CN1646754A - 扣件拉环材料及其制造、以及采用该材料的产品 - Google Patents

Abstract

披露了用于拉钩和拉环扣件的重量较轻的非纺织拉环产品(12)，以及制造这种拉环产品(12)的方法和使用它们的最终产品。该产品是由缠绕纤维(400，402)制作的具有很大抗断强度的非纺织织物(16，160，302)，纤维(400，402)形成了片状织物体和可接拉钩的自立式拉环(14，406)，拉环(14，406)从织物体中伸出。该产品(12)经过拉伸和稳定，以制造以定距离间隔的拉环束(20)，拉环束(20)从非常稀薄的绷紧纤维(402)织物中伸出。在某些实施例中，纤维包括低但尼尔纤维和/或者双组分纤维。

Description

扣件拉环材料及其制造、以及采用该材料的产品

技术领域

本发明涉及拉环材料，尤其涉及与拉钩件啮合以形成牢固连接的材料，涉及拉环材料的制造和使用，还涉及包括这种拉环材料的扣件。

背景技术

在编织和非编织材料的生产中，将材料制作成缠绕在卷轴上的连续织物是很普遍的。在编织和针织拉环材料中，形成拉环的长丝或者纱线都包含在一种织物结构中，以形成直立拉环同拉钩相接合。由于拉钩和拉环扣件得到了广泛的应用，特别是在廉价的一次性产品上，有人建议将一些类型的非编织材料用做拉环材料以降低拉环材料的成本和重量，同时从剥离强度和切变强度上提供满意的闭合性能。不过，拉环元件的成本一直是限制拉钩和拉环扣件使用范围的关键因素。

为了在触式连接中更好地发挥拉环元件的作用，材料拉环必须外露以便与配合的拉钩相啮合。遗憾地的是，包装和缠绕过程中拉环材料的挤压会将直立的拉环压平。比如，对于尿布，当打开尿布准备使用的时候，用来使尿布闭合连接的拉环材料的拉环不再继续保持平直就是最好不过的了。

发明内容

我们已经知道利用某些结构特点编织的非纺织织物在用做可接拉钩的拉环织物时，能够发挥很好的作用，同时在制造成本和其它特点上提供独特的优点。

总体上，本发明主要包括用于拉钩及拉环扣件的拉环产品、以及制造这种拉环产品的方法。

在一个方面，本发明包括用于拉钩及拉环扣件的拉环产品，所述拉环产品包括利用缠绕纤维制造的非纺织织物，所述纤维形成片状织物体，所述织物体在将面积拉伸至少约20％的情况下是稳定的，其中，可接拉钩的拉环从织物体绷紧的缠绕结中延伸到纤维束中，缠绕结被拉直的纤维连接到一起，产品的基本重量小于每平方码4盎司，其中纤维包括由具有相对较大但尼尔的纤维和相对较小但尼尔的纤维组成的混合物。

在另外一个方面，本发明包括用于拉钩及拉环扣件的拉环产品，所述拉环产品包括一种利用缠绕纤维制造的非纺织织物，所述纤维形成片状织物体，所述织物体在面积拉伸至少约20％的情况下是稳定的，可接拉钩的拉环从织物体中绷紧的缠绕结中延伸到纤维束中，缠绕结被拉直的纤维连接到一起，产品的基本重量小于每平方码4盎司，至少一些纤维的纤度但尼尔小于3。

本发明这些方面的一些应用包括以下特征中的一个或者多个。大多数纤维小于或者等于3个但尼尔。至少有些纤维为1.5个但尼尔或者更小。具有相对较大但尼尔的纤维为6个但尼尔或者更大，具有相对较低但尼尔的纤维小于6个但尼尔。具有相对较低但尼尔的纤维为3个但尼尔或者更小，例如1.5或者更小。具有相对较大但尼尔的纤维为2.5到3.5但尼尔，而具有相对较低但尼尔的纤维为1.0到2.0但尼尔。

织物体在两个垂直方向的每个方向上都拉伸至少10％的条件下是稳定的。织物体在两个垂直方向的每个方向上都拉伸至少25％的条件下是稳定的。被拉紧的缠绕结的密度为每平方英寸织物体中50到1000个缠绕结。纤维的抗断强度至少为2.8克/但尼尔，比如，至少5克/但尼尔，优选地，至少为8克/但尼尔。所述纤维是从聚酯、聚亚安酯、聚乙烯聚丙烯、尼龙、均聚物、混合物、共聚物、熔合物、或者它们的混合挤压物、天然纤维、以及它们的混合物构成的材料组别中选择的材料。所述纤维是聚酯和聚丙烯的混合物。拉环产品具有约小于300毫克的Gurley硬度。拉环材料具有约小于每平方码2盎司的基本重量。

拉环产品包括在纤维中缠绕在一起聚合体长丝，长丝至少部分熔化以便粘结织物体。在织物的稳定化作用之前，纤维包括双组分纤维，双组分纤维包括在稳定化过程中熔化以便提供一种稳定粘结料的第一聚合体，以及一种在稳定化过程中不熔化的第二聚合体。非纺织织物通过粘附到织物背面的材料，比如，凝固的粘结材料，在其拉伸状态下是稳定的。非纺织织物通过低熔点聚合体的凝固纤维在拉其伸状态下是稳定的。粘结材料包括衬里。粘结材料包括不透水层。粘结料包括阻燃材料。

拉环产品还包括粘结到非纺织织物表面的那一层，该织物表面与有拉环从中延伸出的表面相对。该层包括衬布。拉环产品包括层压到非纺织织物表面上的支撑层，该织物表面与有拉环从中延伸出的表面相对。支撑层包括一层薄膜。非纺织织物层压到支撑层的一侧，而支撑层的另外一侧设有压敏粘合剂层，以应用到表面。粘结料形成了一个适合于焊接到基底的衬里，粘结料形成了一个防水层。拉环产品还包括一个泡沫弹性层，泡沫弹性层设在非纺织织物的一个表面上，该表面与有拉环从中延伸出的表面相对。拉环产品还包括一个可以进行光学扫描的图像，该图像印在非纺织织物的拉环承载表面上。拉环产品还包括设在非纺织织物表面上的一树脂层，该表面与有拉环从中延伸出的表面相对。树脂层包括拉钩凸出部，该凸出部制作的形状能够与拉环相啮合连接。

在不同方面，本发明包括一种拉环产品，拉环产品包括利用缠绕纤维制造的非纺织织物，纤维形成片状织物体，织物体在面积至少拉伸20％的情况下通过粘结料保持稳定，其中，可接拉钩的拉环从织物体中绷紧的缠绕结中延伸到纤维束中，缠绕结被绷紧的纤维连接到一起，产品的基本重量小于每平方码4盎司。

在这样的一个方面，在织物的稳定化作用之前，纤维包括双组分纤维，双组分纤维包括一种在稳定化过程中熔化以便提供一种稳定粘结料的第一聚合体，以及一种在稳定化过程中不熔化的第二聚合体。

在另外的方面，粘结料包括一个稳定的泡沫涂层。

在其它方面，粘结料包括聚合体泡沫。

在另外的方面，本发明包括一种拉环产品，拉环产品包括利用缠绕纤维制造的非纺织织物；纤维形成片状织物体，织物体在面积被拉伸情况下利用粘结料来保持稳定，其中，可接拉钩的拉环从织物体中绷紧的缠绕结中延伸到纤维束中，缠绕结被绷紧的纤维连接到一起，产品的基本重量小于每平方码4盎司，其中，纤维包含由具有相对较大但尼尔的纤维和相对较小但尼尔的纤维组成的混合物。

本发明还包括制作拉环产品的方法。

在一个方面，本发明包括利用缠绕纤维制作的平整非纺织毛层来形成拉环产品的方法，纤维包括双组分纤维，双组分纤维包括具有第一熔点温度的第一聚合体，以及熔点温度比第一聚合体相对高些的第二聚合体。该方法包括(a)将毛层沿所在平面的至少一个方向上拉伸至少20％，从而形成重量小于每平方码4盎司并且具有平直织物体的拉伸织物，可接拉钩的拉环就从织物体中延伸出来，大量的织物体纤维在织物体所在的平面上被局部拉紧，沿着从拉环底部发出的不同方向进行延伸；(b)将织物加热到介于第一和第二熔化温度之间的一个温度，使第一聚合体熔化然后用作粘结料，将织物稳定在其拉伸的状态。

在其它方面，本发明包括利用缠绕纤维制作的平整非纺织毛层来形成拉环产品的方法，该方法包括(a)将毛层沿所在平面的至少一个方向上拉伸至少20％，从而形成重量小于每平方码4盎司并且具有平直织物体的拉伸织物，可接拉钩的拉环就从织物体中延伸出来，大量的织物体纤维在织物体所在的平面上被局部拉紧，沿着从拉环底部发出的不同方向进行延伸；(b)将稳定泡沫用于织物的一个表面从而将织物稳定在其拉伸状态，该表面与可接拉钩的拉环从中延伸出来的表面相对。

