CN110431001B - 使用连续垫料形成的纤维结合工程化材料 - Google Patents

使用连续垫料形成的纤维结合工程化材料 Download PDF

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Abstract

提供了一种纤维结合工程化材料，其在预期的相对位置处赋予预期的特性。纤维层与另外的纤维以一种方式缠结，以形成不均匀的工程化材料。纤维结合工程化材料缺乏均匀性可以通过操纵纤维和/或通过纤维结合垫料来实现。纤维层通过缠结与另外的纤维相结合，使得在缠结纤维之间提供机械连接。这种缠结允许纤维在没有补充的粘合剂、交织或连接的情况下结合。缠结之前纤维的变化和/或垫料材料的内含物允许在预期的相对位置(例如，由待从其形成的物品确定的位置)处的预期的特性(例如，功能特性)。

Description

使用连续垫料形成的纤维结合工程化材料
发明领域
本发明的方面涉及具有纤维结合的工程化织物。各方面还涉及利用连续垫料(continuous scrim)形成的工程化织物。
发明背景
原材料(stock materials)，诸如成卷的商品(rolled goods)，传统上在整个材料中具有均匀的功能特性。为了由原材料形成工程化的物品(engineered articles)，原材料可以被切割成单独的零件并分层和/或组合以构建工程化的物品。离散的零件的分层和组合会增加成本、增加体积、增加浪费并限制用于最终工程化的物品的设计选择。
发明概述
本发明的各方面提供了一种纤维结合工程化材料及制成该材料的方法，该纤维结合工程化材料在预期的相对位置处提供了预期的特性。纤维层与另外的纤维以形成不均匀的工程化材料的方式缠结。也就是说，纤维层与另外的纤维以产生具有至少一种非均匀功能特性的工程化材料的方式缠结。纤维结合工程化材料缺乏均匀性可以通过操纵形成纤维层的纤维、操纵另外的纤维和/或通过纤维结合垫料来实现。纤维层通过缠结与另外的纤维结合，使得在缠结纤维之间产生机械连接。这种缠结允许纤维在没有补充的粘合剂、交织或连接的情况下结合。缠结之前纤维的变化和/或垫料材料的内含物允许在预期的相对位置(例如，由待由其形成的物品确定的位置)处有预期的特性(例如，功能特性)。
提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的构思的精髓。本概述不意图确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图用作帮助确定要求保护的主题的范围。
附图简述
本文参考附图详细描述了本文的说明性方面，附图通过引用据此并入，并且在附图中：
图1是描绘了根据本文各方面的示例性鞋类物品的示意图；
图2描绘了根据本文各方面的图1的示例性鞋类物品的平面视图；
图3A描绘了根据本文各方面的示例性纤维层；
图3B描绘了根据本文各方面的图3A的示例性纤维层的横截面；
图3C描绘了根据本文各方面的由连续纤维形成的示例性纤维层；
图3D描绘了根据本文各方面的具有放置在其上的多个物品轮廓的示例性连续纤维层卷；
图4A描绘了根据本文各方面的具有放置在其上的垫料的图3A的示例性纤维层；
图4B描绘了根据本文各方面的图4A的示例性纤维层/垫料组件的横截面；
图5A描绘了根据本文各方面的具有放置在其上的另外的纤维层的图4A的示例性纤维层/垫料组件；
图5B描绘了根据本文各方面的图5A的示例性纤维层/垫料/纤维层组件的横截面；
图6A描绘了根据本文各方面的在缠结之后的图5A的示例性纤维层/垫料/纤维层组件；
图6B描绘了根据本文各方面的图6A的示例性缠结组件的横截面；
图7A描绘了根据本文各方面的示例性多纤维层布置；
图7B描绘了根据本文各方面的由图7A的示例性多纤维层布置形成的物品；
图8A描绘了根据本文各方面的第二示例性多纤维层布置；
图8B描绘了根据本文各方面的由图8A的第二示例性多纤维层布置形成的物品；
图8C描绘了根据本文各方面的图8A的第二示例性多纤维层布置的横截面；
图9A描绘了根据本文各方面的第三示例性多纤维层布置；
图9B描绘了根据本文各方面的由图9A的第三示例性多纤维层布置形成的物品；
图10A描绘了根据本文各方面的第四示例性多纤维层布置；
图10B描绘了根据本文各方面的由图10A的第四示例性多纤维层布置形成的物品的侧向透视图；
图10C描绘了根据本文各方面的由图10A的第四示例性多纤维层布置形成的物品的中间透视图；
图11A描绘了根据本文各方面的示例性垫料组件；
图11B描绘了根据本文各方面的图11A的示例性垫料组件的横截面；
图12A描绘了根据本文各方面的第二示例性垫料组件；
图12B描绘了根据本文各方面的图12A的第二示例性垫料组件的横截面；
图13A描绘了根据本文各方面的第三示例性垫料组件；
图13B描绘了根据本文各方面的图13A的第三示例性垫料组件的横截面；
图14A描绘了根据本文各方面的第四示例性垫料组件；
图14B描绘了根据本文各方面的图14A的第四示例性垫料组件的横截面；
图15描绘了根据本文各方面的示例性工程化元件垫料(exemplary engineering-element scrim)；
图16描绘了根据本文各方面的第二示例性工程化元件垫料；
图17描绘了根据本文各方面的第三示例性工程化元件垫料；
图18A描绘了根据本文各方面的示例性垫料构造；
图18B描绘了根据本文各方面的由图18A的示例性垫料构造形成的物品的中间透视图；
图18C描绘了根据本文各方面的图18B中图示的物品的平面视图；
图19A描绘了根据本文各方面的示例性垫料集合(scrim collection)；
图19B描绘了根据本文各方面的由图19A的示例性垫料集合形成的物品；
图20A描绘了根据本文各方面的示例性周界垫料(perimeter scrim)；
图20B描绘了根据本文各方面的由图20A的示例性周界垫料形成的物品；
图21A描绘了根据本文各方面的示例性鞋跟端垫料；
图21B描绘了根据本文各方面的由图21A的示例性鞋跟端垫料形成的物品；
图22A描绘了根据本文各方面的具有多个示例性垫料元件的组件；
图22B描绘了根据本文各方面的图22A的组件的横截面，每个示例性垫料元件被定位在第一纤维层和第二纤维层之间；
图22C描绘了根据本文各方面的在第一纤维层和第二纤维层的缠结之后的图22B的组件；
图22D描绘了根据本文各方面的修整操作之后的某些示例性缠结元件的平面视图；
图22E描绘了根据本文各方面的图22D的示例性组件的横截面；
图23A描绘了根据本文各方面的拉链的示意图；
图23B描绘了根据本文各方面的定位第一纤维层和第二纤维层之间的图23A的拉链的横截面；
图23C描绘了根据本文各方面的在第一纤维层和第二纤维层的初始缠结之后的图23B的示例性组件；
图23D描绘了根据本文各方面的在第一纤维层和第二纤维层的完全缠结以及修整操作的执行之后的图23C的示例性组件；
图24A描绘了根据本文各方面的定位在相应的第一纤维层和第二纤维层之间的钩环元件；
图24B描绘了根据本文各方面的在第一纤维层和第二纤维层的缠结之后的图24A的示例性组件；
图24C描绘了根据本文各方面的具有执行的修整操作的图24B的组件；
图25A描绘了根据本文各方面的示例性维度偏移垫料；
图25B描绘了根据本文各方面的图25A的示例性维度偏移垫料的横截面；
图25C描绘了根据本文各方面的定位在第一纤维层和第二纤维层之间的图25B的横截面；
图25D描绘了根据本文各方面的在第一纤维层和第二纤维层的缠结之后的图25C的组件；
图26描绘了根据本文的方面的至少部分地通过两个纤维层之间的期望图案的纤维结合颗粒形成的示例性鞋类物品；
图27描绘了根据本文各方面的刺绣垫料，该刺绣赋予制造的鞋类物品所期望的设计；
图28描绘了根据本文各方面的激光或模切薄膜垫料，其赋予制造的鞋类物品所期望的设计；
图29描绘了根据本文各方面的在缠结期间附接到鞋类鞋面的针织鞋领；
图30描绘了根据本文各方面的图29的针织鞋领和鞋面之间的连接的特写视图；
图31描绘了根据本文各方面的多种垫料和元件，它们被纤维结合在一起以产生期望制造的鞋类部件；
图32描绘了根据本文各方面的用于利用单独的预先定尺寸的切割纤维层来制造纤维结合工程化材料的构造；
图33描绘了根据本文各方面的用于利用作为连续卷提供的预先定尺寸的切割纤维层来制造纤维结合工程化材料的构造；以及
图34描绘了根据本文各方面的用于利用松散切割纤维制造纤维结合工程化材料的构造。
发明的详细描述
纤维结合是这样一种过程，在该过程中来自一个或更多个纤维层的纤维被缠结以形成为被工程化的设计用于物品的复杂复合材料。工程化的材料可以具有截留在纤维层内的结构，以实现用于特定物品(诸如鞋或服装件)的工程化的性质。在运动鞋的情况下，仅作为示例，纤维结合材料可以包括将鞋带载荷从鞋喉传递到鞋底的截留的高张力缆线元件、在鞋跟领(heel collar)中提供填充物(padding)的截留的泡沫结构元件、形成为刚性鞋跟撑条(stay)和/或鞋包头(toe box)中的防水膜的截留的可熔材料元件、和/或用作穿鞋带结构的截留的硬件元件。所有的元件/部件都与工程化的材料成一体，因为它们与一个或更多个纤维层缠结和/或被一个或更多个纤维层缠结，而无需执行另外的切割、熔合或缝纫操作。
一个或更多个纤维层用作平台和结合物，另外的材料被固定到该平台和结合物上以构建独特的组合复合材料(hybrid composite material)，该组合复合材料通过缠结被固结成单一材料。缠结导致一个或更多个纤维层的纤维与另外的材料物理上相互作用并锁定在另外的材料中，以产生可形成为物品的内聚且完整的材料。添加到纤维层的材料和形成纤维层的材料可以被有意地和/或策略性地放置，以在预期的相对位置处实现预期的功能特性，这允许高度工程化的材料以复杂复合材料被形成，该复杂复合材料通过缠结被固结成单一材料。
所得到的纤维结合工程化材料轻质、舒适、定制化且制造效率高。纤维结合工程化材料可以应用于不限制数目的行业和物品。例如，在运动服装中，具有纤维结合的卡环、环状物、填充物和支撑元件的工程化的胸罩可以形成为轻质、透气和舒适的单一材料。纤维结合工程化材料也可以用于例如鞋类或服装中，以产生具有不同性质的面向外的层和面向内的层，例如，以产生能够将水分远离面向内的层传输的水分差。例如，可以改变物品的面向外的表面(第一表面)和面向内的表面(第二表面)上包含纤维的聚合物的含量和/或线性质量密度测量值(旦尼尔)，以改变其相对水分传输性质。纤维结合工程化材料也可以形成具有整体工程化的特性的鞋，诸如锁定、弹性、透气性、附着力元件和填充物。纤维结合工程化材料也可以加工成保持工程化的特性的合成皮革，同时进一步归类为工程化的合成皮革。因此，制造效率高并且还具有可获得的无限大程度的定制工程化设计的这种材料可以以工程化的材料的形式仿制合成皮革。
纤维结合工程化材料具有源自于形成纤维结合的纤维层的特征外观(signaturelook)。纤维结合工程化材料的整体元件之间的纤维过渡有助于这种独特的外观。不管有没有顶面涂层和后处理，由于纤维结合作为晶格保持元件形成或截留在纤维结合工程化材料内，纤维结合工程化材料在外观上是与众不同的。
工程化的材料是为由其形成的物品在预期的相对位置处提供预期的特性的材料。这与原材料形成对比。原材料仅仅提供特性，而不考虑待形成的物品内的特性的预期位置。这样，操纵将用原材料形成的物品以在物品的预期的相对位置处获得选定的特性。这种操作可以包括在不同的取向和位置组合原材料的零件，以实现预期的整体特性配置(例如，对于元件的集合和这些元件的相对位置来说是唯一的功能性指纹)。原材料的零件的组合引入了来自形成零件的浪费(例如切割废料)，它附带着低效率(例如，诸如缝纫和结合的另外的制造步骤和/或更多机会出现制造误差，从而导致更高的废料率)，它将非预期的特性嵌入到物品中(例如，组合材料之间的接合中断了材料特性之间的过渡)，它限制了物品设计选项，并且它限制了所得物品的舒适性和贴合性。
工程化的材料可以至少包括针织制造材料、编织制造材料、编结制造材料、使用纤维的定制铺放形成的制造材料、沉积形成的制造材料、模制制造材料、注射形成的制造材料、加压形成的制造材料、膨胀形成的制造材料和缩减形成的(例如，切去、溶解或研磨)制造材料。工程化的材料中的每一种可以利用不同的技术、不同的工艺、不同的材料和/或不同的机器来形成，这可以赋予不同的特性、用途和成本。在所有使用场景中，一种工程化的材料可能不能替代另一种工程化的材料。这在部分上是物品设计、需求和使用的结果。因此，虽然工程化的材料是众所周知的，但每种工程化的材料都为特定的实施方式提供了它自己的优势。
本文的方面设想了纤维结合工程化材料。纤维结合工程化材料是这样一种工程化的材料，其在预期的相对位置处为在待由其形成的物品提供预期的特性。
纤维结合(finer-bound)(或纤维结合(fiber-bind))是指通过纤维结合将材料保持在限定的相对位置中。纤维结合是产生机械连接的纤维的物理缠结。纤维结合可以通过将纤维层的纤维与待保持的材料的纤维缠结来将材料保持在限定的相对位置中。纤维结合还可以通过将待保持的材料的第一侧上的第一纤维层的纤维与待保持的材料的第二侧上的第二纤维层的纤维缠结(例如，包裹或截留待保持的材料)来将材料保持在限定的相对位置中。纤维结合还可以通过将待保持的材料的第一侧上的第一纤维层的纤维与待保持的材料以及待保持的材料的第二侧上的第二纤维层这两者的纤维缠结来将材料保持在限定的相对位置中。类似地，纤维结合设想了纤维的多维缠结。因此，对于以上提供的其中第一纤维层的纤维与另一组纤维缠结的示例，设想了另一组纤维也与第一纤维层的纤维缠结。
可以用多种技术来实现纤维缠结，纤维缠结是导致缠结的纤维之间的机械连接的纤维的物理相互作用。纤维缠结可以通过第一纤维与第二纤维相接触的物理移动来实现，以引起摩擦和/或机械纠结现象(intertwinement)。物理移动可以用钩针的一个或更多个倒钩、结构化针的一个或更多个尖锐尖端(例如，在无纺物中)和/或聚焦的流体流(例如，液体和/或气体)来实现。
钩针缠结具有针状元件，该元件包括一个或更多个倒钩，这些倒钩进入或穿过纤维的集合以引起纤维的互锁。例如，通常称为针毡(needle felting)的技术依赖于与钩针缠结。在这个示例中，钩针(或多个钩针)在纤维的集合上上下移动，其中针的倒钩抓住纤维并引起纤维之间的物理相互作用。钩针的上下移动有效地在纤维集合内向上和向下移动纤维，从而导致位于第一表面处或靠近第一表面的纤维朝向位于集合的相反表面处或靠近集合的相反表面的纤维移动，并且反之亦然。不具有倒钩以有意引起纤维的移动的传统缝纫针(sewing needle)仅仅导致纤维的刺穿，并且不会如本文所设想的那样导致缠结。例如，用传统缝纫针缝纫纤维层是通过缝合来连结，并且不是通过缠结来连结。
结构化针缠结包括具有一个或更多个尖锐尖端的针元件，当尖端进入或穿过纤维的集合时，该一个或更多个尖锐尖端产生特定的结构。例如，结构化针可以在缠结下产生菱形结构或环形结构。在结构化针缠结中，针元件的轮廓是这样的：当针元件穿过纤维的集合时，也产生一种结构，该结构的形状基于针尖端的轮廓。仅作为示例，结构化针可以包括叉形结构，该叉形结构具有两个叉状物，两个叉状物之间具有间隙，其中在穿过纤维的集合时，纤维的集合的至少一部分与间隙对齐，从而允许形成与针元件的轮廓一致的结构。
流体缠结依赖于液体(例如水)的高压喷射(例如流)以进入或穿过纤维的集合，并物理地移动一根或更多根纤维的部分。液体喷射流可以在单一方向上穿过或者流可以在多个方向上穿过，以实现不同的缠结。此外，可以改变流体流的条件和参数，以改变所得到的缠结。例如，压力、流尺寸、方向、速度、相互作用的次数、流形状等的调节可以被调节以改变所得到的缠结纤维。例如，流压力的增加会导致在缠结过程期间分裂一根或更多根纤维，这可以产生更大的缠结表面和纤维性质的变化。此外，流体缠结可以有效地将一种或更多种结构或纹理结合到缠结纤维层中。例如，围绕其可能发生缠结的滚筒可以具有一个或更多个纹理或结构，该一个或更多个纹理或结构帮助限定由围绕滚筒缠结而产生的所得到的纹理或结构。滚筒可以包括多个孔，这些孔在缠结期间在纤维层中形成孔。此外，作为缠结过程的一部分，滚筒可以包括赋予纤维层纹理的可变表面。在示例性方面，流体缠结也可以称为水刺(spunlacing)。其中通常利用水流的流体缠结的一种示例性形式被称为水力缠结。
缠结过程可以均匀地执行或者其可以分区执行。在第一示例性方面，缠结在整个纤维的集合中应用共同的缠结条件。这种均匀性可以提供简化的缠结过程。如将在下文中描述的，设想可以调节其他变量(例如，材料、材料的位置、材料的相对位置以及材料的尺寸、厚度、重量和/或密度)以获得工程化的材料，同时仍然实现均匀的缠结过程。
可变缠结过程可以包括分区控制的缠结。例如，纤维的集合的第一区域可以接收具有第一组参数(例如，持续时间、压力和/或循环)的缠结，而同一纤维的集合的第二区域可以接收具有第二组参数的缠结。所得的工程化的材料可以具有通过在第一区域中纤维缠结而形成的不同于通过在第二区域中纤维缠结而形成的特性的特性。例如，在纤维的集合的第一区域处，水力缠结特性可以处于有效分裂纤维的高压和持续时间处，而在纤维的集合的第二区域中，压力和持续时间可以减小使得纤维不会分裂。在该示例中，例如，相对于第二区域，第一区域可以具有更高的撕裂强度、更大的细度和更小的蓬松度。
缠结特性的可变性可以由缠结机器的操作员手动控制和/或缠结特性的可变性可以基于计算机控制的缠结设备而自动操作。例如，设想视觉系统或其他识别设备可用于识别部件并确定要提供的合适的可变缠结。在该示例中，位置取向、尺寸和物品类型可以由视觉系统或其他识别设备确定，并用于控制缠结的特性和缠结相对于物品的位置。计算机可以存储一个或更多个程序，该一个或更多个程序具有用于基于所确定的物品和/或物品的位置而实现可变缠结过程的预先确定的指令。
另一个可以调整以实现缠结特性的差异的变量是用于钩针缠结的钩针。针的数量、针的尺寸、针的形状以及特定针上的倒钩尺寸/形状/数量也可以用于不同的材料和/或位置进行调整。例如，不同的针类型/尺寸/形状可以用在共同的纤维的集合上以获得不同的缠结结果。例如，针的选择可以至少部分地取决于放置在纤维的集合的给定位置处的垫料(即，由一个或更多个纤维层保持在相对位置中作为纤维结合元件的元件，如以下更全面描述的)的材料、构造和/或尺寸。因此，在纤维的集合的第一位置中，第一位置包括具有第一特性的第一垫料，可以选择第一钩针。在纤维的集合的第二位置中，第二位置包括具有第二特性的第二垫料，可以选择第二钩针。第一钩针和第二钩针的不同之处可以是实现不同的缠结，以改进缠结效率，和/或以改进可制造性(例如，在仍然最小化针尺寸的同时限制针断裂)。此外，设想钩针的集合可以被捆扎为共同的缠结工具。钩针被捆扎的方式和以哪种组合被捆扎也可以有助于通过缠结对纤维进行区域性操纵。
在具体的示例中，设想了针缠结机器可以具有沿着材料宽度延伸的钩针的集合。针可以取决于沿材料宽度的相对位置在一个或更多个特性(例如直径、倒钩尺寸、倒钩方向和/或倒钩数量)上变化。例如，针特性的重复图案可用于沿着材料宽度形成缠结图案的重复条纹。实际上，这可以被用来使得每个宽度方向的条纹反映待形成物品的区域。例如，沿着单个条纹，条纹的右侧部分上的鞋尖端(toe-end)和条纹的左侧部分上的鞋跟端可以基于相对位置处的垫料选择和/或纤维选择而具有不同的缠结特性。这样，成卷的商品可以被形成有区域性属性，该区域性属性通过变化的钩针特性沿着卷宽度缠结而导致。
又一个可以调整以实现缠结特性的差异的变量是用于结构化针缠结的针元件的配置。针的数量、针元件的配置以及特定针上的针元件尺寸/形状/数量也可以针对不同的材料和/或位置进行调整。例如，不同的针元件/尺寸/形状可以用在共同的纤维的集合上以获得不同的缠结结果。例如，结构化针(并且因此，其结构化针元件)的选择可以至少部分地取决于放置在纤维的集合的给定位置处的垫料(即，由一个或更多个纤维层保持在相对位置中作为纤维结合元件的元件，如以下更全面描述的)的材料、构造和/或尺寸。因此，在纤维的集合的第一位置中，第一位置包括具有第一特性的第一垫料，可以选择第一结构化针。在纤维的集合的第二位置中，第二位置包括具有第二特性的第二垫料，可以选择第二结构化针。第一结构化针和第二结构化针的不同之处可以是实现不同的缠结，以改进缠结效率，和/或以改进可制造性(例如，在仍然最小化针尺寸的同时限制针断裂)。此外，设想结构化针的集合可以被捆扎为共同的缠结工具。结构化针被捆扎的方式和以哪种组合被捆扎也可以有助于通过缠结对纤维进行区域性操纵。
纤维层
纤维是一种细长并且显著长形的天然或合成柔性材料。在示例性方面，纤维具有至少是纤维的宽度/直径的100倍的长度。然而，设想了直径/长度之比可以小于1:100。例如，在一些情况下，纤维可以由切割段形成，其中在被切割之前，满足了至少100倍的长径比(length-to-diameter ratio)，但是在切割原始纤维之后，测量了较小的倍数。一个示例可以是基于蛋白质的链状材料，诸如动物皮(hide)/皮肤，其可以具有较小的比，但是仍然可以被认为是纤维。设想了其他的天然或生物合成纤维，诸如来自植物、动物和/或微生物源的聚合纤维。多肽聚合物是基于蛋白质的纤维。多肽的示例包括但不限于胶原蛋白、角蛋白、丝、羊毛、羊绒和基于大豆的纤维。其他设想的天然纤维包括但不限于多糖聚合物，诸如棉、人造丝、苎麻和其他纤维素衍生的化合物。在额外的示例中，纤维是包含烃基聚合物(hydrocarbon-based polymer)的挤出组合物。例如，出于本申请的目的，热塑性塑料可以被挤出为连续长丝，该长丝是纤维。形成纤维的组合物可以大体上由任何以下非限制性示例组成或由任何以下非限制性示例中组成：热塑性聚氨酯(TPU)、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯和/或它们的共聚物。也设想了另外的材料，诸如芳族聚酰胺、玻璃、纤维素材料、碳、金属、矿物、聚丙烯腈等。此外，设想纤维可以大体上由任何所设想的材料组成，或者纤维可以是包含所设想的材料与另外的材料(例如，具有聚合物涂层的基于蛋白质的材料)，诸如添加剂、填料、涂层、处理等组合的组合物。下文包括的合适的“聚合物”的另外的列表，纤维、纤维层、垫料、垫料元件等可以由这些“聚合物”形成。
