KR20170096162A - 부직 재료, 그 제조 방법, 및 부직 재료를 포함하는 물품 - Google Patents

부직 재료, 그 제조 방법, 및 부직 재료를 포함하는 물품 Download PDF

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Abstract

부직 재료를 제조하는 방법은 섬유 입자를 기재 상에 분배하는 단계를 포함한다. 기재는 성형된 것 또는 편평한 것일 수 있다. 별개의 물질이 사용되어 기재 상에 섬유 입자의 부착을 향상시킬 수 있다. 기재는 대전되어 기재 상에 섬유 입자의 부착을 향상시킬 수 있다. 이 프로세스로부터 생기는 물품은 부직포를 기재로부터 제거하기 전에 섬유 입자가 매트화되고 기재 상에서 경화될 때에 기재와 동일한 윤곽을 갖는다. 결과적인 물품은 오직 섬유 입자와 결합제를 포함하는 단일 직물 물품일 수 있다.

Description

부직 재료, 그 제조 방법, 및 부직 재료를 포함하는 물품{NONWOVEN MATERIAL, METHOD OF MAKING SAME, AND ARTICLES INCORPORATING THE NONWOVEN MATERIAL}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2014년 12월 16일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "부직 재료, 그 제조 방법, 및 부직 재료를 포함하는 물품(NONWOVEN MATERIAL, METHOD OF MAKING SAME, AND ARTICLES INCORPORATING THE NONWOVEN MATERIAL)"인 미국 가특허 출원 제62/092,517호에 대한 35 U.S.C.§119(e) 하의 우선권을 주장하고, 상기 출원은 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 발명은 전반적으로 부직 재료, 부직 재료의 제조 방법, 및 부직 재료로 제조된 물품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 통기성 부직 재료, 부직 재료의 제조 방법, 및 부직 재료를 포함하는 물품에 관한 것이다.
직물은 개인 및 산업 목적 모두를 위한 다양한 제품에 통합될 수 있다. 부직포는 다양한 제품에 사용될 수 있으며, 부직포는 특정 유형의 제품에 통합하도록 제조될 수 있다. 통기성 부직포는 신발류 물품 및 의류 물품에 바람직할 수 있다. 백킹 재료로 제조된 특정 유형의 종래의 부직 재료는 신발류 물품 및 의류 물품에 통합하기에 충분한 통기성을 갖지 않을 수 있고, 백킹 재료가 없이 제조된 다른 유형의 종래의 부직 재료는 신발류 물품 및 의류 물품에 통합하기에 충분한 내구성을 갖지 않을 수 있다.
부직포는 물품, 또는 물품의 구성요소를 형성하거나, 물품 또는 물품의 구성요소를 형성하는 데에 사용될 수 있는 재료를 형성할 수 있다. 부직포를 제조하는 방법은 복수 개의 섬유 입자를 기재 상에 침착시키는 단계를 포함한다. 섬유 입자는 산업 표준과 비교하여 비교적 길 수 있다. 기재는 편평한 표면, 곡선형 표면, 또는 3차원 표면을 비롯하여 임의의 형상을 가질 수 있다. 기재의 형상은 결과적인 직물에 부여되므로, 결과적인 직물은 원하는 물품의 구성요소가 절단될 수 있는 직물 시트에 추가하여 원하는 물품 또는 원하는 물품의 구성요소의 형상으로 형성될 수 있다.
기재는, 예컨대 섬유 입자가 일시적으로 부착될 수 있는 기재의 표면 상에 젤라틴 물질을 확산시킴으로써, 또는 기재에 전자기 전하를 대전시킴으로써 섬유 입자를 받아들이도록 준비될 수 있다. 이어서, 섬유 입자는 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용하여, 예컨대 섬유 입자를 기재 상에 송풍시킴으로써 기재 상에 침착된다. 접착제는 섬유 입자를 부직포층으로 매트화하기 전에 섬유 입자에 도포된다.
섬유 입자를 침착시키고, 접착제를 도포하며, 섬유 입자를 매트화하는 이 프로세스는 원하는 갯수의 층 또는 원하는 두께의 결과적인 부직포가 달성될 때까지 반복될 수 있다. 선택적으로, 몇몇의 층은 선택된 영역에 섬유 입자가 축적되는 것을 방지하는 마스크를 포함하여 이 선택된 영역에서 부직포의 두께, 유연성, 통기성, 및 다른 특성을 조작할 수 있다. 이어서, 접착제가 경화되고, 결과적인 부직포가 기재로부터 제거되며 선택적으로 추가 처리를 위해 전달된다. 이 방법을 이용하여 제조된 부직 물품은 의류 물품 및 신발류 물품을 포함한다.
일 양태에서, 본 발명은 부직 물품의 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은, 복수 개의 섬유 입자를 받기 위한 기재를 준비하는 단계, 복수 개의 섬유 입자를 기재 상에 침착시키는 단계, 복수 개의 섬유 입자에 접착제를 도포하는 단계, 제2 복수 개의 섬유 입자를 접착제 및 제1 복수 개의 섬유 입자 상에 침착시키는 단계, 섬유 입자를 매트화(matting)하여 매트화된 층을 형성하는 단계, 및 결과적인 부직 물품을 기재로부터 제거하는 단계를 포함한다.
일 양태에서, 본 발명은 부직 갑피의 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은, 복수 개의 섬유 입자를 받기 위한 라스트를 준비하는 단계, 복수 개의 섬유 입자를 목부 개구를 포함하는 갑피 형상으로 라스트 상에 침착시키는 단계, 복수 개의 섬유 입자에 접착제를 도포하는 단계, 제2 복수 개의 섬유 입자를 접착제 및 제1 복수 개의 섬유 입자 상에 침착시키는 단계, 섬유 입자를 매트화하여 갑피의 매트화된 층을 형성하는 단계, 접착제를 경화시키는 단계, 및 결과적인 갑피를 라스트로부터 제거하는 단계를 포함한다.
일 양태에서, 본 발명은 부직포의 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은, 복수 개의 섬유 입자를 받기 위한 실질적으로 편평한 기재를 준비하는 단계, 복수 개의 섬유 입자를 실질적으로 편평한 기재 상에 침착시키는 단계, 복수 개의 섬유 입자에 접착제를 도포하는 단계, 제2 복수 개의 섬유 입자를 접착제 및 제1 복수 개의 섬유 입자 상에 침착시키는 단계, 섬유 입자를 매트화하여 부직포의 매트화된 층을 형성하는 단계, 접착제를 경화시키는 단계, 및 결과적인 부직포를 라스트로부터 제거하는 단계를 포함한다.
일 양태에서, 본 발명은 부직포를 포함하는 물품을 제공한다. 물품은 제1 복수 개의 매트화된 섬유 입자와 접착제를 포함하는 제1 층을 포함하고, 제1 복수 개의 매트화된 섬유 입자 중의 각 섬유는 모노필라멘트이고, 제1 복수 개의 매트화된 섬유 입자 중의 모든 섬유는 동일한 모노필라멘트이다. 물품은 또한 제2 복수 개의 매트화된 섬유 입자와 접착제를 포함하는 제2 층을 포함하고, 제2 복수 개의 매트화된 섬유 입자 중의 각 섬유는 모노필라멘트이고, 제2 복수 개의 매트화된 섬유 입자 중의 모든 섬유는 동일한 모노필라멘트이다.
본 발명의 다른 시스템, 방법, 피쳐 및 이점은 아래의 도면 및 상세한 설명을 검토하면 당업자에게 명백하거나 명백해질 것이다. 모든 그러한 추가 시스템, 방법, 피쳐 및 이점은 본 설명 및 본 요약 부분 내에 포함되고, 본 발명의 범위 내에 있으며, 아래의 청구범위에 의해 보호된다.
본 발명은 아래의 도면 및 설명을 참조하여 더 양호하게 이해될 수 있다. 도면 내의 구성요소는 반드시 실척이 아니고, 대신에 본 발명의 원리를 설명할 때에 강조된다. 더욱이, 도면에서, 동일한 참조 번호는 여러 도면에 걸쳐서 대응하는 부품을 가리킨다.
도 1은 부직 갑피를 갖는 신발류 물품의 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 부직 갑피를 갖는 신발류 물품의 실시예의 분해 사시도이다.
도 3은 부직 갑피의 실시예의 사시도이다.
도 4는 부직 갑피를 제조하는 방법의 실시예의 흐름도이다.
도 5는 부직 갑피를 제조하는 방법의 실시예에 사용하기 위한 라스트를 도시한다.
도 6은 섬유 입자의 제1 층을 받도록 마련되는 도 5의 라스트를 도시한다.
도 7은 라스트 상에 섬유 입자의 제1 층을 침착시키는 실시예를 도시한다.
도 8은 접착제를 섬유 입자의 제1 층에 도포하는 실시예를 도시한다.
도 9는 섬유 입자의 제1 층과 접착제 상에 섬유 입자의 제2 층을 도포하는 실시예를 도시한다.
도 10은 부직 재료의 제1 층을 형성하도록 섬유 입자의 제1 층과 제2 층을 기계적으로 매트화하는 실시예를 도시한다.
도 11은 선택된 지점에서 접착제의 도포를 억제하는 마스크를 이용하여 섬유 입자의 제3 층에 접착제를 도포하는 실시예를 도시한다.
도 12는 선택된 지점에서 섬유 입자의 침착을 억제하는 마스크를 이용하여 라스트와 부직 재료의 제1 플라이 상에 섬유 입자의 제3 층을 침착시키는 실시예를 도시한다.
도 13은 섬유 입자의 제3 층을 기계적으로 매트화하여 부직 재료의 제2 플라이를 형성하고 부직 재료를 경화시키는 실시예를 도시한다.
도 14는 완성된 심리스 부직 갑피를 라스트로부터 제거하는 실시예를 도시한다.
도 15는 마스킹으로 인한 공동 영역을 갖는 부직 갑피의 실시예를 도시한다.
도 16은 편평한 기재의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 17은 섬유 입자를 받기 위한 편평한 기재를 준비하는 실시예를 도시한다.
도 18은 편평한 기재 상에 섬유 입자의 제4 층을 침착시키는 실시예를 도시한다.
도 19는 접착제를 섬유 입자의 제4 층에 도포하는 실시예를 도시한다.
도 20은 제4 층과 접착제 결합제 상에 섬유 입자의 제5 층을 도포하는 실시예를 도시한다.
도 21은 부직 재료의 제1 플라이를 형성하도록 섬유 입자의 제4 층과 제5 층을 기계적으로 매트화하는 실시예를 도시한다.
도 22는 접착제를 부직 재료의 제1 플라이에 도포하는 실시예를 도시한다.
도 23은 부직 재료의 제1 플라이와 도포된 접착제 상에 섬유 입자의 제6 층을 침착시키는 실시예를 도시한다.
도 24는 섬유 입자의 제6 층을 매트화하여 부직 재료의 제1 플라이와 상호 연결되는 부직 재료의 제2 플라이를 형성하는 실시예를 도시한다.
도 25는 대류 오븐 내에서 부직 재료를 경화시키는 실시예를 도시한다.
도 26은 결과적인 부직포를 기재로부터 제거하는 실시예를 도시한다.
도 27은 결과적인 부직포의 실시예를 도시한다.
도 28은 심리스 부직 갑피를 제조하는 방법의 실시예에 사용하기 위한 대전된 라스트를 도시한다.
도 29는 대전된 기재 상에 섬유 입자의 제7 층을 침착시키는 실시예를 도시한다.
도 30은 접착제를 섬유 입자의 제7 층에 도포하는 실시예를 도시한다.
도 31은 섬유 입자의 제7 층과 대전된 라스트 상에 섬유 입자의 제8 층을 도포하는 실시예를 도시한다.
도 32는 부직 재료의 플라이를 형성하도록 섬유 입자의 제7 층과 제8 층을 기계적으로 매트화하는 실시예를 도시한다.
도 33은 접착제를 부직 재료의 플라이에 도포하는 실시예를 도시한다.
도 34는 부직 재료의 플라이와 접착제 결합제 상에 섬유 입자의 제9 층을 도포하는 실시예를 도시한다.
도 35는 부직 재료의 제2 플라이를 형성하도록 섬유 입자의 제9 층을 기계적으로 매트화하는 실시예를 도시한다.
도 36은 완성된 심리스 부직 갑피를 대전되지 않은 라스트로부터 제거하는 실시예를 도시한다.
도 37은 심리스 부직 갑피의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 38은 대전된 편평한 기재의 실시예의 사시도를 도시한다.
도 39는 대전된 기재 상에 섬유 입자의 제10 층을 침착시키는 실시예를 도시한다.
도 40은 접착제를 섬유 입자의 제10 층에 도포하는 실시예를 도시한다.
도 41은 대전된 기재, 섬유 입자의 제10 층, 및 접착제 결합제 상에 섬유 입자의 제11 층을 침착시키는 실시예를 도시한다.
도 42는 부직 재료의 플라이를 형성하도록 섬유 입자의 제10 층과 제11 층을 기계적으로 매트화하는 실시예를 도시한다.
도 43은 접착제를 부직 재료의 플라이에 도포하는 실시예를 도시한다.
도 44는 부직 재료의 제1 플라이와 접착제 결합제 상에 섬유 입자의 제12 층을 침착시키는 실시예를 도시한다.
도 45는 섬유 입자의 제12 층을 기계적으로 매트화하여 부직 재료의 제2 층을 형성하고 부직 재료를 경화시키는 실시예를 도시한다.
도 46은 완성된 심리스 부직포를 대전되지 않은 기재로부터 제거하는 실시예를 도시한다.
도 47은 신체 라스트 상의 부직 재료로부터 제조되는 의류 물품의 실시예를 도시한다.
도 48은 의류 물품과 부직 재료 상의 그 패턴의 실시예를 도시한다.
다양한 제품들이 적어도 부분적으로 직물로 형성된다. 예로서, 의류 물품(예컨대, 셔츠, 바지, 양말, 자켓, 속옷, 신발류), 용기(예컨대, 배낭, 가방), 및 가구(예컨대, 의자, 소파, 자동차 좌석)의 커버는 흔히 스티칭 또는 접착제 접합을 통해 결합되는 다양한 직물 요소로 형성된다. 직물은 또한 침대 커버(예컨대, 시트, 담요), 탁자 커버, 수건, 깃발, 텐트, 돛, 및 낙하산에 사용될 수 있다. 산업 목적에 사용되는 직물은 일반적으로 기술적 직물로 지칭되며, 자동차 및 우주 항공 용례를 위한 구조체, 필터 재료, 의료용 직물(예컨대,붕대, 면봉, 임플란트),및 열 및 방사선에 대해 보호하거나 절연시키는 산업용 의류를 포함할 수 있다.
일부 제품은 한가지 유형의 직물로 형성되지만, 많은 제품은 또한 상이한 영역에 상이한 특성을 부여하도록 2가지 이상의 유형의 직물로 형성될 수 있다. 일례로서, 셔츠의 어깨 및 팔꿈치 영역은 내구성(예컨대, 내마모성) 및 내신축성을 부여하는 직물로 형성될 수 있는 반면, 다른 영역은 통기성, 안락성, 신축성, 및 흡습성을 부여하는 직물로 형성될 수 있다. 다른 예로서, 신발류용 갑피는 다양한 유형의 직물 및 다른 재료(예컨대, 폴리머 발포체, 천연 가죽, 합성 가죽)로 형성된 많은 층을 포함하는 구조체를 가질 수 있고, 일부 층은 또한 상이한 특성을 부여하도록 상이한 유형의 직물로 형성된 영역을 가질 수 있다. 또 다른 예로서, 배낭의 스트랩은 비신축성 직물 요소로 형성될 수 있고, 배낭의 하부 영역은 내구성 및 방수성의 직물 요소로 형성될 수 있으며, 배낭의 나머지 부분은 편안하고 유연한 직물 요소로서 형성될 수 있다. 따라서, 많은 제품들은 제품의 상이한 부분에 상이한 특성을 부여하도록 다양한 유형의 직물을 통합할 수 있다.
제품의 상이한 영역들에 상이한 특성을 부여하기 위하여, 재료로부터 형성된 직물 요소 또는 구성요소는 원하는 형상으로 절단된 다음, 일반적으로 스티칭 또는 접착제 접합을 이용하여 함께 결합된다. 제품에 통합되는 직물 요소들의 갯수 및 종류가 증가함에 따라, 직물 요소들을 운송, 비축, 절단, 및 결합하는 것과 관련된 시간 및 비용이 또한 증가할 수 있다. 제품에 통합되는 직물 요소들의 갯수 및 종류가 증가함에 따라 절단 및 스티칭 프로세스로부터의 폐기 재료가 또한 더 많이 축적된다. 더욱이, 더 많은 갯수의 직물 요소 및 기타 재료를 갖는 제품은 더 적은 요소 및 재료로 형성된 제품보다 재활용이 더 어려울 수 있다. 따라서, 제품에 사용되는 요소 및 재료의 갯수를 감소시킴으로써, 제조 효율 및 재활용을 증가시키면서 폐기물을 감소시킬 수 있다.
직물은 일반적으로 2차원 구조(즉, 실질적으로 두께보다 큰 길이 및 폭)를 갖는 섬유, 필라멘트 또는 얀으로부터의 임의의 제조로서 정의될 수 있다. 일반적으로, 직물은 기계 조작된 직물 또는 부직포로서 분류될 수 있다. 기계 조작된 직물은 통상 직기 또는 편직 기계를 필요로 하는 기계적 프로세스를 통해 얀 또는 복수 개의 얀을 제직 또는 인터루핑(예컨대, 편직)함으로써 흔히 형성된다. 부직포는 접합되거나, 융착되거나, 인터로킹거나, 달리 결합되는 필라멘트의 웨브 또는 매트이다. 펠트 및 부직 재료가 부직포의 일반적인 예이다.
플로킹(flocking)은 일반적으로 섬유 입자라고 불리는 많은 작은 섬유 입자를 표면 또는 백킹층 상에 침착시키는 프로세스이다. 섬유 입자가 표면 상에 부착된다. 그러나, 플로킹은 표면 또는 백킹층을 결과적인 물품의 일부로서 유지하는 것을 포함한다. 부직 재료를 제조하기 위한 하기 기술은 종래의 플로킹 기술에 의해 영감을 얻었지만, 결과적인 부직 재료에는 백킹층이 남아 있지 않다. 섬유 입자 및 결합제는 유연한 직물을 제조하도록 매트화된다. 결과적인 부직 재료는 다른 유형의 직조 또는 부직 재료와 비교하여 향상된 통기성을 가질 수 있는데, 그 이유는 섬유 입자를 침착시키고 이들 섬유 입자를 함께 매트화하는 프로세스가 섬유 입자들 사이에 큰 공극 또는 공기 간극을 허용하기 때문이다. 이 통기성은 신발류 물품 및 의류 물품에 바람직할 수 있다.
도 1 및 도 2는 부직 재료를 통합한 한가지 유형의 신발류 물품의 실시예를 도시한다. 부직포 갑피(101)는 통기성 심리스 갑피이다. 본 개시의 목적을 위해, 심리스 갑피는 스티칭, 용접 또는 접착제를 이용하는 방법과 같은 임의의 종래의 방법에 의해 함께 결합되는 중첩하는 에지 또는 부분이 갑피에 없다는 것을 의미한다. 심리스 갑피는 밑창(124)과 같은 다른 구성요소, 및 기타 마감 또는 장식 요소, 예컨대 아이스테이 보강 요소(130), 부직포 갑피(101)의 발가락 상에 배치되는 제1 보호 부분 또는 발가락 카운터(125), 부직포 갑피(101)의 뒤꿈치 상에 배치되는 제2 보호 부분 또는 뒤꿈치 카운터(126)에 결합될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 마감 요소(130)는 설포(135) 및 체결 시스템(133; 도 1에 도시됨)을 수용하도록 구성된 부분(132)을 포함한다. 체결 시스템(133)은 아이릿(132)과 신발끈(134)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 부직포 갑피(101)는 추가 구성요소를 포함할 수 있거나, 또는 부직포 갑피(101)는 이들 기술된 구성요소 중 하나 이상을 제거할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 부직포 갑피(101)는 부직 재료로 제조될 수 있다. 부직 재료는 부직포 갑피(101)의 하나 이상의 축선을 따라 곡률을 갖도록 형성될 수 있으므로, 부직 재료는 부직포 갑피(101)의 형상으로 제조된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 부직포 갑피(101)는 뒤꿈치 대 발가락 방향으로 연장되는 종축(170), 안쪽 대 바깥쪽 방향으로 연장되는 횡축(172), 및 종축(170) 및 횡축(172)에 실질적으로 직교하는 방향으로 부직포 갑피(101)를 통해 연장되는 수직축(174) 각각을 다른 곡률을 포함한다.
