CN105690811B - 无纺材料及其制造方法以及并入该无纺材料的物品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无纺材料及其制造方法以及并入该无纺材料的物品。用于制造无纺材料的方法包括将纤维颗粒沉积到衬底上。衬底可为成形的或平坦的。可以利用单独的物质以增强衬底上纤维颗粒的附着力。衬底可以被充电,以增强衬底上纤维颗粒的附着力。当纤维颗粒被缠结并固化到衬底上时,由该过程得到的物品在从衬底移除无纺织物之前具有与衬底相同的轮廓。所得物品可为单织物物品,仅包括纤维颗粒和结合剂。

Description

无纺材料及其制造方法以及并入该无纺材料的物品
相关申请的交叉引用
本申请根据美国法典第35篇第119条第(e)项要求2014年12月16日提交的第62/092,517号题为“NONWOVEN MATERIAL AND METHOD OF MAKING SAME AND ARTICLESINCORPORATING THE NONWOVEN MATERIAL”的美国临时专利申请的优先权,该申请通过引用并入本文。
技术领域
本发明通常涉及无纺材料、制造无纺材料的方法和由无纺材料制成的物品。特别地,本发明涉及一种透气的无纺材料、制造无纺材料的方法和包含无纺材料的物品。
背景技术
织物可被结合到个人目的和工业目的的多种产品中。无纺织物可用在各种产品中,且无纺织物可被制造用于结合到特定类型的物品中。透气无纺织物对于鞋类物品和服装物品可能是期望的。用背衬材料(backing material)制造的某些类型的常规无纺材料对于结合到鞋类物品和服装物品中可能并不足够透气,而不用背衬材料制造的其他类型的常规无纺材料对于结合到鞋类物品和服装物品中可能不够耐用。
发明内容
无纺织物可以形成物品、物品的组成部分,或形成可用于形成物品或物品的组成部分的材料。制造无纺织物的方法包括将多个纤维颗粒沉积到衬底上。相比工业标准,该纤维颗粒可能相对较长。衬底可具有任何形状,包括平面、曲面或者三维面。衬底的形状被赋予所得到的织物,所以所得到的织物可形成期望的物品或期望的物品的组成部分的形状,除了期望的物品的组成部分可从其切割下来的织物片。
衬底例如通过在衬底的表面上喷涂可以暂时附着纤维颗粒的胶状物质,或者通过用电磁电荷给衬底充电,可准备好接受纤维颗粒。纤维颗粒然后使用本领域中已知的任何方法沉积到衬底上,如通过将纤维颗粒吹到衬底上。在使纤维颗粒缠结成无纺织物层之前,将粘合剂施加到纤维颗粒。
沉积纤维颗粒、施加粘合剂以及缠结纤维颗粒的这一过程可以重复,直到获得所得无纺织物的期望数量的层或期望厚度。可选地,一些层可以包括掩膜,以防止纤维颗粒在选定的区域累积,来操纵在那些选定的区域中的无纺织物的厚度、柔软性、透气性和其他性能。粘合剂然后固化,且将得到的无纺织物从衬底上除去,并可选地送去进行另外的处理。采用这种方法制成的无纺物品包括服装物品和鞋类物品。
在一个方面,本发明提供一种制造无纺物品的方法,该方法包括以下步骤:准备衬底以接收多个纤维颗粒,将该多个纤维颗粒沉积到衬底上,将粘合剂施加到多个纤维颗粒,将第二多个纤维颗粒沉积到粘合剂和第一多个纤维颗粒上,缠结纤维颗粒以形成缠结的层,以及从衬底除去得到的无纺物品。
在一个方面,本发明提供一种制造无纺鞋面的方法,该方法包括以下步骤:准备鞋楦以接收多个纤维颗粒,将该多个纤维颗粒以包括鞋喉开口的鞋面的形状沉积到鞋楦上,将粘合剂施加到多个纤维颗粒,将第二多个纤维颗粒沉积到粘合剂和第一多个纤维颗粒上,缠结纤维颗粒以形成鞋面的缠结的层;使粘合剂固化;以及从鞋楦除去得到的鞋面。
在一个方面,本发明提供一种制造无纺织物的方法,该方法包括以下步骤:准备基本上平坦的衬底以接收多个纤维颗粒,将该多个纤维颗粒沉积到基本上平坦的衬底上,将粘合剂施加到多个纤维颗粒,将第二多个纤维颗粒沉积到粘合剂和第一多个纤维颗粒上,缠结纤维颗粒以形成无纺织物的缠结的层,使粘合剂固化,以及从衬底除去得到的无纺织物。
根据本公开的实施方式,还包括以下内容:
1)一种制造无纺物品的方法,所述方法包括:
准备衬底以接收纤维颗粒;
将第一多个纤维颗粒沉积在所述衬底上;
将粘合剂施加到所述第一多个纤维颗粒;
将第二多个纤维颗粒沉积在所述衬底上;
使所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒缠结在一起,以形成得到的无纺物品的第一缠结包层;
固化所述得到的无纺物品;和
从所述衬底除去所述得到的无纺物品。
2)根据1)所述的方法,其中所述衬底被构造成生产具有沿至少两个轴的曲率的物品。
3)根据2)所述的方法,其中所述衬底是用于鞋类物品的鞋楦。
4)根据1)所述的方法,其中所述衬底是基本上平坦的,以生产织物片。
5)根据1)所述的方法,还包括以下步骤:
将第二粘合剂施加到所述第一缠结包层;
将第三多个纤维颗粒沉积在所述第一缠结包层上;
使所述第三多个纤维颗粒缠结到一起,以形成所述得到的无纺物品的第二缠结包层。
6)根据5)所述的方法,还包括以下步骤:在将所述第三多个纤维颗粒和所述第二粘合剂中的至少一个沉积到所述第一缠结包层上之前,将掩膜施加到所述第一缠结包层的一部分。
7)根据1)所述的方法,还包括以下步骤:在将所述第一多个纤维颗粒沉积到所述衬底上之前,将掩膜施加到所述衬底的一部分。
8)根据1)所述的方法,其中准备所述衬底的步骤包括:将设计成捕获所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒的物质施加到所述衬底。
9)根据1)所述的方法,其中准备所述衬底的步骤包括:将电荷施加到所述衬底。
10)根据1)所述的方法,其中将所述第一多个纤维颗粒沉积到所述衬底包括:将所述第一多个纤维颗粒吹到所述衬底上。
11)根据1)所述的方法,其中施加所述粘合剂包括:将所述粘合剂喷涂到所述第一多个纤维颗粒上。
12)根据1)所述的方法,其中缠结所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒包括机械按压所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒。
13)根据12)所述的方法,其中所述机械按压包括使用辊子以缠绕所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒。
14)一种制造无纺鞋面的方法,所述方法包括:
准备鞋楦以接收多个纤维颗粒;
将所述多个纤维颗粒以鞋面的形状沉积到所述鞋楦上,所述鞋面包括鞋喉开口;
将粘合剂施加到所述多个纤维颗粒;
缠结所述多个纤维颗粒,以形成所述鞋面的缠结层;
使所述粘合剂固化;和
从所述鞋楦除去所得到的鞋面。
15)根据14)所述的方法,其中准备所述鞋楦的步骤包括:将设计成捕获所述多个纤维颗粒的物质施加到所述鞋楦。
16)根据15)所述的方法,其中所述物质被施加到所述鞋楦,以形成所述鞋面的所述鞋喉开口的轮廓。
17)根据15)所述的方法,其中所述物质有利于从所述鞋楦除去所述鞋面。
18)根据17)所述的方法,其中所述物质是凡士林。
19)根据17)所述的方法,其中所述物质是硅树脂。
20)根据17)所述的方法,其中准备所述鞋楦的步骤包括:将离型膜施加到所述鞋楦。
21)根据14)所述的方法,其中准备所述鞋楦的步骤包括:将电荷施加到所述鞋楦。
22)根据21)所述的方法,其中当电荷被施加到所述鞋楦且所述多个纤维颗粒中的每个纤维具有正电荷时,所述鞋楦具有负电荷。
23)根据22)所述的方法,还包括:在对所述鞋楦中和所述负电荷后,从所述鞋楦除去完成的鞋面。
24)根据14)所述的方法,还包括以下步骤:将所述得到的鞋面并入到鞋类物品中。
25)根据24)所述的方法,还包括:将所述得到的鞋面与鞋底相关联。
26)根据24)所述的方法,还包括:用鞋舌和固定系统中的至少一种来尾加工所述鞋喉开口。
27)一种制造无纺织物的方法,所述方法包括:
准备基本上平坦的衬底以接收多个纤维颗粒;
将所述多个纤维颗粒沉积在所述基本上平坦的衬底上;
将粘合剂施加到所述多个纤维颗粒;
缠结所述多个纤维颗粒,以形成所述无纺织物的缠结层;
使所述粘合剂固化;和
从所述基本上平坦的衬底除去得到的无纺织物。
28)根据27)所述的方法,其中准备所述基本上平坦的衬底的步骤包括:将设计成捕获所述多个纤维颗粒的物质施加到所述基本上平坦的衬底。
29)根据28)所述的方法,其中所述物质有利于从所述基本上平坦的衬底除去所述得到的无纺织物。
30)根据28)所述的方法,其中所述物质是凡士林和硅树脂中的一种。
31)根据28)所述的方法,其中准备所述基本上平坦的衬底的步骤包括:将离型膜施加到所述基本上平坦的衬底。
32)根据27)所述的方法,其中准备所述基本上平坦的衬底的步骤包括:将电荷施加到所述基本上平坦的衬底。
33)根据32)所述的方法,其中当电荷被施加到所述基本上平坦的衬底且所述多个纤维颗粒中的每个纤维具有正电荷时,所述基本上平坦的衬底具有负电荷。
34)根据32)所述的方法,其中从所述基本上平坦的衬底除去所述得到的无纺织物发生在对所述基本上平坦的衬底中和所述电荷后。
35)根据27)所述的方法,还包括:将所述无纺织物并入到物品中。
36)根据35)所述的方法,其中将所述无纺织物并入到物品中包括:将所述无纺织物切割成图案。
37)根据35)所述的方法,其中所述物品是服装物品。
38)在一个方面,本发明提供一种并入无纺织物的物品。该物品包括第一层,第一层结合第一多个缠结的纤维颗粒和粘合剂,其中在第一多个缠结的纤维颗粒中的各纤维是单丝,并且其中第一多个缠结的纤维颗粒中的所有纤维是相同的单丝。该物品还包括第二层,第二层结合第二多个缠结的纤维颗粒和粘合剂,其中在第二多个缠结的纤维颗粒中的各纤维是单丝,并且其中第二多个缠结的纤维颗粒中的所有纤维是相同的单丝。
39)根据38)所述的物品,其中所述无纺织物具有沿至少两个轴的曲率。
40)根据39)所述的物品,其中所述物品是鞋类物品的鞋面。
41)根据40)所述的物品,其中所述鞋面是无缝的。
42)根据41)所述的物品,其中所述鞋面与鞋底相关联。
43)根据41)所述的物品,其中所述鞋面包括鞋喉开口。
44)根据43)所述的物品,其中所述鞋面包括第二材料。
45)根据44)所述的物品,其中所述第二材料是施加到趾部区域和鞋跟区域中的至少一个的聚合物层。
46)根据44)所述的物品,其中所述第二材料是与所述鞋喉开口相关联的加强层。
47.根据46)所述的物品,其中固定系统的第一部分形成在所述加强层中。
48)根据47)所述的物品,其中所述固定系统的所述第一部分包括构造成接纳鞋带的眼孔。
49)根据38)所述的物品,其中所述物品是服装物品。
50)根据49)所述的物品,其中所述无纺织物与第二织物相关联,以形成所述服装物品。
51)根据38)所述的物品,其中所述第一层包括不含缠结的纤维颗粒的间隙,且所述第二层横跨所述间隙,使得所述无纺织物是连续的。
52)根据51)所述的物品,其中所述间隙被提供以改变所述无纺织物的靠近所述间隙的至少一个性能特性。
53)根据52)所述的物品,其中所述至少一个性能特性包括透气性、硬度、柔性和渗透率中的至少一个。
在对以下的附图和详细描述查阅之后,本发明的其他的系统、方法、特征和优点对于本领域的普通技术人员将是或将成为明显的。意图是所有这类另外的系统、方法、特征和优点被包括在本描述和本概述内、在本发明的范围内并且通过以下权利要求被保护。
附图说明
参考下列附图和说明,可以更好地理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在说明本发明的原理上。此外,在附图中,相同的参考标记表示贯穿不同视图的相应的部分。
图1是具有无纺鞋面的鞋类物品的一个实施方案的透视图;
图2是图1中所示的具有无纺鞋面的鞋类物品的一个实施方案的透视分解图;
图3是无纺鞋面的一个实施方案的透视图;
图4是制造无纺鞋面的方法的一个实施方案的流程图;
图5示出在制造无纺鞋面的方法的实施方案中使用的鞋楦;
图6示出图5的准备接受第一层纤维颗粒的鞋楦;
图7示出将第一层纤维颗粒沉积到鞋楦上的一个实施方案;
图8示出将粘合剂施加到第一层纤维颗粒的一个实施方案;
图9示出将第二层纤维颗粒施加到第一层纤维颗粒和粘合剂上的一个实施方案;
图10示出机械缠结第一层纤维颗粒和第二层纤维颗粒以形成无纺材料的第一包层(ply)的一个实施方案;
图11示出将粘合剂施加到第三层纤维颗粒并用掩膜以阻止在选定的位置应用粘合剂的一个实施方案;
图12示出将第三层纤维颗粒沉积到鞋楦和无纺材料的第一包层上且利用使用掩膜以阻止在选定的位置沉积纤维颗粒的一个实施方案;
图13示出机械缠结第三层纤维颗粒以形成无纺材料的第二包层并使无纺材料固化的一个实施方案;
图14示出从鞋楦除去完成的无缝的无纺鞋面的一个实施方案;
图15示出由于掩膜具有空隙区域的无纺鞋面的一个实施方案;
图16示出平坦的衬底的一个实施方案的透视图;
图17示出准备平坦的衬底以接收纤维颗粒的一个实施方案;
图18示出将第四层纤维颗粒沉积到平坦的衬底上的一个实施方案;
图19示出将粘合剂施加到第四层纤维颗粒的一个实施方案;
图20示出将第五层纤维颗粒施加到第四层和粘合结合剂上的一个实施方案;
图21示出机械缠结第四层纤维颗粒和第五层纤维颗粒以形成无纺材料的第一包层的一个实施方案;
图22示出将粘合剂施加到无纺材料的第一包层的一个实施方案;
图23示出将第六层纤维颗粒沉积到无纺材料的第一包层和所施加的粘合剂上的一个实施方案;
图24示出缠结第六层纤维颗粒以形成与无纺材料的第一包层互连的无纺材料的第二包层的一个实施方案;
图25示出在对流烤箱中固化无纺材料的一个实施方案;
图26示出从衬底除去得到的无纺织物的一个实施方案;
图27示出得到的无纺织物的一个实施方案;
图28示出在制造无缝的无纺鞋面的方法的一个实施方案中使用的带电的鞋楦;
图29示出将第七层纤维颗粒沉积到带电的鞋楦上的一个实施方案;
图30示出将粘合剂施加到第七层纤维颗粒的一个实施方案;
图31示出将第八层纤维颗粒施加到第七层纤维颗粒和带电的鞋楦上的一个实施方案;
图32示出机械缠结第七层纤维颗粒和第八层纤维颗粒以形成无纺材料的包层的一个实施方案;
图33示出将粘合剂施加到无纺材料的包层的一个实施方案;
图34示出将第九层纤维颗粒施加到无纺材料的包层和粘合结合剂上的一个实施方案;
图35示出机械缠结第九层纤维颗粒以形成无纺材料的第二包层的一个实施方案;
图36示出从不带电的鞋楦除去完成的无缝的无纺鞋面的一个实施方案;
图37示出无缝的无纺鞋面的一个实施方案的透视图;
图38示出带电的平坦的衬底的一个实施方案的透视图;
图39示出将第十层纤维颗粒沉积到带电衬底上的一个实施方案;
图40示出将粘合剂施加到第十层纤维颗粒的一个实施方案;
图41示出将第十一层纤维颗粒施加到带电衬底、第十层纤维颗粒和粘合结合剂上的一个实施方案;
图42示出机械缠结第十层纤维颗粒和第十一层纤维颗粒以形成无纺材料的包层的一个实施方案;
图43示出将粘合剂施加到无纺材料的包层的一个实施方案;
图44示出将第十二层纤维颗粒沉积到无纺材料的第一包层和粘合结合剂上的一个实施方案;
图45示出机械缠结第十二层纤维颗粒以形成无纺材料的第二层并使无纺材料固化的一个实施方案;
图46示出从不带电衬底除去完成的无缝的无纺织物的一个实施方案;
图47示出在身体楦头(body last)上由无纺材料制成的服装物品的一个实施方案;和
图48示出服装物品和其在无纺材料上的图案的一个实施方案。
具体实施方式
