Абсорбирующая структура, абсорбирующее изделие, установка и способ для насыпки материала
Изобретение относится к медицине, конкретно, к абсорбирующей структуре, имеющей абсорбирующий элемент с верхней поверхностью и нижней поверхностью, задающими между собой толщину. Абсорбирующий элемент имеет интегральную структуру и включает в себя первую зону высокой поглотительной способности, отделенную от второй зоны высокой поглотительной способности частью толщины абсорбирующего элемента. Зоны высокой поглотительной способности имеют абсорбирующие волокна и частицы сверхабсорбирующего полимера. Часть толщины абсорбирующего элемента, разделяющей первую и вторую зоны высокой поглотительной способности, является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера. Изделие имеет по отношению к жидкости хорошую поглотительную и удерживающую способность. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 12 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к новому абсорбирующему изделию, такому как гигиеническая прокладка, имеющая абсорбирующую структуру, которая отличается наличием многочисленных интегральных зон высокой поглотительной способности, находящихся в пределах ее толщины.
Предпосылки создания изобретения
Известны абсорбирующие структуры, предназначенные для включения в одноразовые абсорбирующие изделия, используемые для поглощения жидкостей и других выделений организма. Такие абсорбирующие структуры традиционно изготавливают из легкодоступных и относительно недорогих материалов, таких как хлопковые волокна, распушенная древесная целлюлоза, целлюлозная ткань или вата, или из других абсорбирующих волокон. Эти материалы обеспечивают удовлетворительное поглощение жидкостей как в части скорости поглощения, так и в части общей поглотительной способности. Абсорбирующие структуры, изготовленные из таких материалов, могут иметь тенденцию сжиматься при смачивании, теряя в результате этого часть объема пор. Кроме того, в таких структурах возможно выдавливание поглощенной жидкости из абсорбирующего изделия обратно на пользователя. Кроме того, когда такие структуры содержат поглощенную жидкость, они могут создавать у пользователя неприятное ощущение влажной кожи.
Совсем недавно частицы сверхабсорбирующего полимера стали комбинировать с более традиционными абсорбирующими материалами, чтобы получить структуры с повышенной поглотительной и удерживающей способностями, которые могут помочь исключить вышеуказанные проблемы. Кроме того, замена традиционных абсорбирующих материалов частицами сверхабсорбирующего полимера позволяет получать более тонкие абсорбирующие изделия при сохранении поглотительной способности такой же, как у более толстых, более объемных изделий. Однако недостаток частиц сверхабсорбирующего полимера заключается в их относительно высокой стоимости по сравнению с более традиционными абсорбирующими материалами.
Кроме того, поскольку частицы сверхабсорбирующего полимера имеют склонность к набуханию по мере того, как они поглощают жидкость, они могут вызвать то, что обычно известно как гель-блокирование. Другими словами, по мере того как жидкость поглощается частицами сверхабсорбирующего полимера, эти частицы набухают и могут образовать преграждающий слой из набухших сверхабсорбирующих частиц. После этого преграждающий слой препятствует прохождению дополнительной жидкости в структуру. Поэтому частицы сверхабсорбирующего полимера должны быть размещены внутри абсорбирующей структуры соответствующим образом, чтобы допустить возможность такого набухания и наиболее полно использовать их поглотительную способность. Обычно гель-блокирование предотвращают путем перемешивания частиц сверхабсорбирующего полимера с промежуточными материалами, такими как абсорбирующие и неабсорбирующие волокна, или путем размещения частиц сверхабсорбирующего полимера ближе к нижней части абсорбирующей структуры. Однако, хотя эти способы размещения сверхабсорбирующего полимера могут минимизировать гель-блокирование, их результатом не является достижение наиболее эффективного использования поглотительной способности сверхабсорбирующего полимера.
Поэтому существует необходимость в абсорбирующей структуре, обладающей по отношению к жидкости хорошей поглотительной и удерживающей способностями. Кроме того, существует необходимость в абсорбирующей структуре, которая способствует возникновению у пользователя ощущения сухости кожи при использовании абсорбирующего изделия. Далее, существует необходимость в абсорбирующей структуре с частицами сверхабсорбирующего полимера, размещенными в структуре и разнесенными на расстояния для наиболее полного использования поглотительной и удерживающей способностей частиц сверхабсорбирующего полимера.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в создании абсорбирующего изделия, обладающего по отношению к жидкости хорошей поглотительной способностью и удерживающей способностью, что способствует возникновению у пользователя изделия ощущения сухости кожи.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в создании абсорбирующего изделия с частицами сверхабсорбирующего полимера, размещенными в структуре и разнесенными на расстояния для наиболее полного использования поглотительной и удерживающих способностей частиц сверхабсорбирующего полимера.
В соответствии с настоящим изобретением предусмотрена новая абсорбирующая структура для использования в абсорбирующих изделиях. Абсорбирующая структура включает в себя абсорбирующий элемент, имеющий интегральную структуру, образованную из абсорбирующих волокон и частиц сверхабсорбирующего полимера. По выбору абсорбирующая структура может включать в себя дополнительные слои, например один или несколько слоев из тонкой бумаги и/или нетканой ткани. Нетканая ткань может иметь более низкую плотность и более высокую пористость, чем абсорбирующий элемент изобретения, для обеспечения быстрого отбора жидкости и последующей передачи собранной жидкости к соседнему, менее поглощающему абсорбирующему элементу с более высокой плотностью. В качестве альтернативы нетканая ткань может иметь более высокую плотность и меньшую пористость, чем абсорбирующий элемент, для улучшения капиллярной передачи жидкости через нетканую ткань. Предпочтительно, нетканые ткани с более низкой плотностью располагают рядом с обращаемой к телу поверхностью абсорбирующего элемента, а нетканые ткани с более высокой плотностью располагают рядом с обращаемой к одежде поверхностью абсорбирующего элемента.
Абсорбирующая структура изобретения имеет периферийные края и центральную область. Центральная область представляет собой ту часть структуры, которая направлена внутрь от периферийных краев структуры и которая предназначена для приема поступающей жидкости при использовании структуры в абсорбирующем изделии. Абсорбирующий элемент также имеет периферийные края и центральную область (как описано выше). Периферийные края абсорбирующего изделия могут прилегать к периферийным краям абсорбирующей структуры или могут находиться внутри по отношению к периферийным краям абсорбирующего изделия, или могут продолжаться за их пределы.
Абсорбирующий элемент имеет верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, задающие между собой толщину абсорбирующего элемента. Кроме того, абсорбирующий элемент имеет интегральную структуру и дополнительно включает в себя первую зоны высокой поглотительной способности и вторую зону высокой поглотительной способности, отделенные друг от друга частью толщины элемента. Каждая из первой и второй зон высокой поглотительной способности содержит интегральную смесь абсорбирующих волокон и частиц сверхабсорбирующего полимера и имеет первую поверхность и вторую поверхность. Использованный здесь термин «интегральная» означает единую структуру, в которой абсорбирующие волокна переплетены на протяжении всего абсорбирующего элемента. Поэтому слои, которые отделены друг от друга в элементе, не поддаются распознаванию. В результате этого поверхности зон высокой поглотительной способности по сути являются не поддающимися распознаванию поверхностями. Использованный здесь термин «поверхность», относящийся к каждой из зон высокой поглотительной способности, обозначает место, в котором происходит, по существу, переход от участка интегральной структуры, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера, к участку интегральной структуры, содержащей смесь абсорбирующих волокон и частиц сверхабсорбирующего полимера.
