CN115989136A - 气流成网坯件、生产气流成网坯件的方法以及由所述气流成网坯件生产三维产品的方法 - Google Patents
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Abstract
气流成网坯件(10)包含浓度为按气流成网坯件(10)的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件(10)的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。气流成网坯件(10)具有平均密度，并且气流成网坯件(10)的部分(11)的密度不同于平均密度。气流成网坯件(10)通过改变透气性收集器(120)的部分(121)的透气率而生产，以形成密度不同于平均密度的气流成网坯件(10)的部分(11)。气流成网坯件(10)具有两个平行的平坦主表面(12，14)。
Description
技术领域
本发明的实施方案一般涉及气流成网坯件以及生产这样的气流成网坯件和三维(3D)成形产品的方法。
背景技术
随着对环境和人为诱发的气候变化的意识不断增长，一次性使用塑料物品和产品的使用已经越来越受到质疑。然而，尽管有这种担忧，随着过去十年的生活方式和消费者习惯的新趋势，这些物品和产品的使用已经大幅增长。对此的原因之一是越来越多的货物运输到世界各地，并且这些货物需要抵御冲击或震动和/或极端温度。保护货物的常见方式是包括缓冲和/或隔离元件或产品，如包装中合适形式的插入物(inserts，嵌件)。这些可由不同的材料制成，但典型地由发泡聚合物制成，其中膨胀聚苯乙烯(EPS)是迄今为止最便宜且最常见的。在一些情况下，整个包装可由EPS制成。一个实例是用于必须在规定温度间隔内保存的食品(如冷食，例如鱼，或热食，例如即食餐)的运输箱。然而，EPS是最受质疑的塑料材料之一，并且许多品牌所有者正在为这些包装应用寻求更加可持续的解决方案。许多国家也已经开始针对一次性使用的塑料物品和产品采取立法行为，这增加了寻求替代解决方案的压力。
现今存在聚合物产品的更为可持续的替代品，如通过称为浆(pulp，纸浆)模塑的工艺所制造的插入物，其中将纤维悬浮液通过真空抽吸到丝网模具(wire mold)上。用于形成这样的插入物的另一种技术在美国专利申请No.2010/0190020和欧洲专利No.1 446 286中有所描述，它们均涉及将通过称作气流成网的工艺所生产的多孔纤维垫采用匹配的刚性模具或者通过膜模塑热压成3D结构。
然而，以上举例说明的方法给予了产品有限的震动防护和热绝缘能力。因此，市场上需要这样的3D成形产品：其用于包装货物的缓冲和/或热绝缘，并且可使用比EPS更加环境友好的材料制造。
发明内容
一个目的是提供能够用于生产用于包装货物的缓冲和/或热绝缘的3D成形产品的气流成网坯件。
这个和其它目的通过本发明的实施方案得到满足。
本发明在独立权利要求中进行限定。本发明的其他实施方案在从属权利要求中进行限定。
本发明的一个方面涉及一种气流成网坯件，该气流成网坯件包含浓度为按气流成网坯件的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。气流成网坯件具有平均密度，并且气流成网坯件的部分的密度不同于平均密度。气流成网坯件具有两个平行的平坦主表面。
本发明的另一方面涉及一种生产气流成网坯件的方法。该方法包括将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或天然纤维与热塑性聚合物粘合剂的混合物引入到成形头的上端中。该方法还包括通过施加在透气性收集器上的真空，将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物输送到成形头的下端，该透气性收集器布置成与成形头的下端连接。该方法还包括使天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物捕获在透气性收集器上。该方法额外包括加热天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物，以形成气流成网坯件。气流成网坯件包含浓度为按气流成网坯件的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。透气性收集器具有平均透气率。透气性收集器的部分的透气率不同于平均透气率，并且/或者物体定位在透气性收集器的部分上。其上定位有物体的透气性收集器的部分的透气率不同于平均透气率。气流成网坯件具有平均密度，并且与透气性收集器的部分对准的气流成网坯件的部分的密度不同于平均密度。气流成网坯件具有两个平行的平坦主表面。
本发明的另一方面涉及一种生产3D成形产品的方法。该方法包括将阳模工具(male tool)热压到气流成网坯件中，以形成具有至少部分地由阳模工具限定的3D形状的3D成形产品。气流成网坯件包含浓度为按气流成网坯件的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。气流成网坯件具有平均密度，并且气流成网坯件的部分的密度不同于平均密度。阳模工具包含被配置成压入气流成网坯件中的突出部，并且突出部被配置成在热压期间与密度不同于气流成网坯件的平均密度的气流成网坯件的部分对准。
