CN114506252A - 座椅支撑元件、座椅和相关制造方法 - Google Patents

座椅支撑元件、座椅和相关制造方法 Download PDF

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伯努瓦·舍尔
安东尼·梅尔
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Faurecia Sieges dAutomobile SAS
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Abstract

座椅支撑元件(12)包括主体(24)。主体(24)包括具有多个离散结构元件和多条接合纤维的至少一个部分(34)，离散结构元件通过接合纤维被连接在一起，以形成主体(24)的部分(34)。

Description

座椅支撑元件、座椅和相关制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于交通工具座椅的支撑元件，其包括主体。
主体例如用于支撑座椅的用户。
背景技术
本领域公知座椅支撑元件具有由诸如来自于自然资源的原材料制成的主体。例如，主体由有机、矿物或合成材料制成。
例如，主体通过对诸如热固性泡沫的泡沫前驱体材料在具有要生产的主体的形状的成型腔中进行膨胀成型而制成。为了对主体进行加固，还公知向形成主体的泡沫中添加诸如玻璃纤维的加强纤维。
然而，由此难以在精确地控制加固的同时确保主体的良好内聚力。
发明内容
本发明的一个目的是通过提供一种座椅支撑元件来克服这种缺点，能够以简单的方式确保该座椅支撑元件的内聚力，其主体加固受到更好的控制，并且其制造简单。
为此目的，本发明涉及一种上述类型的用于交通工具座椅的支撑元件，所述主体包括具有多个离散结构元件和多条接合纤维的至少一个部分，离散结构元件通过接合纤维被连接在一起，以形成主体的所述部分。
使用离散结构元件来形成支撑元件的主体部分能够不需要像传统那样将泡沫前驱体材料在成型腔中进行铸造。离散结构元件与接合纤维的混合更容易，并且允许在确保主体的良好内聚力的同时更简单且精确地对主体加固进行控制。
另外，离散结构元件可从多种来源获得，这增加了制造支撑元件的选择。例如，这避免了使用从自然资源获得的泡沫前驱体材料。
根据单独地或以任何技术上可行的组合考虑的本发明的其他可选特征：
-离散结构元件通过泡沫和/或结构纤维和/或织物制成的结构材料形成；
-接合纤维包括中央的芯体和覆盖芯体的护套，护套由在经受熔化温度时熔化的材料制成；
-护套包括至少一个固定部分，其附接至至少一个离散结构元件和/或至少一条其他的接合纤维；
-结构纤维通过裸芯体形成，裸芯体不会在经受熔化温度时熔化；
-接合纤维和/或结构纤维是热塑纤维，特别是聚乙烯制成的纤维；
-接合纤维和/或结构纤维是热塑纤维，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维；
-通过被切碎的结构材料形成离散结构元件。
-主体完全通过离散结构元件和接合纤维形成；
-支撑元件还包括框架，主体被连接至框架，并且用于保护主体的至少一个保护层在主体与框架之间延伸；并且
-主体限定了承载表面，座椅支撑元件还包括舒适层，其延伸跨过承载表面并且介于座椅的用户与承载表面之间。
本发明还涉及一种交通工具座椅，其包括上述的支撑元件，该支撑元件是座椅的坐垫、靠背或头枕。
本发明还涉及一种制造上述的座椅支撑元件的方法，其可选地具有一个或多个上述的可选特征。
根据方法的一个实施方式，支撑元件包括主体，主体包括具有多个离散结构元件和多条接合纤维的至少一个部分，所述方法包括以下步骤：
-提供离散结构元件和接合纤维；
-混合离散结构元件和接合纤维以形成制造组件；
-对制造组件进行成形，从而使其具有主体的至少一个部分的形状；以及
-通过接合纤维将离散结构元件固定在一起。
根据单独地或以任何技术上可行的组合考虑的方法的其他可选特征：
-离散结构元件通过泡沫和/或结构纤维和/或织物制成的结构材料形成，其中接合纤维和/或结构纤维是热塑纤维，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维；并且
