[发明专利]在网状物中形成固结区域以及包含此区域的网状物

说明书

发明领域

本发明涉及用于对包括多种热塑性对应地可熔化的化合物的网状物进行热处理的装置和方法，通过采用热能量源如超声波能量来创建可任选地包括开口的固结区域，还涉及包含固结区域的网状物。在一个特定的方面，本发明涉及用于通过使用具有多个圆周肋的管状砧来创建椭圆形固结区域的装置和方法。

发明背景

使用热能对包含可熔化成分的网状物进行处理在本技术领域是众所周知的，既用于粘合此类网状物和/或在此类网状物上创建开口，如通过将网状物穿过两个轧辊的辊隙，这两个轧辊之一或两个可以被加热和/或被压花。这个原则照这样可被应用到固结网状物，如非织造网状物，或通过将网状物彼此连接，如创建接缝似的粘合。

例如，纺织品和个人用品行业的企业往往制造超声焊接的物品，如尿布，衣物等。

US6457626（布兰森（Branson））描述了一个旋转砧和包括两个对称的两半的一个旋转喇叭形辐射体（horn）用于在纺织和个人用品行业超声波焊接尿布、衣服以及用于薄膜密封行业的用途。US6517651（Tefron）描述了与旋转砧协作的固定超声波喇叭形辐射体。US65187650（Kimberly-Clark）涉及用于在辊隙内顺序推进工件段而间歇地创建超声粘合点（bonds）的装置和方法。该装置被设计为具有足够的刚性，使得超声波喇叭形辐射体和砧可以在一起而只有低水平的干扰。

在EP1144187A1中描述了一种方法，其中粘合辊上的圆形突起创建了显示为一种特定三维截面的圆形粘合点。然而，建造此轧辊及其操作是困难的，且圆形粘合点不容许材料的方向特性有差别。

在WO2008/129138中，单独的粘合点呈现出具有在机器中对应机器横向上对齐的椭形边界的形状。根据其说明书，这改善了耐磨损性而不损害柔软性和悬垂性。

WO99/014415披露了一种网状物的粘合样式，该样式显示相对于机器方向按一定倾斜角度安排的椭形粘合点。在WO09/021473（PEGAS）中，一种粘合样式被描述为具有机器方向上延伸的多个粘合点。在其粘合辊上，这些粘合点突起具有一个椭形的形状和梯形的截面。在US6713159（K-C）中描述了一种包含椭形粘合点的接缝样式。

US6220490（K-C）披露了一种接缝样式，该接缝样式具有用于横跨接缝特定应力分布的至少两种子样式。在涉及创建缎带状非织造物的US5620779中，粘合样式被描述为包括椭形和/或椭圆形以及粘合样式相对于机器方向的倾斜。

还已知使用超声波用于在网状材料中创建开口，如US3949127或US3966519（涉及非织造材料）中所描述的，或US3756880（涉及薄膜）。

这些已知方法的特征是，能量发射源（例如超声焊极）和反作用砧的整个系统被设计得非常坚硬和刚性，因为认为系统的柔性会引起不准确性并影响能量传输。

概述

本发明是一种装置，或通过塑性变形固结一个或多个网状物的一个或多个区域，其中这个或多个网状物包括热塑性材料并显示出长度（x），宽度（y）和厚度（z）方向。该装置显示出相对于该装置的与该一个或多个网状物移动方向相对齐的x或机器方向，与该一个或多个网状物的宽度相对齐的y或机器横向。该装置包括：一个或多个能量源，用于增加该一个或多个网状物的至少一个或多个区域的温度；一个第一和一个第二砧，形成一个空隙并且被适配成在其中接收该一个或多个网状物，使得这些网状物的厚度或z方向与空隙宽度相对齐；以及一个的空隙宽度调整装置，被适配成在该空隙中施加压力到一个或多个网状物上。第一砧包括一个x方向上的长形柔性构件，该长形柔性构件至少在其y和z方向的第一砧支撑结构上是柔性的。优选地，形成该第一砧的柔性长形构件具有x方向的延伸，该延伸至少是其主要截面距离的平均值的两倍长。该第一砧的柔性长形构件优选显示出的柔性程度大于0.1mm，优选大于0.2mm，更优选大于0.5mm，并且其他合适的材料可以显示出大于1mm或大于甚至1cm的值。在一个优选的实施方式中，该柔性长形构件可以包括金属。

第一砧支撑结构优选显示出的硬度高于该长形构件的硬度，并且可以实施为平面支撑物或圆柱形辊。在后者的情况下，该装置进一步包括一个砧元件升降装置，该砧元件升降装置被定位成置相对于该空隙是静止的并且适配成从空隙区域内或其相邻的支撑结构中抬起柔性长形构件的多个部分。

该装置可以进一步包括一个阻尼元件，该阻尼元件被定位在长形砧构件和砧支撑物之间并具有高于柔性长形构件和柔性元件支撑物之一的柔性。优选地，该阻尼元件显示出低于长形构件和第一砧支撑结构两者的硬度。