專利名稱：工業(yè)織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對(duì)環(huán)形結(jié)構(gòu)體，以及，特別針對(duì)在非織造產(chǎn)品生產(chǎn)中所使用的工業(yè)織物。 具體而言，本發(fā)明針對(duì)支撐件，諸如在有圖案的、有標(biāo)記的、或者有紋理的非織造產(chǎn)品的生產(chǎn)中所使用的帶或套環(huán)。
現(xiàn)有技術(shù)說明 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)，以促使纖維互相纏結(jié)并且改進(jìn)纖維網(wǎng)的物理特性諸如強(qiáng)度。利用水射流進(jìn)行處理的這種技術(shù)已有數(shù)十年，如從美國專利No. 3，214，819、No. 3，508，308、以及 No. 3，485，706所披露內(nèi)容中可以了解到的技術(shù)。
概括而言，這種方法涉及利用高壓水射流的作用使初級(jí)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。
目前這種技術(shù)已經(jīng)廣泛開發(fā)，而且，不僅僅用于生產(chǎn)周知的“水刺(spimlaced)” 或者“水力纏結(jié)(hydroentangled)”結(jié)構(gòu)體，用于諸如尤其是醫(yī)療領(lǐng)域和醫(yī)院應(yīng)用的紡織品用途，用于擦拭、過濾、以及袋泡茶的包裝，還用于在連續(xù)介質(zhì)諸如紙張、硬紙板、薄膜、乃至塑料薄片等中形成微小穿孔，以及，所得到的物品可以是規(guī)則且均勻的，如從美國專利 No. 3，508，308的披露內(nèi)容可以了解到的，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(jì)，這對(duì)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)容可以了解到的。
關(guān)于“水刺”或“水力纏結(jié)”類型的產(chǎn)品，已有相當(dāng)長時(shí)間，可以通過制成材料混合物，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以加入非織造結(jié)構(gòu)體的增強(qiáng)材料預(yù)先進(jìn)行混合的纖維網(wǎng)(“水刺”式纖維網(wǎng)等)。
法國專利FR-A-2 730 246和2 734 285，分別對(duì)應(yīng)于美國專利No. 5，718，022和美國專利No. 5，768，756，其描述了這樣的解決方案，使得利用水射流法能夠成功地處理疏水性纖維、或這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)。
概括而言，根據(jù)這些文獻(xiàn)的教導(dǎo)內(nèi)容，此處理涉及對(duì)由同類或不同類初級(jí)原纖組成的基底纖維網(wǎng)進(jìn)行處理，壓縮并且潤濕這種基底纖維網(wǎng)，然后，利用至少一架(one rack)
5作用在基底纖維網(wǎng)上的不間斷高壓水射流，使纖維錯(cuò)雜。
為此，使基底纖維網(wǎng)在運(yùn)轉(zhuǎn)中的環(huán)形多孔支撐件上正向行進(jìn)，并將基底纖維網(wǎng)帶到帶孔轉(zhuǎn)筒鼓的表面上，向帶孔轉(zhuǎn)筒鼓的內(nèi)部施加局部真空。多孔支撐件與轉(zhuǎn)鼓大體以相同速度前進(jìn)，在多孔支撐件與轉(zhuǎn)鼓之間機(jī)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(duì)準(zhǔn)纖維網(wǎng)，并使其相繼穿過多孔支撐件、經(jīng)壓縮的基底纖維網(wǎng)、以及吸收過量水分的帶孔支撐鼓。
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(jí)原纖連續(xù)錯(cuò)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(gè)相繼設(shè)架的水射流，實(shí)現(xiàn)結(jié)合，架內(nèi)的壓力以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。
重要的是應(yīng)當(dāng)注意到，如從FR 2 734 285可以了解到的，帶孔輥可以包括無規(guī)則分布的微孔。如有需要，在初始結(jié)合處理之后，可以對(duì)纖維非織造結(jié)構(gòu)中的相反面施加二次處理。
在生產(chǎn)水刺或水力纏結(jié)非織造產(chǎn)品的工藝中，期望在成品上加入圖案或標(biāo)記，從而，在產(chǎn)品上產(chǎn)生期望的裝飾設(shè)計(jì)。這種圖案或標(biāo)記通常由二次工序產(chǎn)生，這種二次工序使用壓延輥，獨(dú)立于非織造紙幅成型和卷起工序。這些輥通常造價(jià)昂貴，并且根據(jù)對(duì)纖維網(wǎng)特定區(qū)域進(jìn)行壓縮的原則而操作，以產(chǎn)生要求的圖案或標(biāo)記。然而，使用單獨(dú)工序在非織造產(chǎn)品上產(chǎn)生圖案或標(biāo)記有幾點(diǎn)不足。首先，要求很高的初期投資用于壓延輥，這會(huì)限制生產(chǎn)商經(jīng)濟(jì)所允許的生產(chǎn)規(guī)模。其次，由于單獨(dú)的圖案形成或標(biāo)記施加階段，導(dǎo)致更高的加工成本。第三，成品將具有比要求材料含量更高的材料含量，以在壓延步驟被壓縮之后維持產(chǎn)品的厚度。最后，由于在壓延期間進(jìn)行高壓壓縮，兩階段工序?qū)?dǎo)致成品松厚度降低。用這些周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(dāng)形成的隆起部，因此難以看見期望的圖案。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，在受到壓力時(shí)，例如，當(dāng)觸摸或者洗滌非織造產(chǎn)品時(shí)，非織造產(chǎn)品的隆起部會(huì)失去其三維結(jié)構(gòu)。
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(topographical feature configuration)以及孔隙陣列。在這種工藝中，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。
對(duì)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(qiáng)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(shí)，支撐件支撐纖維網(wǎng)，以提供穩(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(duì)大量纏結(jié)流體的裝置，以避免會(huì)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，以維持纖維網(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(yīng)當(dāng)基本不存在毛邊、鉤刺等缺陷，這些缺陷會(huì)影響已纏結(jié)非織造產(chǎn)品與支撐件的分離性能。同時(shí)， 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(huì)被沖走。
在非織造產(chǎn)品生產(chǎn)期間存在的主要問題之一是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體的粘結(jié)或附著，以便使產(chǎn)品具備對(duì)應(yīng)于所考慮應(yīng)用的機(jī)械特性，同時(shí)，維持或賦予特定的物理特性，諸如松厚度、手感、外觀等。