在另外一个方面，本发明包括利用缠绕纤维制作的平整非纺织毛层来形成拉环产品的方法，该方法包括(a)将毛层沿所在平面的至少一个方向上拉伸至少20％，从而形成重量小于每平方码4盎司并且具有平直织物体的拉伸织物，可接拉钩的拉环就从织物体中延伸出来，大量的织物体纤维在织物体所在的平面上被局部拉紧，沿着从拉环底部发出的不同方向进行延伸；(b)将聚合体薄膜拉挤压到织物表面从而将织物稳定在其拉伸状态，该表面与可接拉钩的拉环从中延伸出来的表面相对。

这些方法中的实施包括以下特点中的一个或者多个。将毛层固定，防止毛层在拉伸过程中沿着所在平面中的一个垂直方向收缩。方法还包括，在一个方向拉伸毛层后，在垂直方向上至少将毛层拉伸20％。拉伸使得毛层的面积至少增加50％。

在另外一个方面，本发明包括一种制作拉环产品的方法，该方法包括(a)制作非纺织织物，该纺织织物设有从第一表面上延伸出来的可接拉钩的拉环；(b)将聚合体薄膜挤压到非纺织织物的第二表面，第二表面与第一表面相对。

本发明还包括一种制作拉环扣件产品的方法，该方法包括(a)制作非纺织织物，该纺织织物设有从第一表面上延伸出来的可接拉钩的拉环；(b)将稳定泡沫层应用到非纺织织物的第二表面，第二表面与第一表面相对。

如果需要，可能够进行光学扫描的图像印刷到有拉环从中延伸出来的织物表面上，和/或者将粘合剂应用到稳定泡沫的暴露表面上。

本发明还包括拉环产品，该拉环产品包括(a)缠绕纤维制造的非纺织织物，纤维形成片状织物体，织物体在面积至少拉伸20％的情况下通过粘结料来保持稳定，其中，可接拉钩的拉环从织物体中绷紧的缠绕结延伸到纤维束中，缠绕结被绷紧的纤维连接到一起，(b)设在非纺织织物的一个表面上的泡沫层，该表面与可连接拉钩的拉环从中延伸出的表面相对。

一些应用还包括以下特征中的一个或者多个。产品还包括一个印刷在表面上可进行光学扫描的图像，可接拉钩的拉环就从该表面上延伸出来。稳定泡沫能够防水。产品还包括设在稳定泡沫层外露表面上的粘合剂层。

在其它方面，本发明包括拉环产品，该拉环产品包括(a)缠绕纤维制造的非纺织织物，纤维形成片状织物体，织物体在面积至少拉伸20％的情况下通过粘结料来保持稳定，其中，可接拉钩的拉环从织物体中绷紧的缠绕结中延伸到纤维束中，缠绕结被绷紧的纤维连接到一起，(b)印刷到非纺织织物表面上能够进行光学扫描的图像，可接拉钩的拉环就从该表面上延伸出来。

通过上面及本说明各处使用的“可接拉钩的”以及类似的术语，我们表示的含义是，拉环材料确定了其尺寸足以连接插入式扣件(比如拉钩状或者蘑菇状元件)的顶端或者顶头部分的开口，以及露出并延伸从而进行连接的开口。

通过单词“缠绕结”，我们表示的是大量纤维在非纺织织物中缠绕的结点。这些缠绕结可能相对松散，比如通过编织工艺直接制作形成的时候，缠绕结形成以后就很紧。通过单词“结点”，我们表示的是在织物所在平面中的至少一个方向对缠绕结的缠绕纤维使用张力，从而被拉紧的缠绕结，并且至少局部保持为拉紧状态。

通过单词“稳定”，我们表示的是对织物进行处理以大致保持其平面尺寸。换言之，一种在拉伸条件下“稳定的”织物通常将保持其拉伸尺寸，并且在正常使用的条件下不会产生很大的松弛或者拉伸。比如，“稳定”织物的一个方法就是使粘结料在织物缠绕结的大部分区域中凝固。

从本文的描述、附图以及权利要求中，本发明的其它特点和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是放大的拉钩和拉环扣件侧视图。

图2是拉环扣件产品的示意图。

图3是图2中拉环扣件产品大比例放大后的侧视图；图3A是图2中拉环扣件产品大比例放大后的平面图。

图4-4B按顺序描述了拉环树的形成。

图5是用于制作非编织织物的设备的俯视图。

图6是用于拉伸并稳定非纺织材料的设备的示意图。

图6A和6B是图6中6A区域在两种不同操作条件下的放大示图。

图7是一种将薄膜应用于被拉伸非纺织材料上的设备的示意图。

图8是印刷到拉环扣件产品上可进行光学扫描图像的示意图。

具体实施方式

首先参考图1，一个模制拉钩扣件产品10被显示为与非常细的拉环产品12的拉环相连。图片被放得很大，如同图片左侧的比例尺显示的那样。每个比例尺的最小刻度代表了1/64(0.0156)英寸(0.40mm)的长度。拉钩产品10的货物名称为CFM-29，可以从美国新罕布什尔州曼彻斯特的Velcro U.S.A Inc.公司购买得到，该产品具有仅为0.015英寸(0.38mm)高的拉钩。参考图2，拉钩产品12非常细，并且具有相对自由的纤维来形成拉钩，拉钩从连续缠的纤维毛层的一侧伸出。

如图2所示，拉环产品12的大量毛层纤维被绷紧(即，不松弛，局部被拉紧)，纤维在拉环产品织物的结点18之间延伸。在织物毛层所在平面的至少一个方向上拉伸纤维紊乱的毛层，将绷紧的纤维拉出。优选地，将毛层固定住，以防止在第二垂直方向上进行拉伸时，毛层在一个方向上收缩。更优选地，毛层同时在两个垂直方向上拉伸。在纺织产品中毛层纤维并没有确定的图案，但是在织物毛层所在的平面内沿不同方向延伸。从拉环产品中伸出来的拉环都是一样的纤维，这些纤维构成了毛层，但是延伸到了毛层块外面，纤维从相连的结点18延伸出了毛层所在平面以外。通过计算给定面积中可看见的结点数，确定了图1中所示样本的结点密度为大约每平方英寸180个。

结点自身非常紧，结点由几条单丝纤维组成，并且由结点之间拉紧的纤维相互连接着。在结点之间，本实施例的细纤维毛层不是非常密集，而是足够的稀薄，能够透过它看到图像。在其它实施例中，如同下面即将讨论的那样，纤维可以相对密集而且不透明。为了低成本应用，优选地，织物的重量要小于约每平方码2盎司(68克/平方米)。

在这个具体的实施例中，毛层纤维被水基丙烯酸固定在拉紧、平直的状态，水基丙烯酸被用到毛层上与拉环相对的一侧，将毛层纤维粘结在拉紧的状态，从而稳定织物的表面尺寸，并且将拉环固定在它们相连的结点上。通常，粘结料为织物总重量的20-40％，在本优选实施例中，粘结料大约占产品总重的三分之一。得到的织物尺寸稳定而且足够坚固，适合于通过标准织物搬运技术来进行进一步的处理。织物同样具有轻微的硬度，就像上过浆的毛毡，如果需要，织物可以通过软化剂或者机械方式而变得柔和。

图2的示意图显示了从织物的一侧进行观察时，平面织物12的结构。在这个视图中，可接拉钩的拉环从一侧延伸出织物平面。织物12由非均匀布置的缠绕纤维构成，在相应拉环结构的底部B具有相对较高的纤维浓度，在R区域具有相对较低的纤维浓度，R区域设在拉环底部B之间。底部B上相对较高的纤维浓度与拉紧的纤维缠绕结相对应。如图2中显示的那样，位于拉环底部之间的R区域上，大量纤维在织物所在的平面上被拉紧，沿着拉环底部B发出的不同方向延伸。通过单词“拉紧”，我们表示的含义是，位于底部之间的纤维绝大部分都没有松动或者松弛，这样，它们就能够在产生很小位移或者没有位移的情况下，将作用的张力转移。我们相信，穿过拉环底部之间稀疏区域的那部分拉紧纤维恰好是拉环产品具有一些良好特性的原因，作为扣件给拉环产品带来了可感觉到的高强度/重量比。

