包含熱塑性聚合物材料的紗、線及紡織品的製作方法

2023-05-27 18:14:01 3

包含熱塑性聚合物材料的紗、線及紡織品的製作方法
【專利摘要】一種紗或線可以包含多個大體上對齊的絲，且絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料。多種編織紡織品和針織紡織品可以由所述紗或線形成。編織紡織品或針織紡織品可以被熱結合到其他元件以形成接縫。至少部分地由熱塑性聚合物材料形成的股繩可以延伸穿過接縫，並且股繩可以在接縫處被熱結合。編織紡織品或針織紡織品可以被成形或模製、被包含到產品內、並且被重複利用以形成其他產品。
【專利說明】包含熱塑性聚合物材料的紗、線及紡織品
[0001]背景
[0002]多種物品至少部分地由紡織品形成。例如，服裝(例如，襯衫、褲子、襪子、鞋類、夾克以及其他外套、內褲以及其他內衣、帽子以及其他頭飾)、容器(例如，背包、袋)、以及用於家具的室內裝飾品(例如，椅子、睡椅、車輛座椅)通常由多種紡織品元件形成，所述多種紡織品元件通過縫合或粘合劑結合來連接。紡織品還可以被利用於床上用品(例如，床單、毯子)、桌布、毛巾、旗幟、帳篷、帆、以及降落傘。被利用於產業目的的紡織品通常被稱為技術紡織品並且可以包括用於汽車應用和航空航天應用的結構、過濾材料、醫用紡織品(例如，繃帶、棉籤、移植物)、用於加固路堤的土工織物、用於農作物保護的農業織物、以及防護或隔絕以免熱和輻射的產業服裝。因此，紡織品可以被包含在用於個人目的和產業目的兩者的多種物品內。
[0003]紡織品可以被定義為來自具有通常二維結構(即大體上大於厚度的長度和寬度)的纖維、絲、或紗的任何製品。通常，紡織品可以被分類為非編織紡織品或機械操縱的紡織品。非編織紡織品是結合的、熔合的、聯鎖的、或以其他方式連接的絲的網狀物或墊子。例如，非編織紡織品可以通過把多種聚合物絲任意地放置在表面比如移動的傳送帶上來形成。機械操縱的紡織品通常通過把紗或多種紗編織或相互打環(例如，針織)來形成，通常通過包括織布機或針織機的機械工藝。編織紡織品包含彼此以直角交叉的紗(即，經紗和緯紗)，而針織紡織品包含形成按照橫列(course)和縱行(wale)布置的多種相互結合的環的一種或更多種紗。
[0004]雖然某些產品由一種類型的紡織品形成，但多種產品由兩種或更多種類型的紡織品形成以便賦予不同區域不同的性質。例如，襯衫的肩部區域和肘部區域可以由賦予耐久性(例如，耐磨性)和耐拉伸性的紡織品形成，然而，其他區域可以由賦予透氣性、舒適、拉伸、以及吸溼性的紡織品形成。作為另一個例子，鞋類物品的鞋面可以具有包括由多種類型紡織品和其他材料(例如，聚合物泡沫、皮革、合成皮革)形成的多種層的結構，並且層中的某些還可以具有由不同類型紡織品形成的區域以賦予不同的性質。作為又一個例子，背包的背帶可以由非拉伸的紡織品元件形成，背包的下部區域可以由耐久性和耐水性紡織品元件形成，並且背包的剩餘部分可以由輕量並且順從的紡織品元件形成。因此，多種產品可以包含多種類型的紡織品以便賦予產品的不同部分不同的性質。
[0005]為了賦予產品的不同區域不同的性質，由材料形成的紡織品元件必須被切割成期望的形狀並且然後通常用縫合或粘合劑結合被連接到一起。隨著被包含到產品內的紡織品元件的數目和類型增加，與運輸、貯備、切割、以及連接紡織品元件相關的時間和花費也可能增加。隨著被包含到產品內的紡織品元件的數目和類型增加，來自切割過程和縫合過程的廢料也較大程度地積聚。此外，具有較大數目的紡織品元件和其他材料的產品可以比由較少元件和材料形成的產品更難以重複利用。通過減小產品中利用的元件和材料的數目，因此廢料可以被減少同時增加製造效率和可重複利用性。
[0006]概述
[0007]紗可以包含多個大體上對齊的絲，且絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料。
[0008]線可以包含第一紗和第二紗。第一紗包含多個大體上對齊的絲，且絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料。第二紗與第一紗一起被加捻。
[0009]編織紡織品(woven textile)可以包含經紗股繩(warp strand)和諱紗股繩。經紗股繩以第一方向延伸並且包含多個大體上對齊的絲，且絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料。緯紗股繩以大體上垂直於第一方向的第二方向延伸。
[0010]針織紡織品可以包含至少一個股繩，所述至少一個股繩形成按照橫列和縱行布置的多個聯鎖環。股繩包含多個大體上對齊的絲，且絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料。
[0011]物品可以包含第一材料元件、第二材料元件、以及接縫。第一材料元件至少部分地由第一熱塑性聚合物材料形成，並且第一材料元件是編織紡織品和針織紡織品中的一種。在接縫處，股繩延伸穿過第一材料元件和第二材料元件中的每個，股繩至少部分地由第二熱塑性聚合物材料形成。第一材料元件利用第一熱塑性聚合物材料在接縫處被熱結合到第二材料元件。此外，股繩利用第二熱塑性聚合物材料在接縫處被熱結合到第一材料元件和第二材料元件。
[0012]連接方法包括用股繩把一對紡織品元件縫合到一起以形成接縫。紡織品元件和股繩在接縫處被加熱並且被壓縮以(a)在紡織品元件之間形成熱結合部並且(b)熔化股繩。
[0013]服裝物品包含在接縫處彼此連接以形成用於接納穿用者的一部分的結構的多個紡織品元件。紡織品元件包含具有由熱塑性聚合物材料形成的多個大體上對齊的絲的股繩。
[0014]表徵本發明各方面的新穎性的優點和特徵在所附權利要求中被特別指出。然而，為了獲得對新穎性的優點和特徵的改進的理解，可以參考描述並且例證涉及本發明的多種構造和概念的以下描述性內容和附圖。
[0015]附圖描述
[0016]當結合附圖閱讀時，前述概述和以下詳細描述將被更好地理解。
[0017]圖1是紗的一部分的平面圖。
[0018]圖2是如圖1中界定的紗的橫截面圖。
[0019]圖3是線的一部分的平面圖。
[0020]圖4是如圖3中界定的線的橫截面圖。
[0021]圖5和6是描繪線的另外的構造的平面圖。
[0022]圖7是編織紡織品的平面圖。
[0023]圖8是如圖7中界定的編織紡織品的橫截面圖。
[0024]圖9是針織紡織品的平面圖。
[0025]圖10是如圖9中界定的針織紡織品的橫截面圖。
[0026]圖11是描繪針織紡織品的另外的構造的平面圖。
[0027]圖12和13是與圖2相對應並且描繪紗的熔合構造的實例的橫截面圖。
[0028]圖14和15是與圖4相對應並且描繪線的熔合構造的實例的橫截面圖。
[0029]圖16是具有熔合區域的編織紡織品的平面圖。
[0030]圖17是如圖16中界定的編織紡織品的橫截面圖。
[0031]圖18是具有熔合區域的編織紡織品的另一個平面圖。
[0032]圖19是如圖18中界定的編織紡織品的橫截面圖。
[0033]圖20是具有熔合區域的針織紡織品的平面圖。
[0034]圖21是如圖20中界定的針織紡織品的橫截面圖。
[0035]圖22是具有熔合區域的針織紡織品的另一個平面圖。
[0036]圖23是如圖22中界定的針織紡織品的橫截面圖。
[0037]圖24是具有多種熔合區域的編織紡織品的平面圖。
[0038]圖25是複合材料元件的透視圖。
[0039]圖26是如圖25中界定的複合材料元件的橫截面圖。
[0040]圖27A-27C是用於複合材料元件的製造工藝的示意性透視圖。
[0041]圖28是具有熔合區域的複合材料元件的透視圖。
[0042]圖29是接縫元件的第一構造的透視圖。
[0043]圖30是如圖29中界定的接縫元件的第一構造的橫截面圖。
[0044]圖31A-31D是用於接縫元件的第一構造的製造工藝的示意性側面立視圖。
[0045]圖32是具有多種熔合區域的接縫元件的第一構造的透視圖。
[0046]圖33是接縫元件的第二構造的透視圖。
[0047]圖34是如圖33中界定的接縫元件的第二構造的橫截面圖。
[0048]圖35A-35C是用於接縫元件的第二構造的製造工藝的示意性側面立視圖。
[0049]圖36是具有縫合股繩的接縫元件的第一構造的透視圖。
[0050]圖37A-37C是具有縫合股繩的接縫元件的第一構造的替代透視圖。
[0051]圖38A-38D是用於具有縫合股繩的接縫元件的第一構造的製造工藝的示意性側面立視圖。
[0052]圖38E是用於具有縫合股繩的接縫元件的第一構造的製造工藝的一部分的透視圖。
[0053]圖39A和39B是描繪在用於具有縫合股繩的接縫元件的第一構造的製造工藝中的溫度的曲線圖。
[0054]圖40是具有縫合股繩的接縫元件的第二構造的透視圖。
[0055]圖41是襯衫的第一構造的立視圖。
[0056]圖42A-42C是如圖41中界定的襯衫的第一構造的橫截面圖。
[0057]圖43是襯衫的第二構造的立視圖。
[0058]圖44A和44B是如圖43中界定的襯衫的第二構造的橫截面圖。
[0059]圖45是襯衫的第三構造的立視圖。
[0060]圖46A-46C是如圖45中界定的襯衫的第三構造的橫截面圖。
[0061]圖47是襯衫的第四構造的立視圖。
[0062]圖48是如圖47中界定的襯衫的第四構造的橫截面圖。
[0063]圖49是鞋類的第一構造的立視圖。
[0064]圖50是如圖49中界定的鞋類的第一構造的橫截面圖。
[0065]圖51是鞋類的第二構造的立視圖。
[0066]圖52是如圖51中界定的鞋類的第二構造的橫截面圖。
[0067]圖53是鞋類的第三構造的立視圖。
[0068]圖54是鞋類的第四構造的立視圖。
[0069]圖55A-55C是成形的紡織品的透視圖。
[0070]圖56A-56C是用於成形的紡織品的製造工藝的示意性透視圖。
[0071]圖57是重複利用工藝的不意圖。
[0072]詳細描述
[0073]以下討論和附圖公開由熱塑性聚合物材料形成的多種紗、線、以及紡織品。雖然紗、線、以及紡織品在下文中被公開為被包含到用於實例目的的多種服裝物品(例如，襯衫和鞋類)內，但紗、線、以及紡織品還可以被包含到多種其他物品內。例如，紗、線、以及紡織品可以被利用於其他類型的服裝、容器、以及用於家具的室內裝飾品。紗、線、以及紡織品還可以被利用於床上用品、桌布、毛巾、旗幟、帳篷、帆、以及降落傘。紗、線、以及紡織品的多種構造還可以被利用於產業目的，如在汽車應用和航空航天應用、過濾材料、醫用紡織品、土工織物、農業織物、以及產業服裝中。因此，紗、線、以及紡織品可以被利用於用於個人目的和產業目的兩者的多種物品中。
[0074]A.紗的構造
[0075]紗100的一部分在圖1中被描繪成具有可以被利用於多種目的的構造，所述多種目的包括縫紉、縫合、以及刺繡。紗100還可以被利用於製造線、纜、索(cord)、或繩。例如，多種紡織品還可以通過編織和針織從紗100來生產。雖然紗100的相對短的長度被示出，但紗100可以具有明顯更大的長度。更特別地，紗100的長度可以明顯地超過一千米或甚至一萬米。取決於紗100形成的方式,紗100可以是精紡紗或空氣變形紗(air texturedyarn)。
[0076]紗100包含多種絲101，所述多種絲101被捆綁或以其他方式被聚集以形成通常薄並且長形的結構。被包含到紗100內的絲101的數目可以明顯地變化並且可以在兩百和三百或更多之間的範圍中。在紡織品術語中，纖維通常被界定為具有在從一毫米到若干釐米或更多的範圍中的相對短的長度，然而，絲通常被界定為具有比纖維更長的長度或甚至具有不確定的長度。如在本文件內利用，術語「絲」或其變體被意圖包括來自紡織品術語定義的纖維和絲兩者的長度。因此，絲101或本文中提到的其他絲通常可以具有任何長度。例如，因此，絲101可以具有在從一毫米到數百米或更多的範圍中的長度。單個絲101還可以具有延伸穿過紗100的整個長度的長度。
[0077]絲101在紗100中是大體上對齊的。如本文利用，術語「大體上對齊的」被意圖表達絲100通常按照共同的方向延伸，所述共同的方向與紗100的縱軸相對應。當大體上對齊時，絲101中的某些或絲101中的部分可以彼此平行，但當紗100被拉緊、被拉伸、或以其他方式被布置以具有線型結構或直線結構時，其他絲101或絲101的其他部分可以彼此交叉或可以按照偏置了若干度(例如，以零到七度的範圍偏置)的方向延伸。
[0078]雖然絲101是大體上對齊的，但紗100被描繪成呈現捻度，從而賦予多種絲101旋轉形態(aspect)。更特別地，絲101可以在彼此周圍被加捻，使得某些絲101或絲101的部分具有重複地環繞紗100的縱軸的螺旋狀結構。雖然絲101的部分可以通常是直線的，但其他部分可以具有賦予捻度的螺旋形的(spiral)或螺旋狀的(helical)構造。在某些構造中，位於紗100的中心區域的絲100的部分可以通常是直線的，然而位於更靠近紗100的周緣或外部的絲100的部分可以具有螺旋形的或螺旋狀的構造。S-捻度或Z-捻度可以被利用於紗100。捻度的優點是絲101被捆綁得比在非捻紗中更緊以有效地減小單個絲101之間的空間大小。因而，如圖2中描繪，絲101彼此倚靠並且接觸，以最小化紗100的總直徑。此外，在紗100中捻度賦予減少磨損(fraying)的優點，所述磨損可能發生在絲101中的某些被切斷、被剪切、或以其他方式被斷裂的情況下。雖然紗100可以呈現捻度，但是紗100還可以具有直線或非捻的構造。
