CN117940625A - 工程化非织造织物及制造方法 - Google Patents

Abstract

一种产生工程化织物(200)的方法包括：将纱线卷绕的夹具(70)放置在基底(216)的上表面上；跨越多个布置的纱线股(52)选择性地印刷或挤出结合材料(54)；凝固该结合材料(54)以将多个布置的纱线股(52)中相邻的纱线股结合在一起并形成连结的多个布置的纱线股(52)；以及从基底(216)和框架(70)移除该连结的多个布置的纱线股(52)。

Description

工程化非织造织物及制造方法

相关申请的交叉引用

本公开要求于2021年9月14日提交的美国临时专利第63/243,960号的优先权权益，该临时专利通过引用整体并入并用于公开的一切内容。

技术领域

本公开总体上涉及工程化织物和其他基于纱线的复合结构。更具体地，本公开的各方面涉及用于自动化制造用于鞋类和服装的工程化织物的***、方法和装置。

背景技术

在典型的服装生产中，离散的图案/布片从预先生产的面料卷裁剪出来，然后缝合在一起以形成最终制品。为了维持其作为片材的完整性，卷起的面料必须包括其自身的内在结构，这通常采取编织或针织的形式。在许多情况下，该结构只需要为布料提供完整性，并且在完成的制品中并没有功能性目的。

在功能性服装的某些物品(例如，鞋类、运动胸罩、压缩装备(例如，短裤、裤子、衬衫、护套)、关节支具(例如，脚踝、膝部、腕部、肘部)和某些可穿戴配件)中，制品的性能取决于特定方向上的某些强度和/或弹性。例如，用于腿部的压缩护套可能需要特定的周向弹性以提供最佳的压缩，但可能还需要跨越膝部前部的特定纵向弹性以允许关节弯曲。鞋类涉及更复杂的运动，需要侧向约束来促进鞋床上的稳定性、旋前/旋后，以及典型步态期间的背屈。在许多情况下，预先生产/卷起的面料的内在结构布置不佳，无法满足制品的功能性需求要求。因此，必须应用辅助结构(例如，加强缆线或面料的辅助部分)，这可能会导致材料使用/浪费的增加(即，附加模切图案和与之相关的余料浪费)，并增加最终制品的重量。

附图说明

图1是具有鞋面的鞋类制品的示意性侧面轮廓，该鞋面结合有聚合物连结的非织造工程化织物的实施例。

图2示意性地图示了具有鞋面的鞋类制品的侧面轮廓，该鞋面结合有聚合物连结的非织造工程化织物的实施例。

图3示意性地图示了聚合物连结的非织造工程化织物，其被配置成接纳两个倾斜成角度的拉伸载荷。

图4示意性地图示了用于产生多个线性延伸的纱线股的销式夹具/固定装置。

图5示意性地图示了用于在诸如图4所示的销式夹具上产生多个纱线股的自动化卷绕机的实施例。

图6示意性地图示了与图5的***一起使用的卷绕头。

图7示意性地图示了用于在诸如图4所示的销式夹具上产生多个纱线股的自动化卷绕机的实施例。

图8示意性地图示了具有可旋转的导管阵列的卷绕头的底部透视图。

图9示意性地图示了用于产生工程化织物以形成鞋类制品的鞋面的销式夹具的实施例。

图10示意性地图示了可以在类似于图9所图示的销式夹具上形成的纱线股卷绕物的实施例。

图11是用于形成多层工程化面料的一叠销式夹具的示意性分解视图。

图12是用于将聚合物印刷到多个纱线股上的***的示意性图示。

图13是形成工程化织物的方法的示意性流程图。

图14是跨越多个纱线股施加可流动聚合物的沉积成型***的示意性透视图。

图15是可以用于引导沉积成型印刷头施加可流动聚合物的基于矢量的路径的示意性图示。

图16是在用纱线股卷绕的夹具覆盖之前印刷在基底上的聚合物的示意性图示。

图17是被施加的聚合物裹入并具有纵向可平移芯的多层纱线股的示意性图示。

图18A是具有延伸跨越足下区的多个纱线股的鞋面的部件的示意性平面图。

图18B是部分地由图18A的鞋面部件形成的鞋类制品的示意性侧视图。

图19是工程化织物的示意性图示，该工程化织物具有跨越多个纱线股形成的一体、聚合物形成的标志。

图20是鞋类制品的示意性透视图，该鞋类制品具有跨越多个纱线股印刷的附加施加的聚合物标志。

图21是具有施加的聚合物的鞋类制品的脚踝开口的示意性放大视图，该施加的聚合物具有锯齿状设计引起的弹性。

图22A是具有聚合物粘附的鞋底部件的鞋面的部件的示意性平面图。

图22B是部分地由图22A的鞋面部件形成的鞋类制品的示意性侧视图。

本公开可以进行各种修改和替代形式，并且一些代表性实施例已通过附图中的实例示出且将在下文中详细描述。然而，应理解，本公开的新颖方面不限于上文列举的附图所图示的特定形式。相反，本公开将覆盖落入由所附权利要求所涵盖的本公开的范围内的所有修改、等同物、组合、子组合、排列、分组和替代。

具体实施方式

本公开广泛地涉及非织造工程化织物和/或类似织物的复合结构、用于产生非织造工程化织物和/或类似织物的复合结构的方法，以及此类织物在构造服装制品(包括但不限于功能性服装制品)中的整合和用途。如本文所用，术语“功能性服装”旨在包括具有除简单的美学或身体覆盖之外的用途或目的的任何服装或鞋类制品。功能性服装的实例可以包括鞋类制品、胸罩(例如，运动胸罩)、压缩装备(例如，短裤、裤子、衬衫、护套)、关节支具(例如，脚踝、膝部、腕部、肘部)和/或配件或可穿戴设备(例如，背包、袋、表带)。

本发明的构思详述了一种构造面料的新方式，该新方式既减少了余料浪费，又使面料的内在结构迎合最终制品的特定功能性要求。这样做时，服装/鞋类设计师可以具有更多的设计自由度来指定面料和最终制品的定向弹性和强度，而不增加附加重量或辅助加强结构。

通常，本发明的设计/技术产生了一类新的应用特定的、类似织物的复合结构，这些复合结构被工程化以提供迎合织物的最终用途的特定维度的材料特性。出于本公开的目的，这些复合结构将广义地称为“工程化织物”。此类工程化织物可以具有包括多个取向和非联锁纱线股的材料结构，这些纱线股延伸跨越相应的图案/布片，并且通过施加覆在上面的结合材料选择性地固定在一起。通过以这种方式形成工程化织物，纱线股可以与最终制品中预期的载荷路径或预期的拉伸载荷的方向对齐。此外，可以选择每个纱线股的弹性以控制工程化织物在使用期间对施加的载荷的动态响应。

此类设计与传统的织物不同且有区别，传统的织物通常是大批量生产，通常利用通用或重复的纱线结构(即与应用无关)。此类传统的织物通常从相邻纱线股的物理接合或联锁(诸如通过编织、成圈、针织、打结等)得到它们的材料结构。由于用于构造制品的图案/布片通常是从一整匹一般构造的面料中裁剪出来的，设计师几乎无法在没有包括附加加强结构的情况下控制或改变图案/布片的局部材料特性。因此，通过跨越布片提供设计师对材料参数的具体控制，本公开的工程化织物可以产生比传统的织物材料更轻且需要较少的辅助加强的更为优化的结构。

虽然本技术提供了更大的设计自由度来控制/工程化最终布片的材料响应，但是它们也提供了实质性的环境效益。例如，通过产生最佳设计的织物，在构造中需要的总材料可能更少。附加地，因为每个布片以添加的方式制成，所以也存在与制造相关的相对较少的浪费或余料材料。

虽然这些工程化织物可以与任何功能性服装制品一起利用，但是它们可以在鞋类构造领域中找到特定功用，因为鞋类设计是具有许多竞争设计考虑的形式和功能的独特混合。更具体地，鞋必须足够硬以提供恰当的约束，同时足够柔软以允许足部自然移动和弯曲。在该上下文中，通过选择和放置具有适当弹性的纱线股/使其取向，工程化织物可以在最低可能的重量或纤维密度下实现特定和有意的定向强度。

本公开的复合结构和工程化织物包括通过结合材料结合或以其他方式互连的多个纱线股。如本文所用，术语“纱线”应理解为是指纤维或长丝的长或基本上连续的股线，其形式适合于针织、编织、钩编、编结或以其他方式与其他纱线或同一纱线的区段缠绕，或用于包括刺绣的缝纫。纱线的类型包括连续长丝纱线，其实例包括单丝纱线(由单个连续长丝组成)和复丝纱线(由多个扁平或变形长丝组成，该扁平或变形长丝通常彼此加捻或空气缠结)。短纤纱线是另一类型的纱线，其由多种定长纤维(诸如棉或羊毛纤维)或切断纤维或长丝组成，它们在纺丝工艺中彼此缠结。复合纱线是又一类型的纱线，其可以由帘线或成缆纱线组成，或者其可以由组合成合股纱线的两个或更多个单纱股线组成。可以使用天然纤维或长丝，包括天然存在的纤维素纤维(诸如棉或亚麻)、天然存在的基于蛋白质的纤维或长丝(诸如羊毛或丝)，以及天然存在的基于矿物的材料(诸如石棉)。可以使用人造纤维或长丝，包括由无机材料(诸如玻璃或金属)制成的人造纤维或长丝；以及由包括基于纤维素的聚合物和基于蛋白质的聚合物的再生天然聚合物制成的纤维或长丝；人造碳纤维或长丝；以及由合成聚合物制成的人造纤维或长丝。在许多情况下，合成聚合物是热塑性塑料，包括热塑性弹性体，尽管也可以使用热固性塑料，诸如弹性纤维。常用于制成纤维或长丝的合成聚合物包括聚酯(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚酰胺(诸如尼龙-6、尼龙6,6和尼龙-11)、聚烯烃(诸如丙烯均聚物和共聚物，以及乙烯均聚物和共聚物)和聚乙酸酯(诸如醋酸纤维素纤维)。聚氨酯，诸如热塑性聚氨酯也可以用于制成纤维或长丝。这些股线可以包括纱线或由纱线组成，该纱线包括天然纤维或长丝、人造纤维或长丝，或天然和人造纤维或长丝的组合，诸如包括棉和聚酯纤维的共混物的短纤纱线。这些股线可以包括复丝纱线或由复丝纱线组成，该复丝纱线包括聚酯或聚酰胺长丝，诸如市售刺绣用线。

