CN104203556B - 由选择性切开及压花膜组成的线上抗剪切力非织造纺织物 - Google Patents

Abstract

一种用于在工业过程中传送的非织造工业纺织物、缝合元件和制造方法。所述纺织物包括至少第一层膜和第二层膜。每层包括由衔接区域分开且各界定针对穿过所述层的路径的孔隙的突起。对于所述层的至少一个，所述突起包括：第一组，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：脱离的自由末端；与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。所述构造允许所述层在机器组件(诸如辊)上方行进期间的相对移动，减小内部应变和分层风险。

Description

由选择性切开及压花膜组成的线上抗剪切力非织造纺织物

技术领域

本发明涉及诸如WO 2011/069259(‘259文件)中由Manninen描述的选择性切开及压花膜织物。其特别涉及使用这种膜织物，其以在操作期间允许膜层的受控相对移动以使在织物围绕相对较小直径辊的周边缠绕时形成的内部线上应力和剪切力。

发明背景

‘259文件公开工业织物可由至少两层选择性切开及压花聚合物膜组合。如公开，初始平坦膜根据所选择的切开图案切开以提供渗透性且随后在受控工艺中变形以形成在膜的平面上方延伸的突起和平面中的接触面积；两层膜通过所选择的接合工艺结合。这些接合、切开和变形工艺的执行顺序可依据膜的预期最终用途性质选择。切开和变形工艺在膜中膜被压花的位置上的突起下方形成孔隙。‘259文件公开因此可形成可在工业传送和过滤工艺(诸如造纸和类似工艺)中使用的工业织物；其它用途是可行的且在本发明的范围内。

在造纸工艺中，由小于1％造纸纤维连同大约99％水和其它造纸组份的混合物组成的稀释浆料以高速和高精度从流浆箱的切口被喷射至移动成形织物上。织物由各种排水箱和箔上方的若干辊引导并且驱动，所述辊协助移除水以留下随机分散、松散粘聚的造纸纤维网络或网。在成形区段结束时，这种网被转移至压制区段，其中当网在一系列压制织物上或之间被传送穿过一个或多个压区时，进一步水移除通过机械压力而发生。现独立但仍非常湿的网随后被转移至造纸机的干燥机区段，其中其围绕许多蒸汽加热干燥机圆筒(或罐)的周边以螺旋方式传送同时由数个干燥机织物支撑直至剩余的水通过蒸发移除。所得纸产品随后在其随后最终被缠绕至卷轴、切割成适当大小并且包装装运之前可能暴露于各种处理。

当干燥机织物传送纸张穿过干燥机区段时，其围绕许多辊(包括经加热的干燥机圆筒本身以及各种较小直径的引导辊、真空辊、反向辊等等)的周边高速通过。在这么做时，这些双层织物的第一膜层的外表面将比第二类似膜层的内表面行进更大距离(见，例如，EP806519，第0009段，第20行)。两层的每一个的行进距离之间的差异在辊直径减小时变得更明显。这可能导致织物中的内部应力，其可能最终导致两个膜层的过早分层。

在两个织物层的外表面之间，还存在一个平坦区域，其在织物弯曲并且围绕这些辊缠绕时经历零应变；这个区域存在于所有纺织物中且被称作中和平面。中和平面总是按相同速度行进，而不管织物所暴露的曲率半径。

在通过对齐两层并且将其与其平的平坦表面结合在一起而形成膜织物使得两层的接触和结合区域将在织物内部的中和平面上或附近的实例中(诸如‘259文件的图11a或图11b中所示)，两个外表面上的突起将经历最小(若有)机械应力。但是，当织物被组合使得每层的突起与另一层的衔接区域匹配时，中和平面将与结合点形成的任一个表面重合。当在工业环境中使用时，其中织物必须围绕相对较小直径辊的周边重复通过时，这些接合上由于两层的每一个之间的行进距离的差异的重复应力和应变将导致结合点(尤其焊接结合)重复弯曲，可能导致其由于线上剪切力而过早破裂。

但是，如果两个膜层之间的结合点足够柔性，使得一个膜层可相对于另一层滑动并且移动至较小范围，那么由织物的变形且其围绕一或多个辊弯曲时在两层之间形成的任意应力可显著减小或消除以避免织物的分层。本发明提供一种构件，由此这些织物中的两个膜层的这种相对移动可在其缠绕小直径辊的周边的部分时发生，而不会不利地影响两个膜层之间的接合强度。