[0079]絲101主要由熱塑性聚合物材料形成。通常，熱塑性聚合物材料當被加熱時軟化或熔化並且當被冷卻時恢復到固態。更特別地，(a)當被加熱到熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度時熱塑性聚合物材料從固態轉變成軟化態並且(b)當被加熱到熱塑性聚合物材料的熔化溫度時熱塑性聚合物材料從固態轉變成通常液態。然後，當被充分冷卻時，熱塑性聚合物材料從軟化態或液態轉變成固態。因而，熱塑性聚合物材料在多種循環中可以被軟化或熔化、模製、冷卻、再軟化或再熔化、再模製、以及再冷卻。如在下文中更詳細描述，當被加熱到至少玻璃轉變溫度時，熱塑性聚合物材料還可以被熔接、熔合、或熱結合，以把由熱塑性聚合物材料形成的元件連接到另一種物體、物項、或元件。與熱塑性聚合物材料相對比，多種熱固性聚合物材料當被加熱時不熔化，反而僅僅降解或燃燒。
[0080]雖然寬範圍的熱塑性聚合物材料可以被利用於絲101，但適當的熱塑性聚合物材料的實例包括熱塑性聚氨基甲酸酯、聚醯胺、聚酯、聚丙烯、以及聚烯烴。雖然絲101可以由上文提到的熱塑性聚合物材料中的任一種形成，但利用熱塑性聚氨基甲酸酯賦予多種優點。例如，熱塑性聚氨基甲酸酯的多種製劑是彈性體的並且拉伸超過百分之一百，同時呈現相對高的穩定性或抗張強度。與某些其他熱塑性聚合物材料相比，熱塑性聚氨基甲酸酯容易與其他元件形成熱結合部，如在下文中更詳細地討論。此外，熱塑性聚氨基甲酸酯可以形成泡沫材料並且可以被重複利用以形成多種產品。
[0081]在紗100的多種構造中，每個絲101完全地或大體上由一種或更多種熱塑性聚合物材料形成。即，絲101的材料中的至少百分之九十五、百分之九十九、或百分之一百是熱塑性聚合物材料。大體上由熱塑性聚合物材料形成絲101的優點是均勻性質、形成熱結合部的能力、有效率的製造、彈性體拉伸、以及相對高的穩定性或抗張強度。雖然單種熱塑性聚合物材料可以被利用，但單個絲101可以由多種熱塑性聚合物材料形成。例如，單個絲101可以具有鞘-芯構造，其中單個絲101的外鞘由第一熱塑性聚合物材料形成，並且單個絲101的內芯由第二熱塑性聚合物材料形成。作為類似的例子，單個絲101可以具有雙組分構造，其中單個絲101的一半由第一熱塑性聚合物材料形成，並且單個絲101的相對的一半由第二熱塑性聚合物材料形成。雖然每個絲101可以由共同的熱塑性聚合物材料形成，但不同的絲101也可以由不同的材料形成。例如，絲101中的某些可以由第一類型的熱塑性聚合物材料形成，然而其他絲101可以由第二類型的熱塑性聚合物材料形成。
[0082]絲101的熱塑性聚合物材料可以被選擇為具有多種拉伸性質，並且材料可以被認為是彈性體的。取決於對紗100期望的特定性質，在拉伸斷裂之前絲101可以在百分之十到多於百分之八百之間拉伸。作為相關的物質，被利用於絲101的熱塑性聚合物材料可以被選擇為具有多種復原性質。即，紗100或絲101可以被形成為在被拉伸之後，恢復到原始形狀。在被拉伸百分之一百或更多之後，包含紗100的多種產品比如紡織品和由紡織品形成的服裝物品可以受益於允許紗100恢復到或以其他方式復原到原始形狀的性質。雖然多種熱塑性聚合物材料呈現拉伸性質和復原性質，但熱塑性聚氨基甲酸酯呈現適用於多種紡織品和服裝物品的拉伸性質和復原性質。
[0083]例如，紗100的重量可以明顯地變化，這取決於單個絲101的厚度、絲101的數目、以及被選擇用於絲101的特定材料。通常，重量通過單位特克斯來測量，所述單位特克斯是以一千米紗的克數計的重量。紗100可以在從五十旦尼爾到一千旦尼爾或更多的範圍中。
[0084]多種常規工藝可以被利用以製造紗100。通常，用於紗100的製造工藝包括(a)由熱塑性聚合物材料擠壓成或以其他方式形成多種絲101以及(b)收集或捆綁絲101。在捆綁時，絲101可以被加捻。取決於期望的特定特性，紗100還可以經受空氣變形操作或其他後加工操作。如下文討論，熔合工藝還可以被進行以在鄰近絲101之間形成熱結合部。
[0085]B.線的構造
[0086]在圖3和4中線200被描繪成包含彼此加捻的兩種紗201。雖然紗201的構造可以明顯地變化，但每種紗201可以呈現上文討論的紗100的一般構造。因此，紗201中的一種或兩種包含大體上由熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲202。因而，絲202的材料中的至少百分之九十五、百分之九十九、或百分之一百是熱塑性聚合物材料，比如熱塑性聚氨基甲酸酯。
[0087]考慮到兩種紗201被加捻到一起，線200的這樣的構造可以被認為是雙股線。在其他構造中，任何數目的紗201或其他紗可以被包含到線200內。作為三股線的實例，圖5把線200描繪成包含彼此加捻的三種紗201。作為另一實例，圖6把線200描繪成包含通過編結(braiding)加捻到一起的三種紗201。因此，紗201的數目和紗201彼此加捻的方式可以明顯地變化。
[0088]例如，正如紗100 —樣，線200的重量可以明顯地變化，這取決於單個絲202的厚度、每種紗201中絲202的數目、被選擇用於絲202的材料、以及紗100的數目。通常，重量通過單位特克斯來測量，所述單位特克斯是以一千米線的克數計的重量。例如，線200內的每種紗201可以在從50旦尼爾到400旦尼爾或更多的範圍中。
[0089]C.紡織品的構造
[0090]多種類型的紡織品可以由一種或更多種股繩形成，所述股繩包含紗100和線200中的任一種。為了以下討論的目的，術語「股繩」被定義為具有大體上大於寬度和厚度的長度的通常長形的元件。多種類型的股繩的實例包括絲、紗、線、纜、索、以及繩。因而，紗100和線200中的任一種可以是被包含到紡織品內的股繩。
[0091]作為紡織品的第一實例，編織紡織品300在圖7中被描繪成包含多種經紗股繩301和緯紗股繩302。經紗股繩301以第一方向延伸，而緯紗股繩302以大體上垂直於第一方向的第二方向延伸。此外，股繩301和302彼此交叉並且彼此上下編織，如圖8中描繪。在製造編織紡織品300中，股繩301和302通過編織工藝被操縱以在彼此之間以大體上直角交叉並且編織，所述編織工藝可以包括編織機或織布機。除了平紋組織之外，編織紡織品的多種構造可以具有例如斜紋組織、緞紋組織、提花組織、或多臂提花組織。
[0092]雖然編織紡織品300被描繪成由股繩301和302形成，但一種或更多種另外的股繩可以被包含到編織紡織品300的結構內。例如，不同的經紗股繩、緯紗股繩、或這些股繩的部分可以由多種類型的具有多樣的材料、顏色、或性質的股繩形成。任何的股繩301和302可以具有絲、紗、線、纜、索、或繩的構造。股繩301和302中的任一種或兩種還可以呈現上文討論的紗100或線200的一般構造。因此，股繩301和302可以包含大體上由熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲。因而，形成股繩301和302的絲或其他材料的材料中的至少百分之九十五、百分之九十九、或百分之一百可以是熱塑性聚合物材料，比如熱塑性聚氨基甲酸酯。當股繩301和302被形成為絲、纜、索、或繩時，此類股繩也可以大體上由熱塑性聚合物材料形成。
[0093]作為紡織品的第二實例，針織紡織品400在圖9和10中被描繪成包含至少一種股繩401，所述至少一種股繩401形成多種互相結合的環。更特別地，股繩401的部分形成多種環，所述多種環延伸穿過其他環並且與其他環互相結合以界定多種橫列和縱行。如描繪，橫列是由股繩401形成的環的水平行，並且縱行是由股繩401形成的環的垂直列。在製造針織紡織品400中，股繩401通過針織工藝被操縱以形成環並且使環互相結合，從而界定多種橫列和縱行，所述針織工藝可以包括針織機。雖然相對簡單的針織結構被描繪，但大量經紗針織結構和緯紗針織結構可以通過例如橫機針織提花織物、寬管圓形針織提花織物、窄管圓形針織提花織物、單面針織圓形針織提花織物、雙面針織圓形針織提花織物、雙針床拉歇兒經編針織物(double needle bar raschel)、經紗針織提花織物、以及特裡科經編織物來形成。
[0094]雖然針織紡織品400被描繪成由股繩401形成，但多種股繩可以被包含到針織紡織品400的結構內。例如，不同的環、不同的橫列、單個橫列的不同部分、不同的縱行、以及單個縱行的不同部分可以由具有多樣的材料、顏色、以及性質的股繩形成。
[0095]股繩401可以具有絲、紗、線、纜、索、或繩的構造。被包含到針織紡織品400內的股繩401或其他股繩還可以呈現上文討論的紗100或線200的一般構造。因此，股繩401可以包括大體上由熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲。因而，形成股繩401的絲或其他材料的材料中的至少百分之九十五、百分之九十九、或百分之一百可以是熱塑性聚合物材料，比如熱塑性聚氨基甲酸酯。當股繩401被形成為絲、纜、索、或繩時，此類股繩也可以大體上由熱塑性聚合物材料形成。
[0096]作為變型，針織紡織品400還可以包含鑲嵌的股繩402，如圖11中描繪。鑲嵌的股繩402延伸穿過針織結構，從而在針織紡織品400之內的多種環之間通過。雖然鑲嵌的股繩402被描繪成沿著橫列延伸，但鑲嵌的股繩402還可以沿著徑向延伸。除了其他類型的股繩之外，鑲嵌的股繩402可以類似於紗100或線200，或鑲嵌的股繩402可以具有另外的構造，所述另外的構造具有大體上由熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲。鑲嵌的股繩402的優點包括提供支撐、穩定性、以及結構。例如，鑲嵌的股繩402可以有助於限制在針織紡織品400的區域中和在特定方向中的拉伸或變形。參考於2011年3月15日在美國專利與商標局提交並且題為Method Of Manufacturing A Knitted Component的美國專利申請序列號13/048，540(此申請通過引用被完全併入本文)，可以發現涉及鑲嵌的股繩的另外的細節和把鑲嵌的股繩包含到針織紡織品的結構內的方法。
[0097]編織紡織品300和針織紡織品400提供紡織品結構的實例，這些實例可以包含由熱塑性聚合物材料形成的紗100、線200、或其他股繩。多種其他類型的紡織品還可以包含類似的股繩。例如，通過鉤編或交織以及加捻形成的紡織品可以具有帶有大體上由熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲的股繩。類似地，網眼紡織品、間隔物網眼紡織品、平針織物紡織品、絨頭織物紡織品、以及毛圈織物環紡織品可以具有帶有大體上由熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲的股繩。
[0098]D.紗、線、以及紡織品的熱結合
[0099]熱結合是熱塑性聚合物材料的優點，所述熱結合通常不存在於例如由天然材料(例如，棉、蠶絲)和熱固性聚合物材料形成的紗、線、以及紡織品中。如上文討論，熱塑性聚合物材料當被加熱時軟化或熔化並且當被冷卻時恢復到固態。除了允許模製或成形之外，由熱塑性聚合物材料形成的元件還可以被熔接、熔合、或熱結合到另一種物體、物項、或元件。即，熱塑性聚合物材料可以被用來通過熱結合把兩種元件連接到一起。如本文利用，術語「熱結合」或其變體被定義為兩種元件之間的固定技術，所述固定技術包括使在元件中的至少一種之內的熱塑性聚合物材料軟化或熔化使得當冷卻時元件被彼此固定。類似地，術語「熱結合部」或其變體被定義為通過工藝連接兩種元件的結合部、連接部、或結構，所述工藝包括使在元件中的至少一種之內的熱塑性聚合物材料軟化或熔化使得當冷卻時元件被彼此固定。
[0100]熱結合的實例包括:(a)使包含熱塑性聚合物材料的兩種元件熔化或軟化使得熱塑性聚合物材料彼此混合(例如，擴散越過熱塑性聚合物材料之間的邊界層)並且當冷卻時被固定到一起；(b)使包含熱塑性聚合物材料的元件熔化或軟化使得熱塑性聚合物材料延伸到股繩的結構內或浸潤股繩的結構(例如，在股繩中的絲周圍延伸或與股繩中的絲結合)以當冷卻時把元件固定到一起；(C)使包含熱塑性聚合物材料的元件熔化或軟化使得熱塑性聚合物材料延伸到紡織品元件的結構內或浸潤紡織品元件的結構(例如，在紡織品元件中的絲或纖維周圍延伸或與紡織品元件中的絲或纖維結合)以當冷卻時把元件固定到一起；以及(d)使包含熱塑性聚合物材料的元件熔化或軟化使得熱塑性聚合物材料延伸到在另一種元件(例如，聚合物泡沫或片、板、結構裝置)中形成的裂縫或空腔內或浸潤另一種元件(例如，聚合物泡沫或片、板、結構裝置)中形成的裂縫或空腔以當冷卻時把元件固定到一起。當只有一種元件包含熱塑性聚合物材料時或當兩種元件皆包含熱塑性聚合物材料時熱結合可以發生。因此，通常，熱結合包括用熱使元件彼此直接結合。然而，在某些情況下，縫合或粘合劑可以被利用以增補元件通過熱結合的熱結合部或連接。
[0101]影響熔合度的因素之一是溫度。如上所述，(a)當被加熱到熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度時熱塑性聚合物材料從固態轉變成軟化態並且(b)當被加熱到熱塑性聚合物材料的熔化溫度時熱塑性聚合物材料從固態轉變成通常液態。當熱塑性聚合物材料被加熱到玻璃轉變溫度時熱結合可以發生。如下文討論，更大的熱結合度可以在接近或超過熔化溫度的高溫下發生。
