結合基材及び基材を結合させるための方法
基材の表面を加熱し、基材の互いの溶融結合を促進して、積層体を形成するために、基材の表面上に加熱流体を衝突させるための装置及び方法が、本明細書に開示される。また、繊維ウェブが、表面結合様式で、基材に結合される、かつ／又はロフト保持様式で、結合される、積層体も開示される。本基材は、繊維ウェブに結合される表面の反対側の基材の表面上に突出部を備えることができる。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
例えば、不織布ウェブを備える基材を含む、基材を共に結合させる工程で、しばしば熱が採用される。そのような加熱は、例えば、放射加熱、超音波震動、基材を加熱表面と接触させること等によって行われ得る。そのような加熱プロセスではしばしば、加熱が、結合される側とは反対の基材の側から基材上に向けられ、基材の厚み全体の加熱をもたらす。そのような結合ではしばしば、基材の一方又は両方の構造が、著しく変化され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
基材の表面を加熱し、基材の互いの溶融結合を促進して、積層体を形成するために、基材の表面上に加熱流体を衝突させるための装置及び方法が、本明細書で開示される。また、繊維ウェブが、表面結合された様式で、基材に結合される、及び／又はロフトを保持する様式で、結合される、積層体も開示される。本基材は、繊維ウェブに結合される表面の反対側の基材の表面上に突出部を備えることができる。
【０００３】
一態様において、第１及び第２の反対側に面する主表面を有する繊維ウェブと、第１及び第２の反対側に面する主表面を有する基材と、を備え、繊維ウェブの第１の主表面が、基材の第１の主表面に表面結合される、表面結合積層体が、本明細書に開示される。
【０００４】
別の態様において、第１及び第２の反対側に面する主表面を有する不織布繊維ウェブと、第１及び第２の反対側に面する主表面を有する予備成形された基材と、を備え、繊維ウェブと予備成形された基材との間の結合が、ロフト保持結合であるように、不織布繊維ウェブの第１の主表面が、予備成形された基材の第１の主表面に溶融結合される、溶融結合積層体が、本明細書に開示される。
【０００５】
別の態様において、少なくとも１つの基材に少なくとも１つの繊維ウェブを結合させる方法が、本明細書に開示され、本方法には、移動繊維ウェブの第１の主表面上に加熱流体を衝突させることと、移動基材の第１の主表面上に加熱流体を衝突させることと、繊維ウェブの第１の主表面を基材の第１の主表面と接触させて、繊維ウェブの第１の主表面を基材の第１の主表面に溶融結合させることと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ロフト保持結合させた例示的な基材に表面結合させた例示的な繊維ウェブを含む例示的な積層体の側面図。
【図２】繊維部分を基材に表面結合させた繊維ウェブを備える積層体の一部分の、部分的断面図の概略側面図での、例示的な描写。
【図３】繊維部分を基材に埋め込まれた繊維ウェブを備える積層体の一部分の、部分的断面図の概略図側面での、例示的な描写。
【図４】繊維部分を基材に融合させた繊維ウェブを備える積層体の部分的断面図の概略図側面での、例示的な描写。
【図５】基材に表面結合させた不織布繊維ウェブを備える例示的な積層体の、１３０倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真。
【図６】基材に表面結合させた不織布繊維ウェブを備える例示的な積層体の、１８０倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真。
【図７】例示的な繊維ウェブに結合させた２つの例示的な基材の平面図。
【図８】第１の基材を第２の基材に結合させるのに使用することができる例示的な装置及びプロセスの側面図。
【図９】図８の例示的な装置及びプロセスの一部分の部分的破断図の拡大側面図。
【図１０ａ】基材上に加熱流体を衝突させ、衝突された流体を局所的に除去するのに使用することができる例示的な装置及びプロセスの一部の断面図。
【図１０ｂ】図１０ａの例示的な装置及びプロセスを操作することができる更なる方法を示す。
【図１０ｃ】図１０ａの例示的な装置及びプロセスを操作することができる更なる方法を示す。
【図１１】２つの基材上に加熱流体を衝突させ、衝突させた流体を局所的に除去し、２つの基材を共に結合させるのに使用することができる例示的な装置及びプロセスの一部分の部分的破断図の側面図。
【図１２】基材上に加熱流体を衝突させ、衝突させた流体を局所的に除去するのに使用することができる別の例示的な装置及びプロセスの一部分の断面概略図。
【０００７】
様々な図面における類似参照番号は類似要素を表す。幾つかの要素は、同様又は同一の複数で存在する場合があり、そのような場合、これらの要素が同じ参照番号を含み、説明の都合上、要素のうちの１つ以上がダッシュ記号（’）によって指定される場合がある。特に指定されない限り、本文献におけるすべての図面及び図は、一定の縮尺ではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択される。特に、様々な構成要素の寸法は、指示のない限り、例示的な用語としてのみ記述され、様々な構成要素の寸法間の関係は、図面から推測されるべきではない。本開示において、「上部」、「下部」、「上流側」、「下流側」、「下」、「上」、「前」、「後ろ」、「外」、「内」、「上へ」及び「下へ」、並びに「第１の」及び「第２の」等の用語が使用され得るが、これらの用語は、特に断りのない限り、それらの相対的な意味においてのみ使用されることを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示されるのは、基材１２０に結合される繊維ウェブ１１０を含む例示的な積層体１５０の側面斜視図である。繊維ウェブ１１０は、繊維１１１からなり、第１の主表面１１２及び第２の、反対側に面する主表面１１３を備える。（当業者は、ウェブ１１０の表面１１２及び１１３が、ウェブ１１０のある種の繊維１１１の最外側部分によって集合的に画定されるため、それらが完全に平面的及び／又は連続した物理的表面ではあり得ないことを理解されよう）。積層体１５０は、第１の主表面１２１及び第２の反対側に面する主表面１２２を含む、基材１２０を更に備える。基材１２０は、任意に、主表面１２２から突出する突出部１２３を備えてもよい。
【０００９】
例証した実施形態において、繊維ウェブ１１０が、基材１２０に表面結合される（具体的には、繊維ウェブ１１０の第１の主表面１１２が、基材１２０の第１の主表面１２１に表面結合される）。これは、繊維ウェブ１１０が、基材１２０の第１の主表面１２１に表面結合されるウェブ１１０の表面１１２の幾つかの繊維１１１によって、基材１２０に付着されることを意味する。図２において例証的に示されるように、繊維１１１が基材１２０の第１の主表面１２１に表面結合するという表記は、繊維１１１の繊維部分１１４の繊維表面１１５の一部が、基材１２０の第１の主表面１２１の元の（結合前の）形状を実質的に保持し、露出状態で、表面結合領域において、基材１２０の第１の主表面１２１の少なくとも幾つかの部分を維持するような様式で、基材１２０の第１の主表面１２１に溶融結合することを意味する。
【００１０】
表面結合が、第１の主表面１２１の元の形状を実質的に保持するという必要条件は、表面結合繊維が、基材への繊維の少なくとも貫通、基材の変形等によって、（図３に例証的に示されるように）基材内に埋め込まれる（例えば、部分的又は完全に封入される）繊維部分をもたらすような方法において、基材に結合される繊維とは区別することができることを意味する。定量的に、表面結合繊維は、（１つを超える角度からの検査は、繊維の表面領域全体を可視化することが必要であり得るが）繊維の結合部分において、基材の表面上に視認可能な、少なくとも約６５％の表面結合繊維の表面領域によって埋め込まれた繊維１１６とは区別することができる。基材１２０の元の（結合前の）形状の実質的な保持はまた、第１の主表面１２１の物理的形状のいかなる肉眼的変化の不在によっても呈され得る（例えば、ウェブ１１０の格子スペースへの基材１２０の部分のしわ、座屈、貫通等）。
【００１１】
表面結合が、露出状態で、第１の主表面１２１の少なくとも幾つかの部分を実質的に保持する必要条件は、表面結合繊維が、連続結合を形成するために、十分に溶融、硬化、圧縮、混蔵される繊維をもたらすような様式で、基材に結合される繊維とは区別することができることを意味する。連続結合とは、基材１２０の第１の主表面１２１に直接隣接した繊維が、第１の主表面１２１上に、及びそれに接触して、材料の連続層を形成するために、十分に混合させる及び／又は硬化させることを意味する（例えば、個々の繊維としてそれらの独自性を部分的又は完全に消失するために、一緒に溶融させる）。（当業者は、「連続」層内の偶発的な間隙等の可能性を認識し、この文脈において、連続という用語が、結合領域において、連続的な硬化繊維層が、基材１２０の第１の主表面１２１の少なくとも約９５％の領域上に、及びそれに接触することを意味するように解釈することができることを理解されよう）。したがって、表面結合繊維は、基材１２０の第１の主表面１２１が、繊維ウェブ１１０の第１の主表面１１２を作製する表面結合繊維間で視認可能な多数の露出領域の存在によって、連続結合で結合された繊維とは区別することができる。
【００１２】
基材に表面結合させた例示的な不織布繊維ウェブの走査型電子顕微鏡写真（それぞれ、１３０倍及び１８０倍の倍率での）が、図５及び６に示される。これらの顕微鏡写真において、上に記載の基材の表面への繊維部分の表面結合は、結合した繊維部分又は基材への最小の変形又は損傷で、そして表面結合繊維の間で視認可能な基材の表面の多数の露出領域で、容易に明らかである。
【００１３】
本明細書で定義されるように、表面結合するという用語は、ウェブが、主として上に記載の表面結合繊維部分によって、基材に溶融結合されることを意味し、更に、そのような表面結合の不在下では、繊維ウェブ及び基材が、一緒に結合されたままの状態ではないことを意味する。当業者は、このように使用される表面結合するという用語が、繊維ウェブと基材との間の一次結合が、表面結合した繊維部分がウェブの結合領域内で、時折見出されるのみの、幾つかの他の溶融結合機構による（例えば、基材に繊維を埋め込むこと等による）ものである状態を包含しないことを認識されよう。したがって、当業者は、本明細書に記載の表面結合が、例えば、超音波結合、圧縮結合（例えば、相対的に高圧で、加熱ニップに基材を通過させることによって達成されるような）、押出積層等によって、一般に達成されるような溶融結合を包含しないことを理解されよう。そのようなプロセスは、結合の形成において、繊維部分及び／又は基材の大規模な変形及び／又は物理的変化をもたらすことは公知である。当業者は、更に、溶融、半溶融、軟化等の状態（まだ冷却していない、例えば、固体状態の押出材料等）にある基材に結合される繊維ウェブが、更に、そのような高温で、及び／又は更に、かなり変形可能である基材への結合が、繊維を埋め込ませる場合があり、連続結合の形成を引き起こす場合、又はその両方のため、表面結合を含むことができないことを更に理解されよう。
【００１４】
当業者は、埋め込まれた繊維部分、小規模な擬似連続結合領域等が、時折、本明細書に記載の基材に表面結合されているウェブにおいて、発生し得るとはいえ、そのような特徴は、結合プロセスにおいて、そのような特徴の特有の散発的発生のみ示し得ることを更に認識されよう。上記のように、表面結合されると言う用語は、そのような埋め込まれた繊維部分及び／又は擬似連続結合繊維領域が、小範囲まで存在し得るとはいえ、繊維部分と基材との間の結合の大部分は、表面結合であるため、そのような表面結合がない場合は、埋め込まれた繊維及び／又は擬似連続結合領域による任意の偶然的結合は、非常に弱く、繊維ウェブ及び基材が、共に結合されたままではない。
【００１５】
当業者は、本明細書に記載の基材への繊維部分の表面結合が、基材内で埋め込まれた繊維又は基材に連続結合する繊維によって得られた結合よりも弱い個々の結合をもたらし得るとはいえ、本明細書に記載の表面結合は、それもなお、十分に大きな領域又は複数の領域上で行われる場合、繊維ウェブと基材との間で許容される結合を提供することができることをなお更に認識されよう。つまり、表面結合は、しばしば超音波結合等によって達成される小さな領域の結合（しばしば、点結合と呼ばれる）とは対照的に、大きな領域又は複数の領域（本明細書では、「領域結合」と称される）上で有利に行うことができる。そのような領域結合は、集合的に、多数の表面結合した繊維部分（結合領域上に無作為及び／又は均一に存在し得る）は、様々な最終用途において、処理され、満足に実行するように、積層体１５０に対して十分な結合強度を提供することができることを意味する。様々な実施形態において、繊維ウェブ１１０と基材１２０との間のそのような表面結合領域は、それぞれ、少なくとも約１００平方ｍｍ、少なくとも約４００平方ｍｍ、又は少なくとも１０００平方ｍｍの領域を含み得る。当業者は、したがって、再度、そのような領域結合を、他の溶融結合プロセスに、しばしば、採用される局所又は点結合と容易に区別することができよう。
【００１６】
本明細書に開示の方法によって、少なくとも表面結合は、繊維ウェブと基材との間のオーバーラップ又は接触の面積の大部分にわたって容易に行うことができる。具体的には、繊維ウェブ１１０及び基材１２０は、オーバーラップ領域（例えば、ウェブ１１０の第１の表面１１２及び基材１２０の第１の表面１２１が、互いに面する及び／又は互いに接触する）を備えることができる。このオーバーラップ領域のうち、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、又は実質的にすべてが、表面結合領域を含むことができる。
【００１７】
本明細書に開示の表面結合は、他の溶融結合方法を優る利点を提供することができる。具体的には、結合領域内で、表面結合は、基材１２０のあらゆる変形を最小限に抑え、基材１２０内に埋め込まれる、及び／又は基材１２０に継続的に結合される繊維１１１の数を最小限に抑えることができる。したがって、積層体１５０は、結合領域内でさえ、かなりの可撓性を保持することができる。
【００１８】
本明細書に開示の表面結合は、基材１２０及び繊維ウェブ１１０が、基材１２０及び繊維ウェブ１１０のうちの１つ又はその両方を全く、又は著しく損傷することなく、互いに分離できない程度まで実行することができる。
【００１９】
幾つかの実施形態において、表面結合繊維は、概して、又は実質的に、それらの元の（結合前の）形状を保持することができる。そのような実施形態において、形状保持表面結合繊維は、図４において例証的に示されるように、基材に融合させる繊維部分によって、基材に結合される繊維とは区別され得る（融合するという用語が、結合プロセスにおいて、繊維部分が、その元の結合前の物理的及び形状から実質的に変形する、例えば、繊維部分が、実質的に平板化することを意味する）。定量的に、形状保持表面結合繊維は、（多数の代表的な繊維に基づいた平均によって得られるように）約２．５：１以下の繊維の結合部分におけるアスペクト比（即ち、繊維の最大断面寸法と最小断面寸法との比）を示すために、横断面に十分に円形を保持する表面結合繊維によって融合した繊維１１７とは区別され得る。様々な実施形態において、繊維は、約２：１以下、又は約１．５：１以下のアスペクト比を含むことができる。当業者は、形状保持表面結合繊維の特定のこの方法は、当初作製された、略円形の断面形状の繊維にのみ適し得、他の形状の繊維が使用される場合、決定を下すために、結合作業後の形状と、当初作製された繊維の断面形状を比較することが必要であり得ることを認識されよう。また、当業者は、幾つかの形状保持表面結合繊維の何らかの部分の断面形状の何らかの変形が、繊維が高温状態である間に繊維の一部分と接触する他の繊維の存在により、時々生じる場合があることを認識されよう（幾つかのそのような発生が、図６で視認可能である）。このため、変形を示す形状保持表面結合繊維は、融合した繊維と同等として扱われるべきではない。
【００２０】
図１の例証した実施形態において、繊維ウェブ１１０は、ロフト保持結合によって、基材１２０に結合される。これによって、繊維ウェブ１１０は、繊維ウェブ１１０が、結合プロセス前に繊維ウェブ１１０によって示されるかなりの量のロフトを保持するように、基材１２０に溶融結合される。ロフトは、繊維ウェブに関する専門用語であり、繊維ウェブ内での、一定の開口度、圧縮の欠如、間質腔の存在等である。そのようにして、ロフトの任意の一般的な測定が使用され得る。便宜上、本明細書では、繊維ウェブのロフトは、ウェブによって占有される全体積（繊維、並びに、繊維によって占有されないウェブの間質腔を含む）と繊維の材料のみによって占有される体積との比によって表されよう。この測定を用いて、本明細書に記載のロフト保持結合は、結合した繊維ウェブ１１０が、結合プロセス前、又は結合プロセスがない場合に、ウェブによって示されるロフトの少なくとも８０％のロフトを備えるものとして定義される。繊維ウェブ１１０の一部分のみが、それに結合した基材１２０を有するとしても、保持されたロフトは、結合領域内のウェブのロフトを非結合領域内のウェブのロフトと比較することによって、容易に確認され得る。繊維ウェブ１１０の全体が、それに結合した基材１２０を有する場合（又は非結合領域内のウェブがまた、結合プロセス中、圧縮も行う場合）、結合される前に、結合したウェブのロフトを同じウェブのロフトと比較することが必要であり得る。様々な実施形態において、積層体１５０は、ロフトを保持する結合を含むため、繊維ウェブ１１０は、その結合される前のロフトの、少なくとも９０％、少なくとも９５％、又は実質的にすべてを含む。
【００２１】
当業者は、幾つかの実施形態において、積層体１５０が、本明細書に記載の表面結合した積層体を含み得ない（例えば、繊維ウェブ１１０の第１の主表面１１２を含むかなりの数の繊維１１１が、基材１２０内に埋め込まれる、及び／又は基材１２０に連続結合され得る）が、そのような場合、繊維ウェブ１１０は、それでもなお、ロフト保持結合において、基材１２０に結合し得ることを認識されよう。
【００２２】
本明細書に開示のロフト保持結合は、他の溶融結合方法に優る利点を提供することができる。具体的には、結合領域内で、ロフト保持結合は、ウェブ１１０の第１の主表面１１２上にない、及び／又は基材１２０に溶融結合されない、繊維ウェブ１１０の繊維を残し得る。したがって、繊維ウェブ１１０は、結合領域内でさえ、非常に高い弾力性及び／又は可撓性を保持し得る（そのような場合には、繊維ウェブ１１０は、雄型締結要素によって更に容易に係合可能であり得、更に満足のいく触感及び／又は外観等を示し得る）。対照的に、他の結合方法は、結合領域内の繊維の大部分又はすべては、ロフト及び可撓性等の所望の特性が失われて、不都合なほどに、破砕又は稠密化し得、及び／又はそれらを基材に溶融結合し得る。したがって、当業者は、本明細書に記載のロフトを保持する結合は、そのようなプロセスが、結合ウェブの著しい破砕及び／又は硬化をもたらす時、例えば、超音波結合、圧縮結合（例えば、相対的に高圧で、加熱ニップに基材を通過させることによって達成されるような）、押出積層等によって、一般に達成されるような溶融結合を包含しないことを理解されよう。
【００２３】
当業者は、他の結合方法、例えば、補助点結合は、例えば、全体の結合を増強させることが望ましい場合、本明細書に記載の表面結合及び／又はロフトを保持する結合に加えて、積層体のある位置に使用され得る。
【００２４】
本明細書に示される方法（例えば、２つの合流する基材の表面上に加熱流体を衝突させる、又は衝突させた加熱流体の局所的除去を伴う２つの合流する基材の表面上に加熱流体を衝突させる）が、表面結合積層体、ロフト保持結合積層体、又はその両方の製造に特に適している場合がある一方、当業者は、本明細書の開示に基づいて、他の方法も適している場合があることを理解されよう。そのような方法は、２つの基材の第１の表面が、本明細書に記載の構造を達成するために共に溶融結合され得るように、加熱が、２つの基材の第１の表面に付与され得るいずれのプロセスを含んでもよい。
【００２５】
基材１２０は、繊維ウェブ１１０を表面結合させるのに望ましい任意の基材であり得る。基材１２０は、任意の好適な熱可塑性高分子材料（例えば、溶融結合可能な材料）から作製され得る。そのような材料は、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、及び様々な他の材料を含み得る。好適なポリオレフィンの例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレンコポリマー、プロピレンコポリマー、ブチレンコポリマー、これらの材料のコポリマー及びブレンドを含む。基材は、当該技術分野において周知のように、そのような添加物が、溶融結合される基材の能力を容認し難いほど軽減しない限り、様々な添加物等を含むことができる。基材１２０は、第１の主表面１２１が、繊維ウェブ１１０の少なくとも幾つかの繊維に溶融結合されことができる限り、多層、例えば、共押出多層フィルムであってもよい。
【００２６】
幾つかの実施形態において、基材１２０は、予備成形された基材を含んでもよく、これは、基材１２０が、物理的特性が略完全に展開されている既存の予め成形されたフィルムであることを意味する。これは、基材が作製（例えば、押出）され、依然として略溶融、半溶融、軟らかい等の状態で、一般的に直接本明細書に記載の結合プロセスに取り入れられる場合と、対比されるべきである。
【００２７】
基材１２０は、任意の所望の厚さであってもよい。様々な実施形態において、基材１２０の厚さ（突出部の高さを含まない）は、約４００マイクロメートル未満、約２００マイクロメートル未満、約１００マイクロメートル未満、又は約５０マイクロメートル未満であってもよい。幾つかの実施形態において、基材１２０は、例えば、ウェブの主表面上のコーティングの形態で、いかなる接着剤（即ち、熱溶解性接着剤、感圧性接着剤等）も含まない。
【００２８】
幾つかの実施形態において、基材１２０は、連続的な、即ち、いかなる直通貫通穴がないものであってもよい。他の実施形態において、基材１２０は、不連続的な、例えば、直接貫通穿孔等を含むものであってもよい。幾つかの実施形態において、基材１２０は、高密度無孔材料からなり得る。幾つかの実施形態において、基材１２０は、多孔質材料からなり得る。特定の実施形態において、基材１２０は、繊維ウェブ、例えば、不織布繊維ウェブを含んでもよい。
【００２９】
幾つかの実施形態において、基材１２０の第１の主表面１２１及び第２の、反対側に面する主表面１２２は、突出部がなくてもよい。他の実施形態において、任意の突出部１２３は、図１の例示的な設計に示されるように、基材１２０の第２の主表面１２２から突出してもよい。（この特定の設計において、突出部１２３は、結合される側面から基材１２０の反対側にある）。突出部１２３は、任意の所望の種類、形状、又は設計のものであり、任意の好適な目的に望ましいように、基材１２０の１領域あたり任意の所望の密度で示され得る。突出部１２３は、基材１２０と一体であり得る（つまり、同じ組成物からなる、そして、１単位として同時に形成される）。
【００３０】
様々な実施形態において、突出部１２３は、最大で約３ｍｍ、約１．５ｍｍ、約０．８ｍｍ、又は約０．４ｍｍの最大高さ（表面１２２を超える）を含んでもよい。更なる実施形態において、突出部１２３は、少なくとも約０．０５ｍｍ、約０．１ｍｍ、又は約０．２ｍｍの最小高さを含んでもよい。様々な実施形態において、突出部１２３は、少なくとも約２：１、少なくとも約３：１、又は少なくとも約４：１のアスペクト比（突出部高さと突出部最大幅との比）を含んでもよい。
【００３１】
幾つかの実施形態において、突出部１２３は、雄型締結要素、例えば、繊維状材料と係合することができる種類の、そして、いわゆるフック・ループ式締結システムのフック構成要素としての機能を果たすことができる、フックを含む。任意のそのような雄型締結要素を使用することができる。特定の実施形態において、米国特許第６，５５８，６０２号、同第５，０７７，８７０号、及び同第４，８９４，０６０号に記載の一般的な種類の、（例えば、略キノコ型、扁平なディスク等であり得る）茎部及び相対的に大きな頭部をそれぞれ含む締結要素が使用されてもよい。雄型締結要素を含む突出部を有する好適な基材は、例えば、ＣＳ２００及びＣＳ ６００の商品名で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから市販されているこれらの製品を含む。他の好適な基材は、例えば、米国特許第７，０６７，１８５号及び同第７，０４８，９８４号に記載されるものを含む。
【００３２】
本明細書に記載の結合は、結合領域において、突出部を著しく損傷する（例えば、変形、破砕、平坦化する等）ことなく、結合が行われることができるため、突出部１２３（特に、雄型締結要素）を含む基材１２０に対する繊維ウェブ１１０の溶融結合において、特に利点があり得る。したがって、幾つかの実施形態において、本明細書に記載の結合プロセスは、積層体１５０の基材１２０が、著しく損傷していない突出部１２３を含むように行われる。著しく損傷されないとは、目視検査時に（例えば、個々の突出部の詳細を明らかにするのに十分強力な顕微鏡を用いて）、１０個の突出部ごとにおける１個以下の突出部は、結合プロセスを行わない突出部と比較した場合、変形、破砕、溶融等の任意の損傷を示す。更なる実施形態において、２０個のうちの１個未満の突出部が、損傷を示す。更なる実施形態において、突出部の実質的にすべては、損傷がない。基材の突出部が、雄型締結要素である特定の場合に関しては、突出部への著しい損傷の不在はまた、基材の保持した剥離性能を呈し得る。例えば、任意の好適なループ構成要素と嵌合され、フック・ループ式締結システムの構成要素の性能を定量的に特徴付けるために公知の剥離試験のいずれかに供される場合、基材は、本明細書に記載の結合プロセスに供された後、当初作製された基材の剥離性能の少なくとも約８０パーセントを保持し得る。様々な実施形態において、基材の剥離性能は、当初作製された基材の剥離性能の、少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％を保持し得る。当業者は、多くの結合プロセスが、結合を達成するプロセスにおいて、すべての突出部を著しく、又は完全に破砕することを認識し、ひいては、本明細書に開示の結合方法及び結合された積層体と、当該技術分野におけるものの間での基本的な相違を認識されよう。
【００３３】
繊維ウェブ１１０は、自己支持型ウェブとして取り扱われ、かつ本明細書に記載の結合プロセスに供されるのに十分な機械的な強度を有する任意の好適な繊維ウェブであり得る。そのようなものとして、本明細書に記載の積層体１５０は、基材に積層される既存の自己支持型繊維ウェブを含まないことを理解されよう（そのような非包括的な物品は、例えば、スクリム等に蒸着されるメルトブロウン繊維を含み得る）。
【００３４】
幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０は、機織、編み物、縫製等により達成されるような、織り合わせた繊維を含み得る。そのようなものとして、繊維ウェブ１１０は、繊維を含む材料が、本明細書に記載の結合に適している限り、好適な布地又は繊維製品からなり得る。したがって、ウェブ１１０が、不織布繊維ウェブとして、例証の都合上、本明細書に時折言及され得るが、ウェブ１１０が、任意の好適な繊維材料を含み得ることを理解されよう。
【００３５】
幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０は、不織布繊維ウェブを含む。任意の好適な自己支持型不織布繊維ウェブ１１０が、本明細書に記載の結合が行われ得る限り、使用され、要望通りに任意の材料から作製され得る。不織布繊維ウェブ１１０は、例えば、カードウェブ、スパンボンドウェブ、スパンレースウェブ、エアレイドウェブ、又はメルトブロウンウェブであり得る（即ち、そのようなウェブが、それを自己支持する状態にするために十分な処理を行う限り）。不織布繊維ウェブ１１０は、例えば、メルトブロウンウェブの少なくとも１つの層及びスパンボンドウェブの少なくとも１つの層、又は不織布ウェブの任意の他の好適な組み合わせを伴う、多層であってもよい。例えば、不織布繊維ウェブ１１０は、スパンボンド−メルトボンド−スパンボンド、スパンボンド−スパンボンド、又はスパンボンド−スパンボンド−スパンボンドの多層材料であってもよい。又は、ウェブは、高密度膜の裏材に弓形に突出するループに結合された不織布繊維を含み、Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｂｏｎｄｅｄ Ｌｏｏｐの商品名で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから市販されているウェブによって例示されるような、不織布層及び高密度膜層を含む複合ウェブであってもよい。
【００３６】
繊維ウェブ１１０は、任意の好適な熱可塑性高分子材料（例えば、溶融結合可能な材料）から作製され得る。そのような材料は、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、及び様々な他の材料を含み得る。好適なポリオレフィンの例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレンコポリマー、プロピレンコポリマー、ブチレンコポリマー、これらの材料のコポリマー及びブレンドを含む。当業者は、繊維ウェブ１１０の組成物が、基材１２０への溶融結合を増強させるために有利に選択され得ることを理解されよう。例えば、基材の少なくとも主表面１２１及び少なくとも繊維ウェブの繊維の幾つかは、例えば、ポリプロピレンから実質的に構成され得る。
【００３７】
繊維ウェブ１１０は、必要に応じて、特定用途のために、任意の好適な坪量を有し得る。好適な坪量は、例えば、平方メートルあたり少なくとも約２０、３０、又は４０グラムから平方メートルあたり最大で約４００、１００、又は１００グラムの範囲に及び得る。繊維ウェブ１１０は、本明細書に前述されるような、任意の好適なロフトを含み得る。繊維ウェブ１１０は、任意の好適な厚さを含み得る。様々な実施形態において、繊維ウェブ１１０は、最大で約５ｍｍ、約２ｍｍ、又は約１ｍｍの厚さであってもよい。更なる実施形態において、繊維ウェブ１１０は、少なくとも約０．１、約０．２、又は約０．５ｍｍの厚さであってもよい。
【００３８】
幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０の繊維１１１の幾つか又はすべては、単成分繊維を含み得る。幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０はまた、又はその代わりに、例えば、高溶融材料のコアを取り囲む低溶融材料のシースを含む、２成分繊維を含み得る。所望により、シース材料は、基材１２０に溶融結合する能力を増強させるように、選択され得る。他の繊維（例えば、短繊維等）が、存在し得る。幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０は、接着粒子、結合剤等の形で存在し、ウェブを通じて、又はウェブの主表面上に分配され得るような、いかなる接着剤（即ち、ホットメルト接着剤、感圧性接着剤等）も含まない。幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０は、本明細書に記載の表面結合に有利に適している組成物を有するある種の繊維、及び表面結合繊維のものとは異なる組成物を有する他の繊維を含む。
【００３９】
ある種の実施形態において、繊維ウェブ１１０は、基材１２０とオーバーラップの関係にない、延長部分を含む。（本明細書に開示の方法によって、繊維ウェブ１１０の延長部分の露出表面は、結合プロセス中の熱への曝露によって概して影響を受けない状態であり得、つまり、露出面は、炭化せず、あるいは容認し難いほどの高い熱への曝露を示すガラス状態、あるいはいずれかの類似の状態になることもない）。繊維ウェブ１１０のそのような延長部分が、例えば、積層体１５０が、商品に付着させてもよい付着領域として、使用することができる。あるそのような配置は、図７において例示的に示され、少なくとも１つの基材１２０が、より幅広の繊維ウェブ１１０上に細長いストリップとして表される。積層体１５０の個々の断片１６０は、個々の断片１６０が断片１６０をアイテムに付着させるために使用され得る延長部分１６１を含んで、示される想像線に沿って切断することによって除去され得る。図７において示される特定の実施形態において、延長部分１６１から反対方向に延長する繊維ウェブ１１０の更なる延長部分１６２が提供され、例えば、断片１６０が、フック・ループ式締結システムのフックを支持する構成要素（即ち、フックを支持するタブ）として使用される場合には、例えば、フィンガーリフトとしての役割を果たし得る。そのような用途に有用であり得るような、図７の例示的な基材は、基材１２０の第２の主表面１２２から突出する突出部１２３（例えば、雄型締結要素であり得る）を含む。
【００４０】
図７において例証される特定の実施形態において、基材１２０は、より幅広の繊維ウェブ１１０上に２つのストラップとして示され、繊維ウェブ１１０の横方向に延長部分と基材１２０のそれぞれのストリップに外向きに接し、基材のストリップとの間で横方向に、繊維ウェブ１１０の更なる延長部分がある。この積層体から、個々の断片１６０が、切断され得、それぞれの断片は、例えば、衛生品等の商品（例えば、おむつ、パーソナルケア製品等）への付着のために、付着部分１６１及びフィンガーリフト部分１６２を有する。商品への部分１６１の付着は、例えば、超音波結合、接着剤の付着等の当該技術分野において既知の任意の方法によって達成され得る。
【００４１】
要するに、本明細書に記載の結合プロセスは、第１の移動基材の第１の主表面への加熱流体（即ち、ガス状流体）の衝突及び第２の移動基材の第１の主表面への加熱流体の衝突を含む。幾つかの実施形態において、移動基材は、合流する基材であり得、これは、基材が、第１の基材の第１の主表面が第２の基材の第１の主表面と接触する合流経路に移動することを意味する。本明細書に開示されるように、移動基材の第１の表面上への加熱流体の衝突は、許容できない物理的変化又は損傷を生じるのに十分な点に対して、基材の残りの部分（例えば、基材の内部及び／又は基材の第２の、反対方向の主表面）の温度を必ずしも上昇させることなく、達成されるべき結合に十分な基材の第１の表面の温度を上昇させることができる。基材に繊維ウェブを結合させる特定の例において、幾つかの実施形態では、繊維ウェブ及び基材の流体を衝突させた表面の温度は、例えば、繊維を基材に埋め込ませることなく、及び／又は連続結合の形成を生じるように、基材表面に直接隣接する繊維のそのような溶融、緻密化、及び／若しくは固化を生じることなく、上記の表面結合を達成するために十分上昇され得る。
【００４２】
当業者は、本明細書に記載の結合が溶融結合であること、即ち、繊維表面材料及び基材表面材料の分子が、加熱流体衝突によって達成される加熱状態にある間に混ざり、冷却及び固化の際にも混ざり合った状態のままであることを認識するであろう。当業者はまた、本明細書に開示の加熱流体の衝突方法が、本明細書に記載の表面結合積層体の形成に限定されず、更なる目的のために、例えば、本明細書に使用されるような表面結合の定義の範囲に含まれない溶融結合を達成するために、及び溶融結合以外の目的のためにも使用され得ることも理解されよう。
【００４３】
幾つかの実施形態において、第１の移動基材の第１の主表面への加熱流体の衝突及び第２の移動基材の第１の主表面への加熱流体の衝突は、基材の第１の主表面が互いに接触させる時まで、加熱流体の衝突が、実質的に連続した状態で、同時に行われる。
【００４４】
図８において示されるのは、上記の表面結合を達成するために少なくとも使用することができる例示的な装置１である。そのような実施形態において、第１の基材１１０（例えば、繊維ウェブ）及び第２の基材１２０（例えば、任意に突出部を含有する基材）は、それぞれの基材の第１の主表面上への加熱流体の衝突中、それぞれのバッキング面にそれぞれ接触させる。そのようなバッキング面は、基材を支援する役割を果たし得、また、基材の残りが、表面結合を促進するように加熱される間、基材の第１の主表面が、基材の損傷、溶融等を防ぐ又は最小限に抑えるのに十分な冷却を保持するのを支援するように、一定量まで冷却され得る（例えば、衝突した加熱流体の温度より１００、２００、又は３００度ほ低い摂氏温度）。基材が、不連続又は多孔質である場合（例えば、基材が繊維ウェブである場合）、そのようなバッキング面はまた、衝突させた流体が、基材の厚みを貫通し、第２の主表面を通り抜けて出ないように、基材の第２の主表面を閉塞するような役割も果たし得る。したがって、これらの実施形態において、本明細書に記載の加熱流体の衝突による基材の主表面の加熱は、加熱流体が、基材の主表面上に衝突され、反対側に面する主表面を通り抜けて出るように、基材を通過する方法を包含しない。
【００４５】
バッキング面は、幾つかの実施形態において、バッキングロールによって供給されない場合がある。したがって、図８の例示的な図において、基材１１０の第２の主表面１１３は、基材１１０の第１の主表面１１２上への加熱流体の衝突中に、バッキングロール２３０の表面２３１と接触する。同様に、基材１２０の第２の主表面１２２（又はそのような突出部が存在する場合、突出部１２３の最外部の表面）は、基材１２０の第１の主表面１２１への加熱流体の衝突中に、バッキングロール２２０の表面２２１と接触する。
【００４６】
幾つかの実施形態において、予熱ロールは、加熱流体の衝突前に、基材１１０及び１２０のうちの１つ又は両方の表面を予熱するために使用され得る。図８の例示的な図において、基材１１０の主表面１２１は、基材１１０の主表面１２１への加熱流体の衝突前に、予熱ロール２１０の表面２１１と接触させられる。
【００４７】
図８の例証的な実施形態において、バッキングロール２２０及びバッキングロール２３０は、組み合わせて、積層ニップ２２２を形成し、基材１１０の第１の主表面１１２及び基材１２０の第１の主表面１２１は、互いに接触すると同時に、基材１１０及び１２０の少なくとも表面結合が互いに生じるのに十分な温度（加熱流体の衝突によって確立される）で、互いに接触する。本明細書に前に言及されるように、基材１１０及び１２０の任意の構成要素への任意の損傷、破砕等を最小限に抑える状態下で、そのような結合を行うのに有利であり得る。これは、図８に示されるような、基材１２０が、突出部（例えば、変形又は破砕しやすい場合がある）を含む場合には、特に有用であり得る。したがって、バッキングロール２３０及び２２０は、材料の積層に通常使用される圧力（これに対して、相対的に高い圧力が、しばしば、好ましい）と比較して、超低圧でニップ２２２を動作するように配置され得る。様々な実施形態において、基材１１０及び１２０を合わせた結合は、１リニアインチあたり約１５ポンド未満（１リニアｃｍあたり２７ニュートン）、約１０ｐｌｉ（１８Ｎｌｃ）未満、又は約５ｐｌｉ（９Ｎｌｃ）未満の積層ニップ圧で行われ得る。更なる実施形態において、バッキングロール２３０、バッキングロール２２０、又は両方は、比較的軟質材料（例えば、ショアＡスケールにおいて７０未満の硬度を有するゴム材料）の少なくとも１つの表面層を含み得る。そのような比較的軟質表面層は、例えば、永久的に付着される軟質表面コーティングを有するロールの使用によって、軟質材料の取り外し可能なスリーブの使用によって、比較的軟質の弾性テープを用いてバッキングロールの表面を覆うことによって、達成され得る。必要に応じて、片面又は両面のバッキングロールの表面は、ある位置において、選択的に積層圧を提供するように、ロールの面を越える場合がある。
【００４８】
積層ニップ２２２を出る際に、積層体１５０（幾つかの実施形態において、表面結合、ロフト保持結合、又は両方であり得る）は、必要に応じて、例えば、積層体１５０の片面又は両面の主表面を冷却ロールと接触させることによって、積層体１５０の片面又は両面上への冷却流体の衝突等によって、冷却され得る。積層体１５０は、その後、任意に好適なウェブ処理プロセスを通じて処理、ロールアップ、保存され得る。例えば、更なる層は、積層体１５０上にコーティング又は積層され得、個々の断片は、前述のように、そこから切断され得る。
【００４９】
言及されるように、本明細書に記載の結合装置及び方法は、容易に破砕された突出部を含む基材の結合に対して特に有利であり得る。加えて、本明細書に記載の結合装置及び方法は、繊維ウェブ等の多孔質材料の結合に特に適し得る。そのようなウェブは、繊維ウェブの第１の主表面が、加熱流体の衝突によって加熱され得、一方、ウェブの残り（内面及び第２の主表面）は、比較的冷却した状態であるような、自己断熱機能を備え得る。（幾つかの偶然的な更なる繊維−繊維結合は、熱への曝露中、繊維ウェブ内で生じ得る）。本明細書に記載の結合プロセスはまた、基材への繊維ウェブの結合に特に適し得る一方で、前述のように、繊維ウェブのロフトを保持する。
【００５０】
当業者は、（特に、本明細書に後述のノズルの使用によって達成されるような）第１の移動基材の第１の主表面上に加熱流体を衝突させることによって、第２の移動基材の第１の主表面上に加熱流体を衝突させることによって、複数の基材、例えば、合流する基材の加熱が、前述の結合又は表面結合以外の使用を含む、多くの使用に適し得ることを理解されよう。例えば、そのような方法は、基材からの液体を蒸発させる、アニーリング等によって基材の表面構造を修正する、化学反応又は表面修正を促進する、表面上に存在するコーティングを乾燥させる、硬化させる、及び／又は架橋させる等のために使用され得る。
【００５１】
基材１１０の第１の主表面１１２上への加熱流体の衝突、及び基材１２０の第１の主表面１２１上への加熱流体の衝突は、ノズル４００の使用によって達成され得る。図８において示される例示的な種類のノズル４００が、図９において更に詳細に示される。図９において側面図（基材１１０及び１２０の運動の方向と交差する軸、即ち、バッキングロール２２０及び２３０の長軸に整列させた軸に沿って見られる）に示されるように、ノズル４００は、加熱流体が、基材１１０の第１の主表面１１２上に通って衝突させ得る少なくとも第１の流体送達出口４２０、及び加熱流体が、基材１２０の第１の主表面１２１上に通って衝突させられ得る第２の流体送達出口４３０を備える。（第１の流体送達出口、第２の流体送達出口等に対する本明細書での言及は、別々の出口等を互いに差別化する便宜上、使用され、異なる出口等によって送達される流体が、組成において異ならなければならない必要があると解釈されるべきではない）。第１の流体送達出口４２０は、それが流体接続される第１の流体送達チャネル４２１によって、加熱流体を供給され、第２の流体送達出口４３０は、それが流体接続される第２の流体送達チャネル４３１によって、加熱流体を供給される。幾つかの実施形態において、ノズル４００は、供給ライン４１０によって、外部供給源（図示せず）から加熱流体を供給される単一の内部プレナム（チャンバ）を含み得、加熱流体が単一の共通プレナムから第１及び第２の流体送達出口４２０及び４３０に配向され、したがって、第１及び第２の流体送達出口４２０及び４３０が、単一の連続流体送達出口の第１及び第２の部分を含む。したがって、そのような実施形態において、第１及び第２の流体送達チャネル４２１及び４３１は、物理的に別個のチャネルというよりはむしろ単一の共通プレナムの部分であり、第１及び第２の流体送達出口部分４２０及び４３０は、類似又は同一の状態から加熱流体を送達する（そのような場合、出口部分４２０及び４３０は、単一出口の異なって面する部分であり得る）。
【００５２】
代替的な実施形態において、ノズル４００の内部は、物理的に分離され、互いに流体接続されない第１の流体送達チャネル４２１及び第２の流体送達チャネル４３１に（例えば、図９の任意の内部区画４２２によって）分割され得る。そのような場合に、第２の流体送達チャネル４３１及び第２の流体送達出口４３０は、第２の流体供給ライン４１１によって、第１の流体送達チャネル４２１及び第１の流体送達出口４２０に供給される加熱流体とは異なる加熱流体（例えば、異なる温度、圧力、速度等での空気である）と共に供給され得る。
【００５３】
図８及び９の例示的なノズル４００が、加熱流体が基材１１０の第１の主表面１１２及び基材１２０の第１の主表面１２１上に衝突され得る単一ユニットとして示される、一方、本明細書に論じられる衝突が、例えば、２つの隣接するが、物理的に別のユニットの使用によって行われ得、これらのうちの１つが、基材１１０の第１の主表面１１２上に流体送達出口４２０を通して加熱流体を衝突させ、これらの他方が、基材１２０の第１の主表面１２１上に流体送達出口４３０を通して加熱流体を衝突させる。したがって、「ノズル」という用語が、考察の都合上、本明細書に使用される、一方、本明細書に記載の装置（例えば、ノズル）は、単一ユニットが両方の基材上に流体を衝突させる装置、及び、一方のユニットが一方の基材上に流体を衝突させ、別のユニット（物理的に別個のユニットであり得る）が他方の基材上に流体を衝突させる複数のユニット装置を包含することを理解されるべきである。
【００５４】
典型的に、ノズル４００は、流体送達チャネル４２１及び４３１を集合的に画定する固体（即ち、不透過性）区画４４２及び４４２’を備える。基材１１０に最も近接した区画４４２及び４４２’の終端は、流体送達出口４２０を集合的に画定することができる（そして、出口４２０が、その作業面に流体透過性シート（詳細に後述される）を備えない場合、流体送達出口４２０を画定する唯一の要素であり得る）。同様に、基材１２０に最も近接した区画４４２及び４４２’の終端は、流体送達出口４３０を集合的に画定し得る。
【００５５】
区画４４２及び４４２’は、流体送達チャネル４２１及び／又は４３１が、一定の幅を有することが望ましい場合、（例えば、区画４４２及び４４２’がノズル４００の流体送達チャネル４２１を画定する同様の様式で、ノズル５００の流体送達チャネル５２１を画定する区画５４２及び５４２’に対して図１０ａに示されるような同様の様式で）互いに略平行に位置付けられ得る。さもなければ、区画４４２及び４４２’の間の幅は、例えば、流体が、チャネルの下方に進む場合、狭くなる、又は拡張する流体送達チャネルを提供することが望ましい場合、変化し得る。区画４４２及び４４２’に加えて、ノズル４００は、（流体送達出口から離れて）ノズル４００の後部部分を画定する１つ以上の区画４１５を備えることができる。したがって、ノズル４００は、少なくとも区画４４２、４４２’、及び４１５を備えることができ、これらは、集合的に、供給ライン４１０（及び存在する場合、供給ライン４１１）によって供給され得る筺体を提供し、出口ノズル４００への加熱流体のための主要の、又は唯一の経路が流体送達出口４２０及び４３０を通り抜ける。
【００５６】
説明の都合上、第１の流体送達出口４２０は、作業面４２４を備えることを特徴とし、これは、最も都合よくは、加熱流体が出口４２０を出る際に通過する表面であると見なされ得る。作業面４２４は、区画４４２及び４４２’の終端によって画定される仮想弓状表面（例えば、円筒形の表面の断面図）等の仮想表面であり得る。あるいは、作業面４２４は、本明細書に詳細に後述されるような、物理層、例えば、流体透過性シートを備えることができる。第２の流体送達出口４３０は、同様に、作業面４３４を備えることを特徴とする。
【００５７】
それぞれの出口及びその作業面は、円周長さ及び横幅（隣接した基材の運動の方向と交差する方向に延在する、即ち、隣接したバッキングロールの長軸と整列させた方向に延在する）を有し得る。幾つかの実施形態において、円周長さは、横幅よりも長い場合があるため、出口は周囲方向に伸長される。図８の例示的な図において、第１の流体送達出口４２０は、ロール２３０に隣接するノズル４００の面の全円周長さにわたって延在する（第２の流体送達出口４３０が同様に、ロール２２０に隣接するノズル４００の面の全円周長さを越えて延在する）、一方、幾つかの実施形態において、ノズル４００のそれぞれの面は、複数の別個の流体送達出口を備えることができる。そのような複数の出口は、横方向に配向された仕切りによって画定され得、実施例セット３に示されるように、ノズル面の円周長さにわたって間隔をあけて配置され得る。
【００５８】
第１の流体送達出口４２０及び第２の流体送達出口４３０は、分岐関係にある。分岐関係という用語は、図９に示されるように、第１の流体送達出口４２０の作業面４２４に垂直であるように描かれた軸４２３及び第２の流体送達出口４３０の作業面４３４に垂直であるように描かれた軸４３３によって定義され得る。分岐関係とは、第１の流体送達出口４２０の垂直軸４２３及び第２の流体送達出口４３０の垂直軸４３３を意味し、ノズル４００から離れた方向において、それらのそれぞれの作業面から延長された場合、それらがどの程度延長されたかに関わらず、交差しない。分岐関係とは、更に、垂直軸４２３及び垂直軸４３３が互いに少なくとも２５度離れて配向されることを意味する（例として、図９において、垂直軸４２３及び垂直軸４３３は、互いに約９０度離れて配向される）。様々な実施形態において、垂直軸４２３及び４３３は、互いに少なくとも約４０度、少なくとも約６０度、又は少なくとも約８０度離れて配向される。更なる実施形態において、垂直軸４２３及び４３３は、互いに最大約１４０度、最大約１２０度、又は最大約１００度離れて配向される。
【００５９】
当業者は、弓状流体送達出口（更に詳細に下述される）を有する実施形態において、垂直軸４２３及び４３３の相対配向は、垂直軸が位置付けられるそれぞれの出口に沿って円周位置によって変化し得る。そのような場合において、２つの流体送達出口が、分岐関係にあるという表示は、互いに最も近位にある２つの出口の少なくとも一部分（例えば、突出部４３５に近位の出口４２０及び４３０の一部分）が、分岐関係にあることを意味する。場合によっては、例えば、流体送達出口の少なくとも１つが、例えば、ほぼ半円筒状形状を形成するように、周囲方向に延長される場合には、他の流体送達出口に遠位（例えば、突出部４３５に遠位）の流体送達出口の一部分は、他の流体送達出口のいかなる又はすべての部分とは分岐関係にあり得ない。そのような場合は、実施例１〜３を参照して本明細書で後述される。しかしながら、そのような場合において、互いに最も近位にある２つの出口の少なくとも一部分が、分岐関係にある上記の状態が満たされる限り、流体送達出口は、本明細書に定義されるように分岐関係にあると今なお見なされる。
【００６０】
本明細書に開示の分岐関係に配置される第１及び第２の流体送達出口４２０及び４３０は、２つの合流する基材上への加熱流体の指向のために特に有利であり得る。特に、分岐関係にあるそのような流体送達出口は、例えば、図８及び９に示される様式で、ノズル４００をバッキングロールによって構築される積層ニップに密に隣接して設置することを可能にする。一緒に結合する基材の文脈において、主に本明細書に論じられるが、分岐関係に配置された流体送達出口の使用は、他の目的のために基材の加熱における他の使用を見出し得る。
【００６１】
図８及び９の例示的な図において、第１の流体送達出口４２０は、バッキングロール２３０の隣接面と略一致する（つまり、それと略同様の形状を有し、かつ略平行である）作業面４２４と共に弓状である。これは、第１の流体送達出口４２０の作業面４２４をバッキングロール２３０に近接近に設置することを可能にするのに有利であり得る。したがって、様々な実施形態において、ノズル４００の動作において、第１の流体送達出口４２０の作業面４２４は、最接近する点で、基材１１０の第１の主表面１１２から約１０、５、又は２ｍｍ未満であり得る。同様に、図８及び９の例示的な図において、第２の流体送達出口４３０は、バッキングロール２２０の隣接面と略一致する作業面４３４と共に弓状である。これは、第２の流体送達出口４３０の作業面４３４をバッキングロール２２０に近接近に設置することを可能にするのに有利であり得る。様々な実施形態において、ノズル４００の動作において、第２の流体送達出口４３０の作業面４３４は、最接近する点で、基材１２０の第１の主表面１２１から約１０、５、又は２ｍｍ未満であり得る。
【００６２】
特定の実施形態において、第１の流体送達出口４２０は、バッキングロール２３０の隣接面と略一致する作業面４２４と共に弓状であり、第２の流体送達出口４３０は、バッキングロール２２０の隣接面と略一致する作業面４３４と共に弓状である。これにより、それぞれの流体送達出口のそれぞれの作業面が、そのそれぞれの基材の第１の主表面に非常に近くなるように、ノズル４００を位置付けることが可能になり得る。
【００６３】
出口４２０及び４３０が、（円筒形の）バッキングロールの隣接面に密に嵌合されることが望ましい実施形態において、それぞれの出口の作業面は、出口が嵌合されるバッキングロールの表面の断面と一致する曲率半径を有する略円筒形の表面の断面の弓状形状を備え得る。バッキングロール２２０及びバッキングロール２３０が、同じ直径であるという状況においては、すなわち、２つの流体送達出口は、同じ曲率半径を有する対称であり得る。しかしながら、バッキングロール２２０及びバッキングロール２３０は直径が異なる場合、図８及び９において示される実施形態等の場合、第１の流体送達出口４２０の曲率は、第２の流体送達出口４３０の曲率とは異なる場合がある。
【００６４】
それぞれの弓状出口の円周長さは、必要に応じて異なる場合がある。例えば、図８及び９において、出口４２０の円周長さは、出口４３０の円周長さよりも長い。任意に、一方又は両方の出口は、出口の円周長さを変更するために、調節することができる調節可能なシャッター（いずれの図にも図示せず）を備えることができる。そのようなシャッターは、衝突する加熱流体における基材の滞留時間、例えば、基材の移動速度とは関係なく、調節するために使用され得る。装置１の動作において、シャッターの位置、並びに流体温度、流体の流量、バッキングロールの温度等の他のプロセス変数は、必要に応じて、例えば、処理される特定の基材の線速度、厚さ、及び他の特性を考慮して、操作することができる。
【００６５】
流体送達出口４２０及び流体送達出口４３０は、任意の好適な横幅を有するように選択され得る。本明細書に使用されるように、横とは、加熱される基材の運動の方向と交差する方向であり、バッキングロールの長軸に平行な方向（即ち、図８及び９において、平面の方向及び平面から外の方向）であることを意味する。幾つかの実施形態において、特に、基材のうちの少なくとも１つが結合されるものは、細長いストリップの形状であり（例えば、図７の例示的な実施形態等の場合）、流体送達出口の横幅が、比較的に狭いことが望ましい場合がある（例えば、結合される基材の幅を考慮して選択される）。そのような場合において、流体送達出口が、結合される基材の長軸に実質的に整列させた方向及びその運動の方向に、伸長される（例えば、周囲方向に伸長される）ことが更に望ましい場合がある（基材の長軸及びその運動の方向は、移動基材がバッキングロールによって支持される場合、弓状であり得ることを留意されたい）。例えば、図９において、出口４２０の作業面４２４は、基材１１０の長軸に実質的に整列させた軸、及びその運動の方向に沿って、周囲方向に伸長される。
【００６６】
