三维无定形构型的抗嵌套片料及其制备方法与制造设备技术

制备三维片料的方法，此方法包括步骤：（ａ）产生出具有由联锁二维几何图形组成的无定形二维构型的计算机图形，该二维几何图形有统计控制的无序度，所述构型具有在此联锁图形之间的宽度基本恒定的线道；（ｂ）将所述无定形二维构型转移到成形结构上形成三维成形结构，后者具有与前述联锁图形对应的三维凹座和与所述宽度基本恒定的线道对应的互联小岛；（ｃ）有选择地用一种物质给上述互联纹间表面涂层；（ｄ）将片料可成形材料引到在上述物质上方的前述成形结构上，所述片料对于上述物质与对于所述成形结构相比具有更大的亲和性；（ｅ）按照所述成形结构形成所述片料，生成许多从此片料的第一侧向外延伸且相分开的三维突起，这些突起形成了二维几何图形的无定形构型。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能抵抗叠置层相互嵌套的三维片料。更具体地说，本专利技术涉及这样的三维片料，它具有从其至少一侧向外延伸的三维突起所构成的无定形构型。本专利技术还涉及用来制成这种三维片料的方法与设备。
技术介绍
具有三维结构表面的片料是有关技术中周知的，已获得许多不同的用途。这种片料可制成平片形式并在整个处理过程保持此形式，或者这种片料可以取连续的带状料形式，并绕成卷用于输运。在取平片形式时，片料的嵌套例如可以用来减低码垛的高度。但当卷绕到辊上时，嵌套常会造成值得注意的问题。例如，具有三维结构表面的层在辊上嵌套时，由于摩擦结合就难以从辊上退绕下。此外，要是在辊的一端比另一端嵌套得更深，就会发生辊的伸缩。任何三维材料当重叠的带状料中或是同一带状料各部分中的突起因其尺寸、形状、位置和/或几何结构而相互联锁时，就会发生嵌套。能够出现两类嵌套或联锁面对面的嵌套和面对背的嵌套。面对面的嵌套可在同一带状料的两个类似面或许多带状料的面相互接触，而各个带状料的或带状料各部分的突起进到另一带状料或带状料部分相邻突起之间的谷或空隙中时发生。面对背的嵌套可在同一带状料的相对侧或多个带状料的不相似侧相接触，而一个带状料或带状料一部分中的突起进入另一带状料或带状料一部分的突起的空心“凹”侧之中时发生。这种面对背的嵌套与具有空心三维突起的三维片料如本专利技术中的这类片料有着特别的关系。要是带状料只在其一面上显示出三维表面特点，即它的背面是大致平整的时，则由于不会发生面对背的嵌套，则主要应考虑面对面的嵌套。通过将突起的间距选择成小于最小突起的宽度虽然能较容易地解决面对面的嵌套问题，但由于这样小的突起间距可能是某些应用中所不希望的，因而上述选择就严重地限制了最终所得这种结果的广泛适用性。连续带状料的相邻层或卷绕部分在卷取时发生的嵌套，由于面对背嵌套所发生的摩擦结合，会给此带状料的端部退卷时带来困难。三维带状料叠起的各个层在嵌套时会使得在只需除掉一层等的情形下导致从贮存器中会除下许多层。虽然带状料能与其本身或与其它带状料嵌套的结果会在将三维带状料结构用作活性物质例如粘合剂的载体时给带状料本身或使带状料带来某种程度的困难，但嵌套还会造成另外的困难，包括活性物质过早的粘合和/或污染。在采用压敏粘合剂将涂有粘合剂的表面粘合剂到目标面上的带、条和其他制品的工艺中，已认识到有过早粘合的问题。这就是说，在涂有粘合剂的表面能够适当地定位到目标表面上之前，粘合剂与目标面无意中的接触会在一或多个位置上造成过早的粘合，这样就将妨碍合适地定位。为了克服这种弊病，另有一些人尝试过设置一与粘合剂面从外部分隔开的初始接触面。此初始接触面起到挡开此粘合剂面的作用。这例如是通过在一层膜中形成锥形突起而以粘合剂填充突起间的谷至低于突起梢端高度的方法来实现的。这样一种三维片料及其制造方法与设备则较详细地示明于Pefer W.Hamilton and Kenneth S.Mc Guire于1996，1，10提出的“加压时可松释地密封于目标面上的复合材料”，共同转让，共同未决的美国专利申请系列NO.08/584,638中，其中所公开的内容已综合于此供参考。尽管这种三维片料可适合其计划用途，但仍然需要解决此材料在制造、存储和使用前分配等之中相邻层或料卷的嵌套问题。在先有技术中曾尝试过来解决这种三维结构，特别是在具有空心三维突起的叠置片料相互嵌套的问题，方法是在此带状料上无规地或至少是不均匀地设置尺寸与形状类似的突起。这种方法虽然对某些带状料结构可能有效，但随着总的小岛(无突起的自由空间)的减少，这样的有效程度也下降。原因在于，在给定了基本恒定的突起的尺寸与形状后，当加大突起的密度，就会把可能变化的间隙和位置在极端情形减小到使这些突起紧密地充填成趋近一种致密填充的有着均匀间隙的阵列。