根据本发明，形成在预期用在诸如‘259文件中所述的非织造工业织物中的第一适当压花膜层中的至少一些突起成形使得突起的第一端与膜中的衔接区域一体化并且连续且相对第二端或完全从膜上脱离或被弱化使得在应变下，其可从膜上脱离，以形成"突片"或突片状构造。当第一膜层在组合期间被结合至第二互相相容膜层时，第一膜层仅被接合至脱离或可脱离突起的上表面。由于突片状突起仅在一个末端上脱离或可从膜上脱离，所以第一膜层相对于第二膜层的移动现在可能同时仍维持两个膜层之间的强劲接合。其余突起，其中向前及向后端壁连续且一体化至其形成的膜层中并且可具有任意适当构造，例如，一个抗压且另一预期提高所选择的织物性质。以此方式，所得非织造膜织物保留类似于织造纺织物的性质和特性。第一膜层上非突片状突起的数量和位置根据膜织物的所要最终用途特性选择。

发明概要

本发明因此寻求提供一种用于在工业过程中传送的非织造工业纺织物，工业纺织物包括至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面，其中：

(i)每层包括由衔接区域分开且各界定从上表面延伸至下表面的孔隙的多个突起，和

(ii)对于第一膜层和第二膜层的至少一个，多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(a)脱离的自由端；和

(b)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。

本发明进一步寻求提供一种用于非织造工业纺织物的缝合元件，工业纺织物根据权利要求1至10中任一项构造和配置，缝合元件包括至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面，其中：

(i)每层包括由衔接区域分开且各界定从上表面延伸至下表面的孔隙的多个突起，和

(ii)对于第一膜层和第二膜层的至少一个，多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(a)脱离的自由端；和

(b)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。

本发明进一步寻求提供一种用于制作用于在工业过程中传送的非织造工业纺织物的方法，所述方法包括下列步骤：

(a)提供至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面；

(b)选择性压花第一膜层和第二膜层的每一个以提供由衔接区域分开的多个突起和选择性切割每个突起以界定在突起下方从膜的上表面延伸至下表面的孔隙，其中：

对于第一膜层和第二膜层的至少一个，多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(A)脱离的自由端；和

(B)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部；和

(c)将第一膜层固定至第二膜层。

优选地，步骤(b)中的选择性切割和压花包括：

(b.1)选择性切割每膜层以提供从上表面延伸穿透至下表面的多个切口；

(b.2)选择性施加压力至每层的所选择部分以提供由衔接区域分开的多个突起；和

(b.3)将第一膜层的所选择突起与第二膜层的衔接区域对齐且将第二膜层的所选择突起与第一膜层的衔接区域对齐。

可替代地，步骤(b)包括：

(b.1)选择性施加压力至膜的所选择部分以形成由衔接区域分开的突出压花区域，在上表面中形成成型轮廓；

(b.2)从突出压花区域的至少一些的侧壁的至少一个选择性切割及移除材料以界定多个突起；和

(b.3)将第一膜层的所选择突起与第二膜层的衔接区域对齐且将第二膜层的所选择突起与第一膜层的衔接区域对齐。

本发明进一步寻求提供一种制作用于在工业过程中传送的非织造工业纺织物的方法，所述方法包括下列步骤：

(a)提供至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面；

(b)选择性压花第一膜层和第二膜层的每一个以提供由衔接区域分开的多个突起，其中对于第一膜层和第二膜层的至少一个，多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(A)脱离的自由端；和

(B)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部；

(c)将第一膜层的所选择突起与第二膜层的衔接区域对齐且将第二膜层的所选择突起与第一膜层的衔接区域对齐且将第一膜层固定至第二膜层；和

(d)选择性切割每个突起以界定在突起下方从各自层的上表面延伸至下表面的孔隙。

在本发明的纺织物、缝合元件和方法中，任选地第一膜层和第二膜层的每一个包括第二组突起。

任选地，第一膜层和第二膜层的每一个包括在每层上具有相同构造的第一组突起。

优选地，对于具有第二组突起的每层，第二组突起包括所述层上的突起总数的至少25％，且更优选地对于具有第二组突起的每层，第二组突起数量对第一组突起数量的比率是1:3。

任选地，第一组突起的每一个具有主体，其包括具有相对第一侧向边缘和第二侧向边缘且由相对的抗压第一端壁和第二端壁支撑的顶部构件，侧向边缘的至少一个与端壁协作以界定从上表面延伸至下表面的孔隙，每个端壁具有连接至相邻衔接区域且具有选自以下至少一个的构造的基部边缘：

