专利名称：压制/切割制品的制造设备与方法
技术领域：
本发明涉及如无纺织物等坯料成型的设备与方法，该材料用作例如机动车辆、飞机、火车等的隔音隔热材料。
背景技术：
隔音层通常用于交通工业中以减少如车厢等的噪声。该隔离层可为多种形式，包括毡布、泡沫材料、压缩纤维、玻璃粉末或“矿毛绝缘纤维”，以及经过锤磨、树脂浸渍、热固之后再生的织物(软再生毛)。近期研制的产品具有极高消音能力，在授予Thompson等人的美国专利Re 36,323中已有描述。该产品使用由热塑性纤维制成的无纺网，其平均有效纤维直径小于约15微米。无纺网厚度小于约0.5厘米，密度低于约50公斤每立方米，在流量速率为每分钟32升条件下压降至少达到1毫米水柱。该产品可用作分层材料，其中无纺网可层压至如平纹织物、无纺织物、薄膜或箔片等另一层上。另一隔音性能良好的实例在授予Thompson等人的美国专利5,841,081中已有描述。该产品可用包含有机微细纤维或重量占15％或更多的热活化人造短纤维。该隔音材料可模压制成多种形状，同时保持非常好的消声特性。这种隔音材料可由位于明尼苏达州圣保罗市(St.Paul)的3M公司购买，其商标为ThinsulateTM。
隔音产品通常通过成型或冲压制成预定形状，如此可按照如机动车辆或家用设施等所需用途进行妥善安装。该成型或冲压过程通常称为“加工”。为将无纺网加工为隔音制品，可采用通用的压床，该设备可包括下压板，该下压板具有放置无纺织物的金属支承板。该设备也可包括上压板，该上压板具有冲压无纺织物的板牙(cuttingdie)。板牙可包括刀片(称为Thomson刀片)，刀片与无纺织物预定切割形状对应，从板状基座上伸出。
进行部分压制的织物部分有时由无纺隔音织物制成，以加强产品强度，降低磨损，改善产品操作性以便安装在所需位置上。例如，在日本未审定专利公开(Kokai)号为6-259081中公开了通过利用经加热压模在成型隔音材料周边提供厚度减薄区域的方法，以便于安装时易于操作。
如果隔音材料由玻璃纤维等无机纤维制成，以防止周边变硬、变尖，从而难以操作，在冲压隔音材料之前用压模和衬垫在外围边缘处留薄边部分。参见日本未审定专利公开(Kokai)号为7-145545。
发明内容
本发明提供了制造压制无纺制品的新设备。该新设备包括布置为可彼此相向运动的第一和第二压模部件，当两压模置于操作位置时，第一压模包含支承坯料的支承表面，第二压模包含压制坯料的施压表面。支承表面的支承材料具有第一硬度，施压表面的压制材料具有第二硬度，第一硬度与第二硬度彼此不同。
本发明也提供了制造隔音材料的新方法。该方法包括提供具有第一硬度的支承表面和具有第二硬度的施压表面，其中第一硬度与第二硬度不同；将坯料放置于支承表面与施压表面之间；以及通过使支承表面与施压表面相向移动，以使支承表面与施压表面中至少之一能够补偿其间隙，从而在支承表面与施压表面之间压制坯料。
在前述已知制造方法中，为提供压制或厚度减薄(或薄边)部分，在成型或冲压无纺织物之外，典型地还需要进行切割操作。该附加步骤增加了加工步骤，导致操作效率降低，成本增加。当然从效率角度，切割和成型步骤同时进行的方法将更有利。但在已有方法中，受压部分成型时难于达到具有相同预定形状和均匀厚度。因为通常而言，成型受压部分的施压部件和切割刀片由刚度高且相互固连安装的金属材料制成，如此若一个或两个部件均有加工误差或安装误差，制成的制品中受压部分的成型可直接受误差影响。
本发明的目的在于提供一种设备和一种方法，在无纺织物中形成具有所需均匀厚度的经部分压制的受压部分。尽管加工设备的施压和切割部分存在差异，本发明有益于使如无纺网等坯料压制更为均匀。在已有设备中，这些差异可能导致坯料制品无法在所有需要切割的部位完成适当切割。本发明针对这些问题提供了解决方案，使得压制和切割步骤能够同时完成，而不会导致织物网部分未切割。
本发明的这些及其它优势在附图及详细说明中已有描述，图中参考标号相同则表示同一零件。但应当理解，上面已给出的附图与描述仅仅是作为本发明的说明性示例，不应认为本发明仅限于该范围。