纤维可以被解释为包括长丝、纱线、线、绳、绳索、股线等。换句话说，“纤维层”可以由纱线、线、绳索、股线等形成并且出于本申请的目的来说仍然是纤维层。纤维可以是连续纤维或短纤维(staple fiber)。此外，设想纤维可以是宏观纤维或微观纤维。例如，纤维可以具有表述为旦尼尔每长丝(“dpf”)为1至9dpf的线性质量密度测量值。可替代地，纤维可以具有表述为旦尼尔(或旦尼尔每长丝)为0.001至0.999dpf的线性质量密度测量值。在一些示例中，当形成为纤维的集合(例如，絮状物层)时，纤维可以具有第一dpf，并且在缠结(例如，化学或机械的原纤维形成)之后，纤维可以具有小得多的dpf。例如，在缠结期间，纤维可能分裂成更多数量的纤维。纤维可以是海岛构造(island-in-the-sea construction)使得可以施加触发(例如，化学、热、光和/或水)来溶解海部分(sea portion)或以其他方式破坏原始纤维。例如，在一些示例中，短纤维可以以在1dpf和9dpf之间的尺寸开始并且以在0.005dpf和0.1dpf之间的尺寸结束。这种缩减可以通过溶剂缩减或溶解部分(诸如用水溶解的聚乙烯醇)溶解海来实现。此外，可以利用分段饼形构造(segmented pieconstruction)来实现纤维尺寸的缩减。设想了纤维可以从3dpf缩减到0.05dpf。这也可以通过像溶剂减小之类的技术来实现。纤维数和/或dpf的这种变化可能对于改变纤维的集合的一个或更多个特征是有用的。例如，微纤维太脆弱而不能形成为絮状物，可能是由最终物品中所需的dpf的降低(例如，通过分裂和/或反应)造成的。
此外，设想了可以在相对于纤维纵向长度的横向方向上的横截面处测量纤维。横向方向上的横截面宽度在下文中称为“纤维宽度”。设想了合适的纤维可以具有任何范围的纤维宽度，但是在示例性方面，纤维具有200微米至100纳米的纤维宽度。另一个设想的纤维宽度范围包括100微米至100纳米。对于纤维宽度的又一个设想范围是25微米至0.01微米。另一个设想的纤维宽度范围是10微米至0.01微米。宏观纤维具有10微米至200微米的纤维宽度范围。微观纤维具有10微米至1微米的纤维宽度范围。纳米纤维具有小于1微米(例如，0.9999微米至100纳米)的纤维宽度。设想的示例性材料可以具有纤维宽度，诸如约20微米的棉纤维、在10微米和25微米之间的羊毛纤维、在12微米和16微米之间的尼龙纤维、在12微米和25微米之间的服装聚酯纤维以及约150微米的玻璃纤维。
纤维的集合可以由各种纤维组成。各种纤维可以基于任何特性而不同，诸如材料组成、dpf、纤维宽度、尺寸、横向方向上的横截面形状(例如圆形、卵形、三角形、直线形、叶状、狗骨形或中空形)、纵向轮廓(例如平坦的、直的、波状的、卷曲的、光滑的、成比例的、分支的或不规则的)和/或长度。纤维的集合可以是不同纤维的不均匀分布(例如，集合的区域性分布)或相对一致的分布(例如，不同纤维的同质集合)。此外，纤维的集合可以基于在X-Y平面中和/或在Z方向上的位置而变化。例如，设想第一纤维可以通过絮状物层的厚度定位在絮状物层的第一位置处，并且不同于第一纤维的第二纤维可以通过絮状物层的厚度定位在絮状物层的第二位置处。在可替代示例中，设想了絮状物材料的第一层状物包括第一纤维，并且絮状物材料的第二层状物包括不同于第一纤维的第二纤维。设想了可以应用纤维类型中的X-Y位置变化和层状物变化两者来获得工程化的材料。
纤维可以被构造成各种形式，诸如无纺材料。在一些示例中，无纺纤维材料可以被称为絮状物。无纺材料是既不编织也不针织的材料。相反，纤维的集合通过机械和/或化学相互作用被保持在一起。无纺材料的示例包括毡。毡既不是编织的也不是针织的。相反，毡是一种材料，其中纤维的集合被机械地操纵以形成垫状材料。然而，毡不是工程化的材料，因为传统毡具有均匀的特性并且它不能为待由其形成的物品在预期的相对位置处提供预期的特性。例如，当形成具有毡的物品时，在形成物品时不考虑来自毡的更大集合的毡的一部分的取向、位置或毡的其他功能特性，因为毡在其特性上大体上恒定。
如以上所描述的，多根纤维可以是同质的或异质的，并且可以形成为无纺材料，有时称为絮状物(batting)。絮状物可以由多个层状物(strata)形成。每个层状物可以具有不同或相似的纤维组成。絮状物可以形成为连续的材料(例如成卷的商品)，或者其可以形成为离散的元件(例如分批的商品)。因此，如整个本申请中所描述的，纤维层可以包括连续材料(例如，成卷的絮状物层)或离散材料(例如，切割絮状物层)。
由纤维层形成的连续絮状物层可以在宽度方向(例如，横向于连续絮状物层的纵向方向)上具有不同的特性。连续絮状物层也可以或可替代地在纵向方向上具有变化的特性。例如，在纵向方向上特性的重复图案被设想用于在非分批的工艺中形成多个类似的物品。可替代地，设想了在横向和纵向方向上的特性的梯度变化。这种过渡的特性的改变可以避免用于所得产品的特性的二元过渡(binary transitions)。类似地，设想变化可能发生在纵向和/或横向方向上在任何层状物处(例如，在Z方向上)。连续絮状物层的特性可以包括但不限于纤维组成、纤维特性、絮状物厚度等。
由纤维层形成的分批的絮状物层在X、Y和/或Z方向上可以具有不同的特性。分批的絮状物层的特性变化可以是二元性质的(例如，从第一特性到第二特性的可识别变化)或者是渐进性质的。分批的絮状物层的特性可以是但不限于纤维组成、纤维特性、絮状物厚度、层状物中的纤维密度等。
另一个纤维层构想是网形纤维层。网形纤维层是大体上构成待形成的整个物品周界的产生最小废料的纤维层。因此，缠结后，修整和切割操作可以最小化，从而使废料产生最小化。网形纤维层可以包括一个或更多个制造部分。制造部分是超过真实网形的元件，但是提供处理和材料移动能力来操纵零件。例如，可以包括标签或其他元件以允许定位、拾取、识别和/或整理。在各方面，如以下参考图32至图34更全面描述的，在制造期间网形纤维层可以与可重复使用的载体网一起利用。
纤维选择也设想了包括反射材料。例如，可以结合聚酯薄膜(mylar)或其他具有反射表面的材料来提供加热和/或冷却特性。材料的反射率可以结合在任何级别的纤维结合工程化材料(例如，纤维级别、絮状物级别、垫料级别或顶涂层级别)中。
还设想了一种或更多种宏观添加剂可以结合到纤维层中。例如，本文提供的任何材料的颗粒或粉末形式可以与一个或更多个纤维层结合。例如，可膨胀的丙烯酸聚合物可以在缠结之前或之后与纤维层结合。颗粒/粉末材料的结合可以用来补充纤维的特性。例如，可以使用较低成本的纤维，相对于没有补充颗粒的具有相似特性的较高成本纤维，该纤维可以利用颗粒整合得到增强。设想的颗粒至少包括本文所列出的聚合物。
设想了工程化的材料可以通过纤维层的特性的变化来形成。特性的变化可以至少部分地通过纤维选择和位置、缠结特性和/或它们的组合来确定。此外，如将在下文中更详细描述的，对工程化的纤维层的额外处理可以在纤维层的预期的相对位置处为待由其形成的物品产生预期的特性。例如，将触发(例如热能、光(UV、IR或可见光)、声波、等离子体、电子束(Ebeam)、射频、化学物质和/或水)应用于纤维层的特定部分可以产生工程化的材料。可替代地，对大体上整个纤维层施加触发可导致已经相对于纤维层非均匀(例如，有意地)放置的特定纤维(或其他添加剂)的变化。前者的一个示例包括选择性地施加一种或更多种液体化学物质(例如硬化剂)，以在相对于没有施加液体化学物质的位置的施加位置处在纤维层中实现不同的特性。后者的一个示例包括选择性地将能够在给定温度下熔化(或软化)的纤维放置在第一区域中，并且将不在相同温度下熔化(或软化)的纤维放置在第二区域中。在该示例中，当整个纤维层暴露于给定温度时，只有那些包括在给定温度下熔化(或软化)的纤维的位置呈现由纤维的熔化(或软化)导致的不同特性。如将在整个本文中提供的，将描述另外的触发、材料、放置和组合，并且这些另外的触发、材料、放置和组合适用于本文各方面。
可熔纤维，诸如具有低于形成纤维结合工程化材料的其它材料的熔化温度、软化温度和分解温度中至少一个的熔化温度和软化温度中至少一个的热塑性聚合物纤维，可以被利用来调节纤维层的特性。可熔纤维的应用可以通过与纤维层的整体结合(例如，纤维的混合)，或者其可以通过用可熔纤维叠加纤维层的一部分，之后可熔纤维与之缠结。可熔纤维可用于形成纤维结合工程化材料的透明或半透明部分。例如，在缠结之后，可以将热量施加到纤维层以形成半透明或透明的窗口部分，该窗口部分可以在视觉上暴露垫料(例如，具有特定的颜色和/或结构)或其他下层元件，同时仍然结合下层元件。可熔纤维也可以变化以提供不同的柔性的测量值。例如，可基于位置选择可熔纤维的类型。可熔尼龙在成型或活化时可以保持柔性，而聚酯在熔融时可以变得刚性。因此，基础纤维诸如微分裂纤维，可以在第一区域(例如鞋的鞋尖区域)中与可熔尼龙组合以形成柔性部分，并且在第二区域(例如鞋的鞋跟区域)中与可熔聚酯组合以形成相对刚性的部分。
一旦可熔纤维被活化(例如熔融)，可熔纤维的分布可被确定以允许总孔隙率(例如贯穿纤维层的厚度)或仅仅表面孔隙率的变化。可熔纤维分布的这种确定允许形成抗水、避水、防风、耐磨等的部分。例如，靠近纤维层的第一表面的可熔纤维可以连结在一起并形成连续的、渗透性较低的融合，以增加对水渗透的抵抗力，或者第一层可以具有可熔纤维分布，该可熔纤维分布形成不连续的、更多孔的融合，其对空气和水的渗透性更敏感。
纤维的特性(诸如弹性模量)是在缠结前测量的。一旦缠结，单独的纤维的测量受缠结过程和/或与相邻纤维的机械连接影响。
垫料
垫料是作为纤维结合元件由一个或更多个纤维层保持在相对位置中的元件。垫料可以是织物(例如针织、编织、编结、刺绣、无纺或直接纤维铺放的结构)、非纤维材料(例如薄膜、片材、挤出元件、模制元件、沉积成形、膨胀成形或加压成形的材料)和/或部件(例如拉链、搭扣、扣环、钩、环、传感器、金属丝、光纤、囊、管、绳索或索部件)。垫料可以由各种材料形成，如下文详细地并通过紧接以下的示例所指示的。所设想的材料包括有机和合成材料。例如，垫料可以由以下任何非限制性材料形成，包括基于多肽的材料(例如动物皮、羊毛或羽毛)、基于植物或纤维素的材料(例如棉或麻)、碳、矿物、芳族聚酰胺、玻璃、金属、TPU、PU、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚亚苯(polypheneylens)、聚苯乙烯、聚乙烯、ABS和/或聚碳酸酯，以及聚合物的共聚物。垫料可以由再循环或再利用的废料形成，例如，形成可以由其形成垫料的片材。此外，垫料可以是带或条的形式(带通常比类似或不同材料的条更连续)。
垫料可以是离散的元件或者其可以是元件的集合。例如，第一垫料可以是同质的材料(例如，聚合物膜)，当与至少一个纤维层结合时，如下文所描述的，该同质的材料形成工程化的材料。可替代地，第二垫料可以是工程化的织物(例如，在针织材料的预期位置处具有至少一个预期的特性的针织材料)，当与一个或更多个纤维层缠结和/或包裹或由一个或更多个纤维层缠结和/或包裹时，其形成工程化的材料。此外，设想当与一个或更多个纤维层缠结、截留和/或包裹或由一个或更多个纤维层缠结、截留和/或包裹时，可以组合使用多个(并且潜在地不同的)垫料来形成工程化的材料。
如下文将更详细描述的，纤维、纤维层和垫料的任何组合可以被操操纵以产生工程化的材料。示例性操纵可以包括但不限于材料、位置、构造、顺序、二次过程等的选择。因此，本文的方面设想使用任意数量、在任意位置和/或以任意组合的纤维层和垫料来形成纤维结合工程化材料。此外，纤维结合工程化材料可用于形成任何物品。例如，本文设想的操纵可被应用于形成服装物品(例如衬衫、裤子、短裤、服装内裤(under garment pants)、胸罩或袜子)、外衣物品(例如外套、帽子或手套)、装备物品(例如捕捉手套、填充物、保护装备或鞋类插入物)、鞋类物品(例如鞋、凉鞋、靴子、滑靴(slides)、穆勒鞋(mules)或乐福鞋(loafers))等。类似地，纤维结合工程化材料可用于另外的行业(例如，汽车、航空航天、医疗、安全、包装、家具等)。下文中的具体方面将描述鞋类物品，但是应当理解，本文提供的构想不限于应用于鞋类，而是可以应用于整个物品和行业。
垫料可以被描述为连续垫料、局部垫料、区域性垫料、工程化的垫料、基础垫料或元件垫料。如结合到纤维结合工程化材料中的特定垫料可被分类为一种或更多种的不同垫料。例如，连续垫料也可以是工程化的垫料。
连续垫料可以具有在待形成的物品的两个或更多个部分之间延伸的形状、尺寸和/或构造。例如，在示例性方面，如在形成鞋类物品的部件中使用的连续垫料可以从鞋类物品的内侧面延伸到外侧面。
局部垫料可以具有用于待形成的物品的离散部分的形状、尺寸和/或构造。例如，如在形成鞋类物品的部件中使用的局部垫料可以定位鞋包头、鞋跟稳定器、内侧腰面区域、外侧腰面区域、鞋舌等中。
区域性垫料是垫料的组合，诸如多个垫料的重叠或叠加。例如，在单一方向上具有特定特性的垫料可以叠加在另一垫料上，该另一垫料在单一方向但在不同的方向上具有特性，以实现一个或更多个多方向的特性。如本文所使用的，叠加的垫料包括相邻的垫料，使得一个或更多个层可以介入，但是不管Z方向偏移如何，都共享一个共同的X和Y位置。然而，叠加并不要求所有的X和Y位置在叠加的材料之间被共享(例如，它们可以是不同的尺寸和/或形状的)。作为示例而非限制，宏观网眼垫料可以与细网眼垫料重叠，从而允许纤维结合工程化材料的第一侧具有宏观纹理，并且与细网眼相关联的相对侧具有更均匀的纹理。还设想，可以叠加不同材料的不同垫料。例如，用于限制拉伸的高韧性材料可以叠加有用于提供缓冲的泡沫材料。
工程化的垫料是在垫料的预期的位置处提供预期特性的垫料。例如，工程化的垫料可以是针织、编织、编结、无纺、挤出、模制、浇铸、沉积、膨胀、缩减成形(reductions-formed)、刺绣、定制纤维铺放、3D印刷、薄膜、片材等构造，其具有基于垫料的位置和垫料被结合或将被结合到纤维结合工程化材料或物品中的位置的可变特性。例如，工程化的垫料可以基于位置来改变材料和/或构造，以在预期的位置处实现预期的特性。
基础垫料是在垫料上的一个或更多个特性中具有均匀性的非区域性垫料。示例可以包括非工程化的织物、非工程化的薄膜/片材、挤出物(例如热塑性或粘合网)或浇铸长丝基质，它们不特定于垫料将与纤维结合工程化材料结合的位置和/或方向。示例性基础垫料可以由包含热塑性材料的组合物形成，该热塑性材料具有低于基础垫料与其缠结的一个或更多个纤维层的熔化温度、软化温度和分解温度中的至少一个的熔化温度和软化温度中的至少一个。
元件垫料是一种元件或元件的集合，其传统上用不同于纤维结合的结合机制(例如缝纫、化学粘合或熔融)被结合到织物中。示例包括但不限于拉链、钩和/或环、卡扣、环状物、电传感器、电气部件、灯、金属丝、光纤、流体囊、管、加强件等。
垫料也可以用作结构载体。例如，当被用在鞋类物品的制造中时，垫料可以包括一个或更多个延伸通过其的鞋带孔，使得所得的纤维结合的制造物品将具有围绕孔位置的增强的结构支撑。
垫料也可以用作非结构载体。例如，垫料可以用作用于多种颗粒例如泡沫珠的载体。在一些方面，粘合剂(例如，临时粘合剂)可以均匀地或以期望的图案、形状或构造施加到垫料上。多个泡沫珠可以(策略性地或随机地)放置在粘合剂上。多余的泡沫珠可以被移除(例如，通过吹气等)。垫料然后可以与一个或更多个纤维层缠结，使得残留在粘合剂上的泡沫珠被纤维结合截留或包裹。当相对于周围的表面观察时，所得到的制造物品将具有“凹凸不平(bumpy)”的外观，其表面在被包裹或截留的泡沫珠的位置处凸起。
在一些方面，载体垫料可以在期望颗粒的纤维结合的位置处包括凹痕或井。在这样的方面，可以控制由颗粒的纤维结合产生的Z方向偏移。这样的Z方向偏移还可以由所利用的颗粒的尺寸来控制。例如，在一些方面，可以利用具有大约三毫米至五毫米的直径的泡沫珠，而在其他方面，可以利用具有0.5mm或更小的直径的泡沫珠。任何以及所有这样的变型及其任何组合可被设想成落入本文的各方面的范围之内。
应当理解，可以利用由泡沫以外的材料形成的颗粒(例如，固体聚合材料)。还应当理解，泡沫珠可以以预发泡状态施加并在预缠结或后缠结时被活化，或者可以在已发泡时施加。此外，应当理解，尽管本文描述的颗粒被讨论为具有直径，但是也可以利用具有球形以外的(例如椭圆形、盘状)形状的颗粒。
在一些方面，可以不利用载体垫料，而是可以将颗粒直接施加到纤维层以与垫料或其他纤维层缠结。图26图示了示例性鞋类物品2600，其至少部分地由两个纤维层之间的呈期望图案2610的纤维结合颗粒形成。利用载体垫料可以获得类似的结果。
垫料也可以用作非结构元件。例如，垫料(诸如泡沫材料的片)可以模切或激光切割成特定的图案(例如晶格图案)，并且策略性地放置并与一个或更多个纤维层缠结，使得所得到的纤维结合制造物品将至少在触觉上呈现垫料图案。图28描绘了由第一网眼垫料和着色的第二网眼垫料(这些垫料例如在颜色上不同)以及激光或模切薄膜垫料形成的鞋类物品。如所图示的，薄膜垫料赋予由纤维结合部件形成的鞋类物品所需的图案。
垫料可以由各种材料和/或技术形成。设想不同的垫料，如下文将描述的，可以以重叠的方式组合以实现预期的特性。例如，宏观网眼垫料可以与细网眼垫料重叠，从而允许纤维结合工程化材料的第一侧具有宏观纹理，并且与细网眼相关联的相对侧具有更均匀的纹理。还设想，可以叠加不同材料的不同垫料。例如，用于限制拉伸的高韧性材料可以叠加有用于提供缓冲的泡沫材料。
着色可以与纤维结合工程化材料成一体。例如，一个或更多个纤维层的纤维可以具有当缠结固结纤维时赋予到材料中的颜色轮廓。垫料可以具有颜色轮廓。垫料可以影响纤维结合工程化材料的感知着色，如垫料通过纤维结合所示出。在一些示例中，纤维结合可以通过使用变得透明或半透明的低熔化纤维(low-melt fibers)来描绘下面的着色而形成透明或半透明的结构。类似地，具有高于低熔化纤维的熔化温度、软化温度或降解温度的一种或更多种有色纤维可以变得被包裹/截留或悬浮在低熔化纤维融合中。更进一步地，设想当修整或未掩模操作(unmasking operation)发生时，一种或更多种下面的材料可以连同它们相关联的着色一起暴露出来。此外，因为不同的材料可以形成为连续和内聚的组合材料，一些材料可以用着色技术来着色，而其他材料可能不能用相同的着色技术来着色。接受着色的倾向的这种差异可以导致来自均匀施加着色的混合着色。如可以理解的，可以通过材料选择、放置和/或处理来实现各种着色变化。
在一些方面，垫料可以在缠结之前与待制造的物品的另一个部件联接。例如，旨在用于形成鞋类物品的鞋面的垫料可以在缠结之前粘附(例如缝合)到次级元件(例如针织踝部鞋领(knit ankle collar))。在这种情况下，垫料将不再是平面的，而是将在次级元件的位置处在Z方向上延伸。在一些方面，针织鞋领(次级元件)然后可以被掩盖(例如，用带掩盖)并且纤维层放置在被掩盖的垫料/次级元件组件上，并且组件和纤维层缠结。根据掩模(masking)的位置，纤维缠结可能有效地隐藏缝合接缝，使得仅从外观上难以确定次级元件是如何附接的。缝合的接缝也可以通过缠结得到加强，从而使连接更加牢固并且不易损坏。
在一些方面，由纤维缠结之外的工艺形成的次级元件可以经由纤维结合彼此联接和/或与纤维结合元件联接。例如，图29图示了示例性鞋类物品2900，其具有利用激光或模切泡沫垫料2910以及网眼垫料2912形成的鞋面2916。针织鞋领部件2914在缠结期间已经被附接到鞋面2916的其余部分，而不是通过缝合。图30图示了鞋面2916和针织鞋领2914之间的连接的特写视图。
各种垫料和纤维层可以相对于彼此策略性地放置，以产生各种期望的效果，其边界仅受想象的限制。例如，图31图示了鞋类物品的纤维结合平坦鞋面部件3100，其尚未被切割和组装以形成三维鞋面。纤维结合部件3100包括与第一纤维的区域、第二纤维的区域3212、第三纤维的区域3214以及表面上的第一纤维和第二纤维的混合物的区域3216缠结的网眼垫料，该表面将是三维鞋类物品的面向外的表面。飞线索(Fly-wire cables)3218沿着将变成鞋面的内侧面和外侧面的部分缠结。用于用作鞋带支撑件的索环3220左部还未缠结，网眼垫料的区域也还未缠结。在图示的鞋面部件中，硅树脂材料3220已经丝网印刷在鞋面的部分上，例如，以提供耐磨性。
在一些方面，缠结可以在两个方向上发生(例如，第一纤维层的纤维延伸进入(即，不完全穿过)或穿过第二纤维层的纤维并与第二纤维层的纤维缠结，并且第二纤维层的纤维延伸穿过第一纤维层的纤维并与第一纤维层的纤维缠结)。这样的双向缠结可导致所得到的纤维结合物品的相对均匀的外观(假设纤维层和垫料大体上均匀，如果存在的话)。在其他方面，缠结可以仅在一个方向上发生，例如，第一纤维层的纤维延伸穿过第二纤维层的纤维并与第二纤维层的纤维缠结，其中第二纤维层的纤维不延伸穿过第一纤维层的纤维以与第一纤维层的纤维缠结。这种单向缠结可导致所得的纤维结合物品的相对均匀的外观(假设纤维层和垫料基本均匀，如果存在的话)。然而，在纤维层呈现出与彼此不同的性质(例如，不同的着色)的情况下，对于单个纤维结合物品的策略性使用单向和双向缠结可以导致在所得到的纤维结合物品上形成期望的图案。例如，在图29和图30中示出的物品中，网眼垫料的一些部分已经仅在一个方向上缠结，使得第一纤维层的纤维示出为通过鞋面上的一些区域并在其上表现为圆点纹样。
综述
纤维结合工程化材料在预期的相对位置处提供预期的特性(例如，弹性、缓冲性、刚度、透气性、湿度控制、韧性、触感或隔热性)，用于使用缠结纤维对待由其形成的物品在预期的位置处保持或产生预期的特性。例如，由第一多根纤维组成的第一纤维层、垫料和由第二多根纤维组成的第二纤维层可以形成为鞋类物品的部件。该部件至少通过将第一多根纤维与第二多根纤维缠结而形成。这种缠结将垫料保持在相对于第一纤维层和第二纤维层的预期的相对位置中。
在一些示例中，垫料本身由允许与来自第一多根纤维和第二多根纤维中至少一个的一根或更多根纤维机械接合的材料形成。机械接合可以是缠结，其中形成垫料的至少一部分的纤维与第一和/或第二多根纤维的纤维缠结。机械接合可以包括来自第一和/或第二多根纤维的一根或更多根纤维进入(即，不完全穿过)或穿过垫料的一部分。例如，如果垫料包括孔(例如负空间)，来自第一多根纤维和第二多根纤维的纤维可能缠绕在孔周围并穿过孔。机械接合可以包括来自第一和/或第二多根纤维的一根或更多根纤维延伸到垫料中并与垫料物理地相互作用。例如，垫料可以由泡沫材料组成，该泡沫材料允许在缠结操作期间渗透或机械接合来自第一和/或第二多根纤维的一根或更多根纤维。相邻纤维之间的间隙空间可以为纤维和垫料的互锁提供另外的或可替代的位置。
在一些示例中，垫料保持在不与纤维缠结的位置中。例如，在第一方面，垫料可以是不受影响(impervious)的，并且多根纤维可以缠结在垫料周围，但是不能穿过垫料。如果垫料是合适的形状(例如管状或圆形)，则垫料元件可以能够在包裹垫料的限定位置内旋转或移动。在可替代的方面，如果垫料是合适的形状(例如，非对称或离散的元件)，则垫料元件可以保持在指定的位置中并且可以在包裹位置内是不可移动的。