通常，工业针织机和其他工业规模的制造工艺需要使用具有约1.5克/旦尼尔的最小韧度的纱线。韧度是指使纱线断裂所需的力的量除以纱线的线性质量密度，并且通过例如使用应变仪测压元件使纱线样品经受已知量的力直到样品断裂来测定。较低韧度纱线具有从约2.5至约4克/旦尼尔范围内的韧度，而中等韧度纱线具有从约5至约10克/旦尼尔范围内的韧度。具有大于约11克/旦尼尔的韧度的纱线被认为是高韧度纱线。高韧度纱线可以包括纤维或长丝，该纤维或长丝包括聚合物，诸如芳族聚酰胺和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。根据本公开使用的纱线可以是低韧度纱线、中韧度纱线、高韧度纱线或其任何组合。在一些实例中，这些股线可以包括韧度为至少1.5克/旦尼尔或至少2.5克/旦尼尔的短纤纱线、单丝纱线或复丝纱线或由其组成。在其他实例中，这些股线可以包括韧度为至少11克/旦尼尔的复丝纱线或由其组成。

用于将纱线股彼此结合的结合材料是包括一种或多种聚合物的聚合物材料。存在于结合材料中的所有聚合物(即，所有一种或多种聚合物)被称为结合材料聚合物组分。结合材料还可以包括一种或多种可选的非聚合物成分，称为结合材料非聚合物组分。非聚合物成分的实例包括填料、加工助剂、抗黄变添加剂、增塑剂、颜料及其任何组合。结合材料可以是包括一种或多种热塑性聚合物的热塑性结合材料。结合材料可以是包括一种或多种弹性体聚合物的弹性体结合材料。弹性体可以被定义为具有如使用ASTM D-412-98在25摄氏度下测定的大于100％，或大于200％，或大于400％的断裂伸长率的材料。弹性体结合材料可以具有如使用ASTM D-412-98在25摄氏度下测定的大于100％，或大于200％，或大于400％的断裂伸长率。结合材料可以是包括一种或多种热塑性弹性体的热塑性弹性体结合材料。在结合材料施加到纱线股的点处，它可以是热塑性的，并且在凝固之后可以保持热塑性。在一个实例中，在施加到纱线股之前，结合材料可以包括预聚物，诸如在聚合反应中彼此反应并且在施加到纱线股之后固化成固体结合材料(通常是热固性固体结合材料)的两种预聚物。在另一实例中，在结合材料施加到纱线股的点处，其可以是热塑性的，并且可以凝固成热固性结合材料(例如，如果在印刷或挤出步骤期间或在凝固步骤期间引发交联反应)，或者，在施加和凝固之后，固体热塑性结合材料可以交联以形成热固性结合材料(例如，如果固体结合材料使用电子束辐射交联，或者如果反应性固体结合材料通过暴露于热量或水分而固化)。在此类实例中，当结合材料施加到纱线股时，结合材料还可以包括聚合引发剂或交联剂。

结合材料的一种或多种聚合物(即结合材料的聚合物组分)可以包括一种或多种热塑性弹性体(TPE)或基本上由其组成，该TPE包括选自热塑性聚氨酯弹性体、热塑性聚酯弹性体和热塑性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物弹性体的TPE。结合材料的一种或多种聚合物可以包括一种或多种交联弹性体(诸如聚丁二烯或聚异戊二烯，或聚硅烷或聚硅氧烷)或基本上由其组成。结合材料的一种或多种聚合物可以包括热塑性硫化橡胶(TPV)或基本上由其组成，该TPV包括分布在连续热塑性相中的交联弹性体相。结合材料的一种或多种聚合物可以包括选自聚氨酯、聚脲、聚酯、聚醚、乙烯基聚合物、聚烯烃、乙酸酯聚合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯、聚硅烷、聚硅氧烷、聚碳酸酯及其任何组合的聚合物或基本上由其组成，该聚合物包括其均聚物和共聚物。结合材料的一种或多种聚合物可以包括聚氨酯或基本上由聚氨酯组成，该聚氨酯包括选自弹性体聚氨酯、热塑性聚氨酯(TPU)、弹性体TPU及其组合的聚氨酯。热塑性弹性体TPU可以包括聚氨酯共聚物或基本上由聚氨酯共聚物(诸如聚酯-聚氨酯或聚醚-聚氨酯或其组合)组成。结合材料的一种或多种聚合物可以包括聚脲或基本上由聚脲组成。结合材料的一种或多种聚合物可以包括聚酰胺均聚物或聚酰胺共聚物(包括聚醚嵌段聚酰胺(PEBA)共聚物)或基本上由其组成。结合材料的一种或多种聚合物可以包括乙烯共聚物或基本上由乙烯共聚物(诸如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或乙烯-乙烯醇(EVOH))组成。结合材料的一种或多种聚合物可以包括聚烯烃均聚物或共聚物(诸如聚丙烯或聚乙烯均聚物，或者丙烯或乙烯的共聚物)，或基本上由其组成。结合材料的一种或多种聚合物可以包括苯乙烯共聚物(诸如聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS))或苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物，或基本上由其组成。该聚合物可以包括一种或多种热塑性聚合物或基本上由一种或多种热塑性聚合物组成，该一种或多种热塑性聚合物选自由以下组成的组：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚烯烃、各自的均聚物和共聚物，以及其组合。

虽然如本文所述可以使用单一结合材料，但也可以使用第一结合材料和第二结合材料。该第一结合材料和第二结合材料可以用于结合单组纱线股的不同区域，或者可以用于结合纱线股的不同层，诸如纱线股的第一层和第二层。第一结合聚合物和第二结合聚合物的聚合物组分均可以包括一种或多种共有聚合物，诸如一种或多种共有TPE。第一结合材料和第二结合材料的聚合物组分可以由相同但比例不同的聚合物组成。第一结合材料和第二结合材料的聚合物组分可以由相同比例的相同聚合物组成。第一结合材料和第二结合材料可以仅在存在的颜料的类型或浓度方面彼此不同。

现在参考附图，其中相同的附图标记在若干视图中表示相同的特征，图1和图2示意性地图示了在其构造中利用工程化织物的鞋类制品10的两个实施例。虽然鞋类制品被图示作为运动鞋或“球鞋”以供讨论，但是应当认识到，这仅仅是可以使用目前公开的工程化织物的一个示例应用。然而，在其他应用中，本发明的织物可以结合到这种或其他类型的鞋类的其他方面中，和/或可以结合到功能性服装或其他类型的消费品的任何逻辑上相关的制品中。如本文所用，术语“鞋”和“鞋类”(包括其排列)可互换且同义地使用以指代穿在人足部上的任何合适类型的衣物。最后，附图中呈现的特征不一定是按比例的，并且仅出于指导的目的而提供。因此，附图中示出的具体和相对尺寸不应解读为限制性的。

代表性鞋类制品10(一般也称为鞋10)在图1至图2中通常被描绘为主要由安装在底下的鞋底结构14的顶部上的足部接纳鞋面12构成的两部分构造。为了便于参考，鞋10可以分成三个解剖区：前足区16、中足区18和后足(足跟)区20。鞋10还可以沿竖直平面分成外侧22—鞋10的离人体矢状平面最远的远侧半部分，以及内侧24—鞋10的离人体矢状平面最近的近侧半部分。根据公认的解剖分类，前足区16位于鞋10的前部并且通常与趾骨(脚趾)、跖骨及其任何互连关节相对应。中足区18位于前足区16与足跟区20之间，并且通常与楔状骨、舟骨和骰骨(即，足部的足弓区域)相对应。相反，足跟区20位于鞋10的后部，并且通常与距骨(脚踝)和跟骨(足跟)相对应。鞋类制品10的外侧区段20和内侧区段22延伸穿过所有三个解剖区16、18、20，并且各自与鞋10的相应横向侧相对应。虽然在图1至图2中仅示出了用于使用者右脚的单个鞋10，但是可以提供用于使用者左脚的镜像、基本上相同的对应物。可以认识到，鞋10的形状、尺寸、材料组成和制造方法可以个别地或集体地改变，以实际上适应任何常规或非常规的鞋类应用。

继续参考图1至图2，鞋面12被描绘为具有用于将人足部包围在内部空腔26内的壳状构造。如所图示，鞋面12通常包括脚踝开口28，该脚踝开口28允许穿戴者足部进入内部空腔26中。在图2所示的实施例中，喉部30从脚踝开口28朝向前足区16延伸，并允许鞋面张开以帮助进入/离开空腔26。鞋面前片部分32通常位于喉部30的前方和/或在鞋面的覆盖足部的趾骨的部分中。继续参考图2，闭合件34(例如鞋带、条带、搭扣或其他市售机构)可以侧向延伸跨越喉部30(即，在内侧-外侧方向上)，并且可以用于修改鞋面12的围长，以更牢固地将足部保持在鞋10的内部，以及便于足部进入鞋面12和从鞋面12移出。

鞋底结构14刚性地固定到鞋面12，使得鞋底结构14在鞋面12与用户站立在其上的支撑表面之间延伸。实际上，鞋底结构14用作将使用者足部的下侧与地面分开并保护使用者足部的下侧的中间支撑平台。除了衰减地面反作用力和为足部提供缓冲之外，鞋底结构14可以提供附着摩擦力、赋予稳定性，以及帮助限制各种足部运动，诸如无意的足部内翻和外翻。在一些实施例中，鞋底结构14可以例如通过连结剂或其他典型的联结装置附接到鞋面12。当联结在一起并从外部视角观察时，鞋面12与鞋底结构14交汇的线可以称为咬合线36。

通常，鞋面12的目的是实现恰当地约束穿戴者足部、提供足够的侧向稳定性，以及以最低程度地限制的方式允许某些足部弯曲。换句话说，鞋面的任务是将鞋底结构维持在相对于穿戴者足部稳定的位置(即，将任何相对平移最小化)，同时提供侧向支撑以防止穿戴者足部从鞋底结构14滚落，并提供纵向弹性以允许在整个典型步态中的正常背屈足部运动。正如将在下面讨论的那样，已经发现这些看似相互竞争的稳定性和柔性的利益可以通过使用具有专门设计和方向依赖材料特性的各向异性面料来最有效地解决。

在图1至图2中的每一个中，提供插图A以更好地图示用于形成鞋面12的一部分的工程化织物50的构造。如下面将更详细讨论的，本公开的一个方面涉及具有一种或多种方向依赖性材料特性的非织造工程化织物50。这种工程化织物50可以包括多个对齐且间隔开的纱线股(在图1至图2中总体上在52处)，这些纱线股与覆在上面的结合材料54联结在一起以形成复合工程化织物结构。