靠近图2的中心是一个可见的拉环底部B，可以看到拉紧的纤维从那里以辐射方式发出。还指出有一些至少是部分地围绕拉环底部的其它纤维进行缠绕的纤维。这些缠绕纤维这样进行缠绕是由于拉伸造成的结果，在拉伸过程中拉直的纤维碰到了穿过平面织物而延伸的拉环纤维。当织物被进一步拉伸，拉环纤维提供了障碍物，当拉直织物底部纤维在织物平面上移动时，拉直织物底部纤维就整形成这种形状。因此，拉环结构的底部B包括了形成拉环的纤维，这些纤维延伸进入和离开织物平面，还包括了织物平面中拉紧纤维的整形部分纤维。因此，当织物被拉伸的时候，拉环底部拉紧纤维的整形部分有助于确定自立式拉环的形成。当织物被粘结料稳定以后，这些底部B变成相对刚性的结点，最重要的是为它们的联合拉环结构提供了锚固点。因此，经过拉伸和稳定的织物在某些方面类似于一个平面桁架，利用它的拉紧辐射纤维在底部结点之间形成张力元件。当织物弯曲时，拉紧纤维可以“弯曲”到它们的平面外，该结构保持有利的高度挠性，同时防止在它原来平面中延长和收缩。

拉环织物12的单个纤维具有较低的但尼尔纤度和较大的强度(即，单位直径上的抗拉强度)，来与非常小的拉钩一起工作，比如图1中所示的拉钩。人们发现强度至少为2.8克/但尼尔的纤维能够提供良好的封闭性能，在很多情况下将优选选择强度至少为5克/但尼尔或者更大(优选地为8克/但尼尔或者更大)的纤维。一般地说，对于拉环确定的封闭连接，拉环强度越大，闭合连接就越牢固。图1中织物12的纤维是纤度为6但尼尔的人造聚酯纤维(切割成四英寸长)，作为制造方法的成果，人造聚酯纤维处于被拉长、由分子定向的状态，在能够使分子定向发生的冷却条件下，人造聚酯纤维以至少2∶1的拉伸比进行拉伸(即，至少是它们原始长度的两倍)，从而提供约3.6克/但尼尔的纤维抗断强度。本例中的纤维横剖面为圆形，并且以大约每英寸7.5个弯皱(每厘米3个弯皱)进行卷曲。这种纤维可以从位于华盛顿特拉华的E.L.Du Pont de Nemours & Co公司购买得到，货物名称为T-3367 PE T-79。对于用于大型拉钩(因此优选大直径拉环纤维)的低循环作用，可以使用低抗断强度的纤维。

可以在心中结合拉钩尺寸对拉环纤维的纤度但尼尔进行选择，选择纤度小的纤维用于小型拉钩。但是，其它性能和美学标准同样能够影响对拉环纤维纤度但尼尔的选择，如同下面将讨论的那样。

作为圆形横剖面纤维的替代物，具有棱角表面外形的其它横剖面纤维，比如横剖面为五边形或者五叶形的纤维就能够为某些应用提高结点的拉紧程度。与单个纤维的结构无关，被选择的纤维都具有一个表面特点，在拉紧过程中能够在形成结点的缠绕中滑动，这样拉紧毛层而不会出现纤维短裂。

参考图3和3A，拉环织物12的拉环14主要从织物的一侧突出。在这种情况下，将稳定粘结料应用到另外一侧，用于极小拉钩的拉环产品非常细。显示的产品与高为0.015英寸(0.4mm)并且拉环高度hL(即，拉环14距离纤维毛层总表面16的高度)为0.055英寸(1.4mm)的拉钩连接得很好。拉环产品有一个约为0.090英寸的(2.3mm)总厚度，t，该总厚度包括了大多数拉环。对于一个上毛层表面没有明显区别的产品，在测量该产品的拉环高度时，我们将毛层的近表面定义为最低平坦表面，最低平坦表面超出纤维总量的80％。优选地，改变拉环结构的拉环高度以便更好的连接，平均拉环高度(即，拉环顶端到毛层近表面的距离)至少应为拉钩的高度，拉环产品就是通过拉钩进行使用，优选地，平均拉环高度是在需要良好切变强度的操作中，所使用的拉钩的顶端高度的2到10倍。更重要的是，拉环结构的单个拉环应当足够大，能够连接单个拉钩的顶端。对于主要装入到外皮上的扣件、或者扣件被垂直于底部平面的载荷作用时，拉环可以为拉钩的顶端高度的15倍。比如，为了用在0.015英寸(0.4mm)的CFM-29拉钩上(该拉钩的顶端高度为0.006英寸或者0.15mm)，拉环的平均高度hL应当在0.012到0.060英寸之间(0.3到1.5mm)，以便得到良好的切变性能。为了用在0.097英寸(2.5mm)的CFM-24拉钩上(该拉钩的顶端高度为0.017英寸或者0.43mm，也可以从Velcro U.S.A.Inc.公司购买)，拉环的平均高度至少应当为0.035英寸(0.89mm)，而且可以高达0.250英寸(6.4mm)，以便用到强调表皮载荷的应用中。为了较低的成本，挠性拉环织物的平均拉环高度应当在0.020和0.060英寸之间(0.5和1.5mm)，而且应当是拉环产品总厚度，t，的0.5到0.8倍。

如图3和3A中看到的那样，拉环14从自立式的拉环纤维丛中延伸出来，而拉环纤维从纤维毛层16中延伸出来。纤维丛20有几条从垂直树干22延伸出来的单丝14，我们把纤维丛20称做“拉环树”。“拉环树”的另外一个例子见图3A。每个拉环树20从相应的结点18中延伸出来，纤维丛的拉环就固定在结点18上。树干部分22中单个长丝和每个拉环树之间空隙，以及与每个结点18中的空隙，都在液体粘结料表面张力的影响下为液体粘结料的毛细传送提供了通道，从而提供了额外的局部硬度和强度。每个树的树干部分22的垂直硬度，都是通过多个树干纤维束和熟化的粘结料来进行提供，树干纤维束通过底部的外切纤维来确定，垂直硬度有助于树“自豪的站立”，或者竖起来，以将它们的联合拉环用于连接。这个垂直硬度用来防止拉环结构被永久粉碎或者被压扁，当拉环材料被缠绕在轴上，或者后来将拉环材料连接的产品被挤压以便适合进行包装时，就会出现这种情况。树干部分22的弹性，尤其是在与底部的结合点，能够使被极大的高峰载荷“压垮”的树在载荷移走后，重新使它们自己恢复直立。树干部分22在它们与拉环材料底部的接点上不应当太坚硬，否则材料将失去其柔软手感，对于制衣没有多大用途。

重要的是，平面图中纤维丛的密度非常低(图2)，在相邻拉环树的“树枝”之间留下了足够的空间，在连接过程中来容纳拉钩以及弯曲的拉环材料。通过在相邻拉环树之间留下足够的空间，配对材料的很多拉钩顶端在连接过程中向下延伸到拉环材料的底部，而没有压平拉环结构。当穿透的拉钩抓住拉环时，这个高穿透率有助于提供一个高连接率，拉钩抓住拉环是由于森林样的拉环被穿透时，拉钩和拉环之间非常小的相对剪切运动造成的结果。

凝固的粘结料21的堆积物可以在图3A放大平面图的结点上看到。在本例中，优选地在结点被拉紧之前以液态形式进行使用，粘结料有助于固定拉钩，防止拉钩被拔出织物。

回来参考图1，利用拉环之间用来容纳拉钩的间隙，完全被连接的扣件(即，拉环产品和配对的拉钩产品一起)的总厚度与拉钩产品厚度(包括拉钩)和拉环产品“底部”部分厚度(即，图3中拉环丛之间的毛层16的厚度)之和相同。换言之，拉环产品的自立式拉环并不增加已完成的扣件厚度。因为这里披露的拉环产品的超细底部部分16(见图3)，拉环产品12与配对拉钩产品10的组合就提供了厚度非常小的扣件。比如，图1中连接的扣件的总厚度仅为0.050英寸(1.3mm)，在这个情况下，比未连接的拉环产品的总厚度要薄，因为高的拉环丛被与更短的拉环丛相连接的拉钩产品压平了)。

除了能够很有利的变得更细以外，按照新原理制作的拉环织物具有挠性。在某些扣件的应用中、尤其是扣件在使用过程中必须弯曲的时候，挠性变得非常重要，比如在服饰商品上使用的时候。在这种情况下，本发明的拉环产品应当具有小于300毫克的抗弯刚度，优选地，当使用Gurley硬度检测器是时，测量得到的抗弯刚度小于100毫克。关于Gurley硬度检测器使用的更多细节可以在Method T 543 OM-94中查阅到，该资料由Technical Association of Pulp and Paper于1984年出版。

