(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトブローイングダイにおいて、
本体と、
前記本体において間隔を置いて一直線上に配置され、第１の流体を供給して第１の速度の複数の第１の流れ（Ｆ１）を形成するための複数の第１のオリフィス（１１０）と、
前記本体において上記一直線上であって前記複数の第１のオリフィス（１１０）の各々の両側に配置され、第２の流体を供給して前記第１の流れ（Ｆ１）の両側に実質的に沿わせて第２の速度の第２の流れ（Ｆ２）を形成するための一対の第２のオリフィス（１２０）とを具備し、
前記第２の流れ（Ｆ２）の第２の速度が前記第１の流れ（Ｆ１）の第１の速度よりも高く、前記第２の流れ（Ｆ２）により前記第１の流れ（Ｆ１）の各々を細く引き延ばして、複数の流体糸状体（ＦＦ）を形成するようにしたメルトブローイングダイ。
【請求項２】
前記第２のオリフィス（１２０）は前記第１のオリフィス（１１０）に対して後退して配置されている請求項１に記載のメルトブローイングダイ。
【請求項３】
収斂する第３の流れ（Ｆ３）により前記第１のオリフィスの近傍に高圧領域を形成し、前記第１の流体の供給が停止したときに前記第１のオリフィス（１２）からの残りの第１の流れを遮断するようにした請求項１または２に記載のメルトブローイングダイ。
【請求項４】
前記本体は複数のプレートを積層して形成される請求項１から３の何れか１項に記載のメルトブローイングダイ。
【請求項５】
前記第１の流体は接着剤であり、第２の流体が空気である請求項１から４の何れか１項に記載のメルトブローイングダイ。
【請求項６】
前記流体糸状体（ＦＦ）は前記第２の流れ（Ｆ２）により揺動され、前記一対の第２の流れ（Ｆ２）の少なくとも一方と前記第１の流れ（Ｆ１）との間の間隔、前記第２の流れ（Ｆ２）の流量または前記第２の流れ（Ｆ２）の流速により、前記流体糸状体（ＦＦ）の揺動が制御される請求項１から５の何れか１項に記載のメルトブローイングダイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的にメルトブローイング方法およびメルトブローイング方法を実施するためのダイ集成体に関し、特に、複数の接着剤供給オリフィスの両側に空気供給オリフィスを設け、前記複数の接着剤供給オリフィスからの接着剤の流れが、前記空気供給オリフィスからの相対的に高速、高温の空気の流れにより引っ張り細くして接着剤流体糸状体を形成するダイ集成体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メルトブローイングは、第１の流体つまり溶融したプラスチックなどを、隣接する第２の流体つまり加熱した空気により、第１の流れよりも高速で引っ張り細くすることにより繊維または流体糸状体を形成するプロセスである。この流体糸状体は連続または不連続であり、メルトブローイングされる材料や特定の適用例の要求により数１０分の１μｍから数１００μｍの範囲の寸法を有している。メルトブローイング方法の適用例には、不織布の製造や、ダイアパ、失禁パッド、衛生ナプキン、患者の下着、手術着等の種々の体液吸収衛生物品の製造において、基体を接着するために溶融した接着剤を供給することが含まれる。
【０００３】
１９９２年９月８日に発行された米国特許第５１４５６８９号、発明の名称「メルトブローイングダイ」には、例えば、長尺のダイ集成体が、収斂する表面により画成された三角形のダイチップを含んでおり、このダイチップの三角形の先端に複数のオリフィスが配列さている。ダイチップの収斂する表面から離間配置されると共に、前記表面に沿って設けられた空気プレートにより形成された連続空気通路から、高温、高速のシート状の収斂する空気流が、前記ダイチップの収斂する表面に沿って前記先端に向けて供給され、前記複数のオリフィスから供給される樹脂の流れを高速の空気が引っ張り、これを細くする。この米国特許５１４５６８９号は、また、前記複数のオリフィスの上流に配設された作動可能な弁集成体を具備しており、前記ダイチップのオリフィスへの樹脂の流量を選択的に制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の発明者らは、メルトブローされた接着剤および他の流体糸状体を形成するために必要な圧縮された加熱空気はメルトブローイング法のコストのかかる特徴であることに気づいた。また、ダイの一連のオリフィスから供給される流体を、前記オリフィスの両側から収斂するシート状の空気流により引っ張り細くする構成は、コストのかかる多量の圧縮空気を必要とするメルトブローイング法にとって効果的な構成ではないことに気づいた。特に、シート状の空気流の実質的部分がメルトブローイング法に殆ど寄与していない。と言うのは、シート状の空気流において、個々の流体の流れの両側部に接する部分しか、供給された流体を引っ張り細くする作用に影響を与えていないからである。また、供給される流体の流れの方向に対して平行に流れる、前記収斂するシート状の空気流の剪断成分のみが、供給される流体を引っ張り細くすることに寄与する。供給される流体の流れの方向に対して垂直に流れる、収斂するシート状の空気流の圧縮成分は、供給される流体を引っ張り細くすることに寄与しない。更に、空気流の剪断成分を最大とすることにより、メルトブローされた流体を引っ張り細くする効率が最大となり、圧縮空気の流量を低減し製造コストが低減される。
