本發(fā)明專利申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)日為2010年1月20日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮閜ct/us2010/021512、發(fā)明名稱為“用來生產(chǎn)鉤緊固件的方法和設(shè)備”的pct專利申請(qǐng)(國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枺?01080009851.2；進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段日期：2011年8月31日)的分案申請(qǐng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2009年1月20日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)no.61/145,883的權(quán)益。

本公開一般涉及機(jī)械緊固件，諸如鉤和環(huán)緊固件或接觸緊固件，并且更特別地涉及使用振動(dòng)能量用來生產(chǎn)“鉤”緊固件的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：

最初使用紡織技術(shù)生產(chǎn)接觸緊固件(在商業(yè)上稱為等)。最常用類型的接觸緊固件中的兩種是鉤和環(huán)緊固件和蘑菇形件和環(huán)緊固件。

鉤和環(huán)類型緊固件可以由一對(duì)紡織的條材組成。這些紡織條材可以配合以形成可再循環(huán)封閉件；配合中的一個(gè)是從一個(gè)表面突出的成形為如鉤的具有無數(shù)單絲元件的一條織物，并且另一個(gè)配合是在一個(gè)表面上具有編織成環(huán)形突起的多絲元件的紡織條材。當(dāng)這些條材的配合表面被壓在一起時(shí)，一個(gè)條材上的許多鉤形元件捕獲相對(duì)的條材上的環(huán)元件并且產(chǎn)生暫時(shí)的可再用的聯(lián)結(jié)。在剝離條材時(shí)，鉤元件可變形并且與環(huán)元件分離，從而允許緊固件被再次使用許多次。

在蘑菇形件和環(huán)緊固件的情況下，使用包含具有蘑菇形或鈍頭的無數(shù)單絲突起的的條材更換鉤式配合條材。通過加熱直的單絲突起的末端直到變平的“蘑菇頭”形成在每一個(gè)突起上，可以形成蘑菇形頭部。當(dāng)這個(gè)條材與在表面上具有環(huán)形突起的條材被壓在一起時(shí)，蘑菇頭可以捕獲相對(duì)的條材上的環(huán)元件并且產(chǎn)生臨時(shí)的可再用的聯(lián)結(jié)。在剝離條材時(shí)，蘑菇形元件可偶爾偏斜并且釋放環(huán)元件。此外，各具有蘑菇形突起的兩個(gè)條材可以通過相互作用而形成機(jī)械聯(lián)結(jié)的鈍頭接合在一起。

最近，使用熱塑性擠出/模制方法來制造接觸緊固件已經(jīng)變得流行。在鉤和環(huán)緊固件的情況下，鉤條材可以通過將聚合物擠出為具有一體形成的突起的幅材狀形狀而形成，而環(huán)條材可以仍然使用紡織，編織或無紡織技術(shù)被生產(chǎn)。在蘑菇形件和環(huán)緊固件的情況下，通過將聚合物擠出為具有一體形成的銷狀突起的幅材狀形狀并且在銷狀突起上后形成蘑菇狀頭，可生產(chǎn)蘑菇形件條材。

用于生產(chǎn)鉤式和蘑菇式接觸緊固件的擠出/模制技術(shù)已經(jīng)減小制造成本并且改善接觸緊固件的性能和美觀，因此允許它們應(yīng)用于大容量應(yīng)用，諸如一次性尿布上的凸片封閉件。

用來生產(chǎn)擠出/模制類型的接觸緊固件的技術(shù)的例子包括：

擠出/模制具有一體形成的基部的鉤緊固件，其中基部可以模制到模制輥上，其中鉤元件可以被模制在分離的腔中。?？梢栽谒D(zhuǎn)時(shí)被連續(xù)地打開和關(guān)閉以允許鉤被取出。(見例如授予menzin的美國(guó)專利nos.3,762,000；3,758,657和3,752,619和授予erb的美國(guó)專利no.3,196,490。)

擠出/模制具有一體形成的基部的鉤緊固件，其中鉤元件可以被模制在分離的腔中并且模保持關(guān)閉。在冷卻后，可以從腔中拉出鉤。因此，鉤的幾何形狀可能略微受限制，由于它們必須能從關(guān)閉的模中取出。(見例如授予rochlis的美國(guó)專利nos.3,312,583和3,541,216；授予fischer的美國(guó)專利nos.4,775,310和4,794,028；和授予murasaki的no.5,393,475。)

擠出幅材材料，該幅材材料具有沿幅材的頂表面平行延伸的鉤狀橫截面的一系列軌。該軌可以間斷地向下橫切至基部材料?；坎牧峡梢陨煺挂垣@得鉤元件之間的間隔。(見例如授予erb的美國(guó)專利nos.3,665,504和3,735,468。)

擠出具有一系列模制的銷或類似元件的幅材，并且將該元件后成形為鉤式或蘑菇式緊固件。(見例如美國(guó)專利nos.3,182,589；3,270,408；5,607,635；5,755,015；5,781,969和5,792,408。)

所有這些工藝中的一個(gè)常見的主題是熱塑性材料通過擠出機(jī)或類似裝置的熔化和供給。雖然經(jīng)常考慮用來生產(chǎn)接觸緊固件的有效的方法，但是擠出/模制技術(shù)可能典型地需要重大的資本設(shè)備(擠出機(jī)、冷冷凍機(jī)、泵送系統(tǒng)、干燥機(jī)、小球運(yùn)輸系統(tǒng))投資、高的工藝能量消耗、原材料的處理和預(yù)干燥，清洗/清潔材料和開始材料的適當(dāng)處置、有毒氣體等的通風(fēng)、和連續(xù)地纏繞輥或其它工藝完成的產(chǎn)品的能力。