По выбору первая поверхность первой зоны высокой поглотительной способности может быть расположена в одной плоскости с верхней поверхностью абсорбирующего элемента или в качестве альтернативы первая зона высокой поглотительной способности может находиться ниже или может быть отнесена на расстояние от верхней поверхности абсорбирующего элемента, при этом верхняя поверхность является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера и содержит только абсорбирующие волокна. Вторая зона высокой поглотительной способности расположена ниже первой зоны высокой поглотительной способности, при этом каждая зона имеет соответствующую толщину. Толщина первой зоны высокой поглотительной способности может быть такой же или отличной от толщины второй зоны высокой поглотительной способности. Предпочтительно, толщина каждой из первой и второй зон высокой поглотительной способности включает в себя меньше чем примерно 35% толщины абсорбирующего элемента. Более предпочтительно, когда толщина каждой из первой и второй зон высокой поглотительной способности включает в себя меньше чем 20% толщины абсорбирующего элемента. Первая зона высокой поглотительной способности отделена от второй зоны высокой поглотительной способности частью толщины абсорбирующего элемента, которая является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера. Кроме того, части абсорбирующего элемента, которые находятся за пределами первой и второй зон высокой поглотительной способности, являются, по существу, свободными от частиц сверхабсорбирующего полимера.
Частицы сверхабсорбирующего полимера смешаны с абсорбирующими волокнами в первой и во второй зонах высокой поглотительной способности. В предпочтительном варианте осуществления частицы сверхабсорбирующего полимера равномерно и однородно перемешаны с абсорбирующими волокнами в первой и во второй зонах высокой поглотительной способности. В качестве альтернативы частицы сверхабсорбирующего полимера могут быть распределены в одной из первой или второй зон высокой поглотительной способности с возрастающим градиентом, при этом концентрация сверхабсорбирующих частиц повышается от минимальной возле первой поверхности зоны высокой поглотительной способности до максимальной возле второй поверхности зоны высокой поглотительной способности или с убывающим градиентом, при этом концентрация частиц сверхабсорбирующего полимера снижается от максимальной возле первой поверхности зоны высокой поглотительной способности до минимальной возле второй поверхности зоны высокой поглотительной способности. В качестве альтернативы сверхабсорбирующие частицы могут быть распределены таким образом, чтобы максимум концентрации этих частиц приходился в области, центрированной примерно на половине расстояния между первой поверхностью и второй поверхностью одной из зон высокой поглотительной способности или обеих зон.
В наиболее предпочтительном варианте осуществления верхняя поверхность абсорбирующего элемента является, по существу, свободной от сверхабсорбирующих частиц, при этом первая зона высокой поглотительной способности находится несколько ниже верхней поверхности абсорбирующего элемента, а верхняя поверхность абсорбирующего элемента содержит 100% абсорбирующих целлюлозных волокон.
В соответствии с настоящим изобретением предусмотрена абсорбирующая структура, используемая в абсорбирующих изделиях, таких как гигиенические прокладки, пеленки, изделия для страдающих недержанием и т.п. Изделие, согласно такому варианту осуществления, содержит абсорбирующий элемент изобретения, размещенный между проницаемым для жидкости, обращаемым к телу слоем и непроницаемым для жидкости барьерным слоем и расположенный так, что обращаемый к телу слой прилегает к верхней поверхности абсорбирующего элемента, а непроницаемый барьерный слой прилегает к нижней поверхности абсорбирующего элемента.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предусмотрена установка для периодической насыпки материала в форме частиц на подложку, и эта установка содержит два клапанных узла подающих устройств, при этом каждый клапанный узел подающего устройства содержит неподвижную воронку, имеющую отверстие и расположенную внутри подвижного корпуса так, что подвижный корпус свободен для перемещения относительно неподвижной воронки, при этом подвижный корпус содержит, по меньшей мере, одно отверстие паза и, по меньшей мере, одно возвратное отверстие, находящееся на расстоянии от отверстия паза, при этом подвижный корпус перемещается относительно неподвижной воронки для обеспечения стадии насыпки, чтобы обеспечить возможность прохождения материала в форме частиц путем свободного падения через отверстие неподвижной воронки и отверстие паза, когда отверстие неподвижной воронки совмещено с отверстием паза, и стадии возврата, чтобы предотвратить распределение материала в форме частиц на подложку, когда отверстие неподвижной воронки совмещено с, по меньшей мере, одним возвратным отверстием.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением предусмотрен новый способ для периодической насыпки материала в форме частиц, при осуществлении которого осуществляют следующие этапы: создают подложку; обеспечивают непрерывную подачу первого материала в форме частиц из первого источника снабжения в первый клапан, имеющий состояние насыпки порошка и состояние возврата; устанавливают первый клапан в состояние насыпки порошка, чтобы обеспечить посредством этого возможность прохождения первого материала в форме частиц путем свободного падения; распределяют первый материал в форме частиц через первый клапан на, по меньшей мере, часть поверхности подложки; устанавливают первый клапан в состояние возврата, чтобы предотвратить распределение первого материала в форме частиц на подложку и чтобы удержать первый материал в форме частиц в первом клапане; транспортируют первый материал в форме частиц обратно к первому источнику снабжения; обеспечивают непрерывную подачу материала в форме частиц из второго источника снабжения во второй клапан, имеющий состояние насыпки порошка и состояние возврата; устанавливают второй клапан в состояние насыпки порошка, чтобы обеспечить посредством этого возможность прохождения второго материала в форме частиц путем свободного падения; распределяют второй материал в форме частиц через второй клапан на, по меньшей мере, часть поверхности подложки; устанавливают второй клапан в состояние возврата, чтобы предотвратить распределение второго материала в форме частиц на подложку и чтобы удержать второй материал в форме частиц во втором клапане; и транспортируют второй материал в форме частиц обратно во второй источник снабжения.
Краткое описание чертежей
На чертежах:
фигура 1 - вид в разрезе первого предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего элемента согласно изобретению,
фигура 2 - вид в разрезе второго предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего элемента согласно изобретению,
фигура 3 - вид в разрезе третьего предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего элемента согласно изобретению,
фигура 4 - вид в разрезе четвертого предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего элемента согласно изобретению,
фигура 5 - вид в разрезе пятого предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего элемента согласно изобретению,
фигура 6 - вид в разрезе первого предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего изделия согласно изобретению,
фигура 7 - вид в разрезе второго предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего изделия согласно изобретению,
фигура 8 - перспективное изображение предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего изделия согласно изобретению,
фигура 9 - схематичное изображение предпочтительной установки для изготовления абсорбирующего элемента согласно изобретению,
фигура 10А - детальный вид в направлении оси вращающегося устройства для насыпки частиц из установки, показанной на фигуре 9, в состоянии насыпки частиц,
фигура 10В - детальный вид сбоку вращающегося устройства для насыпки частиц из установки, показанной на фигуре 9, в состоянии насыпки частиц,
фигура 11А - детальный вид в направлении оси вращающегося устройства для насыпки частиц из установки, показанной на фигуре 9, в состоянии возврата,
фигура 11В - детальный вид сбоку вращающегося устройства для насыпки частиц из установки, показанной на фигуре 9, в состоянии возврата,
фигура 12 - детальный вид самотечного питателя и приемников порошка для снабжения вращающегося устройства для насыпки частиц в установке, показанной на фигуре 9.
Подробное описание изобретения
Дополнительные характеристики и преимущества изобретения станут понятными из следующего подробного описания, приложенных чертежей и примеров, не являющихся ограничивающими.