图1A是根据本发明第一实施例的分批型压床10的示意前视图；图1B是根据本发明第一实施例另一版本的连续型压床10’的示意前视图；图2A是根据本发明第一实施例压床的上压板12与下压板14的示意剖视图；图2B是上压板12的板牙22的俯视图；图3A是施压部件26操作时的剖视图，其中受压部分由非均匀构造的施压表面27a与27b成型，该受压部分具有非均匀厚度；图3B是施压部件26操作时的剖视图，其中成型的受压部分具有均匀厚度；图4是本发明改进实例中压模的剖视图，该压模具有施压部件26和中间部件29；图5A是剖视图，表示根据本发明第一实施例在压床10预定位置放置坯料100的步骤；图5B是剖视图，表示将上压板12与下压板14相互移近，以在坯料100中形成受压部分及切割构型的步骤；图5C是剖视图，表示将上压板12与下压板14相互移开以取出压制切割制品102的步骤；图6A是用于将形状修改后的压制/切割制品成型的板牙122的俯视图；
图6B是沿图6A中A-A剖分线的板牙122剖视图；图6C是由图6A与图6B中的板牙122成型的切割/压制制品104的前视图；图7A是用于将压制/切割隔音材料110成型的板牙222的俯视图；图7B是沿图7A中A-A剖分线的板牙222剖视图；图7C是由图7A与图7B中板牙222成型的隔音制品的前视图；图8A是根据本发明第二实施例压床30的上压板32与下压板34的剖视图；图8B是如图8A所示上压板32的施压压模42的俯视图；图9A是剖视图，表示根据本发明第二实施例在压床30中预定位置放置无纺织物300的步骤；图9B是剖视图，表示将上压板32与下压板34相互移近以形成无纺织物网中受压部分302的步骤；图9C是剖视图，表示将上压板32与下压板34相互移开以取出获得的压制成品300与302的步骤；图10是施压部件12与支承板14的剖视图，其中施压表面427与支承表面421具有凸起与凹陷，用以使制品产生相似形状的凸起与凹陷。
具体实施例方式
本发明实施例中，新设备安装有第一和第二压模，第一和第二压模设置成可相向运动。第一压模具有基本平整的支承表面以支承坯料，第二压模具有用于压制坯料的施压表面，在施压表面与支承表面相对的操作位置，坯料由支承表面支承并由施压表面压制。成型设备通过由施压表面压制坯料表面而制成受压部分。本发明的特点在于成型设备包括间隙调整装置，在施压表面处于操作位置时，可补偿支承表面与施压表面之间的全部间隙。间隙调整装置包括支承表面材料具有第一硬度，并构成支承表面。间隙调整部件也包括施压表面材料具有第二硬度，并构成施压表面。第二硬度与第一硬度不同。
本发明还提供在坯料上部分地制造受压部分的方法，其特点在于该方法包括以下步骤(i)提供由具有第一硬度的支承表面材料构成的支承表面，并提供由具有第二硬度的施压表面材料构成的施压表面，第二硬度与第一硬度不同。该方法还包括以下步骤(ii)在支承表面与施压表面之间放置坯料；(iii)通过将支承表面与施压表面相互移近，在支承表面与施压表面之间夹持坯料；(iv)通过使支承表面与施压表面其中之一变形，使支承表面与施压表面之间的间隙得到完全补偿，并部分地由施压表面压制坯料，使受压部分成型。
本发明可利用图1和图2所示压床10和10’进行实施，图中如无纺织物等坯料可同时进行冲压和压制。图1A所示设备为分批生产方式，其中无纺织物由人工放置、取出。图1B所示为连续生产方式，其中无纺织物由辊11供料。压床10和10’可以是任意种类的常用压床，如液压式、曲柄式等等。分批生产设备10与连续生产设备10’均包括上压板12和下压板14，其中两压板能够相互移近或移远，并且可以基本平行地相对。
图2A所示为压床还可进一步包括加热器16和18，能够分别加热上压板12和下压板14。上加热器16加热刀片部分，以同时加热与部分熔焊无纺织物的切割部分。加热器18可设计为完全加热无纺织物表面，防止无纺织物起毛。下压板14具有第一压模19，其中压模19包括具有基本平整支承表面21的支承板20，以支承无纺织物。上压板12具有第二压模或板牙22，用于在无纺织物的预定位置成型受压部分，切割无纺织物成预定形状。可供选择地，下压板14可包括板牙22，上压板可以为包括支承板的第一压模。