多种产品至少部分地由织物形成。作为示例,服装物品(例如,衬衫、裤子、袜子、夹克、内衣、鞋类)、容器(例如,背包、袋子)以及用于家具(例如,椅子、沙发、汽车座椅)的装饰材料通常由通过缝合或粘合剂粘合而接合的各种织物部件形成。织物还可用于床罩(例如,床单、毯子)、桌罩、毛巾、旗子、帐篷、帆以及降落伞。用于工业目的的织物通常被称为产业用织物,并且可包括用于汽车和航空应用的结构、过滤器材料、医用织物(例如,绷带、纱布、植入物)、以及防护或隔离热和辐射的工业服装。
尽管一些产品由一种类型的织物形成,但很多产品还可以由两种或更多种类型的织物形成,以便使不同区域具有不同特性。作为示例,衬衫的肩部和肘部区域可以由给予耐用性(例如,抗磨)以及抗拉伸的织物形成,而其他区域可由给予透气性、舒适性、拉伸性以及吸湿性的织物形成。作为另一个示例,鞋类物品的鞋面可具有包括由多种类型的织物以及其他材料(例如,聚合物泡沫、皮革、合成皮革)形成的多层的结构,并且其中一些层还可以具有由不同类型的织物形成以给予不同特性的区域。再作为另一个示例,背包的带子可由无拉伸性的织物部件形成,背包的下部区域可由耐用并且防水的织物部件形成,而背包的其余部分可由舒适并且柔顺的织物部件形成。因此,很多产品都可结合多种类型的织物,以便使产品的不同部分具有不同的特性。
为了使产品的不同区域具有不同特性,由材料形成的织物部件或组成部分可以被切割成期望的形状,然后通常通过缝合或粘合剂结合而接合在一起。随着被并入到产品中的织物部件的数量和类型的增加,与运输、储存、切割以及接合织物部件有关的时间和花费也可能增加。随着被并入到产品中的织物部件的数量和类型的增加,由切割工艺和缝合工艺产生的废料也积聚到很大的程度。此外,与由较少部件和材料形成的产品相比,具有大量织物部件以及其他材料的产品可能更难回收。因此,通过减少产品中所利用的部件和材料的数量,可以在增大制造效率以及可回收性的同时减少废料。
织物可被限定为由具有大体上二维结构(即,长度和宽度基本上大于厚度)的纤维、丝或纱线制造的任何制造品。一般来说,织物可被分类为机械操作的织物或无纺织物。机械操作的织物通常通过对纱线或多个纱线进行编织或相互打环(例如,针织)而形成,通常是通过涉及编织机器或针织机器的机械工艺来进行。无纺织物是被结合、熔合、互锁或者其它方式连结的丝的网或垫。毡和无纺材料是无纺织物常见的示例。
植绒通常是将许多小纤维颗粒(称为纤维颗粒)沉积在表面或背层(backinglayer)上的过程。纤维颗粒附着在表面上。然而,植绒包括保持表面或背层作为合成物品的一部分。下面描述的用于制造无纺材料的技术是受常规植绒技术的启发,但是没有背层保留在得到的无纺材料中;缠结纤维颗粒和结合剂以生产柔性织物。相比于其他类型的织造或无纺材料,得到的无纺材料可以具有增强的透气性,因为沉积纤维颗粒和缠结那些颗粒的过程一起使纤维颗粒之间存在大的孔或空气间隙。该透气性对于鞋类物品和服装物品可能是期望的。
图1和2示出并入无纺材料的一种类型的鞋类物品100的一个实施方案。无纺织物鞋面101是透气的无缝鞋面。为了本公开的目的,无缝的鞋面意味着鞋面没有通过任何常规的方法(例如缝合,焊接或用粘合剂)连接的重叠的边缘或部分。无缝鞋面可以连接到另一个组成部分,例如鞋底124和其他尾加工或装饰部件,例如鞋眼加强部件130、设置在无纺织物鞋面101的趾部上的第一保护部分或趾部稳定器(toe counter)125,设置在无纺织物鞋面101的脚跟上的第二保护部分或鞋跟稳定器126。在图2中所示的实施方案中,尾加工部件(finishing element)130包括鞋舌135和被构造成容纳紧固系统133(在图1中示出)的部分132。紧固系统133可包括孔眼132和鞋带134。在其他实施方案中,无纺织物鞋面101可包括另外的组成部分或无纺织物鞋面101可以除去这些描述的组成部分中的一个或多个。
如图2和3所示,无纺织物鞋面101可以由无纺材料制成。无纺材料可以被成形为具有沿着无纺织物鞋面101的一个或多个轴的曲率,使得无纺材料生成无纺织物鞋面101的形状。如图3所示,无纺织物鞋面101包括沿着在跟部到趾部的方向上延伸的纵向轴线170、在内侧到外侧的方向上延伸的横向轴线172、和在基本上垂直于纵向轴线170和横向轴线172的方向延伸穿过无纺织物鞋面101的垂直轴线174中的每个的曲率。
在图2中所示的实施方案中,无纺织物鞋面101包括鞋喉开口112,其中该鞋喉开口由鞋跟边缘113、内侧边缘114和外侧边缘115界定。在图2中所示的实施方案中,无纺织物鞋面101还包括由内侧边缘118和外侧边缘119界定的可选的下部开口116。下部开口116设置成与鞋喉开口112相对。当无纺织物鞋面101与鞋底124的上表面122相关联以生成鞋类物品100时,鞋底124闭合并密封下部开口116。在其他实施方案中,没有设置下部开口116;无纺织物鞋面101可包括将内侧边缘118穿过无纺织物鞋面101的底部连接到外侧边缘119的材料的固体部分。在这样的实施方案中,鞋底124被附着到材料的该固体部分。鞋类物品100的这些组成部分可以使用本领域中已知的任何方法附接到彼此,例如用粘合剂、缝合和/或焊接。
用于无纺物品的材料可以根据图4中所示的方法制备。通过利用图4的流程图中所示的方法,可制造无纺材料,使得无纺材料的整个厚度由纤维颗粒和结合剂制成。没有另外的背衬或衬底需要被并入到最终材料中,虽然在该方法中可能使用衬底来支撑纤维颗粒与结合剂的未固化的层。此外,在该方法的一些实施方案中,也可以使用在所有三个维度中成形的衬底,使得无纺材料可以制造成物品的形状,以避免需要另外的处理步骤或限制另外的处理步骤的数目。用于制造物品如鞋类物品的常规方法一般包括多个准备和切割步骤,以成形物品和形成多个接缝以保持形状。物品然后可被送去进行另外的尾加工工作,如将鞋底与鞋面相关联或将其他尾加工部件或组成部分添加到物品。图4的方法的一个实施方案示于图5-13中,并且该方法参考图4-13在下面进行描述。
图4中描述的用于制造无纺材料的方法发生在衬底上。在一些实施方案中,图4的方法允许在成形的衬底上制成成形的无纺物品。在一些实施方案中,衬底可以是用于鞋类物品的鞋楦或身体楦头。在其他实施方案中,图4的方法允许在基本上平坦的衬底上制成无纺材料的基本上平坦的部分。当使用平坦的衬底时,得到的无纺材料然后可以被尾加工成平坦的物品或被切割和/或成形,以形成成形的物品。
通常,在图4中描述的方法以在第一步骤200中制备衬底以接收纤维颗粒开始。衬底可以是能够支撑纤维颗粒和结合剂的任何类型的表面。在一些实施方案中,衬底可以是无孔的表面。在一些实施方案中,衬底可以由热塑性材料(例如各种类型的已知的聚合物)、热固性材料(例如橡胶或各种类型的已知的聚合物),陶瓷材料、金属、复合材料或其组合制成。
得到的无纺织物将呈现衬底的形状。在一些实施方案中,衬底可以是基本上平坦的表面,使得得到的无纺织物也是基本上平坦的。在一些实施方案中,衬底可以包括成形为具有沿着至少两个轴的曲率的表面,使得得到的无纺织物形成为具有相同的曲率。在一些实施方案中,衬底可以包括多个成形的和/或弯曲的表面,使得得到的无纺织物被形成为成形的三维物品。
图5示出在制造无纺鞋面301(示于图13和14)的方法的一个实施方案中使用的衬底300的一个实施方案。在图5中所示的实施方案中,衬底300是鞋类物品的鞋楦。衬底300可以通过基座310支撑在生产地面、预加工台或生产设备中的其他地方上。基座310可以是能够支撑和稳定衬底300的任何类型的结构,诸如加重板。在一些实施方案中,杆312可与基座310相关联,使得衬底300可被定位在基座310上方的预定的高度处。在一些实施方案中,杆312可定位衬底300,使得衬底300被定位在站立或坐在生产地面上的用户的舒适的工作高度。在其他实施方案中,杆312可定位衬底300,使得衬底300的所有侧面对于制造过程是可接近的。在一些实施方案中,衬底300可以包括用于与杆312相关联的设备。例如,在一个实施方案中,衬底300可以包括被构造成接收杆312的自由端的凹部或孔。杆312的自由端可插入到衬底300中并通过过盈配合或用螺纹装配在那里。在其他实施方案中,杆312可以是衬底300的一体的延伸部。
衬底300可以是本领域中已知的任何类型的鞋楦。在一些实施方案中,衬底300可以是固体的、刚性的材料,但在其他实施方案中可以由上面讨论的任何衬底材料制成。在其他实施方案中,衬底300可以是可充气的鞋楦。衬底300可以是被构造成在尺寸或形状方面用于任何类型的脚的鞋楦,例如用于成年男性、成年女性和儿童的形状和尺寸。
衬底300可以是在没有纤维颗粒可以暂时附着的另外的粘合剂或其他物质的情况下纤维颗粒不可能附着到其的材料。纤维颗粒可以是本领域已知的任何类型的纤维颗粒,但是通常是小的切割纤维件。在一些实施方案中,纤维颗粒可以是天然的或合成的纤维、纱线或线。在一些实施方案中,纤维颗粒可以是毛、棉、尼龙、聚酯、人造丝、芳纶(Kevlar)或这些材料的组合。在一些实施方案中,只有一种类型的纤维颗粒用在无纺材料的制造中。在其他实施方案中,不同类型的纤维颗粒可用在无纺材料的制造中。
纤维颗粒通常是小的切割纤维件。虽然纤维颗粒可具有本领域中已知的任何旦数(denier),在一些实施方案中,旦数可以小于100。在一些实施方案中,纤维颗粒的旦数可以小于约75。在一些实施方案中,纤维颗粒的旦数可以小于约50。在一些实施方案中,纤维颗粒的旦数可以小于约20。在一些实施方案中,纤维颗粒具有1mm或更小的长度。然而,在其他实施方案中,纤维颗粒可以长于1mm。在一些实施方案中,纤维颗粒在长度上可以是1.5mm或更小的。在一些实施方案中,纤维颗粒在长度上可为至少2mm。在一些实施方案中,纤维颗粒在长度上可介于.25mm和5mm之间。在一些实施方案中,纤维颗粒在长度上可介于.5mm和4mm之间。在一些实施方案中,纤维颗粒在长度上可为约2mm。具有2mm或更大的长度的纤维颗粒可以生产比利用具有小于2mm的长度的纤维颗粒生产的物品具有提高的耐久性的物品。具有小于2mm的长度的纤维颗粒可生产比用具有2mm或更大的长度的纤维生产的物品具有更低的孔隙率的物品。
在一些实施方案中,所有用于制造单个无纺织物的纤维颗粒可具有基本上相同的长度。在其他实施方案中,用于制造单个无纺织物的纤维颗粒可具有不同的长度。在一个实施方案中,纤维颗粒是介于约.5mm和约4mm之间的长度的混合。在一个实施方案中,纤维颗粒是介于约.5mm和约4mm之间的长度的混合,其中旦数小于20。
为了接收纤维颗粒并保持纤维颗粒在衬底300的表面上的合适的位置,衬底300可以配备有纤维颗粒可暂时附着到其的物质。在图6中所示的实施方案中,衬底300通过将物质320涂到衬底300的表面上制备。物质320可以是纤维颗粒可以附着到其且当物品从衬底300移除时可从衬底300和得到的物品清除掉的任何类型的物质。在一些实施方案中,物质320可以是胶状物质,如硅树脂或凡士林。在其他实施方案中,物质320可以是离型膜,例如聚氨酯膜。
物质320可以使用本领域中已知的任何方法被施加到衬底300的表面上。在一个实施方案中,如在图6中所示的实施方案中,物质320从容器324分配并在用或不用另外的机械操作,例如刷子,的情况下涂到衬底300的表面330上。掩膜或掩蔽剂,如掩膜309,可在将物质320置于衬底300上之前置于衬底300上。在一些实施方案,如在图6中所示的实施方案中,掩膜309可以用来对物质320的边缘提供形状,使得得到的无纺材料具有带有特定轮廓的边缘。例如,掩膜309可以设置在衬底300上,使得得到的无纺鞋面301(示于图15中)具有鞋喉开口302(示于图15中),而没有随后的切割工序,因为鞋喉开口302的边缘303在没有任何随后的切割或修整步骤的情况下可以是充分地进行了尾加工的。
掩膜309可以是能够阻止物质320应用到衬底300的选定区域或预定区域的任何类型的材料。在一些实施方案中,掩膜309可以是柔性片、格网或膜,使得掩膜309可以被围绕衬底300缠绕或以其他方式装配到衬底300。例如,掩膜309可以是热固性材料(如橡胶)、热塑性材料(如聚氨酯)、纸、织物或金属的片或膜。在其他实施方案中,掩膜309可以是硬的或相对刚性的材料片,其被形成以便以期望的构造装配到衬底300上。例如,掩膜309可以是纸板、模塑的热塑性或热固性材料、金属、玻璃、复合材料、陶瓷或任何其他类型的材料。掩膜309可以被定位成邻近衬底300或固定到衬底300。
在其他实施方案中,第一步骤200可以包括其他的方式来制备衬底300以接收纤维颗粒。例如,在下面将讨论的关于图30-46的静电的实施方案中,第一步骤200可以通过将电荷施加到衬底来实现。
在图4中所示的方法的第二步骤210包括将多个纤维颗粒分配或沉积到衬底上。图7示出第二步骤210的一个实施方案。在图7中所示的实施方案中,衬底300已经制备成带有物质320。分配器342与包含多个纤维颗粒341的储存器340相关联,该纤维颗粒341可以是如上面所讨论的任何类型的纤维颗粒。储存器340可以是能够容纳期望数量的纤维颗粒341并将该纤维颗粒传送到分配器342的任何容器。分配器342被构造成将纤维颗粒341分配到物质320上。分配器342可以是能够将来自储存器340的纤维颗粒341推进到物质320上的任何类型的分配器。分配器342可以是手动的或自动的。
在图7中所示的实施方案中,分配器342是鼓风机或装备有喷嘴343的其他类型的气动装置。分配器342可以是本领域中已知的任何类型鼓风机。分配器342被构造成从储存器340抽取纤维颗粒341,并通过喷嘴343将纤维颗粒朝向物质320和衬底300排出。一旦排出,纤维颗粒成为外界的纤维颗粒346。外界的纤维颗粒346沿着由分配器342推动的流动空气的气流344运送。外界的纤维颗粒346朝向物质342移动,直到外界的纤维颗粒346落到物质320上。一旦外界的纤维颗粒346接触到物质320,纤维颗粒变成嵌入的纤维颗粒350。在一些实施方案中,嵌入的纤维颗粒350定位在物质320中,使得嵌入的纤维颗粒350基本上垂直于衬底300的表面。在其他实施方案中,嵌入的纤维颗粒350以相对于衬底300的表面的其他角度嵌入。在一些实施方案中,嵌入的纤维颗粒350以相对于衬底300的表面的任意角度定位。
分配器342和衬底300可以相对于彼此移动,以确保衬底300的整个表面暴露于外界的纤维颗粒346。在一个实施方案中,分配器342可围绕固定的衬底300运动。在另一个实施方案中,衬底300可相对于固定的分配器342移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个分配器342可以定位在围绕衬底300的各个位置处。
在一些实施方案中,分配器342可被构造成分配纤维颗粒341,直到外界的纤维颗粒346不再附着到物质320。在一些实施方案中,分配的持续时间可以由定位成邻近衬底300的一个或多个传感器进行控制,该传感器可以发送信号给分配器342以停止分配纤维颗粒。在一些实施方案中,分配的持续时间可以由操作者目视检查衬底300和外界的纤维颗粒346来确定。过量的外界的纤维颗粒346可以通过另外吹入空气或真空从衬底300的附近移除。
图4中所示的方法的第三步骤220包括将粘合剂施加到嵌入的纤维颗粒。施加的粘合剂增强了在随后的制造步骤中纤维颗粒的缠结,且提高了各层缠结的纤维颗粒接受附加层的纤维颗粒的能力。粘合剂可以是本领域中已知的任何类型的粘合剂。在一些实施方案中,粘合剂可以是雾化粘合剂,其被构造成将粘合剂的小液滴喷涂到嵌入的纤维颗粒上。在一些实施方案中,粘合剂可以是液体粘合剂,其可被刷涂或碾压到嵌入的纤维颗粒上,或者衬底和嵌入的纤维可以浸渍到液体粘合剂中。在一些实施方案中,粘合剂可以是水基的。在其他实施方案中,粘合剂可以是聚乙酸乙烯酯基的。在其他实施方案中,粘合剂可以是橡胶基的。在一些实施方案中,粘合剂可以是喷雾粘合剂或液体粘合剂、喷雾或液体粘合剂、纤维颗粒粘合剂和/或喷雾或液体Plasti
