專利名稱:把熱熔壓敏膠粘劑涂覆于熱敏織物的方法和設(shè)備的制作方法
本發(fā)明廣泛地涉及到把熱熔膠粘劑涂覆于熱敏織物，例如熱收縮織物以形成用即棄衣著彈性圍身部分的方法和設(shè)備。
近些年來(lái)，有許多一次使用或臨時(shí)使用的商品被設(shè)計(jì)出來(lái)，這些商品在商業(yè)上日益重要。這些商品本來(lái)是準(zhǔn)備經(jīng)一次使用后即可拋棄而不必進(jìn)行洗滌再重新使用。這類衣著有用即棄的尿布;成人大小便失禁者的衣著;用即棄的床單;用即棄的淋浴帽;準(zhǔn)備在醫(yī)院中一次使用的衣著，例如外科手術(shù)用的白大掛，外科手術(shù)用帽和襪子;一次使用或用即棄睡衣，以及諸如準(zhǔn)備給醫(yī)院中短期住院病人穿的衣著等。除了衣著類外，諸如防護(hù)罩、塵罩等物品亦屬于此類。這類一次使用或用即棄商品是用下列材料制成如熱塑料薄膜的輕質(zhì)薄膜狀或薄片狀材料，如熱塑性或纖維素纖維等各種不同材料的非織造織物，紙張，涂層薄膜或涂層紙，以及一種或多種這些類型材料的形成的復(fù)合物，如用即棄尿布，它就包括聚乙烯和聚丙烯及其間夾以吸水性材料或蓬松物共三層組成。這些衣著材料與通常用作長(zhǎng)期使用且承受多次洗滌或干洗的而縫制的衣著或物品的紡織品是有區(qū)別的。
在研究中的這種用即棄商品，只有當(dāng)它們能采用生產(chǎn)薄膜材料的典型技術(shù)，在高生產(chǎn)率下進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)才具有經(jīng)濟(jì)上的可行性，例如采用熔接、超聲焊接、粘合等技術(shù)來(lái)取代需長(zhǎng)期使用紡織衣著通常采用的縫紉技術(shù)。然而，即使采用這類用即棄商品，也通常希望將它的某些部分抽緊，即將此商品形成一個(gè)彈性部分，以提供一種貼身配合。例如，在將用即棄衣著給人穿用時(shí)，可能需要給大掛或類似服裝上提供松緊的袖口，或者為了使用即棄尿布在使用時(shí)能貼身，需要在腰部和腿部具有彈性，或?qū)τ谟眉礂壱m子能具有松緊性而緊裹踝部。在諸如床單或塵罩之類其它產(chǎn)品的情況下，經(jīng)常需要其邊緣部分能與其使用對(duì)象相貼緊。
由于這類商品需要在高生產(chǎn)速度下進(jìn)行生產(chǎn)，所以象普通紡織衣著生產(chǎn)時(shí)縫上一根彈性材料的條帶那樣以形成松緊部分是不切實(shí)用的。
在已開發(fā)或已建議的形成用即棄產(chǎn)品松緊部分的方法中，有好幾個(gè)是利用加熱的，例如(1)在物品上加上一條定向的熱塑性薄膜，并在選定部分與熱接觸而使其熱收縮以形成完整的彈性部分(見美國(guó)專利第3，245，407號(hào));(2)將一根在室溫下具有彈性的但提高溫度后喪失彈性的帶子應(yīng)用于該物品上，再對(duì)帶子選定部分進(jìn)行加熱而消除彈性(見美國(guó)專利第4，300，967號(hào)和已公布的英國(guó)專利申請(qǐng)第2，016，262號(hào));和(3)采用一根在室溫下無(wú)彈性的，但在加熱后具有彈性的帶子(見美國(guó)專利第3，639，917號(hào)和3，912，565號(hào))。
美國(guó)專利第3，639，917號(hào)公開的方法中，包含將具有熱可回復(fù)彈性帶的衣著部分加熱至75℃至150℃(167°F至302°F)的范圍內(nèi)，加熱是采用熱空氣槍、熨斗或烘箱。美國(guó)專利第3，912，565號(hào)公開了籍將熱收縮的單軸取向的聚氨酯帶加熱至稍高于其二級(jí)相轉(zhuǎn)變溫度，100℃(212°F)被公認(rèn)為是合適的溫度，而形成一彈性物品;為此目的，該可由熱空氣的氣體或液體進(jìn)行加熱。
在美國(guó)專利第3，912，565號(hào)中，公開了將條帶通過(guò)加外熱予以拉伸，在拉伸的情況下予以冷卻，然后再加以外熱以實(shí)現(xiàn)受控的熱收縮。在美國(guó)專利第3，639，917中，對(duì)嵌段共聚物進(jìn)行照射，然后在高溫下使其伸展以達(dá)到一新的長(zhǎng)度，再使此共聚物保持在新的長(zhǎng)度下進(jìn)行冷卻。隨后再加熱使共聚物回復(fù)至原有長(zhǎng)度。
還有其它熱塑性材料(包括適用于諸如用即棄尿布之類的物品)能借機(jī)器方向拉伸或壓軋以進(jìn)行取向從而產(chǎn)生潛在的彈性能，而此彈性能又可加熱至其活化溫度得以回復(fù)。上述材料，在題為“熱收縮彈性體、生產(chǎn)這種彈性體的方法和使用這種彈性體的物品”共同未決的申請(qǐng)(系列號(hào)_)中(代理人給本申請(qǐng)受讓者簽條號(hào)為6525)所敘述的，其活化溫度為約125°F至約230°F。
如上所述，為了使這類物品在經(jīng)濟(jì)上的可行性，必須在高生產(chǎn)率下生產(chǎn)這類物品。基于此，采用壓敏熱熔膠粘劑把帶材粘牢于物品或衣著上被認(rèn)為是有利的。如此熔化的熱熔膠粘劑在約140℃至約190℃(284°F至約374°F)的溫度時(shí)成形。因?yàn)樯鲜鰺釓椥圆牧系幕罨瘻囟仁堑陀谶@一范圍，特別是熱可復(fù)彈性體帶材優(yōu)選成形是在活化溫度為約125°F至230°F的范圍內(nèi)，熔化的熱熔膠粘劑能使彈性體帶材過(guò)早的活化，而這點(diǎn)是不合需要的。
這里所用的“條帶”(bead)一詞是帶子、條子或膠粘劑材料。
