包括經(jīng)加強的螺旋纏繞材料條帶的工業(yè)織物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明披露了一種工業(yè)織物及其制造方法，工業(yè)織物例如用于制造非織造物的無端環(huán)狀皮帶或套環(huán)。通過螺旋纏繞聚合物材料條帶(16)例如工業(yè)帶材或帶狀物材料，以及，使用超聲波焊接或激光焊接技術(shù)將材料條帶(16)的相鄰邊緣連接起來，制成該工業(yè)織物。然后，可以使用適當?shù)募夹g(shù)對織物進行穿孔，以使其可透過空氣和/或水。
【專利說明】包括經(jīng)加強的螺旋纏繞材料條帶的工業(yè)織物
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請是2009年12月10日提交的美國專利申請No. 12/635,367的部分繼續(xù)申 請，該美國專利申請No. 12/635, 367要求W下優(yōu)先權(quán)；2009年9月29日提交的美國臨時專 利申請No. 61/246,812 ;2009年9月29日提交的美國臨時專利申請No. 61/246,801 ;2009 年1月27日提交的美國臨時專利申請No. 61/147, 637 及，2008年12月12日提交的美 國臨時專利申請No. 61/121,998。
[0003] W引用的方式并入本文
[0004] 針對本文中所有產(chǎn)品所提及的所有專利、專利申請、文檔、引文、廠家使用說明、說 明書、產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格、W及產(chǎn)品圖表，在此W引用的方式并入本文，并且可W在本發(fā)明的實 踐中采用。

【背景技術(shù)】
[000引 1.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0006] 本申請涉及無端環(huán)織物，具體而言是用于非織造產(chǎn)品生產(chǎn)的工業(yè)織物。更具體地， 本發(fā)明涉及支撐件，例如用于生產(chǎn)具有圖案或標記的非織造產(chǎn)品的皮帶或套環(huán)。此外，本發(fā) 明可作為通過例如干法成網(wǎng)加工、烙噴加工、紡粘加工、或水力纏結(jié)加工而用于非織物的生 產(chǎn)中的皮帶和/或套環(huán)。
[0007] 2.現(xiàn)有技術(shù)描述
[0008] 用于制造非織造產(chǎn)品的工藝已有多年。在一種工藝中，用水束流或者水射流來處 理纖維毛層或纖維網(wǎng)，W促使纖維互相纏結(jié)并且改進纖維網(wǎng)的物理性能諸如強度。利用水 射流進行處理的該種技術(shù)已有數(shù)十年，如從美國專利No. 3, 214, 819、No. 3, 508, 308、W及 No. 3, 485, 706所披露內(nèi)容中可W了解到的技術(shù)。
[0009] 簡言之，該種方法涉及利用高壓水射流的作用使初級原纖互相交織，高壓水射流 類似于針刺作用在纖維結(jié)構(gòu)體上，并且在厚度方向能使形成纖維網(wǎng)的部分纖維重新取向。
[0010] 目前該種技術(shù)已經(jīng)廣泛開發(fā)，而且，不僅僅用于生產(chǎn)已知的"水刺（spunlaced)" 或者"水力纏結(jié)（hy化oentangled)"結(jié)構(gòu)體，用于諸如尤其是醫(yī)療領(lǐng)域和醫(yī)院應用的紡 織品用途，用于擦拭、過濾、W及袋泡茶的包裝，W及，所得到的物品可W是規(guī)則且均勻的， 如從美國專利No. 3, 508, 308的披露內(nèi)容可W 了解到的，而且，如有需要，所得到的物品 包括由纖維重新取向所產(chǎn)生的圖樣設(shè)計，該對于審美目的是非常重要的，如從美國專利 No. 3, 485, 706的披露內(nèi)容可W 了解到的。
[0011] 關(guān)于"水刺"或"水力纏結(jié)"類型的產(chǎn)品，已有相當長時間，可W通過巧喊材料混合 物，例如，通過組合由不同類型纖維組成的多種纖維網(wǎng)，調(diào)整產(chǎn)品的最終性能，不同類型纖 維例如天然纖維、人造或合成纖維、乃至其中將纖維與可W加入非織造結(jié)構(gòu)體的增強材料 預先進行混合的纖維網(wǎng)（"紡粘"式纖維網(wǎng)等）。
[0012] 法國專利FR-A-2 730 246和2 734 285,分別對應于美國專利No. 5, 718, 022和美 國專利No. 5, 768, 756,其描述了該樣的解決方案，使得利用水射流法能夠成功地處理疏水 性纖維、或該些纖維與其他親水性纖維的混合物、乃至完全由天然纖維組成的纖維網(wǎng)。
[0013] 簡言之，根據(jù)該些文獻的教導內(nèi)容，此處理涉及：對由同類或不同類初級原纖組成 的基底纖維網(wǎng)進行處理，壓縮并且潤濕該種基底纖維網(wǎng)，然后，利用至少一架作用在基底纖 維網(wǎng)上的不間斷高壓水射流，使纖維錯雜。
[0014] 為此，使基底纖維網(wǎng)在運轉(zhuǎn)中的無端環(huán)狀多孔支撐件上正向行進，并將基底纖維 網(wǎng)攜載到有孔轉(zhuǎn)筒鼓的表面上，向有孔轉(zhuǎn)筒鼓的內(nèi)部施加局部真空。多孔支撐件與轉(zhuǎn)鼓大 體W相同速度前進，在多孔支撐件與轉(zhuǎn)鼓之間機械方式壓縮基底纖維網(wǎng)。緊接在壓縮區(qū)域 的下游，使水簾對準纖維網(wǎng)，并使纖維網(wǎng)相繼穿過多孔支撐件、經(jīng)壓縮的基底纖維網(wǎng)、W及 其中用真空源去除過量水分的有孔支撐鼓。
[0015] 仍舊在轉(zhuǎn)筒鼓上，通過使經(jīng)壓縮并且浸濕的纖維網(wǎng)經(jīng)受至少一架高壓水射流的作 用，使初級原纖連續(xù)錯雜。一般而言，利用作用在纖維網(wǎng)相同面或者交替地作用于纖維網(wǎng)兩 面的多個相繼設(shè)架的水射流，實現(xiàn)結(jié)合，架內(nèi)的壓力W及排出的水射流速度從一架到下一 架有所不同，并且經(jīng)常是遞增的。
[0016] 重要的是應當注意到，如從FR 2 734 285可W了解到的，有孔親/鼓可W包括無 規(guī)則分布的微孔。如有需要，在初始結(jié)合處理之后，可W對纖維非織造結(jié)構(gòu)中的相反面施加 二次處理。
[0017] 在生產(chǎn)水刺或水力纏結(jié)非織造產(chǎn)品的工藝中，通常期望在成品上加入圖案或標 記，從而，在產(chǎn)品上產(chǎn)生期望的裝飾設(shè)計。該種圖案或標記通常由二次工序產(chǎn)生，該種二次 工序使用壓花或有圖案的壓延親，獨立于非織造物片的成型和卷起工序。該些親通常造價 昂貴，并且根據(jù)對纖維網(wǎng)特定區(qū)域進行壓縮的規(guī)則而操作，W產(chǎn)生要求的圖案或標記。然 而，使用單獨工序在非織造產(chǎn)品上產(chǎn)生圖案或標記有幾點不足。例如，要求很高的初期投資 用于壓延親，該會限制生產(chǎn)商經(jīng)濟所允許條件下的生產(chǎn)運轉(zhuǎn)規(guī)模。其次，由于單設(shè)圖案形成 或標記施加階段，導致更高的加工成本。第H，成品將具有比要求材料含量更高的材料含 量，W在壓延步驟被壓縮之后維持產(chǎn)品的厚度（caliper, thickness)。最后，由于在壓延期 間進行高壓壓縮，兩階段工序?qū)е鲁善匪珊穸鹊陀谒璩潭?。用該些已知的圖案形成工 藝制成的現(xiàn)有技術(shù)非織造產(chǎn)品不具備清晰、恰當形成的隆起部，因此難W看見期望的圖案。 另外，現(xiàn)有技術(shù)壓花非織造產(chǎn)品的隆起部尺寸不穩(wěn)定，因而，基于所應用領(lǐng)域，在一段時間 之后受到壓力時，非織造產(chǎn)品的隆起部會失去其H維結(jié)構(gòu)。