各种合成纤维或者天然纤维都可以用于本发明。在某些应用中，毛线和棉线可以提供充足的纤维强度。目前，具有较大强度的热塑性人造短纤维被优先用于制造细小的低成本拉环产品，当该拉环产品与非常小的模制拉钩配对连接时，具有良好的闭合粘结性能。比如，聚烯烃(比如，聚丙烯或者聚乙烯)，聚酯(比如，聚对苯二甲酸乙二醇酯)，聚酰胺(比如，尼龙)，丙烯酸树脂和混合物、熔合物、共聚物和它们的混合挤压品都适合使用。目前优选地是聚酯。由于聚丙烯具有相对较低的密度，单位重量具有更大的纤维数量，它的挠性，以及对聚丙烯产品如尿布外膜的可焊性，所以聚丙烯也是符合要求的材料。但是，聚丙烯与很多粘结料不相容，所以在某些情况下，聚丙烯和聚酯的混合物是适合于聚丙烯单独使用。

相对较低但尼尔的纤维，比如纤度为3但尼尔或者更低，以及不同但尼尔纤维的混合物，都可以提供较好的美学特性和性能特点。

一般地，较小的纤维但尼尔使织物单位重量中的纤维密度增加，因此非常柔和而且不透明。非常大的不透明性能提高织物的美感，并且有利于在织物上进行印刷，尤其是印刷光学扫描图像比如条形码(见图8)的详细信息。降低的织物孔隙度还允许织物通过真空输送进行移动，这是一种经常用于标号设备的技术。较高的纤维密度同样能够形成非常均匀的织物网，降低产品的不一致性。

单位重量中更多的纤维通常转变为更多可用来与拉钩连接的拉环，能够改进产品的性能，获得更多的闭合圆周而不对织物造成过度的损害，而且提供良好的撕裂强度。纤度为1到3但尼尔的纤维通常就能够提供这种优点。

较小的纤维但尼尔同样能够形成更大的结点密度，为拉环提供更牢固的连接。此外，纤维但尼尔较小时，每个拉环树将包括更多的纤维，利用可接拉钩的拉环形成纤维树丛和良好的表面覆盖层。

不同但尼尔纤维的混合物同样提供了改善的性能。人们发现，与只包括纤度为6但尼尔或者3但尼尔的织物相比，包括了纤度为3但尼尔和1.5但尼尔的纤维混合物的织物能够提供非常好的撕裂强度、切变强度和不透明性。利用这些混合物制造的织物同样具有“绒毛的”柔软感觉。可以使用很多其它不同但尼尔的纤维混合物，包括纤度但尼尔相对较大(6或者更大)和相对较小的纤维混合物。不同但尼尔纤维的优选比率可以根据具体应用中需要的性能，通过经验进行确定。人们发现，3但尼尔的纤维与1.5但尼尔的纤维的比率从1∶3到3∶1都能够提供良好的性能。

纤维密度通常与纤维但尼尔成线性反比的关系，因此，包含1.5但尼尔纤维的拉环产品的纤维密度是包含3但尼尔纤维的拉环产品的两倍，大约是包含6但尼尔纤维的拉环产品的6倍。不同但尼尔纤维混合物的近似纤维密度就可以根据这个关系进行计算。

对于需要一定电导率的产品，就需要加入较小百分比的金属纤维。比如，含有5％到10％细金属纤维的拉环产品就可以很好地用于接地或者其它电气应用。

不同粘结料可以用于稳定织物。“粘结料”是指毛层中(而不是形成主要紧固件拉环的纤维)将拉环纤维固定在连接结点上的材料。在某些应用中，粘结料就是粘合剂。

在其它应用中，粘结料以低熔点聚合体的形式各处分布并且缠绕在织物里面。这些低熔点纤维被熔化以湿润形成结点的缠绕结，然后冷却凝固并拉环固定，从而稳定织物。

同样的，织物中使用的纤维可以是双组分纤维，包括高熔点和低熔点聚合体，低熔点聚合体被熔化以固定拉环，并且稳定织物。在这种情况下，低熔点聚合体通常用做外护套，将高熔点聚合体芯围住，当低熔点聚合体熔化用做粘结料以后，高熔点聚合体芯仍然保持原状。优选的，内芯占双组分纤维总体积的60-80％。低熔点和高熔点聚合体可以是同一聚合体的不同等级产品或者不同型号聚合体的不同等级产品。合适的双组分纤维可以通过商业渠道购买得到，比如从KoSa，Charlotte，NC公司购买商品名称为“CELBOND”的产品。通常，低熔点聚合体具有小于120的熔化温度，而高熔点聚合体具有大于23的熔化温度，但是这些温度将根据稳定织物的处理温度而变化。

在一些实施例中，粘结料可以是一种稳定的泡沫，如下面将讨论的那样。

优选地，粘结料完全渗透和弥漫到毛层缠绕结中各个纤维之间的间隙中。当利用液体粘结料时，优选地选择具有足够低的黏度和表面张力的粘结料，使得粘结料能够流入到未拉紧(或者拉紧)的缠绕结中。在缠绕结随后被拉紧(比如图中显示的拉环产品)的这样一个实施例中，液体粘接料这种有选择的分布有助于以整个产品的最小刚度来固定结点，而且不需要很多的粘结料。

在任何一种情况下，粘结料的数量和渗透性应当进行选择，以避免干扰拉环与拉钩的连接功能，同时完全稳定毛层，固定拉环防止从相连的缠绕结中拔出。为了在拉环产品直接与敏感性皮肤接触的应用中进行使用，比如尿布，还应当选择适合于生物的粘结料数量和类型，避免皮肤发炎。比如，优先选择无甲醛的粘结料。由于发炎在坚硬物体摩擦下会恶化，优选地，只使用足够的粘结料来完成上述功能。在一些应用中，比如拉环产品直接与支撑织物连接而且不需要很大的扣件强度的应用中，就可以在没有粘结料的情况下设置拉环产品。

在重要的情况下，粘结料还包括无机或者有机阻燃材料，比如氧化锑、硼酸锌、三水合铝或者氧化十环溴基联苯。

图1中拉环产品12包括占重量1/3的水基丙烯酸粘结料，水基丙烯酸粘结料由80份的“NACRYLIC”X-4280和20份的“X-LINK”2804混合后得到，“NACRYLIC”X-4280是一种自反应的丙烯酸树脂乳，而“X-LINK”2804是一种自交联的多乙酸乙烯酯/丙烯酸脂，这两种原料都可以从新泽西州Bridgewater市的National Starch and ResinCompany公司购买。制造完毕后，拉环产品12完全由薄毛层上的拉长纤维构成，有些延伸到毛层外面形成拉环和粘结料。在没有任何额外的衬里和薄片制品的情况下，它非常坚硬足以作为织物材料进行搬运，还可以通过缝纫、超声波焊接、粘合剂、射频焊接或者其它公知的连接方法将其用到表面上作为闭合件。

比如，拉钩和拉环产品可以通过超声波焊接将一个图2中的拉环材料焊接到一个CFM-29拉钩产品上来进行制造。将拉环和拉钩连接到一起，制造的产品就可以组成一个闭合带。在拉钩产品和拉环材料之间的接口处，拉钩产品底部的塑料沿各处流动，并夹住拉环材料12底部织物上的一些纤维，将织物的一个面密封到热塑材料中形成一个两层的永久薄片结构。因为本发明中非纺织材料非常轻的特点，密封织物以及将功能拉钩留下露在外面以便与拉钩连接时必须要小心。非纺织材料的特点，塑料的黏度以及压区的压力都将决定塑料流入纤维网的程度，或者说，非纺织材料嵌入到塑料中的程度。这样产生的多层产品非常细而且柔软，部分原因是拉环产品很细。

用于制作这样一个层压产品的合适方法在1999年三月11日公布的WO 99/11452中进行了描述。

在制作自立拉环树中利用的一个主要原理是，只要拉住缠绕的纤维束就会产生结点。对于构成形成连续体的长纤维(如每个渔民知道的那样)和充分缠绕的短纤维束来说，这个现象是真实的。但是，简单拉伸缠绕的纤维团不足以形成足够数量的直立拉环树。具有正确高度的直立结构的形成包括：邻近的纤维围绕多条形成树的纤维，将形成树的每条纤维上两个以定距离间隔的点在毛层底部平面内拉紧在一起，而它们自己在这个两个点之间仍然保持未拉紧状态。

图4-4B显示了这种树形成的顺序。为了清楚，只显示了一条形成树的纤维400(黑体以示区别)，显示了两个拉紧底部的纤维402。优选地，在任何一个结点，至少平均要同时将三根或者四根形成树的纤维拉在一起，以形成一个树干。首先看图4，所有的纤维开始是松弛的，当纤维没拉紧时(图4A)，纤维402围绕纤维400拉紧，将以定距离间隔的点400a和400b拉入到位于拉环结构406底部上的绷紧缠绕结404中，拉环结构406由点400a和400b之间的纤维线段400构成。粘结料408通过毛细作用浸入到结点404(图4B)纤维之间的间隙，增加了该结构的树干强度，以及增加了它到低部的连接。同样，将多根形成树的纤维400聚集在普通的缠绕结404处，这个过程就形成了具有多个延伸拉环的直立拉环树。

