CN103998668B - 立体网状结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种立体网状结构，考虑到平顺地沿着例如护理用床形状弯曲有难度，所述的立体网状结构是由聚酯材料制成，所述的聚酯材料具有一膨胀比率是与一剪切速率有依存关系，如在每秒60.8的剪切速率是1.10～1.38，在每秒608的剪切速率是1.17～1.43，并具有每10分钟3～35克的一熔体流动速率(MFR)和1.01～1.60克立方公分(g/cm3)的一密度，所述的立体网状结构并配置成具有一弹簧结构，是由数个细纤维互相不规则接触和缠绕所形成，并在一挤压方向的一横向中具有一立体疏‑密交错配置。当一管内直径D1是1.0毫米(mm)φ和长度是10毫米(mm)的一毛细管挤压出一熔化的热塑性树脂，及D2表示挤压出且已冷却的细纤维的一剖面直径时，所述的膨胀比率以D2/D1表示以对照剪切速率。

Description

立体网状结构
技术领域
本发明涉及一种作为坐垫、沙发和床使用的立体网状结构。
背景技术
专利文献1揭露具有多孔隙的一立体网状结构，是利用环带缠绕一树脂纱来形成多孔隙，并揭露此一立体网状结构的制造方法及制造装置。专利文献2揭露以聚乙烯作为材料制成的一立体网状结构。
参考专利文献
专利文献1：美国专利号7625629
专利文献2：美国专利号7892991
发明内容
技术问题
当所述的立体网状结构作为护理用床或沙发床使用时，会需要沿着床形变化平顺弯曲床垫，当使用的材料是表面密度高的特定类型材料如聚乙烯时，弯曲所述的立体网状结构期间，立体网状结构的质地构造会在中段造成不自然变形而出现皱褶或折迭，因此所述的立体网状结构难以沿着例如一护理用床的形状平顺地弯曲。在医疗及护理领域中，为减轻护士及护理人员的负荷，亦存在制造重量较轻且更耐用床垫的一般性需求。
因此本发明的目的为要提供一种由热塑性树脂制成可平顺弯曲的立体网状结构。
问题的解决方法
本发明涉及一种由聚酯材料制成的立体网状结构，所述的聚酯材料具有一膨胀比率是与一剪切速率有依存关系，所述的立体网状结构配置成具有一卷曲弹簧结构，是由数个细纤维互相不规则接触和缠绕所形成，在与一挤压方向相关的一横向中具有一立体疏-密交错配置，并具有0.2～1.3毫米(mm)φ的一细纤维直径及0.01～0.2克立方公分(g/cm3)的一体积密度，其特征在于，当具有1.0毫米φ的管内直径D1及10毫米长度的一毛细管在210℃的温度挤压出一熔化的热塑性树脂，及D2表示挤压出并已冷却的细纤维的一剖面直径时，所述的膨胀比率以D2/D1表示以对照剪切速率。
在25～1000/秒的一剪切速率范围中，所述的膨胀比率是1.00～1.60，及优选的是1.10～1.50。
所述的聚酯材料的膨胀比率在60.8/秒的一剪切速率是1.10～1.38，在122/秒的一剪切速率是1.12～1.39，在243/秒的一剪切速率是1.15～1.42，在608/秒的一剪切速率是1.17～1.43，及在1220/秒的一剪切速率是1.19～1.47。
所述的聚酯材料优选的是具有每10分钟3.0～35克的一熔体流动速率(以下简称MFR)及1.01～1.60克立方公分(g/cm3)的一密度。
所述的聚酯材料是一聚酯嵌段共聚物(A)，具有一高熔点结晶性聚合物链段(a)，主要是由一结晶性芳香族聚酯单元所构成，和一低熔点聚合物链段(b)，主要是由一脂肪族聚酯单元及/或一脂肪族聚酯单元作为主要成分所构成。
本发明的有益效果