-接合纤维包括中央的芯体和覆盖芯体的护套，护套由在经受熔化温度时熔化的材料制成，固定步骤包括将制造组件设置在模具中，固定步骤包括以下子步骤：
-将制造组件压入到模具中；
-将模具中的制造组件加热到熔化温度，从而至少部分地熔化接合纤维的护套；以及
-冷却制造组件，从而通过接合纤维将离散结构元件彼此固定。
附图说明
借助于通过举例的方式给出并且参考附图做出的以下说明，本发明的另外的方面和优点将变得显而易见，其中：
图1是根据本发明的交通工具座椅的示意性剖视图；
图2是根据本发明的座椅支撑元件的离散结构元件和接合纤维所形成的结构的简化示意图；并且
图3是根据本发明的用于制造座椅支撑元件的方法的流程图。
具体实施方式
参考图1，描述了交通工具座椅10。例如，座椅10是陆运、海运或空运交通工具的座椅。座椅10例如是机动车辆的座椅。
座椅10用于接收座椅10的用户。
座椅10包括至少一个支撑元件12，其用于支撑用户的身体。
座椅10例如包括多个支撑元件12。
支撑元件12例如形成了座椅10的坐垫14、靠背16或头枕18。应理解，单一的座椅10可包括多个根据本发明的支撑元件12。
支撑元件12包括框架22和连接至框架22的主体24。
框架22构成了支撑元件12的例如与主体24附接的构架。
例如，每个支撑元件12的框架22彼此连接。成组的框架22因此构成了座椅10的构架。
框架22例如还连接至交通工具的(未示出的)地板。例如，座椅14的框架22例如通过轨道(未示出)固定至交通工具的地板，以允许调节座椅10在交通工具中的位置。
支撑元件12的主体24是用于用户的支撑件。用户的身体在用户使用座椅10时被支撑在主体24上。特别地，主体24限定了承载表面32。用户在承载表面32处通过主体24支撑。
主体24是成型体。其通过固定装置附接于框架22。
参考图1和2，主体24包括至少一个部分34，其包括多个离散结构元件38和多条接合纤维40。
例如，离散结构元件38通过泡沫和/或结构纤维和/或织物制成的结构材料形成。
例如，离散结构元件38通过泡沫和结构纤维的混合物或泡沫和织物的混合物或结构纤维和织物的混合物或泡沫、结构纤维和织物的混合物的结构材料形成。离散结构元件38例如通过被切碎的结构材料形成。
例如，结构材料是通过泡沫和/或结构纤维和/或织物制成的物品获得的材料。结构材料因此可以说是通过对所述物品进行再利用而获得的。这减小了支撑元件12的环境影响，因为结构材料不是通过从环境中获取的原材料获得的。
在一种变型中或额外地，结构材料例如来源于泡沫和/或结构纤维和/或织物制成的物品的生产期间丢弃的材料。该材料因此来源于物品生产期间的剩余材料。这也减小了支撑元件12的环境影响。这是因为使用剩余材料减少了资源浪费。另外，因为由此避免了对所述剩余物进行焚烧，因此使用剩余物帮助减少了大气中的二氧化碳排放。此外，因为避免了对所述剩余物进行掩埋，因此使用剩余物帮助减少了土壤污染。
结构材料的泡沫例如是聚氨酯(PU)泡沫。结构材料的结构纤维例如是诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维的塑料纤维。结构材料的织物例如是简单织物，也称为裸织物，诸如无纺布，或者是复杂织物，诸如包括织物层和泡沫层的层压织物。
如图2所示，例如，离散结构元件38为主体24中的材料碎片42或材料颗粒的形式。这种材料碎片因此构成了本发明的含义内的离散结构元件38。这种材料碎片42特别是通过泡沫和/或织物和/或泡沫与织物的混合物形成。碎片42的尺寸例如在5mm与50mm之间。这种尺寸例如是碎片42的平均直径，或者针对细长元件等等是沿着其伸长方向的尺寸。
如图2所示，离散结构元件38例如是线束43。这种线束43因此构成了本发明的含义内的离散结构元件38。特别地，这种线束43是上述的结构纤维。线束43的尺寸例如在30mm与120mm之间。这种尺寸例如是线束43沿着其伸长方向的尺寸。线束43例如具有6dtex与17dtex之间的支数。
例如，离散结构元件38在主体24的部分34中的比例按重量计在50％与90％之间，优选按重量计在55％与85％之间。例如，接合纤维40在主体24的部分34中的比例按质量计在10％与50％之间，优选按质量计在15％与45％之间。