Настоящее изобретение относится к новым абсорбирующим изделиям, например гигиеническим прокладкам, имеющим центральную абсорбирующую структуру, выполненную с возможностью приема и удержания выделений организма. Более подробно, абсорбирующие изделия настоящего изобретения имеют новую абсорбирующую структуру, которая включает в себя абсорбирующий элемент, имеющий интегральную структуру, образованную из комбинации абсорбирующих волокон и сверхабсорбирующих частиц, и дополнительно включающий в себя первую зону высокой поглотительной способности, расположенную смежно с верхней поверхностью абсорбирующего элемента, и вторую зону высокой поглотительной способности, расположенную ниже первой зоны высокой поглотительной способности и отделенную от нее по вертикали частью толщины абсорбирующего элемента. Обычно абсорбирующие изделия имеют обращаемый к телу, проницаемый для жидкости покровный слой, обращаемый к одежде, непроницаемый для жидкости барьерный слой и абсорбирующую структуру между обращаемым к телу слоем и барьерным слоем. По выбору в дополнение к абсорбирующему элементу абсорбирующая структура может представлять собой многослойную структуру, имеющую один или несколько слоев из нетканых тканей и/или тонкой бумаги. В предпочтительном варианте осуществления абсорбирующая структура содержит верхний, обращаемый к телу слой для передачи жидкости, образованный из нетканой ткани, и нижележащий абсорбирующий элемент между слоем для передачи жидкости и барьерным слоем. Предпочтительно, слой для передачи жидкости имеет пористость, которая выше, чем пористость абсорбирующего элемента.
Абсорбирующий элемент имеет центральную область и периферийные края, а также верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, задающие между собой толщину абсорбирующего элемента. Абсорбирующий элемент имеет первую зону высокой поглотительной способности с первой поверхностью первой зоны высокой поглотительной способности и со второй поверхностью первой зоны высокой поглотительной способности, разделенными толщиной первой зоны высокой поглотительной способности (в дальнейшем - «толщиной первой зоны»), и вторую зону высокой поглотительной способности с первой поверхностью второй зоны высокой поглотительной способности и со второй поверхностью второй зоны высокой поглотительной способности, разделенными толщиной второй зоны высокой поглотительной способности (в дальнейшем - «толщиной второй зоны»). По выбору первая поверхность первой зоны высокой поглотительной способности может находиться в одной плоскости с верхней поверхностью абсорбирующего элемента или в качестве альтернативы она может быть несколько ниже верхней поверхности, при этом область между верхней поверхностью и первой поверхностью первой зоны высокой поглотительной способности является, по существу, свободной от сверхабсорбирующих частиц. Вторая зона высокой поглотительной способности находится ниже первой зоны высокой поглотительной способности, так что вторая поверхность первой зоны высокой поглотительной способности отделена от первой поверхности второй зоны высокой поглотительной способности частью толщины абсорбирующего элемента, которая является, по существу, свободной от сверхабсорбирующих частиц.
Новая абсорбирующая структура настоящего изобретения предназначена для использования в одноразовых абсорбирующих изделиях. Эти изделия выполнены с возможностью размещения в промежностной части нательного белья и носятся пользователем в непосредственном контакте с телом с целью поглощения жидкостей организма, а впоследствии выбрасываются после разового пользования.
Обратимся к фигуре 1, где показан вид в разрезе первого предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего элемента 1 настоящего изобретения. На фигуре 1 показан интегральный абсорбирующий элемент 1 с верхней поверхностью 2 и нижней поверхностью 4, задающими между собой толщину 6 абсорбирующего элемента. Кроме того, абсорбирующий элемент имеет первую зону 8 высокой поглотительной способности и вторую зону 10 высокой поглотительной способности, отделенные друг от друга частью 12 толщины абсорбирующего элемента. Как первая зона высокой поглотительной способности, так и вторая зона высокой поглотительной способности содержит смесь абсорбирующих волокон 14 и частиц 16 сверхабсорбирующего полимера. Частицы сверхабсорбирующего полимера размещены, по существу, в пределах первой и второй зон высокой поглотительной способности, а часть 12 толщины абсорбирующего элемента, разделяющая первую и вторую зоны высокой поглотительной способности, является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера. В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фигуре 1, можно видеть, что верхняя поверхность 2 является, по существу, свободной от частиц 16 сверхабсорбирующего полимера, и что частицы 16 сверхабсорбирующего полимера отделены друг от друга абсорбирующими волокнами 14 в пределах первой и второй зон 8, 10 высокой поглотительной способности.
Первая зона высокой поглотительной способности имеет первую поверхность 18 первой зоны высокой поглотительной способности и вторую поверхность 20 первой зоны высокой поглотительной способности, задающие между собой толщину 22 первой зоны высокой поглотительной способности. Вторая зона высокой поглотительной способности имеет первую поверхность 24 второй зоны высокой поглотительной способности и вторую поверхность 26 второй зоны высокой поглотительной способности, задающие между собой толщину 28 второй зоны высокой поглотительной способности. Предпочтительно, как толщина 22 первой зоны высокой поглотительной способности, так и толщина 28 второй зоны высокой поглотительной способности включает в себя меньше, чем 35% толщины 6 абсорбирующего элемента. Толщина 22 первой зоны высокой поглотительной способности может быть такой же, как толщина 28 второй зоны высокой поглотительной способности или может отличаться от нее.
Абсорбирующие волокна для представленного абсорбирующего элемента могут содержать любое абсорбирующее волокно, известное из уровня техники, включая, но без ограничения ими, встречающиеся в природе волокна или синтетические волокна. Примерами встречающихся в природе волокон являются древесно-целлюлозные, хлопковые, шелковые, пеньковые и т.п., тогда как примеры синтетических абсорбирующих волокон включают в себя, но без ограничения ими, гидратцеллюлозные волокна, индивидуализированные сшитые целлюлозные волокна, акриловые волокна и т.п. Предпочтительным абсорбирующим волокном для абсорбирующего элемента изобретения является распушенная древесная целлюлоза.
Применительно к настоящему изобретению термин «сверхабсорбирующий полимер» относится к материалам, которые способны поглощать и удерживать при давлении 3,45 кПа жидкости организма в количестве, превышающем их массу, по меньшей мере, примерно в 10 раз. Частицами сверхабсорбирующего полимера согласно изобретению могут быть неорганические или органические сшитые гидрофильные полимеры, такие, как поливиниловые спирты, полиэтиленоксиды, сшитые крахмалы, гуаровая камедь, ксантановая камедь и т.п. Частицы могут быть в виде порошка, зерен, гранул или волокон. Для использования в настоящем изобретении подходят частицы сверхабсорбирующего полимера из сшитых полиакрилатов, такие, как продукты, предлагаемые компанией Сумитомо Сейко Кемикал Ко., Лтд, Осака, Япония, под названиями J550™, SA60N типа II™ SA60SL™ и SA60SX™, а также продукты, предлагаемые фирмой Кемдал Интернейшнэл, Инк., Палатайн, Иллинойс, под названиями Кемдал 1000™, 2000™, 2100™ и 2300™. Подходящие сверхабсорбирующие частицы производят фирмы Оазис Инк. и Камелот Инк.
Хотя в настоящем изобретении могут выполнять свои функции частицы сверхабсорбирующих полимеров разнообразных классов, предпочтительными сверхабсорбирующими частицами являются те, которые при смешивании в количестве 30% по массе или больше с целлюлозными волокнами не создают гель-блокирования. В соответствии с настоящим изобретением каждая зона высокой поглотительной способности может содержать между 10 и 80% по массе сверхабсорбирующих частиц. Нет необходимости в том, чтобы первая и вторая зоны высокой поглотительной способности имели одну и ту же процентную концентрацию частиц сверхабсорбирующего полимера или даже содержали частицы одинакового типа. В некоторых случаях может оказаться предпочтительным, чтобы первая зона высокой поглотительной способности имела меньшую процентную концентрацию сверхабсорбирующих частиц первого типа, а вторая зона высокой поглотительной способности имела более высокую процентную концентрацию частиц второго типа. В предпочтительном варианте осуществления изобретения частицы находятся в каждой зоне высокой поглотительной способности в дозе, составляющей от 30 до 55 г/м2.