本发明的立体网状结构是由具有一特定膨胀比率和一特定密度的聚酯作为材料所制成，所述的立体网状结构具有疏-密相间的立体条纹配置，其特征在于，制造期间在一挤压方向中交替地出现低体积密度的疏松区与高体积密度的密实区，因此使所述的立体网状结构在挤压方向中适当地具有挠性，并在床垫例如护理用床或沙发床的应用中可平顺地弯曲不会产生轧轧作响的噪音，应用本发明立体网状结构的床垫有利地具有柔软质地构造。本发明的立体网状结构具有增强的抗高温特性，在摄氏80度或更高温度洗涤和烘干并无问题。
附图说明
图中：
图1以图表根据本发明的一实施例显示立体网状结构的膨胀比率的剪切速率相关性；
图2以图表根据本发明的实施例显示立体网状结构的熔融黏度的剪切速率相关性；
图3是根据本发明的一实施例的一立体网状结构在弯曲状态的侧面照片；
图4是图3的立体网状结构在非弯曲状态的侧面照片；
图5是一比较范例的立体网状结构在非弯曲状态的侧面照片，无立体疏-密交错配置；
图6是另一比较范例的立体网状结构在非弯曲状态的侧面照片，无立体疏-密交错配置；
图7是另一比较范例的立体网状结构在非弯曲状态的侧面照片，具有立体疏-密交错配置；
图8是图7立体网状结构在弯曲状态的侧面照片；
图9以图根据本发明的一实施例描绘一立体网状结构具有一表层(密实状外周围区)；图9(a)是立体图及图9(b)是制造期间自一挤压方向看去的前视图；
图10以图根据本发明的另一实施例描绘一立体网状结构具有体积密度增加的两侧区(密实细纹的两侧区)；图10(a)是立体图及图10(b)是制造期间自一挤压方向看去的前视图；
图11以图根据本发明的另一实施例描绘一立体网状结构，具有一表层(密实状外周围区)和体积密度增加的两侧区(密实细纹的两侧区)；图11(a)是立体图及图11(b)是制造期间自一挤压方向看去的前视图；
图12以立体图根据本发明的实施例描绘立体网状结构作为座椅的应用中体积密度有变化的一范例，其特征在于纵向对应到制造期间的挤压方向。
具体实施方式
根据一实施例，提供由聚酯材料制成的一立体网状结构，所述的聚酯材料具有膨胀比率增加的特性，所述的立体网状结构配置成具有一卷曲弹簧结构，是由数个细纤维互相不规则接触和缠绕所形成，在与一挤压方向相关的一横向中具有一立体疏-密交错配置，并具有0.2～1.3毫米(mm)φ的一细纤维直径和0.01～0.2克立方公分(g/cm3)的一体积密度。当具有1.0毫米φ的管内直径D1和10毫米长度的一毛细管在210℃的温度挤压出一熔化的热塑性树脂，及D2表示挤压出并已冷却的细纤维的一剖面直径时，本文中所述的膨胀比率以D2/D1表示以对照剪切速率。在25～1000/秒的一剪切速率范围中的膨胀比率优选的是1.00～1.60，及更优选的是1.10～1.50。
本发明使用具有一特定膨胀比率、一特定MFR和一特定密度的一热塑型树脂作为原料，以提供一立体疏-密交错配置，并藉此使最终形成具有立体疏-密交错配置的立体网状结构增强可弯曲性。本发明使用的热塑型树脂材料是聚酯，优选的是一聚酯嵌段共聚物(A)，具有一高熔点结晶性聚合物链段(a)，主要是由一结晶性芳香族聚酯单元所构成，和一低熔点聚合物链段(b)，主要是由一脂肪族聚酯单元及/或一脂肪族聚酯单元作为主要成分所构成。作为立体网状结构的聚酯材料的密度优选的是1.01～1.60克立方公分(g/cm3)，及更优选的是1.05～1.20克立方公分，聚酯材料的MFR优选的是每10分钟3.0～35克。以下将更详细说明聚酯嵌段共聚物(A)。
