(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超吸収性材料及び繊維材料を含む複数の層を有する物品を形成する方法であって、
形成チャンバ内でその入り口から出口に至る形成経路に沿って形成面を移動させることによって、前記形成チャンバ内に供給された前記繊維材料を前記形成経路上の前記形成面の上に徐々に堆積させる繊維材料堆積段階と、
前記繊維材料堆積段階と同時に行われる、第１のノズルを用いて前記形成経路の第１の局所的区域に対して前記第１の量の超吸収性材料を導く段階と、
前記繊維材料堆積段階と同時に行われる、第２のノズルを用いて前記形成経路の第２の局所的区域に対して前記第２の量の超吸収性材料を導く段階と
を含み、
前記第１の量の超吸収性材料を含有する第１の繊維層と前記第２の量の超吸収性材料を含有する第２の繊維層とを含む複数の層を形成するように、前記第１のノズルが前記形成経路の第１の局所的区域に対して第１のノズル角を付けて配置され、かつ前記第２のノズルが前記形成経路の第２の局所的区域に対して第２のノズル角を付けて配置されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１のノズルが前記第１の局所的区域から第１のノズル距離に位置し、
前記第２のノズルが前記第２の局所的区域から第２のノズル距離に位置する、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の量の超吸収性材料は、前記第１の繊維層内で前記繊維材料と混合され、前記第２の量の超吸収性材料は、前記第２の繊維層内で前記繊維材料と混合されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の量の超吸収性材料は、実質的に前記第１の繊維層内に包含され、前記第２の量の超吸収性材料は、実質的に前記第２の繊維層内に包含されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のノズルは、実質的に前記形成経路の第１の２５％に相当する前記形成面の一部分上に前記第１の量の超吸収性材料を導くように位置していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のノズルは、実質的に前記形成経路の第２の２５％に相当する前記形成面の一部分上に前記第２の量の超吸収性材料を導くように位置していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のノズルは、前記形成面から離れて少なくとも２センチメートルである前記第１のノズル距離に配置され、
前記第２のノズルは、前記形成面から離れて少なくとも２センチメートルである前記第２のノズル距離に配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のノズルは、前記形成面から離れて１００センチメートルを超えない前記第１のノズル距離に配置され、
前記第２のノズルは、前記形成面から離れて１００センチメートルを超えない前記第２のノズル距離に配置される、
ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記繊維材料堆積段階と同時に行われる、前記第１の繊維層と前記第２の繊維層との間に挟まれた位置に繊維材料の第３の繊維層を堆積させる段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記繊維材料堆積段階と同時に行われる、前記第２の繊維層の上に重なるように繊維材料の第４の繊維層を堆積させる段階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記繊維材料堆積段階と同時に行われる、前記第２の繊維層の反対側にある前記第１の繊維層の表面に隣接して置かれるように繊維材料の第５の繊維層を堆積させる段階を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記繊維材料堆積段階と同時に行われる、前記第１の繊維層と前記形成面との間に置かれるように繊維材料の第５の繊維層を堆積させる段階を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の量の超吸収性材料の前記導く段階は、前記第２の量の超吸収性材料を前記第１の量の超吸収性材料の構成と実質的に同等の構成で形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第２の量の超吸収性材料の前記導く段階は、前記第２の量の超吸収性材料を前記第１の量の超吸収性材料の構成と異なる構成で形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２の量の超吸収性材料の前記導く段階は、前記第２の量の超吸収性材料を前記第１の量の超吸収性材料の組成と実質的に同じ組成で形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の量の超吸収性材料の前記導く段階は、前記第２の量の超吸収性材料を前記第１の量の超吸収性材料の組成と異なる組成で形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のノズル及び前記第２のノズルの出口側側部の各々は、側面視でかぎ状、側面視で湾曲かぎ状又は複数の出口開口を有する側面視で湾曲状であり、
前記形成面は、回転可能な形成ドラムの円周面によって構成されることを特徴とする請求項１〜１６に記載の方法。
【請求項１８】
超吸収性材料及び繊維材料を含む複数の層を有する物品を形成する装置であって、
前記繊維材料が供給される１つの形成チャンバと、
前記形成チャンバ内に供給された前記繊維材料を徐々に堆積させるように、前記形成チャンバの入り口から出口に至る形成経路に沿って前記形成チャンバを通って移動することができる形成面と、
第１の量の超吸収性材料を含有する第１の繊維層を形成するために、前記形成経路の第１の局所的区域に対して前記第１の量の超吸収性材料を導くことができる第１のノズルと、
前記第１の繊維層の上に重なる、第２の量の超吸収性材料を含有する第２の繊維層を形成するために、前記形成経路の第２の局所的区域に対して前記第２の量の超吸収性材料を導くことができる第２のノズルと、
を含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、吸収性物品を製造する技術に関する。より具体的には、本発明は、第１の超吸収材含有層と少なくとも第２の超吸収材含有層とを有する吸収性物品を形成する方法及び装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
吸収性パッド及び吸収性コアのような吸収性物品及び吸収性構造は、湿潤形成技術及び空気堆積技術のような様々な技術を用いて形成されてきた。従来の空気堆積技術では、形成スクリーンのような小孔のある形成面を形成チャンバを通して移動させる。繊維性材料及び粒子状材料が形成チャンバの中に導入され、真空供給装置を用いて、形成面を通して空気流が吸引される。この空気流は、繊維及び粒子状材料を移動形成面上に堆積させるために飛沫同伴する。
【０００３】
多重形成チャンバを用いて、複合吸収性物品に材料の異なる層が形成されてきた。この異なる層は、異なる種類の繊維性材料、及び、異なる種類の粒子状材料で構成することができる。しかし、このような従来技術は、複雑過ぎて費用がかさむものであった。それに加えて、このような従来技術は、選択された吸収性物品内に目標とする超吸収材含有層を適切にもたらさない。その結果として、複合吸収性物品内に明確な超吸収材含有層を生成する改良技術の必要性が引き続き存在する。
【０００４】
（発明の開示）
本発明は、超吸収性材料及び繊維性マトリックスを含む複数の層を形成する方法及び装置を提供する。本発明の技術は、形成チャンバにおける形成面の移動を含むことができる。繊維材料の第１の繊維層は、堆積して形成面の上に重なることができ、この第１の繊維層は、第１の層厚を有することができる。特定の態様においては、第１の繊維層との選択された組合せである第１の超吸収材含有領域を形成するために第１の量の超吸収性材料を導くことができる。別の態様は、第１の繊維層の上に重なる繊維材料の第２の繊維層の堆積を含むことができ、この第２の繊維層は、第２の層厚を有することができる。更なる態様においては、第２の繊維層との選択された組合せである第２の超吸収材含有領域を形成するために第２の量の超吸収性材料を導くことができる。
【０００５】
本発明の更に別の態様は、形成チャンバにおける形成経路の長さに沿う形成面の移動を含む技術を提供することができる。繊維材料の第１の繊維層を堆積させて形成面の上に重ねることができ、この第１の繊維層は、第１の層厚を有することができる。第１の量の第１の超吸収性材料を第１のノズルで導びき、第１の層厚内に第１の超吸収材豊富な層を形成することができ、第１のノズルは、形成経路の第１の局所的区域に対して第１のノズル角の方向に合わせることができる。更なる態様においては、繊維材料の第２の繊維層を堆積して第１の繊維層の上に重ねることができ、第２の繊維層は、第２の層厚を有することができる。更に、第２の量の第２の超吸収性材料を第２のノズルで導びき、第２の層厚内に第２の超吸収材豊富な層を形成することができ、第２のノズルは、形成経路の第２の局所的区域に対して第２のノズル角の方向に合わせることができる。本発明は、その様々な態様及び形態において、吸収性物品内に超吸収材及び繊維性材料の複数の選択された層を形成する効果的でコスト効率の高い技術を有利に提供することができる。本発明の技術は、多重形成チャンバの必要性を避け、吸収性物品の選択された各層内への超吸収性材料及び繊維性材料の所定の分配を一層効果的にもたらすように構成することができる。その結果として、本発明の方法及び装置は、吸収性能が改善された吸収性物品を製造することができ、液体の取り込み、液体の分配、吸収容量、及び、耐漏れ性の組合せが改善された物品を製造することができる。
本発明の以下の詳細説明及び図面を参照すると、本発明は更に十分に理解され、更なる利点が明らかになるであろう。
【０００６】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明では、繊維性材料及び超吸収性材料を含む複数の層を有する物品を形成するための改善された方法及び装置を提供することができる。本発明の目標とする装置は、各層における繊維及び超吸収性材料の選択された構成を形成することができる。特定の態様において、本発明は、目標とする層を形成するためにノズルの特徴的な形態を含むことができる。本発明を利用して、乳児用おむつ、女性用ケア製品、小児用トレーニングパンツ、大人用失禁用製品、及び、その類似物のようなパーソナルケア製品に利用される吸収性構造を形成することができる。