第１の流体送達出口４２０の円周端部及び第２の流体送達出口４３０の円周端部は、図９に例示的に示されるように、突出する突出部４３５を形成するように、互いに隣接して位置付けられ得る。２つの出口に互いに接近する角は、突出部４３５が比較的鋭角の突出部の形を取るように、出口４２０の作業面４２４及び出口４３０の作業面４３４が最接近又は接触するそれらの点で、互いに鋭角になる。そのような鋭く突出する設計は、突出部４３５を、バッキングロール２２０とバッキングロール２３０との間の合流するニップ領域に深く位置付けることが有利に可能にすることができ、加熱流体を、基材が互いに接触する瞬間まで実質的に基材上に衝突させることを可能にする。様々な実施形態において、最接近するそれらの点で、出口４２０の作業面４２４及び出口４３０の作業面４３４は、互いに対して約７０度未満、約５０度未満、又は約３０度未満の角度であり得る。
【００６７】
幾つかの実施形態においては、流体送達出口の作業面は、それが嵌合されるバッキングロールと一致しない場合がある。例えば、出口４２０及び４３０のいずれか又は両方は、図８及び９に示されるように、弓状というよりもむしろ略平面（平坦）であり得る。これは、流体送達出口が、バッキングロールに近い場合には、位置付けることができないことを意味するが、作業面からバッキングロールの距離は、流体送達出口の長さに沿って異なる場合があり、これはなお、場合によっては、許容され得る。
【００６８】
上記のように、流体送達出口の作業面は、開放され得るか、あるいは、加熱流体が通過され得る流体透過性シートを備えることができる。そのような流体透過性シートは、例えば、出口の円周長さを越える、出口を通って加熱流体の流量がより均一な状態にすることができる。更に、シートの特徴によっては、このシートは、流体送達チャネルを貫流する元の方向から若干離れて流体を方向転換させることができる。例えば、図９を参照すると、供給４１０からの加熱流体は、区画４２２の長軸と略整列させた方向に、流体送達チャネル４２１を貫流することができるが、流体送達出口４２０の作業面４２４で流体透過性シートを通過する際、流体は、作業面４２４の垂直軸４２３に更に密に整列させた方向に、流れを少なくとも若干方向付けられ得る（例えば、図９において流体流量を示す複数の矢印によって示されるように）。そのような設計は、更に接線配向において、基材１１０上に衝突させるのとは対照的に、基材に垂直により近い方向に、加熱流体を基材１１０上に衝突させるのに有利であり得る。同様の検討は、出口４３０の作業面４３４上の流体透過性シートの存在に関しては適用される。流体送達チャネル４２１及び／又は４３１内の内部バッフル（いかなる図にも図示せず）はまた、所望の方向に加熱流体を方向付けるために使用される場合がある。
【００６９】
様々な実施形態において、流体透過性シートは、シートに少なくとも約２０、少なくとも約３０、又は少なくとも約４０の開口面積率を集合的に提供する貫通開口部を備えることができる。更なる実施形態において、流体透過性シートは、最大約９０、最大約８０、又は最大約７０パーセントの開口面積率を備えることができる。特定の実施形態において、流体透過性シートは、少なくとも約０．２ｍｍ、少なくとも約０．４ｍｍ、又は少なくとも約０．６ｍｍの直径の貫通孔を有する穿孔スクリーンを備えることができる。流体透過性シートは、例えば、最大約４ｍｍ、最大約２ｍｍ、又は最大約１．４ｍｍの直径の貫通孔を有する穿孔スクリーンを備えることができる。貫通孔は、伸長した、例えば、実施例１に後述されるように、横方向に伸長した形になり得る。開口面積率と貫通孔の大きさの組み合わせは、基材の均一の加熱を増強するように選択され得る。スクリーンは、本明細書に概説される使用に十分な耐久性及び耐温度性を有する任意の材料からなり得る。金属スクリーン、例えば、鋼鉄が好適であり得る。
【００７０】
加熱流体は、任意の好適な線速度で、流体送達出口の作業面を流出することができる。この速度は、例えば、供給ライン４１０（及び存在する場合、供給ライン４１１）によってノズル４００に供給される加熱流体の体積流量によって、流体送達出口の大きさによって、出口の作業面での流体透過性シート（存在する場合）における貫通孔の開口面積率及び／又は直径によって、影響を受ける、及び／又は判定され得る。上記のように、区画４２２が存在する場合、装置１の動作中、出口４３０を通ってノズル４００を流出する加熱流体の線速度は、出口４２０を通って流出するのとは関係なく、制御され得る。線速度は、一般的に、低亜音速領域、例えば、マッハ０．５未満、典型的には、マッハ０．２未満であろう。しばしば、線速度は、毎秒数メートルの範囲、例えば、毎秒５０メートル未満、２５メートル未満、又は１５メートル未満であろう。そういうものとして、本明細書に使用される加熱流体衝突装置及び方法は、例えば、しばしば、線速度アプローチ又は過度の音速に依存する、ホットエアナイフの使用とは区別することができる。
【００７１】
出口４２０及び４３０の作業面４２４及び４３４の領域は、それぞれ、所望の大きさの領域を加熱するために選択され得、加熱される基材の特徴（例えば、それらの幅、厚さ、密度、熱容量等を考慮して選択され得る）。しばしば、約５〜５０平方センチメートルの範囲の作業面を有する出口が使用され得る。加熱流体の体積流量及び加熱流体の温度が、必要に応じて、選択され得る。溶融結合の用途のために、加熱流体の温度は、基材の構成要素の軟化点又は融点と少なくとも等しい、又は若干上回るように選択され得る。
【００７２】
任意の好適な加熱ガス流体が使用されてもよく、周囲空気が都合の良い選択である。しかしながら、除湿空気、窒素、不活性ガス、又は特定の効果（例えば、接合性、疎水性等の促進）を有するように選択されるガス混合物が、必要に応じて使用され得る。流体は、供給ライン４１０（及び存在する場合、４１１）を通ってノズル４００に送達される前に、外部ヒーター（いずれの図にも図示せず）によって加熱され得る。加えて、又は代わりに、加熱要素は、ノズル４００内に供給され得るか、又はノズル４００の更なる加熱（例えば、抵抗加熱、赤外線加熱等）が適用され得る。
【００７３】
本明細書に記載の基材の加熱及び／又は基材の結合が、基材上に衝突させた後に、流体の特別な処理を行うことなく、行われ得る（実施例セット３によって証明されるように）、一方、ある実施形態において、それは、衝突させた流体の局所的除去を提供するのに有利であり得る。局所的除去とは、ノズルによって基材の表面上に衝突させた流体が、流体衝突ノズルの局所近傍から能動的に除去されることを意味する。これは、周囲の外気に消散させるか、あるいは流体衝突ノズルから離れたある距離（例えば、少なくとも１デシメートル）に位置付けられる装置（例えば、フード、囲い板、ダクト等）によって除去されるかのいずれかで、衝突させた流体が、受動的に、ノズルの局所近傍から逃避することが可能な処理と対比されることである。そのような局所的除去は、本明細書に前に記載の一般的な種類のノズルの使用によって達成され得、流体送達出口を有し、流体送達出口に対して局所的に位置付けられる少なくとも１つの流体捕捉入口を伴う流体送達チャネルを備える。局所的に位置付けられるとは、互いに最接近のそれらの点で、流体捕捉入口が、流体送達出口から１０ｍｍ未満に位置する。様々な実施形態において、最接近のそれらの点で、流体捕捉入口は、流体送達出口から約５ｍｍ未満、又は約２ｍｍ未満に位置する。流体捕捉入口は、流体除去チャネルに流体接続され、ここを通って、流体捕捉入口によって捕捉される流体は、能動的に除去され得る（例えば、外部の吸引送風機に流体接続される排気ラインによって、いずれの図にも図示せず）。流体捕捉入口は、衝突させた流体が、基材の局所近傍を出て、もはや局所的に除去できないような周囲の大気に不可逆的に消散することができる前に、ノズルの局所近傍から衝突させた流体の実質的な体積割合を局所的に除去することができる。様々な実施形態において、衝突させた流体の体積流量の少なくとも約６０％、少なくとも約８０％、又は実質的にすべては、本明細書に開示の装置及び方法によって局所的に除去される。
【００７４】
局所的に位置付けられた流体捕捉入口を有するノズル５００は、図１０ａにおいて代表的な様式で示され、それがノズル５００に隣接して通過する場合、基材１００の縦方向に沿って、部分的断面図である（基材１００の運動の方向が平面の外にある）。説明の簡素化のために、図１０ａのみが、単一流体送達チャネル５２１、単一流体送達出口５２０、及び単一基材１００（例えば、バッキングロール２００のバッキング面２０１と接触する）を示すが、ノズル４００について記載の同様の様式で、２つの合流する基材上に加熱流体を衝突させるために使用される場合、ノズル５００が、図１１について更に詳細に検討されるように、２つの流体送達チャネル、２つの流体送達出口等を備えることを理解すべきである。
【００７５】
図１０ａの例示的な実施形態において、流体送達出口５２０及びその流体送達チャネル５２１、並びに流体捕捉入口５４０／５４０’及びその流体除去チャネル５４１／５４１’が１つのユニットとして示され、共通区画５４２及び５４２’をそれらの間に有し、本明細書で検討される流体の衝突及び除去は、２つ以上の隣接するが、物理的に別個であるユニットの使用によって行われ得、これらのうちの少なくとも１つは、流体送達出口５２０を通って加熱流体を衝突させ、これらのうちの少なくとも他方は、流体捕捉入口５４０又は５４０’を通って衝突させた流体を局所的に捕捉することが理解されるべきである。したがって、「ノズル」という用語が、検討の都合上、本明細書で使用されるが、本明細書に記載の装置（例えば、ノズル）は、単一ユニットが流体を衝突させ、かつ衝突させた流体を捕捉する装置、並びに、１つ以上のユニットが流体を衝突させ、１つ以上の更なるユニット（物理的に別個のユニットであり得る）が衝突させた流体を捕捉する複数のユニット装置を包含することが理解されるべきである。
【００７６】
ノズル４００に対してと同様に、ノズル５００は、作業面５２４（この場合、穿孔スクリーン５２５を備える）を備える流体送達出口５２０を備え、流体送達出口５２０は、流体送達チャネル５２１に流体接続される（このうち、流体送達出口５２０に近接した部分のみが、図１０ａに示される）。更に、ノズル５００は、流体捕捉入口５４０及び５４０’を備え、これらのそれぞれは、流体送達出口５２０に対して局所的に位置付けられる。流体捕捉入口５４０及び５４０’は、それぞれ、流体除去チャネル５４１及び５４１’に流体接続される。示される例示的な配置において、流体捕捉入口５４０及び５４０’は、流体送達出口５２０と横方向に側面を接する（つまり、それらは、基材１００の運動の方向と交差する方向に、例えば、バッキングロール２００の長軸に沿った方向に、いずれかの側に位置する）。同様に、流体除去チャネル５４１及び５４１’は、流体送達チャネル５２１と横方向に側面を接し、（固体）区画５４２及び５４２’によってのみ、それぞれ、そこから分離される。したがって、流体除去チャネル５４１は、区画５４２によって片方の側面上に、及び区画５４３によって他方の横側上に画定される（本実施形態において、この領域内にノズル５００の外部ハウジングを備える）。流体除去チャネル５４１’は、同様に、区画５４２’及び５４３’によって画定される。
【００７７】
図１０ａの１つの基材の図の簡易化した１つの送達出口に再度言及すると、活性吸引が流体除去チャネル５４１及び５４１’に適用される場合（例えば、外部の吸出し扇風機又は送風機によって）、流体送達出口５２０の作業面５２４を出て、基材１００の第１の主表面１０１上に衝突させる加熱流体の実質的な体積割合は、流体捕捉入口５４０及び５４０’によって局所的に捕捉し、流体除去チャネル５４１及び５４１’によって除去され得る。衝突させた流体のそのような局所捕捉は、それが基材１００の表面１０１上に衝突する後、その間、又は場合によってはその前でさえ、流体の流量パターンを変化させることができることが見出される。例えば、そのような局所捕捉は、流体が、ある位置において、流体の流れを急激に遅延させる、又は停止させるような様式で、基材上に衝突させる流量の停滞現象を修正、軽減、又は実質的に排除することができる。流量パターンを変化させる際、局所捕捉は、ある位置において、衝突させた流体と基材との間の熱伝達率を有利に修正する（例えば、増加させる）ことができる、そして／あるいはそれは、基材のより広範な領域を横断する加熱の更に均一の伝達を提供することができる。実施例１〜２によって明らかにされるように、衝突させた流体の局所捕捉は、更に、より低温の、例えば、かなり低温の加熱流体が使用されることが可能であり得、一方、衝突させた流体温度と比較して、結合を可能にするために十分に基材を更に加熱することが、そのような局所捕捉がない場合に必要とされる。そのような局所捕捉はまた、より高速の線速度の基材が使用されることが可能であり得る。
【００７８】
流体捕捉入口５４０の作業面５４４及び５４４’は、流体送達出口５２０の作業面５２４とほぼ平坦に位置付けられ得るため、作業面５４４、５４４’、及び５２４は、図１０ａで距離５４５によって表されるように、基材１００の表面１０１から略等距離である（図１０ａの設計では、流体捕捉入口５４０及び５４０’の作業面５４４及び５４４’は、流体透過性スクリーンではなく仮想表面を備える）。ノズル５００は、流体送達出口５２０の作業面５２４、並びに流体捕捉入口５４０の作業面５４４及び５４４’が、基材１００の第１の主表面１０１の、約１０、約５、又は約２ｍｍ以内で位置付けられるように、位置付けられ得る。区画５４２及び５４３の終端（基材１１０に最も近い）は、図１０ａに示されるように、基材１００から略等距離であり得る。あるいは、外向き側面区画５４３の終端は、基材１１０により近く延在させ得、これは、流体捕捉入口５４０によって衝突させた流体の捕捉を強化することができる（同様の検討が、流体捕捉入口５４０’に適用される）。
【００７９】
図１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃは、流体捕捉入口５４０及び５４０’の作業面５４４及び５４４’が、開放され、穿孔スクリーン又は任意の他の種類の流体透過性シートを備えない実施形態を例証する。そのような場合には、流体捕捉入口の作業面は、区画の終端によって、主に画定され得る。例えば、作業面５４４は、区画５４３及び５４２の終端によって一緒に、例えば、図９において示されるハウジング４１５等の）図１０において示されない横方向に延在する区画の終端と組み合わせて、少なくとも一部に、画定され得る。しかしながら、様々な実施形態において、流体透過性シートは、１つ以上の流体捕捉入口の作業面で提供され得る。そのような流体透過性シートは、流体捕捉出口が局所的に位置付けられる流体送達入口の作業面で提供される流体透過性シートの特性と同様の特性（例えば、開口面積率等の）を備えることができ、流体送達入口の流体透過性シートの延長であり得る（例えば、実施例１等の場合）。他の実施形態において、流体捕捉入口の流体透過性シートは、流体送達入口の流体透過性シートとは異なる特性を備える、及び／又は異なる材料からなり得る。
【００８０】
図１０ａは、ノズル５００の構成、ノズル５００から基材１００までの距離、使用される衝突させた流体の速度等を組み合わせて、衝突させた流体が、任意のかなりの程度まで入口５４０及び５４０’の境界を越えて横方向に貫通することができる前に、出口５２０を出て、基材１００上に衝突する実質的すべての流体が、入口５４０及び５４０’によって捕捉されることを提供する、実施形態を例証する。この現象は、図１０ａにおいて、流体流れの方向を示す矢印によって表される。（当然ながら、出口５２０を出るある程度少量の流体は、基材１００上に衝突する前に、入口５４０又は５４０’によって除去され得る）。図１０ｂは、ある程度の量の衝突させた流体が、入口５４０及び５４０’の境界を越えて横方向に貫通することができる（そして、ひいては、少なくとも少量の周囲空気と局所的に混合することができる）ように、ノズル５００が操作され、捕捉入口５４０及び５４０’によって供給される吸引は、衝突させた流体の実質的にすべてが、捕捉入口５４０及び５４０’によってなお捕捉されるには十分強力である、実施形態を例示する。図１０ｃは、衝突させた流体の実質的にすべてが、捕捉入口５４０及び５４０’によって捕捉されるように、ノズル５００が操作され、ある程度の量の周囲空気はまた、捕捉入口によって捕捉される、実施形態を例示する（図１０ｃにおいて、周囲空気の流れは、破線の矢印によって示される）。ノズル５００がこの様式で操作される際、様々な実施形態において、捕捉周囲空気の体積流量は、捕捉衝突させた流体の体積流量の最大約１０％、最大約２０％、又は最大約４０％に及び得る。
【００８１】
当業者は、本明細書に開示の方法によって、衝突させた流体が、流体捕捉入口の境界を越えて少なくとも若干横方向に循環し、なおかつ流体捕捉入口によって局所的に捕捉され、除去され得ることを理解されよう。ノズル５００の設計及びシステムのパラメーター（例えば、加熱流体の流速、流体除去チャネルを通って適用される吸引等）の調節は、衝突加熱流体が、捕捉入口によって捕捉される前に、流体捕捉入口の境界を越えて横方向に貫通することができる範囲を変更することができる、そして／あるいは衝突させた流体に加えて周囲空気が捕捉される範囲を変更することができ、これらのいずれか、又は両方は、基材１００によって経験される加熱の均一性を有利に増強することができることが見出されている。
【００８２】
図１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃを検討する際、当業者は、これらの例示的な図において、流体送達出口５２０は、流体捕捉入口５４０及び５４０’とのみ横方向に接し、流体送達出口５２０の周囲を完全に取り囲むように、基材１００の運動の方向に、流体送達出口５２０を取り囲む流体捕捉入口に対する設備がないことを認識することができる。しかしながら、ノズル４００に関して検討され、図１１に関して後で検討される同様の様式で、ノズル５００の入口及び出口は、基材１００の運動の方向に整列させた入口及び出口の伸長した軸を有する周囲方向に伸長した弓状形状を備えることができる。したがって、様々な実施形態において、流体送達出口５２０と横方向に側面に接する流体捕捉入口５４０及び５４０’を提供することは、流体捕捉入口と流体送達出口５２０の周囲の少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％を取り囲むのに十分であり得る。（当業者はまた、図１１を参照して更に詳細に記載されるように、２つの基材を結合させるためにノズル５００を使用する際、流体捕捉入口とそれぞれ横方向に側面を接する２つの流体送達出口は、それらの周囲方向の終端と極めて近接に位置付けられてもよく、これが、組み合わせた出口については、流体捕捉入口と接しない出口領域を更に最小限に抑えることも理解されよう）。
【００８３】
図１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃが、局所流体捕捉の基本前提を記載する都合上、単一流体捕捉入口及び単一基材のみを示すが、ノズル５００が、２つの合流する基材上に加熱流体を衝突させ、ノズルの局所近傍から衝突させた流体を局所的に除去するために使用されてもよいことが理解されよう。そのような実施形態は、図１１において例示的に示される。例示的な実施形態において、ノズル５００は、第１の流体送達出口５２０を備え、作業面５２４、出口５２０が第１の流体送達チャネル５２１に流体接続され、第１の流体除去チャネル５４１及び５４１’に流体接続される第１の流体捕捉入口５４０及び５４０’によって横方向に側面を接する（図１０ａについて記載されるすべて）。
【００８４】
ノズル５００は、更に、第２の流体送達出口５５０を備え、作業面５５４、出口５５０が第２の流体送達チャネル５５１に流体接続され、作業面５６４及び５６４’のそれぞれと、第２の流体捕捉入口５６０及び５６０’によって横方向に側面を接し、第２の流体除去チャネル５６１及び５６１’のそれぞれに流体接続される。これらの特徴のすべては、流体捕捉入口及び流体除去チャネルを加えて、図９のノズル４００に類似している。そのようなものとして、流体送達チャネル５２１及び５５１は、ノズル４００の流体送達チャネル４２１及び４３１と実質的に同等であると見なされ得、流体送達出口５２０及び５５０は、ノズル４００の流体送達出口４２０及び４３０と実質的に同等であると見なされ得る。したがって、ノズル４００の特徴の関連説明、例えば、出口の周囲方向に伸長した、及び／又は弓状の性質、基材付近のそれらの位置付け、突出した突出部５３５を形成するための出口のアレンジ等は、ノズル５００の特徴のような様式で適用されることを理解されよう。特に、ノズル５００の流体送達出口５２０及び５５０は、上述の様式で、分岐関係にある。特定の実施形態において、流体捕捉入口５４０及び５４０’は、流体送達出口５２０と一致し得、これらのすべては、バッキングロール２００の隣接面２０１と一致し得る（つまり、これらの要素のすべての弓状形状は、同様であり、互いに略平行であり得る）。同様の検討が、流体捕捉入口５６０及び５６０’、並びに流体送達出口５５０に対して、互いに、及びバッキングロール２０５の表面２０６に対して適用される。
【００８５】
図１１においては、唯一１つの加熱流体供給ライン（５１０）が示され、流体送達チャネル５２１及び５５１は、その間に区画がない単一のプレナムの部分を備えるものとして示される（ノズル４００の区画４２２に類似している）。そのような区画が、必要に応じて使用され得、加熱流体供給ラインが、（ノズル４００に対して記載されるものと同様の様式で）流体送達チャネル５２１に使用される加熱流体供給ラインとは別個の流体送達チャネル５５１のために使用され得ることを理解されよう。
【００８６】
少なくとも１つの流体排出ライン５１１は、ノズル５００の流体除去チャネルから捕捉流体を除去するために使用される。例証した実施形態において、流体除去チャネル５４１及び５６１は、単一流体除去チャネルの部分を備え、その間に分割する区画がない。したがって、この実施形態において、単一流体排出ラインは、チャネル５４１及び５６１から捕捉流体を除去するために使用され得る。区画が、流体除去チャネル５４１と５６１との間に提供される場合、別個の流体排出ラインが、それぞれの流体除去チャネルに対して提供され得る。同様の検討が、チャネル５４１’及び５６１’に適用される。
【００８７】
必要に応じて、別個の流体排出ラインが、流体除去チャネル５４１及び５４１’に接続され得る。あるいは、通路は、流体除去チャネル５４１及び５４１’を相互接続する、ノズル５００（例えば、横方向に流体送達チャネル５２１を通過する）内に提供され得るため、単一流体排出ラインが両方に対して使用され得る。同様の検討が、チャネル５６１及び５６１’に適用される。
【００８８】
流体送達出口５２０は、基材１００の主表面１０１上に加熱流体を衝突させるために使用され得、一方、基材１００は、バッキング面２０１（例えば、バッキングロール２００の）と接触する。同様に、流体送達出口５５０は、基材１０５の主表面１０６上に加熱流体を衝突させるために使用され得、一方、基材１０５は、バッキング面２０６（例えば、バッキングロール２０５の）と接触する。これらの操作は、流体捕捉入口５４０、５４０’、並びに５６０及び５６０’が、衝突させた流体を局所的に捕捉するために、上記のように、使用されることを除いては、ノズル４００について記載される同様の様式で行われ得る。
【００８９】
場合によっては、流体送達チャネルに、それぞれ、流体接続される複数の、横方向に間隙した流体送達出口を提供することが望ましい場合がある。本明細書の他の箇所のように、横方向は、加熱される基材の運動の方向、例えば、バッキングロールの長軸に沿った、交差する方向を表す。図１２は、そのような例示的な構成また、単一基材１００の簡素化の文脈において、基材の運動の方向が図１２の平面の外であることを示す。例示的なノズル６００は、それぞれ、作業面６２４及び６２４’を有する、第１及び第２の横方向に間隙した流体送達出口６２０及び６２０’を備え、それぞれ、流体送達チャネル６２１及び６２１’に流体接続される。例証した実施形態において、作業面６２４及び６２４’は、それぞれ、穿孔スクリーン６２５及び６２５’を備える。外側の流体除去出口６４０及び６４０’は、横方向に外向きに側面を接する流体送達出口６２０及び６２０’が提供される。また、流体送達出口６２０と６２０’との間に横方向に挟まれる内側の流体捕捉入口６７０も提供される。流体捕捉入口６４０、６４０’、及び６７０は、それぞれ、作業面６４４、６４４’、及び６７４を備え、それぞれ、流体除去チャネル６４１、６４１’、及び６７１に流体接続される。外側の流体除去チャネル６４１及び６４１’は、それぞれ、区画６４２及び６４２’によって、流体送達チャネル６２１及び６２１’から分離される。外側の流体除去チャネル６４１及び６４１’は、それぞれ、区画６４３及び６４３’によって、更に画定され、これは、これらの配置において、ノズル６００のハウジングの一部を備え得る。内側の流体除去チャネル６７１は、区画６７２及び６７２’によって、それぞれ、流体送達チャネル６２１及び６２１’から分離される。
【００９０】
様々な流体送達及び除去チャネルの説明において、ノズル４００及び５００に関して、本明細書に前に提供される流体送達出口及び流体捕捉入口は、様々なチャネル、ノズル６００の出口及び入口に適用可能である。そして、当然ながら、単一基材１００に関して、図１２において（説明の簡素化の都合上）示されるが、ノズル４００及びノズル５００について記載の同様の様式で、２つの合流する基材上に加熱流体を衝突させるために使用される場合、ノズル６００が、２つの基材上に加熱流体を衝突させるために必要である場合に、チャネル、出口、入口等を備えることを理解すべきである。特に、ノズル６００は、流体送達出口の２つの横方向に間隙した対を備えることができ、所定の対のそれぞれの出口は分岐関係にあり、流体送達出口の横方向に間隙した対は、流体捕捉入口の対によって横方向に外向きに側面を接し、それらの間に横方向に挟まれた流体捕捉入口の更なる対を有する。
【００９１】
図１２に例証されるように、流体送達出口６２０及び６２０’の作業面６２４及び６２４’を出て、基材１００上に衝突する加熱流体は、流体捕捉入口６４０、６４０’及び６７０によって局所的に捕捉される。当業者は、流体送達出口６２０間に横方向での内側の流体捕捉入口６７０の介在が、さもなければ、２つの出口からの流体の衝突をもたらし得る任意の滞留点を軽減又は排除し得ることを理解されよう。図１２に示される種類の設計は、幅広の基材の加熱における均一性の増加を提供することができる。更に、この種類の設計は、平行ストリップ（例えば、図７に示されるような種類の積層体を作製するため）において、２つの基材を加熱することが望ましい場合において、有利であり得る。そのような場合、流体送達出口６２０は、概して１つの基材ストリップ上に集中させ、流体送達出口６２０’は、もう一方の上に集中させてもよい。
【００９２】
複数の、横方向に間隙した流体送達出口が使用され、流体捕捉入口が、流体送達出口を横方向に外向きに側面を接して位置付けられ、更なる流体捕捉入口が、流体送達出口の間に横方向に位置付けられる、ノズル６００の基本設計は、必要に応じて、延在され得る。つまり、ノズルは、交互に流体捕捉入口を横方向に組み入れて、（それらの長軸をウェブの運動の方向に略整列させた）任意の数の流体送達出口で製造されてもよい。前述のように、複数の、物理的に別個の流体送達出口及び流体捕捉入口が、同様の終端に提供され得る。任意のそのような設計は、本明細書に開示の方法によって、幅広の基材を加熱されることが可能になり得る。
【００９３】
当業者は、衝突させた流体の局所除去のための装置及び方法が、本明細書に記載の表面結合を達成するための基材の加熱等の用途に特に有利であり得るが、多くの他の使用が可能であることを理解されよう。
【実施例】
【００９４】
（実施例１）