本发明使用的聚酯嵌段共聚物(A)的高熔点结晶性聚合物链段(a)未明确地限制，但可以是不会干扰本发明有益效果的任何高熔点结晶性聚合物。高熔点结晶性聚合物链段(a)优选的是由一芳香族二羧酸或其酯类衍生物与一脂肪族二元醇所构成的一聚酯，及更优选的是衍生自对酞酸及/或对苯二甲酸二甲酯和丁二醇-[1,4]的聚丁烯对苯二酯。高熔点结晶性聚合物链段(a)可另外包括一聚酯，衍生自以下各物：一二羧酸成分如异苯二甲酸、酞酸、萘二羧酸-[2,6]、萘二羧酸-[2,7]、联苯二羧酸-[4,4’]、二苯氧烷二羧酸、5-磺基聚苯二甲酸，和其酯类衍生物；及分子量不比300大的一二元醇，例如一脂肪族二元醇如乙二醇、丙撑二醇、戊二醇、己烷二醇-[1,6]、2,2-二甲基-1,3-丙二醇和十甲基二醇，一脂环族二元醇如1,4-二甲醇环己烷和三环十烷二甲醇，或一芳香族二元醇如乙烯苯醇、双(p-羟基)联苯、双(p-羟苯基)丙烷、2,2-双[4-(2-羟苯基)苯基]丙烷、双[4-(2-羟基)苯基]砜、1,1-双[4-(2-羟苯基)苯基]环己烷、4,4’-二羟基-p-联三苯、4,4’-二羟基-p-四苯基；或结合使用二或多个这些二羧酸成分与二或多个这些二元醇成分的一共聚酯。
本发明中使用的聚酯嵌段共聚物(A)的低熔点聚合物链段(b)未明确地限制，但可以是不干扰本发明有益效果的低熔点聚合物链段，由一脂肪族聚醚单元及/或一脂肪族聚酯单元所构成。可用的脂肪族聚醚范例包括聚环氧乙二醇、聚环氧化丙二醇、聚环氧化丁二醇、聚环氧化己二醇、环氧乙烷与环氧化丙烯的共聚物、聚环氧化丙二醇的环氧乙烷添加聚合物，和环氧乙烷与四氢呋喃的共聚物。可用的脂肪族聚酯范例包括聚(ε-己内酯)、聚庚内酯、聚辛内酯、聚丁烯己二酸和聚乙烯己二酸。在这些脂肪族聚醚及/或脂肪族聚酯之中，依据最终形成的聚酯嵌段共聚物的弹性特质，优选的是聚环氧化丁二醇、聚环氧化丙二醇的环氧乙烷添加聚合物、聚(ε-己内酯)、聚丁烯己二酸和聚乙烯己二酸。低熔点聚合物链段的数目平均分子量优选的是在共聚化状态中大约不比600小但不比4000大。本发明使用的聚酯嵌段共聚物(A)的低熔点聚合物链段(b)的量未明确地限制，但优选的是大约10～90重量百分比(wt％)，更优选的是大约30～85重量百分比，及特别优选的是大约50～80重量百分比。低熔点聚合物链段(b)的量比10重量百分比小会造成弹性和弯曲疲乏强度的劣化。另一方面，低熔点聚合物链段(b)的量比90重量百分比大会造成在机械特性、抗高温特性、抗油性和抗化学性上的不足。
本发明使用的聚酯嵌段共聚物(A)未明确地限制，但可以是不干扰本发明有益效果的任何聚酯嵌段共聚物，并可以是例如一市售产品。市售产品的典型范例包括日本东丽杜邦株式会社(DU PONT-TORAY CO.,LTD)制造的”Hytrel”(商标品)，日本东洋纺株式会社(TOYOBO CO.,LTD)制造的”PELPRENE”(商标名)，三菱化学株式会社(Mitsubishi ChemicalCorporation)制造的"PRIMALLOY"(商标名)，和日本合成化学工业株式会社制造的”Nichigo-POLYESTER”(商标名)。特定范例(但未局限于此)包括：Hytrel G3548L，3046，4057WL20，4057N，4047N，4767N，5557，6347，7247，2571，2751，5557M，6347M，7247M，4275BK，7247R09和7237F(日本东丽杜邦株式会社制造)；PELPRENE40H,P40B,P30B,P40BU,P40U,P48U,P55U,P55B,P90BD,P80C,S1002,S2002,S3002,S6002和S9002(日本东洋纺株式会社制造)；PRIMALLOY A1500N,A1600N,A1700N,A1800N,A1900N,A1606C,A1706C,A1602N,A1704N,A1610N,A1710N,B1902N,B1900N,B1903N,B1910N,B1920N,B1922N,B1932N,B1942N,B1600N,B1700N,B1800N和B1921N(三菱化学株式会社制造)；和Nichigo-POLYESTER SP-154,SP-160,SP-176,SP-165,SP-170,SP-185,WR-901,WR-905,WR-960,TP-220,TP-217,TP-290,TP-249,LP-033,LP-011,LP-035,LP-050,TP-235,TP-293和TP-219(日本合成化学工业株式会社制造)。