도 2에 도시된 실시예에서, 부직포 갑피(101)는 목부 개구(112)를 포함하고, 목부 개구는 뒤꿈치 에지(113), 안쪽 에지(114), 및 바깥쪽 에지(115)에 의해 획정된다. 도 2에 도시된 실시예에서, 부직포 갑피(101)는 또한 안쪽 에지(118) 및 바깥쪽 에지(119)에 의해 획정되는 선택적인 하부 개구(116)를 포함한다. 하부 개구(116)는 목부 개구(112)에 대향하게 배치된다. 부직포 갑피(101)가 신발류 물품(100)을 제조하기 위해 밑창(120)의 상부면(122)과 결합될 때에, 밑창(120)은 하부 개구(116)를 폐쇄하고 밀봉한다. 다른 실시예에서, 하부 개구(116)가 제공되지 않고, 부직포 갑피(101)는 부직포 갑피(101)의 바닥을 가로질러 안쪽 에지(118)를 바깥쪽 에지(119)에 연결하는 중실 재료 부분을 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 밑창(120)은 중실 재료 부분에 부착된다. 신발류 물품(100)의 이들 구성요소는 접착제를 이용하는 방법, 스티칭, 및/또는 용접과 같이 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용하여 서로 부착될 수 있다.
부직 물품용 재료는 도 4에 도시된 방법에 따라 제조될 수 있다. 도 4의 흐름도에 도시된 방법을 이용함으로써, 부직 재료는 부직 재료의 전체 두께가 섬유 입자 및 결합제로 제조되도록 제조될 수 있다. 추가의 백킹 또는 기재가 최종 재료에 통합될 필요는 없지만, 섬유 입자 및 결합제의 비경화된 층을 지지하기 위해 방법 동안에 기재가 사용될 수 있다. 또한, 방법의 몇몇 실시예에서, 추가 처리 단계에 대한 필요성을 피하거나 추가 처리 단계의 갯수를 제한하기 위해 부직 재료가 물품의 형상으로 제조될 수 있도록 모두 3차원으로 형성된 기재가 사용될 수 있다. 신발류 물품과 같은 물품을 제조하기 위한 종래의 방법은 일반적으로 물품을 성형하고 형상을 유지하기 위한 다수의 심을 형성하도록 다수의 준비 및 절단 단계를 포함한다. 이어서, 물품은 밑창을 갑피와 결합시키거나 마무리 요소 또는 구성요소를 물품에 추가하는 것과 같은 추가 마무리 작업을 위해 전달될 수 있다. 도 4의 방법의 일 실시예는 도 5 내지 도 13에 도시되어 있고, 방법은 도 4 내지 도 13을 참조하여 아래에서 설명된다.
부직 재료를 제조하기 위해 도 4에서 설명되는 방법은 기재 상에서 발생한다. 몇몇 실시예에서, 도 4의 방법은 성형된 부직 물품이 성형된 기재 상에 제조되게 한다. 몇몇 실시예에서, 기재는 신발류 물품용 라스트 또는 신체 라스트일 수 있다. 다른 실시예에서, 도 4의 방법은 부직 재료의 실질적으로 평탄한 부분이 실질적으로 평탄한 기재 상에 제조되게 한다. 평탄한 기재가 사용되는 경우, 결과적인 부직 재료는 평탄한 물품으로 마무리되거나, 절단 및/또는 성형되어 성형된 물품을 형성할 수 있다.
일반적으로, 도 4에 설명되는 방법은 제1 단계(200)에서 섬유 입자를 받기 위한 기재를 준비함으로써 시작한다. 기재는 섬유 입자 및 결합제를 지지할 수 있는 임의의 유형의 표면일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기재는 비다공성 표면일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기재는 다양한 유형의 공지된 폴리머 등의 열가소성 물질, 고무 또는 다양한 유형의 공지된 폴리머 등의 열경화성 물질, 세라믹 물질, 금속, 복합 물질, 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다.
결과적인 부직포는 기재의 형상을 취하게 된다. 몇몇 실시예에서, 기재는 결과적인 부직포가 또한 실질적으로 평탄하도록 실질적으로 평탄한 표면일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기재는 결과적인 부직포에 동일한 곡률이 형성되도록 적어도 2개의 축선을 따라 곡률을 갖게 성형된 표면을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기재는 결과적인 부직포가 성형된 3차원 물품으로 형성되도록 다수의 성형된 및/또는 만곡된 표면을 포함할 수 있다.
도 5는 부직 갑피(301; 도 13 및 도 14에 도시됨)를 제조하는 방법의 실시예에 사용되는 기재(300)의 실시예를 도시한다. 도 5에 도시된 실시예에서, 기재(300)는 신발류 물품용 라스트이다. 기재(300)는 베이스(310)에 의해 제조 플로어, 준비 테이블 상에, 또는 달리 제조 설비에 지지될 수 있다. 베이스(310)는 가중 플레이트와 같이 기재(300)를 지지하고 안정화시킬 수 있는 임의의 유형의 구조체일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기재(300)가 베이스(310) 위에서 미리 결정된 높이에 위치 설정될 수 있도록 기둥(312)이 베이스(310)와 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기둥(312)은 기재(300)가 제조 플로어에 서있거나 앉아 있는 사용자를 위해 편안한 작업 높이에 위치 설정되도록 기재(300)를 위치 설정할 수 있다. 다른 실시예에서, 기둥(312)은 기재(300)의 모든 면이 제조 프로세스에 접근 가능하도록 기재(300)를 위치 설정할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기재(300)는 기둥(312)과 결합하기 위한 설비를 포함할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 기재(300)는 기둥(312)의 자유 단부를 수용하도록 구성되는 리세스 또는 홀을 포함할 수 있다. 기둥(312)의 자유 단부는 기재(300) 내로 삽입되고 억지 끼워맞춤에 의해 또는 나사 체결에 의해 거기에 끼워질 수 있다. 다른 실시예에서, 기둥(312)은 기재(300)의 일체형 연장부일 수 있다.
기재(300)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 라스트일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기재(300)는 중실형의 강성 재료일 수 있지만, 다른 실시예에서 전술한 임의의 기재 재료로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(300)는 팽창 가능한 라스트일 수 있다. 기재(300)는 성인 남성, 성인 여성, 및 소아를 위한 형상 및 크기와 같이 크기 또는 형상의 관점에서 임의의 유형의 발을 위해 구성된 라스트일 수 있다.
기재(300)는 섬유 입자가 추가 접착제 또는 섬유 입자를 일시적으로 부착시킬 수 있는 다른 물질 없이는 부착될 수 없는 재료일 수 있다. 섬유 입자는 당업계에 공지된 임의의 유형의 섬유 입자일 수 있지만, 일반적으로 절단 섬유의 작은 피스이다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자는 천연 또는 합성 섬유, 얀, 또는 실일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자는 울, 면, 나일론, 폴리에스테르, 레이온, 케블라, 또는 이들 재료의 조합일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 부직 재료의 제조에 오직 한가지 유형의 섬유 입자가 사용된다. 다른 실시예에서, 부직 재료의 제조에 여러 유형의 섬유 입자가 사용될 수 있다.
섬유 입자는 일반적으로 섬유의 작은 절단 피스이다. 섬유 입자는 당업계에 공지된 임의의 데니어를 가질 수 있지만, 몇몇 실시예에서, 데니어는 100 미만일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자의 데니어는 약 75 미만일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자의 데니어는 약 50 미만일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자의 데니어는 약 20 미만일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자는 1 mm 이하의 길이를 갖는다. 그러나, 다른 실시예에서, 섬유 입자는 1 mm보다 길 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자의 길이는 1.5 mm 이하일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자의 길이는 적어도 2 mm일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자의 길이는 0.25 mm 내지 5 mm일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자의 길이는 0.5 mm 내지 4 mm일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 섬유 입자의 길이는 약 2 mm일 수 있다. 2 mm 이상의 길이를 갖는 섬유 입자는 2 mm 미만의 길이를 갖는 섬유 입자로 제조된 물품에 비해 내구성이 향상된 물품을 제조할 수 있다. 2 mm 미만의 길이를 갖는 섬유 입자는 2 mm 이상의 길이를 갖는 섬유 입자로 제조된 물품보다 낮은 다공성을 갖는 물품을 제조할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 단일 부직포를 제조하는 데에 사용되는 모든 섬유 입자는 실질적으로 동일한 길이를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 단일 부직포를 제조하는 데에 사용되는 섬유 입자는 상이한 길이를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 섬유 입자는 약 0.5 mm 내지 약 4 mm의 길이의 혼합이다. 일 실시예에서, 섬유 입자는 데니어가 20 미만인 약 0.5 mm 내지 약 4 mm의 길이의 혼합이다.
섬유 입자를 받고 섬유 입자를 기재(300)의 표면 상의 적소에 유지하기 위하여, 기재(300)에는 섬유 입자를 일시적으로 부착시킬 수 있는 물질이 마련될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서, 기재(300)는 물질(320)을 기재(300)의 표면 상에 확산시킴으로써 마련된다. 물질(320)은 섬유 입자가 부착될 수 있는 임의의 유형의 물질일 수 있고, 물품이 기재(300)로부터 제거될 때에 기재(300) 및 결과적인 물품으로부터 제거될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 물질(320)은 실리콘 또는 석유 젤리와 같은 젤라틴 물질일 수 있다. 다른 실시예에서, 물질(320)은 폴리우레탄 필름과 같은 이형 필름일 수 있다.
물질(320)은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용하여 기재(300)의 표면 상에 도포될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예와 같은 일 실시예에서, 물질(320)은 브러시와 같은 추가의 기계적 조작이 있거나 없이 용기(324)로부터 분배되고 기재(300)의 표면(330) 상에서 확산된다. 마스크(309)와 같은 마스크 또는 마스킹제가 물질(320)을 기재(300) 상에 도포하기 전에 기재(300) 상에 배치될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 마스크(309)는 결과적인 부직 재료가 특정한 윤곽을 갖는 에지를 갖도록 물질(320)의 에지에 대해 형상을 제공하는 데에 사용될 수 있다. 예컨대, 마스크(309)는, 목부 개구(302)의 에지(303)가 임의의 후속 절단 또는 트리밍 단계 없이 적절하게 마무리될 수 있기 때문에, 결과적인 부직 갑피(301; 도 16에 도시됨)가 후속 절단 단계 없이 목부 개구(302; 도 16에 도시됨)를 갖도록 기재(300) 상에 마련될 수 있다.
마스크(309)는 기재(300)의 선택된 또는 미리 결정된 영역에 물질(320)을 도포하는 것을 차단할 수 있는 임의의 유형의 재료일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 마스크(309)는 마스크(309)가 기재(300) 둘레에 래핑되거나 달리 끼워질 수 있도록 가요성 시트, 스크린, 또는 필름일 수 있다. 예컨대, 마스크(309)는 고무 등의 열경화성 물질, 폴리우레탄 등의 열가소성 물질, 종이, 직물, 또는 금속의 시트 또는 필름일 수 있다. 다른 실시예에서, 마스크(309)는 기재(300) 상에 원하는 형태로 끼워지도록 형성되는 경질 또는 비교적 강성의 재료 피스일 수 있다. 예컨대, 마스크(309)는 판지, 몰딩된 열가소성 또는 열경화성 물질, 금속, 유리, 복합 물질, 세라믹, 또는 임의의 다른 유형의 물질일 수 있다. 마스크(309)는 기재(300)에 근접하게 위치 설정되거나 기재(300)에 부착될 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 단계(200)는 섬유 입자를 받기 위한 기재(300)를 마련하는 다른 방법을 포함할 수 있다. 도 30 내지 도 50과 관련하여 후술되는 정전기 실시예에서, 제1 단계(200)는 전하를 기재에 인가함으로써 달성될 수 있다.
도 4에 도시된 방법의 제2 단계(210)는 복수 개의 섬유 입자를 기재 상에 분배 또는 침착시키는 것을 포함한다. 도 7은 제2 단계(210)의 실시예를 도시한다. 도 7에 도시된 실시예에서, 기재(300)에는 물질(320)이 마련된다. 분배기(342)는 전술한 바와 같은 임의의 유형의 섬유 입자일 수 있는 복수 개의 섬유 입자(341)를 수용하는 저장조(340)와 결합된다. 저장조(340)는 원하는 양의 섬유 입자(341)를 보유하고 해당 섬유 입자를 분배기(342)에 전달할 수 있는 임의의 용기일 수 있다. 분배기(342)는 섬유 입자(341)를 기재(320) 상에 분배하도록 구성된다. 분배기(342)는 섬유 입자(341)를 저장조(340)로부터 기재(320) 상으로 추진시킬 수 있는 임의의 유형의 분배기일 수 있다. 분배기(342)는 수동식 또는 자동식일 수 있다.
도 7에 도시된 실시예에서, 분배기(342)는 송풍기 또는 노즐(343)이 구비된 다른 유형의 공압 장치이다. 분배기(342)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 송풍기일 수 있다. 분배기(342)는 저장조(340)로부터 섬유 입자(341)를 끌어당겨 섬유 입자를 노즐(343)을 통해 물질(320) 및 기재(300)를 향해 방출하도록 구성된다. 일단 방출되면, 섬유 입자는 주변 섬유 입자(346)가 된다. 주변 섬유 입자(346)는 분배기(342)로부터 추진되는 공기 유동(344)의 스트림을 따라 운반된다. 주변 섬유 입자(346)는 주변 섬유 입자(346)가 물질(320) 위에 내릴 때까지 물질(342)을 향해 이동한다. 일단 주변 섬유 입자(346)가 물질(320)과 접촉하게 되면, 섬유 입자는 임베디드 섬유 입자(350)가 된다. 몇몇 실시예에서, 임베디드 섬유 입자(350)는 임베디드 섬유 입자(350)가 기재(300)의 표면에 실질적으로 수직이 되도록 물질(320) 내에 위치 설정된다. 다른 실시예에서, 임베디드 섬유 입자(350)는 기재(300)의 표면에 대해 다른 각도로 매립된다. 몇몇 실시예에서, 임베디드 섬유 입자(350)는 기재(350)의 표면에 대해 무작위 각도로 위치 설정된다.
분배기(342)와 기재(300)는 기재(300)의 전체 표면이 주변 섬유 입자(346)에 대해 노출되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 분배기(342)는 고정식 기재(300) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(300)는 고정식 분배기(342)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 분배기(342)가 기재(300) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 분배기(342)는 주변 섬유 입자(346)가 물질(320)에 더이상 부착되지 않을 때까지 섬유 입자(341)를 분배하도록 구성될 수 있다. 분배의 지속 시간은 분배기(342)에 신호를 전송하여 섬유 입자의 분배를 중단시킬 수 있는 기재(300)에 근접하게 배치된 하나 이상의 센서에 의해 제어될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분배의 지속 시간은 기재(300)와 주변 섬유 입자(346)를 시각적으로 검사하는 작업자에 의해 결정될 수 있다. 여분의 주변 섬유 입자(346)는 추가적인 송풍 공기 또는 진공에 의해 기재(300) 근처에서 제거될 수 있다.
도 4에 도시된 방법의 제3 단계(220)는 임베디드 섬유 입자에 접착제를 도포하는 것을 포함한다. 도포된 접착제는 후속 제조 단계에서 섬유 입자의 매트화(matting)를 향상시키고, 섬유 입자의 추가 층을 받아들이기 위해 매트화된 섬유 입자의 각 층의 능력을 향상시킨다. 접착제는 당업계에 공지된 임의의 유형의 접착제일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 접착제는 작은 액적의 접착제를 임베디드 섬유 입자 상에 분무하도록 구성된 에어로졸형 접착제일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 접착제는 임베디드 섬유 입자 상에 솔질되거나 롤링될 수 있거나, 또는 기재 및 임베디드 섬유 입자가 침지될 수 있는 액체 접착제일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 접착제는 수계일 수 있다. 다른 실시예에서, 접착제는 폴리비닐 아세테이트계일 수 있다. 다른 실시예에서, 접착제는 고무계일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 접착제는 LocTite® 분무 접착제 또는 액체 접착제, 3M® 분무 또는 액체 접착제, KIWO® 섬유 입자 접착제, 및/또는 분무 또는 액체 Plasti Dip®일 수 있다.
도 8은 제3 단계(220)의 실시예를 도시한다. 도 8에 도시된 실시예에서, 분무기(360)는 접착제(362)를 임베디드 섬유 입자(350) 상에 도포하도록 구성된다. 분무기(360)는 접착제(362)를 에어로졸화하고 임베디드 섬유 입자(350)를 향해 추진시킬 수 있는 당업계에 공지된 임의의 종류의 분무 장치일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분무기(360)는 수동 분무 병 또는 핸드헬드 분무 유닛과 같은 트리거형 간헐 분무기일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분무기(360)는 파워 분무기와 같은 압축기 구동식 연속 분무기일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분무기(360)는 수동식 분무기일 수 있다. 도 8에 도시된 실시예와 같은 다른 실시예에서, 분무기(360)는 자동식일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분무기(360)는 에어로졸형 접착제(362)를 방출하도록 구성되는 노즐(364)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분무기(360)는 노즐(364)을 작동시키고 노즐의 위치를 조작하도록 프로그램된 로봇일 수 있다. 로봇 아암의 일반적인 작동은 당업계에 널리 알려져 있다. 분무기(360)는 몇몇 실시예에서 관련된 메모리를 갖는 프로세서와 같은 제어기, 및 배터리 또는 코드(825)와 같은 전원 코드를 통해 전력망에 연결되는 연결부와 같은 전원에 연결된 관절식 로봇 아암일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 노즐(364)은 소스(820)와 같은 접착제 소스와 관련될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 공급기 튜브(821)가 접착제 소스(820)와 노즐(364) 사이에 유체 연결을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 공급기 튜브(821)는 도 8에 도시된 실시예에서와 같이 노출될 수 있다. 다른 실시예에서, 공급기 튜브(821)는 분무기(360)에 일체화될 수 있고 분무기(360)를 통과하여 소스(820)를 노즐(364)에 연결시킬 수 있다.
