摺绉定型棉的制作方法

专利名称：摺绉定型棉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改良的摺绉定型棉，尤指一种可用于制备棉被、枕头、椅座垫、靠垫、床垫、睡袋、滑雪衫及滤材等物品的摺绉棉。
传统的摺绉结构棉主要是在棉网(纤维网)经开棉及梳棉后逐层来回摺叠而成。而摺绉结构棉的厚度即视棉网摺叠幅度大小而定，摆幅愈大，即相对增加其棉厚。由于传统摺绉棉大多只提供二度空间的强度，即使有三度空间的强度，相邻摺绉之间的强度仅仅凭借树脂的黏性或纤维接触面在高低熔点接合后加以维持，其强度仍嫌不足；传统摺绉棉的另一缺陷是同一行程重复摺叠，棉结构每一部位均为相同密度及特性，无法提供特殊用途或不同的需求。
本实用新型的目的在提供一种摺绉定型棉，其具备优良耐压性及透气性，可应用于棉被、枕头、椅座垫、靠垫、床垫、睡袋、滑雪衫及滤材等物品。
本实用新型的另一目的是提供一种摺绉定型棉，其改变摺绉行程调整棉网摺叠幅度而达到所要不同棉网密度。
本实用新型的次一目的是提供一种摺绉定型棉，其棉网表面更加平整。
本实用新型的又一目的是提供一种摺绉定型棉，其结构具备表面柔软、中间耐压的特性。
本实用新型的再一目的是提供一种摺绉定型棉，其是由二种或二种以上的棉网摺叠而成。
本实用新型的还一目的是提供一种摺绉定型棉，其摺绉棉结构外形可为弧形。
本实用新型的另一目的是提供一种摺绉定型棉，其摺绉棉表面的纤维絮延伸到其相邻摺绉表面。
本实用新型的另一目的是提供一种摺绉定型棉，其摺绉棉上、下表面的摺绉处部份覆盖于相邻棉网层的相对应摺绉。
本实用新型的又另一目的是提供一种摺绉定型棉，其相邻摺绉棉之间的抗拉伸强度获得显着提高。
本实用新型的技术方案在于提供一种摺绉定型棉，其特征在于以一种或一种以上的纤维构成棉网，经重覆摺叠构成一种以上的摺叠棉网层，该摺叠棉网层具备上下来回摺叠的上端摺绉及下端摺绉，该上端摺绉形成一上端摺绉面，该下端摺绉形成一下端摺绉面，上、下端摺绉面之间的距离为摺绉棉结构的厚度，该厚度范围内的棉网呈不同的密度分布。
前述的摺绉定型棉，其特征在于邻接上、下端摺绉面的区域中至少一处为密度最低。
前述的摺绉定型棉，其特征在于分布在上、下端摺绉面的中间区域为密度最高。
前述的摺绉定型棉，其特征在于上端摺绉面和下端摺绉面呈平行。
前述的摺绉定型棉，其特征在于其为一种纤维的棉网所构成。
前述的摺绉定型棉，其特征在于其为二种纤维的棉网所构成。
前述的摺绉定型棉，其特征在于其为三种纤维的棉网所构成。
前述的摺绉定型棉，其特征在于一种纤维棉网的摺绉嵌入另一种纤维网的摺绉。
前述的摺绉定型棉，其特征在于第一种纤维棉网被夹于另二种摺绉之间，其摺绉并嵌入另二种纤维网中之一的摺绉。
前述的摺绉定型棉，其特征在于上、下端摺绉面之间的棉网略呈弧形。
前述的摺绉定型棉，其特征在于摺叠棉网不与上、下端摺绉面垂直。
前述的摺绉定型棉，其特征在于至少一部份上端摺绉及下端摺绉往同一方向倒而分别至少部份覆盖于相邻棉网层的相对应上端摺绉及下端摺绉。
前述的摺绉定型棉，其特征在于至少一部份上端摺绉及下端摺绉往相反方向倒而分别至少部份覆盖于相邻棉网层的相对应上端摺绉及下端摺绉。
前述的摺绉定型棉，其特征在于至少部份上端摺绉及下端摺绉的纤维絮经刷毛而延伸到其相邻摺绉表面。
本实用新型的特征在于提供一种具备优良耐压性及透气性，可应用于棉被、枕头、椅座垫、靠垫、床垫、睡袋、滑雪衫及滤材等物品的摺绉定型棉，另该定型棉具备表面柔软、中间耐压的特性并且相邻摺绉棉之间具有较高的拉伸强度。
以下结合附图进一步说明本实用新型的具体结构特征及目的。
附图简要说明


图1是本实用新型较佳实施例的侧视图，其结构靠近上、下表面区域为低密度，中间部位密度略高。
图2是本实用新型构成
图1实施例的成形机示意图。
图3是本实用新型另一实施例的侧视图，其上表面区域为低密度，其余部位为高密度。
