JP5455638B2 - 固体粒子制御分散ノズルおよび方法 - Google Patents

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Description

本願の明細は固体微粒子、例えば超吸収ポリマー(SAP)粒子の気圧式送達用二成分ノズルに関する。より詳細には、本願の明細は固体微粒子が基材上で改善された質量分布を有するように固体粒子を基材(例えば不織布基材)に適用できる二成分ノズルに関する。基材への固体粒子の均質な適用方法も開示する。
関連技術の簡単な記載
典型的な空気施工方法においては、SAP粒子を基材に適用して吸収物品、例えばおむつおよび女性用衛生用品のための吸収コアを形成する。従来のSAP適用系は、SAP粒子を均一に(即ち、制御されたやり方で)基材に適用する能力に欠ける。
適用したSAP粒子の基材上での不均一な分布は望ましくない。そのように形成された製品はそれ相応に変動した組成を有しており、且つ品質管理仕様外のために却下される製品の率が増加する。かかる製品における質量分布偏差は所望の平均分布に対して40%も高くなり得る。SAP粒子の適用を制御できないことは、他の工程の非効率性、例えば形成機周辺でのSAP材料の損失、形成機の様々なスクリーンによって再利用しなければならないSAP量の増加ももたらし、それによって工程性能特性を悪化させ、且つ形成機内での様々なフィルター媒体の寿命を減少させる。
要旨
従って、微粒子−基材複合材料を形成する際、(例えば吸収物品、例えばおむつあるいは女性用衛生用品における使用のために)基材に適用する固体微粒子(例えばSAP粒子)の均一性を改善するのが望ましい。該微粒子−基材複合材料を製品に組み込む場合、製品の均一性がそれ相応に増加し、且つ製造工程の非効率性が同時に低減される。
本願の明細の1つの態様は、内壁と、該内壁によって定義される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として定義される内側の流域とを含む内側の導管、該内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって定義される外側の出口面と、前記内壁と前記外壁との間の空間として定義される外側の流域とを含む外側の導管、および内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられている固体微粒子の気圧式送達用二成分ノズルを提供する。該二成分ノズルは内側の流域を出てくる固体微粒子を固体微粒子が約15%未満の線形質量分布偏差を有するように、基材に適用できる。さらなる実施態様において、該二成分ノズルは内側の流域を出てくる固体微粒子を固体微粒子が約15%未満の面積質量分布偏差を有するように基材に適用できる。
本願の明細の他の態様は、内壁と、該内壁によって定義される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として定義される内側の流域とを含む内側の導管、該内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって定義される外側の出口面と、内壁と外壁との間の空間として定義される外側の流域とを含む外側の導管、および、内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられている固体微粒子の気圧式送達用二成分ノズルを提供する。該二成分ノズルにおいて、開孔板および外壁が接触角を定義し、各々の開孔部は開孔板との開孔角を定義する軸を有しており、該接触角は90゜未満であり、且つ接触角と開孔角との合計は180゜未満である。
本願の明細の他の態様は、固体微粒子の基材への均質な適用方法において、該二成分ノズルが内壁と、該内壁によって定義される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間によって定義される内側の流域とを含む内側の導管、該内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって定義される外側の出口面と、前記内壁と前記外壁との間の空間として定義される外側の流域とを含む外側の導管、および内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられており、且つ開孔板および外側の出口面が接触角を90゜未満に定義することを特徴とする、二成分ノズルを提供する工程を含む方法を提供する。本方法は、固体微粒子を内側の流域に気圧式で送り込む工程、気流を外側の流域に供給する工程、内側の流域から該二成分ノズルを出てくる固体微粒子を外側の流域から該二成分ノズルを出てくる気流と混合し、それによって混合微粒子流を形成する工程、および混合微粒子流を基材に適用し、それによって微粒子−基材複合材料を形成する工程も含む。
さらなる態様および利点は、以下の詳細な記載の概要から当業者には明白である。組成および物品は様々な形態での実施態様で可能である一方、以降の記載は特定の実施態様を含み、本願の明細が例示的で且つ本発明をここに記載される特定の実施態様に限定するものではないと理解される。
以下の記載を描かれている図と関連付けて読むことで、本願の明細の目的、特徴、および利点が明らかになる。
導管の側面図である。 図1Aの導管の出口面での固体微粒子分布の時間依存を表す図である。 図1Aの導管を用いて製造された微粒子−基材複合材料の投影図である。 本願の明細の実施態様による二成分ノズルの側面図である。 図2Aの二成分ノズルの出口面下流の固体微粒子分布を表す図である。 図2Aの二成分ノズルの実施態様による開孔板の正面図である。 図3Aの開孔板の投影図である。 円柱状の開孔部を有する実施態様における図3Aの開孔板の側面図である。 円錐台形状(frustoconical)の開孔部を有する実施態様における図3Aの開孔板の側面図である。 垂直な外板および角度のついた開孔部を有する実施態様における図3Aの開孔板の側面図である。 固体微粒子の基材への均質な適用のための方法における、図2Aの二成分ノズルおよび基材の側面図である。 図4Aの方法によって製造された微粒子−基材複合材料の投影図である。 図2Aの二成分ノズルを使用した固体微粒子の基材への均質な適用のための全ての工程の模式図である。 図4Bの微粒子−基材複合材料における線形質量分布偏差を測定するための試料の上面図である。 図4Bの微粒子−基材複合材料における面積質量分布偏差を測定するための試料の上面図である。
詳細な説明
固体微粒子の基材への適用のためのノズルを開示する。微粒子−基材複合材料を形成する際、基材に適用される固体微粒子の均一性改善のための二成分ノズルも開示する。ここで使用する場合、用語"二成分"ノズルは、固体微粒子および随意に添加剤、例えば毛羽、結合剤、蒸気および/または水を含有し得る少なくとも2つの分離した気流を有する単独のノズルを示す。少なくとも2つの気流をそれらが二成分ノズルを出る点まで分離し、その後、その流れを合して混合微粒子流を形成する。該混合微粒子流は混合微粒子流の流れ方向に対して垂直な面内で固体微粒子の改善した分布均一性を有する。従って、混合微粒子流を基板に適用して微粒子−基材複合材料を形成する場合、適用された固体粒子の質量分布の標的に対する偏差、平均質量分布が改善する。
