利用擠壓法製造造紙帶的方法和裝置的製作方法

2023-04-26 14:31:16

專利名稱：利用擠壓法製造造紙帶的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及造紙機中使用的造紙帶，用以製造堅韌、柔軟、吸水的紙製品。更具體地，本發明涉及造紙帶，它包括樹脂框架和結合在其上的加強元件。
背景技術：
一般地，造紙方法包括數個步驟。典型地，造紙纖維水漿在多孔元件，例如改良型長網上被成形為初期紙幅。在改良型長網上或成形絲網(formingwire)上初步形成紙幅後，該紙幅被執行乾燥過程(一道或多道)，即在呈環形帶形式的另一件造紙器材上進行處理，該環形帶一般不同於改良型長網或者成形絲網。這個另外的器材一般被稱作乾燥織物或帶。當紙幅在乾燥帶上時，乾燥或脫水方法可以包括真空脫水、通過將熱空氣吹過紙幅而乾燥、機械加工，或其混合。
在本受讓人開發和使之商業化的穿透式空氣乾燥法中，乾燥織物可以包括所謂的偏轉件，該部件具有宏觀單平面的、連續的、以及優選是具有圖案的和非隨機的網絡表面，該表面限定了多個離散的、彼此分離的偏轉導管。另一種方案是，偏轉件可以包括多個離散凸起，這些凸起被大致連續的偏轉導管彼此分隔，或為半連續。初始紙幅與偏轉件結合。在造紙過程中，紙幅中的造紙纖維被偏轉至偏轉導管內，且水通過偏轉導管從紙幅中除去。於是，紙幅被乾燥，並可以通過例如起皺而縮短。纖維向造紙帶的偏轉導管內的偏轉可以通過例如初期紙幅上不同流體壓力的施加而引發。施加不同壓力的一個優選方法是將紙幅通過包括偏轉件的乾燥織物暴露在流體壓差下。
空氣穿透式乾燥的紙幅可以根據共同受讓的且此處引用作為參考的美國專利製造，這些專利是1985年7月16日授予託克漢(Trokhan)的第4,529,480號；1987年1月20日授予託克漢(Trokhan)的第4,637,859號；1994年11月15日授予斯莫庫斯基(Smurkoski)等人的第5,364,504號；1996年6月25日授予託克漢(Trokhan)等人的第5259664號；以及1997年10月21日授予瑞斯科(Rasch)等人的第5,679,222號。
通常，製造偏轉件的方法包括在多孔元件的表面塗覆液體光敏樹脂塗層、控制塗層厚度至一預選值、通過掩模將液體光敏樹脂塗層暴露在激發波長的光中、從而防止或引發光敏樹脂選定部分的固化。於是，光敏樹脂的未固化部分通常通過噴水器清洗掉。此處引用作為參考的數個共同受讓的美國專利公開了該造紙帶和製造該造紙帶的方法，這些專利是1985年4月30日授予詹森(Johnson)等人的第4,514,345號；1985年7月9日授予託克漢(Trokhan)的第4,528,239號；1992年3月24日授權的第5,098,522號；1993年11月9日授予斯莫庫斯基(Smurkoski)等人的第5,260,171號；1994年1月4日授予託克漢(Trokhan)等人的第5,275,700號；1994年7月1日授予瑞斯科(Rasch)等人的第5,328,565號；1994年8月2日授予託克漢(Trokhan)等人的第5,334,289號；1995年7月11日授予瑞斯科(Rasch)等人的第5,431,786號；1996年3月5日授予斯特基(Stelljes，Jr.)等人的第5,496,624號；1996年3月19日授予託克漢(Trokhan)等人的第5,500,277號；1996年5月7日授予託克漢(Trokhan)等人的第5,514,523號；1996年9月10日授予託克漢(Trokhan)等人的第5,554,467號；1996年10月25日授予託克漢(Trokhan)等人的第5,566,724號；1997年4月29日授予託克漢(Trokhan)等人的第5,624,790號；1997年5月13日授予艾耶(Ayers)等人的第5,628,876號；1997年10月21日授予瑞斯科(Rasch)等人的第5,679,222號；以及1998年2月3日授予艾耶(Ayers)等人的第5,714,041號，這些專利公開的內容在此引用作為參考。
對改進的方法和成品的研究仍在繼續。現在，據信，偏轉件可以通過至少幾個其它的方法製造。本發明提供了一種製造造紙帶的新方法和裝置，造紙帶的製造通過將流體樹脂材料根據所需的預定圖案擠到加強元件上，然後凝固有圖案的樹脂材料而進行。本發明還提供了一種方法和裝置，它們明顯減少了構造造紙帶所需的樹脂材料量，該造紙帶包括加強元件和有圖案的樹脂框架。
當參考以下結合附圖的描述進行思考時，本發明的這些和其它目的將更加顯而易見。

發明內容
可以通過本發明的方法和裝置製造的造紙帶包括加強元件和結合到其上的有圖案的樹脂框架。加強元件具有第一側和相對的第二側。優選的是，但不是必須地，加強元件包括可滲透流體元件，例如織造物或其上具有多個開口區域的篩網。加強元件也可以包括毛氈，例如此處引用作為參考的共同受讓的美國專利第5,629,052號和第5,674,663號中所公開的那樣。樹脂框架具有頂側和底側，頂側和底側分別對應於加強元件的第一側和第二側。樹脂框架可以具有基本連續的圖案、離散的圖案或半連續的圖案。
製造造紙帶的方法包括以下步驟製備加強元件；提供可擠壓的樹脂材料；製備至少一個第一擠壓模具；將樹脂材料供給到擠壓模具內，並將樹脂材料擠到加強元件上，使得樹脂材料和加強元件結合在一起，樹脂材料優選地在加強元件上形成預定圖案；以及凝固結合到加強元件上的樹脂材料。除了將樹脂材料直接擠到加強元件上，另一種方案是，樹脂材料可以被擠到成形表面上，然後被轉移到加強元件上。
在其優選實施例中，該方法是連續的，並包括在機器方向上以一傳送速度連續地移動加強元件或成形表面的步驟，以及相對於加強元件或成形表面連續移動至少第一擠壓模具的步驟。優選的是，提供多個擠壓模具，每個擠壓模具被設計來根據預定圖案而相對於加強元件移動。優選的是，構造每個擠壓模具，以將樹脂材料的多個小珠(beads)擠到加強元件上。擠到加強元件上的樹脂小珠可以具有機器方向上的，或大致與包括與機器方向形成銳角的任意方向的機器方向正交的方向上的大體取向。在後面的實施例中，加強元件(或成形表面)和擠壓模具或模子的組合運動優選地產生一個合速度矢量，它具有機器方向分量和機器橫向的分量。加強元件(或成形表面)的移動和擠壓模具的移動被設計為相互協同，使得擠到加強元件上的樹脂材料形成預定的優選是重複的圖案。該小珠可以具有波浪形狀，或是直線形狀。另外，小珠可以具有不同的高度。