在缠结一个或更多个纤维层以保持垫料之后，通过包裹和/或机械接合，形成纤维结合工程化材料，该材料在用于鞋类物品的部件的预期的相对位置处提供预期的特性。该部件可以是鞋类物品的离散元件，或者该部件可以是鞋类物品的整体部分(例如鞋的鞋面)。在该部件是鞋的鞋面的示例中，预期特征的位置可以相对于鞋的鞋面。因此，特定特性可以形成在待由纤维结合工程化材料形成的鞋的鞋面的位置处。
可以集成或包含另外的材料。例如，诸如金属薄膜的薄膜可以应用于纤维结合工程化材料的一个或更多个部分。金属涂层可以提供反射特征，诸如相对于用金属涂层形成的物品的热保留或热反射。设想了实现补充工程化的特性的另外的涂层，诸如防水性、耐磨性、着色等。涂层可以普遍应用于材料或分区地应用于材料。
鞋类
转到图1，其图示了根据本文各方面的示例性鞋类物品，鞋100；为了简单起见，鞋类物品在本文被称为鞋，但是应当理解，鞋类物品可以包括凉鞋、拖鞋、礼服鞋、夹板、跑鞋、网球鞋、乐福鞋、靴子、滑靴、穆勒鞋等。鞋100在本质上是示例性以说明相对的术语且不旨在被限制在本文提供的构想的范围内。应当理解，鞋类物品的部件可以包括或者可以不包括用鞋100图示的元件。此外，应当理解，来自与结合鞋100图示的那些的可替代构造、样式和相对尺寸可以在用于鞋类物品的部件中实现。
鞋100包括鞋面102和鞋底结构104。鞋面102是鞋100的足部固定部分。鞋面102传统上形成足部容纳腔，穿着者将他/她的足部插入到足部容纳腔中以固定到鞋底104。鞋底104是鞋100的接触地面的表面。鞋底可以包括鞋外底、鞋底夹层和/或鞋内底。当存在鞋外底时，鞋外底形成鞋底104的接触地面的部分，并且通常是耐磨的或者适合用于鞋100旨在被穿在其上的表面。在一个示例性方面，当存在鞋底夹层时，鞋底夹层可以为鞋100提供冲击衰减。当存在鞋内底时，鞋内底可以提供鞋底104的面向足部的部分。应当理解，鞋底104的一个或更多个部分可以不加区别或不区分地组合。此外，在一些方面，设想了鞋底104的特定部分可以一起省略。
鞋100具有鞋尖端106、鞋跟端108、鞋前部开口110、脚踝开口112和鞋舌114。如在描绘了鞋100的平面视图的图2中最佳看到的，根据其各方面，鞋100还包括内侧面109和外侧面107。此外，鞋100包括鞋头部分118、腰面部分(quarter portion)120、鞋喉边缘122和内表面116。
鞋100可以基于多个部分的相对位置来描述。例如，腰面部分120通常从鞋喉边缘122向下朝向外侧面107上的鞋底104延伸。类似地，鞋100包括内侧面109上的互反的腰面部分。此外，鞋跟部分围绕鞋跟端108在内侧面109和外侧面107之间延伸。鞋100具有鞋包头区域，该鞋包头区域在内侧面109和外侧面107之间从鞋头118朝向鞋尖端106延伸。在本示例中，鞋喉边缘122穿过鞋头118在内侧面109和外侧面107上围绕鞋前部开口110(图1)延伸。鞋带结构可以延伸穿过鞋前部开口110(图1)，以围绕穿着者的足部收紧鞋面102(图1)。在示例性方面，鞋舌114可以从鞋头118穿过鞋前部开口110(图1)朝向脚踝开口112延伸，并且当鞋带机构在穿着者的前足部上方延伸时，为穿着者提供到鞋100的支撑和/或缓冲。
纤维结合工程化材料的构造
图3A至图6B描绘了根据本文各方面的用于构建示例性纤维结合工程化材料的顺序。(此外，以下更全面讨论的图32至图34描绘了根据本发明各方面的用于利用载体网构建示例性纤维结合工程化材料的构造。
图3A描绘了作为无纺结构的由多根纤维302组成的切割纤维层300。纤维302是为了说明的目的而描绘的，但是应当理解，纤维302可以具有不同于图3和下文其他图中以示意性的方式图示的浓度、密度、尺寸、相互作用和形式。此外，虽然切割纤维层300被描绘成分批的样式的元件，但它本质上仅仅是代表性的并且替代地可以被描绘成连续的元件(例如，成卷的商品)。因此，切割纤维层300本质上仅仅是示例性的并且对于本文提供的方面来说不限制尺寸、形状或构造。
图3B描绘了根据本文各方面的沿着图3A的切割线3B的切割纤维层300的横截面视图；切割纤维层300具有第一侧面304和第二侧面306。虽然被描绘为由纤维302形成的单一层状物，但是设想如上文所描述的，切割纤维层300可以由多个离散的或过渡的层状物组成。切割纤维层300被描绘为具有在第一侧面304和第二侧面306之间延伸的厚度。然而，厚度出于说明的目的被描绘并且在本质上是非限制性的。
图3C描绘了非常类似于图3B的纤维层301；然而，根据本文的方面，纤维层301的纤维303是“连续”纤维。连续纤维是具有比纤维的横向宽度大200倍的长度的纤维。本文的方面设想了具有切割纤维和/或连续纤维的纤维层。
图3D描绘了根据本发明各方面的连续纤维层305，该连续纤维层305形成作为成卷商品的纤维层。如本文所描述的，纤维层可以是具有离散尺寸的分批的层，或者纤维层可以是连续织物，如图3D中所描绘的。还如所描绘的，一个或更多个物品轮廓307，诸如鞋面图案轮廓，可以形成在连续纤维层305上。设想单个垫料可以横跨待形成的多个物品。例如，垫料可以施加到成卷的良好纤维层使得垫料穿过横向方向或纵向方向延伸，以结合在多个鞋类鞋面内。例如，所描绘的物品轮廓307包括在纵向方向上的多个鞋的鞋面。共同垫料可以在纵向方向上放置，使得当多个鞋的鞋面被从连续的卷移除时，一个垫料结合到多个鞋的鞋面中。
图4A描绘了根据本发明各方面的定位在纤维层300上的垫料400。垫料400在本质上是示例性的而非限制性的。垫料400是连续并且被工程化的设计的垫料。垫料400部分地形成用于具有鞋尖端406和鞋跟端408的鞋类物品的鞋面。垫料400还包括诸如高韧性(例如低拉伸)材料的鞋中部工程化元件402，当形成为鞋的鞋面时，该材料有效地将鞋带载荷从鞋喉开口朝向鞋底结构传递。垫料400还包括鞋跟端工程化元件404。在本发明的一些方面，鞋跟端工程化元件404可以是加固构件，以在形成为鞋的鞋面时加强鞋跟区域。
垫料400可以形成为针织、编织、无纺、编结、刺绣、定制纤维铺放、沉积成形、薄膜、片材、浇铸、挤出、模制、膨胀、缩减成形、三维印刷等材料，如先前所描述的。垫料400可以由合成和/或有机材料形成，诸如，例如基于多肽的材料、基于纤维素的材料、基于蛋白质的材料、芳族聚酰胺、玻璃、矿物、碳、金属和/或聚合物。如全文所提供的，任何材料和/或成形技术都可以如本文针对其它垫料所设想的那样实施。
图4B描绘了根据本发明各方面的沿图4A的切割线4B的横截面视图。图示了垫料的鞋跟端408和鞋跟端工程化元件404的相对位置。
图5A描绘了根据本发明各方面的第二切割纤维层500，其由叠加图4A中所描绘的组件的第二多根纤维502组成。第二切割纤维层500可以类似于或不同于图3A的切割纤维层300。例如，与多根纤维302相比，不同的纤维特性可以与第二多根纤维502相关联(例如，第二多根纤维502可以具有低于多根纤维302的熔化温度(或软化温度或分解温度)的熔化温度(或软化温度或分解温度)。虽然描绘了第二切割纤维层500，但是设想在示例性方面使用单个纤维层来形成纤维结合工程化材料。如将在下文中更详细描述的，虽然第二切割纤维层500被描绘为叠加整个切割纤维层300，但是设想，仅切割纤维层300的一部分可以具有对应的第二切割纤维层500。相反，两个或更多个不同的纤维层可以被定位成与切割纤维层300相对应，以借助于可替代纤维层和多种纤维层的位置向纤维结合工程化部件提供工程化的特性。
图5B描绘了根据本文各方面的沿图5A的切割线5B的横截面视图。图示了垫料400的鞋跟端408和鞋跟端工程化元件404的相对位置。
图6A描绘了根据本文各方面的缠结之后的图5A的组件。缠结导致多根纤维302和第二多根纤维502之间的混合和机械接合。如前所描述的，缠结可以通过各种机制来实现，诸如针缠结(例如，钩针或结构化针缠结)或流体缠结(例如，水力缠结)。还设想了垫料400的一个或更多个部分(如图6B中最佳看到的)也可以与多根纤维302和第二多根纤维502中的一个或更多个缠结。
图6B描绘了根据本文各方面的沿切割线6B的图6A的组件的横截面视图。如所描绘的，多根纤维302和第二多根纤维502不限于它们相应的纤维层。相反，缠结已经将一根或更多根纤维从每个纤维层移动到另一个纤维层中，以引起缠结以及所得到的结合的发生。缠结导致纤维的固结。纤维的固结可以是来自不同纤维层和/或垫料的纤维，形成一种内聚组合材料，这是一种复杂的复合材料。结果，垫料400是纤维结合的并且形成了纤维结合工程化材料，该纤维结合工程化材料可以用于用最少的附加加工(例如切割、缝纫和/或胶粘)来形成物品(例如鞋的鞋面)。
垫料400可以从垫料400周界处的缠结纤维层移除，其中纤维缠结在垫料400周围和/或穿过垫料400。取决于形成现在缠结的纤维层的多种纤维，来自移除过程的废料可以再循环利用。例如，如果多根纤维302和第二多根纤维502具有相似的组成，它们可以被再循环以形成另一纤维层。在一些示例中，纤维再循环的容易程度可以驱动制造效率。
设想来自图6A的所得到的纤维结合工程化材料随后可以形成为鞋。例如，由图6A产生的组件可以在鞋跟处并沿着鞋尖连结。连结的部分随后可被放置在鞋楦(cobbler’slast)上，在鞋楦处，足下部分可被连结以形成容纳腔，足部最终可被容纳在该容纳腔中。此外，一个或更多个过程可以在任何点处实施，诸如在从多余的纤维移除组件之前、装楦(lasting)之后、闭合之后等。作为示例且非限制性的，这些过程可以包括按客户要求下单、通过施加能量(例如热、光、无线电波、声波、等离子、电子束或振动能)、施加液体化学物质、切割、缝纫、焊接、压制、加热、膨胀、收缩、印刷、浸渍、喷涂、轧制(rolling)、穿孔、填充、排空、涂漆和/或施加鞋底来为市场销售做准备。
图7A至图10C图示了根据本文各方面的用于形成纤维结合工程化材料的示例性纤维层构造。图7A描绘了根据本文各方面的第一纤维层700、鞋的鞋面的周界702和第二纤维层704。如整个本文所使用的，除非明确指出并非如此，否则第一纤维层700和任何其他纤维层(例如，第二纤维层704)可以由任何纤维或纤维的组合组成。如先前所描述的，纤维可以是有机的(例如羊毛、棉、基于蛋白质的或基于纤维素的)、合成的(例如聚合物或芳族聚酰胺)和/或工程化的(例如碳纤维或玻璃)。另外，除非明确指出并非如此，否则本文所描述的第一纤维层700和任何其他纤维层(例如，第二纤维层704)可以由另外的材料组成。例如，仅作为示例，另外的材料可以包括结合剂、着色剂、反应化学物质、填料、底漆、发泡材料、颗粒、粉末等。如本文所提供的，设想了与纤维相关的所有列出的材料。
鞋面周界702可以代表不同的材料，诸如垫料，和/或它可以代表限定待从组件移除的部分的周界。在后一种情况下，鞋面周界702可以仅仅为了说明的目的而是代表性的并且为附图提供上下文(例如，鞋面周界702可以不是可见的物理分界)，或者鞋面周界702可以是可见的指示/标记(和/或可以包括用于定尺寸、对准和/或配准的一个或更多个可见的标记)。在前一种情况下，在鞋面周界702是不同的材料的情况下，设想为了说明的目的，已经省略了特定方面(例如工程化的材料)。然而，设想了当鞋面周界702是不同的材料时，鞋面周界702可以包括本文提供的一个或更多个元件。另外，对于鞋面周界702是不同的材料的方面，像本文所描述的其他垫料一样，鞋面周界702可以由各种技术形成(例如，针织、编织、无纺、编结、刺绣、定制纤维铺放、沉积成形、缩减成形、铸造、挤出、膨胀、3D印刷或薄膜技术)，并且它可以由各种材料或材料的组合形成。在整个本申请中，另外的鞋面周界将以类似于鞋面周界702的一般方式进行描述，但是应当理解，它们也仅仅是为了说明的目的而以简化的方式进行描述，并且鞋面周界702的以上描述同样适用。
图7B描绘了根据本文各方面的由图7A的组件形成的鞋面。具体地，第一纤维层700形成鞋尖端部分和脚中部部分的一部分。第二纤维层704形成鞋跟部分和鞋中部部分的一部分。在这个示例中，探索和描绘了两个构思。
首先，设想了单个纤维层可用于形成物品的一部分。例如，如果鞋面周界702是垫料，第一纤维层700可以与鞋面周界702缠结和/或第一纤维层700可以在第一纤维层700自缠结时截留鞋面周界702的部分。在该示例中，垫料可以相对于单个纤维层处于内部表面或外部表面上。根据垫料的用途，可以调节内部或外部选择。例如，如果垫料提供结构完整性，但是从相对于纤维层的手感角度来看并不理想，那么垫料可以定位纤维层的外部表面上。可替代地，如果垫料材料相对于纤维层具有更好的水分移动特性，则垫料可以定位纤维层的内部表面上，以更有效地定位在例如穿着者的身体附近。因此，虽然鞋面周界702在图7B中被描绘在成形物品的外部表面上，但是也设想了可替代的位置。
图7A和图7B中探索的第二方面是通过纤维层的分层产生工程化的材料。如将在全文中探索的，纤维层的分层可以有效地赋予纤维结合材料工程化的特性。例如，形成组件的层状物的另外的纤维层可以在各种相对取向上和/或在特定的相对位置中由各种材料组成，以在穿过组件的不均匀的预期的相对位置处实现预期的特性。例如，第二纤维层704可以包括具有低于第一纤维层700的熔化温度(或软化温度或分解温度)的熔化温度或软化温度的组合物。因此，可以向图7B中的组件施加能量以熔化(或至少引发合成物的状态变化)，导致缠结纤维在第二纤维层704的位置处流动和/或结合。在该示例中，状态的这种改变可以在结合第二纤维层704的物品部分中提供增加的弹性、刚性、防潮性、视觉特性(例如，将第二纤维层转化成透明或半透明的)和/或类似特性。
图8A描绘了根据本文各方面的第一纤维层800、鞋的鞋面的周界802、第二纤维层804和第三纤维层806。如先前所描述的，图8A中描绘的元件本质上仅仅是示例性的并且不是限制性的。应当理解，任何元件可以由各种技术和材料形成，如前面结合图7A所描述的。
图8B描绘了根据本发明各方面的由图8A的组件形成的鞋面部件。在该示例中，纤维层的分层被进一步强调，其中第一纤维层800形成鞋尖部分，第二纤维层804形成鞋跟部分外部表面，并且第三纤维层806形成鞋中部外部表面。然而，如图8C中所描绘的，图8C是沿图8A的切割线8C的横截面视图，组件包括形成具有锥形轮廓的复合构造的重叠层。锥形轮廓可以提供从第一区域到第二区域的过渡或渐变。例如，鞋跟部分包括第一纤维层800、鞋面周界802(例如，在该示例中为垫料)、第二纤维层804和第三纤维层806。如还在图8C中所描绘的，多种纤维层缠结形成结合组件。例如，来自第一纤维层800的纤维延伸到第三纤维层806中(并潜在地穿过第三纤维层806)，在第一纤维层800和第三纤维层806之间形成结合。类似地，来自第三纤维层806的纤维延伸到第一纤维层800的纤维中并与之缠结。来自第一纤维层800的纤维也可以延伸到第二纤维层804中。在一些示例中，根据缠结特性(例如纤维移动的可用性和自由度、技术、持续时间和/或压力)和纤维特征(例如纵向长度、纵向形状、横向尺寸、横向形状、纤维长度、强度和弯曲模量)，可以发生通过多层的缠结。往复移动(reciprocal)也可以是真的。形成第二纤维层804的纤维可以延伸到第三纤维层806中(并且潜在地穿过第三纤维层806)以形成纤维结合组件。鞋面周界802可以与不同纤维层800、804、806的一根或更多根纤维缠结(如所描绘的)。例如，如果鞋面周界802由基于纤维的结构形成，则鞋面周界802的纤维和纤维层800、804、806的纤维可以相互作用以缠结和结合。另外地或可替代地，鞋面周界802可以被各种纤维层800、804、806的纤维包裹。例如，在一个示例性方面，如果鞋面周界802由缠结不受影响的材料形成(例如，具有水力缠结的聚合物片)，则纤维层800、804、806可以围绕但不穿过鞋面周界802缠结。
图9A描绘了根据本文各方面的可替代多纤维层组件。第一纤维层900叠加有第二纤维层902和第三纤维层904以形成组件。在该示例中，第二纤维层902和第三纤维层904共面且不重叠。因此，如图9B中所描绘的，图示了由图9A的组件形成的物品，内侧面可以由第二纤维层902形成并且外侧面可以由第三纤维层904形成。因此，设想成形物品的第一部分可以以第一种方式用第一纤维构造进行设计，并且成形物品的第二部分可以以第二种方式用第二纤维构造进行设计，使得第一纤维构造和第二纤维构造不相互作用(除了在它们之间的边界处，如果其存在的话)。虽然图9A的纤维铺放描绘了第二纤维层902和第三纤维层904之间的中线裂缝，但是设想了裂缝可以出现在任何位置、以任何取向(例如，横向或偏置)和/或形状(例如，有机形状、线性形状或不与相邻共面材料共享边界的岛)等。如可以理解的，物品的不同部分可以具有不同的功能需求。例如，鞋类物品可被设计成在其内侧和外侧部分中具有可变性，以响应切割移动期间外侧部分所经历的更大剪切力。
图10A描绘了根据本文各方面的另一共面纤维组件。第一纤维层1000具有叠加的多个纤维层。这样，第一纤维层1000可以是载体纤维层，其上形成工程化的方面(engineered aspects)。在一些方面，设想了载体纤维层可以由具有相对中性的特性的材料形成，该材料在形成时将作为整体赋予物品的最小工程化的性质。在其它方面，在示例性方面，载体纤维层被设想是相对便宜的材料，使得它可以被形成为用于在连续制造过程中使用的成卷商品。此外，设想了载体纤维层可以由能够再循环利用的材料形成。又进一步地，设想了载体纤维层可以由适合特性的材料形成。例如，鞋类物品可以形成为使得载体材料是鞋垫、足下部分和/或鞋类物品的内部表面。在该示例中，载体纤维层可以由柔软的非研磨纤维组合物形成，该组合物具有例如比制造或磨损期间通常经历的更高的耐磨性、更高的抗起球性或更高的熔化、软化或分解温度。换句话说，设想了纤维结合工程化材料可以包括用于鞋类物品的足下部分。纤维结合工程化材料还可以具有用作鞋垫的内部表面，这允许省略用作鞋垫的典型另外的材料层。因此，纤维结合工程化材料可以形成比传统材料更轻、更合身的鞋。
第二纤维层1002、第三纤维层1004和第四纤维层1006都被描绘为叠加鞋面周界的共面纤维层。在该示例性布置中，如图10B和图10C中所描绘的，在内侧面和外侧面两者上的鞋跟端形成有第二纤维层。包括鞋尖部分的内侧面由第三纤维层1004形成(如图10C中所描绘的)。包括鞋尖部分的外侧面由第四纤维层1006形成(如图10B中所描绘的)。因此，证明在图10A至图10C中可以实施各种共面布置，以通过操纵纤维层来实现工程化的材料。
图11A至图14B提供了根据本文各方面的多个垫料和相对位置和/或特性差异的示例。具体地，图11A至图14B描绘了基于纤维层与一种或更多种垫料的相互作用、材料选择和垫料的所得到的缠结和/或截留/包裹以及多种垫料相对于彼此的相对位置的各种构造。
图11A描绘了根据本文各方面的由多根纤维1102组成的第一纤维层1100。如先前所提供的，设想了第一纤维层1100(或任何纤维层，除非明确指示并非如此)可以由纤维的任何组合形成。第一纤维层1100在纤维组成上可以是均匀的或可变的。因此，设想在示例性方面，第一纤维层1100可以是工程化的或者是原料。图11A中还描绘了第一垫料1104和第二垫料1106。第一垫料1104和第二垫料1106可以是任何材料或构造(例如，针织、编织、无纺、编结、定制纤维铺放、刺绣、沉积成形、缩减成形、模制、浇铸、膨胀、3D印刷、片材、薄膜等)；然而，在一些方面，它们被设想为如所描绘的类似织物的材料。如先前所提供的，除非指示并非如此，否则图中所描绘的示例性垫料可以由任何材料组成、成形技术、尺寸、形状和/或取向组成。
图11B描绘了根据本文各方面的沿图11A的切割线11B的横截面视图。如所描绘的，多根纤维1102延伸穿过第一垫料1104和第二垫料1106并与它们缠结。在该示例中，第一纤维层1100用作第一垫料1104和第二垫料1106的唯一纤维结合剂。例如，除了纤维1102之外，没有活性结合剂可用于将一种或更多种垫料联接在一起或将一种或更多种垫料联接到纤维层1100。例如，可以省略粘附剂、机械紧固件等。省略这些可替代结合剂防止了结合剂将特性或限制插入到组件中。例如，粘附剂可以限制拉伸、增加刚性、降低透气性等，在一个或更多个部分中，对于该特性来说不是预期的。此外，非纤维结合选项可以增加厚度、重量、成本和/或制造过程。因此，本文的方面设想完全省略可替代结合剂，或者限制它们在其他方面的实施。纤维结合是一种有效的结合解决方案，其作用以形成工程化的材料。还设想，纤维层可以用可通过缠结以外的方式与垫料材料结合的材料(例如，可熔材料)的纤维形成。例如，纤维层可以由第一可熔材料形成为具有一根或更多根可熔纤维，并且垫料也可以形成为包括具有第一可熔材料的至少一部分。在示例性方面，缠结之后(或之前)，第一可熔材料可以被活化(例如，可以向其施加能量)，使得纤维层和垫料之间的结合相对于仅由缠结实现的结合得到增强。
第一垫料1104与第二垫料1106的一部分重叠。这提供了一个示例，说明多种垫料(工程化的或原料)如何通过纤维缠结在相对位置中组合和结合。因此，如果第一垫料具有第一特性并且第二垫料具有第二特性，则第一特性和第二特性的组合可以用纤维结合来实现，以产生工程化的织物。根据所实施的缠结技术，缠结可以仅从组件的第一侧发生，或者从组件的两侧发生。在该示例中，由于纤维层仅在单个侧上，所以可以利用能够使纤维穿过垫料的缠结过程。一个示例可以包括钩针缠结，其中针的倒钩有效地推动且拉动纤维以促进缠结。此外，设想从组件的至少后侧进行流体缠结。当纤维被向前和向后推动时，从组件的后侧和前侧进行的流体缠结对于在垫料之间实现不同的(例如，潜在地更强的)结合是有效的。
图12A描绘了根据本文各方面的由多根纤维1202组成的纤维层1200.还描绘了第一垫料1204和第二垫料1206。如在沿切割线12B的横截面视图中最佳看出的并且如在图12B中所表示的，第一垫料1204和第二垫料1206被包裹在纤维层1200内。包裹可以通过从垫料1204、1206的第一侧上的至少第一纤维层和垫料1204、1206的相反的第二侧上的至少第二纤维层开始，并且然后缠结第一纤维层和第二纤维层以形成纤维层1200来实现。如图12B中所描绘的，多根纤维1202中的一根或更多根也延伸穿过第一垫料1204和第二垫料1206并与它们缠结。第一垫料1204和第二垫料1206由多根纤维1202的至少一部分纤维结合并形成纤维结合工程化材料，其中垫料1204、1206被包裹在纤维内。
图13A描绘了根据本文各方面的由多根纤维1302组成的纤维层1300.第一垫料1304和第二垫料1306以类似于图12A和图12B的方式被包裹在纤维层1300内。然而，第一垫料1304和第二垫料1306由不受影响的材料形成。不受影响的材料是缠结过程不会导致纤维延伸穿过的材料。大体上不受影响的材料是这样一种材料：当缠结发生时，产生的纤维结合的强度不足以抵抗轻微扰动。出于全文中的目的，除非另有指示，否则不受影响的材料也可以包括大体上不受影响的材料。示例可以包括薄膜或片状材料。