また、本開示で用いられる場合、「含む」、「含んでいる」、及び、「含む」という語根からの他の派生語は、記述されたいずれかの形態、部材、完全体、段階、又は、構成要素の存在を特定するが、１つ又はそれ以上の他の形態、部材、完全体、段階、構成要素、又は、それらのグループの存在又は付加を除外しない非制限的な用語であることが意図されている点に注意する必要がある。
【０００７】
図１及び図２を参照すると、本発明の方法及び装置は、指定された機械方向１２０及び指定された横方向１２２を有する（例えば、図１３Ａ）。本開示の目的に対しては、機械方向１２０とは、特定の構成要素又は材料が装置及び方法の特定の局所的位置に沿って及びそれを通って長さ方向に運搬される方向である。横方向１２２とは、一般に工程を通じて運搬される材料の平面内にあり、局所的機械方向１２０と垂直な方向に向いている。従って、図１に典型的に示す装置で見ると、横方向１２２は、図面のシートの平面に垂直に延びる。本発明の技術は、典型として示された吸収性ウェブ９４のような物品を形成することができ、この物品は、超吸収性材料及び繊維性材料を含む複数の層を有することができる。必要とされるのは、繊維性材料が、超吸収性材料を保持し包含する作用を有する繊維性マトリックスをもたらすことができ、形成されたウェブが、ｚ方向の厚さ寸法又は方向１２３を有することである（例えば、図６）。
【０００８】
典型として示された形態において、形成面２２は、作動的形成チャンバ２４内及びそれを通って運搬されるか、又は、他の方法で移動させることができる。繊維材料９６の第１の繊維層２６（例えば、図６及び図７）は、形成面２２上に堆積させることができ、第１の繊維層２６は、第１の層厚２８を有することができる。特定の態様においては、第１の量の超吸収性材料３０を導びきて、第１の繊維層２６との選択された組合せを有する第１の超吸収材含有層又は領域を形成することができる。例えば、第１の量の超吸収性材料３０を導びきて、第１の繊維層２６の繊維との選択された組合せ又は配列を形成し、第１の超吸収材含有層又は領域を設けることができる。別の態様においては、繊維性材料の第２の繊維層３２を堆積させて第１の繊維層２６の上に重ねることができ、第２の繊維層３２は、第２の層厚３４を有することができる。更なる態様において、第２の量の超吸収性材料３６を導びきて、第２の繊維層３２との選択された組合せを有する第２の超吸収材含有層又は領域を形成することができる。例えば、第２の量の超吸収性材料３６を導びきて、第２の繊維層３２の繊維との選択された組合せ又は配列を形成し、第２の超吸収材含有層又は領域を設けることができる。
【０００９】
特定の形態において、第１の量の超吸収性材料３０を指定された第１の層厚の中に作動的に導びき、第１の繊維材料と組み合わせて超吸収材が比較的豊富な繊維・超吸収材混合物を有する第１の層又は領域を形成してもよい。同様に、第２の量の超吸収性材料３６を指定された第２の層厚の中に作動的に導びき、第２の繊維材料と組み合わせて超吸収材が比較的豊富な繊維・超吸収材混合物を有する第２の層又は領域を形成してもよい。目標とする形態においては、第１の超吸収性材料は、第２の超吸収性材料の特性と異なる、物理的及び／又は化学的特性などの特性を有することができる。オプションとして、第１及び第２の超吸収性材料の特性は、実質的に同じであることが可能である。
【００１０】
図示された形態において、本発明の技術は、指定された機械方向に沿って延びる実質的に連続な繊維ウェブ９４を形成することができる。オプションとして、この技術は、セグメント化されたウェブ、すなわち、機械方向に沿って不連続又は間欠的に形成された複数の個々に離散した別々のウェブを連続的に製造するように構成されてもよい。ウェブのセグメント又は個々のウェブは、例えば、横方向に沿って並んで置かれても、機械方向に沿って直列に置かれても、又は、このような並列及び直列配列の組合せで置かれてもよい。繊維ウェブは、そのウェブを水、月経、及び／又は、尿のような液体に対して吸収性にする、１つ又はそれ以上の材料で構成されることが必要である。
【００１１】
従来の空気形成システムは、超吸収性材料の粒子を含有する繊維吸収性ウェブを製造するために形成チャンバを用いてきた。各ウェブ層が選択された量又は種類の空気堆積繊維及び超吸収材を含有する層状ウェブは、多重形成チャンバを用いることにより製造されてきた。他の層状ウェブは、予め層を形成した後に個々の層を積み重ねることにより製造されてきた。しかし、このような従来の技術では、過剰な量の高価な装置及び過剰な量の工場スペースが必要であった。それに加えて、このような従来の技術では、形成されたウェブ全体の厚さ寸法に亘る超吸収性材料の分配及び配置が適切に制御されず、目標とする配置における超吸収性材料の量及び濃度が十分に調節されなかった。予め形成された層を積み重ねて最終的な複合ウェブを製造する場合には、積み重ねた層の間のインタフェースは、すぐ隣り合った層の間で目標とする液体移送を過剰に抑制するか、又は、そうでなければ低下させる可能性がある。
【００１２】
本発明の技術は、その様々な形態及び態様の単独又は組合せにおいて、選択されたマトリックス内の超吸収性材料及び繊維材料で構成された複数の層を有する物品を形成する改善された方法及び装置を有利に提供することができる。目標とする態様において、形成された層の各々は、個々に明確に区別することができ、選択された繊維と選択された超吸収材との特定の組合せを含むことができる。本発明の技術は、複合吸収性物品の厚さ寸法に沿って位置する複数の層における２つ又はそれ以上の異なる種類の超吸収性材料の目標とする分配を生み出す効率的で費用有効性の高い技術を提供することができる。本発明は、例えば、多重形成チャンバ、多重繊維化装置、及び、多重形成ドラム又は多重形成面の必要性を避けるであろう。結果として、本発明の技術は、より少ない量の高価な装置で実行することができ、より安価なエネルギ費で運転することができ、より少ない作動スペースでより経済的かつ効率的に実行することができる。それに加えて、本方法及び装置は、異なる超吸収性材料の目標とする分配及び／又は濃度をそれらの対応する指定された層内で生じさせるように選択的に調節することができる。特に、本方法及び装置は、各選択された種類の超吸収性材料の目標とする量及び／又は濃度を、その対応する繊維材料内にもたらすことができる。本発明はまた、形成されたウェブ９４の厚さ寸法に沿う目標とする位置において、超吸収性材料をその対応する指定された層内に効率的に配置することができる。このように、本発明の技術は、すぐ隣り合う層の異なる繊維性材料及び／又は超吸収性材料間のより密接した接触を有する層状又は成層複合ウェブを有利に製造することができる。それに加えて、この技術は、隣接する層の様々な材料間の目標とする配合又は他の段階的移行を生じるように構成することができる。その結果、本発明の技術は、ウェブの厚さを通して及び個々に形成された層の間で選択された液体の流れ及び移送が改善された複合ウェブの製造に役立てることができる。
【００１３】
図１及び図２を参照すると、物品９４を形成する方法及び装置は、選択された形成経路長さ４０に沿って作動的形成チャンバ２４を通る、形成面２２の移動を含む。形成面２２上に繊維材料９６の第１の繊維層２６を堆積させることができ、第１の繊維層２６は、第１の層厚２８を有することができる。第１の量の第１の超吸収性材料３０は、分配されるか又は他の方法で誘導され、第１の繊維性材料との選択された組合せを形成して第１の超吸収材含有層を形成することができる。繊維性材料の第２の繊維層３２は、堆積して第１の繊維層２６の上に重なることができ、第２の繊維層３２は、第２の層厚３４を有することができる。第２の超吸収性材料３６は、分配されるか又は他の方法で誘導され、第２の繊維性材料との選択された組合せを形成して第２の超吸収材含有層を形成することができる。
【００１４】
典型として図示するように、本発明の方法及び装置は、形成チャンバ２４によって作動的に囲まれた回転可能な真空形成ドラム６４を含むことができる。形成ドラムは、形成面２２をもたらす周囲の外面を有することができ、形成面の移動は、形成ドラムの回転により与えることができる。供給リザーバ又は従来の繊維化装置７４のような選択された繊維性材料の従来の供給装置は、形成チャンバ２４内への繊維材料の作動的供給をもたらすように形成することができる。典型的に図示するように、繊維化装置７４は、形成チャンバの上方に作動的に配置することができ、従来の回転ハンマミルなどを含むことができる。代替的な装置では、形成チャンバから離して間隔を置いた遠隔位置が選択される。
繊維材料は、天然繊維、合成繊維、及び、その組合せを含んでもよい。天然繊維の例は、木材パルプ繊維、綿繊維、ウール繊維、絹繊維など、及び、その組合せを含むことができる。合成繊維は、レーヨン繊維、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維など、及び、その組合せを含むことができる。繊維材料は、通常は木材パルプセルロース繊維を含む。
【００１５】
図１及び図２を参照すると、典型として示された形成ドラム６４の作動的部分は、形成チャンバ２４で適切に囲まれている。この形成ドラムは回転軸を有し、回転の方向は、必要に応じて時計回り又は反時計回りのいずれも可能である。図１に典型として示した形態は、実質的に時計回りの回転方向を有し、図２に典型として示した形態は、実質的に反時計回りの回転方向を有する。選択される形成ドラム６４は、形成チャンバ２４の内部から形成面２２を通って形成ドラム６４の内部へ入る空気の流れである主気流を生み出す従来の「真空」システムで作って構成することができる。空気堆積繊維ウェブを製造するための適切な形成ドラムシステムの例は周知である。例えば、本明細書に一致するように本明細書においてその全開示内容が引用により援用されている、１９８７年５月１９日にＫ・エンロー他に付与された「堆積繊維ウェブを形成する装置及び方法」という名称の米国特許第４、６６６、６４７号、及び、１９８８年８月２日にＫ・エンローに付与された「フラフの軽い部分及び重い部分の制御された形成」という名称の米国特許第４、７６１、２５８号を参照されたい。超吸収性粒子の有向流を形成チャンバの中に注入することができる技術の例は、本明細書に一致するように本明細書においてその全開示内容が引用により援用されている、１９９０年５月２２日にＲ・Ｅ・ブライソンに付与された「繊維マットに顆粒材料の段階的配を作り出す方法及び装置」という名称の米国特許第４、９２７、５８２号に開示されている。
【００１６】
