生產織造物品的三維織造織物的製作方法

2023-04-27 02:40:16

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年8月18日提交的美國臨時申請號62/038598的優先權，其通過引用以其全部併入本文。

背景技術：

本發明一般涉及由新的織造技術產生的具有未織造區域的一種或多種織造管狀織物。更具體地，本公開內容涉及生產織造帽子和其他物品的三維織造管狀織物，其提供性能增強、美學功能。

織物通常由對應的原料製成並通過織造、針織、折布(plaiting)或編織而構造。例如，通過纏結纖維生產氈合織物。織物通過其標準生產方法主要被分類為織造織物、針織物、氈合織物、花邊織物、非織造織物、層壓織物和模壓織物。

在狹義上，織造織物指通過以直角交織垂直的經紗與水平的緯紗而構造的織物或織物部件。織造織物是內衣和外衣最廣泛使用的織物。通過使紗線組成環並使環以前、後、左、右方向彼此組合構造針織物。通過針織快速地生產針織物，並且針織物在穿著時趨向於鬆弛和有彈性。通過熱、水分、壓力或打擊(striking)纏結纖維股以構造氈合織物，由此消除使用紗線的需要。在花邊織物、編織物和網眼織物中，使單個紗線與紗線組交織，同時在任一方向上滑動以獲得期望的效果。

非織造織物通過施加粘合材料、通過纖維表面上的化學官能團附著纖維、或通過加熱附著熱塑性纖維的卷材或片材構造。層壓織物通過層壓泡沫至一個或兩個織造織物而構造，以實現提高的柔性並提供柔軟的感覺。模壓織物的表面積比原料擠出之前的表面積大。模壓製品(如，衣服)是柔軟的，或為絨毛或平板的形式。

所有的這些織物是非常耐磨損的，匹配人體的功能，並且是不容易變形的。另外，縫製和其它融合技術目前被用於賦予織物三維形狀。然而，目前用於賦予織物三維形狀的通常縫製和其它融合技術導致某些功能屬性和其它性能或美學特性的損失。

為了克服上述問題，已經製造了這樣的三維織物，其包括經由浮紗織造在一起的面層和背層。將面層和背層織造在一起以產生預定的圖案或區域——其中兩層沒有被織造在一起。因此，浮紗包括以交替和重複的圖案連接至縫合的面層和縫合的背層的紗線。具體而言，通過電腦程式控制織造，其將兩層織造或不織造在一起。這些沒有織造在一起的區域有效地產生管、異形筘管道(tunnel)或區域——其中紗線不附著至面層或背層。一旦完成織造，可以熱處理三維織造織物材料。當使用熱處理時，該過程使浮紗收縮，使得操縱(manipulation)管或未織造區域。具體而言，管或未織造區域可以比如果沒有熱處理更加彭松(puff)或直立(standup)。可選地，未織造區域或異形筘管道或管可以由未附著的紗線段產生，未附著的紗線段產生紗線下面的空間，其形成管或異形筘管道。因此，如果使用，新的織造技術連同熱處理過程允許增強的性能功能，諸如拉伸。然後，將由該織造過程生產的織造部件組裝為織造帽子或其它物品，諸如服裝、鞋襪、外衣等。

技術實現要素：

下面提出簡化的概括，從而提供對本公開的發明的一些方面的基本理解。該概括不是全面的綜述，並且其非旨在鑑定關鍵/緊要的要素或描繪其範圍。其唯一的目的是以簡化的形式提出一些概念，作為稍後提出的更詳細描述的前序。

在本文公開和要求保護的主題中，其一個方面包括用於生產織造帽子和具有紋理屬性的其它物品——諸如服裝、鞋襪、外衣、服飾配件等——的三維或起絨區域織造織物材料。例如，除了產生起絨圖案或其他紋理要素以外，可以產生品牌或其他商標或貿易服飾類型的標記。

三維織造織物材料包括兩層材料，面層和背層。通常地，面層和背層由合成材料或合成混紡紗——諸如聚酯——製造，但是，可以使用如本領域內所已知的任何其他適合的材料。然後，可以經由浮紗將面層和背層織造在一起。將面層和背層織造在一起以產生預定的圖案或區域——其中沒有將兩層織造在一起。這些沒有織造在一起的區域產生管、異形筘管道或自由的未織造區域。具體而言，通過電腦程式控制織造，其將兩層織造或不織造在一起並可以被用於產生種類繁多的圖案和設計。