需要切割和压制的坯料可包括连结成无纺网的纤维，无纺网可独立以单垫形式进行处理。如果制品用于隔音材料，无纺网可包含微细纤维，如熔喷微细纤维等，微细纤维有效纤维直径为约1至50微米(μm)，更典型地为2至30微米，通常为3至10或15微米。这种无纺网也可包括人造短纤维，如授予Hauser的美国专利4,118,531中所公开的卷曲人造短纤维；也可参见授予Thompson等人的美国专利Re 36,323以及5,841,081。
熔喷微细纤维网可由以下方法制成，如化学工业工程(Industrial Engineering Chemistry)1956年第48卷第1342页Wente，Van A.所著“超精细热塑纤维”，或1954年5月25日公开的海军研究实验室第4364号研究报告中Wente Van A.、Boone C.D.及Fluharty E.L.所著题为“超精细有机纤维的制造”所述。尽管熔喷微细纤维众所周知为不连续的，熔喷微细纤维纵横比(长度与宽度的比值)可接近无穷大。熔喷微细纤维可由热塑纤维成型材料制成，热塑纤维成型材料例如包括如聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯等聚烯烃、如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸二乙酯等聚酯、如尼龙6或尼龙66等聚酰胺、聚亚安酯，或其组合物等。
熔喷微细纤维网也包含人造短纤维，如授予Hauser的美国专利号4,118,531所公开的卷曲膨胀纤维。卷曲膨胀纤维在长度方向可为连续波浪形、卷曲形、锯齿形。每单位长度卷曲数量可在较大范围内变化，但通常为每厘米约1至约10个卷曲，优选为每厘米约2个卷曲。卷曲膨胀纤维尺寸变化范围较大，但通常的范围是约1但尼尔至约100但尼尔，优选为约3至约35但尼尔。典型地，卷曲膨胀纤维平均长度为约2至约15厘米，优选为约7至约10厘米。卷曲膨胀纤维可选自于聚酯、丙烯酸树脂、聚烯烃、聚酰胺、聚亚安酯、人造丝、醋酸纤维素，及其混合物制成。
网状材料典型厚度为约5厘米，密度小于约50千克每立方米，在流量为每分钟32升的条件下压降至少为约1毫米水柱。
此外如图2A与图2B所示，板牙22可包括由薄板等板状材料制成的基座24。施压部件26设于基座24上，该施压部件具有用于压制无纺织物预定部分的施压表面27，以在施压表面27移动或并列置于支承表面21旁的操作位置处形成受压部分。预定形状的刀片部分28可设于基座24上，形成伸出施压表面27的固定边缘。刀片部分28可为条状刀片，通常称之为Thomson刀片。在上压板12与下压板14相互移动使得刀片部分28边缘触及支承表面21的操作步骤中，刀片部分28配置成将该无纺织物切割或成型为预定形状，包括受压部分。同时，如上所述，由加热器16传导的热量使刀片部分28在无纺织物的切割部分可形成热密封。刀片部分28可从基座24上取下，因此可按照适当周期进行更换。施压部件26也可安装在刀片部分28围绕的基座区域，施压部件26可配置成使得无纺织物预定部分(例如成型无纺织物的周边部分)由施压表面27进行压制，以在基本与切割步骤同时形成所需厚度的受压部分。施压部件26与刀片部分28可采用任意合适的固连方法，如摩擦或机械固定，或利用适用粘合剂或焊接方法进行粘接等，固连于基座24上。
为使无纺织物的受压部分成型，理想地可使施压部件由高刚性的金属材料，如机床中常用的碳素钢等制成。而若施压部件具有高刚性，受压部分可易于成型，但难以保证成型的受压部分具有均匀厚度。
图3A与图3B所示为在施压表面27a与27b有所变化的压床。