(a)基部边缘，其背离突起主体凸状弯曲；和

(b)每个端壁，其在第一侧向边缘和第二侧向边缘的每一个的至少一部分下方延伸且连接至第一侧向边缘和第二侧向边缘的每一个。

优选地，第二组突起被固定至第一膜层和第二膜层的相对一个上的衔接区域且优选地被焊接至第一膜层和第二膜层的相对一个上的衔接区域。优选地，本发明的纺织物和缝合元件由热塑性聚合物材料构成，热塑性聚合物材料选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚环己烷对苯二甲酸二甲酯(PCTA)、聚丙烯(PP)、聚酰胺、聚烯烃、聚苯硫醚(PPS)和聚醚醚酮(PEEK)；且优选地，材料是双轴向且水解稳定的。

任选地，纺织物和缝合材料可由定向多层聚合物膜构成，其包括至少两个热塑性聚合物层，其中层的至少一个包括辐射吸收材料以提供聚合物材料的可焊接外表面且层的至少一个允许激光能量的透射传输。

任选地，本发明的纺织物包括纺织物主体，其具有第一可缝合端和第二可缝合端，第一缝合元件被提供在第一可缝合端上且第二缝合元件被提供在第二可缝合端上，其中第一缝合元件和第二缝合元件被构造和配置为固定在一起以形成缝线。

在这些实施方案中，优选地，第一缝合元件和第二缝合元件的每一个包括至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面，其中：

(i)每层包括由衔接区域分开且各界定从上表面延伸至下表面的孔隙的多个突起，和

(ii)对于第一膜层和第二膜层的至少一个，多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(a)脱离的自由端；和

(b)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。

任选地，第一缝合元件和第二缝合元件的至少一个在各自可缝合端上与纺织物主体一体化构造。

本发明的方法任选地进一步包括提供一对缝合元件至纺织物，其中每个缝合元件包括至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面，其中：

(i)每层包括由衔接区域分开且各界定从上表面延伸至下表面的孔隙的多个突起，和

(ii)对于第一膜层和第二膜层的至少一个，多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(a)脱离的自由端；和

(b)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。

附图简述

图1是本发明的实施方案中的轮廓化和选择性切开膜层的一部分的平面图；

图2是图1中所示的膜层的横截面图；

图3是本发明的实施方案中的膜结构的端区域的平面图；

图4是图3的膜结构的横截面图；

图5是处于折叠位置中的图3的膜结构的透视图；

图6是图5的折叠膜结构的横截面图；

图7是本发明的进一步实施方案中的轮廓化和选择性切开膜层的平面图；

图8是本发明的进一步实施方案中的轮廓化和选择性切开膜层的平面图；

图9是图8中所示的膜层的透视图；

图10是图8中的膜层的横截面图；

图11是折叠工艺之后的图8中所示的膜层的平面图；和

图12是图11的折叠膜层的透视图。

具体实施方式

参考图1和图2，分别存在示出本发明的实施方案中的膜10的平面图和横截面图，其具有三种不同类型的多个突起。突起100以WO 2011/069259(Manninen)中所示的方式构造，且各包括上表面51和端壁52、53，各与邻近平坦衔接区域110一体化。侧向边缘上的切口130在每个突起100下方提供孔隙120(见图2)，允许在其上表面与下表面之间穿过膜10的流径。突起105a以类似于突起100的方式轮廓化以与其相容，其侧向边缘上的切口130提供孔隙120，且端壁53与邻近衔接区域110一体化构造，但是虽与邻近衔接区域110一体化构造的端壁52具有弱化及可脱离区域55，使得当在组合的膜织物中经历应变时，壁52将在区域55上从膜层10脱离。突起105b以与突起100类似的方式轮廓化以与其相容，其侧向边缘上的切口130提供孔隙120且端壁52与邻近衔接区域110一体化构造，但是端壁53在构造期间被切割以从邻近衔接区域110脱离。

参考图2，示出各种类型的突起之一的示例性图。第一突起100用于提供至第二覆盖膜层的支撑和开口以在组合时提供穿过两个膜层的流径。如上所述，第二突起105a包括可脱离端壁52且第三突起105b包括脱离的端壁53。脱离的突起105b可被构造使得突起的自由端在上表面51的平面中延伸(如针对突起105b所示)或保持类似于突起105a和突起100的构造，即自由端保持在区域54上靠近邻近的衔接区域110而不连接至其上。

任意突起105a、105b的平坦顶部表面51可接合至相对膜层的相应平坦衔接区域以将层固定在一起，而脱离的端壁允许在用于工业工艺的组合的结构穿过不同应力区域时(诸如如上所述，围绕小直径机器辊缠绕)，允许层之间有利的小相对移动而不导致两个膜层之间的接合点上由于线上剪切力而产生的过度应力。