本发明的又一方面涉及一种生产气流成网坯件的方法。该方法包括将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或天然纤维与热塑性聚合物粘合剂的混合物引入到成形头的上端中。该方法还包括将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物输送到成形头的下端，该下端布置成与在驱动辊之间运行的带收集器连接。该方法还包括将3D物体定位到带收集器上，并且使天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物捕获在带收集器上。该方法额外包括加热天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物，以形成气流成网坯件。气流成网坯件包含浓度为按气流成网坯件的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。气流成网坯件具有两个平行的主表面以及介于两个平行的主表面之间的厚度。3D物体限定两个平行主表面的第一主表面中的孔以及气流成网坯件中的腔体。
本发明涉及气流成网坯件，该气流成网坯件能够生产为高度适于包装货物的缓冲的3D成形产品，从而提供优异的减震和阻尼特性。3D成形产品还具有绝热特性，因此，它们可用于储存和/或运输调温的(如冷或热的)货物，如供应品(provisions，供给品)和食料(foodstuff)。适于缓冲和/或热保护的3D成形产品额外地由环境友好的天然纤维制成，与由聚苯乙烯和其它聚合物制成的现有技术发泡插入物形成鲜明对比。
附图说明
通过结合附图参考以下描述，可以最好地理解实施方案及其另一些目的和优点，其中：
图1是根据一个实施方案的气流成网坯件的剖视图；
图2是根据另一个实施方案的气流成网坯件的剖视图；
图3是根据另一个实施方案的气流成网坯件的剖视图；
图4是示出根据一个实施方案的生产气流成网坯件的方法的流程图；
图5是示出图4所显示的方法的额外的任选步骤的流程图；
图6是示出图4或13所显示的方法的额外的任选步骤的流程图；
图7是根据一个实施方案的用于生产气流成网坯件的设备的示意图；
图8示意性地示出将阳模工具热压到图1所显示的气流成网坯件中；
图9是图8的热压中所形成的3D成形产品的剖视图；
图10示意性地示出将阳模工具热压到图2所显示的气流成网坯件中；
图11是图10的热压中所形成的3D成形产品的剖视图；
图12是示出根据一个实施方案的生产3D成形产品的方法的流程图；
图13是示出根据另一个实施方案的生产气流成网坯件的方法的流程图；
图14是示出图13所显示的方法的额外的任选步骤的流程图；
图15是示出图13所显示的方法的额外的任选步骤的流程图；
图16是根据另一个实施方案的用于生产气流成网坯件的设备的示意图；以及
图17是在操作期间图16中的用于生产气流成网坯件的设备的示意图。
图18是根据另一个实施方案的用于生产气流成网坯件的设备的示意图。
具体实施方式
本发明的实施方案一般涉及气流成网坯件以及生产这样的气流成网坯件和三维(3D)成形产品的方法。
本发明的实施方案的由气流成网坯件生产的3D成形产品可用作由或从发泡聚合物(例如膨胀聚苯乙烯(EPS))制成的相应3D成形产品的更加环境友好的替换品。美国专利申请No.2010/0190020和欧洲专利No.1 446 286中已经提出了聚合物产品的更可持续的替代品，它们均涉及将通过称作气流成网的工艺所生产的多孔纤维垫采用匹配的刚性模具或者通过膜模制热压成3D结构。然而，在以上所提及的文献中生产的3D成形产品是致密的，具有薄横截面，并因此具有有限的减震或阻尼能力和相对较差的热绝缘。
根据本发明的实施方案生产的3D成形产品通过热压包含天然纤维和热塑性聚合物粘合剂的气流成网坯件形成。气流成网坯件(有时也称为干法成网坯件、气流成网垫、干法成网垫、气流成网幅材或干法成网幅材)通过称为气流成网的工艺形成，其中天然纤维和热塑性聚合物粘合剂与空气混合，以形成沉积到载体上并通过加热或热成形固结或粘结的多孔纤维混合物。该气流成网坯件的特征在于是多孔的，具有开孔泡沫的特征，且以所谓的干法成形方法生产，即通常不添加水。气流成网工艺最初描述于美国专利No.3,575,749中。气流成网坯件可为如气流成网工艺中所生产的形式。替代地，气流成网坯件可为至少部分加工的形式，如通过在热压之前切成给定的形式。
与美国专利申请No.2010/0190020和欧洲专利No.1 446 286形成鲜明对比，由气流成网坯件形成的本发明的实施方案的3D成形产品即使在热压之后也保留气流成网坯件的特征，并因此具有优异的减震和热绝缘特性。因此，3D产品可生产成具有适于在运输和/或存储期间保护货物的几何形状，即3D形状。例如，3D成形产品可含有设计成与待保护的货物的形状相匹配的腔体。保持气流成网坯件起始材料的多孔特征意味着3D成形产品不仅可用于保护消费品和产品，而且还可用于保护重型设备免受冲击。此外，与具有薄横截面的紧密和致密的3D成形产品相比，根据本发明的实施方案生产的3D成形产品具有改善的绝热特性。这意味着3D成形产品也可以或可替代地用于存储和/或运输需要保持冷却的货物，如冷供应品，或者需要保持热或温热的货物，如即食餐。
本发明的一个方面涉及一种气流成网坯件10，参见图1至3。气流成网坯件10包含浓度为按气流成网坯件10的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件10的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。气流成网坯件10具有平均密度，但气流成网坯件的部分11的密度不同于平均密度。气流成网坯件10具有两个平行的平坦主表面12，14。