图8示出第三步骤220的一个实施方案。在图8中所示的实施方案中,喷涂器360被构造成将粘合剂362施加到嵌入的纤维颗粒350上。喷涂器360可以是本领域已知的能够雾化和推进粘合剂362朝向嵌入的纤维颗粒350的任何类型的喷涂装置。在一些实施方案中,喷涂器360可以是触发式间歇喷涂器,如手动喷涂瓶或手持喷涂单元。在一些实施方案中,喷涂器360可为压缩机驱动的连续喷涂器,如动力喷涂器。在一些实施方案中,喷涂器360可以是手动操作的喷涂器。在其他实施方案中,如在图8中所示的实施方案中,喷涂器360可以是自动的。在一些实施方案中,喷涂器360可包括喷嘴364,喷嘴364被构造成排出雾化的粘合剂362。在一些实施方案中,喷涂器360可以是机器人,其被编程以操作和操纵喷嘴364的位置。机械臂的一般操作在本领域中是已知的。喷涂器360在一些实施方案中可以是连接到控制器(例如具有相关联的存储器的处理器)和动力源(例如电池或者经由电源线(如线825)连接到电网)的关节型机械臂。在一些实施方案中,喷嘴364可以与粘合剂的源相关联,如源820。在一些实施方案中,进料管821可在粘合剂源820和喷嘴364之间建立流体连接。在一些实施方案中,进料管821可以是暴露的,如在图8中所示的实施方案中。在其他实施方案中,进料管821可以集成到喷涂器360,并且可以穿过喷涂器360以将源820连接到喷嘴364。
喷涂器360可包括多个元件和接头,使得喷嘴364的高度和/或定向可以被操纵。尽管喷涂器360可包括任意数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图8中所示的实施方案中,喷涂器360可包括基座806、第一元件807、第二元件809、第三元件811和握把805。第一接头801可连接第三元件811和第二元件809。第二接头802可连接第二元件809和第一元件807。第三接头803可连接第一元件807和基座806。每个元件,例如基座806、第一元件807、第二元件809、第三元件811和握把805,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。每个接头如第一接头801、第二接头802和第三接头803可以是本领域中已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制喷涂器360的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
喷涂器360和衬底300可以相对于彼此运动,以确保将粘合剂362施加到衬底300的整个表面。在一个实施方案中,喷涂器360可围绕固定的衬底300运动。例如,在图8中所示的实施方案中,喷涂器360可以安装到环绕、包围或部分包围衬底300的轨道810上。连接器815可附接至基座806并可滑动地定位在轨道810中。连接器815可以使用已知的技术由控制器和动力源驱动,来平移连接器815,并且通过延伸部沿着轨道810平移喷涂器360。以这种方式,喷涂器360可运动到围绕衬底300的多个位置。此外,基座806可被构造成相对于连接器815旋转,以便无论喷涂器360在轨道810上的位置如何都使喷嘴364面对衬底300。在另一个实施方案中,衬底300可相对于固定的喷涂器360移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个喷涂器360可以定位在围绕衬底300的各个位置处。用于制造机械臂的操作。
在一些实施方案中,例如当使用浸渍型粘合剂时,可将大量的粘合剂施加到嵌入的纤维颗粒350。在其他实施方案中,如在图8中所示的放大图中,将粘合剂的相对少量的涂层施加到嵌入的纤维颗粒350。图8中的放大图示出分散在嵌入的纤维颗粒350中的粘合剂液滴366。粘合剂液滴366可以附着到单独纤维颗粒346或粘合剂液滴366可以附着到多个嵌入的纤维颗粒350。粘合剂液滴366在制造过程中的此时仍然未固化。
在图4中所示的方法的第四步骤225包括将第二层纤维颗粒分配到第一层纤维颗粒、粘合结合剂和鞋楦/衬底上。在大多数情况下,第四步骤225是第二步骤210的重复。图9示出第四步骤225的一个实施方案,其中分配器342将另外的多个纤维颗粒沉积到嵌入的纤维颗粒350上。分配器342可以手动操作的或者是使用器械或其他机械机构(像关节型机械臂)自动的。粘合剂液滴366有助于捕获第二嵌入的纤维颗粒355并保持第二嵌入的纤维颗粒355成为嵌入的纤维颗粒350。
在图4中所示的方法的第五步骤230包括缠结纤维颗粒。缠结纤维颗粒使单独纤维弯曲、缠绕,并彼此附着。该缠结过程将单独纤维颗粒转变成连续的多孔层织物。在一些实施方案中,第五步骤230涉及通过摩擦、研磨、碾压、压制或移动嵌入纤维颗粒的其他方式来机械操纵嵌入的纤维颗粒350和第二嵌入的纤维颗粒355,以使嵌入的纤维颗粒缠绕到一起。在其他实施方案中,第五步骤230可涉及真空缠结过程,其中衬底定位在真空腔室中,以便施加真空时压制嵌入的纤维。在其他实施方案中,第五步骤230可涉及手动缠结过程,其中操作员或技术员使用他或她的手来使嵌入的纤维颗粒缠绕到一起。
图10示出第五步骤230的一个实施方案,其中辊子370经过嵌入的纤维颗粒350和第二嵌入的纤维颗粒355。辊子370可以是本领域中已知的任何类型的辊子,例如机械臂上的辊子,如图10所示,或手动操纵的辊子。辊子370可具有光滑的表面或纹理化的表面。纹理化的表面,如具有突起,可有助于缠结和缠绕纤维颗粒。机械臂的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到辊子370的手持式移动装置。辊子370将嵌入的纤维颗粒350和第二嵌入的纤维颗粒355按压和缠绕在一起,以形成无纺织物的第一包层375。如图10的放大部分所示,单独纤维颗粒346在连接点376处进行缠绕。缠结过程在第一包层375中留下比较大的孔378。大的孔378可有助于得到的无纺织物鞋面301(示于图15)的透气性。
机械臂1060可以包括多个元件和接头,使得辊子370的高度和/或定向可以被操纵。尽管机械臂1060可包括任意数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图10中所示的实施方案中,机械臂1060可包括基座1006、第一元件1007、第二元件1009、第三元件1011和握把1005。第一接头1001可连接第三元件1011和第二元件1009。第二接头1002可连接第二元件1009和第一元件1007。第三接头1003可连接第一元件1007和基座1006。每个元件,例如基座1006、第一元件1007、第二元件1009、第三元件1011和握把1005,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。握把1005可以是夹紧机构或类似的机构。在一些实施方案中,辊子370可包括手柄379,该手柄379被构造成可由握把1005牢固地和可选地可拆卸地或可互换地保持。每个接头如第一接头1001、第二接头1002和第三接头1003可以是本领域中已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制机械臂1060的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
机械臂1060和衬底300上的嵌入的纤维颗粒350可以相对于彼此运动,以确保辊子370可以接触衬底300的表面上的所有的嵌入的纤维颗粒350。在一个实施方案中,机械臂1060可围绕固定的衬底300运动。例如,在图10中所述的实施方案中,机械臂1060可以安装到环绕、包围或部分包围衬底300的轨道1010上。连接器1015可附接至基座1006并可滑动地定位在轨道1010中。连接器1015可以使用已知的技术由控制器和动力源驱动,来平移连接器1015,并且通过延伸部沿着轨道1010平移机械臂1060。以这种方式,机械臂1060可运动到围绕衬底300的多个位置。此外,基座1006可被构造成相对于连接器1015旋转,以便无论轨道1010上机械臂1060的位置如何都使辊子370面对衬底300。在另一个实施方案中,衬底300可相对于固定的机械臂1060移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个机械臂1060可以定位在围绕衬底300的各个位置处。
可执行在图4中所示的方法的可选的第六步骤240。第六步骤240涉及到重复第三步骤220直至第六步骤240,以建立无纺织物的附加包层。第六步骤240可以根据需要重复多次,直至形成期望数目的层。在一些实施方案中,得到的无纺织物材料或物品可以包括一层到二十层。在一些实施方案中,得到的无纺织物可以包括两层到十层。
每个包层的厚度取决于所使用的纤维颗粒的类型。在一些实施方案中,每个包层的厚度可以是.5mm或更小。在一些实施方案中,每个包层的厚度范围可为从约.1mm至约.4mm。在一些实施方案中,每个包层的厚度范围可为从约.1mm至约.15mm。在一些实施方案中,每个包层的厚度可为约.138mm。得到的缠结纤维织物的总厚度是单个包层的厚度的总和。在一些实施方案中,得到的无纺织物的厚度可小于1mm。在一些实施方案中,得到的无纺织物的厚度可以在.5mm和5mm之间。在一些实施方案中,得到的无纺织物的厚度可以在1mm和3mm之间。在一些实施方案中,得到的无纺织物的厚度可以大于5mm。在一个实施方案中,得到的无纺织物包括具有大约1.38mm的总厚度的10个包层。
在一些实施方案中,在形成无纺织物的第一包层或附加包层时,衬底或现有织物包层的一个或多个区域可以被掩蔽,以便下一包层不形成或建立在该选定的区域中。使选定区域在任何给定的包层中没有附加的纤维颗粒可定制得到的织物包层的性质。例如,在包层的选定的范围或区域中没有额外的纤维颗粒的区域中,整体织物的厚度减小。在那些没有附加的纤维颗粒的区域中,透气性和柔性比其中由于附加的材料存在于全部的区域中导致厚度变大的区域可增加。在包括全部包层和更大的厚度的这些区域中,耐久性、稳定性和支持可增加。在无纺织物中创建不同的厚度的区域允许设计者创建性能区域,以定制用于特定目的的物品,例如在鞋跟区域中建立厚的区域以创建硬的鞋跟杯(heel cup),或者靠近内包头建立相对薄的区域以创建柔性区域。
图11-13示出在无纺织物301的第一包层375的顶部上形成无纺织物的第二包层的一个实施方案。另外,掩膜385可以被用于防止附加的纤维颗粒和结合剂靠近掩膜385积聚。掩膜385可以是上面所讨论的任何类型的掩膜,如膜、格网、纸或纸板。在图11-13中所示的实施方案中,掩膜385被定位在沿衬底300的一侧的中心。这种类型的掩膜创建具有比无纺织物鞋面301的其余部分增加的柔性和透气性的区域。在其他实施方案中,掩膜385可以定位在不同的位置。在一些实施方案中,可以使用多于一个掩膜。在一些实施方案中,一些包层可以在第一位置被遮蔽,而在其他包层中,掩膜可以定位在不同的位置。本领域中普通技术人员将理解如何使用掩膜来操纵得到的无纺织物的特性。
如图11中所示,在掩膜385已经置于第一包层375上选定的位置中后,图4中所示的方法的第三步骤220实质上被重复。在图11所示的实施方案中,喷涂器360被构造成将粘合剂362施加到第一包层375上。喷涂器360和衬底300可以再次相对于彼此运动,以确保将粘合剂362施加到整个第一包层375。在一个实施方案中,喷涂器360可围绕固定的衬底300运动。在另一个实施方案中,衬底300可相对于固定的喷涂器360移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个喷涂器360可以定位在围绕衬底300的各个位置处。掩膜385防止/抑制粘合剂施加到第一包层375上的掩膜385的下方。如图所示,第一包层375可以包括未缠结或松散地缠结纤维的堆。
如在图8中所示的实施方案中,喷涂器360可以是自动的,作为如图8中的关节型机器人。在一些实施方案,如在图11中所示的实施方案中,可以提供第二喷涂器1160,使得可以更迅速地实现喷涂步骤。第一包层375的覆盖范围也可以用多个喷涂器进行增强。第二喷涂器1160可以与喷涂器360相似或相同。
在一些实施方案中,第二喷涂器1160可包括第二喷嘴1164,该第二喷嘴被构造成排出雾化的第二粘合剂1162。在一些实施方案中,第二喷涂器1160可以是机器人,其被编程以操作和操纵第二喷嘴1164的位置。机械臂的一般操作在本领域中是已知的。第二喷涂器1160在一些实施方案中可以是连接到控制器(例如具有相关联的存储器的处理器)和动力源(例如电池或者经由电源线(如第二线1125)连接到电网)的关节型机械臂。在一些实施方案中,第二喷嘴1164可以与粘合剂的源相关联,如第二源1120。在一些实施方案中,第二进料管1121可在第二源1120和第二喷嘴1164之间建立流体连接。在一些实施方案中,第二进料管1121可以是暴露的,如在图11中所示的实施方案中。在其他实施方案中,第二进料管1121可以集成到第二喷涂器1160,并且可以穿过第二喷涂器1160以将第二源1120连接到第二喷嘴1164。
第二喷涂器1160可包括多个元件和接头,使得第二喷嘴1164的高度和/或定向可以被操纵。尽管第二喷涂器1160可包括任意数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图11中所示的实施方案中,第二喷涂器1160可包括次级基座(secondary base)1106、次级第一元件1107、次级第二元件1109、次级第三元件1111和次级握把1105。次级第一接头1101可连接次级第三元件1111和次级第二元件1109。次级第二接头1102可连接次级第二元件1109和次级第一元件1107。次级第三接头1103可连接次级第一元件1107和次级基座1106。每个元件,例如次级基座1106、次级第一元件1107、次级第二元件1109、次级第三元件1111和次级握把1105,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。每个接头如次级第一接头1101、次级第二接头1102和次级第三接头1103可以是本领域中已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制第二喷涂器1160的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
第二喷涂器1160和衬底300可以相对于彼此运动,以确保将次级粘合剂1162施加到衬底300的整个表面上。在一个实施方案中,第二喷涂器1160可围绕固定的衬底300运动。例如,在图11中所述的实施方案中,第二喷涂器1160可以安装到环绕、包围或部分包围衬底300的次级轨道1110上。次级连接器1115可附接至次级基座1106并可滑动地定位在次级轨道1110中。次级连接器1115可以使用已知的技术由控制器和动力源驱动,来平移次级连接器1115,并且通过延伸部沿着次级轨道1110平移第二喷涂器1160。以这种方式,第二喷涂器1160可运动到围绕衬底300的多个位置。此外,次级基座1160可被构造成相对于次级连接器1115旋转,以便无论次级轨道1110上第二喷涂器1160的位置如何都使次级喷嘴1164面对衬底300。在另一个实施方案中,衬底300可相对于固定的第二喷涂器1160移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第二喷涂器1160可以定位在围绕衬底300的各个位置处。
在一些实施方案中,可将粘合剂的相对少量的涂层施加到第一包层375。图11中的放大图示出分散在第一包层375中的第二组粘合剂液滴386。第二组粘合剂液滴386在制造过程中的此时也仍然未固化。