如图1和图2中所示，突起105a的每一个被示为面向相同方向，其可脱离端壁52跨页面至左侧且突起105b的每一个被示为面向相同方向，其脱离的端壁53跨页面至右侧，使得脱离/可脱离部分面向相反方向。但是，所选择突出的类型和其在膜层10的总体设计中的构造和定向不以此方式受限，且各种类型的突出的适当配置和构造可根据包括膜层10在组合的多层结构中的预期最终用途和与针对膜层10将附接的第二膜层选择的构造相容的需要的因素选择。

应了解，突起105a和/或105b可被提供为单个膜层10中的一些或所有突起；且其可被提供至两个膜层的每一个以组合在一起。但是，两个这种膜层的至少一个应具有一些突起100以在两个膜层之间赋予必要的抗压性和开放区域以允许穿透组合的膜结构的可渗透性。已发现图中所示的比率是大致优选的，即，突起105a和/或105b的总数包括一个膜层中的所有突起的大约三分之一；但是，这个数量可根据包括组合的两层结构的预期最终用途的因素增大或减小。

现参考图3和图4，其分别在平面图和截面图中示出本发明的实施方案中的两个不同区域的配置，其适于用作膜15的端区域或作为用于作为一对附接至类似轮廓化、非织造工业纺织物的相对末端的每一个的单独缝合元件，使得缝合元件对可例如通过针或牵引针被固定在一起，如将在下文更详细描述。

如图3中所示，端区域20和30根据本发明的第一实施方案构造和配置且通过缝合区域40彼此分开。在用在本发明的两层膜织物中时，一个选择是使织物中的两个膜层之一如端区域20中所示构造，而另一个膜层将类似于区域30构造；但是，如上所述，可依据上述因素选择其它构造。

膜15在切开和热成形步骤之后示出，其可在将层组合为单个单元之前按任意所要顺序执行；且在本文中描绘为如同未折叠及平放以展示其预期内表面。如图3中所示，膜15的第二端区域30与第一端区域20和缝合区域40由同片膜形成。第一端区域20以与图1相同的构造被轮廓化并且切开以提供突起100、105a和105b，而第二端区域30仅包括一组突起100。第一端区域20和第二端区域30的每一个上的各自突起各通过衔接区域110与邻近突起分开，其被定尺寸以接收来自各自相对层的突起。

如图4中所示，突起100、105a和105b的每一个提供针对穿过两层的流径的孔隙120，使得当每层的突起与各自相对层中的衔接区域对齐时，流径在织物或元件的两个外表面之间是连续的。

缝合区域40包括界定多个开口44的多个对齐衔接区域42。当膜15沿着缝合区域40的中心线折叠且第一端区域20和第二端区域30的每一个的突起100、105a和105b与各自相对衔接区域110对齐时，衔接区域42将变为各通过开口44与下一个分开的环，如图5中更清楚所示及下文参考所述图进一步讨论。

对于本发明的膜织物的主体，两层将被组合在一起，使得每层的突起100、105a、105b的顶部表面51被带至与相对层的平坦衔接区域110接触且通过将所选择的突起105a、105b之一接合至各自衔接区域110而固定。

在图3的构造被用作单独缝合元件的情况下，元件可通过适当接合工艺(诸如激光焊接、超声波焊接、化学接合或类似工艺)固定至织物主体的可缝合边缘。

如上所述，图3的实施方案的第一端区域20中突起的图案与图1中相同。在每个垂直列(从图的顶部至底部)中，存在针对每两个突起100的一个突起105a或105b；且突起105a或105b的类型在这些行之间交替。突起105a和105b的脱离或可脱离自由末端定向相反，但是如上所述，可选择各种构造。

现参考图5和图6，其分别在透视图和截面图中示出图3和图4的实施方案，其处于折叠位置中且以下列方式被固定在一起。当膜15沿着缝合区域40的中心线折叠时，这将第二端区域30上的突起100的平坦上表面51带至与第一端区域20上的衔接区域110接触且第一端区域20中的突起100、105a和105b的平坦上表面51被带至与第二端区域30中的衔接区域110相应接触。第一端区域20中的突起105a和105b的平坦上表面51随后例如通过激光焊接在接合位置60上被接合至第二端区域30中的相应衔接区域110。由于被提供给突起105a的可脱离壁52和突起105b的脱离壁53的柔性，在各自脱离区域55、54(见图2)，各自相对壁53、52能够响应于在织物在使用期间围绕辊的周边高速通过时遇到的弯曲应力而纵向移动；这提供上述好处，即允许组合结构15的两个膜层相对于彼此移动，因此避免或显著减小可能另外导致两个层的分层的内部应力。