可以將擠壓模具設計成在大致與機器方向正交的方向上移動。在優選的連續方法的一個實施例中，至少兩個擠壓模具在與機器方向正交的方向上往復移動。根據樹脂框架的具體預定圖案，擠壓模具或模子可以大致跨越加強元件的整個寬度，或(另一種方案是)寬度的任意部分。
在一些實施例中，擠壓模具(一個或多個)可以具有複合移動，例如，在與機器方向正交的方向上的第一往復移動和在機器方向上的第二往復移動。第一往復移動的幅度優選大於第二往復運動的幅度。於是，擠到加強元件上的樹脂材料所形成的圖案包括具有波浪或正弦曲線(或振蕩)形狀的多個樹脂小珠。
在最優選的實施例中，成形表面(或加強元件)在機器方向上連續行進，而擠壓模具在機器橫向上往復移動。
在一個實施例中，第一多個小珠和第二多個小珠以一方式擠到成形表面或加強元件上，此方式為，當第一和第二多個小珠被沉積到成形表面或加強元件上時彼此互連，從而形成大致連續的樹脂框架。小珠可以交疊，從而形成從加強元件向外延伸的「上關節(super-knuckles)」。然後，在壓力下，將上關節擠壓到加強元件內，使得加強元件和上關節結合在一起。樹脂框架的其餘部分可以保持不與加強元件附著，於是有利地製備了造紙帶，使該造紙帶相對於樹脂框架具有加強元件的充足的「可扭曲能力」。在該實施例中，樹脂框架牢固地與加強元件結合，同時，相對於加強結構還是部分可動的。
本發明設想了使用至少兩種不同的相互為化學活性的樹脂材料。於是，當構成第一樹脂材料的第一多個樹脂小珠和構成第二樹脂材料的第二多個樹脂小珠沉積到加強元件或成形表面上而在接觸點上互連(通過交疊或其它方式)時，第一樹脂材料和第二樹脂材料在接觸點上相互交聯。
根據樹脂框架的性質，將結合到加強結構上的樹脂框架凝固的步驟可以通過本領域公知的任何方式進行。例如，由光敏樹脂構成的樹脂框架可以用紫外線輻射固化，而熱固性樹脂一般通過溫度固化。
本發明的方法還可以包括將樹脂框架的厚度控制到至少一預定值的步驟。這可以通過砑光與樹脂框架結合的加強元件、磨光複合物的至少一側、用刀或雷射束切除加強結構，或通過本領域公知的任何其它方式來完成。
本發明還公開了一種製造造紙帶的裝置，該裝置包括如上所述的成形表面、在機器方向上移動成形表面的裝置、被構造成相對於成形表面移動的至少一個擠壓模具、以及使樹脂框架和加強元件結合在一起的裝置。該裝置還可以包括控制樹脂框架厚度的裝置。
本發明造紙帶的一個實施例至少包括具有第一厚度的第一多個樹脂小珠，以及具有第二厚度的第二多個樹脂小珠，其中，第一和第二多個樹脂小珠至少在接觸點上部分重疊，從而在其中形成上關節，該上關節具有大於第一厚度和第二厚度中的每一個的第三厚度。如果需要，第一厚度可以不同於第二厚度。偏轉導管設置在接觸點之間。優選的是，上關節按一預選圖案分布在整個加強元件上；更優選的是，圖案樹脂框架具有大致連續的圖案。另一種方案是，圖案樹脂框架可以具有半連續的圖案，或者還包括從加強元件向外延伸的第三多個離散凸起的圖案。
優選的是，樹脂小珠包括一種從包括環氧樹脂、矽樹脂、氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚烯烴、多硫化合物、尼龍、丁二烯、光聚合物及其任何混合物的組中選出的材料。


圖1是本發明連續方法和裝置的一個實施例的示意性側視圖；圖2是本發明連續方法和裝置的另一實施例的示意性側視圖，包括一支撐帶；圖3是圖2中部段3的局部橫截面視圖；圖4是示出本發明方法和裝置的一個實施例的示意性平面圖；圖5是與圖3所示的相似的，且示出本發明方法和裝置的另一實施例的示意性平面圖；圖6-8示意性地連續示出本發明方法的主要實施例中的一個；圖6A是具有機器方向速度分量和機器橫向速度分量的合速度矢量的示意圖；圖9是造紙帶的一個示範性實施例的示意性平面圖，包括具有半連續圖案的樹脂框架；圖10是造紙帶的另一個示範性實施例的示意性平面圖，包括具有連續的圖案和包括多個離散凸起的圖案的樹脂框架；圖11是造紙帶的另一個示範性實施例的示意性平面圖，包括具有連續圖案的樹脂框架；
圖12是造紙帶的另一個示範性實施例的示意性平面圖，包括具有連續圖案的樹脂框架；圖13是圖2中部段13的局部橫截面圖，示出了形成上關節的重疊樹脂小珠；圖14是本發明連續方法和裝置的另一個實施例的示意性側視圖，包括砑光裝置；圖15是圖14中部段15的局部橫截面圖；圖16是圖14中部段16的部分橫截面圖；圖17是本發明的連續方法和裝置的另一個實施例的示意性側視圖，該裝置包括與加強元件分離的成形表面；以及圖18是圖17中部段18的局部橫截面視圖。
具體實施例方式
造紙帶圖4、5以及圖9-13示意性示出了根據本發明製造的代表性造紙帶或器材(clothing)，也被稱作「模塑模板」。此處使用的術語「造紙帶」或簡單地「帶」表示一種基本上宏觀單平面的結構，它被設計來在造紙過程的至少一個階段中支撐、優選地是傳送其上的幅片。典型地，現代工業規模的方法使用環形造紙帶，但可以理解的是，本發明可被用於製造帶的離散部分，或可用於製造幅片手抄紙(web handsheets)的固定及旋轉印板、轉筒等。
如圖13所示，帶90具有接觸紙幅側91和與接觸紙幅側91相對的背側92。因為，當造紙帶90的一部分被放置成平面形態時，總體上看，紙幅接觸側91基本在一平面上，所以造紙帶90被稱為是宏觀單平面的。稱之為「大致」單平面，是承認該事實，即為了實際造紙方法的目的，對絕對平面度的偏差是容許的，雖然這不是優選的是，只要這些偏差不足以有害地影響帶90的性能即可。然而，在微觀水平上，帶90是非平面的。根據本發明，帶90具有多個上關節160，這將在下文闡述。
可以根據本發明製造的造紙帶90通常包括兩個主要元件由可流動的且可擠壓的聚合物樹脂材料製造的框架300，以及加強元件或加強元件50。加強元件50和樹脂框架300結合在一起。根據本發明，加強元件50可以部分連接或結合(圖16和18)到樹脂框架300上，即，僅樹脂框架300的一部分被連接或結合到加強元件50上，於是在加強元件50和樹脂框架300之間提供了高度的柔韌性，其益處將在下文更詳細地闡述。
加強元件50具有第一側51和與第一側51相對的第二側52(圖3、13、15和16)。第一側51可以在造紙過程中接觸造紙纖維，而第二側52通常接觸造紙設備，例如真空拾取靴和多槽真空箱(二者均未示出)。