图12示出重复第四步骤225的实施方案,其中第三层颗粒沉积到鞋楦上。通过分配器342以上述的方式相对于第二嵌入的纤维颗粒355将第三嵌入的纤维颗粒380沉积到鞋楦300上并进入第一包层375中。第二组粘合剂液滴386有助于将第三嵌入的纤维颗粒380保持在适当的位置。
图13示出重复第五步骤230的实施方案,其中辊子370经过第一包层375。如以上关于图10所讨论的,辊子370可以是本领域中已知的任何类型的辊子,例如机械臂上的辊子或手动操纵的辊子。控制器例如处理器、计算机或发送信号到辊子370的手持式移动装置可以引导机械臂的运动。辊子370将第二嵌入的纤维颗粒380按压并缠绕在一起,并到第一包层375,以形成无纺织物的第二层390。在其他实施方案中,重复第五步骤230可涉及缠结第一包层375的其他方法,例如真空缠绕或手动缠绕。
第三步骤220到第五步骤230可以以这种方式重复,直到实现无纺材料的期望数目的层和/或厚度。一旦缠结了预期数目的层,可以执行在图4中所示的方法中的第七步骤245:可将粘合剂固化以完成无纺材料。根据粘合剂的类型,固化可通过将层暴露于热、对流和/或层上的环境温度的空气流来实现。如图13所示,可将热空气397施加到无纺织物,以固化粘合剂。在一些实施方案中,粘合剂可在低于100℃、低于120℃、和低于200℃的温度固化。在一些实施方案中,粘合剂可在100℃和150℃之间、110℃和130℃之间,或115℃和125℃之间的温度固化。可以使用本领域中已知的任何方法施加热397,例如对流吹动加热器,诸如加热器398或烤箱(未示出)。热和/或对流气流可以应用任何持续时间。持续时间可以由这样的因素影响,如粘合剂的类型、纤维颗粒的类型和无纺织物的厚度。在一些实施方案中,固化的持续时间可以小于一分钟或长于一分钟。
在一些实施方案,如在图13中所示的实施方案中,加热器398可以安装在加热器关节型机械臂1360上。加热器关节型机械臂1360可以类似于上面所示和讨论的关于图8、10和11的关节型机械臂。在一些实施方案中,加热器关节型机械臂1360可包括多个元件,如基座1306、加热器第一元件1307和加热器第二元件1309。在一些实施方案中,加热器关节型机械臂1360可以包括将元件连接到彼此的多个接头,如第一加热器接头1301、第二加热器接头1302和第三加热器接头1303。如上所述,基座1306、加热器第一元件1307和加热器第二元件1309可以是本领域中已知的任何类型的元件。类似的,第一加热器接头1301、第二加热器接头1302和第三加热器接头1303可以是本领域已知的任何类型的接头。加热器关节型机械臂1360可以通过带有存储器的处理器控制,该处理器被编程以操纵如本领域中已知的关节型机械臂。加热器关节型机械臂1360可以由电源供电,例如电池或通过加热器线1314连接到电网。
机械臂1360和衬底300可以相对于彼此运动,以确保辊子370可接触衬底300的整个表面。在一个实施方案中,机械臂1360可围绕固定的衬底300运动。例如,在图13中所述的实施方案中,机械臂1360可以安装到环绕、包围或部分包围衬底300的加热器轨道1310上。加热器连接器1315可附接至基座1306并可滑动地定位在轨道1310中。连接器1315可以使用已知的技术由控制器和动力源驱动,来平移连接器1315,并且通过延伸部沿着轨道1310平移机械臂1360。以这种方式,机械臂1360可运动到围绕衬底300的多个位置。此外,基座1306可被构造成相对于连接器1315旋转,以便无论轨道1310上机械臂1360的位置如何都使喷嘴364面对衬底300。在另一个实施方案中,衬底300可相对于固定的机械臂1360移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个机械臂1360可以定位在围绕衬底300的各个位置处。
一旦粘合剂固化,无纺织物完成。此时,可执行在图4中所示的方法中的第八步骤250。第八步骤250包括从衬底除去无纺织物。因为无纺织物的层直接建立并固化在衬底的表面上,所以无纺织物将具有与衬底相同的轮廓。
图14示出第八步骤250的一个实施方案。无纺织物301符合鞋楦形状的衬底300的形状。在本实施方案中,无纺织物301是无缝的无纺鞋面。无纺织物鞋面301包括鞋喉开口302,该鞋喉开口允许将无纺织物鞋面301拉离衬底300,如图14中所示。物质320可便于除去无纺织物鞋面301。除了使衬底300能够接收纤维颗粒之外,物质320可以润滑衬底300的表面,使得无纺织物鞋面301更容易地滑动远离衬底300。
图15示出完成的无纺织物鞋面301。无纺织物鞋面301是无缝的,已经通过在鞋楦衬底300上建立层来制造,使得无纺织物鞋面301制成鞋面的形状。可能不需要额外的切割或成形,来在鞋类物品中使用无纺织物鞋面301。使用以上所示的掩模技术形成无纺织物鞋面301的透气区域395。空隙396形成在缠结的层390中。在空隙396内,没有纤维颗粒积聚,所以缠结的层390是不连续的。不连续性没有反映在相邻的缠结层375中。因此,无纺织物鞋面301通过透气区域395是连续的,但是在透气区域395,无纺织物的密度减小。该较低的密度导致相比无纺织物鞋面301的其余部分在透气区域395中更大的透气性、增加的柔性和降低的硬度。无纺织物鞋面301的特性的这种类型的分区操纵可以位于无纺织物鞋面301的其他实施方案中的不同位置、无纺织物鞋面301的其他实施方案中的多个位置、或在用于自始至终具有一致的性质的鞋面的无纺织物301的某些实施方案中完全消除。
在一些实施方案中,无纺织物鞋面301可以仅使用一种类型的纤维颗粒制成,以生产单纤维鞋面无纺织物—仅含有一种类型的纤维和结合剂(粘合剂)的织物。例如,无纺织物鞋面301可以是单聚合物鞋面,其由单一类型的聚合物纤维颗粒和粘合结合剂组成。在其他实施方案中,可以在任何给定的缠结层中或在相邻的缠结层中使用多种类型的纤维颗粒和/或多种类型的结合剂。
图4的方法的可选第九步骤260包括用于无纺材料的额外的尾加工步骤。根据无纺材料用于的最终物品,可能不需要额外的尾加工步骤。在一些实施方案中,额外的尾加工步骤可以是清洗或以其它方式洗涤无纺材料,以除去用于涂覆衬底的物质的任何残余。在其他实施方案中,如在图1和2中所示的物品,组成部分如鞋底、鞋舌或鞋眼加强件可与无纺织物相关联,以完成物品,像鞋类物品。在其他实施方案中,如当制造服装物品时,额外的尾加工步骤可以包括切割无纺织物并将切割块接合到彼此或其他织物片,以制造另一物品,像服装物品。这些类型的尾加工步骤的实施方案在下面关于图47和48进行讨论。
图16-25示出通常在图4中提出的方法的另一实施方案。在本实施方案中,提供基本上平坦的衬底,以制造基本上平坦的无纺材料。
通常,在图4中描述的方法以在第一步骤200中制备衬底以接收纤维颗粒开始。衬底400可以是能够支撑纤维颗粒与粘合剂的任何类型的表面,且可能是上述描述的能够形成为平坦的表面或具有平坦的表面的任何类型的衬底。图16示出在制造无纺鞋面的方法的一个实施方案中使用的平坦的衬底400的一个实施方案。在图16中所示的实施方案中,平坦的衬底400是基本上平坦的表面,像被构造成制造基本上平坦的无纺织物的工作台。
平坦的衬底400可以通过第二基座410支撑在生产地面或者否则支撑在生产设备上。第二基座410可以是能够支撑和稳定平坦的衬底400的任何类型的结构,诸如加重板。在一些实施方案中,第一支腿412和第二支腿413可与第二基座410相关联,使得平坦的衬底400可被定位在第二基座410上方的预定的高度处。在一些实施方案中,第一支腿412和第二支腿413可抬高平坦的衬底400,使得平坦的衬底400对于站立或坐在生产地面上的用户被定位在舒适的工作高度。在其他实施方案中,第一支腿412和第二支腿413可定位平坦的衬底400,使得平坦的衬底400的所有侧面对于制造过程是可接近的。在一些实施方案中,平坦的衬底400可以包括用于与第一支腿412和第二支腿413相关联的设备。例如,在一个实施方案中,平坦的衬底400可以包括被构造成接收第一支腿412和第二支腿413的自由端的凹部或孔。第一支腿412和第二支腿413的自由端可插入到平坦的衬底400中并通过过盈配合或用螺纹装配在那里。在其他实施方案中,第一支腿412和第二支腿413可以是平坦的衬底400的延伸部。
在一些实施方案中,平坦的衬底400可以是实心的刚性材料。平坦的衬底400可以是被构造成在尺寸或形状方面用于任何尺寸的无纺织物的工作台。
像上面所讨论的衬底300,平坦的衬底400通常是纤维颗粒在没有纤维颗粒可以附着的另外的粘合剂或其他物质的情况下不可能附着到其的材料。纤维颗粒可以是以上所讨论的任何类型的纤维颗粒。纤维颗粒可具有上面所讨论的任何长度或旦数。为了接收纤维颗粒并保持纤维颗粒在平坦的衬底400的表面上的合适的位置,平坦的衬底400可以配备纤维颗粒可暂时附着到其的物质。在图16中所示的实施方案中,平坦的衬底400通过将第二物质420涂到平坦的衬底400的表面上制备。第二物质420可以是纤维颗粒可以附着到其且可以从平坦的衬底400清除掉的任何类型的物质。在一些实施方案中,第二物质420可以是胶状物质,如硅树脂或凡士林。在其他实施方案中,第二物质420可以是离型膜,例如聚氨酯膜。
第二物质420可以使用本领域中已知的任何方法被施加到平坦的衬底400的表面上。在一个实施方案中,如在图17中所示的实施方案中,第二物质420从第二容器421分配并用或没用另外的机械操作,例如刷子419,涂到表面417上。刷子419可以是自动的,如通过机械臂,像上述的例如关于图10和13的机械臂。在本实施方案中,没有提供掩膜,如掩膜309。在其他实施方案中,可以提供掩膜,像掩膜309,以建立得到的无纺织物的边缘。
在图4中所示的方法的第二步骤210包括将纤维颗粒分配到衬底上。图18示出第二步骤210的一个实施方案。在图18中所示的实施方案中,平坦的衬底400已经制备成带有第二物质420。第二分配器442与包含多个第二纤维颗粒441的第二储存器440相关联,该第二纤维颗粒441可以是如上面所讨论的任何类型的纤维颗粒。第二储存器440可以是能够容纳期望数量的第二纤维颗粒441并将该纤维颗粒传送到第二分配器442的任何容器。第二分配器442被构造成将第二纤维颗粒441分配到第二物质420上。第二分配器442可以是能够将来自第二储存器440的第二纤维颗粒441推进到第二物质420上的任何类型的分配器。
在图18中所示的实施方案中,第二分配器442是鼓风机或装备有第二喷嘴443的其他类型的气动装置。第二分配器442可以是本领域中已知的任何类型鼓风机。第二分配器442被构造成从储存器440抽取第二纤维颗粒441,并通过第二喷嘴443将纤维颗粒朝向第二物质420和平坦的衬底400排出。一旦排出,纤维颗粒成为第二外界的纤维颗粒446。第二外界的纤维颗粒446沿着由第二分配器442推动的第二空气流的气流444被运送。第二外界的纤维颗粒446朝向物质420移动,直到外界的纤维颗粒446落到第二物质420上。一旦接触并附着到第二物质420,纤维颗粒变成第四嵌入的纤维颗粒450。在一些实施方案中,第四嵌入的纤维颗粒450定位在第二物质420中,使得第四嵌入的纤维颗粒450基本上垂直于平坦的衬底400的表面。在其他实施方案中,第四嵌入的纤维颗粒450以相对于平坦的衬底400的表面的其他角度嵌入。在一些实施方案中,第四嵌入的纤维颗粒450以相对于衬底400的表面的任意角度定位。
第二分配器442和平坦的衬底400可以相对于彼此移动,以确保平坦的衬底400的整个表面暴露于第二外界的纤维微粒446。在一个实施方案中,第二分配器442可围绕固定的平坦的衬底400运动。在另一个实施方案中,平坦的衬底400可相对于固定的第二分配器442移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第二分配器442可以定位在围绕平坦的衬底400的各个位置处。
第二分配器442被构造成分配第二纤维颗粒441,直到第二外界的纤维颗粒446不再附着到第二物质420。在一些实施方案中,分配的持续时间可以由定位成接近平坦的衬底400的一个或多个传感器来感测。在一些实施例中,分配的持续时间可以由操作者目视检查平坦的衬底400和第二外界的纤维颗粒446来确定。过量的第二外界纤维颗粒446可以通过另外吹入空气或真空从平坦的衬底400的附近移除。
在图4中所示的方法的第三步骤220包括将粘合剂施加到嵌入的纤维颗粒,这是以与图8中所示的第三步骤220的实施方案基本上相同的方式来实现。粘合剂的类型和应用样式也是相同的。
图19示出第三步骤220的一个实施方案。在图19中所示的实施方案中,第二喷嘴464被构造成将第二粘合剂462施加到第四嵌入的纤维颗粒450上。第二喷嘴464可以是本领域已知的能够雾化和推进第二粘合剂462朝向第四嵌入的纤维颗粒450的任何类型的喷涂装置。在一些实施方案中,第二喷嘴464可以是触发式间歇喷涂器,如手动喷涂瓶。在一些实施方案中,第二喷嘴464可为压缩机驱动的连续喷涂器,如动力喷涂器。在其他实施方案中,可使用关节型机械臂,例如图8所示的喷涂器360。在另一个实施方案,如在图19中所示的实施方案中,工厂线机构(factory line mechanism)可以用于支持和控制第二喷嘴464。
在一些实施方案中,工厂线机构可以包括设置在天花板上或以其他方式悬挂在平坦的衬底400上方的工厂轨道1910。基座1906附接到工厂轨道1910,使基座1906可以用已知的技术(如伺服电动机和辊子或轮子)沿着轨道1910平移。控制器,如具有包含用于操纵基座1906和/或第二喷嘴464的程序的相关存储器的处理器,可以无线地或通过有线连接到基座1906或工厂线机构的任何其他部分。工厂线机构可以包括任何数量的元件和接头,以允许第二喷嘴464在平坦的衬底400的整个表面上方移动。在图19中所示的实施方案中,第一工厂接头1901可将基座1906附接到第一工厂元件1907。第二工厂接头1903可以将第一工厂元件1907附接到第二工厂元件1909。第三工厂接头1902可以将第二工厂元件1907附接到工厂握把1905。每个接头可以是本领域已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制喷涂器460的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
第二喷涂器460和平坦的衬底400可以相对于彼此运动,以确保将第二粘合剂462施加到平坦的衬底400的整个表面。在一个实施方案中,第二喷涂器460可围绕固定的平坦的衬底400运动。在另一个实施方案中,平坦的衬底400可相对于固定的第二喷涂器460移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第二喷涂器460可以定位在围绕平坦的衬底400的各个位置处。
在一些实施方案中,例如当使用浸渍型粘合剂时,可将大量的粘合剂施加到第四嵌入的纤维颗粒450。在其他实施方案中,如在图8中所示的放大图中,将粘合剂的相对少量的涂层施加到第四嵌入的纤维颗粒450。图19中的放大图示出分散在第四嵌入的纤维颗粒450中的第三粘合剂液滴466。第三粘合剂液滴466可以附着到单独纤维颗粒446或第三粘合剂液滴466可以附着到多个第四嵌入的纤维颗粒450。第三粘合剂液滴466在制造过程中的此时仍然未固化。
在图4中所示的方法的第四步骤225包括将另一层纤维颗粒沉积到第四嵌入的纤维颗粒450和第三粘合剂液滴466上。图20示出用于平坦的衬底400的第四步骤225的一个实施方案。第五嵌入的纤维颗粒455是由第二分配器442沉积在衬底400上,并进入第四嵌入的纤维微粒450中。未固化的第三粘合剂液滴466有助于将第五嵌入的纤维颗粒455保持在适当的位置。