传统上，气流成网坯件10被生产成形成天然纤维和一种或多种热塑性聚合物粘合剂的相当均匀和均一的混合物。因此，这些现有技术的气流成网坯件10在整个气流成网坯件10中具有基本上均匀的密度，并且其中该密度取决于天然纤维和热塑性聚合物粘合剂以及气流成网工艺中所用的工艺参数。然而，用于生产或制造本发明的实施方案的气流成网坯件10的气流成网工艺产生了气流成网坯件10的至少一个部分11，该部分的密度不同于气流成网坯件10的其它部件15的密度以及气流成网坯件10的平均密度。
如本文所用，气流成网坯件10的平均或平均值密度表示气流成网坯件10的总质量除以气流成网坯件10的体积——不包括在气流成网工艺期间形成的气流成网坯件10中的任何腔体13，如本文参照图13至17进一步所描述。相应地，气流成网坯件10的部分11的密度表示气流成网坯件10的该部分11的平均或平均值密度。在一个实施方案中，气流成网坯件10的部分11可具有与气流成网坯件10的平均密度不同的基本上均匀的密度。然而，实施方案不限于此。因此，气流成网坯件10的部分11不一定具有均匀的密度，如穿过气流成网坯件10的全厚度。例如，当穿过气流成网坯件10的厚度从气流成网坯件10的第一主表面14到第二主表面12(即，从两个平行的平坦主表面12、14中的一者到两个平行的平坦主表面中的另一者)行进时，密度可以增加或减小。然而，气流成网坯件10的该部分11的平均密度仍然不同于气流成网坯件10的平均密度。
在一个实施方案中，气流成网坯件10的密度不同于气流成网坯件10的平均密度的部分11的密度低于气流成网坯件10的平均密度。
在一个实施方案中，气流成网坯件10的部分11的密度等于或小于平均密度的95％，优选地等于或小于90％、等于或小于85％、等于或小于80％或等于或小于气流成网坯件10的平均密度的75％。在一些应用中，气流成网坯件10的部分11的密度可以甚至低于，如等于或小于70％、等于或小于65％、等于或小于60％、等于或小于55％，如等于或小于气流成网坯件10的平均密度的50％。
在一个实施方案中，气流成网坯件10的平均密度选择在10至60kg/m3的区间内，优选地15至60kg/m3的区间内，并且更优选地15至50kg/m3的区间内。
在一个实施方案中，气流成网坯件10的部分11具有在1至50kg/m3的区间内，优选地2.5至40kg/m3的区间内并且更优选地2.5至30kg/m3的区间内，如2.5至25kg/m3的区间内选择的密度，优选地条件是气流成网坯件10的部分11的密度低于气流成网坯件10的平均密度。
3D成形产品20(参见图9和11)由气流成网坯件10在热压工艺中形成，该热压工艺涉及将阳模工具30(参见图8和9)压到气流成网坯件10中或者在这样的阳模工具30与阴模工具(female tool)(未显示)之间热压气流成网坯件10。热压可以额外地通过从阳模工具30延伸的任何突出部31向气流成网坯件10和所得的3D成形产品20赋予3D形状。这意味着气流成网坯件10的不同部分通常被热压的坚硬性(hard，坚固性)不同，这取决于部分是否与阳模工具30的一个或多个突出部31对准。将阳模工具30热压到气流成网坯件10中或者在阳模工具30与阴模工具之间热压气流成网坯件10将至少部分地使材料压实并由此致密化，即，导致密度增加，并由此气流成网坯件10的孔隙率和开孔泡沫结构下降。
现有技术的气流成网坯件10的热压不仅使3D成形产品20的平均密度与气流成网坯件10的平均密度相比有所增加，而且还导致气流成网坯件10的与阳模工具30中的一个或多个突出部31接合的那些部分中的密度显著增加，并由此孔隙率显著减小且开孔泡沫结构减少。因此，当阳模工具30压入气流成网坯件10中或者当在阳模工具30与阴模工具之间热压气流成网坯件10时，气流成网坯件10的至少一些部分将被压得相对坚硬。这些硬压部分将由此比气流成网坯件10的其余部件更加紧实，并因此与其它部分相比，这些硬压部分不太多孔并且在所得的3D成形产品20中具有较少的开孔泡沫结构。因此，与所得的3D成形产品20的较小压的部分相比，所得的3D成形产品20中的硬压部分将具有降低的减震或阻尼能力和相对较差的热绝缘。
本发明实施方案通过使气流成网坯件10的至少部分11的密度优选地低于气流成网坯件10的平均密度来解决上述缺点。气流成网坯件10的该部分11即使比气流成网坯件10的其它部分15热压得更坚硬，却仍然在3D成形产品20中维持气流成网坯件10的孔隙率的至少一部分。因此，在热压期间比气流成网坯件10的其它部分压制得更坚硬的气流成网坯件10的部分11(如与阳模工具30的一个或多个突出部31对准的)优选地具有比气流成网坯件10的平均密度更低的密度。这意味着与热压具有均匀密度和孔隙率的气流成网坯件10相比，该所得的3D成形产品20的不同部分中的密度和由此的孔隙率将更为相似。
图1示意性地示出了定位在基础压板40上的气流成网坯件10的剖视图。在例示的实施方案中，与气流成网坯件10和气流成网坯件10的其它部分15的平均密度相比，气流成网坯件10的单个部分11具有更低的密度。图8示出了与阳模工具30的热压有关的该气流成网坯件10，该阳模工具30包含基本上与气流成网坯件10的低密度部分11对准的单个突出部31。突出部31优选地具有基本上对应于低密度部分11的横截面形状的横截面形状。图9示出了在热压中形成的所得的3D成形产品20。3D成形产品20包含由压入气流成网坯件10的低密度部分11中的突出部31所形成的腔体22。即使该低密度部分11被热压得比气流成网坯件10的其它部分15更坚硬，3D成形产品20中邻近腔体22的相应部分21的密度和孔隙率也更类似于3D成形产品20的其它部分25的密度和孔隙率，这些其它部分未与阳模工具30的突出部31接合并由此未被热压得同等坚硬。