在该构造中，虽然某些纱线股52可以在整个织物布片中与其他纱线股重叠，但是它们除了通过结合材料54之外不与那些重叠的纱线股互连。在许多实施例中，结合材料54可以周期性地跨越纱线股52而沉积，使得对于任何给定股线，存在未被结合材料54覆盖的部分或点(即，“未结合部分”)和被结合材料54接触的其他部分或点(即，“结合部分”)。如大致所示，未结合部分与结合部分可以沿着任何给定纱线股52的长度交替。在一些构型中，如图2所示，结合材料可以沿着与多个纱线股52重叠或相交的连续结合材料痕迹路径。类似地，对于任何给定纱线股52，多个结合材料痕迹路径可以覆盖或跨越纱线股52以形成多个结合部分。

如图1至图2进一步所图示，延伸跨越工程化织物50的纱线股52的总集合可以包括组成的纱线股的各个子集，其中在纱线股的给定子集内，该子集的相应纱线股52彼此对齐(以平行或基本上平行的方式，或者彼此成角度地延伸，同时源自共同的点)。

图3示意性地图示了工程化织物50的实施例，该工程化织物50旨在接纳两个不同取向的拉伸载荷56A、56B，同时使承受的剪切载荷最小化。为了实现该目的，形成面料的纱线股已经仔细地取向，使得纱线股的至少一部分平行于每个预期载荷56A、56B。更具体地，工程化织物50具有平行于第一预期拉伸载荷56A取向的第一纱线股子集52A，并且具有平行于第二预期拉伸载荷56B取向的第二纱线股子集52B。如本文所用，纱线股的取向可以由股线的纵向轴线限定。因为纱线股个别地和/或集体地放置(例如，通过卷绕和/或层叠)，所以在工程化织物内对股线的相对取向和位置几乎没有限制。例如，虽然图3图示了容纳两个拉伸载荷的双向构造，但在其他构型中，工程化织物可以包括平行于三个或四个或五个或甚至更多个不同方向延伸的纱线股的子集，以接纳同样多的不同取向的拉伸载荷。在许多实施例中，纱线股52可以以各种角度与其他纱线股52相交/重叠(当从垂直于面料表面的视角观察时)，包括如图所示的倾斜角度(这对于织造织物通常是不可能的)。此外，每个子集52A、52B内的材料强度、弹性或纱线韧度可以基于完成的制品/面料的设计目标独立地选择，并且即使跨越织物也不需要是均匀的。

卷绕

图4大致图示了在将股线固定在一起之前的工程化织物50的单层60或纱线股52的子集。在该图示的实施例中，纱线股52可以全部大致共平面，并且每个组成的股线可以在围绕工作空间的周边62提供的两个点之间线性延伸。在一些实施例中，该工作空间可以被限定为工件框架(即，“夹具70”)的内部或中心区域64，该工件框架具有沿着外周边62或在工作空间内的其他位置处提供的多个保持特征68(销、钩、齿)。在所图示的实施例中，夹具70是销式夹具，其中保持特征68是直立销(也通过附图标记68来参考)，该直立销大致正交于夹具70的中心区域64延伸，或者甚至略微倾斜远离夹具70的中心区域64。在其他实施例中，夹具可以是具有从中心区域64向外(在平面中)延伸的多个齿的齿式夹具。当产生纱线股52时，一个或多个连续长度的纱线可以围绕保持特征68并跨越夹具70的中心区域而包裹或卷绕。这样做时，在卷绕工艺期间，纱线股的一些或全部可以彼此成一体。为了清楚起见，如本文所使用的，“纱线股”是纱线的离散的线性区段，该离散的线性区段延伸跨越夹具70的工作空间或中心区域64的至少一部分并且在两个相对的保持特征之间。由于卷绕工艺，多个纱线股可以作为纱线的单个连续长度的区段或部分彼此成一体。

图5至图8示意性地图示了用于围绕提供在夹具70上的多个保持特征68/销自动地卷绕一个或多个连续长度的纱线82以形成多个纱线股52的***80的一个实施例。如大致所示，该***80利用可移动的卷绕引导件或头84(在图6至图8中最佳地示出)来可控制地引导纱线82跨越夹具的中心区域并围绕直立销68。为了更精确地控制纱线82的放置，卷绕头84可以包括一个或多个导管86，纱线82可以穿过导管86。导管86可以固定地或可移动地联结到头84，并且可以在操作期间延伸到工作空间的平面中。纱线82可以通过绕线筒或线轴88(如图5所示)供应，并可以通过合适的张紧装置而张紧。在一些实施例中，该张紧装置可以包括制动器或夹钳，该制动器或夹钳限制可以通过卷绕头84供应纱线的速率。在其他实施例中，张紧装置可以是弹簧或其他扭矩控制装置，其可以作用在线轴上以控制或阻止纱线从线轴88退绕。张紧装置可以主动或被动地操作，并且可以直接作用在纱线上或作用在线轴88上。主动张紧器的实例可以包括一个或多个电子控制的夹钳、制动器或自动喂纱器，它们可以可控制地阻止或可控制地向/通过头84供应纱线喂入。相反地，被动张紧器可能缺乏任何直接控制的能力，而是可以包括一个或多个摩擦元件(索环、机械接触件等)，这些摩擦元件简单地阻止纱线通过卷绕头84不受约束地退绕或通过。

在一些实施例中，当连续长度的纱线围绕保持特征68卷绕时，张紧装置可以操作以控制每个纱线股中的残余张力或应变。在一些实施例中，可以将第一多个纱线股拉过工作空间，使得它们维持第一量的卷绕应变/张力，同时可以将第二多个纱线股拉过工作空间，使得它们维持第二量的卷绕应变/张力，该第二量的卷绕应变/张力不同于第一量的应变/张力。在其他实施例中，每个纱线股可以以类似量的应变/张力卷绕，然而，第一多个纱线股的模量可以不同于第二多个纱线股的模量。以这种方式，一些股线在卷绕工艺期间可以更弹性地延展，并且一旦从夹具70移除，可能倾向于恢复到较少拉伸的状态。在利用该多模量/可变应变纱线结构的工程化织物中，一旦从夹具移除，具有更大应变的纱线股可以使具有更小应变的纱线股收缩(例如，盘绕或卷曲)。以这种方式，一旦在最终制品中延展，具有更大模量的股线可以用作闭锁结构，该闭锁结构可以提供分段光滑的应力/应变响应。换句话说，在最终制品内，在较高模量股线变得拉紧并接合以使面料***或“闭锁”面料防止进一步延展(即，或极大地降低其能够延展的速率)之前，可以允许较低模量股线延展预定量。

卷绕头84可以通过合适的移动机构90在夹具70的整个中心区域64中以至少两个维度移动。该移动机构90可以包括一个或多个伺服电动机、线性和旋转换能器、气动致动器、液压致动器或任何其他类型的逻辑上可应用的致动机构。在一个实施例中，移动机构90可以实施为例如滑架92，该滑架92在合适的支撑轨道94或构台上在两个维度上可控制地可移动。在其他实施例中，移动机构90可以包括多自由度机器人臂和/或工件操纵器，以可操作地控制纱线围绕三维物体(例如，鞋楦)的卷绕。

继续参考图5，用于控制卷绕头84在整个工作空间/中心区域64中的定位的移动机构90可以在合适的运动控制器100的方向上操作。运动控制器100可以包括任何所需的电力电子电路、控制电路、处理能力和处理器可执行代码，可以要求它们通过包括在移动机构90中的一个或多个致动器96来可操作地控制卷绕头84的运动。运动控制器100还可以包括逻辑电路、专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(例如，微处理器)、输入/输出电路和装置、适当的信号调理和缓冲电路，以及提供所描述的功能的其他部件等。运动控制器100可以与相关的存储器102和存储装置(例如，只读存储器、可编程只读存储器、随机存取存储器、硬盘驱动器、有形存储器等)通信，无论是常驻的、远程的还是两者的组合，该存储器102和存储装置可操作以存储处理器可执行软件、固件程序、模块、例程，该处理器可执行软件、固件程序、模块、例程在由运动控制器100执行时用于引导移动机构90的操作。

图6至图8更好地图示了卷绕头84的实施例，该卷绕头84可以同时将多个分开的纱线股52拉过工作空间/中心区域64。如可以理解的是，立刻卷绕多个股线可以提高整体卷绕速度和效率，这可以允许更大的生产量和更低的相关能量使用。多股线卷绕还可以实现独特的视觉外观，诸如通过在阵列中使用多种不同的颜色。类似地，各自具有不同的颜色或弹性的多个股线可以通过单根喂入以提供独特的外观。如图6所示，在一些构型中，卷绕头可以围绕多个直立销(110a、110b、110c、110d、110e)中的不同的相应一个同时拉多个纱线(82a、82b、82c、82d、82e)中的每一个。如图7大致所示，对于一些应用，卷绕头84可以替代地将多个纱线(82a、82b、82c、82d)中的每一个从不同的相应保持构件沿着夹具70的周边拉到提供在夹具70的中心部分中的单个直立销112/在单个直立销112周围。通过围绕单个销112卷绕多个纱线，该***可以例如产生动态孔眼或附接点，该动态孔眼或附接点可以与沿着周边并跨越织物的更广泛区域的多个点处于结构性连通。

在一些实施例中，诸如图8示意性地所示，卷绕头84可以包括可旋转驱动器114，该可旋转驱动器114可操作以改变卷绕头84上和/或工作空间64内的多个导管86的集体对齐。这样的驱动器114可以包括例如步进电动机，该步进电动机可控制以旋转安装有齿轮的导管阵列116。在一些实施例中，可旋转驱动器114可以使得导管阵列能够以预定角度与***保持构件/销交汇(例如，与外侧侧壁上的销相比，当围绕前足/前部足尖端中的销包裹时，可以实现导管的不同的绝对取向)。通过改变导管阵列相对于被环绕的销的集体取向的取向，可以改变导管的所呈现的相对间隔以实现更近的纱线股间隔。