【０００５】
実際の流体供給制御弁と流体供給オリフィスとの間の流体供給管路に沿って残留する流体は、流体の供給が停止した後にも流体供給オリフィスから流れ出る傾向を有している。基体へのメルトブローされた接着剤の適用を含むメルトブローされた流体を正確に供給しなければならない応用例では、流体の供給が停止した後にも供給オリフィスから流体が流れ出ることは非常に望ましくない。体液を吸収する衛生物品の製造を含む多くのメルトブローされた接着剤の適用例では、メルトブローされた流体糸状体を均一に作り適用することが必要である。より詳細には、基体または他の表面にメルトブローされた材料を適用し、メルトブローされた材料により覆われた領域と覆われていない領域の間の明確な境界またはインターフェースを作ることが必要である。体液を吸収する衛生物品の製造では、基体の特定の領域にメルトブローされた接着剤を適用する正確な制御が絶対に必要である。と言うのは、基体の設計された領域のみに接着剤が必要であり、その余の領域には接着剤は必要なく、そうでなければ、廃棄物として廃棄される。
【０００６】
更に、従来のメルトブローイングダイの製造方法は、ダイを使用するメルトブローイング法の適用の範囲が制限されている。特に、多くのメルトブローイングダイは、非常に小径となる流体供給オリフィスおよびダイの他の特徴を形成するために精密な機械加工技術が必要である。ダイの製造技術が既存の製造技術の限界となる適用例もある。
【０００７】
上述の議論および他の考察に鑑み、メルトブローイング法およびメルトブローイング法を実施するための装置を改良する必要がある。
本発明の目的は、従来技術の問題を克服する新規なメルトブローイング方法および該メルトブローイング方法を実施する装置を提供することである。
本発明の他の目的は、体液を吸収する衛生物品の製造において、基体にメルトブローされた接着剤を経済的、かつ、有効に適用する新規なメルトブローイング方法および該メルトブローイング方法を実施する装置を提供することである。
本発明の他の目的は、メルトブローされた流体糸状体を形成するたねい必要な流体の両、特にメルトブローされた接着剤流体糸状体を引っ張り細くする空気流量を低減した新規なメルトブローイング方法および該メルトブローイング方法を実施する装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、流体供給オリフィスへの流体の供給が停止した後に、前記流体供給オリフィスから残留する流体が流れ出ることを防止した新規なメルトブローイング方法および該メルトブローイング方法を実施する装置を提供することである。
本発明の他の目的は、メルトブローされた流体糸状体の適用を制御する、特に、供給された流体の質量流量を選択的に制御し、適用される流体の揺れパラメータを選択的に制御し、かつ、メルトブローされ基体へ適用された流体糸状体のパターンを制御し、流体糸状体の境界をはっきりさせるようにした新規なメルトブローイング方法および該メルトブローイング方法を実施する装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、新規なメルトブローイングダイ集成体を提供することである。このダイ集成体は、交互配列された第１と第２のオリフィスに対応させて複数の第１と第２の流体を分配するための積層された複数の部材を具備している。第１のオリフィスの各々は、その両側部に第２の流体が接し、かつ、収斂しないように吐出される。
本発明の他の目的は、新規なメルトブローイングダイ集成体を提供することである。このダイ集成体は、交互配列された第１と第２のオリフィスに対応させて複数の第１と第２の流体を分配するための積層された複数の部材またはプレートを具備している。第１のオリフィスの各々と、その両側部に接するように配設された第２の流体が流体供給オリフィスアレーを形成し、っそいて、少なくとも２つのオリフィスアレーが、メルトブローイングダイ集成体において一直線上に、平行に、非平行に配置される。
【００１０】
本発明の他の目的は、ダイアダプタ集成体に取付け可能なメルトブローイングダイ集成体を提供することである。前記ダイアダプタから前記ダイ集成体に流体が供給され、少なくとも２つのダイアダプタ集成体が隣接配置され、隣接するダイ集成体のアレーを形成する。