形成チャンバ２４は、一般的に、前部入口壁１０２、後部出口壁１０４、適切な１対の相対する側壁１０３（そのうちの１つは図示せず）、及び、上部覆い壁を含み、それらは、互いに組み合わされて、形成チャンパ２４の作動的内部の形成容積を適切に取り囲むように従来の方法で形成される。形成ドラム６４が回転すると、繊維材料は、形成面２２を通して吸引される主気流の空気の流れにより飛沫同伴され、繊維が形成面上に堆積した状態になる。繊維材料は、回転する形成ドラムが形成チャンバを通って形成面を移動させると、外面の形成面２２上に徐々に蓄積される。形成面が移動する間に、繊維の蓄積率及び繊維ウェブの形成量は、形成チャンパの長さに沿う工程の位置に応じて変動することになる。より大きな繊維蓄積率及びウェブ形成量は、一般的に形成チャンバの最初の入口壁端に向かって生じることになる。形成チャンバの終わりの出口壁端に向かっては、一般的に比較的小さな繊維蓄積率及びウェブ形成量が生じることになる。形成チャンバの空気堆積作業を出ると、形成されたウェブ９４は、更なる処理及び組立作業を受けることができる。例えば、ウェブは、嵩を減量して高密度化されてもよく、最終的な完成物品を形成するために他の目標とする構成要素と共に組み立てられてもよい。
【００１７】
形成面２２は、一般的に、ワイヤ形成布、スクリーン、有孔プレートなど、及び、その組合せによってもたらされるような小孔を有する空気透過性構成要素である。それに加えて、空気透過性構成要素は、金属、プラスチック、セラミックなど、及び、その組合せで構成されてもよい。形成面はまた、多孔性組織、織布、不織布など、及び、その組合せを含んでもよい。図示した形態は、例えば、有孔プレートやハードワイヤ小孔形成スクリーンなどでもたらされる形成面を含むことができる。形成面は、耐久性のあるプラスチックや金属などのいかなる耐久性材料からも構成することができる。例えば、形成面は、青銅又はステンレス鋼で構成されてもよい。
【００１８】
図１及び図２を参照すると、形成経路の長さ４０は、形成チャンバ２４と境界を接する形成面２２に沿ったその長さである。形成経路長さ４０は、形成チャンバ入口９８で始まり、形成面２２に沿って延び、形成チャンバ出口１００で終わる。典型として図示する装置では、形成経路の長さ４０は、形成ドラム６４の外面に沿って円周上に延び、任意の特定の時点において、形成チャンバと境界を接する形成スクリーンの円周の長さと実質的に一致する。従って、形成経路長さ４０は、一般的には、形成チャンバ入口９８と形成チャンバ出口１００との間の円周距離とすることができる。形成システムがオプションとして平坦なエンドレスベルトの形成面を組み込む場合には、形成経路長さは、一般的に、形成チャンバ入口で始まり、形成面に沿って実質的に直線的に延びて形成チャンバ出口で終わる（例えば、図３Ｂ）。
【００１９】
形成チャンバの入口９８を最初に参照すると、第１のノズル４２は、形成経路長さ４０の第１区域８２内に位置する状態になる形成面２２の一部分上にその対応する超吸収性材料を向けるように位置することができる。更に、第２のノズル５０は、形成経路長さの第２区域８４に沿って位置する状態になる形成表面２２の一部分にその対応する超吸収性材料を向けるように位置することができる。
特定の態様において、第１のノズル４２は、形成面の一部分上にその対応する第１の量の超吸収性材料を向けて堆積させるように配置して位置決めすることができ、この形成面の一部分は、形成経路の第１区域８２に沿って位置し、形成チャンバ入口９８を形成経路長さの開始点として用いて測定すると、実質的に形成経路長さの第１の２５％に相当する。別の態様において、第２のノズル５０のような選択されたノズルは、形成面２２の一部分上にその対応する第２の量の超吸収性材料を向けて堆積させるように配置して位置決めすることができ、この形成面２２の一部分は、形成経路の第２区域８４に沿って位置し、実質的に形成経路長さの第２の２５％に相当する。
【００２０】
本発明の目標とする態様及び形態では、より大量の繊維蓄積がそれに沿って生じる形成経路の部分に向かって選択された量の超吸収性材料を導くことにより、形成処理の効率及び効果を有利に改善することができる。形成経路長さの第１の５０％以内で、ウェブの厚さのほぼ８０％〜９０％を生成することができる。それに加えて、本発明のこのような態様及び形態は、形成ウェブから超吸収性材料を過剰にこすって除去することなく、形成した吸収性ウェブの効果的なスカーフィングを可能にすることができる。
【００２１】
目標とする形態においては、例えば、形成経路長さ４０は、形成ドラム６４の外周のほぼ２／３であり、ドラム角の約２４０度に相当する距離に沿って延びることができる。従って、形成チャンバ入口９８をドラム角測定の開始点として用いて測定すると、形成経路長さの第１の２５％は、ドラム角のほぼ第１の６０度に相当するであろう。次に、形成経路長さの第２の２５％は、ドラム角のほぼ第２の６０度に相当するであろう。
【００２２】
形成面２２の選択された領域において空気形成ウェブ９４の選択された部分の中への選択された量の超吸収性材料の目標とする堆積及び分配をもたらすために、本発明の様々な装置は、重要なパラメータを制御及び調節するように形成される。このようなパラメータには、以下に限定されないが、形成面の移動速度、形成チャンバ入口と形成チャンバ内の第１ノズルとの間の挿入距離、形成チャンバ内のノズル間のオフセット距離、各ノズルの配置角度、各ノズルとその対応する形成面の局所的部分との間の高さ距離、各ノズルから射出される材料の送出速度、各ノズルの長さ方向成形、各ノズルの断面成形、及び、その組合せが含まれる。
【００２３】
本発明の特定の装置においては、第１のノズル機構４２を前部入口壁１０２のような適切な支持体に装着してもよく、この第１のノズル機構は、１つ又は複数の第１の量の超吸収性材料３０の流れを形成チャンバ２４の中に導びき、調節するように形成することができる。この第１のノズルは、第１の超吸収性材料３０を形成経路長さの指定された第１区域８２上に導くように配置され、向きを合わせられ、位置合わせされることが必要である。典型的に図示するように、回転式形成ドラム６４の常に変化する部分又は区域は、形成ドラムが回転移動する間、順番に互いを追随し、形成経路長さの第１区域に沿って配置された状態になる。
【００２４】
第１のノズル４２で第１の超吸収性材料を導く段階では、１つ又は複数の第１の量の超吸収性材料を形成経路長さの第１区域８２に沿う形成面２２上に堆積されている繊維性材料と作動的に結合させることができる。その結果、この繊維材料は、第１の繊維層２６を形成することができ、第１の超吸収性材料３０は、第１の繊維層２６における指定された繊維性材料と作動的に混合されるか、又は、他の方法で結合させることができる。
【００２５】
典型として図示する形態においては、第２のノズル５０を覆い壁１０５のような適切な支持体に装着することができ、指定された１つ又は複数の第２の量の超吸収性材料３６の流れを形成チャンバ２４の中に導びき調節するように形成することができる。第２のノズルは、第２の量の超吸収性材料３６を形成経路長さ４０の指定された第２区域８４上に導くように向きを合わせ、位置調節することが必要である。形成経路の第１区域８２を通過した後、移動する形成ドラム６４の常に変化する部分又は区域は、順番に互いを追随し、形成ドラムの継続する回転の間は形成経路長さの第２区域８４に沿って配置された状態になる。
【００２６】
第２の超吸収性材料を第２のノズル５０により導く段階では、形成経路長さの第２区域８４において、１つ又は複数の第２の量の超吸収性材料を形成面２２上に堆積されている繊維性材料と作動的に結合させることができる。その結果、この繊維材料は、第２の繊維層３２を形成することができ、第２の超吸収性材料３６は、第２の繊維層３２における指定された繊維性材料と作動的に混合されるか、又は、他の方法で結合することができる。
形成ドラム６４を用いる場合、ドラムは、例えば約１５２センチメートル（約５フィート）のドラム直径を有することができる。しかし、必要に応じて、直径がこれよりも大きいか又は小さい他のドラムをオプションとして利用し得ることは容易に理解されるはずである。
【００２７】
本発明の特定の態様において、形成面２２を移動させる段階は、少なくとも最低約１００メートル／分の表面速度で形成面を作動的に移すことができる。表面速度は、代替的に少なくとも約２００メートル／分にすることができ、オプションとしては、少なくとも約３５０メートル／分にして性能の改善をもたらすことができる。他の態様においては、表面速度は、最大約１０００メートル／分又はそれ以上までとすることができる。表面速度は、代替的に約７００メートル／分を超えないようにすることができ、オプションとしては、約６００メートル／分を超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
【００２８】
形成チャンバ内の選択された形成経路に沿う各ノズルの位置は、対応する経路位置値（ＰＰＶ）を用いて識別することができる。本開示の目的に対しては、選択された各ノズルの経路位置値は、次式で判断することができる。
ＰＰＶ（％）＝１００＊Ｌｎ／Ｌｐ
ここで、
ＰＰＶ＝経路位置値（パーセントで表す）、
Ｌｎ＝選択されたノズルと形成チャンバ入口との間の距離、及び
Ｌｐ＝形成チャンバによりもたらされる形成経路の全長、
である。
従って、形成チャンバ２４内の繊維ウェブ９４の形成経路の長さに沿う各ノズル４２及び５０の位置は、そのノズルの経路位置値で規定することができる。
【００２９】
本発明の特定の態様において、第１のノズル４２のＰＰＶは、少なくとも最低約３％とすることができる。第１のノズルのＰＰＶは、代替的に少なくとも約５％とすることができ、オプションとしては、少なくとも約７％として性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、第１のノズルのＰＰＶは、最大約３０％を超えないようにすることができる。第１のノズルのＰＰＶは、約２０％を超えないようにすることができ、オプションとしては、約１２％を超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
【００３０】
本発明の更なる態様において、第２のノズル５０のＰＰＶは、少なくとも最低約２０％とすることができる。第２のノズルのＰＰＶは、代替的に少なくとも約２４％とすることができ、オプションとしては、少なくとも約２６％として性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、第２のノズルのＰＰＶは、最大約６３％を超えないようにすることができる。第２のノズルのＰＰＶは、代替的に約５０％を超えないようにすることができ、オプションとしては、約３７％を超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