Ｓｐｕｎｂｏｎｄ ５０ｇｓｍ（ＳＳＳ）の商品名でＦｉｒｓｔ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓから市販されているスパンボンド不織布ウェブが得られた。ウェブは、１５％の点結合のドット模様及び幅１００ｍｍを有する５０ｇｓｍであり、ポリプロピレンからなった。基材は、（米国特許第６０００１０６号に記載の一般的な種類の）ＣＳ６００の商品名で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから得られた。基材の第１の表面は、概して滑らかであり、基材の第２の表面は、１平方インチあたり約２３００の密度で突出部を有した（突出部は、それぞれ、拡大された略ディスク型ヘッドを有する雄型締結要素である）。基材の厚さは、約１００マイクロメートル（突出部の高さを計算しない）であり、突出部の高さは、約３８０マイクロメートルであった。裏材及び突出部は、一体構造であり、両者ともポリプロピレン／ポリエチレンコポリマーからなった。基材は、それぞれ、幅２４ｍｍの伸長ストリップとして得られた。
【００９５】
積層ニップを備えるウェブ処理装置が、図８に示されるものと同様の様式で設定された。２つの伸長ストリップ基材は、本明細書に記載の単一不織布ウェブの第１の表面に結合された。都合上、以下の説明が、１つの基材に関して言い表されることがある、一方、２つの同一の基材が同様に処理され、平行に移動することが理解されよう。
【００９６】
装置を使用する際、基材は、半径１０．２ｃｍのクロム予熱ロール（図８のロール２１０に類似している）上に誘導され、基材の第１の表面（つまり、突出部を有する表面の反対側の表面）が予熱ロールの表面に接触した。予熱ロールは、約１１８摂氏温度の公称表面温度を備えるように、熱油によって内部加熱された。定常状態での運転条件の達成時に、基材の第１の表面は、約１１３摂氏温度の温度を得ることが見出された（非接触熱測定デバイスによってモニターされるように）。
【００９７】
予熱ロールから、基材が、半径３．２ｃｍの第１のバッキングロール（図８のロール２２０に類似している）までの約５．１ｃｍの距離を横断し、これは、能動的に冷却される、あるいは加熱されなかった。その表面上に、ロールは、アルミニウム粒子を浸透させたシリコーンゴムの公称厚さ０．６４ｃｍの表面層を備えた。表面層は、ショアＡ硬度６０を備えた。表面層は、ロール周辺に完全に周囲方向に延在した２つの上昇プラトーを備え（プラトーは、ロールの取り囲む表面よりも約２．２ｍｍに上昇した）、それぞれの横幅は約２７ｍｍで、横方向の距離（ロールの面を交差、ロールの長軸に整列させた方向に）がそれらの近端間で約８ｍｍであった。平行移動する基材は、基材の第２の表面上のキノコ型ヘッドが、プラトー表面に接触させるように、第１のバッキングロールのプラトー上に誘導された。（基材は、第１のバッキングロールの表面に接触する不織布ウェブの機会を最小限に抑えるようにプラトー上に上昇させた）。したがって、第１のバッキングロールの表面に接触した後、基材は、本明細書に記載されるように、加熱及び結合された第１のバッキングロール周辺の約１８０度の弧を周囲方向に交差した。
【００９８】
装置を使用する際、不織布ウェブは、半径１０．２ｃｍの第２のバッキングロール（図８のロール２３０に類似している）上に誘導された。第２のバッキングロールは、金属表面を備え、３８摂氏温度の公称温度まで流体の内部循環によって制御された。不織布ウェブは、本明細書に記載されるように、加熱及び結合される第２のバッキングロール周辺の約９０度の弧を周囲方向に交差した。不織布ウェブの経路は、２つの基材が、２つのバッキングロール間のニップにおいて、不織布ウェブに接触した際、基材ストリップが不織布ウェブをダウンウェブに整列させるように２つの基材ストリップの経路に整列させた。
【００９９】
バッキングロールは、図８において示される配置と同様に、水平スタックに位置付けられた。衝突空気の局所捕捉／除去が可能な熱気衝突ノズルが製作され、図８において、ノズル４００の配置と類似の様式で、バッキングロールスタックの上に垂直に、ニップに隣接して設置された。ウェブ運動に交差する軸に沿って側面から見られるように（即ち、図８において見られるように）、ノズルは、第１の表面及び第２の表面を備え、第１及び第２の表面は分離関係にある（本明細書に上記のように）。それぞれの表面は、略円筒形の断面を備え、第１の表面の曲率が、第１のバッキングロールの曲率と略一致し（第１の表面の曲率半径が約３．２ｃｍである）、第２の表面の曲率が、第２のバッキングロールの曲率と略一致した（第２の表面の曲率半径が約１０．２ｃｍである）。第１の表面の円周長さは、約７５ｍｍであり、第２の表面の円周長さは、約５０ｍｍであった。２つの表面は、図９の突出部４３５に類似している突出する突出部に接した。
【０１００】
２つの基材ストリップの運動と整列させた方向から見ると、ノズルの第１の分岐面は、それぞれの横幅約２５ｍｍの２つの空気送達出口を備えた。２つの空気送達出口は、それぞれの横幅約２１ｍｍの２つの空気捕捉入口によって横方向に外向きに側面に接した。２つの空気送達出口の間に横向きに挟まれたのは、横幅約４ｍｍの更なる空気捕捉入口であった。伸長スロット開口部を備える穿孔金属スクリーンは、２つの空気送達出口及びそれらの間の空気捕捉入口を覆うが、２つの横方向に外向きに側面を接する空気捕捉入口を覆わないように、第１の分岐面に沿って横に延在するように位置付けられた。スロット開口部は、横方向に伸長し、幅約０．９ｍｍであり、約３．０ｍｍの中心間距離で周囲方向に離間した。穿孔金属スクリーンは、約２８％の開口面積率を備えた。したがって、ノズルの第１の表面は、穿孔金属スクリーンが、空気送達出口の作業面を画定することに加えて、挟まれた空気捕捉入口を画定することを除いては、図１２において示されるものに類似の構造を備えた。
【０１０１】
不織布ウェブの運動に整列させた方向から見ると、ノズルの第２の分岐面は、２つの空気送達出口、２つの横方向に側面と接する空気捕捉入口、及び１つの横方向に挟まれる空気捕捉入口からなる同様の配置を備えた。出口及び入口の横幅は、第１の分岐面の横幅と同じであった。第２の分岐面は、両方の空気送達出口の幅を横方向に覆うように横方向に延在され、空気送達出口の円周長さを制御するように第２の表面に沿って周囲方向に移動させ得た、調節可能なシャッターを備えた。シャッターは、第２の分岐面の空気送達出口の円周長さが、約４０ｍｍであるように位置付けられた。上記の穿孔金属スクリーンは、第１の分岐面と同様の様式で、２つの空気送達出口及び第２の分岐面のそれらの間の空気捕捉入口を覆った。
【０１０２】
第１及び第２の分岐面の空気送達出口及び入口のすべては、それぞれ、空気送達チャネル及び空気除去チャネルに流体接続された。空気送達出口はすべて、基材及び不織布ウェブが、略同様の温度で空気を受けるように、ノズルに備え付けられた同じ空気送達導管によって送り込まれた。ノズルに供給される加熱空気の温度及び体積流量は、必要に応じて制御され得た（Ｌｕｆｔｅｒｈｉｔｚｅｒ ５０００の商品名でＫａｅｇｉｓｗｉｌ，ＳｗｉｔｚｅｒｌａｎｄのＬｅｉｓｔｅｒから市販されているヒーターの使用によって）。（ノズルに備え付けられた除去導管を通して）捕捉空気の除去の体積速度は、必要に応じて制御され得た。
【０１０３】
ノズルは、図９においてノズル４００の位置に類似の様式で、第１及び第２のバッキングロールに近接して位置付けられた。ノズルの第１の分岐面は、第１のバッキングロールの表面から約１．５から２ｍｍであると推定される距離にあり、第１のバッキングロール周辺の周囲方向に約１２８度延在する弧を越えた。ノズルの第２の分岐面は、第２のバッキングロールの表面から約１．５から２ｍｍであると推定される距離にあり、第２のバッキングロール周辺の周囲方向に約２８度延在する弧を越えた。突出する突出部は、図９において示される構造と再度類似のニップ（２つのロールの表面間での接触の最近点）を越えて中心にあった。
【０１０４】
加熱空気供給温度は、幾つかの熱電対及び関連機械設備の使用によって、３９０°Ｆ（１９８℃）で測定された。加熱空気及び捕捉空気の体積流量は、熱線風速計及び関連機械設備を用いて決定された。加熱空気の体積流量は、毎分約１．０立方メートルであった。空気送達出口の全領域が約５４ｃｍ２であり、穿孔金属スクリーンが約２８の開口面積率を備え、出口の作業面での加熱空気の線速度が、毎秒約１１メートルであると推定された。戻り供給量は、毎分約１．１４立方メートルであり、したがって、捕捉衝突空気の捕捉の約１４％の体積流量で周囲空気の捕捉に対応する。
【０１０５】
上記の装置及び方法は、第１及び第２のバッキングロールのそれぞれの表面に沿った弓状経路において、伸長トリップ基材及び不織布ウェブを誘導するために使用され、それらが、ノズルの第１及び第２の分岐面（それぞれ）によって接近して通過する間、衝突空気の局所捕捉で加熱空気を衝突させた。次いで、基材及び不織布ウェブは、基材の第１の表面及びバッキングの第１の表面が接触した時に、２つのバッキングロール間のニップに入った。２つのバッキングロール間のニップは、低圧で設定され、圧力は、５ｐｌｉ（１リニアインチあたりのｐｌｉｓ）（又は１リニアｃｍあたり約９Ｎ）であると推定された。２つの基材及び不織布ウェブの回線速度は、公称毎分７０メートルに設定された。
【０１０６】
共に接触させた後、基材及び不織布ウェブは共に、バッキングロールとの接触から除去される前に、約１８０度の弧上で第２のバッキングロールの表面を周囲方向に進んだ。
【０１０７】
このプロセスは、不織布ウェブの第１の表面に基材の２つの平行ストリップの結合をもたらし、不織布ウェブの第１の表面のストリップが基材ストリップの近端の間で露出し、不織布ウェブの第１の表面がストリップの遠端を越えて露出した（図７に示される配置に類似している）。
【０１０８】
検査時、基材ストリップと不織布ウェブとの間の結合は、良好であり、１つ又は両方を著しく損傷又は破壊することなく、不織布ウェブから基材を除去するのは困難で不可能であることが見出された。とりわけ、結合領域は、基材の最端を含む、基材と不織布ウェブとの間の接触の領域を超えて完全に延在した。また、基材が結合した領域内の不織布ウェブの第２の表面（基材が結合した表面の反対側の表面）が、基材のない領域とは有意差がないことも留意した。つまり、結合プロセスは、不織布ウェブのロフト、密度、又は外観を著しく変更した。また、結合プロセスが、突出する雄型締結要素に影響を及ぼす又は変更するとは思われなかったことも留意した。つまり、要素の物理的損傷又は変形が留意されなかった。定性的に、結合プロセスを行った結果として、繊維ウェブのロフトにおいて、相違は観察されなかった。定性的に、結合プロセスを行った結果として、繊維性材料を用いた締結要素の係合性能において、相違は観察されなかった。厳重な検査時、不織布ウェブ及び基材は、本明細書に記載されるように、共に表面結合されたことが観察された。
【０１０９】
（実施例２）
複合不織布ウェブは、ＥＢＬ Ｂｒｉｇｈｔ（米国特許第５６１６３９４号に記載の一般的な種類の）の商品名で３Ｍから得られ、これは、３５ｇｓｍのポリプロピレン裏材に弓状に突出するループに結合させた約３５ｇｓｍのプロピレン繊維（４デニール）を備えた。実施例１の基材材料のストリップは、実施例１の条件と実質的に同じ条件を用いて、不織布ウェブの繊維側に結合された。更に、不織布ウェブ−基材の接触領域の全体にわたって卓越した表面結合があり、不織布ウェブの明らかな損傷又は変形がなく、雄型締結要素への明らかな損傷又は変形のない、卓越した結果が、見出された。
【０１１０】
実施例セット３
５０ｇｓｍのスパンボンド−メルトブロウン−スパンボンド（ＳＭＳ）不織布ウェブが、ＬＣ０６０ＡＲＷＭの商品名でＰＧＩ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣから得られた。一般に、１０ｃｍの範囲内で、様々なウェブ幅が使用された。基材は、実施例１に記載の３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから得られた。基材は、幅２０ｍｍの伸長ストリップとして得られた。
【０１１１】
積層ニップを備えるウェブ処理装置が、設定された。装置は、金属製の第１のバッキングロール及び木製の第２のバッキングロールを備え、この木製ロールの表面はシリコーンテープ（０４８６３の商品名でＴｅｓａ，Ｈａｍｂｕｒｇ Ｇｅｒｍａｎｙから得られた）によって覆われた。バッキングロールは、金属製ロールの上に木製ロールを備える垂直ストックに位置付けられ、それらの間にニップを画定した。バッキングロールの温度は、制御されなかった。不織布ウェブは、第１の金属製バッキングロール上で誘導され、基材は、第２のシリコーンで覆われた木製バッキングロール上で誘導され、突出部はバッキングロールの方へ面していた。アイドラーローラーは、基材及び不織布ウェブを誘導するように、バッキングロール付近に設置されたため、それぞれは、そのそれぞれのバッキングロール周辺の約１３０度の弧を交差した。
【０１１２】
加熱空気は、ＬＨＳ Ｓｙｓｔｅｍ ６０Ｌの商品名でＫａｅｇｉｓｗｉｌ，ＳｗｉｔｚｅｒｌａｎｄのＬｅｉｓｔｅｒから市販されているヒーターによって供給された。加熱空気を、特注のノズルによって基材上に衝突させた。ノズルは、金属製で、加熱空気供給導管に連結され得るノズルの後部に供給入口（開口部）を備えた。ノズルの本体は、ノズルの後部での供給入口からノズルの前部での先端（ニップに最も近い）までのノズルの長軸に水平に延在させた、２つの横方向に間隙した、略平行の側壁から作製された。側壁は、実質的に同一の形状であり、それぞれは、ノズルの長軸に沿って任意の所与の配置で、それらの間に画定された側壁高さを持つ、上端及び下端を備えた。ノズルの後部から、ノズルの前部と後部の間の約半分の配置までの距離を越えて、それぞれの側壁の上端及び下端は、分岐したため、側壁高さは、最大限まで増加した。（最大側壁高さの）この配置から、ノズルの前部までの距離を越えて、側壁高さは、側壁の上端及び下端が、それぞれ、滑らかな弓状を進む際、ノズルの前部を画定した１点で合うように経路を合流させる。側壁の上端及び下端の弓状形状は、それぞれ、木製バッキングロール及び金属製バッキングロールの曲率に、通常一致するように作製された。したがって、ノズルは、上方の前面及び下方の前面を備え、これらの面は互いに分岐関係にあり、ノズルの前部終端は、突出する突出部を備える。
【０１１３】
ノズルの上方及び下方の前面で、側壁間の横方向間隙は、約２０ｍｍであった。ノズルの内部は、空気送達チャネルによって供給される６つの長方形の空気送達出口のそれぞれに供給するように、金属区画によって分割された（チャネルのすべては、ノズルの後部で同じ供給入口からの加熱空気と共に供給される）。それぞれの空気送達出口は、横方向に幅約２０ｍｍであり、出口の垂直高さは、約２．５ｍｍから４．０ｍｍの範囲であった（ノズルは、特注であったため、寸法に幾つかの変動があった）。空気送達出口のうちの１つは、ノズルの前部の突出する先端にあり、通常、２つのバッキングロールによって構築されたニップの方へ直接向かって加熱空気を送達するように配向された。ノズルの上方面は、３つの空気送達出口を備え、ニップを通過する直前に、上方のバッキングロール周辺の約４５度の弧を交差する際、基材に加熱空気を送達するように配向された。ノズルの下方面は、２つの空気送達出口を備え、ニップを通過する直前に、下方のバッキングロール周辺の約４５度の弧を交差する際、不織布ウェブ上に加熱空気を送達するように配向された。空気送達出口は、開口され、穿孔金属スクリーンが存在した。ノズルの内部内で空気送達チャネル間に、（加熱空気が通過しなかった）デッドスペースがあった。これらのデッドスペース配置のノズルの側壁において、穴が設けられ、通気をもたらした。ノズルは、いかなる空気捕捉入口を含まず、衝突空気の局所除去に対する準備はなかった。
【０１１４】
装置を使用する様々な実験において、ノズルは、ノズルの上方面の空気送達出口が、上方のバッキングロールの面から３〜４ｍｍの範囲内であると推定され、ノズルの下方面の空気送達出口が、同様に、下方のバッキングロールの面からおよそ３〜４ｍｍであるように、位置付けられた。これらの実験において、加熱空気は、様々な体積流量で提供された。実験中、実際の体積流量を測定するのは不可能であったが、オフライン試験は、体積流量が毎分数百リットルの範囲であったことを示した。これらの実験において、加熱空気は、約５００摂氏温度から約７００摂氏温度の範囲の様々な温度で提供された。これらの実験において、基材及び不織布ウェブは、それらのそれぞれのバッキングロールに誘導され、通過し、ノズルの前部は、毎分１０５〜２１０メートルの範囲を超える様々な回線速度で、互いに接触させた。これらの一般条件内で、不織布ウェブ及び基材は、不織布ウェブの明らかな損傷又は変形がなく、雄型締結要素への明らかな損傷又は変形のない、本明細書に記載の表面結合積層体を提供するために、共に結合させることができた。これらの一般条件内で、これらの実験において使用された基材及びノズルの組み合わせを用いて、より強固な結合が、更に高温及び／又は更に低速の回線速度で達成された。しかしながら、好適な結合の度合いは、積層体が使用されるべき特定の用途により異なり得る。
【０１１５】
上記の試験及び試験結果は予測ではなく例示のみを意図したものであり、試験方法が変われば異なる結果が生じ得ると考えられる。実施例の項における定量的な値はすべて、用いられる手順に伴う一般的に既知の許容誤差を考慮した近似的な値であるものと理解される。上記の詳細な説明及び実施例はあくまで理解を助けるために示したものである。これらによって不要な限定をするものと理解されるべきではない。
【０１１６】
本明細書に開示される特定の代表的な構造、特徴、詳細、構成等は、多くの実施形態において変更され得る及び／又は組み合され得ることは、当業者には明らかであろう。そのような変例及び組合せはすべて、本発明者により、本考案の発明の範囲内にあるものとして考えられる。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載された特定の図示された構造に限定されるべきではなく、むしろ特許請求の範囲の言語によって記載された構造、並びにこれら構造の等価物によるべきである。参照により本明細書に援用したいずれかの文書内での仕様と開示との間の不一致及び矛盾が存在するという点に関して、本仕様書は制御されるであろう。本出願は、同日付でこれと共に出願された、表題「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＩＮＧＩＮＧ ＦＬＵＩＤＳ ＯＮ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ」の米国仮特許出願第ｘｘ／ｘｘｘ，ｘｘｘ号、代理人整理番号６６０３１ＵＳ００２に関し、これは、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００１】
例えば、不織布ウェブを備える基材を含む、基材を共に結合させる工程で、しばしば熱が採用される。そのような加熱は、例えば、放射加熱、超音波震動、基材を加熱表面と接触させること等によって行われ得る。そのような加熱プロセスではしばしば、加熱が、結合される側とは反対の基材の側から基材上に向けられ、基材の厚み全体の加熱をもたらす。そのような結合ではしばしば、基材の一方又は両方の構造が、著しく変化され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
基材の表面を加熱し、基材の互いの溶融結合を促進して、積層体を形成するために、基材の表面上に加熱流体を衝突させるための装置及び方法が、本明細書で開示される。また、繊維ウェブが、表面結合された様式で、基材に結合される、及び／又はロフトを保持する様式で、結合される、積層体も開示される。本基材は、繊維ウェブに結合される表面の反対側の基材の表面上に突出部を備えることができる。
【０００３】
一態様において、第１及び第２の反対側に面する主表面を有する繊維ウェブと、第１及び第２の反対側に面する主表面を有する基材と、を備え、繊維ウェブの第１の主表面が、基材の第１の主表面に表面結合される、表面結合積層体が、本明細書に開示される。
【０００４】
別の態様において、第１及び第２の反対側に面する主表面を有する不織布繊維ウェブと、第１及び第２の反対側に面する主表面を有する予備成形された基材と、を備え、繊維ウェブと予備成形された基材との間の結合が、ロフト保持結合であるように、不織布繊維ウェブの第１の主表面が、予備成形された基材の第１の主表面に溶融結合される、溶融結合積層体が、本明細書に開示される。
【０００５】
別の態様において、少なくとも１つの基材に少なくとも１つの繊維ウェブを結合させる方法が、本明細書に開示され、本方法には、移動繊維ウェブの第１の主表面上に加熱流体を衝突させることと、移動基材の第１の主表面上に加熱流体を衝突させることと、繊維ウェブの第１の主表面を基材の第１の主表面と接触させて、繊維ウェブの第１の主表面を基材の第１の主表面に溶融結合させることと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ロフト保持結合させた例示的な基材に表面結合させた例示的な繊維ウェブを含む例示的な積層体の側面図。
【図２】繊維部分を基材に表面結合させた繊維ウェブを備える積層体の一部分の、部分的断面図の概略側面図での、例示的な描写。
【図３】繊維部分を基材に埋め込まれた繊維ウェブを備える積層体の一部分の、部分的断面図の概略図側面での、例示的な描写。
【図４】繊維部分を基材に融合させた繊維ウェブを備える積層体の部分的断面図の概略図側面での、例示的な描写。
【図５】基材に表面結合させた不織布繊維ウェブを備える例示的な積層体の、１３０倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真。
【図６】基材に表面結合させた不織布繊維ウェブを備える例示的な積層体の、１８０倍で撮影した走査型電子顕微鏡写真。
【図７】例示的な繊維ウェブに結合させた２つの例示的な基材の平面図。
【図８】第１の基材を第２の基材に結合させるのに使用することができる例示的な装置及びプロセスの側面図。
【図９】図８の例示的な装置及びプロセスの一部分の部分的破断図の拡大側面図。
【図１０ａ】基材上に加熱流体を衝突させ、衝突された流体を局所的に除去するのに使用することができる例示的な装置及びプロセスの一部の断面図。
【図１０ｂ】図１０ａの例示的な装置及びプロセスを操作することができる更なる方法を示す。
【図１０ｃ】図１０ａの例示的な装置及びプロセスを操作することができる更なる方法を示す。
【図１１】２つの基材上に加熱流体を衝突させ、衝突させた流体を局所的に除去し、２つの基材を共に結合させるのに使用することができる例示的な装置及びプロセスの一部分の部分的破断図の側面図。
【図１２】基材上に加熱流体を衝突させ、衝突させた流体を局所的に除去するのに使用することができる別の例示的な装置及びプロセスの一部分の断面概略図。
【０００７】
様々な図面における類似参照番号は類似要素を表す。幾つかの要素は、同様又は同一の複数で存在する場合があり、そのような場合、これらの要素が同じ参照番号を含み、説明の都合上、要素のうちの１つ以上がダッシュ記号（’）によって指定される場合がある。特に指定されない限り、本文献におけるすべての図面及び図は、一定の縮尺ではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択される。特に、様々な構成要素の寸法は、指示のない限り、例示的な用語としてのみ記述され、様々な構成要素の寸法間の関係は、図面から推測されるべきではない。本開示において、「上部」、「下部」、「上流側」、「下流側」、「下」、「上」、「前」、「後ろ」、「外」、「内」、「上へ」及び「下へ」、並びに「第１の」及び「第２の」等の用語が使用され得るが、これらの用語は、特に断りのない限り、それらの相対的な意味においてのみ使用されることを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１に示されるのは、基材１２０に結合される繊維ウェブ１１０を含む例示的な積層体１５０の側面斜視図である。繊維ウェブ１１０は、繊維１１１からなり、第１の主表面１１２及び第２の、反対側に面する主表面１１３を備える。（当業者は、ウェブ１１０の表面１１２及び１１３が、ウェブ１１０のある種の繊維１１１の最外側部分によって集合的に画定されるため、それらが完全に平面的及び／又は連続した物理的表面ではあり得ないことを理解されよう）。積層体１５０は、第１の主表面１２１及び第２の反対側に面する主表面１２２を含む、基材１２０を更に備える。基材１２０は、任意に、主表面１２２から突出する突出部１２３を備えてもよい。
【０００９】
例証した実施形態において、繊維ウェブ１１０が、基材１２０に表面結合される（具体的には、繊維ウェブ１１０の第１の主表面１１２が、基材１２０の第１の主表面１２１に表面結合される）。これは、繊維ウェブ１１０が、基材１２０の第１の主表面１２１に表面結合されるウェブ１１０の表面１１２の幾つかの繊維１１１によって、基材１２０に付着されることを意味する。図２において例証的に示されるように、繊維１１１が基材１２０の第１の主表面１２１に表面結合するという表記は、繊維１１１の繊維部分１１４の繊維表面１１５の一部が、基材１２０の第１の主表面１２１の元の（結合前の）形状を実質的に保持し、露出状態で、表面結合領域において、基材１２０の第１の主表面１２１の少なくとも幾つかの部分を維持するような様式で、基材１２０の第１の主表面１２１に溶融結合することを意味する。
【００１０】
表面結合が、第１の主表面１２１の元の形状を実質的に保持するという必要条件は、表面結合繊維が、基材への繊維の少なくとも貫通、基材の変形等によって、（図３に例証的に示されるように）基材内に埋め込まれる（例えば、部分的又は完全に封入される）繊維部分をもたらすような方法において、基材に結合される繊維とは区別することができることを意味する。定量的に、表面結合繊維は、（１つを超える角度からの検査は、繊維の表面領域全体を可視化することが必要であり得るが）繊維の結合部分において、基材の表面上に視認可能な、少なくとも約６５％の表面結合繊維の表面領域によって埋め込まれた繊維１１６とは区別することができる。基材１２０の元の（結合前の）形状の実質的な保持はまた、第１の主表面１２１の物理的形状のいかなる肉眼的変化の不在によっても呈され得る（例えば、ウェブ１１０の格子スペースへの基材１２０の部分のしわ、座屈、貫通等）。
【００１１】
表面結合が、露出状態で、第１の主表面１２１の少なくとも幾つかの部分を実質的に保持する必要条件は、表面結合繊維が、連続結合を形成するために、十分に溶融、硬化、圧縮、混蔵される繊維をもたらすような様式で、基材に結合される繊維とは区別することができることを意味する。連続結合とは、基材１２０の第１の主表面１２１に直接隣接した繊維が、第１の主表面１２１上に、及びそれに接触して、材料の連続層を形成するために、十分に混合させる及び／又は硬化させることを意味する（例えば、個々の繊維としてそれらの独自性を部分的又は完全に消失するために、一緒に溶融させる）。（当業者は、「連続」層内の偶発的な間隙等の可能性を認識し、この文脈において、連続という用語が、結合領域において、連続的な硬化繊維層が、基材１２０の第１の主表面１２１の少なくとも約９５％の領域上に、及びそれに接触することを意味するように解釈することができることを理解されよう）。したがって、表面結合繊維は、基材１２０の第１の主表面１２１が、繊維ウェブ１１０の第１の主表面１１２を作製する表面結合繊維間で視認可能な多数の露出領域の存在によって、連続結合で結合された繊維とは区別することができる。
【００１２】
