JP2017518861A - 高速ｓａｐ粒子アプリケータ - Google Patents

Abstract

本発明は、単一ＳＡＰ（高吸収性ポリマー）タイプの粒状体または複数ＳＡＰタイプを、高速度で、連続的または間欠的な２次元または３次元プロファイル中、容積または重量計測を介して、担体層などの受容システム上へ、および／または、特に、幼児または成人のためのおむつ、トレーニングパンツ、引き上げおむつ（おむつパンツ）、サニタリーナプキン、パンティーライナーなどの吸収性物品での使用のための空気流中へ、適用するための装置および方法に関する。これらの物品は、通常、ＳＡＰ粒子を有する担体層および／または更なる層を有する混合されたＳＡＰおよび繊維コアを含み、完全な物品を構成する。【選択図】図１Ｃ

Description

本発明は、単一ＳＡＰ（高吸収性ポリマー）タイプの粒状体または複数ＳＡＰタイプの粒状体を、高速度で、所定の連続的または間欠的なプロファイル中、担体層上へまたは気流中に、例えば、幼児または成人のためのおむつ、トレーニングパンツ、引き上げおむつ（おむつパンツ）、サニタリーナプキン、パンティーライナーなどの吸収性物品の製造での使用のために、適用するための装置および方法に関する。これらの物品は、通常、ＳＡＰ粒子を有する担体層および／または更なる層を有する混合されたＳＡＰおよび繊維コアを具え、完全な物品を構成するために更なる要素と組み合わせることができる。

ここで使用される「ＳＡＰ」粒状体または粒子の用語は、その容積と比べて多量の液体を吸収および蓄積することができる材料を取り替え可能に含んでいる。「ＳＡＰ」は高吸収性ポリマー（Ｓｕｐｅｒ Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒ）の略称である。本明細書において、ＳＡＰ材料は、粉末状材料、繊維、または、粉末材料の混合物を含む異なる粒径の粒状体、および、繊維などの異なる粒径または形態の粒状体、として使用することができる。

この種のＳＡＰ材料は、通常、メルトブローン繊維またはセルロース繊維などの天然系繊維（または近似の繊維製材料およびそれらの組み合わせ）の吸収パッドに埋め込まれ、あるいは、不織材料などの担体層上に堆積される。そのようなコアを具える吸収性物品は、例えば、おむつ、衛生タオル、または、任意の種類の液体収集物品を製造するために使用することができる。

各種のアプローチが、ＵＳ５１５６９０２（Ｐｉｅｐｅｒ；Ｋ−Ｃ）に記載されているように、所定のパターンおよび／または局所秤量プロファイルを有するＳＡＰ粒状体分布を得るために、提案されている。これらのアプローチは、導管を介して真空ドラム上に、ＳＡＰ粒状体および繊維の大気中混合物を吹き付ける工程を含む。この種の方法は、その上にＳＡＰが分配される領域上に、ＳＡＰの局所秤量のパターンおよび分布の限定された制御のみを可能にする。

特に、ＳＡＰ粒状体を主要または唯一の液体貯蔵材料として有する、低セルロース繊維含有またはセルロース繊維を含有しない吸収性コアの場合、形状および離散性に関して正確なＳＡＰ粒状体分布が非常に重要である。

この明細書において、単一または複数のピースコア、ＳＡＰの１つの層、または、互いの上に重なり合うまたは互いに隣接するいくつかの層、を使用することができることを記載すべきである。これは、また、異なる層において異なるＳＡＰの使用を可能とする。そのため、達成された製品のバリエーションの可能性はほぼ無限である。しかしながら、粒状体分布の高い精度が重要である。

ＳＡＰの異なる局所坪量を物品内の異なるポイントに適用できる吸収性物品内でのＳＡＰのプロファイルの達成は、ＳＡＰが最も有用な場所にＳＡＰを配置することができるので、しばしば望まれる。例えば、おむつのような吸収性物品内では、おむつの遠端部（前部および後部）と比較して股部領域にＳＡＰのより高い坪量を適用すると、ＳＡＰのより良好な「使用中」利用が達成される。

しばしば、商業的に入手可能な製造装置−上述した引例ＵＳ５１５６９０２に記載されているものを含む−は、エアーフィード（圧縮空気など）を備えたノズルを使用してＳＡＰを生産プロセスに適用する。しかしながらデフォルトでは、ノズル出口が比較的小さいので、ノズルは、パルプ／ＳＡＰ混合プロセスからかなりの距離を置いて、ＳＡＰにおける正しいスプレー幅がその後のパルプとの結合の前に達成されるようにする必要がある。ノズルをパルプ／ＳＡＰ混合プロセスから遠くに配置すると、パルス化装置の性能が著しく低下する。高速では、ノズル入口のＳＡＰストリームに完全なパルスが生成されても、パルスがレイダウン領域に到達するまでには、多くのパルスが消えてしまう。この効果の一部は、パルプとＳＡＰとを混合するために使用される装置内の乱れによるものであるが、ＳＡＰの粒子は、粒子サイズの密度分散（粒度分布としても知られている）のような等しい特性を有さないので、空気抵抗特性の差異、ジェットガンを出る粒子は、典型的には、粒子分光計および／またはエアロダイナミック粒子サイザー（ＡＰＳ）と同様のプロセスに従い、ここで空気抵抗の少ない密度の高い粒子は空気抵抗の大きい軽い粒子よりも移動する。パルス化プロセスをレイダウンプロセスと同様の幅に設計することにより、パルス化ユニットをレイダウンプロセスのかなり近くに配置することが可能になり、それにより、装置内のパルス損失が大幅に低減されることが保証される。

定義された量のＳＡＰを計量できる回転式ＳＡＰピックアンドプレースデバイスを移送に利用することにより、又は、定義された位置におけるピックアンドプレースドラムを利用することにより、ＳＡＰ粒子の非常に正確なパターンが可能になる、特にＵＳ７８３８７２２またはＥＰ１６２１１６６またはＷＯ２０１２／４８８７８を参照のこと。このＳＡＰ印刷は、しかしながら、パターン設計の変更に関して非常に柔軟性がない。