如图13B中所描绘的，图13B是沿图13A的切割线13B的横截面视图，多根纤维1302既不延伸穿过第一垫料1304也不延伸穿过第二垫料1306。在该示例中，垫料通过多根纤维1302之间的周界缠结而不是通过多根纤维1302和垫料1304、1306本身之间的缠结来保持。因此，如下文将描述的，如果纤维层1300在垫料中的一个附近被操纵(例如，裂开)，垫料可以被移除或溶解，并且先前填充有垫料的体积将保持为纤维层1300内的口袋。因此，在示例性方面，使用不受影响的材料允许在纤维层内产生空隙或其他空腔。如下文关于截留的垫料或部件将描述的，不受影响的材料可以允许结合，同时仍然允许在成形的纤维包裹部内移动。
图14A描绘了根据本文各方面的具有多根纤维1402的纤维层1400.第一垫料1404由可缠结的材料(例如织物)形成，并且第二垫料1406由不受影响(相对于纤维)的材料(例如聚合物片或薄膜)形成。此外，出于示例性目的，第一垫料1404和第二垫料1406是非重叠的垫料。如图14B中所描绘的，第一垫料1404和第二垫料1406是共面垫料，但是设想，在可替代方面，它们可以在Z方向的定位上被偏移(非共面)。例如，在缠结纤维层之前，一个或更多个纤维层可以在Z方向上被定位在垫料之间。在该示例中，组件将由多个不共面的垫料组成。在该示例中，还设想，Z方向偏移的垫料可以在X或Y方向上全部或部分地重叠。
回到图14B，多根纤维1402穿过第一垫料1404并与第一垫料1404缠结。然而，多根纤维1402不穿过第二垫料1406或不直接与第二垫料1406缠结。相反，如先前所描述的，多根纤维1402自缠结并形成截留(包裹)第二垫料1406的包裹部。
图15至图17描绘了具有通过诸如相对于相关联的纤维层的高抗拉强度(例如，低拉伸)的一个或更多个工程化元件完成的定向工程化的(direction engineering)的垫料。
图15描绘了包括物品周界1502和第一工程化元件1504的物品1500。第一工程化元件1504可以是(或者可以通过后续处理变得)高韧性、高抗拉强度、低拉伸材料，诸如绳索、金属丝、模制基质、沉积基质、长丝、线、粗纱等。测量的特性(拉伸、韧性和抗拉强度)可以与用作第一工程化元件1504的纤维结合剂的相关联纤维层有关。图示的物品周界1502代表鞋的鞋面构造。如同在本文之前的描述，物品周界诸如物品周界1502，可以在视觉上存在于纤维层上，理论上出于说明的目的，或者作为物理元件(例如，作为具有该形状的垫料)。鞋尖到鞋跟的方向由箭头1508表示。偏置的内侧到外侧方向由箭头1506表示。利用第一工程化元件1504的布置，拉伸在箭头1506的方向上受到限制，因为该方向大体上与第一工程化元件1504的放置的方向平行。然而，如果根本上受第一工程化元件1504影响，则在箭头1508方向上的拉伸最小。因此，物品1500证明了用作垫料的工程化的材料的取向如何能够赋予纤维层工程化的特性，从而成为纤维结合工程化材料。在该示例中，第一工程化元件1504可以是定制纤维铺放，其可以具有锁定线迹，诸如刺绣线迹，将纤维保持在下面的材料的指定位置中。锁定线迹可以由任何材料形成，甚至是后来溶解的去除性材料。可替代地，设想了省略具有离散线的锁定线迹。相反，当元件(例如粗纱)被施加到下面的基底(诸如垫料)时，可以使用缠结过程。例如，当放置元件时，一根或更多根钩针可能使元件与纤维层缠结。可以实施其他的缠结方式(例如，流体缠结和/或结构化针缠结)。
图16描绘了包括物品周界1602、第一工程化元件1604和第二工程化元件1606的物品1600。第一工程化元件1604和第二工程化元件1606各自可以是(或者可以通过后续处理变得)高韧性、高抗拉强度、低拉伸的材料，诸如绳索、金属丝、粗纱等。物品周界1602代表鞋的鞋面构造。第一工程化元件1604限制在由箭头1608表示的方向上的拉伸，并且第二工程化元件1606限制在由箭头1610表示的方向上的拉伸。此外，在示例性方面，在缠结过程之后，设想了通过在元件1604、1606的交叉点形成共同的结合点，第一工程化元件1604和第二工程化元件1606一起起作用。因此，由第一工程化元件1604和第二工程化元件1606形成的垫料的所得到的特性可以不同于工程化元件1604、1606中的每一个单独地测量的特性。
图17描绘了包括物品周界1702、第一工程化元件1704、第二工程化元件1706和第三工程化元件1708的物品1700。第一工程化元件1704、第二工程化元件1706和第三工程化元件1708中的每一个都可以是(或者可以通过后续处理变得)高韧性、高抗拉强度、低拉伸材料，诸如绳索、金属丝、粗纱等。图示的物品周界1702代表鞋的鞋面构造。设想了工程化元件1704、1706、1708可以相同、相似或不同。工程化元件1704、1706、1708可以在材料、构造、尺寸等方面不同。如图17中所提供的，设想可以形成用于工程化元件1704、1706、1708的区域性构造。例如，在物品周界1702的鞋跟端，第三工程化元件1708限制物品周界1702在鞋跟到鞋尖方向上的拉伸。当被构造成三维的鞋的鞋面时，第三工程化元件1708有效地限制了在内侧到外侧方向上围绕鞋跟端的拉伸。因此，图17设想并探索了区域性放置工程化元件以实现可变(例如，区域性施加的)工程化的特性。虽然在鞋跟区域中描绘，但是设想一个或更多个可替代或另外的区域可以具有工程化元件。此外，虽然工程化元件是参照在拉伸上的限制来描述的，但是另外的(或可替代的)特性也可以通过工程化元件来实现。例如，工程化元件可以是被集成以提供冲击衰减或其他缓冲特性的泡沫长形部分。
图18A至图21B描绘了根据本文各方面的不同的鞋面构造和潜在垫料位置。虽然某些鞋面构造被描绘成具有特定的垫料布置，但是设想鞋面构造可以与所描绘的垫料的预期结果相组合。例如，对于第一鞋面构造，被构造成向鞋跟区段添加工程化的特性的垫料可以是第一形状的，并且对于不同的鞋面构造，垫料可以是不同形状的(或者可以由多个垫料组成)。因此，出于关于可替代的鞋面构造的类似目的，对垫料的位置的设想允许垫料形状、尺寸和位置之间的转换是有效的。换句话说，本文描述和描绘的分立元件证明了可以实施且非限制性的原理。相反，所提供的原理指导可以形成的组合。
图18A描绘了根据本文各方面的具有基部部分1802和垫料1804的平面鞋面1800。基部部分可以是纤维层和/或垫料。如本文所提供的，基部部分和垫料可由各种材料(例如，有机或合成材料)用各种技术(例如，针织、编织、无纺、刺绣、定制纤维铺放、沉积成形、缩减成形、膨胀、3D印刷、模制或挤出)来形成。如图18B和图18C中所看见的，垫料1804为围绕鞋喉部分朝向鞋底联接位置延伸的内侧面和外侧面上的鞋中部区域提供工程化的特性。在该示例中，连续垫料延伸穿过物品的多个部分，并可有效用于各种工程化的特性。在一个示例性方面，连续垫料是没有间断的完整整体。例如，垫料1804比单独的基部部分1802更有效地将鞋带载荷从鞋喉区域朝向鞋底传递。例如，垫料1804可以具有比基部部分1802更低的弹性模量。
在另一个示例中，垫料1804(或本文提供的任何垫料)可以形成为具有多个开口，诸如针织大网眼。在该示例中，当纤维层缠结在多个开口周围时，产生纹理。根据孔的尺寸和纤维的特性，纤维可能不会遮蔽孔，并且反而缠结在垫料的正部分周围，并使负空间大体上为负。因此，在图18A至图18C的示例中，高透气性部分可以形成在垫料1804的位置中。在这点上，垫料可以有效地形成部分通过缠结过程暴露的宏观纹理。这个构想可以应用于本文提供的任何垫料。
图19A描绘了根据本文各方面的平面鞋面1900，该平面鞋面1900具有基部部分1902、第一垫料1904、第二垫料1906、第三垫料1908和第四垫料1910。虽然描绘了垫料的特定组合并将描述垫料的特定组合，但是结合图19A和其他图可以理解的是，一个或更多个所描绘的元件可以省略或改变。此外，设想了可以添加一种或更多种垫料。
当第一垫料1904处于其尺寸形成状态时(见图19B)，第一垫料1904在平面鞋面1900的鞋跟区域的外侧部分上。第二垫料1906在鞋跟区域内侧部分上。第三垫料1908形成在内侧面和外侧面上的鞋喉周围，以及横跨鞋头部分。第四垫料1910从内侧面和外侧面延伸穿过鞋包头。第五垫料1912被描绘在足下区域中。第五垫料1912可以提供稳定性、缓冲性、贴合性和/或类似特性。第五垫料1912虽然被描绘为填充足下区域的大部分，但是在本文各方面中，可以替代地集中在鞋跟区域、足弓区域、鞋前部区域或鞋尖区域处。第五垫料1912可以提供足下工程化的设计，诸如足弓支撑、缓冲、足部对准等。垫料1904、1906、1908、1910、1912中的每一个可以由不同的材料形成，利用不同的技术形成，和/或具有不同的特性。
例如，第一垫料1904和第二垫料1906可用于加强鞋跟区域并提供额外的刚性。另外地或可替代地，第一垫料1904和第二垫料1906可以用作鞋跟区域中的缓冲，诸如通过形成相应的垫料的膨松或泡沫状材料。第三垫料1908可以由比基部部分1902具有更大抗撕裂性的材料形成。更大的抗撕裂性结合在鞋带孔周围，鞋带孔可以使鞋喉部分暴露于集中的张力下，从而将物品固定到穿着者。第四垫料1910可以由提供大于基部部分1902的耐磨性的材料和/或技术形成。鞋可能会在鞋尖前缘处经历擦伤和刮伤，这在鞋上的其他地方是不常经历的。结果，第四垫料1910有效地将耐磨特性工程化的化到平面鞋面1900中。
图19B描绘了根据本文各方面的处于尺寸形成状态下的图19A的平面鞋面1900。图19B包括图19A中未描绘的鞋舌部分；然而，设想了鞋舌部分可以形成为鞋面图案的一部分，或者其可以单独形成并随后附接。
图20A描绘了根据本文各方面的具有基部部分2002和垫料2004的平面鞋面2000。虽然描绘为单一垫料，但是垫料2004实际上可以由两个或更多个部分形成。垫料2004沿平面鞋面2000的联接周界形成。周界垫料可以沿着任何周界延伸，诸如踝领、鞋前部开口等。周界垫料可以是连续的和/或离散的，使得结合周界和/或成品边缘周界可以是共同的或离散的垫料。
平面鞋面2000可以被装楦，并且斯创贝尔袜和/或板(有时称为楦鞋板(lastingboard))可以与平面鞋面2000连结以形成三维鞋。连结可以通过缝合(例如，斯创贝尔线迹)、粘附剂和/或其他联接技术来实现。周界处的连结可使周界暴露于集中的张力，当单独使用基部部分2002时，该集中的张力可使鞋面材料经受撕裂、裂开或以其他方式变形。因此，垫料2004有效地抵抗沿周界连结的负面结果，诸如增加尺寸稳定性、更大的抗撕裂性等。垫料2004可以从基部部分2002的周界延伸到咬合线内部的一点，以防止垫料暴露在成品物品中。咬合线是在鞋面和鞋底之间的过渡处形成的线。
图20B示出了具有连结在周界处的斯创贝尔板的平面鞋面2002的仰视图。应当理解，垫料可以单独或与一种或更多种其他特性组合用作连结加强体。例如，离散的垫料可以用作连结加强体，或者垫料可以包括用于用作连结加强体的部分。
图21A描绘了根据本文各方面的具有基部部分2102和垫料2104的平面鞋面2100。垫料2104从内侧面和外侧面延伸穿过鞋跟部分。在该示例中，垫料2104还朝向鞋喉延伸至内侧面和外侧面两者上的第一鞋带孔。垫料2104可以提供拉伸力从鞋带孔朝向鞋跟(heelwardly)向鞋底部分的传递，以帮助将鞋固定到穿着者。垫料2104还可以在鞋跟区域中提供刚性和/或缓冲。如本文所提供的，垫料可以提供本文所提供的一个或更多个工程化的特性。图21B描绘了根据本文各方面的处于成形三维构造的平面鞋面2100。图21B描绘了最初未在图21A中描绘的鞋舌部分。然而，设想了鞋舌部分可以形成为图21A的平面鞋面2100的一部分，或者其可以单独形成并结合到鞋类物品中。
元件垫料
如先前所阐述的，垫料是作为纤维结合元件由一个或更多个纤维层保持在相对位置中的元件。图22A至图25D根据本文各方面探索了元件垫料。如以上所提供的，元件垫料可以包括传统上应用于具有不同联接机构的织物的一个或更多个元件，并且这些元件可以具有超出织物的功能目的。元件的非限制性示例可以包括卡扣、钮扣、拉链、钩环结构、管、环状物、索环、电传感器、电传输元件、光纤、气囊、踏面/附着力元件等。元件垫料还可以包括形成凸起的表面浮雕的元件，该凸起的表面浮雕提供在视觉上、认知上和/或触觉上感知存在和/或不存在截留或包裹的垫料。形成凸起的表面浮雕的元件垫料可能不具有超出织物的功能目的，并且可以全部或部分地提供它们所提供的视觉外观。
图22A至图22E以多种视图和缠结的状态描绘了示例性元件。图22A描绘了根据本文各方面的元件的集合2200的平面视图。元件的集合2200包括不受影响的通用元件2210、第二不受影响的通用元件2212、具有凸缘2214的卡扣、具有第一缠结凸缘2216的卡扣、具有第二缠结凸缘2218的卡扣、具有缠结凸缘2220的电气元件、第一固体通道2222、第二固体通道2224、第一可变形通道2226、第一中空通道2228、第二中空通道2230和D形环2232。应当理解，元件的集合2200本质上是示例性的并且不是限制性的。
一些元件可以仅仅被包裹在纤维层内并且另一些元件可以与纤维缠结。如以下将更详细解释的，仅仅包裹可以允许元件在限定的包裹体积内移动(例如旋转)。此外，还如下文将更详细解释的，仅包裹的元件可以容易地从缠结纤维层移除以产生体积(例如，口袋、通道、窗口或开口)，其中包裹的元件在缠结期间和移除之前被定位。缠结的元件可以被牢固地纤维结合到至少一个纤维层(并且还潜在地结合到一个或更多个垫料)，以防止元件的移动，例如旋转移动。元件可以由任何材料或材料的组合形成，诸如但不限于聚合物、金属和/或有机材料。元件可以由任何技术形成，诸如模制、沉积成形、缩减成形、挤出等。元件可以具有任何尺寸、形状或构造。
不受影响的通用元件2210可以是包裹在纤维层内的任何元件。如图22E中最佳看出的，可以移除包裹纤维层的一部分，以暴露不受影响的通用元件2210。这是部分可能的，因为从纤维层移除的纤维没有与不受影响的通用元件2210缠结。因此，不受影响的通用元件2210可以提供掩模、窗口或其他特征，这将在下文描述。在一些方面，形成包覆纤维层的纤维的一部分可以手动或强制分开或分离，以暴露不受影响的通用元件2210的一部分。例如，不受影响的通用元件2210可以包括尖顶或凸起的部分或其他合适的突起，当纤维被强制或手动分离时，这些突起可以暴露。
第二不受影响的通用元件2212类似于不受影响通用元件2210，但如图22E中最佳看出的，穿过纤维层和后缠结的第二不受影响的通用元件2212形成孔。因此，第二不受影响的通用元件2212提供了可以在垫料上执行的后处理的示例，以进一步工程化的化纤维结合工程化材料。在本文各方面，第二不受影响的通用元件2212可以提供加强体、鞋带孔或其他目的。穿过第二不受影响的通用元件2212和纤维层形成的孔可以通过但不限于冲头、钻头、CNC机器、激光、水喷射、切割、切缝、溶解等形成。
具有凸缘2214的卡扣，虽然称为“卡扣”，但可以是索环或其他环形元件。具有凸缘2214的卡扣可以由如图22C中所描绘的不受影响材料形成，使得来自纤维层的纤维不会与具有凸缘2214的卡扣缠结，但是反而是纤维彼此缠结，纤维将卡扣与凸缘2214结合在一定体积中，以用凸缘2214包裹卡扣。由于具有凸缘2214的卡扣在包裹具有凸缘2214的卡扣的体积内具有对称形状，并且具有凸缘2214的卡扣不包括缠结结构，所以具有凸缘2214的卡扣可以在体积内自由旋转，同时仍然固定到纤维层。还设想了旨在将卡扣与凸缘2214机械接合的往复卡扣元件，但未描绘。
设想了诸如元件垫料的垫料可以充分地包裹在纤维结合层内，以至少暂时定位和保持垫料。随后的操作诸如施加压力、热量、粘附剂等，可用于最终将截留的垫料与纤维层固定。换句话说，截留和/或缠结可以用作保持垫料的位置的临时结合过程，并且可以实施随后的过程来补充结合，以相对于纤维层牢固地保持垫料。
具有第一缠结凸缘2216的卡扣类似于具有凸缘2214的卡扣，但是凸缘部分包括多个孔，来自纤维层的纤维可以延伸穿过这些孔。延伸穿过凸缘的孔的纤维可以防止在由具有凸缘2214的卡扣提供的纤维体积内的旋转移动。因此设想，元件可以适于仅通过一个或更多个结构变化，诸如在该示例中穿过凸缘的孔来包裹纤维或与纤维缠结。
具有第二缠结凸缘2218的卡扣提供了一种可替代的凸缘构想，其可以提供与具有第一缠结凸缘2216的卡扣不同的缠结特性。具有第一缠结凸缘2216的卡扣和具有第二缠结凸缘2218的卡扣提供了如何可以通过元件的结构变化来调节元件的缠绕特性的示例。例如，代替延伸穿过现有结构的孔，结构本身可以被改变以增强缠结特性，如由具有第二缠结凸缘2218的卡扣所描绘的。因此，设想了缠结结构可以由与缠结结构所附接的垫料部分相似或不同的材料共同生产或后生产。
具有缠结凸缘2220的电气元件代表可以纤维结合到工程化的材料的任何电气部件(例如，传感器、灯、集成电路、电池或天线)。虽然用缠结凸缘来描绘，但是设想在某些方面，电气元件可以仅仅被包裹而不是缠结。设想一个或更多个电导体可以延伸到具有缠结凸缘2220的电气元件(或任何用纤维结合固定的电气元件)。电导体可以是垫料或独立元件的一部分，它们也是由纤维层结合的纤维。例如，具有电联接的部件的选择的电气线束可以作为与一个或更多个纤维层缠结的一个或更多个垫料而插入。
第一固体通道2222在构想上类似于不受影响的通用元件2210；然而，第一固体通道2222被设想为相对于横向横截面测量值(例如直径)具有延伸的纵向长度。第一固体通道2222可以代表光纤、导电元件或另一种不受影响的元件。
第二固体通道2224类似于第一固体通道2222；然而，从图22E中可以看出，第二固体通道2224可以被移除，以在先前由第二固体通道2224填充的体积中的缠结纤维层内形成通道。因为第二固体通道2224是不受影响的，所以纤维不会与其缠结，并且第二固体通道2224可以被移除而不会显著损坏缠结的纤维层。
第一可变形通道2226被设想为相对于横向横截面测量值(例如直径)具有延伸的纵向长度，其具有允许横向横截面中暂时或永久变形的弹性。变形在图22C中描绘。在示例性方面，设想第一可变形通道2226可以提供冲击衰减能力或其他缓冲功能。
第一中空通道2228可以是具有任何横向横截面形状(例如，圆形、卵形、三角形、直线形、叶状、狗骨形或中空形)的管状结构。管状结构可以有效地传导流体，诸如液体或气体，或者保持可发泡材料、可流动材料、可膨胀材料或状态改变的材料。此外，管状结构可以用作缠结之后元件(例如，光纤、微观纤维或电气部件)可以经过的导管。例如，通过使用第一中空通道2228作为导管，可能不适合用缠结处理的元件(例如，由于增加的断裂风险)仍然可以集成到纤维结合工程化材料中。
第二中空通道2230可以类似于第一中空通道2228；然而，如图22C中所示出的，其在横截面上可能相对地是不可变形的。
如图22D中所看见的，D形环2232代表可以被包裹的元件，但是利用旋转移动，可以部分地从纤维层的外部重新定位。例如，整个D形环2232可以被包裹在纤维层中，但是掩模或修整操作可以释放弯曲部分，留下被包裹的线性部分。在释放D形环2232的弯曲部分之后，弯曲部分可以围绕由仍然包裹的线性部分的纵向方向所限定的轴线旋转。虽然描绘了“D”形环，但是设想任何环或卡环都可以是纤维结合的。在示例性方面，卡环或环可以具有线性部分，该线性部分可以在被包裹时自由旋转。然而，设想可以不利用旋转，并且可以修整包裹环或卡环的纤维的一部分，以允许环或卡环的至少一部分在纤维层之外可以接近。可以通过包裹元件的结构设计(例如，非对称设计或包含缠结结构)和/或后处理(例如，施加能量、热量、压力或粘附剂)来抑制或鼓励旋转。
图22B描绘了根据本文各方面的来自图22A的元件的横截面视图，该元件具有在上方的第一纤维层2234和在下方的第二纤维层2236。虽然描绘了两个纤维层，但是设想一些元件可以与单个纤维层充分缠结。然而，在一个示例性方面，仅仅被包裹的那些元件可以受益于至少第二纤维层以形成待缠结的包裹纤维结构。该横截面还图示了与元件缠结的纤维，诸如通过卡扣的缠结凸缘2216和2218。
图22C描绘了根据本文各方面在缠结第一纤维层2234和第二纤维层2236之后的图22B的横截面视图。缠结纤维结合了元件。缠结导致元件至少部分地包裹纤维和/或与纤维缠结。
图22D描绘了根据本文各方面的在其上执行了修整操作之后的来自图22C的一些元件的平面视图。图22E描绘了根据本文各方面的沿图22D的切割线22E的横截面。如图22D和图22E中可以看出的，后缠结修整操作可以移除纤维的部分，以暴露包裹在其中和/或与其缠结的元件的一个或更多个部分。修整操作还可以抽出元件本身的一部分，诸如用于第二不受影响的通用元件2212。此外，设想后缠结元件可以部分地暴露以允许接近，诸如元件2238。此外，如由2240所描绘的，元件可以被一起抽出，在围绕元件缠结期间形成的空隙中留下纤维腔。
设想纤维腔可以填充有一种或更多种材料。例如，可发泡材料和/或可流动材料，诸如粒料或粉末，可以插入到纤维腔中。该腔可以通过进一步缠结或其他闭合方式用其中包含的可发泡和/或可流动材料密封。可发泡材料可以被发泡(例如，用热或其他催化剂触发)，使得纤维腔填充有可发泡材料。还设想其它材料，诸如可固化材料(例如硅树脂)，其可以以第一状态(例如液体、分散体或糊状物)被插入并形成为另一状态(例如弹性固体)。在一个示例性方面，通道提供了包含添加材料的容器。此外，纤维腔可以用作拉伸绳或其他可收紧元件可以延伸穿过的通道。还设想，锁定元件(例如绳锁)可以纤维结合在材料中以将拉绳保持在设定的张力处。此外，设想可以沿着纤维形成的腔/体积施加或形成低摩擦表面涂层。低摩擦表面涂层相对于同一纤维材料的未处理部分可以是低摩擦的。低摩擦特性可以是将元件穿线通过过纤维体积或者用于在纤维体积内移动一次物品。
如先前所阐述的，纤维包裹的元件包括形成凸起的表面浮雕的元件。凸起的表面浮雕提供了在视觉上、认知上和/或触觉上感知存在和/或不存在截留的垫料和垫料元件，包括提供“由纤维结合的”外观的独特特征的过渡。特征外观的一个方面是，它暗示了可替代的制造技术，这是由于缺乏明显的传统构造或附接机制，诸如缝合或熔融的片状塑料聚合物薄膜。示例可以包括但不限于垫料和纤维(例如，模制部件、泡沫、支撑索、可熔纤维束和织物(诸如具有开口的那些))具有产生可感知的差异的物理性质，诸如图案、纹理、颜色差异、Z维差异(Z-dimensional differentiation)、密度和/或其中可检测到可变性的其他物理特性。在一些方面，垫料可以在纤维结合之前经受一个或更多个或制造过程(例如，染色、丝网印刷、刺绣等)，使得在纤维结合时，垫料的一个或更多个视觉性质可以在所得的制造物品的表面上变得可见。例如，预处理的垫料的一部分可以延伸穿过纤维(例如，产生颜色差异)，和/或可以被纤维包裹或截留(例如，产生期望的形状或构造的凸起的表面浮雕)。