需要一種制備用于閉合系統(tǒng)(特別地是可再用的閉合系統(tǒng))的鉤式緊固元件的方法和設(shè)備，而沒有如上所述的高的資本投資和材料浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，本公開公開了一種用來在基片上形成突起的工藝，該工藝包括：提供具有外表面的模；提供具有表面的基片材料；和提供作為振動(dòng)能量源的裝置，其中所述模和裝置的一個(gè)或兩個(gè)包含多個(gè)腔，該腔具有一形狀。然后，可以將基片材料布置在該模和該裝置之間并且施加動(dòng)力到該裝置，其中基片材料的一部分進(jìn)入模表面中的腔并且在基片材料的表面的至少一部分上形成突起，其中該腔成形為將突起形成為鉤形、蘑菇形、直銷形、成角度的銷形、錐形銷形、彎曲銷形、抓鉤形、多分支形、十字形、y形和多凸耳形中的一個(gè)或更多個(gè)，每一個(gè)突起具有圓形的、卵形的、正方形的、矩形的、梯形的、實(shí)心的、空心的及其組合的橫截面。

在另一示例性實(shí)施例中，本公開涉及一種用來在基片上形成突起的工藝，該工藝包括：提供具有表面的基片材料；和提供作為振動(dòng)能量源的裝置，該裝置具有包括多個(gè)腔的表面，該腔沿該表面的至少一部分被布置，該腔具有一形狀。然后，可以使該裝置壓靠基片材料的表面并且施加動(dòng)力到該裝置并且迫使基片材料的一部分進(jìn)入該裝置的表面中的腔，在基片材料的表面上形成突起，該突起大體上符合腔的形狀，其中該腔成形為將突起形成為鉤形、蘑菇形、直銷形、成角度的銷形、錐形銷形、彎曲銷形、抓鉤形、多分支形、十字形、y形和多凸耳形的一個(gè)或更多個(gè)，每一個(gè)突起具有圓形的、卵形的、正方形的、矩形的、梯形的、實(shí)心的、空心的及其組合的橫截面。

在另一示例性實(shí)施例中，本公開涉及一種用來在基片上形成突起的設(shè)備，該設(shè)備包括具有表面的模和作為振動(dòng)能量源的裝置。該模和裝置中的一個(gè)或兩個(gè)可包含多個(gè)腔，該腔具有一形狀，其中該形狀設(shè)置用于形成突起，該突起被或可以被后處理為適合與環(huán)元件或互補(bǔ)成形的突起或其它配合材料(諸如泡沫塑料，紗窗或無紡織材料)機(jī)械接合的形狀。

在另一示例性實(shí)施例中，本公開涉及用來在基片上形成突起的設(shè)備，該設(shè)備包括作為振動(dòng)能量源的裝置，該裝置包含多個(gè)腔，其中該腔具有一形狀，并且其中該形狀設(shè)置用于從基片中形成突起，該突起被或可以被后處理為適合與環(huán)元件或互補(bǔ)成形的突起或其它配合材料機(jī)械接合的形狀。

本公開也涉及用于機(jī)械接合的制品，該制品包括具有兩個(gè)側(cè)面的基片并且包括從一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面延伸的一個(gè)或更多個(gè)突起，其中基片具有機(jī)器方向(md)和橫向方向(cd)，并且該制品具有以下特性中的一個(gè)或更多個(gè)：

i.該基片具有沿所述機(jī)器方向的抗張強(qiáng)度ts1并且該一個(gè)或更多個(gè)突起具有抗張強(qiáng)度ts2，其中ts2等于ts1的值的50％或更大；或

ii.該基片具有沿給定方向的收縮率s1并且一個(gè)或更多個(gè)突起具有沿相同方向的收縮率s2并且s2≥0.50(s1)。

本公開也涉及一種用于機(jī)械接合的制品，該制品包括具有兩個(gè)側(cè)面的基片并且包括從一個(gè)或兩個(gè)側(cè)面延伸的多個(gè)突起，其中該基片在基片表面中的突起的形成之前具有機(jī)器方向(md)和橫向方向(cd)，并且該基片具有雙軸向取向，其中沿機(jī)器方向和橫向方向的收縮率具有在彼此的+/－20％內(nèi)的收縮率值，并且其中該基片在基片表面上的突起的形成之后具有雙軸向取向，其中沿機(jī)器方向和橫向方向的收縮率具有在彼此的+/－20％內(nèi)的收縮率值。

附圖說明

被并入且構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述部分一起用于說明本發(fā)明的原理。

圖1是根據(jù)本公開的用來形成可用作鉤式緊固件的突起的設(shè)備和工藝的示意剖視側(cè)視圖。

圖2、2a-2n是根據(jù)本公開的可用作突起的示例性直立形狀的示意圖。

圖3是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖。

圖4是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖。

圖5是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖。

圖6是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖。

圖7是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖。

圖8是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖。

圖9是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖。

圖10a是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤式緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性前視圖并且圖10b是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤式緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖。

圖11是由圖10a的工藝和設(shè)備生產(chǎn)的制品的示意圖。

圖12是根據(jù)本公開的用于提供鉤式緊固件的示例性工藝的方塊圖。

圖13是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖，其中可以在振動(dòng)源和基片之間間斷地供給其它材料。

圖14a-c是根據(jù)本公開的用來在熱塑性物體上的部位處以間斷的方式制造可用作鉤緊固件的突起的設(shè)備和工藝的連續(xù)的示意性剖視側(cè)視圖。

圖15a-c是根據(jù)本公開的用來在熱塑性物體上的部位處以間斷的方式制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的連續(xù)的示意性剖視側(cè)視圖。

圖16a-c是根據(jù)本公開的用來在熱塑性物體上的部位處以間斷的方式制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的連續(xù)的示意性剖視側(cè)視圖。

圖17a-c是根據(jù)本公開的用來在熱塑性物體上的部位處以間斷的方式制造可用作鉤緊固件的突起的另一設(shè)備和工藝的連續(xù)的示意性剖視側(cè)視圖。