因此，尽管气流成网坯件10的低密度部分11已经热压得比气流成网坯件10的其它部分15更坚硬，但是3D成形产品中的相应部分21优选地具有与3D成形产品20的其它部分25的密度类似或稍微更高的密度。
在现有技术的具有均匀密度的气流成网坯件10中，3D成形产品中的硬压部分的密度可为3D成形产品中未被同等硬压的其它部分的10至50倍高。
在一个实施方案中，3D成形产品20中的硬压部分21的密度等于或小于3D成形产品20的平均密度的5倍，优选地等于或小于4倍，如等于或小于3倍或等于或小于3D成形产品20的平均密度的两倍。例如，3D成形产品中硬压部分21的密度可以等于或小于3D成形产品20的平均密度的190％、等于或小于180％、等于或小于170％、等于或小于160％、等于或小于150％、等于或小于140％、等于或小于130％、等于或小于120％、或甚至等于或小于110％。在一个具体实施方案中，3D成形产品20具有基本上均匀的密度。
在图1中，显示出密度不同于(优选地低于)气流成网坯件10的平均密度的单个部分11。然而，实施方案不限于此。气流成网坯件10可包含多个(即至少两个)密度不同于(优选地低于)气流成网坯件10的平均密度的部分11。在这种情况下，所有这些多个部分11可以具有相同的密度，或者它们可以具有不同的密度。图2示出了后一种情况的实例。在该实例中，气流成网坯件10包含具有第一密度的第一部分11A和具有第二不同密度的第二部分11B。此外，第一和第二密度均不同于(优选地小于)气流成网坯件10和由此的气流成网坯件10的其余部分15的平均密度。图10和11示出了阳模工具30以及如图2所显示的气流成网坯件10的热压。在该实例中，阳模工具30包含突出部31，该突出部具有与气流成网坯件10的第一部分11A对准的主部分31A以及与气流成网坯件10的第二部分11B对准的外部或周向部分31B。与主突出部分31A相比，周向突出部分31B进一步朝气流成网坯件10延伸。这意味着在热压期间，气流成网坯件10的第二部分11B将热压得比气流成网坯件10的第一部分11A更坚硬，而该第一部分继而热压得比气流成网坯件10的其余部分15更坚硬。因此，在该实例的优选的实施方案中，第二部分11B的密度低于第一部分11A的密度，而该第一部分的密度继而低于气流成网坯件10的平均密度以及气流成网坯件10的其余部分15的密度。
图11示出了在图10所显示的热压中形成的3D成形产品20的剖视图。3D成形产品20包含由阳模工具30的形状，并且特别是由突出部31的形状形成的腔体22。尽管与腔体22对准的3D成形产品20的部分21A、21B已经热压得比3D成形产品20的其它部分25更坚硬，但是这些部分21A、21B的密度和由此的孔隙率优选地仍然处于使它们具有减震或阻尼能力和/或良好的热绝缘的可接受范围内。
气流成网坯件10的部分11的密度不同于(如低于)在将气流成网坯件10暴露于任何压缩之前的气流成网坯件的平均密度。因此，气流成网坯件10包含在压缩气流成网坯件10或其任何部分之前具有不同密度的部分11、15。如本文所指的压缩气流成网坯件10涵盖传统上用于压实气流成网坯件10的任何冷或热压缩、压延或压操作。
在一个实施方案中，密度不同于(优选地低于)气流成网坯件10的平均密度的气流成网坯件10的至少一部分11具有与气流成网坯件10的两个平行的平坦主表面12、14平行的二维(2D)延伸，并延伸穿过气流成网坯件10的全厚度，如图1和2中所显示。
例如，至少一个部分11可以具有与主表面12、14平行的任何几何2D延伸，包括但不限于圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形、多边形或甚至更不规则的形状。在一个实施方案中，至少一个部分11延伸穿过气流成网坯件10的全厚度。在这种情况下，延伸穿过气流成网坯件10的厚度的至少一个部分11的壁可以是直的，即垂直于主表面12、14。在这种情况下，取决于至少一个部分11的横截面形状，至少一个部分11可以例如呈棱柱或直圆柱体的形式。
然而，实施方案不限于具有直的垂直壁，并且还包含具有一个或多个倾斜、凹面、凸面和/或抛物线壁的部分11。
在图1和2所示的实施方案中，密度不同于(优选地低于)气流成网坯件10的平均密度的部分11延伸穿过气流成网坯件10的全厚度。然而，实施方案不限于此。因此，部分11可以仅构成气流成网坯件10的厚度的部分。图3示出了根据这样的实例的气流成网坯件10的剖视图。在该实施方案中，气流成网坯件10包含腔体13，该腔体13延伸进入但不穿过气流成网坯件10的全厚度。在这样的实施方案中，密度不同于(优选地低于)气流成网坯件10的平均密度的气流成网坯件10的部分11则与图3所显示的腔体13对准。因此，部分11形成在腔体13的顶部上(如图3中)或下方。
气流成网坯件10的两个主表面12、14是基本上平坦的表面，如1和2中所示。此外，两个主表面12、14是平行的。因此，气流成网坯件10优选地具有均匀厚度。