图4是本实用新型另一实施例的侧视图，其中间部位为高密度，另上、下表面区域各为低密度和中密度。
图5是本实用新型另一实施例的侧视图，其与图3类似，其上表面因棉网摺叠幅度不同而呈弧形变化。
图6是本实用新型另一实施例的侧视图，其与图5类似，其上、下表面因棉网摺叠幅度不同而分别呈弧形变化。
图7是本实用新型以两种纤维棉网构成另一实施例的侧面图，但靠近上表面区域为低密度，其余部位密度略高。
图8是本实用新型构成图7实施例的成形机示意图。
图9是本实用新型另一实施例的侧视图，其与图7类似，但靠近上、下表面区域为低密度，中间部位密度略高。
图10是本实用新型以三种纤维棉网构成另一实施例的侧面图，但靠近上、下表面区域为低密度，中间部位密度略高。
图11是本实用新型另一实施例的侧视图，其与
图10类似，但其密度分为三等级。
图12是本实用新型另一实施例的侧视图，其与
图10类似，但其密度分为三等级。
图13是本实用新型另一实施例的侧视图，分别为上、下两端摺绉棉未被摺叠，以及相同摺绉棉的上、下两端低密度层被往同方向摺叠者。
图14是本实用新型构成
图13实施例的成形机示意图。
图15是本实用新型另一实施例的侧视图，与
图14类似，但上表面的低密度棉层被往同方向摺叠。
图16是本实用新型另一实施例的侧视图，与
图13类似，唯一不同处为其是由两种纤维棉所组成。
图17是本实用新型另一实施例的侧视图，与
图13类似，唯一不同处为其是由三种纤维棉组成。
图18是本实用新型另一实施例的侧视图，与图4类似，唯一不同的是摺绉棉形状呈弧形。
图19是本实用新型另一种摺叠三种棉网的成形机示意图，唯一不同的是增加一道刷毛步骤。
图20是第
图19的各种刷毛机制。
图21是经过图20的刷毛机制处理后的摺绉棉表面放大图。
图22是本实用新型另一种摺叠
图16实施例的成形机的示意图，唯一不同的是增加一道刷毛步骤。
图23是本实用新型另一种成形机示意图，其输送带呈明显角度，使棉网层不与上、下表面垂直。
图24是图23结构的放大示意图。
有关本实用新型的基本结构，首先请参阅
图1，在此一实施例中，是以单一种纤维棉网10经连续摺叠而构成的摺绉棉。在详述其构造前，请先参阅图2，其为该棉结构的成型装置，其主要是使棉网10经过第一输送带20再通过可左右位移的滚轮21向下输送，由于该滚轮21的位移作用可使向下输送的棉网10在第二、三输送带22、23所形成的通道空间24之间进行摺叠，随后再由该第二、三输送带22、23将所构成的摺叠棉向下一工序的设备推进，又，该滚轮21以两种不同行程距离交替位移，以构成如
图1所示的摺绉棉。滚轮21的最大位移行程等于此实施例中的通道空间24的宽度。
图1实施例中的摺绉棉是以上述单一纤维棉网10依序摺叠而形成，更详细的说，滚轮21第一行程距离若短于通道空间24的宽度，折返的第二行程也并未抵达通道空间的彼端，而第三、四行程均涵盖整个通道空间，在包括第一、二、三和四行程的整个周期当中，上下两端表面只有两层棉网，而中间区域却有四层棉网，增加的两层棉网即来自上述第一、二行程，这样更形成摺绉棉结构上、下两端相对的低密度以及中间区域的相对高密度。以本实用新型的摺绉棉结构而言，不同密度即代表不同程度的柔软度和硬挺度，换言之，低密度区域具有明显的膨松度和柔软度，而高密度区域具有较大的强度及硬挺度。
改变各行程之间的位移距离，形成如图3所示由单一纤维棉网10构成的结构，该结构类似
图1的另一种密度分布构成摺叠棉，其中低密度区域分布于摺叠棉结构的上端，高密度区域位于另一端。
图4是另一种密度分布的实施例，其基本型态与
图1相同，只是摺叠后的棉结构的上、下两端分别为低密度区域与中密度区域，中间为高密度区域。图5又与图3类似，同样为高密度与低密度，不同的是，其摺叠棉结构表面并非平面，而是在低密度一端略呈弧度，此种表面弧度变化适合制成各种新奇外观的用品。
图6实施例为图5的另一种变化，其高密度区域位于中间区域，上、下两端则呈非平面的弧状。
综观
