CN114555876B - 用于生产填充材料的方法和设备以及填充材料 - Google Patents

Abstract

一种用于生产包含鹅绒和/或鸭绒和植物木棉纤维的填充材料的方法，包括将植物木棉纤维进料到混合室(16)，通过将加压流体的射流和/或叶片导向植物木棉纤维，在混合室(16)中从植物木棉纤维分离彼此未结合的初级木棉细丝(210)，将鹅绒和/或鸭绒进料到混合室(16)中，并且通过借助于例如由适当定向的喷嘴(33)进料的加压流体的所述射流和/或叶片在混合室(16)中混合初级木棉细丝(210)和鹅绒和/或鸭绒，将彼此未结合的初级木棉细丝(210)掺入鹅绒和/或鸭绒(100)的薄片(101)中。

Description

用于生产填充材料的方法和设备以及填充材料

技术领域

本发明涉及用于生产包括水禽(鹅和/或鸭)羽毛、羽绒和木棉纤维的填充材料的方法和设备，以及填充材料，特别是例如用于服装、装饰物品、家用亚麻制品、休闲配饰的高质量材料。

背景技术

高质量的填充物必须具有轻盈、透气和对解剖学形状的自然适应的优秀品质。当用于服装、家用亚麻制品和休闲配饰(例如制作睡袋)时，填充物还必须具有出色的隔热性能。

生产填料的最佳材料一直被认为是从养殖的鸭科动物，特别是鹅和鸭的上背部获得的。

这些鸟类的羽毛实际上构成了一层外衣，使它们能够在任何温度下活动和生存。外衣的结构包括羽毛和羽绒，它们形成微小的温度调节气囊，防止身体热量的散发，同时防止外部空气与鸟类的皮肤接触。

特别是，羽毛是由轴部分(其根部是羽根)、称为羽轴的自由部分和两个连续的叶片(叶片从羽轴上升)，与它一起，构成了羽片。羽片包括许多分支或羽支，从这些分支或羽支分出羽小支，羽小支是细且通常非常短的细丝。羽支通过钩或翅钩与相邻的羽支相连。

羽绒由柔软、轻盈的羽毛组成，不存在羽根和羽轴，其中的钩或羽钩也不缺失了，所以羽支保持独立，没有形成一致的羽片。因此，羽绒的羽小支形成丝般柔软的薄片，该薄片基本上是独立的，不与另一个薄片结合。羽绒主要起隔热作用。

因此，鸭科的羽绒是填充物的理想材料，而不是它们的羽毛。

从物理学的角度来看，羽绒的优异隔热性能取决于截留在羽绒羽小支之间的空气，例如，1克羽绒占据约0.4升的体积，并且在压缩后能够完全恢复其体积。

相关技术

文献KR101450655和DE10346773教导了如何将植物木棉纤维以成包的形式和羽绒混合以制造填充物。

文献KR101398025B1和GB 274480A公开了通过各种形状的叶的桨叶机械作用来部分解缠结植物木棉纤维的装置。

文献GB 547117A公开了一种通过一对彼此面对的筛网的机械作用来部分解缠结植物木棉纤维的装置，每个筛网都设置有尖齿，这些筛网可相对于彼此移动，从而部分解缠结木棉纤维。

文献GB296582A提出了一种将植物木棉纤维与羽绒混合在一起的方法，其中成包的植物木棉纤维通过抽吸被进料到混合机，该混合机使成包形式的植物木棉纤维部分解缠结。在部分解缠结操作期间或该操作之后，在混合机中添加羽绒。文献GB296582A解释了部分解缠结成包形式的植物木棉纤维是为了产生植物纤维，并且向这些部分解缠结的植物木棉纤维中添加羽毛将允许羽毛的羽支和羽小支与这些纤维结合。这样，根据GB296582A，将产生具有隔热性能的植物木棉纤维和羽绒的均匀混合物。

发明内容

申请人注意到，使用羽绒作为填充材料具有成本非常高的缺点，甚至高达每公斤一百欧元，进而导致最终产品的高成本。

申请人还观察到，在填充材料的非动物来源且非常便宜的替代材料中，木棉纤维具有毋庸置疑的优势，因此羽绒和植物木棉纤维的混合组合物为获得填充材料提供了进一步的可能性。

植物木棉纤维是一种非常柔软、类似丝绸的纤维，存在于木棉树(学名吉贝木棉(Ceiba Pentandra))的果实中。

植物木棉纤维通常成包出售，其大小和重量可根据需求而变化，用来作为低成本(每公斤几欧元)且完全天然的填充材料。植物木棉纤维比棉花轻约八倍，其内部掺入约80％重量的空气。

申请人已经证实，尽管成包形式的植物木棉纤维具有相当好的绝热性能，但其几乎不能用于生产高质量的填料，即具有良好的柔软度并具有高绝热性能的填料。

根据申请人的经验，虽然其中羽绒被部分机械解缠结的植物木棉纤维粘合的填充物可能具有隔热性能，但它同时可能具有不足够的柔软度和均匀性，或者至少不能与羽绒填充物相比。

特别地，申请人已经通过实验证实，由上述现有技术教导的用于机械解缠结木棉纤维的方法仅允许纤维的部分解缠结，但是仍然继续保持由初级(elementary)细丝的簇彼此结合和缠绕而成的纤维结构。

在这方面，申请人已经观察到，根据上述现有技术的教导，机械地部分解缠结的木棉纤维的这种结构不允许获得与鹅绒或鸭绒的任何基本紧密的结合，因此所得的填充材料具有木棉纤维材料的“团块”，并且同样地，具有不能与仅由羽绒制成的填充材料相比的柔软特性和“手感”。

因此，申请人设定的目标是提供一种由木棉和羽绒的混合物生产的填充材料，以及一种用于生产包含木棉和羽绒的混合物的填充材料的方法和设备，其允许实现高水平的柔软度、隔热性和均匀性。

因此，在其第一方面，本发明涉及根据所附权利要求1所述的用于生产填充材料的方法。

更具体地，本发明涉及生产填充材料的方法，包括：

-将植物木棉纤维进料到混合室；

-通过将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维，在所述混合室中从植物木棉纤维中分离彼此未结合的初级木棉细丝；

-将鹅绒和/或鸭绒进料到所述混合室；

-通过在所述混合室中借助所述加压流体的射流和/或叶片混合所述初级木棉细丝和所述鹅绒和/或鸭绒，将彼此未结合的初级木棉细丝掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中。

本发明在其第二方面涉及根据所附权利要求24所述的用于生产填充材料的设备，该填充材料包括鹅绒和/或鸭绒以及植物木棉纤维。

更具体地，本发明涉及一种设备，包括：

-鹅绒和/或鸭绒薄片和植物木棉纤维的混合室；

-与加压流体源流体连通的加压流体的多个进料喷嘴和/或进料槽，其中每个进料喷嘴和/或进料槽面向混合室的内部容积，并且定向成将加压流体的射流和/或叶片导向所述内部容积。

