專利名稱::合成復(fù)合體中粘合到平坦表面的波浪狀結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種具有彼此附著的至少一個(gè)正弦狀元件和至少一個(gè)相對(duì)平坦元件的合成復(fù)合織品結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù):
:通常制造的非織造織品、薄膜、紡織品、紙和紙板材料相對(duì)平滑、表面平整、密度均勻,且與其長(zhǎng)度和寬度相比較薄。當(dāng)需要具有至少一個(gè)平滑側(cè)面的較厚結(jié)構(gòu)時(shí),通常使用公知的起皺和層疊加工工藝將至少一個(gè)相對(duì)平坦的巻狀產(chǎn)品材料與至少一個(gè)另外的相對(duì)平坦的巻狀產(chǎn)品材料組合和粘合,后者起皺成正弦或波狀形狀并通常用一些粘合劑粘合到相對(duì)平坦的材料上。這種疊層的結(jié)果是制造出如下的組合粘合疊層結(jié)構(gòu)其與在巻狀產(chǎn)品未起皺、以其最初的平坦形狀組合和粘合在一起時(shí)的情形相比相對(duì)較厚并具有較低的整體密度。此外,組合一個(gè)或多個(gè)波紋狀元件——粘合到一個(gè)或多個(gè)平坦支撐件上——的疊層經(jīng)常還能給合成的疊層結(jié)構(gòu)提供另外的優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)點(diǎn)包括例如可控制的z方向的可壓縮性、整體結(jié)構(gòu)剛性、負(fù)載支撐能力、緩沖能力、絕緣性能和各種其它結(jié)構(gòu)和具有原材料的合理有效使用的功能益處。5在輸送和儲(chǔ)存期間廣泛用于保護(hù)產(chǎn)品的通用瓦楞紙板箱為通常用于建立疊層和起皺工藝的一個(gè)示例性的實(shí)例。至少一個(gè)波紋狀、正弦狀或波浪狀的層和至少一個(gè)相對(duì)平坦表面的粘合組合體使得組合結(jié)構(gòu)的整體密度低,且具有例如下述的期望功能性質(zhì),如剛度控制、結(jié)構(gòu)剛度、以及負(fù)載支撐強(qiáng)度,并具有適于印刷和良好外觀的期望的平滑外表面。雖然層疊技術(shù)很有用,但其需要分別制造的巻狀產(chǎn)品以及起皺和疊層加工工藝設(shè)備來(lái)生產(chǎn)粘合到其他平坦巻狀產(chǎn)品件上的起伏的波紋狀元件。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,在單個(gè)合成復(fù)合體中直接生產(chǎn)出粘合到一個(gè)或多個(gè)波紋或正弦狀元件的一個(gè)或多個(gè)相對(duì)平滑和平坦的表面元件。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,此合成復(fù)合體的離散層疊元件可以通過(guò)在另外的纖維件上沉積各個(gè)纖維件來(lái)進(jìn)行組裝,以組合可選地作為單獨(dú)層壓緊的未粘合層,并可選地作為多層組件整體地壓緊。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,可收縮件和非收縮件的組合可以用非織造或其它現(xiàn)場(chǎng)生成的技術(shù),由單個(gè)組成部分或者各種纖維的組合、或者借助作為預(yù)先制作的巻狀產(chǎn)品引入的元件制成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,多層組件的至少一個(gè)元件可以由一種或多種熱塑性材料制作。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,層疊組件的至少一個(gè)元件可以由包括可緊縮或可收縮材料為主要部分的材料制作,可收縮材料在經(jīng)受爐子或其它裝置中的相對(duì)高溫度(接近材料的熔化點(diǎn))收縮,或通過(guò)用于活化該收縮性能的方法收縮,而層疊組件的至少一層可以相對(duì)不收縮。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,組件可以通過(guò)利用用來(lái)形成波紋的輥、或通過(guò)利用所需形狀的三維成型表面——例如通過(guò)壓花輥或帶、通過(guò)折疊技術(shù)、通過(guò)起皺、或通過(guò)利用Micrexing⑧技術(shù)或類似的機(jī)械技術(shù)形成正弦形狀。6根據(jù)本發(fā)明的另一方面,層疊組件通過(guò)利用輸送金屬絲網(wǎng)或其它輸送裝置形成正弦形狀,輸送裝置可以位于爐子表面輸送裝置的水平面上方,爐子表面輸送裝置以比升高的輸送裝置更慢的速度運(yùn)行。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,形成正弦形狀的整個(gè)未粘合的層組件在爐子中加熱或經(jīng)過(guò)其它活化裝置或方法,使得可收縮層相對(duì)非收縮層收縮,并變?yōu)橄鄬?duì)平坦,同時(shí)當(dāng)冷卻時(shí),非收縮層保持為粘合到平坦層的正弦形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,顆粒在組裝期間可選地加入到層中以及層之間。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,通過(guò)仔細(xì)選擇材料和條件,一些實(shí)施例可以表現(xiàn)出很高的剛度和耐穿刺能力。交替的平坦層和正弦層的較高數(shù)量可以增加有利的結(jié)果。在結(jié)構(gòu)應(yīng)用場(chǎng)合使用時(shí),要特別想到調(diào)節(jié)材料的選擇要包括耐火化學(xué)品——無(wú)論是在材料內(nèi),還是作為分離的化學(xué)添加劑。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,每單位長(zhǎng)度的波動(dòng)數(shù)量可以足夠高,使得可收縮層不能完全收縮為接近平的狀態(tài),但由于可收縮層的存在,仍然能表現(xiàn)出高剛度和有利的結(jié)構(gòu)特征??墒湛s層在活化后不能變?yōu)橥耆教箤訒r(shí)將仍然具有比正弦層弱的正弦特征。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,能夠想到的是,可以使用金屬的、碳質(zhì)的、陶瓷的、或其它非傳統(tǒng)元件來(lái)生產(chǎn)很獨(dú)特和期望的復(fù)合物。通過(guò)參照以下具體說(shuō)明、權(quán)利要求和相應(yīng)附圖,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)一步理解和清晰本發(fā)明的這些和其它特征、優(yōu)點(diǎn)和目的。下面將參照附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的示例實(shí)施例,其中圖1顯示用于粘合兩個(gè)預(yù)先制作的織品的疊層技術(shù)的示例二維視圖2顯示粘附到平坦表面結(jié)構(gòu)的正弦結(jié)構(gòu)的三維視圖3顯示了用于將兩個(gè)表面平坦的巻狀產(chǎn)品織物組合成粘合的三7維疊層結(jié)構(gòu)的公知工藝的視圖,其中正弦狀元件粘附到表面平坦的元件;圖4顯示用于將平坦巻狀產(chǎn)品織物組合成三維疊層結(jié)構(gòu)的更復(fù)雜工藝的視圖,其中正弦狀元件粘附到表面平坦的元件;圖5A-圖5D顯示具有外部平坦表面的平坦元件和正弦狀元件的組件的^L圖6A-6C顯示具有外部正弦表面的平坦元件和正弦狀元件的組件的視圖7顯示了一個(gè)組件,其中,一個(gè)平坦的元件具有帶突出纖維件的、相對(duì)非離散的表面,該表面形成低密度的毛絨表面;圖8顯示具有兩個(gè)相對(duì)的毛絨表面件和一個(gè)波紋狀元件的組件的視圖9A顯示在復(fù)合組件中相對(duì)小的波長(zhǎng)(高波數(shù))的正弦結(jié)構(gòu)的視圖9B顯示在復(fù)合組件中相對(duì)大的波長(zhǎng)(低波數(shù))的正弦結(jié)構(gòu)的視圖lOA顯示在復(fù)合組件中相對(duì)高幅值的正弦結(jié)構(gòu)的視圖;圖IOB顯示在復(fù)合組件中相對(duì)低幅值的正弦結(jié)構(gòu)的視圖;圖ll顯示用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面形成合成復(fù)合體的加工過(guò)程的流程圖12-18顯示可選地壓緊的散纖維層的氣流成網(wǎng)的組件的視圖19到圖22顯示具有可選地壓緊的、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的非織造件的層的散纖維層的氣流成網(wǎng)的組件的視圖23A顯示粘合成合成復(fù)合體的散纖維層的組件的視圖23B顯示粘合成合成復(fù)合體的散纖維層和非織造層的組件的視圖24A顯示粘合成合成復(fù)合體的散纖維層和非織造加工層以及巻狀產(chǎn)品的視圖24B顯示組裝的散纖維層、非織造加工層、以及預(yù)先制作的巻狀產(chǎn)品,然后粘合成合成復(fù)合體的視圖24C顯示了經(jīng)過(guò)活化步驟后的可收縮層和非收縮層,此時(shí)可收縮元件收縮成相對(duì)平坦的表面,而非收縮元件保持未收縮的正弦狀態(tài);圖25顯示了使用氣流成網(wǎng)加工工藝來(lái)組裝散纖維可收縮材料以及兩個(gè)非收縮層,然后通過(guò)用來(lái)形成波紋的輥成型并進(jìn)行活化的情形;圖26顯示了另一使用氣流成網(wǎng)加工工藝來(lái)組裝散纖維可收縮層元件以及非收縮層元件,然后將整個(gè)組件形成為正弦形式并進(jìn)行活化的情形;圖27顯示了另一使用氣流成網(wǎng)加工工藝來(lái)組裝非收縮散纖維以及附加的現(xiàn)場(chǎng)制造的相對(duì)可收縮的非紡織元件、然后形成為正弦結(jié)構(gòu),然后經(jīng)過(guò)活化步驟的情形;圖28顯示了通過(guò)沉積散纖維的非收縮層和附加的可收縮巻狀產(chǎn)品、然后形成正弦結(jié)構(gòu)并經(jīng)過(guò)活化步驟而制成的另一合成復(fù)合體的視圖29顯示利用具有凹進(jìn)表面的壓花輥將組件形成三維正弦結(jié)構(gòu)的示例方法的視圖30顯示利用起褶和折疊技術(shù)形成組件以形成更明顯的折疊或正弦結(jié)構(gòu)的示例方法;圖31A顯示利用起皺技術(shù)生產(chǎn)三維起伏結(jié)構(gòu)的方法的視圖31B-C顯示利用Micrex⑥微起皺加工工藝的方面生產(chǎn)三維起伏結(jié)構(gòu)的方法的視圖32A-32D顯示了通過(guò)利用在z方向相對(duì)成型爐子金屬絲網(wǎng)升高的輸送金屬絲網(wǎng)裝置(爐子金屬絲網(wǎng)以比輸送金屬絲網(wǎng)低的速度移動(dòng))沉積可收縮層和非收縮層的散組件,以使組件具有正弦形狀而制成合成復(fù)合體的方法的視圖33顯示通過(guò)將顆粒引入到成型纖維引入頭內(nèi)而將顆粒添加到層的內(nèi)部的視圖34到圖48顯示示例性地將顆粒添加到成型纖維引入頭之間、以及這些顆粒在經(jīng)活化和粘合后的合成復(fù)合體內(nèi)的最終位置的示圖;圖49顯示彎曲力試驗(yàn)裝置;以及圖50-77是示例合成復(fù)合體的光學(xué)顯微照片。