本発明の他の目的、特徴、利点は添付図面を参照して説明する実施形態の記載から明らかとなる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、メルトブローイングダイにおいて、本体と、前記本体に互いに直線上に整列するように配置、形成され第１の流体を供給して第１の速度の複数の第１の流れを形成するための複数の第１のオリフィスと、前記本体において前記第１のオリフィスの各々の両側に前記複数の第１のオリフィスに対して直線上に配置され第２の流体を供給して前記第１の流れの両側に実質的に沿わせて第２の速度の第２の流れを形成するための一対の第２のオリフィスとを具備し、前記第２の流れの第２の速度が前記第１の流れの第１の速度よりも高く、前記第２の流れにより前記第１の流れの各々を細く引き延ばして、複数の流体糸状体を形成するようにしたメルトブローイングダイを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１にメルトブローイングプロセスおよびメルトブローイング方法を略示する。第１の流体が第１の流速で供給されて第１の流れＦ１が形成され、第１の流れＦ１の両側部から第２の流体が第２の流速で供給されて第２の流れＦ２が形成される。この構成では、離間した第２の流れＦ２の間に第１の流れＦ１が配置され、第１の流れＦ１の両側面に第２の流れＦ２が接し、図１に示すように配列した流れが形成れる。第２の流れＦ２の第２の流速は、第１の流れＦ１の第１の流速よりも高くなっており、第２の流れＦ２が第１の流れＦ１を引っ張り細くして、第１の流体糸状体ＦＦが形成される。矢印Ｆ１、Ｆ２の長さは、比例していないが、両者の相対的流速を示している。第１と第２の流れＦ１、Ｆ２は収斂するようには吐出されていない。図１は、第１の流れＦ１と、それに接するＦ２が平行となっており、第２の流れＦ１における第２の流れＦ２の剪断成分の引っ張り効果が最大となる。他の実施形態では、然しながら、第１と第２の流れＦ１、Ｆ２を広がるように吐出して、第１の流れＦ１を引き出すことにより得られる第２の流れＦ２の剪断成分に実質的に悪影響を与えることなく、流体糸状体ＦＦの適用または供給を制御してもよい。
【００１３】
この方法は、より一般的に、第１の流体により第１の流速の複数の第１の流れＦ１を形成し、第２の流体により第２の流速の第２の流れＦ２を形成するようにしてもよい。この場合、複数の第１の流れＦ１と複数の第２の流れＦ２が交互に連続するように配置して、複数の第１の流れＦ１の各々の両側に第２の流体Ｆ２が接するように構成される。この構成では、連続して交代する複数の第１の流れＦ１の各々の両側部に第２の流れＦ２の１つが接することとなる。複数の第２の流れＦ２の第２の速度は、複数の第１の流れの流速Ｆ１よりも高くなっており、複数の第２の流れＦ２が複数の第１の流れＦ１を引っ張りこれらを細くして、複数の第１の流体糸状体ＦＦが形成される。複数の第１と第２の流れＦ１、Ｆ２は、既述したように、収斂するようには吐出されていない。本発明を実施するこの構成では、複数の第１と第２の流れが交代して連続しており、複数の第２の流体Ｆ２の剪断成分を比較的効果的に利用して複数の第１の流れＦ１を引っ張り、これらを細くして複数の第１の流体から成る流体糸状体を形成することができる。
【００１４】
図１は、接する第２の流れＦ２の効果により揺れる第１の流れ流体糸状体ＦＦを含む第１の流れＦ１を示しており、その揺れにより流体の流れが一般的に不安定になる。第１の流の揺れは、増幅パラメータと周波数パラメータとにより特徴づけられ、それらは変化する。上記揺れは、例えば、第１の流れＦ１と、これに接する第２の流れＦ２の一方または両方の間の間隔を変えたり、第２の流れＦ２の一方または両方の流量を変えたり、或いは、第２の流れＦ２の一方または両方の流速を変えたりすることにより制御することができる。揺れの周波数パラメータは、一般的に第１の流れＦ１に対する第２の流れＦ２の流速を変化させることにより制御される。前記揺れの振幅は、一般的に、第１の流れＦ１と第２の流れＦ２の間の間隔を変えたり、第２の流れの流量または量を変えることにより制御される。揺れの対称性は、一般的に、第２の流れＦ２の一方を第２の流れＦ２の他方に対して変化させることにより制御される。揺れの対称性の制御は、以下に詳述するように、ある適用例では第１の流体糸状体のエッジ形状の有効な制御手段となる。こうした第１の流れＦ１の揺れパラメータの制御方法は、また、複数の第１の流れ、および、対応した複数の第１の流れ流体糸状体の揺れパラメータの制御にも応用できる。
【００１５】
図２は、本発明の方法を実施するためのメルトブローイングダイまたは本体部材１０の部分断面図である。本体部材の第１のオリフィス１２から第１の流体が供給されて第１の流れＦ１が形成され、第２のオリフィス１４から第２の流体が供給されて、第１の流れＦ１の両側部に接する第２の流れＦ２が形成れ、オリフィスアレー３０が形成される。図３にその１つを示す。より一般的に、本体部材１０は複数の第１のオリフィス１２を含み、その各々の両側に第２のオリフィス１４が配設され、既述したように交代する第１と第２の流れの列が形成される。更に一般的に、本該部材１０は、少なくとも２つのオリフィスアレーを含み、各々が第１のオリフィスと、該第１のオリフィスの両側に配設された第２のオリフィスを含む。例えば、図３には、いくつかの例のうち、少なくとも２つのオリフィスアレー３０を含む本体部材１０が示されている。