本发明使用的聚酯嵌段共聚物(A)可由任何传统方法制造，适用的制造方法包括：例如，引起酯基转移反应的方法，在催化剂存在下，引起二羧酸的较低乙醇二酯类、过量的低分子量二元醇与低熔点聚合物链段成分的一酯基转移反应，并聚缩最终形成的反应产物；引起酯化反应的方法，在催化剂存在下，引起二羧酸、过量的二元醇与低熔点聚合物链段成分的酯化反应，并聚缩最终形成的反应产物；和一链结方法，利用一链结剂链结高熔点结晶性聚合物链段与低熔点聚合物链段。当使用聚(ε-己内酯)作为低熔点聚合物链段时，一适用方法可将ε-己内酯单体加到高熔点结晶性聚合物链段引起一加成反应。
例如，所述的立体网状结构的详细制造方法应参考专利文献1和2，本发明可应用到一立体网状结构，在它外围一表层具有比其他区更高的体积密度(图9)，本发明亦可应用到一立体网状结构，在它两侧区域具有比其他区域高的体积密度(图10)，本发明尚可应用到一立体网状结构，在它表层和两侧区域具有比其他区域高的体积密度(图11)，所述的立体网状结构的体积密度优选的是0.01～0.2克立方公分(g/cm3)，然而，所述的较高体积密度区域如表面区域可不必具有此范围的体积密度。
当熔化的树脂自薄柱形管的毛细管挤出时，膨胀比率表示挤出的树脂直径除以毛细管直径得出的一值，并与剪切速率有依存关系，更明确地，本文中膨胀比率以D2/D1表示，其中D1表示将熔化的树脂挤压成细纤维所使用的毛细管的直径(管内部直径)，及D2表示挤压出的细纤维的剖面直径。以下说明膨胀比率的剪切速率相关性，和用于熔融黏度的相关剪切速率相关性的测量检测，样本A使用上述的Hytrel3046；样本B使用上述的Hytrel4057N；和样本C使用上述的Hytrel4057WL20。这些样本A～C全由根据本发明实施例的这些聚酯材料制成。
以下说明膨胀比率的测量方法和测量装置，利用为一熔融指数(MI)用以测定熔体流动速率(MFR)的相同测量装置作为膨胀比率的测量装置，为此目的使用CAPILOGRAPH1D(东洋精机株式会社制造)。在210℃的温度，在1.0毫米(mm)φ的管内部直径D1和10毫米(mm)长度的毛细管上施加一压力下，以每10分钟3克的挤压速率将材料树脂挤出，挤压材料树脂形成的细纤维利用酒精加以冷却。D2表示细纤维的剖面直径，以D2/D1计算膨胀比率，在材料树脂的不同剪切速率测量膨胀比率。
以下说明膨胀比率与剪切速率之间的关系，膨胀比率与剪切速率有依存关系并随着剪切速率增加而增加，剪切速率表示剪切变形的一暂时变化且与速度梯度同步。当相距"a"(公分)的二平行层具有一速度差”b”(公分/秒)时，剪切速率表示为b/a(1/秒)。
由以下计算公式提供一表现剪切速率，在本说明书中，使用作为平均值的表现剪切速率作为剪切速率。
γ＝4Q/πr3
其中γ表示表现剪切速率(1/秒)，r表示毛细管的半径(公分)，而Q表示流动速率(立方公分/秒(cm3/sec))。
当τ表示一表现剪切应力而η表示一表现熔融黏度时，在以下公式算出表现熔融黏度：
η＝τ/γ
为在210℃的测量温度的测量，使用具有一比率L/D1＝10毫米(mm)/1.0毫米φ的扁平形喷嘴，其中L表示毛细管的长度和D1表示毛细管的直径，使用东洋精机株式会社制造的CAPILOGRAPH作为测量装置。