图27描绘了利用网眼垫料和具有用高韧性线(根据需要，其可以是任何颜色或反射率)刺绣在其上的图案的垫料形成的鞋类物品2700。当纤维结合时，刺绣图案2710在制造物品的表面处是可见的。在图27的物品中，单独施加的表层(skin layer)2712也施加在纤维结合物品的表面上，该表面将形成所得到的制造的鞋类物品2700的面向外部的表面。
相对于传统上用粘合剂结合或用片状塑料聚合物薄膜熔融结合的元件的外观、重量和不太柔顺的触感，鞋的鞋面中纤维结合包裹元件的触觉特征可以包括柔软、轻质、柔顺、可渗透和不可塑。
在截留的元件由于周围介质的变化而具有增强的视觉、认知和/或触觉感知能力的情况下，可以观察或经历以上现象，周围介质的变化诸如生产为半透明/透明，和/或通过由纤维、添加剂、处理物、聚合物包裹、形状转变(诸如通过弯曲或模制)的纹理线索(textural cues)，和/或在提供背光以揭示截留的垫料和纤维元件之间的内部分层和/或过渡的结构内或之外添加临时或永久发光元件。
现在转到图23A，描绘了根据本文各方面的拉链2300。拉链2300包括第一带2302和第二带2304。第一多个齿部2306与第一带2302联接。第二多个齿部2308与第二带2304联接。虽然未描绘，但是设想拉链2300可以包括顶部止动件、底部止动件、插入销、箱销(box pin)和/或保持箱，这对于拉链来说是传统的。包括滑块以接合和/或脱离第一多个齿部2306和第二多个齿部2308。还描绘了第一带2302上的可选的孔2310和第二带2304上的可选的孔2312。然而，与带2302、2304相连接的孔本质上是示例性的。它们可以是任何尺寸、形状、顺序、位置、序列等的。在可替代方面，每个齿部可以具有整体形成或连结的缠结结构，其可以允许齿部的直接缠结而不具有区域性结构。例如，每个齿部(或齿部的集合)可以形成(例如模制)为具有一个或更多个缠结结构。因此，缠结过程是在有或没有补充带的情况下保持一个或更多个齿部的设定位置的有效过程。此外，除了延伸穿过带的孔之外或作为延伸穿过带的孔的可替代方案，带本身可以是缠结结构(例如，易受纤维缠结影响的纤维形成材料)。
在示例性方面，拉链2300是纤维结合到纤维层的元件垫料。纤维层的纤维与第一带2302和第二带2304缠结。与带2302、2304的缠结可以通过刺穿带来发生，诸如通过针缠结(钩针缠结或结构化针缠结)、或者通过具有适于激励缠结的一个或更多个结构的改性带(或整体缠结结构)。缠结结构的一个示例包括孔2310和2312。也设想可替代结构，例如带上的非线性边缘(例如扇形边缘)、狭缝和/或凸缘部分，诸如图22A中所描绘的在具有第二缠结凸缘2218的卡扣上的凸缘元件。
在示例性方面，防止纤维与第一多个齿部2306和第二多个齿部2308相互作用可以试图防止拉链2300由纤维干涉所引起的故障。这样，并且如图23B中所描绘的，在缠结期间，拉链2300可以包括一个或更多个掩模。图23B描绘了根据本文各方面的来自图23A的拉链2300以及第一纤维层2314和第二纤维层2316的横截面。第一掩模2318和第二掩模2320定位在纤维层(分别为2314和2316)和拉链2300之间在不旨在发生纤维缠结的位置中。掩模是被暂时(或永久)包含的不受影响(例如，不易于纤维缠结)的元件，以防止纤维在缠结发生时变得与下面的元件/垫料缠结。掩模可以由任何材料形成，诸如聚合物组合物、金属组合物或有机组合物。在一个示例性方面，掩模可以由塑料片材料形成，并且定尺寸以与拉链2300的一部分相对应，主要在第一齿部2306和第二齿部2308的交叉点处。掩模2318、2320可以沿着拉链2300的纵向长度延伸。在示例性方面，设想可以移除掩模或者掩模可以是易散的(例如，可溶解的或可崩解的)。此外，在一个方面，设想了在缠结之后可以相对于垫料和/或纤维层保持掩模。例如，在一个示例性方面，在物品的实际使用期间，掩模可以防止通过纤维的污染或其他损坏。
根据本文的方面，图23C描绘了第一纤维层2314和第二纤维层2316是结合图23B的拉链2300的缠结纤维。如可以看出的，来自第一纤维层2314的纤维和来自第二纤维层2316的纤维延伸穿过拉链带的孔2310、2312，以纤维结合拉链2300与纤维层2314、2316。同样如所描绘的，掩模2318、2320防止纤维与拉链2300齿部缠结。掩模2318、2320的使用允许可以均匀施加缠结过程，而不是避免缠结直到齿部2306、2308。
图23D描绘了根据本文各方面的在来自图23C的组件完全缠结之后的纤维的修整操作。如可以看出的，第一多根纤维2322和第二多根纤维2324缠结并且纤维结合拉链2300。设想通过拉链2300的一个或更多个孔或缠结结构(例如，孔2310、2312)，一根或更多根纤维可以与拉链2300的带缠结和/或一根或更多根纤维可以与纤维层2314、2316的其他纤维缠结。
然后，可以执行材料减少/修整操作，诸如经由激光、水喷射、刀、模具等以移除一个或更多个掩模附近的纤维。在该示例中，穿过缠结纤维层的狭缝可以沿着掩模2318形成，以允许移除掩模2318并接近拉链2300用于操作。可替代地，如图23D中所描绘的，可以执行修整操作以移除覆盖掩模2318的纤维，诸如沿着掩模2318的周界切割。在示例性方面，移除掩模附近的纤维可以减少由缠结纤维层的纤维对拉链操作的无意干涉。可以在第二掩模2320上执行类似的操作。
拉链可以结合到具有纤维结合结构的物品中。例如，设想拉链可以作为闭合机构形成在鞋的鞋面中。纤维结合拉链也可以形成为服装物品(例如衬衫、短裤、裤子或胸罩)。纤维结合拉链也可以结合到外衣(例如夹克、手套或帽子)中。纤维结合拉链可以结合到装备(例如，保护装置)中。拉链的纤维结合减少或消除了可能导致制造成本和时间增加的缝合或其他结合机制。此外，拉链的纤维结合允许无缝构造，该无缝构造为穿着者/使用者提供可替代的触感、对其所结合的物品的不同的力分布和/或不同的外观。
纤维结合也可以用作防干扰构造。例如，具有掩模(或没有掩模)的纤维结合元件可以固定物品或体积。该体积或空隙可以保持可验证的密封，直到纤维被修整，允许接近垫料，该垫料可以是闭合/打开元件(例如拉链或钩环)。换句话说，延迟修整过程为纤维结合元件提供了功能化证明(例如，证明元件还未被调节，诸如拉上拉链或拉开拉链)。
图24A至图24C描绘了根据本文各方面的作为元件垫料的纤维结合钩环紧固件。虽然描绘了钩环结构，但是设想可以实施任何紧固件构造(例如蘑菇帽和容器)。图24A描绘了钩组件2402，该钩组件2402包括定位在第一纤维层2404和第二纤维层2406之间的钩紧固件2408。掩模2410也被描绘为掩盖钩紧固件2408的钩。掩模2410限制了来自第一纤维层2404的纤维与钩紧固件2408的钩的缠结。如前所描述的，掩模可以由限制掩模下方的纤维渗透和/或缠结的不受影响材料或技术形成。
还在图24A中描绘了环组件2420。环组件2420包括第一纤维层2412、第二纤维层2414和环紧固件2416。还描绘了掩盖环紧固件2416的环的掩模2418。在一个示例性方面，钩紧固件2408和环紧固件2416有效地协作以形成钩环紧固机构，该钩环紧固机构可以接合和脱离以打开和关闭连接的物品。
图24B描绘了对应的钩组件和环组件的第一纤维层和第二纤维层的缠结。然而，如所描绘的，掩模2410和掩模2418限制了纤维与对应的组件的钩或环的缠结。如先前关于图23A中的拉链2300所描述的，设想钩紧固件2408和/或环紧固件2416可以被修改以提供缠结结构。例如，一个或更多个孔可以与元件一体地形成或穿过元件形成在将不会由掩模遮挡的位置中，诸如周界。此外，设想缠结结构，诸如非线性边缘，以及附加结构可以与钩紧固件2408和/或环紧固件2416结合，以帮助实现这些元件到纤维层的纤维结合。还设想了，仅仅包裹就可以足以将钩紧固件2408和/或环紧固件2416保持在纤维材料的限定位置中。此外，包裹可以用于暂时保持元件，直到可以施加后处理(例如，能量、热量、压力或粘附剂)。设想诸如钩组件的元件可以包括掩模或不受影响的背衬/材料，以防止元件的功能部分的污染。例如，穿过钩组件的后部部分延伸到钩中的纤维会降低钩的抓持能力。因此，可以相对于元件使用掩模或不受影响材料，以防止纤维缠结，这可能限制元件的功能意图。
图24C描绘了根据本文各方面的来自图24B的组件的修整操作。甚至在修整允许移除掩模2410和相关联的纤维之后，钩紧固件2408也是纤维结合的。该修整操作暴露了钩紧固件2408的钩，用于用作钩环紧固件。与环紧固件2416相关联的修整操作允许移除掩模2418和相关联的纤维。一旦移除，环紧固件2416的环被暴露以有效地用作钩环紧固件。
设想任何尺寸、形状或类型的钩和/或环都可以是纤维结合的。钩和/或环组件可以结合到具有纤维结合结构的物品中。例如，设想钩和/或环组件可以作为闭合机构形成在鞋的鞋面中。纤维结合的钩和/或环组件也可以形成在服装物品(例如衬衫、短裤、裤子或胸罩)中。纤维结合的钩和/或环组件也可以结合到外衣(例如夹克、手套或帽子)中。纤维结合的钩和/或环组件也可以结合到装备(例如，保护装置)中。纤维结合的钩和/或环组件减少或消除了可能导致制造成本和时间增加的缝合或其他结合机制。此外，钩和/或环组件的纤维结合允许无缝构造，该无缝构造为穿着者/使用者提供可替代的触感、对其所结合的物品的不同的力分布和/或不同的外观。纤维你那和钩组件的另外的优点是，传统上钩组件的缝纫会导致线在使用期间纠缠和断裂，因为钩相互作用并相对于用于通过缝合固定它的线移动。利用纤维结合，可以利用更多数的机械相互作用(例如，离散纤维缠结)以固定钩组件(和/或环组件)。
图25A至图25D描绘了根据本文各方面的提供维度偏移的纤维结合元件。图25A描绘了根据本文各方面的示例性维度偏移元件2500。在特定示例中，设想维度偏移元件可以用作鞋外底、保护填充物元件等。维度偏移元件2500包括多个突出元件2502和晶格结构2504。晶格结构2504也可以被称为结构上二维和/或三维的矩阵。应当理解，维度偏移元件2500的特征本质上仅仅是示例性的且不是限制性的。设想，可以为这些特征实施不同的尺寸、形状和构造。例如，当用作鞋类的踏面图案时，维度偏移元件2500可以具有不同的花纹以适应鞋类的不同部分(例如，鞋尖端、鞋跟端或鞋中部)。多个突出部2502可以具有不同的横截面形状和/或尺寸。多个突出部2502可以具有可变的偏移高度(例如，突出高度)。晶格结构2504可以是非线性的、尺寸上可变的和/或构造上不同的(例如，可以具有尺寸梯度、间距梯度、横向横截面形状变化、纵向形状变化、波状或卷曲)。
维度偏移元件2500可以由各种材料形成。在示例性方面，维度偏移元件2500由模制聚合物形成，诸如聚氨酯、乙酸乙烯酯、硅橡胶等。示例性材料可以是弹性聚合物。设想多个突出部2502可以由晶格结构2504共同形成或独立地形成。还设想多个突出部2502可以由与晶格结构2504不同或相似的材料制成。此外，在示例性方面，设想晶格结构2504可以完全省略，并且多个突出部2502中的一个或更多个可以是分立元件。当多个突出部2502的突出部是分立元件时，设想突出部可以具有凸缘或其他缠结结构，如整个本文所描述的。因此，晶格结构2504可以与和多个突出部2502中的一个或更多个相同的材料成一体和/或由其形成，或者晶格结构2504可以作为缠结结构与多个突出部2502中的一个或更多个分离和不同。
图25B是根据本文各方面的沿图25A的切割线25B的横截面视图。如所描绘的，多个突出部2502从晶格结构2504延伸，以在Z方向上延伸更大的距离(例如，在图25B中向上)。在一个示例性方面，当缠结时，纤维结合维度偏移元件2500的纤维层可以具有从晶格结构2504开始的小于多个突出部2502的Z方向上的高度。换句话说，多个突出部2502可以延伸到形成纤维结合的纤维层之外，使得它们被暴露并且不被纤维覆盖/遮挡。
图25C描绘了根据本文各方面的具有第一纤维层2506和第二纤维层2508的图25B的维度偏移元件2500。如同本文所描述的其它垫料和纤维层组合，设想第一或第二纤维层2506、2508中的一根或更多根纤维可以具有可变的特性。例如，低熔化聚合物组合物可以形成纤维的至少一部分，诸如第一纤维层2506中的纤维。例如，设想后缠结的低熔化纤维可以暴露于能量，导致纤维的流动或连结，这产生板或鞋底结构，维度偏移元件2500穿过该板或鞋底结构突出以形成附着力元件。相对于未熔化的纤维层，成形的板或鞋底结构可以具有不同的渗透性(例如，透气性或透水性)、刚性、柔性和/或耐磨性。还设想一根或更多根纤维能够与一种或更多种材料连结形成维度偏移元件。例如，纤维可以通过压力、能量、化学物质和/或其他技术与维度偏移结合。
图25D描绘了根据本文各方面的缠结之后的图25C的组件。维度偏移元件2500通过由晶格结构2504的包裹而进行的缠结过程被纤维结合。另外，设想维度偏移元件2500可以包括与来自纤维层的一根或更多根纤维缠结的基于纤维的晶格结构。还设想，可以使用一个或更多个掩模来防止维度偏移元件的一个或更多个部分的缠结。附加地或可替代地，掩模可以不被使用，因为一个或更多个部分可以由用作自掩模部分的纤维不受影响材料(例如，坚固的聚合物或橡胶)形成。修整操作也可以在各个方面实施，以从一部分暴露或以其他方式清除一根或更多根纤维。如所描绘的，多个突出部2502中的一个或更多个延伸超过由第一纤维层2506和第二纤维层2508的缠结形成的纤维层2510。结果，维度偏移元件2500可以提供与缠结纤维层的维度偏移，诸如用于鞋的踏面、保护填充物(例如弹性体或泡沫)、增强的耐用性、透气性、减少的表面接触和/或类似特性。
如结合以上元件垫料所探索的，掩模被设想与任何垫料结合使用。例如，设想掩模可以与垫料一起使用，以防止纤维在一个或更多个位置中与垫料缠结。当来自纤维层的纤维与垫料缠结时，垫料的特性可能会改变。在一些情况下，可能不期望在特定位置中改变垫料特性。因此，设想诸如纤维不受影响材料(例如聚合物片)的掩模可以定位在垫料和纤维层之间。缠结之后，可以执行修整过程以移除邻近掩模的纤维和掩模本身。因此，在掩模的位置处防止纤维缠结可以允许垫料待被保持的原始特性。此外，设想修整操作和/或掩模可以用于形成窗口，其中下面的工程化元件可以更加可见或可确定，因为它们没有被纤维层遮挡。
如先前所描述的，也设想了自掩模。自掩模设想了改变缠结特性的材料和/或结构，诸如禁止缠结、限制缠结和/或改变缠结的位置。示例包括纤维不受影响材料的材料选择。一般来说，坚硬或无孔的材料可以抵抗纤维缠结。纤维不受影响结构的另一个示例是那些具有尖锐远端的结构。例如，圆锥形或锥形结构会在缠结期间导致结构的一部分周围的纤维分裂或分离。缠结期间施加的力在纤维缠结时用作使纤维在结构周围移动。因此，在示例性方面，可以形成具有特定形状和/或材料的自掩模元件，以限制分离的掩模的使用，同时获得掩模结果。
纤维结合也可以用于将纤维材料，诸如纤维结合工程化材料，结合到纤维材料的周界处的不同材料上。例如，鞋的鞋面可以通过本文提供的纤维结合过程形成。然后，通过将鞋面的纤维缠结到鞋底中并与鞋底缠结，鞋的鞋面可以被固定到鞋底，诸如泡沫鞋底。例如，针可以通过将纤维从纤维材料推入鞋底中来压力成形鞋底的一个或更多个部分。流体缠结可以可替代地用于使纤维层与鞋底结构(或任何结构)缠结。此外，设想鞋底结构(或用于由泡沫或其他纤维不受影响或至少抗纤维材料(fiber-resistant material)组成的物品的任何结构)包括缠结结构。例如，鞋底(或任何部件)可用共模制、共成型或后处理的附接晶格形成。晶格可以是基于纤维的或者本文提供的任何缠结结构/材料。缠结结构用作用于部件(例如鞋底)和一个或更多个纤维层(诸如纤维结合工程化材料)的纤维结合界面。
由纤维结合提供的另外的优点可以包括边缘整理。在传统织物中，诸如纬编或编织，单独的元件(例如纱线或细绳)可能会散开或磨损。传统材料的散开可以用边缘整理来防止，诸如接缝、结合剂和其他技术。然而，边缘整理技术可能会插入附加的材料、重量、成本和过程。纤维结合工程化材料是自整理的。由于多根纤维的缠结，在纤维缠结工程化的材料上切割操作期间或作为切割操作的结果形成的边缘是自整理的，而不需要附加的材料。此外，设想纤维层中可以包括一根或更多根反应性纤维，一根或更多根反应性纤维在边缘处熔融或以其他方式固定到其他纤维，以加强自整理边缘。纤维结合工程化材料抵抗边缘失效，诸如散开。此外，易受边缘失效影响的材料的纤维结合也可以阻止这些失效。例如，如果在纤维缠结之前切割，由针织材料形成的垫料可以沿着切口散开。然而，如果针织材料在被切割之前被纤维结合，则纤维结合的针织垫料抵抗边缘失效。因此，纤维结合工程化材料的切割边缘可以抵抗边缘失效，并且可以省略边缘整理技术。
合成皮革
如本文所提供的纤维结合工程化材料可以加工成保持工程化的特性的合成皮革，同时进一步被归类为工程化合成皮革。这种材料制造效率高，并且也具有无限程度的可获得的定制工程化，可以以工程化材料的形式仿制合成皮革。至少两种类型的合成皮革可以由纤维结合工程化材料形成。
第一类型的合成皮革工程化材料包括成形纤维结合工程化材料，该工程化材料的至少一部分浸渍有聚合物，诸如硅树脂或聚氨酯，使得该聚合物至少部分地包裹纤维。如果存在垫料，则聚合物也还可以涂覆垫料并至少部分地包裹垫料。换句话说，聚合物可以填充纤维结合工程化材料的间隙体积。然后，聚合物涂覆的材料可以被处理以形成多孔结构，诸如用溶剂或机械过程。可以发生另外的处理以将纤维结合工程化材料形成为合成(例如，仿)皮革。例如，着色剂、染料、纹理、顶涂层(top coats)(例如聚氨酯、硅树脂或乙烯-醋酸乙烯酯)等可以在不同阶段施加，以获得类似皮革的触感和外观。
第二类型的合成皮革工程化材料包括如本文所提供的成形纤维结合工程化材料，其中纤维的至少一部分是基于蛋白质的纤维。基于蛋白质的纤维的示例是切割、切碎或磨碎的动物材料，诸如皮，或已经溶解并重新形成为纤维的基于蛋白质的材料。基于蛋白质的纤维可以形成也由低熔化聚合物纤维组成的组合物，其中低熔化聚合物纤维具有低于基于蛋白质的纤维的软化温度或分解温度的熔化温度或软化温度。
由低熔化聚合物纤维和基于蛋白质的纤维组成的组合物也可以包括基础纤维(base fiber)。基础纤维是具有高于低熔化聚合物纤维的熔化温度、软化温度或分解温度的纤维。基础纤维可以是任何材料，诸如合成、有机或金属材料。该材料的组合物可以至少部分地形成用于构建纤维结合工程化材料的纤维层。
在具有基于蛋白质的纤维的纤维层的缠结之前，与基于蛋白质的纤维混合的低熔化纤维可以熔化，以至少暂时地固定基于蛋白质的纤维和基础纤维。用基础纤维和基于蛋白质的纤维形成的织带然后可以进行缠结过程。设想在以上组合物中，低熔化聚合物可以是非纤维形式和/或具有基础纤维的双组分纤维的一部分。此外，设想在缠结之前，可以将暂时背衬材料施加到纤维层。在示例性方面，在缠结过程期间，背衬材料可以有助于保持基于蛋白质的纤维与基础纤维的连接。在可替代的方面，设想可以省略背衬材料，并且形成纤维结合工程化材料的至少一部分的垫料用于保持基于蛋白质的纤维与基础纤维的连接。所得到的具有基于蛋白质的纤维的纤维结合工程化材料可以提供具有皮革触感和外观的材料，但是具有工程化材料的功能属性。
还设想了合成皮革工程化材料的顶涂层。顶涂层可以包括一种或更多种聚合材料。聚合材料可以是热塑性材料或热固性材料。聚合材料可以包括聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、包括聚丙烯和聚乙烯的聚烯烃、聚碳酸酯、包括聚丙烯腈的聚丙烯酸酯、包括聚乙烯醇缩丁醛(PVB)和乙烯乙酸乙烯酯(EVA)的乙烯基聚合物、芳族聚酰胺、它们的任何共聚物以及它们的任何组合。涂层可以被施加到合成皮革工程化材料的表面。顶涂层可以以区域性方式施加，以提供工程化材料的另一个潜在水平。例如，第一材料可以施加作为顶涂层，以增加期望位置(例如鞋的鞋尖端)中的耐磨性。第二材料可以施加在另一个位置中以实现抗紫外线。因此，表面涂层可用于实现在预期位置处具有预期功能的工程化的特性。
合成皮革工程化材料可以进一步处理以获得不同的结果。例如，可以执行一些处理来形成绒面皮革(suede leather)。无论利用哪种技术由纤维结合工程化材料形成合成皮革，所得的产品都可以在各种物品中实施，作为用于传统皮革或整体(例如，均匀)合成皮革的替代物。接缝、体积和层数可以用由纤维结合工程化材料形成的工程化的合成皮革来减少。
合成皮革可以进一步被处理以获得不同的结果。例如，可以执行一些处理以形成绒面革。
无论哪种由纤维结合工程化材料形成合成皮革的技术，所得的产品都可以在各种物品中实施，作为用于传统皮革或整体(例如，均匀)合成皮革的替代物。接缝、体积和层数可以用由纤维结合工程化材料形成的工程化的合成皮革来减少。
物品
虽然本申请总体上提供了纤维结合工程化材料，但是许多示例针对鞋类物品。应当理解，引入的构想可以应用于各种行业中的各种文章。例如，设想服装和服装业可以利用纤维结合工程化材料。例如，胸罩可以使用本文所描述的材料和技术形成，以提供支撑、填充物、一体式卡环、钩子、扣环、环状物、调节器、钢圈内衣和/或支撑，并最小化体积。外衣，诸如夹克，可以形成为在预期位置处具有功能特性(例如，连结处来自垫料的耐磨性、肩部的顶部处来自可熔纤维的耐水性、胸部和背部部分中来自宏观纹理和/或暴露的垫料元件的透气性、通过区域性禁止缠结而产生的口袋以及来自纤维结合元件垫料(像拉链和卡扣)的闭合系统)。在室内装饰行业中，纤维结合工程化材料可利用以形成流体或电气元件的集成导管，以加热和/或冷却，并通过垫料或纤维选择在室内装饰边缘处提供耐磨性。热叠加物，诸如加热毯，可以通过一种或更多种纤维结合工程化材料形成。医疗和/或安全领域可以利用纤维结合工程化材料，例如，使得元件垫料可以相对于患者(人或动物)定位和保持支撑元件、整体紧固机构、传感器和/或传输材料，诸如与夹板、石膏、袖套、皮带、包裹物、掩模或其他成一体。在汽车、航空航天和建造业中，纤维结合工程化材料可以利用以形成工程化的部件，诸如层压体、复合材料或来自包裹在聚合物(像树脂)中的纤维结合工程化材料的其它组合材料。体育商品行业可以利用纤维结合工程化材料用于装备，诸如手套、帽子、面罩、球棒、棍子、手柄、填充物等。因此，虽然具体的示例贯穿鞋类作出，但是应当理解，纤维结合工程化材料可以在各种工业和物品中实施。
制造系统