如从图5可见，在压花工艺期间形成的凹部140在每个突起下方变成孔隙120，提供穿过两层结构的流径。每层上的突起列之间的衔接区域110提供跨结构的通道125。这些特征为结构提供所要孔隙体积和对流体的渗透性。

在组合成图5和图6中所示的结构中后，衔接区域42形成一组环，其可在将接合的膜织物的相对末端上与来自第二类似形状缝合区域的相应开口44啮合，使得对齐的环组一起形成通道，牵引针或针可被安装至所述通道中以将两个缝合区域结合在一起。参考CA2,749,477(Manninen)，其公开以引用的方式并入本文中。

图7是本发明的另一个实施方案中的膜层的平面图。膜层710类似于图1至图6中所示的膜层；但是，在本实施方案中，切口730的长度已被增大超过先前图中所示的长度以等于任意给定列中的两个连续突起的长度。如在图1至图6中，可脱离或脱离的突起105a和105b唯一地位于缝合区域740的一侧上的第一端区域(包括界定开口744的衔接区域742)上且被构造和配置为以上文参考图1至图6所述的方式在第二端区域上接合至相应衔接区域720。切口730被延长以赋予更大柔性至膜和所得织物，导致更类似于织造纺织物的效果。如在先前实施方案中，切口730被精密切割至膜层710中以将侧向侧壁从每个突起100、105a和105b移除。切口730可根据需要制作得更短或更长，但是其最大长度将在一定程度上由膜织物预期运用的环境条件指定。随着切口730的长度增大，由两层切口和轮廓化膜(诸如710)组成的组合膜织物的斜纹稳定性(即，组合结构抵抗由于在运用期间作用在其上的应力产生的扭曲的能力)减小。

图8是本发明的进一步实施方案的平面图，还分别见于图9和图10中的透视图和截面图。在本实施方案中，选择性切开和压花膜层810具有第一端区域820和第二端区域830，其以类似于上文参考图1至图7讨论的本发明的实施方案的方式构造和配置，且所述区域通过缝合区域840彼此分开。在本示例性实施方案中，膜层810包括双轴向热塑性聚合物膜材料(诸如聚酯)，且具有在将适用于工业纺织物的范围中的厚度，诸如从大约100μ至大约500μ。

在本实施方案中，第二端区域830被示为已与第一端区域820和缝合区域840由同片膜形成，且被轮廓化和切开，使得一些突起以上文参考图1至图7所述的相同方式被提供为可脱离突起105a和脱离的突起105b。但是，第一端区域820和第二端区域830各包括成形的抗压突起300，其在本示例性实施方案中如以引用的方式并入本文中的CA 2,779,131(Manninen)中所述构造。突起300包括由抗压侧壁支撑的平坦上表面351。

第二端区域830仅包括突起300，其成形以提供针对组合的膜结构815的抗压措施(见图12)。第一端区域820被示为包括三个突起形状：突起300，如在第二端区域830中；和突起105a和105b，其以上文参考图1至图7描述的方式构造和配置。

膜层810的第一端区域820和第二端区域830由缝合区域840分开，所述缝合区域840包括界定开口844的衔接区域842。如图12中所见，当膜层810沿着缝合区域840的中心线折叠时，衔接区域842将变为环，所述环的每一个通过开口844与下一个分开。

当以预期方式组合时，如下文参考图11和图12描述，突起300的上表面351以及分别连接至突起105a、105b的连续壁53、52的上表面51位于相对突起之间的相对膜表面上的平坦衔接区域850上。膜层810中的切口330将侧向侧壁的一部分从突起300移除且在这些壁中形成流通孔隙320(见图10)。切口330可在织物组合之后及在个别膜层(诸如810)形成后形成。

也参考图11和图12，组合的膜结构815通过在由图9中的箭头F指示的方向上在缝合区域840的中心线上折叠层810以将第一端区域820的突起105a、105b和300的平坦上表面51和351带至与第二端区域830的平坦衔接区域850对齐接触而提供。如在上述实施例中，突起105a、105b的表面51将通过适当手段(诸如激光焊接)被接合至平坦区域。

如图12中所示，所得结构815具有厚度Z，其内部尺寸等于非柔性突起300的高度。结构815在突起105a和105b的上表面51上接合在一起，使得第一端区域820和第二端区域830可在组件815中相对于彼此滑动至避免过度内部应变所需的程度。由于切开工艺被应用于跨突起(诸如300、105a和105b)所处的织物的所有区域，所以所得结构可具有至其内部的所要开口以允许预期最终用途所需的流通。