根据一个实施方式，离散结构元件38的比例从主体24的一个部分34到另一个变化。
离散结构元件38帮助加固主体24。特别地，通过改变离散结构元件38的比例，并且还通过改变离散结构元件38的组成，可以精确地控制主体24的加固。“改变组成”指的是通过改变泡沫的比例和/或结构纤维的比例和/或织物的比例来改变结构材料的组成。
如图2所示，离散结构元件38通过接合纤维40连接在一起，以形成主体24的部分34。
接合纤维40例如是热塑纤维。
特别地，接合纤维40例如是双组分纤维。它们包括中央芯体和覆盖中央芯体的护套。
接合纤维40例如由具有不同特性的至少两种聚合物制成。例如，芯体由第一聚合物制成并且护套由第二聚合物制成。第一聚合物和第二聚合物例如是相同的聚合物但是具有不同的特性(化学式相同，但是物理化学特性不同)。根据一种变型，第一聚合物和第二聚合物是不同的聚合物(化学式不同)。例如，第一聚合物是聚酯并且第二聚合物是共聚酯。根据另一个例子，第一聚合物是聚酰胺并且第二聚合物是共聚酰胺。
特别地，护套由在经受熔化温度时熔化的材料制成。换句话说，第二聚合物的熔化温度基本上等于所述熔化温度。例如，所述熔化温度在70℃与200℃之间。
如图2所示，接合纤维40的护套包括至少一个固定部分44，其附接至至少一个离散结构元件38和/或至少一条其他的接合纤维40。
接合纤维40通过固定部分44而附接至离散结构元件38和/或另一条接合纤维40。
换句话说，接合纤维40作为离散结构元件38之间的粘接物。护套被熔化并且重新固化，以确保与离散结构元件38和/或其他的接合纤维40的固定。特别地，固定部分44被熔化并且重新固化来确保这种固定。
除了将离散结构元件38固定在一起之外，接合纤维40还对主体24进行加固。它们确保了主体24的部分34的良好内聚力并且提升了其机械性能。
因此，额外地通过相对于离散结构元件38的比例改变接合纤维40的比例而精确地控制了主体24的加固。
例如，接合纤维40和结构纤维是热塑纤维。根据一个例子，接合纤维40和结构纤维是由聚乙烯制成的纤维。在一种变型中，接合纤维40和结构纤维是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维。
与接合纤维40不同，构成线束43的结构纤维包括芯体但是不具有覆盖所述芯体的护套。换句话说，结构纤维通过裸芯体形成。裸芯体不会在经受熔化温度时熔化。
例如，主体24的包括离散结构元件38和接合纤维40的部分34是与框架22直接接触的部分。主体24的部分34例如可使用传统的热固性泡沫通过诸如以传统的方式制成的主体24的另一个部分进行二次成型。该传统泡沫部分例如形成了支撑元件的使用户在坐在座椅中时抵靠的承载表面32的至少一部分。
根据一个实施方式，支撑元件12包括在主体24与框架22之间延伸的保护层26。参考图1，仅有靠背16包括保护层26。根据另一个例子，坐垫14也包括保护层26。
例如，保护层26通过诸如无纺布的织物形成。根据一种变型，保护层26与主体24的部分34一样包括离散结构元件38和接合纤维40。
保护层26附接至主体24。例如，保护层26被胶粘至主体24。
保护层26避免主体24由于与框架22接触而产生磨损。换句话说，保护层26减少了主体24随时间发展产生的磨损。另外，保护层26减少了主体24与框架22摩擦产生的噪音。保护层26通过对框架22和主体24进行附接的紧固装置而附接至框架22。
根据可以与支撑元件12包括保护层26的实施方式结合的一个实施方式，支撑元件12还包括舒适层28，其延伸跨过承载表面32的至少一部分。舒适层28介于座椅10的用户与承载表面32之间。换句话说，舒适层28至少跨过主体24的承载表面32的一部分而覆盖主体24。舒适层28确保了支撑元件12的接近舒适度和接触舒适度。特别地，舒适层28在用户使用座椅10时确立了与座椅10的用户接触的感觉。
参考图1，仅有靠背16包括舒适层28。根据另一个例子，坐垫14和/或头枕18包括舒适层28。
舒适层28延伸跨过主体24的至少一部分。