在一个实施方案中，气流成网坯件10的厚度为至少20mm，优选地至少30mm并且更优选地至少40mm、或甚至更厚，如至少50mm、至少60mm、至少70mm、至少80mm或至少90mm。在一个具体实施方案中，气流成网坯件10的厚度为至少100mm，如至少150mm、至少200mm、或至少250mm。还可以具有厚度为至少300mm的非常厚的气流成网坯件10。
在一个实施方案中，天然纤维是木纤维。在一个具体实施方案中，天然纤维是纤维素和/或木质纤维素纤维。因此，在一个实施方案中，天然纤维含有纤维素，如呈纤维素和/或木质纤维素的形式，即纤维素和木质素的混合物。天然纤维还可含有木质素，如呈木质纤维素的形式。天然纤维可额外含有半纤维素。在一个具体实施方案中，天然纤维是通过软木和/或硬木的化学、机械和/或化学-机械制浆所生产的纤维素和/或木质纤维素浆纤维。例如，纤维素和/或木质纤维素浆纤维为选自以下的形式：硫酸盐浆、亚硫酸盐浆、热磨机械浆(TMP)、高温热磨机械浆(HTMP)、旨在用于中密度纤维板的机械纤维(MDF-纤维)、化学-热磨机械浆(CTMP)、高温化学-热磨机械浆(HTCTMP)，以及它们的组合。
天然纤维也可通过其它制浆方法和/或由其它纤维素类或木质纤维素类原材料如亚麻、黄麻、汉麻(hemp)、洋麻、蔗渣、棉花、竹、秸秆或稻壳生产。
气流成网坯件10包含浓度为按气流成网坯件10的重量计至少70％的天然纤维。在一个优选的实施方案中，气流成网坯件10包含浓度为按气流成网坯件10的重量计至少72.5％，更优选地至少75％，如至少77.5％、至少80％、至少82.5％、至少85％的天然纤维。在一些应用中，可以使用甚至更高浓度的天然纤维，如按气流成网坯件10的重量计至少87.5％、或至少90％、至少92.5％、至少95％或至少97.5％。
热塑性聚合物粘合剂作为粘合剂包括在气流成网坯件10中，以使气流成网坯件10粘合在一起，并且在使用、处理和储存期间保持其形式和结构。热塑性聚合物粘合剂也可有助于构建气流成网坯件10的泡沫状结构。热塑性聚合物粘合剂在气流成网工艺期间与天然纤维相互缠结形成纤维混合物。热塑性聚合物粘合剂能够以粉末形式添加，但更通常以在气流成网工艺中与天然纤维相互缠结的纤维形式添加。替代地或另外，热塑性聚合物粘合剂可在气流成网工艺期间作为溶液、乳液或分散体添加到气流成网坯件10之中和之上。
在一个具体实施方案中，热塑性聚合物粘合剂选自热塑性聚合物粉末、热塑性聚合物纤维以及它们的组合。
在一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂或其至少一部分具有不超过天然纤维的降解温度的软化点。因此，热塑性聚合物粘合剂由此在加热和热压期间不超过天然纤维的降解温度的加工温度下变得软化。这意味着热塑性聚合物粘合剂在不使气流成网坯件10中的天然纤维降解的温度下变得有延展性且维持3D成形产品20的至少部分多孔结构。
在一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂由以下项制成：i)选自聚乙烯(PE)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚己内酯(PCL)、它们的共聚物和它们的混合物的材料，以及ii)任选地一种或多种添加剂。
因此，在一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂由选自以上所提及的组的材料制成。在另一个实施方案中，热塑性聚合物纤维由选自以上所提及的组的材料以及一种或多种添加剂制成。
在一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂是或者包含切成固定长度的热塑性聚合物纤维，其典型地称为短纤维。如果热塑性聚合物纤维的长度与天然纤维的长度的数量级相同或更长，则对于在气流成网工艺中混合，并从而对于形成的气流成网坯件10的特性通常是优选的。如本文所提到的热塑性聚合物纤维和天然纤维的长度是长度加权平均纤维长度。长度加权平均纤维长度计算为单根纤维长度的平方的总和除以单根纤维长度的总和。
在一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂是或者包含长度加权平均纤维长度在天然纤维的长度加权平均纤维长度的100至多至600％，优选地125至多至500％，并且更优选地150至多至450％的区间内选择的热塑性聚合物纤维。在一个具体实施方案中，热塑性聚合物粘合剂是或者包含长度加权平均纤维长度在天然纤维的长度加权平均纤维长度的200至多至400％的区间内，优选地在250至多至350％的区间内选择的热塑性聚合物纤维。在一个具体实施方案中，热塑性聚合物纤维的长度加权平均纤维长度在1至多至10mm的区间内，优选地在2至多至8mm的区间内，并且更优选在2至多至6mm的区间内。
天然纤维的长度加权平均纤维长度取决于天然纤维的来源(如它们所源自的树种)以及制浆工艺。木浆纤维的长度加权平均纤维长度的典型区间为约0.8mm至多至约5mm。
在一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂是或者包含单组分和/或双组分热塑性聚合物纤维，如由单组分和/或双组分热塑性聚合物纤维组成。双组分热塑性聚合物纤维(也称为bico纤维)包含芯和鞘结构，其中芯由第一聚合物、共聚物和/或聚合物混合物制成，并且鞘由第二不同的聚合物、共聚物和/或聚合物混合物制成。
