的基重。纤维直径的范围在约0.5至约5微米之间。所述纤维可W是由单一聚合物成分 形成的单组份纤维或所述纤维可W是双组分或多组分纤维，其中所述纤维的一部分具有比 其它组分更低的烙点，W便通过使用热和/或压力允许纤维与纤维的结合。所述纤维可W 由任何通常用于形成上述纺粘纤网的聚合物成分形成。该样的聚合物包括但不局限于聚丙 締（P巧、聚醋（PET)、聚酷胺（PA)、聚己締（P巧和聚乳酸（PLA)。
[0083] 梳理和气流成网纤网使用短纤维，其通常具有范围在约10至约100毫米之间的长 度。纤维旦巧尔的范围根据特殊的终端用途在约0.5至约6旦巧尔之间。基重的范围在约 20至约60克每平方米之间。所述短纤维可由大量广泛的聚合物制成，包括但不局限于聚丙 締（P巧、聚醋（PET)、聚酷胺（PA)、聚乳酸（PLA)、棉、人造丝亚麻、羊毛、大麻和再生纤维素 例如粘胶纤维。纤维的渗混物也可被利用例如双组分纤维和单组份纤维的渗混物W及实屯、 纤维和空屯、纤维的混合物。如果希望结合，其能W多种方式实现，所述方式包括但不局限于 例如热风结合、亚光结合、点结合、化学结合和粘接例如粉末结合。如果需要，为了在所述凸 起形成过程之前进一步加强纤网的完整性和可加工性，纤网可经受预缠结工艺W在凸起12 形成之前增加在凸起纤网16内的纤维缠结。就该点而言水力缠结是尤其有利的。
[0084] 尽管上述非织造纤网类型和形成过程适合于与凸起纤网16相结合使用，然而所 预期的是，只要纤网能够形成中空凸起12,也可被使用其它纤网和形成工艺。
[00巧]工巧说巧
[0086] 为了形成根据本发明的材料，必须采用流体缠结工艺。包括液体和气体在内的许 多流体可被用于使支撑层14和凸起纤网16结合在一起。就该点而言所使用的最常见的工 艺被称作水刺或水力缠结工艺，其使用加压水作为用于缠结的流体。
[0087] 参考图3,其示出根据本发明的用于形成具有中空凸起12的流体缠结层压纤网10 的工艺和设备100的第一实施例。设备100包括第一输送带110、输送带驱动漉120、凸起 形成表面130、流体缠结装置140、可选的超喂漉150和流体去除系统160、诸如真空或其它 常见的抽吸装置。该样的真空装置和其它机构对于那些本领域普通技术人员来说是众所周 知的。输送带110用于将凸起纤网16运载至设备100。如果要在图3中所示进程的上游在 凸起纤网16上进行任何预缠结，输送带110可W是多孔的。输送带110沿箭头112所示的 第一方向（即机器方向）W第一速度或速率运行。输送带110可由输送带驱动漉120或如 那些对本领域普通技术人员来说众所周知的其它合适机构进行驱动。
[0088] 在图3中示出的凸起形成表面130呈织构化滚筒130的形式，该表面的局部分解 视图在图3A中示出。凸起形成表面130沿如图3中箭头131所示的机器方向W速度或速 率V3移动。它由任何合适的驱动机构（未示出）、例如电动机和传动装置驱动并控制速度， 正如那些对本领域普通技术人员来说众所周知的。在图3和图3A中描绘的织构化滚筒130 由包含成形孔134图案的形成表面132构成，所述成形孔与凸起纤网16中所期望的凸起12 的形状和图案相对应。成形孔134被基座区136分开。成形孔134可具有任何形状和任何 图案。如从描绘出根据本发明的层压品10的附图中可见的，所述孔形状是圆的，但要理解 的是可根据终端用途应用使用许多形状和各形状的组合。可行的孔形状的示例包括但不局 限于楠圆形、十字形、正方形、长方形、菱形、六边形和其它多边形。该样的形状可在所述滚 筒表面内通过铸造、冲切、冲压、激光切割和水射流切割形成。成形孔134的且从而基座区 136的间隔程度也可根据流体缠结层压纤网10的特定的最终应用而改变。此外，织构化滚 筒130内的成形孔134的图案可根据流体缠结层压纤网10的特定的最终应用被改变。形 成织构化滚筒130的材料可W是许多常用于形成滚筒的合适材料，包括但不局限于，金属 片、塑料和其它聚合物材料、橡胶等等。成形孔134可在片材132内形成，其之后被形成为 织构化滚筒130,或织构化滚筒130可由合适的材料被模制或铸造，或由3D打印技术被打 印。通常，有孔的滚筒130可移除地安装到可选的多孔内侧滚筒壳138上，从而不同的成形 表面132可被用于不同的最终产品设计。多孔内侧滚筒壳138与流体去除系统160交界， 该促进了将缠结流体和纤维拉下至外侧织构化滚筒表面132中的成形孔134内，从而在凸 起纤网16中形成中空凸起12。多孔内侧滚筒壳138也可用作阻止纤维进一步向下移动进 入流体去除系统160和设备的其它部分内从而减小所述设备的污染的阻挡机构。多孔内侧 滚筒壳138沿与织构化滚筒130相同的方向并W相同速度转动。此外，为了进一步控制凸 起12的高度，内侧滚筒壳138和织构化滚筒130之间的距离可被改变。通常，凸起形成表 面130的内表面和内侧滚筒壳138的外表面之间的间隔范围在约0至约5毫米之间。可根 据特定的终端用途应用和所期望的流体缠结层压纤网10的特征使用其它范围。
[0089] 在织构化滚筒130或其它凸起形成表面130内的成形孔134的深度可在1毫米和 10毫米之间，但优选在约3毫米和5毫米之间，W制造具有最适合用在所预期的常见应用中 的形状的凸起12。当沿主轴线测量时，所述孔横截面尺寸可W在约2毫米和10毫米之间， 但优选在3毫米和6毫米之间，而成形孔134的基于中屯、至中屯、的间隔可在3毫米和10毫 米之间，但优选在4毫米和7毫米之间。成形孔134之间的间隔图案可根据特定的终端用 途被改变和选择。图案的某些示例包括但不局限于成行和/列对齐的图案、偏斜的图案、六 边形图案、波形图案和描绘出照片、肖像和物体的图案。
[0090] 成形孔134的横截面尺寸和它们的深度影响在凸起纤网16中形成的凸起12的横 截面和高度。通常，当沿机器方向131观察时，在成形孔134前边缘处带有尖或窄角的孔形 状应被避免，因为它们有时可能削弱从形成表面132安全地移除流体缠结层压纤网10而不 损坏凸起12的能力。此外，织构化滚筒130中的厚度/孔深度往往与中空凸起12的深度 或高度相对应。然而应注意到，每个孔深度、间隔、尺寸、形状和其它参数可彼此独立地被改 变，且可基于要形成的流体缠结层压纤网10的特定的终端用途被改变。
[0091] 织构化滚筒130的形成表面132中的基座区136通常是实屯、的W使从包含在流体 缠结设备140内的加压流体喷嘴喷射的缠结流体142不通过，但在某些情况下希望使基座 区136成为流体可渗透的W使凸起纤网16的暴露表面进一步具有织构。或者，织构化滚筒 130的形成表面132的选定区域可W是流体可渗透的而其它区域是不可渗透的。例如，织 构化滚筒130的中屯、区（未示出）可W是流体可渗透的，而在该中屯、区域两侧的侧向区域 (未示出）可W是流体不可渗透的。此外，形成表面132中的基座区136可具有形成在其中 或附接至其上的凸起区域（未示出），W形成在凸起纤网16W及流体缠结层压纤网10中的 可选的凹陷23和/或孔25。
[0092] 在图3中所示设备100的实施例中，凸起形成表面130W织构化滚筒的形式被示 出。然而应理解，其它机构可被用于形成凸起形成表面130。例如，有小孔的带或线材（未 示出）可被使用，其包括在带或线材中的合适位置处形成的成形孔134。或者，柔性的橡胶 化的带（未示出）可被使用，其对加压流体缠结射流是不可渗透的，而免去了成形孔134。 该样的带和线材对那些本领域普通技术人员来说是众所周知的，用于驱动和控制该样的带 和线材的速度的机构也是如此。织构化滚筒130对于根据本发明的流体缠结层压纤网10的 形成来说是更有利的，因为其可制有基座区136,所述基座区是光滑的且对缠结流体142是 不可渗透的，且与线带不同，基座区不会在凸起纤网16的外表面26上留下线材编织图案。
[0093] 作为具有限定出凸起高度的孔深度的形成表面132的替代，形成表面132比所期 望的凸起高度更薄，但其与其所围绕的多孔内侧滚筒壳138表面间隔开。在织构化滚筒130 和多孔内侧滚筒壳138之间的间隔可通过任何方式实现，所述方式优选不会干扰形成中空 凸起12的工艺和抽出来自设备的缠结流体。例如，其中一种方式是硬线材或长丝，其可被 插入在外侧织构化滚筒130和多孔内侧滚筒壳138之间作为间隔物或在织构化滚筒130下 面卷绕内侧多孔滚筒壳138W提供合适的间隔。小于2毫米的形成表面132的壳深度可使 从织构化滚筒130中移除凸起纤网16和层压品10更加困难，因为凸起纤网16的纤维性材 料可膨胀或通过缠结流体流被移动至在织构化滚筒130下面的悬伸区域，该可使所获得的 流体缠结层压纤网10变形。然而已经发现，通过将支撑层14与凸起纤网16结合作为成形 工艺流程的一部分，所获得的双层流体缠结层压纤网10的变形可被大大减小。支撑层14的 使用通常有助于流体缠结层压纤网10的更充分地移除，因为在流体缠结层压品10从织构 化滚筒130中被移除时，可更少伸展的、尺寸上更稳定的支撑层14承受负荷。与单一凸起 纤网16相比，可施加至支撑层14的更高张力指的是当流体缠结层压纤网10从织构化滚筒 130中被移开时，凸起12可沿大致垂直于形成表面132且与在织构化滚筒130中的成形孔 134同轴的方向平顺地离开成形孔134。此外，通过支撑层14的使用，工艺流程速度可被提 局。
[0094] 为了形成凸起纤网16中的凸起12且为了将支撑层14和凸起纤网16层压在一起， 一个或多个流体缠结装置140间隔设置在凸起形成表面130上方。就此最常见的工艺被称 为水刺或水力缠结工艺，其使用加压水作为用于缠结的流体。由于未结合的或相对未结合 的一个或多个纤网被喂送至流体缠结装置140上，来自一个或多个流体缠结装置140的多 个高压流体喷嘴（未示出）使所述纤网的纤维移动且流体端流导致纤维缠结。该些流体流 (在该种情况下是水）可造成纤维进一步缠结在各个纤网内。该些流也可造成两个或多个 纤网/层的在界面27处的纤维移动和缠结，从而使纤网/层连接在一起。更进一步地，如 果纤网中的纤维一例如凸起纤网16-松散地保持在一起，则它们可被迫使离开其X-Y平面 且因此在Z方向上移动（见图1和图2A)，W形成优选为中空的凸起12。根据所需缠结程 度，可W使用一个或多个该样的流体缠结装置140。
[0095] 在图3中示出单一的流体缠结装置140,但在随后的附图中有多个装置140被用于 设备100的不同区域中，它们用字母代码被标注，例如140a、140b、140c、140d和140e。当使 用多个装置时，在每个后续的流体缠结装置140中的缠结流体压力通常高于前一个，使得 施予所述纤网/层的能量增加且因此在所述纤网/层内或其之间的纤维缠结增加。该通过 加压流体射流减小了对所述纤网/层的面密度的整体均匀度的破坏，同时实现所期望的缠 结程度并因此实现所述纤网/层的结合和凸起12的形成。流体缠结装置140的缠结流体 142从喷射器通过由一行或多行加压流体喷嘴组成的喷射组或喷射带（未示出）喷射，所述 加压流体喷嘴具有小孔，其直径通常在0. 08和0. 15毫米之间且沿机器横向的间距为约0. 5 毫米。喷嘴中的压力可W在约5己化ar)至约400己之间，但除了重流体缠结层压纤网10 W及当需要细纤化（fibrillatin)时，通常小于200己。其它喷嘴尺寸、间隔、喷嘴数量和 喷射压力可根据特定的最终应用被使用。该样的流体缠结装置140对于那些本领域普通技 术人员来说是众所周知的且可从如德国的Fleissner和法国的An化itz-Perhjet购得。
[0096] 流体缠结装置140通常具有喷射孔口，所述喷射孔口位于或与凸起形成表面130 间隔约5毫米至约20毫米且更通常地在约5至约10毫米，而实际间距可根据所作用于的 材料的基重、流体压力、所使用的单独喷嘴数量、经由流体去除系统160所用的真空量W及 所述设备的速度运行而改变。
[0097] 在图3至图7中所示的实施例中，流体缠结装置140是常见的水力缠结装置，其 构造和运行对那些本领域普通技术人员来说是众所周知的。见例如授予Evans的美国专利 第3485706号，其全部内容为了各目的通过援引加入本文。同样见由位于细因州比德弗的 化neycomb系统公司在题目为"非织造物的旋转式液力缠结"的文章中对液力缠结设备作出 的说明，其从INSIGHT' 86国际先进形成/结合会议转载，其全部内容为了各目的通过援引 加入本文。
[009引再次回到图3,凸起纤网16W速度VI被喂入设备和工艺流程100,支撑层14W速 度V2被喂入设备和工艺流程100而流体缠结层压纤网10W速度V3离开设备和工艺流程 100,速度V3是凸起形成表面130的速度且也可被称为凸起形成表面速度。如下面将W更 多细节解释的，速度VI、V2和V3可W是彼此相同的或不同的W改变形成工艺流程和所获得 的流体缠结层压纤网10的性能。将凸起纤网16和支撑层14都W相同速度（VI和V2)喂 入工艺流程将生产出根据本发明的具有所期望的中空凸起12的流体缠结层压纤网10。将 凸起纤网16和支撑层14都W比凸起形成表面130的机器方向速度（V3)更快的相同速度 喂入工艺流程也将形成所