[0018] 美國專利No. 5, 098, 764和No. 5, 244, 711披露了在生產(chǎn)非織造纖維網(wǎng)或非織造產(chǎn) 品的更新方法中使用支撐件。支撐件具有構(gòu)形特征構(gòu)造 W及孔隙陣列。在該種工藝中，將 初始纖維網(wǎng)放在構(gòu)形支撐件上。載有纖維網(wǎng)的支撐件在高壓流體（通常為水）的射流下通 過?；谥渭臉?gòu)形構(gòu)造，水射流促使纖維互相纏繞并且纏結(jié)且形成特定圖案。
[0019] 對于所得到非織造產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)來說，支撐件中構(gòu)形特征和孔隙的圖案是很關(guān)鍵 的。另外，支撐件必須具有足夠的結(jié)構(gòu)整體性和強度，從而，在流體射流重新排列纖維并且 使纖維在其新排列中纏結(jié)的同時，支撐件支撐纖維網(wǎng)，W提供穩(wěn)定的織物。在流體射流的作 用力下，支撐件不能有明顯扭曲。此外，支撐件必須具有用于去除相對大量纏結(jié)流體的裝 置，W避免會影響有效纏結(jié)的纖維網(wǎng)"溢流（flooding)"。通常，支撐件包括的排水孔隙必須 足夠小，W維持纖維網(wǎng)的完整性，并且避免纖維穿過成形面的損失。另外，支撐件應當基本 不存在毛邊、鉤刺等缺陷，該些缺陷會影響纏結(jié)纖維非織造物與支撐件的分離性能。同時， 支撐件必須使得其上所加工纖維網(wǎng)的纖維在流體射流的作用下不會被沖走（即，良好的纖 維保持和支撐性）。
[0020] 在非織造物生產(chǎn)期間存在的主要問題之一是實現(xiàn)非織造物組成纖維的粘結(jié)，W便 使非織造產(chǎn)品具備對應于所考慮應用的強度特性，同時，維持或賦予特定的物理特性，諸如 松厚度、手感、外觀等。
[0021] 用于其預期目的時，松厚度、吸收性、強度、柔軟性、W及審美外觀該些性能對于許 多產(chǎn)品而言確實很重要。為了制造具有該些特性的非織造產(chǎn)品，經(jīng)常將支撐件構(gòu)造成使紙 幅接觸表面呈現(xiàn)出構(gòu)形變化。
[0022] 應當理解的是，該些支撐件（織物、皮帶、套環(huán)）可W采取無端環(huán)的形式，并且，W 傳送帶的方式發(fā)揮作用。進一步應當理解的是，非織造生產(chǎn)是W相當快速度進行的連續(xù)加 工。也就是說，在成形部中，將初級原纖或纖維網(wǎng)連續(xù)地沉積到成形織物/皮帶上，同時剛 制造出的纏結(jié)非織造織物連續(xù)地從支撐件運送到后續(xù)工序。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0023] 針對上文所討論現(xiàn)有技術(shù)專利/專利申請所解決的問題，本發(fā)明提供一種替代解 決方案。
[0024] 本發(fā)明提供一種改進的皮帶或套環(huán)，作用為取代常規(guī)皮帶或套環(huán)，并且，幫助賦予 其上所生產(chǎn)非織造產(chǎn)品W期望的物理特性，諸如松厚度、外觀、紋理、吸收性、強度、W及手 感。
[0025] 因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種水刺或水力纏結(jié)支撐件，例如皮帶或套環(huán)，其 具有期望圖案的通透空隙。
[0026] 另一目的是提供一種可在一個表面或兩個表面具有構(gòu)形或紋理的皮帶或套環(huán)，構(gòu) 形或紋理通過使用現(xiàn)有技術(shù)已知的方式制成，例如，砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻。通過本發(fā) 明實現(xiàn)上述及其他目的和優(yōu)點。本發(fā)明提供其他優(yōu)點，例如但不限于，與現(xiàn)有技術(shù)織造織物 相比改善了纖維支撐性和分離性（沒有殘留），W及，由于不存在紗線交叉結(jié)構(gòu)會抓住初級 原纖的問題，清潔起來更為容易。
[0027] 如果皮帶/套環(huán)具有表面紋理，那么可W將更有效的圖案/紋理傳遞到非織造物， W及，還可W得到更佳的物理性能，諸如松厚度/吸收性。
[0028] 本發(fā)明涉及無端環(huán)狀支撐件例如皮帶或套環(huán)，用于在水刺或水力纏結(jié)加工處理中 支撐并運送天然纖維、人工或合成纖維。與壓延技術(shù)相比，本發(fā)明的多孔結(jié)構(gòu)體、皮帶或套 環(huán)表現(xiàn)出下述非限制性優(yōu)點：織物套環(huán)相對成本較低，在固定設(shè)備方面不需要很大的投入； 在其纏結(jié)過程中實現(xiàn)圖案化，不需要單獨的壓延加工；在最終產(chǎn)品中可W獲得較低的材料 含量，該是因為厚度沒有因壓縮而降低；所制成的最終產(chǎn)品具有更高的松厚度，因為其沒有 在壓延階段受到壓縮。對于非織造親壓產(chǎn)品制造者來說，該些加工處理的優(yōu)勢進一步得到 如下終端產(chǎn)品優(yōu)點：更低成本的水刺或水力纏結(jié)網(wǎng)，具有所需的圖案、標記、或紋理；由于 減小了特定產(chǎn)品制造行程的尺寸/長度，能夠制造訂制產(chǎn)品；能夠生產(chǎn)具有更高性能的產(chǎn) 品，例如，具有更高松厚度的產(chǎn)品賦予了更高吸收性的特征，該對于消費者的應用來說是非 常有價值的。
[0029] 在示例性實施例中，無端環(huán)狀的皮帶或套環(huán)由材料條帶W邊緣對邊緣鄰接的方式 圍繞兩個親進行螺旋纏繞而形成。通過適當?shù)姆绞绞箺l帶彼此牢固連接，w針對特定用途 W所需長度和寬度形成無端環(huán)。在套環(huán)的情況下，條帶可W圍繞單個親或芯軸的表面進行 纏繞，該親或芯軸的直徑尺寸和機器橫向長度接近于待使用該套環(huán)的轉(zhuǎn)鼓。所使用的材料 條帶一般制成為工業(yè)帶材材料。帶材特別是塑料帶材材料通常解釋為：用于將物品緊固或 夾在一起的相對較薄塑料綁帶。出乎意料的發(fā)現(xiàn)是，該種類型的塑料材料所具有的特性適 合于形成本發(fā)明皮帶或套環(huán)的材料條帶。
[0030] (塑料）帶材與單絲之間的定義差別涉及尺寸、形狀和應用。帶材和單絲都是通 過擠出加工制成的，具有相同的基本步驟，即擠出步驟、單軸取向步驟和纏繞步驟。單絲通 常尺寸小于帶材，并且形狀通常為圓的。單絲廣泛應用于多種應用領(lǐng)域，例如漁線和工業(yè)織 物，包括紙機織物。帶材的尺寸通常遠大于單絲，并且基本上總是沿主軸更寬，因此，形狀為 矩形W用于其所需目的。
[0031] 在擠出【技術(shù)領(lǐng)域】已知的是，塑料帶材通過擠出加工制成。同樣已知的是，此加工包 括擠出材料的單軸取向。同樣已知的是，有兩種使用單軸取向的基本擠出加工。一種加工是 對較寬片材進行擠出和取向，將其切成單個帶材。另一種加工是擠出取向的單個帶材。第 二種加工非常類似于制造單絲的加工，因為兩種加工的設(shè)備類似。
[0032] 使用帶材材料優(yōu)于單絲之處在于制造織物所需的螺旋纏繞次數(shù)。單絲通常被視為 在其最大軸（axis)處不大于5mm的紗線。用于造紙機織物W及其他前述應用的單軸取向 單絲尺寸很少在其最大軸處超過1.0mm。使用的帶材材料通常寬度最少為10mm，有時寬度 可超過100mm?？蒞預見的是，也可W使用寬度高達1000mm的帶材?？墒褂脦Р牟牧系墓?應商包括例如Signode公司。
[0033] 另一優(yōu)點是厚度與拉伸模量的關(guān)系。例如，現(xiàn)有技術(shù)中的聚醋（聚對苯二甲酸己 二醇醋，PET)膜在長軸（或MD，機器方向）的拉伸模量為約3. 5GPa。PET帶材（或帶狀物） 材料的拉伸模量在lOGI^a至12.5GI^a范圍。為了用膜獲得相同的模量，結(jié)構(gòu)體需要更厚而 使厚度達到3至3. 6倍。
