用于自锁式非织造工业纺织品的薄膜结构的制作方法_4

文档序号:8500501阅读:来源:国知局
112以在每一侧上限定孔IlOc和IlOd之后的相邻突起100。如上文关于图7所讨论,突起100的底部以空间145与突起101侧向间隔开,而具有短轴尺寸144的突起的平面顶表面120以空间146分隔,所述空间146大于空间145但小于平面顶表面120的对应短轴尺寸144。除了由例如孔IlOc和IlOd提供的开放空间之外,空间146的尺寸足以允许相对的成型薄膜的平面顶表面120在两个类似地成型的薄膜层卡扣在一起时位于切割突起100之间。图13至15更详细地示出这一过程。
[0098]图13是两个类似地纵切且成型的薄膜本体区域1a和1b在将它们放在一起以形成互锁构型时的侧视图,其示出在互锁区域200处和其之前的一行突起10a和100b。在组装期间,使成型的薄膜本体区域1a中的突起10a与类似地成型的薄膜本体区域1b中的突起10b对齐;使两个薄膜本体区域在弯曲表面如辊周围通过,以便打开并且最大化相邻突起10a与10b之间的侧向空间145b、146a。每个突起100 (100a和10b是突起100的示例)具有第一孔110c和第二孔110d。当将两个本体区域1a和1b —起放置在辊隙中时,因为第一平面顶表面如120a在移动方向D上的宽度例如144b足以允许它紧密配合地穿过空间146a,第一平面顶表面如120a的第一侧向边缘在第二平面表面120b的对应第二侧向边缘下方在第二孔IlOd处钩住;随着本体区域1a和1b在方向D上前进至辊隙中,由辊(未图示)施加的压力推动第一平面表面120a的第二侧向边缘向下,以使得它在第二平面表面120b的第一侧向边缘下方在第一孔IlOc处锁扣。两个本体区域然后在它们进入互锁区域200时锁定在一起。这跨本体区域1a和1b的整个宽度进行,以便将它们连结在一起以形成如在图3、6和8中所示的单个组装的薄膜结构。因为平面顶表面120a和120b的宽度如144b大于相邻顶表面之间的空间如146a的宽度,本体区域1a和1b保持处于所需锁定构型。
[0099]图14是图13中的侧视图中所示的互锁过程的透视图。为了简化理解,所述图示出在两个薄膜本体区域1a和1b在方向D上前进时它们每个上的单独一组突起10a和10bo然而,应理解,每个本体区域将包括跨其宽度、即垂直于方向D成行的多个突起100,并且本体区域1a中的每行的突起10a将同时与本体区域1b中的对应行的突起10b互锁。如可观察到,当本体区域1a和1b行进至互锁区域200中时,随着平面顶表面120a的前缘卡扣至第二孔IlOd中,所述前缘变成位于对应表面120b的后缘下方。随着所述层进入互锁区域200中的辊隙,表面120a的后缘卡扣至第一孔IlOc中和位于表面120b下方,从而将两个突起和为其组成部分的突起行的剩余部分(未图示)锁定在一起。
[0100]图15是图13和14中所示的薄膜本体区域1a与薄膜本体区域1b互锁过程中的顶视图,并且示出区域I,其指示每一层的突起开始与另一层的突起互锁的地方;以及区域II,其是突起完全互锁的地方。以关于图13和14所描述的方式,随着本体区域1a和1b (1b未图示)在方向D上前进,本体区域1b的表面120b的后缘进入突起10a的第一孔110c,并且此后紧随的下一个表面120b的前缘进入突起10a的第二孔110d。所述表面120b的后缘然后将进入紧随的下一个突起10a的第一孔110c。
[0101]如上所述,在薄膜本体区域1a和1b在适合的辊(未图示)周围通过以进入辊隙区域时赋予薄膜本体区域1a和1b的曲率使突起100在其顶表面120处展开远离彼此,并且有效地充分扩大相邻突起之间的距离146(参见图13)以允许平面顶表面如120a经过并且变成在表面120b下方钩住,在此处,它们在组装之后被保持在适当位置。
[0102]图16是本发明的实施方案中的组装的薄膜结构400的一部分的透视图。薄膜结构400包括两个互锁的薄膜本体区域Ila和Ilb上,其中本体区域Ila上的突起500a在高度上大于位于本体区域Ilb上的突起500b,但尺寸被设定成使得本体区域Ila和Ilb是相互相容的。以与图1至15中所示的实施方案中相同的方式,本体区域Ila的具有平面顶表面520a、端壁530c、530d(参见图18)和孔510a的突起500a与本体区域Ilb的具有平面顶表面520b、端壁531c、531d(参见图18)和孔510b的突起500b互锁。
[0103]图17是图16中所示、沿所述图中的线17-17取得的组装的薄膜结构400的截面侧视图。可以观察到,本体区域Ila上的突起500a在高度上大于位于本体区域Ilb上的突起500b。本体区域IlaUlb的突起500a、500b以与图1至15中所示的实施方案中相同的方式互锁。突起500a与500b之间的高度差异在此图和图18中被示出为大约两倍,但是可根据所意图的最终用途和薄膜结构所要求的性质选择其它差异。
[0104]图18是图16中所示并且沿所述图中的线18-18取得的组装的薄膜结构400的一部分的截面侧视图。所述图示示出突起500a和500b的相对位置,通过突起500a和500b的互锁形成的孔510a和510b,组装的薄膜结构400中的平面顶表面520a的相对位置,以及平面顶表面520a的支撑端壁530c、530d和531c、531d。可以观察到,孔510b所具有的深度是孔510a的深度的大约一半,从而与可供用于图2的实施方案中的表面120a、120b的移动量相比,减小平面表面520b的移动量,以及组装的薄膜结构400的渗透性。