本发明在其第三方面涉及根据所附权利要求31所述的包含鹅绒和/或鸭绒以及植物木棉纤维的填充材料。

更具体地，本发明涉及一种填充材料，包括：

a)混合鹅绒和/或鸭绒，所述鹅绒和/或鸭绒包含彼此未结合的初级木棉细丝，以等于或大于木棉总重量的10重量％的量掺入鹅绒和/或鸭绒(100)薄片中，

和/或

b1)鹅绒和/或鸭绒，以及

b2)解缠结的木棉纤维，其由彼此未结合且未掺入羽绒薄片中的初级木棉细丝的簇制成，并且具有等于或大于0.05g的重量，其量等于或低于木棉总重量的20重量％。

在本说明书和随后的权利要求中，当涉及填充材料时，术语“柔软度”(“填充能力”)旨在表示材料在受到压缩作用后恢复其初始体积的能力。

在本说明书和随后的权利要求中，术语木棉的“初级细丝”旨在表示未与其它木棉纤维细丝缠结和聚集的单根木棉纤维细丝。

在本说明书和随后的权利要求中，术语木棉的“植物纤维”旨在表示初级木棉细丝的集合体，这些初级木棉细丝彼此结合并缠结形成初级细丝的簇。

因此，在本说明书和随后的权利要求的框架内，植物纤维或初级细丝的簇在物理上不同于另一种植物纤维或初级细丝的簇。两种植物木棉纤维或初级木棉细丝的簇可以彼此物理分离。

在本说明书和随后的权利要求中，术语“混合鹅绒和/或鸭绒”、“混合羽绒”、“混合羽绒薄片”或“混合羽绒薄片”旨在表示掺入至少一根初级木棉细丝的羽绒或羽绒薄片，例如一根或多根插在羽绒的羽小支之间的初级细丝。

在本说明书和随后的权利要求的框架内，所有表示数量、参数、百分比等的数字实体在任何情况下都被认为前面带有术语“约”，除非另有说明。

此外，除了下面具体指出的范围之外，数值实体的所有范围包括最大和最小数值的所有可能组合以及所有可能的中间范围。

申请人惊奇地发现，通过从植物木棉纤维中分离彼此未结合的初级木棉细丝，并将所述初级细丝掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中，可能生产具有与完全由羽绒制成的填充材料相似的热、柔软度和均匀性能的填充材料，并且与完全由羽绒制成的填充材料相比，生产成本降低，环境可持续性提高。

根据本发明，通过加压流体的射流和/或叶片的单独作用，可能有利地实现从植物木棉纤维中分离出彼此未结合的初级木棉细丝并将大量的这些初级细丝掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中，而不需要如上述现有技术所教导的那样在植物木棉纤维或鹅绒和/或鸭绒上介入机械方式。

事实上，申请人已经通过实验发现，由于上述加压流体的射流和/或叶片的作用，既可能将初级木棉细丝从纤维中分离出来，又可能有效地促进细丝插入羽绒的羽小支之间。

这样，初级木棉细丝缠绕并保持有效地与羽绒羽小支结合，形成将初级木棉细丝稳定地结合到羽绒薄片本身中的混合薄片。

与以机械方式使用部分解缠结的植物纤维的填充材料不同，这种由羽毛和钩在羽绒羽小支上的初级木棉细丝组成的混合薄片保持了羽绒薄片的基本相同的性能，初级木棉细丝比羽绒薄片小得多，因此不能实质性地改变羽绒薄片的典型形状和特征。

在这方面，申请人已经发现，在与仅由羽绒组成的填充材料具有基本相同的柔软度和均匀性能的填充材料中，掺入到羽绒薄片中的彼此不结合的初级木棉细丝的量等于或大于木棉总重量的10重量％。

不希望受到任何解释性理论的束缚，申请人认为，当加压流体的射流和/或叶片与植物木棉纤维接触时，它们产生高能量、高湍流，能够发挥双重有益效果：

i)通过分离保持在分离状态下的初级细丝，使其渗入起始未解缠结的植物木棉纤维中，以便它们随后能有效地插入羽绒的羽小支之间；和

ii)通过产生解缠结的纤维来解缠结起始的植物木棉纤维，所述解缠结的纤维由彼此结合得比起始纤维更松散地初级细丝的簇制成。

在本发明的框架内，申请人还发现，由彼此结合得比起始纤维更松散的初级细丝的簇制成的解缠结纤维，例如在上述通过将加压流体的射流和/或叶片导向上述原始未解缠结的植物木棉纤维来分离初级木棉细丝的步骤中获得的解缠结纤维，具有等于或低于0.05克的重量。

在这方面，申请人通过实验发现，这种由重量等于或低于0.05克的初级细丝的簇制成的解缠结纤维，当与羽绒混合生产填充物时，不会在填充物中产生团块，从而使填充物具有优异的柔软度和高的隔热性能。这与羽绒薄片中存在彼此未结合的初级木棉细丝无关。

尤其是，申请人发现，在包含鹅绒和/或鸭绒以及植物木棉纤维的填充材料中，所述填充材料具有与仅由羽绒组成的填充材料基本相同的柔软度和手感性能，重量等于或大于0.05克的解缠结的植物木棉纤维的量等于或低于木棉总重量的20重量％。

事实上，申请人已经证实，不仅通过将彼此未结合的初级木棉细丝与鹅绒和/或鸭绒混合，而且通过将重量等于或低于0.05克的细丝的簇制成的解缠结纤维混合到羽绒中，可以获得高质量的填充物。

事实上，申请人已经观察到，由重量等于或低于0.05克的初级细丝的簇制成的解缠结纤维不太“有序”，即，相对于通常成包形式提供的典型的起始未解缠结的植物木棉纤维的簇，以及相对于如现有技术所教导的以纯机械方式解缠结的植物木棉纤维，它们由在聚集中心周围的空间中更随机取向的初级细丝的簇制成。

不希望受到任何解释性理论的束缚，申请人认为，由重量等于或低于0.05克的初级细丝的簇制成的解缠结纤维，例如根据本发明的方法获得的解缠结纤维，以不同于起始未解缠结的木棉纤维或纯机械解缠结纤维的方式相互作用并与羽绒相互作用。

在这方面，事实上，申请人已经通过实验证实，由重量等于或低于0.05克的初级细丝的簇制成的解缠结纤维比包括大量重量大于0.05克的初级细丝的簇的纯机械解缠结纤维更易于恢复其未变形的形状。

根据本发明，包括由重量等于或低于0.05克的初级细丝的簇制成的解缠结纤维的填充材料事实上具有比根据现有技术用纯机械方式解缠结的植物木棉纤维可获得的柔软度和均匀性高得多的整体程度的柔软度和均匀性。

有利的是，导向起始植物木棉纤维的加压流体的射流和/或叶片发挥了解缠结纤维和分离初级细丝的效果，与现有技术提供的机械解缠结方式的作用相比，最小化了木棉纤维降解或断裂的可能性。

因此，这样，有利的是，可能最小化对实现填充材料期望的柔软度和隔热效果无用的纤维粉尘或碎片的产生。

此外，有利的是，起始木棉纤维的充分解缠结以及从纤维中分离初级细丝的效果也可以通过导向纤维的加压流体的射流和/或叶片在相对短的时间内来实现。

根据本发明，通过选择合适重量百分比的植物木棉纤维和羽绒，可能获得具有或多或少类似于完全由羽绒制成的填充物的性能的填充物产品。

特别地，通过减少木棉的重量百分比的情况下增加羽绒的重量百分比，所得到的填充材料具有更类似于完全由羽绒制成的填充物的性能。通过降低羽绒的重量百分比以有利于木棉的重量百分比，所得到的填充材料具有更加远离完全由羽绒制成的填充物的性能，同时保持了优异的柔软度和隔热性能。

本发明在其一个或两个方面可以包括一个或多个单独或组合的以下优选特征。

优选地，彼此未结合的初级木棉细丝以等于或大于木棉总重量的15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％或40重量％的量掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中。

优选地，彼此未结合的初级木棉细丝以等于或低于木棉总重量的95重量％、90重量％、85重量％、80重量％、75重量％或70重量％的量掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中。

优选地，植物木棉纤维包括一定量的初级木棉细丝的簇，没有掺入到羽绒薄片中并且重量等于或大于0.05克，等于或低于植物木棉纤维总重量的15重量％、10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％或1重量％。