一成分ノズル
図1AはSAP粒子10の適用のための導管あるいは一成分ノズル100を示す。ノズル100は一般に円柱状断面を有する導管110を含む。導管110は、流域114を包囲する壁112を有する。SAP粒子10がノズル100を通って気圧式で運搬される場合、典型的には不均一な気流116が流域114内で発生する。他の不均一性(空間依存、時間依存のいずれかあるいはその両方)に遭遇し得るにもかかわらず、図1Aに示されているように、不均一な気流116は実質的にらせん形状を有する。
SAP粒子10におよぼす不均一な気流116の影響を図1Bに示す。図1Aは導管110の出口面A−A’を示し、該出口面A−A’は壁112によって図示されたように定義される。図1Bは、図示されたらせん状の不均一な気流116に起因する出口面の微粒子分布130の時間依存性を示す。SAP粒子10と運搬している空気との間の密度差のために、不均一な気流116によって誘発される遠心力は流域114内でSAP粒子10を分離する傾向がある。SAP粒子10が出口面A−A’に到達したとき、それらは導管110の断面にわたって不均一に分布する傾向がある。図1Bは出口面A−A’でのこの不均一な分布を時間の関数として示す。不均一な気流116の不安定な性質のために、優先的にSAP粒子10が位置する傾向のある出口面A−A’における位置もまた時間依存性がある。
不均一な気流116が(例えば吸収物品における使用のための)粒子−基材複合材50におよぼす影響を図1Cに示す。最終的には、SAP粒子10を形成チャンバー内で形成している表面上に位置する基材60に適用する場合、堆積された微粒子層70は不均一である。例えば、基材60がノズル100に対してy方向に移動している際にノズル100を使用してSAP粒子10を基材60に適用すると、図1Bに示される不均一な分布が、基材60と同一平面上の二つの方向(即ちxおよびy方向、あるいは同等に横方向および縦方向)において変化する局地的な最大厚さ72を(即ちz方向において)有する堆積された微粒子層70をもたらす。
二成分ノズル
図2Aおよび図2Bは、本願の明細による二成分ノズル200を示す。該二成分ノズルは一般に、内側の導管210、外側の導管220、および開孔板300を含み、それらのそれぞれは一般にステンレス鋼あるいは他の耐摩擦金属で形成されている。
内側の導管210は、一般にその軸に対して垂直な平面において円柱状の断面を有する内壁212を含む。内側の導管210は、内壁212によって包囲される空間として定義される内側の流域214も含む。固体微粒子12が内部の導管210を通って気圧式で運搬される場合、不均一な内側の気流216が流域214内で典型的には発生する。内壁212も、内側の気流216およびその気圧式で運搬された内容物が内側の導管210を出る位置で出口面B−B’を定義する。不均一な内側の気流216が固体微粒子12におよぼす影響は、実質的に図1Bに示したものと同様である(即ち、固体微粒子12は一般に時間依存性の、出口面B−B’を横切る不均一な分布を、それらが内側の導管210を出るときに有していると予想される)。
外側の導管220は部分的あるいは完全に、内側の導管210を取り囲み、且つ一般にその軸に対して垂直な平面内で円柱状の断面を有する外壁222を含む。内側の導管210および外側の導管220を1つのまとまった構造から形成できるか、あるいはそれらは互いに所定の位置で、例えばフランジ、羽根、柱、およびその種のものなどの構造を含む、内壁212と外壁222との間で接線に沿って分布する構造(図示しない)によって保持された2つの別個の構造であってもよい。外側の導管220は、内壁212と外壁222との間の空間として定義される外側の流域224を含む。稼働中に外側の気流226を発生させて内側の導管210を出てくる固体微粒子12の均一性を改善する。外壁222も、外側の気流226の方向で外壁222の最も遠い範囲で出口面C−C’を定義する。
図2Aに示される実施態様において、外側の気流226は外側の流域224において、二成分ノズル200を出る直前に膨張される。該膨張は二成分ノズル200の出口の上流で緩衝域を生成し、それによって緩衝域における圧力の蓄積を可能にし、それは外側の導管220内での無作為で突発的な圧力損失を補償できる。同時に、外壁222の相応する拡張は、いくつかの実施態様において二成分ノズル200の外部にあり得る繊維(例えば毛羽繊維、図示しない)の流れに追加的な空力効果を提供する。外壁222の拡張は二成分ノズルの近傍における外部の流れの繊維を逸らし、繊維が二成分ノズル200を出てくる固体微粒子12の流れを乱す能力を制限する。
示された実施態様において、内側の導管210および外側の導管220は内側の直径および外側の直径(それぞれ)DiおよびDoを有する円形の断面を有し、外側の直径Doは内側の直径Diよりも大きい。内側の直径Diは一般に約20mm〜約200mmの範囲、例えば50mmであり、且つ外側の直径Doは一般に約35mm〜約380mmの範囲、例えば95mmである。特定の選択の直径は特定の用途における所望のスループットに大きく依存する。示された実施態様において、内側の導管210および外側の導管220は、外側の流域224が実質的に環状の断面を有するように並んでいる。しかしながら、内側の導管210および外側の導管220は実質的に円形の断面に限定されない。例えば、内側の導管210および外側の導管220は角形、あるいは楕円形の断面を有する同軸の管路であってよい。
外側の導管220は一般に、内側の導管210を完全に取り囲んでいる。他の実施態様において(図示しない)、外側の導管220は内側の導管210を部分的にだけ取り囲んでいる。かかる実施態様においては、部分的に取り囲み且つ内側の導管210周りに円周状に分布している多重の外側の導管を有することが好ましい。例えば、二成分ノズル200は内側の導管210の周りに90゜間隔で円周状に分布する4つの外側の導管を有することができ、その各々の外側の導管は内側の導管210の円周の45゜にまたがっている(即ち、各々の外側の導管は部分的に内側の導管を取り囲んでいる)。この実施態様において、各々の個々の外側の導管を通る気流の速度を独立して選択して内側の導管210の流出する流れ(例えば内側の気流216および固体微粒子12を含む)上により高い制御性を提供できる。
図3A〜3Eは開示された二成分ノズル200と共に使用する開孔板300を示す。該開孔板300は一般に、外側の流域224の断面と相補的な環状の投影(図3Aを参照)を有する円錐台形形状(図3Bを参照)を有する。該開孔板300は、内縁部302、外縁部304、複数の開孔部306および表面域310を有する。表面域310は、内縁部302と外縁部304との間の開孔板の片側上の一体の表面域である。各々の開孔部は外側の流域224から自由流領域234内への流れに利用可能な領域を表す表面積308を有する。開孔板300は、外縁部304が外側の出口面C−C’で外壁222に取り付けられるように且つ内縁部302が内側の出口面B−B’で内壁212に取り付けられるように二成分ノズルに組み込まれている。