此外，由于突起不均匀地布置，相应带状料的最终物理性质也成为不均匀的了，要是这种布置是不能加以断定的，就难以对带状料进行剪裁。为此，希望能提供这样的三维片料，它能阻止一层与另一层嵌套，而不论这种片料是取平片形式或卷拢的形式。还希望能提供用来形成这种三维片料的方法，这种方法能通过适当地变动而用于所需的特定材料，并且可以迅速和经济地实践。同时还希望能提供用来形成这种三维片料的设备，此种设备能通过适当地变动而用于所需的特定材料，并且可以迅速和经济地用于商业实践中。专利技术概述本专利技术提供了具有第一侧和第二侧的三维抗嵌套的片料，此第一侧包括至少一个这样的区域，它具有从该第一侧朝外延伸的许多相互分开的三维突起，这些突起最好是单一地由此片料本身形成。为了提供本专利技术的抗嵌套优点，上述突起形成为多个不同的二维几何形状的无定形构型。此第二侧最好包括许多相分开的与上述突起相对应的三维空心凹座，使得突起为空心的。对某些应用例如用于如粘合剂之类物质的载体中特别有关的是，这些突起是由在两相邻突起之间三维空隙的互联网络所分开。这些个空隙则最好在整个构型中具有基本相等的宽度并可以部分地由粘合剂填充。此种三维的抗嵌套片料，依据本专利技术最好利用由互联的小岛(纹间表面)所分开的三维凹座的无定形构型组成的三维成形结构来制造。这些凹座形成了联锁的二维几何形状的无定形构型。上述成形结构依据本专利技术可以由这样的方法制造，此方法包括下述步骤(a)产生一具有联锁二维几何形状的无定形二维构型的计算机图形，而此构型具有的线条在这些互联图形之间的宽度基本上不变；(b)将此无定形二维构型变换到一成形结构上，使形成的三维成形结构具有与该联锁形状相对应的三维凹座和与该宽度基本不变的线条相对应的互联小岛(纹间表面)。这种联锁形状的无定形构型依据本专利技术则最好是由受约束的Voronoi棋盘形2维空间导出，其中的棋盘形则受到控制该联锁形状所允许的中心至中心间距的范围的约束系数的控制。为了制造本专利技术的三维抗嵌套片料，将一片可变形材料引到上述成形结构上，位随此成形结构作永久性变形，生成许多从该片料第一侧外延的相分开的三维突起而构成二维几何形状的无定形构型。需要时，此成形结构的互联小岛可在该可变形片料引到成形结构上之前用某种物质涂层，而此片料对此种物质所具的亲和性则大于成形结构的，使得这种物质能与该片料一起从成形结构上除去。附图简述尽管此说明书结尾的权利要求书具体指出并明确提出了本专利技术的权利要求，但确信通过以下联系附图对最佳实施例所作的描述，当可更好地理解本专利技术，附图中以相同的标号表示相同的部件且附图说明图1是显微照片图，示明本专利技术的有代表性的三维抗嵌套片料的透视图；图2是本专利技术的另一代表性的三维抗嵌套片料的平面图；图3是本专利技术的三维抗嵌套片料一实施例的平面图；图4是本专利技术的三维抗嵌套片料另一实施例的平面图；图5是本专利技术的三维抗嵌套片料最佳实施例的平面图；图6是曲线图，用来比较图3和图5中片料的多边形面积的分布；图7是曲线图，用来比较图3和图5中片料的多边形面积的分布；图8是图5中的三维抗嵌套片料的局部正视剖面图9是类似图8的局部正视剖面图，但在所示本专利技术的实施例中，在所述片料的三维结构内包括有一种物质；图10是适用来形成例如图5中的三维抗嵌套片料的三维成形结构的平面图；图11是显微照片图，示明了适用来形成例如图1中的三维抗嵌套片料的成形结构；图12是图10中三维成形结构的局部正视剖面本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备三维片料的方法，此方法包括步骤： （ａ）产生出具有由联锁二维几何图形组成的无定形二维构型的计算机图形，该二维几何图形有统计控制的无序度，所述构型具有在此联锁图形之间的宽度基本恒定的线道； （ｂ）将所述无定形二维构型转移到成形结构上形成三维成形结构，后者具有与前述联锁图形对应的三维凹座和与所述宽度基本恒定的线道对应的互联小岛； （ｃ）有选择地用一种物质给上述互联纹间表面涂层； （ｄ）将片料可成形材料引到在上述物质上方的前述成形结构上，所述片料对于上述物质与对于所述成形结构相比具有更大的亲和性； （ｅ）按照所述成形结构形成所述片料，生成许多从此片料的第一侧向外延伸且相分开的三维突起，这些突起形成了二维几何图形的无定形构型。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：彼得W汉密尔顿，肯尼思S麦圭尔，理查德特威德尔三世，
申请(专利权)人：普罗克特和甘保尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]