[0034] 因此，根據(jù)一個示例性實施例，本發(fā)明的織物、皮帶或套環(huán)用該些螺旋纏繞帶狀物 形成為單層或多層結(jié)構(gòu)體?？椢铩⑵Щ蛱篆h(huán)可具有平坦、光滑的頂面和底面。還可W使用 本領(lǐng)域已知的方式，例如砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻，使皮帶或套環(huán)具有某種形式的紋理。 皮帶或套環(huán)可W是對空氣和/或水不可透過。還可W使用一些機械方式或熱加工（激光） 方式對皮帶或套環(huán)進行穿孔，使其可W透過空氣和/或水。
[00巧]在另一示例性實施例中，帶狀物形成為具有互鎖形狀。皮帶或套環(huán)通過該些互鎖 條帶螺旋纏繞而形成，W及，相比于相鄰帶狀物條帶的邊緣僅平行和/或垂直相鄰接的情 況，該樣的皮帶或套環(huán)會具有更高的整體性。該種皮帶或套環(huán)也可不透過空氣和/或水，或 者對其進行穿孔W使其可透過空氣和/或水。
[0036] 雖然前述實施例為螺旋纏繞帶狀物的單層條帶，更佳的是，使用具有多種幾何形 狀的條帶來形成具有兩層或更多層的皮帶或套環(huán)。因此，根據(jù)一個示例性實施例，皮帶或套 環(huán)可具有兩層或更多層，其中，條帶可W形成為兩層或更多層機械方式互鎖，或者通過本領(lǐng) 域技術(shù)人員已知的其他方式連接到一起。同樣，結(jié)構(gòu)體可W不透過空氣和/或水，或者可進 行穿孔W使其可透過空氣和/或水。
[0037] 另一示例性實施例為使用"焊接條帶"概念形成的多層結(jié)構(gòu)體，該"焊接條帶"用 于進一步改善皮帶或套環(huán)的整體性。該結(jié)構(gòu)體可w不透過空氣和/或水，或者可進行穿孔 W使其可透過空氣和/或水。
[0038] 構(gòu)成本發(fā)明特點的多個新穎的特征特別列于所附權(quán)利要求中，該權(quán)利要求構(gòu)成本 文披露內(nèi)容的一部分。為了更好地理解本發(fā)明、其操作優(yōu)點W及使用本發(fā)明所獲得的具體 目的，參照下文進行的具體說明，其中在附圖中例示了本發(fā)明的優(yōu)選但非限制性實施例，附 圖中，對應的部件用相同的附圖標號表示。
[0039] 雖然使用術(shù)語織物和織物結(jié)構(gòu)體，但在描述本發(fā)明結(jié)構(gòu)體時，織物、皮帶、傳送帶、 套環(huán)、支撐件、W及織物結(jié)構(gòu)體可W互換使用。類似的，在本文說明中，術(shù)語帶材、帶狀物、材 料的條帶（strip of material)、材料條帶（material strips)可互換使用。
[0040] 本文中術(shù)語"包含的"和"包含"可W指"包括的"、"包括"，或者可W具有美國專 利法中通常賦予術(shù)語"包含的"或"包含"的含義。如果在權(quán)利要求中使用，術(shù)語"主要 由......構(gòu)成的"或"主要由......構(gòu)成"具有它們歸于美國專利法中的含義。下文描述 本發(fā)明的其他方面，或者，通過下文描述，本發(fā)明的其他方面（在本發(fā)明的范圍內(nèi)）將更為 明了。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，附圖并入說明書中，并且構(gòu)成說明書的一 部分。本文給出的附圖圖示本發(fā)明的不同實施例，并與說明書一起來說明本發(fā)明的原理。附 圖中：
[0042] 圖1為根據(jù)本發(fā)明一個方面的織物、皮帶或套環(huán)的軸測圖；
[0043] 圖2示出可W構(gòu)造出本發(fā)明織物、皮帶或套環(huán)的方法；
[0044] 圖3(a)至圖3 a)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、皮帶或 套環(huán)的幾種材料條帶實施例；
[0045] 圖4(a)至圖4(d)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、皮帶或 套環(huán)的幾種材料條帶實施例；
[0046] 圖5(a)至圖5(c)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、皮帶或 套環(huán)的幾種材料條帶實施例；
[0047] 圖6 (a)至圖6(d)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、皮帶或 套環(huán)的幾種材料條帶實施例；
[004引圖7(a)至圖7(d)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、皮帶或 套環(huán)的幾種材料條帶實施例；
[0049] 圖8 (a)至圖8(c)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、皮帶或 套環(huán)的幾種材料條帶實施例；
[0050] 圖9為柱狀圖，示出使用單軸取向材料（帶材/帶狀物）優(yōu)于雙軸取向材料（膜） 和擠出材料（成型件）的優(yōu)點；
[0051] 圖10(a)至圖10(d)示出可W構(gòu)造出本發(fā)明織物、皮帶或套環(huán)的方法所包括的步 驟；
[005引圖11(a)和圖11(b)為示意圖，示出可用于形成根據(jù)本發(fā)明一個方面織物、皮帶或 套環(huán)的裝置；
[0053] 圖12為示意圖，示出可用于形成根據(jù)本發(fā)明一個方面織物、皮帶或套環(huán)的裝置；
[0054] 圖13為根據(jù)本發(fā)明一個方面的織物、皮帶或套環(huán)的剖視圖；
[00巧]圖14為用于制造根據(jù)本發(fā)明一個方面的織物、皮帶或套環(huán)的裝置；W及
[0056] 圖15和圖16為不同類型裝置的示意圖，該裝置使用本發(fā)明的支撐件生產(chǎn)非織造 網(wǎng)。

【具體實施方式】
[0057] 下面，參照示出本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖，對本發(fā)明進行更全面的描述。然而，本 發(fā)明可W實施為多種不同形式，而不應當推斷為僅僅局限于本文所給出的實施例。此外，提 供該些例示實施例是為了使本文披露清楚完整，W及，能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員完全了解本 發(fā)明的范圍。
[0058] 本發(fā)明提供了一種諸如無端環(huán)狀皮帶的連續(xù)支撐件，適合于在例如圖15所示的 裝置中使用。非織造支撐件起到代替常規(guī)織造支撐件的作用，并且賦予其上所生產(chǎn)非織造 產(chǎn)品W期望的紋理、手感、和松厚度。本發(fā)明的支撐件可W減少制造非織造物的制造時間及 成本。