虽然图5至图7大致图示了跨越正方形/矩形销式夹具形成的纱线股，但是通过将夹具和/或销位置设计成接近诸如图9所示的织物部件的最终形状，可以进一步减少材料浪费。如图所示，图9中的夹具70可以用于产生基本上平的/平面的成品纱线结构和/或工程化织物，该成品纱线结构和/或工程化织物可以与其他部件组合以形成类似于图2所图示的鞋面的三维鞋面。如图9大致所图示，在一些实施例中，夹具70的中心区域64可以具有与完成的鞋面12的鞋面前片相对应的第一部分120、与完成的鞋面12的内侧侧壁相对应的第二部分122，以及与完成的鞋面12的外侧侧壁相对应的第三部分124。第二部分122和第三部分124可以由位于中心的喉部区126分开，该喉部区126与鞋类制品的喉部相对应和/或可以形成鞋类制品的喉部。夹具70包括多个直立销68，该多个直立销68以规则的间距间隔开并沿着包围中心区域64的曲线路径布置。夹具70通常可以包括外侧22和内侧24，其中外侧22上的销68限定夹具70的外侧***边缘128，内侧24上的销68限定夹具70的内侧***边缘130。此外，夹具70可以包括与外侧足跟接缝和内侧足跟接缝相对应的后边缘部分134a、134b。

如本领域中所理解的，通过图9中的夹具70产生的鞋面将可能围绕足部的三维实体模型(称为“鞋楦”)延展或包裹。然后，外侧***边缘128和内侧***边缘130将可能被缝合或以其他方式附接到称为中底布(strobel)的材料片，该材料片旨在在穿戴者足部与鞋底结构14之间延伸。外侧足跟接缝134a和内侧足跟接缝134b将附连在一起以形成在足跟区20的远后部分上在鞋底结构14与脚踝开口28之间延伸的接缝。

虽然总体上本技术将关于与图9所示的类似的夹具设计进行讨论，但这些教导和技术同样可以应用于其他形状或几何形状的夹具。例如，在一些实施例中，夹具可以产生鞋面部件，该鞋面部件在足部之下(即，在内部容积与鞋底结构之间)延伸并向上包裹到足部的相对的内侧和外侧，诸如图18A至图18B所示。类似地，在非鞋类上下文中，夹具可以被设计成形成功能性服装制品或可穿戴配件的部件布片或部分。

图10示意性地图示了可以在诸如图9所示的夹具70上产生的纱线股构型/设计140的一个实施例。在该实施例中，多个纱线股52各自线性地延伸跨越夹具70的中心区域64。纱线股52的集合大致可以分为两种类型或子集：第一子集142，该第一子集142包括终止于喉部区126或从喉部区126延伸的纱线股；以及第二子集144，该第二子集144包括在提供在***边缘上的点之间(即，在足跟接缝134a、134b、外侧***边缘128和内侧***边缘130，或前部足尖边缘138中的一者或多者上的点之间)延伸的纱线股。

第一纱线股子集142可以可操作以提供侧壁支撑和/或直接接纳来自闭合件34的拉伸载荷。为了实现这一点，第一子集中的每个纱线股(通常在142处)可以从喉部区126延伸跨越夹具的第二部分122(例如，延伸跨越内侧侧壁的纱线股142a)或第三部分124(例如，延伸跨越外侧侧壁的纱线股142b)中的至少一者。在一些实施例中，这些纱线股可以终止于外侧***边缘128或内侧***边缘130中的一个。在一些实施例中，纱线股52的第一子集142可以限定或包围鞋带可以穿过的一个或多个孔眼。

第二纱线股子集144可以可操作以对鞋面12(包括在鞋面12的足跟区20或前足区16中的一者或两者中)提供更一般的支撑和结构。在该子集144中，每个纱线股可以沿着夹具的***边缘在两个点之间延伸，而不终止于喉部区126。如图10大致所图示，该子集可以包括从外侧***边缘128到内侧***边缘130跨越鞋面前片部分120线性延伸的纱线股144a和/或从足跟接缝134a、134b延伸到外侧***边缘128或内侧***边缘130中的一个的纱线股144b。

参考图11，在一些实施例中，工程化织物和/或整体纱线结构可以由纱线股52的多个不同的层150构成，其中每个层单独地卷绕或以其他方式形成。在一些实施例中，每个层可以卷绕在其相应的夹具70上，并且该集合可以堆叠并彼此联结以形成工程化织物。夹具70可以被设计、确定尺寸或以其他方式被配置成使得当堆叠时，纱线股的每个层150可以与直接相邻的层接触。此外，夹具可以包括一个或多个定位特征，当堆叠时，该一个或多个定位特征确保层之间的恰当对齐和对准。在一些实施例中，每个纱线层可以是平面或基本上是平面。潜在地用设置在相邻层之间的结合材料将多个纱线层堆叠可以提供z高度层叠结构并产生大于任一层的类似厚度的工程化织物的厚度。虽然图11图示了两个纱线层的堆叠，但是在一些实施例中，其他材料可以在纱线股的一部分之间或其顶部上层叠，以进一步构建复合结构。如下面将更详细讨论的，该层叠概念可以使得其他材料(诸如乙烯基、绒面革、泡沫、毡、网等)能够整合到工程化织物中或与工程化织物联结以形成更大的部件，其中工程化织物仅包括部件的一部分。

继续参考图11，完成的工程化织物的机械特性可能受每个组成的层中纱线股的取向、间隔、韧度和弹性的影响。换句话说，可以明确地设想，不同的层可以由具有不同的弹性和/或纱线间隔/密度的股线形成，以根据如何施加力来提供不同的材料延展响应。这可以使得工程化织物在一个方向上具有弹力且在另一方向上有弹性(即，那两个方向不一定彼此垂直，如在传统织造面料的情况下可能是这种情况)。

聚合物联结

如上所述，与面料构造的传统方式(诸如编织、针织、钩编或编结)不同，本发明的工程化织物中的纱线股不需要物理缠结、缠绕、编织、打结、成圈或以其他方式直接与织物中的其他纱线股互连以提供结构。因此，在没有某种方式将相邻的纱线股联结在一起的情况下，一旦将纱线从夹具移除，相应的纱线股可能逐渐变成杂乱的意大利面状纱线，该杂乱的意大利面状纱线保持了很少有用的面料或织物的品质或没有保持有用的面料或织物的品质。为了产生该互连结构，结合材料54可以接触多个纱线股52中的相邻纱线股和/或在多个纱线股52中的相邻纱线股之间延伸，以将相应的股线52连结在一起，诸如上文提到的图1至图3大致所图示。虽然本公开不应排除在局部区域中存在加捻、成圈、编结或打结的某些纱线股，但此类互连自身将不足以提供织物所需的材料完整性。

可以使用各种不同的技术将结合材料54施加到纱线股52。在许多实施例中，结合材料54可以印刷、挤出或以其他方式沉积到纱线股上，同时处于适合于此类工艺的物理状态。印刷工艺的实例可以包括丝网印刷工艺；基于位图(bitmap-based)的印刷/材料沉积工艺(例如，可以与诸如图12所示的喷墨印刷机一起使用)，或基于矢量的三维印刷工艺/沉积成型(例如，诸如图14至图15所示的熔融长丝制造)。在其他构型中，纱线股52可以通过使用一个或多个预成型的聚合物缝饰联结，该一个或多个预成型的聚合物缝饰通过合适的熔合工艺(例如，热熔、焊接或以其他方式用化学方法结合)与股线52熔合。

将结合材料54施加到纱线股52可以是选择性的和附加的工艺，该工艺导致每个纱线股在沿着其长度的多个结合点/部分处被固定。然后，这些结合部分可以由相应的和交替的未结合部分分开，在未结合部分处纱线股基本上暴露。施加到纱线股的结合材料的总量可以表示为面积分数或百分比(结合材料覆盖百分比)，由此这样的百分比可以根据公式：[(结合材料覆盖面积/总织物面积)]来表示，其中在二维平面图(即，平行于工程化织物的最薄尺寸的视图)中测量各个面积。在一些实施例中，结合材料覆盖百分比可以为约5％至约95％，或约5％至约50％，或约50％至约95％，或约15％至约35％。在一些实施例中，结合材料覆盖百分比可以跨越工程化织物而变化。例如，在其中鞋面由工程化织物形成的鞋的上下文中，足跟和/或前足区域(例如，足跟后帮和/或鞋头)的部分可以具有约75％至95％的结合材料覆盖百分比，而中足区域(例如，内侧或外侧侧壁)或鞋面前片的部分可以具有约10％至约70％或约10％至约50％的结合材料覆盖百分比。在一些实施例中，在将结合材料施加到纱线股之后，可以通过辅助工艺来改变结合材料覆盖百分比。例如，在一种构型中，可以选择性地加热和/或按压结合材料，以使结合材料跨越更大的区域铺展(因此导致更大的覆盖百分比)。

当构造面料时，可以使用各种结合材料将纱线股固定在一起。然而，关键重要性在于，在联结之后，面料保持一定程度的柔韧性和弹性，并且不像纤维加强的复合材料(例如，传统的硬碳纤维复合材料)那样简单地响应。因此，如果使用更坚固/弹性更小的结合材料，应该以较低的量或以较大的间隔使用它们，以允许间隙型纱线股反应或弯曲而没有过度的限制。如果使用较软的结合材料来联结纱线股，则结合材料能够覆盖较大的连续区域，同时仍然允许一定水平的面料弯曲。在大多数情况下，结合材料54优选具有在肖氏A标度上测量的约10A至约70A的硬度。类似地，在一些实施例中，当处于其成品/凝固形式时，结合材料可以具有约5％至约400％或约100％至约400％，或约200％至约400％的材料弹性。在一些设计中，具有不同的材料硬度和/或材料弹性的不同结合材料可以用于织物/鞋面的不同部分中以进一步调节最终织物/制品的响应特性。

如图12大致所图示，在一个实施例中，可以使用喷墨式印刷工艺将结合材料54选择性地施加到纱线股52。该工艺可以采用印刷装置200(即，喷墨印刷机200)，该印刷装置200使用可移动印刷头202来选择性地将液体或可流动结合材料204分配到纱线股56上。在一种构型中，液体结合材料204可以包括未固化的热固性聚合物，该未固化的热固性聚合物具有足够的材料粘度以跨越纱线股之间的小空间或空隙。在一些实施例中，喷墨印刷机200可以包括至少两个流体存贮室206，一个含有树脂，另一个含有硬化剂/聚合剂，其中这两种组分可以在从印刷头202排出之前混合。

继续参考图12，喷墨印刷机200可以在处理器或计算机208的指导下操作，该处理器或计算机208可以控制印刷头以按照由存储在存储器212中的数字位图210规定的图案跨越纱线股输出结合材料，该存储器212可由处理器208访问。位图可以限定像素化图形或其他设计，其中对每个像素进行编码以表示该像素是否接纳聚合物。然后，喷墨印刷机200被配置成将结合材料排出到纱线股上，以重新产生由位图表示的图形。