[0102]考慮到紗100、線200、編織紡織品300、以及針織紡織品400包含熱塑性聚合物材料，這些元件可以經受熱結合工藝。例如，圖12描繪具有熔合多種絲101的熱結合部的紗100的構造。當經受足夠的熱以及可能地壓力時，紗100中的多種絲101的熱塑性聚合物材料從固態轉變成軟化態或液態。此外，絲101可以通過熱結合彼此熔合以有效地結合兩種或更多種絲101。雖然某些絲101與其他絲101保持分開或未熔合，但其他絲101在兩種、三種、四種、或更多種的組中彼此熱結合。即，某些熱結合部僅僅使兩種絲101彼此熔合，然而其他熱結合部使三種或更多種絲101彼此熔合。圖13描繪另一種構造，其中大約一半的絲101與其他絲101保持分開或未熔合，然而另一半的絲101全部彼此熱結合以形成在紗100之內的熱塑性聚合物材料的單個塊。
[0103]基於圖2、12以及13之間的對比，絲101可以呈現一系列的熱結合，所述熱結合從(a)其中多種絲101在紗100之內保持分開並且可辨認的狀態延伸到(b)其中多種絲101結合以形成在紗100之內的熱塑性聚合物材料的較大的塊的狀態。即，(a)絲101彼此保持完全分開，(b)相對少數的絲101可以彼此熱結合，但保持通常細絲狀的構造，或(c)大量的絲101可以彼此熱結合以形成通常非細絲狀的構造。雖然未描繪，但在紗100中的全部絲101可以彼此熱結合以使來自每個絲101的熱塑性聚合物材料有效地結合成單個股繩(例如，類似於單絲)。因此，在紗100中的熱結合度可以相當大地變化。
[0104]在圖14中描繪熱結合的另一種實例，其中線200呈現熱結合。更特別地，在線200的紗201之內的多種絲202在比得上圖12的程度上被熔合。顯著地，來自一種紗201的某些絲202與來自另一種紗201的某些絲202熔合或熱結合。即，在線200之內的紗201彼此被熱結合，從而有效地連接兩種紗201。正如上文討論的紗100的熱結合一樣，線200可以呈現一系列的熱結合，所述熱結合從(a)其中多種絲202保持分開並且可辨認的狀態延伸到(b)其中多種絲202結合以形成熱塑性聚合物材料的較大的塊的狀態。參考圖15，例如，在線200中紗201的每種絲202可以彼此熱結合以使來自每種紗201的熱塑性聚合物材料有效地結合成連接的股繩(即，連接的單絲)。因此，在線200中的熱結合度可以相當大地變化。
[0105]在圖16和17中描繪熱結合的另一種實例，其中編織紡織品300包含熔合區域303。與其中股繩301和302彼此未結合或未熔合的編織紡織品300的其他區域相比，在熔合區域303中股繩301和302彼此被熔合或以其他方式被熱結合。即，在熔合區域303中在股繩301和302中的一種或兩種之內的熱塑性聚合物材料有效地形成熱結合部以使股繩301和302彼此連接。考慮到股繩301和302可以具有絲、紗、線、纜、索、或繩的一般構造以及紗100或線200的構造，其中股繩301和302彼此熔合的方式可以相當大地變化。例如，當股繩301和302呈現紗100的構造時，其中股繩301和302彼此交叉或接觸的區域可以以類似於圖14和15的方式熱結合。此外，在股繩301和302之內的絲可以呈現一系列的熱結合，所述熱結合從(a)其中多種絲保持分開並且可辨認的狀態延伸到(b)其中多種絲結合以形成熱塑性聚合物材料的較大的塊的狀態。當股繩301和302呈現線200或另一種類型的股繩的構造時，類似的概念適用。
[0106]當股繩301和302中的每種具有不同的構造或由不同的材料形成時，在熔合區域303中編織紡織品300也可以呈現熱結合。例如當經紗股繩301是由熱塑性聚合物材料形成的絲並且緯紗股繩302是由熱固性聚合物材料形成的線時，在經紗股繩301中的熱塑性聚合物材料可以通過在線中的絲周圍延伸來浸潤形成緯紗股繩302的線的結構以當冷卻時把股繩301和302固定到一起。作為另一種實例，當經紗股繩301是由熱塑性聚合物材料形成的索並且緯紗股繩302是由熱固性聚合物材料形成的絲時，在經紗股繩301中的熱塑性聚合物材料可以浸潤形成緯紗股繩302的絲中的裂縫或空腔以當冷卻時把股繩301和302固定到一起。
[0107]當形成熱結合部時，股繩301和302熔化的程度或從細絲狀態轉變成非細絲狀態的程度還可以變化。再次參考圖16和17，在熔合區域303的結構之內股繩301和302保持可辨認的。類似於圖12和14，單個絲還可以保持可辨認的。然而，在圖18和19中，來自股繩301和302的熱塑性聚合物材料已經被熔化成非細絲狀態，所述非細絲狀態在熔合區域304中有效地形成固體聚合物片，且股繩301和302或股繩301和302中的單個絲都是不可辨認的。因而，在編織紡織品300中的熱結合可以在從(a)如在熔合區域303中的其中多種元件保持分開並且可辨認的狀態到(b)如在熔合區域304中的其中多種元件結合以形成熱塑性聚合物材料的較大的塊的狀態的範圍中。
[0108]涉及編織紡織品300的構造的多種因素和熔合區域303和304通過其被形成的工藝確定股繩301和302被熱結合的程度。例如，確定熔合度的因素包括(a)形成股繩301和302的特定的熱塑性聚合物材料、(b)熔合區域303和304暴露於的溫度(例如，玻璃轉變溫度和熔化溫度)、(c)熔合區域303和304暴露於的壓力、以及(d)熔合區域303和304暴露於高溫和/或高壓的時間。通過改變這些因素，在熔合區域303和304之內產生的熔合度或熱結合度還可以變化。類似的因素還適用於在紗100和線200之內的熱結合。
[0109]在圖20和21中描繪熱結合的另一種實例，其中針織紡織品400包含熔合區域403。與針織紡織品400的其中股繩401與本身未結合或未熔合的其他區域相比，在熔合區域403中股繩401與本身熔合或以其他方式熱結合。即，在熔合區域403中在股繩401的一部分之內的熱塑性聚合物材料與股繩401的另一部分有效地形成熱結合部。考慮到股繩401可以具有絲、紗、線、纜、索、或繩的一般構造以及紗100或線200的構造，其中股繩401的各部分彼此熔合的方式可以相當大地變化。例如，當股繩401呈現紗100的構造時，股繩401的彼此交叉或接觸的各部分可以以類似於圖14和15的方式熱結合。此外，在股繩401之內的絲可以呈現一系列的熱結合，所述熱結合從(a)其中多種絲保持分開並且可辨認的狀態延伸到(b)其中多種絲結合以形成熱塑性聚合物材料的較大的塊的狀態。當股繩401呈現線200或另一種類型的股繩的構造時，類似的概念適用。
[0110]當股繩401和一種或更多種另外的股繩(例如，鑲嵌的股繩402)被包含到針織紡織品400內時，針織紡織品400還可以在熔合區域403中呈現熱結合。在這樣的構造中，熱結合可以類似於上文對編織紡織品300的熔合區域303中的不同類型的股繩301和302提供的多種實例。實際上，熱結合可以連接具有不同構造或由不同材料形成的在熔合區域403之內的股繩。
[0111]當形成熱結合部時，股繩401熔化的程度或從細絲狀態轉變成非細絲狀態的程度還可以變化。再次參考圖20和21，在熔合區域403的結構之內股繩401的各部分保持可辨認的。類似於圖14，單個絲還可以保持可辨認的。然而，在圖22和23中，來自股繩401的熱塑性聚合物材料已經被熔化成非細絲狀態，所述非細絲狀態在熔合區域404中有效地形成固體聚合物片，且股繩401或股繩401中的單個絲都是不可辨認的。因而，在針織紡織品400中熱結合可以在從(a)如在熔合區域403中的其中多種元件保持分開並且可辨認的狀態到(b)如在熔合區域404中的其中多種元件結合以形成熱塑性聚合物材料的較大的塊的狀態的範圍中。
[0112]正如編織紡織品300 —樣，在針織紡織品400中確定熔合度的因素包括(a)形成股繩401的特定的熱塑性聚合物材料、(b)熔合區域403和404暴露於的溫度(例如，玻璃轉變溫度和熔化溫度)、(c)熔合區域403和404暴露於的壓力、以及(d)熔合區域403和404暴露於高溫和/或高壓的時間。通過改變這些因素，在熔合區域403和404之內產生的熔合度或熱結合度還可以變化。
[0113]基於以上討論，紗100、線200、其他股繩、紡織品300和400、以及其他紡織品由於熱塑性聚合物材料的存在而可以呈現熔合或可以形成熱結合部。如在多種實例中示出，在紗100之內的絲101可以在不同程度上彼此形成熱結合部，並且在線200之內的絲202或紗201可以在不同程度上彼此形成熱結合部。此外，編織紡織品300可以具有熔合區域303或304和剩餘的未熔合區域，且經紗股繩301和緯紗股繩302在熔合區域303和304中彼此熱結合併且在未熔合區域中彼此未結合。類似地，針織紡織品400可以包含熔合區域403或404和剩餘的未熔合區域，且股繩401的一部分與股繩401的不同部分在熔合區域403和404中熱結合。雖然熔合區域303、304、403、以及404被示出是紡織品300和400的相對小的部分，但較大的部分或大體上全部的紡織品300和400可以呈現熱結合。
[0114]E.熔合區域的性質
[0115]在編織紡織品300中熔合區域303和304的性質可以不同於未熔合區域的性質。在其中編織紡織品300具有多種熔合區域的構造中，熔合區域中的一種的性質可以不同於熔合區域中的另一種的性質。例如，圖24描繪具有兩種熔合區域303和304的編織紡織品300的構造。相比之下，熔合區域303的性質可以不同於熔合區域304的性質以賦予編織紡織品300的不同區域不同的性質。
[0116]在製造編織紡織品300和形成熔合區域303和304中，在熔合區域303和304的區域中特定的性質可以被應用於編織紡織品300。更特別地，熔合區域303和304的形狀、熔合區域303和304的位置、熔合區域303和304的大小、在熔合區域303和304之內股繩301和302被熔合的程度、和編織紡織品300的其他方面可以變化以賦予編織紡織品300的特定區域特定的性質。例如，在圖24中熔合區域303和304具有不同的形狀(例如，正方形和圓形)。因此，編織紡織品300可以被策劃、被設計、或以其他方式被結構化以在不同區域中具有特定的性質。
[0117]通過添加或配置熔合區域303和304可以改變的性質的實例包括滲透性、耐久性、以及耐拉伸性。通過在編織紡織品400的特定區域中形成熔合區域303和304中的一種，該區域的滲透性通常減小，然而耐久性和耐拉伸性兩者通常增加。如在下文中更詳細討論，股繩301和302彼此熔合的程度對滲透性、耐久性、以及耐拉伸性的改變具有顯著的影響。可以影響滲透性、耐久性、以及耐拉伸性的其他因素包括熔合區域303和304的形狀、位置、以及大小、以及形成股繩301和302的特定的熱塑性聚合物材料。
[0118]滲透性通常涉及空氣、水、以及其他流體(無論是氣體的還是液體的)穿過或以其他方式滲透編織紡織品300的能力。取決於股繩301和302彼此熔合的程度，滲透性可以明顯地變化。通常，在編織紡織品300的其中股繩301和302熔合得最少的區域中滲透性是最高的，並且在編織紡織品300的其中股繩301和302熔合得最多的區域中滲透性是最低的。因而，滲透性可以隨範圍(spectrum)而變化，這取決於股繩301和302彼此熔合的程度。編織紡織品300的與熔合區域303和304分開的區域(即，編織紡織品300的未熔合區域)通常呈現相對高的滲透性。因為股繩301和302之間的開口，熔合區域303還可以呈現相對高的滲透性，但滲透性通常低於與熔合區域303和304分開的區域。因為有效地形成固體聚合物片的非細絲狀態，熔合區域304呈現相對低的滲透性。
[0119]耐久性通常涉及編織紡織品300保持完整無缺、粘合、或在其他方面未損壞的能力，並且可以包括耐磨性、耐磨損性、以及抵抗來自化學品和光的降解。取決於股繩301和302彼此熔合的程度，耐久性可以明顯地變化。雖然編織紡織品300的任何部分的耐久性可以被認為是高的，但在編織紡織品300的其中股繩301和302熔合得最少的區域中耐久性是最低的，並且在編織紡織品300的其中股繩301和302熔合得最多的區域中耐久性是最高的。因而，耐久性可以隨範圍而變化，這取決於股繩301和302彼此熔合的程度。此外，熔合區域303可以具有比熔合區域304更少的耐久性。可以影響編織紡織品300的熔合區域303和304和其他區域的一般耐久性的其他因素包括編織紡織品300的初始厚度和初始密度以及形成股繩301和302的熱塑性聚合物材料的類型。
[0120]耐拉伸性通常涉及編織紡織品300當經受張力時抵抗拉伸的能力。正如滲透性和耐久性一樣，編織紡織品300的耐拉伸性可以明顯地變化，這取決於股繩301和302彼此熔合的程度。雖然編織紡織品300的任何部分的耐拉伸性可以被認為是高的，但在編織紡織品300的其中股繩301和302熔合得最少的區域中耐拉伸性是最低的，並且在編織紡織品300的其中股繩301和302熔合得最多的區域中耐拉伸性是最高的。被利用於編織紡織品300的熱塑性聚合物材料或其他材料可以被認為是彈性體的或可以在拉伸斷裂之前拉伸至少百分之一百。雖然在其中股繩301和302熔合得最多的區域中編織紡織品300的耐拉伸性可以是更大的，但熔合區域304可以仍然是彈性體的或可以在拉伸斷裂之前拉伸至少百分之一百。可以影響編織紡織品300的熔合區域303和304和其他區域的一般拉伸性的其他因素包括編織紡織品300的初始厚度和初始密度以及形成股繩301和302的熱塑性聚合物材料的類型。