在一個示例性實施方式中，一旦完成織造，熱處理三維織造織物材料。熱處理過程使浮紗收縮，使得操縱管或異形筘管道。具體而言，管或未織造區域比如果沒有熱處理更加彭松或直立。然後，熱處理的三維織造織物部件被組裝以生產織造帽子或其他物品。具體而言，三維織造織物部件被成形以形成織造帽子的不同段(或部分)。然後通過組裝多個不同的織造部件生產織造的帽子。

另外地，管可以填充有纖維或如本領域內所已知的其他適合的材料，以使蓬鬆的區域更堅實，或增加紋理或其他類似特徵。此外，取決於使用者的需要和需求以及製造約束，可以在帽子的整個區域之上，或僅僅在帽子上的有限區域——例如可能產生品牌或商標標記的位置——中織造圖案和/或設計。可以存在多個相同的圖案和/或設計或圖案和/或設計的混合。通過改變織造的管的大小可以產生不同大小和/或形狀的圖案和/或設計。

在仍進一步實施方式中，未織造區域或管不經歷熱處理並可以保持相對鬆弛，在重複圖案的情況中，產生織造區域與未織造區域大約1：1的相對比。當與下一個未織造區域之間存在相當大的間隔區域時，也可以產生織造區域與未織造區域的其他比率，使得織造區域與未織造區域可以在大約1：2至大約1：10的範圍中。該比率通過測量織造區域的長度和/或寬度：未織造區域的長度和/或寬度確定。

為了實現前述和相關目標，本文中結合下面的描述和附圖描述了公開的發明的某些說明性方面。然而，這些方面僅僅指示其中可以採用本文中公開的原理的多種方式中的少數幾個，並且旨在包括所有這樣的方面和它們的等效形式。當結合附圖考慮時，通過下面的詳細描述，其他優點和新的特徵將變得明顯。

附圖說明

圖1a圖解了根據公開的結構在熱處理之前三維織造織物材料的側視圖。

圖1b圖解了根據公開的結構在熱處理之後三維織造織物材料的側視圖。

圖2圖解了根據公開的結構的三維織造織物材料的面層和背層的透視圖。

圖3圖解了根據公開的結構的待組裝為織造帽子的具體成形的三維織造織物部件的正視圖。

圖4圖解了根據公開的結構的待組裝為織造帽子的具體成形的三維織造織物部件的正視圖。

圖5圖解了根據公開的結構的待組裝為織造帽子的具體成形的三維織造織物部件的正視圖。

圖6圖解了根據公開的結構的待組裝為織造帽子的具體成形的三維織造織物部件的正視圖。

圖7圖解了根據公開的結構的待組裝為織造帽子的具體成形的三維織造織物部件的正視圖。

圖8圖解了根據公開的結構的待組裝為織造帽子的具體成形的三維織造織物部件的正視圖。

圖9圖解了根據公開的結構的待組裝為織造帽子的具體成形的三維織造織物部件的正視圖。

圖10圖解了根據公開的結構的待組裝為織造帽子的具體成形的三維織造織物部件的正視圖。

圖11a-d圖解了根據公開的結構的作為多個織造帽子的應用中的三維織造織物材料的透視圖。

具體實施方式

現在參考附圖描述本發明，其中貫穿全文相同參考標記被用於指相同要素。在下面的描述中，出於解釋的目的，敘述眾多具體的細節，從而提供其詳盡的理解。然而，可以顯然地，發明可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在其他例子中，以方框圖形式顯示眾所周知的結構和裝置，從而便於其描述。

目前，縫製和其他融合技術被用於為織物賦予三維形狀。然而，目前用於為織物賦予三維形狀的通常縫製和其它融合技術導致拉伸和其他期望的功能和其他性能特性的損失。為了克服上述問題，公開了用於生產織造帽子和其它物品——諸如服裝、外衣、鞋襪、配件等——的三維織造織物材料。三維織造織物材料包括兩層材料，面層和背層。然後，經由浮紗將面層和背層織造在一起以產生預定圖案或區域——其中兩層沒有被織造在一起。

這些沒有織造在一起的區域產生管。具體而言，通過電腦程式控制織造，其將兩層織造或不織造在一起。一旦完成織造，可以熱處理三維織造織物材料或使其經歷其他後織造處理或根本不處理。如果使用熱處理過程，則熱使浮紗收縮，使得操縱管、異形筘管道或未織造區域。具體而言，管比如果沒有熱處理更加彭松或直立。另外地，管可以填充有纖維或其他適合的材料，以使蓬鬆的區域更堅實。然後，將熱處理的三維織造織物部件組裝為織造帽子或其他物品。