本发明的非织造工业纺织物从两个单独的独立膜层组合而成，每层膜被选择性的精密切割或切开并且使用热和压力压花以使其永久变形以提供彼此相容的突起和衔接区域，诸如上文已描述并且可互连。具有在从大约100至大约500μm的范围中的厚度的热塑性聚合膜对于此目的是优选的，因为其拥有使其可用于工业传送和渗透应用的必要物理性质并且易于以所描述的方式成形和切割。

特别适合用作本发明的膜层的材料描述于WO 2013071419(Manninen)或CA 2,778,513(Manninen)中；并且包括热塑性聚合物，尤其聚酯，诸如水解稳定聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚环己烷对苯二甲酸二甲酯(PCTA)；烯烃(诸如聚丙烯(PP))；聚酰胺(PA)(诸如PA-6、PA-6/6、PA-6/10、PA-6/12和类似物)；聚苯硫醚(PPS)和聚醚醚酮(PEEK)，其所有将提供令人满意的结果。对于许多应用，双轴向水解稳定膜是特别优选的。

为了制作用在本发明的工业织物中的切开和轮廓化膜，首先获得适当宽度和长度的大致平坦膜。存在有关在构造轮廓化膜时采取的步骤的次序的各种选择。

在第一方法中，膜被馈送穿过精密引导激光切割设备，其已被构造来在对应于突起的侧边的位置上在膜中形成多个切口，其在膜被压花时将形成孔隙。在需要定位脱离突起的位置上，在大致矩形最终突片形状的三个边上切开突起区域。依据所选择的压花工艺，突起的自由端可在上表面51的平面中延伸(如针对突起105b所示)或保持类似于突起105a的构造。在需要可脱离突起的位置上，突片区域的两侧被完全切开，而第三侧(其形成可脱离自由端)被穿孔(即，其被间歇地切开)以最终可在组合结构暴露于线上剪切力(诸如当围绕小直径辊高速通过)时脱离。现选择性切开和穿孔的膜随后在热和压力下(依序或同时)压花，其使用适当构件(诸如成形的平坦压盘或压花辊)以永久性赋予适当表面上的凸起突起和凹部的所要图案。两个膜层以这种方式被单独切割和压花，且随后如附图中所示组合。膜层的组合随后在一个膜层的脱离和可脱离突片的平坦表面与相对膜层的大致平坦膜表面接触的所选择位置上被激光焊接在一起。通过在这些所选择位置上将两个膜层焊接在一起，组合的一层能够响应于非织造工业纺织物中形成的线上剪切力相对于另一层移动；其余(未焊接)突起支撑每个相对膜层并且促进所得组件的可渗透性和内部孔隙体积。多个长度的切开及压花膜可被组合在一起，通常优选地将一层的两个条状物之间的结合区域偏移至第二膜层中的另一个条状物的大致中点上方。条状物可被配置及结合为垂直于最终织物的预期行进方向，即，横向机器方向(CD)或在行进方向上，即，机器方向(MD)。组合的膜层可被进一步处理以使其稳定或赋予任意精细表面特性，诸如条纹或涂层。织物的可缝合端可具有根据本发明的缝合区域，即，一体化至织物的主体中；或单独的缝合元件可根据本发明构造或如WO 2010121360中描述(Manninen等人)被提供至织物的每个末端，其在任一情况中随后可被接合至经组合膜层的每个相对末端以完成非织造工业纺织物。

在第二替代方法中，两个大致平坦和适当膜层的每一个首先在热和压力下压花以为每一个赋予凸起突起和凹部和大致平坦衔接区域的所选择轮廓。每个膜层随后根据所要图案和以上述方式被选择性切开和穿孔以切割穿透并且移除突起的侧边材料的至少一部分以形成流通孔隙。脱离或可脱离突起随后可如上所述形成。两层压花和选择性切开膜随后被重叠配置，使得第一膜层中的突起的平坦顶部表面接触相对第二膜层上的突起之间的平坦衔接区域，且反之亦然。两个膜层随后仅在每层的脱离或可脱离突起的平坦顶部表面接触相对层中的平坦衔接区域的所选择位置上通过激光焊接接合在一起。膜层可被配置为相对于彼此偏移，使得第一膜层中的膜的每个条状物的边缘位于第二膜层中的膜条状物的中间。所要长度和宽度的最终非织造工业纺织物以此方式构建；缝合元件随后被附接至每个相对末端以使其能够在其预期的机器上结合。

在第三替代方法中，两个单独膜层各使用热和压力压花以赋予其间具有平坦衔接区域的凸起突起的不同但相容图案；两个压花膜层随后被带至一起并且适当对齐，随后激光焊接以将其永久性结合在一起。现组合的前驱膜织物的每个表面随后以所要方式精密切开并且穿孔以提供与每个突起的所选择边缘重合的切口和穿孔的图案。激光聚焦使得其仅穿透一个膜层并且不切割其下方(或上方)的第二膜层，使得每个膜层可根据需要被独立切开和穿孔。所要长度和宽度的组件随后以上述方式构造且缝合元件被接合至每个相对末端。