분무기(360)는 노즐(364)의 높이 및/또는 배향이 조작될 수 있도록 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 분무기(360)는 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 8에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 분무기(360)는 베이스(806), 제1 부재(807), 제2 부재(809), 제3 부재(811), 및 그립(805)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(801)는 제3 부재(811)와 제2 부재(809)를 연결시킬 수 있다. 제2 조인트(802)는 제2 부재(809)와 제1 부재(807)를 연결시킬 수 있다. 제3 조인트(803)는 제1 부재(807)와 베이스(806)를 연결시킬 수 있다. 베이스(806), 제1 부재(807), 제2 부재(809), 제3 부재(811), 및 그립(805)과 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 제1 조인트(801), 제2 조인트(802), 및 제3 조인트(803)와 같은 각 조인트는 힌지 조인트와 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 분무기(360)의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
분무기(360)와 기재(300)는 접착제(362)가 기재(300)의 전체 표면에 도포되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 분무기(360)는 고정식 기재(300) 둘레에서 이동될 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 실시예에서, 분무기(360)는 기재(300)를 포위하거나, 둘러싸거나, 또는 부분적으로 둘러싸는 트랙(810) 상에 장착될 수 있다. 커넥터(815)는 베이스(806)에 부착되고 트랙(810) 내에 활주 가능하게 위치 설정될 수 있다. 커넥터(815)는 커넥터(815), 및 연장에 의해 분무기(360)를 트랙(810)을 따라 이동시키는 공지된 기술을 이용하여 제어기 및 전원에 의해 구동될 수 있다. 이 방식에서, 분무기(360)는 기재(300) 둘레의 다수의 위치로 이동될 수 있다. 또한, 베이스(360)는 노즐(364)이 트랙(810) 상에서 분무기(360)의 위치에 관계없이 기재(300)와 대면하게 하기 위해 커넥터(815)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(300)는 고정식 분무기(360)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 분무기(360)가 기재(300) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
제조를 위한 로봇 아암의 작동
몇몇 실시예에서, 예컨대 침지식 접착제가 사용되는 경우, 다량의 접착제가 임베디드 섬유 입자(350)에 도포될 수 있다. 도 8의 확대도에 도시된 것과 같은 다른 실시예에서, 비교적 적은 접착제 코팅이 임베디드 섬유 입자(350)에 도포된다. 도 8의 확대도는 임베디드 섬유 입자(350) 내에 분산된 접착제 액적(366)을 도시한다. 접착제 액적(366)은 개별적인 섬유 입자(346)에 부착될 수 있거나, 접착제 액적(366)은 다수의 임베디드 섬유 입자(350)에 부착될 수 있다. 접착제 액적(366)은 제조 프로세스의 이 시점에서 미경화된 상태로 있다.
도 4에 도시된 방법의 제4 단계(225)는 섬유 입자의 제1 층, 접착제 결합제, 및 라스트/기재 상에 섬유 입자의 제2 층을 분배하는 것을 포함한다. 대부분의 측면에서, 제4 단계(225)는 제2 단계(210)의 반복이다. 도 9는 분배기(342)가 추가적인 복수 개의 섬유 입자를 임베디드 섬유 입자(350) 상에 침착시키는 제4 단계(225)의 실시예를 도시한다. 분배기(342)는 공장 또는 관절식 로봇 아암과 다른 로봇 메카니즘을 사용하여 수동으로 작동되거나 자동화될 수 있다. 접착제 입자(366)는 제2 임베디드 섬유(355)를 포착하고 제2 임베디드 섬유(355)를 임베디드 섬유(350)에 유지하는 데에 일조한다.
도 4에 도시된 방법의 제5 단계(230)는 섬유 입자들을 매트화하는 것을 포함한다. 섬유 입자들을 매트화하면 개별적인 섬유들이 구부러지고, 서로 얽히며, 서로 부착되게 된다. 이 매트화 프로세스는 개별적인 섬유 입자들을 연속적이고 다공성인 직물층으로 변형시킨다. 몇몇 실시예에서, 제5 단계(230)는 임베디드 섬유 입자를 마찰, 연삭, 롤링, 압축, 또는 다른 방식으로 이동시켜 임베디드 섬유 입자들을 함께 얽히게 함으로써 임베디드 섬유 입자(350)와 제2 임베디드 섬유 입자(355)를 기계적으로 조작하는 것을 포함한다. 다른 실시예에서, 제5 단계(230)는 진공이 인가될 때에 임베디드 섬유를 압축하기 위하여 진공 챔버 내에 위치 설정된 기재를 진공 매트화하는 프로세스를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제5 단계(230)는 작업자 또는 기술자가 임베디드 섬유 입자들을 함께 얽히게 하도록 손을 사용하는 수동 매트화 프로세스를 포함할 수 있다.
도 10은 롤러(370)가 임베디드 섬유 입자(350)와 제2 임베디드 섬유 입자(355) 위를 지나가는 제5 단계(230)의 실시예를 도시한다. 롤러(370)는 도 10에 도시된 바와 같은 로봇 아암 상의 롤러 또는 수동 조작식 롤러와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 롤러일 수 있다. 롤러(370)는 매끄러운 표면 또는 텍스쳐 가공된 표면을 가질 수 있다. 예컨대, 돌기가 있는 텍스쳐 가공된 표면은 섬유 입자들을 매트화하고 얽히게 하는 데에 일조한다. 로봇 아암의 움직임은 롤러(370)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다. 롤러(370)는 임베디드 섬유 입자(350)와 제2 임베디드 섬유 입자(355)를 함께 압축하고 얽히게 하여 부직포의 제1 플라이(375)를 형성한다. 도 10의 확대 부분에 도시된 바와 같이, 개별적인 섬유 입자(346)는 연결점(376)에서 얽히게 된다. 매트화 프로세스는 제1 플라이(375)에 비교적 큰 공극(378)을 남긴다. 큰 공극(378)은 결과적인 부직포 갑피(301)(도 16에 도시됨)의 통기성에 기여할 수 있다.
로봇 아암(1060)은 롤러(370)의 높이 및/또는 배향이 조작될 수 있도록 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 로봇 아암(1060)은 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 10에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 로봇 아암(1060)은 베이스(1006), 제1 부재(1007), 제2 부재(1009), 제3 부재(1011), 및 그립(1005)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(1001)는 제3 부재(1011)와 제2 부재(1009)를 연결시킬 수 있다. 제2 조인트(1002)는 제2 부재(1009)와 제1 부재(1007)를 연결시킬 수 있다. 제3 조인트(1003)는 제1 부재(1007)와 베이스(1006)를 연결시킬 수 있다. 베이스(1006), 제1 부재(1007), 제2 부재(1009), 제3 부재(1011), 및 그립(1005)과 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 그립(1005)은 클램프 또는 유사한 메카니즘일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 롤러(370)는 그립(1005)에 의해 확실하게 그리고 선택적으로 제거 가능하게 또는 교환 가능하게 유지되도록 구성된 핸들(379)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(1001), 제2 조인트(1002), 및 제3 조인트(1003)와 같은 각 조인트는 힌지 조인트와 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 로봇 아암(1060)의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
로봇 아암(1060)과 기재(300) 상의 임베디드 섬유 입자(350)는 롤러(370)가 기재(300)의 표면 상의 모든 임베디드 섬유 입자(350)와 접촉할 수 있는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수있다. 일 실시예에서, 로봇 아암(1060)은 고정식 기재(300) 둘레에서 이동될 수 있다. 예컨대, 도 10에 도시된 실시예에서, 로봇 아암(1060)은 기재(300)를 포위하거나, 둘러싸거나, 또는 부분적으로 둘러싸는 트랙(1010) 상에 장착될 수 있다. 커넥터(1015)는 베이스(1006)에 부착되고 트랙(1010) 내에 활주 가능하게 위치 설정될 수 있다. 커넥터(1015)는 커넥터(1015), 및 연장에 의해 로봇 아암(1060)을 트랙(1010)을 따라 이동시키는 공지된 기술을 이용하여 제어기 및 전원에 의해 구동될 수 있다. 이 방식에서, 로봇 아암(1060)은 기재(300) 둘레의 다수의 위치로 이동될 수 있다. 또한, 베이스(360)는 롤러(370)가 트랙(1010) 상에서 로봇 아암(1060)의 위치에 관계없이 기재(300)와 대면하게 하기 위해 커넥터(1015)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(300)는 고정식 로봇 아암(1060)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 로봇 아암(1060)이 기재(300) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
도 4에 도시된 방법의 선택적인 제6 단계(240)가 수행될 수 있다. 제6 단계(240)는 제3 단계(220) 내지 제6 단계(240)를 반복하여 부직포의 추가적인 플라이를 빌드업하는 것을 포함한다. 제6 단계(240)는 원하는 갯수의 층이 형성될 때까지 원하는 만큼 많이 반복될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 결과적인 부직포 재료 또는 물품은 1 내지 20개의 층을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 결과적인 부직포 재료 또는 물품은 2 내지 10개의 층을 포함할 수 있다.
각 플라이의 두께는 사용된 섬유 입자의 유형에 따라 좌우된다. 몇몇 실시예에서, 각 플라이의 두께는 0.5 mm 이하일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각 플라이의 두께는 약 0.1 mm 내지 약 0.4 mm의 범위일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각 플라이의 두께는 약 0.1 mm 내지 약 0.15 mm의 범위일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각 플라이의 두께는 약 0.138 mm일 수 있다. 결과적인 매트화된 섬유 직물의 총 두께는 개별적인 플라이들의 두께의 집계이다. 몇몇 실시예에서, 결과적인 부직포의 두께는 1 mm 미만일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 결과적인 부직포의 두께는 0.5 mm 내지 5 mm일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 결과적인 부직포의 두께는 1 mm 내지 3 mm일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 결과적인 부직포의 두께는 5 mm보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 결과적인 부직포는 약 1.38 mm의 총 두께를 갖는 10개의 플라이를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 부직포의 제1 플라이 또는 추가 플라이를 형성할 때에, 기재의 하나 이상의 영역 또는 기존의 직물 플라이는 다음 플라이가 그 선택된 영역에 형성 또는 빌드업되지 않도록 마스킹될 수 있다. 임의의 주어진 플라이 또는 플라이들에서 선택된 영역에 추가의 섬유 입자가 없게 놔두면 결과적인 직물 플라이의 특성을 조정할 수 있다. 예컨대, 플라이의 선택된 구역 또는 영역에서 추가의 섬유 입자가 없는 영역에서는, 전체 직물의 두께가 감소된다. 추가의 섬유 입자가 없는 영역에서는, 완성된 영역에 존재하는 추가의 재료로 인해 두께가 더 큰 영역보다 통기성 및 유연성이 증가될 수 있다. 완전한 플라이와 보다 큰 두께를 포함하는 영역에서는, 내구성, 안정성 및 지지력이 증가될 수 있다. 부직포에 상이한 두께의 영역을 생성하면, 단단한 뒤꿈치 컵을 생성하도록 뒤꿈치 구역에 두꺼운 영역을 형성하거나, 유연한 구역을 생성하도록 발가락 박스에 근접하게 비교적 얇은 영역을 생성하는 것과 같이 설계자로 하여금 특정 목적을 위해 물품을 맞추기 위한 성능 영역을 생성하게 한다.
도 11 내지 도 13은 부직포(301)의 제1 플라이(375)의 상단에 부직포의 제2 플라이를 형성하는 실시예를 도시한다. 게다가, 추가의 섬유 입자 및 결합제가 근접한 마스크(385)에 축적되는 것을 방지하기 위해 마스크(385)가 채용될 수 있다. 마스크(385)는 필름, 스크린, 종이, 또는 판지와 같이 전술한 임의의 유형의 마스크일 수 있다. 도 11 내지 도 13에 도시된 실시예에서, 마스크(385)는 기재(300)의 측면을 따라 중앙에 위치 설정된다. 이러한 종류의 마스크는 부직포 갑피(301)의 나머지와 비교하여 증가된 유연성 및 통기성을 갖는 영역을 생성한다. 다른 실시예에서, 마스크(385)는 상이한 지점에 위치 설정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 마스크가 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 일부 플라이는 제1 지점에서 마스킹될 수 있고, 다른 플라이에서, 마스크는 상이한 지점에 위치 설정될 수 있다. 당분야의 숙련자라면 마스크 또는 마스크들을 어떻게 이용하여 결과적인 부직포의 특성을 조작하는 지를 이해할 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 마스크(385)가 선택된 지점에서 제1 플라이(375) 상에 배치된 후에, 도 4에 도시된 방법의 제3 단계(220)가 본질적으로 반복된다. 도 11에 도시된 실시예에서, 분무기(360)는 접착제(362)를 제1 플라이(375) 상에 도포하도록 구성된다. 분무기(360)와 기재(300)는 다시 접착제(362)가 제1 플라이(375)의 전체에 도포되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 분무기(360)는 고정식 기재(300) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(300)는 고정식 분무기(360)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 분무기(360)가 기재(300) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다. 마스크(385)는 접착제가 제1 플라이(375) 상의 마스크(385) 아래에 도포되는 것을 방지/억제한다. 도시된 바와 같이, 제1 플라이(375)는 매트화되지 않았거나 느슨하게 매트화된 섬유로부터의 파일(pile)을 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 실시예에서와 같이, 분무기(360)는 도 8에 도시된 바와 같은 관절형 로봇으로서 자동화될 수 있다. 도 11에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 분무 단계가 보다 신속하게 달성될 수 있도록 제2 분무기(1160)가 제공될 수 있다. 제1 플라이(375)의 적용 범위는 다수의 분무기에 의해 향상될 수 있다. 제2 분무기(1160)는 분무기(1160)와 유사하거나 동일할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제2 분무기(1160)는 에어로졸형 2차 접착제(1162)를 방출하도록 구성되는 2차 노즐(1164)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 분무기(1160)는 2차 노즐(1164)을 작동시키고 노즐의 위치를 조작하도록 프로그램된 로봇일 수 있다. 로봇 아암의 일반적인 작동은 당업계에 널리 알려져 있다. 제2 분무기(1160)는 몇몇 실시예에서 관련된 메모리를 갖는 프로세서와 같은 제어기, 및 배터리 또는 코드(1125)와 같은 전원 코드를 통해 전력망에 연결되는 연결부와 같은 전원에 연결된 관절식 로봇 아암일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 2차 노즐(1164)은 2차 소스(1120)와 같은 접착제 소스와 관련될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 2차 공급기 튜브(1121)가 2차 소스(1120)와 2차 노즐(1164) 사이에 유체 연결을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 2차 공급기 튜브(1121)는 도 8에 도시된 실시예에서와 같이 노출될 수 있다. 다른 실시예에서, 2차 공급기 튜브(1121)는 제2 분무기(1160)에 일체화될 수 있고 제2 분무기(1160)를 통과하여 2차 소스(1120)를 2차 노즐(1164)에 연결시킬 수 있다.
제2 분무기(1160)는 2차 노즐(1164)의 높이 및/또는 배향이 조작될 수 있도록 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 제2 분무기(1160)는 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 11에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 제2 분무기(1160)는 베이스(1106), 2차 제1 부재(1107), 2차 제2 부재(1109), 2차 제3 부재(1111), 및 2차 그립(1105)을 포함할 수 있다. 2차 제1 조인트(1101)는 2차 제3 부재(1111)와 2차 제2 부재(1109)를 연결시킬 수 있다. 2차 제2 조인트(1102)는 2차 제2 부재(1109)와 2차 제1 부재(1107)를 연결시킬 수 있다. 2차 제3 조인트(1103)는 2차 제1 부재(1107)와 2차 베이스(1106)를 연결시킬 수 있다. 2차 베이스(1106), 2차 제1 부재(1107), 2차 제2 부재(1109), 2차 제3 부재(1111), 및 2차 그립(1105)과 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 2차 제1 조인트(1101), 2차 제2 조인트(1102), 및 2차 제3 조인트(1103)와 같은 각 조인트는 힌지 조인트와 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 제2 분무기(1160)의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
제2 분무기(1160)와 기재(300)는 2차 접착제(1162)가 기재(300)의 전체 표면에 도포되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 분무기(1160)는 고정식 기재(300) 둘레에서 이동될 수 있다. 예컨대, 도 11에 도시된 실시예에서, 제2 분무기(1160)는 기재(300)를 포위하거나, 둘러싸거나, 또는 부분적으로 둘러싸는 2차 트랙(1110) 상에 장착될 수 있다. 2차 커넥터(1115)는 2차 베이스(1106)에 부착되고 2차 트랙(1110) 내에 활주 가능하게 위치 설정될 수 있다. 2차 커넥터(1115)는 2차 커넥터(1115), 및 연장에 의해 제2 분무기(1160)를 2차 트랙(1110)을 따라 이동시키는 공지된 기술을 이용하여 제어기 및 전원에 의해 구동될 수 있다. 이 방식에서, 제2 분무기(1160)는 기재(300) 둘레의 다수의 위치로 이동될 수 있다. 또한, 2차 베이스(1160)는 2차 노즐(1164)이 2차 트랙(1110) 상에서 제2 분무기(1160)의 위치에 관계없이 기재(300)와 대면하게 하기 위해 2차 커넥터(1115)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(300)는 고정식 제2 분무기(1160)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제2 분무기(1160)가 기재(300) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 비교적 적은 접착제 코팅이 제1 플라이(375)에 도포될 수 있다. 도 11의 확대도는 제1 플라이(375) 내에 분산된 제2 세트의 접착제 액적(386)을 도시한다. 제2 세트의 접착제 액적(386)은 제조 프로세스의 이 시점에서 미경화된 상태로 있다.
도 12는 입자의 제3 층이 라스트 상에 침착되는 제4 단계(225)를 반복하는 실시예를 도시한다. 제3 임베디드 섬유 입자(380)는 제2 임베디드 섬유 입자(355)에 관해 전술한 방식으로 분배기(342)에 의해 라스트(300) 상에 그리고 제1 플라이(375) 내로 침착된다. 제2 세트의 접착제 액적(386)은 제3 임베디드 섬유 입자(380)를 적소에 유지하는 데에 일조한다.
도 13은 롤러(370)가 제1 플라이(375) 위를 지나가는 제5 단계(230)를 반복하는 실시예를 도시한다. 도 10과 관련하여 전술한 바와 같이, 롤러(370)는 로봇 아암 상의 롤러 또는 수동 조작식 롤러와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 롤러일 수 있다. 롤러(370)에 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기가 로봇 아암의 움직임을 안내할 수 있다. 롤러(370)는 제2 임베디드 섬유 입자(380)를 함께 압축하고 제1 플라이(375)에 얽히게 하여 부직포의 제2 플라이(390)를 형성한다. 다른 실시예에서, 제5 단계(230)를 반복하는 것은 진공 얽힘 또는 수동 얽힘과 같이 제1 플라이(375)를 매트화하는 다른 방법을 포함할 수 있다.
제3 단계(220) 내지 제5 단계(230)는 원하는 갯수의 층 및/또는 부직 재료의 두께가 달성될 때까지 이 방식으로 반복될 수 있다. 원하는 갯수의 층이 쌓이면, 도 4에 도시된 방법에서 제7 단계(245)가 수행될 수 있다. 접착제는 부직 재료를 마무리하도록 경화될 수 있다. 접착제의 유형에 따라, 경화는 층을 열, 대류, 및/또는 층 위의 상온 공기의 유동에 노출시킴으로써 달성될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 가열된 공기(397)는 접착제를 경화시키도록 부직포에 인가될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 접착제는 100 ℃ 미만, 120 ℃ 미만, 및 200 ℃ 미만의 온도에서 경화될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 접착제는 100 ℃ 내지 150 ℃, 110 ℃ 내지 130 ℃, 또는 115 ℃ 내지 125 ℃의 온도에서 경화될 수 있다. 열(397)은 히터(398) 등의 대류 송풍 히터 또는 오븐(도시 생략)과 같이 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용하여 인가될 수 있다. 열 및/또는 대류 공기 유동은 임의의 지속 시간 동안 인가될 수 있다. 지속 시간은 접착제의 유형, 섬유 입자의 유형, 및 부직포의 두께와 같은 요인에 의해 영향을 받을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 경화 지속 시간은 1 분 미만 또는 1 분 이상일 수 있다.