例如，在構造帽子或其他服飾配件比如鞋襪、錢包中，以及如附圖所見的，可以單獨地織造單個部件，側、後、前、上、下等，以產生每個部件上的獨特設計或相同設計或一個或多個部件。例如，若干單個部件可以具有重複圖案，而另一部件可以具有品牌區別要素，諸如商標。一旦所有部件被織造，那麼單個部件可以被縫製在一起以形成成品。例如，在形成帽子的情況中，可以存在六個單個部件，該六個部件然後被組裝以形成具體件。

開始參考附圖，圖1a-b和2圖解了用於生產織造帽子和其他物品的三維織造織物材料100。使用三維織造織物生產織造帽子僅僅是一個可能的實例，並且相同的織物材料可以被用於任何適合的應用。因此，儘管出於示例性目的貫穿本公開內容使用術語「織物」，但是術語「織物」可以是任意單個物品或材料，或一組物品或材料。

三維織造織物材料100包括兩層材料，面(或表面)層102或背層104(如圖2中所示)。通常，面層102和背層104由合成材料或合成混紡紗——諸如聚酯——製造，但是，在不影響本發明的整體概念的情況下，可以使用如本領域內所已知的任何其他適合的材料。取決於使用者的需要和需求以及製造約束，面層102和背層104可以為任何適合的形狀和大小。

然後，經由紗線106將面層102和背層104織造在一起。紗線106優選為浮織萊卡紗線，但是，紗線106可以為如本領域內所已知的任何其他適合的材料。例如，如所需要，使用的紗線106可以是單絲紗、多絲紗、精紡紗等，並且取決於使用者的需要和需求和/或製造約束，這些紗線106可以由人工纖維、天然纖維或合成纖維製成。紗線106還可以是彈性紗或非彈性紗，或其各種組合。貫穿織物材料100的主體將面層102和背層織造在一起的紗線106的類型和紗的數目可以在寬範圍內改變並且將主要受織物材料100的期望的最終用途控制。通常，紗線106具有從30至300旦的纖度且優選地在70和300旦之間。

將面層102和背層104織造在一起以產生預定的圖案或區域——其中兩層102和104沒有織造在一起。這些沒有織造在一起的區域產生管(異形筘管道或間隙或雙層織物的中空部分)108。具體而言，通過電腦程式控制織造，其將兩層102和104織造或不織造在一起。通常，在定製或專門建造的織造機上生產三維織物材料100，該織造機併入電腦程式以控制紗線106的活動。

因此，面層102包括以交替和重複圖案形成的順序的未縫合表面部分和順序的縫合表面部分。例如，標準織造將一行一行地繼續。然後，當待形成管或間隙108時，將浮紗106推入兩層102和104中(類似於縫紉機)，然後織造或縫製停止並且當已經產生足夠的空間用於形成間隙或管108時重新開始。織造區域和未織造區域之間的間隔的比率可以在從幾乎0—1：10或甚至更高的範圍中。具體而言，經紗(或織造物的經向紗線)被分裂，從而產生該間隙或管108。然後一行一行地重複該過程，直到完成全部織造。

在一個示例性實施方式中，一旦完成織造(如圖1a中所示)，那麼熱處理三維織造織物材料100。可以經由如本領域內所已知的任何適合的熱處理過程對三維織造織物材料100進行熱處理。熱處理過程使浮紗106收縮，使得操縱管或間隙108。具體而言，管或間隙108比如果沒有熱處理更加彭松或直立(如圖1b中所示)。對於層102和104，使用合成材料或合成混紡紗允許熱處理以使合成材料收縮，以便產生蓬鬆或起絨區域，該蓬鬆或起絨區域容易與周圍區域區別。材料上存在的表面積越大，通過熱處理可以產生的蓬鬆越多，當然，假設在最終使用者各自的時尚偏好或設計中，他們優選表面區域用大量起絨區域覆蓋。通常，蓬鬆的設計延伸進入三維織造織物材料100的兩層內，產生三維設計。然而，蓬鬆的設計可以被操縱，以致在一側或層上比另一側或層上更加擴大。另外地，管或間隙108可以填充有纖維或如本領域內所已知的其他適合的材料，以使得蓬鬆的區域更堅實，或增加紋理或其他類似特徵。

因此，在不影響本發明的整體概念的情況下，三維織造織物材料100可以是如本領域內所已知的任何適合的大小、形狀和圖案。本領域普通技術人員將理解，圖1a和1b中所示的面層102和背層104的大小和/或形狀僅出於說明性目的，並且層102和104的許多其他大小和/或形狀也在本公開內容的範圍內。儘管對於好的性能，層102和104的尺寸(即，長度、寬度和高度)是重要的設計參數，但層102和104可以是確保最佳拉伸功能和其它性能特性的任何大小和/或形狀。