圖18是根據(jù)本公開生產(chǎn)的從基片突出的示例性突起的放大剖視圖。

圖19是根據(jù)本公開的示例性方法生產(chǎn)的從分層基片突出的示例性突起的放大剖視圖。

圖20a和20b是與本公開的工藝結(jié)合使用的兩個(gè)示例性掩蔽材料的頂視圖。

圖21是用來制造可用作鉤緊固件的突起的圖1的設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖，其中掩蔽材料與根據(jù)本公開生產(chǎn)的基片組合。

圖22是用來制造可用作鉤緊固件的突起的圖1的設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖，其中掩蔽材料用于提供基片上的突起的間斷圖案，但掩模不與根據(jù)本公開生產(chǎn)的基片組合。

圖23是圖21的設(shè)備的前視圖。

圖24是根據(jù)本公開的用來制造可用作鉤緊固件的突起的圖1的設(shè)備和工藝的示意性剖視側(cè)視圖，其中襯墊材料提供基片上的突起的間斷圖案，該襯墊包圍突起的分離區(qū)域。

具體實(shí)施方式

模制的鉤緊固件通常已經(jīng)通過例如將熱塑性熔化物擠出或注射在旋轉(zhuǎn)的滾筒或模上被模制，該模由金屬板的疊層或堆疊組成，該板具有凹入的或有凹口的邊緣或以其它方式被設(shè)計(jì)以沿外周邊提供一系列腔，該腔可以被熔化的聚合物填充。條狀基部可以同時(shí)被模制，模制在腔中的突起或鉤可以從該條狀基部突出。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，除了擠出或注射工藝以外，相對(duì)不復(fù)雜且相對(duì)不昂貴的工藝可使用振動(dòng)能量來軟化聚合物以制造突起(鉤，蘑菇頭等)。在如圖1中的示意性剖視側(cè)視圖中示出的一個(gè)示例性實(shí)施例中，熱塑性材料的基片11可以布置在振動(dòng)源13和旋轉(zhuǎn)的模制輥15之間或在振動(dòng)源13和旋轉(zhuǎn)的模制輥15之間穿過，該輥沿外周邊包含多個(gè)鉤形的或以其它方式成形的腔17?；?1可以包括但不限于薄膜、片材、幅材、復(fù)合物、疊層或其它形式，或者可以是可用作例如一次性嬰兒尿布上的單個(gè)緊固凸耳的薄膜、片材、幅材、疊層或基片熱塑性材料的多個(gè)部分。在它們的嬰兒尿布的使用中，接觸緊固件可以連接到“側(cè)凸耳”，消費(fèi)者使用該“側(cè)凸耳”將尿布固定到嬰兒。這些凸耳可以由一塊可延伸的材料構(gòu)造，以當(dāng)連接時(shí)或當(dāng)嬰兒運(yùn)動(dòng)時(shí)允許凸耳伸展和彎曲。本公開還構(gòu)想將預(yù)成形的薄膜，片材，幅材，復(fù)合物，疊層等用作基片材料。

在操作期間，振動(dòng)源13布置成緊靠旋轉(zhuǎn)的模制輥15的外表面并且與正被處理的熱塑性材料的基片11接觸。振動(dòng)源13可包括但不限于例如振動(dòng)超聲喇叭。這些喇叭可以由諸如鋁或鈦的金屬制成，并且在美國(guó)由諸如bransonultrasonics,dukane或sonitek的公司出售且在歐洲由諸如mecasonics的公司出售。在需要時(shí)，振動(dòng)源13可以以大約50hz到大約50khz之間的頻率振動(dòng)?？梢允褂谜駝?dòng)能量的其它源，所述其它源包括但不限于旋轉(zhuǎn)的偏心輥，高壓聲波或其它機(jī)械的和/或機(jī)電的或聲學(xué)形式的振動(dòng)能量。因此，這種能量可以被傳遞到基片并且?guī)椭渲械耐黄鸬男纬伞?/p>

與模制輥15和振動(dòng)源13接觸的熱塑性材料基片11的一部分可以被來自該源的振動(dòng)能量軟化，并且在輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起進(jìn)入模制輥的腔17內(nèi)的熱塑性材料的希望部分在薄膜或片材21的前表面上形成鉤形的或其它形狀的元件或突起19。這個(gè)工藝可以稱為旋轉(zhuǎn)成形。參考力可以理解為施加必要量的壓力到熱塑性材料以幫助其進(jìn)入和填充腔17。熱塑性片材21可用作用于鉤19的承載條材。

可用于生產(chǎn)鉤緊固件的熱塑性材料可包括但不限于聚酰胺、諸如聚丙烯和聚乙烯的聚烯烴，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)，聚酯，聚碳酸酯，聚氯乙烯(pvc)及其混合物。也可以用填料，纖維，阻燃劑，色劑等修改或加強(qiáng)熱塑性材料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，緊鄰振動(dòng)源的熱塑性材料可以不熔化并且因此可以保持其原始性質(zhì)的大部分(如果不是全部)，換句話說，不經(jīng)受可能減損其原始性質(zhì)的熱歷史。

當(dāng)使用預(yù)先分子取向的材料或替代地使用能夠分子取向的材料時(shí)，通過改變施加的振動(dòng)能量可以維持，增加或減小進(jìn)入腔的材料的分子取向。