用于其預(yù)期目的時(shí)，松厚度、吸收性、強(qiáng)度、柔軟性、以及審美外觀這些性能對(duì)于許多非織造產(chǎn)品而言確實(shí)很重要。為了制造具有這些特性的非織造產(chǎn)品，經(jīng)常將支撐織物、帶或套環(huán)構(gòu)造成使紙幅接觸表面呈現(xiàn)出構(gòu)形變化。
應(yīng)當(dāng)理解的是，這些織物可以采取無端環(huán)的形式或者可以制成為環(huán)形，并且，以傳送帶或者作為安裝在圓筒上的套環(huán)的方式發(fā)揮作用。進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解的是，非織造生產(chǎn)是以相當(dāng)快速度進(jìn)行的連續(xù)加工。也就是說，在成形部中，將初級(jí)原纖或纖維層連續(xù)地沉積到成形織物上，同時(shí)剛制造出的非織造纖維網(wǎng)在干燥之后連續(xù)地卷繞到輥筒上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種改進(jìn)的織物、帶或套環(huán)，作用為取代常規(guī)織物、帶或套環(huán)，并且，幫助賦予其上所生產(chǎn)非織造產(chǎn)品以期望的物理特性，諸如松厚度、外觀、質(zhì)地(紋理)、吸收性、強(qiáng)度、以及手感。
本發(fā)明還提供了其他優(yōu)點(diǎn)，例如但并不局限于更有效的濕成形性能(wet shaping)；由于本發(fā)明不存在類似于現(xiàn)有技術(shù)織造織物中紗線交叉結(jié)構(gòu)會(huì)抓住初級(jí)原纖的問題，因而能獲得優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)織造織物的改善的纖維網(wǎng)分離性能；以及，提供更佳的易清潔性。
所以，本發(fā)明的主要目的是，提供一種射流噴網(wǎng)水刺或水力纏結(jié)支撐件諸如織物、 帶或套環(huán)，其包括具有一系列凸起平臺(tái)陸塊區(qū)和對(duì)應(yīng)凹部的纖維網(wǎng)接觸表面圖案，其賦予在其上所生產(chǎn)非織造產(chǎn)品以紋理。
本發(fā)明的另一方面是本結(jié)構(gòu)具有諸如通孔的孔，以允許水或空氣或二者通過。
在一種實(shí)施例中披露了一種織物結(jié)構(gòu)，其用來制造帶有紋理的非織造產(chǎn)品，該結(jié)構(gòu)可透過空氣和水，包括具有圖案的紙幅接觸側(cè)面，該圖案包括一系列凸起陸塊區(qū)和對(duì)應(yīng)凹部、以及一系列通孔，凸起陸塊區(qū)和對(duì)應(yīng)凹部適合于賦予其上所生產(chǎn)非織造產(chǎn)品以紋理， 而通孔適合于允許水和空氣二者從織物表面通過而進(jìn)入表面。
一種實(shí)施例涉及一種諸如帶或套環(huán)的支撐件，用于在水刺或水力纏結(jié)工藝中支撐并傳送聚合物纖維。許多非織造產(chǎn)品在形成之后于二次工序中進(jìn)行壓延。在此工序中，一個(gè)壓延輥(或二者)可以在表面上具有圖案，這種圖案用來賦予非織造物以紋理。本發(fā)明的帶或套環(huán)具有優(yōu)于這種單獨(dú)壓延加工的非限制性優(yōu)點(diǎn)套環(huán)是成本相對(duì)較低的項(xiàng)目，在固定設(shè)備上不用大量資本投資；在成形工序進(jìn)行期間同時(shí)完成圖案形成，無需單獨(dú)的附加加工；可以在最終產(chǎn)品中獲得更低的材料含量，這是因?yàn)楫a(chǎn)品厚度沒有因壓延導(dǎo)致的壓縮而減小；生產(chǎn)的成品具有高松厚度，這是因?yàn)樵谌魏坞A段都沒有進(jìn)行壓縮。對(duì)于非織造輥壓產(chǎn)品的制造者來說，這些加工優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步導(dǎo)致最終成品具有以下優(yōu)點(diǎn)更低成本獲得帶有圖案或標(biāo)記的水刺或水力纏結(jié)纖維網(wǎng)；能夠定制產(chǎn)品，這是因?yàn)榇蟠鬁p少了針對(duì)圖案改變的大幅調(diào)整；能夠生產(chǎn)具有更高性能的產(chǎn)品，這是因?yàn)楦咚珊穸荣x予產(chǎn)品以更高的吸收性能， 這對(duì)滿足用戶的需求而言具有相當(dāng)高的實(shí)用價(jià)值。
本發(fā)明的帶或套環(huán)是一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其透過性通常在100立方英尺每分鐘至500 立方英尺每分鐘范圍內(nèi)，并且可以包括任意數(shù)量的層，諸如單層、雙層、或三層。構(gòu)造的聚合物材料可以包括聚酯、丙烯酸或聚氨酯族中的可擠出熱塑性塑料、或者例如室溫交聯(lián)、UV交聯(lián)、或者可熱交聯(lián)的樹脂。對(duì)材料進(jìn)行選擇，以在可能采用高達(dá)250巴的纏結(jié)噴淋壓力的水刺加工中保證材料的功能性。
—種實(shí)施例涉及用于生產(chǎn)水刺或水力纏結(jié)非織造產(chǎn)品的帶或套環(huán)。帶或支撐件或套環(huán)是可透氣和/或可透水的支撐件，支撐件可以由擠出的或?qū)雍系哪ぶ瞥?，在膜中形成?guī)定的孔，以便具有所要求的透氣性和/或透水性。這些孔可以具有從0. Olmm到5mm范圍內(nèi)的不同直徑，孔在帶的表面或套環(huán)的表面上具有不同進(jìn)入角?？椎男螤羁梢允菆A形、方形、橢圓形或任何特定形狀如星形。取決于所要求的效果，支撐件表面上的孔可以無規(guī)則布置，或者在某些區(qū)域具有特定密度，或者在表面上均勻分布。代替孔，可以將線或溝槽切割或者蝕刻進(jìn)入支撐件或帶，以產(chǎn)生圖案乃至專用標(biāo)記?？梢杂靡粚踊蚨鄬泳酆衔锬ぶ瞥芍渭瑤в谢蛘卟粠в锌梢允强椩煳锘蚍强椩煳锏脑鰪?qiáng)材料。支撐件也可以制成為層合物， 在兩層或多層聚合物膜之間帶有織造層或非織造層。這種增強(qiáng)材料提高了帶/套環(huán)的機(jī)械特性和穩(wěn)定性。
對(duì)于支撐件的表面，可以通過切割或刻挖圖案例如蜂窩結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工以產(chǎn)生構(gòu)形，以及/或者，可以用化學(xué)涂料進(jìn)行處理以用于特定應(yīng)用，諸如靜電耗散、消除污染/塵土、改進(jìn)耐久性等。支撐件的表面可以進(jìn)行例如刻挖，以產(chǎn)生用于施加圖案的構(gòu)形。支撐件可以制成為安裝在鼓上的套環(huán)(環(huán)狀套)，或者制成為環(huán)形或可縫合(可以形成為環(huán)形) 的帶或者支撐件。與現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)織造帶相比較，使用這類支撐件允許更好的水力能量反射。這改進(jìn)了非織造物中纖維的纏結(jié)，并且避免纖維穿透進(jìn)入支撐帶的孔隙/洞/孔，這種穿透會(huì)導(dǎo)致纖維損耗、或者導(dǎo)致難以使非織造物與支撐帶/套環(huán)徹底且均勻地分離，如在織造的帶或支撐件情況下會(huì)觀察到的那樣。結(jié)果是更好的纖維纏結(jié)和更少的纖維殘留 (picking)，導(dǎo)致更好的產(chǎn)品分離性能、或者從此支撐件更好地傳送到另一位置或支撐件。 機(jī)器側(cè)面可以具有單絲的MD紗線陣列，該MD紗線陣列層壓或者部分嵌入支撐帶/套環(huán)，以便產(chǎn)生更高的排水性能。
為了更好地理解本發(fā)明、其操作優(yōu)點(diǎn)、以及使用本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的特定目的，參照下面的說明，其中對(duì)附圖所示優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，附圖中，對(duì)應(yīng)部件用相同附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)識(shí)。