纤维结合工程化材料的形成可以在自动化和/或手动环境中完成。设想了纤维结合工程化材料可以在任何点开始以连续的方式形成，但是尽量早在纤维产生时。例如，可以诸如通过挤出形成纤维，以作为无纺絮状物层被铺设。一个或更多个垫料元件可以独立地或在线形成。例如，工程化的针织垫料可以在生产线上的自动织机处形成，该生产线与形成纤维结合工程化材料的生产线会聚。这种会聚构想可用于结合到纤维结合工程化材料中的所有元件。如本文所提供的，在垫料已经由人或拾放机(pick-and-place machine)定位之后，可以在组件上放置可选的纤维层。该组件可以被传送到缠结机器，诸如水力缠结机器，该机器将该组件缠结到纤维结合工程化材料中。然后，纤维结合工程化材料可以穿过一个或更多个制造站，在该制造站处可以发生一个或更多个后处理操作(例如，切割、修整、能量施加、模制、选择性和/或策略性烧蚀或翻滚)。然后，纤维结合工程化材料可以进入到物品形成过程中，诸如自动化鞋制造过程，以由纤维结合工程化材料形成尺寸物品(例如鞋)。
在整个过程中，设想一个或更多个计算机辅助的机器可以基于输入和存储在计算机可读存储器(诸如非暂时性计算机可读介质)中的一个或更多个指令来操作。例如，设想具有诸如CCD传感器的捕捉设备的至少一个视觉系统能够捕捉用于有效识别一个或更多个特征的数据，以确定物品尺寸、类型、取向和/或性质。来自视觉系统的输入可由计算设备使用用于控制一个或更多个设备，诸如拾取工具(例如真空、粘附剂或夹持器)，或者构造用于切割、修整、喷涂、传送、缝合、结合、清洁、加热、模制、质量控制或吹塑机等中的一个或更多个的工具。例如，纤维结合工程化材料可以沿着由视觉系统捕捉的传送机经过。视觉系统可以捕捉纤维结合工程化材料的图像。该图像由计算设备处理，以确定纤维结合工程化材料作为特定鞋类鞋面的尺寸、样式和取向。该信息可以产生待从数据存储提取的一个或更多个指令，以控制拾取工具。拾取工具拾取纤维结合工程化材料，并将纤维结合工程化材料放置在限定的位置和取向处，用于随后的处理。随后的处理可以是后处理操作，诸如切割、缝合、成形、结合、清洁或类似过程。可以始终实施至少一个视觉系统，以确保对准、取向、位置和/或性质。
还设想了，在纤维结合工程化材料的形成期间，可以执行一个或更多个自动或手动操作。例如，视觉系统和拾取工具可以组合使用以拾取一个或更多个垫料并将其放置在纤维层上。一个或更多个垫料可以基于来自视觉系统或其他识别系统(诸如RFID系统、光学扫描仪、激光扫描仪等)的反馈来选择。拾取工具还可以确定待被拾取的垫料放置在其上的纤维层的位置或相对位置。计算机设备可以确定对于拾取工具要遵循的工具路径，以便拾取垫料并将垫料放置在纤维层(或任何地方)上，使得实现适当的取向和位置。
可以利用自动处理机器。例如，利用模具、激光、水喷射、刀片等的计算机控制的切割机可以从纤维结合工程化材料切割一个或更多个部分。如前所描述的，纤维结合工程化材料可以具有自整理边缘，该自整理边缘允许在不采取限制磨损或散开的预防性措施的情况下发生这样的操作。在该示例中，视觉系统可以确定位置，在该位置处，纤维结合工程化材料相对于切割工具定位。然后，该信息可被提供给计算设备，使得已知的工具路径可被调节以补偿纤维结合工程化材料的确定位置/取向。类似的过程可以用于在纤维结合工程化材料上待执行的其他操作。
利用制造，设想了可以形成定制化物品。例如，消费者可以选择特定于消费者的特定属性(例如，尺寸、颜色、贴合性或功能)。作为响应，可以制造独特的纤维结合工程化材料。这可以允许定制订单、零件和物品。这也允许特定于消费者的选择的纤维结合工程化材料的正及时的制造。
后处理
纤维结合的工程化材料可以进行后处理。后处理可以进一步补充材料的工程化的方面，诸如后处理的分区应用。后处理可以包括但不限于翻滚、剪切、研磨(其可以是选择性和/或策略性的以产生比其他区域更薄或更半透明的区域)、起皱、植绒、模制和能量施加。这些后处理技术中的每一种都可以调节用于形成工程化材料的一种或更多种材料的状态。例如，可以通过后处理技术来操纵表面外观/纹理。纹理、触感、外观、柔性和相应都可以通过后处理来调节。
作为示例，图28描绘了由网眼垫料2810以及激光或模切薄膜垫料2812形成的鞋类物品。用于形成物品的纤维的外层具有比垫料材料更低的熔点，并且在后缠结时已经熔化，以在鞋面的外部上形成透明的表层。
后处理还可以包括将纤维结合部件与一个或更多个附加部件组装以被包含在所得的制造物品中。例如，图26图示了示例性鞋类物品2600，其至少部分地由两个纤维层之间的期望图案2610中的纤维结合颗粒形成。鞋类物品的纤维结合部分(即鞋面2612)被缝纫到针织部件(即鞋领2614)以形成所得的物品2600。
材料
如以上所提及的，对于各种部件，用于纤维、垫料等的适合的聚合物的示例可以包括一种或更多种聚酯、一种或更多种聚酰胺、一种或更多种聚氨酯、一种或更多种聚烯烃、它们的共聚物和它们的共混物。
在一方面，纤维/垫料组成上包括一种或更多种聚酯。聚酯可以衍生自一种或更多种二元醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇-1,5、二甘醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及它们的组合)与一种或更多种二羧酸(例如己二酸，琥珀酸，癸二酸，辛二酸，甲基己二酸，戊二酸，庚二酸，壬二酸，硫代二丙酸和柠康酸及它们的组合)的聚酯化作用。
聚酯也可以衍生自聚碳酸酯预聚物，诸如聚(碳酸六亚甲基酯)二醇、聚(碳酸丙烯酯)二醇、聚(碳酸四亚甲基酯)二醇、以及聚(碳酸亚甲基壬烷酯(nonanemethylenecarbonate))二醇。合适的聚酯可以包括、作为示例且不限于聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚(己二酸1,4-丁二醇酯)、聚(己二酸四亚甲基酯)、聚(己二酸六亚甲基酯)、聚己内酯、聚碳酸六亚甲基酯、聚(碳酸丙烯酯)、聚(碳酸四亚甲基酯)、聚(碳酸九亚甲基酯)及它们的组合。
在另一方面，纤维/垫料组成上包括一种或更多种聚酰胺(尼龙)。在一些实施方案中，聚酰胺可以衍生自聚酰胺预聚物，诸如内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合。所得的聚酰胺包括酰胺键(—(CO)NH—)。合适的聚酰胺的示例包括但不限于聚己内酰胺(PA6)、聚六亚甲基异帕米(PA6，6)、聚六亚甲基单酰胺(PA6,9)、聚六亚甲基单酰胺(PA6,10)、聚酰胺6/12(PA6,12)、聚十一碳内酰胺(PA7)、聚十一碳内酰胺(PA11)、聚月桂内酰胺(PA12)及它们的组合。在进一步的实施方案中，聚酰胺可以包括一种或更多种热塑性聚酰胺共聚物，诸如来自德克萨斯州清澈湖Arkema公司(Arkema,Inc.,Clear Lake,TX)的商品名为“PEBAX”下的那些；和来自明尼苏达州伊甸草原Sumedics(Sumedics,Eden Prairie,MN)的“SERENE”涂层。
在另一方面，纤维/垫料组合上包括一种或更多种聚氨酯，每种聚氨酯具有一种或更多种聚氨酯共聚物链(例如热塑性聚氨酯、热固性聚氨酯、离聚物聚氨酯弹性体等)。在一些实施方案中，聚氨酯共聚物链的至少一部分各自包括与聚氨酯共聚物链的其它硬链段形成结晶区的多个硬链段，以及共价键合到硬链段的多个软链段。
聚氨酯可以通过将一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有氨基甲酸酯键(—N(CO)O—)的共聚物链来生产，其中异氰酸酯每分子各自优选地包括两个或更多个异氰酸酯(-NCO)基团，诸如每分子2、3或4个异氰酸酯基团(尽管也可以任选地包括单官能异氰酸酯，例如作为链终止单元)。
用于生产聚氨酯共聚物链的合适的脂肪族二异氰酸酯的示例包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、丁烯二异氰酸酯(BDI)、二异氰酸酯环己基甲烷(HMDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、二异氰酸酯甲基环己烷、二异氰酸酯甲基三环癸烷、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)、环己烷二异氰酸酯(CHDI)、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、二异氰酸酯十二烷、赖氨酸二异氰酸酯及它们的组合。
用于生产聚氨酯共聚物链的合适的芳族二异氰酸酯的示例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、与三羟甲基丙烷(trimethyloylpropane)(TMP)的TDI加成物、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯二异氰酸酯(TMXDI)、氢化二甲苯二异氰酸酯(HXDI)、萘1,5-二异氰酸酯(NDI)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、3,3’-二甲基二苯基-4,4’-二异氰酸酯(DDDI)、4,4’-二苄基二异氰酸酯(DBDI)、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯及它们的组合。在一些实施方案中，共聚物链大体上不含芳族基团。在一些优选实施方案中，聚氨酯共聚物链由二异氰酸酯生产，包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及它们的组合。
用于生产聚氨酯共聚物链的合适的扩链多元醇的示例包括乙二醇、乙二醇的低级低聚物(lower oligomer)(例如二甘醇、三甘醇和四甘醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇的低级低聚物(例如二丙二醇、三丙二醇和四丙二醇)、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、2-乙基-1,6-己二醇、1-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二羟烷基化芳族化合物(dihydroxyalkylated aromaticcompounds)(例如对苯二酚和间苯二酚的双(2-羟乙基)醚、二甲苯-α,α、二醇、二甲苯-醇,α醇二醇的双(2-羟乙基)醚)及它们的组合。
合适的软链段多元醇的示例包括聚醚、聚酯、聚碳酸酯及它们的组合。合适的聚醚的示例包括但不限于聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(PTHF)、聚四亚甲基氧化物(PTMO)及它们的组合。合适的聚酯的示例包括以上描述的那些。合适的聚碳酸酯的示例可以衍生自一种或更多种二元醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇-1,5、二甘醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及它们的组合)与碳酸乙烯酯的反应。基于反应物单体的总重量，软链段多元醇可以以按重量计5％至85％、按重量计从5％至70％或按重量计从10％至50％的量存在。
在另一方面，纤维/垫料组成上包括一种或更多种聚烯烃，其可以通过自由基、阳离子和/或阴离子聚合而形成。合适的聚烯烃的示例包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、它们的共聚物以及它们的混合物。本文所描述的过程和物品特别适合用于与具有有限化学或改性结合能力的聚合物(例如聚烯烃，其传统上难以很好地结合到其它聚合物诸如聚氨酯和聚酰胺)一起使用。
如本文所使用的，术语“聚合物”是指具有一种或更多种单体种类的聚合单元的分子。术语“聚合物”被理解为包括均聚物和共聚物。术语“共聚物”是指具有两种或多种单体种类的聚合单元的聚合物，并被理解为包括三元共聚物。本文所使用的参考的“一种(a)”聚合物或其它化合物是指一种或更多种聚合物或化合物的分子，而不局限于聚合物或化合物的单个分子。此外，一种或更多种分子可以相同，也可以不相同，只要它们属于化合物的类别。因此，例如，“聚月桂内酰胺”被解释为包括聚月桂内酰胺的一种或更多种聚合物分子，其中聚合物分子可以相同或可以不同(例如，不同的分子量和/或同分异构体)。
设想了形成纤维、纤维层、垫料、垫料元件和本文提供的其它元件的至少一部分的非限制性材料的简短列表包括以下：植被衍生的(基于纤维素或木质素的)材料(例如基于植物的、基于藻类的或基于微生物的材料)，诸如棉、麻、黄麻、亚麻、苎麻、剑麻、甘蔗渣或香蕉；木材衍生的材料，诸如磨木浆、草木樨皮、热机械浆、漂白或未漂白硫酸盐浆或亚硫酸盐浆；动物源性材料，诸如蚕丝、蜘蛛丝、腱、羊肠线、羊毛、海丝、毛发(羊绒、马海山羊毛、安哥拉山羊毛)和毛皮；和矿物衍生材料，诸如石棉。材料也可以是生物衍生的纤维蛋白或蛋白丝。
设想了形成纤维、纤维层、垫料、垫料元件和本文提供的其它元件的至少一部分的非限制性材料的另一个简短列表包括以下：再生天然材料，诸如再生纤维素(天丝、人造丝、莫代尔、竹纤维、海棉纤维、二醋酸纤维素和三醋酸纤维素)；基于胶原或多肽的材料；衍生自加工动物产品诸如加工动物皮(例如皮革)的纤维；金属材料；碳纤维；碳化硅纤维；玻璃纤维；和矿物纤维。
设想了形成纤维、纤维层、垫料、垫料元件和本文提供的其它元件的至少一部分的非限制性材料的还另一个简短列表包括以下：合成聚合物、聚酯(例如PET、PBT和PTT)、聚酰胺(尼龙)、聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯和UHMPE)、聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚碳酸酯、芳族聚酰胺(芳族聚酰胺)、酚醛树脂(PF)、聚氯乙烯(PVC)纤维、丙烯酸聚酯、液晶聚合物、以上聚合物中的两种或更多种的共聚物、以上聚合物中的两种或更多种的混合物和纤维增强聚合物(例如玻璃纤维)。
单独的元件可以由包含以上聚合物中的一种或更多种或大体上由以上聚合物中的一种或更多种组成的聚合材料制成。
单独的元件可以由两种或更多种不同的聚合材料制成(即，不仅作为混合物，而且作为多组分纤维的分离组分，诸如以分段饼状、海岛状、鞘/芯格式(format)等的形式构造)。
载体网
如先前所描述的，纤维结合是一种过程，其中来自一个或更多个纤维层的纤维被缠结以形成为物品设计的复杂复合材料。一个或更多个纤维层用作平台和结合剂，另外的材料被固定到该平台和结合剂上以构建独特的混合复合材料，该混合复合材料通过缠结被固结成单一材料。缠结导致一个或更多个纤维层的纤维与另外的材料物理相互作用并锁定在材料中，以产生可形成为物品的内聚且完整的材料。添加到纤维层的材料和形成纤维层的材料可以被有意地和/或策略性地放置，以在预期的相对位置处实现预期的功能特性，这允许高度工程化的材料以复杂复合材料被形成，该复杂复合材料通过缠结被固结成单一材料。
纤维结合工程化材料的形成可以在自动化和/或手动环境中执行。在一些方面，纤维结合工程化材料的形成可以利用载体网来执行。载体网具有包括多个孔的网状构造。在一些示例中，孔形成在多个线性元件诸如长丝、纱线、绳索或金属丝的交叉点之间。线性元件可以采取垂直元件和多个水平元件的形式。在其他示例中，孔形成在薄膜或片中。因此，载体网提供了可渗透的平台，在纤维结合工程化材料形成期间，一个或更多个纤维层和/或垫料可以放置在该平台上。载体网还可以提供用于在处理期间将形成一个或更多个纤维层和/或垫料的纤维保持就位的机构。作为示例，在纤维结合工程化材料的传送机制造中，载体网可以设置在输入材料(纤维层和/或垫料)的第一表面上，以充当这样的材料可以放置在其上的传送带。可选地，在输入材料的相对表面上，可以放置第二载体网，以将材料保持在用于处理的期望位置中。换句话说，输入材料可以定位一个载体网上，或者夹在两个或更多个载体网之间，使得材料在缠结之前和缠结期间保持在位置上。以这种方式，载体网提供了可渗透的平台，并且另外可以提供可渗透的材料保持机构，使得流体(例如水)可以穿过载体网并且使纤维层和/或垫料彼此缠结以形成纤维结合工程化材料。
利用载体网形成纤维结合工程化材料在各种制造场景中可以是有利的。例如，使用载体网有利于纤维层和/或垫料的对齐和配准，包括尺寸上小或精细的材料输入和掩模，这些材料输入和掩模难以以其他方式馈送到缠结设备中，而不会失去适当的对齐和配准，或所需的形状尺寸。此外，载体网有利于将成形纤维片保持就位用于加工，后缠结，该成形纤维片将邻近暴露的垫料部分形成稳定的边界部分(即，垫料的部分暴露而没有另外的纤维结合，以便在例如服装物品或鞋类物品中产生例如增强的透气性、弹性和/或悬垂性(drape in)的区域)。此外，载体网有利于将诸如松散纤维或掩模的小材料输入保持就位，并在处理期间受保护。在纤维结合工程化材料的形成中使用载体网也可以在输出纤维结合材料上赋予表面纹理。例如，如果网在其同一侧上包括具有第一纹理的第一部分和具有第二纹理的第二部分，如果网在其相对侧上包括不同的网纹理，或者如果网在其一侧或两侧上包括各种纹理的任意组合，则多个不同的纹理可以被赋予到输出纤维结合材料上。类似地，如果在材料输入的相对表面上使用两个载体网，则可以生产在其每个表面上具有不同纹理的输出纤维结合工程化材料。此外，载体网介导的缠结允许将纤维结合部件制造成近终形(near-net-shape)，这允许大幅减少由后处理修整操作导致的废料废料。例如，在无网缠结中，在连续纤维和垫料卷本身被利用以推进材料输入通过缠结器的情况系，所得的纤维结合部件通常需要从整个卷宽度上切割，其中不需要的部分被丢弃，产生附加的浪费和费用。
合适的载体网可以由任何足够坚固的任何材料组成，以承受在由水力缠结流体流所施加的压力下使用。(应该注意的是，尽管在整个本说明书中使用了术语“水力缠结(hydroentangling)“水力缠结(hydroentanglement)，但是设想使用任何合适的流体的流体缠结。这些术语的使用并不旨在将本申请的方面的范围限制为利用水的流体缠结。)作为示例，网状织物，例如由合成聚合纤维形成的织物，诸如包括单丝纱线或涂覆玻璃纤维长丝的纱线，诸如用于窗纱(window screens)，可以利用作为载体网，可以作为聚合物挤出物、薄膜或切割网。载体网还可以由编织金属线性元件网组成，例如铝丝网、青铜丝网或多材料复合丝网(例如铜/锌复合丝网)，诸如通常用于窗纱。穿孔的薄膜或片，诸如穿孔的挤出聚合薄膜和膨胀穿孔的金属片也可以用作载体网。合适的载体网在使用期间可以是尺寸上稳定的，而同时是足够柔性的以移动通过纤维结合处理阶段所需的几何形状。此外，合适的载体网可以足够一致，以匹配缠结之前和之后被缠结的材料的表面轮廓。合适的载体网可以容易地与被运输和/或支撑的缠结材料分离并且从其可移除。也就是说，合适的载体网可能不会永久地与被承载和/或支撑的材料缠结，或者可能仅永久地与被承载和/或支撑的材料的一部分或区域缠结。在一些示例中，合适的载体网在长度或宽度方向上可能具有很少或不具有伸长部，和/或可能不会由于穿过水力缠结器的站而导致经历永久变形。因此，本申请的各方面设想用于载体网的编织、针织、编结或冲压穿孔构造。合适的载体网可以是可重复使用的(如对于减少浪费是有用的)或一次性使用的。
如先前所阐述的，本文描述的载体网具有网状构造，其包括形成在多个垂直线性元件和多个水平线性元件的交叉点之间的多个孔，形成网状构造。载体网中孔的尺寸通常表示为横过载体网的一平方英寸部分的孔(经向孔(warp apertures))的数量和纵贯载体网的同一一平方英寸部分的孔(纬向孔)的数量。例如，在本文各方面，仅作为示例，合适的载体网可包括15x10(在网的一平方英寸部分中显示15个经向孔和10个纬向孔)、18x16(在网的一平方英寸部分中显示18个经向孔和16个纬向孔)、20x20(在网的一平方英寸部分中显示20个经向孔和10个纬向孔)、17x20(在网的一平方英寸部分中显示17个经向孔和20个纬向孔)；18x14(显示18个经向孔和14个纬向孔)或20x30(在网的一平方英寸部分中显示20个经向孔和30个纬向孔)。更一般地说，在一些方面，合适的载体网可以包括14个和20个之间的经向孔的数量。在进一步的方面，合适的载体网可以包括16个和20个之间的经向孔的数量。在一些方面，合适的载体网可以包括14个和30个之间的纬向孔的数量。在进一步的方面，合适的载体网可以包括16个和20个之间的纬向孔的数量。虽然本文提供了示例性范围，但是应当理解，在本申请的各方面中可以使用任何合适数量的经向孔和纬向孔。
除了每平方英寸的孔的数量之外，载体网中的孔的尺寸可以通过用于形成载体网的线性元件的直径来改变。线性元件的直径越大，所得的载体网中的孔的直径越小(假设经向和纬向孔的数量相同)。示例性线性元件直径仅作为示例包括0.005mm至0.03mm。进一步的示例性线性元件直径仅作为示例包括0.01mm至0.025mm。更进一步的示例性线性元件直径仅作为示例包括0.01mm至0.02mm。虽然本文提供了示例性直径范围，但是应当理解，在本申请的各方面中可以使用任何合适的线性元件直径。
由于本文所描述的载体筛具有网状构造，该网状构造包括穿透载体网的整个深度的多个孔，所以设想载体筛可渗透到包括液体的流体。为了在水力缠结中使用，合适的载体网包括孔，这些孔为液体提供从载体网的第一侧到载体网的第二侧的大体上直的路径，从而允许液体移动进入、穿过和流出载体网的另一侧，同时保持足以缠结定位在网上的纤维的压力。换句话说，合适的载体网包括足够数量和尺寸的孔，以允许流体以缠结输入材料并形成纤维结合工程化材料所需的力作用。如果还需要分裂微纤维，合适的载体网具有足够数量和尺寸的孔以允许流体喷射的压力分离纤维段。
本发明的各方面设想了载体网的部分可以是实心的(即，没有孔)，例如以预先确定的图案或设计，使得实心部分相对于被处理的材料提供掩模效果。使用具有可变固体和可渗透的策略性地定位部分的载体筛可以在所得的纤维结合工程化材料中产生缠结和非缠结材料的部分。另外地或可替代地，载体网的第一部分可以包括与载体网的第二部分相比在尺寸或数量上不同的孔。这些第一部分和第二部分可以以预先确定的图案或设计存在。使用具有策略性地定位的第一部分和第二部分的载体网可以在所得的纤维结合工程化材料中产生第一缠结材料和第二缠结材料的部分，其中第一部分和第二部分具有不同水平的缠结或密度。在本文的某些方面，第一部分和第二部分可以具有不同水平的缠结或密度，其相差至少10％，第一部分和第二部分中的每一个都具有至少0.25cm2的表面积。