選択されたノズルのＰＰＶが小さすぎるか又は大きすぎる場合、超吸収性材料を正確に制御して選択された繊維層の層厚内の目標とする位置に向けることが過度に困難となる可能性がある。更に、堆積した超吸収性材料は、その指定された繊維層内で適切な濃度を持たないであろう。
【００３１】
第１のノズル４２及び第２のノズル５０は、形成面２２の移動方向に沿って互いに間隔を空けて配置されることが必要である。典型として図示する形態においては、例えば、ノズルは、形成ドラム６４の円周方向に沿って間隔を空けて配置される。更に、第１及び／又は第２のノズルは、第１及び第２の超吸収性材料を形成経路長さの指定された別々のセグメントに向けるために、選択的に向きを合わせて位置調節することができる。形成経路長さの対応する第１及び第２セグメントは、処理の機械方向に沿ってオフセットされることが可能であり、また、形成ドラム６４の円周寸法に沿って互いに間隔を空けて遠位に配置することができるか又はドラムの円周寸法に沿って実質的に互いにすぐ隣接して配置されてもよい。典型的に図示するように、特定のノズルの位置、向き、又は、配列は、ノズルの出口開口部の位置及び送出方向に対して判断されることが必要である。
【００３２】
特定の態様において、形成経路に沿う隣接するノズル間のノズルのオフセット距離１０６（例えば、図７）は、少なくとも約１５．２センチメートル（約６インチ）とすることができる。ノズルオフセット距離は、代替的に少なくとも約３０．５センチメートル（約１２インチ）とすることができ、オプションとしては、少なくとも約６１センチメートル（約２４インチ）として性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、ノズルオフセット距離は、最大約２００センチメートルを超えないようにすることができる。ノズルオフセット距離は、代替的に約１５０センチメートルを超えないようにすることができ、オプションとしては、約１００センチメートルを超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
【００３３】
他の態様において、ノズルオフセット距離１０６は、形成経路長さ４０の少なくとも約５％とすることができる。ノズルオフセット距離は、代替的に少なくとも約１０％とすることができ、オプションとしては、形成経路長さの少なくとも約１９％として性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、ノズルオフセット距離は、形成経路長さの最大約６３％を超えないようにすることができる。ノズルオフセット距離は、代替的に形成経路長さの約４７％を超えないようにすることができ、オプションとしては、形成経路長さの約３１％を超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
【００３４】
オフセット距離１０６が小さすぎる場合には、第１及び第２の量の超吸収性材料の過剰の重なり又は混合が起こる可能性がある。オフセット距離１０６が大きすぎる場合には、第１及び第２の量の超吸収性材料の間で過剰な分離距離又は過剰な繊維性材料の量が存在するであろう。更に、第２の量の超吸収材３６が、形成ウェブ９４の表面に近接し過ぎて配置される場合があり、超吸収性材料は、露出してスカーフィングロール７０による過剰なスカーフィング及び除去を受ける場合がある。
【００３５】
第１のノズル４２及び第２のノズル５０が、形成経路長さの別々の間隔を空けて配置されたセグメント上にそれぞれの対応する超吸収性材料を導びきて集中させるように作動的に構成される場合、本発明の技術は、図８及び図１２に典型的に示すように、第１の繊維層２６と第２の繊維層３２との間に挿入される第３の繊維層５８を有利に生成することができる。第３の繊維層５８は、第１の繊維層２６及び第２の繊維層３２と比べて、比較的少量の超吸収性材料を含有することができる。
【００３６】
回転式形成ドラム６４が、蓄積するウェブ９４を形成経路長さの第２区域８４を通過させて運ぶ時、指定された繊維材料は、移動する形成面２２上に堆積し続けることができる。図８及び図１０を参照すると、繊維材料が豊富で超吸収性材料に乏しいウェブ表面領域を、蓄積する繊維ウェブ９４上に形成することができる。ウェブ表面領域に超吸収性材料が実質的に存在しないようにできることが必要である。本発明の特定の態様においては、図１２に典型的に示すように、蓄積する繊維ウェブ上に明確な第４の繊維層６０を形成することができる。
【００３７】
本発明の目標とする態様においては、第１のノズル４２は、超吸収性材料を形成経路長さの第１の別個の区域上に導くように作られて配置することができ、この第１のノズルは、形成チャンバ入口９８から内向きに所定の挿入距離１０８だけ間隔を空けて配置することができる（例えば、図１及び図７）。特定の態様において、挿入距離は、少なくとも最低約１センチメートルとすることができる。挿入距離は、代替的に少なくとも約１０センチメートルとすることができ、オプションとしては、少なくとも約１５センチメートルとして性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、挿入距離は、最大約８０センチメートルを超えないようにすることができる。挿入距離は、代替的に約６０センチメートルを超えないようにすることができ、オプションとしては、約４０センチメートルを超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
【００３８】
他の態様において、挿入距離は、形成経路長さ４０の少なくとも最低約１％である経路位置値（ＰＰＶ）をもたらすことができる。第１のノズルのＰＰＶは、代替的に形成経路長さの少なくとも約３％とすることができ、オプションとしては、少なくとも約５％として性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、ＰＰＶは、形成経路長さの最大約２５％を超えないようにすることができる。ＰＰＶは、代替的に形成経路長さの約１９％を超えないようにすることができ、オプションとしては、約１３％を超えないようにして作動の改善をもたらすことができる。
【００３９】
選択された挿入距離１０８を組み込むことにより、繊維材料の層は、第１の超吸収性材料３０が組み込まれる前に、形成面２２上に堆積して蓄積することができる。図８及び図１０を参照すると、繊維ウェブ９４の最初に形成された区域は、繊維材料が豊富で超吸収性材料に乏しい最初のウェブ表面領域をもたらすことができる。最初の表面領域は、実質的に超吸収性材料が存在しないようにできることが必要である。本発明の特定の態様において、図１２に典型的に示すように、超吸収性材料が組み込まれる前に、第５の繊維層６２を形成面２２上に最初に形成することができる。
【００４０】
形成した繊維ウェブが形成チャンバ２４から出ると、スカーフィングシステムを用いて、形成ウェブの坪量を調節することができる。特定の装置において、スカーフィングシステムは、形成された吸収性ウェブ９４の露出表面に接触し、完成ウェブのより均一な坪量をもたらすためにウェブから材料を除去するように形成された、従来の回転式スカーフィングロール７０を含むことができる。除去された材料は、更なる処理のために適切なスカーフィング出口導管８８を通して導くことができる。除去された材料は、必要であれば、例えば、形成チャンバの中に戻して再循環させてもよく、繊維化装置の中に再循環させてもよく、又は、補足的処理作業に誘導されて運ばれてもよい。
システム作動の間に、形成した吸収性ウェブ９４を形成面２２から作動的に除去することができ、その吸収性ウェブは、更に処理するために誘導される。典型的に図示された形態においては、旋回ロール７２を用いて、形成したウェブ９４を形成ドラム６４から分離し、更に処理するために吸収性ウェブ９４を導くことができる。
【００４１】
図２を参照すると、代替的な移送機構を用いて、形成した繊維ウェブ９４を形成ドラム６４から分離してもよい。典型的に図示されているように、移送ベルトコンベヤシステム６８を用いて、形成ウェブ９４を形成面２２から分離することができ、更に処理するために製造システムに沿って形成ウェブ９４を導くことができる。更なる処理には、例えば、嵩減量、圧縮、又は、高密度化作業が含まれるであろう。更に、繊維ウェブ９４を他の構成要素と組み合わせて、最終的な製造物品を製造することもできる。例えば使い捨て吸収性衣類の製造において、繊維ウェブは、液体透過性上面シート層、実質的に液体不透過性の裏面シート層、弾性部材、留め具、及び、他の構成要素と組み合わせることができる。
【００４２】
本発明の代替的形態においては、形成面２２をもたらす外面を有する再循環エンドレス形成ベルトを移動させる段階を含むことができる（例えば、図３Ｂ）。従って、エンドレス形成ベルトのほぼ平坦で直線的に移動する区域を運ぶ段階は、適切に協働するほぼ直線状の形成チャンバを通って進行する移動形成面２２を作動的にもたらすことができる。エンドレス形成ベルトを組み込んだ従来の空気形成システムは、当業技術では周知である。例えば、従来のベルト形成システムは、米国ウィスコンシン州グリーン・ベイ所在の会社であるペーパー・コンバーティング・マシン・コーポレーションから入手可能である。
【００４３】
第１及び第２のノズル機構４２及び５０の第１及び第２のいずれか又は両方は、形成チャンバの中へのそれらの対応する超吸収性材料の実質的な連続送出、又は、間欠的送出をもたらすように構成することができる。超吸収性材料の間欠的又はパルス状の送出をもたらす適切なシステムの例は、本明細書に一致するように本明細書においてその全開示内容が引用により援用されている、１９９１年７月２日にＣ・パイパー他に付与された「粒子状材料を基層に間欠的に堆積する方法及び装置、及び、それを用いて製造した物品」という名称の米国特許５、０２８、２２４号に記載されている。
【００４４】
本発明の技術は、その様々な構成において、作動的形成経路長さ４０を与える指定された形成経路に沿って、形成チャンバ内で選択された形成面２２を移動させる段階を含むことができる。繊維材料９６の第１の繊維層２６は、堆積して形成面２２の上に重なることができ、第１の繊維層２６は、その対応する第１の層厚２８を有することができる。第１の量の第１の超吸収性材料３０を第１のノズル４２で導びき、第１の繊維層２６の第１の層厚２８内に第１の超吸収材豊富な層を形成することができる。第１のノズルは、例えば、形成面２２の第１の局所的区域に対して第１のノズル傾斜角４４で向きを合わせてもよい。繊維材料の第２の繊維層３２は、堆積して第１の繊維層２６の上に重なることができ、第２の繊維層３２は、その対応する第２の層厚３４を有することができる。第２の量の第２の超吸収性材料３６を第２のノズル５０で導びき、第２の繊維層３２の第２の層厚３４内に第２の超吸収性豊富な層を形成することができる。第２のノズル５０は、例えば、形成面２２の第２の局所的区域に対して第２のノズル傾斜角５２で向きを合わせてもよい。