主体24例如被二次成型到舒适层28上。例如，舒适层28由离散结构元件38和接合纤维40和/或诸如包括具有实现舒适性的机械性能的PET和/或PU泡沫和/或结构纤维的织物而制成。
当舒适层28由与主体24相同的材料制成时，促进了支撑元件12的再利用。
根据可以与支撑元件12包括保护层26的实施方式和/或支撑元件12包括舒适层28的实施方式结合的一个实施方式，支撑元件12还包括覆盖主体24的至少一部分的盖体27。
盖体27例如面向保护层26与框架22相对地至少部分地延伸跨过主体24。盖体27提供了支撑元件12的美观外形。另外，例如，盖体27构成了将主体24与框架22固定在一起的紧固装置。盖体27例如环绕主体24并且至少部分地环绕框架22并且将它们固定在一起。例如，盖体27包括用于固定至框架22的部件。例如，固定用部件是由塑料制成的部件。
主体24例如被二次成型到盖体27的至少一部分上。根据一个特定实施方式，主体24被二次成型到整个盖体27上。
当支撑元件12包括舒适层28时，舒适层28被胶粘至盖体27。
盖体27由覆盖材料制成。
例如，结构材料、覆盖材料和接合纤维40通过至少一种公共化合物形成。例如，该公共化合物是聚乙烯。根据一种变型，该公共化合物是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
根据一个特定实施方式，结构材料和接合纤维仅由公共化合物构成。
例如，支撑元件12还包括固定层(未示出)。固定层在主体24与盖体27之间和/或主体24与舒适层28之间延伸。固定层将主体24与盖体27固定在一起和/或将主体24与舒适层28固定在一起。例如，固定层是热激活式固定层。换句话说，固定层在固定层的温度达到激活温度时将主体24与盖体27或将主体24与舒适层28永久地附接。例如，激活温度在70℃与200℃之间。有利地，激活温度基本上等于熔化温度。
参考图1，仅有靠背16包括盖体27。根据另一个例子，坐垫14和/或头枕18包括盖体27。
根据一个特定的例子，离散结构元件38仅通过PET结构纤维材料形成，接合纤维40通过作为第一聚合物的PET和作为第二聚合物的共聚对苯二甲酸乙二醇酯(coPET)形成。在适用的情况下，盖体27由PET制成。在适用的情况下，舒适层28由PET制成。以这种方式，构成支撑元件的所有元件都包括PET。因此促进了支撑元件12的潜在的再利用。可以确实地想到支撑元件12的化学再利用、机械再利用(磨散和/或压碎)和/或热机械再利用(熔化)。
在下文中，参考图3对根据所述的多种实施方式、例子和变型的用于制造上述的支撑元件12的方法100进行描述。
在第一步骤110中，提供多个离散结构元件38和多条接合纤维40。
该第一步骤110例如包括切碎结构材料。特别地，例如，其涉及切碎被认为是废品的座椅支撑元件。根据另一个例子或额外地，其涉及切碎物品生产过程中的废料。
在第二步骤120中，对离散结构元件38和接合纤维40进行混合来形成制造组件。
方法100随后包括对制造组件进行成形从而使其具有主体24的至少一个部分34的形状的第三步骤130。成形包括将制造组件放置到模具的成型腔中。模具的成型腔具有要制造的主体24的部分34的形状。例如，通过将制造组件吹入到模具中来进行制造组件的放置。例如，在将制造组件放置到模具中之后将空气吹入到模具中，从而在模具中散布和混合制造组件。
在适用的情况下，在将制造组件吹入到模具中之前，将盖体27设置和放置到模具中，以用于制造支撑元件12。制造组件然后被吹入到模具中的盖体27上，从而随之将主体24二次成型到盖体27上。
在适用的情况下，在将制造组件吹入到模具中之前，在模具中将舒适层28胶粘至盖体27。制造组件然后被吹入到模具中的舒适层28上，从而将主体24二次成型到舒适层28和盖体27上。
方法100随后包括通过接合纤维40将离散结构元件38彼此固定。
通过接合纤维将离散结构元件38接合在一起包括第四步骤140、第五步骤150和第六步骤160。第四步骤140、第五步骤150和第六步骤160构成了将离散结构元件38固定在一起的子步骤。
在第四步骤140中，将制造组件140压入到模具中。在适用的情况下，将制造组件140和盖体27压入到模具中。