Claims (30)

1.一种用于在工业过程中传送的非织造工业纺织物，所述工业纺织物包括至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面，其中

(i)每层包括由衔接区域分开且各界定从所述上表面延伸至所述下表面的孔隙的多个突起，和

(ii)对于所述第一膜层和所述第二膜层的至少一个，所述多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，其各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(a)脱离的自由端；和

(b)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。

2.根据权利要求1所述的非织造工业纺织物，其中所述第一膜层和第二膜层的每一个包括所述第二组突起。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的非织造工业纺织物，其中所述第一膜层和所述第二膜层的每一个包括在每层上具有相同构造的所述第一组突起。

4.根据权利要求1或2所述的非织造工业纺织物，其中对于具有所述第二组突起的每层，所述第二组突起包括所述层上的所述突起的总数的至少25％。

5.根据权利要求4所述的非织造工业纺织物，其中对于具有所述第二组突起的每层，所述第二组突起的数量对所述第一组突起的数量的比率为1:3。

6.根据权利要求1或2所述的非织造工业纺织物，其中所述第一组突起的每一个具有主体，其包括具有相对第一侧向边缘和第二侧向边缘且由相对抗压第一端壁和第二端壁支撑的顶部构件，所述侧向边缘的至少一个与所述端壁协作以界定从所述上表面延伸至所述下表面的孔隙，每个端壁具有连接至相邻衔接区域且具有选自以下至少一个的构造的基部边缘：

(a)基部边缘，其背离所述突起主体凸状弯曲；和

(b)每个端壁，其在所述第一侧向边缘和所述第二侧向边缘的每一个的至少一部分下方延伸且连接至所述第一侧向边缘和所述第二侧向边缘的每一个。

7.根据权利要求1或2所述的非织造工业纺织物，其中所述第二组突起被固定至所述第一和第二膜层的相对一个上的衔接区域。

8.根据权利要求7所述的非织造工业纺织物，其中所述第二组突起被焊接至所述第一和第二膜层的相对一个上的衔接区域。

9.根据权利要求1或2所述的非织造工业纺织物，其由热塑性聚合物材料构成，所述热塑性聚合物材料选自聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚环己烷对苯二甲酸二甲酯PCTA、聚丙烯PP、聚酰胺、聚烯烃、聚苯硫醚PPS和聚醚醚酮PEEK。

10.根据权利要求9所述的非织造工业纺织物，其中所述材料是双轴向且水解稳定的。

11.根据权利要求1或2所述的非织造工业纺织物，其由包括至少两个热塑性聚合物层的定向多层聚合物膜构成，其中所述层的至少一个包括辐射吸收材料以提供所述聚合物材料的可焊接外表面且所述层的至少一个允许激光能量的透射传输。

12.根据权利要求1或2所述的非织造工业纺织物，其进一步包括纺织物主体，其具有第一可缝合端和第二可缝合端，第一缝合元件被提供在所述第一可缝合端上且第二缝合元件被提供在所述第二可缝合端上，其中所述第一和第二缝合元件被构造和配置为固定在一起以形成缝线。

13.根据权利要求12所述的非织造工业纺织物，其中所述第一和第二缝合元件的每一个包括至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面，其中：

(i)每层包括由衔接区域分开且各界定从所述上表面延伸至所述下表面的孔隙的多个突起，和

(ii)对于所述第一膜层和所述第二膜层的至少一个，所述多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(a)脱离的自由端；和

(b)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。

14.根据权利要求13所述的非织造工业纺织物，其中所述第一缝合元件和所述第二缝合元件的至少一个在所述各自可缝合端上与所述纺织物主体一体化构造。

15.一种用于如权利要求1至11中任一项所述的非织造工业纺织物的缝合元件，所述缝合元件包括至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面，其中：

(i)每层包括由衔接区域分开且各界定从所述上表面延伸至所述下表面的孔隙的多个突起，和

(ii)对于所述第一膜层和所述第二膜层的至少一个，所述多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(a)脱离的自由端；和

(b)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。

16.一种制作用于在工业过程中传送的非织造工业纺织物的方法，所述方法包括下列步骤：

(a)提供至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面；

(b)选择性压花所述第一膜层和第二膜层的每一个以提供由衔接区域分开的多个突起及选择性切割每个突起以界定所述突起下方从膜的所述上表面延伸至所述下表面的孔隙，其中：

对于所述第一膜层和所述第二膜层的至少一个，所述多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(A)脱离的自由端；和