圖18是根據(jù)諸如圖1中示出的本公開的示例性方法生產(chǎn)的從基片21突出的示例性突起19的放大剖視圖。與聚合物大大高于破壞取向的溫度(例如，在非晶態(tài)聚合物的情況下的tg或在晶態(tài)聚合物的情況下的tm)的其它工藝相比，至少部分地由于通過根據(jù)本公開的振動(dòng)作用施加到基片的相對(duì)小量的熱，因而可能取決于取向的聚合物的性質(zhì)可以被更有效地維持和/或甚至在值上增加。就是說，由振動(dòng)能量的施加形成的突起的桿部分19a可以大體上維持其分子取向或者甚至略微增加，如由成形之后的收縮或由成形之后對(duì)成形之前的其抗張強(qiáng)度測(cè)量的。例如，如果聚合物材料在進(jìn)入腔之前具有目前為ts1的沿取向平面的方向(例如，沿機(jī)器方向，該機(jī)器方向可以被理解為例如擠出方向)的抗張強(qiáng)度(ts)，那么由于暴露到振動(dòng)能量而形成的突起可以仍然展示是ts1的至少50％或更大(例如達(dá)到200％)的沿取向方向的抗張強(qiáng)度(ts2)。

此外，如果在暴露到振動(dòng)能量之前可歸因于取向的收縮量為沿所述基片中的給定方向的給定值(s1)，則在暴露到振動(dòng)能量之后在突起中沿相同方向可能存在的收縮量(s2)可以是其原始值的至少50％或者更大(例如150％)。即s2≥0.50(s1)。在此參考收縮量可以被理解為當(dāng)基片被加熱到一溫度時(shí)將發(fā)生的尺寸損失，在高于該溫度的情況下，取向?qū)⒎潘刹⑶彝ǔＯАＨ缭诖俗⒁獾降?，?duì)于非晶態(tài)聚合物，這可能超過玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度(tg)，或者對(duì)于晶態(tài)聚合物，這大約為熔點(diǎn)(tm)。

此外，在此構(gòu)想的是，可以從包含微小取向或不包含取向的基片開始，這可以被理解為收縮沿任何給定方向小于或等于5.0％的情況。至于給定基片，也可以被表征為沿給定機(jī)器方向的elmendorftear強(qiáng)度(etmd)近似等于沿給定橫向方向的elmendorftear(etcd)的情況。橫向方向可以被理解為例如橫向于機(jī)器方向(md)的方向。即etmd在etcd的大約+/－20％內(nèi)。elmendorftear強(qiáng)度可以由astmd1922測(cè)量并且可以被理解為將撕裂傳播通過一定長(zhǎng)度的所討論的基片所需的平均力。因此，對(duì)于包含微小取向或不包含取向的這種基片，振動(dòng)能量的施加和用于機(jī)械接合的突起的形成可提供突起，該突起相對(duì)于從其形成突起的大體上非取向基片包括取向。這種突起中的取向可以使得它包括大于5.0％的沿給定方向的收縮量。

此外，在此構(gòu)想，可以從具有雙軸向取向的基片開始，這可以理解為沿機(jī)器方向和橫向方向存在取向的情況。例如，機(jī)器方向和橫向方向可以指示大于5.0％的相對(duì)均勻的收縮值。因此可以理解，在用于機(jī)械接合的突起的形成時(shí)，位于下面的基片由于將振動(dòng)能量集中在基片的表面處的能力現(xiàn)在將大體上保持雙軸向取向以形成突起，而不會(huì)顯著干擾存在于基片中的位于下面的雙軸向取向。

也應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于上述基片和突起的性質(zhì)，這種性質(zhì)的一個(gè)或更多個(gè)可以存在于任何給定基片/突起構(gòu)造中。

在可以使用多層材料(疊層)的情況下，一個(gè)或更多個(gè)分層材料的一部分可以形成到腔中，從而允許生產(chǎn)可以選擇性地設(shè)計(jì)鉤部分的性質(zhì)的產(chǎn)品。圖19是根據(jù)諸如圖1中示出的本公開的示例性方法生產(chǎn)的從分層基片突出的示例性突起的放大剖視圖的例子。在此，第二材料121已經(jīng)連接到基片材料21并且通過根據(jù)本公開的處理，形成突起19。第二材料121的一部分122可以延伸到突起19的本體或桿19a內(nèi)并且可以向突起提供增強(qiáng)的性質(zhì)。例如，由基片材料121形成的部分122可具有與基片材料21相關(guān)聯(lián)的肖氏硬度值不同的肖氏硬度值。

在使用多層疊層的情況下，可以從一種或更多種顏色生產(chǎn)緊固元件并且條狀基部可以為不同顏色。此外，如果使用具有透明表面層的多層疊層，則緊固元件或條狀材料可以形成為透明的。

與原材料在形成幅材形式的基片以包括一體形成的突起之前被轉(zhuǎn)化到熔化狀態(tài)的該領(lǐng)域中公開的現(xiàn)有技術(shù)不同，本公開允許基片材料使用振動(dòng)能量通過軟化聚合物并且將它形成為希望的形狀而保持這種希望的性質(zhì)作為分子取向，多色層或復(fù)合結(jié)構(gòu)，因此也最小化被處理的聚合物的熱歷史。

參考圖1，用來冷卻的裝置可以布置在模制輥15和形成的產(chǎn)品上或附近，包括多個(gè)鉤式突起19的聚合物的條材21可以從模制輥剝離。通過例如通過使用液體、氣體、空氣或其它裝置外部地和/或內(nèi)部地冷卻模制輥、內(nèi)部地和/或外部地冷卻振動(dòng)源，和/或直接地和/或間接地冷卻熱塑性材料，可以實(shí)現(xiàn)冷卻。

在一些情況下，在冷卻已經(jīng)發(fā)生期間或之后可以施加超聲能量的后爆(after-burst)以幫助從?；蚶取懊撾x”突起。當(dāng)突起形成在能量源(即喇叭)的表面中時(shí)，這可能特別有用。