喷墨印刷机200还可以包括工作台214，该工作台214适于接纳夹具70和卷绕纱线股的集合。在一些实施例中，工作台214能够线性地运动以相对于印刷头的路径可控制地推进股线。工作台214可以包括基底表面216，纱线股52可以搁置在该基底表面216上，并且基底表面216用作止挡件以防止未固化的聚合物204从施加的纱线股之间滴落。在优选实施例中，工作台214/基底表面216可以由与印刷头施加的聚合物不同的聚合物形成或涂覆有与印刷头施加的聚合物不同的聚合物，使得两者之间的任何粘附最小化(即，认识到具有类似的化学结构的聚合物表现出更大的结合亲和力)。

图13示意性地图示了使用诸如图11所示的喷墨印刷机200构造工程化织物的一种方法250。如大致所图示，该工艺可以在252处开始，通过提供纱线卷绕的夹具，该夹具包括跨越夹具的中心区域延伸和对齐的多个取向的纱线股。而在一些实施例中，该纱线卷绕的夹具可以通过诸如上述工艺来产生，其中一个或多个连续的纱线股围绕从夹具的周边框架向上延伸的多个保持特征卷绕。在其他实施例中，此类卷绕夹具可以例如通过从第三方供应商以基本上完整/卷绕的形式获取它们来提供。

一旦提供了纱线卷绕的夹具(例如，通过自动化卷绕工艺来卷绕)，可以将整个夹具倒置(在254处)，使得直立销面向下。虽然该步骤可能最初看起来是无关紧要的，但是将夹具倒置使销向下延伸允许相对传统的印刷头更靠近夹具的边缘进行印刷，而没有印刷头接触销的风险。将工作台上的夹具倒置进一步用来减少材料浪费的量，否则如果销保持直立但进一步间隔开以允许印刷头自由行进，则需要削减材料浪费。在替代设计中，通过设计具有细长喷嘴的印刷头和/或通过使印刷头在工作空间的***处成弧形，可以校正或减小印刷头和直立销之间的物理干扰。

一旦倒置，夹具70就可以放置在工作台/基底表面上或在工作台/基底表面周围放置(在256处)，使得保持特征延伸到基底表面中和/或在基底表面下方延伸(即，它们可以延伸到提供在基底中的孔/通道中，或者可以位于工作台的***的径向外侧)。在一些实施例中，夹具和/或工作台可以包括一个或多个定位销或其他联锁特征，当夹具放置在工作台上时，该一个或多个定位销或其他联锁特征可以机械地确保夹具相对于工作台定位在已知且可重复的位置和取向。

一旦纱线股在基底上就位，处理器就可以引导印刷头以预定图案跨越多个取向的纱线股印刷或挤出结合材料(在258处)。在一些实施例中，以预定图案印刷或挤出结合材料的该步骤也可以用作将纱线卷绕的夹具放置在工作台/基底上的前体步骤(在251处)。以这种方式，该工艺可以是印刷-放置-重印型工艺，其中两层结合材料横穿类似的预定路径，从而完全包围每个纱线股(即，与仅在单面上印刷相反)。

一旦施加到纱线股/跨越纱线股施加，然后在260处凝固结合材料。在其中结合材料在被印刷或挤出之前是热塑性材料并且在成品制品中将一直是热塑性材料的实例中，凝固结合材料可以包括将其温度降低至低于其软化温度的温度，诸如通过主动或被动地冷却材料。结合材料可以包括含有聚合物前体的可聚合组合物，并且印刷或挤出结合材料的步骤可以包括将可聚合组合物暴露于在其下聚合物前体反应形成聚合物的条件，然后凝固。结合材料可以包括可交联聚合物材料，并且印刷或挤出未固化的结合材料的步骤可以包括引发交联剂，从而固化和凝固结合材料。结合材料可以包括可交联材料，并且将未固化的结合材料凝固的步骤可以包括将印刷或挤出的未固化的结合材料暴露于光化辐射，以便引发聚合物的交联，从而固化和凝固结合材料。例如，未固化的结合材料可以通过施加外部辐射来固化(在260处)(或者固化可以被引发和/或加速)。例如，未固化的结合材料可以暴露于光化辐射形式，诸如红外光、紫外光等。在一种构型中，可以将组件加热至预定温度并在该温度下保持预定时间量。在一些构型中，固化可以是两步或多步工艺，该两步或多步工艺涉及首先加热至第一预定温度持续第一预定时间量，接着加热至大于第一温度的第二预定温度持续第二预定时间量。在该构型中，第一温度/时间可以用来部分地固化聚合物，而第二温度/时间可以用来完全固化聚合物。

在一些构型中，多层材料或纱线股可以使用施加的结合材料以将相邻的层或材料粘附和结合在一起而组合成最终的面料组件。例如，在一个实施例中，在最终凝固结合材料之前，可以将泡沫或织造面料饰边施加到工程化织物的边缘并通过施加的结合材料将其连结到纱线股。在图2所图示的实施例中，这样的饰边件可以包括围绕脚踝开口的面料饰边，或在结构上加强的足跟后帮。类似地，在一些实施例中，诸如图10所示，多层纱线股可以堆叠和联结以产生最终织物的更大尺寸的厚度和结构。

在这样的多层构型中，一旦施加到纱线股的初始层的结合材料至少部分地凝固(如果对于特定的叠层是必要的)，则可以将纱线股的第二(或随后的)层铺设在组件上(在262处)。该新添加的股线层内的纱线股可以通过随后跨越新的层中的多个纱线股施加结合材料(在258处)而彼此固定。该工艺可以重复直到所有预期的层堆叠，其中结合材料跨越每个层中的每个纱线股，在这之后最终整个组件可以固化/凝固。

虽然图12示意性地图示了用于选择性地将结合材料施加到纱线股的喷墨式印刷机，但是在其他实施例中，可以利用不同的技术来施加结合材料。例如，如图14所示，沉积成型(DM)***300可以被配置成选择性地将珠状或条状的可流动热塑性材料沉积到纱线股上。这样的印刷***可以包括计算机控制的可移动印刷头302，该印刷头302相对于夹具在至少两个平移维度上可控制地移动。当与喷墨式印刷机相比时，DM印刷机300更能够在弯曲表面上印刷(例如，围绕鞋楦包裹的卷绕物的集合)，因为它可以更容易地安装到机器人臂。

作为另一区别，在一些构型中，喷墨印刷机可以选择性地沉积未固化的热固性聚合物，该未固化的热固性聚合随后必须交联/固化以实现坚固状态。然而，DM印刷机通常加热并排出可流动的热塑性聚合物，该可流动的热塑性聚合物一旦冷却到其相应的玻璃化转变温度以下就变得更坚固。由于挤出工艺的性质，DM印刷机倾向于以连续输出进行印刷，这更适合于基于路径/矢量的印刷。这样，在本构型中，DM印刷机300的印刷头302可以被配置成横穿预定路径310，诸如图15示意性地所图示的，同时将结合材料排出到纱线股上和纱线股之间。

图14示意性地图示了图2所示的鞋面的DM构造。如所图示，可以在夹具上形成一个或多个纱线股52，从而以上述方式形成纱线股构型/设计140。然后可以数字地将矢量路径设计310构造为一个或多个连续路径，DM印刷机的印刷头将被指示在该一个或多个连续路径上沉积热塑性树脂。一旦完成，该鞋面可以类似于在312和图2中所示的鞋面。

聚合物-纤维相互作用

虽然这些结合材料印刷技术呈现了将面料内的组成的纱线股连结在一起的独特方式，但可能需要附加地考虑施加的结合材料与纱线股之间的特定相互作用。更具体地，用于结合相邻纱线股和层的本技术在控制结合材料与纱线股之间的机械和材料相互作用方面具有很大的灵活性。如本文所用，机械结合旨在指作为纤维的物理截留的直接结果的任何结合或结构性联结。机械结合的实例可以包括结合材料部分或完全包围纱线股、结合材料与股线本身的表面纹理联锁(例如，结合材料延伸到织造纤维中组成的股线之间的凹陷中)，和/或结合材料被机械地阻挠接触纤维的一部分。与机械结合相比，材料结合旨在指作为材料本身的直接结果的任何结合。这样的结合可以包括共价表面结合、热熔合等。

通常，机械结合可以主要用来约束纱线股在径向方向(即，横向于纤维的纵向轴线)上的平移，而材料结合可以主要用来约束纱线股在纵向方向上的平移。

在上述工艺中，通过仅在股线定位在基底上之后将结合材料印刷在纱线股上，存在结合材料可能不完全包围股线的机会，并且因此机械结合可能不会尽可能强。虽然不完全包围纱线股仍可以提供尚可强的结合，并且可以适合于面料的一些应用或低应力区，但在其他实施例或位置中，可能期望通过用结合材料完全包围纱线股的圆周来实现更强和/或更持久的结合。

可以采用各种技术来促进结合材料对纤维的完全截留。例如，在一种构型中，纤维可以用芯吸促进剂处理和/或可以保持离基底预定距离以促使结合材料迁移到纤维的反面。

在另一实施例中，可以通过印刷工艺本身产生完全截留。如图16示意性地所图示，一种这样的技术可以涉及在将多个取向的纱线股54跨越工作台214的上基底表面216铺设之前选择性地将结合材料54印刷到基底(即，图13中的步骤251)。然后可以将相同或类似图案的结合材料印刷在股线54的顶部之上(图13中的步骤258)，股线54可以至少部分地流过并接触初始印刷的结合材料。这可以消除关于结合材料是否充分地流向股线的反面的任何不确定性。一旦固化或凝固，不同的结合材料层可以彼此熔合以包围每个纱线股并在其间跨越。作为附加优点，通过直接印刷到基底，可以通过基底216的表面光洁度来控制结合材料54的最外层的表面光洁度/纹理/图案。更具体地，可以对工作台214进行蚀刻、机械加工，或以其他方式在基底表面中形成负浮雕图案。当结合材料最初施加到该表面时，它可以流动跨越该图案并呈现该纹理或形式。

为了进一步控制结合材料-股线相互作用，可以有意地控制材料之间的化学结合的程度。例如，通过有意地控制结合材料和股线的材料组成，可以促进或替代地阻碍粘附。例如，在一种构型中，股线可以结合一个或多个聚合物纱线股或涂层，该一个或多个聚合物纱线股或涂层与跨越股线印刷的结合材料相容或相同。当施加时，施加的结合材料可以与嵌入股线中的聚合物结合和/或热熔合以形成强结合。