(B)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部；和

(c)将所述第一膜层固定至所述第二膜层。

17.根据权利要求16所述的方法，其中步骤(b)中的所述选择性切割和压花包括：

(b.1)选择性切割每层膜以提供从所述上表面延伸穿透至所述下表面的多个切口；

(b.2)选择性施加压力至每层的所选择部分以提供由衔接区域分开的多个突起；和

(b.3)将所述第一膜层的所选择突起与所述第二膜层的衔接区域对齐且将所述第二膜层的所选择突起与所述第一膜层的衔接区域对齐。

18.根据权利要求16所述的方法，其中步骤(b)包括：

(b.1)选择性施加压力至膜的所选择部分以形成由衔接区域分开的突出压花区域，在所述上表面中形成成型轮廓；

(b.2)从所述突出压花区域的至少一些的侧壁的至少一个选择性切割及移除材料以界定所述多个突起；和

(b.3)将所述第一膜层的所选择突起与所述第二膜层的衔接区域对齐且将所述第二膜层的所选择突起与所述第一膜层的衔接区域对齐。

19.一种制作用于在工业过程中传送的非织造工业纺织物的方法，所述方法包括下列步骤：

(a)提供至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面；

(b)选择性压花所述第一膜层和第二膜层的每一个以提供由衔接区域分开的多个突起，其中对于所述第一膜层和所述第二膜层的至少一个，所述多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(A)脱离的自由端；和

(B)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部；

(c)将所述第一膜层的所选择突起与所述第二膜层的衔接区域对齐且将所述第二膜层的所选择突起与所述第一膜层的衔接区域对齐，且将所述第一膜层固定至所述第二膜层；和

(d)选择性切割每个突起以界定在所述突起下方从所述各自层的所述上表面延伸至所述下表面的孔隙。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中所述第二组突起被提供至所述第一膜层和第二膜层的每一个。

21.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中具有相同构造的所述第一组突起被提供至所述第一膜层和所述第二膜层的每一个。

22.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中对于具有所述第二组突起的每层，所述第二组突起包括所述层上的所述突起的总数的至少25％。

23.根据权利要求22所述的方法，其中对于具有所述第二组突起的每层，所述第二组突起的数量对所述第一组突起的数量的比率为1:3。

24.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中所述第一组突起的每一个具有主体，其包括具有相对第一侧向边缘和第二侧向边缘且由相对抗压第一端壁和第二端壁支撑的顶部构件，所述侧向边缘的至少一个与所述端壁协作以界定从所述上表面延伸至所述下表面的孔隙，每个端壁具有连接至相邻衔接区域且具有选自以下至少一个的构造的基部边缘：

(a)基部边缘，其背离所述突起主体凸状弯曲；和

(b)每个端壁，其在所述第一侧向边缘和第二侧向边缘的每一个的至少一部分下方延伸且连接至所述第一侧向边缘和第二侧向边缘的每一个。

25.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中所述第二组突起被固定至所述第一膜层和第二膜层的相对一者上的衔接区域。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述第二组突起被焊接至所述第一膜层和第二膜层的所述相对一者上的衔接区域。

27.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中步骤(a)包括提供由热塑性聚合物材料构成的膜，所述热塑性聚合物材料选自聚对苯二甲酸乙二酯PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚萘二甲酸乙二醇酯PEN、聚环己烷对苯二甲酸二甲酯PCTA、聚丙烯PP、聚酰胺、聚烯烃、聚苯硫醚PPS和聚醚醚酮PEEK。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述材料是双轴向且水解稳定的。

29.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其中步骤(a)包括提供定向多层聚合物膜，其包括至少两个热塑性聚合物层，其中所述层的至少一个包括辐射吸收材料以提供所述聚合物材料的可焊接外表面且所述层的至少一个允许激光能量的透射传输。

30.根据权利要求16至19中任一项所述的方法，其进一步包括将一对缝合元件提供至所述纺织物，其中每个缝合元件包括至少第一膜层和第二膜层，每层具有上表面和下表面，其中：

(i)每层包括由衔接区域分开且各界定从所述上表面延伸至所述下表面的孔隙的多个突起，和

(ii)对于所述第一膜层和所述第二膜层的至少一个，所述多个突起包括：第一组突起，其具有与连续衔接区域一体化的第一端和第二端；和至少第二组突起，各包括与连续衔接区域一体化的第一端和具有选自以下项目的构造的相对第二端：

(a)脱离的自由端；和

(b)与连续衔接区域一体化但被构造和配置为可响应于应变从其上脱离的弱化端部。