１つの構成では、本体部材１０の１つの共通の表面１１に第１と第２のオリフィスアレー３２、３４が平行に設けられており（一直線上にある必要はない）、概ね平行な平面内で揺れる第１の流体糸状体ＦＦが形成される（１つのみ図示されている）。更に、オリフィスアレー３２、３４により作られた流体糸状体ＦＦが僅かに重なり合うように制御してもよい。他の形態では、１つのオリフィスアレー３６を他のオリフィスアレー３２または３４に対して角度以て配置し、図示するように交差する平面内で揺れる複数の第１の流体糸状体を形成することもできる。更に他の構成では、１または複数のオリフィスアレー３０、３８を、本体部材１０における他のオリフィスアレー３２、３４、３６とは異なる面１３、１９に設けて、三次元流体糸状体分配としてもよい。例示したこのような基本構成を組み合わせて、更に他の構成としてもよい。
【００１６】
図２を参照すると、第２のオリフィスの一方は本体部材１０の凹所１５内で、第１のオリフィス１２よりも後退した位置に設けられている。この構成によれば、第２のオリフィス１４を後退させることにより、第１のオリフィス１２から第１の流体が第２のオリフィス１４へ進入して詰まることが防止される。１つの実施形態では、第１のオリフィスの両側に設けられた第２のオリフィス１４の両方が、第１のオリフィス１２から後退した位置に設けられる。図２には、また、凹所１５において、第２のオリフィス１４から離反するにつれテーパ状に広がるテーパ凹所１７が図示されている。この構成では、テーパ凹所１７は、既述したように、第１のオリフィス１２から第１の流体が第２のオリフィス１４へ進入して詰まることが防止される。テーパ凹所１７は、また、例えば、第２の流れＦ２の断面積を広げる、つまり大きくすることにより第２の流れＦ２を修正する。他の実施形態では、第１のオリフィス１２の実質的に両側に配設された凹所１５を既述したテーパ凹所１７とすることもできる。本体部材１０の一般的に第１と第２のオリフィス１２、１４は、円形、矩形、多角形を含むどのような断面形状としてもよい。
【００１７】
図２に示す本発明の実施形態では、第１のオリフィス１２の近傍に高圧領域１６が発生し、第１の流体の供給が終了した後に第１のオリフィス１２からの残りの第１の流を遮断するために独立した第３の流れＦ３が収束する。本発明のこの特徴によれば、第１と第２の流れＦ１、Ｆ２の同じ側から或いは両側から集中するように供給された第３の流れＦ３が出会って、第１のオリフィス１２の出口近傍に高圧領域１６が形成される。代替的に第２の流れの向きを変えて、さもなくば、第２の流れを収斂させることにより、収斂する第３の流れＦ３を形成して高圧領域１６を形成してもよい。好ましい実施形態では、第１のオリフィス１２の出口近傍に高圧領域１６を形成する第３の流れＦ３が、第１の流れＦ１の方向の流れ成分を有しないようにして、残りの第１の流れを確実に遮断するようにしてもよい。第１の流体の供給が停止した後に第１のオリフィス１２の出口近傍に高圧領域１６を形成して、残りの第１の流れを遮断する第３の流れＦ３は、また、複数の第１のオリフィスの各々からの第１の流れを遮断するためにも応用することができ、複数の第１のオリフィスの各出口の近傍に対応した高圧領域１６が形成される。
【００１８】
図２に示す本発明の他の実施形態では、第１のオリフィス１２の大きくなる開口１８から第１の流体を供給し、第１の流れよりも高い流速を有する分離した第２の流れＦ２により引っ張ることにより、第１のオリフィス１２から分離した第１の流れＦ１１、Ｆ１２が形成され、分離した第１の流れＦ１１、Ｆ１２が、対応する分離した第１の流れ流体糸状体を形成する。本発明のこの特徴によれば、第１の流体の両側部に接する第２の流れＦ２は、第１の流れの両側部に低圧領域を形成し、これにより、第１のオリフィス１２の開口１８からの第１の流れが分離しやすくなる。このプロセスはまた、１または複数の第１のオリフィス１２が拡開する開口１８を有する本体部材の１または複数の第１のオリフィスに応用することができる。
【００１９】
第１のオリフィス１２からの分離した第１の流れＦ１、Ｆ２を形成する他の実施形態は、第１の流れの第１の流速よりも高い第２の流速の第２の流れＦ２で第１のオリフィス１２の出口近傍に高圧領域１６を形成することを含んでおり、分離した第１の流れが分離した第１の流れ流体糸状体を形成する。本発明のこの特徴によれば、第１と第２の流れにより形成される列の両側から収斂するように第４の流れが供給され、この収斂する第４の流れが出会って上述したように高圧領域を形成する。本発明のこの代替的特徴を実施するために、第１のオリフィス１２には拡開する開口１８は必要なく、また、これは、本体部材の複数の第１のオリフィスの各々から供給される分離した第１の流れを形成するためにも適用することができ、複数の第１のオリフィスの出口の各々の近傍に対応する高圧領域１６が形成される。
【００２０】