さらにまた、そのようなシステムは、複数のタイプのＳＡＰ粒子の使用を許さず、または、大変な複雑性のみを伴う。吸収性物品の異なる領域に異なるタイプのＳＡＰを分配するためのそのようなシステムは、著しいコストおよび環境上の利益を有する。例えばタイプ「Ａ」のＳＡＰがおむつの股領域に、タイプ「Ｂ」のＳＡＰがおむつの端部に追加される場合、ＳＡＰ「Ａ」は、より速い透過性を含むことができる特定のアプリケーション領域で実行するように微調整することができ、ＳＡＰ「Ｂ」は、より遅い透過性を含むことができる特定のアプリケーション領域で実行するように微調整することができる。このようなデバイスは、高性能ＳＡＰが必要とされないおむつの領域で、より低コストのＳＡＰタイプを使用する選択肢を開く。

パルプ／ＳＡＰ混合プロセスではパルス化された空気流が望ましくないため、コアレイダウンプロセスにおいて二次プロセスの問題を引き起こさない従来のパルプ／ ＳＡＰ混合プロセスとパルス化装置を連結することがさらに望ましい。

したがって、本発明は、ＳＡＰがパルス化されているにもかかわらず連続的な空気流を有するように装置を設計することによって、上記の問題に対する解決策を提供することを目的とし、それにより、より安定した後続のパルプ／ＳＡＰ混合またはレイダウンプロセスを提供する。計量ドラムまたはロールのプロファイル特性を変化させることにより、有意な変更部分があるにもかかわらず、正確なパルスを供給するようにパルスを正確に調整することができる。さらに、このようなシステムは、ＳＡＰ出口とパルプ／ＳＡＰ混合プロセスとの間で生じるパルス変動を補償するために「微調整」することもできる。

さらに、ここに記載のパルス化装置は、本質的に、その後のパルプおよびＳＡＰの混合のためにＳＡＰを空気流中に堆積させる能力を有するだけでなく、ＳＡＰを基材上に直接堆積させるために使用することもできる。したがって、このような装置は、従来のパルプ／ＳＡＰコアを製造する既存の衛生生産システムに設置することができ、衛生製品の生産者が後でＳＡＰのコアのみを生産するために生産プロセスを変更することを望む場合、その装置はほとんど変更することなく再使用することができる。

この装置および方法に対するさらなるプロセスの強化は、ＳＡＰカスケードシステム対流動床を介して、ＳＡＰを印刷ロールに供給することである。流動床装置および方法論は、機能的ではあるが、（ｉ）二次流動床が、印刷ロール上の予め充填されたＳＡＰ孔を邪魔してＳＡＰの交差汚染をもたらし、プロセスの計量精度を低下させる点、（ｉｉ）流動床が実際にＳＡＰ粒子を分離し、不均一な粒度分布を引き起こす点、（ｉｉｉ）エネルギーを必要とする点、（ｉｖ）空気ろ過システムへのリンクを介して管理されなければならない、システムを出る排気ガスを作り出す点、（ｖ）印刷ロールと接触しているＳＡＰの全表面にわたってＳＡＰを完全に流動化させず、それによって、印刷ロールと接触するＳＡＰの表面がわずかに損傷する点、でいくつかのプロセス上の欠点を有する。

第１の態様において、本発明は、単一または複数タイプのＳＡＰ粒状体を吸収構造体に適用するための装置であって、装置が、
Ａ− 好ましくは回転ドラムからなる移送装置であって、
Ａ１− 幅（ｙ−）方向に沿う回転軸および回転軸から離れる半径（ｒ−）方向を定義する、基本的に静止したステータ；
Ａ２− それがステータの周りに回転可能となるようにステータに対し配置され、ドラムの厚さ方向全体にわたって、基本的に（ｒ−）方向に延びる、所定のパターンの孔を具える、外部回転ドラム；
Ａ３− 外部回転ドラムとステータとの間に配置され、そこを通過するチャンネルを具える、内部回転ドラム；および、
Ａ４− 内部回転ドラムと外側シェル回転ドラムとの間に配置され、必要に応じて外部ドラムの孔に接続されるか回転可能に搭載された、スクリーンであって、ＳＡＰの粒径に適合し、そこを通過しないように、ＳＡＰ粒状体の少なくとも９５％を阻止する開口を具える、スクリーン；
を具える移送装置を具えている。

装置は、さらに、流動床、または、外部回転ドラムの孔にＳＡＰ粒子を供給するように適合された「落下」と同様に、回転ドラム（ＳＡＰ印刷ロール）上に落下するＳＡＰのカスケードを生成するカスケードシステム、として動作する、少なくとも１つのＳＡＰ粒状体供給システム、および、（Ｄ）−空気ダクトおよび空気透過性の担体繊維からなるグループから好ましくは選択される、ＳＡＰ粒状体受容システムのみならず、（Ｃ）−前記ステータに接続された空気吸引および加圧システム、を具えている。

装置のステータが、ステータチャンバーを形成する、外周に配置された多数のリングおよび仕切りを具え、チャンバーが吸引および加圧システムに選択的に接続されるよう設けられている。内部回転ドラムの少なくとも１つのチャンネルがｒ−方向から変位する方向を表示している。さらに、外部ドラムの孔が、内部ドラムの孔を介して、ステータのチャンバーに選択的に接続されている。

