本发明专利技术涉及一种用于形成在复合材料中的充分定义的颗粒材料图案的方法，所述复合材料包含材料纤维网和颗粒状吸收材料。本发明专利技术还涉及用于确定用于这样一种工艺的设备设计和加工参数的方法。在特定应用中，本发明专利技术提供一种用于制备例如可用于一次性吸收制品的液体吸收结构的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是一种用于形成在复合材料中的充分定义的颗粒材料图案的方法，所述复合材料包含材料纤维网和颗粒状吸收材料。本专利技术还涉及用于确定用于这样一种工艺的设备设计和加工参数的方法。在特定应用中，本专利技术提供一种用于制备例如可用于一次性吸收制品的液体吸收结构的方法。
技术介绍
包括呈特定图案的颗粒材料的复合结构已为本领域所熟知，参见例如EP-A-1447066(Busam等人；P&G)，其公开了一种用于吸收制品的吸收芯，所述吸收芯具有在润湿时被固定住的颗粒吸收材料。所述吸收芯包括一个吸收材料例如吸收性聚合物材料的基质层。US-B-4381783(Elias)公开了一种具有包括吸收性水胶体材料的穴窝的芯部的吸收制品。提供这些穴窝来限制吸收性聚合物材料的移动，尤其是在制品完全或部分地装有尿液时。穴窝形成吸收层的一部分并典型地由纤维素材料来提供。因此，为获得吸收性聚合物材料良好的固定性，依照这个专利技术的讲授，需要相当多的纤维素材料。此外，此类穴窝构造会阻碍液体自由分布到芯部的更多的吸收区域，例如吸收性聚合物材料的区域。因此，生产具有不均匀分布的吸收材料例如颗粒吸收性聚合物材料(通常称作吸收胶凝材料或称作超吸收剂)的吸收制品的工艺也是已知的。在WO 03/101622A2(Tombült等人；P&G)中公开了一种用于产生不连续颗粒分布的脉冲工艺，并且可依照US 5213817(Pelley；McNeill PPC)生产类似的结构。目的在于将颗粒吸收材料的图案沉积到一个纤维网上的工艺被描述于美国专利4800102(Takada；Nordson)中，其采用了转动掩模，或描述于WO92/019198A(Perneborn/Mlnlycke)中，其显示了直线移动的掩模。FR-A-2583377(Piron；Colgate Palmolive)公开了一种其中从漏斗供入吸收剂粉末的计量转筒，用于在传送带上的载体上形成不连续图案。转筒以步进运动进行操作。US-5494622(Heath等人；K-C)是针对在以高速移动的纤维网上按所期望的图案产生颗粒穴窝。图案室被供应高吸收性材料的颗粒，可透气的纤维网通过其在具有开口图案的表面上进行传输，通过开口图案抽取真空，以使颗粒能够按表面上的开口图案被沉积在纤维网上。承载颗粒的纤维网被一层液体可透过的材料所覆盖并且施加到可渗透的纤维网上的张力进行变化以改变纤维网的孔隙度。颗粒按所期望的穴窝图案保持在纤维网上，同时去除在穴窝之间的多余颗粒。如此形成的穴窝形成“孤岛”，即它们完全被粘合区所包围。尽管此类文件描述了将颗粒材料沉积到表面上或移动基质上的各种方法，仍然存在着对于按充分定义的图案和以高的生产速度生产成图案的颗粒夹芯的方法的需要。此外，尽管每一个所述方法的某些特定最佳条件可从这些公开的内容中读出或推导出来，但目前没有普遍可行的方案来教给人们如何用最好的工艺装置获得最合适的设计。具体地讲，用于改变边界条件，象改变图案或敷设基重，例如对于完整的生产范围所必需的。应用数学建模模拟来分析工艺和/或工艺参数已为本领域所熟知，例如由US-B-6529860(Strumolo等人；FORD)可知。其中，采用了各种与计算机有关的工具来帮助汽车的设计和测试，具体地讲关于调查汽车覆盖件上的土壤沉积。然而，迄今为止尚未提供用于模拟形成颗粒图案的颗粒敷设系统的解决办法。具体地讲，尚未应用于一次性吸收制品的制造。
技术实现思路
因此，在一个方面，本专利技术为一种产生包括以充分定义的图案夹在材料纤维网之间的颗粒材料的夹芯结构的工艺。该工艺包括以下步骤-在转移装置上的图案形成部件上产生这样的预定图案，-将由此所形成的图案沉积在一个载体材料纤维网上，-用一种覆盖材料纤维网覆盖这个载体材料上的图案，-和粘合载体和覆盖材料纤维网以形成夹芯结构，从而使所述图案固定。因此，其提供了颗粒材料；包括用于将颗粒材料安放在一个接纳区域中和将它转移到一个卸料区域的第一图案形成部件的转移装置；作为载体的基本平坦的材料纤维网和/或形成夹芯外层的覆盖材料；用于具有与转移装置的第一图案形成部件的图案相对应的支撑图案的载体的基本环形的载体支撑部件；用于将载体材料暂时附连到载体支撑部件的表面上的载体材料保持部件；和用于结合夹芯结构的夹芯固定部件。