基材に表面結合させた例示的な不織布繊維ウェブの走査型電子顕微鏡写真（それぞれ、１３０倍及び１８０倍の倍率での）が、図５及び６に示される。これらの顕微鏡写真において、上に記載の基材の表面への繊維部分の表面結合は、結合した繊維部分又は基材への最小の変形又は損傷で、そして表面結合繊維の間で視認可能な基材の表面の多数の露出領域で、容易に明らかである。
【００１３】
本明細書で定義されるように、表面結合するという用語は、ウェブが、主として上に記載の表面結合繊維部分によって、基材に溶融結合されることを意味し、更に、そのような表面結合の不在下では、繊維ウェブ及び基材が、一緒に結合されたままの状態ではないことを意味する。当業者は、このように使用される表面結合するという用語が、繊維ウェブと基材との間の一次結合が、表面結合した繊維部分がウェブの結合領域内で、時折見出されるのみの、幾つかの他の溶融結合機構による（例えば、基材に繊維を埋め込むこと等による）ものである状態を包含しないことを認識されよう。したがって、当業者は、本明細書に記載の表面結合が、例えば、超音波結合、圧縮結合（例えば、相対的に高圧で、加熱ニップに基材を通過させることによって達成されるような）、押出積層等によって、一般に達成されるような溶融結合を包含しないことを理解されよう。そのようなプロセスは、結合の形成において、繊維部分及び／又は基材の大規模な変形及び／又は物理的変化をもたらすことは公知である。当業者は、更に、溶融、半溶融、軟化等の状態（まだ冷却していない、例えば、固体状態の押出材料等）にある基材に結合される繊維ウェブが、更に、そのような高温で、及び／又は更に、かなり変形可能である基材への結合が、繊維を埋め込ませる場合があり、連続結合の形成を引き起こす場合、又はその両方のため、表面結合を含むことができないことを更に理解されよう。
【００１４】
当業者は、埋め込まれた繊維部分、小規模な擬似連続結合領域等が、時折、本明細書に記載の基材に表面結合されているウェブにおいて、発生し得るとはいえ、そのような特徴は、結合プロセスにおいて、そのような特徴の特有の散発的発生のみ示し得ることを更に認識されよう。上記のように、表面結合されると言う用語は、そのような埋め込まれた繊維部分及び／又は擬似連続結合繊維領域が、小範囲まで存在し得るとはいえ、繊維部分と基材との間の結合の大部分は、表面結合であるため、そのような表面結合がない場合は、埋め込まれた繊維及び／又は擬似連続結合領域による任意の偶然的結合は、非常に弱く、繊維ウェブ及び基材が、共に結合されたままではない。
【００１５】
当業者は、本明細書に記載の基材への繊維部分の表面結合が、基材内で埋め込まれた繊維又は基材に連続結合する繊維によって得られた結合よりも弱い個々の結合をもたらし得るとはいえ、本明細書に記載の表面結合は、それもなお、十分に大きな領域又は複数の領域上で行われる場合、繊維ウェブと基材との間で許容される結合を提供することができることをなお更に認識されよう。つまり、表面結合は、しばしば超音波結合等によって達成される小さな領域の結合（しばしば、点結合と呼ばれる）とは対照的に、大きな領域又は複数の領域（本明細書では、「領域結合」と称される）上で有利に行うことができる。そのような領域結合は、集合的に、多数の表面結合した繊維部分（結合領域上に無作為及び／又は均一に存在し得る）は、様々な最終用途において、処理され、満足に実行するように、積層体１５０に対して十分な結合強度を提供することができることを意味する。様々な実施形態において、繊維ウェブ１１０と基材１２０との間のそのような表面結合領域は、それぞれ、少なくとも約１００平方ｍｍ、少なくとも約４００平方ｍｍ、又は少なくとも１０００平方ｍｍの領域を含み得る。当業者は、したがって、再度、そのような領域結合を、他の溶融結合プロセスに、しばしば、採用される局所又は点結合と容易に区別することができよう。
【００１６】
本明細書に開示の方法によって、少なくとも表面結合は、繊維ウェブと基材との間のオーバーラップ又は接触の面積の大部分にわたって容易に行うことができる。具体的には、繊維ウェブ１１０及び基材１２０は、オーバーラップ領域（例えば、ウェブ１１０の第１の表面１１２及び基材１２０の第１の表面１２１が、互いに面する及び／又は互いに接触する）を備えることができる。このオーバーラップ領域のうち、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、又は実質的にすべてが、表面結合領域を含むことができる。
【００１７】
本明細書に開示の表面結合は、他の溶融結合方法を優る利点を提供することができる。具体的には、結合領域内で、表面結合は、基材１２０のあらゆる変形を最小限に抑え、基材１２０内に埋め込まれる、及び／又は基材１２０に継続的に結合される繊維１１１の数を最小限に抑えることができる。したがって、積層体１５０は、結合領域内でさえ、かなりの可撓性を保持することができる。
【００１８】
本明細書に開示の表面結合は、基材１２０及び繊維ウェブ１１０が、基材１２０及び繊維ウェブ１１０のうちの１つ又はその両方を全く、又は著しく損傷することなく、互いに分離できない程度まで実行することができる。
【００１９】
幾つかの実施形態において、表面結合繊維は、概して、又は実質的に、それらの元の（結合前の）形状を保持することができる。そのような実施形態において、形状保持表面結合繊維は、図４において例証的に示されるように、基材に融合させる繊維部分によって、基材に結合される繊維とは区別され得る（融合するという用語が、結合プロセスにおいて、繊維部分が、その元の結合前の物理的及び形状から実質的に変形する、例えば、繊維部分が、実質的に平板化することを意味する）。定量的に、形状保持表面結合繊維は、（多数の代表的な繊維に基づいた平均によって得られるように）約２．５：１以下の繊維の結合部分におけるアスペクト比（即ち、繊維の最大断面寸法と最小断面寸法との比）を示すために、横断面に十分に円形を保持する表面結合繊維によって融合した繊維１１７とは区別され得る。様々な実施形態において、繊維は、約２：１以下、又は約１．５：１以下のアスペクト比を含むことができる。当業者は、形状保持表面結合繊維の特定のこの方法は、当初作製された、略円形の断面形状の繊維にのみ適し得、他の形状の繊維が使用される場合、決定を下すために、結合作業後の形状と、当初作製された繊維の断面形状を比較することが必要であり得ることを認識されよう。また、当業者は、幾つかの形状保持表面結合繊維の何らかの部分の断面形状の何らかの変形が、繊維が高温状態である間に繊維の一部分と接触する他の繊維の存在により、時々生じる場合があることを認識されよう（幾つかのそのような発生が、図６で視認可能である）。このため、変形を示す形状保持表面結合繊維は、融合した繊維と同等として扱われるべきではない。
【００２０】
図１の例証した実施形態において、繊維ウェブ１１０は、ロフト保持結合によって、基材１２０に結合される。これによって、繊維ウェブ１１０は、繊維ウェブ１１０が、結合プロセス前に繊維ウェブ１１０によって示されるかなりの量のロフトを保持するように、基材１２０に溶融結合される。ロフトは、繊維ウェブに関する専門用語であり、繊維ウェブ内での、一定の開口度、圧縮の欠如、間質腔の存在等である。そのようにして、ロフトの任意の一般的な測定が使用され得る。便宜上、本明細書では、繊維ウェブのロフトは、ウェブによって占有される全体積（繊維、並びに、繊維によって占有されないウェブの間質腔を含む）と繊維の材料のみによって占有される体積との比によって表されよう。この測定を用いて、本明細書に記載のロフト保持結合は、結合した繊維ウェブ１１０が、結合プロセス前、又は結合プロセスがない場合に、ウェブによって示されるロフトの少なくとも８０％のロフトを備えるものとして定義される。繊維ウェブ１１０の一部分のみが、それに結合した基材１２０を有するとしても、保持されたロフトは、結合領域内のウェブのロフトを非結合領域内のウェブのロフトと比較することによって、容易に確認され得る。繊維ウェブ１１０の全体が、それに結合した基材１２０を有する場合（又は非結合領域内のウェブがまた、結合プロセス中、圧縮も行う場合）、結合される前に、結合したウェブのロフトを同じウェブのロフトと比較することが必要であり得る。様々な実施形態において、積層体１５０は、ロフトを保持する結合を含むため、繊維ウェブ１１０は、その結合される前のロフトの、少なくとも９０％、少なくとも９５％、又は実質的にすべてを含む。
【００２１】
当業者は、幾つかの実施形態において、積層体１５０が、本明細書に記載の表面結合した積層体を含み得ない（例えば、繊維ウェブ１１０の第１の主表面１１２を含むかなりの数の繊維１１１が、基材１２０内に埋め込まれる、及び／又は基材１２０に連続結合され得る）が、そのような場合、繊維ウェブ１１０は、それでもなお、ロフト保持結合において、基材１２０に結合し得ることを認識されよう。
【００２２】
本明細書に開示のロフト保持結合は、他の溶融結合方法に優る利点を提供することができる。具体的には、結合領域内で、ロフト保持結合は、ウェブ１１０の第１の主表面１１２上にない、及び／又は基材１２０に溶融結合されない、繊維ウェブ１１０の繊維を残し得る。したがって、繊維ウェブ１１０は、結合領域内でさえ、非常に高い弾力性及び／又は可撓性を保持し得る（そのような場合には、繊維ウェブ１１０は、雄型締結要素によって更に容易に係合可能であり得、更に満足のいく触感及び／又は外観等を示し得る）。対照的に、他の結合方法は、結合領域内の繊維の大部分又はすべては、ロフト及び可撓性等の所望の特性が失われて、不都合なほどに、破砕又は稠密化し得、及び／又はそれらを基材に溶融結合し得る。したがって、当業者は、本明細書に記載のロフトを保持する結合は、そのようなプロセスが、結合ウェブの著しい破砕及び／又は硬化をもたらす時、例えば、超音波結合、圧縮結合（例えば、相対的に高圧で、加熱ニップに基材を通過させることによって達成されるような）、押出積層等によって、一般に達成されるような溶融結合を包含しないことを理解されよう。
【００２３】
当業者は、他の結合方法、例えば、補助点結合は、例えば、全体の結合を増強させることが望ましい場合、本明細書に記載の表面結合及び／又はロフトを保持する結合に加えて、積層体のある位置に使用され得る。
【００２４】
本明細書に示される方法（例えば、２つの合流する基材の表面上に加熱流体を衝突させる、又は衝突させた加熱流体の局所的除去を伴う２つの合流する基材の表面上に加熱流体を衝突させる）が、表面結合積層体、ロフト保持結合積層体、又はその両方の製造に特に適している場合がある一方、当業者は、本明細書の開示に基づいて、他の方法も適している場合があることを理解されよう。そのような方法は、２つの基材の第１の表面が、本明細書に記載の構造を達成するために共に溶融結合され得るように、加熱が、２つの基材の第１の表面に付与され得るいずれのプロセスを含んでもよい。
【００２５】
基材１２０は、繊維ウェブ１１０を表面結合させるのに望ましい任意の基材であり得る。基材１２０は、任意の好適な熱可塑性高分子材料（例えば、溶融結合可能な材料）から作製され得る。そのような材料は、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、及び様々な他の材料を含み得る。好適なポリオレフィンの例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレンコポリマー、プロピレンコポリマー、ブチレンコポリマー、これらの材料のコポリマー及びブレンドを含む。基材は、当該技術分野において周知のように、そのような添加物が、溶融結合される基材の能力を容認し難いほど軽減しない限り、様々な添加物等を含むことができる。基材１２０は、第１の主表面１２１が、繊維ウェブ１１０の少なくとも幾つかの繊維に溶融結合されことができる限り、多層、例えば、共押出多層フィルムであってもよい。
【００２６】
幾つかの実施形態において、基材１２０は、予備成形された基材を含んでもよく、これは、基材１２０が、物理的特性が略完全に展開されている既存の予め成形されたフィルムであることを意味する。これは、基材が作製（例えば、押出）され、依然として略溶融、半溶融、軟らかい等の状態で、一般的に直接本明細書に記載の結合プロセスに取り入れられる場合と、対比されるべきである。
【００２７】
基材１２０は、任意の所望の厚さであってもよい。様々な実施形態において、基材１２０の厚さ（突出部の高さを含まない）は、約４００マイクロメートル未満、約２００マイクロメートル未満、約１００マイクロメートル未満、又は約５０マイクロメートル未満であってもよい。幾つかの実施形態において、基材１２０は、例えば、ウェブの主表面上のコーティングの形態で、いかなる接着剤（即ち、熱溶解性接着剤、感圧性接着剤等）も含まない。
【００２８】
幾つかの実施形態において、基材１２０は、連続的な、即ち、いかなる直通貫通穴がないものであってもよい。他の実施形態において、基材１２０は、不連続的な、例えば、直接貫通穿孔等を含むものであってもよい。幾つかの実施形態において、基材１２０は、高密度無孔材料からなり得る。幾つかの実施形態において、基材１２０は、多孔質材料からなり得る。特定の実施形態において、基材１２０は、繊維ウェブ、例えば、不織布繊維ウェブを含んでもよい。
【００２９】
幾つかの実施形態において、基材１２０の第１の主表面１２１及び第２の、反対側に面する主表面１２２は、突出部がなくてもよい。他の実施形態において、任意の突出部１２３は、図１の例示的な設計に示されるように、基材１２０の第２の主表面１２２から突出してもよい。（この特定の設計において、突出部１２３は、結合される側面から基材１２０の反対側にある）。突出部１２３は、任意の所望の種類、形状、又は設計のものであり、任意の好適な目的に望ましいように、基材１２０の１領域あたり任意の所望の密度で示され得る。突出部１２３は、基材１２０と一体であり得る（つまり、同じ組成物からなる、そして、１単位として同時に形成される）。
【００３０】
様々な実施形態において、突出部１２３は、最大で約３ｍｍ、約１．５ｍｍ、約０．８ｍｍ、又は約０．４ｍｍの最大高さ（表面１２２を超える）を含んでもよい。更なる実施形態において、突出部１２３は、少なくとも約０．０５ｍｍ、約０．１ｍｍ、又は約０．２ｍｍの最小高さを含んでもよい。様々な実施形態において、突出部１２３は、少なくとも約２：１、少なくとも約３：１、又は少なくとも約４：１のアスペクト比（突出部高さと突出部最大幅との比）を含んでもよい。
【００３１】
幾つかの実施形態において、突出部１２３は、雄型締結要素、例えば、繊維状材料と係合することができる種類の、そして、いわゆるフック・ループ式締結システムのフック構成要素としての機能を果たすことができる、フックを含む。任意のそのような雄型締結要素を使用することができる。特定の実施形態において、米国特許第６，５５８，６０２号、同第５，０７７，８７０号、及び同第４，８９４，０６０号に記載の一般的な種類の、（例えば、略キノコ型、扁平なディスク等であり得る）茎部及び相対的に大きな頭部をそれぞれ含む締結要素が使用されてもよい。雄型締結要素を含む突出部を有する好適な基材は、例えば、ＣＳ２００及びＣＳ ６００の商品名で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから市販されているこれらの製品を含む。他の好適な基材は、例えば、米国特許第７，０６７，１８５号及び同第７，０４８，９８４号に記載されるものを含む。
【００３２】
本明細書に記載の結合は、結合領域において、突出部を著しく損傷する（例えば、変形、破砕、平坦化する等）ことなく、結合が行われることができるため、突出部１２３（特に、雄型締結要素）を含む基材１２０に対する繊維ウェブ１１０の溶融結合において、特に利点があり得る。したがって、幾つかの実施形態において、本明細書に記載の結合プロセスは、積層体１５０の基材１２０が、著しく損傷していない突出部１２３を含むように行われる。著しく損傷されないとは、目視検査時に（例えば、個々の突出部の詳細を明らかにするのに十分強力な顕微鏡を用いて）、１０個の突出部ごとにおける１個以下の突出部は、結合プロセスを行わない突出部と比較した場合、変形、破砕、溶融等の任意の損傷を示す。更なる実施形態において、２０個のうちの１個未満の突出部が、損傷を示す。更なる実施形態において、突出部の実質的にすべては、損傷がない。基材の突出部が、雄型締結要素である特定の場合に関しては、突出部への著しい損傷の不在はまた、基材の保持した剥離性能を呈し得る。例えば、任意の好適なループ構成要素と嵌合され、フック・ループ式締結システムの構成要素の性能を定量的に特徴付けるために公知の剥離試験のいずれかに供される場合、基材は、本明細書に記載の結合プロセスに供された後、当初作製された基材の剥離性能の少なくとも約８０パーセントを保持し得る。様々な実施形態において、基材の剥離性能は、当初作製された基材の剥離性能の、少なくとも約９０％、又は少なくとも約９５％を保持し得る。当業者は、多くの結合プロセスが、結合を達成するプロセスにおいて、すべての突出部を著しく、又は完全に破砕することを認識し、ひいては、本明細書に開示の結合方法及び結合された積層体と、当該技術分野におけるものの間での基本的な相違を認識されよう。
【００３３】
繊維ウェブ１１０は、自己支持型ウェブとして取り扱われ、かつ本明細書に記載の結合プロセスに供されるのに十分な機械的な強度を有する任意の好適な繊維ウェブであり得る。そのようなものとして、本明細書に記載の積層体１５０は、基材に積層される既存の自己支持型繊維ウェブを含まないことを理解されよう（そのような非包括的な物品は、例えば、スクリム等に蒸着されるメルトブロウン繊維を含み得る）。
【００３４】
幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０は、機織、編み物、縫製等により達成されるような、織り合わせた繊維を含み得る。そのようなものとして、繊維ウェブ１１０は、繊維を含む材料が、本明細書に記載の結合に適している限り、好適な布地又は繊維製品からなり得る。したがって、ウェブ１１０が、不織布繊維ウェブとして、例証の都合上、本明細書に時折言及され得るが、ウェブ１１０が、任意の好適な繊維材料を含み得ることを理解されよう。
【００３５】
幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０は、不織布繊維ウェブを含む。任意の好適な自己支持型不織布繊維ウェブ１１０が、本明細書に記載の結合が行われ得る限り、使用され、要望通りに任意の材料から作製され得る。不織布繊維ウェブ１１０は、例えば、カードウェブ、スパンボンドウェブ、スパンレースウェブ、エアレイドウェブ、又はメルトブロウンウェブであり得る（即ち、そのようなウェブが、それを自己支持する状態にするために十分な処理を行う限り）。不織布繊維ウェブ１１０は、例えば、メルトブロウンウェブの少なくとも１つの層及びスパンボンドウェブの少なくとも１つの層、又は不織布ウェブの任意の他の好適な組み合わせを伴う、多層であってもよい。例えば、不織布繊維ウェブ１１０は、スパンボンド−メルトボンド−スパンボンド、スパンボンド−スパンボンド、又はスパンボンド−スパンボンド−スパンボンドの多層材料であってもよい。又は、ウェブは、高密度膜の裏材に弓形に突出するループに結合された不織布繊維を含み、Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ Ｂｏｎｄｅｄ Ｌｏｏｐの商品名で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから市販されているウェブによって例示されるような、不織布層及び高密度膜層を含む複合ウェブであってもよい。
【００３６】
繊維ウェブ１１０は、任意の好適な熱可塑性高分子材料（例えば、溶融結合可能な材料）から作製され得る。そのような材料は、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、及び様々な他の材料を含み得る。好適なポリオレフィンの例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、エチレンコポリマー、プロピレンコポリマー、ブチレンコポリマー、これらの材料のコポリマー及びブレンドを含む。当業者は、繊維ウェブ１１０の組成物が、基材１２０への溶融結合を増強させるために有利に選択され得ることを理解されよう。例えば、基材の少なくとも主表面１２１及び少なくとも繊維ウェブの繊維の幾つかは、例えば、ポリプロピレンから実質的に構成され得る。
【００３７】
繊維ウェブ１１０は、必要に応じて、特定用途のために、任意の好適な坪量を有し得る。好適な坪量は、例えば、平方メートルあたり少なくとも約２０、３０、又は４０グラムから平方メートルあたり最大で約４００、１００、又は１００グラムの範囲に及び得る。繊維ウェブ１１０は、本明細書に前述されるような、任意の好適なロフトを含み得る。繊維ウェブ１１０は、任意の好適な厚さを含み得る。様々な実施形態において、繊維ウェブ１１０は、最大で約５ｍｍ、約２ｍｍ、又は約１ｍｍの厚さであってもよい。更なる実施形態において、繊維ウェブ１１０は、少なくとも約０．１、約０．２、又は約０．５ｍｍの厚さであってもよい。
【００３８】
幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０の繊維１１１の幾つか又はすべては、単成分繊維を含み得る。幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０はまた、又はその代わりに、例えば、高溶融材料のコアを取り囲む低溶融材料のシースを含む、２成分繊維を含み得る。所望により、シース材料は、基材１２０に溶融結合する能力を増強させるように、選択され得る。他の繊維（例えば、短繊維等）が、存在し得る。幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０は、接着粒子、結合剤等の形で存在し、ウェブを通じて、又はウェブの主表面上に分配され得るような、いかなる接着剤（即ち、ホットメルト接着剤、感圧性接着剤等）も含まない。幾つかの実施形態において、繊維ウェブ１１０は、本明細書に記載の表面結合に有利に適している組成物を有するある種の繊維、及び表面結合繊維のものとは異なる組成物を有する他の繊維を含む。
【００３９】
ある種の実施形態において、繊維ウェブ１１０は、基材１２０とオーバーラップの関係にない、延長部分を含む。（本明細書に開示の方法によって、繊維ウェブ１１０の延長部分の露出表面は、結合プロセス中の熱への曝露によって概して影響を受けない状態であり得、つまり、露出面は、炭化せず、あるいは容認し難いほどの高い熱への曝露を示すガラス状態、あるいはいずれかの類似の状態になることもない）。繊維ウェブ１１０のそのような延長部分が、例えば、積層体１５０が、商品に付着させてもよい付着領域として、使用することができる。あるそのような配置は、図７において例示的に示され、少なくとも１つの基材１２０が、より幅広の繊維ウェブ１１０上に細長いストリップとして表される。積層体１５０の個々の断片１６０は、個々の断片１６０が断片１６０をアイテムに付着させるために使用され得る延長部分１６１を含んで、示される想像線に沿って切断することによって除去され得る。図７において示される特定の実施形態において、延長部分１６１から反対方向に延長する繊維ウェブ１１０の更なる延長部分１６２が提供され、例えば、断片１６０が、フック・ループ式締結システムのフックを支持する構成要素（即ち、フックを支持するタブ）として使用される場合には、例えば、フィンガーリフトとしての役割を果たし得る。そのような用途に有用であり得るような、図７の例示的な基材は、基材１２０の第２の主表面１２２から突出する突出部１２３（例えば、雄型締結要素であり得る）を含む。
【００４０】
図７において例証される特定の実施形態において、基材１２０は、より幅広の繊維ウェブ１１０上に２つのストラップとして示され、繊維ウェブ１１０の横方向に延長部分と基材１２０のそれぞれのストリップに外向きに接し、基材のストリップとの間で横方向に、繊維ウェブ１１０の更なる延長部分がある。この積層体から、個々の断片１６０が、切断され得、それぞれの断片は、例えば、衛生品等の商品（例えば、おむつ、パーソナルケア製品等）への付着のために、付着部分１６１及びフィンガーリフト部分１６２を有する。商品への部分１６１の付着は、例えば、超音波結合、接着剤の付着等の当該技術分野において既知の任意の方法によって達成され得る。
【００４１】
要するに、本明細書に記載の結合プロセスは、第１の移動基材の第１の主表面への加熱流体（即ち、ガス状流体）の衝突及び第２の移動基材の第１の主表面への加熱流体の衝突を含む。幾つかの実施形態において、移動基材は、合流する基材であり得、これは、基材が、第１の基材の第１の主表面が第２の基材の第１の主表面と接触する合流経路に移動することを意味する。本明細書に開示されるように、移動基材の第１の表面上への加熱流体の衝突は、許容できない物理的変化又は損傷を生じるのに十分な点に対して、基材の残りの部分（例えば、基材の内部及び／又は基材の第２の、反対方向の主表面）の温度を必ずしも上昇させることなく、達成されるべき結合に十分な基材の第１の表面の温度を上昇させることができる。基材に繊維ウェブを結合させる特定の例において、幾つかの実施形態では、繊維ウェブ及び基材の流体を衝突させた表面の温度は、例えば、繊維を基材に埋め込ませることなく、及び／又は連続結合の形成を生じるように、基材表面に直接隣接する繊維のそのような溶融、緻密化、及び／若しくは固化を生じることなく、上記の表面結合を達成するために十分上昇され得る。
【００４２】
当業者は、本明細書に記載の結合が溶融結合であること、即ち、繊維表面材料及び基材表面材料の分子が、加熱流体衝突によって達成される加熱状態にある間に混ざり、冷却及び固化の際にも混ざり合った状態のままであることを認識するであろう。当業者はまた、本明細書に開示の加熱流体の衝突方法が、本明細書に記載の表面結合積層体の形成に限定されず、更なる目的のために、例えば、本明細書に使用されるような表面結合の定義の範囲に含まれない溶融結合を達成するために、及び溶融結合以外の目的のためにも使用され得ることも理解されよう。
【００４３】
幾つかの実施形態において、第１の移動基材の第１の主表面への加熱流体の衝突及び第２の移動基材の第１の主表面への加熱流体の衝突は、基材の第１の主表面が互いに接触させる時まで、加熱流体の衝突が、実質的に連続した状態で、同時に行われる。
【００４４】
図８において示されるのは、上記の表面結合を達成するために少なくとも使用することができる例示的な装置１である。そのような実施形態において、第１の基材１１０（例えば、繊維ウェブ）及び第２の基材１２０（例えば、任意に突出部を含有する基材）は、それぞれの基材の第１の主表面上への加熱流体の衝突中、それぞれのバッキング面にそれぞれ接触させる。そのようなバッキング面は、基材を支援する役割を果たし得、また、基材の残りが、表面結合を促進するように加熱される間、基材の第１の主表面が、基材の損傷、溶融等を防ぐ又は最小限に抑えるのに十分な冷却を保持するのを支援するように、一定量まで冷却され得る（例えば、衝突した加熱流体の温度より１００、２００、又は３００度ほ低い摂氏温度）。基材が、不連続又は多孔質である場合（例えば、基材が繊維ウェブである場合）、そのようなバッキング面はまた、衝突させた流体が、基材の厚みを貫通し、第２の主表面を通り抜けて出ないように、基材の第２の主表面を閉塞するような役割も果たし得る。したがって、これらの実施形態において、本明細書に記載の加熱流体の衝突による基材の主表面の加熱は、加熱流体が、基材の主表面上に衝突され、反対側に面する主表面を通り抜けて出るように、基材を通過する方法を包含しない。
【００４５】