圖12中示出在基片上提供突起的工藝的一個(gè)例子，該突起可用作接觸緊固系統(tǒng)中的配合部分的一個(gè)。如塊100處描述的，模制輥或其它形狀可以設(shè)置成包含沿模制輥的外周邊布置的多個(gè)鉤形或其它形狀的腔，該腔能夠形成符合該腔的形狀的突起。在塊200中，可設(shè)置振動(dòng)能量的源，例如超聲喇叭或輥?？梢岳缫员∧?、片材、幅材、疊層、復(fù)合物等的形式布置基片材料(塊300)，并且基片布置在模制輥和振動(dòng)源之間(塊400)。

電力可以施加到振動(dòng)源(塊500)以選擇性地軟化基片材料并且允許材料進(jìn)入模制輥中的腔，從而形成突起。替代地，模制輥可以是光滑的并且用來形成突起的腔可以形成到振動(dòng)源的表面中，如圖5、7和8中所示。

如果需要，突起和基片可以被冷卻，并且包括從其表面延伸的突起的基片可以從模制輥剝離以形成用于接觸緊固系統(tǒng)的條材。冷卻發(fā)生在模制輥和振動(dòng)源之間、在模制輥中或在從輥釋放之后的基片上。突起可以隨后被后形成為希望的形狀。

如在此描述的，用來形成突起的腔也可以形成在旋轉(zhuǎn)的喇叭的表面中(見圖4-8)。

雖然在此提及鉤形腔和鉤形突起，但可以預(yù)期，可以選擇腔以產(chǎn)生可充當(dāng)接觸緊固系統(tǒng)的“鉤”部分的具有其它形狀的突起，該突起包括但不限于直的銷、成角度的銷、錐形銷、蘑菇頭銷和彎曲的銷，以及具有變化的橫截面的元件，該元件諸如但不限于圓形的、卵形的、正方形的、矩形的、梯形的、十字形的、多凸耳形的、抓鉤形的、多分支的或這些的組合。突起可以具有實(shí)心的芯或可以以諸如管狀的空心形式。這些形狀的一些的例子在圖2a-n中示出。例如，圖2g是多凸耳突起的例子，圖2i是管狀的例子，圖2j是十字形的例子，圖2k是y形的例子，圖2l是抓鉤形的例子，并且圖2m是多分支的例子。還可以構(gòu)想，在圖2j是四分支突起的例子并且圖2k是三分支突起的例子的情況下，那個(gè)突起可包括另外的分支，諸如5、6、7、8等。這種突起可以在高度，厚度上并且在它們可以從承載條材21或基片突出的角度上變化。此外，突起可以由均勻的高度形成或者可以在高度上變化。

振動(dòng)源13的表面可以成形以便增加熱塑性材料可經(jīng)受振動(dòng)能量的時(shí)間的長(zhǎng)度或者以其它方式改善該工藝的性質(zhì)和/或性能。圖3示出用于振動(dòng)源13a的修改的表面的一種類型的一個(gè)例子，其中振動(dòng)源13a的表面12a的一部分已經(jīng)被設(shè)置，它在形狀上與模制輥15的表面互補(bǔ)。而且，在圖3中，振動(dòng)表面的一部分12已經(jīng)被修改，在這個(gè)例子中改為復(fù)雜的彎曲表面，以允許較厚的熱塑性材料11a在振動(dòng)源13a和模制輥15之間穿過。振動(dòng)源13a的成形也可用于減小完成的產(chǎn)品的扭曲并且?guī)椭谡駝?dòng)源13和旋轉(zhuǎn)的模制輥15之間引導(dǎo)熱塑性材料基片11。

在如圖4中示出的另一示例性實(shí)施例中，振動(dòng)源可以是輥，該輥可以包括用來形成突起的腔，并且旋轉(zhuǎn)的輥22可以布置成以便迫使軟化的熱塑性材料進(jìn)入腔。旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源20可沿其外周邊包含多個(gè)鉤形的或其它形狀的腔17并且可代替固定的振動(dòng)源13、13a(如與1和3中示出的)被使用并且布置成緊靠旋轉(zhuǎn)的輥22。振動(dòng)源20可以是旋轉(zhuǎn)的超聲喇叭。這些喇叭可以由例如鈦制成并且在美國(guó)由bransonultrasonics出售且在歐洲由mecasonics出售。如果希望使產(chǎn)品的后表面24帶有圖案，具有帶圖案的表面的輥可以代替光滑的輥。使產(chǎn)品的后部帶圖案以模擬編織結(jié)構(gòu)或皮革材料，或者其它設(shè)計(jì)可用于提高產(chǎn)品的美觀和/或功能性。在一些情況下，帶圖案的表面可設(shè)計(jì)在一個(gè)或兩個(gè)輥上以在基部材料中形成孔，籍此使得緊固件能透氣或可滲透。

在如圖5中示出的另一示例性實(shí)施例中，如圖4中示出的沿其外周邊包含多個(gè)鉤形的或其它形狀的腔17的旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源20可以布置成緊靠不旋轉(zhuǎn)的靜止壓板26。壓板表面28可以是光滑的或帶圖案的(如果希望使產(chǎn)品的后表面帶圖案)。

圖6示出結(jié)合旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源20的另一種類型的修改的靜止壓板30的示例性實(shí)施例。在這個(gè)例子中，壓板的一個(gè)表面32已經(jīng)被修改，在這個(gè)例子中改為復(fù)雜的彎曲表面，以允許較厚的熱塑性材料(基片)在振動(dòng)源20和修改的靜止壓板30之間穿過。附圖標(biāo)記32a指示壓板30的表面在形狀上與旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源20的表面的形狀互補(bǔ)的區(qū)域。修改的靜止壓板30的成形也可用于減小完成的產(chǎn)品的扭曲并且?guī)椭谛D(zhuǎn)的振動(dòng)源20和靜止壓板30之間引導(dǎo)熱塑性材料基片11a。壓板表面32可以是光滑的或帶圖案的(如果希望使產(chǎn)品的后表面帶圖案)。