下面結(jié)合附圖進(jìn)行具體說明，下文說明以舉例方式進(jìn)行說明，并不用于將本發(fā)明僅僅局限于所舉示例，圖中相似的附圖標(biāo)記指示相似的部件和部分，附圖中 圖1是使用本發(fā)明支撐件用于生產(chǎn)非織造產(chǎn)品的裝置的示意圖； 圖2是使用本發(fā)明支撐件用于生產(chǎn)非織造產(chǎn)品的裝置的示意圖； 圖3A和圖;3B是根據(jù)本發(fā)明一方面具有通孔的支撐件的示例； 圖4A和圖4B圖示根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例在用于生產(chǎn)支撐件的方法中所涉及的步驟； 圖5圖示在根據(jù)本發(fā)明一方面的支撐件中形成通孔所使用的裝置； 圖6圖示根據(jù)本發(fā)明一方面所生產(chǎn)的支撐件的圖像； 圖7圖示根據(jù)本發(fā)明另一方面所生產(chǎn)的支撐件的圖像； 圖8圖示根據(jù)本發(fā)明另一方面所生產(chǎn)的支撐件的頂面和底面二者的圖像； 圖9圖示根據(jù)本發(fā)明又一方面所形成的幾種通孔； 圖IOA至圖IOC是根據(jù)本發(fā)明一方面所形成的具有枝化孔結(jié)構(gòu)的支撐件橫截面的示例； 圖IlA至圖IlE是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明一方面在支撐件中形成的陸塊區(qū)、對(duì)應(yīng)的凹部、以及通孔的圖案； 圖12是根據(jù)本發(fā)明一方面刻挖成十字/交叉圖案的帶/套環(huán)的圖； 圖13A至圖13C是示意圖，示出根據(jù)本發(fā)明一方面在支撐件中形成的陸塊區(qū)、對(duì)應(yīng)的凹部、以及通孔的圖案； 圖14A至圖14G圖示根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例所構(gòu)造的支撐件；以及 圖15是根據(jù)本發(fā)明一方面的支撐件的軸測(cè)圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。然而，本發(fā)明可以實(shí)施為多種不同形式，而不應(yīng)當(dāng)推斷為僅僅局限于本文所給出的實(shí)施例。此外，提供這些例示實(shí)施例是為了使本文披露清楚完整，以及，能夠使本領(lǐng)域技術(shù)人員完全了解本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明提供了一種連續(xù)的支撐件，適合于在例如圖1和圖2所示的裝置中使用。非織造支撐件起到代替常規(guī)織造支撐織物的作用，并且?guī)椭x予其上所生產(chǎn)非織造產(chǎn)品以期望的紋理、手感、和松厚度。本發(fā)明的支撐件可以減少制造非織造的制造時(shí)間及成本。
如本文所述，帶或套環(huán)具有兩個(gè)側(cè)面纖維網(wǎng)或紙幅承接側(cè)面或者接觸側(cè)面，以及，機(jī)器側(cè)面或背面。前者如此稱謂是因?yàn)橹渭倪@一側(cè)面面對(duì)剛形成的非織造纖維網(wǎng)。 后者如此稱謂是因?yàn)橹渭倪@一側(cè)面行進(jìn)通過非織造生產(chǎn)機(jī)器滾筒或圓筒的上方并且與之相接觸。
圖1圖示了使用根據(jù)本發(fā)明的支撐件用于連續(xù)生產(chǎn)非織造產(chǎn)品的裝置。圖1所示裝置包括實(shí)際上作為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)形支撐件的傳送帶80。帶圍繞一對(duì)分開的輥筒在例如逆時(shí)針方向連續(xù)地移動(dòng)，如本領(lǐng)域所周知。布置在帶80上方的是流體噴射歧管79，流體噴射歧管79連接多個(gè)管嘴(orifice)排或管嘴組81。各組具有一行或多行極細(xì)直徑的管嘴，各管嘴直徑為大約0. 007英寸，每英寸有30個(gè)這種管嘴。在預(yù)定壓力下向管嘴組81供水，并且使水以極細(xì)、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(jì)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182，用于除去過量水分，并且保持該區(qū)域免于過度溢流。將要形成為本發(fā)明織物的纖維網(wǎng)83送至構(gòu)形支撐件傳送帶。通過適當(dāng)噴嘴184將水噴灑到纖維網(wǎng)上，以使進(jìn)入的纖維網(wǎng)83預(yù)濕，并且纖維在流體噴射歧管下方經(jīng)過時(shí)，幫助控制纖維。吸水狹縫85布置在此噴嘴下方以除去過量水分。纖維網(wǎng)沿逆時(shí)針方向在流體噴射歧管下經(jīng)過。任意指定管嘴組81的操作壓力可以獨(dú)立于任意其他管嘴組81的操作壓力進(jìn)行設(shè)定。然而，通常最接近噴嘴184的管嘴組81以相對(duì)較低的壓力例如IOOpsi進(jìn)行操作。這有助于將進(jìn)入的纖維網(wǎng)置于支撐件表面。隨著纖維網(wǎng)在圖1的逆時(shí)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以高于順時(shí)針方向相鄰管嘴組的壓力操作。例如，兩個(gè)或更多個(gè)相鄰的管嘴組81可以以相同壓力操作，其后的下一(逆時(shí)針方向)后繼管嘴組81可以以不同壓力操作。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1中示出六個(gè)管嘴組81，這一數(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、各組中孔的列數(shù)等等。在通過了流體噴射歧管與抽吸歧管之間之后，使剛形成的非織造纖維網(wǎng)在附加的吸水狹縫186上方經(jīng)過，以去除過量水分。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。
圖2示意性示出另一使用本發(fā)明支撐件來生產(chǎn)非織造織物的裝置。在這種裝置中，構(gòu)形支撐件是可轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓套191。例如，鼓套191下方的轉(zhuǎn)鼓90在逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。鼓套191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(gè)管嘴條92，管嘴條92用于向布置于曲板外表面的纖維網(wǎng)193施加水或其他流體。 各管嘴條可以包括一列或多列本文前面提及類型的極細(xì)直徑孔或孔隙。通常，孔隙直徑為大約0.005英寸至0.010英寸。根據(jù)需要，每英寸可以有多達(dá)50個(gè)或60個(gè)孔或者更多。引導(dǎo)水或其他流體通過管嘴列。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(dāng)?shù)目刂崎y97進(jìn)行控制，并且由壓力計(jì)98進(jìn)行監(jiān)測(cè)。轉(zhuǎn)鼓與水槽94相連接，在水槽94上可以抽吸真空，以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)193置于構(gòu)形支撐件的頂面上，如圖 2所示。纖維網(wǎng)經(jīng)過管嘴條的下方，并且使其形成為根據(jù)本發(fā)明的非織造織物。然后，所形成的織物經(jīng)過該裝置中的區(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(jìn)繞過一系列干燥箱196，以使織物干燥。
下面說明支撐件諸如上述帶或套環(huán)的結(jié)構(gòu)，支撐件可以具有通孔的構(gòu)形。在多種特征之中，特別地，通孔可以包括這樣的幾何特征，例如在支撐件80、191上生產(chǎn)非織造產(chǎn)品或紙幅/纖維網(wǎng)時(shí)，該幾何特征使非織造產(chǎn)品或紙幅/纖維網(wǎng)具有改善的紙幅構(gòu)形和松厚度。本發(fā)明支撐件的另一優(yōu)點(diǎn)是容易使纖維網(wǎng)從支撐件分離。