具體實(shí)施例方式雖然本發(fā)明在此參照具體的實(shí)施例進(jìn)行了顯示和說(shuō)明,但本發(fā)明并不是局限于顯示的細(xì)節(jié)。相反地,可以在此基礎(chǔ)上,在權(quán)利要求的等同范圍內(nèi)實(shí)施各種改進(jìn)方式而不脫離本發(fā)明。另外,用于在圖中顯示的實(shí)施例并非按比例顯示,而且也不限于所示的比例。本文所用的術(shù)語(yǔ)"非織造物"意味著這樣一種纖維網(wǎng)其具有由插入中間的單獨(dú)纖維制作的結(jié)構(gòu),但該結(jié)構(gòu)并非例如在紡織或編織網(wǎng)中出現(xiàn)的有序或能辨別的方式制作。如由代表非織造織物工業(yè)的同業(yè)公會(huì)——INDA(美國(guó)非織造布工業(yè)協(xié)會(huì))定義的,非織造物織物通常是指通過(guò)機(jī)械方式、熱或化學(xué)方式纏結(jié)纖維或纖維長(zhǎng)絲(以及通過(guò)將膜穿孔)而粘結(jié)到一起的薄片結(jié)構(gòu)或纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)。非織造物網(wǎng)可以由許多加工工藝形成,例如,由氣流成網(wǎng)、沖危理成網(wǎng)、熔化吹風(fēng)成網(wǎng)、紡絲粘合成網(wǎng)、紡絲熔化成網(wǎng)、共同成型(Co-formingTM)、濕成型、纖維織品和編網(wǎng)擠出、打孔膜以及其它此類加工工藝形成。術(shù)語(yǔ)"氣流成網(wǎng)"含義是非織造物網(wǎng)通過(guò)干燥氣流成網(wǎng)加工工藝形成,其使用空氣輸送并將散纖維組件沉積在例如多孔的收集金屬絲網(wǎng)基板上。本文所用的術(shù)語(yǔ)"雙組分纖維"指具有兩種組分的纖維,例如這樣的纖維其包括由一種材料(例如聚合物)組成的芯部,而該芯部封裝在由不同的材料(例如具有不同熔點(diǎn)的另一聚合物)組成的包層內(nèi)。一些種類的"雙組分,,纖維可以作為粘合纖維使用,其在爐中加熱后或通過(guò)一些其它的活化方法可以彼此粘合并粘合到另一纖維或部件上以形成合成的結(jié)構(gòu)。例如,在聚合物雙組分纖維中,包括包層的聚合物經(jīng)常在比包括芯部的聚合物不同的溫度(通常要低)下熔化。結(jié)果,此粘合纖維在適合加熱(活化)以及接著冷卻后由于包層聚合物的熔化而提供熱粘合,同時(shí)保持不熔化的芯部聚合物的期望強(qiáng)度和纖維結(jié)構(gòu)特征。作為使用雙組分粘合纖維的替代方案,除了例如針縫制和液壓纏繞等機(jī)械粘合方法外,各種化學(xué)成分和形式的多組分纖維、單組分細(xì)絲、擠出物、薄膜、平紋棉麻織物、編網(wǎng)、顆粒、粉末、乳液聚合物以及樹(shù)脂也可以用于粘合纖維結(jié)構(gòu)和巻狀物品。本文所用的術(shù)語(yǔ)"元件"指組合結(jié)構(gòu)、組件、復(fù)合物或疊層物的一個(gè)單獨(dú)的組成部分,即層、纖維、顆粒、填充物、或可以結(jié)合成(例如,熔化粘合、!^附粘合、通過(guò)纏繞等物理粘合、或吸著在內(nèi)部)組合結(jié)構(gòu)、組件、復(fù)合物或疊層物的任何其它組成部分。本文所用的術(shù)語(yǔ)"組件"指組合結(jié)構(gòu)和疊層結(jié)構(gòu)的兩個(gè)或更多個(gè)組成部分或元件的層狀組合。根據(jù)本發(fā)明,復(fù)合物組件可選地可以通過(guò)例如氣流成網(wǎng)、梳理成網(wǎng)的組合技術(shù)、例如通過(guò)紡絲粘合成網(wǎng)、紡絲溶化或熔化吹風(fēng)成網(wǎng)、共同成型TM、擠出或用麻布和薄膜或其它技術(shù)的直接非織造加工來(lái)制造從而包括例如纖維網(wǎng)狀材料。這些材料可以組合成具有纖維組件的多層的層疊組件,接著粘合到一起,以利用爐子或其它活化步驟來(lái)生產(chǎn)合成的復(fù)合體結(jié)構(gòu),以使層彼此粘接以在粘合后形成合成的復(fù)合體。本文所用的術(shù)語(yǔ)"合成結(jié)構(gòu)"或"合成復(fù)合體"等同于通過(guò)在爐子或其他裝置中粘合組件或使用使層粘合在一起的其它方法所得到的結(jié)構(gòu)。本文所用的術(shù)語(yǔ)"層,,包括在組件中的單層或多層,其可以與其他的層優(yōu)選地完全離散或優(yōu)選地不離散。本文所用的術(shù)語(yǔ)"收縮的"或"可收縮的"是指元件在爐子中或通過(guò)另外的活化裝置或工藝加工中處理時(shí)實(shí)質(zhì)上收縮。本文所用的術(shù)語(yǔ)"非收縮的"或"不可收縮的"是指元件在爐子或其它活化步驟中加工(這會(huì)使可收縮件收縮)時(shí)實(shí)質(zhì)上不收縮(相對(duì)于可收縮元件而言)。本文所用的術(shù)語(yǔ)"波紋狀的"、"正弦的"、"波狀的"、以及"波浪狀的,,所有都通用,都是用來(lái)說(shuō)明組件的一個(gè)或多個(gè)元件具有類似于波紋的形狀或波浪狀,如同圖2中的附圖標(biāo)記2100示意表示的那樣。ii術(shù)語(yǔ)"正弦的"、"波狀的,,指具有基本上周期波形的特征的波浪狀件,該周期波形不是必須為正弦曲線,其波長(zhǎng)為連續(xù)的波形上的任何兩個(gè)相應(yīng)點(diǎn)之間的距離(例如,波形的兩個(gè)相鄰波峰之間的距離),而幅值為波動(dòng)的高度??晒┻x擇地,波形可以不以波長(zhǎng)作為表征,其可以以波數(shù)作為表征,波數(shù)與波長(zhǎng)成反比,且指每個(gè)單位長(zhǎng)度的波形的重復(fù)單元數(shù)。波數(shù)是頻率在空間上的對(duì)應(yīng)參數(shù)。正弦或波動(dòng)波形不必完美重現(xiàn)或完美平行,可以在尺寸、形狀上具有一些改變,或者重現(xiàn)波形存在一些其它的變化。本文所用的術(shù)語(yǔ)"活化,,可以為任何加工工藝,無(wú)論是用加熱爐,或是通過(guò)電磁能量的輻射、還是通過(guò)一些其它方法,只要是使得在一層內(nèi)的元件之間出現(xiàn)粘合、使得在兩層或更多層的元件之間出現(xiàn)粘合、和/或使收縮件產(chǎn)生收縮行為(如果存在的話)即可。下面將參照?qǐng)D說(shuō)明本發(fā)明的示例實(shí)施例。圖l顯示了用于用粘合劑1003將兩個(gè)預(yù)先制作的相對(duì)平坦的巻狀產(chǎn)品1001和1002疊層在一起的簡(jiǎn)單和公知工藝。粘合出現(xiàn)在壓緊輥1004之間,產(chǎn)生粘合疊層1005,其相對(duì)平坦且在厚度或z方向上較薄。此結(jié)構(gòu)相對(duì)致密,并且在機(jī)器縱向(MD)和機(jī)器橫向(CD)上的抗彎曲能力不同于使用如圖2中顯示的、將在以下說(shuō)明的波狀或正弦狀元件的類似疊層結(jié)構(gòu)不同。圖2顯示了在厚度z方向2105上有所起伏、并且粘接到表面相對(duì)平坦的元件2101上的波紋或正弦狀元件2100的三維視圖。此粘合結(jié)構(gòu)的密度低且相對(duì)更抗壓,并對(duì)施加到疊層結(jié)構(gòu)上的彎曲力具有不同的響應(yīng)。圖2還提供了表示本文中所用的x、y和z方向的標(biāo)號(hào),顯示了連續(xù)組件的長(zhǎng)2104(x方向或機(jī)器的縱向方向)、寬2103(y方向或機(jī)器的橫向方向)以及豎直高度2102(z方向)。圖3到圖38遵循圖2的規(guī)定,其均為顯示豎直厚度(z方向)和長(zhǎng)度(x方向)、但沒(méi)有顯示如圖2所示的機(jī)器寬度方向或橫向方向(y方向)的二維側(cè)視圖。圖3顯示用于將兩個(gè)預(yù)先制作的表面平坦的巻狀產(chǎn)品組合的示例性的形成波紋和疊層的技術(shù)的視圖,其中巻狀產(chǎn)品2300在機(jī)器縱向移動(dòng)得比織品巻2301快。如圖2總體所示,織品2300穿過(guò)用來(lái)形成波紋的輥加07,并與織品2301粘接成三維疊層結(jié)構(gòu),其具有附著到表面平坦的元件上的、在z方向上波紋狀升降的元件,如圖2整體上示出地那樣。最終合成的、與圖2所示類似的結(jié)構(gòu)比根據(jù)圖1中所示的平整疊層技術(shù)生產(chǎn)的同樣粘合結(jié)構(gòu)整體密度低,而整體厚度高。用來(lái)生產(chǎn)具有此所需性質(zhì)的組合結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)被用來(lái)生產(chǎn)例如普通紙板瓦楞紙箱,所述普通紙板瓦楞紙箱廣泛用于在輸送期間包含和保護(hù)物品。雖然能夠生產(chǎn)所需的結(jié)構(gòu),但公知技術(shù)要求以不同的加工工藝預(yù)先制作巻狀產(chǎn)品,然后組合和粘合在一起,造成低效率和昂貴。圖4顯示了用于將預(yù)先制作的平坦巻狀產(chǎn)品2300,2301,2303,2305組合成三維疊層結(jié)構(gòu)2306的示例性的、更為復(fù)雜的加工技術(shù),在該三維疊層結(jié)構(gòu)2306中,交替的波紋狀元件附著到例如通常用于組裝瓦楞箱的表面平坦的元件。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,各個(gè)波紋狀元件的波峰與其它波紋狀元件的波峰在z方向上可選地可以對(duì)準(zhǔn)、或不對(duì)準(zhǔn);而且,通過(guò)改變用來(lái)形成波紋的輥2007的圖案形狀和輥?zhàn)铀俣鹊耐絽?shù),波紋狀元件的多種波長(zhǎng)和幅值組合可以與多種表面平坦的元件組合。相比于圖3,如圖4所示地、當(dāng)表面平坦的元件和波紋狀元件的期望層數(shù)增加時(shí),形成波紋和疊層加工的復(fù)雜性和成本隨著增加。