在另一实施例中，股线可以由与印刷的结合材料不同或不相容的聚合物形成，或者可以用与印刷的结合材料不同或不相容的聚合物涂覆。这样做时，虽然印刷的结合材料可以完全包围股线以将其捕获并约束其横向平移，但它可能不会终止直接结合到股线本身。这可以使股线仍然能够纵向平移通过印刷的聚合物，这可以增加面料的流动性和动态响应。

在另一实施例中，印刷头的竖直高度可以随着印刷头跨越纱线股移动而变化。通过在排出结合材料时改变竖直高度，排出的结合材料可以在完全接触纱线股之前开始凝固。在这样做时，结合材料与纱线股之间的结合可以被削弱，这可以允许纱线股具有某种自由断裂的能力或以其他方式纵向行进穿过通过z高度调制形成的“孔”。

参考图17，在一个实施例中，该纵向平移/穿隧概念可以通过利用多层纱线股400而进一步发展。如图所示，股线可以包括由外鞘404环绕的内芯402。外鞘404可以形成为包括易于与印刷的结合材料54结合的一个或多个组成的聚合物纱线股或涂层。然而，由于其结构，鞘404可以机械地保护芯402免受这种结合。因此，内芯402可以保持在结合且受约束的外鞘404内在纵向方向L上自由地平移。在一些实施例中，为了确保在芯402与鞘404之间，或在芯402与任何透墨印刷的结合材料54之间不发生结合，芯402可以由与鞘404和/或与印刷的结合材料54不同的材料形成。在一些实施例中，可以在芯402和鞘404之间提供附加层，用于阻挠任何穿通结合和/或减少部件之间的摩擦/阻力。

在鞋类上下文中，当设计适应性约束或闭合***时，某些纱线股保持纵向平移的某种自由的能力可能是重要的。例如，在图18A至图18B所示的鞋面设计中，纱线股52可以从喉部26的第一外侧22上的孔眼450延伸，跨越足下部分452并延伸到喉部26的相对外侧24上的孔眼450。在一些实施例中，这些纱线股52可以包括多层纱线股400，类似于图16所图示的那些。印刷的结合材料54可以用于将这些股线结合到附加纱线股、结合到稀松布材料，或结合到确保它们保持在大致稳定的相对定位的其他这种结构。这些特定的纱线股可以与闭合***34(例如，穿过孔眼的鞋带)一致地工作，以用稍微均匀的压力围绕穿戴者足部适应性地收缩鞋面。在其他实施例中，这些可纵向平移的纱线股可以与自适应/动态/机械化的闭合***结合使用，诸如在US2018/0125168中所描述的，其通过引用整体并入。

在一些实施例中，结合材料可以以图形设计印刷到股线上，该图形设计包括标志470、文本或图像，诸如图19和图20大致所图示。此外，如图21大致所图示，设计/图案本身可以被布置成具有独立于任何图形外观的功能。例如，在一个实施例中，印刷的结合材料的设计/图案472可以提供一定程度的设计引起的弹性，由此结合材料设计472可以在发生任何实质性的基于材料的延展之前变直。设计引起的弹性可以是例如交替波(例如，正方形、锯齿状/三角形、正弦曲线)的形式，该交替波可以变直以在材料自身延展之前提供设计引起的延展。这样做时，一旦设计达到最大伸长点，面料可能看起来更紧实/更加强烈地阻止进一步变形。在鞋的上下文中，这种设计引起的延展可能是有益的，例如，围绕脚踝开口28以帮助穿戴者将他们的足部***鞋面12的内部容积26中。

一体鞋部分

本发明的构造技术通过允许设计师调节面料的定向弹性而提供了极大的设计灵活性，同时还优化了面料的主载荷路径以使剪切应力最小化。除了这些机械特性之外，本技术还提供了新水平的功能性设计。更具体地，设计师可以调整覆在上面的结合材料的图案或放置，以提供除面料完整性/纱线股互连之外的功能。例如，在鞋类上下文中，覆在上面的结合材料可以用于提供缓冲或附着摩擦力功能和/或有助于将纱线股与其他材料(诸如离散的缓冲元件或饰边元件)结合。此外，可以附加地施加更硬/更坚固的结合材料，以形成离散的加强布片，诸如足跟后帮或足尖缓冲器。

图22A至图22B示意性地图示了与图18A至图18B中提供的鞋类制品类似的鞋类制品的实施例，其中施加的结合材料在鞋面12的约束部分502的外部表面上形成鞋底部件500或以其他方式联接鞋底部件500(例如，外底)。如大致所示，该约束部分502可以沿侧壁向上延伸，并且可以直接与闭合件34接合，以围绕穿戴者足部产生恰当的张紧贴合。该约束部分502可以从制品的内侧24延伸，跨越足下部分452，并延伸到制品22的外侧。该部分可以进一步固定到附加部件，以形成鞋头504、鞋面前片506、后四分之一部508等的其他方面。

在该设计中，整合的鞋底部件500附接到约束部分的足下部分452，但是可以进一步沿诸如图21B所示的内侧和外侧侧壁的部分向上延伸。在一个实施例中，该鞋底部件可以是施加的结合材料(即，直接印刷到工作台的基底表面的结合材料)的第一层，或者是施加的结合材料(即，在最终固化/硬化之前施加到组件的上表面)的最后一层。虽然上面讨论了基底表面可以具有可以转移到结合材料的负浮雕纹理，但是在一种构型中，它也可以具有适合填充有结合材料以在铺设纱线股之前形成整个鞋底部件的凹陷。在替代实施例中，工作台/基底表面可以限定适当地接纳预制的鞋底部件/鞋底结构的凹陷。该预先制作的部件可以***凹陷中，然后通过与印刷的结合材料结合(即，在使用结合材料代替连结剂的情况下)来固定到纱线股/面料。在一些实施例中，特别是在热塑性塑料的情况下，可能期望在施加印刷的结合材料之前热闪蒸部件的上表面以促进结合。

虽然图22A至图22B示意性地图示了鞋底部件500附接到织物，但是在其他实施例中，类似的结合材料印刷技术可以用于将辅助的装饰品附接到织物，诸如孔眼、标志、装饰、挡泥板、闭合件等。此外，在一些实施例中，这些技术可以用于用泡沫和/或织造材料修整面料的边缘(例如，面料在喉部或脚踝开口处的边缘)，以提供更完美的感觉和外观，诸如图2的足跟部分20所图示。更具体地讲，可以使用施加的结合材料作为连结剂(即，不使用其他辅助结合连结剂)将此类部件预成型并结合到纱线股/工程化织物。因此，附加材料(泡沫、预成型聚合物、织造材料)或结构只是组件的另一层。通过使用可混溶/相容的聚合物或聚合物浸渍的面料，该预成型的部件可以容易地与来自工程化织物的印刷的结合材料结合，特别是如果采用热固化或结合工艺。

除了提供定向优化的强度/弹性特性之外，目前描述的工程化织物还可以凭借在纱线水平上方突出的覆在上面的结合材料而具有增强的耐磨性。因此，如果工程化织物轻触磨损表面，很可能是结合材料首先接触，而不是纱线股，纱线股可能更容易磨损、钩破或撕裂。在可能附加地期望防水的情况下，薄膜弹性膜可以与面料一起作为组件的一层。这样的膜将理想地具有足够的弹性，以防止膜显著地影响面料的材料响应。在一些实施例中，可以在两侧将弹性膜层压到面料，使得所有纱线股包括在两个或更多个相对的膜之间。以这种方式，将进一步减少在正常使用期间无意阻碍股线的可能性。

在以下条款中提供了本公开的另外的实施例和实例：

条款1.一种产生工程化织物的方法，包括：将纱线卷绕的夹具放置在基底的上表面上，所述纱线卷绕的夹具包括：限定中心区域的框架；多个保持特征，所述多个保持特征沿着所述中心区域的外周边设置并且从所述框架向外延伸；以及多个布置的纱线股，所述多个布置的纱线股中的每个纱线股延伸跨越所述框架的所述中心区域并且在所述多个保持特征中的两个保持特征之间延伸；跨越所述多个布置的纱线股选择性地印刷或挤出结合材料；凝固所述结合材料以将所述多个布置的纱线股中相邻的纱线股结合在一起并形成连结的多个布置的纱线股，从所述基底和所述框架移除所述连结的多个布置的纱线股，所述连结的多个布置的纱线股形成所述工程化织物。

条款2.根据条款1所述的方法，其中跨越所述多个布置的纱线股选择性地印刷或挤出的所述结合材料限定第一结合材料层；所述方法还包括在将所述纱线卷绕的夹具放置在所述基底的所述上表面上之前，在所述基底上选择性地印刷或挤出所述结合材料以形成第二结合材料层；并且其中所述第一结合材料层接触相邻纱线股之间的所述第二结合材料层；并且其中凝固所述结合材料可操作地将所述第一结合材料层与所述第二结合材料层结合。

条款3.根据条款2所述的方法，其中所述纱线卷绕的夹具是第一纱线卷绕的夹具，所述多个布置的纱线股是第一多个纱线股；所述方法还包括将第二纱线卷绕的夹具放置在所述第一纱线卷绕的夹具上，所述第二纱线卷绕的夹具包括：限定中心区域的第二框架；第二多个保持特征，所述第二多个保持特征沿着所述中心区域的外周边设置并且从所述第二框架向外延伸；以及第二多个布置的纱线股，所述第二多个布置的纱线股中的每个纱线股延伸跨越所述第二框架的所述中心区域并且在所述第二多个保持特征中的两个保持特征之间延伸；跨越所述第二多个布置的纱线股选择性地印刷或挤出所述结合材料。

条款4.根据条款3所述的方法，其中所述凝固还将第一多个布置的纱线股结合到所述第二多个布置的纱线股。

条款5.根据条款1至4中任一项所述的方法，还包括将预成型的材料部件放置在所述多个布置的纱线股上，并且其中所述结合材料的所述凝固还将所述预成型的材料部件结合到所述多个布置的纱线股。

条款6.根据条款1至5中任一项所述的方法，还包括围绕所述多个保持特征卷绕连续长度的纱线以形成所述多个布置的纱线股。

条款7.根据条款1至6中任一项所述的方法，还包括将所述纱线卷绕的夹具取向成使得所述多个保持特征从所述框架朝向所述基底延伸；并且其中将纱线卷绕的夹具放置在基底的上表面上包括将所述纱线卷绕的夹具放置在所述基底上或在所述基底周围放置，使得所述保持特征在所述基底的所述上表面下方延伸。