更优选地，植物木棉纤维包括一定量的初级木棉细丝的簇，没有掺入到羽绒薄片中，并且重量等于或大于0.05克，等于0％。

这样，有利的是，可能实现所得填充材料的最佳柔软特性。

优选地，填充材料包括填充材料总重量的5重量％至80重量％，优选10重量％至75重量％，更优选10重量％至50重量％的植物木棉纤维。

这样，有利的是，可能实现所得填充材料的质量和生产成本之间的最佳折衷。

事实上，申请人已经观察到，为了获得与那些羽绒具有非常相似特性的材料，混合物必须具有足够数量的羽绒薄片，以作为初级木棉细丝的托(receptacle)。

这样，申请人已经证实，当植物木棉纤维的量超过填充材料总重量的80重量％时，与使用仅由羽绒组成的填充材料相比，使用所得材料在柔软度、均匀性和隔热性能方面的性能会过度降低。

优选地，从植物木棉纤维中分离彼此未结合的初级木棉细丝包括形成由彼此结合的初级细丝的簇制成的解缠结的植物木棉纤维，其重量等于或低于0.05克。

这样，如上所述，有利的是，可能在一次操作中既实现分离初级木棉细丝，又实现形成解缠结的植物木棉纤维，当与羽绒混合时，使获得高质量的填充材料。

重量等于或低于0.05克的解缠结的植物木棉纤维事实上具有较低密度的初级细丝，这些初级细丝也趋向于围绕聚集中心更加随机地重定向，产生具有最佳填充材料性能的解缠结的纤维。

优选地，从植物木棉纤维中分离彼此未结合的初级木棉细丝包括获得植物木棉纤维总重量的30重量％至90重量％，更优选40重量％至70重量％，例如约50重量％的初级木棉细丝。

有利的是，这使得即使通过使用大量的木棉也能获得高质量的填充材料。

如上所述，事实上，所形成的混合薄片基本上具有与羽绒相同的柔软度和隔热性能，而即使没有结合到羽绒中，由重量等于或低于0.05克的初级细丝的簇制成的解缠结纤维也赋予填充物优异的柔软度和高隔热性能。

这样，即通过将羽绒与重量等于或低于0.05克的初级木棉细丝和解缠结的木棉纤维的混合物混合，可能避免单独收集初级木棉细丝和解缠结的木棉纤维的非常复杂的过程。

优选地，在前述混合室中将初级木棉细丝掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中，同时从植物木棉纤维中分离出彼此未结合的初级木棉细丝。

这样，有利的是，可能在制备混合羽绒中具有最大的效率，同时减少生产填充填料所需的时间。

优选地，本发明的方法包括将重量等于或低于0.05克的解缠结的植物木棉纤维与鹅绒和/或鸭绒混合。

这样如上所述，有利的是，甚至在不必将全部起始植物木棉纤维转变成初级细丝的情况下，也可能获得高质量的填充材料。

优选地，将彼此未结合的初级木棉细丝掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中，并同时进行将重量等于或低于0.05克的解缠结的植物木棉纤维与鹅绒和/或鸭绒混合。

这样，有利的是，可能在制备填充材料中具有最大的效率，同时减少其生产所需的时间。

优选地，从植物木棉纤维中分离出彼此未结合的初级木棉细丝通过将植物木棉纤维在混合室中保持悬浮进行。

这样，有利的是，由于加压流体的射流和/或叶片对持续保持在湍流状态下的物质的作用，可能在从植物木棉纤维中分离初级木棉细丝和获得重量等于或低于0.05克的解缠结纤维方面具有最大的效率。

优选地，将彼此未结合的初级木棉细丝掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中通过将初级木棉细丝和鹅绒和/或鸭绒在所述混合室中保持悬浮进行。

优选地，将解缠结的植物木棉纤维与所述鹅绒和/或鸭绒混合通过将解缠结的植物木棉纤维和鹅绒和/或鸭绒在混合室中保持悬浮进行。

根据这最后两个优选实施方案中的每一个，有利的是，可能在混合羽绒和填充材料的制备中具有最大的效率，同时减少其生产所需的时间。

优选地，将初级木棉细丝、鹅绒和/或鸭绒或解缠结的植物木棉纤维保持悬浮至少部分地通过前述加压流体的射流和/或叶片进行。

这样，有利的是，可能在制备填充材料中具有最大的效率，同时减少其生产所需的时间。

因此，在本发明的优选实施方案中，前述加压流体的射流和/或叶片有利地同时发挥三种效果：

i)将由植物木棉纤维和羽绒组成的不均匀物质保持搅拌；

ii)从植物木棉纤维中分离彼此未结合的初级木棉细丝；

iii)通过将木棉初级细丝掺入羽绒薄片中，并通过将混合羽绒薄片与具有用于填充材料的最佳特性的解缠结的植物木棉纤维混合，将彼此未结合的木棉初级细丝、解缠结的植物木棉纤维和鹅绒和/或鸭绒薄片进行混合。

优选地，将初级木棉细丝、鹅绒和/或鸭绒或解缠结的植物木棉纤维保持悬浮至少部分地通过在混合室内旋转的梳形物(comb)进行。

这样，有利的是，可能帮助加压流体的射流和/或叶片将待混合和/或彼此结合的成分(初级木棉细丝、鹅绒和/或鸭绒以及解缠结的植物木棉纤维)保持悬浮，同时加压流体的射流和/或叶片的同时存在使任何不希望的木棉机械降解现象最小化。

优选地，将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括将所述加压流体以等于或大于0.1MPa的压力进料到所述混合室。

更优选地，将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括将所述加压流体在0.2MPa和2MPa之间的压力下进料到所述混合室，甚至更优选地在0.3MPa和1.0MPa之间，例如约0.7MPa。

这样，有利的是，可能实现上述技术效果，并归因于加压流体的射流和/或叶片。

事实上，申请人认为，进料到混合室的加压流体，例如压缩空气，产生了高能量、高湍流的空气流，该空气流促进了羽绒薄片和初级木棉细丝的旋涡运动，这促进并加速了初级木棉细丝羽绒羽小支的粘附，并使前者掺入羽绒中。

优选地，加压流体进料时间长于两分钟，更优选地长于三分钟，例如约十分钟。

申请人已经发现，在加压流体的最大进料时间约20分钟之后，羽绒和初级木棉细丝之间的混合程度不会显著增加。

加压流体的进料可以是连续的或间歇的。优选地，加压流体的进料是连续的。

优选地，将加压流体的射流和/或叶片导向植物木棉纤维包括通过多个进料喷嘴和/或进料槽将压缩气体，优选压缩空气，进料到混合室。

这样，有利的是，可能实现加压流体的高定向流，这以最佳方式实现了上述技术效果。

举例来说，具有约3米长度和约2米直径的大致上圆柱形的混合室可以设置有4至18个多个进料喷嘴和/或进料槽，优选8个进料喷嘴和/或进料槽。

如上所述，每个进料喷嘴和/或进料槽面向混合室的内部容积，并且定向成将加压流体的射流和/或叶片导向所述内部容积。

优选地，加压流体的进料喷嘴和/或进料槽根据一对或多对相互定位在混合室的基本相对的、更优选纵向相对的部分上来布置。

这样，有利的是，可能实现高定向和导向的加压流体流，使得以最佳方式实现上述技术效果。

在优选实施方案中，混合室被限定在混合圆筒中，优选为静态圆筒。

优选地，混合圆筒具有穿孔的侧壁，并且在所述混合圆筒内发生以射流和/或叶片形式的加压流体的进料。

在该优选实施方案中，加压流体的进料喷嘴和/或进料槽成对布置，基本上彼此相对，并且面向混合圆筒的内部容积。

优选地，由进料到混合室中的羽绒和初级木棉细丝与解缠结的木棉纤维的混合物的重量总和给到的以千克为单位的重量与以立方米为单位测量的混合室容积之间的比率在0.2和5之间。