도 13에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 히터(398)는 히터 관절식 로봇 아암(1360) 상에 장착될 수 있다. 히터 관절식 로봇 아암(1360)은 도 8, 도 10 및 도 11과 관련하여 도시되고 전술한 관절식 로봇 아암과 유사할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 히터 관절식 로봇 아암(1360)은 베이스(1306), 히터 제1 부재(1307), 및 히터 제2 부재(1309)와 같은 다수의 부재를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 히터 관절식 로봇 아암(1360)은 제1 히터 조인트(1301), 제2 히터 조인트(1302), 및 제3 히터 조인트(1303)와 같이 부재들을 서로 연결하는 다수의 조인트를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 부재(1306, 1307, 1309)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 유사하게, 조인트(1301, 1302, 1303)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 히터 관절식 로봇 아암(1360)은 당업계에 공지된 바와 같이 관절형 로봇 아암을 조작하도록 프로그램된 메모리를 갖는 프로세서에 의해 제어될 수 있다. 히터 관절식 로봇 아암(1360)은 배터리 또는 히터 코드(1314)에 의해 전력망에 연결되는 연결부와 같은 전원에 의해 전력을 공급받을 수 있다.
로봇 아암(1360)과 기재(300)는 롤러(370)가 기재(300)의 전체 표면과 접촉할 수 있는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 로봇 아암(1360)은 고정식 기재(300) 둘레에서 이동될 수 있다. 예컨대, 도 13에 도시된 실시예에서, 로봇 아암(1360)은 기재(300)를 포위하거나, 둘러싸거나, 또는 부분적으로 둘러싸는 히터 트랙(1310) 상에 장착될 수 있다. 히터 커넥터(1315)는 베이스(1306)에 부착되고 트랙(1310) 내에 활주 가능하게 위치 설정될 수 있다. 커넥터(1315)는 커넥터(1315), 및 연장에 의해 로봇 아암(1360)을 트랙(1310)을 따라 이동시키는 공지된 기술을 이용하여 제어기 및 전원에 의해 구동될 수 있다. 이 방식에서, 로봇 아암(1360)은 기재(300) 둘레의 다수의 위치로 이동될 수 있다. 또한, 베이스(1360)는 노즐(364)이 트랙(1310) 상에서 로봇 아암(1360)의 위치에 관계없이 기재(300)와 대면하게 하기 위해 커넥터(1315)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(300)는 고정식 로봇 아암(1360)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 로봇 아암(1360)이 기재(300) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
접착제가 경화되면, 부직포가 완성된다. 이 시점에서, 도 4에 도시된 방법의 제8 단계(250)가 수행될 수 있다. 제8 단계(250)는 기재로부터 부직포를 제거하는 것을 포함한다. 부직포의 각 층이 빌드업되고 기재의 표면 상에서 직접 경화되기 때문에, 부직포는 기재와 동일한 윤곽을 갖게 된다.
도 14는 제8 단계(250)의 실시예를 도시한다. 부직포(301)는 라스트형 기재(300)의 형상에 일치된다. 이 실시예에서, 부직포(301)는 심리스 부직 갑피이다. 부직포 갑피(301)는 도 14에 도시된 바와 같이 부직포 갑피(301)를 기재(300)로부터 당겨서 벗겨지게 하는 목부 개구(312)를 포함한다. 물질(320)은 부직포 갑피(301)의 제거를 용이하게 할 수 있다. 기재가(300)가 섬유 입자를 받을 수 있게 하는 것 이외에, 물질(320)은 부직포 갑피(301)가 기재(300)로부터 더 쉽게 미끄러지도록 기재(300)의 표면을 윤활시킬 수 있다.
도 15는 완성된 부직포 갑피(301)를 도시한다. 부직포 갑피(301)는 부직포 갑피(301)가 갑피의 형상으로 이루어지도록 라스트 기재(300) 상에 층을 빌드업함으로써 제조된 심리스형이다. 부직포 갑피(301)를 신발류 물품에 사용하는 데에 추가의 절단 또는 성형이 요구되지 않을 수 있다. 전술한 마스킹 기법을 이용하여 부직포 갑피(301)의 통기성 구역(395)이 형성된다. 매트화된 층(390)에 공동(396)이 형성된다. 공극(396) 내에서는, 섬유 입자가 축적되지 않으므로, 매트화된 층(390)은 불연속적이다. 불연속성은 인접한 매트화된 층(375)에 반영되지 않는다. 따라서, 부직포 갑피(301)는 통기성 구역(395)을 통해 연속적이지만, 부직포의 밀도는 통기성 구역(395)에서 감소된다. 이러한 낮은 밀도로 인해, 부직포 갑피(301)의 나머지와 비교하여 통기성 구역(395)에서 통기성이 크고, 유연성이 증가되며, 강성이 감소된다. 부직포 갑피(301)의 특성의 이러한 유형의 국부적 조작은 부직포 갑피(301)의 다른 실시에에서 상이한 위치에, 또는 부직포 갑피(301)의 다른 실시예에서 다수의 위치에 배치될 수 있거나, 또는 전체에 걸쳐 균일한 특성을 갖는 갑피를 위해 부직포 갑피(301)의 몇몇 실시예에서는 전체적으로 제거된다.
몇몇 실시예에서, 부직포 갑피(301)는 단 하나의 유형의 섬유 및 결합제(접착제)를 함유하는 직물인 단섬유 갑피 부직포를 제조하기 위해 단 하나의 유형의 섬유 입자를 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 부직포 갑피(301)는 단일 유형의 폴리머 섬유 입자 및 접착제 결합제로 구성된 모노 폴리머 갑피일 수 있다. 다른 실시예에서, 다수의 유형의 섬유 입자 및/또는 다수의 유형의 결합제가 임의의 주어진 매트화된 층에 또는 인접한 매트화된 층에 사용될 수 있다.
도 4의 방법의 선택적인 제9 단계(260)는 부직 재료를 위한 추가의 마무리 단계를 포함한다. 부직 재료가 의도하는 최종 물품에 따라, 추가의 마무리 단계는 필요하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 추가의 마무리 단계는 부직 재료를 세척하거나 달리 세탁하여 기재를 코팅하는 데에 사용되는 물질의 임의의 잔류물을 제거하는 것일 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 물품과 같이 다른 실시예에서, 밑창, 설포, 또는 아이스테이 보강재 등의 구성요소가 신발류 물품과 같은 물품을 완성하기 위하여 부직포와 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 예컨대, 의류 물품을 제조할 때에, 추가의 마무리 단계는 부직포를 절단하고 절단된 피스들을 서로 또는 다른 직물 피스에 결합하여 의류 물품과 같은 다른 물품을 제조하는 것을 포함할 수 있다. 이들 유형의 마무리 단계의 실시예는 도 47 및 도 48과 관련하여 아래에서 설명된다.
도 16 내지 도 25는 도 4에 대략적으로 기재된 방법의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 실질적으로 편형한 부직 재료를 제조하기 위하여 실질적으로 편평한 기재가 제공된다.
일반적으로, 도 4에 설명되는 방법은 제1 단계(200)에서 섬유 입자를 받기 위한 기재를 준비함으로써 시작한다. 기재(400)는 섬유 입자와 결합제를 지지할 수 있는 임의의 유형의 표면일 수 있고 편평한 표면으로서 형성되거나 편평한 표면을 가질 수 있는 전술한 임의의 유형의 기재일 수 있다. 도 16은 부직 갑피를 제조하는 방법의 실시예에 사용되는 편평한 기재(400)의 실시예를 도시한다. 도 16에 도시된 실시예에서, 편평한 기재(400)는 실질적으로 편평한 부직포를 제조하도록 구성된 테이블과 같은 실질적으로 편평한 표면이다.
편평한 기재(400)는 제2 베이스(410)에 의해 제조 플로어, 또는 달리 제조 설비 상에 지지될 수 있다. 제2 베이스(410)는 가중 플레이트와 같이 편평한 기재(400)를 지지하고 안정화시킬 수 있는 임의의 유형의 구조체일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 편평한 기재(400)가 제2 베이스(410) 위에서 미리 결정된 높이에 위치 설정될 수 있도록 제1 레그(412)와 제2 레그(413)가 제2 베이스(410)와 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 레그(412)와 제2 레그(413)는 편평한 기재(400)가 제조 플로어에 서있거나 앉아 있는 사용자를 위해 편안한 작업 높이에 위치 설정되도록 편평한 기재(400)를 상승시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 레그(412)와 제2 레그(413)는 편평한 기재(400)의 모든 면이 제조 프로세스에 접근 가능하도록 편평한 기재(400)를 위치 설정할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 편평한 기재(400)는 제1 레그(412) 및 제2 레그(413)와 결합하기 위한 설비를 포함할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 편평한 기재(400)는 제1 레그(412)와 제2 레그(413)의 자유 단부를 수용하도록 구성되는 리세스 또는 홀을 포함할 수 있다. 제1 레그(412)와 제2 레그(413)의 자유 단부는 편평한 기재(400) 내로 삽입되고 억지 끼워맞춤에 의해 또는 나사 체결에 의해 거기에 끼워질 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 레그(412)와 제2 레그(413)는 편평한 기재(400)의 연장부일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 편평한 기재(400)는 중실형의 강성 재료일 수 있다. 편평한 기재(400)는 크기 또는 형상의 관점에서 임의의 크기의 부직포를 위해 구성되는 테이블일 수 있다.
전술한 기재(300)와 같이, 편평한 기재(400)는 일반적으로 섬유 입자가 추가 접착제 또는 섬유 입자를 부착시킬 수 있는 다른 물질 없이는 부착될 수 없는 재료일 수 있다. 섬유 입자는 전술한 임의의 유형의 섬유 입자일 수 있다. 섬유 입자는 전술한 임의의 길이 또는 데니어를 가질 수 있다. 섬유 입자를 받고 섬유 입자를 편평한 기재(400)의 표면 상의 적소에 유지하기 위하여, 편평한 기재(400)에는 섬유 입자를 일시적으로 부착시킬 수 있는 물질이 마련될 수 있다. 도 16에 도시된 실시예에서, 편평한 기재(400)는 제2 물질(420)을 편평한 기재(400)의 표면 상에 확산시킴으로써 마련된다. 제2 물질(420)은 섬유 입자가 부착될 수 있고 편평한 기재(400)로부터 제거될 수 있는 임의의 유형의 물질일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 물질(420)은 실리콘 또는 석유 젤리와 같은 젤라틴 물질일 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 물질(420)은 폴리우레탄 필름과 같은 이형 필름일 수 있다.
제2 물질(420)은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용하여 편평한 기재(400)의 표면 상에 도포될 수 있다. 도 17에 도시된 실시예와 같은 일 실시예에서, 제2 물질(420)은 브러시(419)와 같은 추가의 기계적 조작이 있거나 없이 제2 용기(421)로부터 분배되고 표면(417) 상에서 확산된다. 브러시(419)는, 예컨대 도 10 및 도 13과 관련하여 위에서 도시된 로봇 아암과 같은 로봇 아암을 이용하는 것과 같이 자동화될 수 있다. 이 실시예에서, 마스크(309)와 같은 마스크는 제공되지 않는다. 다른 실시예에서, 마스크(309)와 같은 마스크는 결과적인 부직포의 에지를 형성하도록 제공될 수 있다.
도 4에 도시된 방법의 제2 단계(210)는 섬유 입자를 기재 상에 분배하는 것을 포함한다. 도 18은 제2 단계(210)의 실시예를 도시한다. 도 18에 도시된 실시예에서, 편평한 기재(400)에는 제2 물질(420)이 마련된다. 제2 분배기(442)는 전술한 바와 같은 임의의 유형의 섬유 입자일 수 있는 복수 개의 제2 섬유 입자(441)를 수용하는 제2 저장조(440)와 결합된다. 제2 저장조(440)는 원하는 양의 제2 섬유 입자(441)를 보유하고 해당 섬유 입자를 제2 분배기(442)에 전달할 수 있는 임의의 용기일 수 있다. 제2 분배기(442)는 제2 섬유 입자(441)를 제2 기재(420) 상에 분배하도록 구성된다. 제2 분배기(442)는 제2 섬유 입자(441)를 제2 저장조(440)로부터 제2 기재(420) 상으로 추진시킬 수 있는 임의의 유형의 분배기일 수 있다.
도 18에 도시된 실시예에서, 제2 분배기(442)는 송풍기 또는 제2 노즐(443)이 구비된 다른 유형의 공압 장치이다. 제2 분배기(442)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 송풍기일 수 있다. 제2 분배기(442)는 저장조(440)로부터 제2 섬유 입자(441)를 끌어당겨 섬유 입자를 제2 노즐(443)을 통해 제2 물질(420) 및 편평한 기재(400)를 향해 방출하도록 구성된다. 일단 방출되면, 섬유 입자는 제2 주변 섬유 입자(446)가 된다. 제2 주변 섬유 입자(446)는 제2 분배기(442)로부터 추진되는 제2 공기 유동(444)의 스트림을 따라 운반된다. 제2 주변 섬유 입자(446)는 주변 섬유 입자(446)가 제2 물질(420) 위에 내릴 때까지 물질(420)을 향해 이동한다. 제2 물질(420)에 접촉하고 부착되면, 섬유 입자는 제4 임베디드 섬유 입자(450)가 된다. 몇몇 실시예에서, 제4 임베디드 섬유 입자(450)는 제4 임베디드 섬유 입자(450)가 편평한 기재(400)의 표면에 실질적으로 수직이 되도록 제2 물질(420) 내에 위치 설정된다. 다른 실시예에서, 제4 임베디드 섬유 입자(450)는 편평한 기재(400)의 표면에 대해 다른 각도로 매립된다. 몇몇 실시예에서, 제4 임베디드 섬유 입자(450)는 기재(400)의 표면에 대해 무작위 각도로 위치 설정된다.
제2 분배기(442)와 편평한 기재(400)는 편평한 기재(400)의 전체 표면이 제2 주변 섬유 입자(446)에 대해 노출되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 분배기(442)는 고정식 편평한 기재(400) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 편평한 기재(400)는 고정식 제2 분배기(442)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제2 분배기(442)가 편평한 기재(400) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
제2 분배기(442)는 제2 주변 섬유 입자(446)가 제2 물질(420)에 더이상 부착되지 않을 때까지 제2 섬유 입자(441)를 분배하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 분배 지속 시간은 편평한 기재(400)에 근접하게 위치 설정된 하나 이상의 센서에 의해 감지될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분배의 지속 시간은 편평한 기재(400)와 제2 주변 섬유 입자(446)를 시각적으로 검사하는 작업자에 의해 결정될 수 있다. 여분의 제2 주변 섬유 입자(446)는 추가적인 송풍 공기 또는 진공에 의해 편평한 기재(400) 근처에서 제거될 수 있다.
도 4에 도시된 방법의 제3 단계(220)는 접착제를 임베디드 섬유 입자에 도포하는 것을 포함하고, 이는 도 8에 도시된 제3 단계(220)의 실시예와 실질적으로 동일한 방식으로 달성된다. 접착제의 유형 및 도포 스타일이 또한 동일하다.
도 19는 제3 단계(220)의 실시예를 도시한다. 도 19에 도시된 실시예에서, 제2 노즐(464)은 제2 접착제(462)를 제4 임베디드 섬유 입자(450) 상에 도포하도록 구성된다. 제2 노즐(464)은 제2 접착제(462)를 에어로졸화하고 제4 임베디드 섬유 입자(450)를 향해 추진시킬 수 있는 당업계에 공지된 임의의 종류의 분무 장치일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 노즐(464)은 수동 분무 병과 같은 트리거형 간헐 분무기일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 노즐(464)은 파워 분무기와 같은 압축기 구동식 연속 분무기일 수 있다. 다른 실시예에서, 도 8에 도시된 분무기(360)와 같은 관절형 로봇 아암이 사용될 수 있다. 도 19에 도시된 실시예와 같은 다른 실시예에서, 제2 노즐(464)을 지지하고 제어하는 데에 공장 라인 메카니즘이 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 공장 라인 메카니즘은 천장에 배치된 또는 편평한 기재(400) 위에 달리 현수된 공장 트랙(1910)을 포함할 수 있다. 베이스(1906)가 서보 모터 및 롤러나 휠과 같은 공지된 기법을 이용하여 트랙(1910)을 따라 이동할 수 있도록 베이스(1906)가 공장 트랙(1910)에 부착된다. 베이스(1906) 및/또는 노즐(464)을 조작하기 위한 프로그램을 포함하는 관련된 메모리를 갖는 프로세서 등의 제어기가 베이스(1906) 또는 공장 라인 메카니즘의 임의의 다른 부위에 무선으로 또는 유선을 통해 연결될 수 있다. 공장 라인 메카니즘은 노즐(464)이 편평한 기재(400)의 전체 표면에 걸쳐서 이동하게 하도록 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 도 19에 도시된 실시예에서, 제1 공장 조인트(1901)는 베이스(1906)를 제1 공장 부재(1907)에 부착시킬 수 있다. 제2 공장 조인트(1903)는 제1 공장 부재(1907)를 제2 공장 부재(1909)에 부착시킬 수 있다. 제3 공장 조인트(1902)는 제2 공장 부재를 공장 그립(1905)에 부착시킬 수 있다. 각 조인트는 힌지 조인트 및 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 분무기(460)의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
제2 분무기(460)와 편평한 기재(400)는 제2 접착제(462)가 편평한 기재(400)의 전체 표면에 도포되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 분무기(460)는 고정식 편평한 기재(400) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 편평한 기재(400)는 고정식 제2 분무기(460)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제2 분무기(460)가 편평한 기재(400) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 예컨대 침지식 접착제가 사용되는 경우, 다량의 접착제가 제4 임베디드 섬유 입자(450)에 도포될 수 있다. 도 19의 확대도에 도시된 것과 같은 다른 실시예에서, 비교적 적은 접착제 코팅이 제4 임베디드 섬유 입자(450)에 도포된다. 도 19의 확대도는 제4 임베디드 섬유 입자(450) 내에 분산된 제3 접착제 액적(466)을 도시한다. 제3 접착제 액적(466)은 개별적인 섬유 입자(446)에 부착될 수 있거나, 제3 접착제 액적(466)은 다수의 제4 임베디드 섬유 입자(450)에 부착될 수 있다. 제3 접착제 액적(466)은 제조 프로세스의 이 시점에서 미경화된 상태로 있다.
도 4에 도시된 방법의 제4 단계(225)는 섬유 입자의 다른 층을 제4 임베디드 섬유 입자(450) 및 제3 접착제 액적(466) 상에 침착시키는 것을 포함한다. 도 20은 편평한 기재(400)의 제4 단계(225)의 실시예를 도시한다. 제5 임베디드 섬유 입자는 분배기(442)에 의해 기재(400) 상에 그래고 제4 임베디드 섬유 입자(450) 내로 침착된다. 미경화된 제3 접착제 액적(466)은 제5 임베디드 섬유 입자(455)를 적소에 유지하는 데에 일조한다.
도 4에 도시된 방법의 제5 단계(230)는 섬유 입자들을 매트화하는 것을 포함한다. 이 실시예에서, 제5 단계(230)는 전술한 바와 같이 달성될 수 있다. 도 21은 제2 롤러(470)가 제4 임베디드 섬유 입자(450)와 제5 임베디드 섬유 입자(455) 위를 지나가는 제5 단계(230)의 실시예를 도시한다. 제2 롤러(470)는 로봇 아암 상의 롤러 또는 수동 조작식 롤러와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 롤러일 수 있다. 로봇 아암의 움직임은 제2 롤러(470)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다. 제2 롤러(470)는 제4 임베디드 섬유 입자(450)를 함께 압축하고 얽히게 하여 부직포의 초기 플라이(475)를 형성한다. 매트화 프로세스의 다른 피쳐는 도 9와 관련하여 전술한 것과 유사하다.