在图4中所示的方法的第五步骤230包括缠结纤维颗粒。在本实施方案中,第五步骤230可按如上所讨论的实现。图21示出第五步骤230的一个实施方案,其中第二辊子470经过第四嵌入的纤维颗粒450和第五嵌入的纤维颗粒455。第二辊子470可以是本领域中已知的任何类型的辊子,例如机械臂上的辊子或手动操纵的辊子。机械臂的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到第二辊子470的手持式移动装置。第二辊子470将第四嵌入的纤维颗粒450按压并缠绕在一起,以形成无纺织物的初始包层475。缠结过程的其他特征类似于上述关于图9的那些特征。
像辊子370,第二辊子470可以是自动的。第二辊子470可以通过辊子机械臂2160进行控制,该辊子机械臂可类似于上面所讨论的关于辊子370的机械臂。机械臂的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到辊子470的手持式移动装置。机械臂2160可以包括多个元件和接头,使得辊子470的高度和/或定向可以被操纵。虽然机械臂2160可包括任意数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图21中所示的实施方案中,机械臂2160可包括基座2106、第一元件2107、第二元件2109、第三元件2111和握把2105。第一接头2101可连接第三元件2111和第二元件2109。第二接头2102可连接第二元件2109和第一元件2107。第三接头2103可连接第一元件2107和基座2106。每个元件,例如基座2106、第一元件2107、第二元件2109、第三元件2111和握把2105,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。握把2105可以是夹紧机构或类似的机构。在一些实施方案中,辊子470可包括手柄479,该手柄被构造成可由握把2105牢固地和可选地可拆卸地保持。每个接头如第一接头2101、第二接头2102和第三接头2103可以是本领域中已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制机械臂2160的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
机械臂2160和衬底400可以相对于彼此运动,以确保将辊子470可接触衬底400的整个表面。在一个实施方案中,机械臂2160可围绕固定的衬底400运动。例如,在图21中所示的实施方案中,机械臂2160可以安装到环绕、包围或部分包围衬底400的轨道2110上。连接器2115可附接至基座2106并可滑动地定位在轨道2110中。连接器2115可以使用已知的技术由控制器和动力源驱动,来平移连接器2115,并且通过延伸部沿着轨道2110平移机械臂2160。以这种方式,机械臂2160可运动到围绕衬底400的多个位置。此外,基座2106可被构造成相对于轨道2110旋转,以便无论轨道2110上机械臂2160的位置如何都使辊子470面对衬底400。在另一个实施方案中,衬底400可相对于固定的机械臂2160移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个机械臂2160可以定位在围绕衬底400的各个位置处。
正如上面讨论的实施方案,图4中示出的方法的可选的第六步骤240涉及重复第三步骤220至第五步骤230,以建立无纺织物的附加包层。第六步骤240可以重复,直至形成期望数目的包层。层的数量和厚度与上面讨论的那些层的数量和厚度相同。
图22-24示出在第二无纺织物401的初始包层475的顶部上形成无纺织物的第二包层的一个实施方案。如图22中所示,图4中所示的方法的第三步骤220实质上被重复。在图22所示的实施方案中,第二喷涂器460被构造成将第二粘合剂462施加到初始包层475上。第二喷涂器460可以是本领域已知的能够雾化和推进第二粘合剂462朝向初始包层475的任何类型的喷涂装置。在一些实施方案中,第二喷涂器460可以是触发式间歇喷涂器,如具有第二喷嘴464的手动喷涂瓶。在一些实施方案中,第二喷涂器460可为压缩机驱动的连续喷涂器,如动力喷涂器。
第二喷涂器460和平坦的衬底400可以相对于彼此运动,以确保将第二粘合剂462施加到整个初始包层475,该初始包层可以包括或可以不包括未缠结或缠结较差的纤维和未固化的粘合剂的堆。在一个实施方案中,第二喷涂器460可围绕固定的平坦的衬底400运动。在另一个实施方案中,平坦的衬底400可相对于固定的第二喷涂器460移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第二喷涂器460可以定位在围绕平坦的衬底400的各个位置处。
图23示出重复第四步骤225的一个实施方案,其中将另一层纤维颗粒沉积到衬底400上,类似于上面讨论的关于图20的过程。第六嵌入的纤维颗粒480一旦通过第二分配器442沉积,可以通过第六嵌入的纤维颗粒480的几何形状和未固化的第三粘合剂液滴466保持在适当的位置。
图24示出重复第五步骤230的一个实施方案,其中第二辊子470经过第六嵌入的纤维颗粒480,以将嵌入的纤维颗粒一起缠结成第四包层490并且缠结到初始包层475。如以上关于图9所讨论的,第二辊子470可以是本领域中已知的任何类型的辊子,例如机械臂上的辊子或手动操纵的辊子。控制器例如处理器、计算机或发送信号到第二辊子470的手持式移动装置可以引导机械臂的运动。第二辊子470将第六嵌入的纤维颗粒480按压并缠绕在一起,以形成无纺织物的第四包层490。在其他实施方案中,重复第五步骤230可涉及缠结第六嵌入的纤维颗粒480的其他方法,例如真空缠绕或手动缠绕。
机械臂的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到辊子470的手持式移动装置。机械臂可以包括多个元件和接头,使得辊子470的高度和/或定向可以被操纵。虽然机械臂可包括任意数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图24中所示的实施方案中,机械臂可包括基座2406、第一元件2407、第二元件2409、第三元件2411和握把2405。第一接头2401可连接第三元件2411和第二元件2409。第二接头2402可连接第二元件2409和第一元件2407。第三接头2403可连接第一元件2407和基座2406。每个元件,例如基座2406、第一元件2407、第二元件2409、第三元件2411和握把2405,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。握把2405可以是夹紧机构或类似的机构。在一些实施方案中,辊子470可包括手柄479,该手柄被构造成可由握把2405牢固地和可选地可拆卸地保持。每个接头如第一接头2401、第二接头2402和第三接头2403可以是本领域中已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制机械臂的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
机械臂和衬底400可以相对于彼此运动,以确保辊子470可接触衬底400的整个表面。在一个实施方案中,机械臂可围绕固定的衬底400运动。例如,在图24中所述的实施方案中,机械臂可以安装到环绕、包围或部分包围衬底400的轨道2424上。连接器可附接至基座2406并可滑动地定位在轨道2424中。连接器可以使用已知的技术由控制器和动力源驱动,来平移连接器,并且通过延伸部沿着轨道2424平移机械臂。以这种方式,机械臂可运动到围绕衬底400的多个位置。此外,基座2406可被构造成相对于轨道2424旋转,以便无论轨道2424上机械臂的位置如何都使辊子470面对衬底400。在另一个实施方案中,衬底400可相对于固定的机械臂移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个机械臂可以定位在围绕衬底400的各个位置处。
第三步骤220到第五步骤230可以以这种方式重复,直到实现期望数目的包层或材料厚度。一旦铺设了预期数目的包层,可以执行在图4中所示的方法中的第七步骤245:可将粘合剂固化。根据粘合剂的类型,固化可通过将层暴露于热、对流和/或层上的环境温度的空气流来实现。图25示出了采用烤箱495固化的一个实施方案。烤箱495可以是本领域中已知的任何类型的烤箱,例如被构造成接收传送带的对流烤箱或工业烤箱。如所示的,烤箱495是对流烤箱,其被构造成使得未固化的织物401可以被传递到烤箱495中,在烤箱中未固化的织物401暴露于处于一定温度的热498和空气流497并持续足以固化第三粘合剂液滴466的时间。在粘合剂是LocTite喷胶的一个实施方案中,用在约120℃施加的热量来固化粘合剂约一分钟。固化的织物402然后退出烤箱495。
一旦粘合剂固化,无纺织物完成。此时,可执行在图4中所示的方法中的第八步骤250。第八步骤250包括从衬底除去无纺织物。因为无纺织物的层直接建立并固化在衬底的表面上,所以无纺织物将具有与衬底相同的轮廓。
图26示出第八步骤250的一个实施方案。第二无纺织物402符合基本上平坦的衬底400的形状。在本实施方案中,第二无纺织物402是双包层的无缝的无纺片织物,如图27所示。第二无纺织物402可以被拉离基本上平坦的衬底400,如图26所示。第二物质420可便于除去第二无纺织物402。除了使基本上平坦的衬底400能够接收纤维微粒之外,第二物质420可以润滑基本上平坦的衬底402的表面,使得第二无纺织物402更容易地滑动远离基本上平坦的衬底400。
图4的方法的可选第九步骤260包括用于无纺材料的额外的尾加工步骤。根据无纺材料用于的最终物品,可能不需要额外的尾加工步骤。在一些实施方案中,额外的尾加工步骤可以是清洗或以其它方式洗涤无纺材料,以除去用于涂覆衬底的物质的任何残余。在其他实施方案中,附加的组成部分可与无纺织物相关联,以完成像鞋类物品或服装物品的物品。在其他实施方案中,如当制造服装物品时,额外的尾加工步骤可以包括切割无纺织物并将切割块接合到彼此或其他织物片,以制造另一物品,像服装物品。这些类型的尾加工步骤的实施方案在下面关于图47和48进行讨论。
图28-37示出通常在图4中提出的方法的另一实施方案。在本实施方案中,提供成形的衬底—鞋楦,以制造无缝的无纺鞋面。
图28示出在制造无纺鞋面的方法的一个实施方案中使用的成形的衬底500的一个实施方案。在图28中所示的实施方案,成形的衬底500是被构造成制造具有鞋面形状的无纺织物的鞋楦,类似于上述的鞋楦300。成形的衬底500可以通过第三基座510支撑在生产地面或者否则支撑在生产设备上。第三基座510可以是能够支撑和稳定成形的衬底500的任何类型的结构,诸如加重板。在一些实施方案中,杆512可与第三基座510相关联,使得成形的衬底500可被定位在第三基座510上方的预定的高度处。在一些实施方案中,杆512可提升成形的衬底500,使得成形的衬底500被定位在对于站立或坐在生产地面上的用户的舒适的工作高度。在其他实施方案中,杆512可定位成形的衬底500,使得成形的衬底500的所有侧面对于制造过程是可接近的。在一些实施方案中,成形的衬底500可以包括用于与杆512相关联的设备。例如,在一个实施方案中,成形的衬底500可以包括被构造成接收杆512的自由端的凹部或孔。杆512的自由端可插入到成形的衬底500中并通过过盈配合或用螺纹装配在那里。在其他实施方案中,杆512可以是成形的衬底500的延伸部。
在一些实施方案中,成形的衬底500可以是实心的刚性材料。成形的衬底500可以是用于制作鞋类物品的鞋楦,类似上述的衬底300。
像上面所讨论的衬底300,成形的衬底500通常是纤维颗粒在没有纤维颗粒可以附着的另外的粘合剂或其他物质的情况下不可能附着到其的材料。纤维颗粒可以是以上所讨论的任何类型的纤维颗粒。纤维颗粒可具有上面所讨论的任何长度或旦数。为了接收纤维颗粒并保持纤维颗粒在成形的衬底500的表面上的合适的位置,成形的衬底500可以配备纤维颗粒可暂时附着到其的物质。在图28中所示的实施方案中,通过施加电磁电荷或电磁场到成形的衬底500来准备成形的衬底500。可使用本领域中已知的给对象充电的任何方法来提供电磁电荷。在一些实施方案中,可以通过打开控制从电源到成形的衬底500的电流的开关514来产生电荷。电源可以是本领域中已知的任何类型的电源,如连接到本地电网的壁式插座、电池或发电机。在一些实施方案中,成形的衬底500可包括开关514处于开位置时产生电荷的电路。在其他实施方案中,来自电源的电流可以简单地流过成形的衬底500,使得电流的电磁场产生电荷。在其他实施方案中,成形的衬底500可包括磁体,该磁体在开关514处于打开位置时旋转,以产生磁场。在一些实施方案中,成形的衬底500可以被定位在可将电荷给予到成形的衬底500的表面的腔室中。
在其他的静电实施方案中,衬底500可以具有正电荷或保持中性或不带电。在那些实施方案中,纤维颗粒将具有与衬底相反的电荷,或当衬底不带电时被充电。由于静电吸引,衬底吸引并保持住纤维颗粒。
一旦成形的衬底500被充电,制造无纺织物的方法以基本上类似于上述实施方案的方式发生。
在图4中所示的方法的第二步骤210包括将纤维颗粒分配到衬底上。图29示出第二步骤210的一个实施方案。在图29中所示的实施方案中,成形的衬底500已经制备成带负电荷。第三分配器542与包含多个第三纤维颗粒541的第三储存器540相关联,该第三纤维颗粒541可以是如上面所讨论的任何类型的纤维颗粒。第三储存器540可以是能够容纳期望数量的第三纤维颗粒541并将该第三纤维颗粒传送到第三分配器542的任何容器。第三分配器542被构造成将第三纤维颗粒541分配到成形的衬底500上。第三分配器542可以是能够将来自第三储存器540的第三纤维颗粒541推进到成形的衬底500上的任何类型的分配器。
在图29中所示的实施方案中,第三分配器542是鼓风机或装备有第三喷嘴543的其他类型的气动装置。第三分配器542例如通过使用机械臂(如上述的机械臂)可以是自动的。第三分配器542可以是本领域中已知的任何类型鼓风机。第三分配器542被构造成从第三储存器540抽取多个第三纤维颗粒541,并通过第三喷嘴543朝向成形的衬底500排出多个纤维颗粒。一旦排出,纤维颗粒成为第三外界的纤维微粒546。第三外界的纤维颗粒546沿着由第三分配器542推动的第三空气流的气流544运送。在本实施方案中,第三外界的纤维颗粒546具有正电荷。
第三外界的纤维颗粒546朝向成形的衬底500移动,直到第三外界的纤维颗粒546粘到成形的衬底500上。一旦粘到成形的衬底500的带电的表面上,该纤维颗粒变成附接的纤维颗粒550。在一些实施方案中,附接的纤维颗粒550定位在成形的衬底500上,使得附接的纤维颗粒550基本上垂直于成形的衬底500的表面。在其他实施方案中,附接的纤维颗粒550以相对于成形的衬底500的表面的其他角度定位。在一些实施方案中,附接的纤维颗粒550以相对于成形的衬底500的表面的任意角度定位。
第三分配器542和成形的衬底500可以相对于彼此移动,以确保成形的衬底500的整个表面暴露于第三外界的纤维微粒546。在一个实施方案中,第三分配器542可围绕固定的成形的衬底500运动。在另一个实施方案中,成形的衬底500可相对于固定的第三分配器542移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第三分配器542可以定位在围绕成形的衬底500的各个位置处。