[0121]如在下文中更詳細討論，編織紡織品300可以被包含到包括多種服裝物品(例如，襯衫、鞋類)的多種產品內。以襯衫作為例子，編織紡織品300可以形成襯衫的大部分，包括軀幹區域和兩個臂部區域。考慮到來自汗水的水分可以在襯衫內積聚，襯衫的大部分可以由不包含熔合區域303和304的編織紡織品300的各部分形成以便提供相對高的滲透性。考慮到當被穿用襯衫時襯衫的肘部區域可能經受相對高的磨損，熔合區域303和304中的某些可以位於肘部區域以賦予較大的耐久性。此外，考慮到當襯衫被個人穿上以及被個人脫下時頸部開口可能被拉伸，熔合區域303和304中的一種可以位於頸部開口周圍以賦予較大的耐拉伸性。因此，在整個襯衫中可以使用一種材料(即，編織紡織品300)，但通過在不同程度上熔合不同的區域，在襯衫的不同區域中性質可以被有利地變化。
[0122]以上討論主要集中於滲透性、耐久性、以及耐拉伸性的性質。通過添加或配置熔合區域303和304，多種其他性質還可以被改變。例如，編織紡織品300的總密度可以隨熔合度增加而增加。編織紡織品300的透明度還可以隨熔合度增加而增加。取決於多種因素，編織紡織品300的顏色的飽和度還可以隨熔合度增加而增加。熔合區域303和304在視覺上還可以與其他區域形成對照。編織紡織品300的總厚度可以隨熔合度增加而減小。在被拉伸後編織紡織品300復原的程度、編織紡織品300的總柔性、以及對多種破壞模式的抵抗性還可以取決於熔合度而變化。因此，通過形成類似於熔合區域303和304的熔合區域，多種性質可以變化。
[0123]雖然以上討論集中於編織紡織品300，但類似的概念適用於針織紡織品400。因而，在針織紡織品400中熔合區域403和404的性質可以不同於未熔合區域的性質。在其中針織紡織品400具有多種熔合區域403和404的構造中，熔合區域403的性質可以不同於熔合區域404中的一種的性質。此外，熔合區域403中的一種的性質可以不同於熔合區域403中的另一種的性質。除了改變熔合度之外，多種熔合區域403和404的形狀和針織紡織品400的其他方面可以改變以賦予特定區域特定的性質。因此，針織紡織品400可以被策劃、被設計、或以其他方式被結構化以在不同區域中具有特定的性質，包括滲透性、耐久性、以及耐拉伸性的性質。
[0124]F.複合材料元件
[0125]在圖25和26中複合材料元件500被描繪成包含彼此鄰近放置並且彼此熱結合的第一組件501和第二組件502。雖然組件501和502被描繪成具有類似的尺寸，但第一組件501可以具有比第二組件502更少或更大的長度、更少或更大的寬度、或更少或更大的厚度。即，組件501和502的相對尺寸可以相當大地變化，這取決於其中意圖包含複合材料元件500的產品。
[0126]為了利於熱結合，組件501和502中的至少一種包含熱塑性聚合物材料。組件501和502中的任一種或兩種可以是編織紡織品300、針織紡織品400、包含紗100或線200的其他紡織品、或包含熱塑性聚合物材料的其他紡織品。此外，組件501和502中的一種可以是另一種紡織品(例如，針織的、編織的、非編織的)、聚合物泡沫元件、聚合物片、或板。例如，(a)組件501和502中的每種可以是編織紡織品300，(b)組件501和502中的每種可以是針織紡織品400，(c)第一組件501可以是編織紡織品300並且第二組件502可以是針織紡織品400，(d)第一組件501可以是編織紡織品300並且第二組件502可以是由棉、蠶絲、熱固性聚合物絲、或不包括熱塑性聚合物材料的其他材料形成的另一種紡織品，(e)第一組件501可以是針織紡織品400並且第二組件502可以是由熱塑性聚合物材料或熱固性聚合物材料形成的聚合物泡沫元件，(f)第一組件501可以是編織紡織品300並且第二組件502可以是由熱塑性聚合物材料或熱固性聚合物材料形成的聚合物片，或(g)第一組件501可以是針織紡織品400並且第二組件502可以是由金屬、木材、或剛性聚合物形成的板，所述剛性聚合物由熱塑性聚合物材料或熱固性聚合物材料形成。
[0127]作為另一種實例，第一組件501可以是編織紡織品300。如果第二組件502是吸收水或芯吸(wick)水的另一種紡織品，那麼編織紡織品300和第二組件502的組合可以適合用於在穿用服裝的個人可能流汗的體育活動期間被利用的服裝物品。如果第二組件502是可壓縮材料，比如聚合物泡沫元件，那麼編織紡織品300和第二組件502的組合可以適合用於其中緩衝(即，衝擊力的衰減)是有利的服裝物品，比如用於可以涉及與其他運動員、設備、或地面接觸或衝擊的體育活動的襯墊。如果第二組件502是聚合物片或板，那麼編織紡織品300和第二組件502的組合可以適合用於賦予保護以免急劇衝擊的服裝物品。在第一組件501是針織紡織品400的情況下，可以形成類似的組合。因此，通過熱結合可以被連接到紡織品300和400中的任一種的多種材料或其他組件形成具有另外的性質的複合材料元件。
[0128]現在，將參考圖27A-27C，討論用於形成複合材料元件500的一般製造工藝。首先，組件501和502位於具有一對壓板11的熱壓機之間，如圖27A中描繪。然後，壓板11朝向彼此平移或以其他方式移動以便壓縮組件501和502或促使組件501和502之間的接觸，如圖27B中描繪。當被壓縮時，熱被施加以形成連接組件501和502的熱結合部。S卩，組件501和502的溫度被提升到組件501和502中的一種或兩種中的熱塑性聚合物材料的至少玻璃轉變溫度，從而引起熱塑性聚合物材料在組件501和502之間的界面處軟化或熔化。取決於兩種組件501和502的材料以及組件501和502的總體構造，壓板11中的僅僅一種或壓板11中的兩種可以被加熱以通過傳導提升組件501和502的溫度。在分開壓板11之後，熱結合的複合材料元件500可以被移除並且被允許冷卻，如圖27C中描繪。
[0129]雖然上文討論的一般工藝可以被利用以形成複合材料元件500，但其他方法還可以被利用。除了通過傳導加熱組件501和502之外，可以利用包括射頻加熱、超聲波加熱、輻射加熱、雷射加熱、或化學加熱的其他方法。在某些工藝中，在被壓縮到壓板11之間之前，輻射加熱可以被利用以升高組件501和502中的至少一種的溫度。利用輻射加熱以提升形成熱結合部的僅僅表面的溫度的優點是在組件501和502的其他部分之內的熱塑性聚合物材料可以不被明顯地加熱。在某些工藝中，縫合或粘合劑還可以被利用於組件501和502之間以增補熱結合部。
[0130]使用上文討論的工藝，在組件501和502中的任一種中的熱塑性聚合物材料可以被利用以把組件501和502彼此固定。熱塑性聚合物材料當被加熱時熔化並且當被充分冷卻時恢復到固態。基於熱塑性聚合物材料的該性質，熱結合工藝可以被利用以形成把組件501和502彼此連接的熱結合部。熱結合部的構造至少部分地取決於組件501和502的材料和結構。作為第一實例，組件501和502中的每種可以是編織紡織品300。在加熱時，來自編織紡織品300的每種元件的熱塑性聚合物材料可以彼此混合以當被冷卻時把組件501和502彼此固定。當組件501和502中的每種是針織紡織品400時或當第一組件501是編織紡織品300並且第二組件502是針織紡織品400時，類似的工藝可以被利用。作為第二實例，第一組件501可以是編織紡織品300並且第二組件502可以是由棉、蠶絲、或熱固性聚合物絲形成的另一種紡織品。在加熱時，編織紡織品300的熱塑性聚合物材料可以在另一種紡織品中的絲的周圍延伸或與另一種紡織品中的絲結合以當被冷卻時把組件501和502彼此固定。作為第三實例，第一組件501可以是針織紡織品400並且第二組件502可以是由熱塑性聚合物材料形成的聚合物泡沫元件(或聚合物片或板)。在加熱時，針織紡織品400的熱塑性聚合物材料和聚合物泡沫可以彼此混合以當被冷卻時把組件501和502彼此固定。然而，如果聚合物泡沫具有高於針織紡織品400的熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度，那麼針織紡織品400的熱塑性聚合物材料可以延伸到聚合物泡沫的結構、裂縫、或空腔內以當被冷卻時把組件501和502彼此固定。作為第四實例，第一組件501可以是針織紡織品400並且第二組件502可以是由熱固性聚合物材料形成的聚合物泡沫元件(或聚合物片或板)。在加熱時，針織紡織品400的熱塑性聚合物材料可以延伸到聚合物泡沫的結構、裂縫、或空腔內以當被冷卻時把組件501和502彼此固定。因此，甚至當組件501和502具有多種結構或由多種範圍的材料形成時，熱結合部可以被利用以連接組件501和502。
[0131]為了賦予複合材料元件500不同的性質，組件501和502中的任一種可以包含類似於熔合區域303、304、403、以及404的多種熔合區域。參考圖28，例如，複合材料元件500被描繪成包含編織紡織品300作為第一組件501，並且熔合區域304在編織紡織品300中形成。在某些工藝中，熔合區域304(或熔合區域303)可以在連接編織紡織品300與第二組件502之前形成。然而，在其他工藝中，熔合區域304(或熔合區域303)可以在熱結合工藝期間或在熱結合工藝之後形成。因此，熔合區域303和304可以在用於複合材料元件的製造工藝的任何階段形成。雖然複合材料元件500在此實例中包含編織紡織品300，但針織紡織品400還可以以類似的方式被利用。即，包含針織紡織品400的複合材料元件還可以包含多種熔合區域403和404以賦予不同的性質。
[0132]G.熱結合的接縫構造
[0133]當被包含到產品比如服裝內時，紡織品元件通常在多種接縫處連接。雖然縫合和粘合劑結合可以被利用以在紡織品元件之間形成接縫，但當紡織品元件中的至少一種包含熱塑性聚合物材料時，接縫還可以通過熱結合工藝來形成。即，熱結合部可以被利用以在產品中形成接縫，所述產品包含編織紡織品300、針織紡織品400、或包含熱塑性聚合物材料的其他紡織品。
[0134]接縫元件600在圖29和30中被描繪成包含具有邊緣區域的第一組件601和第二組件602，所述邊緣區域在接縫603處被熱結合。雖然組件601和602被描繪成具有類似的尺寸，但第一組件601可以具有比第二組件602更少或更大的長度、更少或更大的寬度、或更少或更大的厚度。S卩，組件601和602的相對尺寸可以相當大地變化，這取決於接縫603被意圖包含於其中的產品。
[0135]為了利於在接縫603處的熱結合，組件601和602中的至少一種包含熱塑性聚合物材料。組件601和602中的任一種或兩種可以是編織紡織品300、針織紡織品400、包含紗100或線200的其他紡織品、或包含熱塑性聚合物材料的其他紡織品。此外，組件601和602中的一種可以是例如另一種紡織品(例如，針織的、編織的、非編織的)、聚合物泡沫元件、或聚合物片。例如，(a)組件601和602中的每種可以是編織紡織品300，(b)組件601和602中的每種可以是針織紡織品400，(c)第一組件601可以是編織紡織品300並且第二組件602可以是針織紡織品400，(d)第一組件601可以是編織紡織品300並且第二組件602可以是由棉、蠶絲、熱固性聚合物絲、或不包括熱塑性聚合物材料的其他材料形成的另一種紡織品，(e)第一組件601可以是針織紡織品400並且第二組件602可以是由熱塑性聚合物材料或熱固性聚合物材料形成的聚合物泡沫元件，或(f)第一組件601可以是編織紡織品300並且第二組件602可以是由熱塑性聚合物材料或熱固性聚合物材料形成的聚合物片。
[0136]現在將參考圖31A-31D，討論用於形成接縫603的一般製造工藝。首先，組件601和602位於一對接縫形成模具12之間，如圖31A中描繪。然後，接縫形成模具12朝向彼此平移或以其他方式移動以便壓縮組件601和602的邊緣區域或促使組件601和602的邊緣區域之間的接觸，如圖31B中描繪。為了形成熱結合部並且連接組件601和602的邊緣區域，接縫形成模具12施加熱到邊緣區域。即，接縫形成模具12提升組件601和602的邊緣區域的溫度以引起在邊緣區域之間的界面處的熱塑性聚合物材料的軟化或熔化。雖然邊緣區域的溫度通常被升高到形成組件601和602中的一種或兩種的熱塑性聚合物材料的至少玻璃轉變溫度，但溫度還可以超過熔化溫度。如圖31C中描繪，在分開接縫形成模具12時，接縫603被形成於組件601和602的邊緣區域之間。在被允許冷卻之後，組件601和602可以被展開，如圖31D中描繪。接縫603還可以被修剪以限制末端區域在接縫603處向外突出的程度。除了通過傳導加熱組件601和602的邊緣區域之外，可以利用包括射頻加熱、超聲波加熱、輻射加熱、雷射加熱、或化學加熱的其他方法。
[0137]正如熔合區域303、304、403以及404的形成一樣，接縫603的形成包括使在組件601和602中的一種或兩種中的熱塑性聚合物材料軟化或熔化。取決於例如被施加到組件601和602的邊緣區域的溫度和壓力、以及邊緣區域被加熱並且被壓縮的時間，組件601和602中的熱塑性聚合物材料軟化或熔化的程度可以明顯地變化。因而，在接縫603處熱結合部可以在從(a)如熔合區域303和403中的其中組件601和602中的絲或股繩保持分開並且可辨認的狀態到(b)如熔合區域304和404中的其中組件601和602中的絲或股繩形成熱塑性聚合物材料的較大的塊的狀態的範圍中。