加強元件50可以呈現任意種不同形式。它可以包括織造件，例如篩網、網格等；或非織造件，例如帶、板等。在一個優選實施例中，加強元件50包括由多根相互交織的紗線形成的織造件，如圖3、9、11、12、13、15和16所示。更具體地，織造的加強元件50可以包括帶孔的織造件，例如在1994年8月2日以託克漢(Trokhan)等人的名義授權的共同受讓的美國專利第5,334,289號中所公開的那樣，其在此引用作為參考。包括織造件的加強元件50可以通過一層或數層相互交織的紗線形成，這些層彼此大致相互平行，並以接觸的面對面的關係互連。1997年10月21日授予瑞司克(Rasch)等人的共同受讓的美國專利第5,679,222號；1996年3月5日以傑.史德基(Stelljes，Jr.)等人的名義授權的共同受讓的美國專利第5,496,624號；以及1996年8月14日以博狄(Boutilier)的名義提交的並且命名為「具有雙側交替結紗線的造紙帶(Papermaking Belt Having Bilaterally Alternating TieYarns)」的共同受讓的專利申請第08/696,712號在此處引用作為參考。造紙帶90也可以使用加強元件50製造，該元件包括以託克漢(Trokhan)等人的名義在1995年2月15日提交的且命名為「用於造紙中的將可固化樹脂塗覆到基板上的方法(Method of Applying a Curable Resin to Substrate for Use inPapermaking)」的共同受讓的專利申請第08/391,372號中提及的毛氈，該中請在此處引用作為參考。
帶90的加強元件50強化了樹脂框架300，並優選地具有適當的凸出區，在造紙過程中，造紙纖維在壓力下被偏轉入該區域內。根據本發明，加強元件50優選地是可滲透液體的。如此處所使用的，從加強樹脂50的角度來看，術語「可滲透液體的」表示加強元件50的一種狀態，該狀態允許例如水這樣的液體以及空氣在至少一個方向上穿過加強元件50。如本領域技術人員將容易認識到的那樣，包括可滲透液體的加強元件的帶通常用在製造紙幅的穿透式空氣乾燥法中。
加強元件50至少部分地結合到樹脂框架300上。樹脂框架300包括固化的樹脂材料300a或300b(圖14)，即，樹脂框架300是液體樹脂材料的固相。在該意義上，在本描述的上下文中合適的地方，術語「樹脂材料」和「樹脂框架」可互換使用。根據本發明，樹脂框架300由多個樹脂小珠形成，該樹脂小珠用至少一個擠壓模具(在幾張附圖中標記為100或200)擠壓，然後凝固。樹脂小珠在其之間限定了偏轉導管350，如圖9-12所示。
樹脂框架300具有頂側301和與頂側301相對的底側302(圖9、10、13和16)。在造紙方法中，框架300的頂側301接觸造紙纖維，於是限定了正被生產的紙幅的圖案。在一些實施例中(圖16)，框架300的底側302可以接觸造紙裝置，在該實施例中，框架50a的底側52和加強元件40的第二側42可以沉積在相同的宏觀平面上。另一種方案是，在框架300的底側302和加強元件的第二側52之間可以形成距離Z，如圖3所示。
框架300的另一個實施例(未示出)可以包括具有通路網絡的底側302，該通路提供了背側表面的紋理不規則性，如1994年1月4日授予託克漢(Trokhan)的共同受讓的美國專利第5,275,700號所述，該專利在此引用作為參考。框架300的兩個後面的實施例，即一個實施例為在框架300的底側302和加強元件50的第二側52之間具有距離，而另一個實施例為具有背側的紋理不規則性，在框架300的底側302和造紙裝置表面之間有利地提供了漏縫。該漏縫在造紙過程中導致向紙幅上突然施加真空壓力，於是減輕了稱為針孔的現象。
用於製造結構紙(structured paper)的造紙帶的生產非常昂貴。由於該帶製造的高成本，重要的是開發能在一方面實現所需產品性能而在另一方面在造紙機上能運轉最長時間的設計。為製造結構紙而優化的具體設計是一種複合結構，其包括加強元件50和有圖案的框架300，如上所述。具體優化的加強元件50是圖3、9、11、12、13和15-17所示的織造物。因為織造物的強度對重量的比值，並且因為它們有效地分散由造紙過程引發的潛在損傷應力而不破損，所以織造物優選作為加強件。織造材料特別擅長於通過扭曲而分散這種應力，即，在織造平面內扭曲而不離開此平面(起皺)。隨其經過機構輥隙或卷繞在小直徑輥上，褶皺的帶被迅速毀掉；在造紙機上，機構輥隙和小直徑輥是常有的。
織造加強元件扭曲並因而避免災難性起皺的能力受到有圖案的框架附著方式的顯著影響。如果有圖案的框架連續(例如，圖4、5和10-12所示)且一體地與覆蓋在其整個凸出區域上的織物輔助層(woven secondary)交織在一起，那麼複合物的扭曲能力大為降低。如果有圖案的網絡包括高模量材料時，這尤其是正確的。加強元件50的扭曲能力在這些設計中被減小，因為連續且互相貫穿的有圖案的框架300的材料防止了構成織物的經(通常「機器方向」)紗和緯(通常「機器橫向」)紗的獨立運動。這導致正常能扭曲的織物更象剛性的均勻片一樣起作用。
在保持可接受的扭曲能力的同時，將有圖案的框架300附著到加強元件50的有效方法是周期性地而非連續性地進行附著，即，將加強元件50和樹脂框架300部分地結合。進行此操作的優選方式是產生有圖案的框架300，該框架在將要被結合到織造加強元件50上的那側是非單平面的。框架300的另一側(該側最終將與紙張接觸)可以是單平面的。
進行此操作的具體優選方式是，擠壓適宜材料的兩個周期性交叉(橫穿)的小珠，該小珠形成一種優選圖案。圖案中重疊的區域將必然比非交叉區厚，即形成「上關節」160。有圖案的框架300的上關節160然後通過適當的方式擠壓進織造加強元件50中，於是在框架300和加強元件50之間形成周期性的接合處。這種複合物將在有圖案的框架300和加強元件50之間具有充足的連通性並且同時具有足夠的可扭曲性，以避免災難性的和高代價的損壞。
根據本發明，帶90還具有多個上關節160(圖13和16)。作為一些樹脂小珠重疊的結果，形成上關節116。例如，圖11和12示出了通過第一多個樹脂小珠110和第二多個樹脂小珠120形成的樹脂框架300。第一多個樹脂小珠110和第二多個樹脂小珠120在接觸點上互連。具體地，在圖11和12中，第一多個樹脂小珠110重疊或交叉第二多個樹脂小珠120，因而在接觸點150處形成多個上關節160，並在接觸點150中間形成多個偏轉導管350。優選的是，上關節160按預定圖案分布在整個帶90上。圖13示出，第一多個小珠110具有第一厚度A1，第二多個小珠120具有第二厚度A2。上關節160具有第三厚度A3，該厚度優選地大於第一厚度A1和第二厚度A2中的任何一個。需要理解的是，根據帶的具體設計和紙的所需特性，第一厚度A1可以等於第二厚度A2，或另一種方案是與之不同。