在第五步骤150中，在熔化温度下加热模具中的制造组件，从而至少部分地熔化接合纤维40、特别是至少部分地熔化接合纤维40的护套。特别地，接合纤维40的位于所述纤维与离散结构元件38和/或其他纤维之间的固定部分44至少部分地熔化，以提供接合纤维40与离散结构元件38之间的固定。在适用的情况下，在模具中加热制造组件和盖体27。在适用的情况下，随后将固定层热激活并且固定层对主体24与盖体27进行固定。
在第六步骤160中，对制造组件并且在适用的情况下对制造组件和盖体27进行冷却，从而通过接合纤维40将离散结构元件38接合在一起。先前熔化的护套再次固化，以确保离散结构元件38和/或其他的接合纤维40的固定。特别地，先前熔化的固定部分44再次固化，以提供这种固定。固定部分44因此构成了对接合纤维40和离散结构元件38进行附接的部分。
在第六步骤160之后，例如，主体24的其余部分被二次成型到部分34上。
随后将模具打开并且对包括主体24并且在适用的情况下包括盖体27的组件进行脱模。
在需要的情况下，随后将保护层26胶粘至主体24。
随后将包括主体24并且在适用的情况下包括保护层26、盖体27和舒适层28的组件附接至框架22，以使保护层26在主体24与框架22之间延伸。
根据另一种变型，主体24完全通过离散结构元件38和接合纤维40形成。
根据另一种变型，主体24的与盖体27接触并且在适用的情况下与舒适层28接触的部分由离散结构元件38和接合纤维40形成。主体24的所述部分例如是主体24的包括离散结构元件38和接合纤维40的部分34。根据这种变型，主体24通过接合纤维40固定至盖体27并且在适用的情况下固定至舒适层28。接合纤维40因此允许使主体24与盖体27并且在适用的情况下与舒适层28良好地固定在一起。当支撑元件12包括固定层时，接合纤维40例如对主体24与固定层进行接合。因此，在后接有模具冷却步骤的模具加热步骤期间实现了主体24与盖体27并且在适用的情况下与舒适层28的固定。固定部分44进行熔化和重新固化来确定地将离散结构元件38固定至盖体27并且在适用的情况下固定至舒适层28。
根据另一个实施方式，例如，主体24的与部分34不同的部分可以通过对热固性泡沫前驱体材料进行传统的成型而由热固性泡沫制成。例如，热固性泡沫是PU泡沫。有利地，该泡沫部件被二次成型到部分34上。
根据另一种变型，支撑元件12还包括连接至保护层26的热接合层。热接合层是热激活式固定层。热接合层确保了保护层26与主体24之间的固定。在制造方法期间，保护层26因此在吹塑了制造组件之后被施加于模具中的制造组件。热接合层随后特别是在支撑元件12的制造方法的加热步骤期间通过热激活而被激活。热接合层随后将保护层26与主体24附接在一起。
根据另一种变型，舒适层28由织物制成。在制造方法期间，舒适层28因此被编织到盖体27上。
根据另一种变型，例如通过塑料夹具、钩或挂环而将舒适层28机械地附接至盖体27。
根据另一种变型，将舒适层28胶粘至盖体27。例如，通过热激活式固定层将舒适层28胶粘至盖体27。例如，在用于制造支撑元件12的方法的加热步骤期间进行这种固定。
本发明提出的座椅支撑元件10在提供主体24的加固的精确控制的同时实现了有效的主体内聚力。
另外，座椅支撑元件10具有减小的环境影响。使用通过接合纤维40接合在一起的离散结构元件38来制成主体24为使用未经加工的热固性泡沫的传统成型提供了替代方案。

Claims (17)

1.一种用于交通工具的座椅的支撑元件(12)，其包括主体(24)，其特征在于，所述主体(24)包括具有多个离散结构元件(38)和多条接合纤维(40)的至少一个部分(34)，所述离散结构元件(38)通过所述接合纤维(40)被连接在一起，以形成所述主体(24)的所述部分(34)。
2.根据权利要求1所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述离散结构元件(38)通过泡沫和/或结构纤维和/或织物制成的结构材料形成。
3.根据权利要求2所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述接合纤维(40)包括中央的芯体和覆盖所述芯体的护套，所述护套由在经受熔化温度时熔化的材料制成。