這里給出把壓敏熱熔膠粘劑用于熱敏材料的一項(xiàng)新工藝，其中將熱熔膠粘劑加熱并擠壓通過(guò)一噴管口，大體上以連續(xù)的條帶形式沉積在冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的表面，然后使其在整個(gè)寬度上進(jìn)行均勻地冷卻。待其充分冷卻后，再讓連續(xù)的熱敏材料織物與膠粘劑條帶進(jìn)行接觸，以避免它與熱敏材料起不利作用，例如，冷卻到低于熱收縮材料的活化溫度，然后再把熱敏材料織物壓向膠粘劑使兩者密切接觸并粘牢。此后，將織物和膠粘劑從轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)上剝下。
在理想的情況下，冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)具有平坦的表面，所形成的膠粘劑條帶也是平的且橫斷面是長(zhǎng)方形的，這樣冷卻可在其寬度方向均勻地進(jìn)行。實(shí)際上，總會(huì)發(fā)生與純平的表面和純長(zhǎng)方形橫斷面有若干偏離的情況，甚至這種情況可能是合乎需要的，應(yīng)該了解，條帶沿其寬度應(yīng)有足夠的厚度以便能充分冷卻而不會(huì)在膠粘劑中留下令人討厭的“熱點(diǎn)”。冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)雖可用其它結(jié)構(gòu)，但最好還是用回轉(zhuǎn)式冷卻輥，在把織物和膠粘劑用壓力進(jìn)行密切接觸和粘牢前，最好先讓織物和膠粘劑條帶相接觸。
粘牢的熱敏織物和膠粘劑適于形成大批量生產(chǎn)、連續(xù)組裝，且可用于形成能附加于用即棄衣著或類似物品上的熱可回復(fù)的彈性帶。熱熔膠粘劑可與織物快速粘牢，而冷膠粘劑卻需30分鐘甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能粘牢。由于膠粘劑在用到熱縮性織物前已經(jīng)冷卻，所以織物不會(huì)被過(guò)早地活化。這樣就避免了由此而伴隨產(chǎn)生的工藝問(wèn)題。
同時(shí)我們也研制了上述方法進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的設(shè)備，其中包括將熱熔壓敏膠粘劑加熱和通過(guò)噴管口擠壓的裝置;一個(gè)冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，其表面安排成與噴管口相鄰但其間有一定間隔，該機(jī)構(gòu)接受自噴管出來(lái)大體上是連續(xù)的膠粘劑條帶;該條帶的橫斷面促使冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)沿條帶寬度方向進(jìn)行均勻冷卻;把熱敏材料織物喂入與轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面和膠粘劑條帶相接觸的裝置;把織物壓向膠粘劑條帶和轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面的裝置;以及將織物和膠粘劑從轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面剝下的裝置。轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)最好是一回轉(zhuǎn)的冷卻輥且其表面是平滑的，而噴管口的形狀和其與轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面的相對(duì)位置，最好是能使在轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面上形成的膠粘劑條帶是相對(duì)平坦的。噴管口和冷卻輥表面間有一定間距，其大小近似地等于沉積在冷卻輥上膠粘劑條帶的厚度。
實(shí)際上，織物和膠粘劑條帶的接觸和被擠壓而相互結(jié)合兩者可同時(shí)進(jìn)行，但是，最好是在初步接觸后再行擠壓接合。剝離裝置中最好包括一個(gè)剝離輥，而這里也提供了使織物和膠粘劑在剝離輥上至少包復(fù)約90°、甚至更好的約180°的裝置。冷卻輥外面用經(jīng)聚四氟乙烯噴涂的陶瓷進(jìn)行包復(fù)。
此外，本發(fā)明所指的用即棄衣著包括主體材料、用以抽緊主體材料的熱敏彈性體和將彈性體粘牢于主體材料的熱熔膠粘劑。熱敏材料最好是熱彈性材料，而膠粘劑包括一基本聚合物和一在約280°F至375°F被擠壓出的增粘劑樹脂。理想的熱敏材料是一種共擠薄膜，它的內(nèi)層是由剛性聚酰胺段和柔性聚醚段的線性規(guī)整鏈組成的聚醚嵌段酰胺樹脂，而外層為至少一層的乙烯乙酸乙烯酯共聚物。
正如在下述說(shuō)明中所闡明的，本發(fā)明的方法、設(shè)備和產(chǎn)品提供了新的且有用的結(jié)果，其中一部分可在說(shuō)明中明顯地看到，也可以通過(guò)對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)踐而得知。特別是借助附加權(quán)利要求
中指出的裝置及相互組合的方法，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可得以實(shí)現(xiàn)。