[0059] 圖15圖示了使用根據(jù)本發(fā)明的支撐件用于連續(xù)生產(chǎn)非織造織物的裝置。圖15所 示裝置包括實際上作為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)形支撐件的傳送帶80。皮帶圍繞一對分開的親在逆時 針方向連續(xù)地移動，如本領(lǐng)域所已知。布置在皮帶80上方的是流體噴射歧管79,流體噴射 歧管79連接多個管嘴（orifice)排或管嘴組81。各組具有一行或多行極細直徑的管嘴，各 管嘴直徑為大約0. 007英寸，每英寸有30個該種管嘴。在預定壓力下向管嘴組81供水，并 且使水W極細、大致圓柱狀、非發(fā)散的水束流或者水射流的形式從管嘴噴出。歧管裝有壓力 計88和控制閥87,用于調(diào)節(jié)各管嘴排或管嘴組的流體壓力。布置在各管嘴排或管嘴組下方 的是吸水箱82,用于除去過量水分，并且保持該區(qū)域免于過度溢流。將要形成為非織造產(chǎn)品 的纖維網(wǎng)83送至本發(fā)明的構(gòu)形支撐件傳送帶。通過適當噴嘴84將水噴灑到纖維網(wǎng)上，W 使進入的纖維網(wǎng)83預濕，并且，在纖維經(jīng)過流體噴射歧管下方時，幫助控制纖維。吸水狹縫 85布置在此水噴嘴下方W除去過量水分。纖維網(wǎng)沿逆時針方向在流體噴射歧管下經(jīng)過。任 意指定管嘴組81的操作壓力可W獨立于任意其他管嘴組81的操作壓力進行設(shè)定。然而， 通常最接近噴嘴84的管嘴組81 W相對較低的壓力例如l(K)psi進行操作。該有助于將進 入的纖維網(wǎng)置于支撐件表面。隨著纖維網(wǎng)在圖15的逆時針方向經(jīng)過，通常使管嘴組81的 操作壓力增大。無需使各后繼管嘴組81 W高于其順時針方向相鄰管嘴組的壓力操作。例 女口，兩個或更多個相鄰的管嘴組81可相同壓力操作，其后的下一（逆時針方向）后繼 管嘴組81可不同壓力操作。最通常的情況下，取下纖維網(wǎng)的傳送帶末端處的操作壓力 高于纖維網(wǎng)初始送入傳送帶處的操作壓力。盡管圖15中示出六個管嘴組81，該一數(shù)量并非 關(guān)鍵因素，而是取決于纖維網(wǎng)重量、速度、所使用的壓力、各組中孔的行數(shù)等等。在通過了流 體噴射歧管與抽吸歧管之間之后，使剛形成的非織造織物在附加的吸水狹縫86上方經(jīng)過， W去除過量水分。從管嘴組81的底面到纖維網(wǎng)83的頂面之間的距離通常在約0. 5英寸至 約2.0英寸的范圍；優(yōu)選為大約0.75英寸至大約1.0英寸的范圍。顯然，纖維網(wǎng)不能與歧 管間隔太近而使得纖維網(wǎng)與歧管接觸。另一方面，如果管嘴的底面與纖維網(wǎng)的頂面之間的 距離太大，液流將損失能量，因而加工效率降低。
[0060] 圖16示意性示出使用本發(fā)明支撐件來生產(chǎn)非織造織物的優(yōu)選裝置。在此裝置中， 構(gòu)形支撐件是可轉(zhuǎn)動的鼓套91。鼓套91下方的轉(zhuǎn)鼓在逆時針方向轉(zhuǎn)動。鼓套91的外表 面包括期望的構(gòu)形支撐構(gòu)造。圍繞轉(zhuǎn)鼓的一部分外周布置有歧管89,歧管89連接多個管 嘴條92,管嘴條92用于向布置于曲板外表面的纖維網(wǎng)93施加水或其他流體。各管嘴條可 W包括一行或多行本文前面提及類型的極細直徑孔或孔隙。通常，孔隙的標稱直徑為例如 大約0.005英寸至0.01英寸。顯然，為了適應于需要，可W采用其他尺寸、形狀及取向。同 樣，根據(jù)需要，每英寸可W有例如多達50個或60個孔或者更多。引導水或其他流體通過管 嘴行。一般而言，如上所述，各管嘴組的壓力通常從第一組（纖維網(wǎng)從其下方通過）到最后 一組增大。壓力由適當?shù)目刂崎y97進行控制，并且由壓力計98進行監(jiān)測。轉(zhuǎn)鼓與水槽94 相連接，在水槽94上可W抽吸真空，W幫助除去水分并且保持該區(qū)域免于溢流。在操作中， 在噴水歧管89之前，將纖維網(wǎng)93置于構(gòu)形支撐件的頂面上，如圖16所示。纖維網(wǎng)經(jīng)過管 嘴條的下方，并且形成為非織造產(chǎn)品。然后，所形成的非織造物經(jīng)過該裝置95的區(qū)段95,此 區(qū)段處沒有管嘴條，但持續(xù)施加真空。將脫水之后的織物從轉(zhuǎn)鼓上取下，并且使其行進繞過 一系列干燥箱96, W使織物干燥。
[0061] 下面說明支撐件、皮帶或套環(huán)的結(jié)構(gòu)，支撐件可W具有通透空隙的圖案。在多種特 征之中，通透空隙可W包括該樣的幾何特征，在例如支撐件、皮帶或套環(huán)上生產(chǎn)非織造產(chǎn)品 或網(wǎng)時，該幾何特征使非織造產(chǎn)品或網(wǎng)具有改善的構(gòu)形和松厚度。本發(fā)明支撐件的其他優(yōu) 點包括：容易使纖維網(wǎng)分離，改善的抗污染性能，W及減低的纖維殘留。另一優(yōu)點在于本發(fā) 明支撐件避免了常規(guī)織機皮帶來的限制及要求，該是由于通透空隙可W置于任何期望部位 或圖案中。支撐件還可在一個表面或兩個表面具有紋理，紋理通過使用現(xiàn)有技術(shù)已知方式 制成，例如，砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻。
[006引應當理解，術(shù)語"通透空隙（t虹OU曲void)"是"透孔（t虹OU曲hole)"的同義語， 并且表示完全穿透支撐件如皮帶或套環(huán)的開口。該里所指的支撐件包括但并不局限于在非 織造物生產(chǎn)過程中具體使用的工業(yè)織物，諸如皮帶或傳送帶、W及套環(huán)或筒狀皮帶。如前文 所述，雖然使用術(shù)語織物和織物結(jié)構(gòu)體來描述優(yōu)選實施例，織物、皮帶、傳送帶、套環(huán)、支撐 件、W及織物結(jié)構(gòu)體可W互換使用來描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體。
[0063] 圖1是本發(fā)明工業(yè)織物、皮帶、或套環(huán)10的軸測圖?？椢?、皮帶、或套環(huán)10具有內(nèi) 表面12和外表面14,并通過將聚合物材料條帶16螺旋纏繞成多個相抵接并相互連接的環(huán) 圈而形成，聚合物材料條帶16例如工業(yè)帶材材料。W構(gòu)造出織物、皮帶或套環(huán)10的螺旋方 式，圍繞織物、皮帶或套環(huán)10的長度，材料條帶16在大致縱向進行螺旋。
[0064] 圖2示出可W制造織物、皮帶或套環(huán)10的示例性方法。裝置20包括第一加工親 22和第二加工親24,各加工親可圍繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動。第一加工親22和第二加工親24彼 此平行，并間隔開一定距離，該距離確定所制造織物、皮帶或套環(huán)10在縱向環(huán)繞測出的總 體長度。在第一加工親22側(cè)，設(shè)置有供給卷軸（圖中未示出），該供給卷軸安裝為可圍繞 軸線轉(zhuǎn)動，并可移置地與加工親22和24相平行布置。供給卷軸容納寬度例如為大于等于 10mm的材料條帶16卷繞供給物。例如，供給卷軸首先位于例如第一加工親12的左手端，然 后W預定速度向右側(cè)或其他側(cè)連續(xù)移置。
[0065] 開始制造織物、皮帶或套環(huán)10時，聚合物材料條帶16的起始端W拉緊狀態(tài)從第一 加工親22朝第二加工親24延伸，繞過第二加工親24,然后回到第一加工親22,形成第一圈 閉合螺旋26。為了封閉第一圈閉合螺旋26,將材料條帶16的起始端在點28處連接至其第 一圈的端部。如下文所述，螺旋纏繞材料條帶16的相鄰環(huán)圈通過機械和/或粘合劑方式彼 此連接。
[0066] 因此，通過使第一加工親22和第二加工親24在圖2箭頭所示的共同方向旋轉(zhuǎn)，同 時將材料條帶16送入第一加工親22,制成后續(xù)圈閉合螺旋26。同時，通過例如機械和/或 粘合劑或其他適于制造附加圈閉合螺旋26的方式，將新纏繞在第一加工親22上的材料條 帶16連續(xù)地連接至已置于第一加工親22和第二加工親24上的材料條帶。
[0067] 持續(xù)進行此加工，直至閉合螺旋26沿第一加工親22或第二加工親24在軸向測量 具有所需寬度。此時，切去尚未纏繞至第一加工親22和第二加工親24上的材料條帶16,并 將所制成的閉合螺旋26從第一加工親22和第二加工親24取下，W提供本發(fā)明的織物、皮 帶或套環(huán)10。
[0068] 雖然本文描述了兩個親的配置，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，可W圍繞單個 親或芯軸的表面纏繞條帶，W形成本發(fā)明的織物、皮帶或套環(huán)?？蒞基于待制造織物、皮帶 或套環(huán)的所需尺寸，選擇親或芯軸的適宜尺寸。
