致颗粒20在混合型固体添加剂流16的上游和下游边缘附近以更高浓度存在，这与倾向于在混合型固体添加剂流16的内部部分中更均匀地分散或更集中的纤维18不同。使颗粒20(例如SAP颗粒)集中在结构26的顶部T和底部B会引起安全和卫生问题，这是由于松散的颗粒20容易从结构26中分离，因为它们没有被充分地夹带在结构26的多根相互缠结的长丝24内。此外，这种已知的现有技术方法产生的结构(例如纤维结构，如吸收性材料，例如吸收芯材料)在所得结构内和/或所得结构上表现出颗粒的随机排列。
[0007]上述关于现有技术图1A中所示的现有技术方法10和现有技术图1B和图1C中所示的所得结构26的问题可通过修改工艺条件来解决，以确保在结构26的顶部T和底部B中的一者或多者处存在较高浓度的熔喷长丝24，以将颗粒20充分地保持在结构26内，而不会对结构26的其他期望性质产生不利影响。然而，这些修改未能解决复合材料流体流中以及最终所得结构26中的颗粒20的非受控分布和颗粒20的随机排列。此外，在结构26的顶部T和/或底部B中较高浓度的熔喷长丝24可通过在结构26的其他部分中具有较低浓度的熔喷长丝而减少颗粒和长丝在整个结构26中的完整性和/或混合，以及/或者防止纤维18和/或颗粒20在结构26的材料处理期间从结构26脱落，该材料处理为例如卷绕、分切、退绕和转化为成品吸收性材料，如成品吸收芯材料。
[0008]另外，如果熔喷长丝24在一侧或两侧(顶部T和/或底部B)上的浓度(意指量和/或水平，例如每单位体积的质量和/或重量百分比)太高，则熔喷长丝24可在结构的一个或多个表面处产生流体屏障。此类流体屏障将通过抑制结构吸收流体的能力而增加流体采集时间和/或降低结构26的性能，例如吸收性能。
[0009]根据前述内容，现有技术图1A的方法10以及现有技术图1B中所示的其所得结构26表现出需要解决的负面结果。
[0010]类似地，现有技术图2A中所示的方法10也表现出需要解决的负面结果。现有技术图2A中所示的方法10是用于将固体添加剂结合到单个结构(例如纤维结构，如吸收性材料，例如吸收芯材料)中的已知方法的另一个示例。与上述和现有技术图1A中的已知方法不同，现有技术图2A中所示的方法10在受控环境和/或封闭环境下进行并且/或者封闭或基本上封闭在包壳28中。如现有技术图2A所示，方法10包括通过经由长丝源30(在这种情况下为多排毛细管模头)挤出熔融热塑性材料而形成的单个熔喷聚合物长丝流12和至少一个混合型固体添加剂流16，该混合型固体添加剂流包括源自纤维源(未示出)的纤维18(例如纸浆纤维)和源自颗粒源(未示出)的颗粒20(例如SAP颗粒)的混合物。现有技术图2A的方法10可以包括一个或多个固体添加剂流32(例如现有技术图2A中所示的纤维流)和/或混合型固体添
加剂流16(例如纤维18和颗粒20)，它们被添加到包括多根熔喷长丝24的单个熔喷聚合物长丝流30中。纤维18和颗粒20表现出不同的尺寸、形状和/或密度以及不同的斯托克斯数。因此，纤维18和颗粒20在它们的惯性方面也表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于形成复合材料流体流的方法，所述方法包括以下步骤：将包括多个纤维元件的第一流体流与包括多个第一颗粒的第二流体流混合，使得形成表现出复合材料流体流中所述多个第一颗粒的非随机排列的所述复合材料流体流。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个纤维元件包括多根长丝。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个纤维元件包括多根长丝和多根纤维，优选地其中所述多根长丝和所述多根纤维被掺合。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将包括多个纤维元件的第一流体流与包括多个第一颗粒的第二流体流混合的所述步骤在包壳内发生。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将包括多个纤维元件的第一流体流与包括多个第一颗粒的第二流体流混合的所述步骤包括将所述多个纤维元件与所述多个第一颗粒共成型。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个第一颗粒包括吸收性材料颗粒，优选地其中所述吸收性材料颗粒包括超吸收性聚合物颗粒。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个第一颗粒包括至少一个颗粒，所述至少一个颗粒的尺寸是所述多个第一颗粒内的至少一个其他颗粒的尺寸的至少两倍。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一流体流包括与多根纤维掺合的多根长丝。9.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：