更优选地，该比值在0.2和3.0之间，甚至更优选地在0.3和2之间，例如在0.5和1.5之间。

根据申请人的经验，这一比率确保混合室内有足够的容积，以允许初级木棉细丝连结到羽绒羽小支上。

优选地，羽绒、初级细丝和解缠结的木棉纤维被同时且持续地进料到混合室。

申请人已经证实，在进料压缩气体的过程中，优选将植物木棉纤维限制在混合室内，以最大化所产生的湍流并防止木棉纤维分散到环境中。

优选地，将植物木棉纤维进料到混合室包括连续不断地进料多份植物木棉纤维，其中每份是待加工的成包形式的植物木棉纤维总量的一部分。

优选地，进料到混合室的木棉的质量流速在0.5kg/min和1.5kg/min之间，更优选为约1kg/min。

这样，有利的是，可能使用小尺寸的混合室来解缠结甚至大量成包形式的植物木棉纤维，并将获得的木棉细丝和解缠结的木棉纤维与羽绒混合。

这样，有利的是，可能实现填充材料的柔软特性和降低后者的生产成本之间的最佳折衷。

在一个优选实施方案中，根据本发明的方法包括在将植物木棉纤维进料到混合室之前，对植物木棉纤维进行部分解缠结。

这样，有利的是，可能使后续步骤的效率最大化，所述后续步骤是从植物木棉纤维中分离出彼此未结合的初级木棉细丝，以及形成由彼此结合的初级细丝的簇制成的解缠结的、重量等于或低于0.05克的木棉纤维，所述后续步骤发生在前述具有羽绒的混合室中。

优选地，类似于混合室中发生的情况，植物木棉纤维的这种部分解缠结包括沿着植物木棉纤维到混合室的进料路径将加压流体的射流和/或叶片导向植物木棉纤维。

这样，如上所述，申请人认为所述加压流体的射流和/或叶片，当它们与植物木棉纤维接触时，产生高能量、高湍流，能够发挥双重有益效果：

i)通过开始分离能够在随后与羽绒的混合的步骤中有效地将自身插入羽绒羽小支之间的初级细丝，渗入起始未解缠结的植物木棉纤维；和

ii)通过产生解缠结的纤维来解缠结前述的起始植物木棉纤维，所述解缠结的纤维由彼此结合得比起始纤维更松散且重量等于或低于0.05克的初级细丝的簇制成。

同样在这种情况下，加压流体例如压缩空气的进料可以是连续的或间歇的。优选地，加压流体的鼓风是连续的。

优选地，前述植物木棉纤维的部分解缠结包括将加压流体的射流和/或叶片导向预处理室中的植物木棉纤维，该预处理室位于具有羽绒的混合室的上游。

这样，有利的是，可能实现上述强调的两个技术效果，并且将植物木棉纤维限制在腔室即处理腔室中，这既使得由加压流体的射流和/或叶片产生的湍流最大化，又防止初级细丝和解缠结的木棉纤维分散到环境中。

优选地，将加压流体的射流和/或叶片导向植物木棉纤维包括通过多个进料喷嘴和/或进料槽将压缩气体，优选压缩空气进料到植物木棉纤维到混合室的进料路径中或进料到预处理室中。

这样，有利的是，可能获得高定向的加压流体流，以最佳方式实现上述技术效果。

优选地，预处理室中加压流体的进料喷嘴和/或进料槽成对布置，基本上彼此相对，并且面向植物木棉纤维到混合室的进料路径或预处理室的内部容积。

这样，有利的是，可能实现加压流体的高定向和导向流体，使得最佳地实现植物木棉纤维的部分解缠结效果。

优选地，对植物木棉纤维进行部分解缠结通过在植物木棉纤维到混合室的进料路径中或在预处理室中保持植物木棉纤维悬浮进行。

这样，有利的是，可能使植物木棉纤维具有最高的部分解缠结效率。

优选地，在植物木棉纤维到混合室的进料路径中或在预处理室中保持植物木棉纤维悬浮至少部分地通过所述加压流体的射流和/或叶片来实现。

这样，有利的是，可能使植物木棉纤维具有最高的部分解缠结效率。

优选地，将植物木棉纤维悬浮保持在预处理室中至少部分地通过在植物木棉纤维的预处理室内旋转的梳形物进行。

这样，有利的是，可能帮助加压流体的射流和/或叶片将待进行部分解缠结的植物木棉纤维保持悬浮，同时加压流体的射流和/或叶片的同时存在使木棉的任何不希望的机械降解最小化。

优选地，将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括在等于或大于0.1MPa的压力下，将所述加压流体进料到植物木棉纤维到混合室的进料路径中或进料到预处理室中。

更优选地，将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括在0.2MPa和2MPa之间的压力下，甚至更优选地在0.3MPa和1.0MPa之间，例如在约0.7MPa的压力下，将所述加压流体进料到植物木棉纤维到混合室的进料路径中或进料到预处理室中。

这样，有利的是，可能以适当的方式实现上述技术效果，并归因于作用在植物木棉纤维到混合室或预处理室的进料路径中的加压流体的射流和/或叶片。

事实上，申请人认为，进料到植物木棉纤维到混合室的进料路径中或进料到预处理室中的加压流体，例如压缩空气，产生了高能量、高湍流的空气流，该空气流促进了植物木棉纤维的旋涡运动，这既有利于植物木棉纤维的部分解缠结，又有利于初级细丝的分离。

优选地，植物木棉纤维在植物木棉纤维到混合室的进料路径中或在预处理室中的停留时间在1秒和1分钟之间。

在植物木棉纤维到混合室的进料路径中或预处理室中的加压流体的进料可以是连续的或间歇的。优选地，加压流体的进料是连续的。

优选地，预处理室中存在的植物木棉纤维的重量(以千克计)与预处理室的体积(以立方米计)之比在0.5至10.0之间，更优选在0.5至8.0之间，甚至更优选在1.0至6.0之间，例如在2.0至5.0之间。

根据申请人的经验，这一比率确保预处理室内有足够的容积，以允许待解缠结的起始植物木棉纤维(例如，成包形式)有效地解缠结成初级细丝和解缠结纤维。

优选地，根据预处理室的尺寸，成包形式的起始木棉纤维可以全部引入预处理室，或者可以以连续的份数引入预处理室。

优选地，成包形式的起始木棉纤维以连续的份数装载，以便优化加压流体的射流和/或叶片的解缠结效果。

优选地，进料到预处理室的木棉的质量流速在0.5kg/min和1.5kg/min之间，更优选地为约1kg/min。

相对于预处理室的体积，预处理室中存在的植物木棉纤维包的重量至少在上述优选范围内。

优选地，通过在预处理室中将植物木棉纤维包部分解缠结而获得的初级细丝和解缠结纤维的混合物被立即送到混合室与羽绒混合。

优选地，初级细丝和解缠结的木棉纤维的混合物被持续地进料到混合室，例如在上述的混合圆筒中。

在将成包形式的起始木棉纤维以连续的份数进料到预处理室的情况下，优选设想在植物木棉纤维包的每一份解缠结期间，从预处理室取出初级细丝和解缠结纤维的混合物，并将该混合物送至混合室。

这样，连续份数的成包形式的植物木棉纤维可以连续不断地进料到预处理室。

优选地，初级细丝和解缠结的纤维的混合物通过气动传送线传送，该气动传送线将预处理室的出口连接到具有羽绒的混合室的入口。

这样，初级细丝和解缠结的纤维一形成，它们就被直接转移到混合室，而不沉淀在预处理室的底部。

优选地，气动传送线基本上在木棉纤维被引入预处理室的同时被启动。

优选地，为了防止尚未解缠结的木棉纤维被气动传送线带走，设想在预处理室中的气动管线的入口处布置至少一个、优选两个加压流体的进料喷嘴。

在本发明的优选实施方案中，该设备可以进一步包括：

-位于混合室上游的植物木棉纤维预处理室；

-与加压流体源流体连通的加压流体的多个进料喷嘴和/或进料槽，其中每个进料喷嘴和/或进料槽面向预处理室的内部容积，并定向成将加压流体的射流和/或叶片导向所述内部容积。