第２の態様において、本発明は、空気ダクトおよび担体繊維から構成されるグループから好ましくは選択された、単一または複数タイプのＳＡＰ粒状体をＳＡＰ粒状体受容システム中に適用するための方法であって、方法が、
ａ）上記記載のような装置を提供する工程；
ｂ）少なくとも第１の複数のＳＡＰ粒状体を提供する工程；
ｃ）少なくとも第１の複数のＳＡＰ粒状体の近傍に、外部ドラムの孔を位置決めする工程；
ｄ）ステータの所定の真空チャンバーに真空を提供する工程；
ｅ）それが外部ドラム中の孔をステータ中の真空チャンバーと接続させ、位置決めが真空によってサポートされ、ＳＡＰ粒状体が外部ドラムの孔中に位置決めするよう、ＳＡＰ粒状体が回転スクリーンによって少なくとも９５％孔内に残留するよう、内部ドラムの第１のチャンネルを位置決めする工程；
ｆ）外部ドラムを所定の角度で回転する工程；および、
ｇ）好ましくは、外部ドラム中の孔を、内部ドラム中の第２のチャンネルにより、ステータ中の圧力チャンバーに接続することによって、ＳＡＰ粒状体を孔からＳＡＰ粒状体受容システムに放出する工程；
を具えることを特徴とする方法に関する。

好ましくは、必須ではないが、外部ドラムの孔は、内面に向かってテーパ状で、例えば傾斜軸などの半径方向に配向軸を有する円筒形状を有し、または非円形の断面を用いてもよい。その外周上に、外部ドラムは、少なくとも１ｍｍ^２の大きさの孔を有することができる。孔は、非開口領域によって分離された孔の配列を形成するパターンを形成することができる。

充填工程の間に、異なる孔が異なる真空チャンバーに接続されてもよく、例えば別の孔が加圧空気チャンバーに接続されてもよく、この孔を次の充填工程で充填するために空のままにする。本発明の特定の実施において、ＳＡＰ粒状体受容システムは、支持ロールおよび移動ベルトの少なくとも１つを有し、場合によって少なくとも２０ｍ／分または少なくとも１００ｍ／分であってもよい担体速度で移動する、その上に粒状体が孔に適応される正の空気圧によって置かれるかまたは重力によって位置決めされる、不織担体繊維としての担体繊維を具える。放出されたＳＡＰ粒子は、この担体上に、外部ドラムの孔のパターンを反映する、パターンを形成することができる。場合によっては、担体およびＳＡＰ粒状体上にカバー繊維を配置することができる。

本発明の別の特定の実施において、受容システムは、ＳＡＰ粒状体が供給される空気ダクトを具える。空気ダクトは、限定するものではないが、セルロース系繊維などの繊維状材料のような他の粒子を充填することができる空気流を具えることができる。場合によっては、空気ダクトは、外部ドラムの孔のパターンの最大のｙ−方向の伸長よりも大きい幅を有する。

本発明による装置は、ＳＡＰ粒状体がＳＡＰ受容システムに移送される前、その間、または、その後に接着剤を塗布することができる、好ましくはホットメルトアプリケータタイプの、接着剤または接着剤アプリケータのような固定システムをさらに備えてもよい。

任意に、ＳＡＰ粒状体で満たされている状態で孔に接続されたステータのチャンバーに適用される真空は、ＳＡＰ粒状体供給システムの重量損失システムを含む制御機構によって適合化されることができる。場合によって、装置は、外部ドラムの外側表面から所定の距離に配置されたドクターブレードなどのスカーフィングシステムを具えてもよく、この距離は、ＳＡＰ粒状体供給の重量損失システムに従って調整されてもよい。

本発明による方法および装置は、限定するものではないが、乳児用または大人用のおむつ、トレーニングパンツ、サニタリーナプキンまたはパンティーライナーのプルプルなどの使い捨て吸収性物品用の吸収性コアの製造に使用することができ、それらは場合によってはセルロース繊維を含む、液体採取および分配材料のような液体ハンドリング向上要素のような他の成分を含んでいてもよい。外部ドラムの孔のアレイは、このような吸収性物品の各コアに対応し得る。

図１Ａ−Ｅは、本発明を実施するために適している部材を線図的に示している。 図２Ａ−Ｄは、本発明に従う装置のための各種の実施を線図的に示している。 図３Ａ−Ｄは、本発明に従うプロセス内の各種の動作モードを示している。 図４Ａ−Ｆは、ドラムのシート素材の上面図に対応する衛生製品に有用な、吸 収性構造におけるＳＡＰ粒状体の各種分配パターンを線図的に示している。 図５は、ＳＡＰ粒状体の２つのタイプが担体材料に適用された、本発明に従うプロセスを示している。 図６Ａ−Ｃは、ＳＡＰが空気流れに適用されるプロセスに接続した、本発明の全体レイアウトを示している。 図７は、ＳＡＰ粒状体を空気流れ中に供給するための、本発明に従う２つの特定の実施例を線図的に示している。 拡大断面Ｂを有する図８は、本発明に従うさらなる詳細を示している。 図９は、本発明に従うさらなる実施例を示している。 各図における同一の数字は、同じまたは同等の特徴または部品を参照する。

したがって、本発明は、交換可能に言及され得る１つ以上のタイプのＳＡＰ粒子またはＳＡＰ粒状体を、気流内にまたは表面上に分布（パターン）の高い精度で適用するための装置および方法、および、孔を有する回転ドラムを使用するそれぞれの方法でピックアンドプレース装置と交換可能に言及されるような移送装置によるＳＡＰ材料の量および組成、に関する。そのようなプロセス方法は、担体層上に粒状体または粒子を正確に印刷して配置することを必要とする、ＳＡＰ粒子の用途に使用することができる。ある特定の用途は、使い捨ておむつのためのコアまたはそのようなコアの部分を具える最初のＳＡＰの製造であり、ＳＡＰは接着剤などによって固定化される。

本発明の第１の実施態様によれば、本発明の移送方法は、以下のプロセス工程を具えている。

ＳＡＰ粒状体は提供され、回転するＳＡＰ移送装置の近くに配置される。粒状体は、空気をＳＡＰ内に吹き込むかＳＡＰを振動させることによって、流動床内で動かされ、または、好ましくは、ＳＡＰは、ＳＡＰが孔内に徐々に吸引させることを許す「ウォーターフォール」と同様に回転ドラム（ＳＡＰ印刷ロール）に落下するＳＡＰのカスケードを生成するカスケードシステムを介して適用される。また、粒状体は、ＵＳ７８３８７２２に記載されているような、他の手段によって回転装置と接触させることができる。