由施压部件26的加工精度决定了，板牙22的基座24的施压表面高度(通常在图2A与2B中标号为27)可能不一定均匀。若发生这种情况，当压床达到操作位置——即板牙Thomson刀片切割无纺织物的位置——施压表面27的较高施压表面部分27a以较高压力压制无纺织物100，而较矮施压表面部分27b对无纺织物表面施加压力则较低(参见图3A)。换言之，当压床在操作位置时，施压表面27a与支承表面21之间的间隙“a”小于施压表面27b与支承表面21之间的间隙“b”(参见图3A)，这样导致受压部分的厚度不均匀。而且，当Thomson刀片部分28的边缘与施压表面27之间距离较小时，可能产生更为严重的问题刀片边缘与施压表面27b施压部分周围的支承表面21未接触，造成无纺织物该部分未切割。
因为施压部件与支承板通常均由碳素钢等高刚性金属制成，因而不会变形，在压制过程中两间隙之差可基本保持。因此，依据本发明提供当施压表面处于操作位置时用以补偿支承表面与施压表面之间间隙的间隙调整装置。
间隙调整装置可包括具有第一硬度的支承表面材料和具有第二硬度的施压表面材料，第二硬度与第一硬度不相同。参见图3A与图3B所示压床，支承表面材料构成具有支承表面21的支承板20，该材料为具有第一硬度的材料，如金属。施压表面材料构成具有施压表面27的施压部件26，该材料为具有第二硬度的材料，如塑性材料，第二硬度低于第一硬度。在这种结构下，即可消除上述切割操作与受压部分成型的问题。即使由于施压部件26尺寸公差范围较大，造成施压表面27的施压表面27a与施压表面27b高度不等，无纺织物受压部分仍可具有基本均匀的厚度。其原因在于，如图3B所示，在压力通过无纺织物压紧支承表面21时，产生反作用力使施压表面部分27a处的施压部件26适当变形或弹性变形(由于支承表面21硬度高于施压表面27，前者基本不会变形)，这样，施压表面部分27b与支承表面21之间的间隙“b”基本等于施压表面部分27a与支承表面21之间的间隙“a”，从而施压表面部分27b以强力压紧无纺织物。因此，假定施压部件由与支承板20刚性相当的金属材料制成，即使施压部件26加工的尺寸精度达不到使受压部分均匀成型，由于上述间隙调整装置的作用，仍可在无纺织物中部分成型具有预定均匀厚度的受压部分。
优选地，施压部件26的硬度可使其易于加工成预定形状，足以变形形成均匀厚度的受压部分。满足这些要求的材料按照ASTM(美国材料测试协会)D785测试方法进行测试，洛氏(Rockwell)硬度范围应为R80至R120。具有上述硬度的塑性材料，如聚丙烯、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、硅树脂等等，均可采用。通常这些塑料的优点在于较之用于机床的金属材料成本更低，并表现出良好的激光切割性能，较易于加工制成复杂形状。从加工效率的角度，施压部件优选地由如图所示层压塑料板材制成。可供选择地，施压部件26可采用铝或其合金等金属材料。
施压部件26也可由碳素钢等金属材料制成。在该情况下，不是施压部件而是支承板20，至少在受施压表面作用的受压部分，应由按照ASTM D785测试方法测得上述洛式硬度范围为R80至R120的材料制成。同样采用具有在上述硬度范围的材料，如聚丙烯、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、硅树脂等塑性材料，或铝或其合金等金属材料。在该情况下，不是施压部件，而是支承板20的支承表面21在刀片部分的整个边缘压在支承表面21的区域适当变形，于是无纺织物100中可成型具有均匀厚度的受压部分102。
若施压部件26由如金属等材料制成，板牙22可具有中间部件29。该中间部件在与无纺织物相对的一侧(例如，图4中在加热器16与施压部件26之间)承载施压部件26，其硬度比施压部件低。由于中间部件29在操作位置适当变形，施压表面27与支承表面21之间的间隙得到完全补偿，从而能够在无纺织物中形成均匀厚度的受压部分。在这种情况下，由于施压表面硬度较高，受压部分更易于成型。由于中间部件29不接触无纺织物时，其硬度没有最低限度。因此，只要施压表面可使受压部分成型为均匀厚度，除可以采用上述塑性材料外，还可采用橡胶以及具有适当弹性模量的板簧作为中间部件29的材料。