本発明の他の特徴によれば、第１の流体が、複数の第１のオリフィスから供給されて実質的に同じ流量の複数の第１の流れが形成され、第２の流体が複数の第２のオリフィスから供給されて実質的に同じ流量の複数の第２の流れが形成される。本発明に関連する特徴によれば、１または複数の第１の流れの流量は、対応する第１のオリフィスの大きさを変えることと、対応する第１のオリフィス１２を横断する流体の圧力を変化させることにより制御することができ、対応する１または複数の第１の流れが異なる質量流量を有するようにすることができる。１または複数の第２の流体の質量流量も同様に制御可能である。本発明の関連する特徴によれば、メルトブローイングダイとしての本体部材は、既述したように複数のオリフィスアレーつまり交互に配列された複数の第１と第２のオリフィスを有しており、更に、第１の流速で実質的に同じ質量流量にて複数の第１の流れＦ１を形成するために、１または複数の第１のオリフィス１２に供給された第１の流体を実質的に均一に分配するための第１の手段と、第２の流速で実質的に同じ質量流量にて複数の第２の流れＦ２を形成するために、１または複数の第２のオリフィス１４に供給された第２の流体を実質的に均一に分配するための第２の手段とを含んでいる。本発明のこの特徴によれば、前記ダイ集成体の複数の第１のオリフィスから第１の流体を引出し細くすることにより形成される複数の第１の流体糸状体は、複数の第１のオリフィス１２への第１の流体の分配を制御することにより制御される。
【００２１】
図４〜図３０を参照すると、ダイ集成体１００は、積層された複数の部材つまりプレートを具備している。図４〜図２３のプレートは、図４に示すプレートから図２２に示すプレートへ１枚づつ順次重ね併せて組み立てられる。図９〜図１４のプレートは図２５〜図２９に示すプレートに対応し、図９〜図１５のプレートが図３１の集成体に対応しており、図３１は、交互に配列された複数の第１と第２のオリフィス１１０、１２０を示している。第１と第２の流体が第集成体１００に供給され、後述するように複数の第１と第２のオリフィス１００、１２０に分配される。第１の流体は図９、２４の制流子入口１３２から、図１０、２６のプレートの第１の制流子空所１３０、図１１、図２７のプレートの複数の通路１３４、図１２、図２８のプレートの第１のアキュムレータ空所１４０に供給され、そこで、第１の流体が蓄積される。次いで、第１の流体は、アキュムレータ空所１４０から図１３、２９のプレートの複数の通路１３６を通過して、図１４、３０に示す複数の第１のスロット１０９に供給される。図１４のプレートが図１３のプレートと、図１５のプレートの間に配設されると、複数の第１のスロット１０９により図３１の複数の第１のオリフィス１１０が形成される。第２の流体が図９〜図１８のプレートの第２の制流子入口から、図１８の第２の制流子空所１５０、図１７のプレートの複数の通路１３５、図１６のプレートの第２のアキュムレータ空所１６０へ供給され、そこで第２の流体が蓄積される。アキュムレータ空所１６０内に蓄積された第２の流体は、次いで、図１５のプレートの複数の通路１３７を通過して、図１４のプレートの複数の第２のスロット１１９に供給される。
【００２２】
本発明の他の特徴によれば、通路１３４の各々を流通する第１の流体の質量流量は通路１３４の大きさを変えることにより制御される。図４〜図２３の実施形態では、第１の制流子空所１３０に供給された第１の流体は、複数の通路１３４により第１のアキュムレータ空所１４０へ実質的に均一に分配、供給される。そのために、複数の通路１３４は、第１の制流子空所の出口部分に沿って変化する圧力を補償するように大きさが変えてあり、通路１３４の各々を実質的に同じ第１の質量流量が流通するようになっている。実質的に均一に分配された第１の流体は第１のアキュムレータ１４０内に蓄積され、次いで、第１のアキュムレータ空所の出口に配設された複数の通路１３６を通過して複数の第１のオリフィス１１０に供給される。実質的に同じ大きさを有する複数の第１のオリフィス１１０から、第１の流体が実施的に均一に分配、供給され、実質的に同じ質量流量にて複数の第１の流れが形成される。同様に、第２の制流子空所１５０から供給された第２の流体は、複数の通路１３５、つまり、第２の制流子空所の出口部分に沿って低下する圧力を補償し、通路１３５を実質的に同じ第２の質量流量で流通するように大きさを変えてある通路１３５により第２のアキュムレータ空所１６０へ実質に均一に分配、供給される。実質的に均一に分配された第２の流体は、第２のアキュムレータ空所１６０に蓄積され、第２のアキュムレータ空所の出口の複数の通路１３７から複数の第２のオリフィスへ供給される。実質的に同じ大きさを有する複数の第２のオリフィス１２０から、第２の流体が実質的に均一に分配、供給され、実質計に同じ質量流量にて複数の第２の流れが形成される。
【００２３】
代替実施形態では、然しながら、対応するオリフィスの大きさを変えて、オリフィス１１０、１２０の１または複数のオリフィスを流通する質量流量を選択的に変えてもよい。更に他の実施形態では、対応するオリフィスを横断する圧力を変えて、オリフィス１１０、１２０の１または複数のオリフィスを流通する質量流量を選択的に変えてもよい。オリフィスを横断する圧力は、例えば、流体の圧力を低下させる補助空所を選択されたオリフィスへの流体経路に沿って形成することにより低下させることができる。既述したように、ダイ集成体を複数の個別的プレートから作る場合、前記補助空所は既存のプレートの一枚または補助プレートに容易に形成することができる。