表一显示在膨胀比率的剪切速率相关性上的测量结果，图1是对应到表一的图表，图1的图表设计显示膨胀比率随着剪切速率的增加而增加的趋势。样本A在随着剪切速率从608/秒增加到1220/秒中，在膨胀比率中从1.31稍降低到1.29，但整体而言仍显示膨胀比率的增加趋势。即使在特定测量期间由于如一测量误差而使膨胀比率随着剪切速率增加发生一意外降低的事件，仍适用本发明。
膨胀比率优选的范围在60.8/秒的剪切速率是1.10～1.38，在122/秒的剪切速率是1.12～1.39，在243/秒的剪切速率是1.15～1.42，在608/秒的剪切速率是1.17～1.43，而在1220/秒的剪切速率是1.19～1.47。膨胀比率设成优选的范围在与挤压方向垂直的方向中形成一立体疏-密交错配置，并因此提供如图3和4所示具有高可弯性的一立体网状结构。
[表一]
表二显示在熔融黏度的剪切速率相关性上的测量结果，图2是对应到表二的图表，图2的图表设计是下降曲线。
[表二]
通常，一有机高分子材料如聚合物在流动期间具有多个缠绕分子，这些缠绕在流动期间有可能藉由剪切力放开，因此如表二所示，熔融黏度随着剪切速率增加而降低，熔融黏度的降低导致膨胀比率的降低，然而，膨胀比率更明显受到挤压压力影响，因此如表一所示，膨胀比率有随着剪切速率增加而增加的倾向。
以下说明在制造立体网状结构中对膨胀比率D2/D1的控制，如由表一所了解，膨胀比率随着剪切速率增加(即随着挤压速率增加)而增加，在一固定剪切速率，具有较低MFR的材料具有较高膨胀比率，在一固定剪切速率，较低模制温度造成较高膨胀比率。在固定剪切速率、材料组成和模制温度的条件下，较低交接速度造成较高膨胀比率。膨胀比率亦随着气隙(毛细管与冷却水表面之间的距离)的减少而增加，膨胀比率随着毛细管长度L与直径D1的比率L/D1增加而增加。
以下根据本发明的实施例说明立体网状结构的排斥力，立体网状结构的排斥力随着材料的膨胀比率或体积密度的变化而有所不同，经由直径150毫米(mm)φ的一圆盘施加一负荷将各样本紧压10毫米以测量排斥力，更明确地，在作为样本的各床垫的中央区域测量床垫凹陷10毫米、20毫米和30毫米所施加的力作为排斥力。使用的测量装置是IMADA公司制造的一数字力计量器ZPS和测压组件ZPS-DPU-1000N。与EVA(乙烯醋酸乙烯酯共聚物)作为材料制成立体网状结构的传统制品相比，在包括牵引机的交接速度在内的相同制造条件下，根据本发明的实施例具有特定膨胀比率和特定密度的材料树脂制成的立体网状结构，在80000次重复的50％-压缩测试中具有不超过50％的凹陷。在立体网状结构的制造期间，纤维在树脂流动方向中形成交错结构，其抑制排斥力减少50％或更多。在一固定排斥力的制品重量亦减少10％或更多。
根据本发明的实施例，在具有表层的立体网状结构中，高体积密度的表层造成立体网状结构不可弯曲或不可轻易弯曲，为使立体网状结构的弯曲状况良好，表层厚度优选的是03.～3.5毫米(mm)。优选的是，表层的重量范围是0.1～1.6克(测量用于30毫米长×30毫米宽×4米厚度的尺寸；换算体积密度是0.028～0.444克立方公分(g/cm3))，及表层的细纤维直径是0.1～2.0毫米φ。特别优选的是，立体网状结构的表层重量范围是0.3～1.5克(换算体积密度是0.083～0.417克立方公分)，及表层的细纤维直径是0.2～1.3毫米φ。最优选的是，立体网状结构的表层重量范围是0.5～1.2克(换算体积密度是0.139～0.333克立方公分)，及表层的细纤维直径是0.3～0.9毫米φ。
根据本发明实施例的立体网状结构可轻易弯曲且在弯曲期间不会轧轧作响产生噪音，根据本发明实施例的立体网状结构具有柔软的质地构造且适用于床垫。此外，根据本发明实施例的立体网状结构具备强化耐高温，用摄氏80度或更高温度清洗和烘干时不会造成任何问题，因此容易保持干净。