回転するＳＡＰ移送装置は、規定されたサイズおよび位置の多数の孔または開口を有し、そのそれぞれの位置はＳＡＰが保持される場所を決定し、そのサイズは容積、したがって保持されるＳＡＰの量、を決定する。

ＳＡＰ移送装置は、空気が孔を通って吹き付けられまたは吸引されている間に、粒子床および／またはカスケードを通ってまたはその近くで回転する。孔内から空気が吹き出された孔は、ＳＡＰを取り上げることができないが、真空が適用された孔は孔内でＳＡＰPを吸引する。ＳＡＰ移送装置が回転し続ける間、前記孔内のＳＡＰ粒状体は、真空のような適切な手段によって保持される。

回転するＳＡＰ移送装置を第１のパターン定義領域に移動させ、所定の量のＳＡＰを、例えば、真空吸引を減少させるかまたは孔を通して外向きに空気を吹き付けることによって、除去することができる。これらの工程は、１から１００回の間で繰り返すことができる追加のＳＡＰピックアップステーションを通じて繰り返すことができる。

移送装置は、部分析出領域からＳＡＰ粒状体受容システムに回転可能に移動可能であり、例えば、場合により、ＳＡＰ粒子が前記ＳＡＰ粒状体を排出するための手段によって支持された担体層（移送または会合位置）上にまたは空気流中に適用される、最終粒子放出領域を含む。

他の態様によれば、本発明は装置を参照する。

以下では、移送または「ピックアンドプレース」装置とは、それが受容システムと接触する前に、すなわち粒状体の連続流を有さないことによって、ＳＡＰのバルク貯蔵から分離される、ＳＡＰの移送を意味する。

本発明は、他の利点の中でも、ＳＡＰ堆積精度を著しく高める方法および装置を提供する。これまでに達成された標準偏差は、高度な先行技術で達成された標準偏差の約１／４に低減されている。例えば、横方向および縦方向のＳＡＰの正確な分布プロファイルを有するおむつのコアを得ることができる。本発明による方法は、１ｍ／秒から３ｍ／秒まで、好ましくは５ｍ／秒まで、さらに好ましくは１０ｍ／秒まで、特に好ましくは１５ｍ／秒までの表面速度で、高精度に、高速移動する担体層上にＳＡＰ粒状体を特に堆積させることができる。ＳＡＰ粒状体の堆積の正確さのために、本発明は、例えば、おむつの中にセルロースまたは同様に吸収性および／または親水性の繊維を有さない吸収性コアの製造を可能にし、極端なコアの薄さおよび改善された快適性および物品の使用における適合性をもたらす。

ここで使用される「移送装置」または「ピックアンドプレース装置」という用語は、任意の可動部材を含み、可動部材は、所定の形状および厚さプロファイルでＳＡＰ粒状体を取り上げ、その形状を大きく修正することなく、粒状体を、担体基板などのＳＡＰ粒状体受容システムへまたは空気ダクト内へ、移送する。

移送装置の好ましい実施例は、ＳＡＰ粒状体のパターンの移送がピックアンドプレースプロセスと同程度であるため、本明細書において「ピックアンドプレースドラム」または「移送ドラム」と呼ばれる、パターン化された回転ドラムまたはロールである。本発明の一般的範囲内の他の実施例は、表面に孔を有し、ＳＡＰ粒状体バルク貯蔵と受容システムとの間を移動する、移動可能なベルトである。

ＳＡＰ粒状体の「バルク」または「バルク貯蔵」の用語は、本明細書において、粒状体の供給のいかなる種類のものを、特にホッパーを、参照する。

「保持手段」は、バルクから粒状体が担体層に供給される移送位置へ移動する間、これらの孔内においてＳＡＰ粒状体が移送装置の孔によって取り込まれた状態に保つために設けられている。ある好ましい実施例では、保持手段はベルトであり、ベルトは、移送装置、特に印刷ドラムまたはロールの表面に沿って、バルクから移送位置への途中で案内される。特に好ましい他の可能な実施例は、ＳＡＰ粒状体を孔内に保持するための真空手段である。また、静電場の使用も可能である。

本明細書における「排出手段」は、上で定義した移送位置のＳＡＰ粒状体を担体基材に供給することを意味する。粒状体を供給するために、粒状体は、空気ジェットまたは静電場によってまたは単に重力または慣性によって、放出される。