圖1是嬰兒的用即棄尿布的平面圖(其中部分刪略)，作為本發(fā)明的織物和膠粘劑所能應(yīng)用的物品類型的例子，圖中表示了切割后的帶子及其粘牢到尿布上，但未經(jīng)熱收縮;
圖2是圖1中沿2-2線平面的斷面圖，圖3是圖1中沿3-3線平面的斷面圖;
圖4是圖1中尿布中的帶子經(jīng)熱收縮后的平面圖;
圖5是實(shí)踐本發(fā)明所用設(shè)備的部分側(cè)視圖;
圖6是圖5設(shè)備的頂視圖;
圖7為圖6中沿7-7線所取部分的放大的斷面圖。
附圖描述了本發(fā)明將熱熔壓敏膠粘劑涂覆于熱收縮材料織物上以形成用即棄嬰兒尿布松緊腰部的方法、設(shè)備和產(chǎn)品，用即棄嬰兒尿布是本發(fā)明特別適用的應(yīng)用場(chǎng)合。然而，應(yīng)該確信本發(fā)明對(duì)許多其它類型的熱敏材料和膠粘劑實(shí)際上是有效的，且能應(yīng)用到其它類型的物品上，所以在這里描述的物品只是作為例子，而并不是僅限于此。
詳細(xì)的說(shuō)明分為四個(gè)部分(a)背景和產(chǎn)品討論;(b)方法說(shuō)明;(c)設(shè)備說(shuō)明;和(d)操作條件說(shuō)明。
(a)背景和產(chǎn)品圖1，2和3所示為一用即棄尿布21，它包括可透濕的內(nèi)襯里23，不可透濕的外層25;并在其間夾以吸濕性絮墊27。內(nèi)襯里23和外層25均大于吸濕性絮墊27，且均在上下兩端有超出絮墊兩端的邊緣部分29，在左右兩側(cè)有超出絮墊兩側(cè)的邊緣部分31。內(nèi)襯里23和外層25沿邊緣部分29和31相互粘牢。
尿布21的這些組分所用的材料均為傳統(tǒng)的材料。內(nèi)襯里23可為任何柔軟的、撓性的并能透過(guò)液體的多孔性薄片，它可由諸如聚丙烯的聚烯烴纖維的非織造纖維網(wǎng)或薄片、濕強(qiáng)薄紗紙、一層長(zhǎng)絲織物等組成。為了有助于液體傳送，可用表面活性劑對(duì)它進(jìn)行處理。外層25為不透濕層，它可由諸如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或類似的塑料薄片或薄織物組成，它可為透明的或?qū)④埢ɑ蛳y表面處理而成為不透明的。吸濕性絮料27可為任何合適的材料，通常為纖維素材料，諸如由常稱“疏松物”的木質(zhì)漿粕纖維空氣成形的絮墊。
內(nèi)襯里23，外層25和絮墊27可用任一合適的方法將其互相組合起來(lái)而形成尿布成品。上述各單元可借助熱熔或壓敏膠粘劑的帶片、雙面壓敏膠粘劑的帶片，將其全部或部分熱熔焊而互相粘結(jié)起來(lái)。特別有效的粘結(jié)系統(tǒng)是，將熱熔膠粘劑以間隔的平行條施予外層25的內(nèi)表面，將吸濕性絮墊沿膠粘劑的條段粘到外層25上，再將內(nèi)襯里23沿膠粘劑的其它條段粘到外層25上，粘貼部分是在絮墊的外面，而是在邊緣部分29和31的范圍內(nèi)。
尿布通常是呈沙漏狀或“I”字狀，它在中間呈狹叉桿段33而在兩端呈腰帶段35。在每端，用細(xì)長(zhǎng)的彈性材料37固系在靠近吸濕性絮墊27的位置，這樣以產(chǎn)生能收縮的彈性的腿部使嬰兒的腿感到舒適。以普通的壓敏帶39貼到腰帶段35處。
在使用時(shí)，尿布21是以內(nèi)襯里23復(fù)到孩子的皮膚上，一個(gè)邊緣部分29圍繞嬰兒的腰部，而另一邊緣部分29圍繞剩余部分，這兩部分相互搭接并用壓敏膠粘劑帶39相互連接在一起以將尿布保持在需要的位置。
圖1～3的尿布21包括用以抽緊尿布的熱塑性帶41，而帶41固系在外層25的內(nèi)表面，最好看圖3，那里是一根帶41定位于每一端邊緣部分29之內(nèi)，且自外面邊端向內(nèi)一定距離。此外，帶41可固系在外層25的外表面或內(nèi)襯里27的內(nèi)表面或外表面。帶41具有選定的長(zhǎng)度和選定的寬度，對(duì)于大多數(shù)物品，帶寬約四分之一英寸至一英寸是適宜的，而長(zhǎng)度則根據(jù)帶41所用于的特定物品所需要的長(zhǎng)度而定。帶41通常應(yīng)相當(dāng)薄，在大多數(shù)情況下，約0.75至3密耳是合適的。
將熱彈性帶41貼緊到內(nèi)襯里23或外層25上最有效的方法是，用熱熔壓敏膠粘劑沉積到與內(nèi)襯里或外層相接觸的帶41的表面。壓敏膠粘劑是以一根或多根間隔的平行線或平行條帶的形狀沉積到帶的表面上，且在帶41上縱向地延伸。以壓敏熱熔膠粘劑作為膠粘劑是最合意的，它能提供所需的粘結(jié)特性。
如上所述，帶是熱彈性的。最好它是一種在加熱時(shí)具有彈性，并當(dāng)冷卻回至室溫時(shí)仍保持彈性的一種材料構(gòu)成。一種特別適用于作熱彈性帶41的材料是，內(nèi)層是包括剛性聚酰段和柔性聚醚段的線性規(guī)整鏈的聚醚嵌段酰胺樹脂〔例如由ATO公司出售的商業(yè)名為佩培克斯(PEBAX，商標(biāo)名)樹脂〕和外層是乙烯乙酸乙烯酯共聚物的共擠薄膜。此材料在共同未決申請(qǐng)中(代理人簽條號(hào)為6525)進(jìn)行了說(shuō)明，該材料能借助機(jī)器方向拉伸或壓軋而伸長(zhǎng)以產(chǎn)生彈性勢(shì)能，此能量當(dāng)材料被加熱至其活化溫度時(shí)得以回復(fù)，而當(dāng)冷卻至室溫時(shí)仍保持彈性。因此，當(dāng)加熱至約在125°F至230°F的溫度范圍內(nèi)，最好約在180°F至200°F(即為其活化溫度)的范圍內(nèi)，帶呈現(xiàn)彈性，當(dāng)將其冷卻回至室溫時(shí)，帶仍保持其彈性。