本發(fā)明不同于上述技術(shù),并提供簡(jiǎn)化的一次性完成的直接加工工藝,以實(shí)現(xiàn)波紋狀元件粘合到表面平坦的元件的這些復(fù)雜組合,并且該工藝避免了制造復(fù)雜性,并且不再需要使用預(yù)先制作的巻狀產(chǎn)品。在本發(fā)明的一個(gè)方面,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用于直接生產(chǎn)組合復(fù)合材料的改進(jìn)制造方法,其避免了單獨(dú)組合制作巻狀產(chǎn)品的波紋和疊層加工。形成分層的散纖維或纖維組合的組件,其中至少一個(gè)分層疊的元件由熱敏或其它收縮材料制造,且至少一個(gè)分層疊的元件由一種或多種非收縮材料制作。非粘合的層疊組件成波狀或另外形成正弦形狀,且接著經(jīng)過(guò)高溫或充分使收縮件收縮成相對(duì)平坦的表面的其它活化工藝,同時(shí),非收縮件層保持與收縮件層粘合在一起成為合成復(fù)合體的非收縮的波紋狀態(tài)。本發(fā)明以單制造工藝生產(chǎn)表面平坦的元件和內(nèi)部粘合在一起的波紋狀正弦元件的要求的組合體,并不依賴于單獨(dú)起鈹、疊層和粘合工藝組合的多個(gè)預(yù)先制作的織品巻的先前公知技術(shù)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),根據(jù)本發(fā)明,同時(shí)在一次性完成的制造技術(shù)中生產(chǎn)具有平的和波紋狀元件的結(jié)構(gòu)以制作合成復(fù)合體還可以降低材料的需要量,且還可以降低或去除與轉(zhuǎn)變工藝相關(guān)的費(fèi)用和復(fù)雜性。更具體地,已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,當(dāng)不同材料的多個(gè)單獨(dú)生產(chǎn)的巻狀產(chǎn)品層需要單獨(dú)制造,然后在將原材料轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品的加工期間組合時(shí),加入了成本和復(fù)雜性。此組件需要構(gòu)造成當(dāng)其沿機(jī)器縱向連續(xù)運(yùn)行時(shí)成型和同步定位網(wǎng)部件的機(jī)械。另外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),用于將此原材料轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品的加工工藝由于不同巻狀產(chǎn)品材料可能具有不同的強(qiáng)度和擴(kuò)展特性的情況而變得復(fù)雜。因此,減少需要組合在一起以在轉(zhuǎn)變加工中形成最終產(chǎn)品的原材料的數(shù)量、或去除組裝任何巻狀產(chǎn)品部件的需要將降低與此復(fù)雜的最終產(chǎn)品的制造的成本和復(fù)雜性。另外,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),組合氣流成網(wǎng)復(fù)合體的使用還降低了整個(gè)原材料的成本。因?yàn)閹啝町a(chǎn)品原材料經(jīng)常由不同的公司供給,并可能需要制作具體的規(guī)格,因此,經(jīng)常造成與用于在下面的轉(zhuǎn)換過(guò)程中使用獲得相關(guān)的材料的此材料的浪費(fèi)。另外,當(dāng)從供應(yīng)商處購(gòu)買此材料時(shí),與此供應(yīng)商相關(guān)的管理費(fèi)用和利潤(rùn)率將加入到最終產(chǎn)品的成本中。另外,在疊層中組裝的單獨(dú)成型的巻狀產(chǎn)品網(wǎng)的使用加入了與疊層設(shè)備和粘合材料相關(guān)的費(fèi)用,例如粘合劑,其通常要求將巻狀產(chǎn)品粘合在一起形成最終疊層。更具體地,此疊層還要求額外的原材料以提供在此巻狀產(chǎn)品中需要的最小強(qiáng)度,以保證波紋和疊層加工的精確。本發(fā)明去除了多個(gè)巻狀產(chǎn)品層的需要,實(shí)現(xiàn)了可以保證加工應(yīng)力的整個(gè)低重量的合成復(fù)合體,并降低了整個(gè)使用的材料量以及與材料相關(guān)的成本。圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于制造氣流成網(wǎng)型的合成復(fù)合體的示例步驟的流程圖800。方框802顯示了沉積笫一數(shù)量的14纖維以限定第一層的步驟。方框804顯示了在第一數(shù)量的纖維上沉積第二數(shù)量的纖維的步驟,其中第二數(shù)量的纖維層疊在第一數(shù)量的纖維上,以形成未粘合的、且相對(duì)分散的第二層。方框806顯示了將另外濃度的纖維沉積到先前的層上以進(jìn)一步構(gòu)建多層的步驟。方框807顯示了將多層的組件形成波紋狀或正弦形狀的另一步驟。方框808顯示了使多層結(jié)構(gòu)活化和粘合在一起以形成合成復(fù)合體結(jié)構(gòu)的最終步驟?;罨襟E使得組件中的可收縮元件收縮成相對(duì)平坦的狀態(tài),同時(shí)組件中的非收縮元件保持正弦彎曲。圖5A至圖IOB顯示了由實(shí)施本發(fā)明得到的合成復(fù)合體結(jié)構(gòu)的期望的非限制性實(shí)例。圖5A顯示由兩個(gè)相對(duì)平坦的元件5000、5001和一個(gè)波紋狀或正弦狀元件5002構(gòu)成的相對(duì)簡(jiǎn)單的示例性粘合組件,并且示出了豎直方向(z方向)和從左到右的沿機(jī)器縱向方向的即長(zhǎng)度方向上的視圖(x方向)。圖5B顯示由相對(duì)平坦的元件5003,5004,5005和兩個(gè)波紋狀正弦元件5006和5007構(gòu)成的示例性的略復(fù)雜的粘合組件,并顯示了豎直方向(z方向)和長(zhǎng)度方向(x方向)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,各個(gè)波紋狀元件5006和5007的波峰和波谷與其他波紋狀元件在z方向可以對(duì)齊或也可以不對(duì)齊,并且在具有許多另外的分層場(chǎng)合中可以有許多這樣的組合。圖5C至圖6C顯示以其它方式組合的平坦元件和正弦狀元件的層疊組件的其它非限制性實(shí)例,所有這些實(shí)例都可以利用本發(fā)明的一次性完成的制作加工工藝來(lái)制作,而不用先前公知的疊層技術(shù)。圖5C顯示相對(duì)平坦的元件和正弦狀元件的另一示例性的更為復(fù)雜的粘合組件,其中兩個(gè)表面相對(duì)平坦的元件5010和5011彼此接觸。圖5D顯示相對(duì)平坦的元件和正弦狀元件的示例性粘合組件,其中兩個(gè)正弦狀元件5020和5021彼此接觸。本發(fā)明還設(shè)想如下的合成復(fù)合體具有起伏的外部表面以及在復(fù)合體內(nèi)部的相對(duì)平坦的元件。圖6A顯示由相對(duì)平坦的元件6003以及兩個(gè)正弦狀元件6001和6002構(gòu)成的組件6005,其中相對(duì)平坦的元件6003在粘合的復(fù)合組件的內(nèi)部。圖6B顯示在合成復(fù)合體中的一個(gè)相對(duì)平坦的元件6007和一個(gè)正弦狀元件6006的簡(jiǎn)單組件6008。圖6C顯示了更復(fù)雜的組件6013,在該合成復(fù)合體中,具有一個(gè)起伏的正弦表面6009和一個(gè)平坦的表面6012,并且具有內(nèi)部的正弦狀元件6010以及一個(gè)內(nèi)部的平坦元件6011,其粘接在一起。本
技術(shù)領(lǐng)域:
的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,利用借助例如圖3和圖4所示的用來(lái)形成波紋的輥2007的形成波紋和疊層的技術(shù)來(lái)改變正弦狀來(lái)形成波紋的輥,并且所述輥要與期望的形狀、波長(zhǎng)和幅值對(duì)應(yīng),以在最終疊層產(chǎn)品中得到期望的正弦形狀。由于壓縮導(dǎo)致的、在保證分別制造的蓬松有彈性的巻狀產(chǎn)品的蓬松低密度特性方面存在的困難,或者由于粘合劑而導(dǎo)致的表面的改變,或者由于必須通過(guò)疊層機(jī)械而退繞并移動(dòng)的各種巻狀產(chǎn)品的可變拉伸和壓縮的性質(zhì)所帶來(lái)的加工難度,使得使用形成波紋和疊層技術(shù)來(lái)生產(chǎn)此類組件可能受到限制。通過(guò)使用本發(fā)明的方案,甚至粘附到平坦表面上的密度很低的元件都可以如需地有效生產(chǎn),且與組件中的其它元件相比,具有非常不同的密度和物理性質(zhì)。在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面中使用的用于沉積纖維的氣流成網(wǎng)技術(shù)避免了這種加工的局限性,同時(shí)提供了優(yōu)點(diǎn)和靈活性,以在組件的單個(gè)元件上根據(jù)需要生產(chǎn)有絨毛的表面,而不會(huì)造成絨毛部分的不期望的壓緊以及可能的密度增大,或者是變平。此外,通過(guò)適當(dāng)選擇爐子的條件、所使用的纖維配方、以及(可選地)在氣流成網(wǎng)加工期間施加到各個(gè)層的壓緊條件,可以容易地控制各個(gè)層中的纖維突起的程度。圖7顯示具有一個(gè)波紋狀或正弦狀織品元件7001的示例性期望組件7005,元件7001的外部表面7000是由部分在z方向7002延伸的凸出的纖維而構(gòu)成的相對(duì)"毛絨"表面。圖8顯示了由正弦狀元件的內(nèi)部和外部表面上的元件8004和8000構(gòu)成的示例性的、更復(fù)雜的組件8005,其中元件8004和8000具有相對(duì)非離散和低密度的毛絨表面。在層疊的元件8000和8004的表面上的纖維部分地突伸入內(nèi)腔8002和8003。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,在粘合復(fù)合結(jié)構(gòu)中形成于正弦狀元件之間的空腔可大可??;可以明顯地中空,也可以根據(jù)需要由毛絨纖維部分或全部填充;可以具有各種波長(zhǎng)和幅值;并且可以在眾多層疊組件以及元件的組合中進(jìn)行各種組合而不脫離本發(fā)明的主題精神。圖9A至圖10B顯示了正弦狀元件的z方向高度和重復(fù)波長(zhǎng)的示例性變體,這些通過(guò)使用本發(fā)明的方案可以很容易地改變。圖9A顯示了粘合到復(fù)合組件9004中的相對(duì)平坦的元件9001上的波紋或正弦狀元件9002具有相對(duì)小的波長(zhǎng)(高波數(shù))時(shí)的實(shí)例。