另外，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的支撐件會(huì)導(dǎo)致更深的“壓痕”，這種“壓痕”導(dǎo)致非織造產(chǎn)品具有更高的松厚度、吸收性和更低的密度。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“通透空隙(through void)” 是“透孔(through hole)”的同義語，并且表示完全穿透支撐件如帶或套環(huán)的任何開口。這里所指的支撐件包括但并不局限于在非織造生產(chǎn)過程中具體使用的工業(yè)織物，諸如帶或傳送帶、以及套環(huán)或筒狀帶。
另一優(yōu)點(diǎn)在于支撐帶/套環(huán)的構(gòu)造避免了常規(guī)織機(jī)帶來的限制及要求，這是由于通孔、溝槽或其他圖案可以置于任何期望部位或圖案中，因此，可以改進(jìn)紙幅/纖維網(wǎng)外觀的美感。可以對(duì)支撐帶/套環(huán)的表面進(jìn)行加工，通過切割或者刻挖圖案(如蜂窩結(jié)構(gòu))以產(chǎn)生圖案，以及/或者，可以用化學(xué)涂料對(duì)支撐帶/套環(huán)的表面進(jìn)行處理，以用于具體應(yīng)用如靜電耗散、消除污染/塵土、改進(jìn)耐久性等。與現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)織造帶相比，使用本發(fā)明支撐件允許更好的能量反射。這改進(jìn)了非織造產(chǎn)品中的纖維纏結(jié)，并且避免纖維穿透進(jìn)入支撐帶的孔隙/洞/孔，這種穿透會(huì)導(dǎo)致纖維損耗、或者導(dǎo)致難以使非織造物從支撐帶/套環(huán)徹底且均勻地分離(脫離)，如在織造的帶或支撐件中可以觀察到的那樣。結(jié)果是更好的纖維纏結(jié)和更少的纖維殘留，導(dǎo)致更好的產(chǎn)品分離性能、或者從這種支撐件更好地傳送到其他位置或其他支撐件。
例如，圖4A和圖4B示出一種根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例生產(chǎn)支撐件諸如帶或套環(huán)的方法。例如，圖3A和圖;3B圖示多個(gè)通孔102的平面圖，根據(jù)例如圖4A和圖4B所示方法， 在連續(xù)支撐件104的一部分中形成通孔102。在有些應(yīng)用中通孔可以作為排水孔，允許流體、水和/或空氣的通過。圖3A示出從支撐件104的頂面或紙幅接觸側(cè)面觀察的多個(gè)通孔 102。各通孔102可以具有圓錐形狀，從支撐件104中位于頂面106上的開口 110到位于底面或機(jī)器側(cè)面114(圖3B)上的開口 112(圖:3B)，各通孔102的內(nèi)表面108向內(nèi)側(cè)縮細(xì)。開口 110沿χ坐標(biāo)方向的直徑表示為Δ Xl，而開口 110沿y坐標(biāo)方向的直徑表示為ΔΥι。類似地，參見圖3Β，開口 112沿χ坐標(biāo)方向的直徑表示為Δ X2，而開口 112沿y坐標(biāo)方向的直徑表示為Ay2。從圖3A和圖;3B中可以看出，位于支撐件104頂面106上的開口 110沿χ 方向的直徑Δ X1大于位于支撐件104底面114上的開口 112沿χ方向的直徑Δ&。此夕卜， 位于支撐件104頂面106上的開口 110沿y方向的直徑Δ yi大于位于支撐件104底面114 上的開口 112沿y方向的直徑Ay2。可選擇地，也可以使用相反的幾何構(gòu)造。例如，位于紙幅接觸側(cè)面的開口直徑可以大于位于機(jī)器側(cè)面的開口直徑。
圖4A圖示圖3A和圖;3B所示通孔102之一的剖視圖。如前文所述，各通孔102可以具有圓錐形狀，從位于支撐件104頂面106上的開口 110到位于底面114上的開口 112， 各通孔102的內(nèi)表面108向內(nèi)側(cè)縮細(xì)?？梢酝ㄟ^從光源諸如(X)2或其他激光裝置產(chǎn)生的入射光輻射202，得到各通孔102的圓錐形狀。通過向例如非織造支撐件施加具有適當(dāng)特性 (例如，輸出功率、焦距、脈沖寬度等)的激光輻射202，可以通過激光輻射在支撐件104的表面106、114上打孔，得到通孔102。也可以使用機(jī)械穿孔或沖孔來形成上述通孔或開口。
如圖4A所示，根據(jù)一個(gè)方面，當(dāng)起到作用時(shí)，激光輻射202在支撐件104的頂面 106上形成第一凸緣或凸脊204、以及在底面114上建立第二凸緣或凸脊206。這些凸緣 204、206也可以稱為凸邊或唇邊。從凸緣204頂部觀察的平面圖示為204A。類似地，從凸緣206底部觀察的平面圖示為206A。各凸緣204、206的高度可以在5 μ m至10 μ m的范圍內(nèi)。該高度由支撐件的表面與凸緣的頂部之間的水平高度差計(jì)算得出。例如，測(cè)量表面106 與凸緣204的頂部208之間的水平高度差，作為凸緣204的高度。此設(shè)置提供諸多優(yōu)點(diǎn)，其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為，凸緣諸如204和206為各通孔或透孔提供局部機(jī)械加強(qiáng)。此外，越深的孔在所生產(chǎn)的非織造產(chǎn)品中得到越深的“壓痕”，并且，還導(dǎo)致例如更高的松厚度和更低的密度。 應(yīng)當(dāng)注意到，在所有情況下，Δ X1/Δ &可以為1. 1或更高，以及，Ay1My2可以為1. 1或更高。可選擇地，也可以使用相反的幾何結(jié)構(gòu)。例如，紙幅接觸側(cè)面的孔或開口的直徑可以大于機(jī)器側(cè)面的孔或開口的直徑?？蛇x擇地，在有些情況或所有情況下，Δ Χι/Δ &可以等于 1，以及，Δ yi/Ay2可以等于1，從而，形成筒狀通孔。另外，“凸脊”可以在一個(gè)表面或兩個(gè)表面上。
盡管可以使用激光裝置在支撐件中產(chǎn)生具有凸緣的通孔，但可以想見的是，也可以采用其他能形成這種效果的裝置?？梢允褂脵C(jī)械沖孔或者壓花然后再?zèng)_孔。例如，可以以需要的圖案，在表面中，對(duì)非織造支撐件進(jìn)行壓花以使其具有凸部和對(duì)應(yīng)凹部的圖案。然后，可以對(duì)例如各凸部進(jìn)行機(jī)械方式?jīng)_孔或激光打孔。
圖4B圖示用于在支撐件302中形成通孔304的系統(tǒng)300的示范實(shí)施例。系統(tǒng)300 可以包括激光裝置306、激光驅(qū)動(dòng)單元308、激光頭310、以及使支撐件302置于其上的機(jī)械
11固定裝置316。
激光驅(qū)動(dòng)單元308控制多種條件，這些條件改變由激光產(chǎn)生的輸出。例如，驅(qū)動(dòng)單元308可以允許調(diào)整來自激光的輸出功率、以及提供多種調(diào)制特征。例如，可以使激光在固定的或連續(xù)的時(shí)段內(nèi)脈動(dòng)，藉此，可以在特定范圍內(nèi)調(diào)整脈沖寬度。
激光頭310經(jīng)由管口 314向支撐件302發(fā)出入射光輻射312，用于產(chǎn)生通孔304。 在從管口 314發(fā)出之前，入射光輻射312可以經(jīng)過多種光束成形部件的處理。例如，可以使用不同的光學(xué)透鏡排列，以在激光頭310的管口 314與支撐件302的頂面之間達(dá)到期望的工作距離(working distance)(例如，Dw)。此外，可以使用分光器、隔離器、偏光器、狹縫、 和/或其他部件，以改變與從激光頭310輸出的入射光輻射312相關(guān)的不同屬性。例如，對(duì)光斑大小及光斑形狀的控制可以是一種期望屬性。事實(shí)上，入射光輻射是在支撐件302上打出(或者切割)透孔或通孔。同一裝置也可以用來在表面刻挖或者蝕刻出連續(xù)的或斷續(xù)的、直的、波狀的或者正弦曲線形的溝槽圖案。以及，也可以蝕刻專用標(biāo)記。