Кроме того, абсорбирующий элемент в соответствии с настоящим изобретением может содержать другие абсорбирующие и неабсорбирующие материалы, такие, как связующие вещества, неабсорбирующие волокна, предупреждающие запах частицы или отдушки. Примеры подходящих связующих материалов включают в себя, но без ограничения ими, латексное связующее вещество на основе этиленвинилацетата, клеи и термоплавкие волокна, такие, как двухкомпонентные волокна. Примеры подходящих неабсорбирующих волокон включают в себя, но без ограничения ими, полиэфирные волокна, полиолефиновые волокна и двухкомпонентные волокна.
Абсорбирующие элементы согласно настоящему изобретению обычно образуют путем пневмоукладки волокон и частиц сверхабсорбирующего полимера. Предпочтительный способ образования абсорбирующего элемента согласно изобретению включает в себя первоначальное образование распушенной целлюлозы из целлюлозного картона в молотковой дробилке или в аналогичном оборудовании, предназначенном для волокнообразования или разделения и «разрыхления» целлюлозных волокон в картоне. После этого разделенные целлюлозные волокна вводят в воздушный поток и осаждают на перфорированную поверхность для получения целлюлозного войлока или прокладки. Образование целлюлозного войлока или прокладки заключается в осаждении отдельных волокон в весьма рыхлую форму. Волокнистый войлок является, по существу, несжатым, с промежутками между волокнами, которые содержит войлок. Частицы сверхабсорбирующего полимера, которые добавляют в рыхлый войлок, попадают в эти промежутки между волокнами. Частицы сверхабсорбирующего полимера могут быть введены в порцию уносимых воздухом волокон для осаждения, по существу, по всей толщине первой или второй зоны высокой поглотительной способности. В качестве альтернативы частицы сверхабсорбирующего полимера могут быть осаждены во время процесса осаждения целлюлозы непосредственно на образующийся целлюлозный войлок в желаемых местах, чтобы гарантировать, что сверхабсорбирующие частицы разместятся в нужных зонах в пределах толщины структуры. В первом случае частицы оказываются примешанными к целлюлозным волокнам на всем протяжении зон высокой поглотительной способности интегральной абсорбирующей структуры. В последнем случае частицы осаждаются в промежутках между абсорбирующими волокнами с образованием весьма сосредоточенных зон высокой поглотительной способности, при этом абсорбирующие волокна разделяют частицы в каждой зоне. В любом случае частицы в пределах каждой зоны отделены друг от друга волокнами. В предпочтительном варианте осуществления абсорбирующие волокна укладывают на верхнюю часть зоны высокой поглотительной способности таким образом, что верхняя поверхность абсорбирующего элемента является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера. Однако во всех случаях частицы сверхабсорбирующего полимера, по существу, отделены друг от друга целлюлозными волокнами, переплетенными в пределах первой и второй зон высокой поглотительной способности для поддержания интегральной структуры абсорбирующего элемента.
Первая зона высокой поглотительной способности, прилегающая к верхней поверхности абсорбирующего элемента, может продолжаться на протяжении всей верхней поверхности 2 абсорбирующего элемента 1 или в качестве альтернативы может быть заключена в пределах одной или нескольких отдельных локализованных областей абсорбирующего элемента так, что, например, оказывается расположенной исключительно в центральной области и отнесенной внутрь от периферийных краев абсорбирующего элемента. Точно так же вторая зона высокой поглотительной способности может продолжаться от одного периферийного края до противоположного периферийного края абсорбента. В качестве альтернативы вторая зона высокой поглотительной способности может быть заключена в пределах одной или нескольких отдельных локализованных областей абсорбирующего элемента так, что, например, оказывается расположенной исключительно в центральной области и отнесенной внутрь от периферийных краев абсорбирующего элемента, или расположена только на протяжении одной или более периферийных кромок абсорбирующего элемента. В еще одном варианте осуществления одна или обе из первой и второй зон высокой поглотительной способности могут содержать некоторое количество дискретных областей, по существу, отделенных друг от друга.
Толщина абсорбирующей структуры может быть одинаковой на всем протяжении абсорбирующего элемента, или с целью обеспечения точного размещения, гибкости и для удовлетворения требованиям относительно поглотительной способности абсорбирующая структура может иметь скошенный профиль, при этом определенные участки структуры, такие, как центральная область, являются более толстыми, чем другие участки.
Как показано на фигуре 2, вторая зона высокой поглотительной способности может быть окружена границами, такими, как уплотненные каналы 50. В этом варианте осуществления первая зона 8 высокой поглотительной способности имеет одинаковую протяженность с верхней поверхностью 2 абсорбирующего элемента. Вторая зона 10 высокой поглотительной способности полностью заключена в расположенной в центре области 52 между каналами 50. Кроме того, границы могут включать в себя другие структурные элементы, такие, как выступающие участки, имеющие большую толщину, или более мягкие, чем окружающие участки; обработанные репеллентом участки; тисненые или вдавленные участки, имеющие меньшую мягкость или толщину, чем окружающие участки; окрашенные участки, полученные печатью красками или другими окрашивающими веществами или обработанные иным способом, чтобы показать цвет, который визуально воспринимается иначе, чем цвет окружающих участков или краев абсорбирующей структуры. В качестве альтернативы верхнюю поверхность абсорбирующей структуры можно частично покрыть пленкой или другим непроницаемым материалом, оставив непокрытым только центральный участок.
Существенная особенность настоящего изобретения заключается в том, что взятый в целом абсорбирующий элемент, включающий в себя первую и вторую зоны высокой поглотительной способности, является интегральной структурой, в которой абсорбирующие волокна, которые содержит абсорбирующий элемент, непрерывно переплетены с абсорбирующими волокнами, которые содержат первая и вторая зоны высокой поглотительной способности, и отсутствует видимое расслаивание или изолированная структура. Другими словами, первая и вторая зоны высокой поглотительной способности, содержащие сверхабсорбент, не существуют как отдельные слои внутри абсорбирующего элемента; точнее, они являются просто областями с различной поглотительной способностью внутри абсорбирующего элемента. Преимущество интегральной структуры этого типа заключается в том, что она остается единой, цельной структурой во время поглощения жидкости и, следовательно, не подвергается расслаиванию или разрыву по мере поглощения жидкости. Такой разрыв или расслоение нарушает передачу жидкости и распределительные способности структуры и может уменьшить общую поглотительную способность. Кроме того, интегральная абсорбирующая структура позволяет упростить процесс конструирования абсорбирующего изделия.
Абсорбирующий элемент, показанный на фигуре 2, представляет собой альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения. На фигуре 2 интегральный абсорбирующий элемент 1 показан совместно с верхней поверхностью 2 и нижней поверхностью 4, задающими между собой толщину 6 абсорбирующего элемента. Кроме того, абсорбирующий элемент имеет первую зону 8 высокой поглотительной способности и вторую зону 10 высокой поглотительной способности, отделенные друг от друга частью 12 толщины абсорбирующего элемента. Как первая зона высокой поглотительной способности, так и вторая зона высокой поглотительной способности содержат абсорбирующие волокна 14 и частицы 16 сверхабсорбирующего полимера. Частицы сверхабсорбирующего полимера содержатся, по существу, в пределах первой и второй зон высокой поглотительной способности, а часть 12 толщины абсорбирующего элемента, разделяющая первую и вторую зоны высокой поглотительной способности, является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера. Можно видеть, что в варианте осуществления, показанном на фигуре 2, верхняя поверхность 2 является, по существу, свободной от частиц 16 сверхабсорбирующего полимера, и что частицы 16 сверхабсорбирующего полимера отделены друг от друга абсорбирующими волокнами 14 в первой и во второй зонах 8, 10 высокой поглотительной способности.