롤러(370)와 같이, 제2 롤러(470)는 자동화될 수 있다. 제2 롤러(470)는 롤러(370)와 관련하여 전술한 로봇 아암과 유사할 수 있는 롤러 로봇 아암(2160)에 의해 제어될 수 있다. 로봇 아암의 움직임은 롤러(470)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다. 로봇 아암(2160)은 롤러(470)의 높이 및/또는 배향이 조작될 수 있도록 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 로봇 아암(2160)은 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 21에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 로봇 아암(2160)은 베이스(2106), 제1 부재(2107), 제2 부재(2109), 제3 부재(2111), 및 그립(2105)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(2101)는 제3 부재(2111)와 제2 부재(2109)를 연결시킬 수 있다. 제2 조인트(2102)는 제2 부재(2109)와 제1 부재(2107)를 연결시킬 수 있다. 제3 조인트(2103)는 제1 부재(2107)와 베이스(2106)를 연결시킬 수 있다. 베이스(2106), 제1 부재(2107), 제2 부재(2109), 제3 부재(2111), 및 그립(2105)과 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 그립(2105)은 클램프 또는 유사한 메카니즘일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 롤러(470)는 그립(2105)에 의해 확실하게 그리고 선택적으로 제거 가능하게 유지되도록 구성된 핸들(479)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(2101), 제2 조인트(2102), 및 제3 조인트(2103)와 같은 각 조인트는 힌지 조인트와 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 로봇 아암(2160)의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
로봇 아암(2160)과 기재(400)는 롤러(470)가 기재(400)의 전체 표면과 접촉할 수 있는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 로봇 아암(2160)은 고정식 기재(400) 둘레에서 이동될 수 있다. 예컨대, 도 21에 도시된 실시예에서, 로봇 아암(2160)은 기재(400)를 포위하거나, 둘러싸거나, 또는 부분적으로 둘러싸는 트랙(2110) 상에 장착될 수 있다. 커넥터(2115)는 베이스(2106)에 부착되고 트랙(2110) 내에 활주 가능하게 위치 설정될 수 있다. 커넥터(2115)는 커넥터(2115), 및 연장에 의해 로봇 아암(2160)을 트랙(2110)을 따라 이동시키는 공지된 기술을 이용하여 제어기 및 전원에 의해 구동될 수 있다. 이 방식에서, 로봇 아암(2160)은 기재(400) 둘레의 다수의 위치로 이동될 수 있다. 또한, 베이스(2106)는 롤러(470)가 트랙(2110) 상에서 로봇 아암(2160)의 위치에 관계없이 기재(400)와 대면하게 하기 위해 트랙(2110)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(400)는 고정식 로봇 아암(2160)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 로봇 아암(2160)이 기재(400) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
전술한 실시예에서와 같이, 도 4에 도시된 방법의 선택적인 제6 단계(240)는 부직포의 추가 플라이를 빌드업하도록 제3 단계(220) 내지 제5 단계(230)를 반복하는 것을 포함한다. 제6 단계(240)는 원하는 갯수의 플라이가 형성될 때까지 반복될 수 있다. 층의 갯수 및 두께는 전술한 것과 동일하다.
도 22 내지 도 24는 제2 부직포(401)의 초기 플라이(475)의 상단에 부직포의 제2 플라이를 형성하는 실시예를 도시한다. 도 22에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 방법의 제3 단계(220)는 본질적으로 반복된다. 도 22에 도시된 실시예에서, 제2 분무기(460)는 제2 접착제(462)를 초기 플라이(475) 상에 도포하도록 구성된다. 제2 분무기(460)는 제2 접착제(462)를 에어로졸화하고 초기 플라이(475)를 향해 추진시킬 수 있는 당업계에 공지된 임의의 종류의 분무 장치일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 분사기(460)는 제3 노즐(464)이 있는 수동 분무 병과 같은 트리거형 간헐 분무기일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 분사기(460)는 파워 분무기와 같은 압축기 구동식 연속 분무기일 수 있다.
제2 분무기(460)와 편평한 기재(400)는, 매트화되지 않았거나 불충분하게 매트화된 섬유로부터의 파일 및 미경화된 접착제를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있는 초기 플라이(475)의 전체에 제2 접착제(462)가 도포되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 분무기(460)는 고정식 편평한 기재(400) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 편평한 기재(400)는 고정식 제2 분무기(460)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제2 분무기(460)가 편평한 기재(400) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
도 23은 도 20과 관련하여 전술한 프로세스와 유사하게 섬유 입자의 다른 층이 기재(400) 상에 침착되는 제4 단계(225)를 반복하는 실시예를 도시한다. 제6 임베디드 섬유 입자(480)는, 분배기(442)에 의해 침착되면, 제6 임베디드 섬유 입자(480)의 기하학적 형태 및 미경화된 접착제 액적(486)에 의해 적소에 유지될 수 있다.
도 24는 임베디드 섬유 입자들을 함께 제4 플라이(490)에 그리고 초기 플라이(475)에 매트화하도록 제2 롤러(470)가 제6 임베디드 섬유 입자(480) 위에서 지나가는 제5 단계(230)를 반복하는 실시예를 도시한다. 도 9와 관련하여 전술한 바와 같이, 제2 롤러(470)는 로봇 아암 상의 롤러 또는 수동 조작식 롤러와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 롤러일 수 있다. 제2 롤러(470)에 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기가 로봇 아암의 움직임을 안내할 수 있다. 제2 롤러(470)는 제6 임베디드 섬유 입자(480)를 함께 압축하고 얽히게 하여 부직포의 제4 플라이(490)를 형성한다. 다른 실시예에서, 제5 단계(230)를 반복하는 것은 진공 얽힘 또는 수동 얽힘과 같은 제6 임베디드 섬유 입자(480)를 매트화하는 다른 방법을 포함할 수 있다.
로봇 아암의 움직임은 롤러(470)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다. 로봇 아암은 롤러(470)의 높이 및/또는 배향이 조작될 수 있도록 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 로봇 아암은 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 24에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 로봇 아암(2160)은 베이스(2406), 제1 부재(2407), 제2 부재(2409), 제3 부재(2411), 및 그립(2405)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(2401)는 제3 부재(2411)와 제2 부재(2409)를 연결시킬 수 있다. 제2 조인트(2402)는 제2 부재(2409)와 제1 부재(2407)를 연결시킬 수 있다. 제3 조인트(2403)는 제1 부재(2407)와 베이스(2406)를 연결시킬 수 있다. 베이스(2406), 제1 부재(2407), 제2 부재(2409), 제3 부재(2411), 및 그립(2405)과 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 그립(2405)은 클램프 또는 유사한 메카니즘일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 롤러(470)는 그립(2405)에 의해 확실하게 그리고 선택적으로 제거 가능하게 유지되도록 구성된 핸들(479)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(2401), 제2 조인트(2402), 및 제3 조인트(2403)와 같은 각 조인트는 힌지 조인트와 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 로봇 아암의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
로봇 아암과 기재(400)는 롤러(470)가 기재(400)의 전체 표면과 접촉할 수 있는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 로봇 아암은 고정식 기재(400) 둘레에서 이동될 수 있다. 예컨대, 도 24에 도시된 실시예에서, 로봇 아암은 기재(400)를 포위하거나, 둘러싸거나, 또는 부분적으로 둘러싸는 트랙(2410) 상에 장착될 수 있다. 커넥터는 베이스(2406)에 부착되고 트랙(2410) 내에 활주 가능하게 위치 설정될 수 있다. 커넥터는 커넥터, 및 연장에 의해 로봇 아암을 트랙(2410)을 따라 이동시키는 공지된 기술을 이용하여 제어기 및 전원에 의해 구동될 수 있다. 이 방식에서, 로봇 아암은 기재(400) 둘레의 다수의 위치로 이동될 수 있다. 또한, 베이스(2406)는 롤러(470)가 트랙(2410) 상에서 로봇 아암의 위치에 관계없이 기재(400)와 대면하게 하기 위해 트랙(2410)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(400)는 고정식 로봇 아암에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 로봇 아암이 기재(400) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
제3 단계(220) 내지 제5 단계(230)는 원하는 갯수의 플라이 또는 재료 두께가 달성될 때까지 이 방식으로 반복될 수 있다. 원하는 갯수의 플라이가 쌓이면, 도 4에 도시된 방법에서 제7 단계(245)가 수행될 수 있다. 접착제는 경화될 수 있다. 접착제의 유형에 따라, 경화는 층을 열, 대류, 및/또는 층 위의 상온 공기의 유동에 노출시킴으로써 달성될 수 있다. 도 25는 오븐(495)을 이용하는 경화의 실시예를 도시한다. 오븐(495)은 컨베이어 벨트를 수용하도록 구성된 대류 오븐 또는 산업용 오븐과 같은 당업계에 공지된 임의의 유형의 오븐일 수 있다. 도시된 바와 같이, 오븐(495)은 미경화된 직물(401)이 오븐(495) 내로 안내될 수 있도록 구성된 대류 오븐이고, 오븐에서, 미경화된 직물(401)은 접착제 입자(486)를 경화시키기에 충분한 온도에서 그리고 지속 시간 동안 열(498) 및 기류(497)에 노출된다. 일 실시예에서, 접착제가 록타이트(LocTite) 분무 접착제인 경우, 접착제는 약 120 ℃에서 약 1 분 동안 인가되는 열에 의해 경화된다. 이후에, 경화된 직물(402)은 오븐(495)을 빠져나간다.
접착제가 경화되면, 부직포가 완성된다. 이 시점에서, 도 4에 도시된 방법의 제8 단계(250)가 수행될 수 있다. 제8 단계(250)는 기재로부터 부직포를 제거하는 것을 포함한다. 부직포의 각 층이 빌드업되고 기재의 표면 상에서 직접 경화되기 때문에, 부직포는 기재와 동일한 윤곽을 갖게 된다.
도 26은 제8 단계(250)의 실시예를 도시한다. 제2 부직포(402)는 실질적으로 편평한 기재(400)의 형상에 일치된다. 이 실시예에서, 제2 부직포(402)는 도 27에 도시된 바와 같이 2겹의 심리스 부직포 시트이다. 제2 부직포(402)는 도 26에 도시된 바와 같이 실질적으로 편평한 기재(400)로부터 당겨서 벗겨질 수 있다. 제2 물질(420)은 제2 부직포(402)의 제거를 용이하게 할 수 있다. 실질적으로 편평한 기재가(400)가 섬유 입자를 받을 수 있게 하는 것 이외에, 제2 물질(420)은 제2 부직포(402)가 실질적으로 편평한 기재(400)로부터 더 쉽게 미끄러지도록 실질적으로 편평한 기재(400)의 표면을 윤활시킬 수 있다.
도 4의 방법의 선택적인 제9 단계(260)는 부직 재료를 위한 추가의 마무리 단계를 포함한다. 부직 재료가 의도하는 최종 물품에 따라, 추가의 마무리 단계는 필요하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 추가의 마무리 단계는 부직 재료를 세척하거나 달리 세탁하여 기재를 코팅하는 데에 사용되는 물질의 임의의 잔류물을 제거하는 것일 수 있다. 다른 실시예에서, 추가 구성요소들이 신발류 물품 또는 의류 물품과 같은 물품을 완성시키도록 부직포와 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 예컨대, 의류 물품을 제조할 때에, 추가의 마무리 단계는 부직포를 절단하고 절단된 피스들을 서로 또는 다른 직물 피스에 결합하여 의류 물품과 같은 다른 물품을 제조하는 것을 포함할 수 있다. 이들 유형의 마무리 단계의 실시예는 도 47 및 도 48과 관련하여 아래에서 설명된다.
도 28 내지 도 38은 도 4에 대략적으로 기재된 방법의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 심리스 부직 갑피를 제조하도록 성형된 기재 - 라스트 - 가 제공된다.
도 28은 부직 갑피를 제조하는 방법의 실시예에 사용되는 성형된 기재(500)의 실시예를 도시한다. 도 28에 도시된 실시예에서, 성형된 기재(500)는 전술한 라스트(300)와 유사하게 갑피의 형상을 갖는 부직포를 제조하도록 구성된 라스트이다. 성형된 기재(500)는 제3 베이스(510)에 의해 제조 플로어, 또는 달리 제조 설비 상에 지지될 수 있다. 제3 베이스(510)는 가중 플레이트와 같이 성형된 기재(500)를 지지하고 안정화시킬 수 있는 임의의 유형의 구조체일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 성형된 기재(500)가 제3 베이스(510) 위에서 미리 결정된 높이에 위치 설정될 수 있도록 기둥(512)이 제3 베이스(510)와 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기둥(512)은 성형된 기재(500)가 제조 플로어에 서있거나 앉아 있는 사용자를 위해 편안한 작업 높이에 위치 설정되도록 성형된 기재(500)를 상승시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 기둥(512)은 성형된 기재(500)의 모든 면이 제조 프로세스에 접근 가능하도록 성형된 기재(500)를 위치 설정할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 성형된 기재(500)는 기둥(512)과 결합하기 위한 설비를 포함할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 성형된 기재(500)는 기둥(512)의 자유 단부를 수용하도록 구성되는 리세스 또는 홀을 포함할 수 있다. 기둥(512)의 자유 단부는 성형된 기재(500) 내로 삽입되고 억지 끼워맞춤에 의해 또는 나사 체결에 의해 거기에 끼워질 수 있다. 다른 실시예에서, 기둥(512)은 성형된 기재(500)의 연장부일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 성형된 기재(500)는 중실형의 강성 재료일 수 있다. 성형된 기재(500)는 전술한 기재(300)와 유사하게 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트일 수 있다.
전술한 기재(300)와 같이, 성형된 기재(500)는 일반적으로 섬유 입자가 추가 접착제 또는 섬유 입자를 부착시킬 수 있는 다른 물질 없이는 부착될 수 없는 재료일 수 있다. 섬유 입자는 전술한 임의의 유형의 섬유 입자일 수 있다. 섬유 입자는 전술한 임의의 길이 또는 데니어를 가질 수 있다. 섬유 입자를 받고 섬유 입자를 성형된 기재(500)의 표면 상의 적소에 유지하기 위하여, 성형된 기재(500)에는 섬유 입자를 일시적으로 부착시킬 수 있는 물질이 마련될 수 있다. 도 28에 도시된 실시예에서, 성형된 기재(500)는 전자기 전하 또는 전자기장을 성형된 기재(500)에 인가함으로써 마련된다. 전자기 전하는 당업계에 공지된 물체를 대전시키는 임의의 방법을 이용하여 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전하는 전원으로부터 성형된 기재(500)로의 전력 유동을 제어하는 스위치(514)를 턴온시킴으로써 생성될 수 있다. 전원은 로컬 전력망에 연결된 벽면 콘센트, 배터리, 또는 발전기와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 전원일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 성형된 기재(500)는 스위치(514)가 ON 위치에 있을 때에 전하를 생성하는 회로를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 전원으로부터의 전류는 단순히 전류의 전자기장이 전하를 생성하도록 성형된 기재(500)를 통해 흐를 수 있다. 다른 실시예에서, 성형된 기재(500)는 스위치(514)가 ON 위치에 있을 때에 자기장을 생성하도록 회전하는 자석을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 성형된 기재(500)는 성형된 기재(500)의 표면에 전하를 부여하는 챔버 내에 위치 설정될 수 있다.
다른 정전기 실시예에서, 기재(500)는 양전하를 갖거나 중성 또는 대전되지 않은 상태를 유지할 수 있다. 이들 실시예에서, 섬유 입자는 기재와 반대 전하를 갖거나 기재가 대전되지 않을 때에 대전되게 된다. 기재는 정전기 인력으로 인해 섬유 입자를 끌어당기고 유지한다.
성형된 기재(500)가 대전되면, 부직포를 제조하는 방법은 전술한 실시예와 실질적으로 유사한 방식으로 발생한다.
도 4에 도시된 방법의 제2 단계(210)는 섬유 입자를 기재 상에 분배하는 것을 포함한다. 도 29는 제2 단계(210)의 실시예를 도시한다. 도 29에 도시된 실시예에서, 성형된 기재(500)에는 음전하가 마련된다. 제3 분배기(542)는 전술한 바와 같은 임의의 유형의 섬유 입자일 수 있는 복수 개의 제3 섬유 입자(541)를 수용하는 제3 저장조(540)와 결합된다. 제3 저장조(540)는 원하는 양의 제3 섬유 입자(541)를 보유하고 해당 섬유 입자를 제3 분배기(542)에 전달할 수 있는 임의의 용기일 수 있다. 제3 분배기(542)는 제2 섬유 입자(441)를 성형된 기재(500) 상에 분배하도록 구성된다. 제3 분배기(542)는 제3 섬유 입자(541)를 제3 저장조(540)로부터 성형된 기재(500) 상으로 추진시킬 수 있는 임의의 유형의 분배기일 수 있다.
도 29에 도시된 실시예에서, 제3 분배기(542)는 송풍기 또는 제3 노즐(543)이 구비된 다른 유형의 공압 장치이다. 제3 분배기(542)는, 예컨대 전술한 로봇 아암과 같은 로봇 아암을 사용함으로써 자동화될 수 있다. 제3 분배기(542)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 송풍기일 수 있다. 제3 분배기(542)는 복수 개의 제3 섬유 입자(541)를 제3 저장조(540)로부터 끌어당기고 복수 개의 섬유 입자를 제3 노즐(543)을 통해 성형된 기재(500)를 향해 방출하도록 구성된다. 일단 방출되면, 섬유 입자는 제3 주변 섬유 입자(546)가 된다. 제3 주변 섬유 입자(546)는 제3 분배기(542)로부터 추진되는 제3 공기 유동(544)의 스트림을 따라 운반된다. 제3 주변 섬유 입자(546)는 이 실시예에서 양전하를 갖는다.
제3 주변 섬유 입자(546)는 제3 주변 섬유 입자(546)가 성형된 기재(500)에 고착될 때까지 성형된 기재(500)를 향해 이동한다. 성형된 기재(500)의 대전된 표면 상에 고착되면, 섬유 입자는 부착된 섬유 입자(550)가 된다. 몇몇 실시예에서, 부착된 섬유 입자(550)는 부착된 섬유 입자(550)가 성형된 기재(500)의 표면에 실질적으로 수직이 되도록 성형된 기재(500) 상에 위치 설정된다. 다른 실시예에서, 부착된 섬유 입자(550)는 성형된 기재(500)의 표면에 대해 다른 각도로 위치 설정된다. 몇몇 실시예에서, 부착된 섬유 입자(550)는 성형된 기재(500)의 표면에 대해 무작위 각도로 위치 설정된다.
제3 분배기(542)와 성형된 기재(500)는 성형된 기재(500)의 전체 표면이 제3 주변 섬유 입자(546)에 대해 노출되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 분배기(542)는 고정식 성형된 기재(500) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 성형된 기재(500)는 고정식 제3 분배기(542)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제3 분배기(542)가 성형된 기재(500) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
제3 분배기(542)는 제3 주변 섬유 입자(546)가 기재(500)에 더이상 부착되지 않을 때까지 제3 섬유 입자(541)를 분배하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 분배 지속 시간은 성형된 기재(500)에 근접하게 위치 설정된 하나 이상의 센서에 의해 감지될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분배의 지속 시간은 성형된 기재(500)와 제3 주변 섬유 입자(546)를 시각적으로 검사하는 작업자에 의해 결정될 수 있다. 여분의 제3 주변 섬유 입자(546)는 추가적인 송풍 공기 또는 진공에 의해 성형된 기재(500) 근처에서 제거될 수 있다.
도 4에 도시된 방법의 제3 단계(220)는 접착제를 임베디드 섬유 입자에 도포하는 것을 포함하고, 이는 도 8에 도시된 제3 단계(220)의 실시예와 실질적으로 동일한 방식으로 달성된다. 접착제의 유형 및 도포 스타일이 또한 동일하다.
도 30은 제3 단계(220)의 실시예를 도시한다. 도 30에 도시된 실시예에서, 제3 분무기(3060)는 제3 접착제(562)를 부착된 섬유 입자(550) 상에 도포하도록 구성된다. 제3 분무기(3060)는 제3 접착제(562)를 에어로졸화하고 부착된 섬유 입자(550)를 향해 추진시킬 수 있는 당업계에 공지된 임의의 종류의 분무 장치일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제3 분무기(3060)는 수동 분무 병과 같은 트리거형 간헐 분무기일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 분사기(3060)는 파워 분무기와 같은 압축기 구동식 연속 분무기일 수 있다.