图5和图5A显示了用来制造上述拉环材料的仪器和方法。仪器包括一台进料器110(比如，拆包机、搅拌器箱或者加料箱)，进料器110将拉长纤维所需长度的人造短纤维输送给梳理机112。梳理机112对人造短纤维进行梳理以生产粗纺纤维织物114，然后被交叉铺网机120的接取挡板116挑选出来。交叉铺网机120还设有清棉机挡板118，清棉机挡板118以往复运动的方式穿过地面挡板122。比如，交叉铺网机120将大约12到18英寸(30到45cm)宽，1英寸(2.5cm)厚的粗纺纤维织物114铺到地面挡板122上，堆积成交叉织物的几个厚度以制作毛层124，比如约90到120英寸(2.3到3.0m)宽，大约4英寸(10cm)厚的毛层。在梳理的过程中，材料被拉紧并拉入像布一样的毛层中，该毛层主要由平行纤维构成。由于它几乎所有的纤维都沿着梳理方向延伸，所以当沿着梳理方向拉伸时，毛层具有一定的强度，当是沿着与梳理方向交叉的方向拉时，几乎没有强度，因为交叉方向的强度仅仅由纤维之间的少数缠绕结产生的。梳理方向并不是产品的加工方向，指出这一点非常重要。在交叉铺网过程中，以交迭的锯齿布置方式来铺设梳理的纤维毛层，来制造斜纹纤维交替布置的多层毛层124。沿着与梳理交叉的方向延伸的斜纹层，在挡板122的横向上比长度方向延伸得更多。比如，我们用交叉铺网的毛层来制作不论何处都沿着与产品横向呈6到18度的方向进行延伸的织物层。经过交叉铺网制造的毛层124因此具有比加工方向(即沿着挡板122的方向)强度更大的横向强度(即，挡板122的横向)。注意最终产品的加工方向与沿着挡板122的方向具有相同的意义。毛层124具有很小的加工方向强度，因为纤维层仅仅是铺在另外一层的上面，并没有编织在一起，材料特性和加工工艺受到交叉铺网角度的影响。一个大锥度角度可以平衡横向和加工方向的强度，强度能够影响扣件性能和制造的简易性。通过更多的在加工方向交叉铺网，有些情况下，取消下面描述的原始加工方向拉伸，仍然能够获得有用的产品。

在进行针刺准备时，毛层124在地面挡板122和移动高架挡板138之间的锥形压区中逐渐被压缩，最终把它的厚度降低到1英寸。一个相对较细、低密度的毛层就这样制造出来了。

毛层124的针刺在多个连续针刺阶段中进行，以便提供非常高的针穿刺密度，而不破坏低密度的毛层。在目前的优选方法中，使用的刺针在其侧面都设有与纤维接合的倒钩。针刺法给毛层粘附力。刺针的倒刺穿过其它各层将纤维从毛层的一层中拉出，将来自不同织物层中朝向不同的方向纤维缠绕在一起。形成的缠绕结将毛层固定在一起。

从地面挡板122开始，毛层被传到设有两个针刺位置142和144的第一针织机，针刺点142和144设有多排锯齿状(即，有倒刺的)针。针刺位置142以每平方英寸100-160针(每平方厘米15-25针)的密度从毛层的上表面编织人造短纤维毛层。在这个实施例中，毛层以平每方英寸134针的密度(每平方厘米21针)进行针刺。随后，针刺位置144对已经针刺过一次的毛层进行第二次针刺，利用编织针以每平方英寸500-900针(每平方厘米78-140针)的密度从毛层的上表面插入到毛层中，以制造针刺毛层146。在这个例子中，第二次针刺的密度为每平方英寸716针(每平方厘米111针)。我们将织布机140的操作称作第一针刺阶段。关于针刺工艺的其它信息可以从北卡罗来纳州的Association of the Nonwoven Fabrics Industry(INDA)of Cary(北卡罗来纳州非纺织织物行业协会)获得，该组织出版了INDANonwovens Handbook一书。

第一针刺阶段以后，针刺毛层146在驱动棍148之间传递，然后输送到一个J形箱存储器150，该存储器除了有一个毛层库来调节处理速度的变化，还允许针刺过的毛层在进入第二针刺阶段之前保持松弛并进行冷却。另外一个替代的方案是，在第一针刺阶段以后，将针刺毛层146缠绕在轴上，将随后的操作在第二生产线上进行操作。如果材料和条件允许，针刺毛层可以直接从第一针刺阶段输送到第二针刺阶段，而不会堆积在一起，但是应当小心，确保毛层被完全冷却和松弛，以经受住第二针刺阶段的处理。

作为针刺的结果，毛层纤维变的非常得随机和混乱，但是，交替斜纹式样仍然保持原样，虽然变得模糊了。

从J形箱存储器150开始，针刺毛层146被拉伸穿过导纱辊/布料器152(比如，1对2的布置方式)，正确地将较轻的张力作用于毛层上，就象通常的针刺一样，不用对毛层进行很大的拉伸。然后，毛层通过第二针织机154，进行第二针刺阶段。本阶段的操作本称作“超级针刺”，因为它是一个非常密集的二次针刺操作，能产生很多有伸缩性的拉环。织布机154设有一个针刺位置156，其中，针刺过的毛层146从下侧进行编织，以制作从上侧伸出的高伸缩性拉环。为了制作这样的拉环，织布机154锯齿状编织针的针尖伸出一个很大的距离(比如，大约1/4英寸或者6.3mm)，超过了毛层在相反方向的厚度，就像第一针刺位置的针那样，将单个纤维从毛层中推出以形成直立的拉环。当针退回时，拉环就保留下来。拉环可以利用本来铺设在毛层对边的纤维来制作，或者从毛层之间拉出的纤维来制作。在任何一种情况下，针将纤维拉出毛层，并让它们从毛层中伸出作为拉环，这些拉环给超级针刺毛层的一侧留下绒毛状的外貌。

这个超级针刺工艺不需要特殊的针刺底板或者支撑衬套来让针伸入到这个针刺底板或者支撑衬套中，比如用于结构化或者任意丝绒织布机中，虽然这种技术的应用使得优点更加突出，比如，需要大型拉环供大型拉钩使用的地方。超级针刺的主要特征就是非常致密的针刺，大约每平方英寸1000-2000针(每平方厘米217针)，或者优选地，大约每平方英寸1400针(每平方厘米217针)。要使用标准的钩针，比如由Groz-Beckert公司生产的三角形断面15×18×42×3 C222 G3017刺针。在这个二次针刺操作中，毛层的单个纤维被推着穿过毛层的拉环侧以制作疏松、相对有伸缩性的拉环。这些拉环结合在一起给超级针刺毛层的拉环侧一种有绒毛的外貌和感觉。如果单个拉环纤维伸长过多，在随后的拉伸过程中会造成它们断裂，所以考虑到使用纤维的但尼尔和强度，来选择刺针穿过毛层伸出的距离。我们发现将刺针伸出毛层1/4英寸(6.3mm)，将非常适合于纤度为6但尼尔，强度大约为3.5克/但尼尔的纤维。

针织机154包括其它的第二针刺位置(图中未显示)。当一个表面伸出的伸缩性拉环制造出来后，在另外一个方向上对毛层进行超级针刺，以制作从它的另外一个表面伸出的拉环，这样两个侧面都具有伸出的拉环。

离开织布机154以后，超级针刺毛层160被分成45英寸(114cm)宽的两股，然后被缠绕到滚筒162上。如图11所显示的那样，通过针刺工艺，毛层160的纤维变得相互缠绕以便在整个毛层中形成疏松的缠绕结。在这个阶段，对于很多拉钩和拉环扣件应用来说，毛层并不是一个可以接受的拉环产品，因为单个的拉环可以相对容易的离开毛层，并没有很好地固定在缠绕结上。

其它适合的针刺技术在WO 99/11452中进行了描述。

经过超级针刺处理的毛层具有巨大的伸缩性和弹性，拉环和其它毛层纤维在缠绕结之间构成了疏松、柔和的弓形。这里毛层非常柔软，纤维的密度在远离材料两边的地方逐渐降低。如果只有一边进行过那种处理，初看起来，很难说出哪边已进行过超级针刺。在这个例子中，毛层160包括拉环在内的总厚度为3/16英寸(4.8mm)，重量在2-4盎司/平方码(68-135克/平方米)之间。