バッキング面は、幾つかの実施形態において、バッキングロールによって供給されない場合がある。したがって、図８の例示的な図において、基材１１０の第２の主表面１１３は、基材１１０の第１の主表面１１２上への加熱流体の衝突中に、バッキングロール２３０の表面２３１と接触する。同様に、基材１２０の第２の主表面１２２（又はそのような突出部が存在する場合、突出部１２３の最外部の表面）は、基材１２０の第１の主表面１２１への加熱流体の衝突中に、バッキングロール２２０の表面２２１と接触する。
【００４６】
幾つかの実施形態において、予熱ロールは、加熱流体の衝突前に、基材１１０及び１２０のうちの１つ又は両方の表面を予熱するために使用され得る。図８の例示的な図において、基材１１０の主表面１２１は、基材１１０の主表面１２１への加熱流体の衝突前に、予熱ロール２１０の表面２１１と接触させられる。
【００４７】
図８の例証的な実施形態において、バッキングロール２２０及びバッキングロール２３０は、組み合わせて、積層ニップ２２２を形成し、基材１１０の第１の主表面１１２及び基材１２０の第１の主表面１２１は、互いに接触すると同時に、基材１１０及び１２０の少なくとも表面結合が互いに生じるのに十分な温度（加熱流体の衝突によって確立される）で、互いに接触する。本明細書に前に言及されるように、基材１１０及び１２０の任意の構成要素への任意の損傷、破砕等を最小限に抑える状態下で、そのような結合を行うのに有利であり得る。これは、図８に示されるような、基材１２０が、突出部（例えば、変形又は破砕しやすい場合がある）を含む場合には、特に有用であり得る。したがって、バッキングロール２３０及び２２０は、材料の積層に通常使用される圧力（これに対して、相対的に高い圧力が、しばしば、好ましい）と比較して、超低圧でニップ２２２を動作するように配置され得る。様々な実施形態において、基材１１０及び１２０を合わせた結合は、１リニアインチあたり約１５ポンド未満（１リニアｃｍあたり２７ニュートン）、約１０ｐｌｉ（１８Ｎｌｃ）未満、又は約５ｐｌｉ（９Ｎｌｃ）未満の積層ニップ圧で行われ得る。更なる実施形態において、バッキングロール２３０、バッキングロール２２０、又は両方は、比較的軟質材料（例えば、ショアＡスケールにおいて７０未満の硬度を有するゴム材料）の少なくとも１つの表面層を含み得る。そのような比較的軟質表面層は、例えば、永久的に付着される軟質表面コーティングを有するロールの使用によって、軟質材料の取り外し可能なスリーブの使用によって、比較的軟質の弾性テープを用いてバッキングロールの表面を覆うことによって、達成され得る。必要に応じて、片面又は両面のバッキングロールの表面は、ある位置において、選択的に積層圧を提供するように、ロールの面を越える場合がある。
【００４８】
積層ニップ２２２を出る際に、積層体１５０（幾つかの実施形態において、表面結合、ロフト保持結合、又は両方であり得る）は、必要に応じて、例えば、積層体１５０の片面又は両面の主表面を冷却ロールと接触させることによって、積層体１５０の片面又は両面上への冷却流体の衝突等によって、冷却され得る。積層体１５０は、その後、任意に好適なウェブ処理プロセスを通じて処理、ロールアップ、保存され得る。例えば、更なる層は、積層体１５０上にコーティング又は積層され得、個々の断片は、前述のように、そこから切断され得る。
【００４９】
言及されるように、本明細書に記載の結合装置及び方法は、容易に破砕された突出部を含む基材の結合に対して特に有利であり得る。加えて、本明細書に記載の結合装置及び方法は、繊維ウェブ等の多孔質材料の結合に特に適し得る。そのようなウェブは、繊維ウェブの第１の主表面が、加熱流体の衝突によって加熱され得、一方、ウェブの残り（内面及び第２の主表面）は、比較的冷却した状態であるような、自己断熱機能を備え得る。（幾つかの偶然的な更なる繊維−繊維結合は、熱への曝露中、繊維ウェブ内で生じ得る）。本明細書に記載の結合プロセスはまた、基材への繊維ウェブの結合に特に適し得る一方で、前述のように、繊維ウェブのロフトを保持する。
【００５０】
当業者は、（特に、本明細書に後述のノズルの使用によって達成されるような）第１の移動基材の第１の主表面上に加熱流体を衝突させることによって、第２の移動基材の第１の主表面上に加熱流体を衝突させることによって、複数の基材、例えば、合流する基材の加熱が、前述の結合又は表面結合以外の使用を含む、多くの使用に適し得ることを理解されよう。例えば、そのような方法は、基材からの液体を蒸発させる、アニーリング等によって基材の表面構造を修正する、化学反応又は表面修正を促進する、表面上に存在するコーティングを乾燥させる、硬化させる、及び／又は架橋させる等のために使用され得る。
【００５１】
基材１１０の第１の主表面１１２上への加熱流体の衝突、及び基材１２０の第１の主表面１２１上への加熱流体の衝突は、ノズル４００の使用によって達成され得る。図８において示される例示的な種類のノズル４００が、図９において更に詳細に示される。図９において側面図（基材１１０及び１２０の運動の方向と交差する軸、即ち、バッキングロール２２０及び２３０の長軸に整列させた軸に沿って見られる）に示されるように、ノズル４００は、加熱流体が、基材１１０の第１の主表面１１２上に通って衝突させ得る少なくとも第１の流体送達出口４２０、及び加熱流体が、基材１２０の第１の主表面１２１上に通って衝突させられ得る第２の流体送達出口４３０を備える。（第１の流体送達出口、第２の流体送達出口等に対する本明細書での言及は、別々の出口等を互いに差別化する便宜上、使用され、異なる出口等によって送達される流体が、組成において異ならなければならない必要があると解釈されるべきではない）。第１の流体送達出口４２０は、それが流体接続される第１の流体送達チャネル４２１によって、加熱流体を供給され、第２の流体送達出口４３０は、それが流体接続される第２の流体送達チャネル４３１によって、加熱流体を供給される。幾つかの実施形態において、ノズル４００は、供給ライン４１０によって、外部供給源（図示せず）から加熱流体を供給される単一の内部プレナム（チャンバ）を含み得、加熱流体が単一の共通プレナムから第１及び第２の流体送達出口４２０及び４３０に配向され、したがって、第１及び第２の流体送達出口４２０及び４３０が、単一の連続流体送達出口の第１及び第２の部分を含む。したがって、そのような実施形態において、第１及び第２の流体送達チャネル４２１及び４３１は、物理的に別個のチャネルというよりはむしろ単一の共通プレナムの部分であり、第１及び第２の流体送達出口部分４２０及び４３０は、類似又は同一の状態から加熱流体を送達する（そのような場合、出口部分４２０及び４３０は、単一出口の異なって面する部分であり得る）。
【００５２】
代替的な実施形態において、ノズル４００の内部は、物理的に分離され、互いに流体接続されない第１の流体送達チャネル４２１及び第２の流体送達チャネル４３１に（例えば、図９の任意の内部区画４２２によって）分割され得る。そのような場合に、第２の流体送達チャネル４３１及び第２の流体送達出口４３０は、第２の流体供給ライン４１１によって、第１の流体送達チャネル４２１及び第１の流体送達出口４２０に供給される加熱流体とは異なる加熱流体（例えば、異なる温度、圧力、速度等での空気である）と共に供給され得る。
【００５３】
図８及び９の例示的なノズル４００が、加熱流体が基材１１０の第１の主表面１１２及び基材１２０の第１の主表面１２１上に衝突され得る単一ユニットとして示される、一方、本明細書に論じられる衝突が、例えば、２つの隣接するが、物理的に別のユニットの使用によって行われ得、これらのうちの１つが、基材１１０の第１の主表面１１２上に流体送達出口４２０を通して加熱流体を衝突させ、これらの他方が、基材１２０の第１の主表面１２１上に流体送達出口４３０を通して加熱流体を衝突させる。したがって、「ノズル」という用語が、考察の都合上、本明細書に使用される、一方、本明細書に記載の装置（例えば、ノズル）は、単一ユニットが両方の基材上に流体を衝突させる装置、及び、一方のユニットが一方の基材上に流体を衝突させ、別のユニット（物理的に別個のユニットであり得る）が他方の基材上に流体を衝突させる複数のユニット装置を包含することを理解されるべきである。
【００５４】
典型的に、ノズル４００は、流体送達チャネル４２１及び４３１を集合的に画定する固体（即ち、不透過性）区画４４２及び４４２’を備える。基材１１０に最も近接した区画４４２及び４４２’の終端は、流体送達出口４２０を集合的に画定することができる（そして、出口４２０が、その作業面に流体透過性シート（詳細に後述される）を備えない場合、流体送達出口４２０を画定する唯一の要素であり得る）。同様に、基材１２０に最も近接した区画４４２及び４４２’の終端は、流体送達出口４３０を集合的に画定し得る。
【００５５】
区画４４２及び４４２’は、流体送達チャネル４２１及び／又は４３１が、一定の幅を有することが望ましい場合、（例えば、区画４４２及び４４２’がノズル４００の流体送達チャネル４２１を画定する同様の様式で、ノズル５００の流体送達チャネル５２１を画定する区画５４２及び５４２’に対して図１０ａに示されるような同様の様式で）互いに略平行に位置付けられ得る。さもなければ、区画４４２及び４４２’の間の幅は、例えば、流体が、チャネルの下方に進む場合、狭くなる、又は拡張する流体送達チャネルを提供することが望ましい場合、変化し得る。区画４４２及び４４２’に加えて、ノズル４００は、（流体送達出口から離れて）ノズル４００の後部部分を画定する１つ以上の区画４１５を備えることができる。したがって、ノズル４００は、少なくとも区画４４２、４４２’、及び４１５を備えることができ、これらは、集合的に、供給ライン４１０（及び存在する場合、供給ライン４１１）によって供給され得る筺体を提供し、出口ノズル４００への加熱流体のための主要の、又は唯一の経路が流体送達出口４２０及び４３０を通り抜ける。
【００５６】
説明の都合上、第１の流体送達出口４２０は、作業面４２４を備えることを特徴とし、これは、最も都合よくは、加熱流体が出口４２０を出る際に通過する表面であると見なされ得る。作業面４２４は、区画４４２及び４４２’の終端によって画定される仮想弓状表面（例えば、円筒形の表面の断面図）等の仮想表面であり得る。あるいは、作業面４２４は、本明細書に詳細に後述されるような、物理層、例えば、流体透過性シートを備えることができる。第２の流体送達出口４３０は、同様に、作業面４３４を備えることを特徴とする。
【００５７】
それぞれの出口及びその作業面は、円周長さ及び横幅（隣接した基材の運動の方向と交差する方向に延在する、即ち、隣接したバッキングロールの長軸と整列させた方向に延在する）を有し得る。幾つかの実施形態において、円周長さは、横幅よりも長い場合があるため、出口は周囲方向に伸長される。図８の例示的な図において、第１の流体送達出口４２０は、ロール２３０に隣接するノズル４００の面の全円周長さにわたって延在する（第２の流体送達出口４３０が同様に、ロール２２０に隣接するノズル４００の面の全円周長さを越えて延在する）、一方、幾つかの実施形態において、ノズル４００のそれぞれの面は、複数の別個の流体送達出口を備えることができる。そのような複数の出口は、横方向に配向された仕切りによって画定され得、実施例セット３に示されるように、ノズル面の円周長さにわたって間隔をあけて配置され得る。
【００５８】
第１の流体送達出口４２０及び第２の流体送達出口４３０は、分岐関係にある。分岐関係という用語は、図９に示されるように、第１の流体送達出口４２０の作業面４２４に垂直であるように描かれた軸４２３及び第２の流体送達出口４３０の作業面４３４に垂直であるように描かれた軸４３３によって定義され得る。分岐関係とは、第１の流体送達出口４２０の垂直軸４２３及び第２の流体送達出口４３０の垂直軸４３３を意味し、ノズル４００から離れた方向において、それらのそれぞれの作業面から延長された場合、それらがどの程度延長されたかに関わらず、交差しない。分岐関係とは、更に、垂直軸４２３及び垂直軸４３３が互いに少なくとも２５度離れて配向されることを意味する（例として、図９において、垂直軸４２３及び垂直軸４３３は、互いに約９０度離れて配向される）。様々な実施形態において、垂直軸４２３及び４３３は、互いに少なくとも約４０度、少なくとも約６０度、又は少なくとも約８０度離れて配向される。更なる実施形態において、垂直軸４２３及び４３３は、互いに最大約１４０度、最大約１２０度、又は最大約１００度離れて配向される。
【００５９】
当業者は、弓状流体送達出口（更に詳細に下述される）を有する実施形態において、垂直軸４２３及び４３３の相対配向は、垂直軸が位置付けられるそれぞれの出口に沿って円周位置によって変化し得る。そのような場合において、２つの流体送達出口が、分岐関係にあるという表示は、互いに最も近位にある２つの出口の少なくとも一部分（例えば、突出部４３５に近位の出口４２０及び４３０の一部分）が、分岐関係にあることを意味する。場合によっては、例えば、流体送達出口の少なくとも１つが、例えば、ほぼ半円筒状形状を形成するように、周囲方向に延長される場合には、他の流体送達出口に遠位（例えば、突出部４３５に遠位）の流体送達出口の一部分は、他の流体送達出口のいかなる又はすべての部分とは分岐関係にあり得ない。そのような場合は、実施例１〜３を参照して本明細書で後述される。しかしながら、そのような場合において、互いに最も近位にある２つの出口の少なくとも一部分が、分岐関係にある上記の状態が満たされる限り、流体送達出口は、本明細書に定義されるように分岐関係にあると今なお見なされる。
【００６０】
本明細書に開示の分岐関係に配置される第１及び第２の流体送達出口４２０及び４３０は、２つの合流する基材上への加熱流体の指向のために特に有利であり得る。特に、分岐関係にあるそのような流体送達出口は、例えば、図８及び９に示される様式で、ノズル４００をバッキングロールによって構築される積層ニップに密に隣接して設置することを可能にする。一緒に結合する基材の文脈において、主に本明細書に論じられるが、分岐関係に配置された流体送達出口の使用は、他の目的のために基材の加熱における他の使用を見出し得る。
【００６１】
図８及び９の例示的な図において、第１の流体送達出口４２０は、バッキングロール２３０の隣接面と略一致する（つまり、それと略同様の形状を有し、かつ略平行である）作業面４２４と共に弓状である。これは、第１の流体送達出口４２０の作業面４２４をバッキングロール２３０に近接近に設置することを可能にするのに有利であり得る。したがって、様々な実施形態において、ノズル４００の動作において、第１の流体送達出口４２０の作業面４２４は、最接近する点で、基材１１０の第１の主表面１１２から約１０、５、又は２ｍｍ未満であり得る。同様に、図８及び９の例示的な図において、第２の流体送達出口４３０は、バッキングロール２２０の隣接面と略一致する作業面４３４と共に弓状である。これは、第２の流体送達出口４３０の作業面４３４をバッキングロール２２０に近接近に設置することを可能にするのに有利であり得る。様々な実施形態において、ノズル４００の動作において、第２の流体送達出口４３０の作業面４３４は、最接近する点で、基材１２０の第１の主表面１２１から約１０、５、又は２ｍｍ未満であり得る。
【００６２】
特定の実施形態において、第１の流体送達出口４２０は、バッキングロール２３０の隣接面と略一致する作業面４２４と共に弓状であり、第２の流体送達出口４３０は、バッキングロール２２０の隣接面と略一致する作業面４３４と共に弓状である。これにより、それぞれの流体送達出口のそれぞれの作業面が、そのそれぞれの基材の第１の主表面に非常に近くなるように、ノズル４００を位置付けることが可能になり得る。
【００６３】
出口４２０及び４３０が、（円筒形の）バッキングロールの隣接面に密に嵌合されることが望ましい実施形態において、それぞれの出口の作業面は、出口が嵌合されるバッキングロールの表面の断面と一致する曲率半径を有する略円筒形の表面の断面の弓状形状を備え得る。バッキングロール２２０及びバッキングロール２３０が、同じ直径であるという状況においては、すなわち、２つの流体送達出口は、同じ曲率半径を有する対称であり得る。しかしながら、バッキングロール２２０及びバッキングロール２３０は直径が異なる場合、図８及び９において示される実施形態等の場合、第１の流体送達出口４２０の曲率は、第２の流体送達出口４３０の曲率とは異なる場合がある。
【００６４】
それぞれの弓状出口の円周長さは、必要に応じて異なる場合がある。例えば、図８及び９において、出口４２０の円周長さは、出口４３０の円周長さよりも長い。任意に、一方又は両方の出口は、出口の円周長さを変更するために、調節することができる調節可能なシャッター（いずれの図にも図示せず）を備えることができる。そのようなシャッターは、衝突する加熱流体における基材の滞留時間、例えば、基材の移動速度とは関係なく、調節するために使用され得る。装置１の動作において、シャッターの位置、並びに流体温度、流体の流量、バッキングロールの温度等の他のプロセス変数は、必要に応じて、例えば、処理される特定の基材の線速度、厚さ、及び他の特性を考慮して、操作することができる。
【００６５】
流体送達出口４２０及び流体送達出口４３０は、任意の好適な横幅を有するように選択され得る。本明細書に使用されるように、横とは、加熱される基材の運動の方向と交差する方向であり、バッキングロールの長軸に平行な方向（即ち、図８及び９において、平面の方向及び平面から外の方向）であることを意味する。幾つかの実施形態において、特に、基材のうちの少なくとも１つが結合されるものは、細長いストリップの形状であり（例えば、図７の例示的な実施形態等の場合）、流体送達出口の横幅が、比較的に狭いことが望ましい場合がある（例えば、結合される基材の幅を考慮して選択される）。そのような場合において、流体送達出口が、結合される基材の長軸に実質的に整列させた方向及びその運動の方向に、伸長される（例えば、周囲方向に伸長される）ことが更に望ましい場合がある（基材の長軸及びその運動の方向は、移動基材がバッキングロールによって支持される場合、弓状であり得ることを留意されたい）。例えば、図９において、出口４２０の作業面４２４は、基材１１０の長軸に実質的に整列させた軸、及びその運動の方向に沿って、周囲方向に伸長される。
【００６６】
第１の流体送達出口４２０の円周端部及び第２の流体送達出口４３０の円周端部は、図９に例示的に示されるように、突出する突出部４３５を形成するように、互いに隣接して位置付けられ得る。２つの出口に互いに接近する角は、突出部４３５が比較的鋭角の突出部の形を取るように、出口４２０の作業面４２４及び出口４３０の作業面４３４が最接近又は接触するそれらの点で、互いに鋭角になる。そのような鋭く突出する設計は、突出部４３５を、バッキングロール２２０とバッキングロール２３０との間の合流するニップ領域に深く位置付けることが有利に可能にすることができ、加熱流体を、基材が互いに接触する瞬間まで実質的に基材上に衝突させることを可能にする。様々な実施形態において、最接近するそれらの点で、出口４２０の作業面４２４及び出口４３０の作業面４３４は、互いに対して約７０度未満、約５０度未満、又は約３０度未満の角度であり得る。
【００６７】
幾つかの実施形態においては、流体送達出口の作業面は、それが嵌合されるバッキングロールと一致しない場合がある。例えば、出口４２０及び４３０のいずれか又は両方は、図８及び９に示されるように、弓状というよりもむしろ略平面（平坦）であり得る。これは、流体送達出口が、バッキングロールに近い場合には、位置付けることができないことを意味するが、作業面からバッキングロールの距離は、流体送達出口の長さに沿って異なる場合があり、これはなお、場合によっては、許容され得る。
【００６８】
上記のように、流体送達出口の作業面は、開放され得るか、あるいは、加熱流体が通過され得る流体透過性シートを備えることができる。そのような流体透過性シートは、例えば、出口の円周長さを越える、出口を通って加熱流体の流量がより均一な状態にすることができる。更に、シートの特徴によっては、このシートは、流体送達チャネルを貫流する元の方向から若干離れて流体を方向転換させることができる。例えば、図９を参照すると、供給４１０からの加熱流体は、区画４２２の長軸と略整列させた方向に、流体送達チャネル４２１を貫流することができるが、流体送達出口４２０の作業面４２４で流体透過性シートを通過する際、流体は、作業面４２４の垂直軸４２３に更に密に整列させた方向に、流れを少なくとも若干方向付けられ得る（例えば、図９において流体流量を示す複数の矢印によって示されるように）。そのような設計は、更に接線配向において、基材１１０上に衝突させるのとは対照的に、基材に垂直により近い方向に、加熱流体を基材１１０上に衝突させるのに有利であり得る。同様の検討は、出口４３０の作業面４３４上の流体透過性シートの存在に関しては適用される。流体送達チャネル４２１及び／又は４３１内の内部バッフル（いかなる図にも図示せず）はまた、所望の方向に加熱流体を方向付けるために使用される場合がある。
【００６９】
様々な実施形態において、流体透過性シートは、シートに少なくとも約２０、少なくとも約３０、又は少なくとも約４０の開口面積率を集合的に提供する貫通開口部を備えることができる。更なる実施形態において、流体透過性シートは、最大約９０、最大約８０、又は最大約７０パーセントの開口面積率を備えることができる。特定の実施形態において、流体透過性シートは、少なくとも約０．２ｍｍ、少なくとも約０．４ｍｍ、又は少なくとも約０．６ｍｍの直径の貫通孔を有する穿孔スクリーンを備えることができる。流体透過性シートは、例えば、最大約４ｍｍ、最大約２ｍｍ、又は最大約１．４ｍｍの直径の貫通孔を有する穿孔スクリーンを備えることができる。貫通孔は、伸長した、例えば、実施例１に後述されるように、横方向に伸長した形になり得る。開口面積率と貫通孔の大きさの組み合わせは、基材の均一の加熱を増強するように選択され得る。スクリーンは、本明細書に概説される使用に十分な耐久性及び耐温度性を有する任意の材料からなり得る。金属スクリーン、例えば、鋼鉄が好適であり得る。
【００７０】
加熱流体は、任意の好適な線速度で、流体送達出口の作業面を流出することができる。この速度は、例えば、供給ライン４１０（及び存在する場合、供給ライン４１１）によってノズル４００に供給される加熱流体の体積流量によって、流体送達出口の大きさによって、出口の作業面での流体透過性シート（存在する場合）における貫通孔の開口面積率及び／又は直径によって、影響を受ける、及び／又は判定され得る。上記のように、区画４２２が存在する場合、装置１の動作中、出口４３０を通ってノズル４００を流出する加熱流体の線速度は、出口４２０を通って流出するのとは関係なく、制御され得る。線速度は、一般的に、低亜音速領域、例えば、マッハ０．５未満、典型的には、マッハ０．２未満であろう。しばしば、線速度は、毎秒数メートルの範囲、例えば、毎秒５０メートル未満、２５メートル未満、又は１５メートル未満であろう。そういうものとして、本明細書に使用される加熱流体衝突装置及び方法は、例えば、しばしば、線速度アプローチ又は過度の音速に依存する、ホットエアナイフの使用とは区別することができる。
【００７１】
出口４２０及び４３０の作業面４２４及び４３４の領域は、それぞれ、所望の大きさの領域を加熱するために選択され得、加熱される基材の特徴（例えば、それらの幅、厚さ、密度、熱容量等を考慮して選択され得る）。しばしば、約５〜５０平方センチメートルの範囲の作業面を有する出口が使用され得る。加熱流体の体積流量及び加熱流体の温度が、必要に応じて、選択され得る。溶融結合の用途のために、加熱流体の温度は、基材の構成要素の軟化点又は融点と少なくとも等しい、又は若干上回るように選択され得る。
【００７２】
任意の好適な加熱ガス流体が使用されてもよく、周囲空気が都合の良い選択である。しかしながら、除湿空気、窒素、不活性ガス、又は特定の効果（例えば、接合性、疎水性等の促進）を有するように選択されるガス混合物が、必要に応じて使用され得る。流体は、供給ライン４１０（及び存在する場合、４１１）を通ってノズル４００に送達される前に、外部ヒーター（いずれの図にも図示せず）によって加熱され得る。加えて、又は代わりに、加熱要素は、ノズル４００内に供給され得るか、又はノズル４００の更なる加熱（例えば、抵抗加熱、赤外線加熱等）が適用され得る。
【００７３】
本明細書に記載の基材の加熱及び／又は基材の結合が、基材上に衝突させた後に、流体の特別な処理を行うことなく、行われ得る（実施例セット３によって証明されるように）、一方、ある実施形態において、それは、衝突させた流体の局所的除去を提供するのに有利であり得る。局所的除去とは、ノズルによって基材の表面上に衝突させた流体が、流体衝突ノズルの局所近傍から能動的に除去されることを意味する。これは、周囲の外気に消散させるか、あるいは流体衝突ノズルから離れたある距離（例えば、少なくとも１デシメートル）に位置付けられる装置（例えば、フード、囲い板、ダクト等）によって除去されるかのいずれかで、衝突させた流体が、受動的に、ノズルの局所近傍から逃避することが可能な処理と対比されることである。そのような局所的除去は、本明細書に前に記載の一般的な種類のノズルの使用によって達成され得、流体送達出口を有し、流体送達出口に対して局所的に位置付けられる少なくとも１つの流体捕捉入口を伴う流体送達チャネルを備える。局所的に位置付けられるとは、互いに最接近のそれらの点で、流体捕捉入口が、流体送達出口から１０ｍｍ未満に位置する。様々な実施形態において、最接近のそれらの点で、流体捕捉入口は、流体送達出口から約５ｍｍ未満、又は約２ｍｍ未満に位置する。流体捕捉入口は、流体除去チャネルに流体接続され、ここを通って、流体捕捉入口によって捕捉される流体は、能動的に除去され得る（例えば、外部の吸引送風機に流体接続される排気ラインによって、いずれの図にも図示せず）。流体捕捉入口は、衝突させた流体が、基材の局所近傍を出て、もはや局所的に除去できないような周囲の大気に不可逆的に消散することができる前に、ノズルの局所近傍から衝突させた流体の実質的な体積割合を局所的に除去することができる。様々な実施形態において、衝突させた流体の体積流量の少なくとも約６０％、少なくとも約８０％、又は実質的にすべては、本明細書に開示の装置及び方法によって局所的に除去される。
【００７４】
局所的に位置付けられた流体捕捉入口を有するノズル５００は、図１０ａにおいて代表的な様式で示され、それがノズル５００に隣接して通過する場合、基材１００の縦方向に沿って、部分的断面図である（基材１００の運動の方向が平面の外にある）。説明の簡素化のために、図１０ａのみが、単一流体送達チャネル５２１、単一流体送達出口５２０、及び単一基材１００（例えば、バッキングロール２００のバッキング面２０１と接触する）を示すが、ノズル４００について記載の同様の様式で、２つの合流する基材上に加熱流体を衝突させるために使用される場合、ノズル５００が、図１１について更に詳細に検討されるように、２つの流体送達チャネル、２つの流体送達出口等を備えることを理解すべきである。
【００７５】
図１０ａの例示的な実施形態において、流体送達出口５２０及びその流体送達チャネル５２１、並びに流体捕捉入口５４０／５４０’及びその流体除去チャネル５４１／５４１’が１つのユニットとして示され、共通区画５４２及び５４２’をそれらの間に有し、本明細書で検討される流体の衝突及び除去は、２つ以上の隣接するが、物理的に別個であるユニットの使用によって行われ得、これらのうちの少なくとも１つは、流体送達出口５２０を通って加熱流体を衝突させ、これらのうちの少なくとも他方は、流体捕捉入口５４０又は５４０’を通って衝突させた流体を局所的に捕捉することが理解されるべきである。したがって、「ノズル」という用語が、検討の都合上、本明細書で使用されるが、本明細書に記載の装置（例えば、ノズル）は、単一ユニットが流体を衝突させ、かつ衝突させた流体を捕捉する装置、並びに、１つ以上のユニットが流体を衝突させ、１つ以上の更なるユニット（物理的に別個のユニットであり得る）が衝突させた流体を捕捉する複数のユニット装置を包含することが理解されるべきである。
【００７６】