参考图32，图示了用于利用载体网形成纤维结合工程化材料的示例性传送机型构造3200。构造3200包括流体可渗透的第一载体网3210。图示的第一载体网3210在处理之前和处理期间充当用于输入材料的载体。构造3200包括第一纤维层3212，第一纤维层3212包括第一多根纤维。第一多根纤维可以是同质的或异质的，并且可以形成为无纺材料，有时称为絮状物。絮状物可以由单个纤维层状物或多个纤维层状物形成。每个层状物可以具有不同或相似的纤维组成。絮状物可以形成为连续的材料(例如成卷的商品)，或者其可以形成为离散的元件(例如分批的商品)。如所图示，第一纤维层3212由多个预先定尺寸的切割纤维絮状物片组成，这些絮状物片可以手动或自动放置在第一载体网3210上。一旦第一纤维层3212就位，垫料和其他期望的元件(例如，织物、电缆、由热塑性材料形成的元件、泡沫、成形的聚合或金属部件等)3214被放置(自动或手动)在第一纤维层3212上(或在Z方向的定位上与第一纤维层3212相邻并重叠)。在图示的构造3200中，垫料和其他期望的元件3214被图示在卷上(其可以包括去除性背衬3216，该背衬3216在处理期间被溶解或以其他方式被移除)。例如，去除性背衬3216可以由水溶性聚合材料形成，诸如包含水溶性聚乙烯醇的聚合材料。尽管在图32中未图示，但是本文各方面也设想了单独地放置的垫料和/或其他期望的元件。
在垫料和其他期望的元件3214的顶部上(或者在Z方向的定位上与垫料和其他期望的元件3214相邻并重叠)，可以放置可选的第二纤维层。图示的构造3200不包括第二纤维层，但是这样的构造将在以下参考图33更全面地描述。当存在时，第二纤维层可以手动或自动放置在垫料和其他期望的元件3214上。在一些方面，流体可渗透的第二载体网3218然后可以被放置在垫料或其他期望的元件3214上(或第二纤维层上，当存在时)。第二载体网3218与第一载体网3210协作，将输入材料(纤维层、垫料和其他期望的元件)保持就位并处于张力下。材料输入/载体网组件可被传送到缠结机器，诸如水力缠结机器，该机器将组件缠结成纤维结合工程化材料。
在一些方面，缠结之后，可以移除第一载体网3210和第二载体筛3220，并且可以输出纤维结合工程化材料。在这样的方面，纤维结合工程化材料然后可以通过一个或更多个制造站，在该制造站可以发生一个或更多个后处理操作(例如，切割、修整、能量施加、着色剂、染料和整理剂的施加、浸渍聚合物的施加、模制或翻滚)。在可替代的方面，第一载体网3210和第二载体筛3220可以在缠结之后保持就位，并且纤维结合工程化材料可以被传输通过一个或更多个后处理站(例如，用于热能的施加(例如，用于干燥)、着色剂、染料和/或整理剂的添加，或者用于浸渍纤维的施加)。在这样的后处理操作之后，纤维结合工程化材料可以进入到物品形成过程中，诸如自动化鞋制造过程，以由纤维结合工程化材料形成尺寸物品(例如鞋)。
现在转到图33，图示了用于利用载体网形成纤维结合工程化材料的第二示例性传送机型构造3300。构造3300包括流体可渗透的第一载体网3310。图示的第一载体网3310在处理之前和处理期间充当用于输入材料的载体。构造3300包括第一纤维层3312，该第一纤维层3312由多个预先定尺寸的切割纤维絮状物片组成，该絮状物片附接到在加工期间溶解或以其他方式移除的最小或去除性卷上。一旦第一纤维层3312就位，垫料和其他期望的元件(例如，织物、电缆、由热塑性材料形成的元件、泡沫、成形的聚合或金属部件等)3314(自动或手动地)被放置在第一纤维层3312上(或在Z方向的定位上与第一纤维层3212相邻并重叠)。在图示的构造3300中，垫料和其他期望的元件3314被图示在卷上(其还可以包括去除性背衬3316，该背衬3216在处理期间被溶解或以其他方式移除)。尽管在图33中未图示，但是本文各方面也设想了单独地放置的垫料和/或其他期望的元件。
在垫料和其他期望的元件3314的顶部上(或者在Z方向的定位上与垫料和其他期望的元件3214相邻并重叠)，可以放置可选的第二纤维层。所图示构造3300包括第二纤维层3318，该第二纤维层3318由多个预先定尺寸的纤维片组成，该纤维片附接到在加工期间溶解或以其他方式移除的小的或去除性的卷上。第二纤维层3318可以手动或自动放置在垫料和其他期望的元件3314上。在一些方面，流体可渗透的第二载体网3320然后可以放置在第二纤维层3318上。第二载体网3320与第一载体网3310协作，将输入材料(纤维层、垫料和其他期望的元件)保持就位并处于张力下。材料输入/载体网组件可被传送到缠结机器，诸如水力缠结机器，该机器将组件缠结成纤维结合工程化材料。
缠结之后，可以移除第一载体网3310和第二载体网3320，并且可以输出纤维结合工程化材料。纤维结合工程化材料然后可以通过一个或更多个制造站，在该制造站可以发生一个或更多个后处理操作(例如，切割、修整、能量施加、着色剂、染料和整理剂的施加、浸渍聚合物的施加、模制或翻滚)。在可替代的方面，第一载体网3310和第二载体网3320可以在缠结之后保持就位，并且纤维结合工程化材料可以被传输通过一个或更多个后处理站(例如，用于热能的施加(例如，用于干燥)、着色剂、染料和/或整理剂的添加，或者用于浸渍纤维的施加)。然后，纤维结合工程化材料可以进入到物品形成过程中，诸如自动化鞋制造过程，以由纤维结合工程化材料形成尺寸物品(例如鞋)。
现在参考图34，图示了用于利用载体网形成纤维结合工程化材料的第三示例性传送机型构造3400。构造3400包括流体可渗透的第一载体网3410。图示的第一载体网3410在处理之前和处理期间充当用于输入材料的载体。构造3400包括第一纤维层3412，其由分布在第一载体网3410上的多根松散纤维组成。一旦第一纤维层3412就位，垫料和其他期望的元件(例如，织物、电缆、由热塑性材料形成的元件、泡沫、成形的聚合或金属部件等)3414(自动或手动地)被放置在第一纤维层3412上(或在Z方向的定位上与第一纤维层3212相邻并重叠)。在图示的构造3400中，垫料和其他期望的元件3414被图示在卷上(其可以包括去除性背衬3416，该背衬3216在处理期间被溶解或以其他方式移除)。尽管在图34中未图示，但是本文各方面也设想了单独地放置的垫料和/或其他期望的元件。
在垫料和其他期望的元件3414的顶部上(或者在Z方向的定位上与垫料和其他期望的元件3214相邻并重叠)，可以放置可选的第二纤维层。所图示的构造3400包括由多根松散纤维组成的第二纤维层3418。第二纤维层3418可以手动或自动分布在垫料和其他期望的元件3414上。然后，可渗透流体的第二载体网3420可以放置在第二纤维层3418上。第二载体网3420与第一载体网3410协作，将输入材料(纤维层、垫料和其他期望的元件)保持就位并处于张力下。材料输入/载体网组件可被传送到缠结机器，诸如水力缠结机器，该机器将组件缠结成纤维结合工程化材料。
缠结之后，可以移除第一载体网3410和第二载体网3420，并且可以输出纤维结合工程化材料。纤维结合工程化材料然后可以通过一个或更多个制造站，在该制造站可以发生一个或更多个后处理操作(例如，切割、修整、能量施加、着色剂、染料和整理剂的施加、浸渍聚合物的施加、模制或翻滚)。在可替代的方面，第一载体网3410和第二载体网3420可以在缠结之后保持就位，并且纤维结合工程化材料可以被传输通过一个或更多个后处理站(例如，用于热能的施加(例如，用于干燥)、着色剂、染料和/或整理剂的添加，或者用于浸渍纤维的施加)。然后，纤维结合工程化材料可以进入到物品形成过程中，诸如自动化鞋制造过程，以由纤维结合工程化材料形成尺寸物品(例如鞋)。
连续垫料
如先前所描述的，垫料是作为纤维结合元件由一个或更多个纤维层保持在相对位置中的元件。垫料可以被描述为连续垫料、局部垫料、区域性垫料、工程化垫料、基础垫料或元件垫料。如结合到纤维结合工程化材料中的特定垫料可被分类为一种或更多种的不同垫料。例如，连续垫料也可以是工程化垫料。
连续垫料可以具有在待形成的物品的两个或更多个部分之间延伸的形状、尺寸和/或构造。例如，在示例性方面，如在形成鞋类物品的部件中使用的连续垫料可以从鞋类物品的内侧部分延伸到外侧部分。上文关于例如图4A至图6B、图18A至图18C、图19A、图19B、图21A和图21B描述了连续垫料。
在本文的示例性方面，提供了一种鞋类物品的部件。该部件包括包含第一多根纤维的第一纤维层、包含第二多根纤维的第二纤维层和连续垫料。连续垫料形成鞋类物品的内侧部分和鞋类物品的外侧部分。该连续垫料具有在第一Z方向的定位上邻近第一纤维层并与第一纤维层重叠的第一表面以及在第二Z方向的定位上邻近第二纤维层并与第二纤维层重叠的相反的第二表面。第一多根纤维的至少一部分延伸穿过(例如，在纤维之间或经由纤维分裂)连续垫料并与第二多根纤维的至少一部分缠结。在一些方面，该部件还可以包括第二垫料。在这样的方面，第一多根纤维的至少第二部分可以延伸穿过第二垫料(例如，在纤维之间、经由纤维分裂或者穿过第二垫料中的切口、狭缝或孔)并与第二多根纤维的至少第二部分缠结。
此外，在本文的示例性方面，提供了一种鞋类物品的部件，该部件包括第一纤维层以及连续垫料，该第一纤维层包括第一多根纤维，该连续垫料包括第二多根纤维。连续垫料形成鞋类物品的内侧部分和鞋类物品的外侧部分。第一多根纤维的至少第一部分延伸到连续垫料中并与第二多根纤维的至少第一部分缠结。第二多根纤维的至少第二部分延伸到第一纤维层中并与第一多根纤维的至少第二部分缠结。在一些方面，该部件还可以包括第二垫料，该第二垫料包括第三多根纤维。在这样的方面，第一多根纤维的至少第三部分可以延伸穿过第二垫料(例如，在纤维之间或经由纤维分裂、或穿过第二垫料中的切口、狭缝或孔)并与第三多根纤维的至少一部分缠结。
本文的示例性方面还提供了一种形成鞋类物品的部件的方法。该方法包括将包括第一多根纤维的垫料放置在第一纤维层上(或者在第一Z方向的定位上邻近第一纤维层并与第一纤维层重叠)，第一纤维层包括第二多根纤维，并且将第一多根纤维的至少一部分与第二多根纤维的至少一部分缠结。在一些方面，该方法还可以可选地包括将包括第三多根纤维的第二纤维层放置在垫料上(或者在第二Z方向的定位上邻近垫料并与垫料重叠)，垫料具有邻近第一纤维层的第一表面和邻近第二纤维层的相反的第二表面，并且将第一多根纤维的至少一部分与第三多根纤维的至少一部分缠结。
从上文将看出，本发明的方面很好地适合于达到上文所阐述的所有目标和目的以及其它优点，这些优点是明显的并且是结构固有的。
应理解，某些特征和子组合具有实用性，并且可以被采用而无需参考其它特征和子组合。这由权利要求的范围涵盖并且在权利要求的范围内。
虽然相互结合地描述了具体元件和步骤，但是应当理解，本文提供的任何元件和/或步骤被设想与任何其它元件和/或步骤可组合，不管是否有明确规定，而仍在本文提供的范围内。由于可以由本公开得到许多可能的实施方式而不脱离本公开的范围，因此应当理解，本文阐述或附图中示出的所有内容将被解释为说明性的而不是限制意义的。
下文提供了权利要求。尽管通过参考特定的方面在以上描述了利用连续垫料形成的纤维结合工程化材料和制造这样的材料的方法，但应理解，在不脱离由以下权利要求提供的预期保护范围的情况下，可以做出修改和变型。设想了从属权利要求中的任一项都可以多重从属于同一独立权利要求组的其他权利要求。因此，尽管没有具体列出为“[t]权利要求X-Y的部件，其中…”或者“[t]权利要求X-Y的部件，还包括…”申请人设想了每项从属权利要求在某些方面可以是多重从属的。
如本文中所使用的并且结合下文所列出的特征，术语“特征中的任一项”或所述术语的类似变型旨在被解释为使得特征可以任何组合形式组合。例如，示例性特征4可以指示特征1至特征3中的任一项的方法/装置，这旨在解释为使得特征1和特征4中的元件可以组合、特征2和特征4中的元件可以组合、特征3和特征4中的元件可以组合、特征1、特征2和特征4中的元件可以组合、特征2、特征3和特征4中的元件可以组合、特征1、特征2、特征3和特征4中的元件可以组合、以及/或其它变型。此外，术语“特征中的任一项”或所述术语的类似变型旨在包括“特征中的任何一项”或该术语的其它变形，如上文所提供的示例中的一些示例所指示的。
具有多重从属的示例性特征：
特征1.一种鞋类物品的部件，该部件包括：包括第一多根纤维的第一纤维层；包括第二多根纤维的第二纤维层；以及形成鞋类物品的内侧部分和鞋类物品的外侧部分的连续垫料，该连续垫料具有在第一Z方向的定位上邻近第一纤维层并与第一纤维层重叠的第一表面和在第二Z方向的定位上邻近第二纤维层并与第二纤维层重叠的相反的第二表面，第一多根纤维的至少一部分延伸穿过连续垫料并与第二多根纤维的至少一部分缠结。
特征2.根据特征1的部件，其中部件是鞋类物品的鞋面，该鞋面由鞋类物品的内侧部分、外侧部分和鞋前部区域组成。
特征3.根据特征1和2中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括由至少一种聚合物组成的聚合组合物。
特征4.根据特征1至3中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、其共聚物及它们的任意组合中的一种。
特征5.根据特征1至4中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个基本上由选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、其共聚物及它们的任意组合中的至少一种聚合物组成。
特征6.根据特征1至5中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个由短纤维或连续长丝纤维组成。
特征7.根据特征1至6中任一项所述的部件，其中，第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一根由具有1旦尼尔每长丝(dpf)至9dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征8.根据特征1至6中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个由具有1旦尼尔每长丝(dpf)至4dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征9.根据特征1至6中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个由具有0.001旦尼尔每长丝(dpf)至0.999dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征10.根据特征1至6中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个由具有200微米至100纳米的宽度测量值的纤维组成。
特征11.根据特征1至6中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个由具有100微米至100纳米的宽度测量值的纤维组成。
特征12.根据特征1至6中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个由具有25微米至0.01微米的宽度测量值的纤维组成。
特征13.根据特征1至6中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个由具有10微米至0.01微米的宽度测量值的纤维组成。
特征14.根据特征1至13中任一项的部件，其中第一纤维层和第二纤维层中的至少一个是无纺织物。
特征15.根据特征1至14中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括热塑性聚合物。
特征16.根据特征1至14中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、其共聚物及它们的任意组合中的至少一种。
特征17.根据特征1至16中任一项的部件，其中连续垫料形成为针织、编织、编结、无纺、直接纤维铺放、浇铸、模制、挤出、沉积、膨胀、缩减成形、3D印刷、片材、薄膜或刺绣元件。
特征18.根据特征1至17中任一项的部件，其中连续垫料具有第一功能区和第二功能区，第一功能区具有与第二功能区的同一功能特性相差至少10％的功能特性。
特征19.根据特征1至17中任一项的部件，其中连续垫料具有第一功能区和第二功能区，第一功能区具有与第二功能区的同一功能特性相差15％至20％的功能特性。
特征20.根据特征18和19中任一项的部件，其中功能特性是透气性、孔隙率、吸湿能力、抗水性、防水性、不渗透性、疏水性、细度、爆裂强度、韧性、抗剪切力、伸长后恢复性、弯曲模量、冷柔性、抗裂纹扩展性、抗热降解性、热玻璃化转变温度、熔点、热定形能力、Z向厚度、标准尺寸、比重、每单位面积密度、每单位面积重量、表面积、表面连续性，尺寸稳定性、抗压缩形变性、变形性、抗蠕变性、粘合能力、粘合剂相容性、电导性、透光率、流体传递能力、耐洗性、抗收缩性、抗溶剂性、着色性、色牢度、抗UV光降解性、抗微生物性、透湿性、弹性模量、耐磨性、弹性、耐久性、强度、拉伸强度、硬度、挠曲伸长率、撕裂强度和绝热能力中的至少一种。
特征21.根据特征1至20中任一项的部件，其中部件具有第一功能区和不同的第二功能区，第一功能区具有不同于第二功能区的相同功能特性的功能特性。
特征22.根据特征21的部件，其中部件的功能特性是透气性、孔隙率、吸湿能力、抗水性、防水性、不渗透性、疏水性、细度、爆裂强度、韧性、抗剪切力、伸长后恢复性、弯曲模量、冷柔性、抗裂纹扩展性、抗热降解性、热玻璃化转变温度、熔点、热定形能力、Z向厚度、标准尺寸、比重、每单位面积密度、每单位面积重量、表面积、表面连续性，尺寸稳定性、抗压缩形变性、变形性、抗蠕变性、粘合能力、粘合剂相容性、电导性、透光率、流体传递能力、耐洗性、抗收缩性、抗溶剂性、着色性、色牢度、抗UV光降解性、抗微生物性、透湿性、弹性模量、耐磨性、弹性、耐久性、强度、拉伸强度、硬度、挠曲伸长率、撕裂强度和绝热能力中的至少一种。
特征23.根据特征1至22中任一项的部件，其中连续垫料在鞋类物品的鞋前部区域处在内侧部分和外侧部分之间是连续的。
特征24.根据特征1至23中任一项的部件，其中连续垫料具有大于第一纤维层的弹性模量。
特征25.根据特征24的部件，其中弹性模量比第一纤维层大至少10％。
特征26.根据特征24的部件，其中弹性模量比第一纤维层大至少15％至20％。
特征27.根据特征1至26中任一项的部件，其中连续垫料由选自热塑性聚氨酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯及它们的共聚物中的至少一种聚合物组成。
特征28.根据特征1至26中任一项的部件，其中连续垫料由选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、它们的共聚物及它们的任意组合中的一种组成。
特征29.根据特征1至28中任一项的部件，其中连续垫料至少延伸穿过鞋类物品的在内侧部分和外侧部分之间的鞋头。
特征30.根据特征1至29中任一项的部件，其中连续垫料延伸穿过鞋类物品的鞋跟端的至少一部分。
特征31.根据特征1至30中任一项的部件，其中连续垫料由内侧部分上的第一孔和外侧部分上的第二孔组成，并且其中第一孔和第二孔至少部分地形成鞋类物品的鞋眼孔。
特征32.根据特征1至31中任一项的部件，其中连续垫料从部件的内侧部分上的鞋眼片(eye stay)朝向外部周界边缘延伸。
特征33.根据特征1至31中任一项的部件，其中连续垫料从部件的外侧部分上的鞋眼片朝向外部周界边缘延伸。
特征34.根据特征1至33中任一项的部件，其中内侧部分延伸到鞋类物品的鞋中部区域。
特征35.根据特征1至34中任一项的部件，其中外侧部分延伸到鞋类物品的鞋中部区域。
特征36.根据特征1至35中任一项的部件，其中延伸穿过连续垫料的第一多根纤维的部分延伸穿过连续垫料的预先界定的孔。
特征37.根据特征1至35中任一项的部件，其中延伸穿过连续垫料的第一多根纤维的部分在形成连续垫料的纤维之间延伸。
特征38.根据特征1至35中任一项的部件，其中延伸穿过连续垫料的第一多根纤维的部分延伸穿过形成连续垫料的至少一部分的一根或更多根纤维。
特征39.根据特征1至38中任一项的部件，其中延伸穿过连续垫料的第一多根纤维的部分与形成连续垫料的一根或更多根纤维和第二多根纤维缠结。
特征40.根据特征1至39中任一项的部件，其中延伸穿过连续垫料的第一多根纤维的部分延伸穿过通过连续垫料形成的一个或更多个穿刺孔。
特征41.根据特征1至40中任一项的部件，其中第二多根纤维的一部分延伸穿过垫料并与第一多根纤维缠结。
特征42.根据特征1至41中任一项的部件，还包括第二垫料，其中第一多根纤维的第二部分延伸穿过第二垫料并与第二多根纤维缠结。
特征43.根据特征42的部件，其中第二垫料至少在鞋类物品的脚趾端或鞋跟端中。
特征44.根据特征1至43中任一项的部件，还包括第一纤维层、第二纤维层和连续垫料的至少一部分的聚合物包裹。
特征45.根据特征44的部件，其中聚合物包裹由包括聚氨酯的组合物形成。
特征46.根据特征44的部件，其中聚合物包裹由包括选自聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯乙烯基聚合物、芳族聚酰胺、其任何共聚物及它们的任何组合中的至少一种的组合物形成。
特征47.根据特征44的部件，其中聚合物包裹浸渍部件的至少一部分。
特征48.根据特征44的部件，其中聚合物包裹由多孔结构组成。
特征49.根据特征44的部件，其中部件是合成皮革。
特征50.一种鞋类物品的部件，该部件包括：包括第一多根纤维的第一纤维层；以及包括第二多根纤维的连续垫料，其中连续垫料形成鞋类物品的内侧部分和鞋类物品的外侧部分，其中第一多根纤维的第一部分延伸到连续垫料中并且与第二多根纤维的第一部分缠结，以及第二多根纤维的第二部分延伸到第一纤维层中并且与第一多根纤维的第二部分缠结。
特征51.根据特征50的部件，其中部件是鞋类物品的鞋面，鞋面包括鞋类物品的内侧面、外侧面和前足部分。
特征52.根据特征50和51中任一项的部件，其中第一多根纤维包括由至少一种聚合物组成的聚合组合物。
特征53.根据特征50至52中任一项的部件，其中第一多根纤维包括选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、它们的共聚物及它们的任意组合中的至少一种。
特征54.根据特征50和52中任一项的部件，其中第一多根纤维基本上由选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、它们的共聚物及它们的任意组合中的至少一种组成。