開孔板300の外壁222への取り付けは、図2Aおよび3C〜3Eに示されるように接触角θを定義する。該接触角θは好ましくは90゜未満、より好ましくは約5゜〜約75゜の範囲、より好ましくは約30゜〜約70゜の範囲である。90゜未満の接触角は、2つの気流が自由流領域234に入った後、外側の気流226を起こして内側の気流216と混合することで集束した流れの生成を助ける。収束するやり方での内側の気流216と外側の気流226との混合は固体微粒子12の均一性を改善し、且つ外側の気流226内の添加物(例えば結合剤、蒸気、および/または水)と自由流領域234に入ってくる固体微粒子12(および随意に毛羽繊維および/または固体結合剤)との混合の両方を改善すると考えられる。
開孔板300の幾何学的詳細は特定の送達用途を考慮して選択できる。開孔部306の形状は特に限定されず、且つ適した形状は円柱状(例えば円形、楕円形)、円錐台形状(例えば広がっている、収束している)、らせん状(例えば滑腔のチャネル)、トライローバルおよび不規則形状並びに前記の組み合わせを含む。外側の気流226が低粘度流体(例えば空気、水)のみを含有する場合、広がっている円錐台形状の開孔部306bが好ましい。図3Dに示されるように、円錐台形の形状は外側の気流226の方向に、あるいは選択的に、一般には内側の出口面B−B’から外側の出口面C−C’の方向に広がっている。外側の気流226が高粘度流体(例えば液体結合剤樹脂)を含有する場合、図3Cに示されるように、円柱状の開孔部306aが好ましい。外側の気流226が固体(例えば固体結合剤粒子)を含有する場合、開孔部306の直径を増加できる。他の形状を選択して、開孔部306を出てくる外側の気流226の他の流れ特性を誘発できる(例えば、渦巻き流を誘発するらせん状およびトライローバル形状、外側の気流226の温度を低下させる収束した円錐台形形状)。
開孔部306の直径および複数の表面積308は圧力低下、容積流量、および開孔部306を通り抜ける外側の気流226の速度の独立した制御を可能にする。例えば、外側の気流226の速度を調整することは、自由流領域に入ってきたときに内側の気流216の分散を制限することに有用であり得る。同様に、外側の気流226の容積流量を調整することで、外側の気流226流内の添加剤(例えば水、結合剤)を固体微粒子12と混合するときの速度を制御でき、添加のその速度は固体微粒子12(および随意に毛羽繊維)の流量、大きさ、および形状、加工機下流の速度、および/または工程の環境の条件(例えば相対湿度および温度)を考慮して選択できる。例えば、固体微粒子12のより速い流量および大きな表面積対容積比を有する固体微粒子12の大きさ/形状分布は、外側の気流226からの結合添加剤のより高速の添加を必要とし得る。開孔部306は一般に、約1mm〜約5mm、あるいは約2mm〜約4mmの範囲、例えば約3mmの直径を有する。開孔板300の表面域310に対する開孔部306の複数の表面積308は一般に約0.01〜約0.1、あるいは約0.02〜約0.05の範囲である。開孔部306の数および/または直径を変化させることによってこの相対表面積比を調整して工程材料の流量の変化に適応させ得る。
各々の開孔部306は、軸312と開孔板300との間の開孔角φを定義する軸312を有する。図3Cおよび3Dに示されているように、開孔角φが90゜である一方、図3Eに(角度がついた開孔部306cによって)示されている開口角φは90゜未満である。90゜未満の開孔角φを90゜未満の接触角θに加えて、あるいはその代わりに選択できる。好ましくは、θ+φの合計は180゜未満であり、且つ二成分ノズル200は2つの気流が自由流領域234に入った後、外側の気流226を起こして内側と気流216と混合して、収束した流れをなお生成している。θ+φの合計はより好ましくは約95゜〜約165゜の範囲、より好ましくは約120゜〜約160゜の範囲、例えば150゜である。
開孔板300は、内側の導管210および外側の導管220のいずれかあるいは両方を有する単一のまとまった構造から形成できる。しかしながら、1つの実施態様において、開孔板300は内部の導管210および外部の導管220に取り外せるように取り付けられた分離構造である。この実施態様は、様々な幾何学的形態(例えば開孔部の形状、開口部の直径、開孔角、開孔部の表面積)を有する開孔板300から選択することによって二成分ノズル200の性能を特定の送達用途に仕立てることを可能にする。この実施態様の例(図示しない)は、外壁222の外側の表面上の相応するねじ(図示しない)に取り付けられているねじ込み円柱状スリーブ(図示しない)に開孔板300が取り付けられた配置を含む。
工程材料
本願の明細の固体微粒子12は、均一に分布するやり方で望ましく気圧式で表面に適用される任意の固体材料であってよい。固体微粒子12は好ましくはSAP粒子を含み、該SAP粒子は微粒子−基材複合材50が(例えば吸収コアとして)吸収物品、例えば使い捨ておむつに含まれる場合、液体材料の吸収において有用である。該粒子は任意の所望の形状、例えば立方体、棒状(例えば繊維)、多面体、球状あるいは半球状(例えば顆粒)、円状あるいは半円状(例えば内部の空隙を有する、あるいは有さない液滴形状)、板状(例えばフレーク)、角形、不規則形およびその種のものを有してよい。SAP粒子は一般に約150μm〜約850μmの範囲の粒径を有するが、約45μm程度の小さい粒子も存在してよい。SAP粒子の質量平均粒径は一般に約300μm〜約550μmの範囲である。非球形あるいは非半球形を有するSAP粒子を使用する場合、粒径は、分布物の中のより小さい粒子が約150μmの球と等価な容積を有し且つ分布物の中のより大きい粒子が約850μmの球と等価な容積を有するような大きさである。
該SAP粒子を一般に、それ自身の質量の水および/または食塩水を数回吸収できる軽く架橋したポリマーから形成する。SAP粒子はSAPを製造するための従来の方法によって製造でき、その方法は当該技術分野でよく知られており、且つ例えば溶液重合、および逆懸濁重合を含む。本発明で有用なSAP粒子は、少なくとも1つの酸成分、例えばカルボキシル、カルボン酸無水物、カルボン酸塩、スルホン酸、スルホン酸塩、硫酸、硫酸塩、リン酸、リン酸塩、ホスホン酸、あるいはホスホン酸塩を有する1つあるいはそれより多くのモノエチレン性不飽和化合物から製造される。適したモノマーはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、マレイン酸無水物およびそれらのナトリウム塩、カリウム塩、およびアンモニウム塩を含む。特に好ましいモノマーは、アクリル酸およびそのナトリウム塩を含む。