图1到图6的折皱棉结构，所述折皱棉结构皆是完全以单一纤维的棉网10来摺叠成形。事实上，本实用新型的摺绉棉结构可由一种以上的纤维棉网10摺叠而成，由二种纤维棉网10所摺叠的棉结构实施例是由图8的示意成型机所摺叠成的图7及图9作代表。
首先请参阅图8，在该图的折叠机构中，主要是令两种纤维的棉网10、30分别经过一输送带20、20’，再经过独立作业的不同摇摆驱动装置40、41左右位移，然后分别经由滚轮21、21’向下输送至第二、第三输送带22、23所形成的通道空间24。因为摇摆驱动装置40、41是独立摇摆，这就可使不同的纤维棉网产生所需要的特殊交互摺叠的结构。图8摺叠机构与图2相同，然而，由于驱动装置40、41为独立的装置，使产品愈形多样化，详述如下。
由二种纤维的棉网交互摺叠的一种实施例组合如图7所示，其靠近上表面区域为低密度，其余部位密度略高。图9与图7类似，仍以两种纤维的棉网10、30进行摺叠，但摇摆驱动装置40、41稍作改变，因此也改变纤维棉网之间的摺叠关系。换言之，其靠近上、下表面区域为低密度，中间部位密度略高。由于图7及图9的实施例是由不同的纤维棉网加以摺叠而成，棉网结构上下两端是由不同材质构成，因此具有不同的质感，也有不同的柔软度、弹性及结构强度，其用途更加广泛。
当然，本实用新型并非只局限于使用两种纤维的棉网，也可如
图10所示，以两种三道纤维棉网10、30进行交互摺叠，其位于外侧的两道棉网10为同一种纤维，中间一道则为另一种棉网30，棉网30所分布区域属于高密度区域，上、下表面两端属于低密度区域。
另外，
图11实施例是由三道不同纤维棉网10、30、35交互摺叠而成。该实施例为
图10的衍生实施例，但密度分布却大不相同，即靠近棉网30的一端为低密度区域，棉网10、30、35交互摺叠成夹层结构的区域为高密度区域(位于中间区域)，靠近棉网35的一端为中密度区域。
图12是
图11的变化例，其密度分布稍有不同。其纯粹是棉网30的上端为低密度区域，棉网30、10交互摺叠的区域为中密度区域，下端由三种棉网35、30、10的夹层结构区域为高密度区域。
本实用新型的摺绉棉结构表面可呈平面形式，也就是结构的上、下两端呈平行，如以上诸实施例均属于此类。除此之外，本实用新型摺绉棉结构的表面分布也可以凭借摇摆驱动装置的来回位移距离的递增或递减而摺叠成为不同的外观，如图5及图6所示。换言之，若摇摆驱动装置来回位移保持一定，则摺绉棉结构的上、下两端为平行，否则可依需要摺叠成非平行状的外观。
本实用新型尚包括如
图13、15、16、17等实施例中的折皱棉。其中
图13含摺绉半成品示意图及一端或两端的摺绉棉倒向一边的特殊实施例。其余各图实施例同理可得。这些摺绉棉有一共同的特点，即，结构棉至少有一端摺叠棉往一边倒，形成鱼鳞状棉网，此四种实施例是为相隔一个非相邻)的摺叠棉往一边倒。本实用新型当然也涵盖相邻的摺叠棉倒向一边的结构。此系列实施例结构是以先前所述的摺叠棉结构为基础，再加上特殊的一端或两端的鱼鳞状结构而成，所以除了一端或两端的鱼鳞状结构之外，其中间部份的结构同样可具备不同的密度分布。
本实用新型
图13等实施例的摺叠方式请参阅
图14。此图与图2相类似，不同的是，在本例中，控制输送带20使其摆幅大于第二、第三输送带22、23之间的通道空间24的宽度，利用棉网本身的重量及通道空间24的限制使其超出通道空间24宽度的两端沿着通道空间的两壁往上摺叠。其余
图15、16、17的实施例的摺叠方式与
图14类似，不再赘述。
本实用新型
图13、15、16、17等实施例的鱼鳞状结构使相邻摺绉更紧密地结合在一起，因此可大大提高摺绉棉相叠方向的机械强度，同时也可大大改善摺绉棉的表面平整度。
图18所示是一种改变摺叠棉排列角度的实施例。
除了以上所述改变摺叠棉结构的各项参数之外，可以进一步用刷毛装置将以上所述任一种摺叠棉结构表面的棉网刷出来，刷毛装置可设置于第二输送带22两侧，被刷出来的棉絮随着棉网往下输送而依附于棉网表面，其成形装置如