优选地，进料喷嘴和/或进料槽根据一对或多对布置在预处理室的基本相对的部分。

这样，有利的是，可能实现上面参照生产填充材料的方法的优选实施方案所述的技术效果，该方法涉及部分解缠结起始植物木棉纤维的步骤。

优选地，将加压流体的射流和/或叶片导向植物木棉纤维包括布置进料喷嘴和/或进料槽，以便将压缩空气的射流和/或叶片导向预处理室的中心。

进料喷嘴和/或进料槽可以布置在预处理室的侧壁上，从而将加压流体的射流和/或叶片导向预处理室的中心，以拦截其中包含的木棉纤维。

举例来说，具有约1.4米×0.7米×0.4米尺寸的大体上棱柱形的容器可以设置有4至18个的多个进料喷嘴和/或进料槽，优选8个进料喷嘴和/或进料槽。

优选地，植物木棉纤维的预处理室限定在位于混合室上游的植物木棉纤维预处理装置的容器中，或者限定在植物木棉纤维到混合室的进料导管中。

最后，在优选实施方案中，所述设备还可包括在植物木棉纤维的混合室和/或预处理室内旋转的梳形物。

附图说明

从下面参照附图对本发明优选实施方案的描述中，本发明的其它特征和优势将会更加明显，其中：

图1是用于实施根据本发明的生产填充材料的方法的设备的可能优选实施方案的示意图；

图2和图3是图1设备的细节示意图；

图4和5是图1中设备的进一步细节的示意图；

图6是羽绒薄片的示意图；

图7是初级木棉细丝的20倍放大图；

图8是根据本发明的解缠结的植物木棉纤维的视图；和

图9是掺入初级木棉细丝的混合羽绒薄片的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明的用于生产填充材料的设备10的优选实施方案，该填充材料包括掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中的彼此未结合的初级木棉细丝。

为了简单起见，下面将参照根据本发明的方法的优选实施方案来说明设备10，该方法用于生产填充材料，该填充材料包括相互未结合的初级木棉细丝，该初级木棉细丝掺入鹅绒和/或鸭绒薄片中以形成混合薄片。

优选地，用于生产填充材料的方法包括将一定量的羽绒100引入收集装置11。

引入到收集装置11中的羽绒量不一定是预先确定的，而是例如可以是包含在通常用于出售羽绒100的一个或多个袋子中的羽绒100的量。

羽绒100是鹅绒和/或鸭绒，并且主要是薄片101的形式。

图6示意性地示出了这种薄片101的典型但非唯一的结构。薄片101没有羽根和羽轴，并且包括多个基本独立的羽支或羽小支102，这些羽支或羽小支不形成一致的羽片。薄片101的羽小支102具有基本细长的形状，以形成开放的伞状结构。

引入收集装置11的羽绒100由气动装载线12转移到料斗13中。称重装置14，例如称重传感器(load cell)，设置在料斗13的底部。

气动装载线12形成了将羽绒从收集装置11输送到料斗13的加压气流输送线。气动装载线12可以是直径优选在10厘米和30厘米之间，例如20厘米的导管，其中例如通过使用诸如风扇的鼓风机在入口12a和出口12b之间产生压力差。入口12a位于收集装置11处，出口12b位于料斗13处。压力差使得入口12a处的压力低于环境压力和出口12b处的压力，从而产生将羽绒100输送到料斗13中的气流。

称重装置14具有根据要生产的填充物的类型来称重预定量的羽绒100的功能。

在参考的工作实施例中，相对于填充材料的总重量，所使用的羽绒100的量等于70重量％。

在所描述的实施例中，填充材料的总重量为5kg。因此，称重装置14被设定为称重3.5kg的羽绒100。

如此称重的羽绒100被送到传送装置(未示出)，例如传送带，以传送到均化容器15。

均化容器15的功能是搅拌羽绒100，使得薄片101彼此分离(至少部分分离)，以防止形成薄片101的结块，并将任何薄片101的结块分离成单个薄片101或至少分离成更小的薄片101结块。

均化容器15的一个实施例可以是这样一种容器，在该容器内，多个桨叶或梳形物旋转，拦截羽绒100，搅拌后者并将羽绒薄片彼此分离。

搅拌的羽绒100被送到混合室16。

为此，均化容器15包括搅拌羽绒的出口17。出口17通过气动进料线19连接到混合室16的入口18。气动进料线19可以是直径在10至30厘米之间，例如20厘米的导管，其中例如通过使用鼓风机如风扇，在均化容器15的出口17和混合室16的入口18之间产生压力差。压力差使得出口17处的压力低于入口18处的压力，从而产生将搅拌的羽绒100输送到混合室16中的气流。

可选地，羽绒100可以被直接送到混合室16，而不被引入均化容器15中。在这种情况下，在称重装置14中称重的羽绒100例如通过导管被直接引入混合室16中，在该导管中，输送气流穿过称重装置14或通过从称重装置14落下而移动。

生产填充材料的方法还设想将一定量的植物木棉纤维引入收集装置20。引入到收集器装置20中的植物木棉纤维的量不一定是预先确定的，而是例如可以是包含在通常用于出售植物木棉纤维的一个或多个袋子中的植物木棉纤维的量。

引入收集器装置20的植物木棉纤维通过气动木棉装载线21传送到料斗22中。称重装置23，例如称重传感器，设置在料斗22的底部。

气动木棉装载线21形成了将植物木棉纤维从收集装置20输送到料斗22的加压气流输送线。气动木棉装载线21可以是直径在10厘米和30厘米之间，例如20厘米的导管，其中例如通过使用诸如风扇的鼓风机在入口21a和出口21b之间产生压力差。入口21a位于专用于木棉的收集器装置20处，出口22b位于专用于木棉的料斗22处。压力差使得入口21a处的压力低于环境压力和出口21b处的压力，从而产生将植物木棉纤维输送到料斗22中的气流。

称重装置23具有根据要生产的填充物的类型来称重预定量的植物木棉纤维的功能。

在参考的实施例中，相对于填充材料的总重量，所用植物木棉纤维的量等于30重量％。

因此，称重装置23被设定为称重1.5kg植物木棉纤维。

在一个优选的实施方案中，如此称重的植物木棉纤维被送到传送装置(未示出)，例如传送带，以传送到预处理室24中。

在附图所示的优选实施例中，植物木棉纤维24的预处理室限定在植物木棉纤维预处理装置的容器中，该容器位于混合室16的上游，并且在该示例性实施例中包括料斗22和称重装置23。

在该优选实施方案中，植物木棉纤维在预处理室24中进行部分解缠结，以获得初级木棉细丝210和解缠结的植物木棉纤维220，所述解缠结的植物木棉纤维220由彼此结合的初级细丝的簇制成，并且重量等于或低于0.05克。

初级细丝210和解缠结的植物木棉纤维220分别显示在图7和8中。

如图2中更好的示出了，为了实施该部分解缠结植物木棉纤维的步骤，预处理室24包括多个喷嘴25，例如八个喷嘴25，其被构造成在预处理室24内输送合适的加压流体，例如并且优选压缩空气。