[0138]使用上文討論的工藝，在組件601和602中的任一種中的熱塑性聚合物材料可以被利用以把組件601和602在接縫603處彼此固定。在接縫603處熱結合部的構造至少部分地取決於組件601和602的材料和結構。作為第一實例，組件601和602中的每種可以是編織紡織品300。在加熱時，來自編織紡織品300的每種元件的熱塑性聚合物材料可以彼此混合以當被冷卻時把組件601和602彼此固定。當組件601和602中的每種是針織紡織品400時或當第一組件601是編織紡織品300並且第二組件602是針織紡織品400時，類似的工藝可以被利用。作為第二實例，第一組件601可以是編織紡織品300並且第二組件602可以是由棉、蠶絲、或熱固性聚合物絲形成的另一種紡織品。在加熱時，編織紡織品300的熱塑性聚合物材料可以在另一種紡織品中的絲的周圍延伸或與另一種紡織品中的絲結合以當被冷卻時把組件601和602彼此固定。作為第三實例，第一組件601可以是針織紡織品400並且第二組件602可以是由熱塑性聚合物材料形成的聚合物泡沫元件(或聚合物片)。在加熱時，針織紡織品400的熱塑性聚合物材料和聚合物泡沫可以彼此混合以當被冷卻時把組件601和602彼此固定。然而，如果聚合物泡沫具有高於針織紡織品400的熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度，那麼針織紡織品400的熱塑性聚合物材料可以延伸到聚合物泡沫的結構、裂縫、或空腔內以當被冷卻時把組件601和602彼此固定。作為第四實例，第一組件601可以是針織紡織品400並且第二組件602可以是由熱固性聚合物材料形成的聚合物泡沫元件(或聚合物片)。在加熱時，針織紡織品400的熱塑性聚合物材料可以延伸到聚合物泡沫的結構、裂縫、或空腔內以當被冷卻時把組件601和602彼此固定。因此，甚至當組件601和602具有多種結構或由多種範圍的材料形成時，形成接縫603的熱結合部可以被利用以連接組件601和602。
[0139]為了賦予接縫元件600不同的性質，組件601和602中的任一種可以包含多種熔合區域。此外，熔合區域可以延伸越過接縫603。作為這樣的實例，圖32把接縫元件600描繪成包含用於第一組件601的編織紡織品300和作為第二組件602的針織紡織品400。編織紡織品300在與接縫603隔開的區域中包含熔合區域303，並且針織紡織品400在與接縫603隔開的區域中包含熔合區域403。接縫元件600還包含延伸越過接縫603的較大的熔合區域並且包含兩種熔合區域304和404的元件。在某些工藝中，熔合區域303、304、403、以及404中的一種或更多種可以在把組件601和602連接於接縫603之前形成。然而，在其他工藝中，熔合區域303、304、403、以及404中的一種或更多種可以在形成接縫603的熱結合工藝期間或在形成接縫603的熱結合工藝之後形成。因此，熔合區域303、304、403、以及404可以在用於形成接縫603的工藝的任何階段形成。
[0140]在上文討論的熱結合工藝期間，組件601和602的邊緣區域被加熱並且被壓縮。除了形成接縫603之外，加熱和壓縮還可以引起組件601和602的邊緣區域在厚度上壓縮或減小。更特別地，如在接縫603處形成熱結合部的工藝可以有效地引起熱結合部區域的變薄。這種效果可以在圖30以及下文討論的多個其他圖中看出。雖然沒有始終描繪，但類似的效果可以發生於熔合區域303、304、403、以及404中的任一種或發生於其中熱結合或熔合發生的任何其他位置。
[0141]儘管組件601和602在接縫603處彎曲並且向外突出，但是其他接縫構造可以具有更平面或更平坦的構造。例如，參考圖33和34，接縫組件600包含被連接以形成接縫604的組件601和602。在這樣的構造中，第一組件601的邊緣區域在接縫604處與第二組件602的邊緣重疊並且連接。雖然熱結合部被利用以在接縫604處把組件601和602連接，但縫合或粘合劑結合還可以被利用以加固接縫604。
[0142]現在將參考圖35A-35C，討論用於形成接縫604的一般製造工藝。首先，組件601和602以重疊的構造定位於接縫形成模具12之間，如圖35A中描繪。然後，接縫形成模具12朝向彼此平移或以其他方式移動以便壓縮組件601和602的邊緣區域或促使組件601和602的邊緣區域之間的接觸，如圖35B中描繪。為了形成熱結合部並且連接組件601和602的邊緣區域，接縫形成模具12施加熱到邊緣區域。即，接縫形成模具12提升組件601和602的邊緣區域的溫度以引起在邊緣區域之間的界面處的熱塑性聚合物材料的軟化或熔化，從而促使熱結合併且形成接縫604。雖然邊緣區域的溫度通常被升高到形成組件601和602中的一種或兩種的熱塑性聚合物材料的至少玻璃轉變溫度，但溫度還可以超過熔化溫度。如圖35C中描繪，在分開接縫形成模具12時，組件601和602被允許冷卻並且用於形成接縫604的製造工藝完成。
[0143]H.縫合併且熱結合的接縫構造
[0144]熱結合被利用以把組件601和602在上文討論的多種接縫603和604處連接。雖然單獨的熱結合是足夠的，但縫合或粘合劑結合還可以被利用以加固接縫603和604。此夕卜，縫合可以被利用以在熱結合之前臨時連接或以其他方式預先連接組件601和602。當縫合(例如,紗、線、單絲)包含熱塑性聚合物材料時,縫合還可以與組件601和602中的每種形成熱結合部。取決於熱結合發生的溫度，縫合還可以熔化到組件601和602的結構內。
[0145]參考圖36，組件601和602被連接以形成接縫603。組件601和602中的至少一種包含熱塑性聚合物材料，為了本討論的目的，我們將其稱為「第一熱塑性聚合物材料」。因而，組件601和602在接縫603處用第一熱塑性聚合物材料彼此熱結合。此外，縫合股繩605在接縫603處延伸穿過組件601和602，從而把組件601和602縫合到一起。縫合股繩605還包含熱塑性聚合物材料，為了本討論的目的，我們將其稱為「第二熱塑性聚合物材料」。考慮到縫合股繩605包含第二熱塑性聚合物材料，縫合股繩605可在接縫603處用第二熱塑性聚合物材料與組件601和602熱結合。
[0146]縫合股繩605可以是例如紗、線、或單絲。在某些構造中，縫合股繩605可以具有線200的一般構造。因而，縫合股繩605可以包含彼此加捻的兩種或更多種紗(例如，紗201)。此外，紗可以包含大體上由第二熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲(例如，絲202)。因而，縫合股繩605中的絲的材料的至少百分之九十五、百分之九十九、或百分之一百可以是第二熱塑性聚合物材料。雖然縫合股繩605被描繪成形成之字形的縫合，但其他縫合構造可以被用於用縫合股繩605連接組件601和602。
[0147]基於上文的討論，接縫603實際上包含兩種熱結合部。第一熱結合部由來自組件601和602中的一種或兩種的第一熱塑性聚合物材料形成。雖然第一熱結合部主要把組件601和602彼此連接，從而形成接縫603，但第一熱結合部還可以連接縫合股繩605與組件601和602。第二熱結合部由來自縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料形成。雖然第二熱結合部主要連接縫合股繩605與組件601和602，但第二熱結合部還可以(a)將縫合股繩605的各部分彼此連接或(b)將組件601和602彼此連接。利用第一熱結合部和第二熱結合部的優點涉及強度。即，接縫603可以呈現比僅僅利用縫合或熱結合中的一種的接縫更大的強度。
[0148]第一熱塑性聚合物材料和第二熱塑性聚合物材料可以是相同的熱塑性聚合物材料。即，組件601和602以及縫合股繩605的熱塑性聚合物材料可以是具有共同的玻璃轉變溫度和熔化溫度的相同的熱塑性聚合物材料(例如，兩者都是熱塑性聚氨基甲酸酯)。類似地，第一熱塑性聚合物材料和第二熱塑性聚合物材料可以是相同的熱塑性聚合物材料(例如，兩者都是熱塑性聚氨基甲酸酯)，但具有不同的玻璃轉變溫度和熔化溫度。例如，第一熱塑性聚合物材料和第二熱塑性聚合物材料可以是熱塑性聚氨基甲酸酯，且第一熱塑性聚合物材料具有比第二熱塑性聚合物材料更高的玻璃轉變溫度和熔化溫度。此外，第一熱塑性聚合物材料和第二熱塑性聚合物材料可以是不同的熱塑性聚合物材料，比如熱塑性聚氨基甲酸酯和熱塑性聚烯烴。
[0149]包含相同的熱塑性聚合物材料到組件601和602以及縫合股繩605內的優點涉及熱結合的相容性。雖然不同的熱塑性聚合物材料可以彼此形成熱結合部，但當組件601和602以及縫合股繩605由相同的熱塑性聚合物材料形成時，熱結合部可以更容易地形成並且具有更大的強度。當組件601和602以及縫合股繩605包含相同的熱塑性聚合物材料但具有不同的玻璃轉變溫度和熔化溫度時，可以獲得另外的優點。更特別地，當形成(a)組件601和602之間的第一熱結合部和(b)縫合股繩605與組件601和602之間的第二熱結合部時，通過將組件601和602配置成具有不同於縫合股繩605的玻璃轉變溫度和熔化溫度，組件601和602中的第一熱塑性聚合物材料軟化或熔化的程度可以少於縫合股繩605中的第二熱塑性聚合物材料軟化或熔化的程度。
[0150]當被加熱以與組件601和602形成第二熱結合部時縫合股繩605內的單個紗或絲軟化或熔化的程度可以明顯地變化。再次參考圖36，縫合股繩605被清楚地視為把組件601和602縫合到一起。雖然縫合股繩605可以與組件601和602熱結合，但縫合股繩605在這樣的構造中保持內聚(coherent),可能伴隨著縫合股繩605內的單個紗或絲保持可辨認的。在這樣的構造中，縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料可以在與組件601和602接觸的區域形成熱結合部，但可以在其他區域中不熔化以形成熱結合部。作為另一種實例，圖37A把縫合股繩605描繪成具有較少的內聚結構，這指示縫合股繩605中某種程度的熔化。SP，縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料可以已經熔化以致在組件601和602中的紗或絲的周圍延伸，並且某些第二熱塑性聚合物材料可以已經被芯吸或以其他方式被吸入組件601和602的細絲狀結構內。參考圖37B，縫合股繩605具有更少的內聚結構，這指示縫合股繩605中更大程度的熔化。即，縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料可以已經熔化以致在組件601和602中的更遠的紗或絲的周圍延伸，並且更大量的第二熱塑性聚合物材料可以已經被芯吸或以其他方式被吸入組件601和602的細絲狀結構內。最後，圖37C描繪其中縫合股繩605已經明顯地熔化並且幾乎完全被芯吸或以其他方式被吸入組件601和602的細絲狀結構內的構造。雖然第二熱塑性聚合物材料保持在接縫305內，但縫合股繩605完全是非內聚的並且實際上被吸收或以其他方式被整合到組件601和602的結構內。當被加熱以形成熱結合部時縫合股繩605內的單個紗或絲軟化或熔化的程度可以影響接縫305的強度、以及包含接縫603的服裝物品或其他產品的美學性質。
[0151]圖36和37A-37C之間的對比表明當與組件601和602的元件形成熱結合部時縫合股繩605軟化或熔化的程度上的變化。雖然未描繪，但由來自組件601和602的元件的第一熱塑性聚合物材料形成的熱結合部可以以類似的方式變化。然而，在多種構造中，組件601和602的第一熱塑性聚合物材料可以在比縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料更少的程度上熔化或軟化。第一熱塑性聚合物材料的更少的熔化或軟化的優點是當由紡織品(例如，紡織品200或300)形成時，組件601和602的纖維狀或細絲狀結構保持完整無缺或以其他方式內聚。當被利用於服裝物品中時，第一熱塑性聚合物材料的更少的熔化或軟化可以確保接縫603保持柔性的並且不形成可以引起穿用者不適的服裝的硬的區域。此外，在組件601和602的一種或兩種中的第一熱塑性聚合物材料的更少的熔化或軟化可以增強服裝的美學性質。
[0152]為了確保組件601和602的第一熱塑性聚合物材料在比縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料更少的程度上熔化或軟化，不同的熔化溫度和玻璃轉變溫度可以被選擇用於第一熱塑性聚合物材料和第二熱塑性聚合物材料中的每種。更特別地，第一熱塑性聚合物材料的熔化溫度和玻璃轉變溫度可以比第二熱塑性聚合物材料的相應的熔化溫度和玻璃轉變溫度更高。即，第一熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度更高，並且第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度比第二熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更高。如在圖36和37A-37C中，取決於第二熱塑性聚合物材料的期望的熔化或軟化程度，第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度可以比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更高或更低。更特別地，例如，在其中第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更低的構造中，縫合股繩605可以熔化得更多(例如，圖37B和37C)，並且在其中第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更高的構造中，縫合股繩605可以熔化得更少(例如，圖36和37A)。