图19所示，此刷毛装置25也可设置于上述图2、8、10中，刷毛装置的实例如图20所示，其中a为轮送带刷毛，b为旋转式刷毛，c为吹气式刷毛，d为固定性刷毛，经过刷毛后的棉絮的放大图如图21所示。
又，图22是结合图8的基本双纤维棉机构、
图14的鱼鳞状结构机构以及图20的刷毛装置。
图23是另一种成形实施例，图中，输送带22和23呈明显的角度，使摺叠棉层不与上、下表面垂直，从而，使本实用新型摺绉定型棉更具变化。图24是图23成型摺绉棉的放大示意图，当然，先前所述密度变化以及提高平整度的措施同样适用于图23和24。
上述刷毛也能提高摺叠棉表面的平整度，然而相较于
图13、15、16、17等实施例的鱼鳞状结构，其对平整度的贡献尚差一些，所以可以选择性的加以使用。
以上所述摺绉棉结构必须在后段工序中喷以树脂并加热始能定型，若不采用树脂结合方式，则可使用本身会因加热而熔解的纤维作材料，此是本实用新型的另一较佳实施例。若采用后者，则必须在该工序之前先将低熔点纤维(第二纤维)掺混到一般纤维(第二纤维)中，低熔点的纤维会结合摺绉而使其定型。
上述低熔点纤维的熔解温度应该至少低于高熔点纤维20℃，较佳的是低30℃。
低熔点纤维和高熔点纤维可使用相同或类似的材料，依其特殊用途和与其它纤维的组合而定，例如，聚酰胺(polyamide)与芳族酰胺(aramid)纤维一起使用时，聚酰胺熔点约250℃，所以作低熔点纤维使用，而芳族酰胺纤维熔点高于280℃，作高熔点纤维使用。纤维材料可包括，但不限定于，聚酯(polyester)，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)(熔点250℃)；共聚酯(copolyester)，例如60-80％摩尔的对苯二甲酸乙醇酯(ethyleneterephthalate)和20-40％摩尔间苯二甲酸乙二醇酯(ethyleneisophthalate)(熔点110-170℃)的共聚酯；聚丙烯(polypropylene)(熔点约160℃)；聚酰胺，例如尼龙6(熔点220℃)和尼龙66(熔点254℃)；和芳族酰胺，例如聚(间—亚苯基间苯二甲酰胺)(poly(meta-phenyleneisophthalamide)(分解)和聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)(poly(para-phenylene terephthalamide)(分解)。
低熔点纤维可为所谓的皮—芯(sheath-core)结构，其是由芯成份和较低熔点的皮成份所组成，较低的熔点的皮成份在本实用新型是作为相对低熔点的聚合物。
纤维的组合一般为10到40％重量低熔点纤维，经发现少于5％重量的低熔点纤维的浓度不会制成紧密结合的结构；高于50％重量的低熔点纤维的浓度会制成质硬的结构。
为了说明本实用新型
图13、15、16、17等实施例的鱼鳞状结构确实能够提高摺绉棉相叠方向的机械强度，特别对以下样品进行机械强度的测试。
此测试是以上述具备鱼鳞状结构的摺叠棉结构与不具备鱼鳞结构的摺叠棉结构作比较，两者的纤维材质、尺寸重量相同，两者均以一标准(或较高熔点的纤维)掺混较低熔点的热结合纤维。后者是为聚对苯二甲酸乙二醇酯芯，其皮层为共聚合对苯二甲酸乙二醇酯/间苯二甲酸乙二醇酯，熔点为110℃，此低熔点结合纤维约占皮层材料50％％重量。
样品#1和#2是以80％的6.5丹尼尔(denier)的808DACRON聚酯与20％聚合物热结合(粘合)纤维充分掺混而成，而样品#3和#4是以80％的15.0丹尼的76DACRON聚酯与20％相同聚合物热结合纤维充分掺混而成，样品的厚度约2.0英寸。本实用新型的样品是以
图14的成形机所摺叠而成，而对照组的样品是以图2的成形机所摺叠而成的。
样品试验项目包括机械方向模量、拉伸强度和断裂伸长率。