[0105]当与其中两个层中的所有突起的高度相同的实施方案相比时,图16至18中所示的实施方案将表现出两个本体区域Ila和Ilb的相对较少的层间移动。此实施方案的另一特征是,所述结构优先地朝向具有如在本体区域Ilb中的较短突起的一侧放置更多的薄膜质量。
[0106]根据此第二实施方案构造的非织造工业纺织品还将具有较低透气性,但由于相对较短的突起500b的大小,它们将不如包括所具有的突起都具有相同高度的两个层的纺织品那样抗压缩。
[0107]本发明的薄膜结构和自锁式非织造工业纺织品可由如通常用于制造工业纺织品的任何合适的薄膜或片材形成材料形成;然而,热塑性塑料如聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺等特别适合于这些应用。取决于所意图的最终用途具有或不具有水解稳定性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其共聚物通常是优选的,因为此材料特别经得起所述薄膜必须通过以形成并组装纺织品的各种工艺步骤。PET薄膜可用可激光焊接部件共挤出,如由Manninen在CA2,758,622中所描述,或者它们可以是以如由Manninen在CA 2,778,513中所描述的方式来双轴向取向和水解稳定。
[0108]本发明的薄膜结构和纺织品还可由其它材料构成,包括热固性聚合物或可成形金属种类,如铝合金、黄铜、冷轧钢、铜、镀锌钢、高强度低合金钢、热轧钢、钢合金、不锈钢和锌。
[0109]通过成型工艺形成于薄膜中的突起将总体上如Manninen在CA 2,779,131中所描述成形,具体地是如所述申请的图14中,但在纵切构型方面具有一个显著不同之处。如‘131文献中所描述,孔或狭缝通常是线性延伸的、平行的并且从每个突起的前壁延伸至后壁。突起本身是具有椭圆形底部和顶平面表面的截头圆锥形。在本发明中,已对纵切进行修改以总体上符合每个突起的侧壁的曲率,以便更有效地促进两个类似地成型的薄膜层的互锁。因为突起是规则布置的,所以它们及其孔两者均可被设定大小以便接收一个或多个聚合物单丝,所述聚合物单丝可跨连结且成型的纵切薄膜的两个层的宽度插入;在这种构型中,所述单丝将用于防止双层结构在过度压缩载荷下塌缩,并且还可用于增强薄膜层的互连。
[0110]在附图所示的本发明的实施方案中,其中向每个薄膜前体层提供的突起具有相同高度,例如在具有0.25mm原始厚度的示例性薄膜20中,如图所示的每个突起具有高出薄膜的平面约1.5mm的高度。每个突起在其底部处的总长度是6.0mm并且其宽度是3.7mm,分别对应于3.0mm的长轴半径和1.85mm的短轴半径。符合并且切穿这种突起100的两个侧壁112的椭圆形孔110将去除形成底部、突起侧壁112和平面顶表面120的材料的一部分,以提供具有对应的4.2mm长度和约2.8mm宽度的椭圆平面顶表面120。如图所示,每个突起100的相邻顶表面120之间并且表面120必须在其之间被推动以互锁或锁扣的横向(⑶)间隔146是2.2mm。当以先前所描述的方式使两组类似尺寸的突起100a、100b对齐在一起时,第一组突起10a的每个平面顶表面120a的约0.3mm侧向边缘将在第二组突起10b的平面顶表面120b下方被保持在孔IlOb中的相应一个中,从而提供锁扣装置。取决于结构和所得纺织品的最终用途应用,除上文所述尺寸以外的尺寸可证明是合适的。在图1至15中所示的实施方案中,突起在纵向(纵向方向(machine direct1n))尺寸中的间距间隔是6.5mm并且在⑶上是5.0mm。间距间隔(从一个椭圆的中心到下一个的距离)可根据所意图的最终用途而改变。突起100的每个顶表面120和底部将优选地在它们的边缘处包括小半径以使薄膜易于从机器表面释放,所述薄膜在所述机器表面上形成。此外,突起100和相关联的孔110和平面顶表面120的尺寸可根据需要和所使用的材料来调整。
[0111]还有可能以Manninen在CA 2,779,131中所描述的方式使用各自具有不同但相互相容的突起和孔的两个薄膜层形成连结的膜。
[0112]此外,一层或两层薄膜可任选地被压花以赋予它们表面图案,如条痕、凸点或椭圆形、交叉影线或任何所需的规则或随机布置的设计。这种图案的标高将是远小于突起的高度。这类图案可用在例如造纸织物的输送表面上,以对纸张产品进行压花或增强污染物的释放;或者用在结构或纺织品的任一表面上,以增加薄膜表面的摩擦或其它触觉特性。
[0113]由本发明的薄膜结构形成的非织造工业纺织品可用于各种工业工艺,如输送、过滤和分离。
[0114]它们特别适合用作造纸织物,特别是用于形成、运输和干燥通过造纸机输送的纸产品的成形织物、透气式干燥织物和干燥器织物。例如,由突起在薄膜结构的外表面上形成的凹部或凹陷使它们特别适合用于制造吸收性产品如毛巾和纸巾,其中
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