在一个具体实施方案中，热塑性聚合物粘合剂是或者包含单组分热塑性聚合物纤维，如由单组分热塑性聚合物纤维组成，该单组分热塑性聚合物纤维由以下项制成：i)选自PE、EAA、EVA、PP、PS、PBAT、PBS、PLA、PET、PCL、它们的共聚物和它们的混合物的材料，以及ii)任选地一种或多种添加剂。在另一个具体实施方案中，热塑性聚合物粘合剂是或者包含双组分热塑性聚合物纤维，如由双组分热塑性聚合物纤维组成，该双组分热塑性聚合物纤维具有由以下项制成的芯和/或鞘：i)选自PE、EAA、EVA、PP、PS、PBAT、PBS、PLA、PET、PCL、它们的共聚物和它们的混合物的一种或多种材料，以及ii)任选地一种或多种添加剂。在另一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂是或者包含以下的组合或混合物，如由以下的组合或混合物组成：单组分热塑性聚合物纤维，该单组分热塑性聚合物纤维由以下项制成：i)选自PE、EAA、EVA、PP、PS、PBAT、PBS、PLA、PET、PCL、它们的共聚物和它们的混合物的材料，以及ii)任选地一种或多种添加剂；以及双组分热塑性聚合物纤维，该双组分热塑性聚合物纤维具有由以下项制成的芯和/或鞘：i)选自PE、EAA、EVA、PP、PS、PBAT、PBS、PLA、PET、PCL、它们的共聚物和它们的混合物的一种或多种材料，以及ii)任选地一种或多种添加剂。
热塑性聚合物粘合剂可以由单一类型的热塑性聚合物纤维制成，即，在单组分热塑性聚合物纤维的情况下由相同的材料制成，或者在双组分热塑性聚合物纤维的情况下由相同的一种或多种材料制成。然而，还可以使用由一种或多种(即两种或更多种)不同的由不同材料制成的单组分热塑性聚合物纤维和/或一种或多种不同的由不同材料制成的双组分热塑性聚合物纤维制成的热塑性聚合物粘合剂。
在一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂是热塑性聚合物粉末，该热塑性聚合物粉末由以下项制成：i)选自PE、EAA、EVA、PP、PS、PBAT、PBS、PLA、PET、PCL、它们的共聚物和它们的混合物的材料，以及ii)任选地一种或多种添加剂。
还可以使用作为热塑性聚合物纤维与热塑性聚合物粉末的组合的热塑性聚合物粘合剂。
在一个实施方案中，气流成网坯件10包含浓度在按气流成网坯件10的重量计10至多至30％，如12.5至多至30％或15至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。在一个具体实施方案中，气流成网坯件10包含大于15重量％但不超过30重量％的热塑性聚合物粘合剂。例如，气流成网坯件10包含浓度在按气流成网坯件10的重量计15或17.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。在一个具体实施方案中，气流成网坯件10包含浓度在按气流成网坯件10的重量计15或17.5至多至25％，如20至多至25％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。
在一些应用中，可能有利的是具有相对较高浓度的热塑性聚合物粘合剂，如按气流成网坯件10的重量计大于15％，以便即使在较低压力下压气流成网坯件10以获得多孔3D成形产品20时也保持气流成网坯件10的完整性和泡沫状结构。因此，如果包括浓度过低的热塑性聚合物粘合剂，即，按气流成网坯件10的重量计低于2.5％，则所形成的3D成形产品20可能无意地崩解或破碎，因为热塑性聚合物粘合剂的过低浓度和气流成网坯件10的“软”热压的组合不足以保持3D成形产品20的结构。
在一些实施方案中，气流成网坯件10包含浓度在按气流成网坯件10的重量计2.5至多至15％的区间内，优选地在按气流成网坯件10的重量计4至多至15％，如5至多至15％的区间内，或在按气流成网坯件10的重量计7.5至多至15％的区间内，并且更优选地在按气流成网坯件10的重量计10至多至15％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。
在一个实施方案中，3D成形产品20被配置成保护包装的货物免受静电放电(ESD)。在这样的实施方案中，气流成网坯件10是导电或半导电的。例如，气流成网坯件10可包含导电聚合物或导电纤维以使气流成网坯件10，并从而使通过对气流成网坯件10热压所形成的3D成形产品20导电或半导电。在这种情况下，气流成网坯件10优选地包含浓度为按气流成网坯件10的重量计不超过10％，并且更优选地按气流成网坯件10的重量计不超过5％的导电聚合物或纤维。在一个实施方案中，天然纤维的一部分可以用导电聚合物或纤维代替。在另一个实施方案中，热塑性聚合物粘合剂由导电聚合物制成或者包含导电聚合物。在另一个实施方案中，将这两个实施方案组合。在一个具体实施方案中，导电聚合物或纤维是碳纤维。代替或作为具有导电聚合物或纤维的补充，气流成网坯件10可包含导电或半导电填料，如炭黑，它例如可为向粘合剂的添加剂的形式。
因此，除了天然纤维和热塑性聚合物粘合剂之外，气流成网坯件10还可包含一种或多种添加剂。可将一种或多种添加剂添加到热塑性聚合物粘合剂并且/或者在生产热塑性聚合物粘合剂时添加。替代地或另外，可将一种或多种添加剂添加到天然纤维。替代地或另外，可将一种或多种添加剂添加到天然纤维和热塑性聚合物粘合剂，如在气流成网工艺期间。
这样的添加剂的例示性但非限制性实例包括导电或半导电填料、偶联剂、阻燃剂、染料、抗冲改性剂等。