【００４５】
通常の形態においては、ノズル４２及び５０の各々は、指定された方向に沿ってその方向に向くように配置された付随する対応出口開口部を有することができ、その向いた方向を用いて、ノズル出口からの超吸収性粒子の主な移動方向を判断することができる。これは、普通はノズル出口の中心における移動方向と実質的に一致する。各ノズルの位置及び向きは、形成面の局所的区域に垂直な線に関して判断することができる。例えば形成ドラムシステムを用いると、垂直な線は、ノズル出口の中心からドラムの中心まで延びる。
【００４６】
図３から図３Ｆまでに典型的に示すように、各ノズル角は、局所的機械方向１２０に沿って判断される角度であり、ノズルが置かれた形成面の局所的部分に垂直な線に関して測定される。「プラス」すなわち「正」の角度は、図３Ｃ及び図３Ｅに描くように、ノズルを回転又は傾斜して、一般に形成面の移動方向に沿ってより一線に並ぶ進行方向又は軌道に材料を向ける。「マイナス」すなわち「負」の角度は、典型的に図３Ｄ及び図３Ｆに示すように、ノズルを回転又は傾斜して、一般に形成面の移動方向に対してより逆方向に並ぶ進行方向又は軌道に材料を向ける。
【００４７】
特定の態様において、第１のノズル傾斜角４４は、最低で少なくとも約マイナス（−）５６度（°）とすることができる。第１のノズル角は、代替的に少なくとも約−４８°とすることができ、オプションとしては、少なくとも約−３５°として超吸収材の分配及び配置の改善をもたらすことができる。他の態様において、第１のノズル角４４は、最大約＋７０°を超えないようにすることができる。第１のノズル角は、代替的に約＋５５°を超えないようにすることができ、オプションとしては、約＋３５°を超えないようにして更なる有効性の改善をもたらすことができる。
【００４８】
更なる態様において、第２のノズル傾斜角５２は、少なくとも最低−３５°とすることができる。第２のノズル角は、代替的に少なくとも約−２６°とすることができ、オプションとしては、少なくとも約−１５°として超吸収材の分配及び配置の改善をもたらすことができる。他の態様において、第２のノズル角５２は、最大約＋５５°を超えないようにすることができる。第２のノズル角は、代替的に約＋４５°を超えないようにすることができ、オプションとしては、約＋４０°を超えないようにして更なる有効性の改善をもたらすことができる。
選択されたノズルの傾斜角が小さすぎるか又は大きすぎる場合、超吸収性材料を正確に制御して選択された繊維層の層厚内の目標とする位置に導くことが過度に困難になる可能性がある。更に、堆積した超吸収性材料が、その指定された繊維層内で適切に集中しないことがある。
【００４９】
選択されたノズル（例えば、ノズル４２又は５０）が、その対応する量の超吸収性材料を形成面又は形成経路長さの指定された部分上に導びきて堆積させるように配置された場合、選択されたノズルは、形成チャンバ２４内のその相対的位置及び形成経路長さ４０に沿ったその相対的位置に応じて、正又は負のノズル角を受け入れるであろう。図３Ｅを参照すると、例えば、第２のノズル５０は、チャンバ入口近くに配置されて正のノズル角で位置合わせされ、形成経路の第２の区域８４に沿って位置して実質的に形成経路長さの第２の２５％に相当する形成面２２の部分上に、その対応する量の超吸収性材料を導びきて堆積させることができる。図３Ｆを参照すると、第２のノズル５０は、オプションとして更にチャンバ出口寄りに配置されて負のノズル角で位置合わせされ、形成経路の第２の区域に沿って位置して実質的に形成経路長さの第２の２５％に相当する形成面２２の部分上に、その対応する量の超吸収性材料を導びきて堆積させることができる。
【００５０】
目標とする形態においては、ノズル４２及び／又は５０の各々は、その対応するノズル角が形成面２２のそれらの対応するそれぞれ局所的区域４８及び５６に対して比較的より垂直な向きを有してとられるように配置されて位置合わせされるであろう。その結果、各ノズルは、その対応するそれぞれ繊維層２６又は３２の厚さ寸法に沿う比較的短い距離内で、及び、その距離に亘って超吸収性材料の分配をもたらすことができる。選択された超吸収材ノズルが、形成面２２のその対応する局所的区域に対して比較的より接するように位置合わせされて置かれた場合（例えば、図３Ａ）、本発明の技術は、対応する繊維層２６又は３２の各々厚さ寸法２８又は３４に沿うより長い距離内で、及び、その距離に亘って対応する超吸収性材料の分配をもたらすように調節することができる。
【００５１】
本発明の目標とする形態の選択された目的によっては、ノズル傾斜角４４又は５２が形成面の局所的接線と平行な線の近くまで又はそれを超えて回転される時、その対応するノズル４２又は５０によって分配された超吸収性材料は、ウェブ厚さの過剰に長い長さに沿って分配される場合がある。更に、分配された超吸収材は、ウェブのその対応する層内に十分に集中しないことになる。ノズル角４４又は５２が形成面の局所的接線と垂直な線に接近する場合、その対応するノズル４２又は５０により堆積される超吸収性材料は、ウェブ厚さのより短い長さに沿って分配されることが可能である。更に、分配された超吸収材は、ウェブのその対応する層内で繊維性材料との混合又は分散がより少ないことになる。再び、本発明の目標とする形態の選択された目的によっては、ノズル角４４又は５２が形成面の局所的接線と垂直な線に接近する時、その対応するノズル４２又は５０により堆積される超吸収性材料は、ウェブ厚さの短すぎる長さに沿って分配されるであろう。更に、分配された超吸収材は、ウェブのその対応する層内で繊維性材料と十分には混合又は分散しないことになる。このように、堆積した超吸収性材料で占められた厚さ寸法、及び、混合又は分散の程度は、例えば、ノズル傾斜角４４及び／又は５２を調節することにより有利に制御することができる。
【００５２】
特定の態様において、選択された形成システム（例えば、回転式ドラム形成装置）は、例えば、約３．２メートルの形成経路長さを有することができる。第１のノズル４２は、少なくとも約３％の経路位置値（ＰＰＶ）、及び、約＋７０°を超えないノズル傾斜角を有することができる。第１のノズルは、代替的にＰＰＶが少なくとも約５％で、ノズル傾斜角が約＋５４°を超えないようにすることができる。オプションとしては、第１のノズルは、代替的にＰＰＶが少なくとも約７％で、ノズル傾斜角が約＋３７°を超えないようにすることができる。更に、第１のノズル４２は、約３０％を超えない経路位置値（ＰＰＶ）、及び、少なくとも約−４８°のノズル傾斜角を有することができる。第１のノズルは、代替的にＰＰＶが約２０％を超えず、ノズル傾斜角が少なくとも約−５５°とすることができる。オプションとしては、第１のノズルは、代替的にＰＰＶが約１２％を超えず、ノズル傾斜角が少なくとも約−１３°とすることができる。
【００５３】
更なる態様において、第２のノズル５０は、経路位置値が少なくとも約２０％（例えば、形成経路長さがほぼ３．２メートルの場合）で、ノズル傾斜角が約＋５５°を超えないようにすることができる。第２のノズルは、代替的にＰＰＶが少なくとも約２４％で、ノズル傾斜角が約＋５２°を超えないようにすることができる。オプションとしては、第２のノズルは、代替的にＰＰＶが少なくとも約２８％で、ノズル傾斜角が約＋４１°を超えないようにすることができる。更に、第２のノズル５０は、経路位置値が約６３％を超えず、ノズル傾斜角が少なくとも約−２６°とすることができる。第２のノズルは、代替的にＰＰＶが約５０％を超えず、ノズル傾斜角が少なくとも約−３５°とすることができる。オプションとしては、第２のノズルは、代替的にＰＰＶが約３７％を超えず、ノズル傾斜角が少なくとも約−１５°とすることができる。
【００５４】
更に別の態様においては、ノズルの各々は、形成面２２から離れた選択された高さ距離で別個に位置することができる。例えば、第１のノズルは、形成面２２のその対応する局所的区域４８の上方に配置することができる。特定の形態では、第１のノズル距離４６は、典型的に図４及び図４Ａに示すように、少なくとも最低約２センチメートルとすることができる。第１のノズル距離は、代替的に少なくとも約１０センチメートルとすることができ、オプションとしては、少なくとも約２５センチメートルにして性能の改善をもたらすことができる。他の態様においては、第１のノズル距離４６は、最大約１００センチメートルを超えないようにすることができる。第１のノズル距離は、代替的に約７５センチメートルを超えないようにすることができ、オプションとしては、約５０センチメートルを超えないようにして目標とする有効性をもたらすことができる。
【００５５】
第２のノズル５０は、同様に、形成面２２のその対応する局所的区域５６から離れた第２のノズル高さ距離５４で配置することができる。例えば、第２のノズルは、形成面２２のその対応する局所的区域５６の上方に配置することができる。特定の態様において、第２のノズル距離５４は、少なくとも最低約２センチメートルとすることができる。第２のノズル距離５４は、代替的に少なくとも約１０センチメートルとすることができ、オプションとしては、少なくとも約２５センチメートルとして性能の改善をもたらすことができる。他の態様においては、第２のノズル距離５４は、最大約２００センチメートルを超えないようにすることができる。第２のノズル距離５４は、代替的に約１００センチメートルを超えないようにすることができ、オプションとしては、約５０センチメートルを超えないようにして目標とする有効性をもたらすことができる。
【００５６】
ノズル距離４６及び５４は、それらの対応するそれぞれ繊維層２６及び３２に亘る対応する超吸収性材料の分配を選択的に制御するように有利に調節することができる。ノズルが形成面２２のその対応する局所的区域に比較的近いノズル距離を用いて配置された場合、関連する超吸収性材料は、第１の繊維層２６又は第２の繊維層３２のそれぞれ厚さ寸法２８又は３４の比較的短い長さに沿って分配することができる。ノズル高さ距離４６又は５４が短すぎる場合には、対応するノズルが形成チャンバを通るウェブ９４の移動を妨害する場合があり、又は、その注入した超吸収性材料の運動量が繊維材料を形成面２２から離すように過剰に置換することになる。更に、超吸収性材料が過度に集中して、その指定された層における繊維材料との混合が不十分になる場合がある。ノズル高さ距離４６又は５４が大きすぎる場合は、対応するノズルは、その指定された超吸収材含有層内に不十分な濃度の超吸収性材料をもたらすことになる。このように、堆積した超吸収性材料が占める厚さ寸法、及び、混合又は分散の程度は、有利なことに、ノズル高さ距離４６又は５４を調節することにより更に制御することができる。