【００２４】
図３１を参照すると、複数の第１のオリフィス１１０を形成する複数の第１のスロット１０９に対して、複数の第２のスロット１１９が、テーパ開口１２１を有する凹所内に後退させて複数の第２のオリフィス１２０を形成している。既述したように、この構成は第１の流体が複数の第１のオリフィスから複数の第２のオリフィスへ上方へ進入し、複数の第２の流れを変化させる傾向を小さくする。構成を得るために、図１３〜図１５のプレートは対応するテーパスロット１２１を有しており、これが、図１３〜図１５のプレートを組み立てたときにテーパ開口となる。代替実施形態では、しかしながら、図２に関連した第１と第２のオリフィスの形状を組み合わせた形状となるように、図１３〜１５のプレートにスロットを形成することができる。
【００２５】
本発明の他の特徴によれば、ダイ集成体１００は、既述したように、第３の流れにより第１のオリフィスの出口近傍に高圧領域を形成する手段を含んでいる。この高圧領域は、第１のオリフィスへの第１の流体の供給が停止したときに、対応する第１のオリフィスからの残りの第１の流体の流れを遮断する。本発明の関連する特徴によれば、後述するように、複数の第２の流れをそらせて前記高圧領域が形成される。
【００２６】
図４〜図２３および図３２を参照すると、ダイ集成体１００は複数の積層された部材つまりプレートを具備しており、図５〜図９が図３２のダイ集成体のプレート５０２〜５０６に対応する。この構成では、第３の流体が、図５〜図８のプレートを貫通して延びる第３の流体入口１７２から、図８の第１の分配空所１７０内へ、図７のプレートの複数のオリフィス１７３を通過して、図６のプレートの空所１７４ヘ、そして、図５のプレートの空所１７６へ供給される。次いで、第４の流体が、空所１７６から図６のプレートの第１の複数のオリフィス１７８を通過して供給される。オリフィス１７８が、収斂する第３の流れの第１の要素を形成する。第３の流体は、また、図８〜図２０のプレートを貫通して更に延びる第３の流体入口１７２から、図２０のプレートの第２の分配空所１８０内へ、図２１のプレートの複数のオリフィス１８３内へ、図２２のプレートの空所１８４内へ、そして、図２３のプレートの空所１８６内へ順次供給される。次いで、第４の流体が、空所１８６から図２２のプレートの第２の複数のオリフィス１８８を通して供給される。オリフィス１８８は、収斂する第３の流れの第２の要素を形成する。複数のオリフィス１７３、１８３は、空所１７０、１８０内の圧力変差を補償し、空所１７４、１８０に第３の流体を均一に分配、供給するために種々の大きさを有している。この構成では、収斂する第３の流れは、オリフィス１７８、１８８から実質的に同じ質量流量で供給される。オリフィス１７８、１８８の１または複数のオリフィスからの第３の流体の質量流量は、然しながら、既述したように選択的に変化させてもよい。
【００２７】
本実施形態によれば、収斂する第３の流れの第１の要素が第１の複数のオリフィス１７８から吐出され、収斂する第３の流れの第２の要素が第２の複数のオリフィス１８８から吐出されて、複数の第１のオリフィス１１０の各々の出口近郷に高圧領域を形成する。この実施例での収斂する第３の流れは、第１の流れの流れの方向の成分を有していない。そして、複数の高圧領域は、第１の流体入口１３２への第１の流体の供給が停止された後に、複数の第１のオリフィスからの残りの流体の流れを遮断するのに有効である。他の適用では、既述したように収斂する第３の流れは第１の流れを分離するために有効である。
【００２８】
ダイ集成体１００の実施形態は、実質的に同じ厚さの複数のプレートから形成されるが、代替的に、異なる厚さの複数のプレートから形成することもできる。各々のプレートの厚さは、図４〜図３１に示す通路または空所の大きさにより決定される。前記プレートは金属、プラスチック、セラミックなどの材料から、型押し、型抜き、化学エッチング、切削、レーザ切断などの方法で形成され、これらは従来技術よりもコスト的に有効な方法である。更に、例示的な実施形態に示した複数のプレートを具備するダイ集成体１００は、オリフィスアレー、流体の流れ、分配経路の構成を非常に自由に行うことを可能とし、こうした構成や製造は、従来技術のドリルによる穿孔方法の拘束の制限を受けない。本ダイ集成体のプレートは、例えば、図３に示す１または複数の構成に基づく構成を有するダイ集成体を容易に作ることを可能とする。
【００２９】
本発明の他の特徴によれば、第１と第２の流体は、ダイ集成体１００の共通の流体供給面の対応する第１と第２の流体入口１３２、１５２に供給される。図３２にダイ集成体１００を取り付け、それに流体を供給するためのダイアダプタ集成体２００を示す。ダイアダプタ集成体２００はダイ集成体取付面２１０を有している。該取付面には、第１の流体出口ポート２１２、第２の流体出口ポート２１４、第３の流体出口ポート２１６とを有している。第１と第２と第３の流体出口ポートは、アダプタ２００の本体部２２０の対応する入口ポート２１３、２１５、２１７に接続される。他の実施形態では、ダイアダプタ集成体２００に、第１と第２と第３の流体出口ポート２３２、２３４、２３６を有する第２の取付面２３０を設け、各流体出口ポートをアダプタ集成体２００の本体部２２０の流体入口ポート２１３、２１５、２１７に接続してもよい。第２の取付面２３０は、第１の取付面２１０に対してある角度、例えば９０°の角度に向けられている。