在一些应用中，可能希望如通过加热来密封3D成形产品20的一些或全部表面，以防止从一个或多个表面向包装货物上脱绒(linting，掉毛)。在热压中经过热处理的表面将被密封，并且不需要任何额外的(热)密封。至少一个待密封的表面可以在热压操作之前或之后如通过加热来密封。因此，在一个实施方案中，3D成形产品20包含至少一个表面，该至少一个表面热密封以抑制至少一个表面的脱绒。例如，3D成形产品20的端表面可以未由气流成网坯件10加工，或者可以通过锯切、切割或冲压气流成网坯件10以产生这些端表面而产生。在这种情况下，可能优选的是热密封这些表面以防止或至少阻抑或抑制脱绒。在热压期间暴露于热的任何表面通常不需要任何热封。
在一些应用中，3D成形产品20或其至少一部分可以用表面层如热塑性聚合物膜或非织造纺织物进行层压。这既可以防止脱绒，又可以向表面增加的额外功能，如防潮、触觉特性、颜色和设计。膜或非织造材料可以由任何常见的热塑性聚合物制成。实例包括此前所提及的用作粘合剂的热塑性聚合物材料。该层可以被热层压或挤出到气流成网坯件10并且/或者直接层压到3D成形产品20上。在一个实施方案中，层压到3D成形产品20的至少一个表面或其一部分上的膜是导电或半导电的，以提供包装货物的ESD保护。
因此，在一个实施方案中，3D成形产品20包含至少一个涂布有表面层的表面，该表面层选自抑绒层、防潮层、触觉层和着色层。
膜、纺织物或表面层可以借助于热熔胶的薄层，通过额外的粘合剂膜，或者通过其自身在热层压过程期间变得半熔融和发粘而附着到气流成网坯件10或3D成形产品20。该操作可以在热压操作之前、之后或同时执行。如果层压在气流成网坯件10的至少一个表面上执行，该气流成网坯件随后将通过热压进行加工，则表面层压体的软化点不应超过气流成网坯件10的天然纤维的降解温度。
在另一个实施方案中，可以通过将表面层喷涂到3D成形产品20或气流成网坯件10的一个或多个表面上来施加表面层。该层则可以包含可制备为溶液、乳液或分散体的任何一种或多种物质，如热塑性聚合物；天然聚合物，如淀粉、琼脂、瓜尔胶或刺槐豆胶、微纤丝化或纳米纤丝化纤维素或木质纤维素或它们的混合物。此外，表面层可包含为表面层和3D成形产品20提供额外功能的其它物质，如乳化剂、稳定剂、导电剂等。
本发明的另一方面涉及一种生产气流成网坯件10的方法，参见图4和显示出用于生产气流成网坯件10的设备100的实施方案的图7。该方法包括在步骤S1中将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或天然纤维与热塑性聚合物粘合剂的混合物引入到成形头110的上端112中。该方法还包括在步骤S2中通过施加在透气性收集器120上的真空，将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物输送到成形头110的下端114，该透气性收集器布置成与成形头110的下端114连接。该方法还包括在步骤S3中使天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物捕获在透气性收集器120上。该方法额外包括在步骤S4中加热天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物，以形成气流成网坯件10。
根据该方面，气流成网坯件10包含浓度为按气流成网坯件10的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件10的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。
透气性收集器120具有平均透气率。在一个实施方案中，透气性收集器120的部分121的透气率不同于平均透气率。替代地或此外，物体125定位在透气性收集器120的部分121上。在这种情况下，其上定位有物体125的透气性收集器120的部分121的透气率不同于平均透气率。根据本发明，气流成网坯件10具有平均密度，并且与透气性收集器120的部分121对准的气流成网坯件10的部分11的密度不同于平均密度。气流成网坯件10具有两个平行的平坦主表面12，14。
用于生产气流成网坯件10的设备100包含成形头110，在本领域中也称为成形室。天然纤维和热塑性聚合物粘合剂作为一个或多个离散的输入料流和/或作为一个或多个混合的输入料流而输入到成形头110中。例如，成形头110可在其上端112包含天然纤维的一个料流输入和热塑性聚合物粘合剂的一个料流输入。在另一个实施方案中，成形头110包含天然纤维的多个料流输入和热塑性聚合物粘合剂的一个料流输入、天然纤维的一个料流输入和热塑性聚合物粘合剂的多个料流输入、或者天然纤维的多个料流输入和热塑性聚合物粘合剂的多个料流输入。在这些例示性实例中，天然纤维和热塑性聚合物粘合剂在输送通过成形头110期间混合和共混，最终天然纤维和热塑性聚合物粘合剂的混合物沉积在透气性收集器120上。
代替或作为补充，可以使天然纤维的一个或多个输入料流和/或热塑性聚合物粘合剂的一个或多个输入料流、天然纤维与热塑性聚合物粘合剂之间的预先形成的混合物在一个或多个料流输入处引入成形头110中。
在步骤S2中，通过施加在透气性收集器120上的真空(即抽气)或者在压力之下，将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物从上端112到下端114输送通过成形头110，该透气性收集器设置成与成形头110的下端114连接。