4.根据权利要求3所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述护套包括至少一个固定部分(44)，其附接至至少一个所述离散结构元件(38)和/或至少一条其他的接合纤维(40)。
5.根据权利要求3或4所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述结构纤维通过裸芯体形成，所述裸芯体不会在经受所述熔化温度时熔化。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述接合纤维和/或所述结构纤维是热塑纤维。
7.根据权利要求6所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述接合纤维和/或所述结构纤维是聚乙烯制成的纤维。
8.根据权利要求2-4中任一项所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述离散结构元件(38)由被切碎的所述结构材料形成。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述主体(24)完全通过所述离散结构元件(38)和所述接合纤维(40)形成。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑元件(12)，其特征在于，其还包括框架(22)，所述主体(24)被连接至所述框架(22)，并且用于保护所述主体(24)的至少一个保护层(26)在所述主体(24)与所述框架(22)之间延伸。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述主体(24)限定了承载表面(32)，座椅支撑元件(10)还包括舒适层(28)，其延伸跨过所述承载表面(32)并且介于所述座椅的用户与所述承载表面(32)之间。
12.一种交通工具的座椅(10)，其包括根据权利要求1-4中任一项所述的支撑元件，所述支撑元件是所述座椅(10)的坐垫(14)、靠背(16)或头枕(18)。
13.一种制造交通工具的座椅的支撑元件(12)的方法(100)，所述支撑元件(12)包括主体(24)，所述主体(24)包括具有多个离散结构元件(38)和多条接合纤维(40)的至少一个部分(34)，所述方法包括以下步骤：
-提供(110)所述离散结构元件(38)和所述接合纤维(40)；
-混合(120)所述离散结构元件(38)和所述接合纤维(40)以形成制造组件；
-对所述制造组件进行成形(130)，从而使其具有所述主体(24)的所述至少一个部分(34)的形状；以及
-通过所述接合纤维(40)将所述离散结构元件(38)彼此固定。
14.根据权利要求13所述的方法(100)，其特征在于，所述离散结构元件(38)通过泡沫和/或结构纤维和/或织物制成的结构材料形成，其中所述接合纤维和/或所述结构纤维是热塑纤维。
15.根据权利要求13或14所述的方法(100)，其特征在于，所述接合纤维(40)包括中央的芯体和覆盖所述芯体的护套，所述护套由在经受熔化温度时熔化的材料制成，固定步骤(130)包括将所述制造组件设置在模具中，所述固定步骤包括以下子步骤：
-将所述制造组件压入(140)到所述模具中；
-将所述模具中的所述制造组件加热(150)到所述熔化温度，从而至少部分地熔化所述接合纤维的所述护套；以及
-冷却(160)所述制造组件，从而通过所述接合纤维(40)将所述离散结构元件(38)彼此固定。
16.根据权利要求6所述的支撑元件(12)，其特征在于，所述接合纤维和/或所述结构纤维是聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维。
17.根据权利要求14所述的方法(100)，其特征在于，所述接合纤维和/或所述结构纤维是聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的纤维。
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