Первая зона высокой поглотительной способности имеет первую поверхность 18 первой зоны высокой поглотительной способности и вторую поверхность 20 первой зоны высокой поглотительной способности, задающие между собой толщину 22 первой зоны высокой поглотительной способности. Вторая зона высокой поглотительной способности имеет первую поверхность 24 второй зоны высокой поглотительной способности и вторую поверхность 26 второй зоны высокой поглотительной способности, задающие между собой толщину 28 второй зоны высокой поглотительной способности. Предпочтительно, каждая из первой толщины 22 первой зоны высокой поглотительной способности и второй толщины 28 второй зоны высокой поглотительной способности включает в себя меньше, чем 35% толщины 6 абсорбирующего элемента. Толщина 22 первой зоны высокой поглотительной способности может быть такой же, как толщина 28 второй зоны высокой поглотительной способности, или может отличаться от нее.
На фигуре 2 также показано наличие двух уплотненных каналов 50, которые могут быть вдавлены в абсорбирующий элемент после его образования. Каналы задают расположенную между ними в центре область 52. Каждый канал 50 имеет внутренние края 54 и самый нижний участок или дно 56. Каждый канал задает боковую часть 58 элемента, представляющую собой часть элемента, которая находится вне канала 50, т.е. ту часть изделия, которая находится между каналом 50 и внешней границей 62 элемента. Эти боковые части 58 могут содержать сверхабсорбент или могут быть свободны от сверхабсорбента. В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фигуре 2, первая зона высокой поглотительной способности продолжается в боковые части 58, но вторая зона высокой поглотительной способности ограничена расположенной в центре областью 52 между каналами 50.
Нет необходимости в том, чтобы первая и вторая зоны высокой поглотительной способности были непрерывными. Показанный на фигуре 3 абсорбирующий элемент 1 содержит абсорбирующие волокна 14, сверхабсорбирующие частицы 16 и два уплотненных канала 50, при этом первая зона 8 высокой поглотительной способности и вторая зона 10 высокой поглотительной способности могут иметь прерывающиеся области. Конфигурация этого типа может быть предпочтительной для предотвращения гель-блокирования и обеспечения возможности быстрого прохождения жидкости в абсорбирующий элемент, когда жидкость первоначально входит в абсорбирующий элемент.
Нет необходимости ограничивать двумя число зон высокой поглотительной способности внутри абсорбирующего элемента. Поэтому на протяжении толщины абсорбирующего элемента могут находиться три или больше зон высокой поглотительной способности. Абсорбирующий элемент в варианте осуществления, показанном в разрезе на фигуре 4, имеет три зоны высокой поглотительной способности, которые все отделены друг от друга частью толщины абсорбирующего элемента. В варианте осуществления на фигуре 4 первая зона 8 высокой поглотительной способности имеет меньшее процентное содержание сверхабсорбирующих частиц, чем вторая зона 10 высокой поглотительной способности, которая имеет меньшее процентное содержание сверхабсорбирующих частиц, чем третья зона 64 высокой поглотительной способности. Эта компоновка может быть желательной для минимизации гель-блокирования и для обеспечения возможности удержания большей части поглощенной жидкости дальше от верхней поверхности абсорбирующего элемента.
На фигуре 5 показан вариант осуществления с четырьмя зонами высокой поглотительной способности, при этом первая зона 8 высокой поглотительной способности, третья зона 64 высокой поглотительной способности и четвертая зона 66 высокой поглотигельной способности продолжаются почти до периферийных краев абсорбирующего изделия абсорбирующего элемента. Вторая зона 10 высокой поглотительной способности на фигуре 5, по существу, ограничена центром абсорбирующего элемента. Эта конфигурация может быть желательной в тех случаях применения, когда требуется большая поглотительная способность в центре изделия.
На фигуре 6 показан вид в разрезе абсорбирующего изделия 100 в соответствии с первым вариантом осуществления абсорбирующего изделия согласно настоящему изобретению. Абсорбирующее изделие 100 на фигуре 6 имеет интегральный абсорбирующий элемент 1, содержащий первую зону 8 высокой поглотительной способности и вторую зону 10 высокой поглотительной способности, отделенные друг от друга частью 12 толщины абсорбирующего элемента. Первая зона высокой поглотительной способности имеет первую поверхность 18 первой зоны высокой поглотительной способности и вторую поверхность 20 первой зоны высокой поглотительной способности, задающие между собой толщину 22 первой зоны высокой поглотительной способности. Вторая зона 10 высокой поглотительной способности имеет первую поверхность 24 второй зоны высокой поглотительной способности и вторую поверхность 26 второй зоны высокой поглотительной способности, задающие между собой толщину 28 второй зоны высокой поглотительной способности. Как рассмотрено выше, первая и вторая зоны высокой поглотительной способности образованы за одно целое с абсорбирующим элементом, и поэтому первые поверхности 18, 24 и вторые поверхности 20, 26 по сути не являются распознаваемыми поверхностями. До некоторой степени они заметны при отсутствии каких-либо частиц сверхабсорбирующего полимера. Абсорбирующий элемент 1 содержит абсорбирующие волокна 14 и частицы 16 сверхабсорбирующего полимера. Частицы 16 сверхабсорбирующего полимера, по существу, содержатся в пределах толщины 22 первой зоны высокой поглотительной способности и толщины 28 второй зоны высокой поглотительной способности. В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фигуре 6, можно видеть, что верхняя поверхность 2 является, по существу, свободной от частиц 16 сверхабсорбирующего полимера, и что частицы 16 сверхабсорбирующего полимера смешаны с абсорбирующими волокнами 14 по толщине 22 первой зоны высокой поглотительной способности и по толщине 28 второй зоны высокой поглотительной способности. Интегральный абсорбирующий элемент совмещен со слоем 70 для передачи жидкости, и они расположены между проницаемым для жидкости, обращаемым к телу слоем 72 и непроницаемым для жидкости барьерным слоем 74, так что верхняя поверхность 2 прилегает к слою 70 для передачи жидкости, который прилегает к обращаемому к телу слою 72. Обращаемый к телу слой 72 и барьерный слой 74 соединены друг с другом по периферии абсорбирующего элемента с образованием уплотнения, которое общеизвестно как воротниковое уплотнение 76.
Показанное в разрезе на фигуре 7 абсорбирующее изделие 110 представляет собой второй предпочтительный вариант осуществления абсорбирующего изделия настоящего изобретения. Абсорбирующее изделие 110 на фигуре 7 имеет интегральный абсорбирующий элемент, содержащий первую зону 8 высокой поглотительной способности и вторую зону 10 высокой поглотительной способности, по существу, показанные на фигуре 2 и описанные подробно выше. Как показано на фигуре 7, интегральный абсорбирующий элемент на фигуре 2 расположен между проницаемым для жидкости, обращаемым к телу слоем 72 и непроницаемым для жидкости барьерным слоем 74, так что верхняя поверхность 2 абсорбирующего элемента прилегает к обращаемому к телу слою 72. Обращаемый к телу слой 72 повторяет форму верхней поверхности для согласования с внутренними краями 54 каналов. Как показано на фигуре 7, обращаемый к телу слой 72 может быть присоединен или прикреплен к дну 56 или к самому нижнему участку канала 50. Обращаемый к телу слой 72 и барьерный слой 74 соединены друг с другом по периферии абсорбирующего элемента с образованием уплотнения, которое общеизвестно как воротниковое уплотнение 76.