樹脂框架300可以具有各種圖案連續圖案、半連續圖案、離散圖案或其任意組合。圖10、11和13示出了具有基本連續圖案的樹脂框架。如此處所使用的，圖案被稱作「基本」連續，以表明絕對連續性的微小偏差可以允許，只要這些偏差不負面影響本發明的方法和最終產品即造紙帶90的性能和所需質量。圖9示出樹脂框架300的半連續圖案的一個例子。在半連續圖案中，樹脂小珠的連續性在至少一個方向上出現。以埃耶(Ayers)等人的名義在1997年5月13日授權的共同受讓的美國專利第5,628,876號公開了一種框架300的半連續圖案，該專利在此引用作為參考。圖10示出了框架300的一個例子，也包括從加強元件向外延伸的多個分離的凸起205。在圖10中，整個圖案的包括凸起205的不連續部分與包括重疊樹脂小珠的連續部分結合在一起示出。
方法與裝置在方法的一個優選實施例中，第一步驟包括製備一個成形表面30。如此處所使用的那樣，「成形表面」是樹脂材料被沉積在其上以形成樹脂框架300的一個表面。在圖1、2和14所述的實施例中，成形表面包括加強元件50的第一表面51。在圖17所示的實施例中，成形表面30包括繞輥21和22行進的環形帶的上表面。在圖1、2和14中，包括加強元件50的成形表面30由環形支撐帶20支撐。在圖2中，支撐帶20在形成樹脂框架的區域中依次由環形輔助帶30a(繞輥31和32行進)支撐。
如上所述，加強元件50是一基底，它可以具有各種不同的形式，例如，織造物、毛氈、篩網、帶等。對加強元件50，尤其是包括織造件的一種更詳細的描述在此處引用作為參考的共同受讓的美國專利第5,275,700號中找到。不管其具體實施例如何，加強元件50都具有第一側51和第二側52。在所形成的造紙帶90中，第一側51在造紙過程中通常面對(在一些實施例中可以接觸)造紙纖維，而第二側52面對(通常接觸)造紙設備。然而，應當理解，帶90可以具有面對造紙設備的加強元件50的第一側51，以及面對造紙纖維的加強元件50的第二側52，這將在下面充分詳述。如此處所使用的，加強元件50的第一側51和第二側52始終通過這些各自的名稱所提及，而不管加強元件50與造紙帶90的結合(即，在結合之前、過程中以及之後)。加強元件50的第一側51和第二側52之間的距離形成加強元件的厚度，此處表示成「S」(圖3和16)。在本發明的優選連續方法中，成形表面30和/或加強元件50在機器方向上連續移動，在一些圖中示為「MD」。此處使用的術語「機器方向」與造紙中術語的傳統使用是一致的，其中，此術語指的是平行於造紙設備中紙幅的流動地方向。如此處所使用的那樣，本發明的方法過程中，「機器方向」是平行於加強元件50的流動方向。應當理解的是，機器方向是一個相對術語，它相對於該過程具體點處的加強元件40的運動而定義。於是，在本發明的給定過程期間，機器方向可以(通常確實)改變數個次。如此處所使用的，術語「機器橫向」是垂直於機器方向並平行於正被構造的造紙帶的總體平面的方向。成形表面30還具有縱向和橫向。如此處所使用的，「縱向」是位於相對於機器方向小於±45°的範圍內的任意方向；而「橫向」是位於相對於機器橫向±45°的範圍內的任意方向。
在附圖示意性示出的優選連續方法的數個實施例中，成形表面30和/或加強元件50在機器方向上優選地以傳送速度移動。典型的，但不是必需地，傳送速度是恆定的。在圖1、2和14中，包括加強元件50的成形表面30由輥21和22支撐。根據該方法的具體實施例，加強元件50可以呈環形元件的形式。優選的是，加強元件50由加強元件20的支撐件所支撐，在圖1、2和14中，該加強元件20以繞輥21和22行進的環形帶20的形式示出。支撐物20的主要功能是在樹脂框架正在形成的區域內(即，輥21和22中間)支撐加強元件50，於是，加強元件50具有足夠穩定的橫截面形狀。支撐物20也可以具有支撐樹脂材料的功能，該樹脂材料被沉積到加強元件50上而形成樹脂框架300。以上提及的輔助成形表面30a可以被用於向沉積到加強元件50上的樹脂材料提供附加支撐。
本發明方法的下一個步驟包括提供至少第一可擠壓的樹脂材料300a。如此處所使用的，術語「可擠壓的樹脂材料」指的是多種多樣的聚合物樹脂和塑料，它們可以在特定條件下和/或特定時間周期內達到流體或液體狀態並保持該狀態，使得樹脂材料可以用擠壓模具充分地擠壓到成形表面30上，然後固化而形成框架300，這已經在上文得以闡述。本發明的可流動樹脂材料可以包括從包含環氧樹脂、矽樹脂、氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚烯烴、多硫化合物、尼龍、丁二烯及其任何混合物的組中選擇的材料。
包括矽樹脂的適當液體樹脂材料的例子包括，但不限於「Smooth-Sil900」、「Smooth-Sil 905」、「Smooth-Sil 910」和「Smooth-Sil 950」。包括聚亞胺酯的合適液體樹脂材料的例子包括，但不限於「CP-103 Supersoft」、「Formula 54-290 Soft」、「PMC-121/20」、「PL-25」、「PMC-121/30」、「BRUSH-ON 35」、「PMC-121/40」、「PL-40」、「PMC-724」、「PMC-744」、「PMC-121/50」、「BRUSG-ON 50」、「64-2 Clear Flex」、「PMC-726」、「PMC-746」、「A60」、「PMC-770」、「PMC-780」、「PMC-790」。所有的上述示範性材料是從Smooth-On，InC.，Easton，PA，18042可商業化購得的。液體樹脂材料的其它例子包括多組分材料，例如雙組分液體塑料「Smooth-Cast300」和液體橡膠化合物「Clear Flex 50」，都是從Smooth-On有限公司可商業化購得的。