参考图6，在驱动辊165作用下，超级针刺毛层160的卷取长度是从滚筒162卷取到J形箱存储器166中，能够在不干扰进一步操作的情况下更换滚筒162以及拼接毛层。J形箱还能够使毛层从任何卷取操作造成的弹性形变中得到恢复。将毛层160从存储器166中拉出，然后通过导纱辊168中将毛层对准加工方向的横向。导纱辊168包括三根呈2对1布置的滚筒。第一和第二滚筒170和172设有左和右人字形卷形表面，人字形卷形表面产生于滚筒的中心，该滚筒被超速传动，促使毛层中任何皱纹向边缘移动以消除这些皱纹。第三根滚筒174是一个对开式制动辊，以可控制地拉紧毛层的任意一半，将织物按照要求引导向左面或者右面。

毛层从导纱辊出来后通过张力控制器176，张力控制器176通过后面粘结料应用工艺来保持毛层中需要的张力。通过控制张力控制器176和下游驱动辊202之间的速度差，在对毛层进行横向拉伸之前，将需要的加工方向拉伸量施加到毛层上。在某些情况下，不能够有目的地进行加工方向的实质性拉伸，任何指明的加工方向延长都是由毛层中最小的织物加工张力引起的。在另外情况中，通过比张力辊176更快的运行驱动辊202来有目的地产生加工方向拉伸。

在实施例中，毛层160经过超级针刺来制作只从正面188伸出的拉环，毛层160然后通过涂层站190，在涂层站190中，在毛层的整个宽度上将起泡的水基粘合剂192(即，水基粘合剂，经过搅打以夹带空气)应用到毛层的背面194上。

参考图6A和6B，当毛层穿过长形窄口196揩拭的时候，通过涂抹器198上表面的长形的窄口196，将起泡的液态粘合剂以可控制的速度抽吸，因此使粘合剂部分地穿透毛层厚度。位于开口196任意一侧的定位杆200被升高(图6A)和降低(图6B)，以控制毛层1 60和涂抹器198之间的压力。粘合剂渗透入毛层的深度得到了控制(比如，通过控制粘合剂192的流动速度和浓度、毛层160的速度和定位杆200的位置)，对纤维缠绕结进行充分的涂层或者渗透，将产品保持在最终的形状，同时避免粘合剂192作用到毛层正面形成拉环的那部分纤维上。在应用之前使液体粘合剂起泡沫，有助于在毛层背面形成均匀的涂层，还有助于限制液体粘合剂渗透到毛层中。在应用了半稳定的泡沫以后，它就具有与浓厚乳脂相同的密度，但是气泡快速破裂离开液态涂层，液态涂层在湿润性和表面张力的作用下流入到拉紧的纤维缠绕结中。

另外一个方案是，泡沫有像刮胡膏一样更稠的浓度，以进一步降低对毛层的渗透，并形成更多不同的树脂衬里。用一种不分解的(即，稳定的)尿烷或者丙烯酸泡沫来生产可进行射频焊接衬里非常有用，衬里用做防水层。这样的产品对于生产一次性服饰和尿布具有非常特殊的用途。

稳定的泡沫衬里还能够降低织物的空气渗透性，这有助于真空输送。真空输送可以很好地将产品进行最后封口，比如将尿布贴片连接到尿布上。

同样，因为稳定的泡沫够降低织物的渗透性，织物通常具有更多的具体外观，以及更大的不透明性。如果需要，稳定的泡沫涂层可以包括着色剂，给产品提供美学色彩。通过提供更不透明的背景和连续的亲油墨表面，稳定泡沫层还能够提高拉环材料的可印刷性。可以在拉环材料有拉环的那一面或者稳定泡沫层的背面进行印刷，都可以得到良好的效果。因此，拉环材料可以印刷装饰性设计图案、产品信息、或者可进行光学扫描的图像，比如条形码。

此外，稳定泡沫层提供了一个可以使用粘合剂的表面，以便将产品粘附到需要的基底或者物体上。如果需要，可以对稳定泡沫层的渗透性进行调节，所以将有最小量的或者没有粘合剂穿过稳定泡沫层进入到产品的有拉环那一部分。在拉环产品的买方将把粘合剂用在材料上时，稳定泡沫层使买方调整其工艺来防止粘合剂穿透的必要性减少到最小，从而有助于粘合剂的使用。

将稳定泡沫用于织物上的涂抹器可以通过商业渠道从GastonCounty Environmental Systems，Stanley，NC公司购买得到，商品名称为“GASTON COUNTY CFS”。可用做稳定泡沫的合适聚合体包括纺织聚合体，比如可以从B.F.Goodrich公司购买得到的商品，商品名称为HYCAR、HYSTRETCH、VYCAR和SANCURE。在这样一个涂抹器上使用稳定泡沫，就可以涂上非常薄的涂层，涂层均匀而且厚度一致。

通常，泡沫湿润(刚涂上)厚度从大约0.015英寸到0.250英寸，而泡沫干燥(最后的)厚度从大约0.125英寸到0.315英寸。厚度在干燥过程中的变化值将取决于湿润厚度，越厚的涂层其厚度变化就越大。涂层的收缩主要是由于泡沫气泡的破裂造成的。干燥过程中气泡破裂的程度将取决于很多因素，包括气泡的表面张力和尺寸以及数量。如果需要较厚的涂层，就可以添加气泡稳定剂，以减少气泡的破裂。

非常重要的是粘结料(比如，粘合剂192)不会干扰毛层正面188上形成拉环的那部分纤维。并不需要结点底部完全被粘结料覆盖，只要结点能够被产品中的粘结料固定，在进一步的拉伸中保持织物稳定并能够加强拉环的底部强度就足够了。优选地，粘结料至少要部分为液态，以便通过毛细作用先进入缠绕结中，一会儿，它们就要在拉伸过程中被绷紧。液态粘结料的毛细作用应当这样，使得产品的检查表明粘结料几乎全部在织物的结点处(比如，在拉环的底部)，因此，不会对自立式拉环的功能性或者织物的挠性造成不利影响。

离开涂层站190以后，要在织物平面上对材料进行拉伸。在目前的优选例子中，织物通过速度可变的驱动辊202卷绕到拉幅机204上，然后进行横向拉伸(即，沿着与加工方向交叉的方向进行拉伸)。相对于张力控制器176和拉幅机横杆206，驱动辊202的速度可以进行调节，从而在毛层上完成预定的加工方向拉伸量，或者在张力控制器176和驱动辊202之间拉伸，或者在驱动辊202和拉幅机横杆206之间拉伸，或者同时进行拉伸。在一些实施例中，不会进行一成不变的进行加工方向拉伸，但是毛层被固定在拉紧状态以控制粘合剂渗透并保持拉幅机横杆销针的适当距离。在另外的实施例中，在毛层被拉幅以前，通常毛层在加工方向上被拉伸20％到50％。

当毛层进入拉幅机204，45英寸宽的毛层160沿着边缘与拉幅机横杆206的销针连接，当沿着与加工方向交叉的方向拉伸毛层时，拉幅机横杆206能够保持材料在加工方向上的尺寸。两个邻近销针之间的距离(比如，大约3/16英寸或者4.8mm)将保持在拉幅机的整个长度上，所以不会进行另外的加工方向拉伸。由于针刺，毛层160应当具有足够的抗拉强度，能够与横杆销针相连，并且经受随后的横向拉伸。

拉幅机204具有锥形的剖面，在这里，横杆206以固定的但是可调的距离变化率在加工方向大约10英尺(3米)的长度上分开成最终的宽度，这个宽度从45英寸(114cm)到大约65-69英寸(165到175cm)。在这个具体的实施例中，这等于大约50％的横向拉伸。通常，为了利用本发明可以实现的经济性，毛层应当被拉伸以增加至少20％的面积(我们把这称作“面积拉伸百分比”)，优选地，超过60％的面积拉伸百分比，或者更优选地，超过100％的面积拉伸百分比，以增加产品的面积，同时拉紧毛层中含有粘结料的缠绕结，这样有助于提高单个拉环的固定强度。我们发现在某些情况下，利用上面的方法，经过超级针刺的毛层可以被拉伸至少130％或者更多的面积百分比，并且提供非常有用的拉钩连接特性。拉伸得越多，产品的总产量就越大，重量就越轻。在制作的毛层经得住拉伸并能够与拉钩连接的情况下，通过使用多个拉幅阶段，就可以采用更大的总横向拉伸百分比。在一种情况下，上述的经过超级针刺的毛层从最初的45英寸(114厘米)宽被拉伸到65英寸(165厘米)宽，变得柔软(通过添加软化剂)，切成45英寸(114厘米)宽、在使用粘结料之前第二次拉伸到65英寸(165厘米)，并且仍然具有有用的、可接拉钩的拉环。在某些情况下，6到8英尺(1.8-2.4米)的最终产品宽度或者更大的宽度都可以实现。