[0069] 對于制造具有不同縱向尺寸和橫向尺寸的非織造物和/或工業(yè)織物或皮帶或套 環(huán)來說，本發(fā)明用于制造織物、皮帶或套環(huán)10的方法非常通用且適宜。也就是說，通過采用 本發(fā)明，制造者無需再為指定的非織造物制造機制造具有適宜長度和寬度的織造織物。取 而代之的是，制造者只需W適宜間隔將第一加工親22和第二加工親24分隔開，W確定織 物、皮帶或套環(huán)10的接近長度，并且將材料條帶16纏繞在第一加工親22和第二加工親24 上，直至閉合螺旋26達到接近所需寬度即可。
[0070] 此外，由于織物、皮帶或套環(huán)10不是織造織物，而是通過聚合物材料條帶16螺旋 纏繞制成，織物、皮帶或套環(huán)10的外表面12可W為平滑且連續(xù)的，并且不存在使織造織物 不具備完全平滑表面的結(jié)節(jié)。然而，本發(fā)明的織物、皮帶或套環(huán)可W具有為其上所加工的非 織造產(chǎn)品提供增強的構(gòu)形和松厚度的幾何特征。本發(fā)明支撐件的其他優(yōu)點包括：容易使網(wǎng) 分離，改善的抗污染性能，W及降低纖維殘留。另一優(yōu)點在于本發(fā)明支撐件避免了常規(guī)織機 帶來的限制及要求，該是由于通透空隙可W置于任意期望部位或圖案中?？椢?、皮帶或套環(huán) 還可在一個表面或兩個表面具有紋理，紋理通過使用現(xiàn)有技術(shù)已知方式制成，例如，砂紙打 磨、刻挖、壓花或蝕刻?？蛇x擇地，織物、皮帶或套環(huán)可在一個表面或兩個表面為平滑的。
[0071] 圖3(a)至圖3 a)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、皮帶或 套環(huán)的幾種材料條帶實施例。各實施例包括的上表面和下表面可W為平坦的（平面狀）且 彼此平行，或者，可W具有適用于特定應用的某種外形。參照圖3(a)，根據(jù)本發(fā)明的一個實 施例，材料條帶16具有上表面15、下表面17、第一平面狀側(cè)面18和第二平面狀側(cè)面19。上 表面15和下表面17可W為平坦的（平面狀）且彼此平行，W及，第一平面狀側(cè)面18和第 二平面狀側(cè)面19可W在平行的方向傾斜，使得各螺旋纏繞材料條帶16的第一平面狀側(cè)面 18緊密抵靠該材料條帶緊鄰環(huán)圈的第二平面狀側(cè)面19。通過例如粘合劑（例如可為熱敏 粘合劑、室溫固化（RTC)粘合劑或熱烙粘合劑）或其他適合的方式，將材料條帶16的各環(huán) 圈與相鄰環(huán)圈各自的第一平面狀側(cè)面18和第二平面狀側(cè)面19彼此結(jié)合，從而使各環(huán)圈與 相鄰環(huán)圈相結(jié)合。
[0072] 在圖3(b)中，材料條帶16的橫截面結(jié)構(gòu)可允許機械互鎖，W將相鄰材料條帶16 結(jié)合成螺旋方式形成的織物、皮帶或套環(huán)。相鄰的材料條帶16可W具有相同或不同的尺 寸和/或外形，但各自具有鎖定部位，如圖3(b)所示。機械互鎖結(jié)構(gòu)的其他實施例示于圖 3(c)至圖3(g)中，其中示出單個材料條帶16的橫截面。在各情況下，材料條帶16的一個 側(cè)面可W設(shè)計成與相鄰材料條帶16的另一側(cè)面機械互鎖或相連。例如，參見圖3(g)所示 出的實施例，材料條帶16可W具有上表面42、下表面44、位于一個側(cè)面上的舌狀物46、W及 位于另一側(cè)面上的對應溝槽48。舌狀物46可W具有對應于溝槽48尺寸的尺寸，從而，條帶 16的各螺旋纏繞環(huán)圈上的舌狀物46配合進其緊鄰環(huán)圈的溝槽48中。通過將舌狀物46固 定于溝槽48中，將材料條帶16的各環(huán)圈連接至其相鄰環(huán)圈。基于應用，上表面42和下表 面44可W為平坦的（平面狀）且彼此平行，或者為非平面狀且不平行的，或者，甚至可W在 其寬度方向上為凸出或凹入的圓形，如圖3(f)所示。類似地，條帶的各側(cè)面可W形成為具 有相同曲率半徑的圓柱狀凸起或凹部。
[0073] 圖3化）示出本發(fā)明另一實施例。
[0074] 除了上述使擠出的材料條帶具有相對的半球形或外形之外，可W擠出多種其他形 狀或者將矩形擠出物加工成多種其他形狀，W具有帶橫欄（rails)的配對邊緣，該會便于 通過機械和/或粘合劑的方式進行結(jié)合。圖3 (i)示出根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的一 個該種結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，材料條帶可不需要配對或結(jié)合到一起的左側(cè)面和右側(cè)面。例如，女口 圖4(a)所示，材料條帶16的橫截面可W在其上表面或頂側(cè)面具有互鎖溝槽，或者，材料條 帶16可W在其下表面或底側(cè)面具有互鎖溝槽，如圖4(b)所示。
[00巧]W舉例的方式，圖4(c)示出定位W進行互鎖的圖4(a)和圖4(b)所示材料條帶。 例如，圖4 (C)中的箭頭指示各材料條帶16將要移動的方向，W與溝槽相接合并使兩個條帶 互鎖。圖4 (d)示出彼此互鎖或結(jié)合到一起之后的兩個材料條帶16。雖然示例性實施例中僅 示出兩個配對的材料條帶，應了解的是，成品織物、皮帶或套環(huán)由數(shù)個互鎖到一起的材料條 帶形成。顯然，如果在螺旋纏繞加工中使材料條帶互鎖，可W形成無端環(huán)形式的材料片。還 應了解的是，雖然示出機械互鎖方式，但也可W通過例如熱粘合的方式改善互鎖的強度，特 別是通過例如已知為"Clearweld"的商業(yè)化工藝的選擇性粘合技術(shù)（參見WWW. clearweld. com)。
[0076] 圖5(a)示出在其頂面?zhèn)群偷酌鎮(zhèn)榷季哂袦喜鄣牟牧蠗l帶16的剖視圖。圖5(b) 示出具有圖5 (a)所示橫截面形狀的兩個材料條帶16如何互鎖。互鎖結(jié)構(gòu)得到位于終端產(chǎn) 品的頂面和底面上的溝槽。
[0077] 參見圖5(c)所示實施例，圖5(c)示出圖5(a)和圖4化）中所示兩種材料條帶16 的互鎖。該樣所得到的片材產(chǎn)品在底面上具有溝槽，并具有平坦的頂面。類似地，也可W將 結(jié)構(gòu)體形成為在頂面具有溝槽，并具有平坦的底面。
[0078] 另一示例性實施例是由具有把手狀互鎖或"主動（positive)"鎖定的材料條帶16 所形成的織物、皮帶或套環(huán)，該種鎖定方式因其機械設(shè)計而形成更牢固的互鎖。該樣的設(shè)計 采用"主動"互鎖的理念，即，銷件W及用于此銷件的容納件具有機械阻礙，該需要相當大的 力來使帶狀物結(jié)合到一起或使其彼此分離。例如，圖6(a)示出單個帶狀材料條帶16中的 把手狀互鎖結(jié)構(gòu)特征。圖6(b)示出，在設(shè)計用于與圖6(a)所示結(jié)構(gòu)體互鎖的相對構(gòu)造中， 單個帶狀材料條帶16的把手狀互鎖特征。圖6(c)示出定位用于互鎖的圖6(a)和圖6化） 所示單個帶狀材料條帶。該里應了解的是，頂部帶狀物和底部帶狀物的錯開位置是為了容 納另外的具有相對構(gòu)造的材料條帶16。最后，圖6 (d)示出該些相同條帶在壓配合到一起之 后形成互鎖結(jié)構(gòu)。可W將數(shù)個類似于該種結(jié)構(gòu)的帶狀材料條帶互鎖到一起，W形成成品織 物、皮帶或套環(huán)。
[0079] 另一示例性實施例為由在其頂面?zhèn)群偷酌鎮(zhèn)榷季哂袦喜鄣牟牧蠗l帶16所形成的 織物、皮帶或套環(huán)，例如，如圖7(a)所示。該兩種帶狀材料條帶16設(shè)計成結(jié)合到一起W形 成主動互鎖，如圖7(b)所示。應了解的是，頂面和底面在各自的表面上都保持溝槽。同樣， 參見圖7 (a)和圖7化），本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，可W將H個條帶組合W形成多層結(jié) 構(gòu)體，或者，如果僅使用兩個條帶，頂側(cè)條帶中的溝槽可W在頂面?zhèn)扰c底面?zhèn)染哂胁煌臏?槽外形。類似地，底側(cè)條帶中的溝槽可W在任一側(cè)具有相同或不同的溝槽外形。如前文所 述，雖然本文所描述實施例用于單層螺旋纏繞帶狀物或條帶，有利的是，使用具有不同構(gòu)形 的條帶形成具有兩層或更多層的帶。因此，根據(jù)一個示例性實施例，皮帶可W具有兩層或更 多層，其中，條帶可形成為使得兩層或更多層機械互鎖。各層可W螺旋纏繞于相反方向，或 者，在機器方向具有一定角度，W提供附加的強度。