用以將帶41粘牢到尿布41上的膠粘劑，最好是熱熔壓敏膠粘劑。這些包含合成橡膠基的膠粘劑由于它的彈性性質(zhì)被認(rèn)為是特別適用的。用來(lái)將熱縮性帶粘于用即棄成布的膠粘劑應(yīng)具有下述內(nèi)在特性
粘合強(qiáng)度-在75°F和100%伸長(zhǎng)時(shí)為約10-40磅/平方英寸。
熔融粘度-在350°F時(shí)為約20，000～60，000厘泊(CP)環(huán)球式軟化點(diǎn)-從約190°F至約250°F色澤-加特納(Gardner)色度約為1～5壓敏波利根(POLYKEN)粘性-底布為聚酯時(shí)為約為400～2000克力此類膠粘劑還應(yīng)有如下的粘合能力90°剝離粘附力-在聚乙烯薄膜上為從約200～1500克力靜剪切阻力-當(dāng)將佩培克斯(PEBAX)/膠粘劑應(yīng)用于1.5英寸寬的聚乙烯薄膜，在130°F進(jìn)行試驗(yàn)，在500克負(fù)荷下，佩培克斯(PEBAX)/膠粘劑之間6小時(shí)內(nèi)的移動(dòng)(蠕變)不超過(guò)10%。
這種膠粘劑的諸優(yōu)點(diǎn)中，能將條材瞬時(shí)地粘牢這點(diǎn)對(duì)上述討論過(guò)的高速生產(chǎn)率是重要的。
下述例示的都是適用的熱熔膠粘劑，它們都具有上述膠粘的內(nèi)在特性和粘合能力。
例6
這類熱熔膠粘劑被加熱并在約280°F至375°F的溫度下被擠壓出來(lái)。顯然，在把膠粘劑涂到帶41之前必需將其冷卻至低于150°F的溫度，最好是低于125°F。否則，熱的膠粘劑可能使熱縮性材料過(guò)早地活化，而在加工過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題。然而，膠粘劑必需保持足夠的溫度(約自100°F至120°F)，以使它適合于帶和與之粘結(jié)的材料，以便于此后將粘牢的帶和膠粘劑能粘牢到物品上，如尿布上。
(b)方法說(shuō)明圖5～7解釋了按本發(fā)明的方法將熱熔膠粘劑涂覆到熱敏織物的情況。
經(jīng)加熱后的膠粘劑被擠壓和沉積(至少為一根，最好為二根連續(xù)的條帶)在已冷卻的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)可回轉(zhuǎn)的冷卻輥105表面103的第一站106處。冷卻輥105被冷卻到比經(jīng)加熱的膠粘劑的溫度稍低些，并使它如圖6所示的以反時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，以使膠粘劑條帶102，104在移離站106后逐漸冷卻。冷卻輥的冷卻可用任何適合的介質(zhì)，如致冷劑、水、空氣等均可實(shí)現(xiàn)。
重要的是，膠粘劑條帶102，104的橫斷面以能沿其寬度大體上是均勻地冷卻。理想地說(shuō)，冷卻輥表面103是平坦的，而條帶102，104(如圖7所示)也是平坦的且斷面是矩形的，而不是園形的。不用說(shuō)，冷卻輥表面的形狀和條帶的橫斷面可能發(fā)生某些變異，這甚至是所需要的。然而，條帶的形狀必須是，當(dāng)它沿冷卻的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)(輥105)移動(dòng)時(shí)，膠粘劑條帶應(yīng)沿其寬度基本上均勻冷卻，如下所述。
基本連續(xù)的熱敏材料織物131被帶至位于第一站106下游的第二站132處與膠粘劑條帶相接觸。冷卻輥105的溫度、直徑和回轉(zhuǎn)速度，條帶102、104的尺寸和第二站132相對(duì)于第一站的位置等的安排是，要使膠粘劑條帶102、104能冷卻到織物131的臨界溫度之下。在上述熱收縮材料的情況下，臨界溫度就是材料發(fā)生收縮的活化溫度，約為125°F至230°F。在此情況下，膠粘劑條帶102，104在站132處的溫度應(yīng)低于125°最好應(yīng)在約100°F至120°F。
按照本發(fā)明，織物131是被壓至與膠粘劑條帶102、104緊密接觸?！皦毫Α苯雍峡赡芘c“接觸”接合實(shí)際上同時(shí)發(fā)生?？墒?，曾發(fā)現(xiàn)在最初接觸點(diǎn)(站132)的下游的站133處，以壓力將織物131壓向膠粘劑并與之緊密接觸是有利的，因?yàn)檫@樣可在施予壓力之前，將織物131粘貼到粘膠劑上。這樣可以減少或消除織物131的橫向移動(dòng)，否則，如在最初接觸點(diǎn)施予壓力，織物131可能發(fā)生橫向移動(dòng)。在壓力站132處膠粘劑的溫度應(yīng)有足夠高，以使膠粘劑和織物具有堅(jiān)牢的粘著效果。
“密切結(jié)合的”織物和膠粘劑繼續(xù)留在冷卻輥105的表面，并在站134處將其從輥上剝下。在此時(shí)，織物和膠粘劑緊密地結(jié)合在一起，如膠粘劑進(jìn)一步冷卻，可使剝離更為順當(dāng)。如織物和膠粘劑在剝離輥145上包繞90°以上，再?gòu)睦鋮s輥上剝下則更好，如能包繞180°以上則更理想。
然后，密切結(jié)合的織物和膠粘劑很方便地移動(dòng)到切割臺(tái)149，在這里織物被切割成所需長(zhǎng)度，這樣可對(duì)其直接地加壓，例如作為用即棄尿布21的帶41?；蛘撸趯⒖椢锖湍z粘劑切斷前，可先將其移至另一工序臺(tái)上。