在一个实施例中，用来制造拉环元件的非纺织织物起始原料非常致密，经过针刺、非纺织织物的纤维处于明显混乱和缠绕状态。在一侧，即“绒毛侧”具有过量的大尺寸疏松拉环纤维，这些拉环纤维在第二次针刺过程中形成。织物首先在加工方向拉伸到其原始长度的130％。这个拉伸造成缩颈现象——材料缩小到其原始宽度的80％，从45英寸(114cm)到36英寸(91cm)。然后织物被涂上粘结料。其次，将织物拉伸到其缩颈宽度的175％，从36英寸(91cm)到63英寸(160cm)。在这个过程中，材料变得更加稀疏，将蜘蛛似的纤维丛(见图2的底部B)用来固定拉环。这种变化发生的机理与初始/非纺织织物的制造方法有关。

针刺的数量、起始基本重量以及毛层的可拉伸性都是相互联系的。在对制造可拉伸织物有用的基本重量范围和和针刺密度范围内，增加起始毛层的基本重量或者针刺密度都将降低对针刺毛层的拉伸量。如本领域一般人员公知的那样，存在着一个有效针刺所需要的最小基本重量，低于这个最小重量，为了制造可以进行搬运而不会破裂的连贯织物，通过针刺将产生数量不足的缠绕结，相反，太高的基本重量会造成刺针过程中刺针断裂/或者纤维断裂。为了生产本发明的非常轻而且细的拉环材料，起始毛层的基本重量和针刺密度应当进行选择，从而能够对针刺后的材料进行大量拉伸，因为正是拉伸使刺针产品变得稀疏并增加了其产量。换言之，如果针刺过的产品要进行拉伸，针刺过程应当将纤维松弛、缠绕结疏松的底部大部分留下。

使用纤维的纤度但尼尔同样影响横向上的可拉伸性。通常，如果上面讨论的变量保持固定，当但尼尔降低时，设备横向上的可拉伸性同样降低。通常，改变基本重量和/或者针刺密度将抵消这个变化趋势，如同上面讨论的那样。

“拉环树”(见图3)并不是非常明显的出现在预拉伸毛层中，当织物基础部分的纤维被拉伸时，“拉环树”获得它们的最终形状，它们下面的缠绕结在拉伸过程中被拉紧形成结点。当毛层被拉伸，织物纤维的张力迫使一些拉环树直立，使得拉伸毛层(具有功能拉环)的总厚度实际上比未拉伸毛层的大。继续园艺进行模拟，未拉伸毛层的拉环表面上均匀灌木丛变成了间隔开的拉伸产物束的果园。虽然拉环树或者拉环群系与超级针刺过程中毛层被穿孔的地方相对应，但是，织物被拉伸后，形成的拉环“果园”并没有显示出相同的规则图案，如同针刺工艺的穿孔图案预测的那样。我们相信拉伸过程中拉环的布置是随机的，因为缠绕结之间距离的变化是与各个结点相连的纤维的特性、方向和数量的函数。从得到产品表面伸出的拉环的布置方式没有明显的规律。

尽管已经实现了相对较宽的拉环间距，当粘结料固化后，发现拉环是如此牢固地被固定，能够用来与拉钩连接，所以异乎寻常地按照这些技术进行处理的织物都能够非常好的发挥作用，尽管它们具有轻而薄的外观。

回来参考图6，当拉伸毛层在拉伸状态下被固定在拉幅机横杆206上时，它通过一个烤箱208，在烤箱208中产品被加热干燥，与丙烯酸粘结料192交叉连接，并稳定毛层尺寸的完整性。烤箱208是本质上是一个设有空气文氏管喷嘴的对流式干燥机，将热空气吹入并下降到织物上，以蒸发粘合剂的部分水分。在这个例子中，加热时间和温度大约分别为1分钟和375(190)。在某些实施例中(图中未显示)，毛层被固定在拉幅机横杆206上通过另外的涂层站和干燥烤箱进行二次涂层，从而为具体的应用制作需要的层状结构。

在另外的实施例中，通过已经描述过的用于人造短纤维的超级针刺技术，或者其它已知的技术，通过针刺在织物的两个侧面制作可接拉钩的拉环。拉环形成以后，织物将通过一个粘结料浴。在有些情况下，当拉环相对坚硬而粘结料为适当的低黏度时，从粘结料浴出来后，结料浴从拉钩和拉环上滴下，拉环依靠它们自己的弹力和硬度恢复它们的自立式姿势，而毛细作用将粘结料保留在织物的中心。然后，织物进行拉伸和固化，如上面所述的那样。

在其它情况下，拉环材料强度不够时，在通过粘结料浴以后就要使用辅助装置来除去过多的粘结料，比如让织物从挤压辊的压区中通过，或者让织物的两个侧面经过气刀处理，或者在后面用吸墨纸弄干，在所有情况下，比如通过吹入空气或者疏松拉环，使拉环直立起来。

其它实施例，在一侧或者两侧都设有可接拉钩拉环，并且结合了易热熔粘结纤维或者其它易热熔粘合成分的时候，这些实施例通过非接触方法进行粘结，比如，对准织物两侧以足以熔化易热熔粘合材料的温度吹入热空气，将织物结构固定在拉伸状态。

易热熔纤维或者其它颜色为黑色的材料或者适合于吸收辐射热的材料，能够被辐射加热器激活，在拉伸以后粘结底部部分。在这种情况下必须小心，以避免自立式拉环的连接特性降低。

再参考图6，退出烤箱208的拉伸毛层仍然与销针相连，然后通过脱销针装置210和一对驱动棍212将毛层从销针上拉下来。如果需要，然后通过切割机214将制作完毕的宽毛层分割成适当的多个宽度，再缠绕到被驱动的线速卷取机216上。位于卷取机216和切割机214上的浮动辊218将监控毛层的张力，以控制卷取机216的速度。切割机214也可以用来修剪毛层的边缘，包括通过拉幅机的横杆外侧的材料。可选的，完成的毛层可以在卷绕前或者卷绕后用刷子刷，以解开松散连接着的拉环纤维，以便提高第一次与拉钩产品连接和以后连接之间闭合性能的一致性。

另外一个可选方案，加热滚筒，“热铁罐”或者压板都可以用来将织物的背面稳定在拉伸状态。当使用热塑纤维的时候，这个实施例不需要涂层或者粘合剂，因为纤维被热量局部熔化在一起。冷却滚筒在稳定化作用过程中与织物的拉环侧相连接，以防止损坏可接拉钩的拉环。

应当理解，上述的拉伸技术可以用来给其它可拉伸的、有拉环的非纺织织物带来利益。因此，在它最广泛的方面，本发明并不局限于针刺织物的使用。比如，通过液压或者气流缠绕结制作的织物也可以利用。

在需要很大的强度性能的大多数情况下，优选地使用利用人造短纤维制作的非纺织材料，以利用它们的拉伸、分子定向结构，或者使用其他有相当有弹性的纤维。我们发现利用卷曲人造短纤维制作的拉环非常好用，因为纤维的卷边有助于将拉钩各自分开，然后露出进行连接，并且允许拉环结构的“森林”进行更大的拉钩渗透。卷边还有助于拉环结构的形成，因为它们形成抽丝点可以提高底部纤维的缠绕程度。

公知纤维间的摩擦对于有效的针刺非常重要。因为它非常高的摩擦，聚酯被认为是比聚乙烯更好的进行针刺的纤维材料，即使聚乙烯能够为某些应用提供更好的帮助。对于通过拉伸而不是通过超级针刺来拉紧的产品，降低针刺效率是可以接受的，因为这种产品能够利用较低的摩擦力，是类似聚乙烯的良好性能材料。

除了对形成拉环的纤维有用，卷曲纤维或者厚度变化的纤维对制作底部经过拉伸的织物同样有用。在拉紧过程中纤维都相互紧靠着滑行，所以卷曲或者厚度变化有助于底部纤维缠绕，因为。如针刺领域一般技术人员公知的那样，卷曲同样能够提高针刺效率。当纤维离开喷嘴时，让来自一个或者多个方向的横向空气对纤维进行处理，这样纺成的纤维就能够被有效的“卷曲”。通过调节喷嘴开口外侧的环境压力，就可以在纺成纤维中制造出沙漏厚度变化。

如上述的那样，在某些应用中，将拉伸状态很好地固定住，从而将材料稳定在拉伸状态。

特此引用美国专利申请09/262,159的全部披露内容，该专利于1999年3月3日提出申请，以及美国专利申请08/922,292的全部内容，该专利于1997年9月提出申请。