在如圖7中示出的另一示例性實(shí)施例中，沿其外周邊包含多個(gè)鉤形的或其它形狀的腔17的旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源20可以與旋轉(zhuǎn)的模制輥15(諸如圖1中示出的)組合以生產(chǎn)聚合物條材，該聚合物條材在片材21a的前和后側(cè)上具有突起。旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源20可以布置成緊靠旋轉(zhuǎn)的模制輥15的外表面，并且兩個(gè)輥都可以沿它們的外周邊包含多個(gè)鉤形的或其它形狀的腔17。如示出的，這可同時(shí)允許在承載條材21a的前表面23和后表面24上生產(chǎn)具有鉤形的或其它形狀的元件19的產(chǎn)品。

在如圖8中示出的另一示例性實(shí)施例中，沿其外周邊包含多個(gè)鉤形的或其它形狀的腔17的旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源20可以布置成緊靠沿其外周邊包含多個(gè)鉤形的或其它形狀的腔7的另一旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源20a。這將同時(shí)允許在承載條材21a的前表面23和后表面24上具有鉤形的或其它形狀的元件19的產(chǎn)品的生產(chǎn)。

在又一示例性實(shí)施例中，可以同時(shí)使用實(shí)質(zhì)上靜止或旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)或更多個(gè)振動(dòng)源。圖9描繪緊靠旋轉(zhuǎn)的模制輥15的兩個(gè)固定的振動(dòng)源13的使用，該旋轉(zhuǎn)的模制輥沿模制輥15的外周邊包含多個(gè)鉤形的或其它形狀的腔17。

如上所述，根據(jù)本公開的該工藝和設(shè)備適合用來形成一產(chǎn)品，該產(chǎn)品在熱塑性材料基片的條材的一個(gè)或更多個(gè)表面上具有在接觸緊固系統(tǒng)中的可充當(dāng)鉤緊固件的突起或具有其它形狀的突出元件，該基片包括薄膜、片材、幅材、復(fù)合物、疊層或其它形式或其部分?；砂ɡ缗菽酆衔锏姆涓C式結(jié)構(gòu)，或者是可以例如包括纖維加強(qiáng)的分子取向的薄膜或復(fù)合物。突起可具有多種形狀，長(zhǎng)度和尺寸。突起可以由組成多層薄膜或基片片材或這種片材的一部分的材料的一種或更多種形成。

可以構(gòu)想，基片的至少一部分可包括熱固性聚合物。

還可以構(gòu)想，突起形成在其上的基片可包括連續(xù)的或間斷的材料層及其組合。例如，可以構(gòu)想，突起可以形成在間斷的幅材上以生產(chǎn)可能地與尿布制造機(jī)器成一直線的尿布封閉凸耳。

還可以構(gòu)想，突起可以形成為它們的最終形狀或生產(chǎn)為部分成形和后成形以獲得它們的最終幾何形狀，例如可再成形為鉤形的直銷形，或在后續(xù)處理步驟中可以變鈍為蘑菇形的直銷形或可以后成形為能夠充當(dāng)緊固元件的鉤的變形的鉤。

還可以構(gòu)想，如在此形成的突起通過接合具有環(huán)元件(例如，將機(jī)械接合諸如鉤的突起的結(jié)構(gòu))的材料，或接合到紗窗狀材料，開孔泡沫狀材料或具有類似或配合突起(例如，鉤，蘑菇形件等)的材料可提供暫時(shí)的或永久的緊固裝置。

在在此描述的工藝的特別優(yōu)點(diǎn)中，通過如希望地打開或關(guān)閉振動(dòng)源或通過間斷地改變振動(dòng)源的位置和/或接觸力和/或振動(dòng)頻率，本公開的突起可以間斷地形成在基片上。例如，在幅材通過該工藝時(shí)可以間斷地上下移動(dòng)超聲喇叭或其它振動(dòng)源以在基片上間斷地形成突起。這樣，突起可以形成為希望的圖案，并且該圖案可以在基片的在線處理期間變化。因此，取決于該設(shè)備的操作狀況，突起可以具有均勻的高度或多級(jí)高度。

根據(jù)本公開，突起可形成在諸如幅材的基片上，幅材的多個(gè)部分形成為起皺的或折疊的以允許幅材伸展。圖10a是示出設(shè)備的構(gòu)造的示例性實(shí)施例的示意前視圖，其中模制輥42包括包含腔的表面的一部分44以形成突出元件，并且振動(dòng)源40和模制輥42各包括構(gòu)造成形成起皺區(qū)域的它們的表面46,46a的互補(bǔ)部分。圖10b是圖10a的示意剖視側(cè)視圖。圖11描繪可從圖10a中描繪的構(gòu)造生產(chǎn)的產(chǎn)品的例子。在這個(gè)例子中，鉤型元件19已經(jīng)形成為鄰近幅材21b上的起皺的區(qū)域48。如果用于在尿布封閉凸耳上形成鉤元件和起皺區(qū)域，則這種類型的構(gòu)造可以證明是有吸引力的，從而消除粘接的接觸緊固件與目前用于這種應(yīng)用的彈性體無紡織物的復(fù)雜組合。因此，起皺部分和緊固部分可以同時(shí)形成為幅材材料，從而形成可延伸的尿布緊固凸耳形成。表面46、46a的任一個(gè)可以構(gòu)造成形成起皺區(qū)域或者該表面的一個(gè)可包括諸如橡膠或彈性體的柔順材料，該柔順材料在間隙壓力下將符合相對(duì)的表面構(gòu)造。提及起皺可以理解為旨在由壓花施加以在幅材中給出諸如卷曲的波形表面的幅材品質(zhì)。提及波形表面可以理解為制造在相對(duì)位置上升起和落下的表面。