Хотя изделия 100 и 110, показанные на фигурах 6 и 7 соответственно, имеют обращаемый к телу слой 72 и барьерный слой 74, соединенные друг с другом посредством воротникового уплотнения 76, это уплотнение показано только с целью иллюстрации. Наличие воротникового уплотнения не является необходимым для получения пользы и выгоды от изобретения. В качестве альтернативы обращаемый к телу слой абсорбирующего изделия можно полностью обернуть вокруг абсорбирующего изделия с перекрытием и уплотнить на обратной стороне изделия. Барьерный слой может находиться либо между абсорбирующим элементом и перекрывающейся частью обращаемого к телу слоя, либо на наружной поверхности перекрывающейся части обращаемого к телу слоя. Другие способы прикрепления обращаемого к телу слоя и барьерного слоя к структуре абсорбирующего изделия являются очевидными для тех, кто хорошо знаком с конструкцией абсорбирующих изделий.
Обращаемый к телу покровный слой может содержать любой мягкий гибкий пористый материал, который вследствие этого обеспечивает прохождение жидкости и может быть выполнен, например, из нетканого волокнистого листа или из снабженной отверстиями, или перфорированной пластиковой пленки. Примеры подходящих нетканых волокнистых листов включают в себя, но без ограничения ими, ткани из слоев прочеса, спряденные ткани, формованные из расплава ткани, ткани, полученные путем случайной укладки, и т.п. Волокна, состоящие из таких тканей, могут представлять собой полиэфирные, полиэтиленовые, полипропиленовые, гидратцеллюлозные волокна или комбинации их. Кроме того, ткани могут содержать связующие вещества, поверхностно-активные вещества и другие вещества для обработки. Согласно изобретению предпочтительным материалом для обращаемого к телу слоя является однородная смесь полипропиленовых штапельных волокон с высоким значением единицы веса мотка и полипропиленовых штапельных волокон с низким значением единицы веса мотка. Предпочтительно, различие между штапельными волокнами с высоким значением единицы веса мотка и штапельными волокнами с низким значением единицы веса мотка составляет 0,22 текс, при этом штапельные волокна с низким значением единицы веса мотка имеют, предпочтительно, тонкость примерно 0,33 текс, а штапельные волокна с высоким значением единицы веса мотка имеют, предпочтительно, тонкость примерно 0,55 текс. Штапельные волокна с высоким значением единицы веса мотка присутствуют в нетканой ткани в количестве примерно от 40 до 60% по массе, где за уровень отсчета принята суммарная масса нетканой ткани.
Барьерный слой представляет собой непроницаемый для жидкости слой и может быть выполнен из любого гибкого материала, который предотвращает прохождение жидкости, но нет необходимости в том, чтобы он предотвращал прохождение газов. Общеупотребительными материалами являются полиэтиленовые или полипропиленовые пленки. Другие подходящие полимерные пленочные материалы, которые могут использоваться в качестве непроницаемых барьеров, включают в себя, но без ограничения ими, полиэфиры, полиамиды, полиэтиленвинилацетат, поливинилхлорид, поливинилиденхлорид и т.п., а также комбинации их. Можно использовать совместно выдавленные и многослойные комбинации упомянутых выше материалов, когда такие комбинации возможны благодаря химическим и физическим свойствам пленок. Кроме того, можно использовать непроницаемые вспененные материалы и обработанные репеллентом бумаги. Могут быть использованы пленки, которые являются барьерами для жидкости, но позволяют просачиваться газам, т.е. «воздухопроницаемые пленки». Их можно выбрать из полиуретановых пленок и из микропористых пленок, в которых микропористость создана ионизирующим излучением или путем выщелачивания растворимых включений с использованием водных и неводных растворителей. Ткани, поверхности которых обработаны репеллентом, или которые имеют небольшие поры вследствие высокого уплотнения тканей, или поры которых уменьшены путем закрытия больших, проводящих жидкость пор, можно также использовать сами по себе или совместно с воздухопроницаемыми пленками в качестве воздухопроницаемых барьеров.
Подходящим материалом для заднего листа может быть непрозрачный полиолефин, например полиэтилен, ткань, непроницаемая для жидкостей организма и толщиной примерно 0,0254 мм. Еще одним листовым материалом, подходящим для этой цели, является полиэфир, например полиэтилентерефталат, ткань, имеющая толщину примерно 0,0127 мм.
На фигуре 8 показано перспективное изображение предпочтительного варианта осуществления абсорбирующего изделия согласно изобретению; более конкретно, это абсорбирующее изделие представляет собой гигиеническую прокладку. На этой фигуре показан один вариант размещения уплотненных каналов 50 и получающейся в результате этого размещения области 52, расположенной в центре.
Предпочтительный вариант осуществления установки для изготовления абсорбирующей структуры изобретения показан на фигуре 9. Что касается фигуры 9, то абсорбирующий элемент настоящего изобретения может быть изготовлен в соответствии со следующим способом. Хотя для образования абсорбирующего элемента можно использовать любое из ранее рассмотренных абсорбирующих волокон, с целью иллюстрации при описании предпочтительного варианта осуществления установки использованы древесно-целлюлозные волокна. Древесную целлюлозу для абсорбирующего элемента подают в качестве исходного материала в виде прессованного листа или целлюлозного картона 150, который намотан на барабан. Устройство 151 разматывания целлюлозного материала обеспечивает возможность подачи картона в дробилку 152 целлюлозного материала, в которой с помощью высокоскоростного ударного ротора картон разрывается на, по существу, отдельные древесно-целлюлозные волокна со средней длиной 2,5 мм, обычно известные как распушенная целлюлоза или дефибрерная древесная масса. Воздух протягивается через дробилку целлюлозного материала и прилегающую формовочную камеру 153 с помощью разрежения, создаваемого в формовочном барабане 154. Этот воздух переносит распушенную целлюлозу в формовочный барабан 155 и в форму 156. Формы 156 представляют собой полости в поверхности формовочного барабана, разнесенные по окружности формовочного барабана 155. Дно форм покрыто сетчатым фильтром для обеспечения возможности прохождения воздуха через формы с оставлением осажденной распушенной целлюлозы на фильтре.
Формы установлены на формовочном барабане, который вращается по часовой стрелке. Когда формы сначала входят в формовочную камеру, устанавливаясь в положение А, то они пустые. В зоне 157 начального осаждения волокон на дно форм 156 осаждают 100% целлюлозных волокон. Толщина целлюлозного материала, осажденного в зоне начального осаждения, составляет от 5 до 25% конечной толщины абсорбирующего элемента, и он действует как фильтр, предназначенный для удержания гранулированного порошка сверхабсорбирующего полимера, который будет осаждаться в форму. Границы зоны 157 начального осаждения волокон образованы левой стороной формовочной камеры 153 и левой стороной уплотнения для первой зоны 158 насыпки частиц.
Первая зона 158 насыпки частиц содержит поворотный клапан 159 устройства для насыпки частиц, который в заранее заданных количествах распределяет частицы на распушенную целлюлозу в каждой форме. Чтобы образовать первую зону высокой поглотительной способности, частицы насыпают с образованием конфигурации, которая согласована с конфигурацией форм. Хотя первая зона высокой поглотительной способности, показанная в этом варианте осуществления, обычно является прямоугольной, форма первой зоны высокой поглотительной способности не ограничена прямоугольной. Можно использовать любую форму первой зоны высокой поглотительной способности, и обычному специалисту в данной области техники понятно, что изменение формы первой зоны высокой поглотительной способности может быть желательным или даже предпочтительным для изменения формы и типа абсорбирующих элементов.
Затем формы вводятся в зону 160 промежуточного осаждения волокон, в которой дополнительным целлюлозным материалом покрывается первая зона высокой поглотительной способности.