载体和覆盖材料可为一体的，用于形成两个外夹芯层，或可为不同的材料，形成外夹芯层；所述工艺还包括执行以下步骤将颗粒材料转移到转移装置的接纳区域，在此处第一图案形成部件确定一个颗粒簇图案；将颗粒材料的图案移动到转移装置的卸料区域；以与载体支撑速度相对应的载体速度将载体材料纤维网导引到载体支撑部件上；用载体材料保持部件使载体材料纤维网变形，使得在未受支撑区域形成了一个低凹，从而形成与颗粒簇图案相对应的图案；从转移装置朝向载体排出颗粒材料；将所排出的颗粒材料沉积在变形的纤维网载体材料上；将覆盖材料施用到载体材料和成图案的颗粒材料上，从而形成夹芯结构，提供用于至少在一部分粘合区域将外夹芯层彼此粘合的固定部件。进而在另一方面，本专利技术是一种方法，该方法用以确定用于有选择地将颗粒材料放置在移动表面上的工艺的设备设计和工艺参数，通过1)提供一组物理方程以形成一个物理模型，所述物理方程组通过相互影响边界条件相连接，任选地包括通过子模型连通边界条件所连接的子模型，2)选择一组固定边界条件(包括整个设备装置、整个工艺要求)和一组初始)运行条件(固定模型输入)，3)提供一组预定模型目标，4)选择一组可变边界条件，其可在一次模拟过程中改变(可变模型输入)，5)通过利用固定和可变模型输入在物理方程上执行计算操作，6)将计算结果转换成模型输出值，其对于分析人员来说是直接可读的或优选地借助于计算装置是可读的；7)将模型输出与预定的模型目标相比较并确定其之间的偏差， 8)修改可变边界条件组，优选地通过利用使模型输出与预定模型目标之间的偏差最小的计算公式；9)重复步骤4)至8)直到预设的退出判据得到满足为止。优选地，这些步骤采用一个计算机装置来执行。迭代可通过确定一个预设的迭代数目或通过确定一个预设的模型输出和预定模型目标之间的退出偏差标准来终止。在又一个方面，本专利技术是一种用于确定有选择地将颗粒材料放置到一个移动表面上的工艺的设备设计和工艺参数的系统，所述系统包括一个存储器装置和一个与所述存储器装置连通设置的处理器，所述处理器被构型为a)接受虚拟模拟程序和所有的边界条件；b)模拟目标；c)和初始模拟参数以计算一组预定的输出参数并将所述输出参数传递到一个输出装置。附图说明图1为其中上层被部分切掉的一次性尿布的顶部平面视图。图2显示图1一次性尿布的横截面视图。图3A显示吸收芯夹芯结构的顶视图。图3B为图3A的夹芯图案的横截面视图。图4A形成夹芯结构的示意性工艺图。图4B为如图4a所示工艺的一部分设备的示意性放大截面图。具体实施例方式本文使用的下列术语具有下列含义“吸收制品”是指吸收和容纳液体的装置，更具体地讲是指与穿着者的身体紧贴或邻近放置用于吸收和容纳由身体排放的多种渗出物的装置。吸收制品包括但不限于尿布、成人失禁贴身短内裤、训练裤、尿布固定器和衬里、卫生巾等等。“尿布”是指通常由婴儿和失禁者围绕下体穿着的吸收本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于连续生产夹芯结构（３００）中的颗粒材料图案的方法，所述方法包括以下步骤： 提供 －颗粒材料（３１０）； －转移装置（４４０），所述转移装置用于在接纳区域（４４２）中接纳所述颗粒材料（３００）并将其转移到卸料区域（４４８）， －所述转移装置（４４０）包括第一图案形成部件（４５２）， －至少一种基本平坦的材料纤维网作为载体（３２０）和／或覆盖（３３０）材料； －基本环形的载体支撑部件（４７０），所述载体支撑部件用于具有支撑图案的所述载体材料（３２０），所述支撑图案与所述转移装置（４４０）的所述第一图案形成部件的图案相对应； －载体材料保持部件（４７２），所述载体材料保持部件用于暂时地将所述载体材料（３２０）附连到所述载体支撑部件（４７０）的所述表面上， －夹芯固定部件（４９５），所述夹芯固定部件用于结合所述夹芯结构（３００）， 执行以下工序： －将所述颗粒材料（３１０）转移到所述转移装置（４４０）的所述接纳区域（４４２），由此所述第一图案形成部件限定颗粒簇图案； －将颗粒材料的所述图案移动到所述转移装置（４４０）的卸料区域（４４８）； －将所述载体材料（３２０）以与所述载体支撑速度相对应的载体速度导引到所述载体支撑部件（４７０）上； －通过所述载体材料保持部件（４７２）使所述载体材料（３２０）变形， 使得在所述未支撑区域内形成低凹（３２８），由此形成与所述颗粒簇图案相对应的图案； －从所述转移装置朝所述载体材料（３２０）排出所述颗粒材料（３１０）， －将所述排出的颗粒材料（３１０）沉积在所述变形的载体材料（３２０）上； －将所述覆盖材料（３３０）施用到所述载体材料（３２０）和所述成图案的颗粒材料（３１９）上， 从而形成夹芯结构（３００）， －至少在所述粘合区域（３６０）的部分中提供用于将外夹芯层彼此粘合的固定部件（４９５）。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍斯特布莱辛，汉斯阿道夫杰凯尔斯，
申请(专利权)人：宝洁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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