二成分ノズル200によって送達される固体微粒子12の流量は特に限定されず、且つ一般に最終的な微粒子−基材複合材50内の(もし存在すれば)毛羽と固体微粒子12との間の所望の比および/または下流の加工装置の制限によって決定される。該流量は好ましくは約0.25kg/分〜約25kg/分の範囲、より好ましくは約2kg/分〜約20kg/分の範囲、例えば約5kg/分〜約15kg/分である。より低い流量は、固体微粒子12の基材60へのより制御された適用を可能にする。
固体微粒子12に加えて、毛羽(図示しない)を随意に内側の導管210を通して運搬して基材60上に堆積できる。該毛羽は微粒子−基材複合材50を堆積された微粒子層74が良好な毛細管特性を有する絡み合った構造を有し、それによって複合材50の吸収効率が増加するように製造するのを助ける。特に、該毛羽は毛細管作用を介して複合材50の最表面76から離して複合材50の内部に液体材料(例えばおむつ内の尿廃棄物)を輸送するのを助け、そこで液体材料を固体微粒子12によって(例えばそれらがSAP粒子を含む場合)吸収させる。この毛細管作用は複合材50の吸収効果を増加させる傾向がある。特に、毛羽の不在は複合材50の表面76が吸収された液体で素早く飽和し、それによってさらなる液体の吸収を阻害する外層の形成をもたらし得る。かかる影響は内層面の固体微粒子12が液体を吸収する能力を減少させ、且つそれは(例えば、複合材50を吸収物品内に組み込む場合)液体の望ましくない漏れ、および/または着用者の肌と接触した液体の保持をもたらす。毛羽の運搬能力は液体を着用者の肌から離しておくのを助け、表面の固体微粒子12の飽和を防止するのを助け、且つ内層面の固体微粒子12による液体の吸収を容易にする。
毛羽は天然材料、例えばセルロース系繊維と、合成材料、例えばポリマー繊維との両方を含む。適したポリマー繊維はポリオレフィン(例えばポリプロピレン)、レーヨン、およびポリエステルを含み、且つFreudenberg Nonwovens(ノースカロライナ州シャーロット)、PGI Nonwovens(ノースカロライナ州シャーロット)、およびRayonier Inc.(ジョージア州ジェサップ)から入手できる。セルロース系繊維は限定されずに、ケミカル木材パルプ、例えば亜硫酸パルプおよび硫酸塩(時としてクラフトと呼ばれる)パルプ、並びにメカニカルパルプ、例えば砕木パルプ、サーモメカニカルパルプおよびケミサーモメカニカルパルプを含んでよい。より特定には、該パルプ繊維は綿、他の典型的な木材パルプ、酢酸セルロース、剥離したケミカル木材パルプ、およびそれらの組み合わせを含んでよい。落葉性の木と針葉樹の木との両方から由来するパルプも使用できる。さらには、該セルロース系繊維は親水性材料、例えば天然植物繊維、トウワタフロス(Milkweed floss)、綿繊維、微晶質セルロース、微繊維化セルロース、多糖繊維(例えばサトウキビ繊維)、あるいは任意のそれらの材料と木材パルプ繊維との組み合わせを含んでよい。適したセルロース毛羽は、例えば、NB480(Weyerhaeuser社、ワシントン州フェデラルウェイから入手可能)、NB416(漂白南方軟木(southern softwood)クラフトパルプ、Weyerhaeuser社から入手可能)、CR54(漂白南方軟木クラフトパルプ、Bowater Inc.、サウスカロライナ州グリーンビルから入手可能)、SULPHATATE HJあるいはRAYFLOC JLD(化学修飾硬木パルプ、Rayonier Inc.、ジョージア州ジェサップから入手可能)、NF405(化学処理漂白南方軟木クラフトパルプ、Weyerhaeuser社から入手可能)、およびCR1654(混合漂白南方軟木および硬木クラフトパルプ、Bowater Inc.から入手可能)を含む。
二成分ノズル200によって送達される毛羽の流量は特に限定されず、且つ一般に最終的な微粒子−基材複合材50内の毛羽と固体微粒子12との間の所望の比および/または下流の加工装置の制限によって決定される。毛羽の流量は一般に約2.5kg/分〜約25kg/分の範囲、例えば約5kg/分〜約15kg/分である。より低い流量は、毛羽の基材60へのより制御された適用を可能にする。
固体微粒子12および毛羽を、組み合わされた固体微粒子12と毛羽との坪量が一般に約400g/m2〜約1200g/m2の範囲になるような量で、微粒子−基材複合材50内に含ませる。固体微粒子12を一般に、複合材50内に含まれる固体微粒子12と毛羽とを合わせた質量に対して約15質量%〜約65質量%の範囲、例えば約25質量%〜約55質量%で、複合材50内に含ませる。同様に、該毛羽を一般に、複合材50内に含まれる固体微粒子12と毛羽とを合わせた質量に対して約35質量%〜約85質量%の範囲、例えば約45質量%〜約75質量%で、複合材50内に含ませる。
水および/または蒸気(即ち噴霧あるいは湯気、一括して"水")を随意に外側の気流226流の中に含み得る。水の包含は固体微粒子12および毛羽上での静電荷の蓄積を減少でき、且つ水は固体微粒子12への結合剤の取り付けをさらに容易にする。湯は一般にSAP粒子によって冷水よりも素早く吸収されるので、二成分ノズル200と基材60との間に制限された接触距離がある場合、好ましくは蒸気を使用する。静電荷の蓄積は、運搬される微粒子が静電気力によって予想不可能な影響を受け、そうでなければ基礎になっている流体力学に基づいて予想されるものとは異なる粒子軌道をもたらすので望ましくない。予想できない粒子軌道は固体微粒子12および毛羽の基材60へのより均一性の少ない適用をもたらす傾向がある。同様に、蓄積された静電荷の反発性は、発散した粒子軌道をもたらす傾向があり、それは形成工程の間に基材60上に効果的に適用されなかった固体微粒子12および毛羽の損失のせいで工程の非効率性を増加させる。
工程条件の周囲環境が静電蓄積を促進するのに充分なほど乾燥している場合、例えば周囲の相対湿度が約40%あるいはそれ未満である場合、水を適切に含ませる。含ませる場合、水を一般に固体微粒子12、任意の選択的な毛羽、および任意の選択的な結合剤を組み合わせた流量の約0.5%〜約15%の流量で添加する。水の流量を固体微粒子12、任意の選択的な毛羽、および任意の選択的な結合剤の流量から独立に選択できる。過剰な水の流量は一般に望ましくない。なぜなら、それらは固体微粒子12(特にそれらがSAP粒子を表す場合)と共にスラッシュ/スラリータイプの混合物を形成し、該混合物が形成チャンバー内に位置するスクリーンを塞ぎ得るからである。特定の量の水を一般に静電蓄積を減少および/または除去するために効果的な最少量として選択するが、より多い量の水を使用して(以下に記載するように)基材60の上に放出された固体の衝突特性に影響を与えてもよい。