支撐件302可以安裝或放置在適當(dāng)?shù)难b置320(例如，圖5中所示)上，這些裝置 320具有不同的機(jī)動(dòng)化部件、導(dǎo)軌、輥筒等，以便于支撐件302和/或激光頭310在特定χ-y 坐標(biāo)方向的移動(dòng)。通過控制支撐件302沿x-y坐標(biāo)方向的移動(dòng)，可以根據(jù)不同期望圖案在支撐件上形成通孔、溝槽、圖案、專用標(biāo)記等構(gòu)形。除了在x-y方向移動(dòng)之外，通過將激光頭310安裝在提供沿ζ坐標(biāo)方向移動(dòng)的機(jī)動(dòng)化平臺(tái)上，可以改變工作距離Dw。還能設(shè)計(jì)一種系統(tǒng)，使激光頭在三維移動(dòng)，同時(shí)支撐件保持固定?？蛇x擇地，激光頭可以在寬度“X”或 CD(機(jī)器橫向)方式橫跨支撐件，而支撐件在機(jī)器縱向(MD)或“y”軸移動(dòng)。還能建立一種系統(tǒng)，使支撐件相對(duì)于機(jī)械方式固定的激光頭在三維移動(dòng)。
圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的一方面用于在帶或套環(huán)中形成通孔所使用裝置320的示范實(shí)施例。圖5所示的支撐件322應(yīng)當(dāng)理解為整個(gè)支撐件322長度中相對(duì)較短的一部分。支撐件322為環(huán)狀時(shí)，最實(shí)用的是將圍繞一對(duì)輥筒進(jìn)行安裝，雖然圖中未示出，但這對(duì)非織造生產(chǎn)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是非常熟悉的。在這種情形下，將裝置320布置在兩個(gè)輥筒之間的支撐件322的兩段之一上，最方便的是布置在支撐件322的頂段上。然而，無論是否為環(huán)狀，支撐件322在加工期間優(yōu)選以適當(dāng)張緊度放置。此外，為了避免下垂，在支撐件322 移動(dòng)經(jīng)過裝置320時(shí)，可以用水平支撐件從下方對(duì)支撐件322提供支撐。
現(xiàn)在更具體地參照?qǐng)D5，作為實(shí)施本發(fā)明的方法，支撐件322標(biāo)示為在向上方向移動(dòng)通過裝置320，裝置320包括一連串的幾個(gè)站點(diǎn)，隨著帶或套環(huán)從此處產(chǎn)出，支撐件322可以步進(jìn)方式經(jīng)過這些站點(diǎn)。
上述實(shí)施例中所描述的帶或套環(huán)是根據(jù)本文所述系統(tǒng)或方法所生產(chǎn)支撐件的一個(gè)示例。在該帶或套環(huán)中所形成上述通孔的期望特征會(huì)改善與在水刺或水力纏結(jié)機(jī)器上所制造非織造產(chǎn)品相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)特征。
圖6圖示根據(jù)本發(fā)明一方面所生產(chǎn)支撐件的紙幅接觸側(cè)和機(jī)器側(cè)的圖像。圖像 602圖示從支撐件的頂面或紙幅接觸側(cè)面觀察時(shí)支撐件中的通孔。圖像604圖示從支撐件的底面(即機(jī)器側(cè)面)觀察時(shí)的通孔。通孔的標(biāo)準(zhǔn)是在紙幅接觸側(cè)面上獲得具更大開口面積的圓形通孔。如圖像602和圖像604中所示，相對(duì)于機(jī)器側(cè)面上的開口(圖6)，較大的開口(圖6)位于紙幅接觸側(cè)面。編程或操作CO2激光可以在預(yù)定時(shí)段內(nèi)產(chǎn)生預(yù)定脈沖寬度的光脈沖，可以使用(X)2激光打出通孔。
圖7圖示根據(jù)本發(fā)明的一方面所生產(chǎn)支撐件的圖像。圖像702圖示從支撐件的頂面(即紙幅接觸側(cè)面)觀察時(shí)支撐件中的通孔。圖像704圖示從支撐件底面(即機(jī)器側(cè)面)觀察時(shí)的通孔。在這種情況下，通孔的標(biāo)準(zhǔn)是相對(duì)于支撐件的相反側(cè)面或機(jī)器側(cè)面， 在紙幅接觸側(cè)面上獲得具有較大開口面積的橢圓形通孔。圖像702和圖像704示出，相對(duì)于底面或機(jī)器側(cè)面上的開口(圖7)，在頂面或紙幅接觸側(cè)面上的開口(圖7)更大。同樣， 可以使用(X)2激光(編程或操作(X)2激光可以在預(yù)定時(shí)段內(nèi)產(chǎn)生預(yù)定脈沖寬度的光脈沖) 打出這些通孔。與圖6所示的通孔相比，圖7所示通孔的形狀為大致橢圓形。不同因素和 /或參數(shù)(例如，打孔速度)，可以促成與支撐件的紙幅接觸側(cè)面和機(jī)器側(cè)面二者相對(duì)應(yīng)的通孔形狀和通孔開口面積(％ )方面的差異。
在類似示例中，圖8圖示在通孔的頂面開口形狀和底面開口形狀為大致矩形形狀時(shí)通孔的紙幅接觸側(cè)面902和機(jī)器側(cè)面904 二者的圖像。類似地，根據(jù)另一示范實(shí)施例，圖 9圖示得自試驗(yàn)的幾種孔圖案，用于形成根據(jù)本發(fā)明又一方面的通孔。在有些情況下，需要具有增大尺寸的通孔。例如，圖9所示的圖像1010和圖像1012所對(duì)應(yīng)的通孔基于不同的操作參數(shù)形成，諸如但不局限于打孔速度、光束微擺頻率(lobulation frequency)、光束微擺指數(shù)(wobulation index)、激光輸出功率等。據(jù)此，和圖像1010相對(duì)應(yīng)的通孔表面開口 1014的形狀為大致圓形，而和圖像1012相關(guān)聯(lián)的通孔表面開口 1016的形狀為大致矩形。 當(dāng)入射輻射從一個(gè)位置移動(dòng)到下一位置以便在支撐件中形成隨后的通孔時(shí)，影響表面開口形狀的因素之一是激光的掃描速度(即mm/s)。
在另一實(shí)施例中，支撐件結(jié)構(gòu)包括具有枝化孔結(jié)構(gòu)的紙幅接觸側(cè)面，枝化孔結(jié)構(gòu)適合于使非織造產(chǎn)品具有紋理。圖IOA示出帶有枝化孔或開口 11的支撐件結(jié)構(gòu)10表面的剖視圖，枝化開口 11在紙幅接觸側(cè)面12上包括多個(gè)小孔IOa和小孔10b，多個(gè)小孔IOa和小孔IOb傾斜，以在紙幅接觸面的相反側(cè)面14匯合成大孔10c。如圖所示，枝化開口 11也可以形成為包括與孔IOa和孔IOb的圓周相鄰的凸緣或凸邊16。盡管在圖IOA中未示出， 也可以相鄰于支撐件結(jié)構(gòu)相反側(cè)面14上的大孔IOc的圓周形成凸緣或凸邊。盡管圖中示出孔IOa和孔IOb匯合成孔10c，但可以想見的是，也可以使具有三個(gè)或更多孔例如孔10a、 孔10b、孔10c、孔IOd匯合成大孔IOe的枝化孔結(jié)構(gòu)，諸如圖IOB至圖IOC所示，藉此，可以相鄰于紙幅接觸側(cè)面的較小孔和相反側(cè)面的較大孔中之一或二者形成凸邊。孔可以是直的 (圓筒狀)或錐形。例如，可以設(shè)計(jì)不同圖案的錐形孔，使得這些孔較大并良好地分布覆蓋一個(gè)側(cè)面諸如纖維網(wǎng)接觸面，而位于相反機(jī)器側(cè)面上的孔可以大致沿MD排列，從而，提供例如增強(qiáng)的排水性能。這種枝化孔可以形成在所示的結(jié)構(gòu)中，或者形成在層合基體中?？梢杂迷S多穿孔方法或這些方法的組合來形成孔，包括激光打孔、機(jī)械沖孔、以及壓花。例如， 可以通過激光打孔與壓花相組合或者激光穿孔與激光蝕刻/刻挖相組合等方式來形成孔。
這種結(jié)構(gòu)允許支撐件結(jié)構(gòu)中有大量小孔，同時(shí)，還允許支撐件在具有較低機(jī)器縱向MD長期伸長率的同時(shí)允許較高的機(jī)器橫向CD抗彎硬挺度。這種結(jié)構(gòu)還可以適合于，例如，允許支撐件結(jié)構(gòu)中的孔直徑小于基體厚度，而不會(huì)由于污物導(dǎo)致例如孔阻塞。
頂側(cè)表面的較大直徑孔和相反機(jī)器側(cè)面的較小直徑孔可以將布置在支撐件結(jié)構(gòu)上的纖維例如捕獲、成形、和/或取向成為期望圖案，并得到具有高松厚度的非織造產(chǎn)品。
圖IlA至圖IlE是通過例如刻挖或切割形成的陸塊區(qū)和對(duì)應(yīng)凹部的圖案，圖中的陰影區(qū)代表陸塊區(qū)62。圖IlD示出陸塊區(qū)中的孔或洞66。表面圖案可以適合于為一致并且可重復(fù)的、不一致并且可重復(fù)的、以及不一致并且無規(guī)則的。表面圖案的陸塊區(qū)62包括離散島62或連續(xù)區(qū)(未示出)，以及，凹部64可以包括離散島(未示出)或連續(xù)區(qū)64。島的形狀可以是圓形、橢圓形、方形、矩形、梯形、五邊形、六邊形、菱形、截頭錐形、三角形、或其他多邊形形狀。在圖IlA中，圖案每平方厘米具有大約三個(gè)陸塊區(qū)62。在圖IlB和圖 4D中，圖案包括大約2. OmmX 1. Omm的矩形離散陸塊區(qū)62、以及使離散陸塊區(qū)62的定向列 63a、63b以大約1. Omm分開的連續(xù)凹部64。陸塊區(qū)62的交替列63a被大約1. Omm的凹部 6 分開。