条款8.根据条款1至7中任一项所述的方法，其中所述多个布置的纱线股的子集中的两个或更多个纱线股基本上平行。

条款9.根据条款1至8中任一项所述的方法，其中所述多个布置的纱线股包括覆盖第二纱线股子集的第一纱线股子集；并且其中在所述框架的所述中心区域内，所述第一纱线股子集仅通过所述结合材料与所述第二纱线股子集互连。

条款10.根据条款1至9中任一项所述的方法，其中跨越所述多个布置的纱线股选择性地印刷或挤出所述结合材料还包括：对于多个布置的纱线股内的每个纱线股，形成所述纱线股的多个结合部分，其中所述纱线股的每个结合部分与所述结合材料直接接触；其中沿着所述纱线股的长度，所述纱线股的所述结合部分与所述纱线股的未结合部分交替，并且其中所述纱线股的所述未结合部分不与所述结合材料直接接触。

条款11.根据条款1至10中任一项所述的方法，其中将所述结合材料选择性地印刷或挤出到所述多个布置的纱线股包括使用计算机控制的印刷机将所述结合材料印刷到所述多个布置的纱线股上，所述计算机控制的印刷机具有可操作以排出所述结合材料的印刷喷嘴。

条款12.根据条款1至11中任一项所述的方法，还包括：围绕所述多个保持特征的第一子集卷绕连续长度的第一纱线以形成所述多个布置的纱线股的第一子集；围绕所述多个保持特征的第二子集卷绕连续长度的第二纱线以形成所述多个布置的纱线股的第二子集；并且其中：所述多个布置的纱线股的所述第一子集中的每个纱线股沿着第一共同方向对齐并且具有第一材料弹性；所述多个布置的纱线股的所述第二子集中的每个纱线股沿着第二共同方向对齐并且具有第二材料弹性；所述第一共同方向不同于所述第二共同方向；并且所述第一材料弹性不同于所述第二材料弹性。

条款13.根据条款12所述的方法，其中围绕所述多个保持特征的所述第一子集卷绕所述连续长度的所述第一纱线与围绕所述多个保持特征的所述第二子集卷绕所述连续长度的所述第二纱线同时发生。

条款14.根据条款12至13中任一项所述的方法，其中所述第一共同方向倾斜于所述第二共同方向。

条款15.根据条款13所述的方法，其中当使所述连续长度的所述第二纱线围绕所述多个保持特征的所述第二子集卷绕时，使所述连续长度的所述第一纱线的卷绕通过共同的计算机控制的卷绕头进行。

条款16.根据条款1至15中任一项所述的方法，其中所述结合材料包括选自聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚乙酸酯、聚氨酯或其任何组合的聚合物，并且其中固化或凝固聚合物材料包括引发交联反应从而交联所述聚合物。

条款17.根据条款1至16中任一项所述的方法，还包括：使用所述工程化织物来构造服装或鞋类制品。

条款18.一种工程化织物，包括：多个纱线股，所述多个纱线股包括以基本上平行且间隔开的排列方式延伸的子集；延伸跨越所述多个纱线股的结合材料，所述结合材料封装每个纱线股的一部分以将所述多个纱线股中相邻的纱线股结合在一起；并且其中所述多个纱线股仅通过所述结合材料结合在一起。

条款19.根据条款18所述的工程化织物，其中所述多个纱线股的所述子集是设置在第一层中并且在第一共同方向上延伸的第一子集；所述工程化织物还包括提供在邻接所述第一层的第二层内的所述多个纱线股的第二子集，其中所述第二子集内的所述纱线股沿着第二共同方向以基本上平行且间隔开的排列方式设置；其中所述结合材料封装第二多个纱线股中的每个纱线股的一部分以将所述第二多个纱线股中相邻的纱线股结合在一起；并且其中所述结合材料还将所述第一层与所述第二层结合。

条款20.根据条款19所述的工程化织物，其中所述第一共同方向倾斜于所述第二共同方向。

条款21.根据条款20所述的工程化织物，其中所述多个纱线股的所述第一子集具有与所述多个纱线股的所述第二子集不同的材料弹性。

条款22.根据条款18至21中任一项所述的工程化织物，其中所述结合材料以锯齿状图案延伸跨越所述多个纱线股以提供设计引起的弹性。

条款23.根据条款18至22中任一项所述的工程化织物，还包括泡沫或织造面料，并且其中所述结合材料还可操作以将所述泡沫或织造面料结合到所述多个纱线股。

条款24.根据条款23所述的工程化织物，其中所述泡沫或织造面料固定到所述多个纱线股并延伸跨越所述多个纱线股。

条款25.根据条款18至24中任一项所述的工程化织物，其中所述结合材料在所述多个纱线股与所述泡沫或织造面料之间延伸；并且其中所述泡沫或织造面料仅通过所述结合材料固定到所述多个纱线股。

条款26.一种服装制品，包括根据条款1至17中任一项所述的方法构造的工程化织物。

条款27.根据条款26所述的服装制品，其中所述服装制品是鞋类制品。

条款28.根据条款27所述的服装制品，其中所述鞋类制品包括鞋面和鞋底结构，所述鞋面包括鞋面前片、内侧侧壁部分和外侧侧壁部分；并且其中所述鞋面前片、所述内侧侧壁部分和所述外侧侧壁部分中的至少一者包括所述工程化织物。

条款29.根据条款28所述的服装制品，其中所述鞋面前片、所述内侧侧壁部分和所述外侧侧壁部分各自包括所述工程化织物。

条款30.根据条款26所述的服装制品，其中所述服装制品是胸罩、压缩短裤、压缩裤、压缩衬衫、压缩护套、脚踝支具、膝部支具、腕部支具、肘部支具、背包、袋或表带。

条款31.一种服装制品，包括根据条款18至25中任一项所述的工程化织物。

条款32.根据条款31所述的服装制品，其中所述服装制品是鞋类制品。

条款33.根据条款32所述的服装制品，其中所述鞋类制品包括鞋面和鞋底结构，所述鞋面包括鞋面前片、内侧侧壁部分和外侧侧壁部分；并且其中所述鞋面前片、所述内侧侧壁部分和所述外侧侧壁部分中的至少一者包括所述工程化织物。

条款34.根据条款33所述的服装制品，其中所述鞋面前片、所述内侧侧壁部分和所述外侧侧壁部分各自包括所述工程化织物。

条款35.根据条款31所述的服装制品，其中所述服装制品是胸罩、压缩短裤、压缩裤、压缩衬衫、压缩护套、脚踝支具、膝部支具、腕部支具、肘部支具、背包、袋或表带。

条款36.根据权利要求1至17中任一项所述的方法、根据权利要求18至25中任一项所述的工程化织物或根据条款26至34中任一项所述的服装制品，其中所述结合材料包括热塑性聚合物、弹性体聚合物、热塑性弹性体和/或热固性聚合物。

条款37.根据权利要求1至15中任一项所述的方法、根据权利要求18至25中任一项所述的工程化织物或根据条款26至34中任一项所述的服装制品，其中所述结合材料包括以下中的一者或多者或基本上由以下中的一者或多者组成：热塑性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物弹性体、聚丁二烯或聚异戊二烯，或聚硅烷或聚硅氧烷、热塑性硫化橡胶(TPV)、聚氨酯、聚脲、聚酯、聚醚、乙烯基聚合物、聚烯烃、乙酸酯聚合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯、聚硅烷、聚硅氧烷、聚碳酸酯、包括选自弹性体聚氨酯、热塑性聚氨酯(TPU)、弹性体TPU的聚氨酯、诸如聚酯-聚氨酯或聚醚-聚氨酯的聚氨酯共聚物、聚酰胺均聚物、包括聚醚嵌段聚酰胺(PEBA)共聚物的聚酰胺共聚物、诸如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或乙烯-乙烯醇(EVOH)的乙烯共聚物、诸如聚丙烯或聚乙烯均聚物，或丙烯或乙烯的共聚物的聚烯烃均聚物或共聚物、诸如聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)，或苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物的苯乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺、聚氨酯和/或聚烯烃。

条款38.根据条款1至17中任一项所述的方法、根据权利要求18至25中任一项所述的工程化织物或根据条款26至34中任一项所述的服装制品，其中所述纱线股包括纱线，所述纱线包括单丝纱线、复丝纱线、短纤纱线和/或复合纱线，所述复合纱线由帘线或成缆纱线组成或由组合成合股纱线的两个或更多个单纱股线组成。

条款39.其中条款38的纱线包括一种或多种纤维或长丝，所述一种或多种纤维或长丝包括天然存在的纤维素纤维或长丝、天然存在的基于蛋白质的纤维或长丝、天然存在的基于矿物的材料、由无机材料制成的纤维或长丝、由包括基于纤维素的聚合物和基于蛋白质的聚合物的再生天然聚合物制成的纤维或长丝、人造碳纤维或长丝，和/或由合成聚合物制成的人造纤维或长丝。

条款41.一种鞋类制品，包括：鞋面和与所述鞋面联接的鞋底结构；所述鞋面具有限定适于接纳穿戴者足部的空腔的外壁，其中所述外壁至少部分地由工程化织物形成，所述工程化织物包括：以对齐和间隔开的布置延伸的多个纱线股；延伸跨越所述多个纱线股中的相邻纱线股并在所述多个纱线股中的相邻纱线股之间的结合材料，所述结合材料封装每个纱线股的一部分以将所述多个纱线股中的所述相邻纱线股连结在一起。

条款42.根据条款41所述的鞋类制品，其中所述多个纱线股的纱线股相对于彼此倾斜地对齐。

条款43.根据条款41至42中任一项所述的鞋类制品，其中所述多个纱线股的子集彼此平行并且以非重叠布置延伸。

条款44.根据条款41至43中任一项所述的鞋类制品，其中所述结合材料具有200％至400％的材料弹性。

条款45.根据条款41至44中任一项所述的鞋类制品，其中所述结合材料是交联的聚氨酯。

条款46.根据条款41至45中任一项所述的鞋类制品，其中所述结合材料以锯齿状或正弦曲线图案延伸跨越所述多个纱线股以提供设计引起的弹性。

条款47.根据条款41至46中任一项所述的鞋类制品，其中所述外壁还包括泡沫或织造面料布片，并且其中所述结合材料还可操作以将所述泡沫或织造面料布片连结到所述多个纱线股的子集。