圖9B顯示粘合到復(fù)合組件9005中的相對(duì)平坦的元件9003上的波紋或正弦狀元件9002具有相對(duì)大的波長(zhǎng)(低波數(shù))時(shí)的實(shí)例。圖10A顯示在粘合的復(fù)合組件10004中粘合到相對(duì)平坦的元件10001上的相對(duì)高幅值的波紋或正弦狀元件10000的實(shí)例。圖10B顯示在粘合的復(fù)合組件10005中粘合到相對(duì)平坦的元件10003上的相對(duì)低幅值的波紋或正弦狀元件10002的實(shí)例。如圖ll的加工流程圖所示,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,其中正弦狀沉積物來(lái)制作,其中多層元件沉積物中的至少一層可以制作為相對(duì)于組件中的其他元件實(shí)質(zhì)上能夠收縮,并在活化后能夠粘合另外的元件上。整個(gè)層疊而成的組件經(jīng)過(guò)成型加工,例如將整個(gè)組件形成為三維正弦或波紋形狀。然后,使成型的組件經(jīng)過(guò)例如爐子的活化步驟,使得收縮件收縮成相對(duì)平坦的表面(而非收縮的元件保持正弦形狀),并且當(dāng)從活化步驟移出時(shí)粘合到其他的元件上。易于改變復(fù)雜層疊組件內(nèi)的各個(gè)可收縮或非收縮元件的位置、配方和質(zhì)量的能力是本發(fā)明的氣流成網(wǎng)方法的優(yōu)點(diǎn)。特別的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明能夠廣泛地適應(yīng)混合配方中的各種原材料和各種形式(例如不規(guī)則17的顆?;蚰蹓K的形狀),因?yàn)橹灰蛊渲械闹辽僖粋€(gè)層疊的元件相對(duì)于其他的元件實(shí)質(zhì)上收縮,然后,將其結(jié)合結(jié)合在一起形成特定類型的波狀起伏的組件,然后使用不管何種方式的、用來(lái)產(chǎn)生期望的收縮和結(jié)合行為的活化操作即可。事實(shí)上,能夠使用范圍很廣的原材料組分這一特點(diǎn)是本發(fā)明中最令人期望的。本發(fā)明可以以許多基準(zhǔn)重量、形狀和組合來(lái)實(shí)現(xiàn),只要能夠在組件首先形成在Z方向上有隆起的形狀或其它波浪狀形狀之后,使得至少一個(gè)層相對(duì)另外的層產(chǎn)生收縮即可。不管何種形式的活化步驟,其均是利用形狀類似的層的收縮性能方面的差異。在經(jīng)活化的組件中,所有各個(gè)元件層彼此粘合通常是最期望的,但是根據(jù)所選用的材料,這一點(diǎn)可以不是必須的,可以存在一些變化;在合成復(fù)合體中,兩層或更多層之間粘合減少——甚至沒(méi)有粘合——也是可以想到的。雖然在此使用的沉積元件層的示例方法為氣流成網(wǎng)成型法,但可以想到各種組裝方法。此外,用于在成型和活化之前沉積并層疊組件不局限于各個(gè)層中的各個(gè)層疊的元件的質(zhì)量和配方。根據(jù)本發(fā)明的方案,與用于形成氣流成網(wǎng)或?qū)拥钠渌M件的機(jī)械和系統(tǒng)的具體內(nèi)容無(wú)關(guān),合成氣流成網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有超過(guò)其它加工工藝?yán)?,用于多個(gè)織品的疊層的加工工藝制作的產(chǎn)品的性能特征。另外,通過(guò)利用合成氣流成網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的益處是因?yàn)槠浣档土伺c疊層相關(guān)的成本,包括來(lái)自加工廢料的成本以及由于疊層加工工藝的復(fù)雜性造成的停機(jī)帶來(lái)的制造效率的損失??梢哉J(rèn)為,大約5%或更多的加工損失、或許達(dá)到15%或更多的加工損失都與疊層加工工藝有關(guān)。另外,疊層的速度由待組合的織品的不同的延伸、頸部以及拉伸強(qiáng)度限制。還具有與疊層粘合劑設(shè)置和清除相關(guān)的成本。此外,還可以降低疊層結(jié)構(gòu)中的整個(gè)織品的厚度(更高的密度),其可以是不需要的。疊層加工工藝要求儲(chǔ)存幾個(gè)不同的巻狀產(chǎn)品,除了使用多個(gè)巻狀產(chǎn)品銷售商以及運(yùn)輸、供給、試驗(yàn)和驗(yàn)證巻狀產(chǎn)品的成本外,其還與質(zhì)量控制問(wèn)題相關(guān)。另外,作為其自身制造加工的結(jié)果,每個(gè)織品都具有其自身材料浪費(fèi)的問(wèn)題。本
技術(shù)領(lǐng)域:
的技術(shù)人員還應(yīng)該清晰,可以使用恰好一種化學(xué)品類型和材料形式,以設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)行的產(chǎn)品。例如,即使具有用于不同組分的同樣纖維化學(xué)性質(zhì),也要研究用于另外同樣的散纖維或現(xiàn)場(chǎng)沉積件的纖維制造加工工藝期間使用的加熱設(shè)置處理和纖維拉伸參數(shù)的差異,以生產(chǎn)當(dāng)活化時(shí)在層疊組件中的單獨(dú)件的收縮行為的相關(guān)差異。示例結(jié)構(gòu)還可以由用包含同樣收縮材料的另一層分層的收縮材料制造,同樣的收縮材料主要通過(guò)用非收縮材料稀釋在相對(duì)非收縮層中使用??梢园▽优浞降某浞种亓繚舛缺?,使得稀釋層的材料在活化期間相對(duì)較高濃度的收縮層基本不收縮。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明利用用于沉積纖維件(至少一種纖維為熱塑性的)的各種配方(例如,類型和質(zhì)量)的氣流成網(wǎng)加工工藝,根據(jù)選擇的纖維,可以實(shí)現(xiàn)各種收縮性質(zhì)、強(qiáng)度特征、表面質(zhì)地和組件的單獨(dú)層的密度;多孔形狀的編織圖案的細(xì)節(jié);傳遞和爐子金屬絲網(wǎng);爐子設(shè)置;粘合劑;以及在收縮層的收縮行為的活化之前用于層組件加工中的壓緊策略。通過(guò)使用多個(gè)成型纖維引入頭以及利用氣流成網(wǎng)成型加工工藝實(shí)例的分開(kāi)的纖維進(jìn)給,提供了最大的靈活性,且在制造期間可以更容易地迅速改變。例如,復(fù)合體的笫一區(qū)中的粘合纖維可以具有一基準(zhǔn)重量,而在另一區(qū)中的纖維可以具有不同的基準(zhǔn)重量,并且在任何或所有組裝層中均可以不同。每層中可收縮件和非收縮件的重量濃度根據(jù)所需合成復(fù)合體需要的收縮行為、表面質(zhì)地、強(qiáng)度和性能特征選擇。在每層中沉積的材料量、以及使用材料的配方和特征可以在很寬的范圍可選地調(diào)節(jié),以適應(yīng)最終合成復(fù)合體的功能要求以及其它設(shè)計(jì)、成本或加工處理考慮。與合成復(fù)合體的其它區(qū)域相比,通過(guò)在氣流成網(wǎng)加工中對(duì)每層供給成型纖維引入頭特制的材料量,纖維在z方向的凸出表面可以設(shè)置有獨(dú)特的性能;有用的變量包括纖維的光潔度、褶皺情況、形狀以及化學(xué)成分。這些層可選地單獨(dú)調(diào)節(jié),以在壓緊輥組裝期間獲得所需的密度,其也影響活化步驟的行為。另外,更昂貴的纖維層可以與隱藏在另一層中的較便宜的成分相鄰地定位,而組件的單獨(dú)層的性能可以根據(jù)最終使用的性能要求選擇,經(jīng)常使用較少量的材料,以與單獨(dú)制造和接著組合由形成波紋和層疊方法制造的結(jié)構(gòu)相比,提供最終復(fù)合體中同樣或更好的功能性。下面參照?qǐng)D12到圖22,其示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的、可以用于形成氣流成網(wǎng)型合成復(fù)合體的示例系統(tǒng)。具體地,圖12到圖22以如下方式提供了示例性纖維網(wǎng)和互補(bǔ)的纖維網(wǎng)成型系統(tǒng)的示意側(cè)視圖該方式顯示了合成氣流成網(wǎng)層的區(qū)域在移動(dòng)穿過(guò)相應(yīng)的網(wǎng)成型系統(tǒng)時(shí)是如何形成于彼此的頂部。示例性網(wǎng)的區(qū)域沒(méi)有顯示任何具體的比例或數(shù)值范圍,而只是為了說(shuō)明而示意顯示。另外,由于在網(wǎng)成型加工期間出現(xiàn)的合成氣流成網(wǎng)結(jié)構(gòu)的區(qū)域之間的纖維的一些混合,所以,實(shí)際的區(qū)域可能并非如圖中所示地能清晰區(qū)分。總體地,顯示在圖12到圖22中的每個(gè)纖維網(wǎng)成型系統(tǒng)都顯示了具有輸送表面的機(jī)器,該輸送表面包括多孔金屬絲網(wǎng),氣流成網(wǎng)的復(fù)合體網(wǎng)形成于該多孔金屬絲網(wǎng)上。纖維引入頭位于金屬絲網(wǎng)的上方,以便以可控制的方式將氣流成網(wǎng)復(fù)合體的組成部分輸送到絲網(wǎng)上。如圖12到22中的陰影截面示意性顯示的,纖維引入頭構(gòu)造成將同樣或任何組合的不同纖維引入。例如,兩個(gè)或更多個(gè)(或所有)纖維引入頭都可以引入同樣纖維或纖維混合物,或所有或一些纖維引入頭都可以引入不同纖維或纖維混合物。還設(shè)置輥以便當(dāng)纖維網(wǎng)穿過(guò)系統(tǒng)時(shí)選擇性地改變纖維網(wǎng)。氣流成網(wǎng)的合成復(fù)合體的最終網(wǎng)的示意性圖示(并列在圖12到圖22中的機(jī)器下方)示出了由每個(gè)纖維引入頭提供的網(wǎng)部分,而這些部分沿機(jī)器縱向(MD)形成氣流成網(wǎng)的合成復(fù)合體網(wǎng)。同樣地,與用于說(shuō)明目的的、示意性顯示在圖12到圖22中的彼此區(qū)分的區(qū)域不同,在實(shí)際的氣流成網(wǎng)系統(tǒng)中,這些網(wǎng)部分是集成在一起的。具體參照?qǐng)D12,一個(gè)示例性的系統(tǒng)利用機(jī)器1004a來(lái)形成由氣流成網(wǎng)的復(fù)合體1000a構(gòu)成的網(wǎng)。機(jī)器1004a包括支撐金屬絲網(wǎng)1020的輸送機(jī)構(gòu)1006,氣流成網(wǎng)的復(fù)合體的組成部分沉積于金屬絲網(wǎng)1020上。一對(duì)上游輥1008和另一對(duì)下游輥1010以使金屬絲網(wǎng)1020在每對(duì)輥1008和1010之間穿過(guò)的方式設(shè)置。多個(gè)纖維引入頭沿機(jī)器1004a的長(zhǎng)度設(shè)置在金屬絲網(wǎng)1020上方。具體地,機(jī)器1004a包括四(4)個(gè)纖維引入頭,其包括第一纖維引入頭1012、第二纖維引入頭1014、第三纖維引入頭1016、以及第四纖維引入頭1018。