[0153]雖然溫度可以明顯地變化，但現在將討論第一熱塑性聚合物材料和第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度和玻璃轉變溫度的示例值。例如，組件601和602的第一熱塑性聚合物材料可以是具有180攝氏度的玻璃轉變溫度和210攝氏度的熔化溫度的熱塑性聚氨基甲酸酯，並且縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料可以是具有140攝氏度的玻璃轉變溫度和160攝氏度的熔化溫度的熱塑性聚氨基甲酸酯。關於這些溫度，第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更低。作為另一種實例，組件601和602的第一熱塑性聚合物材料可以是具有170攝氏度的玻璃轉變溫度和210攝氏度的熔化溫度的熱塑性聚氨基甲酸酯，並且縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料可以是具有150攝氏度的玻璃轉變溫度和190攝氏度的熔化溫度的熱塑性聚氨基甲酸酯。關於這些溫度，第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更高。
[0154]現在將參考圖38A-38E，討論用於用縫合股繩605形成接縫603的一般製造工藝。首先，將組件601和602定位於縫合機13內，所述縫合機13分配縫合股繩605並且把縫合股繩605延伸穿過組件601和602，從而把組件601和602的邊緣區域縫合到一起。除了縫合股繩605之外，縫合機13還可以分配線軸股繩(未描繪)。縫合機13可以是任何常規的縫紉機、縫扎機(surger)、或進行縫合操作的裝置。手工縫合還可以被利用。雖然組件601和602的相對簡單的構造被描繪，但多種服裝物品和其他產品可以由多種組件或其他材料元件形成。因而，用縫合股繩605連接組件601和602用來在熱結合之前臨時連接或以其他方式預先連接組件601和602。實際上，縫合股繩605在熱結合之前臨時連接服裝物品或其他產品的多種組件或其他元件。
[0155]在用縫合股繩605適當連接時，將包含縫合股繩605的組件601和602的邊緣區域定位於一對接縫形成模具12之間，如圖38B中描繪。然後，接縫形成模具12朝向彼此平移或以其他方式移動以便壓縮組件601和602的邊緣區域或促使組件601和602的邊緣區域之間的接觸，如圖38C中描繪。接縫形成模具12還施加熱到組件601和602以及縫合股繩605以(a)與來自組件601和602的第一熱塑性聚合物材料形成第一熱結合部，從而在接縫603處把組件601和602彼此連接，並且(b)與來自縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料形成第二熱結合部，從而連接縫合股繩605與組件601和602。因此，來自接縫形成模具12的熱在接縫603處實際上形成兩種熱結合部。
[0156]如圖38D中描繪，在分開接縫形成模具12時，接縫603被形成並且被允許冷卻。然後，組件601和602可以被展開，如圖38E中描繪。接縫603還可以被修剪以限制末端區域在接縫603處向外突出的程度。除了通過傳導加熱組件601和602以及縫合股繩605之夕卜，可以利用包括射頻加熱、超聲波加熱、輻射加熱、雷射加熱、或化學加熱的其他方法。
[0157]在接縫603中熱結合的程度可以明顯地變化。如上文討論，在某些構造中，可以獲得具有組件601和602中的第一熱塑性聚合物材料的更少的熔化或軟化程度的優點。為了確保(a)組件601和602的纖維狀或細絲狀結構保持完整無缺或以其他方式內聚以及(b)縫合股繩605在更大程度上熔化或軟化，第一熱塑性聚合物材料的熔化溫度和玻璃轉變溫度比第二熱塑性聚合物材料的相應的熔化溫度和玻璃轉變溫度更高。即，第一熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度更高，並且第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度比第二熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更高。此外，第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度可以比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更高或更低。
[0158]圖39A描繪在上文關於圖38B-38D討論的步驟之間接縫603的溫度變化的方式的曲線圖。此外，該曲線圖示出其中第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更高的情況。在被接縫形成模具12壓縮之前，接縫603的元件(即，組件601和602以及縫合股繩605)處於恆定的初始溫度下，所述初始溫度可以是工廠的室溫。在被接縫形成模具12壓縮時，接縫603的元件的溫度上升以超過第一熱塑性聚合物材料和第二熱塑性聚合物材料兩者的玻璃轉變溫度。當接縫603的元件的溫度超過兩種玻璃轉變溫度時，熱結合可以發生(a)在組件601和602之間以及(b)在縫合股繩605以及組件601和602之間。S卩，當接縫603的組件的溫度超過兩種玻璃轉變溫度時兩種熱結合部可以被形成。注意到第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更高。因而，縫合股繩605中的第二熱塑性聚合物材料在這種實例中沒有達到熔點。因此，縫合股繩605可以在更少的程度上熔化，如在圖36和37A的構造中。在接縫形成模具12分開並且接縫605的元件被移除時，組件的溫度可以冷卻或以其他方式減小到初始溫度。
[0159]圖39B也描繪在上文關於圖38B-38D討論的步驟之間接縫603的溫度變化的方式的曲線圖。此外，該曲線圖示出其中第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更低的情況。在被接縫形成模具12壓縮之前，接縫603的元件(即，組件601和602以及縫合股繩605)處於恆定的初始溫度下，所述初始溫度可以是工廠的室溫。在被接縫形成模具12壓縮時，接縫603的組件的溫度上升以超過第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度。當接縫603的組件的溫度超過第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度時，熱結合可以發生(a)在組件601和602之間以及(b)在縫合股繩605以及組件601和602之間。S卩，當接縫603的組件的溫度超過第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度時兩種熱結合部可以被形成。注意到第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度比第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度更低。因而，縫合股繩605中的第二熱塑性聚合物材料在這種實例中達到熔點。因此，縫合股繩605可以在更大的程度上熔化，如在圖37B和37C的構造中。在接縫形成模具分開並且接縫603的組件被移除時，組件的溫度可以冷卻或以其他方式減小到初始溫度。
[0160]雖然第一熱塑性聚合物材料和第二熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度和熔化溫度可以符合上文討論的關係，但其他關係還可以被利用。例如，第二熱塑性聚合物材料的熔化溫度可以比第一熱塑性聚合物材料的熔化溫度更高，並且第二熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度可以在第一熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度和熔化溫度之間。作為另一種實例，第二熱塑性聚合物材料的玻璃轉變溫度和熔化溫度可以比第一熱塑性聚合物材料的熔化溫度更高。
[0161]涉及在接縫603中使用縫合股繩605的上文討論的多種概念也適用於接縫604的構造。例如，圖40描繪被連接以形成包含縫合股繩605的接縫604的重疊的組件601和602。S卩，組件601和602的邊緣區域彼此重疊並且倚靠，其中熱結合形成接縫604，並且縫合股繩605延伸穿過組件601和602的邊緣區域。此外，接縫604實際上包含兩種熱結合部。第一熱結合部由來自組件601和602的第一熱塑性聚合物材料形成。第二熱結合部由來自縫合股繩605的第二熱塑性聚合物材料形成。
[0162]1.一般產品構造
[0163]以上討論以及相關的圖1-40公開可以被包含到多種產品內的多種元件，所述多種元件包括:(a)紗100、線200、編織紡織品300、以及針織紡織品400 ； (b)熔合區域303、304,403,以及404 ； (c)複合材料元件500 ； (d)有或沒有縫合股繩605的來自接縫元件600的接縫603和604 ;以及(e)連接或熔合的熱結合部。這些多種元件中的任一種可以被單獨地或組合地利用於服裝物品，比如襯衫、褲子、襪子、鞋類、外套、內衣、以及頭飾。多種元件的多個方面還可以被利用於容器、用於家具的室內裝飾品、床上用品、桌布、毛巾、旗幟、帳篷、帆、和降落傘，以及產業目的，所述產業目的包括汽車應用和航空航天應用、過濾材料、醫用紡織品、土工織物、農業織物、以及產業服裝。因此，多種元件可以被利用於用於個人目的和產業目的兩者的多種產品。
[0164]雖然多種元件可以被利用於多種產品，但以下討論提供服裝物品的實例。S卩，以下討論展示多種元件可以被包含到襯衫700和鞋類800內的大量方式。更特別地，提供襯衫700和鞋類800的多種構造的實例以便展示利用紗、線、以及包含熱塑性聚合物材料的紡織品的產品，以及熱結合可以賦予產品優點的方式。因此，雖然下文概述的概念特別地適用於多種服裝物品，但概念可以適用於多種其他產品。
[0165]J.襯衫構造
[0166]襯衫700的第一構造在圖41中被描繪成包含軀幹區域701和一對臂部區域702。軀幹區域701對應於穿用者的軀幹並且當被穿著時覆蓋軀幹的至少一部分。軀幹區域701的上部區域界定頸部開口 703，當襯衫700被穿著時穿用者的頸部和頭部突出穿過所述頸部開口 703。類似地，軀幹區域701的下部區域界定腰部開口 704，當襯衫700被穿著時穿用者的腰部或盆部區域突出穿過所述腰部開口 704。當襯衫700被穿著時臂部區域702從軀幹區域701向外延伸並且分別對應於穿用者的右臂和左臂。因而，臂部區域702中的一個覆蓋右臂的至少一部分，並且臂部區域702中的另一個覆蓋左臂的至少一部分。臂部區域702中的每個界定臂部開口 705，當襯衫700被穿著時穿用者的手、腕、或臂突出穿過所述臂部開口 705。
[0167]軀幹區域701和臂部區域702由在多種接縫707處連接的多種紡織品元件706形成。紡織品元件706通常被形成為具有編織紡織品300、針織紡織品400、或包含熱塑性聚合物材料的任何其他紡織品的構造。因而，紡織品元件706可以包含股繩(例如，紗100、線200)，所述股繩具有由熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲。雖然紡織品元件706中的每種可以是編織的或針織的，但其他紡織品元件706可以是例如包含熱塑性聚合物材料的非編織的紡織品或聚合物片。某些紡織品元件706還可以由棉、蠶絲、熱固性聚合物絲、或不包括熱塑性聚合物材料的其他材料形成。襯衫700還可以包含例如彈性組件、拉鏈、鉤和環緊固件、或其他閉合裝置。
[0168]兩種接縫707在軀幹區域701和臂部區域702之間延伸以便把多種紡織品元件706連接在一起。例如，雖然未描繪，但是另外的接縫707可以(a)沿著軀幹區域701的側面區域延伸以連接前面和背面的紡織品元件706並且(b)沿著臂部區域702的後部區域延伸以連接形成每個臂部區域702的紡織品元件706的邊緣區域。通常，接縫707界定其中紡織品元件706的邊緣區域可能通過熱結合彼此連接的區域。參考圖42A，接縫707中的一種被描繪成具有接縫603的一般構造，但還可以具有接縫604的一般構造。此外，用於形成有或沒有縫合股繩605的接縫603和604的上文討論的多種方法中的任何一種可以被利用以形成接縫707。因而，包含由熱塑性聚合物材料形成的紡織品元件的服裝物品可以包含在多種接縫處連接紡織品元件的熱結合部。
[0169]紡織品元件706的多種邊緣區域在接縫707處被連接。其他邊緣區域存在於開口703、704、以及705。為了防止在開口 703、704、以及705處形成紡織品元件706的股繩的磨損或解開(unravel)，多種類型的熱結合部可以被利用。參考圖42B，形成腰部開口 704的紡織品元件706的邊緣區域被熱結合以將多種股繩有效地熔合到紡織品元件706之內。即，包含熱塑性聚合物材料的絲或紗可以在鄰近腰部開口 704處彼此熱結合以防止形成紡織品元件706的股繩的磨損或解開。熱結合可被利用以防止磨損或解開的另外的方式在圖42C中被描繪。更特別地，在一個臂部開口 705處紡織品元件706的邊緣區域自身被向內轉向並且向後摺疊。熱結合部被形成以連接紡織品元件706的表面，並且熱結合部還有效地熔合多種股繩到紡織品元件706內。即，包含熱塑性聚合物材料的絲或紗可以在鄰近臂部開口 705處彼此熱結合以防止形成紡織品元件706的股繩的磨損或解開。