結合剤を内側の気流216および/または外側の気流226流の中に随意に含ませてよい。任意の含まれる結合剤を固体微粒子12の外側の表面に(例えば自由流領域234に入ってきたときに)取り付けることができ、それは粒子−基材複合体50内で固体微粒子12のお互いへの、および毛羽への取り付けを容易にする。該結合剤は一般に約10μm〜約30μmの範囲、例えば約15μm〜約25μmの粒径を有する固体の結合剤粒子の形態であってよい。該結合剤は、例えば該結合剤が周囲条件で自然に液体である場合、あるいは該結合剤が担体溶剤に溶解している場合、液体の結合剤液滴の形態であってもよい。液体の結合剤液滴は一般に約5μm〜約30μm、例えば約10μm〜約25μmの範囲の粒径を有する。固体の結合剤を内側の気流216および/または外側の気流226のどちらにも含ませられる一方、液体の結合剤を好ましくは外側の気流226に含ませる。使用される結合剤の特定のタイプは特に限定されず、且つ適した結合剤は天然有機結合剤(例えばデンプンおよび他の多糖類)、水ベースの接着剤、および熱可塑性接着剤を含む。適した多糖類ベース接着剤はLysac Technologies,Inc.(ブシェヴィル、カナダ)から入手可能である。
含ませる場合、固体の結合剤を一般に固体微粒子12の流量の約0.005%〜約40%の流量で添加する。同様に、液体の結合剤を一般に固体微粒子12の流量の約0.005%〜約60%の流量で添加する。結合剤の流量を固体微粒子12の流量から独立に選択できる。二成分ノズル200から流出する固体微粒子12のそれぞれが理想的には基材60上に堆積される前に外側の表面に被覆された少なくともいくらかの結合剤を有するように、使用される結合剤の特定の量を選択する。しかしながら実際には、約20%までの(数で、例えば約10%まで)の固体微粒子12が結合剤なしであってよい。効果的に結合剤で被覆された固体微粒子12に隣接して堆積される確度のおかげで、結合剤のない固体微粒子12でも基材60上に効果的に堆積できる。結合剤で被覆されたそれらの固体微粒子12では、各々の個々の固体微粒子12の表面積の約5%〜約80%(例えば約30%)が被覆されている。毛羽材料はそれ自身で絡まり合った繊維構造のおかげで、少なくともゆるく凝集した構造を形成するために結合剤で被覆する必要はない。従って、固体微粒子12に所望の度合いの被覆率をもたらす結合剤の流量は(即ち、結合剤で被覆された固体微粒子12の数の割合および被覆された各々の固体微粒子12の表面積の割合について)、結果的に、堆積された微粒子層74の成分が微粒子−基材複合体50内で互いに適切に接着されるのに充分である。
固体微粒子の基材への適用方法
開示された二成分ノズル200を固体微粒子12の基材60への均質な適用のための方法において使用できる。本方法において、固体微粒子12を内側の気流216を介して二成分ノズル200の内側の流域214に気圧式で送り込み、且つ外側の気流226を当該技術分野で公知の空気送達および固体送達手段を使用して外側の流域224に供給する。上述のように、毛羽を随意に同様に内側の気流216を介して気圧式で送り込んでよい。また、上述のように、水および/または結合剤を随意に二成分ノズル200によって供給できる。
内側の気流216および外側の気流226が二成分ノズル200を出た後、自由流領域234内でその流れが混合して、図4Aに示されているように混合微粒子流236を形成する。混合微粒子流236は二成分ノズルに送り込まれてきた任意の選択的な水、結合剤および毛羽に加えて固体微粒子12を含む。内側の導管210内で運搬されている固体が図1Bに示されているのと同様に出口面B−B’にわたって不均衡に分布していると予想される一方、外側の気流226の収束する性質は、出口面B−B’から予め決定された距離L下流のところで運搬されてきた固体をより均一に再分布させる。図2Bは下流の平面D−D’にわたって均一に分布した下流の粒子分布230を示し、そこで線232は参照のために内壁212の下流に投影された縁部を示す。下流の距離Lで、混合微粒子流236が下流の平面D−D’にわたって固体微粒子12(および任意の選択的な成分)を均一に再分布するのに充分な時間がある。従って、固体微粒子12および選択的な毛羽の基材60への均一で均質な適用のためには基材60は二成分ノズル200から少なくとも距離Lだけ離れて配置すべきであり、それによって図4Bに示される均質に堆積された微粒子層74を形成する。一般に、二成分ノズル200および基材60を約2.5cm〜約3m、例えば約10cm〜約3mの距離で離すことができる。
内側の気流216、外側の気流226および混合微粒子流236の速度を、固体微粒子12および選択的な毛羽の分布および堆積において流体力学的制御を提供するように選択する。1つの実施態様において、該速度を層流の流れを提供するように選択する。内側の気流216および外側の気流226の速度を空気圧調節器および/またはバルブ(図示しない)によって独立に制御できる。
混合微粒子流236の速度を固体微粒子12および選択的な毛羽の基材60の表面上への堆積を促進するように有利に選択する。該速度が過剰で且つ固体微粒子12および随意の毛羽の質量を増加させるための水および/または結合剤がほとんどないかあるいはない場合、いくらかの固体は基材60の表面から遠くに反射される。それらの不規則な反射は固体の損失(いくらかの反射された固体は基材60上で保持されないため)あるいは固体の不均衡な分布(いくらかの反射された固体は基材60上の意図していたのとは異なる位置で再堆積されるため)のいずれかをもたらす。速度が過剰で且つ固体の質量を増加させるために充分な量の水および/または結合剤がある場合、いくつかの固体は基材60を貫通するのに充分な慣性を有し(例えば基材60が不織布繊維網である場合)、そして基材60の底部上に堆積されるようになる。それら2つの現象のいずれかが観察された場合、混合微粒子流236の速度を減少させてよい。選択的あるいは追加的に、混合微粒子流236の水および/または結合剤含有率を(固体の反射を防ぐために)増加あるいは(固体の貫通を防ぐために)減少できる。
固体微粒子12および任意の選択的な毛羽の基材60への均質な適用のための製造方法の例を図5に示す。形成方法は一般に、形成チャンバー414によって部分的に覆われた回転真空成形ドラム410を含む。代替の実施態様(図示しない)において、該形成ドラム410を水平の無端ベルトによって置き換えられる。
未使用の毛羽ロール422は未使用の毛羽426の連続したシートをハンマミル420に送り込む。未使用の毛羽426を、随意に二成分ノズル200に送り込まれる毛羽材料のための上述の同一の材料から形成できる。しかしながら、二成分ノズル200内の未使用の毛羽426および選択的な毛羽を単独の適用において同一の材料から形成する必要はない。未使用の毛羽426は好ましくはポリマー繊維から形成される。未使用の毛羽426の連続したシートを、ハンマミル420によってより短く、不連続な繊維に分解する。繊維に分解した未使用の毛羽426をその後、ハンマミルアプリケータ424を介して形成チャンバー414内に送り込む。該ハンマミルアプリケータ424は上述の導管/ノズル100であってよい。
形成チャンバー414に入ってくる繊維に分解した未使用の毛羽426を回転真空成形ドラム410の外側の表面に適用する。成形ドラム410の回転および真空は、成形ドラム410の外側の表面上で繊維に分解した未使用の毛羽426の連続した層をもたらし、それによって基材60を形成し、且つさらに基材60を形成チャンバー414を通して運搬する。