第三分配器542被构造成分配第三纤维颗粒541,直到第三外界的纤维颗粒546不再附着到衬底500。在一些实施方案中,分配的持续时间可以由定位成接近成形的衬底500的一个或多个传感器来感测。在一些实施方案中,分配的持续时间可以由操作者目视检查成形的衬底500和第三外界的纤维颗粒546来确定。过量的第三外界纤维颗粒546可以通过另外吹入空气或真空从成形的衬底500的附近移除。
在图4中所示的方法的第三步骤220包括将粘合剂施加到嵌入的纤维颗粒,这是以与图8中所示的第三步骤220的实施方案基本上相同的方式来实现。粘合剂的类型和应用样式也是相同的。
图30示出第三步骤220的一个实施方案。在图30中所示的实施方案中,第三喷涂器3060被构造成将第三粘合剂562施加到附接的纤维颗粒550上。第三喷涂器3060可以是本领域已知的能够雾化和推进第三粘合剂562朝向附接的纤维颗粒550的任何类型的喷涂装置。在一些实施方案中,第三喷涂器3060可以是触发式间歇喷涂器,如手动喷涂瓶。在一些实施方案中,第三喷涂器3060可为压缩机驱动的连续喷涂器,如动力喷涂器。
在其他实施方案中,如在图30中所示的实施方案中,第三喷涂器3060可以是工厂线机构。在一些实施方案中,工厂线机构可以包括设置在天花板上或以其他方式悬挂在带电衬底500上方的工厂轨道3010。基座3006可附接到工厂轨道3010,使基座3006可以用已知的技术(如伺服电动机和辊子或轮子)沿着轨道3010平移。控制器,如具有包含用于操纵基座3006和/或喷嘴564的程序的相关存储器的处理器,可以无线地或通过有线连接到基座3006或工厂线机构的任何其他部分。喷涂储存器可以通过轨道3010与喷嘴564,例如利用嵌入在轨道3010内的管或形成在轨道3010中的通道来流体连通。在其他实施方案中,可提供馈线,以将喷嘴564连接到喷涂储存器。
第三喷涂器3060可以包括任何数量的元件和接头,以允许喷嘴564在衬底500的整个表面上方移动。在图30中所示的实施方案中,第一工厂接头3001可将基座3006直接附接到铰接的握把3005,该握把保持喷嘴564,并且在一些实施方案中,将喷雾供应到喷嘴564。铰接的握把3005可以包括多个元件和接头。第一握把接头3002可以将第一握把元件3007附接到第二握把元件3009。第二工厂接头3003可以将第三握把元件3011附接到第四握把元件3013。每个接头可以是本领域已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。通过沿轨道3010平移和通过移动接头,衬底500的整个表面可以暴露于喷雾562。
第三喷涂器560和成形的衬底500可以相对于彼此运动,以确保将第三粘合剂562施加到成形的衬底500的整个表面。在一个实施方案中,第三喷涂器560可围绕固定的成形的衬底500运动。在另一个实施方案中,成形的衬底500可相对于固定的第三喷涂器560移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第三喷涂器560可以定位在围绕成形的衬底500的各个位置处。
在一些实施方案中,例如当使用浸渍型粘合剂时,可将大量的粘合剂施加到附接的纤维颗粒550。在其他实施方案中,如在图30中所示的放大图中,将粘合剂的相对少量的涂层施加到附接的纤维颗粒550。图30中的放大图示出分散在附接的纤维颗粒550中的第五粘合剂液滴566。第五粘合剂液滴566可以附着到单独纤维颗粒546或第五粘合剂液滴566可以附着到多个附接的纤维颗粒550。第五粘合剂液滴566在制造过程中的此时仍然未固化。
在图4中所示的方法的第四步骤225包括将第二层纤维颗粒应用到附接的纤维颗粒550和第五粘合剂液滴566上。图31示出一层第二附接的纤维颗粒555沉积到鞋楦500、附接的纤维颗粒550和第五粘合剂液滴566上的一个实施方案。静电荷、附接的纤维颗粒550的几何形状和第五粘合剂液滴566将第二附接的纤维颗粒555保持在鞋楦500上的适当位置。
在图4中所示的方法的第五步骤230包括缠结纤维颗粒。在本实施方案中,第五步骤230可按如上所讨论的实现。图32示出第五步骤230的一个实施方案,其中第三辊子570经过附接的纤维颗粒550和第二附接的纤维颗粒555。第三辊子570可以是本领域中已知的任何类型的辊子,例如机械臂上的辊子或手动操纵的辊子。机械臂的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到第三辊子570的手持式移动装置。第三辊子570将附接的纤维颗粒550和第二附接的纤维颗粒555按压并缠绕在一起,以形成无纺织物的基底包层575。
第三辊子570例如通过利用机械臂(如关节型机械臂3260)可以是自动的。关节型机械臂3260的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到辊子570的手持式移动装置。关节型机械臂3260可以包括多个元件和接头,使得辊子570的高度和/或定向可以被操纵。尽管关节型机械臂3260可包括任意数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图32中所示的实施方案中,关节型机械臂3260可包括基座3206、第一元件3207、第二元件3209、第三元件3211和握把3205。第一接头3201可连接第三元件3211和第二元件3209。第二接头3202可连接第二元件3209和第一元件3207。第三接头3203可连接第一元件3207和基座3206。每个元件,例如基座3206、第一元件3207、第二元件3209、第三元件3211和握把3205,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。握把3205可以是夹紧机构或类似的机构。在一些实施方案中,第三辊子570可包括手柄579,该手柄被构造成可由握把3205牢固地和可选地可拆卸地或可互换地支撑。每个接头如第一接头3201、第二接头3202和第三接头3203可以是本领域中已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制机械臂的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转,旋转、转动,或以其他方式相对于彼此移动,使得辊子570可以达到整个衬底500和衬底500上的任何颗粒。
机械臂和衬底500可以相对于彼此运动,以确保辊子570可接触衬底500的整个表面。在一个实施方案中,机械臂可围绕固定的衬底500运动。例如,在图32中所示的实施方案中,机械臂可以安装到环绕、包围或部分包围衬底500的轨道上。连接器可附接至基座3206并可滑动地定位在轨道中。连接器可以使用已知的技术由控制器和动力源驱动,来平移连接器,并且通过延伸部沿着轨道平移机械臂。以这种方式,机械臂可运动到围绕衬底500的多个位置。此外,基座3206可被构造成相对于轨道3210旋转,以便无论轨道上机械臂的位置如何都使辊子570面对衬底500。在另一个实施方案中,衬底500可相对于固定的机械臂移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个机械臂可以定位在围绕衬底500的各个位置处。
正如上面讨论的实施方案,图4中示出的方法的可选的第六步骤240涉及重复第三步骤220至第五步骤230,以建立无纺织物的附加包层。第六步骤240可以根据需要重复多次,直至形成期望数目的包层。层的数量和厚度与上面讨论的那些层的数量和厚度相同。
图33-35示出在第三无纺织物501的基底包层575的顶部上形成无纺织物的第二包层的一个实施方案。如图33所示,使用上面示出和/或讨论的任何粘合剂应用技术,实质上重复在图4中所示的方法的第三步骤220。图33示出喷涂器3364,其可以是上面所讨论的任何类型的喷涂器。喷涂器3364将第六粘合剂液滴586施加到基底包层575。在图33中,喷涂器3364结合到类似于上面讨论的机械臂的机械臂中。多个元件(如基座3306、第一元件3307和第二元件3309)通过接头(如第一接头3301、第二接头3302和第三接头3303)连接在一起。连接到喷涂储存器3320的馈线3321可以供应喷涂器3364,使得喷雾3362可以朝向衬底500推动。喷涂器3364的操作可以与上面所讨论的任何自动的喷涂器相同或类似,如通过改变高度或位置以及控制喷雾的量和持续时间。
喷涂器3364和衬底500可相对于彼此移动,使得整个衬底500可暴露于喷雾3362。在一些实施方案中,如上面所讨论的那些,喷涂器3364可以围绕衬底500移动。然而,在图33所示的实施方案中,衬底500可以被构造成旋转。例如,电动机和齿轮箱3310可以附接到平台510并由开关514控制的电池或电力线3311供电。当开关514处于打开位置时,齿轮箱3310可使用已知的技术使衬底500旋转。在衬底500的旋转和喷涂器3364的改变高度和其他空间位置的能力之间,喷涂器3364可能能够将整个旋转的衬底500暴露于喷雾3362。
在图4中所示的方法的第四步骤225也使用上面讨论的用于第四步骤225的任何技术重复。图34示出了第四步骤225的一个实施方案。分配器542将带电的纤维颗粒546沉积到鞋楦500、基底包层575和第六粘合剂液滴586上,直到第三附接的纤维颗粒580附接到基底包层575。第六粘合剂液滴586有助于将第三附接的纤维颗粒580保持在适当的位置。如上所述,带电的纤维颗粒546被分配,直到没有附加的纤维颗粒附着到鞋楦500和/或鞋楦500的视觉检查示出了期望水平的覆盖范围。
图35示出重复第五步骤230的一个实施方案,其中第三辊子570经过第三附接的纤维颗粒580,以缠结第三附接的纤维颗粒580和使第三附接的纤维颗粒580互相连接。如以上关于图10所讨论的,第三辊子570可以是本领域中已知的任何类型的辊子,例如机械臂3560上的辊子或手动操纵的辊子。控制器例如处理器、计算机或发送信号到第三辊子570的手持式移动装置可以引导机械臂的运动。机械臂的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到辊子570的手持式移动装置。机械臂可以包括多个元件和接头,使得辊子570的高度和/或定向可以被操纵。虽然机械臂可包括任意数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图35中所示的实施方案中,机械臂可包括基座3506、第一元件3507、第二元件3509、第三元件3511和握把3505。第一接头3501可连接第三元件3511和第二元件3509。第二接头3502可连接第二元件3509和第一元件3507。第三接头3503可连接第一元件3507和基座3506。每个元件,例如基座3506、第一元件3507、第二元件3509、第三元件3511和握把3505,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。握把3505可以是夹紧机构或类似的机构。在一些实施方案中,辊子570可包括手柄579,该手柄被构造成可由握把3505牢固地和可选地可拆卸地保持。每个接头如第一接头3501、第二接头3502和第三接头3503可以是本领域中已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制机械臂的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
机械臂和衬底500可以相对于彼此运动,以确保辊子570可接触衬底500的整个表面。类似于图33中所示的实施方案,衬底500可以被构造成转动或旋转,以将整个衬底暴露于辊子570。
第三辊子570将第三附接的纤维颗粒580按压并缠绕在一起,以形成无纺织物的附加包层590。此外,第三辊子570也将第三附接的纤维颗粒580缠绕到基底包层575的纤维。在其他实施方案中,重复第五步骤230可涉及缠结第三附加的纤维颗粒580的其他方法,例如真空缠绕或手动缠绕。
第三步骤220到第五步骤230可以以这种方式重复,直到实现期望数目的层。一旦铺设了预期数目的包层,可以执行在图4中所示的方法中的第七步骤:可将粘合剂固化。根据粘合剂的类型,固化可通过将层暴露于热、对流和/或层上的环境温度的空气流来实现。在图35中所示的实施方案中,安装在轨道3566上的固化装置3565将处于期望温度的热空气3564朝向衬底500推动并持续期望的持续时间。固化装置3565可以是如上讨论的工厂线机构,其具有可滑动地安装到轨道3566的基座3561。铰接接头3562可以将基座3561连接到本体3563。控制器和电源可以通过轨道3566或通过连接到固化装置3565的其他线路馈送信息和动力。在粘合剂是LocTite喷胶的一个实施方案中,用在约120℃施加的热量来固化粘合剂约一分钟。任何粘合剂固化方法,包括上面所讨论的温度和持续时间,可用于本实施方案中。
一旦粘合剂固化,无纺织物完成。此时,可执行在图4中所示的方法中的第八步骤250。第八步骤250包括从衬底除去无纺织物。因为无纺织物的层直接建立并固化在衬底的表面上,所以无纺织物将具有与衬底相同的轮廓。
图36示出第八步骤250的一个实施方案。第三无纺织物501符合基本上成形的衬底500的形状。在本实施方案中,第三无纺织物501是无缝的无纺鞋面。第三无纺织物501包括鞋喉开口520,该鞋喉开口允许将第三无纺织物501拉离成形的衬底500,如图36中所示。开关514转动到关闭位置,这消除或中和成形的衬底500上的电荷。中和成形的衬底500上的电荷允许第三无纺织物501更容易地滑离成形的衬底500。在另一个实施方案中,在成形衬底500上的电荷可以甚至为此步骤转换极性,使得成形的衬底500和第三无纺织物501可以具有相同的极性,并会互相排斥,以便于从成形的衬底500容易地移除第三无纺织物501。
图4的方法的可选的第九步骤260包括用于无纺材料的附加的尾加工步骤,该无纺材料在该实施方案中是无缝的无纺鞋面501,如图37中所示。根据无纺材料用于的最终物品,可能不需要额外的尾加工步骤。在一些实施方案中,额外的尾加工步骤可以是清洗或以其它方式洗涤无纺材料,以除去用于涂覆衬底的物质的任何残余。在其他实施方案中,附加的组成部分可与无纺织物相关联,以完成像鞋类物品或服装物品的物品。在其他实施方案中,如当制造服装物品时,额外的尾加工步骤可以包括切割无纺织物并将切割块接合到彼此或其他织物片,以制造另一物品,像服装物品。例如,为了更耐用且更美观的物品,参差不齐的边缘,如鞋喉开口边缘,可以用切割、密封或其他材料粘合、焊接或缝合到合适的位置进行尾加工。在另一示例中,底部开口516可以用鞋底闭合和/或密封。
图38-46示出通常在图4中提出的方法的另一实施方案。在本实施方案中,提供带电的基本上平坦的衬底,以制造基本上平坦的无纺材料。该方法类似于上述关于图28-37的方法,但是目的是生产平坦的片材,而不是成形的三维物品。只有衬底和得到的物品的形状不同于上面示出和讨论的关于图28-37的实施方案。