在本發(fā)明的方法中，膠粘劑被加熱并被擠壓通過(guò)噴管口而放到冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，即冷卻輥105的表面。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在噴管口和冷卻輥表面之間有可調(diào)的間隙，并且使噴管口和輥的表面具有適當(dāng)?shù)男螤睿瑒t可使沉積成的條帶的斷面能促使條帶沿其寬度大體上是均勻冷卻。最理想地看，輥表面103是平滑的，而條帶102、104也是相對(duì)扁平的，且斷面大體上是矩形的，而不是園形的。相對(duì)平坦的，斷面大體上是矩形的條帶有助于膠粘劑的均勻冷卻。與此相反，如膠粘劑的條帶是園形斷面的，則條帶的外殼冷卻得快而其內(nèi)部仍保持較熱。在這樣情況下，當(dāng)以壓力將條帶與織物接合時(shí)，條帶將放出相當(dāng)?shù)臒崃慷篃崦艨椢锊牧蠐p壞或活化。欲將園形的條帶充分冷卻以防止上述不利的反應(yīng)，很可能要將膠粘劑冷至一定的溫度，而此時(shí)難以實(shí)現(xiàn)有效的粘合。
應(yīng)該知道，重要的是在噴管口103處的溫度盡可能快地到達(dá)所需工作水平(在推薦的膠粘劑的情況下為從280°F至375°F)和即使在暫時(shí)斷電或停車的情況下保持這一溫度。為此，當(dāng)不工作時(shí)或當(dāng)暫時(shí)斷電或停車時(shí)，本發(fā)明的方法是使噴管口103離開冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)(冷卻輥105)，這樣可以防止在啟動(dòng)時(shí)由于冷卻輥105的影響而延誤噴管口103的加熱，同時(shí)還可防止在暫時(shí)停車時(shí)噴管口引起不必要的冷卻。此外，按照本發(fā)明，當(dāng)噴管口的溫度到達(dá)所需溫度時(shí)，噴管口引向冷卻輥105，以開始本發(fā)明的方法。
在采用本發(fā)明的方法時(shí)，能達(dá)到的溫度視所用材料而異。在上述建議的合成橡膠基的熱熔壓敏膠粘劑與由內(nèi)層為佩培克斯(PEBAX)外層為乙烯乙酸乙烯酯共聚物的共擠薄膜所構(gòu)成的熱敏材料合用時(shí)，膠粘劑被加熱到約280°F至375°F，并在此溫度下被擠壓并沉積在冷卻輥上。冷卻輥105由致冷設(shè)備將其冷卻至約30°F至65°F的溫度以將膠粘劑帶在站132處冷卻至低于125°F溫度。粘合的膠粘劑和織物從冷卻輥的站144處被剝下，144處膠粘劑的溫度為約100°F至120°F。
應(yīng)該知道，不同的膠粘劑可能需要不同的溫度和不同的沉積成帶的厚度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)噴管口應(yīng)大體上垂直于冷卻輥的表面安放，而沉積成的條帶厚度應(yīng)大體上等于噴管和輥表面間的間距。對(duì)于上述建議的膠粘劑和帶材，膠粘劑條帶為0.010英寸厚是合適的。有可能應(yīng)用較薄的膠粘劑條帶，特別是在用具有較高粘合強(qiáng)度的膠粘劑時(shí)。
(c)設(shè)備說(shuō)明圖5～7還描述了本發(fā)明的設(shè)備，它特別適用于實(shí)施部分(b)所描述的方法。
參閱圖5和圖6，設(shè)備包括用于加熱和擠壓膠粘劑的裝置，擠壓裝置有一噴管口，冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)即冷卻輥安排得與噴管口相鄰近但與噴管口保持一定間距，以接受膠粘劑的連續(xù)條帶沉積在輥的第一站處，條帶的斷面有利于促使其沿寬度方向大體上均勻冷卻。圖5中101處所示為一普通結(jié)構(gòu)的擠壓機(jī)，它包括一個(gè)計(jì)量泵和加熱的通道(圖中未表示)，還提供了噴管口103，加熱的膠粘劑從這里被擠壓出來(lái)，熟悉技術(shù)的人都知道上述情況。在本文所描述的那種熱熔壓敏膠粘劑的情形下，膠粘劑在擠壓機(jī)中加熱到約280°F至375°F的溫度。噴管口103包含一個(gè)或多個(gè)開口，熱熔膠粘劑通過(guò)開口被輸送出來(lái)。在上述希望輸送出兩根膠粘劑條帶的情形下，噴管103有兩個(gè)開口。
冷卻輥105圍繞軸107回轉(zhuǎn)，冷卻輥具有一般的園柱形表面109，面109和噴管口103相鄰近，但其間有一間隙111。冷卻輥表面109的外形通常與噴管口的外形相配合，最好兩者都是相對(duì)扁平的。馬達(dá)傳動(dòng)軸113通過(guò)一連串的皮帶115、117和皮帶輪119、121、123、125與冷卻輥的軸107相連接。冷卻輥105還有一個(gè)離合器和制動(dòng)機(jī)構(gòu)129。
如圖5中箭號(hào)127所示，冷卻輥105的回轉(zhuǎn)方向是反時(shí)針?lè)较?。在冷卻輥105回轉(zhuǎn)時(shí)，熱熔膠粘劑被擠壓出至少是一根最好是兩根連續(xù)的條帶102、104并沉積于冷卻輥105表面的109的站106處。由于噴管口103的外形和冷卻輥表面109的外形都是平坦的，所以膠粘劑條帶102、104也是平坦的且斷面呈矩形，而條帶的厚度大體上等于圖7中所示間距111的大小。由于噴管口和冷卻輥表面間的間隙和平坦的外形，所生產(chǎn)的條帶是相對(duì)扁平且通常是矩形的，這一點(diǎn)是令人滿意的，因?yàn)檫@樣可使條帶能沿其寬度大體上均勻冷卻。然而，應(yīng)該知道，要得到完全平坦且完全矩形的形狀是不太可能的。此外，有時(shí)也可能希望形成其它斷面形狀的條帶。重要的是，條帶應(yīng)具有能使沿其寬度大體上均勻冷卻的斷面形狀，以使其能與熱敏織物粘牢且弊端最少。正如熟悉技術(shù)的人都知道的，冷卻輥105由普通的致冷設(shè)備或其它合適的冷卻劑得以冷卻，因此當(dāng)膠粘劑轉(zhuǎn)移到回轉(zhuǎn)的冷卻輥的表面上時(shí)，它的溫度得以降低。