将样品裁成1英寸宽，8英寸长(机械方向)，采用具备橡胶内里的颚面的拉伸试验机(Instron)以40％/分钟的速率进行试验。将所得的结果传送到应力/应变曲线。
伸长率为10％时的模量是在10％伸长率的应力/应变曲线取切线而获得。
拉伸强度为样品在应力/应变曲线的应力为最大值时的负载除以样品在试验一开始的宽度。
断裂伸长率(％伸长率)为样品从开始到断裂时的伸长率％。
所有试验的样品均测试五次，以下表列结果为5次测试的平均值。
表样品 厚度密度模量 拉伸强度 伸长率(英寸) (磅/立方英尺) (MPa) (N/cm)(％)#1鱼鳞结构摺绉 1.950.95 0.391.79 21.87#2无鱼鳞结构摺绉 1.951.08 0.0071.1793.36#3鱼鳞结 2.111.5 0.0542.7722.01构摺绉#4无鱼鳞 1.921.5 0.0131.4846.38结构摺绉
权利要求1·一种摺绉定型棉，其特征在于是以一种或一种以上的纤维所构成棉网，经重覆摺叠构成一种以上的摺叠棉网层，该摺叠棉网层具备上下来回摺叠的上端摺绉及下端摺绉，该上端摺绉形成一上端摺绉面，该下端摺绉形成一下端摺绉面，上、下端摺绉面之间的距离为摺绉棉结构的厚度，该厚度范围内的棉网呈不同的密度分布。
2·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于邻接上、下端摺绉面的区域中至少一处为密度最低。
3·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于分布在上、下端摺绉面的中间区域为密度最高。
4·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于上端摺绉面和下端摺绉面呈平行。
5·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于其为一种纤维棉网所构成。
6·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于其为二种纤维棉网所构成。
7·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于其为三种纤维棉网所构成。
8·根据权利要求6所述的摺绉定型棉，其特征在于一种纤维棉网的摺绉嵌入另一种纤维网的摺绉。
9·根据权利要求7所述的摺绉定型棉，其特征在于第一种纤维棉网被夹于另二种摺绉之间，其摺绉并嵌入另二种纤维网中之一的摺绉。
10·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于上、下端摺绉面之间的棉网略呈弧形。
11·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于摺叠棉网不与上、下端摺绉面垂直。
12·根据权利要求1、2、3、5、6、7、8、9，10或11项所述的摺绉定型棉，其特征在于至少一部份上端摺绉及下端摺绉往同一方向倒而分别至少部份覆盖于相邻棉网层的相对应上端摺绉及下端摺绉。
13·根据权利要求1、2、3、5、6、7、8、9，10或11项所述的摺绉定型棉，其特征在于至少一部份上端摺绉及下端摺绉往相反方向倒而分别至少部份覆盖于相邻棉网层的相对应上端摺绉及下端摺绉。
14·根据权利要求1所述的摺绉定型棉，其特征在于至少部份上端摺绉及下端摺绉的纤维絮经刷毛而延伸到其相邻摺绉表面。
专利摘要摺绉定型棉,其主要是以一种或一种以上的纤维所构成棉网经特殊设定的行程重复摺叠构成适当厚度的摺绉棉结构,因特殊摺叠行程使棉网摺叠幅度变化,使摺绉棉结构的中央、一端或两端呈现不同密度,使摺绉棉结构在不同密度部分有不同的硬挺度与柔软度。
文档编号D04H1/70GK2272451SQ96213689
公开日1998年1月14日 申请日期1996年6月11日 优先权日1996年6月11日
发明者简荣富 申请人:新丽企业股份有限公司