得到的无纺织物将呈现衬底的形状。图38示出在制造平坦的无纺材料片或平坦的无纺织物片的方法的一个实施方案中使用的基本上平坦的带电衬底600的一个实施方案。在图38中所示的实施方案中,基本上平坦的带电衬底600是基本上平坦的表面,像被构造成制造基本上平坦的无纺织物的工作台。基本上平坦的带电衬底600可以通过第四基座610支撑在生产地面或者否则支撑在生产设备上。第四基座610可以是能够支撑和稳定基本上平坦的带电衬底600的任何类型的结构,诸如加重板。在一些实施方案中,支腿612可与第四基座610相关联,使得基本上平坦的带电衬底600可被定位在第四基座610上方的预定的高度处。在一些实施方案中,支腿612可提升基本上平坦的带电衬底600,使得基本上平坦的带电衬底600被定位在对于站立或坐在生产地面上的用户的舒适的工作高度。在其他实施方案中,支腿612可定位基本上平坦的带电衬底600,使得基本上平坦的带电衬底600的所有侧面对于制造过程是可接近的。在一些实施方案中,基本上平坦的带电衬底600可以包括用于与支腿612相关联的设备。例如,在一个实施方案中,基本上平坦的带电衬底600可以包括被构造成接收支腿612的自由端的凹部或孔。支腿612的自由端可插入到基本上平坦的带电衬底600中并通过过盈配合或用螺纹装配在那里。在其他实施方案中,支腿612可以是基本上平坦的带电衬底600的延伸部。
在一些实施方案中,基本上平坦的带电衬底600可以是实心的刚性材料。类似于上述的基本上平坦的衬底400,基本上平坦的带电衬底600可具有基本平坦的表面。
像上面所讨论的基本上平坦的衬底400,基本上平坦的带电衬底600可以是纤维微粒没有电荷不可附着到其上的材料。在其他实施方案中,平坦的衬底600可以不具有电荷,而纤维颗粒是带电的。纤维颗粒可以是以上所讨论的任何类型的纤维颗粒。纤维颗粒可具有上面所讨论的任何长度或旦数。在本实施方案中,基本上平坦的带电衬底600通过将电磁电荷或电磁场施加到基本上平坦的带电衬底600而制备,使得纤维颗粒可以通过静电附接到带电衬底600。可使用本领域中已知的给对象充电的任何方法来提供电磁电荷。在一些实施方案中,可以通过打开控制从电源到基本上平坦的带电衬底600的电流的第二开关614来产生电荷。电源可以是本领域中已知的任何类型的电源,如连接到本地电网的壁式插座、电池或发电机。在一些实施方案中,基本上平坦的带电衬底600可包括在第二开关614处于打开位置时产生电荷的电路。在其他实施方案中,来自电源的电流可以简单地流过基本上平坦的带电衬底600,使得电流的电磁场产生电荷。在其他实施方案中,基本上平坦的带电衬底600可包括磁体,该磁体在第二开关614处于打开位置时旋转,以产生磁场。
一旦基本上平坦的带电衬底600被充电,制造无纺织物的方法以基本上类似于上述实施方案的方式发生。
在图4中所示的方法的第二步骤210包括将纤维颗粒分配到衬底上。图39示出第二步骤210的一个实施方案。在图39中所示的实施方案中,基本上平坦的带电衬底600已经制备成带负电荷。第四分配器642与包含多个第四纤维颗粒641的第四储存器640相关联,该第四纤维颗粒641可以是如上面所讨论的任何类型的纤维颗粒。第四储存器640可以是能够容纳期望数量的第四纤维颗粒641并将该第四纤维颗粒传送到第四分配器642的任何容器。第四分配器642被构造成将第四纤维颗粒641分配到基本上平坦的带电衬底600上。第四分配器642可以是能够将来自第四储存器640的第四纤维颗粒641推进到基本上平坦的带电衬底600上的任何类型的分配器。
在图39中所示的实施方案中,第四分配器642是鼓风机或装备有第四喷嘴643的其他类型的气动装置。第四分配器642可以是本领域中已知的任何类型鼓风机。第四分配器642被构造成从第四储存器640抽取第四纤维颗粒641,并通过第四喷嘴643将纤维颗粒朝向基本上平坦的带电衬底600排出。一旦排出,纤维颗粒成为第四外界的纤维微粒646。第四外界的纤维颗粒646沿着由第四分配器642推动的第四空气流的气流644运送。第四外界的纤维646也带有正电荷,其电磁状态与基本上平坦的带电衬底的电磁状态相反。第四外界的纤维颗粒646部分由于电磁吸引被拉向基本上平坦的带电衬底600,直到第四外界的纤维颗粒646由于电磁吸引粘到基本上平坦的带电衬底600。一旦定位在基本上平坦的带电衬底600的带电的表面上,该纤维颗粒变成第五附接的纤维颗粒650。在一些实施方案中,第五附接的纤维颗粒650定位在基本上平坦的带电衬底600上,使得第五附接的纤维颗粒650基本上垂直于基本上平坦的带电衬底600的表面。在其他实施方案中,第五附接的纤维颗粒650以相对于基本上平坦的带电衬底600的表面的其他角度附接。在一些实施方案中,第五附接的纤维颗粒650以相对于基本上平坦的带电衬底600的表面的任意角度定位。
第四分配器642和基本上平坦的带电衬底600可以相对于彼此移动,以确保基本上平坦的带电衬底600的整个表面暴露于第四外界的纤维微粒646。在一个实施方案中,第四分配器642可围绕固定的基本上平坦的带电衬底600运动。在另一个实施方案中,基本上平坦的带电衬底600可相对于固定的第四分配器642移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第四分配器642可以定位在围绕基本上平坦的带电衬底600的各个位置处。
第四分配器642被构造成分配第四纤维颗粒641,直到第四外界的纤维颗粒646不再附着到基本上平坦的带电衬底600。在一些实施方案中,分配的持续时间可以由定位成接近基本上平坦的带电衬底600的一个或多个传感器来感测。在一些实施方案中,分配的持续时间可以由操作者目视检查基本上平坦的带电衬底600和第四外界的纤维颗粒646来确定。过量的第四外界纤维颗粒646可以通过另外吹入空气或真空从基本上平坦的带电衬底600的附近移除。
在图4中所示的方法的第三步骤220包括将粘合剂施加到嵌入的纤维颗粒,这是以与图8中所示的第三步骤220的实施方案基本上相同的方式来实现。粘合剂的类型和应用样式也是相同的。
图40示出第三步骤220的一个实施方案。在图40中所示的实施方案中,第四喷涂器4360被构造成将第四粘合剂662施加到第五附接的纤维颗粒650上。第四喷涂器4360可以是本领域已知的能够雾化和推进第四粘合剂662朝向第五附接的纤维颗粒650的任何类型的喷涂装置。在一些实施方案中,第四喷涂器4360可以是触发式间歇喷涂器,如手动喷涂瓶。在一些实施方案中,第四喷涂器4360可为压缩机驱动的连续喷涂器,如动力喷涂器。
在一些实施方案中,第四喷涂器4360可以是工厂线机构626,该工厂线机构可以包括设置在天花板上或以其他方式悬挂在平坦的衬底600上方的工厂轨道660。基座621可以附接到工厂轨道660,使基座621可以用已知的技术(如伺服电动机和辊子或轮子)沿着轨道660平移。控制器,如具有包含用于操纵基座621和/或喷嘴664的程序的相关存储器的处理器,可以无线地或通过有线连接到基座621或工厂线机构的任何其他部分。工厂线机构可以包括任何数量的元件和接头,以允许喷嘴664在平坦的衬底600的整个表面上方移动。在图40中所示的实施方案中,第一工厂接头624可将基座621附接到第一工厂元件623。第二工厂接头622可以将第一工厂元件623附接到支撑喷嘴664的第二工厂元件625。每个接头可以是本领域已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制喷涂器360的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
第四喷涂器4360和基本上平坦的带电衬底600可以相对于彼此运动,以确保将第四粘合剂662施加到基本上平坦的带电衬底600的整个表面。在一个实施方案中,第四喷涂器4360可围绕固定的基本上平坦的带电衬底600运动。在另一个实施方案中,基本上平坦的带电衬底600可相对于固定的第四喷涂器4360移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第四喷涂器4360可以定位在围绕基本上平坦的带电衬底600的各个位置处。
在该实施方案中,如在图40中所示的放大图中,将粘合剂的相对少量的涂层施加到第五附接的纤维颗粒650。图40中的放大图示出分散在第五附接的纤维颗粒650中的第七粘合剂液滴666。第七粘合剂液滴666可以附着到单独纤维颗粒646或第七粘合剂液滴666可以附着到多个第五附接的纤维颗粒650。第七粘合剂液滴666在制造过程中的此时仍然未固化。
在图4中所示的方法的第四步骤225包括将第二层纤维颗粒施加到第五附接的纤维颗粒650和第七粘合剂液滴666上。图41示出一层第六附接的纤维颗粒655沉积到带电衬底600、第五附接的纤维颗粒650和第五粘合剂液滴666上的一个实施方案。静电荷、第五附接的纤维颗粒650的几何形状和第七粘合剂液滴666将第六附接的纤维颗粒655保持在衬底600上的适当位置。
在图4中所示的方法的第五步骤230包括缠结纤维颗粒。在本实施方案中,第五步骤230可按如上所讨论的实现。图42示出第五步骤230的一个实施方案,其中第四辊子670经过第五附接的纤维颗粒650和第六附接的纤维颗粒655。第四辊子670可以是本领域中已知的任何类型的辊子,例如机械臂上的辊子或手动操纵的辊子。机械臂(如机器人4236)的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到第四辊子670的手持式移动装置。
机器人4236的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到第四辊子670的手持式移动装置。机器人4236可以包括多个元件和接头,使得第四辊子670的高度和/或定向可以被操纵。虽然机械臂可包括任意数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图42中所示的实施方案中,机械臂可包括基座4206、第一元件4207、第二元件4209和第三元件4211。第一接头4201可连接第三元件4211和第二元件4209。第二接头4202可连接第二元件4209和第一元件4207。第三接头4203可连接第一元件4207和基座4206。每个元件,例如基座4206、第一元件4207、第二元件4209和第三元件4211,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。在一些实施方案中,第四辊子670可包括手柄679,该手柄被构造成可由第三元件4211牢固地和可选地可拆卸地支撑。每个接头如第一接头4201、第二接头4202和第三接头4203可以是本领域中已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制机器人4236的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
第四辊子670将第五附接的纤维颗粒650和第六附接的纤维颗粒按压和缠绕在一起,以形成无纺织物的底部包层675。如图42的放大部分中所示,纤维松散地附接到彼此,在不同的点676处附接,同时留下贯穿底部包层675的显著的气隙678。
正如上面讨论的实施方案,图4中示出的方法的可选的第六步骤240涉及重复第二步骤210至第四步骤225,以建立无纺织物的附加包层。第六步骤240可以根据需要重复多次,直至形成期望数目的包层。包层的数量和厚度与上面讨论的那些的数量和厚度相同。
图43-45示出在第四无纺织物601的底部包层675的顶部上形成无纺织物的第二包层的一个实施方案。如图43所示,示出重复第三步骤220的一个实施方案。在图43示的实施方案中,第四喷涂器4360被构造成将第四粘合剂662施加到底部包层675上。在一些实施方案中,第四喷涂器4360可以是工厂线的一部分。
在一些实施方案中,第四喷涂器4360可以包括设置在天花板上或以其他方式悬挂在平坦的衬底600上方的轨道4310。基座4306可附接到轨道4310,使基座4306可以用已知的技术(如伺服电动机和辊子或轮子)沿着轨道4310平移。控制器,如具有包含用于操纵基座4306和/或喷嘴4364的程序的相关存储器的处理器,可以无线地或通过有线连接到基座4306或第四喷涂器4360的任何其他部分。第四喷涂器4360可以包括任何数量的元件和接头,以允许喷嘴4364在平坦的衬底600的整个表面上方移动。在图43中所示的实施方案中,第一接头4301可将基座4306附接到铰接的握把4305。铰接的握把4305可以包括任何数目的元件和接头。第一握把接头4302可以将第一握把元件4307附接到第二握把元件4309。第二工厂接头4303可以将第三握把元件4311附接到第四握把元件4313。每个接头可以是本领域已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。通过沿轨道4310平移和通过移动接头,衬底600的整个表面可以暴露于第四粘合剂或喷雾662。
第四喷涂器4360和基本上平坦的带电衬底600可以相对于彼此运动,以确保将第四粘合剂662施加到整个底部包层675。在一个实施方案中,第四喷涂器4360可围绕固定的基本上平坦的带电衬底600运动。在另一个实施方案中,基本上平坦的带电衬底600可相对于固定的第四喷涂器4360移动和旋转。在一些实施方案中,多于一个第四喷涂器4360可以定位在围绕基本上平坦的带电衬底600的各个位置处。第八粘合剂液滴686保持未固化并贯穿第七附接的纤维微粒680分散。
图44示出重复图4中所示的方法的第四步骤225的一个实施方案,其包括将另一层纤维颗粒施加到底部包层675和第八粘合剂液滴686上。在图44中所示的实施方案在大多数方面类似于上面关于其他实施方案讨论的重复第四步骤225的实施方案。图44示出一层第七附接的纤维颗粒680沉积到衬底600、底部包层675和第八粘合剂液滴686上的一个实施方案。
图45示出重复第五步骤230的实施方案,其中第四辊子670经过第七附接的纤维颗粒680。在图45中所示的实施方案在大多数方面类似于上面关于其他实施方案讨论的重复第五步骤230的实施方案。第四辊子670将第七附接的纤维颗粒680按压并缠绕在一起,以形成无纺织物的增补包层690。此外,第四辊子670还使第七附接的纤维颗粒680缠绕到底部包层675的纤维,以将增补包层690附接到底部包层675。在其他实施方案中,重复第五步骤230可涉及缠结第七附接的纤维颗粒680的其他方法,例如真空缠绕或手动缠绕。
图45示出重复第五步骤230的一个实施方案,其中第四辊子670经过第七附接的纤维颗粒680,以缠结第七附接的纤维颗粒680和使第七附接的纤维颗粒680互相连接。如以上关于图10所讨论的,第四辊子670可以是本领域中已知的任何类型的辊子,例如机械臂上的辊子或手动操纵的辊子。控制器例如处理器、计算机或发送信号到第四辊子670的手持式移动装置可以引导机械臂的运动。机械臂的运动可以由控制器来引导,例如处理器、计算机或者发送运动信号到第四辊子670的手持式移动装置。
机械臂可以安装在用于工厂线使用的轨道上,如图45中所示。尽管机械臂可包括任何数目的元件和接头,但在一些实施方案如在图45中所示的实施方案中,机械臂可以包括基座4506和第一元件4507。第一接头4501可连接基座4506和第一元件4507。每个元件,例如基座4506和第一元件4507,可以是本领域中已知的任何类型的元件,如实心杆、空心管、扁钢以及这些类型的元件的组合。在一些实施方案中,第四辊子670可通过连接器4503直接附连到第一元件4507。连接器4503可以是机械连接器,像销、焊接件或接头。第一接头4501和可选地连接器4503可以是本领域已知的任何类型的接头,如铰链接头和转动接头。每个接头可以通过控制器独立地移动。移动接头以推动元件分离可控制机械臂的高度。每个接头可被构造成允许附接的元件移动、枢转、旋转、转动或以其他方式相对于彼此运动。
机械臂和衬底500可以相对于彼此运动,以确保第四辊子670可接触衬底500的整个表面。类似于图33中所示的实施方案,衬底500可以被构造成在机动齿轮箱627上转动或旋转,以将整个衬底600暴露于第四辊子670。