[0170]襯衫700的第二構造在圖43中被描繪成具有參考圖41討論的多種特徵。雖然接縫707可以呈現在圖42A中的構造，但接縫707在圖44A中被描繪成具有接縫604的一般構造。因而，一種紡織品元件706的邊緣區域與另一種紡織品元件706的邊緣重疊並且熱結合。包括接縫603和604的構造的多種接縫構造，可以被利用於服裝物品。
[0171]為了賦予襯衫700的特定區域不同的性質，多種熔合區域708在紡織品元件706中形成。更特別地，熔合區域708在頸部開口 703、腰部開口 704、以及每個臂部開口 705的周圍形成。考慮到當襯衫700被個人穿上以及被個人脫下時開口 703-705中的每個可以被拉伸，熔合區域708位於開口 703-705的周圍以便賦予這些區域更大的耐拉伸性。在熔合區域708中包含熱塑性聚合物材料的股繩通常在比襯衫700的其他區域更大的程度上被熔合。類似於上文的圖42B和42C的討論，某些熔合區域708可以防止在開口 703-705周圍的區域中的磨損或解開。
[0172]考慮到當襯衫700被穿著時襯衫700的肘部區域可能經受相對高的摩損，某些熔合區域708可以位於肘部區域以賦予更大的耐久性。此外，在襯衫700的肩部區域上延伸的背包背帶可以磨損並且拉伸肩部區域。因此，另外的熔合區域708位於襯衫200的肩部區域以賦予耐久性和耐拉伸性兩者。位於肩部區域和接縫707周圍的紡織品元件706的各部分在肩部區域中有效地形成接縫707和熔合區域708兩者。兩種分開工藝可以被利用以形成這些區域。即，在肩部區域中，一種熱結合工藝可以形成接縫707，並且另一種熱結合工藝可以形成熔合區域708。然而，在某些工藝中，在肩部區域中的接縫707和熔合區域708可以通過單個熱結合工藝形成。
[0173]在形成熔合區域708的熱結合期間，紡織品元件706的各區域被加熱並且被壓縮。除了熔合股繩到紡織品元件706內之外，加熱和壓縮還可以引起熔合區域708在厚度上壓縮或減小。更特別地，形成熔合區域708的工藝可以有效地引起熔合區域708的區域的變薄。這種效果可以在圖44B中看出並且可以發生在其中熱結合或熔合形成類似於熔合區域303、304、403、404、以及708的區域的其他位置中。
[0174]襯衫700的第三構造在圖45中被描繪成包含被固定於紡織品元件706的多種組件709。更特別地，組件709被熱結合到襯衫700的內表面，如圖46A-46C中描繪。在其他構造中，組件700可以被固定於襯衫700的外表面。組件709可以是可以包含熱塑性聚合物材料或可以由其他材料形成的另外的紡織品元件。此外，組件709可以是可壓縮材料，比如聚合物泡沫元件。組件709還可以是聚合物片或板。此外，每個組件709可以由不同的材料形成以賦予襯衫700的各區域不同的性質。實際上，紡織品元件706和組件709的組合形成類似於複合材料元件500的結構。
[0175]組件709可以具有多種構造。如果組件709是吸收水或芯吸水的另外的紡織品，那麼紡織品元件706和另一種紡織品的組合可以適合於在穿著襯衫700的個人可能流汗的體育活動期間利用的襯衫700的構造。如果組件709是可壓縮材料比如聚合物泡沫元件，那麼紡織品元件706和可壓縮材料的組合可以適合於其中緩衝(即，衝擊力的衰減)是有利的襯衫70的構造，比如用於可以涉及與其他運動員、設備、或地面接觸或衝擊的體育活動的襯墊。如果組件709是聚合物片或板，那麼紡織品元件706和聚合物片或板的組合可以適合於賦予保護以免急劇衝擊的服裝物品。因此，多種材料或其他組件可以通過熱結合連接到襯衫700的紡織品元件706。
[0176]在紡織品元件706中以及在鄰近某些組件709處也形成多種熔合區域708。例如，兩種熔合區域708在其中組件709位於軀幹區域701的側面區域中的區域周圍延伸。一對熔合區域708在其中組件709位於臂部區域702的肘部區域中的區域之上延伸。這些熔合區域708可以被利用以例如加固或添加耐拉伸性到圍繞組件709的區域或提供更大的耐久性到在組件709之上的區域。
[0177]襯衫700的第四構造在圖47中被描繪成包含口袋710，所述口袋710可以被利用以保留或以其他方式容納相對小的物體(例如，鑰匙、錢包、身份證、手機、隨身音樂播放器)。口袋710被形成為材料的兩個重疊層，其中至少一個是紡織品元件708。此外，熱結合部被利用以將材料的重疊層彼此連接。即，熱結合部把形成口袋710的材料元件的周緣連接到紡織品元件706。口袋710的中心區域保持是未結合的。在其他的產品和包括褲子和夾克的服裝物品中還可以形成類似於口袋710的口袋。
[0178]基於以上討論，包含熱塑性聚合物材料的紡織品元件(例如，紡織品300和400)可以被利用於襯衫700。考慮到多種其他類型的服裝具有類似於襯衫700的構造(construct1n)。S卩,褲子、襪子、外套、內衣、以及頭飾全部由在接縫處被連接的一種或更多種紡織品元件形成。因此，這些其他類型的服裝可以包含大體上類似於接縫707 (即，接縫603、604)的結構。為了賦予服裝的各區域不同的性質，還可以利用大體上類似於熔合區域708(即，熔合區域303、304、403、404)的多種結構。類似地，其他類型的服裝還可以包含大體上類似於組件709(即，組件501、502)的結構。通過形成熔合區域並且組合紡織品元件與其他組件，多種性質和性質的組合可以被賦予服裝的不同區域。即，本文公開的多種概念可以被單獨地或組合地利用以策劃特定目的的服裝性質。
[0179]K.鞋類構造
[0180]鞋類800的第一構造在圖49中被描繪成包含鞋底結構810和鞋面820。鞋底結構810被固定於鞋面820的下部區域並且在鞋面820和地面之間延伸。鞋面820為穿用者的足部提供舒適並且牢固的覆蓋物。因而，足部可以位於鞋面820之內，所述鞋面820把足部有效地固定於鞋類800之內，並且鞋底結構810在足部之下延伸以例如使力衰減、增強穩定性、或影響足部的運動。
[0181]鞋底結構810包含鞋中底811、鞋外底812、以及鞋墊813。鞋中底811被固定於鞋面820的下表面並且可以由可壓縮的聚合物泡沫元件(例如，聚氨基甲酸酯或乙烯乙酸乙烯酯(ethylvinylacetate)泡沫)形成，當在步行、跑步、或其他走動活動期間被壓縮在足部和地面之間時所述可壓縮的聚合物泡沫元件使地面反作用力衰減(即提供緩衝)。在另外的構造中，鞋中底811可以包含流體填充的室、板、調節器(moderator)、或使力進一步衰減、增強穩定性、或影響足部的運動的其他元件，或鞋中底811可以主要由流體填充的室形成。鞋外底812被固定於鞋中底811的下表面並且可以由被織構化以賦予附著力的耐磨橡膠材料形成。如圖50中描繪，鞋墊813位於鞋面820之內，並且被定位為在足部的下表面之下延伸。雖然鞋底結構810的該構造提供可以與鞋面820結合使用的鞋底結構的實例，但還可以利用鞋底結構810的多種其他的常規或非常規構造。
[0182]鞋面820可以由多種元件形成，所述多種元件被連接到一起以形成用於接納足部並且相對於鞋底結構810固定足部的結構。因而，鞋面820沿著足部的相對側、在足部之上、圍繞足部的跟部、並且在足部之下延伸。此外，鞋面820界定空隙821，所述空隙821通常是鞋類800的中空區域，所述中空區域具有足部的一般形狀並且被意圖接納足部。由位於至少跟部區域的踝部開口 822提供到空隙821的通路。鞋帶823延伸穿過多種鞋帶孔824並且允許穿用者調節鞋面820的尺寸以容納足部的各部分。更特別地，鞋帶823允許穿用者使鞋面820圍繞足部變緊，並且鞋帶823允許穿用者鬆開鞋面820以利於使足部從空隙(即通過踝部開口 822)進入和移除。作為鞋帶孔824的替代物，鞋面820可以包含其他鞋帶接納元件，比如環、孔眼、鉤、以及D形環。此外，鞋面820包含鞋舌825，所述鞋舌825在空隙821和鞋帶823之間延伸以增強鞋類800的舒適性和可調整性。在某些構造中，鞋面820還可以包含其他元件，比如加固構件、美學部件、限制跟部移動的跟部穩定器(heelcounter)、耐磨趾部防護物、或識別製造商的標記(例如，商標)。因此，鞋面820由多種元件形成，所述多種元件形成用於接納並且固定足部的結構。
[0183]鞋面820的沿著足部側面、在足部之上、並且在足部之下延伸的各部分包含多種紡織品元件826，所述多種紡織品元件826通常被形成為具有編織紡織品300、針織紡織品400或包含熱塑性聚合物材料的任何其他紡織品的構造。因而，紡織品元件826可以包含股繩(例如，紗100、線200)，所述股繩具有由熱塑性聚合物材料形成的多種大體上對齊的絲。雖然紡織品元件826中的每種可以是編織的或針織的，但其他紡織品元件826可以是例如包含熱塑性聚合物材料的非編織的紡織品或聚合物片。某些紡織品元件826還可以由棉、蠶絲、熱固性聚合物絲、或不包括熱塑性聚合物材料的其他材料形成。鞋舌825還可以包含一種或更多種紡織品元件826。
[0184]雖然單一的紡織品元件826可以形成鞋面820的相對大的區域，但多種紡織品元件826在多種接縫827處連接。通常，接縫827界定其中紡織品元件826的邊緣區域可能通過熱結合彼此連接的區域。例如，兩種接縫827位於鞋面820的相對側並且連接形成鞋帶孔824的紡織品元件826與沿著足部側面延伸的紡織品元件826。這些接縫827呈現接縫603的一般構造，但還可以具有接縫604的一般構造。接縫604的構造的優點是紡織品元件826的邊緣區域沒有向內突出，所述向內突出可以引起穿用者的不適。作為另一種實例，兩種接縫827位於鞋面820的相對側並且連接沿著足部側面延伸的紡織品元件826與在足部之下延伸的紡織品元件826,所述紡織品元件826可以是斯創貝爾(strobel)材料。這些接縫827呈現接縫604的一般構造，但還可以具有接縫603的一般構造。因此，多種紡織品元件826可以用接縫827連接，所述接縫827可以通過用於形成接縫603和604的上文討論的多種熱結合工藝來形成。
[0185]兩種接縫707在軀幹區域701和臂部區域702之間延伸以便把多種紡織品元件706連接在一起。雖然未描繪，但另外的接縫707可以例如(a)沿著軀幹區域701的側面區域延伸以連接前面和背面的紡織品元件706並且(b)沿著臂部區域702的後部區域延伸以連接形成每個臂部區域702的紡織品元件706的邊緣區域。參考圖42A，接縫707中的一種被描繪成具有接縫603的一般構造，但還可以具有接縫604的一般構造。此外，用於形成有或沒有縫合股繩605的接縫603和604的上文討論的多種方法中的任何一種可以被利用以形成接縫707。因而，包含由熱塑性聚合物材料形成的紡織品元件的服裝物品可以包含在多種接縫處連接紡織品元件的熱結合部。
[0186]鞋類800的相對大的百分比可以由熱塑性聚合物材料形成。如上文討論，紡織品元件826可以至少部分地由熱塑性聚合物材料形成。雖然鞋帶823通常不通過結合或縫合來連接至鞋面820，但鞋帶823還可以由熱塑性聚合物材料形成。類似地，鞋中底811和鞋外底812中的每種可以由熱塑性聚合物材料形成。取決於鞋類800的包含熱塑性聚合物材料或完全由熱塑性聚合物材料形成的元件的數目，由熱塑性聚合物材料形成的鞋類800的按質量計的百分比可以在從百分之三十到百分之一百的範圍中。在某些構造中，鞋底結構810和鞋面820的合併的質量中的至少百分之六十可以來自熱塑性聚合物材料。因此，鞋類400的大部分或甚至全部可以由一種或更多種熱塑性聚合物材料形成。
[0187]粘合劑通常被利用以連接鞋面與鞋底結構並且連接鞋中底與鞋外底。由熱塑性聚合物材料形成鞋類800的多種元件的優點是熱結合部可以被利用以連接鞋面820與鞋底結構810並且連接鞋中底811與鞋外底812。除了減少利用粘合劑的環境影響之外，還可以增強鞋類800的可重複利用性。
[0188]鞋類800的第二構造在圖51中被描繪成具有上文討論的多種特徵。為了賦予鞋面820的特定區域不同的性質，三種通常線型的熔合區域828從鞋類800的根部區域延伸到鞋類800的前足區域。例如，熔合區域828可以賦予耐拉伸性。即，在步行、跑步、或其他走動活動期間鞋面820可以具有拉伸的傾向，並且熔合區域828賦予沿著鞋類800的長度的更大的耐拉伸性。考慮到紡織品元件826可以(a)是編織紡織品300、針織紡織品400、或包含熱塑性聚合物材料的任何其他紡織品，或(b)包含由熱塑性聚合物材料形成的股繩(例如，紗100、線200)，熔合區域828中的股繩通常在比鞋類800的其他區域更大的程度上被熔合。
[0189]在形成熔合區域828的熱結合工藝期間，紡織品元件826的區域被加熱並且被壓縮。除了熔合股繩到紡織品元件826之內之外，加熱和壓縮還可以引起熔合區域828在厚度上壓縮或減小。更特別地，形成熔合區域828的工藝可以有效地引起熔合區域828的區域的變薄。這種效果可以在圖52中看出並且可以發生在其中熱結合或熔合形成類似於熔合區域303、304、403、以及404的區域的其他位置中。
[0190]雖然鞋面820可以被形成為具有紡織品元件826的單層的厚度，但鞋面820還可以具有多層的厚度。再參考圖52，沿著足部側面延伸的鞋面820的區域包含紡織品元件826以及組件829和830。更特別地，鞋面820的每側具有分層的構造，其中(a)紡織品元件826形成鞋面820的外表面，(b)組件829形成界定空隙821的一部分的內表面，並且(c)組件830位於紡織品元件826和組件829之間以形成中間層。例如，組件829可以吸收或芯吸水以控制鞋類800內的汗水，並且組件830可以是增強鞋類800的舒適性的可壓縮聚合物泡沫材料。