本発明の上記およびさらなる特徴、側面および利点は、添付の図面を参照した以下の説明に関してよりよく理解されるが、以下の説明は本発明の範囲を限定するものではない。

図１Ａは、孔を有し回転するＳＡＰ移送ドラム（７００）を備える本発明のキーとなる要素の全体レイアウトを示し、ここでドラムは、時計方向および反時計方向の両方向に回転でき、この例では時計方向（１００２）に回転している。静止したステータ（６００）は、真空または正圧空気をＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）に対し変化する、一定の真空（周囲条件と比較して負圧空気）を提供できる。ホッパー（５００）は、場合によっては流動状態でＳＡＰ粒状体を含み、ここで、流動床内でタイプＡのＳＡＰ粒状体として示された、ＳＡＰ粒状体の第１のチャンバー（５０１）、および、ドラムに移送されないＳＡＰが、捕集され、重力またはリサイクル手段（５０５）の助けのいずれかにより、第１のチャンバー（５０１）と第１の集水トレイ（５０２）との間の壁のギャップを介して、第１のチャンバー（５０１）に戻ることができる、第１の集水トレイ（５０２）、を備えている。流動化されたＳＡＰの第２のチャンバー（５０３）は、ここでタイプＢのＳＡＰ粒状体を有するとして示され、落下するＳＡＰを、捕集して、重力またはリサイクル手段（５０６）の助けのいずれかにより、第２のチャンバー（５０３）と第２の集水トレイ（５０４）との間の壁のギャップを介して、第２のチャンバー（５０３）に戻る、第２の集水トレイ（５０４）である。ステータは、真空源に選択的に接続することができるステータのリングおよび仕切りによって形成された複数のステータチャンバーを備え、専用の真空チャンバーと呼ばれる。ステータ（６００）内の第１の専用真空ゾーン（８０１）は、第１のチャンバー（５０１）からＳＡＰピックアンドプレースドラムまたはロール（７００）の孔に、ＳＡＰ粒子を吸引することができる。ステータ（６００）内の第２の専用真空ゾーン（８０２）は、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔に真空を供給することができ、スカーフィングプロセスが行われる場所（９０１）でそれらを輸送できるようにする、および／または、第２の専用真空ゾーン（８０２）の真空レベルは、ＳＡＰがＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔から落下するように変化する。ステータ（６００）内の第３の専用真空ゾーン（８０３）は、（８０３）からＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔にＳＡＰ粒子を吸引することができる。そして、ステータ（６００）内の第４の専用真空ゾーン（８０４）は、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔に真空を供給することができ、スカーフィングプロセスが行われる場所（９０４）でそれらを輸送できるようにする、および／または、（８０４）の真空レベルは、ＳＡＰがＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔から落下するように変化する。ステータ（６００）内のさらに専用の真空ゾーン（８０５）は、ピックアンドプレースドラム（７００）の孔に真空を提供することができ、それらを受容システムの排出領域に粒状体を供給することができる。さらなる真空ゾーン（８０６）は、通常ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔に空気を供給する、ステータ（６００）内の専用の真空ゾーンを示し、それらを排出領域（９５２）で排出することができる。システムは、さらに、第２のクリーニング領域（８０７）と必要に応じてスクリーンアンドホール検査システムを具えることができる。

図１Ｂは、２アップ設計を想定した回転するＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）と静止した真空ステータアセンブリー（６００）の３次元模式図である。

図１Ｃは、内部回転ドラム（７０１）を示すＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）、挟まれた回転する多孔質スクリーン（７０２）、外部回転ドラム（７０３）および真空ステータアセンブリー（６００）を展開して示す３次元模式図である。

図１Ｄは、複数のリング（６５１−６７１）およびリング内の仕切り（６０１−６０７）を示す真空ステータアセンブリー（６００）の３次元模式図である。

図１Ｅは、内部回転ドラム（７０１）上の各種の孔の位置（１００３）を示すＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の３次元模式図である。

図２Ａは、ライン（１００１）に沿ったＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の断面図として図１に示された、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の２次元模式図であり、真空ステータ（６００）内の特定の真空領域にアクセスできるように、内部ドラム上に特定の設計のＳＡＰピックアンドプレースドラムの全体的なビルドアップを示しており、この設計において、孔（１）は真空チャンバー（Ｂ）に接続し、孔（２）は真空チャンバー（Ｅ）に接続し、孔（３）は真空チャンバー（Ｈ）に接続し、孔（４）は真空チャンバー（Ｋ）に接続し、孔（５）は真空チャンバー（Ｍ）に接続し、孔（６）は真空チャンバー（Ｐ）に接続し、孔（７）は真空チャンバー（Ｓ）に接続する。

図２Ｂは、ライン（１００１）に沿ったＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の断面図として図１に示された、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の２次元模式図であり、真空ステータ（６００）の特定の真空領域にアクセスできるように、内部ドラム上に特定の設計のＳＡＰピックアンドプレースドラムの全体的なビルドアップを示しており、この設計において、孔（１）は真空チャンバー（Ａ）に接続し、孔（２）は真空チャンバー（Ｄ）に接続し、孔（３）は真空チャンバー（Ｇ）に接続し、孔（４）は真空チャンバー（Ｊ）に接続し、孔（５）は真空チャンバー（Ｍ）に接続し、孔（６）は真空チャンバー（Ｐ）に接続し、孔（７）は真空チャンバー（Ｓ）に接続する。

図２Ｃは、ライン（１００１）に沿ったＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の断面図として図１に示された、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の２次元模式図であり、真空ステータ（６００）の特定の真空領域にアクセスできるように、内部ドラム上に特定の設計のＳＡＰピックアンドプレースドラムの全体的なビルドアップを示しており、この設計において、孔（１）は真空チャンバー（Ａ）に接続し、孔（２）は真空チャンバー（Ｄ）に接続し、孔（３）は真空チャンバー（Ｇ）に接続し、孔（４）は真空チャンバー（Ｊ）に接続し、孔（５）は真空チャンバー（Ｍ）に接続し、孔（６）は真空チャンバー（Ｐ）に接続し、孔（７）は真空チャンバー（Ｓ）に接続する。

図２Ｄは、ライン（１００１）に沿ったＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の断面図として図１に示された、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の２次元模式図であり、真空ステータ（６００）の特定の真空領域にアクセスできるように、内部ドラム上に特定の設計のＳＡＰピックアンドプレースドラムの全体的なビルドアップを示しており、この設計において、孔（１）は真空チャンバー（Ａ）に接続し、孔（２）は真空チャンバー（Ｄ）に接続し、孔（３）は真空チャンバー（Ｇ）に接続し、孔（４）は真空チャンバー（Ｊ）に接続し、孔（５）は真空チャンバー（Ｍ）に接続し、孔（６）は真空チャンバー（Ｐ）に接続し、孔（７）は真空チャンバー（Ｓ）に接続する。