条款48.根据条款47所述的鞋类制品，其中所述泡沫或织造面料布片延伸跨越所述多个纱线股的所述子集并且仅通过所述结合材料连结到所述多个纱线股的所述子集。

条款49.根据条款41至48中任一项所述的鞋类制品，还包括限定在所述外壁与所述鞋底结构交汇的位置处的咬合线，并且其中所述鞋面还包括脚踝开口、从所述脚踝开口延伸的喉部，以及鞋面前片；并且其中：所述多个纱线股的第一子集从所述咬合线延伸到所述喉部；并且所述多个纱线股的第二子集从所述咬合线延伸跨越所述鞋面前片到所述咬合线。

条款50.根据条款41至49中任一项所述的鞋类制品，其中所述多个纱线股包括：具有第一材料弹性的第一纱线股子集；具有第二材料弹性的第二纱线股子集，所述第二材料弹性不同于所述第一材料弹性；并且其中所述第一纱线股子集中的每个纱线股相对于所述第二纱线股子集中的每个纱线股以倾斜角度取向。

条款51.根据条款50所述的鞋类制品，其中所述第一纱线股子集与所述第二纱线股子集重叠。

条款52.根据条款41至51中任一项所述的鞋类制品，其中所述外壁的一部分仅由所述多个纱线股和所述外壁的最内表面与所述外壁的最外表面之间的所述结合材料组成。

条款53.根据条款41至52中任一项所述的鞋类制品，其中所述多个纱线股中的每一个具有平均直径；并且其中所述多个纱线股中的相邻纱线股彼此间隔开是所述平均直径的1至10倍的距离。

条款54.根据条款41至53中任一项所述的鞋类制品，其中所述结合材料包括以下中的一者或多者或基本上由以下中的一者或多者组成：热塑性苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物弹性体、聚丁二烯或聚异戊二烯，或聚硅烷或聚硅氧烷、热塑性硫化橡胶(TPV)、聚氨酯、聚脲、聚酯、聚醚、乙烯基聚合物、聚烯烃、乙酸酯聚合物、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物、聚苯乙烯、聚硅烷、聚硅氧烷、聚碳酸酯、包括选自弹性体聚氨酯、热塑性聚氨酯(TPU)、弹性体TPU的聚氨酯、诸如聚酯-聚氨酯或聚醚-聚氨酯的聚氨酯共聚物、聚酰胺均聚物、包括聚醚嵌段聚酰胺(PEBA)共聚物的聚酰胺共聚物、诸如乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)或乙烯-乙烯醇(EVOH)的乙烯共聚物、诸如聚丙烯或聚乙烯均聚物，或丙烯或乙烯的共聚物的聚烯烃均聚物或共聚物、诸如聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)，或苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物的苯乙烯共聚物、聚酯、聚酰胺、聚氨酯和/或聚烯烃。

条款55.根据条款41至54中任一项所述的鞋类制品，其中所述纱线股包括纱线，所述纱线包括单丝纱线、复丝纱线、短纤纱线和/或复合纱线，所述复合纱线由帘线或成缆纱线组成或由组合成合股纱线的两个或更多个单纱股线组成。

条款56.根据条款55所述的鞋类制品，其中所述纱线包括一种或多种纤维或长丝，所述一种或多种纤维或长丝包括天然存在的纤维素纤维或长丝、天然存在的基于蛋白质的纤维或长丝、天然存在的基于矿物的材料、由无机材料制成的纤维或长丝、由包括基于纤维素的聚合物和基于蛋白质的聚合物的再生天然聚合物制成的纤维或长丝、人造碳纤维或长丝，和/或由合成聚合物制成的人造纤维或长丝。

Claims (25)

1.一种产生工程化织物的方法，包括：

将纱线卷绕的夹具放置在基底的上表面上，所述纱线卷绕的夹具包括：

限定中心区域的框架；

多个保持特征，所述多个保持特征沿着所述中心区域的外周边设置并且从所述框架向外延伸；以及

多个布置的纱线股，所述多个布置的纱线股中的每个纱线股延伸跨越所述框架的所述中心区域并且在所述多个保持特征中的两个保持特征之间延伸；

跨越所述多个布置的纱线股选择性地印刷或挤出结合材料；

凝固所述结合材料以将所述多个布置的纱线股中相邻的纱线股结合在一起并形成连结的多个布置的纱线股；以及

从所述基底和所述框架移除所述连结的多个布置的纱线股，所述连结的多个布置的纱线股形成所述工程化织物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中跨越所述多个布置的纱线股选择性地印刷或挤出的所述结合材料限定第一结合材料层；

所述方法还包括在将所述纱线卷绕的夹具放置在所述基底的所述上表面上之前，在所述基底上选择性地印刷或挤出所述结合材料以形成第二结合材料层；并且

其中所述第一结合材料层接触相邻纱线股之间的所述第二结合材料层；并且

其中凝固所述结合材料可操作地将所述第一结合材料层与所述第二结合材料层结合。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述纱线卷绕的夹具是第一纱线卷绕的夹具，所述多个布置的纱线股是第一多个纱线股；

所述方法还包括将第二纱线卷绕的夹具放置在所述第一纱线卷绕的夹具上，所述第二纱线卷绕的夹具包括：

限定中心区域的第二框架；

第二多个保持特征，所述第二多个保持特征沿着所述中心区域的外周边设置并且从所述第二框架向外延伸；以及

第二多个布置的纱线股，所述第二多个布置的纱线股中的每个纱线股延伸跨越所述第二框架的所述中心区域并且在所述第二多个保持特征中的两个保持特征之间延伸；

跨越所述第二多个布置的纱线股选择性地印刷或挤出所述结合材料。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述凝固还将第一多个布置的纱线股结合到所述第二多个布置的纱线股。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括将预成型的材料部件放置在所述多个布置的纱线股上，并且其中所述结合材料的所述凝固还将所述预成型的材料部件结合到所述多个布置的纱线股。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括围绕所述多个保持特征卷绕连续长度的纱线以形成所述多个布置的纱线股。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述纱线卷绕的夹具取向成使得所述多个保持特征从所述框架朝向所述基底延伸；并且

其中将纱线卷绕的夹具放置在基底的上表面上包括将所述纱线卷绕的夹具放置在所述基底上或在所述基底周围放置，使得所述保持特征在所述基底的所述上表面下方延伸。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个布置的纱线股的子集中的两个或更多个纱线股基本上平行。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个布置的纱线股包括覆盖第二纱线股子集的第一纱线股子集；并且

其中在所述框架的所述中心区域内，所述第一纱线股子集仅通过所述结合材料与所述第二纱线股子集互连。

10.根据权利要求1所述的方法，其中跨越所述多个布置的纱线股选择性地印刷或挤出所述结合材料还包括：

对于多个布置的纱线股内的每个纱线股，形成所述纱线股的多个结合部分，其中所述纱线股的每个结合部分与所述结合材料直接接触；

其中沿着所述纱线股的长度，所述纱线股的所述结合部分与所述纱线股的未结合部分交替，并且

其中所述纱线股的所述未结合部分不与所述结合材料直接接触。

11.根据权利要求1所述的方法，其中将所述结合材料选择性地印刷或挤出到所述多个布置的纱线股包括使用计算机控制的印刷机将所述结合材料印刷到所述多个布置的纱线股上，所述计算机控制的印刷机具有可操作以排出所述结合材料的印刷喷嘴。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

围绕所述多个保持特征的第一子集卷绕连续长度的第一纱线以形成所述多个布置的纱线股的第一子集；

围绕所述多个保持特征的第二子集卷绕连续长度的第二纱线以形成所述多个布置的纱线股的第二子集；并且

其中：

所述多个布置的纱线股的所述第一子集中的每个纱线股沿着第一共同方向对齐并且具有第一材料弹性；

所述多个布置的纱线股的所述第二子集中的每个纱线股沿着第二共同方向对齐并且具有第二材料弹性；

所述第一共同方向不同于所述第二共同方向；并且

所述第一材料弹性不同于所述第二材料弹性。

13.根据权利要求12所述的方法，其中围绕所述多个保持特征的所述第一子集卷绕所述连续长度的所述第一纱线与围绕所述多个保持特征的所述第二子集卷绕所述连续长度的所述第二纱线同时发生。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一共同方向倾斜于所述第二共同方向。

15.根据权利要求13所述的方法，其中当使所述连续长度的所述第二纱线围绕所述多个保持特征的所述第二子集卷绕时，使所述连续长度的所述第一纱线的卷绕通过共同的计算机控制的卷绕头进行。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述结合材料包括选自聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚乙酸酯、聚氨酯或其任何组合的聚合物，并且其中固化或凝固聚合物材料包括引发交联反应从而交联所述聚合物。

17.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用所述工程化织物来构造服装或鞋类制品。

18.一种工程化织物，包括：

多个纱线股，所述多个纱线股包括以基本上平行且间隔开的排列方式延伸的子集；

延伸跨越所述多个纱线股的结合材料，所述结合材料封装每个纱线股的一部分以将所述多个纱线股中相邻的纱线股结合在一起；并且

其中所述多个纱线股仅通过所述结合材料结合在一起。

19.根据权利要求18所述的工程化织物，其中所述多个纱线股的所述子集是设置在第一层中并且在第一共同方向上延伸的第一子集；

所述工程化织物还包括提供在邻接所述第一层的第二层内的所述多个纱线股的第二子集，其中所述第二子集内的所述纱线股沿着第二共同方向以基本上平行且间隔开的排列方式设置；

其中所述结合材料封装第二多个纱线股中的每个纱线股的一部分以将所述第二多个纱线股中相邻的纱线股结合在一起；并且

其中所述结合材料还将所述第一层与所述第二层结合。

20.根据权利要求19所述的工程化织物，其中所述第一共同方向倾斜于所述第二共同方向。

21.根据权利要求20所述的工程化织物，其中所述多个纱线股的所述第一子集具有与所述多个纱线股的所述第二子集不同的材料弹性。

22.根据权利要求18所述的工程化织物，其中所述结合材料以锯齿状图案延伸跨越所述多个纱线股以提供设计引起的弹性。

23.根据权利要求18所述的工程化织物，还包括泡沫或织造面料，并且其中所述结合材料还可操作以将所述泡沫或织造面料结合到所述多个纱线股。

24.根据权利要求18所述的工程化织物，其中所述结合材料在所述多个纱线股与所述泡沫或织造面料之间延伸；并且

其中所述泡沫或织造面料仅通过所述结合材料固定到所述多个纱线股。

25.根据权利要求18所述的工程化织物，其中所述结合材料包括第一层结合材料和第二层结合材料；并且

其中所述第一层结合材料与所述第二层结合材料联结，以便封装每个纱线股的所述部分。