其它实施例都在以下权利要求的范围内。比如，不象上面讨论的那样使用液态粘合剂或者泡沫作为粘结料，而是通过如层压或者挤压成型方法在织物上使用聚合体薄膜来稳定织物。

标准包装薄膜挤压工艺(细缝拉膜工艺)很容易被适应，所以薄膜挤压模直接对织物表面涂层以稳定织物，比如图7中显示的那样，在生产线300上，拉环材料织物302沿着箭头A方向移动。聚合体304被薄模挤塑机306涂在拉环材料302的表面305，薄模挤塑机306具有完整宽度的细缝拉膜。熔化的聚合体瀑布般地落到织物表面305和冷却辊302之间形成的压区中。熔化聚合体通过封装或者热效应与表面305粘结在一起。可以通过咬合压力辊308将延压压力用于拉环材料的反面(有拉环)，从而进一步使涂层结合在一起，或者使涂层产生纹理。咬合压力辊308可以沿着箭头B所示方向移动，以调节涂层织物的最终性能。穿过压区后，涂层织物在卷取辊312上进行卷取。

适当的层压工艺包括将预制树脂薄膜沿边缘平行地对准拉环材料的背面(无拉环的一侧)。薄膜和织物然后通过热罐咬合处理，将树脂薄膜直接熔化到拉环材料表面。

除了稳定织物，聚合体薄膜可以被选作粘结层，使拉环材料非常容易地连接到基底上，因此，薄膜可以用做复合薄膜粘结层，提高两个相异表面之间的附着力。比如，在非纺织织物中尼龙或者聚酯纤维与聚乙烯基底之间的附着力，比如，聚乙烯包。

薄沫可以是没有细孔的，以便有助于真空输送和/或者提供隔层特性，如果需要薄沫也可以带有细孔。当薄沫加工完毕后可以进行印刷或者压纹，也可以用于提供各种性能，如挂标签或者防盗电路。如果需要，薄膜可以细到0.001”。这个工艺也可以用来将聚合体薄膜用于其它类型的非纺织拉环材料，以及上面描述的拉环材料。

Claims (42)

1.用于拉钩和拉环扣件的拉环产品(12)，所述拉环产品(12)包括由缠绕纤维(400，402)制作的非纺织织物(16，160，302)，所述纤维(400，402)形成片状织物体，织物体在面积拉伸条件下是稳定的，其中，可接拉钩的拉环(14，406)从织物体绷紧的缠绕结(18，404)中延伸到纤维簇(20)中，缠绕结(18，404)被拉直的纤维(402)连接在一起，所述产品(12)的基本重量小于4盎司/平方码，其特征在于：

纤维(400，402)包括由具有相对较大但尼尔的纤维和相对较小但尼尔的纤维组成的混合物(比如，见图3，3A和4-4B)。

2.如权利要求1所述的拉环产品，其中，织物体在面积大约拉伸20％的条件下被保持稳定。

3.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，具有相对较大但尼尔的纤维的纤度为6但尼尔或者更大，而具有相对较小但尼尔的纤维的纤度小于6。

4.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，具有相对较低但尼尔的纤维的纤度为3或者更小。

5.如权利要求4所述的拉环产品(12)，其中，具有相对较低但尼尔的纤维的纤度为1.5或者更低。

6.如权利要求1，2，4，或者5所述的拉环产品(12)，其中，具有相对较大但尼尔的纤维的纤度为2.5到3.5，而具有相对较小但尼尔的纤维的纤度为1.0到2.0。

7.用于拉钩拉环扣件的拉环产品(12)，所述拉环产品(12)包括由缠绕纤维(400，402)制作的非纺织织物(16，160，302)，纤维(400，402)形成片状织物体，织物体在面积至少拉伸大约20％的条件下是稳定的，其中，可接拉钩拉环(14，406)从织物体绷紧的缠绕结(18，404)中延伸到纤维簇(20)中。缠绕结(18，404)被拉直的纤维(402)连接在一起，所述产品(12)的基本重量小于4盎司/平方码，其特征在于：

至少部分纤维(400，402)的纤度但尼尔小于3。

8.如权利要求7所述的拉环产品(12)，其中，大部分纤维(400，402)的纤度但尼尔为3或者更小。

9.如权利要求7或者8所述的拉环产品(12)，其中，至少部分纤维(400，402)的纤度但尼尔为1.5或者更小。

10.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，织物体在沿两个垂直方向的每个方向至少拉伸10％的条件下是稳定的。

11.如权利要求10所述的拉环产品(12)，其中，织物体在沿两个垂直方向的每个方向至少拉伸25％的条件下是稳定的。

12.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，拉紧缠绕结(18，404)的密度为大约每平方英寸织物体50-1000个。

13.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，纤维(400，402)的抗断强度至少为每但尼尔2.8克。

14.如权利要求13所述的拉环产品(12)，其中，纤维(400，402)的抗断强度至少为每但尼尔5克。

15.如权利要求13或者14所述的拉环产品(12)，其中，纤维(400，402)的抗断强度至少为每但尼尔8克。

16.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，纤维是从聚酯、聚亚安酯、聚乙烯聚丙烯、尼龙、均聚物、混合物、共聚物、熔合物、或者它们的混合挤压物、天然纤维、以及它们的混合物当中选择的材料。

17.如权利要求16所述的拉环产品(12)，其中，纤维(400，402)是聚酯。

18.如权利要求16所述的拉环产品(12)，其中，纤维(400，402)是聚丙烯。

19.如权利要求16所述的拉环产品(12)，其中，纤维(400，402)是聚酯和聚丙烯的混合物。

20.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，具有的Gurley硬度小于大约300毫克。

21.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，包括在所述纤维(400，402)之间缠绕的聚合体长丝，所述长丝至少部分熔化以粘结织物体。

22.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，在织物(16，160，302)的稳定化作用之前，所述纤维(400，402)包括双组分纤维，双组分纤维包括一种在稳定化过程中熔化以便提供一种稳定粘结料的第一聚合体(21，408)，以及一种在稳定化过程中不熔化的第二聚合体。

23.如上述任何一个权利要求所述的拉环产品(12)，具有的基本重量小于每平方码2盎司。

24.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，通过粘附到织物(16，160，302)背面(194)上的材料，将非纺织织物(16，160，302)稳定在其拉伸状态。

25.如权利要求24所述的拉环产品，其中，所述材料包括凝固粘结材料(21，408)。

26.如权利要求25所述的拉环产品(12)，其中，粘结料(21，408)构成了防水层。

27.如权利要求25或者26所述的拉环产品(12)，其中，粘结材料(21，408)包括衬里(比如，见图6A和6B)。

28.如权利要求27所述的拉环产品(12)，其中，粘结料(21，408)构成了适合于焊接到基底上的衬里。

29.如权利要求25-28中任一权利要求所述的产品(12)，其中，粘结材料(21，408)构成了不透水层。

30.如权利要求25-29中任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，粘结料(21，408)包括阻燃材料。

31.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，其中，通过低熔点聚合体的凝固纤维，将非纺织织物(16，160，302)稳定在其所述的拉伸状态。

32.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，还包括粘结到所述非纺织织物(16，160，302)的一个表面(188，194，305)上的织物层，该表面(188，194，305)与拉环(14，406)从中伸出的表面相对。

33.如权利要求32所述的拉环产品(12)，其中，所述的织物层包括支撑织物。

34.如上述任何一个权利要求所述的拉环产品(12)，还包括层压到所述非纺织织物(16，160，302)一个表面(188，194，305)上的支撑层，该表面(188，194，305)与拉环(14，406)从中伸出的表面相对。

35.如权利要求34所述的拉环产品(12)，其中，所述支撑层包括薄膜。

36.如权利要求34或者35所述的拉环产品，其中，所述非纺织织物(16，160，302)被层压到支撑层的一侧，而支撑层的另外一侧设有压敏粘合剂层，以用于表面。

37.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，还包括泡沫弹性层(192)，泡沫弹性层(192)设置在非纺织织物(16，160，302)的一个表面(188，194，305)上，该表面(188，194，305)与拉环(14，406)从其中伸出来的表面相对。

38.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，还包括可进行光学扫描的图像(见图8)，该图像印刷在非纺织织物(16，160，302)携带拉环的表面上。

39.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，还包括树脂层(304)，树脂层(304)设置在非纺织织物(16，160，302)的一个表面(188，194，305)上，该表面(188，194，305)与拉环(14，406)从其中伸出的表面相对。

40.如权利要求39所述的拉环产品(12)，其中，树脂层(304)包括拉钩凸出部，该凸出部制作的形状能够与可接拉钩的拉环(14，406，比如，图1)相啮合。

41.如上述任一权利要求所述的拉环产品，其中，至少非纺织织物(16，160，302)表面(188，194，305)上的部分非纺织织物(16，160，302)纤维(400，402)被封闭到热塑材料(304)层中，该表面(188，194，305)与可接拉钩的拉环(14，406)相对。

42.如上述任一权利要求所述的拉环产品(12)，还包括可进行光学扫描的图像，该图像印刷在非纺织织物(16，160，302)的表面(188，194，305)上，可接拉钩拉环(14，406)从该表面(188，194，305)伸出。

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