第一和第二纖維引入頭1012和1014位于上游輥1008的上游,而第三和第四纖維引入頭1016,1018位于上游輥1008的下游以及下游輥1010的上游。上游和下游輥1008和1010可以作為壓緊輥4吏用;輥1008之間的間隙和輥1010之間的間隙能夠進(jìn)行調(diào)整,這一點(diǎn)在結(jié)合圖13到圖22的說(shuō)明中將變得清楚。在圖13中顯示的機(jī)器1004a為四纖維引入頭氣流成網(wǎng)機(jī)器,其顯示為具有進(jìn)給同樣纖維成分的基本相同量的纖維引入頭1012,1014,1016和1018。可供選擇地,纖維引入頭1012,1014,1016和1018中的一個(gè)或多個(gè)可以進(jìn)給基本不同量的纖維,或進(jìn)給不同的纖維或纖維成分。如圖12所示,機(jī)器1004a沒(méi)有將上游和下游輥1008和1010用作壓緊輥(即,維持了輥1008和1010之間的間隙,從而不對(duì)穿過(guò)其間的網(wǎng)施加壓緊力或使壓緊力最小化)。因此,機(jī)器1004a構(gòu)造成生產(chǎn)具有相對(duì)低密度的相對(duì)厚的織品。下面參照?qǐng)D13,顯示的該示例系統(tǒng)包括用于形成網(wǎng)1000b的機(jī)器1004b。機(jī)器1004b構(gòu)造成利用上游輥1008作為壓緊輥,而下游輥1010不如此使用。因此,機(jī)器1004b構(gòu)造成形成密度變化的織品,因?yàn)橛傻谝缓偷诙w維引入頭1012和1014引入的區(qū)域由上游輥壓緊,從而增加了這些區(qū)域的密度,而下游輥1010間隔從而減少或消除了由第三和第四纖維引入頭1016和1018沉積的區(qū)域的任何壓緊,所以,由第三和第四纖維引入頭1016和1018沉積的區(qū)域不密實(shí)。下面參照?qǐng)D14,該示意性系統(tǒng)包括用于形成氣流成網(wǎng)的復(fù)合體網(wǎng)1000c的機(jī)器1004c。在此系統(tǒng)中,上游輥1008和下游輥1010都作為壓緊輥使用,從而生產(chǎn)出具有相對(duì)高密度的織品薄網(wǎng)。下面參照?qǐng)Dl5,其顯示了用于形成網(wǎng)lOOOd的機(jī)器1004d,只有下游輥1010作為壓緊輥使用(上游輥1008不如此使用)。因此,機(jī)器1004d提供了網(wǎng)的整體壓緊,從而與根據(jù)圖14所示的系統(tǒng)形成的網(wǎng)1000c—樣,生產(chǎn)出相對(duì)高密度的薄織品。下面參照?qǐng)D16,機(jī)器1004e用于形成網(wǎng)lOOOe。機(jī)器1004e同時(shí)使用上游輥1008和下游輥IOIO作為壓緊輥,但具有變化的壓緊程度。更具體地,上游輥1008作為壓緊輥使用,而下游輥IOIO提供用于部分壓緊。因此,機(jī)器1004e生產(chǎn)密度呈梯度變化的網(wǎng)(如由網(wǎng)1000e的區(qū)域中的相對(duì)厚度來(lái)示意性地顯示),但在網(wǎng)1000e的區(qū)域的厚度和密度方面,網(wǎng)1000e不同于圖13中所示的網(wǎng)1000b以及圖14中所示的網(wǎng)1000c(例如,各個(gè)網(wǎng)的頂部的兩個(gè)區(qū)域較厚,并典型地具有較低的密度)。下面參照?qǐng)D17,機(jī)器1004f用于形成與圖16所示的網(wǎng)1000e相類似的網(wǎng)1000f。網(wǎng)1000f在由下游輥1010提供的壓緊度上與網(wǎng)1000e不同,從而生產(chǎn)出由通過(guò)第三和第四纖維引入頭1016和1018沉積的材料所構(gòu)成的較厚區(qū)域。下面參照?qǐng)D18,機(jī)器1004g生產(chǎn)網(wǎng)1000g。除了彈性纖維通過(guò)一個(gè)纖維引入頭引進(jìn)外,圖18中顯示的系統(tǒng)與圖15中顯示的系統(tǒng)相同。具體地,彈性纖維通過(guò)第三纖維引入頭1016引入到網(wǎng)中,其中通過(guò)纖維引入頭1016引入的纖維與通過(guò)纖維引入頭1012,1014和1018引入的纖維至少在其彈性方面不同。由于通過(guò)第三纖維引入頭1016引入的纖維的彈性,所以,當(dāng)通過(guò)下游輥1010后,生成的區(qū)域傾向于"彈回"或回復(fù)到其原始的形狀,從而生產(chǎn)出由基本較薄的區(qū)域包圍的、體積更大、密度更低的中心區(qū)域。此區(qū)域可以設(shè)置在在網(wǎng)的厚度方向上的任何位置,包括網(wǎng)的頂部和底部區(qū)域。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,在層中使用的各個(gè)元件不必是散纖維組件,該氣流成網(wǎng)成型加工工藝可以適應(yīng)許多材料形狀和形狀系數(shù)。圖19到圖22顯示了與圖12到圖18顯示的系統(tǒng)的組件不同的系統(tǒng)組件,其不同之處在于,一個(gè)或多個(gè)分離的原材料組成部分可選地22引入到組裝加工工藝中。該分離的組成部分可選地為例如非織造物的預(yù)成型網(wǎng)材料。優(yōu)選地,分離的組成部分在現(xiàn)場(chǎng)與氣流成網(wǎng)加工工藝組合形成,以降低制造成本。參照?qǐng)D19,機(jī)器1004h用于形成網(wǎng)1000h,網(wǎng)1000h包括在網(wǎng)1000h的通過(guò)第二和第三纖維引入頭1014和1016形成的相鄰區(qū)域之間的材料網(wǎng)。更具體地,在機(jī)器1004h中設(shè)置有補(bǔ)充性的纖維引入頭1011,以將材料1009引入到第二纖維引入頭1014和第三纖維引入頭1016之間的位置,從而將網(wǎng)材料引入到網(wǎng)1000h的由第二纖維引入頭1014和第三纖維引入頭1016形成的區(qū)域之間。因此,除了添加的網(wǎng)材料1009被引入到網(wǎng)1000h的兩相鄰區(qū)域之間夕卜,最終的網(wǎng)1000h與由機(jī)器1004a(圖12)形成的網(wǎng)1000a相同。參照?qǐng)D20,機(jī)器1004i生產(chǎn)網(wǎng)1000i。網(wǎng)1000i與網(wǎng)1000b(圖13)的相同之處在于使用上游輥1008作為壓緊輥,以壓緊通過(guò)第一纖維引入頭1012和第二纖維引入頭1014沉積的兩個(gè)第一區(qū)域。另外,網(wǎng)1000i還與網(wǎng)1000h(圖19)有相似之處,即分離的網(wǎng)材料1009通過(guò)補(bǔ)充性的纖維引入頭1011引入到由第二和第三纖維引入頭1014和1016沉積的區(qū)域之間。參照?qǐng)D21,機(jī)器1004j用于形成網(wǎng)1000j,網(wǎng)1000j在壓緊比率方面與與網(wǎng)1000f(圖17)類似,而且與網(wǎng)1000h(圖19)類似,即分離網(wǎng)材料1009通過(guò)補(bǔ)充性的纖維引入頭1011引入。下面參照?qǐng)D22,機(jī)器1004k用于形成網(wǎng)1000k。圖22中的示意性圖示顯示了可以通過(guò)位于氣流成網(wǎng)的成型纖維引入頭之間的纖維引入頭1011A-1011E提供多種組分(同樣或不同的組分)。例如,這些纖維引入頭可以在纖維引入頭1012,1014,1016和1018的上游和下游的任何組合位置處i殳置以用于網(wǎng)材料1009A-1009E的引入(例如,紡絲粘合成網(wǎng)、熔化吹風(fēng)成網(wǎng)或紡絲熔化成網(wǎng)材料或薄膜)。在機(jī)器1004k中,這些補(bǔ)充性的纖維引入頭1011A-1011E分別設(shè)置在第一纖維引入頭1012的上游、在第一纖維引入頭1012和第二纖維引入頭1014之間、在第二纖維引入頭1014和第三纖維引入頭1016之間、在23第三纖維引入頭1016和第四纖維引入頭1018之間、以及自第四纖維引入頭1018的下游和下游輥1010的上游??梢允褂眠@些補(bǔ)充性的纖維引入頭的任意組合,且這些纖維引入頭可以用于引入同樣的組分或任意組合的不同組分。另外,雖然在圖22中沒(méi)有顯示,但可以任意組合使用上游輥1008和下游輥IOIO作為壓緊輥,以便壓緊最終網(wǎng)1000k的選擇區(qū)域。還可以想到的是,通過(guò)將氣流成網(wǎng)的合成復(fù)合體直接形成于巻狀產(chǎn)品基材上(例如,通過(guò)將氣流成網(wǎng)的合成復(fù)合體直接形成于輕質(zhì)的紡絲粘合網(wǎng)或其它適合基材的多孔基材上)來(lái)可選地生產(chǎn)物口口。通過(guò)利用合成氣流成網(wǎng)的另外優(yōu)點(diǎn),為合成氣流成網(wǎng)提供了其它的功能特點(diǎn),即生產(chǎn)出來(lái)的網(wǎng)基本上沒(méi)有方向性,也就是說(shuō)在機(jī)器縱向MD和橫向CD上的拉伸強(qiáng)度和其它類似的物理性質(zhì)基本相同。這與通過(guò)例如梳理成網(wǎng)和紡絲粘合成網(wǎng)工藝所生產(chǎn)的紙和許多非織造類型的情況不同,后者生產(chǎn)出來(lái)的網(wǎng)在強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)負(fù)載支撐性能上具有方向性——MD要比CD高得多。因此,無(wú)論是由疊層技術(shù)還是由合成復(fù)合技術(shù)生產(chǎn),具有方向性的組合結(jié)構(gòu)都要求更高的材料量,以在MD和CD(x和y)方向上提供充足的強(qiáng)度。雖然與此類其它的成型系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)相比,氣流成網(wǎng)合成系統(tǒng)具有優(yōu)點(diǎn),但此類其它的系統(tǒng)(包括層疊)也都在本發(fā)明的范圍內(nèi),特別是當(dāng)與氣流成網(wǎng)系統(tǒng)一起使用時(shí)更是如此。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,一些材料(例如,紡絲粘合網(wǎng)),無(wú)論是作為單獨(dú)生產(chǎn)的巻狀產(chǎn)品,還是作為在其它纖維或退繞的巻狀產(chǎn)品組件(借助氣流成網(wǎng)工藝組裝在一起)的制造期間現(xiàn)場(chǎng)制作的網(wǎng)狀元件,均是普遍存在的且價(jià)格不貴。因此,可以有益地使用此材料,優(yōu)選與氣流成網(wǎng)纖維材料一起使用,并可選地將微粒添加進(jìn)合成復(fù)合體結(jié)構(gòu)中。