Вторая зона 158' насыпки частиц аналогична первой зоне 158 насыпки частиц, поскольку она содержит второй поворотный клапан 159 устройства для насыпки частиц, который в заранее заданных количествах распределяет частицы в распушенную целлюлозу, насыпанную в каждую форму в зоне 160 промежуточного осаждения. Чтобы образовать вторую зону высокой поглотительной способности, частицы насыпают с образованием конфигурации, которая согласована с конфигурацией форм, и в этом варианте осуществления с образованием такой конфигурации, что вторая зона высокой поглотительной способности, по существу, находится в центре формы. Предпочтительно, вторая зона высокой поглотительной способности отнесена, по меньшей мере, на 3 мм внутрь от периферийных краев формы. Наиболее предпочтительно, когда вторая зона высокой поглотительной способности отнесена, по меньшей мере, на 7 мм внутрь от периферийных краев формы, и поэтому также на 7 мм от периферийных краев абсорбирующего элемента, содержащего ее. Хотя вторая зона высокой поглотительной способности, показанная в этом варианте осуществления, обычно является прямоугольной, форма второй зоны высокой поглотительной способности не ограничена прямоугольной и не ограничена формой, которую имеет первая зона высокой поглотительной способности. Можно выбрать любую форму второй зоны высокой поглотительной способности, и обычному специалисту в данной области техники понятно, что изменение формы второй зоны высокой поглотительной способности может быть желательным или даже предпочтительным для изменения формы и типа абсорбирующих элементов.
После этого формы вводятся в зону 161 конечного осаждения волокон, в которой дополнительным целлюлозным материалом посыпают вторую зону высокой поглотительной способности, в результате чего образуется интегральный абсорбирующий элемент. Формы несколько переполнены целлюлозным материалом, и две зачищающие щетки 162 используют для выравнивания целлюлозного материала по уровню верхней части формы. Затем созданным разрежением абсорбирующие элементы передаются на вакуум-передаточный барабан 163, с которого они затем переносятся на другой формовочный участок для введения в абсорбирующие изделия.
На фигурах 10А, 10В, 11А, 11В и 12 показана более подробно работа первого и второго поворотных клапанов 159 и 159' для насыпки частиц. Поскольку первый и второй поворотные клапаны 159 и 159' для насыпки частиц работают, по существу, одинаковым образом, подробно будет рассмотрен первый поворотный клапан 159 для насыпки частиц, когда он работает в первой зоне 158 насыпки частиц. Понятно, что второй поворотный клапан 159' для насыпки частиц во второй зоне 158' насыпки частиц будет функционировать тем же самым образом, что и первый поворотный клапан 159 для насыпки частиц.
На фигурах 10А и 10В показаны вид в направлении оси и вид сбоку соответственно первого поворотного клапана 159 для насыпки частиц в состоянии насыпки частиц. Чтобы получить точную структуру частиц в каждой форме 156, первый поворотный клапан 159 для насыпки частиц используют как средство для начала и окончания прохождения потока частиц в форму 156. Частицы подаются в первый поворотный клапан 159 для насыпки частиц в первой зоне 158 насыпки частиц. Предпочтительно, частицы подаются через первый самотечный питатель, такой, как дозирующий шнековый питатель 170, чтобы точно контролировать массу частиц, насыпаемых в каждую форму 156. Первый источник 172 снабжения частицами расположен за пределами первой зоны насыпки частиц. Выпускной конец шнекового питателя 170 расположен внутри неподвижной воронки 174 первого поворотного клапана для насыпки частиц. Неподвижная воронка размещена внутри ротора 176 первого поворотного клапана для насыпки частиц. Ротор 176 имеет, по меньшей мере, одно отверстие 178 паза ротора. Размеры по ширине неподвижной воронки 174 отверстия 178 паза ротора и выпускного конца шнекового питателя 170 согласованы с шириной желаемой конфигурации частиц, подлежащей образованию в каждой форме и определяющей конфигурацию первой зоны высокой поглотительной способности. Когда ротор 176 поворачивается, и отверстие 178 паза ротора совмещается с выпускным концом шнекового питателя 170, частицы 16 сверхабсорбирующего полимера, содержащиеся в неподвижной воронке, падают под действием силы тяжести в форму 156. Разрежение 154 в формовочном барабане способствует вытягиванию частиц вниз в форму 156. Кроме того, предпочтительно, часть сетчатого дна каждой формы 156 закрыта маской так, чтобы оставшийся проход имел рисунок желаемой формы. Это избирательное маскирование форм для целлюлозного материала повышает точность размещения частиц внутри формы для целлюлозного материала. Длина паза 178 ротора задает длину конфигурации частиц, образующих первую зону 8 высокой поглотительной способности абсорбирующего элемента 1.
На фигурах 11А и 11В показаны вид в направлении оси и вид сбоку соответственно первого поворотного клапана 159 для насыпки частиц в состоянии возврата. На фигурах 11А и 11В формовочный барабан 155 показан в таком положении, когда первый поворотный клапан 159 для насыпки частиц расположен поверх части барабана, находящейся между двумя формами 156. Желательно предотвратить осаждение частиц на протяжении этой части барабана, поскольку частицы, рассеянные в этом положении, расходуются непродуктивно и только загрязняют пространство, окружающее установку. На стадии возврата, показанной на фигурах 11А и 11В, путем возврата частиц исключаются проблемы, связанные с нежелательным рассредоточением частиц. Как показано, когда первый поворотный клапан 159 насыпки частиц находится в состоянии возврата, положение ротора 176 под неподвижной воронкой 174 предотвращает прохождение частиц; т.е. паз 178 ротора находится в закрытом положении. Частицы, выходящие из первого шнекового питателя 170, попадают во внутренний диаметр ротора. Вытяжное отверстие 180 ротора в боковой поверхности ротора открыто для внутреннего диаметра ротора через посредство ряда возвратных отверстий 182 в роторе и вытягивает частицы из ротора, направляя их в возвратную трубу 184. Как показано на фигуре 12, затем частицы переносятся воздухом через возвратную трубу 184 в резервуар 202 для возвращенного продукта, из которого, в конце концов, частицы возвращаются назад в первый шнековый питатель 170 для повторного использования. На фигуре 12 также показан детальный вид первого источника 172 снабжения частицами, включающего в себя как исходный питательный резервуар 204, так и резервуар 202 для возвращенного продукта.
Точно так же работает второй поворотный клапан 159' устройства для насыпки частиц во второй зоне 158' насыпки частиц. Кроме того, аналогичным образом можно добавить третий и четвертый и последующий поворотные клапаны устройств для насыпки частиц, чтобы создавать абсорбирующие элементы с более чем двумя зонами высокой поглотительной способности, отделенными друг от друга на всем протяжении толщины абсорбирующего элемента.
Вышеуказанные описание и варианты осуществления представлены для того, чтобы способствовать полному и без ограничений пониманию изобретения, раскрытого здесь. Поскольку многочисленные изменения и варианты осуществления могут быть сделаны без отступления от его сущности и объема, изобретение находится в рамках формулы изобретения, приложенной ниже.
1. Абсорбирующая структура, содержащая интегральный абсорбирующий элемент, имеющий не поддающиеся распознаванию слои и имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, задающие между собой толщину абсорбирующего элемента, при этом абсорбирующий элемент дополнительно содержит первую зону высокой поглотительной способности и вторую зону высокой поглотительной способности, причем первая зона высокой поглотительной способности отделена от второй зоны высокой поглотительной способности частью толщины абсорбирующего элемента, каждая из первой и второй зон высокой поглотительной способности содержит смесь абсорбирующих волокон и частиц сверхабсорбирующего полимера, в которой часть толщины абсорбирующего элемента является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера.
2. Структура по п.1, в которой частицы сверхабсорбирующего полимера равномерно перемешаны с абсорбирующими волокнами в пределах, по меньшей мере, одной из первой и второй зон высокой поглотительной способности.