【００３０】
ダイ集成体１００は、ダイアダプタ集成体２００の取付面２１０または２３０に取付、連結される。Ｏリング（図示せず）などのシール部材が取付面２１０、２３０の各流体出口ポートの周囲に形成された座に配設され、ダイ集成体１００とダイアダプタ集成体２００の間がシールされる。ダイ集成体１００および取付面２１０、２３０に、嵌合する位置決めタブを設けてダイ集成体１００のダイアダプタ集成体２００への位置決め、取付けを容易にしてもよい。１つの実施形態では、ダイ集成体１００は、アダプタの取付面２１０と対応する保持プレート２４０の間に取り付けられる。保持プレート２４０は、取付面に取り付けられたダイ集成体１００を保持する。保持プレート２３０の中心孔２３２、ダイ集成体１００の中心孔、アダプタ集成体２００の本体部２２０のネジ孔２２２にネジボルトを通して、ダイ集成体１００をアダプタ集成体２００に対して容易に取付可能となっている。同様の保持プレート（図示せず）を使用しない取付面に取り付けて、該取付面の出口ポートを密閉する。他の構成（図示せず）において、第２の取付面に第２のダイ集成体１００を取付、同時に２つのダイ集成体に流体を供給するようにしてもよい。
【００３１】
図４に、既述したように単一の流体の流れを分割して第２の流体の流れ、または、第３の流体の流れを形成するための流体切換プレートが図示されている。流体切換プレートは第１の流体入口１３２、流体入口１９０と、流体入口１９０を第３の流体入口１７２に接続する一次流体経路１９２と、流体入口１９０を第２の流体入口１５２に接続する二次流体経路１９４とを含んでいる。一次流体経路１９２は抵抗の少ない経路であって、第３の流体入口１７２へ向けて一次流体経路１９２を流体が流通しやすくなっている。流体入口１９０からの流体は、一次経路１９２に沿って障害を導入することにより、一次経路１９２から二次経路１９４へそれ、流体が二次経路に沿って第２の流体入口１５２へ流れる。前記障害は、一例として、制御流体入口１９３から導入される空気の流れであり、この空気の流れは切り換えられた流体を二次経路１９４に付勢する。図４のプレートは、また、スロット１９５を有しており、該スロットの両端は、図５に示すプレートの対応するポート１９６、１９７を介して、図６、７のプレートの凹所１９８に接続されている。本実施形態では、ダイ集成体１００に流体を供給するために、アダプタ集成体２００の第１と第２の流体出口２１２、２１４および制御流体出口２１６は、各々、図４の切換プレートの第１の流体入口、切換流体入口１９０、制御流体入口１９３に接続されている。
【００３２】
１つの適用例では、アダプタ集成体２００は、テネシー州、ヘンデルソンビル所在のＩＴＷダイナテックから市販されているＭＲ−１３００ノズル装置に接続される。このノズル装置は、アダプタ集成体２００の第１の流体入口への第１の流体の供給を制御する空気作動式の弁を有している。アダプタ集成体２００の制御空気入口２１５がＭＲ１３００弁作動空気供給装置に接続され、ダイ集成体１００の制御流体入口１９３に制御空気が供給される。そしてそれは、ＭＲ−１３００弁が開いているとき、切り換えられた流体入口１９０からダイ集成体の流体入口１５２へ流体を供給し、ダイ集成体１００の第１の流体入口１３２に第１の流体が供給される。本実施形態によれば、ダイ集成体１００に供給された第１と第２の流体は、既述したように第１と第２のオリフィス１１０、１２０から分配、吐出される。ＭＲ−１３００弁が閉じて、第１の流体の供給が就労すると、ダイ集成体１００の制御流体入口１９３への制御空気が停止し、流体入口１９０からの流体は流体入口１７２に向けられ、収斂する空気の流れが形成され、これが、既述したように第１のオリフィスからの第１の流体を遮断する。
【００３３】
図２４は、図４のダイ集成体流体切換プレートとして使用可能なプレートであり、ダイ集成体１００の流体入口１９０が第２の流体入口１５２に直接連通しており、ダイ集成体１００の流体入口１９３が第３の流体入口１７２に直接連通している。この構成によれば、アダプタ２００の制御空気入口２１５がＭＲ−１３００弁作動空気供給装置に接続され、ＭＲ−１３００弁が閉じてダイ集成体１００の第１の流体入口１３２への第１の流体の供給が停止すると、ダイ集成体１００の流体入口１９３に制御空気が供給される。この専用の構成により、残った第１の流体がより応答よく遮断される。と言うのは、収斂する第３の流れを形成するために必要な切換遅れ時間がないからである。こうして、ダイ集成体の収斂する第３の流れにより、第２の流れが存在する中で、かつ、第２の流れにより影響されずに高圧領域が形成される。第２の流れは第１の流れを引っ張り細くする。他の構成では、流体入口１９３に供給された流体は、ＭＲ−１３００弁作動空気供給装置に関連していないが、各流体の流れをよりよく制御する。