特征55.根据特征50至54中任一项的部件，其中第一多根纤维由短纤维或连续长丝纤维组成。
特征56.根据特征50至55中任一项的部件，其中第一多根纤维由具有1旦尼尔每长丝(dpf)至9dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征57.根据特征50至55中任一项的部件，其中第一多根纤维由具有1旦尼尔每长丝(dpf)至4dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征58.根据特征50至55中任一项的部件，其中第一多根纤维由具有0.001旦尼尔每长丝(dpf)至0.999dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征59.根据特征50至55中任一项的部件，其中第一多根纤维由具有200微米至100纳米的宽度测量值的纤维组成。
特征60.根据特征50至55中任一项的部件，其中第一多根纤维由具有100微米至100纳米的宽度测量值的纤维组成。
特征61.根据特征50至55中任一项的部件，其中第一多根纤维由具有25微米至0.01微米的宽度测量值的纤维组成。
特征62.根据特征50至55中任一项的部件，其中第一多根纤维由具有10微米至0.01微米的宽度测量值的纤维组成。
特征63.根据特征50至62中任一项的部件，其中第一纤维层是无纺织物。
特征64.根据特征50至62中任一项的部件，其中第二多根纤维包括由至少一种聚合物组成的聚合组合物。
特征65.根据特征50至62中任一项的部件，其中第二多根纤维包括选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、它们的共聚物及它们的任意组合中的至少一种。
特征66.根据特征50至62中任一项的部件，其中第二多根纤维基本上由选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、它们的共聚物及它们的任意组合中的至少一种组成。
特征67.根据特征50至62中任一项的部件，其中第二多根纤维包括短纤维或连续长丝纤维。
特征68.根据特征50至67中任一项的部件，其中第二多根纤维由具有1旦尼尔每长丝(dpf)至9dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征69.根据特征50至67中任一项的部件，其中第二多根纤维由具有1旦尼尔每长丝(dpf)至4dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征70.根据特征50至67中任一项的部件，其中第二多根纤维由具有0.001旦尼尔每长丝(dpf)至0.999dpf的线性质量密度测量值的纤维组成。
特征71.根据特征50至67中任一项的部件，其中第二多根纤维由具有200微米至100纳米的宽度测量值的纤维组成。
特征72.根据特征50至67中任一项的部件，其中第二多根纤维由具有100微米至100纳米的宽度测量值的纤维组成。
特征73.根据特征50至67中任一项的部件，其中第二多根纤维由具有25微米至0.01微米的宽度测量值的纤维组成。
特征74.根据特征50至67中任一项的部件，其中第一多根纤维由具有10微米至0.01微米的宽度测量值的纤维组成。
特征75.根据特征50至67中任一项的部件，其中第二纤维层是无纺织物。
特征76.根据特征50至67中任一项的部件，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括热塑性聚合物。
特征77.根据特征50至67中任一项的部件，其中第一多根纤维或第二多根纤维中的至少一个包括选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、其共聚物及它们的任意组合中的至少一种。
特征78.根据特征50至77中任一项的部件，其中第二多根纤维至少部分地形成针织、编织、编结、无纺、直接纤维铺放、模制、浇铸、挤出、沉积、膨胀、缩小成形、3D印刷、片材、薄膜或刺绣织物。
特征79.根据特征50至77中任一项的部件，其中连续垫料具有第一功能区和不同的第二功能区，第一功能区具有不同于第二功能区的同一功能特性的功能特性。
特征80.根据特征79的部件，其中功能特性是透气性、孔隙率、吸湿能力、抗水性、防水性、不渗透性、疏水性、细度、爆裂强度、韧性、抗剪切力、伸长后恢复性、弯曲模量、冷柔性、抗裂纹扩展性、抗热降解性、热玻璃化转变温度、熔点、热定形能力、Z向厚度、标准尺寸、比重、每单位面积密度、每单位面积重量、表面积、表面连续性，尺寸稳定性、抗压缩形变性、变形性、抗蠕变性、粘合能力、粘合剂相容性、电导性、透光率、流体传递能力、耐洗性、抗收缩性、抗溶剂性、着色性、色牢度、抗UV光降解性、抗微生物性、透湿性、弹性模量、耐磨性、弹性、耐久性、强度、拉伸强度、硬度、挠曲伸长率、撕裂强度和绝热能力中的至少一种。
特征81.根据特征50至80中任一项的部件，其中部件具有第一功能区和不同的第二功能区，第一功能区具有不同于第二功能区的同一功能特性的功能特性。
特征82.根据特征81的部件，其中第一功能特性至少为透气性、孔隙率、吸湿能力、抗水性、防水性、不渗透性、疏水性、细度、爆裂强度、韧性、抗剪切力、伸长后恢复性、弯曲模量、冷柔性、抗裂纹扩展性、抗热降解性、热玻璃化转变温度、熔点、热定形能力、Z向厚度、标准尺寸、比重、每单位面积密度、每单位面积重量、表面积、表面连续性，尺寸稳定性、抗压缩形变性、变形性、抗蠕变性、粘合能力、粘合剂相容性、电导性、透光率、流体传递能力、耐洗性、抗收缩性、抗溶剂性、着色性、色牢度、抗UV光降解性、抗微生物性、透湿性、弹性模量、耐磨性、弹性、耐久性、强度、拉伸强度、硬度、挠曲伸长率、撕裂强度和绝热能力。
特征83.根据特征50至82中任一项的部件，其中连续垫料在鞋类物品的鞋前部区域处在内侧部分和外侧部分之间是连续的。
特征84.根据特征50至83中任一项的部件，其中连续垫料具有大于第一纤维层的弹性模量。
特征85.根据特征84的部件，其中弹性模量比第一纤维层大至少10％。
特征86.根据特征84的部件，其中弹性模量比第一纤维层大至少15％至20％。
特征87.根据特征50至86中任一项的部件，其中连续垫料由选自热塑性聚氨酯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚烯烃或聚碳酸酯中的至少一种聚合物组成。
特征88.根据特征50至82以及84至87中任一项的部件，其中连续垫料延伸穿过鞋类物品的在内侧部分和外侧部分之间的鞋头。
特征89.根据特征50至82以及84至87中任一项的部件，其中连续垫料延伸穿过鞋类物品的鞋跟端的至少一部分。
特征90.根据特征50至89中任一项的部件，其中连续垫料由内侧部分上的第一孔和外侧部分上的第二孔组成，并且其中第一孔和第二孔至少部分地形成鞋类物品的鞋眼孔。
特征91.根据特征50至90中任一项的部件，其中连续垫料从部件的内侧部分上的鞋眼片朝向外部周界边缘延伸。
特征92.根据特征50至90中任一项的部件，其中连续垫料从部件的外侧部分上的鞋眼片朝向外部周界边缘延伸。
特征93.根据特征50至92中任一项的部件，其中内侧部分延伸到鞋类物品的鞋中部区域。
特征94.根据特征50至93中任一项的部件，其中外侧部分延伸到鞋类物品的鞋中部区域。
特征95.根据特征50至94中任一项的部件，其中延伸穿过连续垫料的第一多根纤维的部分延伸穿过连续垫料的预先界定的孔。
特征96.根据特征50至95中任一项的部件，其中延伸穿过连续垫料的第一多根纤维的部分在形成连续垫料的纤维之间延伸。
特征97.根据特征50至94中任一项的部件，其中延伸穿过连续垫料的第一多根纤维的部分延伸穿过通过连续垫料形成的一个或更多个穿刺孔。
特征98.根据特征50至97中任一项的部件，还包括第二垫料，其中第一多根纤维的第二部分延伸穿过第二垫料。
特征99.根据特征98的部件，其中第二垫料至少在鞋类物品的脚趾端或鞋跟端中。
特征100.根据特征50至99中任一项的部件，还包括第一纤维层、第二纤维层和连续垫料的至少一部分的聚合物包裹。
特征101.根据特征100的部件，其中聚合物包裹由包括聚氨酯的组合物形成。
特征102.根据特征100的部件，其中聚合物包裹由包括选自聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯乙烯基聚合物、芳族聚酰胺、其任何共聚物及它们的任何组合中的至少一种的组合物形成。
特征103.根据特征100至102中任一项的部件，其中聚合物包裹浸渍部件的至少一部分。
特征104.根据特征100至103中任一项的部件，其中聚合物包裹由多孔结构组成。
特征105.根据特征100的部件，其中部件是合成皮革。
特征106.一种形成鞋类物品的部件的方法，该方法包括：将包括第一多根纤维的第一纤维层放置在表面上；将垫料放置在第一纤维层上；将包括第二多根纤维的第二纤维层放置在垫料上，其中垫料具有邻近第一纤维层的第一表面和邻近第二纤维层的相反的第二表面；以及将第一多根纤维的一部分与第二多根纤维的一部分缠结。
特征107.一种形成鞋类物品的部件的方法，该方法包括：将包括第一多根纤维的第一纤维层放置在表面上；在第一Z方向的定位上将垫料放置成邻近第一纤维层并与第一纤维层重叠；在第二Z方向的定位上将包括第二多根纤维的第二纤维层放置成邻近垫料并与垫料重叠，其中垫料具有邻近第一纤维层的第一表面和邻近第二纤维层的相反的第二表面；以及将第一多根纤维的一部分与第二多根纤维的一部分缠结。
特征108.根据特征106和107中任一项的方法，其中缠结至少部分地用至少针来执行。
特征109.根据特征108的方法，其中针是包括至少一个倒钩的钩针和结构化针中的一个。
特征110.根据特征106和107中任一项的方法，其中缠结用流体流来执行。
特征111.根据特征106至110中任一项的方法，其中第一多根纤维、垫料和第二多根纤维中的至少一个至少部分地包括选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、其共聚物及它们的任意组合中的一种。
特征112.根据特征106至111中任一项的方法，还包括在缠结之后向部件施加能量。
特征113.根据特征106至112中任一项的方法，还包括用聚合物浸渍部件并将部件形成为合成皮革。
特征114.根据特征106至113中任一项的方法，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括基于蛋白质的材料。
特征115.根据特征106至113中任一项的方法，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括动物衍生材料和聚合材料。
特征116.根据特征106至115中任一项的方法，其中垫料形成为针织、编织、编结、无纺、直接纤维铺放、模制、浇铸、挤出、沉积、膨胀、缩减成形、3D印刷、薄膜、片材或刺绣元件。
特征117.一种形成鞋类物品的部件的方法，该方法包括：将包括第一多根纤维的第一纤维层放置在表面上；将包括第二多根纤维的垫料放置在第一纤维层上；以及将第一多根纤维的一部分与第二多根纤维的一部分缠结。
特征118.一种形成鞋类物品的部件的方法，该方法包括：将包括第一多根纤维的第一纤维层放置在表面上；在Z方向的定位上将包括第二多根纤维的垫料放置成邻近第一纤维层并与第一纤维层重叠；以及将第一多根纤维的一部分与第二多根纤维的一部分缠结。
特征119.根据特征117和118中任一项的方法，其中缠结用至少针来执行。
特征120.根据特征119的方法，其中针是包括至少一个倒钩的钩针和结构化针中的一个。
特征121.根据特征117和118中任一项的方法，其中缠结用流体流来执行。
特征122.根据特征117至121中任一项的方法，其中第一多根纤维或第二多根纤维中的至少一个至少部分地包括选自聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、芳族聚酰胺、纤维素材料、玻璃、碳、金属、矿物、其共聚物及它们的任意组合中的一种。
特征123.根据特征117至122中任一项的方法，还包括在缠结之后向部件施加能量。
特征124.根据特征117至123中任一项的方法，还包括用聚合物浸渍部件并将部件形成为合成皮革。
特征125.根据特征117至124中任一项的方法，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括基于蛋白质的材料。
特征126.根据特征117至124中任一项的方法，其中第一多根纤维和第二多根纤维中的至少一个包括动物衍生材料和聚合材料。
特征127.根据特征117至126中任一项的方法，其中第二多根纤维形成为针织、编织、编结、无纺、直接纤维铺放、模制、挤出、浇铸、沉积、膨胀、缩减成形、3D印刷、薄膜、片材或刺绣元件。
特征128.一种形成鞋类物品的部件的方法，所述方法包括：将包括第一多根纤维的垫料放置在第一纤维层上，第一纤维层包括第二多根纤维；以及将第一多根纤维的至少一部分与至少第二多根纤维缠结。
特征129.根据特征128的方法，还包括：将包括第三多根纤维的第二纤维层放置在垫料上，垫料具有邻近第一纤维层的第一表面和邻近第二纤维层的相对的第二表面；以及将第二多根纤维的至少一部分与第三多根纤维的至少一部分缠结。
特征130.一种形成鞋类物品的部件的方法，所述方法包括：在第一Z方向的定位上将包括第一多根纤维的垫料放置成邻近第一纤维层并与第一纤维层重叠，第一纤维层包括第二多根纤维；以及将第一多根纤维的至少一部分与第二多根纤维的至少一部分缠结。
特征131.根据特征130的方法，还包括：在第二Z方向的定位上将包括第三多根纤维的第二纤维层放置成邻近垫料并与垫料重叠，所述垫料具有邻近第一纤维层的第一表面和邻近第二纤维层的相反的第二表面；以及将第二多根纤维的至少一部分与第三多根纤维的至少一部分缠结。
特征132.根据特征130至131中任一项的方法，其中缠结至少部分地用钩针中的一个或更多个倒钩、结构化针和流体流来执行。
本申请还涉及以下方面。
1).一种鞋类物品的部件，所述部件包括：包括第一多根纤维的第一纤维层；包括第二多根纤维的第二纤维层；以及形成所述鞋类物品的内侧部分和所述鞋类物品的外侧部分的连续垫料，所述连续垫料具有在第一Z方向的定位上邻近所述第一纤维层并与所述第一纤维层重叠的第一表面和在第二Z方向的定位上邻近所述第二纤维层并与所述第二纤维层重叠的相反的第二表面，所述第一多根纤维的至少第一部分延伸穿过所述连续垫料并与所述第二多根纤维的至少第一部分缠结。
2).如1)所述的部件，其中所述部件是所述鞋类物品的鞋面，所述鞋面由所述鞋类物品的内侧部分、外侧部分和鞋前部区域组成。
3).如2)所述的部件，其中所述连续垫料在所述鞋类物品的所述鞋前部区域处在所述内侧部分和所述外侧部分之间是连续的。
4).如1)所述的部件，其中所述第一多根纤维和所述第二多根纤维中的至少一个包括由至少一种聚合物组成的聚合组合物。
5).如1)所述的部件，其中所述第一纤维层和所述第二纤维层中的至少一个是无纺织物。
6).如1)所述的部件，其中所述连续垫料具有第一功能区和第二功能区，所述第一功能区具有不同于所述第二功能区的同一功能特性的功能特性。
7).如6)所述的部件，其中所述功能特性包括透气性、孔隙率、吸湿能力、抗水性、防水性、不渗透性、疏水性、细度、爆裂强度、韧性、抗剪切力、伸长后恢复性、弯曲模量、冷柔性、抗裂纹扩展性、抗热降解性、热玻璃化转变温度、熔点、热定形能力、Z向厚度、标准尺寸、比重、每单位面积密度、每单位面积重量、表面积、表面连续性，尺寸稳定性、抗压缩形变性、变形性、抗蠕变性、粘合能力、粘合剂相容性、电导性、透光率、流体传递能力、耐洗性、抗收缩性、抗溶剂性、着色性、色牢度、抗UV光降解性、抗微生物性、透湿性、弹性模量、耐磨性、弹性、耐久性、强度、拉伸强度、硬度、挠曲伸长率、撕裂强度和绝热能力中的至少一种。
8).如1)所述的部件，其中延伸穿过所述连续垫料的所述第一多根纤维的所述第一部分在形成所述连续垫料的纤维之间延伸。
9).如1)所述的部件，其中延伸穿过所述连续垫料的所述第一多根纤维的所述第一部分延伸穿过形成所述连续垫料的一根或更多根纤维。
10).如1)所述的部件，其中延伸穿过所述连续垫料的所述第一多根纤维的所述第一部分与形成所述连续垫料的一根或更多根纤维和所述第二多根纤维的所述第一部分缠结。
11).如1)所述的部件，其中所述第二多根纤维的所述第一部分延伸穿过所述垫料并且与所述第一多根纤维的所述第一部分缠结。
12).如1)所述的部件，还包括：第二垫料，其中所述第一多根纤维的至少第二部分延伸穿过所述第二垫料并且与所述第二多根纤维的至少第二部分缠结。
13).一种鞋类物品的部件，所述部件包括：包括第一多根纤维的第一纤维层；以及包括第二多根纤维的连续垫料，其中所述连续垫料形成所述鞋类物品的内侧部分和所述鞋类物品的外侧部分，并且其中(1)所述第一多根纤维的至少一部分延伸到所述连续垫料中并且与所述第二多根纤维的至少一部分缠结，以及(2)所述第二多根纤维的至少第二部分延伸到所述第一纤维层中并且与所述第一多根纤维的至少第二部分缠结。
14).如13)所述的部件，其中所述部件是所述鞋类物品的鞋面。
15).如13)所述的部件，其中所述第一纤维层是无纺织物。
16).如13)所述的部件，其中所述连续垫料具有第一功能区和第二功能区，所述第一功能区具有不同于所述第二功能区的同一功能特性的功能特性。
17).如13)所述的部件，还包括：包括第三多根纤维的第二垫料，其中所述第一多根纤维的至少第三部分延伸穿过所述第二垫料并且与所述第三多根纤维的至少一部分缠结。
18).一种形成鞋类物品的部件的方法，所述方法包括：在第一Z方向的定位上将包括第一多根纤维的垫料放置成邻近第一纤维层并与所述第一纤维层重叠，所述第一纤维层包括第二多根纤维；以及将所述第一多根纤维的至少一部分与所述第二多根纤维的至少一部分缠结。
19).如18)所述的方法，还包括：在第二Z方向的定位上将包括第三多根纤维的第二纤维层放置成邻近所述垫料并与所述垫料重叠，所述垫料具有邻近所述第一纤维层的第一表面和邻近所述第二纤维层的相反的第二表面；以及将所述第二多根纤维的至少一部分与所述第三多根纤维的至少一部分缠结。
20).如18)所述的方法，其中所述缠结至少部分地用钩针中的一个或更多个倒钩、结构化针和流体流来执行。

Claims (19)

1.一种鞋类物品的部件，所述部件包括：
包括多根纤维的第一纤维层；
包括多根纤维的第二纤维层；以及
离散针织垫料，其包括多根纤维并且具有界定所述鞋类物品的内侧部分和外侧部分的预成型形状，所述垫料被定位在所述第一纤维层和所述第二纤维层之间，其中所述部件通过钩针缠结已被缠结使得所述第一纤维层的纤维延伸穿过所述垫料并且与所述第二纤维层的纤维缠结。
2.如权利要求1所述的部件，其中所述部件是所述鞋类物品的鞋面，所述鞋面由所述鞋类物品的内侧部分、外侧部分和鞋前部区域组成。
3.如权利要求2所述的部件，其中所述离散针织垫料在所述鞋类物品的所述鞋前部区域处在所述内侧部分和所述外侧部分之间是连续的。
4.如权利要求1所述的部件，其中所述第一纤维层和所述第二纤维层中的至少一个的纤维包括聚合组合物。
5.如权利要求1所述的部件，其中所述第一纤维层和所述第二纤维层中的至少一个是无纺织物。
6.如权利要求1所述的部件，其中所述离散针织垫料具有第一功能区和第二功能区，所述第一功能区具有不同于所述第二功能区的同一物理性质的物理性质。
7.如权利要求6所述的部件，其中所述物理性质包括透气性、孔隙率、吸湿能力、抗水性、防水性、不渗透性、疏水性、细度、爆裂强度、韧性、抗剪切力、伸长后恢复性、弯曲模量、冷柔性、抗裂纹扩展性、抗热降解性、热玻璃化转变温度、熔点、热定形能力、Z向厚度、标准尺寸、比重、每单位面积密度、每单位面积重量、表面积、表面连续性，尺寸稳定性、抗压缩形变性、抗蠕变性、粘合能力、粘合剂相容性、电导性、透光率、流体传递能力、耐洗性、抗收缩性、抗溶剂性、着色性、色牢度、抗UV光降解性、抗微生物性、透湿性、弹性模量、耐磨性、弹性、耐久性、拉伸强度、硬度、挠曲伸长率、撕裂强度和绝热能力中的至少一种。
8.如权利要求6所述的部件，其中所述物理性质包括变形性。
9.如权利要求6所述的部件，其中所述物理性质包括强度。
10.如权利要求1所述的部件，其中所述第一纤维层的纤维还与所述离散针织垫料的纤维缠结。
11.如权利要求1所述的部件，其中所述第二纤维层的纤维延伸穿过所述离散针织垫料并且与所述第一纤维层的纤维缠结。
12.如权利要求1所述的部件，还包括第二离散垫料，其中所述第一纤维层的纤维延伸穿过所述第二离散垫料并且与所述第二纤维层的纤维缠结。
13.一种鞋类物品的部件，所述部件包括：
包括多根纤维的第一纤维层；
包括多根纤维的第二纤维层；以及
离散编织垫料，其包括多根纤维并且具有界定所述鞋类物品的内侧部分和外侧部分的形状，所述垫料被定位在所述第一纤维层和所述第二纤维层之间，其中所述部件通过钩针缠结已被缠结使得所述第一纤维层的纤维延伸穿过所述垫料并且与所述第二纤维层的纤维缠结。
14.如权利要求13所述的部件，其中所述部件是所述鞋类物品的鞋面。
15.如权利要求13所述的部件，其中所述第一纤维层和所述第二纤维层中的至少一个是无纺织物。
16.如权利要求13所述的部件，其中所述离散编织垫料具有第一功能区和第二功能区，所述第一功能区具有不同于所述第二功能区的同一物理性质的物理性质。
17.如权利要求13所述的部件，其中所述第二纤维层的纤维延伸穿过所述离散编织垫料并且与所述第一纤维层的纤维缠结。
18.一种形成鞋类物品的部件的方法，所述方法包括：
将包括多根纤维的离散针织或编织垫料放置在包括多根纤维的第一纤维层的顶部上，所述垫料具有界定所述鞋类物品的内侧部分和外侧部分的预成型形状；
将包括多根纤维的第二纤维层放置在所述垫料的顶部上；以及
将所述第一纤维层、所述第二纤维层和所述垫料的纤维钩针缠结在一起以形成所述部件。
19.一种鞋类物品的部件，所述部件包括：
包括多根纤维的第一纤维层；
包括多根纤维的第二纤维层；以及
离散的连续织物垫料，其包括多根纤维并且具有界定所述鞋类物品的内侧部分和外侧部分的预成型形状，所述垫料被定位在所述第一纤维层和所述第二纤维层之间，其中所述部件通过钩针缠结已被缠结使得所述第一纤维层的纤维延伸穿过所述垫料并且与所述第二纤维层的纤维缠结，
其中，所述纤维层和所述垫料仅通过所述钩针缠结固定至彼此。
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