按照本發(fā)明，在機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)，擠壓器的噴管口移離冷卻輥，以使噴管口能盡快地達(dá)到它的工作溫度。此外，在發(fā)生臨時(shí)停車時(shí)，噴管口也移離冷卻輥，以防止在擠壓器中的膠粘劑冷卻。
如這里所述并如圖5和圖6所示的，擠壓器101是安裝在固定于滑軌112的基板102上，滑軌112由桿114引導(dǎo)滑動(dòng)。如圖5所示，氣動(dòng)馬達(dá)116包括一連接到基板102的活塞桿115，而可將擠壓器101左右移動(dòng)。如圖5所示，調(diào)節(jié)螺絲118可調(diào)節(jié)擠壓器101向右方橫移的停止位置，而調(diào)節(jié)螺絲120是調(diào)整擠壓器接近或遠(yuǎn)離冷卻輥以改變間距111的大小。
在啟動(dòng)時(shí)，馬達(dá)116調(diào)節(jié)至使擠壓器101從圖5所示位置移向左側(cè)定位。而噴管口103移離冷卻輥109。擠壓器101開始工作(在其中的膠粘劑被加熱并擠壓通過(guò)噴管口103)使膠粘劑迅速加熱。當(dāng)噴管到達(dá)它的工作溫度時(shí)，在用上述建議的膠粘劑的情況下，溫度約為280°F至375°F，馬達(dá)116將擠壓器101移回至右邊至圖5所示的位置。移動(dòng)的距離取決于底板102上螺絲118固定的位置。這樣，噴管口103與用以沉積膠粘劑條帶的冷卻輥表面109的相對(duì)位置得以正確定位。
在暫時(shí)停車時(shí)，馬達(dá)116工作將擠壓器移動(dòng)至如圖5中所示的左方，而將噴管口103移離冷卻輥。這樣可防止在擠壓器中的膠粘劑在停車時(shí)產(chǎn)生對(duì)工作不利的冷卻，否則就會(huì)發(fā)生上述情況。對(duì)技術(shù)熟悉的人會(huì)知道，只要用適當(dāng)?shù)目刂萍夹g(shù)，可使上述馬達(dá)116的作用自動(dòng)化。
按照本發(fā)明，提供了將熱敏材料織物輸入與冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面和膠粘劑條帶相接觸的裝置，也提供了將織物壓向與膠粘劑和冷卻輥相接觸的裝置。基本連續(xù)的熱敏材料織物從適當(dāng)?shù)牡胤?圖中未示)引入，并使它在第二站132處與冷卻輥表面109和膠粘劑條帶102、104相接觸，第二站位于第一站106的下游180°處。如圖5所示，熱敏材料131移過(guò)傳動(dòng)輥135、137后，在站132處與膠粘劑條帶102、104相接觸，并在此點(diǎn)與膠粘劑相結(jié)合。上述的冷卻輥是由致冷設(shè)備予以冷卻，所以它的溫度在一定程度上低于熱熔膠粘劑的溫度，而使當(dāng)膠粘劑到達(dá)132處時(shí)能冷卻至所需溫度?？椢?31和膠粘劑在此點(diǎn)粘合在一起，以防止織物131相對(duì)于輥105發(fā)生橫向移動(dòng)。
這里進(jìn)一步說(shuō)明，夾持輥141安裝于繞軸釘144旋轉(zhuǎn)的臂142上。通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?，如氣壓裝置143使夾持輥141偏向冷卻輥。夾持輥141在第三站133處與冷卻輥表面109相接合，并加壓織物131與膠粘劑使之緊密接觸，使膠粘劑鋪開并適應(yīng)于織物材料。接合壓力是有限的，并由與固定墊148相接合的螺絲146而得以調(diào)節(jié)。第三站或稱為壓力站133，是在第二站或稱為接觸站132的下游，在第二站處織物131初次接觸膠粘劑，所以在織物和膠粘劑到達(dá)站133之前就已經(jīng)粘住。這樣有助于在站133處避免織物131的橫向移動(dòng)。
按照本發(fā)明，它提供了在第三站下游的第四站處將粘牢的織物和膠粘劑從冷卻輥上剝下的裝置。如這里具體說(shuō)明的，剝離輥145位于夾持輥141和站133的下游并在第四站134處與冷卻輥105相接合。輥145由一擺臂所支撐，并由一張力彈簧146使其靠向冷卻輥105，并相互接合以保證輥145的回轉(zhuǎn)速度與冷卻輥105相同，輥145和站134的位置要使膠粘劑和織物有足夠時(shí)間粘牢。關(guān)鍵在于，在將粘牢的織物和膠粘劑從冷卻輥105剝下前，在剝離輥145上至少包繞90°，如圖5所示，最好包繞180°?，F(xiàn)已證實(shí)，上述方法對(duì)從冷卻輥105上拿下織物和粘牢的膠粘劑非常行之有效。
正如上述，本發(fā)明的方法和設(shè)備在使熱縮性條帶附加到用即棄衣著，諸如尿布上，有著特殊的用途。在此情況下，織物和粘牢的膠粘劑被送到切斷站149，如果需要的話，還可以有其它的中間處理站。如圖5所示，織物和粘牢的膠粘劑離開輥145后，通過(guò)一個(gè)傳動(dòng)輥147下方進(jìn)入切斷站149，切斷站可包含一固定臺(tái)板151和一由馬達(dá)傳動(dòng)的往復(fù)刀153。這樣，就可以把織物和膠粘劑結(jié)割成所需的片段長(zhǎng)度，如上面舉例說(shuō)明用的帶41。此后，上述帶即可壓到尿布21上使用。