在圖IlC中，圖案包括大約0. 5mmX 1. Omm的矩形離散陸塊區(qū)62、以及將離散陸塊區(qū)的定向列63a、63b以大約0. 5mm分開的連續(xù)凹部64a。陸塊區(qū)62的交替列63a被大約
0.5mm的凹部6 分開。圖IlE示出一種圖案，其包括連續(xù)的陸塊區(qū)62與離散的方形或菱形凹部64的斜向交叉圖案，凹部和陸塊區(qū)各為大約Imm寬，以及，離散的凹部64為大約
1.Omm20 圖12是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例生產(chǎn)的帶/套環(huán)70的圖。如圖所示，帶/套環(huán) 70經(jīng)刻挖成具有十字交叉圖案，使得一對(duì)孔76位于在預(yù)定部位處十字交叉的凹進(jìn)71中。 按這種方式，孔76沿大致MD線取向。隨著流體(空氣或水或二者)從有紋理的表面通過孔76到達(dá)結(jié)構(gòu)的其余部分，促使已定位纖維重新取向，從而，布置孔76還有助于所得非織造產(chǎn)品的紋理。
圖13A至圖13C示出陸塊82和凹部84的不同圖案，帶有以期望圖案貫穿有些陸塊的通孔86。連續(xù)的陸塊82或凹部84可以關(guān)于MD為直狀、關(guān)于⑶為直狀、與MD或⑶成一定角度、或者與MD或CD成一定角度的兩個(gè)不同的組。兩組的角度可以是相同角度或不同角度。連續(xù)的陸塊82或凹部84可以是曲線狀或直線狀。此外，連續(xù)的陸塊82或凹部84 可以為曲線狀和直線狀二者，或者，連續(xù)的陸塊82或凹部84可以具有曲線狀和直線狀的區(qū)段。凹部可以通過壓花、切割、或刻挖中的任一種方式形成。圖13A所示的圖案為每平方厘米具有大約四個(gè)孔86，孔位于CD和MD方向中每三個(gè)圖案處；在圖13B中的圖案為每平方厘米具有大約七個(gè)孔86，孔位于CD方向中每?jī)蓚€(gè)圖案以及在MD方向中每?jī)蓚€(gè)圖案處，以及，圖13C示出每平方厘米大約十二個(gè)孔86。在圖13A至圖13C各圖中，孔86示為處在陸塊區(qū)82中，陸塊區(qū)82是離散島并且為矩形。
應(yīng)當(dāng)注意到，如上所述，除了由紗線織造圖案和結(jié)節(jié)所得到的結(jié)構(gòu)之外，用于生產(chǎn)非織造物的常規(guī)帶并沒有賦予其上所制成非織造產(chǎn)品以顯著結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)受限于用來織造織物的紗線的實(shí)際尺寸?！敖Y(jié)構(gòu)(structure)”導(dǎo)致非織造物的基本重量(basic weight) 和/或密度發(fā)生變化，這種變化大于在普通非織造制造加工中因普通更改而導(dǎo)致的變化。 然而，“結(jié)構(gòu)”也可以指纖維非織造網(wǎng)中的紋理或圖案或裝飾圖樣。這種“結(jié)構(gòu)化”非織造產(chǎn)品通常柔軟蓬松且具有高吸收性。結(jié)構(gòu)化非織造物可以更柔軟、吸收性能更佳，并且可以具有比非結(jié)構(gòu)化非織造產(chǎn)品低的基本重量。根據(jù)本發(fā)明的帶或套環(huán)為其上所生產(chǎn)的非織造產(chǎn)品提供所需的結(jié)構(gòu)、基本重量、密度、紋理、手感和/或圖案。
如圖14A至圖14G所示，在又一實(shí)施例中，帶或套環(huán)可以由擠出膜或者層合膜91 制成，在膜91中形成規(guī)定的孔96，以便達(dá)到期望的透氣性?？梢詫⒅谓Y(jié)構(gòu)(未示出)附加于膜91a、91b之一或二者的一面或兩面。這些孔96可以具有從大約0. 2mm到大約5. Omm 的不同直徑，以及，孔96可以構(gòu)造成相對(duì)于支撐件平面成不同角度?？?6的形狀可以是圓形、方形、橢圓形或任意給定形狀如星形。
如圖14A所示，孔96在支撐件表面上的位置可以是均勻分布或無規(guī)則分布。取決于例如所要生產(chǎn)的非織造產(chǎn)品的要求，孔96也可以分布成在支撐件的給定區(qū)域內(nèi)具有特定密度，或者在整個(gè)表面上均勻地分布?？?6還可以采取線的形式，將線切割或者刻挖進(jìn)入支撐件以產(chǎn)生圖案例如專用標(biāo)記。支撐件可以用一層或者多層聚合物膜91a、91b制成， 帶有或者不帶有纖維增強(qiáng)材料(織造或非織造)。也可以通過將織造層或者非織造層層壓在多個(gè)聚合物膜之間，將支撐件結(jié)構(gòu)制成為“三明治”部件，本文所描述的任一種基體都可以為這種情況。這種增強(qiáng)材料可以提高織物結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性。
支撐件的表面可以進(jìn)行刻挖以便產(chǎn)生構(gòu)形諸如蜂窩或其他圖案，或者，可以對(duì)支撐件的表面進(jìn)一步進(jìn)行處理用于特定應(yīng)用諸如靜電耗散、或者防污。支撐件的表面也可以進(jìn)行刻挖以產(chǎn)生用于不同圖案形成應(yīng)用以及專用標(biāo)記的構(gòu)形。
如圖14F所示，與標(biāo)準(zhǔn)織造帶相比較，使用這種類型的支撐件允許在將其用于水射流加工(水力纏結(jié))時(shí)獲得更好的能量反射。本結(jié)構(gòu)得到例如改進(jìn)的纖維纏結(jié)，以及，避免例如纖維穿透而纏在織造結(jié)構(gòu)的縫隙或紗線交叉處中。這種更好的纖維纏結(jié)以及減少的纖維殘留(Picking)能夠?qū)е吕绺玫姆强椩飚a(chǎn)品分離性能，或者，非織造產(chǎn)品從這一支撐件帶更好地傳送至工序中下一位置。
如圖14G所示，織物結(jié)構(gòu)的機(jī)器側(cè)面也可以形成有表面構(gòu)形、溝槽、或者附加的單絲93，以便產(chǎn)生更高的排水性能。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的一種示范實(shí)施例形成的連續(xù)支撐件或帶或套環(huán)1110的軸測(cè)圖。根據(jù)本實(shí)施例，帶或套環(huán)1110具有內(nèi)表面1112和外表面1114，并且通過使介質(zhì)條帶 1116螺旋纏繞而形成，介質(zhì)條帶1116使用前文所討論幾種方法和系統(tǒng)之一制成。利用構(gòu)造成帶或套環(huán)1110的螺旋方式，在大致縱向圍繞帶或套環(huán)1110的長度，可以將介質(zhì)條帶1116 螺旋纏繞成多個(gè)鄰接并且互相毗連的圈。
在2008年12月12日提交的美國專利申請(qǐng)No. 61/121，998、以及2009年1月27 日提交的美國專利申請(qǐng)No. 61/147，637中描述了可以用來制造帶或套環(huán)1110的示例方法， 這兩件申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用方式并入本文。如本文所述，介質(zhì)條帶1116可以是例如絲帶或者工業(yè)帶條材料。因?yàn)閹?110通過使介質(zhì)條帶1116螺旋纏繞進(jìn)行生產(chǎn)，而且?guī)?110不是織造的支撐件，帶或套環(huán)1110的外表面1112是光滑并連續(xù)的，以及，不存在會(huì)導(dǎo)致織造支撐件表面不能完全光滑的結(jié)節(jié)。優(yōu)選地，介質(zhì)條帶可以是例如熱塑材料條，諸如膜、箔、或者帶條，并且，可以由任何一種聚合物材料制成，優(yōu)選為聚酯(polyester)(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，PET)。然而，也可以使用其他材料，諸如其他聚酯(例如，聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN))或者聚苯硫醚(PPS)。還可以使用聚酰胺、或者聚醚醚酮(PEEK)。關(guān)于兩層或更多層的層合物，各層可以由相同材料或不同材料形成。膜、箔或帶條可以是有足夠模量的單軸定向或雙軸定向，并且在MD和CD兩個(gè)方向都穩(wěn)定，以按照預(yù)期方式起作用。另外，膜、箔或襯帶材料可以在MD、或CD、或者M(jìn)D和CD 二者、或者在任意隨機(jī)方向含有增強(qiáng)纖維。增強(qiáng)纖維可以通過擠出成型或擠拉成型加入，在這種成型加工中，纖維可以與形成膜或箔的材料一起擠出或擠拉。增強(qiáng)纖維可以由高模量材料形成，諸如芳族聚酰胺，包括但并不局限于 Kevlar⑧和Nomex ，并且可以給膜或箔提供額外的強(qiáng)度、模量、抗扯強(qiáng)度和/或抗裂性。