光敏樹脂也可以用作樹脂材料。光敏樹脂通常是在輻射，一般是紫外線(UV)的影響下固化或交聯的聚合物。包含更多有關液體光敏樹脂的信息的參考文獻包括《J.Macro-Sci.Revs Macro Chem.》學報(1981-82年)第C21卷第2期第187-273頁格林(Green)等人的「光交聯樹脂系統(Photocross-Linkage Resin Systems)」；1978年9月25-27日「TAPPI Paper Synthetics Conf.Proc.」會議第167-172頁貝耶(Bayer)的「紫外線固化技術評述(A Review ofUltraviolet Curing Tchnology)」；以及《J.of Coated Fabrics》學報(1978年7月)第8卷第10-20頁史密德(Schmidle)的「紫外線可固化柔性塗層」。前述三篇文獻均在此引用作為參考。特別優選的液體光敏樹脂包括在康乃狄克州沃特伯裡市的MacDermid有限公司製造的Merigraph系列樹脂內。
可以包括本發明樹脂材料的熱敏樹脂的例子包括，但不限於熱塑性高彈體Hytrel(例如Hytrel4056，Hytrel7246和Hytrel8238)；和尼龍Zytel(例如Zytel101L和Zytel132F)的組，是可從德拉瓦州威爾明頓市的Dupont公司商業化購得的。
優選的是，可流動的樹脂材料以液體或流體的形式提供。然而，本發明構想了以固體形式提供的可流動樹脂材料的使用。在後面的例子中，需要有使樹脂材料液化的額外步驟。
可以設想本發明的實施例中樹脂材料包括化學活性的成分。如此處所使用的，至少兩個「化學活性的」材料包括當其接觸或混合時能交聯的材料。雖然一些化學活性的材料可以在環境條件下交聯，然而其它化學活性的材料需要催化劑才能交聯。本領域中的技術人員將認識到，根據相互接觸的化學活性材料的具體本性，催化劑可以包括各種條件，例如，溫度、壓力、溼度、氧氣等等。可預計，本發明中可使用的化學活性樹脂材料的例子包括，但不限於各種環氧樹脂，例如，可以佛蒙特州耶利哥市EpoxySystems有限公司可購得的Epoxy SystemTM2、3、5、6和10。
下一步驟包括提供至少一個擠壓模具100，它被構造以安放樹脂材料並將樹脂材料從該模具中擠到成形表面30上。為了簡單起見，在多個附圖中示出了兩個示例性擠壓模具第一擠壓模具100和第二擠壓模具200。然而，可以理解，術語「至少一個擠壓模具」包括任何所需的多個擠壓模具。本領域中所公知的各種擠壓模具可在本發明中使用。擠壓模具的例子包括但不限於此處引用作為參考的以下美國專利中所公開的那些1976年5月25日授予史密斯(Smith)的第3,959,057號；1977年9月27日授予芬迪諾(Ferrentino)等人的第4,050,867號；1979年1月23日授予普爾(Poole)的第4,136,132號；1981年3月31日授予密安尼(Miani)的第4,259,048號；以及1999年3月2日授予卡達瑪(Kodama)等人的第5,876,804號。優選的擠壓模具被構造成將多個樹脂小珠擠到成形表面30上。
下一步包括將第一樹脂材料300a供給到擠壓模具100中和將樹脂材料300a從該模具中擠到成形表面30上。擠壓模具(一個或多個)應當優選為了適當的條件(例如溫度)而作準備，以將可流動樹脂材料保持在流動可擠壓狀態。如此處所使用的，術語「流體」和「液體」涉及樹脂材料的一種條件、狀態或相，在那種條件中，樹脂材料能被擠壓，且允許樹脂材料沉積到成形表面30上。如果熱塑性或熱固性樹脂被用作樹脂材料，一般需要略高於樹脂材料熔點的溫度，以將樹脂維持在流動可擠壓狀態。如果樹脂材料整體處於流體狀態，那麼樹脂材料被認為處於或高於「熔點」。本領域中的技術人員將認識到，樹脂材料從擠壓模具(一個或多個)中擠壓的過程取決於擠壓模具(一個或多個)的具體實施例和樹脂材料的特性。
優選的是，樹脂材料被擠到成形表面30上呈預定圖案。根據本發明，該圖案可以通過移動成形表面30和擠壓模具100中的至少一個形成。在一優選連續方法中，成形表面在機器方向MD上以一傳送速度連續行進。如同本領域中技術人員將理解的那樣，如果擠壓模具100是靜止的(即，不移動)，則沉積到成形表面30上的樹脂材料的所形成圖案包括基本準直的直線(未示出)。然而，如果擠壓模具(一個或多個)相對於成形表面30移動，例如在機器橫向CD，如圖6-8所示，那麼，複合運動的合速度矢量V將具有平行於機器方向MD的機器方向分量Vmd，和平行於機器橫向CD的機器橫向分量Vcd(圖6A)。圖6、7和8示意性連續示出形成大致連續的樹脂框架300的一個實施例的過程。第一擠壓模具100和第二擠壓模具200在跨越預定機器橫向間距(在圖6、7、8中示為在其第一邊界31和第二邊界32之間形成的成形表面30的寬度)的機器橫向CD上往復行進，同時成形表面30在機器方向MD上連續行進。被擠壓到成形表面30上的樹脂小珠的所形成圖案包括多個以一角度設置的「對角」線，該角度相對於機器方向偏離90°。如同本領域技術人員將容易意識到的那樣，此角度通過成形表面30和擠壓模具100、200的相對速度而限定。圖6、7和8示意性示出一個示範性擠壓模具100、200，每個均形成數個個樹脂材料小珠。通過第一擠壓模具100形成的小珠用標記「}1」表示，通過第二擠壓模具200形成的小珠用標記「}2」表示。然而，將被理解的是，小珠的數目及其橫截面形狀可以基於對方法和所形成樹脂框架300的具體要求而選擇。還應當理解的是，在最終的樹脂框架300中，通過第一擠壓模具100形成的小珠}1無需相互鄰近地設置，而小珠}2可以間插在小珠}1之間。
例如，在圖6、7和8中，第一擠壓模具100和第二擠壓模具200在循環的開始時用後綴「a」表示(即，分別為「100a」和「200a」)，在循環的終止時用後綴「b」表示(即，分別為「100b」和「200b」)。在圖6中，第一擠壓模具100在機器橫向CD上從成形表面30的第一邊界31到第二邊界32開始其移動，而第二擠壓模具200在機器橫向CD上從成形表面30的第二邊界32開始其移動。圖6示意性示出了該過程第一循環完成後樹脂框架300的部分形成的圖案。圖7示意性示出了具有樹脂框架300的部分形成的圖案的成形表面30，以及第一擠壓模具100和第二擠壓模具200相對於部分形成的圖案的位置。應當理解的是，名稱「第一擠壓模具100」和「第二擠壓模具200」僅用於說明性目的。在圖7和8中，第一擠壓模具100和第二擠壓模具200可以容易地被想像為相互換位。圖8示出接近該過程第二循環完成時在相反方向上移動的第一擠壓模具100和第二擠壓模具200。