在上述建議的合成橡膠基的熱熔，壓敏膠粘劑和熱縮織物材料的情況下，冷卻輥105的工作表面部分最好是用聚四氟乙烯浸透過(guò)的陶瓷所包復(fù)。與其它類型輥的表面，如硅橡膠相比較，浸透過(guò)的陶瓷表面具有優(yōu)良的耐磨性和且粘附力低。
夾持輥141和剝離輥145最好由工作表面為硅橡膠的鋼芯構(gòu)成。
(d)操作條件現(xiàn)已確定，上述熱熔粘合劑應(yīng)加熱到約280°F至375°F的溫度。此時(shí)，擠壓器被移至鄰近輥表面109噴管口103的位置，而膠粘劑被擠壓并沉積在冷卻輥上，在冷卻輥上的膠粘劑一般是平坦的，大體上約為0.010英寸厚的矩形條帶，隨所用膠粘劑的不同，也可使用超出上述范圍的溫度和條帶厚度。值得注意的是，在使用具有較高粘合強(qiáng)度的膠粘劑時(shí)，也可用較薄的條帶。一般說(shuō)來(lái)，這數(shù)量級(jí)的溫度不適于把膠粘劑直接應(yīng)用于壓敏織物131上，特別是當(dāng)織物是由熱縮材料組成時(shí)。在本發(fā)明中，在織物和膠粘劑結(jié)合之前，膠粘劑的溫度被降至低于會(huì)對(duì)熱敏織物材料131產(chǎn)生不良作用的溫度。這樣，在所給的特殊例子中，膠粘劑在沿冷卻輥105行進(jìn)時(shí)，其溫度降低至125°F之下，最好是約在100°F至120°F。這樣，當(dāng)膠粘劑和織物在132處結(jié)合時(shí)，在織物上不會(huì)產(chǎn)生不良作用，且膠粘劑還足夠熱以適合織物和粘牢織物。之后，夾持輥141壓擠織物131和膠粘劑，并使它們密切接觸。
帶有織物131和膠粘劑密切接合的冷卻輥105的繼續(xù)回轉(zhuǎn)，使膠粘劑的溫度進(jìn)一步降低，并使織物和膠粘劑更牢固地粘合在一起。當(dāng)膠粘劑和織物到達(dá)剝離站134處的剝離輥145時(shí)，膠粘劑的溫度將為約100°F至120°F。
如圖5所示，粘牢的織物和膠粘劑在剝離輥145上包繞約90°，最好為180°，然后從冷卻輥105上剝下。這樣可以非常方便，非常有效地將織物和粘牢的膠粘劑取下，這時(shí)可把它們送到切割站149處。
在發(fā)生臨時(shí)停車時(shí)，擠壓器101被移離冷卻輥105，以避免在擠壓器中的膠粘劑產(chǎn)生不合需要的冷卻。
前面，已公開了把熱熔壓敏膠粘劑應(yīng)用于熱敏材料織物的方法和設(shè)備，及旨在達(dá)到本發(fā)明提出原意的最終產(chǎn)品。雖然這里描述和圖示了本發(fā)明的最佳實(shí)施方案，但顯然，對(duì)于那些精通技術(shù)的人，可在不偏離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)下，對(duì)本發(fā)明作出各種各樣的增、減、修改和刪節(jié)。所以，本發(fā)明將這些增、減、修改和刪節(jié)也包括在附加權(quán)利要求
及其等價(jià)要求之內(nèi)。
勘誤表
權(quán)利要求
1.將熱熔壓敏膠粘劑應(yīng)用于熱敏材料織物的設(shè)備，其特征在于包括將所述的膠粘劑加熱并擠壓通過(guò)噴管口的裝置；用于接受所述噴管出來(lái)的膠粘劑連續(xù)條帶的冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的表面與所述的噴管鄰近但其間有一間隙；將所述的熱敏材料織物與轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面和膠粘劑條帶相接觸的裝置；將所述的織物壓向膠粘劑條帶和轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面的裝置；和將所述的織物和膠粘劑從轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)剝下的裝置。
2.按照權(quán)利要求
1所要求的設(shè)備，其中所述的噴管和所述的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面的外形是互相配合的。
3.按照權(quán)利要求
1所要求的設(shè)備，其中所述的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)是一可回轉(zhuǎn)的冷卻輥。
4.按照權(quán)利要求
3所要求的設(shè)備，其中所述的噴管口和所述的冷卻輥的外形是平坦的。
5.按照權(quán)利要求
3所要求的設(shè)備，其中所述輸出膠粘劑的噴管大體上是垂直于輥的表面，所述的間距約等于所述的條帶的厚度。
6.按照權(quán)利要求
3所要求的設(shè)備，其中所述的剝離裝置包括鄰近冷卻輥的剝離輥，和在織物離開冷卻輥前，使織物包繞在剝離輥至少約90°至約180°的工具。
7.按照權(quán)利要求
1所要求的設(shè)備，其中所述的膠粘劑通過(guò)噴管口沉積在所述的冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面的第一站處，將織物在第二站處喂入并使之與所述的表面和膠粘劑條帶相接觸，在所述的第二站的下游的第三站處，所述的擠壓工具與所述的織物相接合。
8.按照權(quán)利要求