還可以對(duì)介質(zhì)條帶進(jìn)行例如涂覆，以增強(qiáng)介質(zhì)條帶的紙幅分離性能和/或結(jié)構(gòu)整體性。然后，上述結(jié)構(gòu)可以按前文所描述的方式進(jìn)行穿孔以及加工圖案。
本發(fā)明的支撐件可以在基底基質(zhì)之上或之下包括一個(gè)或多個(gè)附加層，僅僅提供功能性而不提供加強(qiáng)性。例如，所使用的附加層可以是織造材料或非織造材料、MD紗線陣列和 /或CD紗線陣列、寬度小于支撐件寬度的織造材料螺旋纏繞條、纖維網(wǎng)、膜中的任何一種， 或者其組合，并且可以使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所周知的任何適當(dāng)技術(shù)將附加層附加于基體。通過熱粘合和化學(xué)粘合的層合物只是少數(shù)幾個(gè)示例。
與使用現(xiàn)有技術(shù)織物所得到的非織造產(chǎn)品相比，使用本文所述的支撐件能夠得到具有更高厚度和更低密度的非織造產(chǎn)品。高厚度和低密度導(dǎo)致具有增強(qiáng)吸收性的更柔軟產(chǎn)品，高厚度和低密度都是非常期望的特性。
本發(fā)明的支撐件或帶或套環(huán)可以具有100至500立方英尺/分鐘(cfm)的透氣性。 如果需要，可以添加附加的層。支撐件可以由如上所述的任何聚合材料制成，諸如聚酯、丙烯酸或聚氨酯族中的可擠出熱塑性塑料、或者例如室溫交聯(lián)、紫外光(UV)交聯(lián)、或者可熱交聯(lián)樹脂。對(duì)材料進(jìn)行選擇，以在可能采用高達(dá)250巴(bar)的纏結(jié)噴淋壓力的水刺加工中保證材料的功能性。
盡管在上述實(shí)施例中描述了孔或通孔的優(yōu)選直徑，但孔或通孔可以具有從0. Olmm 到5mm范圍的不同直徑，孔在帶或套環(huán)的表面上具有不同進(jìn)入角?？椎男螤羁梢允菆A形、方形、橢圓形或任何特定形狀如星形。取決于所要求的效果，傳送帶表面上的孔可以無規(guī)則布置，或者在某些區(qū)域具有特定密度，或者在表面上均勻分布。除了孔之外，可以將線、溝槽、 或?qū)Ｓ脴?biāo)記刻挖或者蝕刻進(jìn)入支撐件。還可以將織造或者非織造層層疊在兩個(gè)或更多個(gè)層例如聚合物膜之間，從而將支撐件制成為層合物。這種增強(qiáng)提高了最終產(chǎn)品的機(jī)械特性和穩(wěn)定性。
支撐件的表面可以用化學(xué)涂料進(jìn)行處理，用于特定應(yīng)用諸如靜電耗散、消除污染/ 塵土、改進(jìn)耐久性等。與標(biāo)準(zhǔn)織造帶相比較，使用這類支撐件允許更好的水力能量反射。這改進(jìn)了非織造物中纖維的纏結(jié)，并且避免纖維穿透進(jìn)入支撐帶的孔隙/洞/孔，這種穿透會(huì)導(dǎo)致纖維損耗、或者導(dǎo)致難以使非織造物與支撐帶/套環(huán)徹底且均勻地分離，如在織造的帶或傳送帶情況下會(huì)觀察到的那樣。結(jié)果是更好的纖維纏結(jié)和更少的纖維殘留，導(dǎo)致更好的產(chǎn)品分離性能、或者從此傳送帶更好地傳送到另一位置或傳送帶。支撐件的機(jī)器側(cè)面可以設(shè)置有表面構(gòu)形或溝槽，或者可以層壓有單絲，以便產(chǎn)生更高的排水性能。
最終結(jié)果是獲得了改進(jìn)的帶或套環(huán)，其用于取代常規(guī)織造帶或套環(huán)，并且賦予其上所生產(chǎn)非織造產(chǎn)品以期望的物理特性，諸如松厚度、外觀、紋理、吸收性、強(qiáng)度、以及手感。
盡管具體描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其修改，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于這些確切的實(shí)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)人員可以容易地對(duì)上述實(shí)施方案進(jìn)行多種修改和改進(jìn)。本發(fā)明的精神和范圍由所附權(quán)利要求限定。
1權(quán)利要求
1.一種連續(xù)的非織造支撐件，其適合于在水刺或水力纏結(jié)工藝中使用，所述支撐件包括多個(gè)通孔，各所述通孔包括第一開口，其與所述支撐件的頂面相關(guān)聯(lián)；第二開口，其與所述支撐件的底面相關(guān)聯(lián)，其中，所述頂面是所述支撐件的紙幅接觸側(cè)面，以及，所述底面是所述支撐件的機(jī)器側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，進(jìn)一步包括至少一個(gè)凸緣，所述凸緣與所述第一開口和所述第二開口中至少之一周向相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述多個(gè)通孔中的每一個(gè)包括大致圓錐形或圓筒狀的內(nèi)表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述第一凸緣和/或所述第二凸緣位于所述頂面之上大約5微米至10微米的水平高度處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述通孔形成于介質(zhì)條帶，該介質(zhì)條帶形成所述支撐件的一層或多層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的支撐件，其中，所述介質(zhì)條帶是膜、箔、或者工業(yè)襯帶材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的支撐件，其中，所述膜、箔、或者襯帶材料在MD、CD、或者M(jìn)D和 CD、或者在隨機(jī)方向包括增強(qiáng)纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，對(duì)所述支撐件的所述頂面進(jìn)行涂覆，以提高紙幅分離性能、靜電耗散性能、消除污染/塵土性能、耐久性和/或結(jié)構(gòu)整體性。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的支撐件，其中，將所述介質(zhì)條帶螺旋纏繞，以獲得所述支撐件的期望長度和寬度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述支撐件的透氣性在100立方英尺每分鐘至500立方英尺每分鐘范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述支撐件是環(huán)形帶、制成為環(huán)形的可縫合帶或套環(huán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述第一開口和所述第二開口的直徑在0.01 毫米至5毫米范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，進(jìn)一步包括多個(gè)陸塊區(qū)和對(duì)應(yīng)的凹部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的支撐件，其中，所述多個(gè)通孔形成于所述支撐件頂面上的所述多個(gè)陸塊區(qū)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的支撐件，其中，所述多個(gè)通孔形成于所述支撐件頂面上的所述凹部中。