优选地，每个喷嘴25面向预处理室24的内部容积26，并且定向成将加压流体的直线射流导向所述内部容积26。

优选地，进料喷嘴25根据多对布置，在该示例性情况下为四对，位于预处理室24的基本相对的部分。

优选地，进料喷嘴25布置成阵列，位于相对于预处理室24的纵轴线横向相对的部分。

喷嘴25以本身已知的方式连接到加压流体源，例如在这种情况下，连接到压缩空气源，并且被构造成在预处理室24内并对着植物木棉纤维进料压力大于0.1MPa，例如在0.6Mpa和0.7Mpa之间的压缩空气。

优选地，在植物木棉纤维在预处理室24内的传送期间，进料喷嘴25将压缩空气进料到预处理室24。

方便地，预处理室24不是气密密封的，而是与外部环境流体连通，以防止内部压力与进料喷嘴25的进料压力平衡。

优选地，用于由称重装置23称重的植物木棉纤维的传送装置将的连续份数的植物木棉纤维引入预处理室24中，使得进料喷嘴25作用于植物木棉纤维总量的有限份数，该有限份数必须随后在混合室16中与羽绒混合。

特别地，传送装置和预处理室24优选地构造成使得预处理室24中存在的植物木棉纤维的重量(以千克为单位)与以立方米为单位测量的容器体积之间的比率在0.5和10之间，并且更优选地在1.0和6.0之间。在特别优选的实施方案中，该比率在约2.0和4.8之间。

举例来说，在优选的实施方案中，预处理室24具有约1.4米的长度、约0.35米的宽度和约0.65米的高度。

优选地，引入预处理室24的每份植物木棉纤维的重量在0.5至0.8千克之间。

优选地，植物木棉纤维以连续份数连续地进料到预处理室24中，使得其在到达混合室16之前穿过预处理室24。

举例来说，将约1.5kg的植物木棉纤维以连续份数连续地进料到预处理室24，用时约3分钟完全连续地通过预处理室24。

在所示的优选实施方案中，预处理室24包括旋转梳形物27，该旋转梳形物27布置在腔室内并可绕基本水平的轴线旋转，该轴线优选地沿预处理室24的整个长度延伸。

有利的是，旋转梳形物27在预处理室24的内部容积26中操作，并作用于植物木棉纤维，以帮助将纤维在预处理室24内保持悬浮，并使其更有效地暴露于由喷嘴25输送的压缩空气射流中。

在本发明的这个优选实施方案的上下文中，将植物木棉纤维在预处理室24内保持悬浮的这一行为主要由压缩空气本身实施，并由旋转梳形物27辅助。

优选地，旋转梳形物27包括从中心轴29径向延伸的多个叶片28。

在该优选实施方案的框架内，中心轴29绕水平旋转轴线旋转，驱动叶片28旋转。

因此，在该优选实施方案的框架内，在进料压缩空气的过程中，旋转梳形物27使植物木棉纤维在预处理室24中保持恒定运动。

优选地，如图3最能说明的，预处理室24包括底部弯曲壁24a，以限定面向预处理室24的内部容积26的凹面。

优选地，底部弯曲壁24a具有至少部分平行于旋转梳形物27的叶片28所遵循的轨迹的展开。

优选地，在预处理室24的轴向端有出口30，用于从预处理室24中进行的所述部分解缠结植物木棉纤维的步骤中获得的初级细丝210和解缠结的植物木棉纤维220。

优选地，出口30相对于预处理室24的内部容积26处于较低的压力下，使得初级木棉细丝210和解缠结的植物木棉纤维220被吸入出口30。

在该优选实施方案中，初级木棉细丝210和解缠结的植物木棉纤维220被送到混合室16。

该传送操作优选通过气动传送线31进行，该气动传送线31将预处理室24的出口30连接到混合室16的入口32。

气动传送线31可以是直径为10和30厘米之间，例如20厘米的导管，其中在预处理室24的出口30和混合室16的入口32之间产生压力差。压差使得出口30处的压力低于入口32处的压力，从而产生将初级细丝210和解缠结的植物木棉纤维220输送到混合室16中的气流。

可选地，木棉纤维被直接进料到混合室16，而不经过预处理室24，或者经过预处理室24，但是没有任何压缩空气射流被引导到植物木棉纤维上。

当初级细丝210和解缠结的植物木棉纤维220进入混合室16时，该方法的该优选实施方案包括通过将加压流体(例如在这种情况下是压缩空气)的射流导向整体的植物木棉纤维上，特别是导向解缠结的植物木棉纤维220上，在混合室16中从解缠结的植物木棉纤维220上进一步分离出彼此未结合的初级木棉细丝210。

为此，如图4示意性所示，混合室16包括多个进料喷嘴33，例如八个喷嘴33，其被构造成在混合室16内输送合适的加压流体的定向射流，例如并优选为压缩空气。

优选地，每个喷嘴33面向混合室16的内部容积34，并且定向成将加压流体的直线射流导向所述内部容积34。

优选地，喷嘴33根据多对布置，在该示例性情况下为四对，定位在混合室16的基本相对的部分。

优选地，喷嘴33根据相对于混合室16的纵向轴线位于纵向相对部分的阵列布置。

喷嘴33以本身已知的方式连接到加压流体源，例如在这种情况下，连接到压缩空气源，并被构造成在混合室16内并且对着其中存在的植物木棉纤维输送压力大于0.1MPa，例如在0.6Mpa和0.7Mpa之间的压缩空气。

在该优选实施方案中，混合室16内存在的植物木棉纤维基本上由初级细丝210和先前从预处理室24中进行的部分解缠结木棉纤维的步骤中获得的解缠结的植物木棉纤维220组成。

有利的是，通过将由喷嘴33输送的压缩空气射流导向植物木棉纤维，可能在混合室16中从解缠结的植物木棉纤维220中进一步分离出彼此未结合的初级木棉细丝210。

此外，有利的是，由喷嘴33输送的压缩空气射流防止初级细丝210彼此之间或与解缠结的植物木棉纤维220再次聚集。

在将木棉引入混合室16之后，或者在将木棉引入混合室16的同时，本发明的方法包括将鹅绒和/或鸭绒100进料到混合室16。

在这样进料羽绒100之后，在混合室16中将彼此未结合的木棉初级细丝210掺入羽绒100的薄片101中的步骤，通过由喷嘴33输送的压缩空气射流混合木棉初级细丝210和羽绒100进行。

特别地，在混合室16内，初级木棉细丝210以这样的方式结合羽绒100，从而将它们自身结合到薄片101的羽小支102上，并被插入到薄片101自身中。

为了进行这种掺入过程，进料喷嘴33在混合过程的整个持续时间内将压缩空气引入混合室16，该混合过程例如可以持续约5分钟。

与此同时，类似于预处理室24中发生的情况，由面向混合室16的内部容积34的喷嘴33输送的定向射流也对植物木棉纤维进行额外的解缠结，以获得解缠结的植物木棉纤维220，该植物木棉纤维220由彼此结合的初级细丝的簇制成，并且具有等于或低于0.05克的重量。

在一个示例性实施方案中，并且如以下更好地显示的，在混合室16中进行的植物木棉纤维的解缠结步骤使得约66重量％的植物木棉纤维产生初级细丝210，并且约34重量％的植物木棉纤维产生解缠结的植物木棉纤维220，该植物木棉纤维220由彼此结合的初级细丝的簇制成，并且具有等于或低于0.05克的重量。

申请人已经观察到，通过均改变植物木棉纤维在预处理室24内和混合室16内的停留时间，可获得的初级细丝210的百分比和前述解缠结的植物木棉纤维220的百分比以相互相反的方式变化，即，在停留时间增加的情况下，可获得的初级细丝210的百分比增加，而前述解缠结的植物木棉纤维220的百分比减少，在停留时间减少的情况下反之亦然。