図３は、ライン（１００１）に沿ったＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の断面図として図１に示された、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の２次元模式図であり、以下のようにＳＡＰピックアンドプレースドラムの全体的なビルドアップを示しており、ここで：
図３Ａは、真空ステータ（６００）のセクタＢ内の真空（または正の空気圧）が非常に低レベルのため、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔にＳＡＰが存在しないシナリオを表している。
図３Ｂは、真空ステータ（６００）のセクタＢ内の真空圧力が低レベルのため、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔にＳＡＰが存在しないシナリオを表している。
図３Ｃは、真空ステータ（６００）のセクタＢ内の真空圧力が中間レベルのため、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔にＳＡＰが存在しないシナリオを表している。
図３Ｄは、真空ステータ（６００）のセクタＢ内の真空圧力が高レベルのため、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔にＳＡＰが存在しないシナリオを表している。

図４Ａは、ＸおよびＹにおけるマトリックス記述を有する衛生製品上へのＳＡＰの可能な配置点を示す例示的な衛生製品（１アップ）の２次元模式図を示し、このＸとＹはこの特許明細書で使用され、この特許明細書では孔がマーキングされており、孔からＳＡＰが空になると正の圧力が与えられるべきであると考えられるシナリオも示されている。

図４Ｂは、図４Ａを拡大した２次元模式図であり、この特許明細書中のマークされた孔はＳＡＰが必要とされない場所とすることができる。

図４Ｃは、図４Ａを拡大した２次元模式図であり、この特許明細書中のマークされた孔はＳＡＰのタイプＡが必要とされる場所とすることができる。

図４Ｄは、図４Ａを拡大した２次元模式図であり、この特許明細書中のマークされた孔はＳＡＰのタイプＢが必要とされる場所とすることができる。

図４Ｅは、図４Ａを拡大した２次元模式図であり、この特許明細書中のマークされた孔はＳＡＰのタイプＡが充填されたときに空気が吹き込まれる場所とすることができる。

図４Ｆは、図４Ａを拡大した２次元模式図であり、この特許明細書中のマークされた孔はＳＡＰが両方の充填処理が行われた後に位置する場所とすることができる。

図５は、ＳＡＰ粒状体が、方向（１００５）に移動する不織布材料または組織基質などの担体繊維（９５２）に適用されるプロセスを示している。孔を有する回転するＳＡＰ粒状体ピックアンドプレースドラム（７００）は時計方向および反時計方向の両方向に回転でき、この例では時計方向（１００２）に回転する。静止したステータ（６００）は、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）に真空または正圧空気を適用することができる。ホッパー（５００）は、ここでのＳＡＰがＳＡＰのタイプＡと呼ばれる流動状態のＳＡＰの第１のチャンバー（５０１）を有する流動状態のＳＡＰ粒子、および、落下するＳＡＰが、捕集され、重力またはリサイクル手段（５０５）の助けのいずれかにより、第１のチャンバー（５０１）と第１の集水トレイ（５０２）との間の壁のギャップを介して、第１のチャンバー（５０１）に戻ることができる、第１の集水トレイ（５０２）、含む。第２のチャンバー（５０３）は、ここで流動床配置内において示される、ＳＡＰのタイプＢのＳＡＰ流動体を有し、第２の集水トレイ（５０４）は、落下するＳＡＰを、捕集して、重力またはリサイクル手段（５０６）の助けのいずれかにより、第２のチャンバー（５０３）と第２の集水トレイ（５０４）との間の壁のギャップを介して、第２のチャンバー（５０３）に戻る。ステータは、真空源に選択的に接続することができるステータのリングおよび仕切りによって形成された複数のステータチャンバーを備え、専用の真空チャンバーと呼ばれる。第１の真空チャンバー（８０１）は、ＳＡＰ粒子を第１のチャンバー（５０１）からＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）内の孔に吸引できる、ステータ（６００）内の専用の真空ゾーンを表している。ステータ（６００）内の第２の専用真空ゾーン（８０２）は、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔に真空を供給して、この孔を溶削プロセスが行われるところへ移動させることができる。場合によっては、第１の専用真空ゾーン（８０２）の真空レベルは、ＳＡＰがＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔から落下するように変化する。ステータ（６００）内の更なる専用の真空ゾーン（８０３）は、ＳＡＰ粒子を（８０３）からＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）内の孔へ吸引することができる。ステータ（６００）内の更なる専用の真空ゾーン（８０４）は、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔に真空を供給することができ、スカーフィングプロセスが行われる場所（９０４）でそれらを輸送できるようにする、および／または、この真空チャンバー（８０４）の真空レベルは、ＳＡＰがＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の孔から落下するように変化する。さらに、ステータ（６００）内の更なる専用の真空ゾーン（８０５）は、ピックアンドプレースドラム（７００）内の孔に真空を供給することができ、それらを排出領域および受容システムに送ることができる。通常、ステータ（６００）内の更なる専用の真空ゾーン（８０６）は、空気をＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）内の孔に供給でき、それらを排出領域（９５２）および受容システムに排出することができる。第２のクリーニング領域（８０７）およびスクリーンアンドホール検査システム（図示せず）を含むことができる。

図６は、ＳＡＰ粒状体が、注入ポイント（９５２）でキャビティー（９５１）内の空気流れに適用されるプロセスに接続した、本発明の全体レイアウトを示している。パルプ繊維などの他の粒状物質は、入口（９５３）で導入することができ、キャビティー（９５４）内において混合領域または領域（９５５）に送られ、ここでＳＡＰ粒状体および繊維は混合され、次にレイダウンドラム（９５７）のレイダウン領域（９５６）にレイダウンされる。

図７は、ステータ（６００）およびＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の間の圧縮空気を適用するステータにおける変形例を示し、図７Ａは外部ドラム（７０３）の孔の角度が動作方向に対して９０度である第１のシナリオを示し、図７Ｂは外部ドラム（７０３）の孔の角度が動作方向に対し１３５度である第２のシナリオを示し、それによって、空気が動く方向（９５８）へのシュート（９５１）でのＳＡＰ速度を増加させている。

図８は、空気が真空ステータ（６００）内でワッシャー（６５２）内の（１０７５）として示されたキャビティー内に注入されるシナリオを示し、それによって、ダスト粒子が（６００）と（７００）との間で捕集されず過大な機械摩耗を起こさない空気流（１０７６）を生成する。

