[发明专利]用于喷出可控液体图案的模块和具有非对称排出口的喷嘴

说明书

本发明总体上涉及一种液态材料喷射装置，更具体地，涉及一种用于喷射可控制的液态细丝图案的敷贴器或模块及具有用于控制液态细丝排出方向的非对称液体排出口的喷嘴。

存在很多原因需要喷出的细丝形状的液体具有可控制的图案，例如热熔粘合剂。过去常用的图案包括通过用多股喷射气体冲击细丝而形成细丝的旋涡形的图案，这就是在热熔粘合剂喷射行业中通常所称的受控纤维化(controlled fiberization)或CF^TM。受控纤维化技术对精确地在一个较宽范围的衬底上覆盖从例如大约0.01英寸到0.06英寸的小直径的喷嘴口喷出的一根或多根并排的细丝是非常有用的。可将置于衬底上的粘合剂图案的宽度加宽到粘合剂细丝自身宽度的很多倍。并且使用受控纤维化技术可较好地控制粘合剂的放置，在衬底的边缘和十分狭窄的衬底上这一点尤其有用，例如，在如用于菱形花纹织物(diaper)的腿箍(leg bands)的莱克拉弹性纤维(Lycra)的丝状材料上。也使用了其它的在衬底上产生摆动的粘合剂图案的粘合剂细丝喷射技术和设备，或者换句话说，为针迹图案，其中粘合剂在衬底上大体以曲折形式前后移动。这些喷射器或敷贴器具有排列在同一个平面上的一系列的液体和气体口。

常规的旋涡喷嘴通常具有一个中央粘合剂排出口，和该排出口周围的多个气体口。该粘合剂排出口位于一关于该排出口呈全圆对称或放射状(radically)对称的突起物的中央部分。公开于申请号为(律师文档号为NOR-964，快件邮寄号为EL583225419US)的美国专利申请的另一具有优势的可控制图案的喷射器，将粘合剂喷射器置于一楔形元件上且包括通常位于该楔形元件底部周围的气体口。

传统喷嘴的一个特别的问题在于在液态粘合剂排出口内的制造缺陷和污染在细丝流出排出口时，可能会造成对该喷出的细丝的错误导向，该传统喷嘴被构造为通过使用气体冲击粘合剂细丝来产生可控制的粘合剂图案。由于象这样的受控纤维化技术常用于要求高精度的应用，因此在喷出粘合剂细丝时，必须将任何不期望的粘合剂细丝的偏离最小化。图1A一般示意性地示出了已有技术中在衬底12上所形成的旋涡粘合剂图案10a、10b、10c，图1B以夸大的形式示出了具有缺陷24的喷嘴22的液体排出通道20。该缺陷24造成如图1B所示喷出的粘合剂细丝26的偏离。如图1A所示，一种结果可能是本来希望如虚线所示在衬底上为均匀隔开的旋涡粘合剂细丝变成如实线所示的非均匀性隔开。图1C示出已有技术中的另一问题。在该图中，喷嘴21正喷出多股粘合剂细丝26a、26b、26c。当液态细丝26a、26b离开喷嘴21时，由于例如如图1B所示的缺陷24，使得该两细丝相互干扰或彼此绞缠。在某些应用中这些情况是不希望发生的或者甚至是不可容忍的，且在气体辅助细丝喷射和非气体辅助细丝喷射中均会出现这种情况。

由于上述和其它一些原因，所以期望提供一种方法和设备，能最小化或克服由制造缺陷或其它原因造成的粘合剂细丝在排出时的偏离，由此产生更加可控制和可预测的液体粘合剂细丝图案。

总的来说，本发明提供一种液体喷射模块，其包括具有一液体供应通道的喷射器或模块体。在该最佳实施例中，该液体为热熔粘合剂，但本发明也可用于其它液体，如其它的聚合物热塑性液体。一喷嘴体与该模块体连接，且该喷嘴体包括液体供应口，液体喷出端和具有一孔或开口的液体排出通道，该开口或孔与该液体供应端之间为流体连通(fluid communication)。该液体供应口与该模块体的液体供应通道为流体连通。该喷嘴体的液体排出通道沿一轴线延伸，且该液体排出口的形状关于该轴非对称，从而使从该液体排出口喷射出的液体细丝的运动方向得以控制。

一般而言，由于本发明在液体细丝排出时，如上所述可控制其运动的方向，所以该可控制的运动能克服潜在的偏离，该偏离由例如在该排出口本身内部的制造缺陷或污染，或其它造成不期望的细丝偏离运动的原因所造成。在该最佳实施例中，衬底在喷射器或模块下移动，在喷出端，由孔或开口的非对称形状所产生的受控运动沿加工方向(machine direction)。当该液体粘合剂细丝从孔中流出时，可有目的地使其在加工方向偏离。这有助于防止旋涡粘合剂图案或其它液体细丝图案的侧向偏离。以这种方式，克服了相邻图案的缠结而保持了预期的相邻粘合剂图案的侧向间距，或者说实现了更好的边缘控制(edge control)，总体来说，实现了在喷射器下方沿衬底移动的横向方向对液体的更精确地并排定位。