优选地且类似于上文关于预处理室24所述，混合室16也不是气密密封的，而是与外部环境流体连通，以防止内部压力与进料喷嘴33的进料压力平衡。

优选地，在混合室16内，引入的木棉的重量和引入的羽绒100的重量之和与混合室16的体积(以立方米计)之间的比率在0.5和2之间。更优选地，该比率约为1。

举例来说，在所示的优选实施方案中，混合室16被限定在具有水平对称轴线的固定混合圆筒35中。

混合圆筒35设置有穿孔侧壁37和纵向相对的圆形底壁36。优选地，混合圆筒35的穿孔侧壁37包括多个优选具有几毫米直径(例如0.9至1.2mm)的孔。

优选地，混合圆筒35的长度约为1.7米，直径约为1.7米。

如上所述，进料喷嘴33的数量优选为八个，彼此成对面对，并放置在底壁36和侧壁37上(图4)。

优选地，混合室16包括旋转梳形物38，该旋转梳形物38可围绕基本水平的轴线旋转，该轴沿着限定在圆筒35中的混合室16的整个长度延伸。

旋转梳形物38在混合室16的内部容积34中操作，并旨在帮助将包含在混合室16中的混合物保持悬浮。

有利的是，这种保持混合物悬浮的行为是与通过喷嘴33输送到混合室16中的压缩空气射流协同进行的。

优选地，在整个混合过程中，旋转梳形物38作用于初级细丝210、解缠结的植物木棉纤维220和羽绒100的混合物。

优选地，旋转梳形物38包括从中心轴40径向延伸的多个叶片39。

优选地，中心轴40围绕混合室16的对称轴线旋转，驱动叶片39旋转。

优选地，混合圆筒35包含在棱柱形外壳41中。

优选地，在混合室16中混合羽绒100、初级细丝210和解缠结的植物木棉纤维220的步骤可以具有约2分钟和约12分钟之间，例如约5分钟的时间跨度，在该时间跨度结束时，填充产品准备从混合室16中排出并以本身已知的方式储存。

图9示出了由羽绒薄片101和插入羽绒100的薄片101中的初级木棉细丝210组成的样品可能是什么样的示意图。初级木棉细丝210已经被插入羽绒100的薄片101的羽小支102之间，产生了混合薄片，该混合薄片保持了天然羽绒薄片101几乎不变的原始性能。

现在通过以下实施例进一步说明本发明，这些实施例旨在用于说明而非限制的目的，根据本发明和现有技术，制备和测试包含鹅绒和/或鸭绒和植物木棉纤维的填充材料。

实施例1-根据本发明的填充材料的制备和分析

通过实施前面段落中描述的制备方法，从约70重量份的羽绒和约30重量份的植物木棉纤维开始，获得包含鹅绒和/或鸭绒和植物木棉纤维的填充材料。

按照IDFB(国际羽绒羽毛局)试验规则方案(2020年6月版)中关于纤维素基纤维的规定，对如此生产的填充材料进行分析。事实上，申请人已经发现，该方案也可以有效地用于分析与初级细丝和木棉纤维混合的羽绒的成分，所述初级细丝和木棉纤维正是纤维素基纤维。

具体而言，该方案解释了如何根据IDFB试验规则第3部分(2020年6月版)标题为“成分(含量分析)”的定义、工具和程序，制备用于分析混有纤维素基纤维的羽绒成分的样品。

通过完成IDFB试验规则第15-B.2部分第a)至c)段中要求的第一次分离，而不进行IDFB试验规则第15-B.2部分(第二次分离)(2013年6月版)第d)至g)段中的要求，对填充材料的成分进行分析。

这样分析的填充材料给出了下表1所示的结果。

表1

材料	量(重量％)
		羽绒和纤维	86.1
水禽羽毛	2.8
		受损羽毛	1.8
陆地鸟类的羽毛	0.1
		重量低于0.05g的可分离木棉纤维	9.2
重量超过0.05克的可分离木棉纤维	0.0

为了确定填充材料中存在的羽绒和木棉纤维的实际总量，根据IDFB试验规则方案第15-D部分(2019年6月版)标题为“与纤维素混合的羽绒和羽毛的化学分离”的规定对填充材料进行了分析。该方案解释了如何从纤维素中分离绒毛。申请人已经发现，该方案也可以有效地用于从木棉中分离绒毛。

该进一步分析的报告结果如下表2所示。

表2

材料	量(重量％)
		羽绒和羽毛	72.8
木棉	27.2

为了计算重量低于0.05g的可手动分离的木棉的重量％，应用公式：纤维素％<0.05g手动分离/根据IDFB试验规则第15-D部分通过化学分离发现的纤维素％

这种情况下：9.2％/27.2％＝33.7％。

为了计算重量超过0.05g的可手动分离的木棉的重量％，应用了以下公式：纤维素％>0.05g手动分离/根据IDFB试验规则第15-D部分通过化学分离发现的纤维素％

这种情况下：0％/27.2％＝0％。

使用以下公式计算完全混合的木棉的重量％(即被羽小支保留并因此不能与薄片机械分离的初级木棉细丝的重量％)：100％-(未混合木棉的总百分比总和)。

这种情况下：100％-(33.7％+0％)＝66.3％。

实施例2-对比填充材料的制备和分析

从约70重量份的羽绒和约30重量份的植物木棉纤维开始，制备包括鹅绒和/或鸭绒和植物木棉纤维的对比填充材料，使用与前面段落中描述的相同设备，没有任何加压流体射流的进料，仅通过驱动梳形物27和38。

这是为了模拟现有技术所提供的将植物纤维解缠结并将其与羽绒混合的纯机械处理。

填充材料具有非常不均匀的结构，部分解缠结的木棉纤维聚集在一起形成重量超过0.05g的结块，这使得在根据上述IDFB方案进行的试验中不能获得显著的和可重复的结果。这是因为样品之间的组成差异极大。

因此，在这种情况下，不可能确定嵌入羽绒薄片中的初级木棉细丝的存在和相对量。不管怎样，申请人已经观察到重量超过0.05g的部分解缠结的木棉纤维的重量％平均高于30％。

实施例3-根据实施例1的填充材料的防水性的评估

还根据IDFB试验规则第18-A部分方案(2015年6月版)，标题为“疏水震荡试验”的规定分析了根据该实例获得的填充材料。

该方案解释了如何评估组合物的防水性，并允许推测木棉纤维(其倾向于漂浮在液体上)和羽绒(其倾向于浸泡并沉入液体中)之间混合程度的信息。

根据实施例1(本发明)的填充材料在震荡试验100分钟后达到等级3(大部分羽绒在水下一半)，而仅包含羽绒的参照填充材料在100分钟后达到等级5(羽绒完全浸没在水下-完全饱和)。

该结果证实，在根据本发明的实施例1获得的填充材料中，木棉和羽绒发生了最佳混合。在这种情况下，木棉事实上能够在震荡试验条件下对填充材料发挥其漂浮作用。

相反，仅包含羽绒的填充材料在震荡试验条件下完全浸湿和浸没。

Claims (39)

1.生产填充材料的方法，所述方法包括：

-将植物木棉纤维进料到混合室(16)；

-通过将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维，从所述混合室(16)中的植物木棉纤维分离彼此未结合的初级木棉细丝(210)；

-将鹅绒和/或鸭绒(100)进料到所述混合室(16)；

-通过在所述混合室(16)中借助所述加压流体的射流和/或叶片混合所述初级木棉细丝(210)和所述鹅绒和/或鸭绒(100)，将彼此未结合的初级木棉细丝(210)掺入鹅绒和/或鸭绒(100)的薄片(101)中；