[0080] 舉例來說，圖7(c)示出的互鎖結(jié)構(gòu)具有帶溝槽底面和平坦頂面，而圖7(d)示出的 互鎖結(jié)構(gòu)具有平坦底面和帶溝槽頂面。
[0081] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，可W采用多種形狀來形成上述主動互鎖。例如，前 述幾個實施例集中于圓形的把手狀突起和圓形的收納件。然而，也可W使用其他形狀例如 梯形來實現(xiàn)相同的效果。具有該種形狀的主動互鎖實施例示出于圖8(a)?？蛇x擇地，可W 混合多種形狀來實現(xiàn)主動互鎖?；旌闲螤畹膶嵤├境鲇趫D8(b)和圖8(c)。
[0082] 如上述實施例所述，W該種方式在相鄰材料條帶之間形成機械互鎖，更容易制造 螺旋纏繞基底織物或結(jié)構(gòu)體，因為如果不提供該種鎖定，在螺旋纏繞織物制造過程中相鄰 的材料條帶可能會發(fā)生偏離W及分離。通過相鄰螺旋的機械互鎖，可W防止相鄰螺旋之間 發(fā)生偏離和分離。另外，由于還可W在織物的機械鎖定區(qū)域中形成熱烙接，連接強度無需僅 依賴于機械鎖定的強度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該可W通過下述方式實現(xiàn)；在將凸狀部 件/凹狀部件鎖定到一起之前，放置近紅外或紅外或激光吸收染料，然后使機械鎖定部位 暴露于近紅外或紅外光源或激光源，導致機械鎖定部位發(fā)生熱烙接，而無需使機械鎖定區(qū) 域之外的材料發(fā)生烙融。
[0083] 上述實施例所描述的材料條帶可W用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的聚合物樹脂材 料擠出而成，例如，聚醋、聚醜胺、聚氨醋、聚丙帰、聚離離麗樹脂等。由于工業(yè)帶材為單軸取 向，即，其拉伸模量為雙軸取向材料（膜）的至少兩倍，并可高達擠出材料（成型件）模量 的十倍，工業(yè)帶材用作基底材料是有利的，雖然如此，也可W使用其他適合的材料。也就是 說，單軸取向材料得到的結(jié)構(gòu)體所需厚度小于雙軸取向材料（膜），為其一半厚度，并小于 擠出材料（成型件）厚度，為其十分之一。此特征示于圖9中，其中所示結(jié)果為，針對設(shè)定 的固定寬度W及特定的力和應變的一個部件的結(jié)果。此設(shè)計問題中所用的等式為應力與應 變之間的關(guān)系，如下式所示：
[0084] 模量X應變）
[0085] 在此圖表中，力（或載荷）連同寬度和應變保持恒定。該等式示出，所需厚度與材 料模量成反比。此等式表示關(guān)于尺寸穩(wěn)定性設(shè)計非織造物制造機的問題，即，載荷已知，最 大應變已知，并且機器寬度固定。結(jié)果表示為該部分基于所采用材料模量所需的最終厚度。 顯然，諸如帶材或帶狀物的單軸材料明顯優(yōu)于膜及成型聚合物，如圖9所示。然而，本發(fā)明 的支撐件、皮帶或套環(huán)并不局限于單軸或雙軸取向的帶材，因為在實踐本發(fā)明時可W使用 上述取向中的任一種或兩種都采用。
[0086] 根據(jù)一個實施例，上文實施例所述的材料條帶或材料帶材可W包括加強材料，W 改善整體結(jié)構(gòu)的機械強度。例如，加強材料可W是纖維、紗線、單絲或多絲紗線，沿著帶材材 料的長度，在織物、套環(huán)或者皮帶的機器方向取向?？蒞通過擠出加工或拉擠成型加工，將 纖維或者紗線與形成材料條帶或者材料帶材的材料一起擠出或者拉擠，加入該加強材料。 加強材料可W完全嵌入帶材材料內(nèi)，或者部分嵌入帶材材料的一個或者兩個表面上，或者 兩種情況都有。加強纖維或者加強紗線可W由高模量材料形成，例如芳族聚醜胺，包括但不 限于Kevlar⑥和Nomex?，并可W為材料條帶或材料帶材提供額外的強度、拉伸模量、抗 撕裂性和/或抗斷裂性、耐磨性和/或耐化學降解性能。概括地說，加強纖維或加強紗線可 由熱塑性聚合物和/或熱固性聚合物制成。合適的纖維材料的非限制性示例包括玻璃、碳、 聚醋、聚己帰、W及金屬（例如鋼）。根據(jù)另一實施例，所述加強纖維或加強紗線的烙融溫度 可W高于材料條帶或材料帶材的烙融溫度，或反之亦然。
[0087] 帶材通常提供成具有連續(xù)長度，且產(chǎn)品具有矩形橫截面。帶材為堅初的、通用的、 通常未經(jīng)過處理的聚醋條帶，具有優(yōu)異的操作處理特性，該使其適合用于許多工業(yè)應用。如 前文所述，其具有優(yōu)異的機械強度和尺寸穩(wěn)定性，并且在正常條件下不會隨使用時間增長 而變脆。帶材對濕氣和大部分化學品具有很好的耐受性，并且可W承受-7〇°C至15CTC或更 高的溫度。可用在本發(fā)明中的帶材材料典型橫截面尺寸為，例如，厚度為0. 30mm (或更大）， W及，寬度為l〇mm(或更大）。在帶材可為螺旋纏繞時，對于帶材中不具有互鎖裝置（用于 保持到一起）的相鄰繞圈，需要進行焊接或用其他方式進行連接。在該種情況下，可W使用 激光焊接或超聲波焊接，W將相鄰的帶狀物或材料條帶固定或焊接到一起，從而改善機器 橫向（"CD")性能，例如強度，W及減低相鄰材料條帶發(fā)生分離的風險。
[0088] 雖然發(fā)現(xiàn)單軸帶材具有最大的機器方向模量，模量之外的其他性能也很重要。例 女口，如果機器方向模量對于帶材材料來說過高，則成品結(jié)構(gòu)體的抗斷裂性和抗挽曲疲勞性 可能會不可接受?？商鎿Q地，成品結(jié)構(gòu)體的機器橫向性能也很重要。例如，當涉及聚對苯 二甲酸己二醇醋（PET)材料和具有相同厚度的材料條帶時，未取向的條帶可具有典型的大 約3GPa的機器方向模量W及大約50MPa的強度。另一方面，雙軸取向的條帶可具有大約 4. 7GI^a的機器方向模量W及大約UOMI^a的強度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過對單軸條帶的加工處理進 行更改，使得機器方向模量可W在6GI^a至lOGI^a之間，W及，強度可W等于或大于250MPa， 該樣可W得到機器橫向強度接近于大約lOOMI^a的條帶。此外，該種材料會更不易破碎（斷 裂），即，當反復挽曲時不會破裂，W及，在將條帶連接到一起時該種材料的加工處理更佳。 在制造機上進行預期應用時，條帶之間的結(jié)合仍可W抗分離。
[0089] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種將相鄰條帶保持到一起的方法是，通過超聲波方 式將相鄰條帶的邊緣與邊緣相焊接時，提供側(cè)向壓力，W將邊緣保持為彼此接觸。例如，焊 接裝置的一部分可W將一個條帶（優(yōu)選為已經(jīng)纏繞成螺旋的條帶）保持為朝下抵靠支撐 親，同時，裝置的另一部分將另一條帶（優(yōu)選為未卷繞的條帶）推向該保持為向下的條帶。 例如，此種邊緣對邊緣的焊接例示于圖11(a)中。
[0090] 采用超聲波斷續(xù)焊接（ultrasonic gap welding)得到特別牢固的結(jié)合。相反，W 時間模式或能量模式進行的超聲波焊接（其也為常規(guī)的超聲波焊接）所得到的結(jié)合可W描 述為脆的（易斷裂）。因此，可W得到該樣的結(jié)論，通過超聲波斷續(xù)焊接所形成的結(jié)合優(yōu)于 通過常規(guī)超聲波焊接所形成的結(jié)合。
[0091] 根據(jù)本發(fā)明一個實施例，另一種將相鄰條帶保持到一起的示例性方法是將粘合劑 30施加于相鄰條帶16、16的端部34、36并將其連接到一起，如圖10(a)至圖10(d)所示。 應了解的是，可W使用填充材料32來填充條帶沒有彼此接觸的間隙或部位。
