在表面上形成连续交替的隆起部和沟槽来制造具有弹性及吸音性的聚酯短纤维层压体的方法与流程

本发明在总体上涉及一种通过在层压体上形成一系列隆起部和沟槽来制造具有弹性及吸音性能的聚酯短纤维层压体的方法。更为具体地，本发明涉及一种通过在聚酯短纤维层压体的表面形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽制造具有弹性及吸音性能的聚酯短纤维层压体的方法，该聚酯短纤维层压体可用作高弹性寝具用垫子和床垫，由于具有改良的吸音性能而可用作吸声板，且可用作室内设计用内饰板。

背景技术：

通常，用层压聚酯短纤维制成的隔音产品具有优异的吸音性能，且由于在板材或薄板内形成大量空隙因而重量轻。此外，所述隔音产品易于制造，且对人体无害，因为制造所述隔音产品时使用环保材料。因此，所述隔音产品可广泛地用作隔热材料、吸音材料及垫子等。

通常，如上所述通过层压所述聚酯短纤维来制造隔音且吸音材料的方法包括：通过利用纤维开松装置对低熔点短纤维和高熔点短纤维进行开松过处理获得羽毛状纱；通过使用梳理装置将网状物（webs）均匀地平铺于传送带上；及通过使用网状物层压装置（成型机）多次层压网状物而形成具有规则厚度的平行结构。

所述制造用作普通的隔音及吸音材料的具有高密度的聚酯短纤维层压体的方法，包括：传送网状物层压体，该网状物层压体是通过将所述网状物层压至预定厚度而形成；当所述网状物层压体通过加热和压缩装置时对所述网状物层压体进行加热和压缩，从而所述网状物层压体可具有规则厚度；及冷却所述网状物层压体。

通过常用制造方法制造的聚酯短纤维层压体为较粗糙且平坦，从而没有三维效果。因此，所述聚酯短纤维层压体缺乏吸音性能及设计性效果，这导致难以用作建筑内饰材料。进一步地，由于所述聚酯短纤维层压体的组织结构为平行结构，因此当被用于寝具时，由于所述聚酯短纤维层压体具有垂直向下的压力而使弹性降低，这导致所述纤维的售价偏低，从而降低所述纤维的收益性。

要将通过传统制造方法制造的低价纤维转换成高价纤维，这需要在所述聚酯短纤维层压体上形成波纹以扩张其表面积，从而所述聚酯短纤维层压体相对于所述垂直压力具有更高弹性，且具有改善的审美感来获得高价值产品。

如韩国专利号10-0939960中公开的具有抗热收缩特性的图案化纤维板的制造方法中所示，为了改善通过上述制备方法制造的所述传统的隔音及吸音材料的功能及审美观，将具有图案和形状的所述图案化纤维板粘合至所述隔音及吸音材料的表面。然而，当将所述图案化纤维板粘合至所述层压体上时，如上所述的将所述图案化纤维板分别粘贴至所述隔音及吸音材料的表面上而形成的所述传统的聚酯短纤维层压体可用作内饰材料。然而，所述层压体在增加吸音性能及提供明显的三维效果上具有局限性。此外，所述层压体要求先制备所述图案化纤维板再使之粘合至所述层压体上。因此，制备中所需的多个过程花费较多时间，从而增加制备成本。

为了解决上述问题，在韩国专利号10-1373289及韩国专利申请公开号10-2004-0000160中公开了两种方法，即在层压体上添加波纹的方法，包括：根据第一个方法，层压网状物；通过利用金属模具对网状物层压体进行加热和压缩；冷却所述网状物层压体；在所述网状物层压体的表面上形成所述波纹；及在层压体上粘合所述网状物层压体，或根据第二个方法，层压网状物；经过加热及冷却过程所形成的所述层压体的表面上粘合所述网状物层压体；通过使用加热辊或所述金属模具压缩上面贴有网状物层压体的所述层压体上；及在所述网状物层压体的表面上形成波纹。此时，虽然制作所述聚酯短纤维层压体的过程比较简单、价格低廉和富有成效，但该过程的问题在于所述层压体的表面较硬，因此当由所述成型辊或金属模具按压时，由成型辊或金属模具按压的部分无法得到有效的压缩，从而在上面具有模糊的V形波纹。进一步地，当在所述表面上施加外部冲击时，所形成的波纹容易被所述层压体的原有平坦表面所挤压，导致难以维持所述波纹。此外，虽然当所述层压体较厚时，所述过程容易形成波纹，但当所述短纤维较薄时则难以形成所述波纹。因此，上述的第二种方法的问题在于，难以在厚度等于或小于25mm的制品中难以形成波纹。