成形表面30可以在機器方向上連續行進，直到形成樹脂框架30的完整圖案。另一種方案是，可以標記成形表面30的移動。在後面的實施例中，樹脂框架300的圖案可以在幾個循環中形成，且樹脂材料可以在幾個循環中被沉積到成形表面的相同機器方向的部分上。例如，成形表面30可以在每個循環持續一段時間後停止，允許擠壓模具如所需要的那樣重定位。此外，根據正在製造的樹脂框架300的具體圖案，可以在每個循環後調整成形表面30的位置。還可以改變成形表面30的移動方向；例如，在第一循環中，成形表面30在機器方向MD上行進，如上所述(圖6)，同時，在第二循環中，成形表面30向後行進，即，在相反於機器方向的方向上。該方法的後一個實施例未示出，但本領域的技術人員可以容易地想像(基於圖7和8)。在各循環之間，擠壓模具100和200的位置可以按需調整。
擠壓模具100、200可以具有複合運動。例如，圖6、7和8所示，擠壓模具100、200中的至少一個可以在機器方向MD上往復移動，同時還在機器橫向CD上移動。機器方向上移動的頻率和幅度優選地小於機器橫向上移動的頻率和幅度。樹脂框架300的所形成圖案於是將包括多個具有波浪形狀的樹脂小珠。根據樹脂框架300的具體圖案，樹脂小珠可以交叉或不交叉。樹脂小珠交叉的圖案的兩個例子示於圖11和12，其中樹脂小珠為橫向取向並具有波浪形狀。在圖11中，相鄰樹脂小珠110具有第一橫向取向(從左下到右上)。在圖11中，在宏觀水平(即，當樹脂框架300被看作一個整體時)上具有相同的總體取向的小珠110在微觀水平上(即，當相對於單一的偏轉導管350觀察時)不互相平行。這一實施例可以通過首先形成第一多個平行小珠111，然後形成第二多個平行小珠112而形成(參照主要在圖6、7和8中示出的方法)，小珠111和112相互交替，即，第二多個小珠112的每一個形成在一對第一多個小珠111之間，第一多個小珠111在微觀水平上不平行於第二多個小珠112。基於主要在圖6、7和8中示出的方法，本領域的技術人員可以想像，小珠111、112可以通過具有往復的機器方向移動的擠壓模具形成。在圖12中，具有第一橫向取向的相鄰樹脂小珠110在宏觀水平和微觀水平上均是平行的。
圖4和5示出該方法的另一實施例。在圖4和5中，第一和第二擠壓模具100、200在橫貫機器的方向CD上彼此往復移動，同時成形表面30在機器方向MD上行進。樹脂框架300的所形成圖案包括大體在機器方向MD上取向的且具有波浪(或「振蕩」)形狀的多個樹脂小珠。根據擠壓模具100、200的相對速度和幅度以及成形表面30的速度，可以形成樹脂小珠的各種形狀。在圖4和5兩者中，相鄰樹脂小珠在接觸點150處彼此接觸，於是，形成大致連續的樹脂框架300。所形成的樹脂框架300包括多個形成在鄰近樹脂小珠和其接觸點150之間的偏轉導管350。在圖5中，樹脂小珠在接觸點150處重疊，於是形成以上討論的上關節160。
根據本發明，將被理解的是，在圖6、7、8和11、12中示意性示出的實施例僅是大量的且實際上不受限制的擠壓模具(一個或多個)和成形表面的相對移動的各種可能布置的例子。於是，此處示出和描述的實施例不能視為對本發明的限制，而應視作其優選實施例的重要例子。本發明還構想了樹脂小珠不接觸，從而形成半連續圖案的樹脂框架300實施例。
本發明還構想使用至少兩種不同的化學活性樹脂材料，如上所述。在此例子中，在該方法中，第一擠壓模具100擠壓包括第一化學活性材料的第一多個樹脂小珠，而第二擠壓模具200擠壓包括第二化學活性材料的第二多個樹脂小珠。當被沉積在成形表面30上時，第一和第二多個樹脂小珠接觸。通過接觸，包括第一多個小珠的第一化學活性材料和包括第二多個小珠的第二化學活性材料在接觸點上交聯。據信，在第一和第二多個樹脂小珠之間於是可以形成充分可靠的連接。
以下步驟為使樹脂框架300和加強元件50結合在一起。應當理解的是，成形表面30可以通過加強元件50限定，也可以不通過其限定。在圖1、2和14中示出的方法實施例中，加強元件50包括成形表面30。換句話說，在圖1、2和14中，成形表面30通過加強元件50的第一側51和第二側52中的一個限定。另一種方案是，在圖17和18所示出的實施例中，加強元件50包括獨立於成形表面30的元件。在後面的例子中，成形表面30的表面能優選地小於加強元件50的表面能。存在有數個種在成形表面30和加強元件50之間產生表面能差的途徑。包括成形表面30的材料本身可以具有較低的表面能，或可以通過處理以降低其表面能。另一種方案是或作為附加的，在樹脂材料沉積到成形表面30上的步驟之前，成形表面30可以用脫模劑60(圖17)處理。脫模劑的例子包括但不限於可從Smooth-On有限公司購得的「Ease ReleaseTM」、「PermareleaseTM」、「AqualeaseTM」和「ActileaseTM」。在圖17中，脫模劑60被示意性示為從源65噴射到成形表面30上。然而，將被理解的是，脫模劑60還可以被刷或擦到成形表面30上，在該例子中，源65可以包括本領域中所公知的刷子(brush)、槽(trough)或任何其它合適的裝置。
在加強元件50包括成形表面30的各實施例中，使樹脂框架300和加強元件50結合到一起的步驟幾乎可以與將樹脂材料擠到加強元件50上的步驟同時發生。可以選擇流體樹脂材料和加強元件50，使得樹脂材料能至少部分地滲透加強元件50，從而在固化時將其結合起來。本領域中的技術人員將意識到，在後面的例子中，可擠壓的樹脂材料的諸如粘度/流動性、表面張力、化學反應性、溫度的性能，以及加強元件30的諸如微觀幾何形狀和表面能的性質是極為相關的。
另一種方案或作為附加的，加強元件50或至少其第一表面51可以在將樹脂材料沉積到加強元件30上之前用粘結性材料80(圖1)處理。適宜的粘結性材料包括但不限於接觸型粘固劑、腈基丙烯酸酯粘合劑、可從Chicago Glue Machine and Henkel Corporation公司提供的諸如omniFIT和SICIMENT型的厭氧粘結劑、諸如ADVANTA型的各種熔融膠水、吸溼硬化或紫外線硬化的矽樹脂、環氧樹脂、氨基甲酸乙酯，以及它們的任意組合物。
例如，通過噴塗(圖1)、用印刷輥(未示出)印刷、將加強元件50浸入具有粘接劑的鍍液中(未示出)，或通過本領域中公知的任何其它合適的方式，可將粘接劑60沉積到加強元件50上/內。
使樹脂框架300和加強元件50結合在一起的步驟可以包括用示於圖18中的砑光裝置40砑光與樹脂框架300結合的加強元件50。在後面的例子中，有一步驟是特別優選的是，該步驟包括以一傳送速度連續移動成形表面30和加強元件50，使得加強元件50的至少一部分與形成在成形表面30上的樹脂框架300的至少一部分處於面對面的關係。當樹脂框架300仍可流動時，加強元件50面對成形表面30的部分接觸樹脂框架300一預定時間，對樹脂框架300而言，該時間足以結合加強元件30。