도 30에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 제3 분무기(3060)는 공장 라인 메카니즘일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 공장 라인 메카니즘은 천장에 배치된 또는 대전된 기재(500) 위에 달리 현수된 공장 트랙(3010)을 포함할 수 있다. 베이스(3006)가 서보 모터 및 롤러나 휠과 같은 공지된 기법을 이용하여 트랙(3010)을 따라 이동할 수 있도록 베이스(3006)가 공장 트랙(3010)에 부착될 수 있다. 베이스(3006) 및/또는 노즐(564)을 조작하기 위한 프로그램을 포함하는 관련된 메모리를 갖는 프로세서 등의 제어기가 베이스(3006) 또는 공장 라인 메카니즘의 임의의 다른 부위에 무선으로 또는 유선을 통해 연결될 수 있다. 분무 저장조는, 예컨대 트랙(3010) 내에 매립된 튜브 또는 트랙(3010)에 형성된 채널을 이용하여 트랙(3010)을 통해 노즐(564)과 유체 연통할 수 있다. 다른 실시예에서, 공급기 라인은 노즐(564)을 분무 저장조에 연결하도록 제공될 수 있다.
제3 분무기(3060)는 노즐(564)이 기재(500)의 전체 표면에 걸쳐서 이동하게 하도록 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 도 30에 도시된 실시예에서, 제1 공장 조인트(3001)는 베이스(3006)를 관절식 그립(3005)에 직접 부착시킬 수 있고, 관절식 그립은 노즐(564)을 유지하고, 몇몇 실시예에서 분무를 노즐(564)에 공급한다. 관절식 그립(3005)은 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 제1 그립 조인트(3002)는 제1 그립 부재(3007)를 제2 그립 부재(3009)에 부착시킬 수 있다. 제2 공장 조인트(3003)는 제3 그립 부재(3011)를 제4 그립 부재(3013)에 부착시킬 수 있다. 각 조인트는 힌지 조인트 및 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다. 트랙(3010)을 따라 이동시키고 조인트를 이동시킴으로써, 기재(500)의 전체 표면이 분무(564)에 노출될 수 있다.
제3 분무기(560) 및 성형된 기재(500)는 제3 접착제(562)가 성형된 기재(500)의 전체 표면에 도포되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 분무기(560)는 고정식 성형된 기재(500) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 성형된 기재(500)는 고정식 제3 분무기(560)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제3 분무기(560)가 성형된 기재(500) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 예컨대 침지식 접착제가 사용되는 경우, 다량의 접착제가 부착된 섬유 입자(550)에 도포될 수 있다. 도 30의 확대도에 도시된 것과 같은 다른 실시예에서, 비교적 적은 접착제 코팅이 부착된 섬유 입자(550)에 도포된다. 도 30의 확대도는 부착된 섬유 입자(550) 내에 분산된 제5 접착제 액적(566)을 도시한다. 제5 접착제 액적(566)은 개별적인 섬유 입자(546)에 부착될 수 있거나, 제5 접착제 액적(566)은 다수의 부착된 섬유 입자(550)에 부착될 수 있다. 제5 접착제 액적(566)은 제조 프로세스의 이 시점에서 미경화된 상태로 있다.
도 4에 도시된 방법의 제4 단계(225)는 섬유 입자의 제2 층을 부착된 섬유 입자(550) 및 제5 접착제 액적(566) 상에 침착시키는 것을 포함한다. 도 31은 라스트(500), 부착된 섬유 입자(550), 및 제5 접착제 액적(566) 상에 침착되는 제2 부착된 섬유 입자(555)의 층의 실시예를 도시한다. 정전기 전하, 부착된 섬유 입자(550)의 기하학적 형태, 및 제5 접착제 액적(566)은 라스트(500) 상의 적소에 제2 부착된 섬유 입자(555)를 유지한다.
도 4에 도시된 방법의 제5 단계(230)는 섬유 입자들을 매트화하는 것을 포함한다. 이 실시예에서, 제5 단계(230)는 전술한 바와 같이 달성될 수 있다. 도 32는 제3 롤러(570)가 부착된 섬유 입자(550)와 제2 부착된 섬유 입자(555) 위를 지나가는 제5 단계(230)의 실시예를 도시한다. 제3 롤러(570)는 로봇 아암 상의 롤러 또는 수동 조작식 롤러와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 롤러일 수 있다. 로봇 아암의 움직임은 제3 롤러(570)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다. 제3 롤러(570)는 부착된 섬유 입자(550)와 제2 부착된 섬유 입자(555)를 함께 압축하고 얽히게 하여 부직포의 베이스 플라이(575)를 형성한다.
제3 롤러(570)는, 예컨대 관절식 로봇 아암(3260)과 같은 로봇을 채용함으로써 자동화될 수 있다. 관절식 로봇 아암(3260)의 움직임은 롤러(570)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다. 관절식 로봇 아암(3260)은 롤러(570)의 높이 및/또는 배향이 조작될 수 있도록 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 관절식 로봇 아암(3260)은 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 32에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 관절식 로봇 아암(3260)은 베이스(3206), 제1 부재(3207), 제2 부재(3209), 제3 부재(3211), 및 그립(3205)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(3201)는 제3 부재(3211)와 제2 부재(3209)를 연결시킬 수 있다. 제2 조인트(3202)는 제2 부재(3209)와 제1 부재(3207)를 연결시킬 수 있다. 제3 조인트(3203)는 제1 부재(3207)와 베이스(3206)를 연결시킬 수 있다. 베이스(3206), 제1 부재(3207), 제2 부재(3209), 제3 부재(3211), 및 그립(3205)과 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 그립(3205)은 클램프 또는 유사한 메카니즘일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제3 롤러(570)는 그립(3205)에 의해 확실하게 그리고 선택적으로 제거 가능하게 또는 교환 가능하게 지지되도록 구성된 핸들(579)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(3201), 제2 조인트(3202), 및 제3 조인트(3203)와 같은 각 조인트는 힌지 조인트와 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 로봇 아암의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있어, 롤러(570)는 기재(500) 상에 임의의 입자를 도포하도록 기재(500)의 전체에 대한 접근을 가질 수 있다.
로봇 아암과 기재(500)는 롤러(570)가 기재(500)의 전체 표면과 접촉할 수 있는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 로봇 아암은 고정식 기재(500) 둘레에서 이동될 수 있다. 예컨대, 도 32에 도시된 실시예에서, 로봇 아암은 기재(500)를 포위하거나, 둘러싸거나, 또는 부분적으로 둘러싸는 트랙(2410) 상에 장착될 수 있다. 커넥터는 베이스(3206)에 부착되고 트랙(2410) 내에 활주 가능하게 위치 설정될 수 있다. 커넥터는 커넥터, 및 연장에 의해 로봇 아암을 트랙을 따라 이동시키는 공지된 기술을 이용하여 제어기 및 전원에 의해 구동될 수 있다. 이 방식에서, 로봇 아암은 기재(500) 둘레의 다수의 위치로 이동될 수 있다. 또한, 베이스(3206)는 롤러(570)가 트랙 상에서 로봇 아암의 위치에 관계없이 기재(500)와 대면하게 하기 위해 트랙(2410)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 기재(500)는 고정식 로봇 아암에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 로봇 아암이 기재(500) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
전술한 실시예에서와 같이, 도 4에 도시된 방법의 선택적인 제6 단계(240)는 부직포의 추가 플라이를 빌드업하도록 제3 단계(220) 내지 제5 단계(240)를 반복하는 것을 포함한다. 제6 단계(240)는 원하는 갯수의 플라이가 형성될 때까지 원하는 만큼 많이 반복될 수 있다. 층의 갯수 및 두께는 전술한 것과 동일하다.
도 33 내지 도 35는 제3 부직포(501)의 베이스 플라이(575)의 상단에 부직포의 제2 플라이를 형성하는 실시예를 도시한다. 도 33에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 방법의 제3 단계(220)는 도시된 및/또는 전술한 임의의 접착제 도포 기법을 이용하여 본질적으로 반복된다. 도 33은 전술한 임의의 유형의 분무기일 수 있는 분무기(3364)를 도시한다. 분무기(3364)는 제6 접착제 액적(586)을 베이스 플라이(575)에 도포한다. 도 33에서, 분무기(3364)는 전술한 로봇 아암과 유사한 로봇 아암에 통합된다. 베이스(3306), 제1 부재(3307), 및 제2 부재(3309) 등의 다수의 부재가 제1 조인트(3301), 제2 조인트(3302), 및 제3 조인트(3303) 등의 조인트에 의해 함께 연결된다. 분무 저장조(3320)에 연결된 공급기 라인(3321)은 분무(3362)가 기재(500)를 향해 추진될 수 있도록 분무기(3364)를 공급할 수 있다. 분무기(3364)의 작동은, 예컨대 높이 또는 위치를 변화시키고 분무의 양 및 지속 시간을 제어함으로써 전술한 임의의 자동식 분무기와 동일하거나 유사할 수 있다.
분무기(3364)와 기재(500)는 기재(500)의 전체가 분무(3362)에 노출될 수 있도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 전술한 것과 같은 몇몇 실시예에서, 분무기(3364)는 기재(500) 둘레에서 이동될 수 있다. 그러나, 도 33에 도시된 실시예에서, 기재(500)는 회전하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 모터와 기어박스(3310)는 플랫폼(510)에 부착되고 스위치(514)에 의해 제어되는 배터리 또는 전력선에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 스위치(514)가 ON 위치에 있을 때에, 기어박스(3310)는 기재(500)가 공지된 기법을 이용하여 회전하게 할 수 있다. 높이 및 다른 공간적 위치를 변화시키기 위해 기재(500)의 회전과 분무기(3364)의 능력 사이에서, 분무기(3364)는 회전하는 기재(500)의 전체를 분무(3362)에 노출시킬 수 있다.
도 4에 도시된 방법의 제4 단계(225)는 또한 전술한 제4 단계(225)를 위한 임의의 기법을 이용하여 반복된다. 도 34는 제4 단계(225)의 실시예를 도시한다. 분배기(542)는 제3 부착된 섬유 입자(580)가 베이스 플라이(575)에 부착될 때까지 라스트(500), 베이스 플라이(575), 및 제6 접착제 액적(586) 상에 대전된 섬유 입자(546)를 침착시킨다. 제6 접착제 액적(586)은 제3 부착된 섬유 입자(580)를 적소에 유지하는 데에 일조한다. 전술한 바와 같이, 대전된 섬유 입자(546)는, 추가의 섬유 입자가 라스트(500)에 부착되지 않을 때까지 및/또는 라스트(500)의 시각적 검사가 원하는 수준의 적용 범위를 보여줄 때까지 분배된다.
도 35는 제3 부착된 섬유 입자(580)를 매트화하고 상호 연결하도록 제3 롤러(570)가 제3 부착된 섬유 입자(580) 위를 지나가는 제5 단계(230)를 반복하는 실시예를 도시한다. 도 10과 관련하여 전술한 바와 같이, 제3 롤러(570)는 로봇 아암 상의 롤러 또는 수동 조작식 롤러와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 롤러일 수 있다. 제3 롤러(570)에 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기가 로봇 아암의 움직임을 안내할 수 있다. 로봇 아암의 움직임은 롤러(570)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다. 로봇 아암은 롤러(570)의 높이 및/또는 배향이 조작될 수 있도록 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 로봇 아암은 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 35에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 로봇 아암(2160)은 베이스(3506), 제1 부재(3507), 제2 부재(3509), 제3 부재(3511), 및 그립(3505)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(3501)는 제3 부재(3511)와 제2 부재(3509)를 연결시킬 수 있다. 제2 조인트(3502)는 제2 부재(3509)와 제1 부재(3507)를 연결시킬 수 있다. 제3 조인트(3503)는 제1 부재(3507)와 베이스(3506)를 연결시킬 수 있다. 베이스(3506), 제1 부재(3507), 제2 부재(3509), 제3 부재(3511), 및 그립(3505)과 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 그립(3505)은 클램프 또는 유사한 메카니즘일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 롤러(570)는 그립(3505)에 의해 확실하게 그리고 선택적으로 제거 가능하게 유지되도록 구성된 핸들(579)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(3501), 제2 조인트(3502), 및 제3 조인트(3503)와 같은 각 조인트는 힌지 조인트와 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 로봇 아암의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
로봇 아암과 기재(500)는 롤러(570)가 기재(500)의 전체 표면과 접촉할 수 있는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 도 33에 도시된 실시예와 유사하게, 기재(500)는 기재의 전체를 롤러(570)에 대해 노출시키기 위해 회전 또는 선회하도록 구성될 수 있다.
제3 롤러(570)는 제3 부착된 섬유 입자(580)를 함께 압축하고 얽히게 하여 부직포의 추가 플라이(590)를 형성한다. 게다가, 제3 롤러(570)는 또한 제3 부착된 섬유 입자(580)를 베이스 플라이(575)의 섬유에 얽히게 한다. 다른 실시예에서, 제5 단계(230)를 반복하는 것은 진공 얽힘 또는 수동 얽힘과 같은 제3 부착된 섬유 입자(580)를 매트화하는 다른 방법을 포함할 수 있다.
제3 단계(220) 내지 제5 단계(230)는 원하는 갯수의 층이 달성될 때까지 이 방식으로 반복될 수 있다. 원하는 갯수의 플라이가 쌓이면, 도 4에 도시된 방법에서 제7 단계(245)가 수행될 수 있다. 접착제는 경화될 수 있다. 접착제의 유형에 따라, 경화는 층을 열, 대류, 및/또는 층 위의 상온 공기의 유동에 노출시킴으로써 달성될 수 있다. 도 35에 도시된 실시예에서, 트랙(3566) 상에 장착된 경화 장치(3565)는 가열된 공기(3564)를 기재(500)를 향해 원하는 온도로 원하는 지속 시간 동안 추진시킨다. 경화 장치(3565)는 트랙(3566)에 활주 가능하게 장착된 베이스(3561)를 갖는 전술한 바와 같은 공장 라인 메카니즘일 수 있다. 관절식 조인트(3562)는 베이스(3561)를 본체(3563)에 연결시킬 수 있다. 제어기 및 전원은 트랙(3566)을 통해 또는 경화 장치(3565)에 연결된 다른 라인을 통해 정보 및 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 접착제가 록타이트(LocTite) 분무 접착제인 경우, 접착제는 약 120 ℃에서 약 1 분 동안 인가되는 열에 의해 경화된다. 전술한 온도 및 지속 시간을 포함하는 임의의 접착제 경화 방법이 이 실시예에 사용될 수 있다.
접착제가 경화되면, 부직포가 완성된다. 이 시점에서, 도 4에 도시된 방법의 제8 단계(250)가 수행될 수 있다. 제8 단계(250)는 기재로부터 부직포를 제거하는 것을 포함한다. 부직포의 각 층이 빌드업되고 기재의 표면 상에서 직접 경화되기 때문에, 부직포는 기재와 동일한 윤곽을 갖게 된다.
도 36은 제8 단계(250)의 실시예를 도시한다. 제3 부직포(501)는 실질적으로 성형된 기재(500)의 형상에 일치된다. 이 실시예에서, 제3 부직포(501)는 심리스 부직 갑피이다. 제3 부직포(501)는 도 36에 도시된 바와 같이 제3 부직포(501)가 성형된 기재(500)로부터 당겨서 벗겨지게 하는 목부 개구(520)를 포함한다. 스위치(514)는 성형된 기재(500) 상의 전하를 제거하거나 중성화시키는 OFF 위치로 전환된다. 성형된 기재(500) 상의 전하를 중성화시키면 제3 부직포(501)가 성형된 기재(500)로부터 보다 쉽게 미끄러질 수 있다. 다른 실시예에서, 성형된 기재(500) 상의 전하는 이 단계에서 극성을 전환할 수 있어, 성형된 기재(500)로부터 제3 부직포(501)를 용이하게 제거하도록 성형된 기재(500)와 제3 부직포(501)가 동일한 극성을 가질 수 있고 서로 반발하게 된다.
도 4의 방법의 선택적인 제9 단계(260)는 이 실시예에서 도 37에 도시된 바와 같은 심리스 부직 갑피(501)인 부직 재료를 위한 추가의 마무리 단계를 포함한다. 부직 재료가 의도하는 최종 물품에 따라, 추가의 마무리 단계는 필요하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 추가의 마무리 단계는 부직 재료를 세척하거나 달리 세탁하여 기재를 코팅하는 데에 사용되는 물질의 임의의 잔류물을 제거하는 것일 수 있다. 다른 실시예에서, 추가 구성요소들이 신발류 물품 또는 의류 물품과 같은 물품을 완성시키도록 부직포와 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 예컨대, 의류 물품을 제조할 때에, 추가의 마무리 단계는 부직포를 절단하고 절단된 피스들을 서로 또는 다른 직물 피스에 결합하여 의류 물품과 같은 다른 물품을 제조하는 것을 포함할 수 있다. 예컨대, 목부 개구 에지(512)와 같은 울퉁불퉁한 에지는 보다 내구성이고 심미적으로 만족스러운 물품을 위해 절단, 밀봉에 의해 또는 추가 재료를 적소에 부착, 용접 또는 봉합한 상태로 마무리될 수 있다. 다른 실시예에서, 바닥 개구(516)는 밑창에 의해 폐쇄 및/또는 밀봉될 수 있다.
도 38 내지 도 46은 도 4에 대략적으로 기재된 방법의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 실질적으로 편형한 부직 재료를 제조하기 위하여 대전된 실질적으로 편평한 기재가 제공된다. 이 방법은 도 28 내지 도 37과 관련하여 전술한 방법과 유사하지만, 성형된 3차원 물품과 대조되는 편평한 재료 시트를 제조하는 것이 목적이다. 기재 및 결과적인 물품의 형상만이 도 28 내지 도 37과 관련하여 도시되고 전술한 실시예와 상이하다.
결과적인 부직포는 기재의 형상을 취하게 된다. 도 38은 부직 재료 또는 부직포의 편평한 시트를 제조하는 방법의 실시예에 사용되는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 실시예를 도시한다. 도 38에 도시된 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 실질적으로 편평한 부직포를 제조하도록 구성된 테이블과 같은 실질적으로 편평한 표면이다. 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 제4 베이스(610)에 의해 제조 플로어, 또는 달리 제조 설비 상에 지지될 수 있다. 제4 베이스(610)는 가중 플레이트와 같이 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)를 지지하고 안정화시킬 수 있는 임의의 유형의 구조체일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)가 제4 베이스(610) 위에서 미리 결정된 높이에 위치 설정될 수 있도록 레그(612)가 제4 베이스(610)와 결합될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 레그(612)는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)가 제조 플로어에 서있거나 앉아 있는 사용자를 위해 편안한 작업 높이에 위치 설정되도록 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)를 상승시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 레그(612)는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 모든 면이 제조 프로세스에 접근 가능하도록 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)를 위치 설정할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 레그(612)와 결합하기 위한 설비를 포함할 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 레그(612)의 자유 단부를 수용하도록 구성되는 리세스 또는 홀을 포함할 수 있다. 레그(612)의 자유 단부는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 내로 삽입되고 억지 끼워맞춤에 의해 또는 나사 체결에 의해 거기에 끼워질 수 있다. 다른 실시예에서, 레그(612)는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 연장부일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 중실형의 강성 재료일 수 있다. 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 전술한 실질적으로 편평한 기재(400)와 유사한 실질적으로 편평한 표면을 가질 수 있다.