適用于氣流成網(wǎng)和并適于本發(fā)明實(shí)施的示例性氣流成網(wǎng)機(jī)械可由美國(guó)Michigan州Kalamazoo市的市場(chǎng)技術(shù)服務(wù)有限公司(MarketingTechnologyService,Inc.)處提供,或通過(guò)丹麥的H6rstens的NeumagDenmarkA/S或丹麥的Aarhus的Dan-WebA/S公司提供。圖23A至圖23B和圖24A至圖24B顯示了在沒(méi)有相對(duì)平坦的可收縮件的情況下制作的合成復(fù)合體,而圖24C顯示了具有可收縮件的組件。圖23A顯示了由多個(gè)散纖維層2310構(gòu)成的示例性組件,所述散纖維層2310彼此疊置組裝,然后在爐子中或在其它活化步驟2311中粘合到一起形成單個(gè)合成復(fù)合體2312。圖23B顯示了由散纖維層2307,2309以及同時(shí)制造的直接加工的非織造層2315,2316構(gòu)成的示例性組件,這些層彼此疊置組裝,然后在爐子中或在其它活化步驟2311中粘合到一起形成單個(gè)合成復(fù)合體2318。圖24A顯示了由散纖維層2408以及同時(shí)制造的非織造加工的層疊元件2407,2409、以及預(yù)先制作的巻狀產(chǎn)品2410構(gòu)成的組件2415,這些層彼此疊置組裝,接著在爐子中或在其它活化步驟2311中粘合到一起形成單個(gè)合成復(fù)合體2410。圖24B顯示了由散纖維層2420、同時(shí)制造的非織造加工的層疊元件2418、2421、以及預(yù)先制作的巻狀產(chǎn)品2419、2422構(gòu)成的組件2425,所有這些層彼此疊置組裝,接著在爐子中或在其它活化步驟"11中粘合成單個(gè)合成復(fù)合體2426。圖24C顯示了由可收縮層2331,2333,2335和相對(duì)非收縮層元件2332,2334構(gòu)成的正弦型或波狀組件2336,這些層預(yù)先彼此疊置地組裝,然后,在爐子中或其它活化步驟2311中活化并粘合成單個(gè)合成復(fù)合體2340,使得當(dāng)移出活化步驟時(shí),可收縮件收縮成相對(duì)平坦的表面2345,2347和2349,而非收縮件2346,"化保持附著到表面平坦的元件2345,2347和2349上的非收縮的波紋狀或正弦形狀。在根據(jù)本發(fā)明使組裝好的元件的期望收縮性能活化之前,利用公知技術(shù)使未粘合的層組件形成起伏的波浪狀或波紋形狀存在多種可能性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,波浪件的形狀、幅值或波長(zhǎng)不必特別一致,以在合成復(fù)合組件中形成至少略微有序的正弦形狀。圖24C顯示了中空區(qū)域2350,2351,2352和2353。根據(jù)使用的材料,這些中空區(qū)域可以被來(lái)自平坦層、或正弦層或同時(shí)來(lái)自兩者的表面的纖維突出部分塞滿。中空區(qū)域還可以由于多種原因坍塌或部分坍塌。圖25顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一示例實(shí)施例,其顯示了由散纖維的可收縮件層2512以及兩個(gè)散纖維的非收縮層2510,2514構(gòu)成的組件,所述層利用氣流成網(wǎng)成形部分2550彼此疊加地組裝,接著,利用用來(lái)形成波紋的輥2007形成正弦形狀,接著在爐子或其它活化步驟2311中粘接。組件粘合成單一的合成復(fù)合體2520,其中,可收縮件2524在合成粘合復(fù)合體2520內(nèi)收縮成相對(duì)平坦的表面,而兩個(gè)非收縮件2522,2526保持基本的不收縮的波紋形狀并粘合到相對(duì)平坦的表面收縮件2524上,以形成空腔2528,2530。圖26顯示了利用氣流成網(wǎng)成型部分2650來(lái)形成散纖維組件的更復(fù)雜的示例性方法,所述散纖維組件由可收縮件2610,2614,2618和非收縮件2612,2616構(gòu)成,并且整個(gè)組件利用用來(lái)形成波紋的輥2007形成正弦形狀,然后經(jīng)過(guò)爐子2133或其它活化步驟,使得可收縮件2610'2614,2618相對(duì)非收縮件2612,2616收縮,從而得到由仍為正弦的非收縮件2632,2630以及附著于其上(形成空腔2634,2636,2638,2639)的相對(duì)平坦的可收縮層2622,2624,2626構(gòu)成的粘合而成的合成復(fù)合體2620。本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,本發(fā)明可選地可以包括例如通過(guò)擠制呈纖維或其它形式的熱塑性或非熱塑性材料而現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的層疊元件,且可選地也可以結(jié)合預(yù)先制作的巻狀產(chǎn)品件,其均不脫離本發(fā)明的主題精神。圖27顯示了示例性的氣流成網(wǎng)成型方法,其利用氣流成網(wǎng)成型部分2750沉積非收縮纖維2712,2716,且沉積相對(duì)收縮的直接加工的非織造件2710,2714,2718,并且整個(gè)組件在利用用來(lái)形成波紋的輥2007形成為波浪狀之后,在爐子2311中或其它活化步驟中活化,使得收縮件2722,2724,2726相對(duì)非收縮件2732,2730收縮,從而得到由仍為正弦的非收縮件2732,2730以及附著于其上(形成空腔2728,2739,2736,2738)的相對(duì)平坦的收縮層2722,2724,2726構(gòu)成的粘合復(fù)合體2720。圖28顯示了利用散纖維的非收縮層2812,2816以及預(yù)先制作的巻狀產(chǎn)品2810,2814,2818通過(guò)氣流成網(wǎng)工藝形成木>散組件的另一示例性方法,其中,整個(gè)組件首先形成正弦形狀,然后在爐子中或活化階段23U中活化,使得收縮件相對(duì)非收縮件收縮,從而得到由仍為正弦的非收縮件2830,2832以及附著于其上的相對(duì)平坦的可收縮層2822,2824,2826構(gòu)成的粘合復(fù)合體2820。圖29顯示了利用壓緊輥2980和具有凹槽表面特征的壓花輥2970將由元件構(gòu)成的組件2966形成波紋狀或成型、以形成可選地與由用來(lái)形成波紋的輥制作形狀相類似的三維形狀。壓花輥2970可選地使用突出的表面特征,而不是內(nèi)凹的成型特征,并可以可選地使用抽吸區(qū)域2071以進(jìn)一步增強(qiáng)施加到組件2920上的圖案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,具有許多種方式將期望的波紋形狀賦予組件,且此成型不僅可以在z方向改變,而且可以在x和y方向改變。例如,許多此類圖案和具體的凸起的形狀都可以利用原本用來(lái)使組件形成該形狀的輥、皮帶、金屬絲網(wǎng)或其它期望裝置上的凸起或內(nèi)凹的圖案來(lái)將此成型的圖像賦予組件,且此凸起或內(nèi)凹的圖案可以在x,y和z方向上連續(xù)或不規(guī)則,其均不脫離在此公開(kāi)的本發(fā)明的主題精神。此外,最終成型組件2920的頂部和底部表面在圖案或質(zhì)地上不要求彼此相似,或在生產(chǎn)的合成復(fù)合體的頂部和底部上相同,或在機(jī)器橫向上形成圖案以獲得連續(xù)的波浪形狀。圖30顯示了另一方法,其利用起褶技術(shù)3030將組件形成正弦、相對(duì)明顯的折疊結(jié)構(gòu),以形成總體上與由用來(lái)形成波紋的輥制作的正弦結(jié)構(gòu)相類似的三維波浪狀形狀3020。圖31A顯示了通過(guò)利用例如通常在棉紙的生產(chǎn)中使用的起皺技術(shù)來(lái)制造不規(guī)則的三維起伏結(jié)構(gòu)的另一方法。組件3166利用壓力輥3170粘合到干燥器3172上。起皺刮刀3154使得纖維網(wǎng)彎曲成三維波浪狀形狀3160,然后通過(guò)緩慢移動(dòng)的巻繞輥3155保持起皺組件的三維形狀。圖31B至圖31C顯示了另外的方法,其通過(guò)利用在紙和非織造行業(yè)中使用的Micrex⑧微起皺加工工藝(其用于向織物組件施加z方向的波浪狀形狀和柔軟度)來(lái)形成三維起伏結(jié)構(gòu)3198??傮w地,Micrex微起皺技術(shù)和其它類似的加工工藝依賴于在兩個(gè)或更多個(gè)移動(dòng)或靜止的表面、以不同的速度(總體地較慢)移動(dòng)的輥或帶之間的網(wǎng)的不同加速度,然后是移動(dòng)較慢的巻取絡(luò)筒機(jī),其保存組件的三維形狀。用于生產(chǎn)微褶皺的此公知技術(shù)還適用于成型本發(fā)明的組件。圖32A至圖32D顯示了根據(jù)本發(fā)明的、利用由例如丹麥Aarhus市的Dan-WebA/S公司銷售提供的升高的輸送金屬絲網(wǎng)裝置來(lái)在活化步驟之前形成氣流成網(wǎng)層疊組件的一個(gè)優(yōu)選方法。該輸送裝置通過(guò)使用抽吸箱3264起作用,,以通過(guò)移動(dòng)的多孔金屬絲網(wǎng)帶3210提供真空,該移動(dòng)的多孔金屬絲網(wǎng)帶3210在速度上與爐子金屬絲網(wǎng)3259和成型金屬絲網(wǎng)1006緊密同步。在正常操作中,輸送裝置的作用是從成型部分的金屬絲網(wǎng)提升易碎的散纖維組件,然后將組件完好無(wú)損地沉積到將隨后在其上進(jìn)行活化和粘合的爐子金屬絲網(wǎng)上。在氣流成網(wǎng)技術(shù)的正常操作中,輸送裝置金屬絲網(wǎng)3210僅比爐子金屬絲網(wǎng)3259的平面略高,其距該平面的高度接近等于散纖維組件的厚度,且輸送裝置金屬絲網(wǎng)和爐子金屬絲網(wǎng)以很相近的速度運(yùn)行,當(dāng)在爐子中活化且粘合后,生產(chǎn)出工業(yè)生產(chǎn)中典型的平面合成復(fù)合織物。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,通過(guò)與爐子金屬絲網(wǎng)3259相比在z向顯著升高輸送裝置金屬絲網(wǎng)3210的高度,并且通過(guò)相對(duì)于輸送裝置金屬絲網(wǎng)顯著降低爐子金屬絲網(wǎng)的速度,使得組件中的材料堆積成波浪狀。此技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是及時(shí)和簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié),從而,利用簡(jiǎn)單的機(jī)器控制軟件設(shè)置,通過(guò)調(diào)節(jié)輸送裝置相對(duì)爐子金屬絲網(wǎng)的輸送高度以及速度,可以使組件具有所需的幅值和波數(shù)或波長(zhǎng)。