因此，为了代替上述两种现有的形成波纹的方法，提出了第三种方法。根据常用的第三种方法，对所述聚酯短纤维进行梳理，并通过利用成型机在平行方向上进行层压，待所述层压体经过加热、压缩及冷却后，平行切割所述层压体，这导致山峦状隆起部，从而由于隆起部的平行图案而使之容易脱落。因此，当制作表面上具有波纹的所述聚酯短纤维时，其前提条件为在进行平行切割前需要随机层压所述层压体。

此外，尽管以随机取向的方式层压的所述层压体的优点在于，其隆起部不会被脱落，但是其纤维结构松散且难以控制其重量。此外，所述层压体的表面无法保持均匀性，从而当用具有隆起部的成型辊进行按压时，由于所述层压体的密度不同而使形成于所述层压体上的沟槽不均匀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国专利号10-0939960

专利文献2：韩国专利申请公开号10-2004-0000160

专利文件3：韩国专利号10-1373289。

技术实现要素：

技术问题

因此，本发明是为了解决现有技术中存在的上述问题而提出的，且本发明的目的在于提供一种制造聚酯短纤维层压体的方法，该方法通过在利用成型辊压缩短纤维层压体的表面，并利用切割刀片在纵向切割经压缩的短纤维层压体后，在以随机取向的方式层压的层压物的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽；所述聚酯短纤维层压体可用作寝具的高弹性垫子和床垫，由于具有改善的吸音性能而被用作吸音板，以及用作室内设计的内饰板。

技术方案

为了实现上述目标，根据本发明的一方面，本发明提供一种通过在层压体的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽来制造具有弹性及吸音性能的聚酯短纤维层压体的方法，该方法包括：层压步骤，其中以随机取向的方式层压聚酯短纤维以形成层压物；加热和压缩步骤，其中当通过所述层压步骤所形成的层压物通过高温加热炉时，对所述层压物进行加热，然后利用压缩辊对所述层压物进行压缩；成型步骤，其中在所述加热和压缩步骤之后，通过将经过压缩形成的短纤维层压体穿过成型辊之间，在由冷却处理所形成的短纤维层压体上形成隆起部和沟槽；及切割步骤，其中利用切割刀片水平切割被所述成型辊压缩的短纤维层压体。

本发明的通过在层压体的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽来制造具有弹性及吸音性能的聚酯短纤维层压体的方法，其特征在于，所述成型辊可包括上成型辊和下成型辊，所述上成型辊和下成型辊分别在各自主体部的周面上具有多个突起部，其中所述突起部之间相隔预定间距并平行于所述上成型辊和下成型辊的纵向中心轴线。

本发明的通过在层压体的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽来制造聚酯短纤维层压体的方法，其特征在于，所述上成型辊和下成型辊上形成的突起部设置为彼此互锁。

本发明的通过在层压体的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽来制造具有弹性及吸音性能的聚酯短纤维层压体的方法，其特征在于，在所述短纤维层压体的至少一个表面上可以粘贴通过平行层压而形成的网状物层压体。

本发明的通过在层压体的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽来制造具有弹性及吸音性能的聚酯短纤维层压体的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：针刺步骤，其中在所述短纤维层压体上粘贴经过针刺的通过水平层压而形成的网状物层压体。

此外，本发明的通过在层压体的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽来制造具有弹性及吸音性能的聚酯短纤维层压体的方法，其特征在于，所述网状物层压体或经过针刺的网状物层压体具有与经压缩的短纤维层压体不同的颜色，且贯穿沟槽底面或使沟槽底面形成薄膜，以使隆起部之间呈现出不同的颜色。

有益效果

因此，本发明有效地提出一种制造所述聚酯短纤维层压体的方法，该方法通过在利用成型辊压缩短纤维层压体的表面并利用切割刀片纵向切割经压缩的短纤维层压体后，在以随机取向的方式层压的短纤维层压体的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽；所述聚酯短纤维层压体可用作寝具的高弹性垫子和床垫，由于具有改善的吸音性能而被用作吸音板，以及用作室内设计的内饰板。