3. Структура по п.1, в которой частицы сверхабсорбирующего полимера присутствуют в каждой зоне высокой поглотительной способности при дозировке между 30 и 55 г/м2.
4. Структура по п.1, в которой верхняя поверхность абсорбирующего элемента является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера.
5. Структура по п.1, в которой абсорбирующие волокна представляют собой древесно-целлюлозные волокна.
6. Структура по п.1, в которой имеются, по меньшей мере, два разнесенных на расстояние уплотненных канала и в которой, по меньшей мере, одна из первой и второй зон высокой поглотительной способности заключена между, по меньшей мере, двумя уплотненными каналами.
7. Структура по п.1, в которой первая зона высокой поглотительной способности включает в себя примерно 15% толщины абсорбирующего элемента, при этом первая зона высокой поглотительной способности расположена в пределах до 25% толщины абсорбирующего элемента.
8. Структура по п.1, в которой первая зона высокой поглотительной способности включает в себя примерно 10% толщины абсорбирующего элемента, при этом первая зона высокой поглотительной способности расположена в пределах до 20% толщины абсорбирующего элемента.
9. Структура по п.1, в которой первая зона высокой поглотительной способности содержит частицы первого сверхабсорбирующего полимера, а вторая зона высокой поглотительной способности содержит частицы второго сверхабсорбирующего полимера, и в которой частицы первого сверхабсорбирующего полимера отличаются от частиц второго сверхабсорбирующего полимера.
10. Структура по п.1, в которой первая зона высокой поглотительной способности имеет первое процентное содержание частиц сверхабсорбирующего полимера, а вторая зона высокой поглотительной способности имеет второе процентное содержание частиц сверхабсорбирующего полимера, и в которой первое процентное содержание является иным, чем второе процентное содержание.
11. Структура по п.1, в которой абсорбирующий элемент дополнительно содержит абсорбирующие материалы, выбранные из группы, состоящей из связующих веществ, предотвращающих запах частиц, отдушек, латексных связующих веществ на основе этиленвинилацетата, клеев, термоплавких волокон и двухкомпонентных волокон.
12. Структура по п.1, в которой абсорбирующий элемент дополнительно содержит неабсорбирующие материалы, выбранные из группы, состоящей из неабсорбирующих частиц, связующих веществ, предотвращающих запах частиц, отдушек, латексных связующих веществ на основе этиленвинилацетата, клеев, термоплавких волокон и двухкомпонентных волокон.
13. Структура по п.1, дополнительно содержащая третью зону высокой поглотительной способности, в которой первая зона высокой поглотительной способности отделена от второй зоны высокой поглотительной способности первой частью толщины абсорбирующего элемента, а вторая зона высокой поглотительной способности отделена от третьей зоны высокой поглотительной способности второй частью толщины абсорбирующего элемента, первая и вторая части толщины абсорбирующего элемента являются, по существу, свободными от частиц сверхабсорбирующего полимера.
14. Структура по п.1, дополнительно содержащая две или более дополнительных зон с поглотительной способностью, в которой каждая дополнительная зона отделена от расположенной ниже зоны с поглотительной способностью частью толщины абсорбирующего элемента, и эта часть является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера.
15. Абсорбирующее изделие, выполненное с возможностью ношения в промежностной части нательного белья пользователя, содержащее проницаемый для жидкости, обращаемый к телу слой, непроницаемый для жидкости барьерный слой и абсорбирующую структуру, содержащую интегральный абсорбирующий элемент, имеющий не поддающиеся распознаванию слои и имеющий верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, задающие между собой толщину абсорбирующего элемента, при этом абсорбирующий элемент дополнительно содержит первую зону высокой поглотительной способности и вторую зону высокой поглотительной способности, причем первая зона высокой поглотительной способности отделена от второй зоны высокой поглотительной способности частью толщины абсорбирующего элемента, при этом каждая из первой и второй зон высокой поглотительной способности содержит смесь абсорбирующих волокон и частиц сверхабсорбирущего полимера, в котором часть толщины абсорбирующего элемента является, по существу, свободной от частиц свехабсорбирующего полимера.
16. Изделие по п.15, в котором частицы сверхабсорбирующего полимера равномерно перемешаны с абсорбирующими волокнами в пределах, по меньшей мере, одной из первой и второй зон высокой поглотительной способности.
17. Изделие по п.15, в котором верхняя поверхность абсорбирующего элемента является, по существу, свободной от частиц сверхабсорбирующего полимера.
18. Изделие по п.15, в котором абсорбирующие волокна представляют собой древесно-целлюлозные волокна.
19. Изделие по п.15, в котором частицы сверхабсорбирующего полимера присутствуют в каждой зоне высокой поглотительной способности при дозировке между примерно 30 и 55 г/м2.
20. Изделие по п.15, в котором сверхабсорбирующий полимер представляет собой сшитый полиакрилат.
21. Изделие по п.15, в котором первая зона высокой поглотительной способности имеет толщину первой зоны, включающую в себя примерно 15% толщины абсорбирующего элемента, при этом первая зона высокой поглотительной способности расположена в пределах до 25% толщины абсорбирующего элемента.
22. Изделие по п.15, в котором первая зона высокой поглотительной способности имеет толщину первой зоны, включающую в себя примерно 10% толщины абсорбирующего элемента, при этом первая зона высокой поглотительной способности расположена в пределах до 20% толщины абсорбирующего элемента.
23. Установка для периодической насыпки материала в форме частиц на подложку, содержащая два клапанных узла подающих устройств, при этом каждый клапанный узел подающего устройства содержит неподвижную воронку, имеющую отверстие и расположенную внутри подвижного корпуса так, что подвижный корпус свободен для перемещения относительно неподвижной воронки, при этом подвижный корпус содержит, по меньшей мере, одно отверстие паза и, по меньшей мере, одно возвратное отверстие, находящееся на расстоянии от отверстия паза, в которой подвижный корпус выполнен с возможностью перемещения относительно неподвижной воронки для обеспечения стадии насыпки и обеспечения возможности прохождения материала в форме частиц путем свободного падения через отверстие неподвижной воронки и отверстие паза, когда отверстие неподвижной воронки совмещено с отверстием паза, и с возможностью возврата для предотвращения распределения материала в форме частиц на подложку, когда отверстие неподвижной воронки совмещено с, по меньшей мере, одним возвратным отверстием.
24. Способ для насыпки первого материала в форме частиц и второго материала в форме частиц на подложку, при котором создают подложку, обеспечивают непрерывную подачу первого материала в форме частиц из первого источника снабжения в первый клапан, имеющий состояние насыпки порошка и состояние возврата, устанавливают первый клапан в состояние насыпки порошка для обеспечения посредством этого возможности прохождения первого материала в форме частиц путем свободного падения, распределяют первый материал в форме частиц через первый клапан на, по меньшей мере, часть поверхности подложки, устанавливают первый клапан в состояние возврата для предотвращения распределения первого материала в форме частиц на подложку и удерживания первого материала в форме частиц в первом клапане, транспортируют первый материал в форме частиц обратно к первому источнику снабжения, обеспечивают непрерывную подачу материала в форме частиц из второго источника снабжения во второй клапан, имеющий состояние насыпки порошка и состояние возврата, устанавливают второй клапан в состояние насыпки порошка для обеспечения посредством этого возможности прохождения второго материала в форме частиц путем свободного падения, распределяют второй материал в форме частиц через второй клапан на, по меньшей мере, часть поверхности подложки, устанавливают второй клапан в состояние возврата для предотвращения распределения второго материала в форме частиц на подложку и удерживания второго материала в форме частиц во втором клапане и транспортируют второй материал в форме частиц обратно во второй источник снабжения.