1所要求的設(shè)備，其中所述的擠壓裝置包括一鄰近第二站下游的夾持輥。
9.按照權(quán)利要求
3所要求的設(shè)備，所述的冷卻輥有一外殼，該外殼由用聚四氟乙烯浸透過(guò)的陶瓷制品所構(gòu)成。
10.按照權(quán)利要求
9所要求的設(shè)備，其中所述的剝離裝置包括由硅橡膠構(gòu)成的剝離輥。
11.按照權(quán)利要求
1所要求的設(shè)備，其中所述的膠粘劑條帶一般是扁平的，其斷面大體上是長(zhǎng)方形的。
12.按照權(quán)利要求
3所要求的設(shè)備，其中包括調(diào)整在噴管口和冷卻輥之間形成間距的裝置。
13.按照權(quán)利要求
3所要求的設(shè)備，其中所述的噴管口包括多個(gè)開口，可使多條平行間隔扁平的膠粘劑條帶沉積到所述的冷卻輥上。
14.按照權(quán)利要求
1所要求的設(shè)備，其中包括在設(shè)備啟動(dòng)和臨時(shí)停車時(shí)，將所述的擠壓裝置和所述的噴管口移離所述的冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的裝置。
15.按照權(quán)利要求
14所要求的設(shè)備，其中在臨時(shí)停車時(shí)，將所述的擠壓裝置和噴管口移離冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是自動(dòng)的。
16.把熱熔膠粘劑涂覆于熱敏材料織物的方法，其特征在于包括下列步驟加熱，擠壓膠粘劑通過(guò)噴管口并以大體上連續(xù)的膠粘劑條帶的形式將膠粘劑沉積在冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的表面(冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)和噴管口之間有一間隙)，使膠粘劑條帶沿其寬度大體上均勻地冷卻，在膠粘劑條帶充分冷卻后將大體上連續(xù)的熱敏材料織物與之接觸，這樣可防止膠粘劑條帶與熱敏材料的不良反應(yīng)，擠壓織物使其與膠粘劑條帶和轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面密切接觸，和從轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面將織物和膠粘劑剝下。
17.按照權(quán)利要求
16所要求的方法，其中所述的擠壓和沉積步驟形成平坦的、大體上矩形斷面的膠粘劑條帶。
18.按照權(quán)利要求
16所要求的方法，其中所述的冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)為一可回轉(zhuǎn)的冷卻輥，并包括轉(zhuǎn)動(dòng)所述的冷卻輥以使膠粘劑條帶移動(dòng)與織物相接觸的步驟。
19.按照權(quán)利要求
16所要求的方法，其中包括在啟動(dòng)時(shí)，將噴管口移離冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)，和在噴管口由膠粘劑加熱后將噴管口移向冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面以形成所述的間距等步驟。
20.按照權(quán)利要求
16所述的方法，其中包括在暫時(shí)停車時(shí)將所述的噴管口自動(dòng)地移離冷卻轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)的步驟。
21.按照權(quán)利要求
16所述的方法，其中在將織物與膠粘劑條帶接觸的步驟之后，是將織物壓向膠粘劑條帶和轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)表面，使之成為不能再分解的接觸。
22.按照權(quán)利要求
16所述的方法，其中所述的剝離步驟包括將織物和膠粘劑圍繞剝離輥至少包繞90°。
23.按照權(quán)利要求
16所述的方法，其中所述的剝離步驟包括將織物和膠粘劑圍繞剝離輥至少包繞180°。
24.一種用即棄衣著。其特征在于它包括本體材料，用以抽緊主體材料的熱敏彈性體，將彈性體固定到主體材料上的熱熔膠粘劑。
25.按照權(quán)利要求
24所述的衣著，其中所說(shuō)的熱敏材料包括熱彈性材料，所說(shuō)的膠粘劑包括基本高聚物和增粘劑樹脂，它在約自280°F至375°F的溫度下被擠出。
26.在權(quán)利要求
25中所述的衣著，其中所說(shuō)的熱敏材料包括一種共擠薄膜，其內(nèi)層為由剛性聚酰胺段和柔性聚醚段的線性規(guī)整鏈組成的聚醚嵌段酰胺樹脂所組成，而外層為乙烯乙酸乙烯酯共聚物，至少為一個(gè)外層
專利摘要
把熱熔膠粘劑涂覆于熱敏材料織物的設(shè)備和方法，其中膠粘劑被加熱并以大體上矩形斷面連續(xù)扁平條帶的形狀擠壓到回轉(zhuǎn)的冷卻輥上，膠粘劑冷卻后與熱敏材料織物接觸，其后互相壓緊，以使膠粘劑與織物材料靠緊并粘牢，最后，粘牢的膠粘劑和織物從冷卻輥上剝下。
文檔編號(hào)C09J7/02GK86101239SQ86101239
公開日1986年9月3日 申請(qǐng)日期1986年2月1日
發(fā)明者洛里·弗朗西斯·薩利, 拉塞爾·埃文·索爾森 申請(qǐng)人:金伯利-克拉克公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan