机械互锁的无纺工业织物的制作方法_2

文档序号:9493331阅读:来源:国知局
构造中,金属材料无法结合热塑性塑料膜使用。然而,此类限制在本发明的无纺工业织物中不适用。与例如聚合物膜牢固接合的金属薄片将提供某些优点,包括增加的织物稳定性、耐磨性、增加的对化学和热降解的抵抗力,以及在干式输送、成形和过滤应用中耗散静电荷的能力。
[0035]并且,在每一层中以不同图案来构造无纺工业织物可为合意的。此情形在现有技术中是不可能的,因为应用于每一层的仿形必须相似,以便使两个层能够接合在一起。然而,本发明的无纺工业织物允许层之间形成机械互连,使得有可能独立地向每一层提供最佳所要特性。
[0036]如下文所描述,层之间的机械互连提供织物层之间的锁,其不需要额外材料(例如,激光能量吸收剂、粘合剂等)来连接所述层。层本身的材料形成连接,且提供额外的益处,例如增加的织物稳定性以及组装的简易性。
[0037]如本文所使用,以下术语具有以下定义。
[0038]无纺工业织物:工业工艺中所使用的带或织物,其由膜或薄片材料的两个或更多个互锁层制成。所述层主要通过热铆合或无铆钉连接接合在一起。另外,可使用化学药品、粘合剂或激光透射焊接来补充所述两个层的互锁。
[0039]热铆合:形成一个或多个物体之间的机械互连的工艺,藉此所述物体中的一个具备开口,所述开口与从第二物体突出的粧相配。所述物体对准,使得一个物体上的粧穿过第二物体中的开口,并从中突出。使压缩头部(其可被加热)与每一粧对准,且所述头部接着压住并任选地加热所述粧的突出端,以在所述端处产生扩大的头部,其将所述两个物体机械互锁在一起。在热铆合中,固定突起(即,粧)是第一物体的一体部分,且与和第二物体成一体的至少一个止动器(即,开口的周界)可锁地啮合。
[0040]无铆钉接合:形成一个或多个物体之间的机械互连的工艺,藉此在两个层之间产生形状和力适合的结点。通常,当两个物体被固持在一起紧密接触时,钻孔机或相似的机构将压力(以及任选地热量)施加到所述两个物体的选定部分。钻孔机使所述两个物体同时变形,以产生杯状压痕,使得一个物体的变形的部分嵌套在另一物体的变形部分内。朝内部物体向内挤压外部物体,使得其被“无铆钉连接”,且因此被固持在合适的位置。在无铆钉连接中,待接合的两个层或物体中的第一个的外部表面包括至少一个止动器,其可锁地啮合作为邻近层或物体的一体部分的固定突起。
[0041]止动器:如本文所使用,术语“止动器”指代工业织物的一个层的一部分,其被充分约束,以便保持第二层的已插入其中的机械变形部分。举例来说,止动器可为一个层的表面中的开口,其适于接纳来自第二层的固定突起,并与之互锁;随后通过压力和/或热量的施加,来使固定突起变形,以便由止动器保持。这通过上文所述的热铆合工艺来例示。或者,可通过上文所述的无铆钉连接工艺来形成止动器,以便保持变形的突起。在本发明的无纺工业织物中,织物的一个层通过热铆合或无铆钉连接与另一层互锁。
[0042]前面的内容概述了工业无纺织物的原理特征,以及其任选方面中的一些。可通过之后的实施方案的描述来进一步理解所述工业织物。
[0043]本说明书内无论何处提到值的范围,其中均意在包括子范围,除非另有指示。在特性是归因于一个或另一变体的情况下,除非另有指示,否则此类特性意图适用于此类特性在其中为适当或与此类其它变体兼容的所有其它变体。
[0044]附图简述
[0045]图1是由选择性狭缝和压花膜组成的现有技术工业织物的透视图。
[0046]图2是图1的工业织物的侧视图。
[0047]图3是现有技术自锁无纺工业织物的透视图。
[0048]图4是用于构造根据第一实施方案的无纺工业织物的第一层的透视图。
[0049]图5是用于构造根据第一实施方案的无纺工业织物的第二层的透视图。
[0050]图6是互连以形成无纺工业织物的第一实施方案的图4和图5的层的透视图。[0051 ] 图7是图6的无纺工业织物的侧视图。
[0052]图8是根据第二实施方案的无纺工业织物的分解图。
[0053]图9是图8的无纺工业织物的透视图。
[0054]图10是图9的无纺工业织物的俯视图。
[0055]图11是图10的无纺工业织物的仰视图。
[0056]图12是根据第三实施方案的无纺工业织物的分解图。
[0057]图13是图12的无纺工业织物的透视图。
[0058]图14是图13的无纺工业织物的边缘的一部分的侧视透视图。
[0059]图15是图13和图14的无纺工业织物的侧视图。
[0060]图16是图13到图15的工业织物的仰视透视图。
[0061]图17说明在组装根据第四实施方案的无纺织物之前的薄片的第四实施方案。
[0062]图18说明从图17中所示的薄片构造的无纺工业织物的一部分。
[0063]优选实施方案的详述
[0064]以下内容仅借助于说明给出,且不被视为限制工业织物。在不脱离本发明的范围的情况下,许多明显变化是可能的。
[0065]现有技术构造
[0066]参看图1和图2,图1是W0 2011/069259中所公开的现有技术膜织物的透视图,且图2是图1的织物的侧视图。所述织物包括膜薄片80、90的双层布置,膜薄片80、90各自具备仿形突起50的对称图案,每一仿形突起50包括有角的仿形突起侧52,以及支撑的上部仿形突起表面51,其界定每一仿形突起内的流通小孔40。仿形突起50布置成对称的整齐行,且每一仿形突起50通过焊盘区域60与邻近的仿形突起分离。在此实施方案中,上部薄片90被放置成相对于下部薄片80处于偏移位置,使得上部薄片90的每一仿形突起50位于下部薄片80的焊盘区域60上方,且薄片80上的仿形突起50位于上部薄片90的仿形突起50之间的焊盘区域60下方。上部薄片90中的流通小孔40位于下部薄片80中的流通小孔40之间,且两个薄片在垂直于其相应平面的方向上隔开。如图2中最佳所见,这在两个层中的仿形突起50的行之间的相对焊盘区域60与流通小孔40的对准所形成的流通开口之间形成通道70。
[0067]仿形突起50的平坦顶部51的尺寸经设计,以便平放于平面焊盘区域60上,以最大化膜的第一和第二层之间在所述点处的接触;这又最大化两个层例如通过激光焊接接合在一起时的接合力。并且,仿形突起50邻近于焊盘区域60彼此之间嵌套,从而加固其它凸起区域之间的此接触点。这用于增加织物结构的总体尺寸稳定性,因为所述加固将抵抗一个层相对于另一层的横向运动。例如通过激光焊接来接合两个层可仅需要在每第二、第三、第四或仿形突起50和焊盘区域60配合的其它点处执行。提供稳定且连贯的织物结构所需的每单位面积的焊接或接合的数目将取决于所涉及的各种物理因素,包括所使用的膜的特性,以及植物的期望最终用途。或者,或除接合之外,还可通过将例如单丝等连续材料插入穿过对准的流通小孔40所形成的通道,来将薄片80和90固定在一起。
[0068]在图1和图2中所示的现有技术织物中,两个层80、90中的每一个理想地由热塑性聚合物材料制成,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其在具备激光能量吸收剂材料时,将与激光透射焊接(TTLW)兼容并服从激光透射焊接(TTLW),以便将所述层固定接合在一起。另外,材料80、90的每一层的厚度理想上应为相同,或几乎相同,使得每一层的流通小孔和仿形突起在接合之前可固定地相互结合。在不造成其它缺点的情况下,一旦层80、90已互相结合,就机械互连层80、90的唯一实用手段是以先前所描述的方式将纱线插入横过所组装结构的宽度。
[0069]图3是如CA 2,791,864中所公开的现有技术自锁工业织物10的一部分的透视图。所述织物由两个类似仿形的膜层10a、10b组成,且在此视图中,包括接缝区30。每一仿形膜层包括多个大体截头圆锥形突起(未图示),其各自包括由位于流通小孔103中的端壁130支撑且在其之间的大体平面的椭圆形顶部表面,例如120a。通过定位第一层10a的仿形突起,使得其与第二膜层10b中的对应仿形突起对准并在其之间,来将图3中所示的自锁工业织物的仿形膜层10a、10b机械接合在一起。接着施加相对较小量的压力,以便将第一膜层10a的仿形突起的平面顶部表面120a卡扣到第二膜层10b的仿形突起的顶部表面120b之间的对应但较小的可用空间中。归因于膜20的可变形性质,且因为在先前的准备步骤中已去除了每一仿形突起的侧壁(未图示)以提供流通小孔103,所以仿形突起的顶部表面120a、120b可稍微弯曲,以允许这些表面滑过彼此。一旦过去,归因于每一侧上由流通小孔103提供的开放空间,顶部表面120就卡扣回到其先前平面形态中,且现在被固定在合适位置,使得一个在另一个上方,且各自搁置在位于膜层中的每一个的每一仿形突起之间的平面区105上。固定动作(且相反地卡扣)的强度将为各种因素的函数,包括膜对变形的抵抗力(例如,杨氏模量),锁定特征(即,当配合到流通小孔103中时的平面顶部表面120a)之间存在的重叠量、其几何形状、邻近仿形突起之间的间距或空隙,以及模厚度;其它因素也可具有关联。如果进一步固定被视为对特定最终用途有利,那么可通过在两个层之间的连接点的所有或选定连接点处,将每一层的仿形突起的顶部表面120a、120b接合到相对层中的膜的平面表面105来防止或最小化所述层之间的任何不想要的相对运动。
[0070]第一实施方案
[0071]图4到图7说明机械互锁、带孔且仿形的工业织物的第一实施方案。
[0072]图4是用于第一实施方案中的第一仿形层100的表面的一部分的透视图。将层100接合到图5中所示的第二仿形层150。层100包括仿形突起102,其包括流通小孔104,流通小孔104在此实施方案中,可以类似于图1和图2的现有技术织物中所示且如TO2011/069259中所描述的流通小孔40类似的方式形成。仿形突起102整齐地布置在层100的表面中,使得仿形突起的每一个之间存在平面焊盘区域114。每一仿形突起102的上表面108具备由止动器110的边缘界定的止动器开口 112。止动器开口 112,其在此处示出为形状为大体圆形,可根据需要成形,但要求其必须以将允许其形成止动器110以将固定突起152锁定在合适位置的方式,容纳来自第二层150的固定突起152并与之配合。焊盘区域114可具有任何所要大小或形状,前提是仿形突起102和止动器开口 112可定位,以便与第二层150中的对应固定突起152配合。
[0073]图5是第二仿形层150的一个表面的包括各自通过平面焊盘区域154与下一个分离的固定突起152、152a的部分的透视图。如图所示,固定突起152大体为圆锥形或截头圆锥形,包括终止于大体平面的顶部158
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