[0092] 根據(jù)本發(fā)明一個實施例，另一種將相鄰材料條帶或功能性條帶保持到一起的方法 是，使用由與材料條帶相同的基底材料所組成的"焊接條帶"。例如，該種焊接條帶示出于圖 11(b)中，作為出現(xiàn)在材料條帶上方和下方的薄材料。在該種布置中，焊接條帶為要焊接的 材料條帶提供了一種材料，使得所組成的結(jié)構(gòu)體不依賴于圖11(a)所示出的邊緣對邊緣焊 接。使用焊接條帶的方法，可W得到邊緣對邊緣的焊接；然而，該并不是必需的，也不是優(yōu)選 的。使用焊接條帶的方法，可W形成"夾層式"或疊置式結(jié)構(gòu)體，材料條帶的水平表面與焊 接條帶的水平表面相焊接，如圖11(b)所示。應了解的是，焊接條帶無需既位于材料條帶上 方也位于材料條帶下方，焊接條帶可W僅位于材料條帶的上方或僅位于其下方。根據(jù)一個 方面，焊接條帶還可W為夾層式結(jié)構(gòu)體的中間部分，此時材料條帶位于焊接條帶的上方和/ 或下方。另外，焊接條帶示出為比材料條帶薄，W及，示出為具有與材料條帶相同的寬度，該 僅為例示說明之用。焊接條帶可W適當?shù)卣诨驅(qū)捰诓牧蠗l帶，W及，其所具有的厚度可W 與材料條帶的相同或者甚至于更厚。焊接條帶還可W為另一片材料條帶，而不是僅為焊接 條帶的目的而制成的特殊材料。焊接條帶還可W在其表面之一上施加有粘合劑，W輔助將 焊接條帶保持就位進行焊接操作。然而，如果使用該樣的粘合劑，優(yōu)選將粘合劑局部施加于 焊接條帶而不是整個表面，因為，在進行超聲波焊接或激光焊接時，局部施加可W促進相似 材料（例如，聚醋與聚醋）的材料條帶與焊接條帶之間牢固焊接。
[009引如果焊接條帶由沒有取向的擠出聚合物制成，則優(yōu)選的是，焊接條帶比材料條帶 薄很多，因為未取向的擠出焊接條帶保持成品結(jié)構(gòu)體尺寸穩(wěn)定性的能力較差，如前文所述。 然而，如果焊接條帶由經(jīng)過取向的聚合物制成，優(yōu)選的是，與材料條帶相結(jié)合的焊接條帶盡 可能薄。如前文所述，焊接條帶可W為另一片材料條帶。然而，在該種情況下，優(yōu)選的是，對 各個材料的厚度進行選擇，使得夾層體或疊置體的總厚度可W最小化。同樣如前文所述，焊 接條帶可W涂覆有粘合劑，W用于在進一步加工處理中將結(jié)構(gòu)體保持到一起。根據(jù)一個方 面，具有粘合劑的焊接條帶可W用于例如生產(chǎn)出直接進入穿孔步驟（可W為激光鉆孔）的 結(jié)構(gòu)體而不用進行超聲波結(jié)合，使得激光鉆孔或激光穿孔產(chǎn)生可W將夾層結(jié)構(gòu)體保持到一 起的點焊接。
[0094] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，另一種將相鄰材料條帶保持到一起的方式是，使用激 光焊接技術(shù)焊接相鄰的條帶。
[0095] 圖14示出根據(jù)本發(fā)明一個方面可用于激光焊接加工中的示例裝置320。在此加工 處理中，圖14所示出的織物、皮帶或套環(huán)322應理解為成品織物、皮帶或套環(huán)整個長度的相 對短的部分。雖然織物、皮帶或套環(huán)322可W為無端環(huán)狀，最可實踐的方式是將其圍繞一對 親進行安裝，雖然圖中沒有示出，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說此為已知的。在該種布 置中，裝置320可W在兩個親之間放置于織物322的兩個表面之一上，最方便的是放置于頂 面上。無論是否為無端環(huán)狀，織物322可優(yōu)選在加工處理過程中W適當程度的張緊狀態(tài)進 行放置。此外，為了防止下垂，隨著織物322移動穿過裝置320,可從下方用水平支撐件對織 物進行支撐。
[0096] 現(xiàn)在更具體地參照圖14,其中，在實踐本發(fā)明方法時，織物322示出為在向上的方 向移動穿過裝置320。在焊接加工處理中使用的激光頭可W在機器橫向或?qū)挾?X"方向橫 向越過織物，同時織物可W在機器方向或"Y"方向移動。還可W構(gòu)建該樣的系統(tǒng)，其中織物 相對于機械方式固定的激光焊接頭進行H維移動。
[0097] 激光焊接優(yōu)于超聲波焊接之處在于，激光焊接可每分鐘100米范圍內(nèi)的速度 進行，而超聲波焊接最高速度為約每分鐘10米。向條帶的邊緣添加光吸收染料或油墨吸收 齊U，還可W輔助匯集激光的熱效應。吸收劑可W為黑色油墨或者肉眼不可見的近紅外染料， 例如"Clearweld"使用的那些吸收劑（參見WWW. clearweld. com)。
[0098] -旦制成成品織物、皮帶或套環(huán)W及織物、皮帶或套環(huán)中的相鄰條帶W某種方式 焊接或連接，可W通過例如激光鉆孔的方式，設(shè)置允許流體（空氣和/或水）從織物一側(cè)行 進至織物另一側(cè)的孔或通透空隙。應了解的是，該些允許流體從織物一側(cè)行進至織物另一 側(cè)的透孔或通透空隙可W在螺旋纏繞和連接加工之前制成，亦可W在之后制成?？蒞通過 激光鉆孔或其他適宜的孔/穿孔制造工藝，制成該種孔或通透空隙，并且，該種孔或通透空 隙可W具有基于所需應用的尺寸、形狀、形式和/或圖案。圖13為在本發(fā)明織物80的橫向 或機器橫向所取的剖視圖，其示出一示例性實施例，沿材料條帶82的整個長度在其上設(shè)置 有多個孔84用于通過空氣和/或水。
[0099] 如前文所述，本發(fā)明的織物可用作：在干法成網(wǎng)加工、烙噴加工、紡粘加工、或水力 纏結(jié)加工中使用的加工皮帶或套環(huán)。在由材料條帶形成的基材的上方或下方，本發(fā)明的織 物、皮帶或套環(huán)可W包括一個或更多附加層，僅提供功能性而不是用于增強。例如，可W在 皮帶或套環(huán)的背面?zhèn)券B置機器方向紗線陣列，W產(chǎn)生空隙空間?；蛘?，可W在兩層帶材之間 設(shè)置一個或多個層。使用的附加層可W為W下材料的任一種：織造材料或非織造材料，機器 方向紗線陣列或機器橫向紗線陣列，寬度小于織物寬度的織造材料螺旋纏繞條帶，纖維網(wǎng)， 膜，或其組合，并且，可W使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的適當技術(shù)將附加層附接于基材。 針刺技術(shù)、熱粘合W及化學粘合僅為幾種示例。本發(fā)明的織物、皮帶或套環(huán)也可W在任一側(cè) 具有功能性涂層。本發(fā)明織物、皮帶或套環(huán)上的紋理可W在施加功能性涂層之前或之后形 成。如上所述，織物、皮帶或套環(huán)上的紋理通過使用任意本領(lǐng)域已知方式形成，例如，砂紙打 磨、刻挖、壓花或蝕刻。
[0100] 盡管本文詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其修改，但應當理解，本發(fā)明并不局 限于該些確切的實施例和修改，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 W對上述實施方案進行多種修改和變化。本發(fā)明的精神和范圍由所附權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種皮帶或套環(huán)，用于制造非織造物，所述皮帶或套環(huán)包括： 一個或多個螺旋纏繞的聚合物材料條帶，其中，所述一個或多個聚合物材料條帶為工 業(yè)帶材或帶狀物材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述皮帶或套環(huán)用于干法成網(wǎng)處理、熔噴 處理、紡粘處理、或水力纏結(jié)處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述工業(yè)帶材或帶狀物材料具有等于或 大于0. 30mm的厚度，以及，等于或大于10mm的寬度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述皮帶或套環(huán)對空氣和/或水可透過或 不可透過。