由于压床10能够同时进行无纺织物100的坯料切割(图1A与图1B)以及受压部分102成型(图5C)，本发明优势在于受压部分以较高定位精度成型，加工步骤也可减少，尤其与分别对受压部分进行切割和成型操作相比更是如此。在实施时，当对受压部分在不同步骤进行切割和成型操作时，无纺织物受压部分的定位精度低，典型地为约±5mm，而由压床10成型的无纺织物100受压部分102其定位精度在约±2mm范围内。
如图5A至5C所示，坯料100可置于压床10的支承板20与板牙22之间的预定位置(图5A)。该放置步骤可通过例如分批方式进行，其中坯料100由人工置于支承表面21上，或通过如图1B所示坯料100由辊进料的方式进行。压床10的上压板12与下压板14可相向运动，相互移近，以在一定压力下将坯料100夹在两板之间。重复进行该操作，直至板牙22的刀片部分28接触支承表面21(图5B)。接触发生时，施压部件26(或支承板20)的至少一部分发生变形，补偿施压表面27与支承表面21之间的间隙。从而，坯料100的预定部分局部受压形成具有所需均匀厚度的受压部分102，刀片部分28切割坯料100形成预定形状。优选地，为确保获得所需形状，该接触状态——即施压表面27压紧坯料100的状态——维持1至3秒。随后，上压板12和下压板14则可沿着相互远离的方向运动(图5C)，于是可取出切割和压制制品102。
施压部件与刀片部分在基座上的布置可根据切割与压制制品所要求的形状进行修改。例如，图6A与图6B所示为用于制造受压部分宽度可变的制品104时(图6C)的板牙122。如图6A与图6B所示，施压部件126的宽度可根据将要成型在无纺材料104中的受压部分106的宽度加以变化。
根据施压部件与刀片部分在基座上的布置，可成型不同型式的压制/切割制品。例如，图7A与图7B所示的板牙222可用于设计压制/切割无纺隔音制品110(图7C)，该隔音制品110可用于汽车中进行隔音。该压制/切割制品110可安装于车轮罩衬垫上，以降低车辆运行过程中溅出水的噪音。也可设计构造其它制品以放置于机动车辆的车门内。图7B所示的刀片部分228从基座224伸出，刀片部分与无纺织物110及孔114的轮廓相对应。施压部件226的位置与将要形成在无纺织物110中的受压部分112相对应。在可供选择的实施例中，无纺织物可用作车辆发动机罩、各种管道、门板、屋顶材料，仪器面板、箱、柱等的隔音材料。
尽管压制/切割无纺织物的制造设备与方法前已有述，当然可在不同步骤中进行受压部分的切割与成型。在此情况下，操作步骤增加，但有时，例如小批量生产时，将切割与压制过程分开可能更方便。
如图8A所示，也可采用根据本发明另一实施例的压床30。
压床30除了压模没有刀片部分，其它均与图1A与图1B所示的压床10相似。压床30可为常用的任意类型压床，如液压式、曲柄式等等。压床可分别具有上压板32和下压板34。两压板能够相互移近或移远并且以基本平行的位置相对(参见图8A)。压床30也可进一步包括加热装置36和38，如能够分别加热上压板32和下压板34的加热器。加热可减少表面起毛。下压板34可包括具有支承板40的第一压模39，以及基本平整的支承表面41以支承如待冲压的无纺织物300(图9A)。上压板32可包括第二压模或施压压模42，该压模在无纺织物300的预定位置成型受压部分302(图9C)。可供选择地，下压板34可包括施压压模42，上压板32可包括具有支承板40的第一压模39。
如图8A与8B所示，压模42可包括基座44，该基座由薄板材等板状材料制成的；施压部件46，置于基座24上，并且具有用于压制无纺织物300的预定部分，以成型受压部分302的施压表面47(图9C)。施压部件46可配置为在压床30达到操作位置的大致同时，使得无纺织物300的预定部分(例如成型无纺织物的周边部分)由施压表面47压制(图9A)，以形成具有所需厚度的受压部分302。施压部件46可利用传统固定方法固连于基座44之上，固定方法，例如包括装配或用合适的粘合剂粘接等。
压床30具有与压床10相同的间隙调整装置。形成支承板40的支承表面材料如金属等，其具有支承表面，具有第一硬度；形成施压部件46的施压表面材料如塑料，其具有施压表面47，具有第二硬度，第二硬度低于第一硬度。受压部分302(图9C)可具有所需均匀厚度，可部分地在无纺织物300中制成。其原因与参考图3A与图3B的压床10所解释的相同。