圖3-10圖解了成形為帽子的不同段(或部分)的三維織造織物材料。具體而言，圖3-10公開了取決於使用者的需要和需求和/或製造約束具有具體形狀和大小的多個熱處理的三維織造織物部件300、400、500、600、700、800、900、1000。將這些三維織造織物部件成形以形成織造帽子的不同段(或部分)。然後通過將多個不同的織造部件300、400、500、600、700、800、900、1000組裝在一起生產織造帽子(如圖11中所示)。具體而言，織造帽子的不同部分是分開的，然後通過熱處理織造織物材料產生四至六個不同的織造部件。一旦織造部件被熱處理，部件被組裝在一起成為成品帽子(參見圖11)。可選地，可以不向部件施加熱，當與產品的周圍區域比較時，所述部件將仍在產品自身中產生紋理差異。

織造部件可以被組裝為如本領內所已知的任何適合的帽子或便帽，並因此取決於待生產的帽子的大小和形狀以及正產生的具體設計調節部件中管或異形筘管道或間隙的大小和形狀。本領域內普通技術人員將理解，如圖3-10中所示熱處理的織造部件300、400、500、600、700、800、900、1000的大小和/或形狀僅出於說明性目的，並且織造部件的其他大小和/或形狀也充分在本公開內容的範圍內。儘管對於好的性能，織造部件的尺寸(即，長度、寬度和高度)是重要的設計參數，但織造部件的異形筘管道、間隙、管可以是確保最佳功能諸如拉伸和其它性能特性的任何大小和/或形狀。

圖11a-d圖解了由三維織造織物100部件生產的多個織造帽子，其中這些部件中的至少一個具有在織造中形成管、異形筘管道或間隙的一個或多個未織造區域。具體而言，生產多個織造部件(300、400、500、600、700、800、900、1000)(如圖3-10中所示)，然後將多個織造部件(300、400、500、600、700、800、900、1000)組裝為織造帽子(1100、1102、1104、1106)，則可能除了織造帽子的帽舌或帽邊(或帽簷)以外，這些帽子是100％織造的，織造帽子的帽舌或帽邊(或帽簷)將包括額外的硬襯部件，諸如卡板、紙板等，從而為帽子的帽舌或帽簷提供必需的強度。

可以通過改變熱處理、紗線顏色、織造設計將熱處理的三維織造織物部件製造或生產為不同的紋理或設計。具體而言，在圖11a-d中顯示了織造帽子產生的四種獨特的設計或紋理(即，石紋(stone)、蛇紋(snake)、豹紋(leopard)和幾何形狀)，並且在該具體實例中，形成「棒球風格」樣式的帽子或便帽。所有獨特的設計顯示生動的顏色和細節並且通過明顯的皺褶(puff)和脊與普通織物感覺產生差異，該明顯的皺褶和脊通過在織物的織造中形成異形筘管道、管或間隙然後使織造部件經歷可能的後織造處理諸如熱處理產生。具體而言，圖11a公開了具有豹紋圖案和細長帽舌的織造帽子1100。圖11b公開了具有蛇紋圖案和細長帽舌的織造帽子1102。圖11c公開了具有石紋顏色/圖案和圓形帽簷或帽邊的織造帽子。圖11d公開了具有幾何形狀圖案和細長帽舌的織造帽子1106。

此外，取決於使用者的需要和需求以及製造約束，可以在帽子的整個區域之上或僅僅在帽子上的有限區域內織造圖案和/或設計。可以織造任何圖案和/或設計，並且圖案和/或設計可以具有任何形狀或大小。可以存在多個相同的圖案和/或設計，或圖案和/或設計的混合。可以使用大的圖案和/或設計，或可以使用小的圖案和/或設計，或大的和小的圖案和/或設計兩者的組合。通過改變織造的管或間隙的大小產生不同大小和/或形狀的圖案和/或設計。任何大小和/或形狀的帽子或其他物品可以產生有圖案和/或設計。進一步，圖案和/或設計可以用在織造標籤中——諸如在衣服或帽子的內部上發現的那些標籤——以幫助加品牌。

上面已經描述的包括要求保護的主題的實例。當然，出於描述要求保護的主題的目的，其不可能描述部件或方法的每一個可想到的組合，但是本領域普通技術人員可以認識到，要求保護的主題的許多進一步組合和排列是可能的。因此，要求保護的主題旨在包括落入所附權利要求的精神和範圍內的所有這樣的替換、修改和變化。此外，就在詳細說明書或權利要求中使用術語「包括(include)」而言，這樣的術語旨在以與術語「包含(comprising)」類似的方式是包括性的——當使用時「包含(comprising)」被解釋為權利要求中的過渡詞。