第四辊子670将第七附接的纤维颗粒680按压并缠绕在一起,以形成无纺织物的附加包层690。此外,第四辊子670也使第七附接的纤维颗粒680缠绕到基底包层675的纤维。在其他实施方案中,重复第五步骤230可涉及缠结第七附接的纤维颗粒680的其他方法,例如真空缠绕或手动缠绕。
第三步骤220到第五步骤230可以以这种方式重复,直到实现期望数目的层。一旦铺设了预期数目的包层,可以执行在图4中所示的方法中的第七步骤245:可将粘合剂固化。根据粘合剂的类型,固化可通过将层暴露于热、对流和/或层上的环境温度的空气流来实现。在图45中所示的实施方案中,安装在轨道4510上的固化装置4567可将处于期望温度的热空气4597朝向衬底600推动并持续期望的持续时间。固化装置4567可以是如上讨论的工厂线机构,其具有可滑动地安装到轨道4510的基座4566。铰接接头4561可以将基座4566连接到固化装置4567。控制器和电源可以通过轨道4510或通过连接到固化装置4567的其他线路馈送信息和动力。在粘合剂是LocTite喷胶的一个实施方案中,用在约120℃施加的热量来固化粘合剂约一分钟。任何粘合剂固化方法,包括上面所讨论的温度和持续时间,可用于本实施方案中。
一旦粘合剂固化,无纺织物完成。此时,可执行在图4中所示的方法中的第八步骤250。第八步骤250包括从衬底除去无纺织物。因为无纺织物的层直接建立并固化在衬底的表面上,所以无纺织物将具有与衬底相同的轮廓。
图46示出第八步骤250的一个实施方案。第四无纺织物601符合基本上平坦的带电衬底600的形状。在本实施方案中,第四无纺织物601是无纺材料片。第二开关614转动到关闭位置,这消除或中和基本上平坦的带电衬底600上的电荷。中和基本上平坦的带电衬底600上的电荷允许第四无纺织物601更容易地滑离基本上平坦的带电衬底600。在一些实施方案中,除了或代替仅控制功率流,开关614可控制电荷的极性。如果极性被反向,基本上平坦的带电衬底600的电荷可以排斥第四无纺织物601,以便易于除去。
图4的方法的可选第九步骤260包括用于无纺材料的额外的尾加工步骤。根据无纺材料用于的最终物品,可能不需要额外的尾加工步骤。在一些实施方案中,额外的尾加工步骤可以是清洗或以其它方式洗涤无纺材料,以除去用于涂覆衬底的物质的任何残余。在其他实施方案中,附加的组成部分可与无纺织物相关联,以完成像鞋类物品或服装物品的物品。在其他实施方案中,如当制造服装物品时,额外的尾加工步骤可以包括切割无纺织物并将切割块接合到彼此或其他织物片,以制造另一物品,像服装物品。
图47和48示出使用无纺材料片770以用身体楦头或裁缝的人体模型700制造服装物品790的一个实施方案。身体楦头700可以是本领域中已知的任何类型的身体楦头,只要身体楦头700能够接收材料的切割部分,使得技术人员或裁缝可以将材料片接合成服装物品。虽然示出为躯干形的身体楦头,身体楦头700在其它实施方案中可以是用于制造覆盖躯干和腿的套装的整个身体楦头,或者是用于制造短裤、裤子、长裤和类似物的下部身体楦头。
无纺材料770可使用本领域中已知的任何方法制造,包括上述的那些方法。然而,制造无纺材料770的方法不限于上述的那些方法。
图47也示出了服装物品的组成部分如何可以与身体楦头700相关联,以一起接合成服装物品。组成部分可以全部由相同的材料制成,如图47的实施方案所示,或者组成部分可以由不同材料制成。在图47中,提供单一的服装材料770。从服装材料770切下或形成的组成部分的轮廓示于服装材料770上:第一袖子组成部分771、第二袖子组成部分772、前面组成部分773和后背组成部分774。为了将第一袖子组成部分771与身体楦头700在适当的位置相关联,第一袖子组成部分771定位成接近第一肩部721。第一袖子组成部分771置于身体楦头700的顶部上,使得第一袖子组成部分771覆盖第一肩部721的至少一部分。为了将第二袖子组成部分772与身体楦头700在适当的位置相关联,第二袖子组成部分772定位成接近第二肩部723。第二袖子组成部分772置于身体楦头700的顶部上,使得第二袖子组成部分772覆盖第二肩部723的至少一部分。在本实施方案中,袖子组成部分基本上覆盖肩部区域,但不沿第一臂710或第二臂712延伸显著的长度。在其他实施方案中,这些覆盖量可以变化,其中肩部和手臂具有比示于本实施方案更多或更少的覆盖范围。
为了将前面组成部分773与身体楦头700相关联,前面组成部分773定位成接近胸部部分702和腹部部分714。前面组成部件773置于身体楦头700上,使得前面组成部分覆盖胸部部分702和腹部部分714的至少一部分。在本实施方案中,前面组成部分773将基本上覆盖胸部部分702和腹部部分714两者。其他实施方案将具有不同等级的覆盖范围,或大于或小于图47中所示的覆盖量。为了将后背组成部分774与身体楦头700相关联,后背组成部分774定位成靠近第三楦头(未显示,但通常与胸部部分702和腹部部分714相对)的后背部分。后背组成部分774置于身体楦头700上,使得后背组成部分774覆盖后背部分的至少一部分。在本实施方案中,后背组成部分774将基本上覆盖后背部分。其他实施方案将具有不同等级的覆盖范围,或大于或小于图47中所示的覆盖量。
组成部分的数量取决于服装物品的设计。例如,在其他实施方案中,可以用多个组成部分来代替本实施方案中讨论的任何单个组成部分。类似地,可以用单个组成部分来代替本实施方案中讨论的任何两个或多个组成部分。在图47中所示的实施方案是短袖衬衫,但可使用类似的方法来制造任何类型的躯干覆盖衣服。图48示出组成部分如何对应于服装物品790的部分。
图47中所示的组成部分可直接附接到身体楦头700(当组成部分接触身体楦头700的外表面时),或组成部分可以间接地附接到身体楦头700,其中另一层位于身体楦头700的外表面和组成部分之间。附接的类型取决于多种因素,包括用于制造身体楦头700的材料。例如,身体楦头700可包括刚性的、不可弯曲的材料,以承受由压力施加器施加的外部压力。刚性材料可以包括金属、塑料、陶瓷、复合材料、泡沫材料及其组合。这些材料中的一些可具有光滑的表面。在这种实施方案中,覆盖物或其他材料可被包含在身体楦头700中。在一些实施方案中,身体楦头700本身可包括覆盖物,诸如织物、柔软的泡沫、弹性材料或类似物。覆盖层可以是足够薄的,以至于在刚性材料的光滑表面上的任何纹理仍然能够被赋予服装。然而,覆盖层可以允许别针或其他紧固件被用于将组成部分附接到身体楦头700。在另一个实施方案中,身体楦头700可仅包括刚性材料。可在身体楦头700的外表面和服装之间提供另一材料层。例如,可以采用离型膜,其中,离型膜的一侧能够粘到或附着到身体楦头700,而服装的组成部分可以使用粘性表面、别针或其他紧固件或静电定位在离型膜的另一侧上。最后,即使身体楦头700包括光滑表面,也可使用静电、临时粘合剂或其他紧固件将组成部分附接到身体楦头700。这些材料、附接机构和构造中的任何可以与本文所述的任何实施方案一起使用。
如将对本领域中普通技术人员是明显的,根据以上所讨论的任何实施方案,身体楦头700可以适合于成为用于图4中所示的方法的衬底。在这样的实施方案中,如果无纺材料本身能够在身体楦头上同时形成和成形,则在单独的身体楦头上切割和成形无纺材料可被消除。
虽然本发明多种实施方案已经被描述,但描述意在为示例性的,而不是限制性的,且对于本领域普通技术人员明显的是,在本发明范围之内的许多更多的实施方式和实现方案是可能的。任何实施方案的任何特征可以用于和/或取代任何其他实施方案的另一元件,除特别限定的外。因此,除了根据所附的权利要求和它们的等效物之外,本发明不受限制。此外,在所附权利要求的范围内,可以做出各种修改和改变。

Claims (53)

1.一种制造无纺物品的方法,所述方法包括:
准备衬底以接收纤维颗粒;
将第一多个纤维颗粒沉积在所述衬底上;
将粘合剂施加到所述第一多个纤维颗粒;
将第二多个纤维颗粒沉积在所述衬底上;
使所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒缠结在一起,以形成得到的无纺物品的第一缠结包层;
固化所述得到的无纺物品;和
从所述衬底除去所述得到的无纺物品。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底被构造成生产具有沿至少两个轴的曲率的物品。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述衬底是用于鞋类物品的鞋楦。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述衬底是基本上平坦的,以生产织物片。
5.根据权利要求1所述的方法,还包括以下步骤:
将第二粘合剂施加到所述第一缠结包层;
将第三多个纤维颗粒沉积在所述第一缠结包层上;
使所述第三多个纤维颗粒缠结到一起,以形成所述得到的无纺物品的第二缠结包层。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括以下步骤:在将所述第三多个纤维颗粒和所述第二粘合剂中的至少一个沉积到所述第一缠结包层上之前,将掩膜施加到所述第一缠结包层的一部分。
7.根据权利要求1所述的方法,还包括以下步骤:在将所述第一多个纤维颗粒沉积到所述衬底上之前,将掩膜施加到所述衬底的一部分。
8.根据权利要求1所述的方法,其中准备所述衬底的步骤包括:将设计成捕获所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒的物质施加到所述衬底。
9.根据权利要求1所述的方法,其中准备所述衬底的步骤包括:将电荷施加到所述衬底。
10.根据权利要求1所述的方法,其中将所述第一多个纤维颗粒沉积到所述衬底包括:将所述第一多个纤维颗粒吹到所述衬底上。
11.根据权利要求1所述的方法,其中施加所述粘合剂包括:将所述粘合剂喷涂到所述第一多个纤维颗粒上。
12.根据权利要求1所述的方法,其中缠结所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒包括机械按压所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述机械按压包括使用辊子以缠绕所述第一多个纤维颗粒和所述第二多个纤维颗粒。
14.一种制造无纺鞋面的方法,所述方法包括:
准备鞋楦以接收多个纤维颗粒;
将所述多个纤维颗粒以鞋面的形状沉积到所述鞋楦上,所述鞋面包括鞋喉开口;
将粘合剂施加到所述多个纤维颗粒;
缠结所述多个纤维颗粒,以形成所述鞋面的缠结层;
使所述粘合剂固化;和
从所述鞋楦除去所得到的鞋面。
15.根据权利要求14所述的方法,其中准备所述鞋楦的步骤包括:将设计成捕获所述多个纤维颗粒的物质施加到所述鞋楦。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述物质被施加到所述鞋楦,以形成所述鞋面的所述鞋喉开口的轮廓。
17.根据权利要求15所述的方法,其中所述物质有利于从所述鞋楦除去所述鞋面。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述物质是凡士林。
19.根据权利要求17所述的方法,其中所述物质是硅树脂。
20.根据权利要求17所述的方法,其中准备所述鞋楦的步骤包括:将离型膜施加到所述鞋楦。
21.根据权利要求14所述的方法,其中准备所述鞋楦的步骤包括:将电荷施加到所述鞋楦。
22.根据权利要求21所述的方法,其中当电荷被施加到所述鞋楦且所述多个纤维颗粒中的每个纤维具有正电荷时,所述鞋楦具有负电荷。
23.根据权利要求22所述的方法,还包括:在对所述鞋楦中和所述负电荷后,从所述鞋楦除去完成的鞋面。
24.根据权利要求14所述的方法,还包括以下步骤:将所述得到的鞋面并入到鞋类物品中。
25.根据权利要求24所述的方法,还包括:将所述得到的鞋面与鞋底相关联。
26.根据权利要求24所述的方法,还包括:用鞋舌和固定系统中的至少一种来尾加工所述鞋喉开口。
27.一种制造无纺织物的方法,所述方法包括:
准备基本上平坦的衬底以接收多个纤维颗粒;
将所述多个纤维颗粒沉积在所述基本上平坦的衬底上;
将粘合剂施加到所述多个纤维颗粒;
缠结所述多个纤维颗粒,以形成所述无纺织物的缠结层;
使所述粘合剂固化;和
从所述基本上平坦的衬底除去得到的无纺织物。
28.根据权利要求27所述的方法,其中准备所述基本上平坦的衬底的步骤包括:将设计成捕获所述多个纤维颗粒的物质施加到所述基本上平坦的衬底。
29.根据权利要求28所述的方法,其中所述物质有利于从所述基本上平坦的衬底除去所述得到的无纺织物。
30.根据权利要求28所述的方法,其中所述物质是凡士林和硅树脂中的一种。
31.根据权利要求28所述的方法,其中准备所述基本上平坦的衬底的步骤包括:将离型膜施加到所述基本上平坦的衬底。
32.根据权利要求27所述的方法,其中准备所述基本上平坦的衬底的步骤包括:将电荷施加到所述基本上平坦的衬底。
33.根据权利要求32所述的方法,其中当电荷被施加到所述基本上平坦的衬底且所述多个纤维颗粒中的每个纤维具有正电荷时,所述基本上平坦的衬底具有负电荷。
34.根据权利要求32所述的方法,其中从所述基本上平坦的衬底除去所述得到的无纺织物发生在对所述基本上平坦的衬底中和所述电荷后。
35.根据权利要求27所述的方法,还包括:将所述无纺织物并入到物品中。
36.根据权利要求35所述的方法,其中将所述无纺织物并入到物品中包括:将所述无纺织物切割成图案。
37.根据权利要求35所述的方法,其中所述物品是服装物品。
38.一种并入无纺织物的物品,所述物品包括:
第一层,所述第一层并入第一多个缠结的纤维颗粒和粘合剂,其中在所述第一多个缠结的纤维颗粒中的各纤维是单丝,并且其中所述第一多个缠结的纤维颗粒中的所有纤维是相同的单丝;和
第二层,所述第二层并入第二多个缠结的纤维颗粒和所述粘合剂,其中在所述第二多个缠结的纤维颗粒中的各纤维是单丝,并且其中所述第二多个缠结的纤维颗粒中的所有纤维是相同的单丝。
39.根据权利要求38所述的物品,其中所述无纺织物具有沿至少两个轴的曲率。
40.根据权利要求39所述的物品,其中所述物品是鞋类物品的鞋面。
41.根据权利要求40所述的物品,其中所述鞋面是无缝的。
42.根据权利要求41所述的物品,其中所述鞋面与鞋底相关联。
43.根据权利要求41所述的物品,其中所述鞋面包括鞋喉开口。
44.根据权利要求43所述的物品,其中所述鞋面包括第二材料。
45.根据权利要求44所述的物品,其中所述第二材料是施加到趾部区域和鞋跟区域中的至少一个的聚合物层。
46.根据权利要求44所述的物品,其中所述第二材料是与所述鞋喉开口相关联的加强层。
47.根据权利要求46所述的物品,其中固定系统的第一部分形成在所述加强层中。
48.根据权利要求47所述的物品,其中所述固定系统的所述第一部分包括构造成接纳鞋带的眼孔。
49.根据权利要求38所述的物品,其中所述物品是服装物品。
50.根据权利要求49所述的物品,其中所述无纺织物与第二织物相关联,以形成所述服装物品。
51.根据权利要求38所述的物品,其中所述第一层包括不含缠结的纤维颗粒的间隙,且所述第二层横跨所述间隙,使得所述无纺织物是连续的。
52.根据权利要求51所述的物品,其中所述间隙被提供以改变所述无纺织物的靠近所述间隙的至少一个性能特性。
53.根据权利要求52所述的物品,其中所述至少一个性能特性包括透气性、硬度、柔性和渗透率中的至少一个。
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