可以在分开的步骤预先将受压部分欲形成在其上的无纺织物切割或切割成型为预定形状。相反地，也可以在受压部分形成后，在分开的步骤将无纺织物切割或切割成型为预定形状。
具有施压部件46第二硬度的材料，其硬度可与压床10施压部件26的材料硬度相同。该硬度的材料易于加工为预定形状，并足以变形以便在无纺织物300中成型具有均匀厚度的受压部分302。满足上述要求的材料优选地具有上述洛式硬度。也可采用与上述塑性材料相似的材料。如果硬度在上述范围之内，施压部件46也可为金属，如铝或其合金。
施压部件46可供选择地也可由碳素钢等金属制成。在该情况下，不是施压部件而是支承板40，至少在接触施压表面47的部分，由具有上述洛氏硬度的材料制成。在该情况下，不是施压表面而是支承板40的支承表面41可适当变形。
可供选择地，若施压部件46由与压床10的板牙22类似的金属制成，压模42可具有与中间部件29基本相同的中间部件49(图中未示出)，在与无纺织物300相对的方向承载施压部件46，中间部件49较之施压部件46具有较低硬度。由于中间部件49在操作位置适当变形，施压表面47与支承表面41之间的间隙得到完全补偿，在无纺织物中可形成具有均匀厚度的受压部分。只要施压表面可在无纺织物中形成具有均匀厚度的受压部分，除可采用如聚丙烯、聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、硅树脂等塑性材料或铝及其合金等金属材料外，还可使用橡胶材料或具有适当弹性模量的板簧作为中间部件49材料。
图9A至图9C说明了利用压床30在无纺织物中形成受压部分的方法。
将如无纺织物300的坯料置于压床30的支承板40和施压压模42之间的预定位置(图9A)。该放置可通过例如将无纺织物300人工置于支承表面41上，或者通过将无纺织物由图1所示无纺织物输送辊进料的方式进行。然后将压床30的上压板32与下压板34相互移近，以一定压力将无纺织物300夹在两板之间。该操作一直进行，直至具有施压压模42的施压部件46其施压表面47压制无纺织物300，以在无纺织物300的预定位置成型受压部分302(图9B)。至少施压部件46(或支承板40)的一部分发生变形，使得施压表面47与支承表面41之间的间隙得到完全补偿。因而，无纺织物300的预定部分受局部压力作用形成具有所需均匀厚度的受压部分302(图9B)。优选地，为获得所需受压部分，这种接触，即施压表面47压紧无纺织物300的状态，应维持1-3秒。随后，上压板32与下压板34沿着相互远离的方向移动(图9C)，如此可取出受压无纺织物302。
如上所述，可在分开的步骤中预先将受压部分302欲成型在其中的无纺织物300切割或冲压为预定形状，或者在受压部分成型后，对无纺织物300进行切割或冲压。
在上述压床中，施压部件的施压表面，与支承板的支承表面被描述为平整表面。如图10所示，也可采用不规则的支承或施压表面。具有凸起和凹陷的支承表面421和/或施压表面427可用于制造不规则形状的压制制品。在该情况下，施压表面427与支承表面421通常可包括互补形状。制成的制品将具有不平整结构，这可能有利于将制品安装于噪声源与消声区域之间的区域中，例如汽车车门应用中。
即使施压部件的加工误差可能较大，根据本发明使用的设备与使用该设备成型的方法易于获得压制制品。而且，通过在压模上加装刀片，受压部分的切割与成型可一次完成，无纺织物的受压部分可得到较高定位精度。
在不背离本发明精神与范围的条件下，本发明可进行多种变型和更改。因此，应理解本发明不限于上述描述，而仅受权利要求书及其等同物所设定的范围约束。
应理解在缺少本发明没有具体描述的元件的情况下，本发明仍可实施。
所有以上引述的专利与专利申请，包括发明背景中所涉及的，均通过引用的方式并入本文中。
权利要求