ノズル４００に対してと同様に、ノズル５００は、作業面５２４（この場合、穿孔スクリーン５２５を備える）を備える流体送達出口５２０を備え、流体送達出口５２０は、流体送達チャネル５２１に流体接続される（このうち、流体送達出口５２０に近接した部分のみが、図１０ａに示される）。更に、ノズル５００は、流体捕捉入口５４０及び５４０’を備え、これらのそれぞれは、流体送達出口５２０に対して局所的に位置付けられる。流体捕捉入口５４０及び５４０’は、それぞれ、流体除去チャネル５４１及び５４１’に流体接続される。示される例示的な配置において、流体捕捉入口５４０及び５４０’は、流体送達出口５２０と横方向に側面を接する（つまり、それらは、基材１００の運動の方向と交差する方向に、例えば、バッキングロール２００の長軸に沿った方向に、いずれかの側に位置する）。同様に、流体除去チャネル５４１及び５４１’は、流体送達チャネル５２１と横方向に側面を接し、（固体）区画５４２及び５４２’によってのみ、それぞれ、そこから分離される。したがって、流体除去チャネル５４１は、区画５４２によって片方の側面上に、及び区画５４３によって他方の横側上に画定される（本実施形態において、この領域内にノズル５００の外部ハウジングを備える）。流体除去チャネル５４１’は、同様に、区画５４２’及び５４３’によって画定される。
【００７７】
図１０ａの１つの基材の図の簡易化した１つの送達出口に再度言及すると、活性吸引が流体除去チャネル５４１及び５４１’に適用される場合（例えば、外部の吸出し扇風機又は送風機によって）、流体送達出口５２０の作業面５２４を出て、基材１００の第１の主表面１０１上に衝突させる加熱流体の実質的な体積割合は、流体捕捉入口５４０及び５４０’によって局所的に捕捉し、流体除去チャネル５４１及び５４１’によって除去され得る。衝突させた流体のそのような局所捕捉は、それが基材１００の表面１０１上に衝突する後、その間、又は場合によってはその前でさえ、流体の流量パターンを変化させることができることが見出される。例えば、そのような局所捕捉は、流体が、ある位置において、流体の流れを急激に遅延させる、又は停止させるような様式で、基材上に衝突させる流量の停滞現象を修正、軽減、又は実質的に排除することができる。流量パターンを変化させる際、局所捕捉は、ある位置において、衝突させた流体と基材との間の熱伝達率を有利に修正する（例えば、増加させる）ことができる、そして／あるいはそれは、基材のより広範な領域を横断する加熱の更に均一の伝達を提供することができる。実施例１〜２によって明らかにされるように、衝突させた流体の局所捕捉は、更に、より低温の、例えば、かなり低温の加熱流体が使用されることが可能であり得、一方、衝突させた流体温度と比較して、結合を可能にするために十分に基材を更に加熱することが、そのような局所捕捉がない場合に必要とされる。そのような局所捕捉はまた、より高速の線速度の基材が使用されることが可能であり得る。
【００７８】
流体捕捉入口５４０の作業面５４４及び５４４’は、流体送達出口５２０の作業面５２４とほぼ平坦に位置付けられ得るため、作業面５４４、５４４’、及び５２４は、図１０ａで距離５４５によって表されるように、基材１００の表面１０１から略等距離である（図１０ａの設計では、流体捕捉入口５４０及び５４０’の作業面５４４及び５４４’は、流体透過性スクリーンではなく仮想表面を備える）。ノズル５００は、流体送達出口５２０の作業面５２４、並びに流体捕捉入口５４０の作業面５４４及び５４４’が、基材１００の第１の主表面１０１の、約１０、約５、又は約２ｍｍ以内で位置付けられるように、位置付けられ得る。区画５４２及び５４３の終端（基材１１０に最も近い）は、図１０ａに示されるように、基材１００から略等距離であり得る。あるいは、外向き側面区画５４３の終端は、基材１１０により近く延在させ得、これは、流体捕捉入口５４０によって衝突させた流体の捕捉を強化することができる（同様の検討が、流体捕捉入口５４０’に適用される）。
【００７９】
図１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃは、流体捕捉入口５４０及び５４０’の作業面５４４及び５４４’が、開放され、穿孔スクリーン又は任意の他の種類の流体透過性シートを備えない実施形態を例証する。そのような場合には、流体捕捉入口の作業面は、区画の終端によって、主に画定され得る。例えば、作業面５４４は、区画５４３及び５４２の終端によって一緒に、例えば、図９において示されるハウジング４１５等の）図１０において示されない横方向に延在する区画の終端と組み合わせて、少なくとも一部に、画定され得る。しかしながら、様々な実施形態において、流体透過性シートは、１つ以上の流体捕捉入口の作業面で提供され得る。そのような流体透過性シートは、流体捕捉出口が局所的に位置付けられる流体送達入口の作業面で提供される流体透過性シートの特性と同様の特性（例えば、開口面積率等の）を備えることができ、流体送達入口の流体透過性シートの延長であり得る（例えば、実施例１等の場合）。他の実施形態において、流体捕捉入口の流体透過性シートは、流体送達入口の流体透過性シートとは異なる特性を備える、及び／又は異なる材料からなり得る。
【００８０】
図１０ａは、ノズル５００の構成、ノズル５００から基材１００までの距離、使用される衝突させた流体の速度等を組み合わせて、衝突させた流体が、任意のかなりの程度まで入口５４０及び５４０’の境界を越えて横方向に貫通することができる前に、出口５２０を出て、基材１００上に衝突する実質的すべての流体が、入口５４０及び５４０’によって捕捉されることを提供する、実施形態を例証する。この現象は、図１０ａにおいて、流体流れの方向を示す矢印によって表される。（当然ながら、出口５２０を出るある程度少量の流体は、基材１００上に衝突する前に、入口５４０又は５４０’によって除去され得る）。図１０ｂは、ある程度の量の衝突させた流体が、入口５４０及び５４０’の境界を越えて横方向に貫通することができる（そして、ひいては、少なくとも少量の周囲空気と局所的に混合することができる）ように、ノズル５００が操作され、捕捉入口５４０及び５４０’によって供給される吸引は、衝突させた流体の実質的にすべてが、捕捉入口５４０及び５４０’によってなお捕捉されるには十分強力である、実施形態を例示する。図１０ｃは、衝突させた流体の実質的にすべてが、捕捉入口５４０及び５４０’によって捕捉されるように、ノズル５００が操作され、ある程度の量の周囲空気はまた、捕捉入口によって捕捉される、実施形態を例示する（図１０ｃにおいて、周囲空気の流れは、破線の矢印によって示される）。ノズル５００がこの様式で操作される際、様々な実施形態において、捕捉周囲空気の体積流量は、捕捉衝突させた流体の体積流量の最大約１０％、最大約２０％、又は最大約４０％に及び得る。
【００８１】
当業者は、本明細書に開示の方法によって、衝突させた流体が、流体捕捉入口の境界を越えて少なくとも若干横方向に循環し、なおかつ流体捕捉入口によって局所的に捕捉され、除去され得ることを理解されよう。ノズル５００の設計及びシステムのパラメーター（例えば、加熱流体の流速、流体除去チャネルを通って適用される吸引等）の調節は、衝突加熱流体が、捕捉入口によって捕捉される前に、流体捕捉入口の境界を越えて横方向に貫通することができる範囲を変更することができる、そして／あるいは衝突させた流体に加えて周囲空気が捕捉される範囲を変更することができ、これらのいずれか、又は両方は、基材１００によって経験される加熱の均一性を有利に増強することができることが見出されている。
【００８２】
図１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃを検討する際、当業者は、これらの例示的な図において、流体送達出口５２０は、流体捕捉入口５４０及び５４０’とのみ横方向に接し、流体送達出口５２０の周囲を完全に取り囲むように、基材１００の運動の方向に、流体送達出口５２０を取り囲む流体捕捉入口に対する設備がないことを認識することができる。しかしながら、ノズル４００に関して検討され、図１１に関して後で検討される同様の様式で、ノズル５００の入口及び出口は、基材１００の運動の方向に整列させた入口及び出口の伸長した軸を有する周囲方向に伸長した弓状形状を備えることができる。したがって、様々な実施形態において、流体送達出口５２０と横方向に側面に接する流体捕捉入口５４０及び５４０’を提供することは、流体捕捉入口と流体送達出口５２０の周囲の少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、又は少なくとも約９０％を取り囲むのに十分であり得る。（当業者はまた、図１１を参照して更に詳細に記載されるように、２つの基材を結合させるためにノズル５００を使用する際、流体捕捉入口とそれぞれ横方向に側面を接する２つの流体送達出口は、それらの周囲方向の終端と極めて近接に位置付けられてもよく、これが、組み合わせた出口については、流体捕捉入口と接しない出口領域を更に最小限に抑えることも理解されよう）。
【００８３】
図１０ａ、１０ｂ、及び１０ｃが、局所流体捕捉の基本前提を記載する都合上、単一流体捕捉入口及び単一基材のみを示すが、ノズル５００が、２つの合流する基材上に加熱流体を衝突させ、ノズルの局所近傍から衝突させた流体を局所的に除去するために使用されてもよいことが理解されよう。そのような実施形態は、図１１において例示的に示される。例示的な実施形態において、ノズル５００は、第１の流体送達出口５２０を備え、作業面５２４、出口５２０が第１の流体送達チャネル５２１に流体接続され、第１の流体除去チャネル５４１及び５４１’に流体接続される第１の流体捕捉入口５４０及び５４０’によって横方向に側面を接する（図１０ａについて記載されるすべて）。
【００８４】
ノズル５００は、更に、第２の流体送達出口５５０を備え、作業面５５４、出口５５０が第２の流体送達チャネル５５１に流体接続され、作業面５６４及び５６４’のそれぞれと、第２の流体捕捉入口５６０及び５６０’によって横方向に側面を接し、第２の流体除去チャネル５６１及び５６１’のそれぞれに流体接続される。これらの特徴のすべては、流体捕捉入口及び流体除去チャネルを加えて、図９のノズル４００に類似している。そのようなものとして、流体送達チャネル５２１及び５５１は、ノズル４００の流体送達チャネル４２１及び４３１と実質的に同等であると見なされ得、流体送達出口５２０及び５５０は、ノズル４００の流体送達出口４２０及び４３０と実質的に同等であると見なされ得る。したがって、ノズル４００の特徴の関連説明、例えば、出口の周囲方向に伸長した、及び／又は弓状の性質、基材付近のそれらの位置付け、突出した突出部５３５を形成するための出口のアレンジ等は、ノズル５００の特徴のような様式で適用されることを理解されよう。特に、ノズル５００の流体送達出口５２０及び５５０は、上述の様式で、分岐関係にある。特定の実施形態において、流体捕捉入口５４０及び５４０’は、流体送達出口５２０と一致し得、これらのすべては、バッキングロール２００の隣接面２０１と一致し得る（つまり、これらの要素のすべての弓状形状は、同様であり、互いに略平行であり得る）。同様の検討が、流体捕捉入口５６０及び５６０’、並びに流体送達出口５５０に対して、互いに、及びバッキングロール２０５の表面２０６に対して適用される。
【００８５】
図１１においては、唯一１つの加熱流体供給ライン（５１０）が示され、流体送達チャネル５２１及び５５１は、その間に区画がない単一のプレナムの部分を備えるものとして示される（ノズル４００の区画４２２に類似している）。そのような区画が、必要に応じて使用され得、加熱流体供給ラインが、（ノズル４００に対して記載されるものと同様の様式で）流体送達チャネル５２１に使用される加熱流体供給ラインとは別個の流体送達チャネル５５１のために使用され得ることを理解されよう。
【００８６】
少なくとも１つの流体排出ライン５１１は、ノズル５００の流体除去チャネルから捕捉流体を除去するために使用される。例証した実施形態において、流体除去チャネル５４１及び５６１は、単一流体除去チャネルの部分を備え、その間に分割する区画がない。したがって、この実施形態において、単一流体排出ラインは、チャネル５４１及び５６１から捕捉流体を除去するために使用され得る。区画が、流体除去チャネル５４１と５６１との間に提供される場合、別個の流体排出ラインが、それぞれの流体除去チャネルに対して提供され得る。同様の検討が、チャネル５４１’及び５６１’に適用される。
【００８７】
必要に応じて、別個の流体排出ラインが、流体除去チャネル５４１及び５４１’に接続され得る。あるいは、通路は、流体除去チャネル５４１及び５４１’を相互接続する、ノズル５００（例えば、横方向に流体送達チャネル５２１を通過する）内に提供され得るため、単一流体排出ラインが両方に対して使用され得る。同様の検討が、チャネル５６１及び５６１’に適用される。
【００８８】
流体送達出口５２０は、基材１００の主表面１０１上に加熱流体を衝突させるために使用され得、一方、基材１００は、バッキング面２０１（例えば、バッキングロール２００の）と接触する。同様に、流体送達出口５５０は、基材１０５の主表面１０６上に加熱流体を衝突させるために使用され得、一方、基材１０５は、バッキング面２０６（例えば、バッキングロール２０５の）と接触する。これらの操作は、流体捕捉入口５４０、５４０’、並びに５６０及び５６０’が、衝突させた流体を局所的に捕捉するために、上記のように、使用されることを除いては、ノズル４００について記載される同様の様式で行われ得る。
【００８９】
場合によっては、流体送達チャネルに、それぞれ、流体接続される複数の、横方向に間隙した流体送達出口を提供することが望ましい場合がある。本明細書の他の箇所のように、横方向は、加熱される基材の運動の方向、例えば、バッキングロールの長軸に沿った、交差する方向を表す。図１２は、そのような例示的な構成また、単一基材１００の簡素化の文脈において、基材の運動の方向が図１２の平面の外であることを示す。例示的なノズル６００は、それぞれ、作業面６２４及び６２４’を有する、第１及び第２の横方向に間隙した流体送達出口６２０及び６２０’を備え、それぞれ、流体送達チャネル６２１及び６２１’に流体接続される。例証した実施形態において、作業面６２４及び６２４’は、それぞれ、穿孔スクリーン６２５及び６２５’を備える。外側の流体除去出口６４０及び６４０’は、横方向に外向きに側面を接する流体送達出口６２０及び６２０’が提供される。また、流体送達出口６２０と６２０’との間に横方向に挟まれる内側の流体捕捉入口６７０も提供される。流体捕捉入口６４０、６４０’、及び６７０は、それぞれ、作業面６４４、６４４’、及び６７４を備え、それぞれ、流体除去チャネル６４１、６４１’、及び６７１に流体接続される。外側の流体除去チャネル６４１及び６４１’は、それぞれ、区画６４２及び６４２’によって、流体送達チャネル６２１及び６２１’から分離される。外側の流体除去チャネル６４１及び６４１’は、それぞれ、区画６４３及び６４３’によって、更に画定され、これは、これらの配置において、ノズル６００のハウジングの一部を備え得る。内側の流体除去チャネル６７１は、区画６７２及び６７２’によって、それぞれ、流体送達チャネル６２１及び６２１’から分離される。
【００９０】
様々な流体送達及び除去チャネルの説明において、ノズル４００及び５００に関して、本明細書に前に提供される流体送達出口及び流体捕捉入口は、様々なチャネル、ノズル６００の出口及び入口に適用可能である。そして、当然ながら、単一基材１００に関して、図１２において（説明の簡素化の都合上）示されるが、ノズル４００及びノズル５００について記載の同様の様式で、２つの合流する基材上に加熱流体を衝突させるために使用される場合、ノズル６００が、２つの基材上に加熱流体を衝突させるために必要である場合に、チャネル、出口、入口等を備えることを理解すべきである。特に、ノズル６００は、流体送達出口の２つの横方向に間隙した対を備えることができ、所定の対のそれぞれの出口は分岐関係にあり、流体送達出口の横方向に間隙した対は、流体捕捉入口の対によって横方向に外向きに側面を接し、それらの間に横方向に挟まれた流体捕捉入口の更なる対を有する。
【００９１】
図１２に例証されるように、流体送達出口６２０及び６２０’の作業面６２４及び６２４’を出て、基材１００上に衝突する加熱流体は、流体捕捉入口６４０、６４０’及び６７０によって局所的に捕捉される。当業者は、流体送達出口６２０間に横方向での内側の流体捕捉入口６７０の介在が、さもなければ、２つの出口からの流体の衝突をもたらし得る任意の滞留点を軽減又は排除し得ることを理解されよう。図１２に示される種類の設計は、幅広の基材の加熱における均一性の増加を提供することができる。更に、この種類の設計は、平行ストリップ（例えば、図７に示されるような種類の積層体を作製するため）において、２つの基材を加熱することが望ましい場合において、有利であり得る。そのような場合、流体送達出口６２０は、概して１つの基材ストリップ上に集中させ、流体送達出口６２０’は、もう一方の上に集中させてもよい。
【００９２】
複数の、横方向に間隙した流体送達出口が使用され、流体捕捉入口が、流体送達出口を横方向に外向きに側面を接して位置付けられ、更なる流体捕捉入口が、流体送達出口の間に横方向に位置付けられる、ノズル６００の基本設計は、必要に応じて、延在され得る。つまり、ノズルは、交互に流体捕捉入口を横方向に組み入れて、（それらの長軸をウェブの運動の方向に略整列させた）任意の数の流体送達出口で製造されてもよい。前述のように、複数の、物理的に別個の流体送達出口及び流体捕捉入口が、同様の終端に提供され得る。任意のそのような設計は、本明細書に開示の方法によって、幅広の基材を加熱されることが可能になり得る。
【００９３】
当業者は、衝突させた流体の局所除去のための装置及び方法が、本明細書に記載の表面結合を達成するための基材の加熱等の用途に特に有利であり得るが、多くの他の使用が可能であることを理解されよう。
【実施例】
【００９４】
（実施例１）
Ｓｐｕｎｂｏｎｄ ５０ｇｓｍ（ＳＳＳ）の商品名でＦｉｒｓｔ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓから市販されているスパンボンド不織布ウェブが得られた。ウェブは、１５％の点結合のドット模様及び幅１００ｍｍを有する５０ｇｓｍであり、ポリプロピレンからなった。基材は、（米国特許第６０００１０６号に記載の一般的な種類の）ＣＳ６００の商品名で３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから得られた。基材の第１の表面は、概して滑らかであり、基材の第２の表面は、１平方インチあたり約２３００の密度で突出部を有した（突出部は、それぞれ、拡大された略ディスク型ヘッドを有する雄型締結要素である）。基材の厚さは、約１００マイクロメートル（突出部の高さを計算しない）であり、突出部の高さは、約３８０マイクロメートルであった。裏材及び突出部は、一体構造であり、両者ともポリプロピレン／ポリエチレンコポリマーからなった。基材は、それぞれ、幅２４ｍｍの伸長ストリップとして得られた。
【００９５】
積層ニップを備えるウェブ処理装置が、図８に示されるものと同様の様式で設定された。２つの伸長ストリップ基材は、本明細書に記載の単一不織布ウェブの第１の表面に結合された。都合上、以下の説明が、１つの基材に関して言い表されることがある、一方、２つの同一の基材が同様に処理され、平行に移動することが理解されよう。
【００９６】
装置を使用する際、基材は、半径１０．２ｃｍのクロム予熱ロール（図８のロール２１０に類似している）上に誘導され、基材の第１の表面（つまり、突出部を有する表面の反対側の表面）が予熱ロールの表面に接触した。予熱ロールは、約１１８摂氏温度の公称表面温度を備えるように、熱油によって内部加熱された。定常状態での運転条件の達成時に、基材の第１の表面は、約１１３摂氏温度の温度を得ることが見出された（非接触熱測定デバイスによってモニターされるように）。
【００９７】
予熱ロールから、基材が、半径３．２ｃｍの第１のバッキングロール（図８のロール２２０に類似している）までの約５．１ｃｍの距離を横断し、これは、能動的に冷却される、あるいは加熱されなかった。その表面上に、ロールは、アルミニウム粒子を浸透させたシリコーンゴムの公称厚さ０．６４ｃｍの表面層を備えた。表面層は、ショアＡ硬度６０を備えた。表面層は、ロール周辺に完全に周囲方向に延在した２つの上昇プラトーを備え（プラトーは、ロールの取り囲む表面よりも約２．２ｍｍに上昇した）、それぞれの横幅は約２７ｍｍで、横方向の距離（ロールの面を交差、ロールの長軸に整列させた方向に）がそれらの近端間で約８ｍｍであった。平行移動する基材は、基材の第２の表面上のキノコ型ヘッドが、プラトー表面に接触させるように、第１のバッキングロールのプラトー上に誘導された。（基材は、第１のバッキングロールの表面に接触する不織布ウェブの機会を最小限に抑えるようにプラトー上に上昇させた）。したがって、第１のバッキングロールの表面に接触した後、基材は、本明細書に記載されるように、加熱及び結合された第１のバッキングロール周辺の約１８０度の弧を周囲方向に交差した。
【００９８】
装置を使用する際、不織布ウェブは、半径１０．２ｃｍの第２のバッキングロール（図８のロール２３０に類似している）上に誘導された。第２のバッキングロールは、金属表面を備え、３８摂氏温度の公称温度まで流体の内部循環によって制御された。不織布ウェブは、本明細書に記載されるように、加熱及び結合される第２のバッキングロール周辺の約９０度の弧を周囲方向に交差した。不織布ウェブの経路は、２つの基材が、２つのバッキングロール間のニップにおいて、不織布ウェブに接触した際、基材ストリップが不織布ウェブをダウンウェブに整列させるように２つの基材ストリップの経路に整列させた。
【００９９】
バッキングロールは、図８において示される配置と同様に、水平スタックに位置付けられた。衝突空気の局所捕捉／除去が可能な熱気衝突ノズルが製作され、図８において、ノズル４００の配置と類似の様式で、バッキングロールスタックの上に垂直に、ニップに隣接して設置された。ウェブ運動に交差する軸に沿って側面から見られるように（即ち、図８において見られるように）、ノズルは、第１の表面及び第２の表面を備え、第１及び第２の表面は分離関係にある（本明細書に上記のように）。それぞれの表面は、略円筒形の断面を備え、第１の表面の曲率が、第１のバッキングロールの曲率と略一致し（第１の表面の曲率半径が約３．２ｃｍである）、第２の表面の曲率が、第２のバッキングロールの曲率と略一致した（第２の表面の曲率半径が約１０．２ｃｍである）。第１の表面の円周長さは、約７５ｍｍであり、第２の表面の円周長さは、約５０ｍｍであった。２つの表面は、図９の突出部４３５に類似している突出する突出部に接した。
【０１００】
２つの基材ストリップの運動と整列させた方向から見ると、ノズルの第１の分岐面は、それぞれの横幅約２５ｍｍの２つの空気送達出口を備えた。２つの空気送達出口は、それぞれの横幅約２１ｍｍの２つの空気捕捉入口によって横方向に外向きに側面に接した。２つの空気送達出口の間に横向きに挟まれたのは、横幅約４ｍｍの更なる空気捕捉入口であった。伸長スロット開口部を備える穿孔金属スクリーンは、２つの空気送達出口及びそれらの間の空気捕捉入口を覆うが、２つの横方向に外向きに側面を接する空気捕捉入口を覆わないように、第１の分岐面に沿って横に延在するように位置付けられた。スロット開口部は、横方向に伸長し、幅約０．９ｍｍであり、約３．０ｍｍの中心間距離で周囲方向に離間した。穿孔金属スクリーンは、約２８％の開口面積率を備えた。したがって、ノズルの第１の表面は、穿孔金属スクリーンが、空気送達出口の作業面を画定することに加えて、挟まれた空気捕捉入口を画定することを除いては、図１２において示されるものに類似の構造を備えた。
【０１０１】
不織布ウェブの運動に整列させた方向から見ると、ノズルの第２の分岐面は、２つの空気送達出口、２つの横方向に側面と接する空気捕捉入口、及び１つの横方向に挟まれる空気捕捉入口からなる同様の配置を備えた。出口及び入口の横幅は、第１の分岐面の横幅と同じであった。第２の分岐面は、両方の空気送達出口の幅を横方向に覆うように横方向に延在され、空気送達出口の円周長さを制御するように第２の表面に沿って周囲方向に移動させ得た、調節可能なシャッターを備えた。シャッターは、第２の分岐面の空気送達出口の円周長さが、約４０ｍｍであるように位置付けられた。上記の穿孔金属スクリーンは、第１の分岐面と同様の様式で、２つの空気送達出口及び第２の分岐面のそれらの間の空気捕捉入口を覆った。
【０１０２】
第１及び第２の分岐面の空気送達出口及び入口のすべては、それぞれ、空気送達チャネル及び空気除去チャネルに流体接続された。空気送達出口はすべて、基材及び不織布ウェブが、略同様の温度で空気を受けるように、ノズルに備え付けられた同じ空気送達導管によって送り込まれた。ノズルに供給される加熱空気の温度及び体積流量は、必要に応じて制御され得た（Ｌｕｆｔｅｒｈｉｔｚｅｒ ５０００の商品名でＫａｅｇｉｓｗｉｌ，ＳｗｉｔｚｅｒｌａｎｄのＬｅｉｓｔｅｒから市販されているヒーターの使用によって）。（ノズルに備え付けられた除去導管を通して）捕捉空気の除去の体積速度は、必要に応じて制御され得た。
【０１０３】
ノズルは、図９においてノズル４００の位置に類似の様式で、第１及び第２のバッキングロールに近接して位置付けられた。ノズルの第１の分岐面は、第１のバッキングロールの表面から約１．５から２ｍｍであると推定される距離にあり、第１のバッキングロール周辺の周囲方向に約１２８度延在する弧を越えた。ノズルの第２の分岐面は、第２のバッキングロールの表面から約１．５から２ｍｍであると推定される距離にあり、第２のバッキングロール周辺の周囲方向に約２８度延在する弧を越えた。突出する突出部は、図９において示される構造と再度類似のニップ（２つのロールの表面間での接触の最近点）を越えて中心にあった。
【０１０４】
加熱空気供給温度は、幾つかの熱電対及び関連機械設備の使用によって、３９０°Ｆ（１９８℃）で測定された。加熱空気及び捕捉空気の体積流量は、熱線風速計及び関連機械設備を用いて決定された。加熱空気の体積流量は、毎分約１．０立方メートルであった。空気送達出口の全領域が約５４ｃｍ２であり、穿孔金属スクリーンが約２８の開口面積率を備え、出口の作業面での加熱空気の線速度が、毎秒約１１メートルであると推定された。戻り供給量は、毎分約１．１４立方メートルであり、したがって、捕捉衝突空気の捕捉の約１４％の体積流量で周囲空気の捕捉に対応する。
【０１０５】
上記の装置及び方法は、第１及び第２のバッキングロールのそれぞれの表面に沿った弓状経路において、伸長トリップ基材及び不織布ウェブを誘導するために使用され、それらが、ノズルの第１及び第２の分岐面（それぞれ）によって接近して通過する間、衝突空気の局所捕捉で加熱空気を衝突させた。次いで、基材及び不織布ウェブは、基材の第１の表面及びバッキングの第１の表面が接触した時に、２つのバッキングロール間のニップに入った。２つのバッキングロール間のニップは、低圧で設定され、圧力は、５ｐｌｉ（１リニアインチあたりのｐｌｉｓ）（又は１リニアｃｍあたり約９Ｎ）であると推定された。２つの基材及び不織布ウェブの回線速度は、公称毎分７０メートルに設定された。
【０１０６】
共に接触させた後、基材及び不織布ウェブは共に、バッキングロールとの接触から除去される前に、約１８０度の弧上で第２のバッキングロールの表面を周囲方向に進んだ。
【０１０７】
このプロセスは、不織布ウェブの第１の表面に基材の２つの平行ストリップの結合をもたらし、不織布ウェブの第１の表面のストリップが基材ストリップの近端の間で露出し、不織布ウェブの第１の表面がストリップの遠端を越えて露出した（図７に示される配置に類似している）。
【０１０８】