圖32A顯示了通過(guò)沉積層3216的松散組件制作形成合成復(fù)合體的優(yōu)選示例方法,其中,利用相對(duì)爐子金屬絲網(wǎng)3259的平面在z方向上升高的輸送裝置金屬絲網(wǎng)3210,且爐子金屬絲網(wǎng)3259以低于輸送28裝置金屬絲網(wǎng)3210的速度移動(dòng),從而將期望幅值的三維波浪形狀賦予元件構(gòu)成的組件,這樣使得整個(gè)組件形成波浪狀結(jié)構(gòu)3226。圖32B顯示了通過(guò)沉積散纖維組件制作形成合成復(fù)合體的示例方法,其中,利用與圖32A相比在z方向升高相對(duì)少的輸送金屬絲網(wǎng)3210,使整個(gè)組件形成與圖32A的3226相比幅值較低的波浪狀結(jié)構(gòu)3226。圖32C顯示了通過(guò)沉積散纖維組件制作合成復(fù)合體的示例方法,其中,利用比圖32A中的爐子金屬絲網(wǎng)3259移動(dòng)更快、同時(shí)仍然移動(dòng)得比輸送金屬絲網(wǎng)3210慢的爐子金屬絲網(wǎng)3259,使整個(gè)組件形成與圖32A的3226相比頻率較低的波浪狀結(jié)構(gòu)3240。圖32D顯示了通過(guò)沉積散纖維組件制作合成復(fù)合體的示例方法,其中,利用比圖32A中的爐子金屬絲網(wǎng)3259移動(dòng)更慢的爐子金屬絲網(wǎng)3259,使整個(gè)組件形成與圖32A的3226相比頻率更高的波浪狀結(jié)構(gòu)3286。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,正弦形狀的幅值和波數(shù)或波長(zhǎng)可以在很寬的范圍調(diào)節(jié),并可以通過(guò)對(duì)輸送裝置的升高高度、以及輸送金屬絲網(wǎng)與爐子金屬絲網(wǎng)的相對(duì)速度施加獨(dú)立的變化,成功地獲得在厚度和基準(zhǔn)重量上具有較大變化的組件。本發(fā)明的某些實(shí)施例的另一方面期望將顆粒添加到合成復(fù)合體中。也可以想到各種顆粒和其它材料進(jìn)入到各個(gè)層或各個(gè)層之間能夠帶來(lái)的各種高度期望的特殊優(yōu)點(diǎn),從而穩(wěn)定在層內(nèi)和在收縮行為的活化后產(chǎn)生的空腔中的顆粒材料的高濃度。圖33顯示了在層的組裝期間用位置3320處的成型纖維引入頭1012,1014,1016,1018,1019將顆粒3330可選地添加到添加有顆粒的所有單獨(dú)層3302,3306,3310,3314,3318中的視圖,且示出了在粘合后這些顆粒在合成復(fù)合體3348內(nèi)的最終整體位置??涨?304,3308,3312和3316保持相對(duì)的中空且沒(méi)有顆粒??梢韵氲接蓄w粒的層或沒(méi)有顆粒的層的任意組合。圖34到圖38顯示了具有添加的顆粒3430的示例復(fù)合體的#見(jiàn)圖,29其是通過(guò)在各層的組裝期間、在將組件形成波狀或正弦形狀之前,將顆粒添加到五個(gè)成型纖維引入頭1012,1014,1016,1018,1019之間而制成。在最終的結(jié)構(gòu)中,在活化后的合成復(fù)合體中的元件之間形成的空腔內(nèi)具有顆粒。最終結(jié)構(gòu)中的顆??梢宰銐蚨嗟囟ㄎ辉诳涨粌?nèi)以防止大的移動(dòng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,許多單獨(dú)的平坦的表面元件可選地可以在z方向與其它正弦狀元件組合,且最終空腔的許多可能組合都在本發(fā)明的主題精神內(nèi)。此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,可以添加許多類型和形狀的顆粒、及其許多組合,而不脫離本發(fā)明的主題精神。事實(shí)上,能夠想到的是,仔細(xì)選擇顆粒在各個(gè)空腔內(nèi)的眾多位置并將顆粒放置于這些位置能夠更有效地利用由這些顆粒所提供的功能。也可以想到的是,混合的混合物和單一組分的顆粒保持與整個(gè)合成復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同類型的其它顆粒分離。提供包括可選地用纖維或低密度的毛絨表面部分填充此空腔的開(kāi)放或相對(duì)開(kāi)放和中空的空腔是期望的,這樣例如可以為膨脹顆粒(例如作為嬰兒尿布使用的超吸收劑顆粒)提供用于在z方向膨脹的空間,或者為能夠在后續(xù)的加工中包括進(jìn)來(lái)或可選地活化的交聯(lián)樹(shù)脂或泡沫材料提供空間。另外,通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施已經(jīng)發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)了松散粉末在組件中的穩(wěn)定性。此外,可以在空腔中保持很高濃度的顆粒而不顯著地移動(dòng)??梢越Y(jié)合到正弦狀層和平坦層之間限定的開(kāi)放空腔中的顆粒的實(shí)例包括熱固性顆粒,熱塑性顆粒和水泥質(zhì)顆粒,這些顆??梢栽谂c使合成復(fù)合體活化的條件(例如,使至少一層材料收縮以在完成的結(jié)構(gòu)中變得相對(duì)平坦)顯著不同的條件下起作用。在這些不同組的條件下,顆??梢越?jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)(例如,在熱固化性顆粒的情況下發(fā)生交聯(lián))、相變(例如,在熱塑性顆粒的情況下熔化)、或凝固(例如,在水泥質(zhì)顆粒遇到濕度的影響下)。水泥質(zhì)顆粒的實(shí)例包括具有類似水泥的、膠接、或粘合類型的性質(zhì),并包括Portland水泥、石膏等。表l中的示例性實(shí)施例示出了本發(fā)明的實(shí)施情況,這些實(shí)施例通過(guò)散纖維組件的氣流成網(wǎng)成型來(lái)制作,其利用用于活化和粘合的烘箱30并且利用比爐子絲網(wǎng)移動(dòng)相對(duì)快的起伏輸送金屬絲網(wǎng)裝置,如圖32A至圖32D所示。根據(jù)顯示的配方并利用表l中顯示的特定的機(jī)械設(shè)置,使用用來(lái)制作本發(fā)明實(shí)施例的、具有五個(gè)成型纖維引入頭、中間壓緊輥、可以在z方向升高的散纖維組件輸送裝置、以及四區(qū)域可調(diào)節(jié)的爐子(由美國(guó)Michigan州Kalamazoo市的市場(chǎng)技術(shù)服務(wù)有限公司(MarketingTechnologyService,Inc.)提供)的適合的氣流成網(wǎng)成型系統(tǒng)來(lái)生產(chǎn)表2中的樣品。表2也參照顯示了活化后得到的合成復(fù)合體的總體形狀和最終總體結(jié)構(gòu)的附圖。圖50至圖77是顯示了放大2倍和4倍的示例結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖的光學(xué)顯微照片。雖然適用于本發(fā)明的實(shí)施的許多其它纖維都適用,但用在示例實(shí)施例中的熱塑性粘合劑為氣流成網(wǎng)行業(yè)能夠通過(guò)商業(yè)手段獲得的典型雙組分粘合纖維。1.55丹尼爾(denier)的T-255等級(jí)的聚酯纖維能夠從德國(guó)的Augeburg的TreviraGmbH購(gòu)買并在表1中簡(jiǎn)寫為"Trev"。ESC806AALAD等級(jí)適用于從美國(guó)Georgia州Athens市的FibervisionA/S購(gòu)買并在表1中簡(jiǎn)寫為"ALAD"。Fortrel6丹尼爾聚酯纖維能夠從美國(guó)的SouthCarolina州的Darlington市的Wellman有限公司購(gòu)買并在表l中簡(jiǎn)寫為"PET",其中還使用15丹尼爾的聚酯,其簡(jiǎn)寫為"15dPET"。所使用的合成纖維的長(zhǎng)度為大約6mm,不過(guò)更長(zhǎng)和更短的纖維可選地選擇用于本發(fā)明的實(shí)施,并且可以使用許多類型的纖維作為結(jié)合纖維。軟木纖維素絨毛紙漿等級(jí)(能夠從Georgia州Jesup市的Rayonier有限公司購(gòu)買并簡(jiǎn)寫為"pulp")的平均長(zhǎng)度為大約3mm。本發(fā)明預(yù)期許多纖維都可以使用,且可以為比在此說(shuō)明的纖維更長(zhǎng)或更短。用于本發(fā)明的組分可以為親水、疏水或親水和疏水材料兩者的組合。用于在本發(fā)明中使用的適合纖維包括許多纖維素纖維(例如木質(zhì)紙漿和棉絮)、改性纖維素纖維(例如人造纖維和Lyocell)、醋酸纖維素、大麻、黃麻、亞麻、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、PLA和許多其它合成的、礦物(例如,玻璃)、以及可以單獨(dú)使用或與其它非纖維材料混合使用的天然材料。這些成分還可以與各種配方一起混合以實(shí)現(xiàn)所需的屬性。表1顯示了在裝酉己期間;^ii積杜母?jìng)€(gè)〉厄)每種纖維組分的每平方米的克數(shù)、壓緊輥的狀態(tài)和壓力(在表l中標(biāo)為"CompA"和"CompB,,)、輸送金屬絲網(wǎng)相對(duì)爐子金屬絲網(wǎng)的表面升高的高度、以及輸送金屬絲網(wǎng)和爐子金屬絲網(wǎng)的速度。表l中列出的配方和機(jī)械條件(包括升高的輸送高度和輸送金屬絲網(wǎng)和爐子金屬絲網(wǎng)的相對(duì)速度)滿足如圖32A整體示出的氣流成網(wǎng)纖維沉積結(jié)構(gòu)的條件。對(duì)于表1中顯示的所有實(shí)例的在活化步驟中使用的爐子溫度,最初的三個(gè)爐子區(qū)域中設(shè)定為140攝氏度,而第四個(gè)爐子區(qū)域中設(shè)定為155攝氏度。<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage34</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>圖49顯示了適用于評(píng)價(jià)相對(duì)厚的復(fù)合體的抗彎曲性能的試驗(yàn)設(shè)備4900的視圖。該裝置為Thwing-AlbertQC-1000拉伸試驗(yàn)機(jī)型號(hào)OC-1000的改型,其通常用于評(píng)價(jià)紙和其它纖維的拉伸強(qiáng)度。