附图说明

图1为展示了通过使用本发明的技术来制造聚酯短纤维层压体的方法的图；

图2为展示了通过本发明的技术制造的聚酯短纤维层压体的外观的透视图；

图3a和3b为展示了通过使用本发明的技术来制造聚酯短纤维层压体的方法的其他实施例的图；

图4和图5为展示了根据作为本发明技术的核心的压缩辊的结构的聚酯短纤维层压体的形状的图；

图6a~6d为展示了本发明的聚酯短纤维层压体的隆起部形状的截面图；

图7a~7d为展示了本发明的聚酯短纤维层压体的沟槽形状的图；

图8为将本发明的聚酯短纤维层压体的表面放大50倍的照片；及

图9为展示了本发明的又一实施例的俯视图的照片。

具体实施方式

下面结合附图，将详细说明本发明的示例性实施例。

图1为展示了通过使用本发明的技术来制造聚酯短纤维层压体的方法的图，图2为展示了通过本发明的技术制造的聚酯短纤维层压体的外观的透视图。根据本发明，通过开松装置对低熔点聚酯短纤维和高熔点聚酯短纤维进行开松处理，以获得羽毛状纱，且经过步骤S100的层压过程层压所述开松纤维，以形成具有预定厚度和宽度的未经压缩的层压物10。

通过气流成网法或待进行梳理和开松之后经过储层箱的层压法来形成所述层压物10。所述层压物的结构为随机排列，且所述未压缩层压物10在被传送带传送时经过加热炉及压缩辊的加热和压缩步骤S200而被高度压缩。

此时，通过利用所述加热炉的高温对所述低熔点聚酯短纤维和高熔点聚酯短纤维进行加热来形成所述层压物。其中，所加热的低熔点聚酯短纤维的某些部位会融化而起到粘合剂的作用。因此，所加热的低熔点聚酯短纤维与所述高熔点聚酯短纤维黏合在一起，从而形成一个层压物。

所述加热和压缩可使预定厚度为100mm的所述层压物10具有20mm的厚度，且通过使用未图示的冷却装置对经压缩的层压物10进行冷却。因此，形成具有高密度的、经压缩的短纤维层压体50。

此外，如图3a所示，网状物层压体供应步骤S500包括在所述层压步骤S100后所形成的短纤维层压物10的至少一个表面上供应水平层压的网状物层压体20，且通过步骤S500，在随机形成的所述层压物10的至少一个表面上粘合通过使短纤维水平排列而层压的网状物层压体20。

此时，如图3b所示，本发明的方法进一步包括针刺所述网状物层压体20的针刺步骤S600，从而经过针刺的网状物层压体21可粘合在所述随机形成的层压物10的至少一个表面上。

此外，在所述随机层压的短纤维层压物10的表面上进一步粘合通过水平层压而形成的网状物或经过所述针刺的网状物层压体时，所述层压物10可具有更好的相对于集中负重的得到增强的支撑力。当用成型辊对在表面没有粘合由通常的制造方法制成的网状物层压体20或经针刺的网状物层压体21的经压缩的短纤维层压体50进行压缩并切割时，由于经压缩的短纤维层压体50的密度不均匀，致使隆起部和沟槽随意形成，因此在短纤维层压体50上粘合有水平张力较大的由通常的制造方法制成的网状物层压体20时，优势在于易于质量管理及操作。

通过针刺步骤S600对所述由通常的制造方法制成的网状物层压体20进行针刺之后进行加热和压缩步骤S200时，所述针刺可以增加短纤维的密度，从而可以制造硬质板或面板。亦即，与未经过针刺的短纤维相比，所述经过针刺的部分具有较强的硬度。

由于一系列隆起部和沟槽，本发明的高密度短纤维层压体50在材料特性上不仅具有吸音性能，而且具有增加的弹性。通过形成所述隆起部和沟槽来增加弹性的方法已记载于本发明人获得的专利号为10-1373289的发明专利中，然后该技术存在以下问题，虽然能够形成一系列交替的隆起部与沟槽，但需要在较厚的板材上进行加热和压缩才能形成形状较明显的隆起部与沟槽，当对薄板进行加热和压缩时则无法形成形状较为明显的隆起部和沟槽，从而不易形成大于预定尺寸的隆起部与沟槽，此外，在高温下进行加热及压缩时，不易从金属模具中移除所述板，致使制造成本较高且会降低生产率。

本发明的聚酯短纤维层压体的优点在于，通过在以随机取向的方式层压的的经过压缩的短纤维层压体50的表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部及沟槽，从而可以用作室内设计用内饰板，进一步本发明的层压体由于具有优异的弹性，可用作寝具用垫子及床垫，而且由于具有改善的吸音性能，还可用作吸音板。

在图8中展示了上述理由，已知在纱内存在较多的空隙，通过将所供应的空气强制性地从短纤维层压体的底部吸收排出，尽管对由低熔点短纤维与高熔点短纤维形成的纱在其中有进入空气的状态下同时进行加热和压缩时，由于在所述空隙内残留有空气，从而提供优异的弹性及恢复力。因此，通过在以随机取向的方式层压的短纤维层压体的一侧表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽，所述聚酯短纤维层压体可以用作寝具用垫子及床垫，可以用作室内设计用内饰板，而且由于具有改善的吸音性能，还可用作吸音板等。