전술한 실질적으로 편평한 기재(400)와 같이, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 섬유 입자가 전하 없이는 부착될 수 없는 재료일 수 있다. 다른 실시예에서, 편평한 기재(600)는 섬유 입자가 대전된 동안에 전하를 갖지 않을 수 있다. 섬유 입자는 전술한 임의의 유형의 섬유 입자일 수 있다. 섬유 입자는 전술한 임의의 길이 또는 데니어를 가질 수 있다. 이 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 섬유 입자가 대전된 기재(600)에 정전기식으로 부착될 수 있도록 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)에 전자기 전하 또는 전자기장을 인가함으로써 준비된다. 전자기 전하는 당업계에 공지된 물체를 대전시키는 임의의 방법을 이용하여 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전하는 전원으로부터 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)로의 전력 유동을 제어하는 스위치(614)를 턴온시킴으로써 생성될 수 있다. 전원은 로컬 전력망에 연결된 벽면 콘센트, 배터리, 또는 발전기와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 전원일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 스위치(614)가 ON 위치에 있을 때에 전하를 생성하는 회로를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 전원으로부터의 전류는 단순히 전류의 전자기장이 전하를 생성하도록 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)를 통해 흐를 수 있다. 다른 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 스위치(614)가 ON 위치에 있을 때에 자기장을 생성하도록 회전하는 자석을 포함할 수 있다.
실질적으로 편평한 대전된 기재(600)가 대전되면, 부직포를 제조하는 방법은 전술한 실시예와 실질적으로 유사한 방식으로 발생한다.
도 4에 도시된 방법의 제2 단계(210)는 섬유 입자를 기재 상에 분배하는 것을 포함한다. 도 39는 제2 단계(210)의 실시예를 도시한다. 도 39에 도시된 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)에는 음전하가 마련된다. 제4 분배기(642)는 전술한 바와 같은 임의의 유형의 섬유 입자일 수 있는 복수 개의 제4 섬유 입자(641)를 수용하는 제4 저장조(640)와 결합된다. 제4 저장조(640)는 원하는 양의 제3 섬유 입자(641)를 보유하고 해당 섬유 입자를 제4 분배기(642)에 전달할 수 있는 임의의 용기일 수 있다. 제4 분배기(642)는 제4 섬유 입자(641)를 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 상에 분배하도록 구성된다. 제4 분배기(642)는 제4 섬유 입자(641)를 제4 저장조(640)로부터 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 상으로 추진시킬 수 있는 임의의 유형의 분배기일 수 있다.
도 39에 도시된 실시예에서, 제4 분배기(642)는 송풍기 또는 제4 노즐(643)이 구비된 다른 유형의 공압 장치이다. 제4 분배기(642)는 당업계에 공지된 임의의 유형의 송풍기일 수 있다. 제4 분배기(642)는 제4 저장조(640)로부터 제4 섬유 입자(641)를 끌어당겨 섬유 입자를 제4 노즐(643)을 통해 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)를 향해 방출하도록 구성된다. 일단 방출되면, 섬유 입자는 제4 주변 섬유 입자(646)가 된다. 제4 주변 섬유 입자(646)는 제4 분배기(642)로부터 추진되는 제4 공기 유동(644)의 스트림을 따라 운반된다. 제4 주변 섬유 입자(646)는 또한 실질적으로 편평한 대전된 기재와 반대인 전자기 상태인 양전하를 운반한다. 제4 주변 섬유 입자(646)는 제4 주변 섬유 입자가 전자기 인력으로 인해 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)에 고착될 때까지 부분적으로 전자기 인력으로 인해 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)를 향해 끌어당겨진다. 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 대전된 표면 상에 위치 설정되면, 섬유 입자는 제5 부착된 섬유 입자(650)가 된다. 몇몇 실시예에서, 제5 부착된 섬유 입자(650)는 제5 부착된 섬유 입자(650)가 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 표면에 실질적으로 수직이 되도록 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 상에 위치 설정된다. 다른 실시예에서, 제5 부착된 섬유 입자(650)는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 표면에 대해 다른 각도로 부착된다. 몇몇 실시예에서, 제5 부착된 섬유 입자(650)는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 표면에 대해 무작위 각도로 위치 설정된다.
제4 분배기(642)와 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 전체 표면이 제4 주변 섬유 입자(646)에 대해 노출되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제4 분배기(642)는 고정식 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 고정식 제4 분배기(642)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제4 분배기(642)가 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
제4 분배기(642)는 제4 주변 섬유 입자(646)가 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)에 더이상 부착되지 않을 때까지 제4 섬유 입자(641)를 분배하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 분배 지속 시간은 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)에 근접하게 위치 설정된 하나 이상의 센서에 의해 감지될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분배의 지속 시간은 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)와 제4 주변 섬유 입자(646)를 시각적으로 검사하는 작업자에 의해 결정될 수 있다. 여분의 제4 주변 섬유 입자(646)는 추가적인 송풍 공기 또는 진공에 의해 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 근처에서 제거될 수 있다.
도 4에 도시된 방법의 제3 단계(220)는 접착제를 임베디드 섬유 입자에 도포하는 것을 포함하고, 이는 도 8에 도시된 제3 단계(220)의 실시예와 실질적으로 동일한 방식으로 달성된다. 접착제의 유형 및 도포 스타일이 또한 동일하다.
도 40은 제3 단계(220)의 실시예를 도시한다. 도 40에 도시된 실시예에서, 제4 분무기(4360)는 제4 접착제(662)를 제5 부착된 섬유 입자(650) 상에 도포하도록 구성된다. 제4 분무기(4360)는 제4 접착제(662)를 에어로졸화하고 제5 부착된 섬유 입자(650)를 향해 추진시킬 수 있는 당업계에 공지된 임의의 종류의 분무 장치일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제4 분무기(4360)는 수동 분무 병과 같은 트리거형 간헐 분무기일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제4 분사기(4360)는 파워 분무기와 같은 압축기 구동식 연속 분무기일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제4 분무기(4360)는 천장에 배치된 또는 편평한 기재(600) 위에 달리 현수된 공장 트랙(660)을 포함할 수 있는 공장 라인 메카니즘일 수 있다. 베이스(621)가 서보 모터 및 롤러나 휠과 같은 공지된 기법을 이용하여 트랙(660)을 따라 이동할 수 있도록 베이스(621)가 공장 트랙(660)에 부착될 수 있다. 베이스(621) 및/또는 노즐(664)을 조작하기 위한 프로그램을 포함하는 관련된 메모리를 갖는 프로세서 등의 제어기가 베이스(621) 또는 공장 라인 메카니즘의 임의의 다른 부위에 무선으로 또는 유선을 통해 연결될 수 있다. 공장 라인 메카니즘은 노즐(664)이 편평한 기재(600)의 전체 표면에 걸쳐서 이동하게 하도록 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 도 40에 도시된 실시예에서, 제1 공장 조인트(624)는 베이스(621)를 제1 공장 부재(623)에 부착시킬 수 있다. 제2 공장 조인트(622)는 제1 공장 부재(623)를 노즐(664)을 지지하는 제2 공장 부재(625)에 부착시킬 수 있다. 각 조인트는 힌지 조인트 및 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 분무기(360)의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
제4 분무기(4360)와 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 제4 접착제(662)가 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 전체 표면에 도포되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제4 분무기(4360)는 고정식 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 고정식 제4 분무기(4360)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제4 분무기(4360)가 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다.
도 40의 확대도에 도시된 것과 같은 실시예에서, 비교적 적은 접착제 코팅이 제5 부착된 섬유 입자(650)에 도포된다. 도 40의 확대도는 제5 부착된 섬유 입자(650) 내에 분산된 제7 접착제 액적(666)을 도시한다. 제7 접착제 액적(666)은 개별적인 섬유 입자(646)에 부착될 수 있거나, 제7 접착제 액적(666)은 다수의 제5 부착된 섬유 입자(650)에 부착될 수 있다. 제7 접착제 액적(666)은 제조 프로세스의 이 시점에서 미경화된 상태로 있다.
도 4에 도시된 방법의 제4 단계(225)는 섬유 입자의 제2 층을 제5 부착된 섬유 입자(650) 및 제7 접착제 액적(666) 상에 침착시키는 것을 포함한다. 도 41은 대전된 기재(600), 제5 부착된 섬유 입자(650), 및 제7 접착제 액적(666) 상에 침착되는 제6 부착된 섬유 입자(655)의 층의 실시예를 도시한다. 정전기 전하, 제5 부착된 섬유 입자(650)의 기하학적 형태, 및 제7 접착제 액적(666)은 기재(600) 상의 적소에 제6 부착된 섬유 입자(655)를 유지한다.
도 4에 도시된 방법의 제5 단계(230)는 섬유 입자들을 매트화하는 것을 포함한다. 이 실시예에서, 제5 단계(230)는 전술한 바와 같이 달성될 수 있다. 도 42는 제4 롤러(670)가 제5 부착된 섬유 입자(650)와 제6 부착된 섬유 입자(655) 위를 지나가는 제5 단계(230)의 실시예를 도시한다. 제4 롤러(670)는 로봇 아암 상의 롤러 또는 수동 조작식 롤러와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 롤러일 수 있다. 로봇(4236)과 같은 로봇 아암(4236)의 움직임은 제4 롤러(670)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다.
로봇(4236)의 움직임은 롤러(670)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다. 로봇(4236)은 롤러(670)의 높이 및/또는 배향이 조작될 수 있도록 다수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 로봇 아암은 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 42에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 로봇 아암(2160)은 베이스(4206), 제1 부재(4207), 제2 부재(4209), 및 제3 부재(3511)를 포함할 수 있다. 제1 조인트(4201)는 제3 부재(4211)와 제2 부재(4209)를 연결시킬 수 있다. 제2 조인트(4202)는 제2 부재(4209)와 제1 부재(4207)를 연결시킬 수 있다. 제3 조인트(4203)는 제1 부재(4207)와 베이스(4206)를 연결시킬 수 있다. 베이스(4206), 제1 부재(4207), 제2 부재(4209), 및 제3 부재(811)와 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 롤러(670)는 제3 부재(4211)에 의해 확실하게 그리고 선택적으로 제거 가능하게 유지되도록 구성된 핸들(679)을 포함할 수 있다. 제1 조인트(4201), 제2 조인트(4202), 및 제3 조인트(4203)와 같은 각 조인트는 힌지 조인트와 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 로봇(4236)의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
제4 롤러(670)는 제5 부착된 섬유 입자(650)와 제6 부착된 섬유 입자를 함께 압축하고 얽히게 하여 부직포의 바닥 플라이(675)를 형성한다. 도 42의 확대 부분에 도시된 바와 같이, 섬유들은 서로 느슨하게 부착되고, 바닥 플라이(675) 전체에 걸쳐 상당한 공기 간극(678)을 남겨둔 상태로 다양한 지점(676)에 부착된다.
전술한 실시예에서와 같이, 도 4에 도시된 방법의 선택적인 제6 단계(240)는 부직포의 추가 플라이를 빌드업하도록 제2 단계(210) 내지 제4 단계(240)를 반복하는 것을 포함한다. 제6 단계(240)는 원하는 갯수의 플라이가 형성될 때까지 원하는 만큼 많이 반복될 수 있다. 플라이의 갯수 및 두께는 전술한 것과 동일하다.
도 43 내지 도 45는 제4 부직포(601)의 바닥 플라이(675)의 상단에 부직포의 제2 플라이를 형성하는 실시예를 도시한다. 도 43에 도시된 바와 같이, 제3 단계(220)를 반복하는 실시예를 도시한다. 도 43에 도시된 실시예에서, 제4 분무기(4360)는 제4 접착제(662)를 바닥 플라이(675) 상에 도포하도록 구성된다. 몇몇 실시예에설, 제4 분무기(4360)는 공장 라인의 일부일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제4 분무기(4360)는 천장에 배치된 또는 편평한 기재(600) 위에 달리 현수된 트랙(4310)을 포함할 수 있다. 베이스(4306)가 서보 모터 및 롤러나 휠과 같은 공지된 기법을 이용하여 트랙(4310)을 따라 이동할 수 있도록 베이스(4306)가 트랙(4310)에 부착될 수 있다. 베이스(4306) 및/또는 노즐(4364)을 조작하기 위한 프로그램을 포함하는 관련된 메모리를 갖는 프로세서 등의 제어기가 베이스(4306) 또는 제4 분무기(4360)의 임의의 다른 부위에 무선으로 또는 유선을 통해 연결될 수 있다. 제4 분무기(4360)는 노즐(4364)이 편평한 기재(600)의 전체 표면에 걸쳐서 이동하게 하도록 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 도 43에 도시된 실시예에서, 제1 조인트(4301)는 베이스(4306)를 관절식 그립(4305)에 부착시킬 수 있다. 관절식 그립(4305)은 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있다. 제1 그립 조인트(4302)는 제1 그립 부재(4307)를 제2 그립 부재(4309)에 부착시킬 수 있다. 제2 공장 조인트(4303)는 제3 그립 부재(4311)를 제4 그립 부재(4313)에 부착시킬 수 있다. 각 조인트는 힌지 조인트 및 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다. 트랙(4310)을 따라 이동시키고 조인트를 이동시킴으로써, 기재(600)의 전체 표면이 제4 접착제 또는 분무(564)에 노출될 수 있다.
제4 분무기(4360)와 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 제4 접착제(662)가 바닥 플라이(675)의 전체에 도포되는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 일 실시예에서, 제4 분무기(4360)는 고정식 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 둘레에서 이동될 수 있다. 다른 실시예에서, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)는 고정식 제4 분무기(4360)에 대해 이동 및 회전될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 1개보다 많은 제4 분무기(4360)가 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 둘레의 다양한 지점에 위치 설정될 수 있다. 제8 접착제 액적(686)은 제7 부착된 섬유 입자(680) 전체에 걸쳐 미경화되고 분산된 상태로 있다.
도 44는 도 4에 도시된 방법의 제4 단계(225)를 반복하는 실시예를 도시하는데, 이 실시예는 섬유 입자의 다른 층을 바닥 플라이(675) 및 제8 접착제 액적(686) 상에 도포하는 것을 포함한다. 도 44에 도시된 실시예는 대부분의 면에서 다른 실시예와 관련하여 전술한 제4 단계(225)를 반복하는 실시예와 유사하다. 도 44는 기재(600), 바닥 플라이(675), 및 제8 접착제 액적(686) 상에 침착되는 제7 부착된 섬유 입자(680)의 층의 실시예를 도시한다.
도 45는 제4 롤러(670)가 제7 부착된 섬유 입자(680) 위를 지나가는 제5 단계(230)를 반복하는 실시예를 도시한다. 도 45에 도시된 실시예는 대부분의 면에서 다른 실시예와 관련하여 전술한 제5 단계(230)를 반복하는 실시예와 유사하다. 제4 롤러(670)는 제7 부착된 섬유 입자(680)를 함께 압축하고 얽히게 하여 부직포의 부속 플라이(690)를 형성한다. 게다가, 제4 롤러(670)는 또한 제7 부착된 섬유 입자(680)를 바닥 플라이(675)의 섬유에 얽히게 하여 부속 플라이(690)를 바닥 플라이(675)에 부착시킨다. 다른 실시예에서, 제5 단계(230)를 반복하는 것은 진공 얽힘 또는 수동 얽힘과 같은 제7 부착된 섬유 입자(680)를 매트화하는 다른 방법을 포함할 수 있다.
도 45는 제3 부착된 섬유 입자(680)를 매트화하고 상호 연결하도록 제4 롤러(670)가 제3 부착된 섬유 입자(680) 위를 지나가는 제5 단계(230)를 반복하는 실시예를 도시한다. 도 10과 관련하여 전술한 바와 같이, 제4 롤러(670)는 로봇 아암 상의 롤러 또는 수동 조작식 롤러와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 롤러일 수 있다. 제4 롤러(670)에 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기가 로봇 아암의 움직임을 안내할 수 있다. 로봇 아암의 움직임은 롤러(670)에 이동 신호를 전송하는 프로세서, 컴퓨터, 또는 핸드헬드 모바일 장치와 같은 제어기에 의해 안내될 수 있다.
로봇 아암은 도 45에 도시된 바와 같이 고장 라인 사용을 위해 트랙 상에 장착될 수 있다. 로봇 아암은 임의의 갯수의 부재 및 조인트를 포함할 수 있지만, 도 45에 도시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 로봇 아암은 베이스(4506)와 제1 부재(4507)를 포함할 수 있다. 제1 조인트(4501)는 베이스(4506)와 제1 부재(4507)를 연결시킬 수 있다. 베이스(4206) 및 제1 부재(4507)와 같은 각 부재는 중실형 로드, 중공형 튜브, 편평한 바아, 및 이들 유형의 부재들의 조합과 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 부재일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 롤러(670)는 커넥터(4503)에 의해 제1 부재(4507)에 직접 부착될 수 있다. 커넥터(4503)는 핀, 용접부, 또는 조인트와 같은 기계적 커넥터일 수 있다. 제1 조인트(4501) 및 선택적으로 커넥터(4503)는 힌지 조인트 및 회전 조인트와 같이 당업계에 공지된 임의의 유형의 조인트일 수 있다. 각 조인트는 제어기에 의해 독립적으로 이동될 수 있다. 부재를 이격시키도록 조인트를 움직이면 로봇 아암의 높이를 제어할 수 있다. 각 조인트는 부착된 부재가 서로에 대해 이동, 피봇, 선회, 회전 또는 달리 움직이게 하도록 구성될 수 있다.
로봇 아암과 기재(500)는 롤러(670)가 기재(500)의 전체 표면과 접촉할 수 있는 것을 보장하도록 서로에 대해 이동될 수 있다. 도 33에 도시된 실시예와 유사하게, 기재(500)는 기재(600)의 전체를 롤러(670)에 대해 노출시키기 위해 전동식 기어박스(627) 상에서 회전 또는 선회하도록 구성될 수 있다.
제4 롤러(670)는 제3 부착된 섬유 입자(680)를 함께 압축하고 얽히게 하여 부직포의 추가 플라이(690)를 형성한다. 게다가, 제4 롤러(670)는 또한 제3 부착된 섬유 입자(680)를 베이스 플라이(675)의 섬유에 얽히게 한다. 다른 실시예에서, 제5 단계(230)를 반복하는 것은 진공 얽힘 또는 수동 얽힘과 같은 제3 부착된 섬유 입자(680)를 매트화하는 다른 방법을 포함할 수 있다.
제3 단계(220) 내지 제5 단계(230)는 원하는 갯수의 층이 달성될 때까지 이 방식으로 반복될 수 있다. 원하는 갯수의 플라이가 쌓이면, 도 4에 도시된 방법에서 제7 단계(245)가 수행될 수 있다. 접착제는 경화될 수 있다. 접착제의 유형에 따라, 경화는 층을 열, 대류, 및/또는 층 위의 상온 공기의 유동에 노출시킴으로써 달성될 수 있다. 도 45에 도시된 실시예에서, 트랙(4510) 상에 장착된 경화 장치(4567)는 가열된 공기(4597)를 기재(600)를 향해 원하는 온도로 원하는 지속 시간 동안 추진시킬 수 있다. 경화 장치(4567)는 트랙(4510)에 활주 가능하게 장착된 베이스(4566)를 갖는 전술한 바와 같은 공장 라인 메카니즘일 수 있다. 관절식 조인트(4561)는 베이스(4566)를 경화 장치(4567)에 연결시킬 수 있다. 제어기 및 전원은 트랙(4510)을 통해 또는 경화 장치(4567)에 연결된 다른 라인을 통해 정보 및 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 접착제가 록타이트(LocTite) 분무 접착제인 경우, 접착제는 약 120 ℃에서 약 1 분 동안 인가되는 열에 의해 경화된다. 전술한 온도 및 지속 시간을 포함하는 임의의 접착제 경화 방법이 이 실시예에 사용될 수 있다.
접착제가 경화되면, 부직포가 완성된다. 이 시점에서, 도 4에 도시된 방법의 제8 단계(250)가 수행될 수 있다. 제8 단계(250)는 기재로부터 부직포를 제거하는 것을 포함한다. 부직포의 각 층이 빌드업되고 기재의 표면 상에서 직접 경화되기 때문에, 부직포는 기재와 동일한 윤곽을 갖게 된다.