【００５７】
本発明の別の態様は、超吸収性材料を第１の超吸収材注入速度で形成チャンバ２４の中に送出するために第１の量の超吸収性材料を導く段階を含むことができる。更に、第２の量の超吸収性材料を導く段階は、超吸収性材料を第２の超吸収材注入速度で形成チャンバ２４の中に送出するように構成することができる。
第１の超吸収材速度は、少なくとも最低約１５メートル／秒とすることができる。第１の超吸収材速度は、代替的に少なくとも約２５メートル／秒とすることができ、オプションとしては、少なくとも約３０メートル／秒として性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、第１の超吸収材速度は、最大約７０メートル／秒を超えないようにすることができる。第１の超吸収材速度は、代替的に約５０メートル／秒を超えないようにすることができ、オプションとしては、約３５メートル／秒を超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
【００５８】
同様の態様において、第２の超吸収材速度は、少なくとも最低約１５メートル／秒とすることができる。第２の超吸収材速度は、代替的に少なくとも約２５メートル／秒とすることができ、オプションとしては、少なくとも約３０メートル／秒として性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、第２の超吸収材速度は、最大約７０メートル／秒を超えないようにすることができる。第２の超吸収材速度は、代替的に約５０メートル／秒を超えないようにすることができ、オプションとしては、約３５メートル／秒を超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
【００５９】
超吸収材速度の適切な制御は、超吸収性粒子のより一貫した送出と、ウェブ９４の指定された層に加えられる超吸収材の量の変動の低減とを与える、調節された速度をもたらすことができる。この選択された超吸収材速度及び方向は、超吸収性粒子の注入経路及び軌道を作動的に制御し超吸収性粒子のそれらの対応する指定された層の中への分配を制御するのに十分なエネルギ及び運動量を附与する。超吸収材速度が小さすぎる場合には、形成チャンバを通って繊維を運搬する主気流が過度に支配的になり、形成ウェブ内への超吸収性材料の移動を抑制する可能性がある。超吸収材速度が大きすぎる場合には、超吸収性粒子は、堆積繊維材料の中に過度に深く貫通するか、又は、繊維性材料を形成面から離れるように過剰に置換するであろう。更に、過大な超吸収材速度によって、超吸収性材料が繊維性材料の目標とする区域から跳ね返るか又は飛び越して、どこか他の望ましくないウェブ領域に落ちる場合がある。
【００６０】
図５及び図６を参照すると、本発明の技術は、ウェブ厚さ２８を有する従来のウェブ９４を生成するように構成して形成することができる。このウェブは、繊維層２６内に繊維９６と超吸収性粒子３０との実質的に均一な混合物を含むことができる。
図７を参照すると、本発明の方法及び装置は、例えば、経路位置値（ＰＰＶ）が８．５％、ノズル傾斜角が＋２９°、及び、ノズル高さが７インチ（１７．８センチメートル）である第１のノズル４２を用いて構成することができる。更に、第２のノズル５０は、ＰＰＶが３０％、ノズル傾斜角が＋３５°、及び、ノズル高さが８．５インチ（２１．６センチメートル）とすることができる。
【００６１】
従って、この方法及び装置は、図８に典型的に示すように、第１の層２６の厚さ２８に沿う比較的短い距離内により集中した第１の超吸収性材料３０を有する第１の繊維層２６を生成することができる。更に、この方法及び装置は、第２の層３２の厚さ３４に沿う比較的短い距離内により集中した第１の超吸収性材料３６を有する第２の繊維層３２を生成することができる。
図９を参照すると、本発明の方法及び装置の別の例は、ＰＰＶが１０％、ノズル傾斜角が５３°、及び、ノズル高さが７インチ（１７．８センチメートル）である第１のノズル４２を用いて構成することができる。更に、第２のノズル５０は、ＰＰＶが３６％、ノズル傾斜角が＋３９°、及び、ノズル高さが８．７インチ（２２．１センチメートル）とすることができる。
【００６２】
従って、この方法及び装置は、図１０に典型的に示すように、第１の層２６の厚さ２８に沿う比較的長い距離内により拡散して分配された第１の超吸収性材料３０を有する第１の繊維層２６を生成することができる。更に、この方法及び装置は、第２の層３２の厚さ３４に沿う比較的長い距離内により拡散して分配された第１の超吸収性材料３６を有する第２の繊維層３２を生成することができる。いくつかの目標とする装置においては、第１の超吸収性材料が第２の繊維層の中に幾分重複した部分、及び／又は、第２の超吸収性材料が第１の繊維層の中に幾分重複した部分が存在するであろう。
【００６３】
更なる例において、本発明の方法及び装置は、図１１に典型的に示す装置を有することができる。このシステムは、指定ＰＰＶが１２％、指定傾斜角が−１５°、及び、ノズル高さが３インチ（７．６センチメートル）の湾曲した第１のノズル４２を用いて構成することができる。更に、第２のノズル５０は、ＰＰＶが３６％、ノズル傾斜角が＋６５°、及び、ノズル高さが４．４インチ（１１．２センチメートル）とすることができる。
【００６４】
従って、この方法及び装置は、図１２に典型的に示すように、第１の層２６の厚さ２８内で、及び、その厚さに沿ってより均一に分配された第１の超吸収性材料３０を有する第１の繊維層２６を生成することができる。更に、この方法及び装置は、第２の層３２の厚さ３４内で、及び、その厚さに沿ってより均一に分配された第１の超吸収性材料３６を有する第２の繊維層３２を生成することができる。
【００６５】
更なる態様において、本発明の技術は、第１の繊維層２６と第２の繊維層３２との間に挟まれた位置に繊維材料の第３の繊維層５８を堆積させる段階を含むことができる。図１２に描いた例を参照すると、第３の繊維層５８は、その隣接する超吸収材豊富な層に比較すると、比較的超吸収材に乏しくすることができ、オプションとしては、超吸収性材料が実質的に存在しないようにしてもよい。特定の態様において、第３の繊維層５８は、第１の繊維層２６の超吸収性材料の量よりも少ない超吸収性材料の量、例えば坪量を含むことができる。更に、第３の繊維層の超吸収材の量は、第２の繊維層３２の超吸収性材料の量よりも比較的少量であることが可能である。
【００６６】
本発明の更なる態様は、第２の繊維層３２の上に重なる繊維材料の第４の繊維層６０を堆積させる段階を含むことができる。図１２に描く例が典型的に示すように、第４の繊維層６０は、第１の繊維層２６の位置の反対側でその位置から間隔を空けて配置された第２の繊維層３２の表面に隣接して配置することができる。目標とする装置においては、第４の繊維層６０は、その隣接する超吸収材豊富な層と比較して超吸収材を乏しくすることができる。特定の態様において、第４の繊維層６０の超吸収性材料の量は、第２の繊維層３２の超吸収性材料の量よりも比較的少量とすることができ、更なる態様においては、第４の繊維層は、実質的に超吸収性材料が存在しないようにすることができる。
【００６７】
本発明の更に別の態様は、第２の繊維層３２の反対側でその第２の繊維層から間隔を空けて配置された第１の繊維層２６の表面に隣接して置かれる繊維材料の第５の繊維層６２を堆積させる段階を含むことができる。図１２に典型的に示す例を参照すると、第５の繊維層は、その隣接する超吸収材豊富な層に比較して超吸収材を乏しくすることができる。特定の装置においては、第５の繊維層の超吸収材の量は、第１の繊維層２６の超吸収性材料の量よりも比較的少量とすることができる。他の装置においては、第５の繊維層は、実質的に超吸収性材料が存在しないようにすることができる。
【００６８】
超吸収性材料を様々な種類及び種類の様々な組合せで形成することができる点は容易に理解されるはずである。特定の態様においては、第２の超吸収性材料３６は、第１の超吸収性材料３０の物理的又は化学的構成に実質的に等しい物理的又は化学的構成で与えることができる。代替的に、第２の超吸収性材料は、第１の超吸収性材料３０の構成と異なる構成を有することもできる。
特定の装置においては、第２の超吸収性材料３６は、第１の超吸収性材料３０の組成と実質的に同じ組成を有することができる。代替的に、第２の超吸収性材料３６は、第１の超吸収性材料３０の組成とは異なる組成を有することもできる。更に、第１の超吸収性材料は、付随する第１セットの吸収特性を有することができ、第２の超吸収性材料は、第１の超吸収性材料の特性とは異なる付随する第２セットの吸収特性を有することができる。
【００６９】
図１１Ａ及び図１１Ｂを参照すると、ノズル４２及び／又は５０のうちの少なくとも１つは、超吸収性材料がノズルの端部を通って移動してノズル出口を出る時に超吸収性材料の移動方向の比較的急激な変化を生み出すかぎ状のノズルとすることができる。例えば、図１１Ａに典型的に示すかぎ状ノズルは、付随するノズルの端部に装着された偏向板８０を含んでもよい。移動する超吸収性材料は、端板８０に衝突し、速度の減少又は速度の他の変化を生じ、移動方向の急激な変化を受ける。その結果、超吸収性材料は、「横向き」出口を通って落ちるか又は他の方法で出て、形成面２２に向かって誘導されることが可能である。図１１Ｂに典型的に示す別のかぎ状ノズルには、急激に形成面２２に向かって曲がる湾曲かぎが組み込まれている。移動する超吸収性材料がノズルの湾曲かぎ区域に入ると、超吸収材は、速度の変化と移動方向の急激な変化とを受ける。その結果、超吸収性材料は、湾曲かぎ区域から端部出口を通って出て、形成面２２に向かって誘導される。特定の態様において、第１のかぎ状ノズル４２は、例えば、経路位置値が３０％、及び、ノズル角が−５６°とすることができる。第２のかぎ状ノズル５０は、更に、経路位置値が５０％、及び、ノズル角が＋１７°とすることができる。
【００７０】
図１１及び図１３を参照すると、ノズル４２及び／又は５０のうちの少なくとも１つは、特徴的に湾曲したノズル８６とすることができる。縦方向に弓形をした湾曲ノズルのほぼＪ字形又は牙形の形態は、対応する超吸収性材料のその指定されたウェブ９４の繊維層内への目標とする分配をもたらすのに役立てることができる。特定の形態において、湾曲ノズルは、指定された層のｚ方向の厚さ寸法に亘る超吸収性材料のより均一又は均質な分布をもたらすことができる。ノズル８６は、形成経路のより長い長さに亘って、超吸収性材料をより効果的に送出することができ、形成面２２が形成チャンバ２４を通って移動する時に形成経路の個々の部分に沿って送出される超吸収材の量をより良く制御するように作製して配置することができる。例えば、曲げられた湾曲ノズルは、形成面と湾曲ノズルの出口開口部との間のノズル間隔距離の制御された範囲を維持しながら、形成経路のより長い長さに亘って超吸収性材料を有利に送出することができる。典型的に図示するように、湾曲ノズル８６の縦方向長さ寸法は、形成面２２の指定された移動方向に沿ってそれとほぼ一線に並ぶことが好ましい。