此外，制造所述短纤维层压体50的方法还包括：成型步骤S300，经过所述加热和压缩步骤S200后，使通过冷却所形成的短纤维层压体50通过成型辊之间，以压缩形成隆起部和沟槽；切割步骤S400，用切割刀片对通过所述成型辊30被压缩的短纤维层压体进行水平切割，优选地切割方法为基于所述短纤维层压体的水平方向切割成1/2。

如图1所示，所述成型辊30包括上成型辊和下成型辊，所述成型辊在其外周表面上分别具有多个突起部，其中所述隆起部之间相隔预定间距，并平行于所述上成型辊和下成型辊的纵向中心轴线，且所述成型辊30被设置成由未图示的马达进行转动。

所述上成型辊和下成型辊通过在其表面上形成的彼此互锁的突起部对所述短纤维层压体进行压缩。如图4和图5所示，当连续交替地排列形成所述突起部时，将所述突起部排成一条直线或“之”字形状，从而相对应的沟槽的形状也与所述突起部相一致，也就是说，当所述突起部的横截面形状为梯形、正方形、三角形、半圆形或锥形时，所述沟槽具有将所述突起部倒过来后所显示的形状。

此外，如图4所示，由于所述聚酯短纤维以随机取向的方式层压并粘合，因此即使拉扯所述短纤维层压体的隆起部，也不容易将它们脱落下来。

所述成型步骤S300和切割步骤S400是连续进行的，具体来讲，从所述短纤维层压体的移动方向来看，将切割刀片40置于用来执行所述成型步骤S300的上成型辊与下成型辊的后端之间，以水平切割有形成隆起部和沟槽的短纤维层压体。

所述切割刀片40是通过未图示的马达来进行驱动的，可优选地使用带刀，且将所述切割刀片设置于上成型辊与下成型辊之间。待所述短纤维层压体50通过成型辊后，会形成被所述突起部所压缩的部分和位于突起部之间未被压缩的部分。

此时，当所述切割刀片40切割被压缩部分的层压体时，那些经高密度压缩的部分在切割的同时因弹性而恢复原状，从而形成沟槽，且那些未被突起部压缩的部分因没有变形而经过切割后形成隆起部。

因此，可通过突起部之间的间距可以控制所述隆起部和沟槽的形状。当本发明中的层压方法采用气流成网法时，如图2中展示的被压缩的短纤维层压体50的一侧表面的照片所示，被空气吹的低熔点聚酯短纤维与高熔点聚酯短纤维以相互交织的方式随机层压在一起而并未形成平行层，从而不容易使所述短纤维层压体的纱分离。

图8为将通过本发明的方法制造的缓冲材料的表面放大50倍的照片，已知在纱内存在较多的空隙，通过将所供应的空气从短纤维层压体的底部强制性地吸收排出，尽管对由低熔点短纤维与高熔点短纤维形成的纱在其中有进入空气的状态下同时进行加热和压缩时，由于在所述空隙内残留有空气，从而提供优异的弹性及恢复力。因此，通过在以随机取向的方式层压的短纤维层压体的一侧表面上形成一系列交替的、彼此平行的隆起部和沟槽，所述聚酯短纤维层压体可以用作寝具用垫子及床垫，可以用作室内设计用内饰板，而且由于具有改善的吸音性能，还可用作吸音板等。

此外，根据本发明，通过使用所述成型辊来形成凸状隆起部和凹状沟槽。此时，可通过形成具有不同结构的上成型辊与下成型辊，从而在经过切割的短纤维层压体的一侧表面上形成间隔预定距离的隆起部，而另一侧表面上则形成间隔预定距离的沟槽，又或者可形成具有不同形状的隆起部。

此外，如图9所示，根据本发明又一个实施例，当切割通过使用成型辊而被压缩的短纤维层压体50时，可以贯穿沟槽底面，或使沟槽底面形成薄膜。

之所以贯穿所述沟槽的底面或使沟槽的底面形成薄膜，是因为将粘合在被压缩的短纤维层压体50的一侧表面上的网状物层压体20或被针刺的网状物层压体21形成与所述短纤维层压体50不同的颜色，从而使被压缩的短纤维层压体50的隆起部之间形成的沟槽能显示与所述短纤维层压体50不同的颜色。亦即，形成两种不同的颜色，使得位于隆起部之间的沟槽呈现不同的颜色。如上所述，通过使用两种不同的颜色，所述短纤维层压体50可被用作室内设计用内饰板。

附图符号的说明

S100: 层压步骤 S200: 加热和压缩步骤

S300: 成型步骤 S400: 切割步骤

S500: 网状物层压体供应步骤

S600: 针刺步骤