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，進(jìn)一步包括多個(gè)溝槽，以產(chǎn)生用于施加圖案的構(gòu)形圖案。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的支撐件，其中，所述溝槽是連續(xù)的或斷續(xù)的。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述支撐件具有枝化孔結(jié)構(gòu)，其中，位于所述頂面上的所述多個(gè)通孔在所述支撐件的所述底面上匯合而形成大孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述支撐件是帶有織造層或非織造層的層合物，所述織造層或非織造層層合在多個(gè)聚合物膜、箔、或襯帶材料之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，在所述頂面和/或所述底面上，所述通孔是橢圓形、圓形、大致矩形、或星形。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，通過激光打孔、機(jī)械沖孔、壓花、蝕刻/刻挖、 或者其組合來形成所述通孔。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支撐件，其中，所述支撐件是帶有多根單絲的層合物，所述單絲附加于所述支撐件的所述機(jī)器側(cè)面。
23.一種形成適合于在水刺或水力纏結(jié)工藝中使用的連續(xù)非織造支撐件的方法，所述方法包括以下步驟形成與所述支撐件的頂面相關(guān)聯(lián)的第一開口； 形成與所述支撐件的底面相關(guān)聯(lián)的第二開口；其中，所述頂面是所述支撐件的紙幅接觸側(cè)面，以及，所述底面是所述支撐件的機(jī)器側(cè)
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟形成與所述第一開口和所述第二開口中至少之一周向相鄰的至少一個(gè)凸緣。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述多個(gè)通孔中的每一個(gè)包括大致圓錐形或圓筒狀的內(nèi)表面。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，在所述頂面上方大約5微米至10微米的水平高度處形成所述第一凸緣和/或所述第二凸緣。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，在質(zhì)條帶中形成所述通孔，所述介質(zhì)條帶形成所述支撐件的一層或多層。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述介質(zhì)條帶是膜、箔、或者工業(yè)襯帶材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的方法，其中，所述膜、箔、或者襯帶材料在MD、CD、或者M(jìn)D和 CD、或者在隨機(jī)方向包括增強(qiáng)纖維。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟用化學(xué)制品涂覆所述頂面，以提高紙幅分離性能、靜電耗散性能、消除污染/塵土性能、耐久性和/或結(jié)構(gòu)整體性。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述介質(zhì)條帶螺旋纏繞，以獲得所述支撐件的期望長度和寬度。
32.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述支撐件的透氣性在100立方英尺每分鐘至 500立方英尺每分鐘范圍內(nèi)。
33.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述支撐件是環(huán)形帶、制成環(huán)形的可縫合帶或套環(huán)。
34.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述第一開口和所述第二開口的直徑在0.01 毫米至5毫米范圍內(nèi)。
35.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 形成多個(gè)陸塊區(qū)和對(duì)應(yīng)的凹部。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，在位于所述支撐件頂面上的所述多個(gè)陸塊區(qū)， 形成所述多個(gè)通孔。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，在所述支撐件頂面上的凹部?jī)?nèi)形成所述多個(gè)通孔。
38.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟 形成多個(gè)溝槽，以產(chǎn)生用于圖案施加的構(gòu)形圖案。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中，所述溝槽是連續(xù)的或斷續(xù)的。
40.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述支撐件具有枝化孔結(jié)構(gòu)，其中，位于所述頂面上的所述多個(gè)通孔在所述支撐件的底面上匯合而形成大孔。
41.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述支撐件是帶有織造層或非織造層的層合物，所述織造層或非織造層層合在多個(gè)聚合物膜、箔、或襯帶材料之間。
42.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，在所述頂面和/或所述底面上，所述通孔是橢圓形、圓形、大致矩形、或星形。
43.根據(jù)權(quán)利要求23所述的支撐件，其中，通過激光打孔、機(jī)械沖孔、壓花、蝕刻/刻挖、 或者其組合來形成所述通孔。
44.根據(jù)權(quán)利要求23所述的支撐件，其中，所述支撐件是帶有多根單絲的層合物，所述單絲附加于所述支撐件的所述機(jī)器側(cè)面。
45.一種適合于在水刺或水力纏結(jié)工藝中使用的連續(xù)非織造支撐件，所述支撐件包括位于其紙幅接觸側(cè)面的多個(gè)穿孔、陸塊區(qū)、凹部、和/或溝槽，以產(chǎn)生用于圖案施加的構(gòu)形圖案，其中，所述支撐件為可透過空氣、流體和/或水。
46.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求45所述的支撐件，其中，所述支撐件的所述頂面和/或所述底面形成有圖案或紋理。
47.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述支撐件的所述頂面和/或所述底面形成有圖案或紋理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種諸如帶或套環(huán)的支撐件，包括位于其紙幅接觸側(cè)面的構(gòu)形圖案。在支撐件的頂面上形成多個(gè)陸塊區(qū)、對(duì)應(yīng)的凹部、通孔、和/或溝槽區(qū)，以形成構(gòu)形圖案。可以通過刻挖、切割、蝕刻、壓花、機(jī)械穿孔、或者其組合，形成陸塊區(qū)、對(duì)應(yīng)的凹部、通孔和/或溝槽區(qū)。改進(jìn)的帶或套環(huán)賦予其上所生產(chǎn)的非織造產(chǎn)品以期望的物理特性，諸如松厚度、外觀、紋理、吸收性、強(qiáng)度、以及手感。
文檔編號(hào)D04H5/02GK102264970SQ200980144447
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者皮埃爾·里維埃, 讓-路易斯·莫奈里, 約納斯·卡爾松, 丹納·伊格斯, 薩布里·穆拉德, 羅伯特·A·漢森 申請(qǐng)人:阿爾巴尼國際公司