[0191]在鞋面820的每側上，紡織品元件826可以被熱結合到組件830。如果組件829和830中的一種或兩種包含熱塑性聚合物材料，那麼組件829和830還可以彼此熱結合。因此，用於以分層的構造連接紡織品元件826與組件829和830的工藝可以類似於用於複合材料元件500的上文討論的熱結合工藝。
[0192]鞋類800的第三構造在圖53中被描繪成包含熔合區域828的另外的實例。熔合區域828中的一種圍繞踝部開口 822延伸並且接近踝部開口 822，這可以把更大的耐拉伸性添加到圍繞踝部開口 822的區域並且有助於把足部牢固地保留在鞋面820內。另一種熔合區域828位於跟部區域中並且圍繞鞋類800的後部區域延伸以形成抵抗跟部在鞋面820內移動的跟部穩定器。另一種熔合區域828位於前足區域中並且鄰近鞋底結構810，這把更大的耐久性添加到前足區域。更特別地，鞋面820的前足區域可以經歷比鞋面820的其他部分更大的穿著磨損(abrasive-wear),並且在前足區域中添加熔合區域828可以增強鞋類800的在前足區域中的耐磨性。另外的熔合區域828圍繞鞋帶孔824延伸，這可以增強接納鞋帶823的區域的耐久性和耐拉伸性。該熔合區域828在多種位置中還向下延伸到接近鞋底結構810的區域以便沿著鞋類800的側面增強耐拉伸性。更特別地，在鞋帶823中的張力可以將張力放置在鞋面820的側面中。通過形成沿著鞋面820的側面向下延伸的熔合區域828，可以減少鞋面820中的拉伸。
[0193]鞋類400的第四構造在圖54中被描繪成包含具有字母「A」、「B」、以及「C」的形狀的三種熔合區域828。熔合區域828可以被利用以調節紡織品元件826的多種性質，包括滲透性、耐久性以及耐拉伸性的性質。通過形成熔合區域828還可以調節多種美學性質，包括紡織品元件826中的透明度、色飽和度以及對比度。利用美學性質的這種變化，熔合區域828可以被利用以在鞋類800的各區域中形成標記。即，熔合區域828可以被利用以形成團隊或公司的名稱或標誌、個人的姓名或首字母、或美學圖案、圖畫或元件。類似地，熔合區域828可被利用以在襯衫700、其他服裝物品、或包含具有熱塑性聚合物材料的紡織品的任何其他產品中形成標記。
[0194]作為用熔合區域828形成標記的替代物，其他元件可以被熱結合到鞋面820以形成標記。例如，聚合物片可以被切割以形成字母「A」、「B」、以及「C」並且然後與鞋面820的側面通過熱結合連接到紡織品元件826。作為相關的事件，編織紡織品300或針織紡織品400的元件可以例如被熱結合或以其他方式連接到多種產品以形成標記。例如，具有字母「A」、「B」、以及「C」的形狀的編織紡織品300或針織紡織品400的元件可以被熱結合到鞋類物品的側面，其中鞋面主要由皮革、合成皮革、或任何其他材料形成。考慮到編織紡織品300、針織紡織品400、或包含熱塑性聚合物材料的其他紡織品可以被熱結合到多種其他材料、元件，這些元件可以被熱結合到多種產品以便形成標記。
[0195]基於以上討論，包含熱塑性聚合物材料的紡織品元件(例如，紡織品300和400)可以被利用於鞋類800。其他類型的鞋類還可以包含大體上類似於接縫827(即，接縫603,604)的結構。為了賦予鞋類的各區域不同的性質，還可以利用大體上類似於熔合區域828(即，熔合區域303、304、403、404)的多種結構。類似地，其他類型的鞋類還可以包含大體上類似於組件829和830(即，組件501、502)的結構。通過形成熔合區域並且組合紡織品元件與其他組件，多種性質和性質的組合可以被賦予鞋類。即，本文公開的多種概念可以被單獨地或組合地利用以策劃特定目的的鞋類性質。
[0196]L.使紡織品成形
[0197]如圖7和9中分別描繪的編織紡織品300和針織紡織品400具有通常平面的構造。包含熱塑性聚合物材料的紡織品還可以呈現多種三維的或以其他方式非平面的構造。例如，在圖55A中成形的紡織品900的元件被描繪成具有波浪形或波狀的構造。成形的紡織品900可以是例如紡織品300和400以及包含股繩(例如，紗100、線200)的任何紡織品中的任一種，所述股繩包含熱塑性聚合物材料。在成形的紡織品900中具有方形波的類似構造被描繪在圖55B中。作為另一種實例，成形的紡織品900可以具有以兩個方向延伸以賦予蛋箱構造的波，如圖55C中描繪。因此，成形的紡織品900可以被形成為具有多種三維的或以其他方式非平面的構造。
[0198]多種工藝可以被利用以在成形的紡織品900中形成三維構造。然而，通常，工藝包括在成形的紡織品900內形成熱結合部以賦予非平面的構造。參考圖56A-56C，方法的實例被描繪成包括熱壓機，所述熱壓機包含一對成形的壓板14，所述壓板14各自具有對應於成形的紡織品900的產生的三維外觀的表面。首先，成形的紡織品900位於成形的壓板14之間，如圖56A中描繪。即，變成成形的紡織品900的平面紡織品元件位於具有非平面表面的熱壓機之內。然後，成形的壓板14朝向彼此平移或以其他方式移動以便接觸並且壓縮成形的紡織品900，如圖56B中描繪。為了在成形的紡織品900中形成三維構造，來自成形的壓板14中的一個或兩個的熱被施加到成形的紡織品900以便使形成成形的紡織品900的股繩內的熱塑性聚合物材料軟化或熔化。因而，成形的紡織品900被加熱到成形的紡織品900內的熱塑性聚合物材料的至少玻璃轉變溫度。如圖56C中描繪，在分開成形的壓板14並且允許成形的紡織品900冷卻時，成形的紡織品900呈現來自成形的壓板14的表面的三維構造。實際上，冷卻形成成形的紡織品900的紡織品元件設定或以其他方式賦予非平面構造。通過這種工藝，成形的紡織品900被模製成具有非平面構造，但可以利用其他成形或模製工藝。雖然可以通過傳導施加熱，但還可以利用射頻加熱、超聲波加熱、輻射加熱、雷射加熱、或化學加熱。
[0199]基於以上討論，包含熱塑性聚合物材料的紡織品可以被成形或模製以呈現三維構造或非平面構造。當被包含到產品(例如，襯衫700、鞋類800)內時，這些特徵可以向產品提供結構增強和美學增強兩者。例如，三維構造可以通過增加表面積提供增強的衝擊力衰減和更大的滲透性。
[0200]M.重複利用
[0201]編織紡織品300和針織紡織品400大體上由熱塑性聚合物材料形成。考慮到襯衫700的紡織品元件706可以具有例如編織紡織品300和針織紡織品400中的任一種的構造，襯衫700的大部分或大體上全部可以由熱塑性聚合物材料形成。類似地,鞋類800的相對大的百分比還可以由熱塑性聚合物材料形成。因此，不同於多種服裝物品，在襯衫700和鞋類800之內的材料可以在其使用壽命之後被重複利用。
[0202]利用襯衫700作為實例，來自襯衫700的熱塑性聚合物材料可以被提取、被重複利用、並且作為非編織紡織品、編織紡織品、針織紡織品、聚合物泡沫、或聚合物片被包含到另一種產品(例如，服裝、容器、室內裝飾品)中。該工藝通常在圖57中示出，其中襯衫700在重複利用中心15中被重複利用，並且來自襯衫700的熱塑性聚合物材料被包含到另外的襯衫700、鞋類800、或另一種產品中的一種或更多種中。此外，考慮到襯衫700的大部分或大體上全部由熱塑性聚合物材料形成,那麼熱塑性聚合物材料的大部分或大體上全部可以在重複利用之後被利用於另一種產品中。雖然來自襯衫700的熱塑性聚合物材料首先被利用於一種紡織品比如編織紡織品300中，但來自襯衫700的熱塑性聚合物材料可以隨後被利用於另一種紡織品元件比如針織紡織品400中。繼續，新形成的襯衫700和鞋類800還可以通過類似的工藝被重複利用。因此，用上文討論的多種股繩和紡織品形成襯衫700、鞋類800、或其他產品的優點涉及可重複利用性。
[0203]N.結論
[0204]紗100、線200、編織紡織品300、針織紡織品400、複合材料元件500、接縫元件600、襯衫700、以及鞋類800全部至少部分地由熱塑性聚合物材料形成。在這些元件中通過熱結合工藝可以形成多種熔合區域以調節多種性質，包括滲透性、耐久性、以及耐拉伸性。多種組件(紡織品、聚合物片、泡沫層、股繩)還可以通過熱結合工藝與這些元件固定或組合以賦予另外的性質或優點。用熱結合工藝可以形成接縫以連接這些元件。因此，上文討論的多種結構和技術組合以形成大量的產品並且賦予產品多種性質。
[0205]本發明在上文中以及在附圖中參考多種構造被公開。然而，本公開內容被用作的目的是提供與本發明有關的多種特徵和概念的實例而不是限制本發明的範圍。相關領域中的技術人員將認識到，可以對上文描述的構造進行大量的改變和修改而不脫離如由所附權利要求界定的本發明的範圍。
【權利要求】
1.一種紗，所述紗包含多個大體上對齊的絲，所述絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料。
2.如權利要求1所述的紗，其中所述熱塑性聚合物材料是熱塑性聚氨基甲酸酯材料。
3.如權利要求1所述的紗，其中所述紗呈現捻度。
4.如權利要求1所述的紗，其中所述絲的所述材料中的至少百分之九十九是所述熱塑性聚合物材料。
5.如權利要求1所述的紗，其中所述紗和至少一個大體上相同的紗被加捻到一起以形成線。
6.一種線，所述線包含: 第一紗，其包含多個大體上對齊的絲，所述絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料；以及 第二紗，其與所述第一紗加捻。
7.如權利要求6所述的線，其中所述第二紗包含多個大體上對齊的絲，所述第二紗的所述絲的材料中的至少百分之九十五是所述熱塑性聚合物材料。
8.如權利要求6所述的線，其中所述熱塑性聚合物材料是熱塑性聚氨基甲酸酯材料。
9.如權利要求6所述的線，其中所述第一紗呈現捻度。
10.如權利要求6所述的線，其中所述絲的所述材料中的至少百分之九十九是所述熱塑性聚合物材料。
11.一種編織紡織品，所述編織紡織品包含: 經紗股繩，其以第一方向延伸並且包含多個大體上對齊的絲，所述絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料；以及 緯紗股繩，其以大體上垂直於所述第一方向的第二方向延伸。
12.如權利要求11所述的編織紡織品，其中所述經紗股繩是紗和線中的一種。
13.如權利要求11所述的編織紡織品，其中所述經紗股繩和所述緯紗股繩彼此熱結口。
14.如權利要求11所述的編織紡織品，其中所述緯紗股繩包含多個大體上對齊的絲，所述緯紗股繩的所述絲的材料中的至少百分之九十五是所述熱塑性聚合物材料。
15.如權利要求11所述的編織紡織品，其中所述編織紡織品具有熔合區域和非熔合區域，所述經紗股繩和所述緯紗股繩在所述熔合區域中彼此熱結合，並且所述經紗股繩和所述緯紗股繩在所述非熔合區域中彼此未結合。
16.如權利要求11所述的編織紡織品，其中所述熱塑性聚合物材料是熱塑性聚氨基甲酸酯材料。
17.如權利要求11所述的編織紡織品，其中所述絲的所述材料中的至少百分之九十九是所述熱塑性聚合物材料。
18.—種針織紡織品，所述針織紡織品包含至少一個股繩，所述股繩形成按照橫列和縱行布置的多個聯鎖環，所述股繩包含多個大體上對齊的絲，所述絲的材料中的至少百分之九十五是熱塑性聚合物材料。
19.如權利要求18所述的針織紡織品，其中所述股繩是紗和線中的一種。
20.如權利要求18所述的針織紡織品，其中所述環中的一個被熱結合到所述環中的另一個。
21.如權利要求18所述的針織紡織品，其中所述針織紡織品包含熔合區域和非熔合區域，在所述熔合區域中，所述股繩的一部分被熱結合到所述股繩的不同部分。
22.如權利要求18所述的針織紡織品，其中所述熱塑性聚合物材料是熱塑性聚氨基甲酸酯材料。
23.如權利要求18所述的針織紡織品，其中所述絲的所述材料中的至少百分之九十九是所述熱塑性聚合物材料。
24.一種紡織品，所述紡織品至少部分地由熱塑性聚合物材料形成，所述紡織品具有編織結構或針織結構中的一種，並且所述紡織品被模製以具有非平面構造。
25.如權利要求24所述的紡織品，其中所述紡織品包含至少一個股繩，所述股繩包含多個大體上對齊的絲，所述絲的材料中的至少百分之九十五是所述熱塑性聚合物材料。
26.如權利要求25所述的紡織品，其中所述股繩是紗和線中的一種。
27.如權利要求25所述的紡織品，其中所述絲的所述材料中的至少百分之九十九是所述熱塑性聚合物材料。
28.如權利要求24所述的紡織品，其中所述熱塑性聚合物材料是熱塑性聚氨基甲酸酯材料。
29.一種使紡織品元件成形的方法，所述紡織品元件由熱塑性聚合物材料形成並且具有編織結構或針織結構中的一種，所述方法包括: 把所述紡織品元件的平面構造定位到具有非平面表面的壓機內； 把所述紡織品元件加熱到所述熱塑性聚合物材料的至少玻璃轉變溫度；以及 冷卻所述紡織品元件以賦予所述紡織品元件非平面構造。
30.如權利要求29所述的方法，還包括選擇所述紡織品元件以包含至少一個股繩的步驟，所述至少一個股繩包含多個大體上對齊的絲，所述絲的材料中的至少百分之九十五是所述熱塑性聚合物材料。
【文檔編號】A43B1/04GK104363782SQ201380029215
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年4月2日 優先權日:2012年4月3日
【發明者】布佩什·杜瓦, 卡麗·L·戴維絲 申請人:耐克創新有限合夥公司