【００７１】
ノズル８６は、選択された曲げ曲率半径１１０を有する弓形の湾曲した曲げを用いて構成される。ノズル８６の縦の長さ方向の曲げは、超吸収性材料の移動経路に沿って湾曲し、形成面２２から離れるように湾曲する。ノズルの曲率は、ノズル内を移動する超吸収性材料をノズルの半径方向外側寄りの縦方向弓形壁８７の内側表面に向って及びそれに沿って蓄積させ集中させる。ノズル８６の曲率半径１１０に沿って見ると、ノズルの半径方向外側寄りの壁８７は、湾曲ノズルの半径方向内側寄りの壁８５と比較して曲率中心から比較的遠い。超吸収性材料の粒子がノズル８６の湾曲部分の外向き凹面の円弧に入ると、湾曲ノズルが附与する向心加速度のために、粒子は、ノズルの半径方向外側寄りの壁の内側表面に向かって移動して集中する傾向がある。超吸収性材料は、次に、出口開口１１８のアレーを通ってノズルから外に放出されることが可能である。粒子は、ノズルの曲げの円弧長さに沿って有利に放出され、形成面のより長い長さ及び／又はより広い面積の範囲に亘って放出されることが可能である。典型的に図示するように、ノズル端部は、端部キャップ１１６で閉鎖されてもよい。
【００７２】
ノズル８６の湾曲した長さに沿って移動する時、ノズルの曲率半径は、非均一で変動してもよい。曲率半径は、代替的に、ほぼ湾曲長さ全体に沿って実質的に均一で一定であってもよい。本発明の特定の態様においては、ノズルの曲率半径１１０は、少なくとも最低約２．５４センチメートル（約１インチ）とすることができる。ノズルの曲率半径は、代替的に少なくとも約１７．８センチメートル（７インチ）とすることができ、オプションとしては、少なくとも約２３センチメートル（約９インチ）として性能の改善をもたらすことができる。他の態様においては、ノズルの曲率半径は、最大約３０５センチメートル（約１２０インチ）を超えないようにすることができる。ノズルの曲率半径は、代替的に約６４センチメートル（２５インチ）を超えないようにすることができ、オプションとしては、約５１センチメートル（約２０インチ）を超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。例えば、図１３に典型的に示す湾曲ノズルを参照すると、曲率半径は、約２５．４センチメートルであり、図１４に典型的に示す湾曲ノズルを参照すると、曲率半径は、約４５．７センチメートル（約１８インチ）である。
曲げ曲率半径が小さすぎる場合には、超吸収材が放出されて堆積する形成面の面積が小さすぎることになる。湾曲ノズルは、超吸収材が堆積する面積を増大するように形成されることが必要である。曲率半径が大きすぎる場合には、超吸収性材料は、目標とするレベルの向心加速度を受けることにならず、湾曲ノズルの半径方向外側寄り壁面に向かって十分に集中することにならない。
【００７３】
本発明の他の態様において、ノズルの曲率は、少なくとも最低約３センチメートルとすることができる湾曲円弧長さ１１２に沿って延びることができる。湾曲円弧長さは、代替的に少なくとも約１０センチメートルとすることができ、オプションとしては、少なくとも約２０センチメートルとして性能の改善をもたらすことができる。他の態様において、湾曲円弧長さは、最大約８０センチメートルを超えないようにすることができる。湾曲円弧長さは、代替的に約６０センチメートルを超えないようにすることができ、オプションとしては、約４０センチメートルを超えないようにして有効性の改善をもたらすことができる。
【００７４】
更なる態様において、湾曲ノズル８６の円弧長さは、選択された円弧角に亘って湾曲することができる。図１３に典型的に示すように、湾曲ノズルは、円弧角約９０°まで又はそれ以上に亘って湾曲することができ、図１３Ｂに典型的に示すように、湾曲ノズルは、円弧角約１８０度まで又はそれ以上に亘って湾曲することができる。
湾曲円弧長さが短すぎる場合には、超吸収材が放出されて堆積する形成面の面積が小さすぎることになる。湾曲円弧長さが長すぎる場合には、超吸収性材料は、その対応する繊維層の厚さの目標とする長さの中に適切に配置又は集中されないであろう。更に、湾曲ノズルは、形成チャンパ内で過剰なスペースを必要とする場合がある。
本開示の目的に対しては、曲げ曲率半径及び湾曲ノズルの円弧長さは、湾曲ノズルの半径方向の最も外側の壁に対して判断される。更に、ノズル円弧長さは、湾曲ノズルの円周方向の最初及び最終の出口開口に関して判断される。
【００７５】
出口開口１１８の選択されたアレーは、ノズル８６の半径方向外側寄りの壁に沿って所定の模様で作られて分配することができ、模様のアレーは、規則的又は不規則な配列を有してもよい。特定の態様においては、各開口からの最終出口が、対応する個々の出口放出角度及び個々の出口放出高さ距離を表すことができる。超吸収性材料のその対応するウェブ９４の層内の分布は、例えば、開口１１８の形状、大きさ、位置、及び／又は、分配を選択的に変更することにより、及び、その組合せを変えることにより制御することができる。例えば、開口は、実質的に円形の穴（例えば、図１３から図１３Ｃ）、非円形の穴、スロットなど、及び、その組合せであってもよい。例えば、図１４及び図１４Ａに典型的に示されるスロット開口は、横方向１２２に沿ってほぼ一直線に向いたそれらの長手方向寸法を有することができ、例えば、粒子状材料が堆積するウェブ９４の横方向幅を増大又は減少させることにより、粒子分布をより良く制御するように形成することができる。他の態様において、開口は、大きさが実質的に等しくてもよく、又は、形成経路長さに沿う選択された位置に堆積する粒子の量を制御するために大きさが異なってもよい。例えば、図１５及び図１５Ａに典型的に示すように、形成チャンバ入口９８に最も近い開口は、その大きさを最小にして最小の開口面積を有することができるであろうし、それに続く各開口は、大きさを次第に増大して開口面積を区分的に増大することもできるであろう。その結果、湾曲ノズルは、粒子を包含する対応する層の厚さ寸法に沿う粒子状材料の分布及び濃度をより良く制御することができる。
【００７６】
他の態様において、これらの開口は、湾曲ノズルに沿って実質的に規則的又は均等に間隔を空けて配置されてもよく（例えば、図１４及び図１４Ａ）、又は、ノズルに沿って不規則又は不均等に間隔を空けて配置されてもよい（例えば、図１６及び図１６Ａ）。選択された間隔は、対応する粒子豊富な層の厚さ寸法に沿って粒子状材料の濃度を制御するのを補助することができる。更に、これらの開口は、ノズル８６の湾曲長さに沿って実質的に整列させてもよく、整列させなくてもよい。例えば、開口は、図１６Ｂ及び図１６Ｃに典型的に示すように、ほぼジグザグ模様に形成される場合がある。非整列模様は、例えば、形成表面の横方向に沿う粒子の分配を増大するのを補助することができる。
【００７７】
本発明の更なる態様においては、ノズル導管は、他の非円形断面形状を採用することができる。例えば、ノズル管は、断面の長軸がノズルの曲率半径に沿ってほぼ一線に並ぶ楕円形又は長円形の断面形状を有してもよい。図１７から図１７Ｂまでを参照すると、湾曲ノズル８６の断面は、ほぼ長円形の形状を有してもよい。選択された非円形の形状は、曲げ曲率の外側寄りに沿う内側壁表面に向かって粒子状材料を良好に集中させるのを補助することができる。
【００７８】
本発明の別の更なる態様は、図１８及び図１８Ａに典型的に示すように、開口から放出される粒子状材料の進行方向を更に制御するために、１つ又はそれ以上の開口１１８において湾曲ノズル８６に作動的に接合された出口延長部材１２８を含むことができる。典型として図示された形態には、各開口に配置され、それに取り付けられた延長部材が含まれる。特定の態様において、各延長部材の長さ１２９を調節することができ、それにより、延長部材の最終出口開口部１１８ａが湾曲ノズルと協働する形成面の外形に良好に追従するように配置される。例えば、延長部材の長さ及び配列は、協働する形成面に対して目標とする放出角（例えば、角度４４及び５２）及び放出高さ（例えば、高さ距離４６及び５４）を与えるように形成することができる。その結果、形成面外形への一層効果的な追従は、形成ウェブ９４内の対応する層の厚さ寸法及び横方向幅寸法に沿う目標とする位置の中に粒子状材料の目標とする濃度をもたらすのに役立てることができる。
【００７９】
図１９及び図１９Ａを参照すると、湾曲ノズル８６の作動及び有効性は、２つ又はそれ以上の異なる構成を有する導管又は管の区域を互いに接合することにより更に変更することができる。例えば、湾曲ノズルは、第２の導管区域１２６に接合された第１の導管区域１２４を含んでもよい。第１の導管区域は、比較的小さい曲率半径１１０を有することができ、第２の導管区域は、比較的大きい曲率半径を有することができる。分配用の出口開口は、少なくとも第２の導管区域の半径方向外向きの壁を通って形成され、第１の導管区域は、出口開口を含んでも含まなくてもよい。第１の導管区域１２４のより小さな曲げ半径によって、粒子状材料を第２の導管区域の中に移動する前に、第１の導管区域の曲げ曲率の外側寄りに沿う壁面に向かって、移動する粒子状材料のより多くを一層効果的に配置することができる。第２の導管区域１２６のより大きな曲げ半径は、形成経路の長さに沿って選択された位置上への粒子状材料の配置に対する制御の改善を可能にすることができる。更に、曲げ半径を大きくすると、ノズル出口開口と形成面２２との間の距離の過剰な変化を良好に避けることができる。
【００８０】
典型として図示された形態においては、ノズルは、断面がほぼ円形の導管又は管とすることができる。ノズル管の典型的な構成は、例えば、ほぼ５．７センチメートル（約２．２５インチ）の実質的に円形の直径を有してもよく、約２５．４センチメートル（約１０インチ）の曲率半径１１０を有することができる。ほぼ１３個の実質的に円形の穴を、ほぼ均等な間隔を置いて配置し、湾曲ノズルの半径方向外側寄りの壁の長さに沿ってほぼ一線に並べることができ、各穴の直径は、約０．８センチメートル（約５／１６インチ）とすることができる。ノズルの端部は、湾曲ノズルの局所的曲率半径に沿う半径方向に対してほぼ４５度に向きを合わせた端部角度で終端することができる。更に、ノズルの末端は、プレート部材を用いて覆ってもよい。
【００８１】