其中将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括以等于或大于0.1MPa的压力将所述加压流体进料到所述混合室(16)中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中从植物木棉纤维中分离彼此未结合的初级木棉细丝(210)包括形成由彼此结合的初级木棉细丝(210)的簇制成的解缠结的植物木棉纤维(220)，并且具有等于或低于0.05克的重量。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中将所述彼此未结合的初级木棉细丝(210)掺入鹅绒和/或鸭绒的薄片(101)发生在所述混合室(16)中，同时将彼此未结合的初级木棉细丝(210)与植物木棉纤维分离。

4.根据权利要求2所述的方法，包括将所述解缠结的植物木棉纤维(220)与所述鹅绒和/或鸭绒(100)混合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中将彼此未结合的初级木棉细丝(210)掺入鹅绒和/或鸭绒的薄片(101)中以及将所述解缠结的植物木棉纤维(220)与所述鹅绒和/或鸭绒(100)混合同时进行。

6.根据前述权利要求1所述的方法，其中将彼此未结合的初级木棉细丝(210)从植物木棉纤维中分离出来通过将植物木棉纤维在混合室(16)中保持悬浮进行。

7.根据前述权利要求1所述的方法，其中将彼此未结合的初级木棉细丝(210)掺入鹅绒和/或鸭绒(100)的薄片中通过将所述初级木棉细丝(210)和所述鹅绒和/或鸭绒(100)在所述混合室(16)中保持悬浮进行。

8.根据权利要求4所述的方法，其中将所述解缠结的植物木棉纤维(220)与所述鹅绒和/或鸭绒(100)混合通过将解缠结的植物木棉纤维(220)和鹅绒和/或鸭绒(100)在所述混合室(16)中保持悬浮进行。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中将初级木棉细丝(210)、鹅绒和/或鸭绒(100)或解缠结的植物木棉纤维(220)保持悬浮至少部分地通过所述加压流体的喷嘴和/或叶片进行。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中保持初级木棉细丝(210)、鹅绒和/或鸭绒(100)或解缠结的植物木棉纤维(220)悬浮至少部分地通过在混合室(16)内旋转的梳形物进行。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其中将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括通过多个进料喷嘴(33)和/或进料槽将压缩气体进料到混合室(16)中。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述混合室(16)被限定在混合圆筒中，并且其中所述加压流体的进料喷嘴(33)和/或进料槽成对布置，彼此相对，并且面向所述混合室(16)的内部容积。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中由进料到混合室(16)中的鹅绒和/或鸭绒(100)和植物木棉纤维的重量之和给到的以千克为单位的重量与以立方米为单位测量的混合室(16)的容积之比在0.2和5之间。

14.根据权利要求1或2所述的方法，包括在将植物木棉纤维进料至混合室(16)之前，对植物木棉纤维进行部分解缠结。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述植物木棉纤维的部分解缠结包括沿着植物木棉纤维到混合室(16)的进料路径将加压流体的射流和/或叶片导向植物木棉纤维。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述植物木棉纤维的部分解缠结包括将加压流体的射流和/或叶片导向位于所述混合室(16)上游的预处理室(24)中的植物木棉纤维。

17.根据权利要求15所述的方法，其中将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括通过多个进料喷嘴(25)和/或进料槽在植物木棉纤维到混合室(16)的进料路径中进料压缩气体。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，其中将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括通过多个进料喷嘴(25)和/或进料槽在预处理室(24)中进料压缩气体。

19.根据权利要求15所述的方法，其中对植物木棉纤维进行部分解缠结通过在植物木棉纤维到混合室(16)的进料路径中保持植物木棉纤维悬浮进行。

20.根据权利要求16所述的方法，其中对植物木棉纤维进行部分解缠结通过在预处理室(24)中保持植物木棉纤维悬浮进行。

21.根据权利要求19所述的方法，其中在植物木棉纤维到混合室(16)的进料路径中将植物木棉纤维保持悬浮至少部分地通过所述加压流体的射流和/或叶片进行。

22.根据权利要求20所述的方法，其中在预处理室(24)中将植物木棉纤维保持悬浮至少部分地通过所述加压流体的射流和/或叶片进行。

23.根据权利要求20所述的方法，其中在预处理室(24)中将植物木棉纤维保持悬浮至少部分地通过在预处理室(24)内旋转的梳形物进行。

24.根据权利要求17所述的方法，其中将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括在等于或大于0.1MPa的压力下将所述加压流体进料到植物木棉纤维到混合室(16)的进料路径中。

25.根据权利要求18所述的方法，其中将加压流体的射流和/或叶片导向所述植物木棉纤维包括在等于或大于0.1MPa的压力下将所述加压流体进料到预处理室(24)中。

26.根据权利要求16所述的方法，其中预处理室(24)中存在的植物木棉纤维以千克计的重量与预处理室(24)以立方米计的体积之间的比率在0.5和10.0之间。

27.用于生产包含鹅绒和/或鸭绒(100)和植物木棉纤维的填充材料的设备，其中所述设备包括：

-鹅绒和/或鸭绒(100)的薄片(101)和植物木棉纤维的混合室(16)；

-与加压流体源流体连通的加压流体的多个进料喷嘴(33)和/或进料槽，其中每个进料喷嘴(33)和/或进料槽面向混合室(16)的内部容积，并且定向成将加压流体的射流和/或叶片导向所述内部容积；并且其中

所述进料喷嘴(33)和/或进料槽根据一对或多对布置在混合室(16)的相对的部分。

28.根据权利要求27所述的设备，其中所述混合室(16)被限定在混合筒(35)中。

29.根据权利要求27所述的设备，还包括：

-位于所述混合室(16)上游的植物木棉纤维预处理室(24)；

-与加压流体源流体连通的加压流体的多个进料喷嘴(25)和/或进料槽，其中每个进料喷嘴(25)和/或进料槽面向所述预处理室(24)的内部容积，并且定向成将加压流体的射流和/或叶片导向所述内部容积。

30.根据权利要求29所述的设备，其中所述进料喷嘴(25)和/或进料槽根据一对或多对布置在预处理室(24)的相对的部分。

31.根据权利要求29或30所述的设备，其中所述植物木棉纤维的预处理室(24)被限定在位于所述混合室(16)上游的植物木棉纤维预处理装置的容器中，或者被限定在植物木棉纤维到所述混合室(16)的进料导管中。

32.根据权利要求27所述的设备，还包括在植物木棉纤维的混合室(16)内旋转的梳形物。

33.根据权利要求29所述的设备，还包括在植物木棉纤维的预处理室(24)内旋转的梳形物。

34.由权利要求1-26中任一项所述的方法制备的填充材料，所述填充材料为包含鹅绒和/或鸭绒(100)和植物木棉纤维的填充材料，所述填充材料包括：

a)混合鹅绒和/或鸭绒(100)，其包含以等于或大于木棉总重量的10重量％的量掺入鹅绒和/或鸭绒(100)的薄片(101)中的彼此未结合的初级木棉细丝(210)。

35.根据权利要求34所述的填充材料，还包括：

b)解缠结的木棉纤维(220)，由彼此未结合且未掺入到鹅绒和/或鸭绒的薄片(101)中的初级木棉细丝(210)的簇制成，并且重量等于或大于0.05g，其量等于或低于木棉总重量的20重量％。

36.根据权利要求35所述的填充材料，其包含解缠结的木棉纤维(220)，所述解缠结的木棉纤维(220)由彼此未结合且未掺入到鹅绒和/或鸭绒的薄片(101)中的初级木棉细丝(210)的簇制成，并且重量等于或大于0.05g，其量等于或低于木棉总重量的15重量％。

37.根据权利要求34所述的填充材料，包括填充材料总重量的5重量％至80重量％的植物木棉纤维总量。

38.根据权利要求37所述的填充材料，包括填充材料总重量的10重量％至75重量％的植物木棉纤维总量。

39.根据权利要求38所述的填充材料，包括填充材料总重量的10重量％至50重量％的植物木棉纤维总量。