在另一示例性實(shí)施例中，可以形成突起，同時(shí)將它們連接到可延伸的或不可延伸的幅材。如圖13中所示，可延伸的材料或不可延伸的材料11b可以在旋轉(zhuǎn)的模制輥15和固定的振動(dòng)源13(或模的旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)源或其它構(gòu)造和用來形成突起的振動(dòng)源，如在此公開的)之間被供給(見例如圖1、3-9、10a和10b)。振動(dòng)源13可以布置成緊靠模15，但離開足夠遠(yuǎn)以避免熔化或變形可延伸材料或不可延伸材料11b。在可延伸材料或不可延伸材料11b的一個(gè)或更多個(gè)側(cè)面和振動(dòng)源13之間可以間斷地供給熱塑性或熱固性材料的塊18。當(dāng)這些塊在振動(dòng)源13和模制輥15之間穿過時(shí)，例如，另外的厚度可引起熱塑性或熱固性材料被迫進(jìn)入腔17。

此外，通過使預(yù)穿孔的或預(yù)沖切的掩蔽材料在基片(薄膜、片材、復(fù)合物等)和模制輥之間穿過，可以形成突起的圖案，由此選擇性地覆蓋模制輥的區(qū)域并且提供突起的間斷的圖案。如果希望，掩?？梢员灰瞥?圖22)或者可以粘接到基片(圖21)。因此，可以相對(duì)容易地提供圖案的變化而不必改變模制輥的構(gòu)造。掩模的沖切或其它成形可以在線地或離線地完成。

圖20a和20b示出用于這種目的的掩蔽材料的例子。圖20a是包括諸如紙、金屬、薄膜、織物等的一片材料82的掩模80的頂視圖，該掩模在其中形成有一個(gè)或更多個(gè)開口84。圖21示出圖1的設(shè)備和工藝，其中以片材形式的掩模80被供給到振動(dòng)源13和模制輥15之間的間隙中，使得掩模的多個(gè)部分覆蓋模制輥中的被選腔17并且突起19的間斷圖案通過開口84形成在形成的基片21的表面上。

圖22示出類似的工藝，其中掩模80可以與基片21分離并且不變成完成的產(chǎn)品的一部分。

圖23是圖21的設(shè)備和工藝的透視圖。

圖24示出類似于圖1的另一設(shè)備和工藝，其中以片材形式的材料90(諸如泡沫塑料，非編織幅材等)被疊層到基片材料11并且被供給到振動(dòng)源13和模制輥15之間的間隙中。模制輥15的多個(gè)部分100可以被去除以允許材料90的多個(gè)部分提供突起19的間斷的圖案并且進(jìn)一步允許材料90a包圍突起19的分離區(qū)域并且充當(dāng)襯墊。因此，如示出的，突起19的間斷的圖案形成為如材料90a的區(qū)域之間的島。當(dāng)形成突起19時(shí)，熱塑性材料的層11充滿材料90?？梢詷?gòu)想，突起19的高度可以小于材料90a的高度使得突起不接合配合的緊固系統(tǒng)元件并且大體上防止過早接合。在諸如用于尿布的緊固凸耳的應(yīng)用中，這也可提供保護(hù)使突起不碰到嬰兒的皮膚。

此外，可以構(gòu)想，通過在模制輥和振動(dòng)源之間穿過多層材料，突起可以形成為穿過覆蓋層材料中的開口，其中覆蓋層可包括與一個(gè)或更多個(gè)輥中的腔的圖案對(duì)準(zhǔn)的孔，或者其中諸如織物的多孔材料可提供開口以便基片材料被迫穿過且進(jìn)入輥中的腔，或者其中覆蓋層的強(qiáng)度足夠弱，使得基片材料可以刺穿覆蓋材料并且進(jìn)入模的腔。

圖20b示出由諸如紗窗、無紡織物、開孔泡沫塑料等的多孔基片材料88制成的另一種類型的掩模80a，除了在開口84形成在涂層中的區(qū)域中以外，該掩模已經(jīng)被例如涂層覆蓋或者通過疊層另一種材料86被覆蓋。多孔材料88通過開口84可見，使得突起可以形成為穿過那里，而掩模的涂覆區(qū)域用于防止突起19的形成。還可以構(gòu)想，掩模可以局部地直接施加到模制輥的表面的一部分，諸如通過噴射或浸漬液體并且隨后干燥該液體。然后，這個(gè)涂層可以防止突起形成在基片的選定區(qū)域中。掩?？梢员辉儆没虮粍冸x且再施加。

此外，例如熱塑性基片/織物/熱塑性織物的多層的疊層可以在協(xié)作的輥/振動(dòng)源之間穿過(見例如圖7和8)以提供具有加強(qiáng)層的背靠背突起的圖案。

還可以構(gòu)想，通過隆起模制輥表面(或旋轉(zhuǎn)喇叭表面)的多個(gè)部分以產(chǎn)生基片的切口或很薄的部分，可以在基片中產(chǎn)生間斷的切口或狹縫或其它形狀的孔口。對(duì)基片的這些修改可用于使緊固條材更軟和/或可伸展和/或能透氣。

由于僅僅用于形成突起的材料可能被加熱和冷卻，可能消耗相對(duì)少的加熱和冷卻能量，因此如在此描述的工藝和設(shè)備可提供擠出/模制工藝上的優(yōu)點(diǎn)。此外，多顏色可以由基片材料的選擇提供并且很多種性質(zhì)可以通過基片材料的選擇獲得，基片材料的選擇包括但不限于分子取向的基片或復(fù)合基片。具有印刷圖案、標(biāo)識(shí)等的材料可用作基片，并且由此具有形成到它們的表面的一個(gè)或更多個(gè)中的突起，從而允許印刷圖案等保持清晰。該工藝的開始時(shí)間可以相對(duì)快并且該工藝可以隨意開始且停止，從而消除對(duì)復(fù)雜且高成本的自動(dòng)傳遞卷繞機(jī)的需要(如連續(xù)擠出工藝中經(jīng)常需要的)。最后，可以顯著減小占地空間。

