[发明专利]可调节的固体颗粒施用系统

说明书

技术领域

本公开文本针对一种用于将固体颗粒材料施用至基底(substrate)以生产例如吸湿用品——诸如婴儿纸尿裤、成人失禁用品和女性卫生用品之类——的系统。具体地，本公开文本涉及一种允许以均匀模式将固体颗粒材料——包括超吸收性聚合物(SAP)颗粒——可调节地施用至基底的目标区域的系统。

背景技术

在典型的气流成网(air-laying)工艺中，SAP颗粒被施用至基底以形成诸如婴儿纸尿裤、成人失禁用品和女性卫生用品之类的吸湿用品的吸收芯。传统的SAP施用系统缺乏将SAP颗粒均匀地(即，以受控方式)施用至基底的能力。另外，除了通过改变关联的压缩空气源的输出，传统的SAP施用系统缺乏控制所施用的SAP的量的能力。

图1示出了供SAP颗粒12使用的传统的施用装置10。施用装置10由具有圆柱形横截面的导管14限定。导管14具有包围流动区域18的壁16。当SAP颗粒12通过施用装置10被气动传输时，通常在流动区域18中形成非均匀气流20。如图1所示，非均匀气流20具有大体螺旋形状，尽管可遇到其他非均匀性(空间依赖性、时间依赖性或者两者都有)。

由于SAP颗粒12和输送空气之间的流动性差异，由非均匀气流20所引起的离心力趋向于使流动区域18内的SAP颗粒12分开。当SAP颗粒12到达施用装置10的末端时，它们趋向于非均匀地分布在导管14的横截面上，如图2中所示。另外，图2示出了SAP颗粒分布22的时间依赖性质，这由所示出的当颗粒离开施用装置10时螺旋形非均匀气流20导致。

SAP颗粒分布22的非均匀、时间依赖性质对颗粒-基底复合材料——例如在诸如婴儿纸尿裤、成人失禁用品和女性卫生用品之类的吸湿用品的生产中使用的颗粒-基底复合材料——的形成具有显著的影响。图3中示出了非均匀气流20对颗粒-基底复合材料24的影响。最终，当SAP颗粒被施用至位于成形腔中的成形表面上的基底26时，所施用的颗粒层28是非均匀的。例如，如果施用装置10被用于在基底26相对于施用装置10沿y方向移动时施用SAP颗粒至基底26，则图3中示出的非均匀分布导致所施用的颗粒层28具有在与基底26共面的两个方向上(即，x方向和y方向，或者等价地，在横向上和纵向上)变化的局部最大厚度30(即，在z方向上)。

在基底上所施用的SAP颗粒的非均匀分布是不期望的。如此形成的产品具有对应的变化不定的组分，并且由于超出质量控制规格的不合格产品率增加。相对于期望的平均分布，此类产品中的重量分布偏差可高达40％。不能控制SAP颗粒的施用还导致其他工艺的低效，例如在成形机周围的SAP材料的损失，必须增加循环通过成形机的各种滤网的SAP的量，这从而弱化了工艺性能特性且降低了成形机中的各种滤材的寿命。

如下面更详细的陈述，本公开文本提出了一种改进的组件，该改进的组件包括替代上面所讨论的传统设备和方法的有利实施方案。

发明内容

根据本公开文本的一个方面，提供了一种用于施用固体颗粒的施用系统。该系统包括：喷射器(injector)壳，其具有材料入口、气体入口、以及材料入口的下游的材料出口；以及，闭塞器(occluder)，其可移动地布置在所述喷射器壳内位于所述气体入口和所述材料出口之间。所述喷射器壳和所述闭塞器在其间限定至少一个可调节孔，所述可调节孔在所述材料入口的下游并且与所述气体入口和所述材料出口流体连通。当所述闭塞器在相对于所述喷射器壳的第一位置时所述孔具有第一开口面积(open area)，以及当所述闭塞器在相对于所述喷射器壳的第二位置时所述孔具有第二开口面积，所述第二开口面积不同于所述第一开口面积。该系统还包括喷嘴，该喷嘴具有喷嘴入口和喷嘴出口，所述喷嘴入口被联接至所述喷射器壳的材料出口，且所述入口具有圆形横截面以及所述出口具有矩形横截面。