成形表面30可以使用本領域公知的各種合適的材料製造。這些例子包括但不限於例如聚四氟乙烯(或PTFE，也被稱作特弗隆)的碳氟化合物的聚合物；可從德拉瓦州紐華克市的W.L.Gore Associate有限公司商業化購得的GoreTex；可從MA州貝德福德市Millipore公司商業化提供的微孔材料；明尼蘇達州聖保羅市3M公司製造的微孔帶；各種燒結的材料，例如由紐約州米尼奧拉市的Martin Kurtz Co.有限公司製造的Dynapore多孔不鏽鋼絲網薄板；以及可從康乃狄克州柯林頓市的National Sintered Alloys有限公司購得的燒結合金；以及可從印度孟買的Oelde，Germany and HaverStandard India Pvt.有限公司(HAST)商業化購得的織造金屬絲布。
砑光裝置40可以用於促進將樹脂框架300和加強元件50結合到一起的步驟，而不管成形表面30的具體實施例。圖14和17示意性示出了包括三對並置的砑光輥41-42a、42-42a和43-43a的砑光裝置40。通過將輥42-42a之間的輥隙設計成小於輥41-41a之間的輥隙，以及輥43-43a之間的輥隙設計成小於輥42-42a之間的輥隙，此種布置可以有利地使砑光壓力的增量不連續施加。
圖18示出的樹脂框架300的實施例包括如上所述上關節160。圖18還示出方法的實施例，其中，相互接觸的樹脂框架300和加強元件50在輥51和52之間被擠壓到一起至一允許加強元件50僅部分地與樹脂框架300結合的程度，即，加強元件50主要與上關節160結合。換句話說，可以選擇砑光輥51和52之間的輥隙，使得加強元件50和樹脂框架300通過上關節160被結合到加強元件50上的方式而結合到一起。樹脂框架300的其餘部分可以與加強元件50結合，也可以不結合。以上闡述了部分或周期性結合的益處。
本發明的被認為特別有用的方法的一個實施例在圖15和16中示意性示出。在圖16中，部分形成的樹脂框架包括多個設置在加強元件50上和交叉在其上的樹脂小珠110、210。上關節160在接觸點150處形成。包括織造件的加強元件50由支撐帶20支撐，如上所述。當與加強元件結合的部分成形的樹脂框架用砑光裝置40砑光(圖14)時，樹脂小珠110在砑光壓力下被擠入加強元件50內至一足以在加強元件50和樹脂框架之間形成可靠結合的程度。如果需要，根據加強元件50和樹脂小珠的相對大小，樹脂小珠110可以被擠壓而貫穿加強元件50的整個厚度，使得它們接觸支撐帶20。在圖16中，僅小珠110直接與加強元件50結合，而小珠210則不。如上所述，帶90的這個實施例被認為具有如下益處，即，在其間形成牢固互連的同時，使樹脂框架相對於加強元件具有高自由度。
下一個步驟包括使與加強元件50結合的樹脂框架300凝固。如此處所使用的，術語「凝固」及其派生詞指的是將流體變成固體或部分固態的方法。一般地，凝固包括從液相到固相的相變。術語「固化」涉及其中發生交聯的凝固。例如，光敏樹脂可以通過紫外線輻射固化，如共同受讓的美國專利第5,334,289、5,275,700、5,364,504、5,098,522、5,674,663和5,629,052號中描述的那樣，所有這些專利在此引用作為參考。熱塑性和熱固性樹脂要求特定的凝固溫度。優選的是，凝固步驟包括樹脂材料的固化。
在流體樹脂材料已經沉積到成形表面30上而在其上形成樹脂框架後，樹脂材料的預凝固可立即開始。凝固樹脂材料的方法取決於樹脂材料的本質。如果使用熱塑性或熱固性樹脂，則凝固包括冷卻樹脂材料。光聚合物樹脂可以通過共同受讓的美國專利第4,514345和5,275,700號中所描述的固化方法固化，它們在此處引用作為參考並在上文提及。由於混合在一起，在一確定的預定時間期間內，包括多元樹脂或塑料的樹脂材料可以自然凝固。在一些實施例中，樹脂材料的凝固可以在樹脂材料被擠到成形表面30上後立即開始。可以需要一預凝固步驟，以允許在成形表面30上形成的樹脂框架300在使加強元件50和樹脂框架300結合在一起的後續步驟中充分保持其形狀。如此處所使用的，「預凝固」指的是樹脂材料的部分凝固，使得樹脂材料能充分保持所需形狀，並依然足夠柔軟以有效地與加強元件50結合。預凝固的程度取決於樹脂材料的類型及其粘度、樹脂小珠和加強元件50的相對幾何形狀、執行結合步驟的時間，以及本發明的方法和裝置的其它相關參數。
根據本發明，設想一個實施例，其中，形成在成形表面30上的樹脂框架300預凝固，使得樹脂框架300的外表面首先凝固，而樹脂材料的其餘部分依然處於大致流動狀態。於是，至少部分凝固的樹脂框架300的外表面用作樹脂框架300的至少依然部分流動的其餘部分的殼。此實施例在使用加強元件50的方法中可以特別有用，該加強元件50在其上具有空隙空間，例如圖3、9和11-18中示意性示出的織造加強元件。在此實施例中，當壓力施加到部分凝固的樹脂框架300上時，樹脂材料被「擠壓」穿過加強元件50的至少第一側51的紗線，而不過度破壞樹脂框架300的形狀，因為部分凝固的「殼」保持了樹脂框架300的形狀。一般地，雖然不是必需的，樹脂框架300並不僅僅附著在加強元件50上，而是「纏繞」在加強元件50的結構元件上(例如，織造加強元件50中的各單根紗線)，以充分固定在其上，從而至少部分包封結構元件中的一些。壓力使樹脂材料在加強元件50的結構元件間滲透。
作為一個例子，圖1、2、14和17示意性示出與成形表面30並置的固化裝置400。根據樹脂材料的類型，固化裝置400的例子包括，但不限於增加交聯反應率或冷凝聚合物的冷凝率的加熱器；凝固熱塑性材料的冷卻器；提供紅外固化輻射、微波固化輻射或紫外線固化輻射的各種裝置；等等。為了示出固化裝置400的幾個實施例，該裝置可用於凝固包括光敏樹脂的樹脂框架300，1997年2月13日以託克漢(Trokhan)的名義提交的題為「產生固化光敏樹脂的平行輻射的裝置(Apparatus for Generating ParallelRadiation for Curing Photosensitive Resin)」的共同受讓的專利申請第08/799,852號；以及1997年2月13日以託克漢(Trokhan)等人的名義提交的題為「產生固化光敏樹脂的受控輻射的裝置(Apparatus for GeneratingControlled Radiation for Curing Photosensitive Resin)」的共同受讓的專利申請第08/858,334號在此引用作為參考。固化裝置400也可以用於預凝固目的，如上所述。