【００３４】
一例として示す適用例では、ここで開示されたメルトブローイング方法および装置は、体液を吸収する衛生物品の製造に含まれる製造プロセスにおいて、基体に溶融し吹き飛ばされる（メルトブローン）接着剤を供給する。図３３の適用例では、少なくとも２つの隣接するダイ集成体１００が、横並びに配設された対応するアダプタ２００に取り付けられ、隣接するダイ集成体の各々の対応する第１と第２のオリフィスから成る直線状のオリフィスアレーが形成れる。メルトブローン接着剤の供給例では第１と第２のオリフィスは約０．００１ｉｎｃｈ〜０．０３０ｉｎｃｈの大きさを有している。こうした寸法は、然しながら、限定されず適用例により大きくも小さくもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴によるメルトブローイング法の一例の略示図である。
【図２】メルトブローイングダイの部分断面図である。
【図３】複数の流体供給オリフィスアレーを有するメルトブローイングダイの略示斜視図である。
【図４】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図５】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図６】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図７】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図８】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図９】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１０】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１１】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１２】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１３】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１４】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１５】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１６】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１７】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１８】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図１９】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図２０】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図２１】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図２２】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図２３】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図２４】本発明実施形態によるメルトブローイングダイを構成するプレートの平面図である。
【図２５】図４〜図２４に示すプレートの幾つかを含むダイ集成体の分解斜視図である。
【図２６】図４〜図２４に示すプレートの幾つかを含むダイ集成体の分解斜視図である。
【図２７】図４〜図２４に示すプレートの幾つかを含むダイ集成体の分解斜視図である。
【図２８】図４〜図２４に示すプレートの幾つかを含むダイ集成体の分解斜視図である。
【図２９】図４〜図２４に示すプレートの幾つかを含むダイ集成体の分解斜視図である。
【図３０】図４〜図２４に示すプレートの幾つかを含むダイ集成体の分解斜視図である。
【図３１】ダイ集成体の斜視図である。
【図３２】ダイ集成体の一部を破断して示す斜視図である。
【図３３】ダイアダプタ集成体の斜視図である。
【符号の説明】
１０…本体部材
１２…第１のオリフィス
１４…第２のオリフィス
３２…オリフィスアレー
３４…オリフィスアレー
３６…オリフィスアレー
Ｆ１…第１の流れ
Ｆ２…第２の流れ
ＦＦ…流体糸状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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