外部構成部品（７０３）内に孔を有するＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）は、ＳＡＰが孔内に置かれた充填ステーションおよび排出ステーションを過ぎて回転する。（７００）の高い回転速度のため、遠心力が、ＳＡＰ充填速度を減少させることができ、また、時には、孔をＳＡＰなどで充填することを妨げ、静止している真空ステータ（６００）から供給される真空の援助が必要となる。空気を外部構成部品（７０３）内の孔内に送るために、（７０１）および（７０２）により定位置に保持された多孔質スクリーン（７０２）が使用される。

特定量のＳＡＰが必要とされる容量投与のため、孔は単に充填され、その後孔が空になる次の堆積プロセスに渡される。

重量投与のため、平均粒状体流量を一定に保つために、ＳＡＰ供給量が変化する。これは、ＳＡＰの相対密度が変化する場合に必要となる。このようなプロセスでは、損失と重量プロセスからのデータを使用して、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）によって除去されるＳＡＰの量を調整する。このようなプロセスでは、重量供給過程での損失によって調整されるように、ＳＡＰは、制御された速度でピックアップゾーン（５０１）および（５０３）に供給される。（９０３）および（９０５）として示されたピックアップゾーン（５０１）および（５０３）のセンサは、ピックアップゾーンにおけるＳＡＰ量を検知し、それに応じて量を取り除くよう調整される。

取り除かれる量は、その効果が図３に記載されているように（８０２）および（８０４）の真空レベルを変更することによって、あるいは、空気ナイフ、スクレーパーまたは回転装置であるスカーフィングコンセプトを使用することによって、調整される。これらの実施例において、空気ナイフの空気流れは孔内に運ばれるＳＡＰ量を変更するために調整され、または、上述したこのシステム（７０３）の高さは、上述したこのシステム（７０３）の高さをスクレーパーおよび／またはスカーフィングが処理することで、調整される。

ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）で孔がＳＡＰで満たされたら、それらを空にする必要がある。ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）の低い表面速度で、遠心力は孔を空にするのに十分適当であるが、より高い回転速度になるにつれて、２０から３０度が孔を空にするために要求され、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）に組み込まれた良好なプロファイルが後のプロセスに完全には移送されなくなる。したがって、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）において孔のＳＡＰを吸引するために使用されたものと同じシステムを使用が、孔からＳＡＰを吹き飛ばすために使用できる。真空ステータ（６００）が固定され、すなわち回転しないので、この装置は、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）に空気を供給することによって、逆に使用することもできる。

ＳＡＰが排出される空気流れと同じ方向に回転する回転可能なＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）を有すること、および／または、不織または組織基質が、ＳＡＰピックアンドプレースドラム（７００）内の孔の位置およびサイズによって定義される正確な位置およびサイズを有する、大変正確なＳＡＰ粒子のピックアンドプレースを可能とする。

しかしながら、この発明の重要な実施例は、１種以上のＳＡＰのバリエーション（ＳＡＰのタイプＡおよびＳＡＰのタイプＢ）を供給する能力、および、脈動することなくしたがって脈動空気流による下流プロセスを妨害せず、連続的な空気流中でＳＡＰ粒状体の不連続（または脈動）流を供給する能力、である。これを達成するために、真空ステータ（６００）は、様々な真空ゾーンから構成され、内部回転ドラム（７０１）は、各孔を独立して制御できるように特定の方法で機械加工することができる。

そのため、図４Ｃは、Ａ中の孔がＳＡＰタイプＡのピックアップゾーンを介して搬送されるとき、真空の高いレベルを有するシナリオを示し、同様に、図４Ｄは、ＳＡＰタイプＡがこれらの孔に入り込まないように、背面から適用された正の圧力を有する孔を示す。孔がＳＡＰタイプＢのピックアップゾーンを介して回転するため、図４Ｃの孔は真空とともに残り、ＳＡＰタイプＡがＳＡＰタイプＢのピックアップゾーンに落下することを防止するが、図４Ｄの孔はＳＡＰタイプＢをピックアップするために適用される真空を有し、一方、図４Ｂの孔は、ＳＡＰタイプＢが孔に充填されるのを防止するために正圧力を有して残る。そのように、図４Ｆは、ＳＡＰピックアンドプレースドラムがＳＡＰ充填プロセスを有するため、ＳＡＰで充填された孔を示している。図４Ａは、排出が望まれる場所で孔を空にするために適用される正圧力を有する孔を示している。

本発明を説明すると、装置と方法の両方において、図９は、ＳＡＰカスケードシステムの特定の実行をより詳細に例示している。ＳＡＰは、直接または間接的に他の装置を用いて回転ドラム（９０２）上にカスケード内のＳＡＰを適用する投与システム（９０１）において供給される。投与システム（９０１）は、通常、重量投与システムであるが、容積測定システムであってもよい。投与システム（９０１）は、回転ドラム（９０２）と同様の幅のくぼみを有する回転ロールを備えることができるが、振動供給システムまたはオーガースクリュー供給システムであってもよい。投与システム（９０１）は、重量投与が機能するようにスケールのような重量測定装置上に配置することができるが、スケールなしで固定することもできる。図には、潜在的なＳＡＰ出口位置（９０３）が示されており、ここで、ＳＡＰは、基材または空気流または転写ドラムのような補助システムに適用することができる。キャプチャリング装置（９０４）は、ドラム（９０２）によってまたはその内に保持されていないＳＡＰの大部分または全てをキャプチャーする。図９は単一のカスケードシステムを示しているが、複数のカスケードシステムを、定義されたチャンネルが専用のＳＡＰフローチャンネルから異なるＳＡＰタイプを供給する、（２時、４時など）回転ドラム上に異なる角度のドラムとのインターフェースおよび（２時、４時など）回転ドラム上に同様の角度のドラムとのインターフェースのいずれかとして、回転ドラムの周りに配置することもできる。

本発明の詳細な説明に引用される全ての文献は、関連する部分において、参照により本明細書に組み込まれ；いずれの文書の引用も、本発明に関する先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。本明細書に記載されている用語の定義または意味が、参照により組み込まれた文書の用語の定義または意味と矛盾する限り、本書の用語に定義された定義または意味が適用される。

本発明の特定の実施形態を図示し説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な他の変更および修正を行うことができることは、当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求の範囲において、本発明の範囲内にあるこのような変更および修正をすべてカバーすることが意図されている。

Claims (2)

1. 単一または複数タイプのＳＡＰ粒状体を吸収構造体に適用するための装置であって、前記装置が、
   Ａ−好ましくは回転ドラムからなる移送装置（７００）であって、
   Ａ１−幅（ｙ−）方向に沿う回転軸および前記回転軸から離れる半径（ｒ−）方向を定義する、基本的に静止したステータ（６００）；
   Ａ２−それが前記ステータの周りに回転可能となるように前記ステータに対し配置され、前記ドラムの厚さ方向全体にわたって、基本的に（ｒ−）方向に延びる、所定のパターンの孔を具える、外部回転ドラム（７０３）；
   Ａ３−前記外部回転ドラムと前記ステータとの間に位置決めされ、そこを通過するチャンネルを具える、内部回転ドラム（７０１）；および、
   Ａ４−前記内部回転ドラムと前記外側シェル回転ドラム（７０３）との間に位置決めされ、必要に応じて前記ドラムの前記孔に提供されるか回転可能に搭載された、スクリーン（７０２）であって、ＳＡＰの粒径に適合し、そこを通過しないように、前記ＳＡＰ粒状体の少なくとも９５％を阻止する開口を具える、スクリーン（７０２）；
   を具える移送装置；
   Ｂ−以下のグループの単独または組み合わせとして選択されたＳＡＰ粒状体供給システムであって、グループが、
   Ｂ（１）−流動床として動作し、前記外部回転ドラムの前記孔にＳＡＰ粒子を提供するよう適合された、少なくとも１つのＳＡＰ粒状体供給システム；
   Ｂ（２）−回転ドラム上およびその周囲にＳＡＰ粒子を移送するＳＡＰ移送システムとして動作し、前記外部回転ドラムの前記孔にＳＡＰ粒子を提供するよう適合された、少なくとも１つのＳＡＰ粒状体供給システム；
   Ｂ（３）−回転ドラムの異なる角度のセグメントにアクセスする回転ドラム上およびその周囲にＳＡＰ粒子を移送するＳＡＰ移送システムとして動作する、複数のＳＡＰ粒状体供給システム；
   Ｂ（４）−回転ドラムの近似した角度のセグメントにアクセスする回転ドラム上およびその周囲にＳＡＰ粒子を移送するＳＡＰ移送システムとして動作し、ＳＡＰの流れが、異なるＳＡＰタイプの平行に続くカスケードを別々に生成するチャンネルである、複数のＳＡＰ粒状体供給システム；
   Ｂ（５）−重量供給プロセスとして動作し、ＳＡＰのカスケードを形成し、カスケード流れのいくつかが回転ドラムを横切って通過し、この回転ドラム上またはその内に固定されていないＳＡＰが計量システムによって捕集される、ＳＡＰ粒状体供給システム；および、
   Ｂ（６）−重量供給プロセスとして動作し、ＳＡＰのカスケードを形成し、カスケード流れのいくつかが回転ドラムを横切って通過し、この回転ドラム上またはその内に固定されていないＳＡＰが計量システムによって捕集され、この計量システムからのデータが、実際のＳＡＰ供給重量の計算を可能とするように、送り込み重量供給データと比較される、ＳＡＰ粒状体供給システム；
   を具えるＳＡＰ粒状体供給システム；
   Ｃ−前記ステータに接続された空気吸引および加圧システム；および、
   Ｄ−空気ダクトおよび空気透過性の担体繊維からなるグループから好ましくは選択される、ＳＡＰ粒状体受容システム；
   を具える装置において、
   前記ステータが、チャンバーを形成する、外周に配置された多数のリングおよび仕切りを具え、前記ステータチャンバーが前記吸引および加圧システムに選択的に接続されるよう設けられていること、および、
   前記内部回転ドラムの前記チャンネルがｒ−方向から変位する方向を表示し、前記外部ドラムの前記孔が、前記内部ドラムの前記孔を介して、前記ステータの前記チャンバーに選択的に接続されること、
   を特徴とする装置。
2. 空気ダクトおよび担体繊維から構成されるグループから好ましくは選択された、単一または複数タイプのＳＡＰ粒状体をＳＡＰ粒状体受容システム中に適用するための方法であって、前記方法が、
   ａ）請求項１に記載の装置を提供する工程；
   ｂ）少なくとも第１の複数のＳＡＰ粒状体を提供する工程；
   ｃ）前記少なくとも第１の複数のＳＡＰ粒状体の近傍に、前記外部ドラムの孔を位置決めする工程；
   ｄ）前記ステータの所定の真空チャンバーに真空を提供する工程；
   ｅ）それが前記外部ドラム中の前記孔を前記ステータ中の前記真空チャンバーと接続させ、前記位置決めが前記真空によってサポートされ、ＳＡＰ粒状体が前記外部ドラムの前記孔中に位置決めするよう、前記ＳＡＰ粒状体が前記回転スクリーンによって少なくとも９５％前記孔内に残留するよう、前記内部ドラムの第１のチャンネルを位置決めする工程；
   ｆ）前記外部ドラムを所定の角度で回転する工程；および、
   ｇ）好ましくは、前記外部ドラム中の前記孔を、前記内部ドラム中の第２のチャンネルにより、前記ステータ中の圧力チャンバーに接続することによって、前記ＳＡＰ粒状体を前記孔から前記ＳＡＰ粒状体受容システムに放出する工程；
   を具えることを特徴とする方法。

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