接觸緊固件經(jīng)常粘附到各種熱塑性物體。一個(gè)這種應(yīng)用涉及將接觸緊固件連接到汽車門面板和車頂內(nèi)襯面板。被選擇用作接觸緊固件的材料(聚酰胺、聚烯烴等)經(jīng)常使得粘接困難，昂貴并且是常見故障源。可以構(gòu)想，由于鉤式緊固件(突起)可以形成為這種基部材料的表面的一部分或形成到這種基部材料的表面上，因而在此描述的一種型式的工藝和設(shè)備可以消除或減小用粘合劑將緊固件粘接到基部材料的需要。

至此描述的工藝和設(shè)備主要涉及在不同表面上形成突起的連續(xù)的或半連續(xù)的方法。在可以被描述為“切入成形(plungeforming)”的另一示例性實(shí)施例中，突起可以使用可以被帶到希望形成突起的位置的自動(dòng)設(shè)備，機(jī)器保持的或手保持的喇叭或其它振動(dòng)源而形成在熱塑性物體上的任何地方。圖14a、b和c示出超聲喇叭54可具有振動(dòng)表面50的工藝，該振動(dòng)表面可以構(gòu)造有位于其上的腔17(圖14a)。超聲喇叭54可以被壓(箭頭a)靠熱塑性物體52(例如，用于車輛的門面板或車頂內(nèi)襯基片)，并且施加的振動(dòng)能量(圖14b)選擇性地軟化熱塑性材料并且迫使熱塑性材料52的一些進(jìn)入腔17。然后可以停止振動(dòng)能量，允許熱塑性材料冷卻并且縮回超聲喇叭(箭頭b，圖14c)，從腔17釋放新形成的突起19并且提供塑料物體，該塑料物體的表面上形成有突起的局部圖案，以便在其上形成連接。

在一些情況下，在冷卻已經(jīng)發(fā)生期間或之后可施加超聲能量的后爆以幫助從?；蚶取懊撾x”突起。當(dāng)突起形成在能量源(即喇叭)的表面中時(shí)，這可能特別有用?？梢詷?gòu)想，可使用可移出的或可更換的喇叭末端以允許突起的圖案的相對(duì)快速的改變。

圖15a、b和c類似地示出各種熱塑性或熱固性材料60可以布置在超聲喇叭54和物體52之間(圖15a)，從而允許完全地或部分地由布置的材料60形成突起19(圖15b)。以這種方式，突起19可以由第二材料60形成，并且該材料可通過振動(dòng)工藝粘接到物體52(圖15c)?？梢岳斫?，在物體52是汽車裝飾面板的情況下，這將具有特別的效用，該汽車裝飾面板可以被理解為熱塑性和/或熱固性門面板，儀表面板、中心儀表盤、后停閉面板、車頂內(nèi)襯等。

在如圖16a、b和c中示出的另一示例性實(shí)施例中，腔可以設(shè)置在模狀基部56中并且不設(shè)置在超聲喇叭54中。熱塑性物體52可以被布置(圖16a)并在壓力下被保持(箭頭a，圖16b)在超聲喇叭和?；?6之間。振動(dòng)能量可以被施加到喇叭(圖16b)，從而迫使一些材料從物體52進(jìn)入基部的腔17中。再次，可以停止振動(dòng)能量，允許熱塑性材料冷卻，并且縮回的超聲喇叭(箭頭b)(圖16c)從腔17釋放新形成的突起19并且提供塑料面板，該塑料面板的表面具有形成在其上的突起的局部圖案以便連接到其上。

圖17a、b和c示出，各種熱塑性或熱固性材料60可以布置在需要突起19的物體52和包含腔17模狀基部56之間(圖17a)。通過在物體52和材料60的周圍迫使喇叭54和模56形成在一起并且施加振動(dòng)能量(箭頭a，圖17b)，可以從材料60形成突起。再次，可以停止振動(dòng)能量，允許熱塑性材料冷卻，并且縮回的超聲喇叭(箭頭b)(圖17c)從腔17釋放新形成的突起19并且提供塑料面板，該塑料面板的表面具有形成在其上的突起的局部圖案，該突起具有與物體52不同的材料。

由于不同類型的材料可以被分層地供給到設(shè)備并且突起形成在一個(gè)或更多個(gè)層上或穿過一個(gè)或更多個(gè)層，因此在此描述的工藝和設(shè)備可以大大減小將模制鉤式材料插入到較大模制物體中的復(fù)雜性。因此，用于基片層的一部分或用于突起的材料可以不同于基片材料。用于以不連續(xù)的或間斷的工藝在物體上形成突起或在物體的表面上局部地形成突起的圖案的如在此公開的超聲喇叭或其它振動(dòng)能量源的使用和模狀基部的使用可提供相對(duì)低的資本和空間要求以及能夠被容易地移動(dòng)的很靈活的工藝?？梢詷?gòu)想，在此關(guān)于連續(xù)或半連續(xù)工藝而公開的所有特征也可應(yīng)用于物體上的突起的局部應(yīng)用。

用作接觸緊固系統(tǒng)中的元件的在此公開的突起可以以相對(duì)寬范圍的尺寸和密度被生產(chǎn)以提供寬范圍的緊固或保持強(qiáng)度。雖然不受到任何特別限制，但可以構(gòu)想，這種突起的高度可以從小于大約10微米變動(dòng)到大于大約5mm。

描述和附圖說明性地闡述目前優(yōu)選的發(fā)明實(shí)施例。描述和附圖預(yù)期描述這些實(shí)施例并且不限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，根據(jù)上述教導(dǎo)，本發(fā)明的有一些其它修改和變化是可能的，同時(shí)保持在以下如權(quán)利要求的范圍內(nèi)。因此，在如權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以以不同于描述和附圖具體示出和描述的方式實(shí)施本發(fā)明。