1.一种制造压制无纺制品的设备，包括第一与第二压模部件，其布置成可彼此相向运动，当所述两压模置于操作位置时，所述第一压模具有支承表面以支承坯料，所述第二压模具有施压表面以压制坯料；所述支承表面包括支承表面材料，所述支承表面材料具有第一硬度，施压表面包括施压表面材料，所述施压表面材料具有第二硬度，第一硬度与第二硬度彼此不相同。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一硬度与第二硬度至少在下述位置不同，所述位置是在所述第一与第二压模之间的坯料将要受到压制的位置。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一压模包括具有所述支承表面的支承板，所述支承板由所述支承表面材料形成；所述第二压模包括具有所述施压表面的施压部件，所述施压部件由所述施压表面材料形成。
4.如权利要求1所述的设备，其中，所述第一压模包括具有所述支承表面的支承板，所述支承板由所述支承表面材料形成；所述第二压模包括具有所述施压表面的施压部件，以及承载所述施压部件的中间部件；所述中间部件由所述施压表面材料形成。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述支承表面材料与所述施压表面材料中之一是金属，另一材料是硬度比所述金属低的塑性材料。
6.如权利要求5所述的设备，其中，塑性材料的洛氏硬度由ASTMD785测试方法进行测量，在R80-R120范围之间。
7.如权利要求1所述的设备，其中，所述第二压模还包括刀片部分，所述刀片部分具有凸出所述施压表面的固定边缘，所述刀片部分的边缘设置成当所述施压表面处于操作位置时，切割并成型由所述支承表面支承的坯料，从而，坯料包括受压部分。
8.一种在坯料中部分地制成受压部分的方法，包括提供具有第一硬度的支承表面以及具有第二硬度的施压表面，第二硬度与第一硬度不同；在所述支承表面与所述施压表面之间放置坯料；以及通过使所述支承表面与所述施压表面彼此相向运动，使得所述支承表面与所述施压表面中至少之一能够补偿所述两表面之间的间隙，从而在所述支承表面与所述施压表面之间压制坯料，。
9.如权利要求8所述的方法，还包括通过采用刀片部分对坯料进行切割的步骤，切割步骤与压制步骤基本同时进行。
10.如权利要求8所述的方法，其中，坯料为无纺纤维网。
11.如权利要求9所述的方法，其中，坯料为无纺纤维网。
12.如权利要求8所述的方法，其中，所述施压表面与所述支承表面中至少之一由金属制成，另一表面由塑性材料制成。
13.如权利要求10所述的方法，其中，无纺纤维网包括熔喷微细纤维。
14.如权利要求13所述的方法，其中，无纺纤维网也包括卷曲膨化纤维。
15.一种制造隔音材料的方法，包括(i)提供分别具有第一与第二硬度的第一与第二表面，所述第一硬度与第二硬度彼此不同；(ii)将无纺纤维网放置在所述第一与第二表面之间；以及(iii)压制无纺纤维网以便在所述无纺纤维网中制成厚度减薄的部分。
16.如权利要求15所述的方法，还包括(iv)将无纺纤维网切割成所要求的结构形式。
17.如权利要求16所述的方法，其中，切割步骤与压制步骤基本同时进行。
18.如权利要求16所述的方法，其中，无纺纤维网包括微细纤维以及卷曲膨胀纤维。
19.如权利要求15所述的方法，其中，无纺纤维网包括有效纤维直径小于约30微米的微细纤维，其密度小于约50kg/m3，在每分钟流量为32升条件下其压降为至少约1mm水柱。
全文摘要
一种制造压制无纺制品的设备，该设备包括布置为可相向运动的第一与第二压模部件。第一压模具有用于支承坯料的支承表面，第二压模包含用于压制坯料的施压表面。当两压模置于操作位置时，开始压制。支承表面的支承材料具有第一硬度，施压表面的施压材料具有第二硬度。本发明设备及方法使坯料按需要进行压制和/或切割，不会导致产生未压制或未切割部分。
文档编号B29C33/40GK1822938SQ200480020554
公开日2006年8月23日 申请日期2004年7月19日 优先权日2003年7月18日
发明者小山清纪, 牧野哲也 申请人:3M创新有限公司