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述皮帶或套環(huán)可透過空氣和/或水，以 及，使用機械方式或熱加工方式在所述皮帶或套環(huán)中制造通透空隙或孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述通透空隙或孔形成為預定尺寸、形狀 或取向。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述通透空隙或孔具有在0. 005英寸至 0. 01英寸范圍內(nèi)或更大的標稱直徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，進一步包括一層或多層如下材料：織造材料或 非織造材料、機器方向紗線陣列或機器橫向紗線陣列、寬度小于所述皮帶或套環(huán)寬度的螺 旋纏繞織造材料條帶、纖維網(wǎng)、膜，或其組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，其中，相鄰的聚合物材料條帶以機械方式互鎖。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述皮帶或套環(huán)在一個表面或兩個表面 上具有紋理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述紋理通過砂紙打磨、刻挖、壓花或 蝕刻提供。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述皮帶或套環(huán)在一個或兩個表面上為 平滑的。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述皮帶或套環(huán)包括至少兩層帶材材 料，該兩層帶材材料在彼此相反的方向或關(guān)于機器方向相對進行螺旋纏繞。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，在所述皮帶或套環(huán)的一側(cè)或兩側(cè)上進一步包 括功能性涂層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述一層或多層設(shè)置在所述皮帶或套環(huán) 的一側(cè)或兩側(cè)上，或者設(shè)置在兩層帶材之間。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述功能性涂層在其頂面上具有紋理。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的皮帶或套環(huán)，其中，所述工業(yè)帶材或帶狀物材料包括在所述 織物、套環(huán)或皮帶的機器方向取向的加強材料，所述加強材料選自由纖維、紗線、單絲紗線 以及多絲紗線組成的組。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的織物、皮帶或套環(huán)，其中，制成所述纖維、紗線、單絲紗線以 及多絲紗線的材料選自由芳族聚酰胺、熱塑性聚合物、熱固性聚合物、玻璃、碳、以及鋼組成 的組。
19. 一種用于形成在非織造物制造中使用的皮帶或套環(huán)的方法，所述方法包括以下步 驟： 圍繞多個輥螺旋纏繞一個或多個聚合物材料條帶，其中，所述一個或多個聚合物材料 條帶為工業(yè)帶材或帶狀物材料；以及 使用預定的技術(shù)，將相鄰材料條帶的邊緣連接起來。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述預定的技術(shù)為激光焊接、紅外焊接或超聲 波焊接。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述工業(yè)帶材或帶狀物材料具有等于或大于 0? 30mm的厚度，以及，等于或大于10mm的寬度。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述皮帶或套環(huán)制成為對空氣和/或水可透過 或不可透過。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，使用機械方式或熱加工方式在所述皮帶或套 環(huán)中制造通透空隙或孔，藉此，將所述皮帶或套環(huán)制成為可透過空氣和/或水。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述通透空隙或孔形成為預定尺寸、形狀或取 向。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述通透空隙或孔具有在0. 005英寸至0. 01 英寸范圍內(nèi)或更大的標稱直徑。
26. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括如下步驟： 向所述皮帶或套環(huán)的上表面或下表面施加一層或多層如下材料：織造材料或非織造材 料、機器方向紗線陣列或機器橫向紗線陣列、寬度小于所述皮帶或套環(huán)寬度的螺旋纏繞織 造材料條帶、纖維網(wǎng)、膜，或其組合。
27. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，相鄰的聚合物材料條帶以機械方式互鎖。
28. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述皮帶或套環(huán)在一個表面或兩個表面上設(shè) 置有紋理。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述紋理通過砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻提 供。
30. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述皮帶或套環(huán)在一個或兩個表面上為平滑 的。
31. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述皮帶或套環(huán)包括至少兩層帶材材料，該兩 層帶材材料在彼此相反的方向或關(guān)于機器方向相對進行螺旋纏繞。
32. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括用功能性涂層在所述皮帶或套環(huán)的一側(cè) 或兩側(cè)上涂覆的步驟。
33. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述一層或多層設(shè)置在所述皮帶或套環(huán)的一 側(cè)或兩側(cè)上，或者設(shè)置在兩層帶材之間。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，進一步包括向所述功能性涂層提供紋理的步驟。
35. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括用纖維、紗線、單絲紗線或者多絲紗線在 所述織物、套環(huán)或皮帶的機器方向加強所述工業(yè)帶材或帶狀物材料的步驟。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，制成所述纖維、紗線、單絲紗線或者多絲紗線 的材料選自由芳族聚酰胺、熱塑性聚合物、熱固性聚合物、玻璃、碳、以及鋼組成的組。
【文檔編號】D21F3/02GK104395524SQ201380033662
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月11日
【發(fā)明者】達納·伊葛斯, 羅伯特·漢森, 約納斯·卡爾松 申請人:阿爾巴尼國際公司