도 46은 제8 단계(250)의 실시예를 도시한다. 제4 부직포(601)는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 형상에 일치된다. 이 실시예에서, 제4 부직포(601)는 부직 재료 시트이다. 제2 스위치(614)는 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 상의 전하를 제거하거나 중성화시키는 OFF 위치로 전환된다. 실질적으로 편평한 대전된 기재(600) 상의 전하를 중성화시키면 제4 부직포(601)가 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)로부터 보다 쉽게 미끄러질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 스위치(614)는 단지 전력의 유동을 제어하는 것에 추가하여 또는 그 대신에 전하의 극성을 제어할 수 있다. 극성이 역전되면, 실질적으로 편평한 대전된 기재(600)의 전하가 제4 부직포(601)를 밀어내어 쉽게 제거할 수 있다.
도 4의 방법의 선택적인 제9 단계(260)는 부직 재료를 위한 추가의 마무리 단계를 포함한다. 부직 재료가 의도하는 최종 물품에 따라, 추가의 마무리 단계는 필요하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 추가의 마무리 단계는 부직 재료를 세척하거나 달리 세탁하여 기재를 코팅하는 데에 사용되는 물질의 임의의 잔류물을 제거하는 것일 수 있다. 다른 실시예에서, 추가 구성요소들이 신발류 물품 또는 의류 물품과 같은 물품을 완성시키도록 부직포와 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 예컨대, 의류 물품을 제조할 때에, 추가의 마무리 단계는 부직포를 절단하고 절단된 피스들을 서로 또는 다른 직물 피스에 결합하여 의류 물품과 같은 다른 물품을 제조하는 것을 포함할 수 있다.
도 47 및 도 48은 신체 라스트 또는 드레스마커 마네킹(700)를 이용하여 의류 물품(790)을 제조하기 위하여 부직 재료 시트(770)를 이용하는 실시예를 도시한다. 신체 라스트(700)는 기술자 또는 재단사가 재료 피스들을 의류 물품으로 결합할 수 있도록 재료의 절단된 부분을 수용할 수 있는 한 당업계에 공지된 임의의 유형의 신체 라스트일 수 있다. 몸통 형상의 신체 라스트로서 도시되었지만, 신체 라스트(700)는 다른 실시예에서는 몸통과 다리를 모두 덮는 슈트를 만들기위한 전신 라스트, 또는 반바지, 바지, 트라우저 등을 만들기 위한 하반신 라스트일 수 있다.
부직 재료(770)는 전술한 방법을 비롯하여 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 그러나, 부직 재료(770)를 제조하는 방법은 전술한 방법으로 제한되지 않는다.
도 47은 또한 의류 물품의 구성요소들이 함께 의류 물품으로 결합되도록 신체 라스트(700)와 어떻게 결합될 수 있는지를 보여준다. 구성요소들은 도 47의 실시예에 도시된 바와 같이 동일한 재료로 모두 제조될 수 있거나, 구성요소들은 상이한 재료로 제조될 수 있다. 도 47에서, 단일 의류 재료(770)가 제공된다. 의류 재료(770)로부터 절단되거나 형성될 구성요소, 즉 제1 슬리브 구성요소(771), 제2 슬리브 구성요소(772), 전방 구성요소(773), 및 후방 구성요소(774)의 윤곽이 의류 재료(770) 상에 나타내 있다. 제1 슬리브 구성요소(771)를 적당한 위치에서 신체 라스트(700)와 결합하기 위하여, 제1 슬리브 구성요소(771)는 제1 어깨(721) 근처에 위치 설정된다. 제1 슬리브 구성요소(771)는 제1 슬리브 구성요소(771)가 제1 어깨(721)의 적어도 일부를 덮도록 신체 라스트(700)의 상단에 위치된다. 제2 슬리브 구성요소(772)를 적당한 위치에서 신체 라스트(700)와 결합하기 위하여, 제2 슬리브 구성요소(772)는 제2 어깨(723) 근처에 위치 설정된다. 제2 슬리브 구성요소(772)는 제2 슬리브 구성요소(772)가 제2 어깨(723)의 적어도 일부를 덮도록 신체 라스트(700)의 상단에 위치된다. 이 실시예에서, 슬리브 구성요소들은 어깨 구역을 실질적으로 덮지만, 제1 팔(710) 또는 제2 팔(712)을 따라 상당한 길이를 연장하지는 않는다. 다른 실시예에서, 이들 적용 범위량은 어깨와 팔이 이 실시예에 도시된 것보다 많거나 적은 적용 범위를 갖도록 달라질 수 있다.
전방 구성요소(773)를 신체 라스트(700)와 결합하기 위하여, 전방 구성요소(773)는 가슴 부분(702) 및 복부 부분(714) 근처에 위치 설정된다. 전방 구성요소(773)는 전방 구성요소가 가슴 부분(702)과 복부 부분(714)의 적어도 일부를 덮도록 신체 라스트(700)의 상단에 위치된다. 이 실시예에서, 전방 구성요소(773)는 가슴 부분(702)과 복부 부분(714) 모두를 실질적으로 덮게 된다. 다른 실시예는 도 47에 도시된 적용 범위량보다 크거나 적은 다양한 수준의 적용 범위를 갖게 된다. 후방 구성요소(774)를 신체 라스트(700)와 결합하기 위하여, 후방 구성요소(774)는 제3 라스트의 후방 부분 근처에[도시되지 않았지만, 일반적으로 가슴 부분(702)과 복부 부분(714)의 반대쪽에] 위치 설정된다. 후방 구성요소(774)는 후방 구성요소(774)가 후방 부분의 적어도 일부를 덮도록 신체 라스트(700)의 상단에 위치된다. 이 실시예에서, 후방 구성요소(774)는 후방 부분을 실질적으로 덮게 된다. 다른 실시예는 도 47에 도시된 적용 범위량보다 크거나 적은 다양한 수준의 적용 범위를 갖게 된다.
구성요소들의 갯수는 의류 물품의 설계에 따라 좌우된다. 예컨대, 다른 실시예에서, 이 실시예에서 논의된 임의의 다른 구성요소 대신에 다수의 구성요소가 사용될 수 있다. 유사하게, 단일 구성요소가 이 실시예에서 논의된 임의의 2개 이상의 구성요소 대신에 사용될 수 있다. 도 47에 도시된 실시예는 반팔 셔츠이지만, 유사한 방법이 임의의 유형의 몸통 커버 의복을 만드는 데에 사용될 수 있다. 도 48은 구성요소들이 의류 물품(790)의 부분에 어떻게 대응하는지를 보여준다.
도 47에 도시된 구성요소는 (구성요소들이 신체 라스트(700)의 외표면과 접촉할 때에) 신체 라스트(700)에 직접 부착될 수 있거나, 또는 구성요소는 (신체 라스트(700)의 외표면과 구성요소 사이에 다른 층이 위치 설정된 경우에) 신체 라스트(700)에 간접적으로 부착될 수 있다. 부착 유형은 신체 라스트(700)를 만드는 데에 사용되는 재료(들)를 비롯한 요인에 따라 좌우된다. 예컨대, 신체 라스트(700)는 압력 어플리케이터에 의해 인가되는 외부 압력을 견디기 위해 강성의 비유연성 재료를 포함할 수 있다. 강성의 재료는 금속, 플라스틱, 세라믹, 복합재, 발포체 재료, 및 그 조합을 포함할 수 있다. 이들 재료의 일부는 매끄러운 표면을 가질 수 있다. 그러한 실시예에서, 커버 또는 다른 재료가 신체 라스트(700)에 포함될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 신체 라스트(700) 자체가 직물, 소프트 발포체, 엘라스토머 재료 등과 같은 커버를 포함할 수 있다. 커버층은 강성 재료의 매끄러운 표면 상의 임의의 텍스쳐가 의류에 부여될 수 있을 정도로 충분히 얇을 수 있다. 그러나, 커버층은 핀 또는 다른 파스너가 구성요소를 신체 라스트(700)에 부착하는 데에 사용되게 할 수 있다. 다른 실시예에서, 신체 라스트(700)는 강성 재료만을 포함할 수 있다. 다른 재료층이 신체 라스트(700)의 외표면과 의류 사이에 제공될 수 있다. 예컨대, 이형 필름이 채용될 수 있는데, 이형 필름의 한 면은 신체 라스트(700)에 고착 또는 부착될 수 있고, 의류의 구성 요소는 점착성 표면, 핀 또는 다른 파스너, 또는 정전기를 사용하여 이형 필름의 다른 면에 위치 설정될 수 있다. 마지막으로, 신체 라스트(700)가 매끄러운 표면을 포함하더라도, 정전기, 일시적 접착제, 또는 다른 파스너가 사용되어 구성요소를 신체 라스트(700)에 부착할 수 있다. 이들 재료, 부착 메카니즘, 및 구성 중 임의의 것이 본 명세서에 설명되는 임의의 실시예에 사용될 수 있다.
당업계의 숙련자에게 명백한 바와 같이, 신체 라스트(700)는 전술한 임의의 실시예에 따라 도 4에 도시된 방법을 위한 기재가 되도록 채택될 수 있다. 그러한 실시예에서, 별개의 신체 라스트 상에서 부직 재료의 절단 및 성형은, 부직 재료 자체가 신체 라스트 상에 동시에 형성되고 성형될 수 있다면 제거될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예를 설명하였지만, 그러한 설명은 제한이 아니라 예시적인 것으로 의도되고, 본 발명의 범위 내에 있는 더 많은 실시예 및 구현예가 가능하다는 점이 당업자에게 명백할 것이다. 실시예의 임의의 피쳐는 특별히 제한되는 곳을 제외하고 임의의 다른 실시예의 다른 요소와 함께 사용되고 및/또는 그 요소를 대체할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 관점을 제외하고는 제한되지 않는다. 또한, 다양한 수정 및 변화가 첨부된 청구범위의 범위 내에서 이루어질 수 있다.

Claims (53)

  1. 부직 물품의 제조 방법으로서,
    섬유 입자를 받기 위한 기재를 준비하는 단계;
    제1 복수 개의 섬유 입자를 기재 상에 침착시키는 단계;
    복수 개의 섬유 입자에 접착제를 도포하는 단계;
    제2 복수 개의 섬유 입자를 기재 상에 침착시키는 단계;
    제1 복수 개의 섬유 입자와 제2 복수 개의 섬유 입자를 함께 매트화(matting)하여 결과적인 부직 물품의 매트화된 플라이를 형성하는 단계;
    결과적인 부직 물품을 경화시키는 단계; 및
    결과적인 부직 물품을 기재로부터 제거하는 단계
    를 포함하는 부직 물품의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재는 적어도 2개의 축선을 따른 곡률을 갖는 물품을 제조하도록 구성되는 것인 부직 물품의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기재는 신발류 물품용 라스트인 것인 부직 물품의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기재는 직물 시트를 제조하도록 실질적으로 편평한 것인 부직 물품의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    매트화된 플라이에 제2 접착제를 도포하는 단계;
    매트화된 플라이 상에 제3 복수 개의 섬유 입자를 침착시키는 단계; 및
    제3 복수 개의 섬유 입자를 함께 매트화하여 결과적인 부직 물품의 제2 매트화된 플라이를 형성하는 단계
    를 더 포함하는 부직 물품의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    제2 접착제와 제3 복수 개의 섬유 입자 중 적어도 하나를 매트화된 플라이 상에 침착시키기 전에 매트화된 플라이의 일부에 마스크를 적용하는 단계
    를 더 포함하는 부직 물품의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    복수 개의 섬유 입자를 기재 상에 침착시키기 전에 기재의 일부에 마스크를 적용하는 단계
    를 더 포함하는 부직 물품의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 기재를 준비하는 단계는 섬유 입자를 경화시키도록 설계된 물질을 기재에 도포하는 것을 포함하는 것인 부직 물품의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 라스트를 준비하는 단계는 기재에 전하를 인가하는 것을 포함하는 것인 부직 물품의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 제1 복수 개의 섬유 입자를 기재에 침착시키는 단계는 제1 복수 개의 섬유 입자를 기재 상으로 송풍하는 것을 포함하는 것인 부직 물품의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 접착제를 도포하는 단계는 접착제를 섬유 입자 상에 분무하는 것을 포함하는 것인 부직 물품의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 섬유 입자를 매트화하는 단계는 제1 복수 개의 섬유 입자와 제2 복수 개의 섬유 입자를 기계적으로 압축하는 단계를 포함하는 것인 부직 물품의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 기계적으로 압축하는 단계는 롤러를 이용하여 제1 복수 개의 섬유 입자와 제2 복수 개의 섬유 입자를 얽히게 하는 것을 포함하는 것인 부직 물품의 제조 방법.
  14. 부직 갑피의 제조 방법으로서,
    복수 개의 섬유 입자를 받기 위한 라스트를 준비하는 단계;
    복수 개의 섬유 입자를 목부 개구를 포함하는 갑피의 형상으로 라스트 상에 침착시키는 단계;
    복수 개의 섬유 입자에 접착제를 도포하는 단계;
    섬유 입자를 매트화하여 갑피의 매트화된 층을 형성하는 단계;
    접착제를 경화시키는 단계; 및
    결과적인 갑피를 라스트로부터 제거하는 단계
    를 포함하는 부직 갑피의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 라스트를 준비하는 단계는 복수 개의 섬유 입자를 포획하도록 설계된 물질을 라스트에 도포하는 것을 포함하는 것인 부직 갑피의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 물질은 갑피의 목부 개구의 윤곽을 형성하도록 라스트에 도포되는 것인 부직 갑피의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 물질은 갑피를 라스트로부터 제거하는 것을 용이하게 하는 것인 부직 갑피의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 물질은 석유 젤리인 것인 부직 갑피의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 물질은 실리콘인 것인 부직 갑피의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서, 라스트를 준비하는 단계는 라스트에 이형 필름을 부착하는 것을 포함하는 것인 부직 갑피의 제조 방법.
  21. 제14항에 있어서, 라스트를 준비하는 단계는 라스트에 전하를 인가하는 것을 포함하는 것인 부직 갑피의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 라스트는 라스트에 전하가 인가될 때에 음전하를 갖고 복수 개의 섬유 입자 중의 각각의 섬유는 양전하를 갖는 것인 부직 갑피의 제조 방법.
  23. 제14항에 있어서,
    전하를 라스트에 대해 중성화시킨 후에 라스트로부터 완성된 갑피를 제거하는 단계
    를 더 포함하는 부직 갑피의 제조 방법.
  24. 제14항에 있어서,
    결과적인 갑피를 신발류 물품에 통합하는 단계
    를 더 포함하는 부직 갑피의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    결과적인 갑피를 밑창과 결합시키는 단계
    를 더 포함하는 부직 갑피의 제조 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    설포와 고정 시스템 중 적어도 하나를 갖도록 목부 개구를 마무리하는 단계
    를 더 포함하는 부직 갑피의 제조 방법.
  27. 부직포의 제조 방법으로서,
    복수 개의 섬유 입자를 받기 위한 실질적으로 편평한 기재를 준비하는 단계;
    복수 개의 섬유 입자를 실질적으로 편평한 기재 상에 침착시키는 단계;
    복수 개의 섬유 입자에 접착제를 도포하는 단계;
    섬유 입자를 매트화하여 부직포의 매트화된 층을 형성하는 단계;
    접착제를 경화시키는 단계; 및
    결과적인 부직포를 실질적으로 편평한 기재로부터 제거하는 단계
    를 포함하는 부직포의 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서, 실질적으로 편평한 기재를 준비하는 단계는 복수 개의 섬유 입자를 포획하도록 설계된 물질을 실질적으로 편평한 기재에 도포하는 것을 포함하는 것인 부직포의 제조 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 물질은 갑피를 실질적으로 편평한 기재로부터 제거하는 것을 용이하게 하는 것인 부직포의 제조 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 물질은 석유 젤리와 실리콘 중 하나인 것인 부직포의 제조 방법.
  31. 제28항에 있어서, 실질적으로 편평한 기재를 준비하는 단계는 실질적으로 편평한 기재에 이형 필름을 부착하는 것을 포함하는 것인 부직포의 제조 방법.
  32. 제27항에 있어서, 실질적으로 편평한 기재를 준비하는 단계는 실질적으로 편평한 기재에 전하를 인가하는 것을 포함하는 것인 부직포의 제조 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 실질적으로 편평한 기재는 실질적으로 편평한 기재에 전하가 인가될 때에 음전하를 갖고 복수 개의 섬유 입자 중의 각각의 섬유는 양전하를 갖는 것인 부직포의 제조 방법.
  34. 제27항에 있어서, 실질적으로 편평한 기재로부터 결과적인 부직포를 제거하는 단계는 실질적으로 편평한 기재에 대한 전하를 중성화시킨 후에 발생하는 것인 부직포의 제조 방법.
  35. 제27항에 있어서,
    부직포를 물품에 통합시키는 단계
    를 더 포함하는 부직포의 제조 방법.
  36. 제35항에 있어서, 부직포를 물품에 통합시키는 단계는 부직포를 패턴으로 절단하는 것을 포함하는 것인 부직포의 제조 방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 물품은 의류 물품인 것인 부직포의 제조 방법.
  38. 부직포를 포함하는 물품으로서,
    제1 복수 개의 매트화된 섬유 입자와 접착제를 포함하는 제1 층으로서, 제1 복수 개의 매트화된 섬유 입자 중의 각 섬유는 모노필라멘트이고, 제1 복수 개의 매트화된 섬유 입자 중의 모든 섬유는 동일한 모노필라멘트인 것인 제1 층; 및
    제2 복수 개의 매트화된 섬유 입자와 접착제를 포함하는 제2 층으로서, 제2 복수 개의 매트화된 섬유 입자 중의 각 섬유는 모노필라멘트이고, 제2 복수 개의 매트화된 섬유 입자 중의 모든 섬유는 동일한 모노필라멘트인 것인 제2 층
    을 포함하는 물품.
  39. 제38항에 있어서, 상기 부직포는 적어도 2개의 축선을 따른 곡률을 갖는 것인 물품.
  40. 제39항에 있어서, 상기 물품은 신발류 물품의 갑피인 것인 물품.
  41. 제40항에 있어서, 상기 갑피는 심리스(seamless)인 것인 물품.
  42. 제41항에 있어서, 상기 갑피는 밑창과 결합되는 것인 물품.
  43. 제41항에 있어서, 상기 갑피는 목부 개구를 포함하는 것인 물품.
  44. 제41항에 있어서, 상기 갑피는 제2 재료를 포함하는 것인 물품.
  45. 제44항에 있어서, 상기 제2 재료는 발가락 구역과 뒤꿈치 구역 중 적어도 하나에 적용되는 폴리머층인 것인 물품.
  46. 제44항에 있어서, 상기 제2 재료는 목부 개구와 결합되는 보강층인 것인 물품.
  47. 제46항에 있어서, 고정 시스템의 제1 부분이 보강층에 형성되는 것인 물품.
  48. 제47항에 있어서, 상기 고정 시스템의 제1 부분은 신발끈을 수용하도록 구성된 아이릿을 포함하는 것인 물품.
  49. 제38항에 있어서, 상기 물품은 의류 물품인 것인 물품.
  50. 제49항에 있어서, 상기 부직포는 제2 직물과 결합되어 의류 물품을 형성하는 것인 물품.
  51. 제38항에 있어서, 상기 제1 층은 매트화된 섬유 입자가 없는 간극을 포함하고, 제2 층은 부직포가 연속적이도록 상기 간극에 걸쳐 있는 것인 물품.
  52. 제51항에 있어서, 간극에 근접한 부직포의 적어도 하나의 성능 특성을 변경시키도록 간극이 제공되는 것인 물품.
  53. 제52항에 있어서, 적어도 하나의 성능 특성은 통기성, 강성, 유연성, 및 투과성 중 적어도 하나를 포함하는 것인 물품.
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