連接到樞軸固定器4卯1的、具有2000克能力的T-A負(fù)載單元(型號(hào)RSB-1)4907連接到柔性金屬絲網(wǎng)4905,柔性金屬絲網(wǎng)4卯5通過(guò)吊環(huán)螺栓4985連接到夾子4910。夾子4910通過(guò)能夠從Quill公司獲得的中等尺寸的辦公用長(zhǎng)尾夾改造而成,其改造為包括固定到長(zhǎng)尾夾中心部的吊環(huán)螺栓。整個(gè)夾子組件的重量為18克,并在距離樣品4960的前緣一厘米4920處夾住樣品4950。待測(cè)試的樣品4960固定至5.2cm高,15.5cm寬的支撐塊4940,所述支撐塊4940連接到移動(dòng)支撐4950,連接位置是距離其中心1.5cm處,如圖中4990所示。重量為400克,尺寸為15.5cm乘以5.5cm的支撐板4955被夾到支撐塊4940上,且之間插入填隙墊圈4930,填隙墊圈4930等于樣品4960的未壓緊厚度。具有5cm乘以10cm的尺寸的樣品4960從支撐塊4940的邊緣露出5cm,如附圖標(biāo)記4915所示。在測(cè)試期間,載荷元件首先歸零,然后,開(kāi)始試驗(yàn)使移動(dòng)支撐4950以3.87cm/min的速度下降2cm,并使樣品4960撓曲以在負(fù)載單元4970上施加力。測(cè)量在試驗(yàn)期間測(cè)得的力的最高讀數(shù)、即測(cè)量端點(diǎn)2cm處的最高讀數(shù)并作為彎曲力記錄在表2中。表2顯示了在MD和CD方向測(cè)量的彎曲力和MD與CD彎曲力的比、以及根據(jù)表l中的配方和條件生產(chǎn)的合成復(fù)合體的最終基準(zhǔn)重量和密度。36表2<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>雖然在此已經(jīng)利用表1中顯示的實(shí)例顯示和說(shuō)明了本發(fā)明的一些實(shí)施例,但實(shí)施例只是通過(guò)示例的方式提供,部分是由于本發(fā)明的具體靈活性容易生產(chǎn)具有各種類型材料的非常廣泛的結(jié)構(gòu)。此靈活性保證了本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在此基礎(chǔ)上實(shí)施其它應(yīng)用、變更方式和變化以及更換而不脫離本發(fā)明的主題精神。另外,用于在圖中顯示選擇的實(shí)施例沒(méi)有顯示尺寸范圍,且不局限于在圖中顯示的比例或在表1中實(shí)施例使用的配方。以上說(shuō)明只考慮了優(yōu)選實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員和從業(yè)人員可以使用本發(fā)明或在此基礎(chǔ)上做出本發(fā)明的改進(jìn)方式。因此,應(yīng)該理解,顯示在圖中的實(shí)施例和以上的說(shuō)明只是用于說(shuō)明的目的,而不是限制本發(fā)明的范圍,其根據(jù)專利法律的原則解釋的附屬權(quán)利要求限定,并包括等同物的原則條款。權(quán)利要求1.一種復(fù)合體,其包括具有兩個(gè)層或多個(gè)層的結(jié)構(gòu),所述層中的至少一個(gè)層包括正弦狀層,且所述層中的至少一個(gè)層包括相對(duì)平坦的層,所述相對(duì)平坦的層由熔合到所述正弦狀層的收縮后的材料組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其中,至少一個(gè)層為預(yù)先制作的巻狀產(chǎn)品材料。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合體,其中,至少一個(gè)層為現(xiàn)場(chǎng)制作的非織造材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其中,所述的至少一個(gè)正弦狀層包括兩個(gè)正弦狀層,其中所述兩個(gè)正弦狀層分別位于所述復(fù)合體的兩個(gè)外部位置處。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合體,其中,所述的至少一個(gè)平坦的層包括兩個(gè)平坦的層,其中所述兩個(gè)平坦的層分別位于所迷復(fù)合體的兩個(gè)外部位置處。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)合體,其具有限定在所述正弦狀層和所述平坦的層之間的相對(duì)開(kāi)放的空腔,所述空腔能夠可選擇地包含顆粒。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合體,其中,所述空腔包括顆粒,且其中所述顆粒充分地局部定位,以防止顯著的移動(dòng)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合體,其中,所述顆粒為碳或碳和其它顆并立的混合物。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合體,其中,所述顆粒為水泥質(zhì)接合劑、石膏或類似的材料,當(dāng)水或其它一些流體或制劑施加到所述顆粒時(shí),所述顆粒起反應(yīng)以粘接到一起。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合體,其中,所述開(kāi)放的空腔包含顆粒,且所述顆粒是能夠在選定的預(yù)定條件下起反應(yīng)的材料。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的復(fù)合體,其中,所述顆粒從熱固性、熱塑性或水泥質(zhì)材料中選擇。12.—種復(fù)合體,其包括具有至少一個(gè)層的合成結(jié)構(gòu),所述至少一個(gè)層具有內(nèi)部部分和兩個(gè)外部表面,所述兩個(gè)外部表面的至少一個(gè)具有突出的纖維。13.—種用于制作復(fù)合體的加工工藝,所述加工工藝包括在基材上沉積至少一個(gè)層;將該至少一個(gè)層設(shè)置為正弦形狀;以及活化該至少一個(gè)層,以使該至少一個(gè)層中的元件收縮和/或粘合到所述復(fù)合體中的其他的元件上。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的加工工藝,其中在基材上沉積至少一個(gè)層的加工工藝為干燥氣流成網(wǎng)或其它非織造加工工藝。15.根據(jù)權(quán)利要求13所迷的加工工藝,其中,復(fù)合體是合成的。16.—種用于制作復(fù)合體的加工工藝,所述加工工藝包括將包括可收縮件的至少一個(gè)層和包括非收縮件的至少一個(gè)層組裝成一層疊的組件;將所述層疊的組件形成正弦形狀;活化所述層疊的組件,使得形成一合成復(fù)合體,且所述可收縮件收縮以形成相對(duì)平坦的層,而所述包括非收縮件的至少一個(gè)層保持處于未收縮的正弦狀態(tài)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的加工工藝,其中,所述組裝工藝為氣流成網(wǎng)加工工藝,且其中所述可收縮件包括散纖維,并且所述非收縮件包括散纖維。18.—種用于制作復(fù)合體的加工工藝,所述加工工藝包括將包括由熱塑性材料制成的可收縮纖維沉積物的至少一個(gè)層和包括由熱塑性材料制成的非收縮纖維沉積物的至少一個(gè)層組裝成層疊的組件;將所述層疊的組件形成正弦形狀;在爐子中以足夠的溫度活化所述層疊的組件,該溫度使得由熱塑性材料制成的所述可收縮纖維沉積物相對(duì)于由熱塑性材料制成的所述非收縮纖維沉積物收縮,并且當(dāng)冷卻時(shí)能使包括由熱塑性材料制成的可收縮纖維沉積物的所述至少一個(gè)層以及包括由熱塑性材料制成的非收縮纖維沉積物的所述至少一個(gè)層粘合在一起。19.一種用于制作復(fù)合體的加工工藝,所述加工工藝包括將包括可收縮散纖維的至少一個(gè)層和包括非收縮巻狀物品的至少一個(gè)層組裝成層疊的組件;將所述層疊的組件形成正弦形狀;以及活化所述層疊的組件,以使所述可收縮散纖維收縮和/或粘合到所述復(fù)合體中的其他的元件上。20.—種用于制作復(fù)合體的加工工藝,所述加工工藝包括將包括非收縮散纖維的至少一個(gè)層和包括可收縮巻狀物品的至少一個(gè)層組裝成層疊的組件;將所述層疊的組件形成正弦形狀;以及活化所述層疊的組件,以使所述可收縮巻狀物品收縮和/或粘合到所述復(fù)合體中的其他的元件上。21.—種用于制作復(fù)合體的加工工藝,所述加工工藝包括將包括散纖維的至少一個(gè)層和另外的至少一個(gè)層組裝成層疊的組件,其中該另外的至少一個(gè)層包括在該組裝加工期間現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的非織造織品;將所述層疊的組件形成正弦形狀;以及活化所述層疊的組件。22.—種用于制作復(fù)合體的加工工藝,所述加工工藝包括將包括可收縮材料的至少一個(gè)層和包括非收縮材料的至少一個(gè)層組裝成層疊的組件;利用由輸送金屬絲網(wǎng)裝置和成型爐金屬絲網(wǎng)構(gòu)成的裝置將所述層疊的組件形成正弦形狀,其中所述輸送金屬絲網(wǎng)裝置相對(duì)于所述成型爐金屬絲網(wǎng)在z方向上升高,并且所述成型爐金屬絲網(wǎng)比所述輸送金屬絲網(wǎng)裝置移動(dòng)得更慢;以及活化所述層疊的組件以使可收縮材料收縮和/或使可收縮材料粘合到所述復(fù)合體中的其他的元件上。23.—種用于制作復(fù)合體的加工工藝,所述加工工藝包括將一個(gè)層或多個(gè)層組裝成層疊的組件,其中所述層中的至少一層包括顆粒;將所述層疊的組件形成正弦形狀;以及粘合所述層疊的組件以產(chǎn)生合成的復(fù)合體。全文摘要提供一種用于直接形成在內(nèi)部粘合的合成復(fù)合體中具有至少一個(gè)相對(duì)平坦的表面和至少一個(gè)正弦狀元件的合成復(fù)合體結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化制造技術(shù)。纖維或其它材料的基質(zhì)成層狀沉積,然后形成波紋或波浪狀形狀并進(jìn)行活化步驟。至少一個(gè)元件由當(dāng)活化時(shí)例如通過(guò)在爐子中加熱時(shí)可收縮從而變?yōu)橄鄬?duì)平坦的面的收縮材料組成,該材料可選地粘接到當(dāng)活化步驟后保持正弦形狀的至少另外一個(gè)非收縮層上。文檔編號(hào)B32B1/00GK101500790SQ200780029969公開(kāi)日2009年8月5日申請(qǐng)日期2007年6月14日優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日發(fā)明者J·P·漢森,L·L·皮奧申請(qǐng)人:營(yíng)銷技術(shù)服務(wù)公司