検査時、基材ストリップと不織布ウェブとの間の結合は、良好であり、１つ又は両方を著しく損傷又は破壊することなく、不織布ウェブから基材を除去するのは困難で不可能であることが見出された。とりわけ、結合領域は、基材の最端を含む、基材と不織布ウェブとの間の接触の領域を超えて完全に延在した。また、基材が結合した領域内の不織布ウェブの第２の表面（基材が結合した表面の反対側の表面）が、基材のない領域とは有意差がないことも留意した。つまり、結合プロセスは、不織布ウェブのロフト、密度、又は外観を著しく変更した。また、結合プロセスが、突出する雄型締結要素に影響を及ぼす又は変更するとは思われなかったことも留意した。つまり、要素の物理的損傷又は変形が留意されなかった。定性的に、結合プロセスを行った結果として、繊維ウェブのロフトにおいて、相違は観察されなかった。定性的に、結合プロセスを行った結果として、繊維性材料を用いた締結要素の係合性能において、相違は観察されなかった。厳重な検査時、不織布ウェブ及び基材は、本明細書に記載されるように、共に表面結合されたことが観察された。
【０１０９】
（実施例２）
複合不織布ウェブは、ＥＢＬ Ｂｒｉｇｈｔ（米国特許第５６１６３９４号に記載の一般的な種類の）の商品名で３Ｍから得られ、これは、３５ｇｓｍのポリプロピレン裏材に弓状に突出するループに結合させた約３５ｇｓｍのプロピレン繊維（４デニール）を備えた。実施例１の基材材料のストリップは、実施例１の条件と実質的に同じ条件を用いて、不織布ウェブの繊維側に結合された。更に、不織布ウェブ−基材の接触領域の全体にわたって卓越した表面結合があり、不織布ウェブの明らかな損傷又は変形がなく、雄型締結要素への明らかな損傷又は変形のない、卓越した結果が、見出された。
【０１１０】
実施例セット３
５０ｇｓｍのスパンボンド−メルトブロウン−スパンボンド（ＳＭＳ）不織布ウェブが、ＬＣ０６０ＡＲＷＭの商品名でＰＧＩ Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣから得られた。一般に、１０ｃｍの範囲内で、様々なウェブ幅が使用された。基材は、実施例１に記載の３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから得られた。基材は、幅２０ｍｍの伸長ストリップとして得られた。
【０１１１】
積層ニップを備えるウェブ処理装置が、設定された。装置は、金属製の第１のバッキングロール及び木製の第２のバッキングロールを備え、この木製ロールの表面はシリコーンテープ（０４８６３の商品名でＴｅｓａ，Ｈａｍｂｕｒｇ Ｇｅｒｍａｎｙから得られた）によって覆われた。バッキングロールは、金属製ロールの上に木製ロールを備える垂直ストックに位置付けられ、それらの間にニップを画定した。バッキングロールの温度は、制御されなかった。不織布ウェブは、第１の金属製バッキングロール上で誘導され、基材は、第２のシリコーンで覆われた木製バッキングロール上で誘導され、突出部はバッキングロールの方へ面していた。アイドラーローラーは、基材及び不織布ウェブを誘導するように、バッキングロール付近に設置されたため、それぞれは、そのそれぞれのバッキングロール周辺の約１３０度の弧を交差した。
【０１１２】
加熱空気は、ＬＨＳ Ｓｙｓｔｅｍ ６０Ｌの商品名でＫａｅｇｉｓｗｉｌ，ＳｗｉｔｚｅｒｌａｎｄのＬｅｉｓｔｅｒから市販されているヒーターによって供給された。加熱空気を、特注のノズルによって基材上に衝突させた。ノズルは、金属製で、加熱空気供給導管に連結され得るノズルの後部に供給入口（開口部）を備えた。ノズルの本体は、ノズルの後部での供給入口からノズルの前部での先端（ニップに最も近い）までのノズルの長軸に水平に延在させた、２つの横方向に間隙した、略平行の側壁から作製された。側壁は、実質的に同一の形状であり、それぞれは、ノズルの長軸に沿って任意の所与の配置で、それらの間に画定された側壁高さを持つ、上端及び下端を備えた。ノズルの後部から、ノズルの前部と後部の間の約半分の配置までの距離を越えて、それぞれの側壁の上端及び下端は、分岐したため、側壁高さは、最大限まで増加した。（最大側壁高さの）この配置から、ノズルの前部までの距離を越えて、側壁高さは、側壁の上端及び下端が、それぞれ、滑らかな弓状を進む際、ノズルの前部を画定した１点で合うように経路を合流させる。側壁の上端及び下端の弓状形状は、それぞれ、木製バッキングロール及び金属製バッキングロールの曲率に、通常一致するように作製された。したがって、ノズルは、上方の前面及び下方の前面を備え、これらの面は互いに分岐関係にあり、ノズルの前部終端は、突出する突出部を備える。
【０１１３】
ノズルの上方及び下方の前面で、側壁間の横方向間隙は、約２０ｍｍであった。ノズルの内部は、空気送達チャネルによって供給される６つの長方形の空気送達出口のそれぞれに供給するように、金属区画によって分割された（チャネルのすべては、ノズルの後部で同じ供給入口からの加熱空気と共に供給される）。それぞれの空気送達出口は、横方向に幅約２０ｍｍであり、出口の垂直高さは、約２．５ｍｍから４．０ｍｍの範囲であった（ノズルは、特注であったため、寸法に幾つかの変動があった）。空気送達出口のうちの１つは、ノズルの前部の突出する先端にあり、通常、２つのバッキングロールによって構築されたニップの方へ直接向かって加熱空気を送達するように配向された。ノズルの上方面は、３つの空気送達出口を備え、ニップを通過する直前に、上方のバッキングロール周辺の約４５度の弧を交差する際、基材に加熱空気を送達するように配向された。ノズルの下方面は、２つの空気送達出口を備え、ニップを通過する直前に、下方のバッキングロール周辺の約４５度の弧を交差する際、不織布ウェブ上に加熱空気を送達するように配向された。空気送達出口は、開口され、穿孔金属スクリーンが存在した。ノズルの内部内で空気送達チャネル間に、（加熱空気が通過しなかった）デッドスペースがあった。これらのデッドスペース配置のノズルの側壁において、穴が設けられ、通気をもたらした。ノズルは、いかなる空気捕捉入口を含まず、衝突空気の局所除去に対する準備はなかった。
【０１１４】
装置を使用する様々な実験において、ノズルは、ノズルの上方面の空気送達出口が、上方のバッキングロールの面から３〜４ｍｍの範囲内であると推定され、ノズルの下方面の空気送達出口が、同様に、下方のバッキングロールの面からおよそ３〜４ｍｍであるように、位置付けられた。これらの実験において、加熱空気は、様々な体積流量で提供された。実験中、実際の体積流量を測定するのは不可能であったが、オフライン試験は、体積流量が毎分数百リットルの範囲であったことを示した。これらの実験において、加熱空気は、約５００摂氏温度から約７００摂氏温度の範囲の様々な温度で提供された。これらの実験において、基材及び不織布ウェブは、それらのそれぞれのバッキングロールに誘導され、通過し、ノズルの前部は、毎分１０５〜２１０メートルの範囲を超える様々な回線速度で、互いに接触させた。これらの一般条件内で、不織布ウェブ及び基材は、不織布ウェブの明らかな損傷又は変形がなく、雄型締結要素への明らかな損傷又は変形のない、本明細書に記載の表面結合積層体を提供するために、共に結合させることができた。これらの一般条件内で、これらの実験において使用された基材及びノズルの組み合わせを用いて、より強固な結合が、更に高温及び／又は更に低速の回線速度で達成された。しかしながら、好適な結合の度合いは、積層体が使用されるべき特定の用途により異なり得る。
【０１１５】
上記の試験及び試験結果は予測ではなく例示のみを意図したものであり、試験方法が変われば異なる結果が生じ得ると考えられる。実施例の項における定量的な値はすべて、用いられる手順に伴う一般的に既知の許容誤差を考慮した近似的な値であるものと理解される。上記の詳細な説明及び実施例はあくまで理解を助けるために示したものである。これらによって不要な限定をするものと理解されるべきではない。
【０１１６】
本明細書に開示される特定の代表的な構造、特徴、詳細、構成等は、多くの実施形態において変更され得る及び／又は組み合され得ることは、当業者には明らかであろう。そのような変例及び組合せはすべて、本発明者により、本考案の発明の範囲内にあるものとして考えられる。したがって、本発明の範囲は、本明細書に記載された特定の図示された構造に限定されるべきではなく、むしろ特許請求の範囲の言語によって記載された構造、並びにこれら構造の等価物によるべきである。参照により本明細書に援用したいずれかの文書内での仕様と開示との間の不一致及び矛盾が存在するという点に関して、本仕様書は制御されるであろう。本出願は、同日付でこれと共に出願された、表題「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＭＰＩＮＧＩＮＧ ＦＬＵＩＤＳ ＯＮ ＳＵＢＳＴＲＡＴＥＳ」の米国仮特許出願第ｘｘ／ｘｘｘ，ｘｘｘ号、代理人整理番号６６０３１ＵＳ００２に関し、これは、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面結合積層体であって、
第１及び第２の反対側に面する主表面を有する繊維ウェブと、
第１及び第２の反対側に面する主表面を有する基材と、
を備え、前記繊維ウェブの前記第１の主表面が、前記基材の前記第１の主表面に表面結合される、表面結合積層体。
【請求項２】
前記繊維ウェブが、不織布繊維ウェブである、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記基材が、前記基材の表面結合領域において、前記基材の前記第２の主表面上に突出部を備える、請求項１に記載の積層体。
【請求項４】
前記突出部が、雄型締結要素を備える、請求項３に記載の積層体。
【請求項５】
前記突出部が、前記積層体の前記表面結合領域内で著しく損傷されない、請求項３に記載の積層体。
【請求項６】
前記繊維ウェブ及び前記基材が、前記繊維ウェブの前記第１の主表面及び前記基材の前記第１の主表面が互いにオーバーラップする関係にあるオーバーラップ領域を備え、前記繊維ウェブ及び前記基材が、前記オーバーラップ領域の少なくとも７０％にわたって、互いに表面結合される、請求項１の記載の積層体。
【請求項７】
前記繊維ウェブ及び前記基材が、前記オーバーラップ領域の実質的にすべてにわたって、互いに表面結合される、請求項６に記載の積層体。
【請求項８】
繊維の表面結合部分が、前記表面結合領域を通して、ランダムかつ均一に分散される、請求項７に記載の積層体。
【請求項９】
前記繊維ウェブが、前記基材とオーバーラップする関係にはない、少なくとも１つの第１の延長部分を備える、請求項７に記載の積層体。
【請求項１０】
前記繊維ウェブの前記第１の延長部分がアイテムに付着されるように構成され、前記積層体が前記アイテムのフック担持タブとして使用可能である、請求項９に記載の積層体。
【請求項１１】
前記繊維ウェブが、フィンガーリフトとして使用されるように構成される第２の延長部分を更に備える、請求項１０に記載の積層体。
【請求項１２】
請求項１に記載の前記表面結合積層体を備える、衛生物品。
【請求項１３】
前記繊維ウェブの少なくとも幾つかの表面結合繊維が、単成分繊維である、請求項１に記載の積層体。
【請求項１４】
前記結合が、ロフト保持結合である、請求項１に記載の積層体。
【請求項１５】
前記繊維ウェブの表面結合繊維が、前記基材に形状を保持するように結合されて、約１．５未満のアスペクト比を備える、請求項１に記載の積層体。
【請求項１６】
溶融結合積層体であって、
第１及び第２の反対側に面する主表面を有する不織布繊維ウェブと、
第１及び第２の反対側に面する主表面を有する予備成形された基材と、
を備え、前記不織布繊維ウェブの前記第１の主表面が、前記繊維ウェブと前記予備成形された基材との間の結合が、ロフト保持結合であるように、前記予備成形された基材の前記第１の主表面に溶融結合される、溶融結合積層体。
【請求項１７】
前記基材が、前記基材のロフト保持結合領域において、前記基材の前記第２の主表面上に、著しく損傷していない、突出する雄型締結要素を備える、請求項１６に記載の積層体。
【請求項１８】
前記不織布繊維ウェブ及び前記基材が、前記不織布繊維ウェブの前記第１の主表面及び前記基材の前記第１の主表面が互いにオーバーラップする関係にあるオーバーラップ領域を備え、前記不織布繊維ウェブ及び前記基材が、前記オーバーラップ領域の実質的にすべてにわたって互いにロフト保持結合される、請求項１６に記載の積層体。
【請求項１９】
前記不織布繊維ウェブが、前記基材とオーバーラップする関係にはなく、かつ前記積層体がアイテムのフック担持タブとして使用可能であるように前記アイテムに付着されるように構成される、少なくとも第１の延長部分を備える、請求項１８に記載の積層体。
【請求項２０】
前記繊維ウェブが、フィンガーリフトとして使用されるように構成される第２の延長部分を更に備える、請求項１９に記載の積層体。
【請求項２１】
前記不織布繊維ウェブが、前記基材に表面結合される、請求項１６に記載の積層体。
【請求項２２】
請求項１６に記載の積層体を備える、衛生物品。
【請求項２３】
少なくとも１つの基材に少なくとも１つの繊維ウェブを結合させる方法であって、
移動繊維ウェブの第１の主表面上に加熱流体を衝突させることと、
移動基材の第１の主表面上に加熱流体を衝突させることと、
前記繊維ウェブの前記第１の主表面を前記基材の前記第１の主表面と接触させて、前記繊維ウェブの前記第１の主表面を前記基材の前記第１の主表面に溶融結合させることと、を含む、方法。
【請求項２４】
前記基材の前記第１の主表面への前記繊維ウェブの前記第１の主表面の溶融結合することが、表面結合することである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記繊維ウェブが不織布繊維ウェブであり、前記結合することがロフト保持結合することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記基材の前記第２の主表面が突出部を備え、前記結合プロセスが前記突出部への著しい損傷を生じない、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記結合プロセスが、ロフト保持結合すること及び表面結合することを含み、前記結合プロセスが前記突出部への著しい損傷を生じさせない、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
繊維ウェブの前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させることと、前記基材の前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させることとが、同時に行われる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記繊維ウェブが、前記繊維ウェブの前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させる間に第１のバッキング面と接触する、第２の反対側に面する主表面を備え、前記基材が、前記基材の前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させる間に第２のバッキング面と接触する、第２の反対側に面する主表面を備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１のバッキング面が第１のバッキングロールの表面であり、前記第２のバッキング面が第２のバッキングロールの表面であり、前記繊維ウェブの前記第１の主表面を前記基材の前記第１の主表面と前記接触させることが、前記第１及び第２のバッキングロールによって構築された積層ニップに繊維ウェブ及び前記基材を通過させることによって行なわれる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記不織布繊維ウェブの前記第１の主表面を前記基材の前記第１の主表面と前記接触させることが、１リニアインチあたり約１０ポンド（１８Ｎｌｃ）未満の積層ニップ圧で行われる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記バッキングロールのうちの少なくとも１つの少なくとも表面が、ショアＡスケールで約７０未満のジュロ硬度を有する材料からなる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記バッキングロールのうちの少なくとも１つが、前記加熱流体の温度より少なくとも１５０度低い温度に制御される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記基材の前記第１の主表面が、前記基材の前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させる前に、前記基材の前記第１の主表面を予熱ロールと接触させることによって予熱される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記繊維ウェブの前記第１の主表面上に衝突される前記加熱流体が前記繊維ウェブの厚みを通過しないで、前記繊維ウェブの前記第２の主表面を出る、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
前記加熱流体が、第１の流体送達出口及び第２の流体送達出口が分岐関係にあるノズルによって、前記繊維ウェブの前記第１の主表面及び前記基材の前記第１の主表面上に衝突される、請求項２３に記載の方法。
【請求項３７】
前記衝突させた加熱流体が、前記第１の流体送達出口に対して局所的に位置付けられる少なくとも１つの第１の流体捕捉入口と、前記第２の流体送達出口に対して局所的に位置付けられる少なくとも１つの第２の流体捕捉入口によって、局所的に捕捉される、請求項３６に記載の方法。
【請求項１】
表面結合積層体であって、
第１及び第２の反対側に面する主表面を有する繊維ウェブと、
第１及び第２の反対側に面する主表面を有する基材と、
を備え、前記繊維ウェブの前記第１の主表面が、前記基材の前記第１の主表面に表面結合される、表面結合積層体。
【請求項２】
前記繊維ウェブが、不織布繊維ウェブである、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記基材が、前記基材の表面結合領域において、前記基材の前記第２の主表面上に突出部を備える、請求項１に記載の積層体。
【請求項４】
前記突出部が、雄型締結要素を備える、請求項３に記載の積層体。
【請求項５】
前記突出部が、前記積層体の前記表面結合領域内で著しく損傷されない、請求項３に記載の積層体。
【請求項６】
前記繊維ウェブ及び前記基材が、前記繊維ウェブの前記第１の主表面及び前記基材の前記第１の主表面が互いにオーバーラップする関係にあるオーバーラップ領域を備え、前記繊維ウェブ及び前記基材が、前記オーバーラップ領域の少なくとも７０％にわたって、互いに表面結合される、請求項１の記載の積層体。
【請求項７】
前記繊維ウェブ及び前記基材が、前記オーバーラップ領域の実質的にすべてにわたって、互いに表面結合される、請求項６に記載の積層体。
【請求項８】
繊維の表面結合部分が、前記表面結合領域を通して、ランダムかつ均一に分散される、請求項７に記載の積層体。
【請求項９】
前記繊維ウェブが、前記基材とオーバーラップする関係にはない、少なくとも１つの第１の延長部分を備える、請求項７に記載の積層体。
【請求項１０】
前記繊維ウェブの前記第１の延長部分がアイテムに付着されるように構成され、前記積層体が前記アイテムのフック担持タブとして使用可能である、請求項９に記載の積層体。
【請求項１１】
前記繊維ウェブが、フィンガーリフトとして使用されるように構成される第２の延長部分を更に備える、請求項１０に記載の積層体。
【請求項１２】
請求項１に記載の前記表面結合積層体を備える、衛生物品。
【請求項１３】
前記繊維ウェブの少なくとも幾つかの表面結合繊維が、単成分繊維である、請求項１に記載の積層体。
【請求項１４】
前記結合が、ロフト保持結合である、請求項１に記載の積層体。
【請求項１５】
前記繊維ウェブの表面結合繊維が、前記基材に形状を保持するように結合されて、約１．５未満のアスペクト比を備える、請求項１に記載の積層体。
【請求項１６】
溶融結合積層体であって、
第１及び第２の反対側に面する主表面を有する不織布繊維ウェブと、
第１及び第２の反対側に面する主表面を有する予備成形された基材と、
を備え、前記不織布繊維ウェブの前記第１の主表面が、前記繊維ウェブと前記予備成形された基材との間の結合が、ロフト保持結合であるように、前記予備成形された基材の前記第１の主表面に溶融結合される、溶融結合積層体。
【請求項１７】
前記基材が、前記基材のロフト保持結合領域において、前記基材の前記第２の主表面上に、著しく損傷していない、突出する雄型締結要素を備える、請求項１６に記載の積層体。
【請求項１８】
前記不織布繊維ウェブ及び前記基材が、前記不織布繊維ウェブの前記第１の主表面及び前記基材の前記第１の主表面が互いにオーバーラップする関係にあるオーバーラップ領域を備え、前記不織布繊維ウェブ及び前記基材が、前記オーバーラップ領域の実質的にすべてにわたって互いにロフト保持結合される、請求項１６に記載の積層体。
【請求項１９】
前記不織布繊維ウェブが、前記基材とオーバーラップする関係にはなく、かつ前記積層体がアイテムのフック担持タブとして使用可能であるように前記アイテムに付着されるように構成される、少なくとも第１の延長部分を備える、請求項１８に記載の積層体。
【請求項２０】
前記繊維ウェブが、フィンガーリフトとして使用されるように構成される第２の延長部分を更に備える、請求項１９に記載の積層体。
【請求項２１】
前記不織布繊維ウェブが、前記基材に表面結合される、請求項１６に記載の積層体。
【請求項２２】
請求項１６に記載の積層体を備える、衛生物品。
【請求項２３】
少なくとも１つの基材に少なくとも１つの繊維ウェブを結合させる方法であって、
移動繊維ウェブの第１の主表面上に加熱流体を衝突させることと、
移動基材の第１の主表面上に加熱流体を衝突させることと、
前記繊維ウェブの前記第１の主表面を前記基材の前記第１の主表面と接触させて、前記繊維ウェブの前記第１の主表面を前記基材の前記第１の主表面に溶融結合させることと、を含む、方法。
【請求項２４】
前記基材の前記第１の主表面への前記繊維ウェブの前記第１の主表面の溶融結合することが、表面結合することである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記繊維ウェブが不織布繊維ウェブであり、前記結合することがロフト保持結合することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記基材の前記第２の主表面が突出部を備え、前記結合プロセスが前記突出部への著しい損傷を生じない、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記結合プロセスが、ロフト保持結合すること及び表面結合することを含み、前記結合プロセスが前記突出部への著しい損傷を生じさせない、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
繊維ウェブの前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させることと、前記基材の前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させることとが、同時に行われる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記繊維ウェブが、前記繊維ウェブの前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させる間に第１のバッキング面と接触する、第２の反対側に面する主表面を備え、前記基材が、前記基材の前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させる間に第２のバッキング面と接触する、第２の反対側に面する主表面を備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１のバッキング面が第１のバッキングロールの表面であり、前記第２のバッキング面が第２のバッキングロールの表面であり、前記繊維ウェブの前記第１の主表面を前記基材の前記第１の主表面と前記接触させることが、前記第１及び第２のバッキングロールによって構築された積層ニップに繊維ウェブ及び前記基材を通過させることによって行なわれる、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記不織布繊維ウェブの前記第１の主表面を前記基材の前記第１の主表面と前記接触させることが、１リニアインチあたり約１０ポンド（１８Ｎｌｃ）未満の積層ニップ圧で行われる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記バッキングロールのうちの少なくとも１つの少なくとも表面が、ショアＡスケールで約７０未満のジュロ硬度を有する材料からなる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記バッキングロールのうちの少なくとも１つが、前記加熱流体の温度より少なくとも１５０度低い温度に制御される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記基材の前記第１の主表面が、前記基材の前記第１の主表面上に加熱流体を前記衝突させる前に、前記基材の前記第１の主表面を予熱ロールと接触させることによって予熱される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記繊維ウェブの前記第１の主表面上に衝突される前記加熱流体が前記繊維ウェブの厚みを通過しないで、前記繊維ウェブの前記第２の主表面を出る、請求項２３に記載の方法。
【請求項３６】
前記加熱流体が、第１の流体送達出口及び第２の流体送達出口が分岐関係にあるノズルによって、前記繊維ウェブの前記第１の主表面及び前記基材の前記第１の主表面上に衝突される、請求項２３に記載の方法。
【請求項３７】
前記衝突させた加熱流体が、前記第１の流体送達出口に対して局所的に位置付けられる少なくとも１つの第１の流体捕捉入口と、前記第２の流体送達出口に対して局所的に位置付けられる少なくとも１つの第２の流体捕捉入口によって、局所的に捕捉される、請求項３６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２０１３−５１４９１７（Ｐ２０１３−５１４９１７Ａ）
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４６１１２（Ｐ２０１２−５４６１１２）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０６１２５３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８７７５２
【国際公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０６１２５３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８７７５２
【国際公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（５０５００５０４９）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Ｆターム（参考）】
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