图3和图4根据本发明的一实施例分别显示在弯曲状态和非弯曲状态中的立体网状结构，图5～8显示在弯曲状态和非弯曲状态中的先前技艺立体网状结构作为比较范例。根据本发明实施例的立体网状结构具有立体疏-密交错配置(图4)，并藉此在弯曲状态中的一弯曲内侧未造成大量皱褶(图3)。另一方面，先前技艺结构未具有立体疏-密交错配置，并在弯曲状态中的一弯曲内侧造成不规则皱褶。在立体网状结构作为床垫的应用中，这类皱褶造成制品的可用性不佳和早期劣化。根据本发明实施例的立体网状结构抑制这类皱褶的发生并解决这类潜在的问题。
传统上可藉由增加和减低牵引机的控制速度来制造具有疏-密相间配置的立体网状结构，然而最终形成的疏-密配置具有如图7所示不规则配置的疏-密重复单元或数个大型疏-密重复单元，因此要平顺弯曲有困难，会造成如图8所示的不规则皱褶。这种先前技艺方法需要常改变牵引机的速度，因此会有低制造效率的问题。另一方面，本发明的一实施例使用上述具有特定膨胀比率和特定密度的聚酯作为材料以形成一立体疏-密交错配置，具有适当的疏-密重复单元，不用减低制造效率就可制造出可平顺弯曲的立体网状结构。此外，本发明的实施例可适用在牵引机增加和减低的控制速度，以及适用在牵引机一致的控制速度，这有助于制造各种特性的立体网状结构。
通常，具有表层的立体网状结构不容易弯曲，并在施力增加弯曲负荷下造成不规则皱褶，如图9所示，本发明的另一实施例是具有表层的立体网状结构，与先前技艺的立体网状结构相比，这个立体网状结构较容易弯曲。即使弯曲所述的立体网状结构造成一些皱褶，所述的立体疏-密交错配置防止细纤维结构有任何不自然的变形，只会沿着立体疏-密交错配置形成规则的条痕。这样可将上述制品的不良可用性和早期劣化情形减到最小限度。所述的立体疏-密交错配置确保良好吸水性和良好排水性以快速干燥。根据本发明实施例的立体网状结构因此有利地应用在医疗用的床垫，是可轻易清洗的。
在两侧增加体积密度的立体网状结构也不容易弯曲，本发明的另一实施例就是这样的立体网状结构(图10)，在这样的立体网状结构作为医疗用床垫的应用中，床垫弯曲可协助病患维持长期坐姿，床垫较硬的两侧协助病患轻易且稳定地自床边起身并使病患能坐在床边上。本发明的另一实施例是具有表层和两侧增加体积密度的一立体网状结构(图11)。
本发明的另一优选的实施例是形成弯曲、不同形状的立体网状结构例如一坐垫，立体网状结构制成的坐垫具有立体疏-密交错配置，因此可轻易弯曲，重量轻又透气。立体疏-密交错配置中具有较高孔隙比率的疏松区比密实区具有较好的透气性，这能有效率地使喷洒在坐垫上的消毒剂或空气清新剂轻易且均质地布满整个坐垫。
在根据本发明实施例的立体网状结构例如作为坐垫的一应用中，因立体疏-密交错配置造成人们会感觉座椅表面上有些不平坦。为解决这个问题，可在立体网状结构上设置一表层。另一材料或相同材料制成的一薄片材料可黏合到根据本发明实施例的立体网状结构上，或与所述的立体网状结构以高热模制，这也解决座椅表面的潜在问题。
在立体网状结构例如作为一汽车座椅的应用中，传统的立体网状结构不容易弯曲，因此通常是由分开制造的不同立体网状结构形成椅垫组件和靠背组件，另一方面，根据本发明实施例的立体网状结构可轻易弯曲，因此可藉由弯曲和折迭单一立体网状结构形成一椅垫组件和一靠背组件。本发明的一实施例是具有立体疏-密交错配置的一立体网状结构，并藉由增加和减低控制速度而具有更显著变化的体积密度。例如，如图12所示，形成一区域A具有一高体积密度并作为椅垫使用；形成一区域B具有一低体积密度并作为椅垫组件与一靠背组件之间的一转弯处使用；并形成一区域C具有比转弯处高且比椅垫低的一中间体积密度以作为靠背组件使用。这提供具备充足效能如舒适性的座椅，同时能简化一体成型的立体网状结构的制造和组装，因此降低制造成本。