二成分ノズル200をその出口が形成チャンバー414内に位置し、且つ成形ドラム410の方向に向かうように配置する。二成分ノズル200に、固体微粒子12の新規の装填物を含有する供給ホッパ430によって原料供給する。計量装置(図示しない)が、固体供給流432内で所望の量の固体微粒子12を二成分ノズル200の内側の流域214に送達する。空気供給流434を二成分ノズル200の外側の流域224に送達し、それによって外側の気流226を提供する。選択的な成分(例えば毛羽、水、結合剤)を二成分ノズル200によって送達する場合、追加的な供給手段(図示しない)を工程に含み得る。二成分ノズル200によって送達される固体微粒子12および任意の選択的な成分が自由流領域234内で形成チャンバー414に入り、そしてその後、基材60上に微粒子層74として堆積し、それによって粒子−基材複合材50を形成する。
成形ドラム410によって形成チャンバー414を通して粒子−基材複合材50を運搬する際、スカーフィングロール436を随意に使用して微粒子層74からの過剰な材料を除去および再利用する。スカーフィングロール436は複合材50の質量分布偏差を部分的に高い堆積量を有する複合材50の領域において微粒子層74から材料を除去することによって改善できる。しかしながら、スカーフィングロール436は、部分的に低い堆積量(即ち、スカーフィングロールのレベルより下)を有する複合材50の領域における質量分布偏差の改善に対しては効果がない。二成分ノズル200は、スカーフィングロール436を使用せずに、固体微粒子12を基材60に複合材50の質量分布偏差を減少するように適用できる(例えば以下により詳細に記載されるように、約15%未満)。従って、スカーフィングロール436を製造工程から省略できる。
粒子−基材複合材50が形成チャンバー414を出る際、それを真空移送ドラム450を介して成形ドラム410から取り除く。複合材50をその後、移送ドラム450、452を介してさらなる工程段階(図示しない)、例えば切断、他の吸収物品成分の適用(例えば膜、接着剤、弾性材料、不織布)、および最終的な吸収物品の製品(例えばおむつあるいは女性用衛生製品)のパッケージングのために下流に運搬する。
図5に示される実施態様において、回転集塵システム442を介して形成チャンバー414内で真空に引く。該真空は、約7000scfm〜約16000scfmの合計の気流を作り、それは形成チャンバー414を通して循環し且つ二成分ノズル200およびハンマミルアプリケータ424の間で分布する。形成チャンバーの排気440は、形成チャンバー414のヘッドスペースにおいて空気で運ばれる粉塵および他の固体(例えば二成分ノズル200によって送達される繊維に分解した未使用の毛羽426、固体微粒子12、選択的な毛羽および/または結合剤を含む)を除去し、そして該粉塵および他の固体を回転集塵システム442に送達する。回転集塵システム442は回転フィルター(図示しない)を使用して廃棄物(例えば粉塵)を排気工程444を介して工程から排出する。廃棄物でないもの(例えば繊維に分解した未使用の毛羽426、固体微粒子12、選択的な毛羽および/または結合材)を、再利用工程446を介して回転集塵システム442によって再利用する。1つの実施態様において(図示しない)、再利用工程446は、形成チャンバー414内に直接的に原料供給できる。しかしながら、示された実施態様において、再利用工程446を固体供給流432と組み合わせ、そしてその2つをその後、二成分ノズルによって形成チャンバー414に送達する。この流れの組み合わせは、増加した流れの滞留時間を提供する利点を有し、そのとき再利用材料および新規供給材料は形成チャンバーに入る前に予め混合され、それによって最終的な粒子−基材複合材50の均質性が増加する。
二成分ノズルの効果
図4Bに示される均質に堆積された微粒子層74は、固体材料(例えば固体微粒子12および選択的な毛羽)の減少した質量分布偏差を有する微粒子−基材複合材50の形成を可能にする。該質量分布偏差は、横方向および縦方向(即ち、それぞれ図4Bに示されるようにx方向およびy方向)の固体材料の所望の平均適用量からの局所偏差を表す。例えば、平均量500g/m2の固体材料を基材60に全体的に適用することが望まれ得るが、しかし、固体材料の量は部分的に300g/m2もの少ない量から700g/m2もの多い量にばらつくかも知れない。前記の場合、質量分布偏差は予想外に高くなり得る。しかしながら、二成分ノズル200は前記の望ましくない不均一性を減少させ、且つ固体微粒子12(および任意の選択的な毛羽)を基材60に、堆積された固体材料(あるいは形成された微粒子−基材複合材50)が線形偏差として(即ち縦方向で)測定した場合あるいは面積偏差として(即ち、縦方向と横方向との両方で)測定した場合に約15%あるいはそれ未満、約10%あるいはそれ未満、あるいは約7%あるいはそれ未満、例えば約5%あるいはそれ未満の質量分布偏差を有するように適用できる。特性を測定する方法を以下により詳細に記載する。
図1Cに示される不均一に堆積された微粒子層70の代わりに、図4Bに示される均一に堆積された微粒子層74を有する微粒子−基材複合材50を得るのが有利である。堆積された微粒子層70が不均一に分布している場合、固体密度が低い領域78において放出される全ての流体を吸収するには不充分な固体微粒子12であり得る。前記の場合、微粒子−基材複合材50から製造される吸収物品は、望ましくなく漏れやすい。毛羽の包含は、この漏れの傾向を軽減しない。特に、毛羽が流体を放出表面76から運び去ることによって微粒子−基材複合材50の毛細管特性を強化する一方、固体密度が低い領域78における固体微粒子12の相対的な不足は、運搬される流体が吸収先を有しておらず且つやはり同様に漏れ得ることを意味する。なぜなら、飽和した毛羽は過剰な流体を微粒子−基材複合材50内の他の領域へ運搬するための残留毛細管容量を有さないからである。それに対して、堆積された微粒子層74がより均一に分布している場合、吸収物品内のすべての位置で、好ましくは放出された流体を吸収するのに充分な固体微粒子12を有し、且つ得られる一定の毛細管作用のおかげで微粒子−基材複合材50の吸収効率を増加するのに充分な毛羽を有する。特に、運搬されてきた流体が吸収先を有しているので、毛羽は一般に正常な使用の間に飽和しにくい。
質量分布偏差の測定方法
微粒子−基材複合材50内の固体微粒子12および毛羽の質量分布偏差を、縦方向(即ち複合材50の長さ(y方向)に沿った線形質量分布偏差)あるいは縦方向および横方向(即ち、複合材50の長さ(y方向)および幅(x方向)に沿った面積質量分布偏差)のいずれかあるいは両方で測定できる。質量分布偏差は、複合材50から得られた局地的な坪量測定の相対標準偏差として定義される。