湾曲ノズル８６が出口開口のアレーを有する場合、機械方向１２０に対する指定ノズル角は、本開示の目的に対しては、次の手順を用いることによって判断することができる。第１の出口線１３０は、図２０に典型的に示すように、第１の開口出口１１８ａ（湾曲ノズルの遠位端から最も遠くに位置する）の中心を通って投射され、この第１の出口線は、第１の出口が向く方向と平行に位置合わせされる。第１の出口が半径方向外側寄りの壁８７を通る単純な開口部である場合、その出口が向く方向は、第１の出口の位置での外側寄りの壁に垂直であるとされる。第１の出口が第１の延長導管部材１２８のような付加的構造を含む場合（例えば、図１８）、第１の出口の向く方向は、対応する関連延長部材の出口で付与される移動方向である。
【００８２】
更に、別の「最終」出口線１３２が、最終の開口出口１１８ｂ（湾曲ノズルの遠位端に最も近く位置する）の中心を通って投射される。この最終出口線は、図２０に典型的に示すように、最終出口が向く方向と平行に位置合わせされる。最終出口が、半径方向外側寄りの壁８７を通る単純な開口部である場合、その出口が向く方向は、最終出口の位置での外側寄りの壁に垂直であるとされる。最終出口が最終の延長導管部材１２８（例えば、図１８）のような付加的な構造を含む場合、最終出口が向く方向は、対応する関連延長部材の出口で付与される移動方向である。
【００８３】
図２０に典型的に示す側面図においては、湾曲ノズルは、その曲率平面に実質的に平行に置かれ、第１及び最終出口線の観察される投射が交差して基本角１３４を形成する。中間の基準線１３６は、基本角を二等分するように位置合わせされ、指定ノズル基準点１３８において半径方向外向きの壁８７の外側表面に交差するように投射される。次に、ノズル基準線１３６を用いて、湾曲ノズルの指定ノズル傾斜角を判断することができ、ノズル基準点１３８を用いて、湾曲ノズルの指定された経路位置値を判断することができる。
本開示の目的に対しては、基準点１３８と交差し、基準点１３８の直ぐ下に配置された形成面２２の対応する局所的区域に垂直である、局所的な線を投射することにより湾曲ノズルの指定傾斜角を判断することができる。指定ノズル角（例えば、４４及び５２）は、ノズル基準線１３６と、ノズル基準点１３８を通過する形成面に対する局所的垂線との間に形成される角度の機械方向成分である。
【００８４】
湾曲ノズルの指定された経路位置値は、本開示の目的に対しては、ノズル基準点１３８での経路位置を測定することにより判断される。割り当てられた湾曲ノズルの経路位置は、基準点と交差し、基準点１３８の直ぐ下に配置された形成面の対応する局所的区域に垂直な、上述の局所的な線を用いることにより判断することができる。湾曲ノズルの割当位置は、チャンバ入口９８、及び、この局所的垂線と形成面との交点の間の経路長さ距離である。次に、湾曲ノズルの割当位置を用いて、湾曲ノズルに対する対応する指定された経路位置百分率値を計算することができる。
本発明を十分詳細に説明し終えたが、本発明の精神から逸脱することなく様々な変形及び変更を為し得ることが容易に明らかであろう。このような全ての変形及び変更は、特許請求の範囲で規定される本発明の範囲に包含されるように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  回転式形成ドラムを組み込んだ本発明の形成システムを典型的に示す概略側面図である。
【図２】  回転式形成ドラムを組み込んだ変更された形成システムの代替的形態を典型的に示す概略側面図である。
【図３】  形成面に対して実質的にゼロの選択ノズル角で配置されたノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図３Ａ】  形成面に対して別の選択ノズル角で配置されたノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図３Ｂ】  エンドレスベルト式形成スクリーンによってもたらされた実質的に平坦な形成面を有し、実質的にゼロのノズル角で配置されたノズルを有するシステムを典型的に示す概略側面図である。
【図３Ｃ】  正のノズル角で配置されたノズルを有するエンドレスベルト式平坦スクリーン形成システムを典型的に示す概略側面図である。
【図３Ｄ】  負のノズル角で配置されたノズルを有するエンドレスベルト式平坦スクリーン形成システムを典型的に示す概略側面図である。
【図３Ｅ】  第１の正のノズル角で配置された第１のノズルと、第２の正のノズル角で配置された第２のノズルとを有する形成ドラムシステムを典型的に示す概略側面図である。
【図３Ｆ】  正のノズル角で配置された第１のノズルと、負のノズル角で配置された第２のノズルとを有する形成ドラムシステムを典型的に示す概略側面図である。
【図４】  形成面に対して選択されたノズル距離で配置されたノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図４Ａ】  形成面に対して別の選択されたノズル距離で配置されたノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図５】  回転式形成ドラムと単一ノズルシステムとを組み込む本発明の形成技術を典型的に示す概略側面図である。
【図６】  図５の形成システムで製造することができ、繊維マトリックス内に超吸収性粒子が実質的に均一に分配されたウェブを典型的に示す概略断面図である。
【図７】  第１及び第２のノズルを有するノズルシステムを組み込んだ本発明の形成技術を典型的に示す概略側面図である。
【図８】  図７の形成システムを用いて製造することができるウェブを典型的に示す概略断面図である。
【図９】  第１及び第２のノズルを有する別のノズルシステムを組み込んだ本発明の形成技術を典型的に示す概略側面図である。
【図１０】  図９の形成システムを用いて製造することができるウェブを典型的に示す概略断面図である。
【図１１】  少なくとも一方が特徴的に湾曲した形状を有する第１及び第２のノズルを有する代替的ノズルシステムを組み込んだ本発明の形成技術を典型的に示す概略側面図である。
【図１１Ａ】  少なくとも一方が偏向板で生み出されたかぎ型形状を有する第１及び第２のノズルを組み込んだ形成システムを典型的に示す概略側面図である。
【図１１Ｂ】  少なくとも一方が急激に回したノズル出口部分で生み出されたかぎ型形状を有する第１及び第２のノズルを組み込んだ形成システムを典型的に示す概略側面図である。
【図１２】  図１１の形成システムで製造することができるウェブを典型的に示す概略断面図である。
【図１３】  本発明で利用することができる湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１３Ａ】  図１３の湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図１３Ｂ】  円弧長が増加し、より大きな円弧角に沿って延びる代替的湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１３Ｃ】  図１３Ｂの湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図１４】  スロット開口システムを含む湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１４Ａ】  図１４の湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図１５】  異なる大きさを有する開口のシステムを含む湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１５Ａ】  図１５の湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図１６】  湾曲ノズルの長さに沿って一様な間隔を置かずに配置された開口のシステムを含む湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１６Ａ】  図１６の湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図１６Ｂ】  湾曲ノズルの長さに沿って千鳥状非整列構成を有する開口システムを含む湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１６Ｃ】  図１６Ｂの湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図１７】  長円形断面形状を有する湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１７Ａ】  図１７の湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図１７Ｂ】  図１７の湾曲ノズルを線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面を典型的に示す概略断面図である。
【図１８】  ノズル開口に位置する延長部材システムを含む湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１８Ａ】  図１８の湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図１９】  各々が異なる曲率半径に沿って曲げられたノズル導管のシステムを含む湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１９Ａ】  図１９の湾曲ノズルを典型的に示す概略端面図である。
【図２０】  対応するノズル傾斜角と対応する経路位置の値とを測定するのに利用されるノズル基準線及びノズル基準点と共に湾曲ノズルを典型的に示す概略側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１４Ａ】
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【図１５】
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【図１５Ａ】
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【図１６】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１８Ａ】
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【図１９】
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【図１９Ａ】
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【図２０】
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