抗微生物剂、阻燃剂或不可燃材料与所述的聚酯材料混合会改变比重和黏度，并形成不易弯曲的立体网状结构。然而，本发明的实施例可应用在混合有这类添加剂的材料，能制造出一立体网状结构具有不可燃、阻燃和抗微生物的能力，并藉由立体疏-密交错配置以改善可弯曲性。与使用聚乙烯材料相比，使用聚酯材料提高耐用度而不致造成永久性疲乏定型，并提高抗高温特性。
以下说明为使立体网状结构弯曲状况良好，在制造作为测量样本所使用的挤压器和牵引机的各种条件与体积密度之间的关系。利用具有40毫米(mm)螺旋直径的一挤压器和具有1.0毫米φ的毛细管直径(喷嘴直径)的一喷嘴，制造出具有70毫米厚度和460毫米宽度的数个立体网状结构。在螺旋旋转速度是70rpm(每分钟转速)(挤压速率约每小时16公斤)，为使立体网状结构弯曲状况良好，牵引机的控制速度和体积密度分别是在不比2.5毫米/秒(mm/sec)低的范围和不比0.0635克立方公分(g/cm3)大的范围。例如，在螺旋旋转速度是70rpm、牵引机的控制速度是2.3毫米/秒和体积密度是0.0690克立方公分的条件下，当立体网状结构是弯曲时可在表面上观察到一些皱褶。另一方面，在螺旋旋转速度是70rpm，牵引机的控制速度是2.5毫米/秒和体积密度是0.0635克立方公分的条件下，立体网状结构的弯曲状况良好。在具有一表层的立体网状结构中，为使立体网状结构的弯曲状况良好，表层的体积密度和细纤维直径分别是在0.1～1.6克立方公分的范围和0.3～1.2毫米φ的范围。结合在这些范围中的体积密度和细纤维直径，因喷嘴直径的变化或喷嘴孔数目的变化能使立体网状结构在厚度方向中具有不同的体积密度而弯曲状况良好。
工业实用性
本发明的立体网状结构可应用在坐垫、沙发、床(床垫)和椅垫(沙发除外)上。

Claims (2)

1.一种在挤压方向上可弯曲的立体网状结构，是由聚酯材料制成，所述的聚酯材料具有一膨胀比率是与一剪切速率有依存关系，所述的立体网状结构并配置成具有一卷曲弹簧结构，是由数个细纤维互相不规则接触和缠绕所形成，在与一挤压方向相关的一横向中具有一立体疏-密交错配置，并具有0.2～1.3毫米(mm)φ的一细纤维直径和0.01～0.2g/cm3的一体积密度，
其特征在于，当具有1.0毫米(mm)φ的管内直径D1和10毫米(mm)长度的一毛细管在210℃的温度挤压出一熔化的聚酯材料，及D2表示挤压出并已冷却的细纤维的一剖面直径时，所述的膨胀比率以D2/D1表示以对照剪切速率；
在25～1000/秒的一剪切速率范围中，所述的膨胀比率是1.00～1.60，和
所述的聚酯材料是一聚酯嵌段共聚物(A)，具有一高熔点结晶性聚合物链段(a)，主要是由一结晶性芳香族聚酯单元所构成，和一低熔点聚合物链段(b)，主要是由一脂肪族聚醚单元及/或一脂肪族聚酯单元作为主要成分所构成，
所述立体网状结构在挤压方向上具有表层，所述表层的厚度为0.3～3.5mm，所述表层的体积密度为0.028～0.444g/cm3，所述表层的细纤维直径为0.1～2.0mmφ。
2.如权利要求1所述的立体网状结构，
其特征在于，所述的聚酯材料的膨胀比率在60.8/秒的一剪切速率是1.10～1.38，在122/秒的一剪切速率是1.12～1.39，在243/秒的一剪切速率是1.15～1.42，在608/秒的一剪切速率是1.17～1.43，及在1220/秒的一剪切速率是1.19～1.47。
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