両方の方法の適用を図6Aおよび6Bに示す。2つの方法のうちのどちらを質量分布偏差の測定に使用するかにかかわらず、微粒子−基材複合材50の試料500を約225mm(幅あるいは横方向)×600mm(長さあるいは縦方向)の大きさの試料に切り出す。試料500を連続したシート(即ち、例えば製造工程から入手可能)から切り出すか、あるいはそれを存在する吸収物品(例えばおむつあるいは女性用衛生用品)から切り出し得る。
図6Aに示されるように、線形質量分布偏差を測定する場合、合計7つの副試料502を試料500から試料の中央線504(即ち、試料を2つのほぼ等しい半分に分割する縦方向の線)に沿って採取する。各々の副試料502は約20cm2の断面積506を有し、且つ約5.05cmの直径Dsを有する円の形状である。副試料502を約6cmのピッチPで配置し、1つの副試料502は中央線504の中心に位置し、且つ3つの追加的な副試料502は中央線504に沿って両側に位置する。副試料502と同様の断面を有する鋼ダイス(図示しない)を使用して副試料502を切り出し、そして試料500から取り出す。7つの副試料502の各々の坪量を、各々の副試料502を計量してその断面積506で割ることによって測定する。線形質量分布偏差はその7つの坪量測定の相対標準偏差(即ち、測定の平均値によって正規化された標準偏差)である。
図6Bに示されるように、面積質量分布偏差を測定する場合、合計14の副試料502を2×7のマトリックス(即ち、横あるいはx方向×縦あるいはy方向)で試料500から採取する。各々の副試料502は約20cm2の断面積506を有し、且つ約5.05cmの直径Dsを有する円の形状である。副試料502を、約6cmのピッチPで長方形の格子に、試料の中央線504に関して対称に分布させて配置する。副試料502と同様の断面を有する鋼ダイス(図示しない)を使用して副試料502を切り出し、そして試料500から除去する。7つの副試料502の各々の坪量を、各々の副試料502を計量してその断面積506で割ることによって測定する。面積質量分布偏差はその14の坪量測定の相対標準偏差(即ち、測定の平均値によって正規化された標準偏差)である。
使用可能な微粒子−基材複合材50の大きさが試料500の寸法を制限する場合、試料の長さおよび/または幅を使用可能な最大限の寸法に従って減少できる。得られる試料の大きさが約20cm2の断面積506を有する副試料502を採取するのに不充分である場合、断面積506を合計7あるいは14の副試料502を測定するのに必要な範囲に減少できる(即ち、特定の質量分布偏差による)。断面積506を前記のように減少させた場合、副試料502のピッチPの配置を副試料502の直径Dsよりも約20%大きくなるように減少させる。
前述の記載は明確な理解のためにのみ提供され、且つそこから不必要な限定をするべきではなく、本願の目的の範囲内での変更は通常の当業者にとって明らかである。
本明細書を通じて、含まれる成分あるいは材料として組成が記載されているところは、該組成が他に記載されない限り列挙する成分あるいは材料の任意の組み合わせから実質的に成る、あるいは成ると理解される。成分の組み合わせは、前述の開示を考慮して当業者によって解釈されるように、均質および/または異質の混合物を含むと理解される。

Claims (36)

  1. 超吸収ポリマー粒子を含む固体微粒子の気圧式送達のための二成分ノズルにおいて、
    内壁と、該内壁によって規定される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として規定される内側の流域とを含む内側の導管、
    前記内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって規定される外側の出口面と、該内壁と該外壁との間の空間として規定される外側の流域とを含む外側の導管、および
    内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板
    を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、且つ内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられていることを特徴とし、二成分ノズルが内側の流域を出てくる固体微粒子を固体微粒子が15%未満の線形質量分布偏差を有するように基材に適用できることを特徴とするノズル。
  2. 線形質量分布偏差が10%未満であることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  3. 線形質量分布偏差が5%未満であることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  4. 二成分ノズルが内側の流域を出てくる固体微粒子を、固体微粒子が15%未満の面積質量分布偏差を有するように基材に適用できることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  5. 面積質量分布偏差が10%未満であることを特徴とする、請求項4に記載の二成分ノズル。
  6. 面積質量分布偏差が5%未満であることを特徴とする、請求項4に記載の二成分ノズル。
  7. 超吸収ポリマー粒子が顆粒を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の二成分ノズル。
  8. 超吸収ポリマー粒子が繊維、フレーク、および液滴形状の粒子の少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の二成分ノズル。
  9. 請求項1に記載の二成分ノズルにおいて、
    内側の導管が内側の直径を有する円形の断面を有し、
    外側の導管が外側の直径を有する円形の断面を有し、
    外側の直径が内側の直径よりも大きく、且つ
    内側の導管および外側の導管が、外側の流域が環状の断面を有するように配置されていること
    を特徴とするノズル。
  10. 外側の導管が内側の導管を完全に取り囲んでいることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  11. 内側の導管を部分的に取り囲む複数の外側の導管を含み、外側の導管が内側の導管の周りに円周状に分布していることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  12. 開孔部が円柱形状を有していることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  13. 開孔部が一般に内側の出口面から外側の出口面の方向に広がっている円錐台形形状を有していることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  14. 開孔部が1mm〜5mmの範囲の直径を有することを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  15. 