可選地，可以在本發明的方法中設有控制帶厚度的步驟。樹脂框架300的厚度可以通過如上所述的砑光裝置40控制。所製造的帶90的厚度可以通過控制第三距離A3而控制到預選值(圖13)。此外，所製造的帶90的厚度通過控制凹陷Z的深度來控制(圖3)。另一種方案是或作為附加的，這種裝置可為旋轉磨光輥50(圖1)，和/或平面刮刀、和/或雷射，或本領域公知的且適合控制所造帶90的厚度的其它裝置。
本發明的方法和裝置顯著減少了需要在製造帶90中使用的可流動樹脂的量，並因而形成經濟利益。使用光敏樹脂和固化輻射的現有技術中製造帶的技術方法要求將光敏樹脂塗到加強元件上、固化樹脂塗層的選定部分、以及然後去除(一般地，清洗掉)樹脂塗層的未固化部分。相對於整個樹脂塗層的量，被清洗掉的樹脂量可以高達75％。在本發明中，在成形表面30上可以形成樹脂框架300所需的精確數量的樹脂材料。此外，本發明的方法和裝置允許人們實際中製造無限數量的樹脂框架300的圖案。
權利要求
1.一種製造包括加強元件和結合到其上的樹脂框架的造紙帶的方法，該方法包括步驟(a)製備具有縱向和橫向的成形表面，且優選地在機器方向上以一傳送速度連續地移動該成形表面；(b)製備可擠壓的樹脂材料，優選地包括選自包含環氧樹脂、矽樹脂、氨基甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚烯烴、多硫化合物、尼龍、丁二烯、光聚合物及其任何混合物的組的材料；(c)製備至少一個被構造來擠壓樹脂材料的第一擠壓模具，且優選地在至少第一方向上將至少第一擠壓模具相對於成形表面連續移動；(d)將樹脂材料供給到至少第一擠壓模具內，並從該第一擠壓模具中將樹脂材料按預選圖案擠到成形表面上，從而形成樹脂框架；(e)使樹脂框架和加強元件結合到一起；以及(f)凝固結合到加強元件上的樹脂框架，從而形成造紙帶。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，相對於成形表面連續移動至少第一擠壓模具的步驟包括往復移動。
3.如權利要求1和2所述的方法，其特徵在於，在步驟(c)中，構造至少第一擠壓模具，以將至少第一多個樹脂小珠擠到成形表面上。
4.如權利要求1、2和3所述的方法，其特徵在於，步驟(c)還包括製備第二擠壓模具，該模具被構造以將樹脂材料按預選圖案擠到成形表面上。
5.如權利要求1、2、3和4所述的方法，其特徵在於，在步驟(d)中，樹脂框架具有大致連續的圖案。
6.如權利要求1、2、3、4和5所述的方法，其特徵在於，在步驟(a)中，成形表面包括加強元件。
7.一種製造包括加強元件和結合到其上的樹脂框架的造紙帶的方法，該方法包括步驟(a)製備具有機器方向和垂直於機器方向的機器橫向的成形表面；(b)提供可擠壓的樹脂材料；(c)製備至少一個第一擠壓模具，並將樹脂材料供給到該第一擠壓模具中，至少第一擠壓模具被構造來將樹脂材料擠到成形表面上；(d)彼此相對地移動成形表面和至少第一擠壓模具中的至少一個，優選地該成形表面在機器方向上移動且至少第一擠壓模具在機器橫向上移動，使得其複合運動的合速度矢量具有機器方向速度分量和機器橫向速度矢量，同時將樹脂材料從至少第一擠壓模具中擠到成形表面上，從而在成形表面上形成樹脂框架；(e)使樹脂框架和加強元件結合到一起；以及(f)凝固樹脂材料，從而形成造紙帶。
8.一種製造包括加強元件和結合到其上的樹脂框架的造紙帶的方法，該方法包括步驟(a)在機器方向上以一傳送速度連續地移動加強元件，加強元件具有縱向和橫向；(b)在加強元件上形成和沉積至少第一多個樹脂小珠和第二多個樹脂小珠，使得第一和第二多個樹脂小珠在沉積到加強元件上時互連，從而在其上形成樹脂框架，優選的是，第一和第二多個樹脂小珠中的至少其中之一包括大致連續的樹脂小珠，其中，至少一些樹脂小珠交疊，從而形成從加強元件向外延伸的上關節；以及(c)使加強元件和樹脂框架結合到一起，優選地是在壓力下通過將上關節擠壓入加強元件，使得加強元件和上關節結合在一起而進行，更優選的是，是通過砑光加強元件和與之結合的樹脂框架而進行。
9.一種製造包括加強元件和結合到其上的樹脂框架的造紙帶的方法，該方法包括步驟(a)製備具有機器方向的成形表面；(b)製備第一樹脂材料和第二樹脂材料，第一和第二樹脂材料相對於彼此是化學活性的；(c)製備至少一個第一擠壓模具，並將第一樹脂材料供給到至少一個第一擠壓模具中，該第一擠壓模具被構造來將第一樹脂材料擠到成形表面上；(d)製備至少一個第二擠壓模具，並將第二樹脂材料供給到至少一個第二擠壓模具中，該第二擠壓模具被構造來將第二樹脂材料擠到成形表面上；(e)分別從至少一個第一擠壓模具和至少一個第二擠壓模具中將第一和第二樹脂材料按預選圖案擠到成形表面上，從而形成包括第一樹脂材料的第一多個樹脂小珠和包括第二樹脂材料的第二多個樹脂小珠，使得當第一和第二多個小珠在沉積到成形表面上時在接觸點上互連，其中，第一樹脂材料和第二樹脂材料在接觸點上交聯，從而形成具有預選圖案的樹脂框架；(f)使樹脂框架和加強元件結合在一起；以及(g)凝固結合到加強元件上的樹脂框架，從而形成造紙帶。
10.一種製造包括加強元件和結合到其上的樹脂框架的造紙帶的裝置，該裝置具有機器方向和機器橫向，並包括具有縱向和橫向的成形表面；在機器方向上以一傳送速度移動成形表面的裝置；至少一第一擠壓模具，用於將可擠壓樹脂材料擠到成形表面上，該至少第一擠壓模具被構造以相對於成形表面移動，以致於將樹脂材料按預定圖案沉積到成形表面上，從而在其上形成樹脂框架；以及使樹脂框架和加強元件結合在一起的裝置。
全文摘要
本發明公開了一種造紙帶(90),其包括加強元件(50)和結合在一起的樹脂框架(300)。樹脂框架(300)通過多個相互接觸或交疊的樹脂小珠(110)形成。從加強元件(50)向外延伸的上關節(160)在接觸點上形成。製造造紙帶的優選連續方法包括以預選圖案將多個樹脂材料的小珠(110)擠到成形表面上,從而在其上形成樹脂框架(300),將樹脂框架(300)和加強元件(50)結合在一起,然後凝固樹脂框架(300)。樹脂材料可以包括至少兩種化學活性的材料,它們能在接觸時交聯。
文檔編號B29C43/22GK1354813SQ00808654
公開日2002年6月19日 申請日期2000年5月30日 優先權日1999年6月7日
發明者羅伯特·S·阿姆普爾斯基 申請人:寶潔公司