開孔部が2mm〜4mmの範囲の直径を有することを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  16. 複数の開孔部が、開孔板の外縁部と内縁部との間の表面積に対して0.01〜0.1の範囲の表面積を有することを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  17. 複数の開孔部が、開孔板の外縁部と内縁部との間の表面積に対して0.02〜0.05の範囲の表面積を有することを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  18. 開孔板および外壁が接触角を規定し、該接触角が90゜未満であることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  19. 開孔板および外壁が接触角を規定し、該接触角が5〜75゜の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  20. 開孔板および外壁が接触角を規定し、該接触角が30゜〜70゜の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  21. 開孔板および外壁が接触角を規定し、
    各々の開孔部が開孔板との開孔角を規定する軸を有しており、且つ
    接触角と開孔角との合計が180゜未満であること
    を特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  22. 開孔板および外壁が接触角を規定し、
    各々の開孔部が開孔板との開孔角を規定する軸を有しており、且つ
    接触角と開孔角との合計が95゜〜165゜の範囲であること
    を特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  23. 開孔板および外壁が接触角を規定し、
    各々の開孔部が開孔板との開孔角を規定する軸を有しており、且つ
    接触角と開孔角との合計が120゜〜160゜の範囲であること
    を特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  24. 外壁の拡張により、外側の気流が、外側の流域において、二成分ノズルを出る直前に膨張されることを特徴とする、請求項1に記載の二成分ノズル。
  25. 超吸収ポリマー粒子を含む固体微粒子の気圧式送達のための二成分ノズルにおいて、
    内壁と、該内壁によって規定される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として規定される内側の流域とを含む内側の導管、
    前記内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって規定される外側の出口面と、該内壁と該外壁との間の空間として規定される外側の流域とを含む外側の導管、および
    内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板
    を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、且つ内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられていることを特徴とし、
    開孔板および外壁が接触角を規定し、
    各々の開孔部が開孔板との開孔角を規定する軸を有しており、
    接触角が90゜未満であり、且つ
    接触角と開孔角との合計が180゜未満であること
    を特徴とするノズル。
  26. 超吸収ポリマー粒子を含む固体微粒子の基材への均質な適用方法において、
    (a) 内壁と、該内壁によって規定される内側の出口面と、該内壁によって包囲される空間として規定される内側の流域とを含む内側の導管、
    前記内側の導管を取り囲み、外壁と、該外壁によって規定される外側の出口面と、該内壁と該外壁との間の空間として規定される外側の流域とを含む外側の導管、および
    内縁部と、外縁部と、複数の開孔部とを含む開孔板
    を含み、外側の出口面で外縁部が外壁に取り付けられ、且つ内側の出口面で内縁部が内壁に取り付けられており、且つ開孔板および外側の出口面が90゜未満の接触角を規定する二成分ノズルを提供する工程
    (b) 固体微粒子を内側の流域に気圧式で送り込む工程
    (c) 外側の流域に気流を供給する工程
    (d) 内側の流域から二成分ノズルを出てくる固体微粒子を外側の流域から二成分ノズルを出てくる気流と混合し、それによって混合微粒子流を形成する工程、および
    (e) 該混合微粒子流を基材に適用し、それによって微粒子−基材複合材を形成する工程
    を含む方法。
  27. 微粒子−基材複合材料が15%未満の線形質量分布偏差を有することを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  28. 微粒子−基材複合材料が15%未満の面積質量分布偏差を有することを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  29. 固体微粒子が超吸収ポリマー粒子を含むことを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  30. 固体微粒子を気圧式で送り込む工程が、毛羽を気圧式で内側の流域に送り込むことも含むことを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  31. 固体微粒子を気圧式で送り込む工程が、固体結合剤を気圧式で内側の流域に送り込むことも含むことを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  32. 固体微粒子を気圧式で送り込む工程が、新たな固体微粒子および再利用された固体微粒子を内側の流域に送り込むことを含むことを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  33. 気流を供給する工程が、水を外側の流域に供給することも含むことを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  34. 気流を供給する工程が、結合剤を外側の流域に供給することも含むことを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  35. 外壁の拡張により、外側の気流が、外側の流域において、二成分ノズルを出る直前に膨張されることを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  36. 請求項26に記載の方法で形成された吸収物品。
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