因此，施加在透气性收集器120上的真空将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物牵引向成形头110的下端114并向下到透气性收集器120上。真空还可有助于在输送通过成形头110期间混合天然纤维和热塑性聚合物粘合剂，并使纤维混合物压实在透气性收集器120上。
收集器120是透气的，以允许在其上施加真空并将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂牵引到收集器120上。例如，透气性收集器120可包括多个开口、通孔或通道，以允许通过透气性收集器120抽吸或抽取空气。然而，任何这样的开口优选地小到足以防止天然纤维和热塑性聚合物粘合剂穿过透气性收集器120。因此，天然纤维和热塑性聚合物粘合剂相反地作为纤维混合物沉积到透气性收集器120上。
所施加的真空使透气性收集器120上的天然纤维和热塑性聚合物粘合剂压实。通过使透气性收集器120的部分121的透气率不同于收集器120的平均透气率，并且/或者通过将物体125定位到透气性收集器120的部分121上(其中该物体125使得其上定位有物体125的部分121的透气率不同于透气性收集器120的平均透气率)，对所得的气流成网坯件10的至少部分11的密度和由此的孔隙率进行控制或改变。
透气性收集器120的部分121和/或定位在透气性收集器120的部分121上的物体125由此局部地影响通过透气性收集器120的真空和抽气，使得透气性收集器120的该部分121处的真空和抽气将与透气性收集器120的其它部分处的真空和抽气相比有所不同。由于透气性收集器120的部分121和/或具有物体125的部分121的透气率不同于透气性收集器120的平均透气率，真空和抽气中的这种局部改变是可能的。
在一个具体实施方案中，透气性收集器120的部分121和/或具有物体125的部分121的透气率低于透气性收集器120的平均透气率。因此，对天然纤维和热塑性聚合物粘合剂并由此对与透气性收集器120和/或物体125的部分121对准的气流成网坯件10的部分11施加较低的真空和抽气。较低的真空和抽气继而导致在气流成网坯件10的该部分11中天然纤维和热塑性聚合物粘合剂的较小压实。因此，气流成网坯件10的该部分11的密度不同于(优选地低于)气流成网坯件10的平均密度。
透气性收集器120可包含与透气性收集器120的其它部分相比透气率不同的一个或多个部分121。在另一个实施方案中，至少一个物体125定位在透气性收集器120上，如图7中示意性地示出。在这样的实施方案中，该方法包括如图5所显示的额外步骤S10。该步骤S10因此包括将物体125定位到透气性收集器120上。
物体125可为当定位在透气性收集器120的该部分121上时调节或改变透气性收集器120的部分121中的透气率的任何物体。可根据实施方案使用的物体125的典型实例是多孔物体125，该多孔物体125具有穿过物体125的厚度的多个通道或通路且允许空气穿过这些通道或通路。物体125可以具有均匀透气率，或者物体125的不同部分可以具有不同的透气率。例如，物体125的孔隙率在物体125的不同部分中可以不同。在一个具体实施方案中，物体125的透气率不同于透气性收集器120的平均透气率。
可根据实施方案使用的物体125的另一实例是基本上不可渗透的无孔物体125。这种不可渗透物体125特别适于生产具有低密度的部分11的气流成网坯件10。还可能的是具有包含至少一个可渗透部分和至少一个不可渗透部分的物体125。
物体125可以由各种材料制成，所述材料包括但不限于塑料，聚合物，金属，包括金属合金等。
当定位在与透气性收集器120平行的平面上时，该平面中的物体125的形状或形式限定了气流成网坯件10的部分11的形状或形式，该部分11的密度不同于气流成网坯件10的平均密度。
透气性收集器120可以是板、盘或类似的平面收集器120，该收集器布置成与成形头110的下端114连接。一旦气流成网坯件10已经形成在透气性收集器120上，就可将其上定位有气流成网坯件10的收集器120从成形头110移除。
在能够连续制造气流成网坯件10的另一个实施方案中，透气性收集器120可以是如图7所显示的在驱动辊122、124之间运行的透气性带收集器120的形式。在这种情况下，在图5的步骤S10中，物体125(如果使用)可以定位到成形头110上游的位置处的透气性带收集器120上。
上游涉及透气性带收集器120从驱动辊122向驱动辊124的移动方向。因此，在该上游位置处，至少一个物体125可放置到透气性带收集器120上并由此通过驱动辊122、124的作用而输送到成形头110中，并由此允许天然纤维和热塑性聚合物粘合剂的混合物沉积到透气性带收集器120和物体125上，同时在透气性带收集器120上施加真空。透气性带收集器120与物体125以及其上的天然纤维与热塑性聚合物粘合剂的混合物一起移动，以使它们从成形头110输出。
加热天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物以形成气流成网坯件10。该加热步骤可在烘箱(图7中未示出)中执行，该烘箱构成成形头110的部分或者通常布置在成形头110的下游。优选地将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂加热到热塑性聚合物粘合剂处于有延展性的状态或熔融状态，优选地有延展性但未熔融状态的温度。对于大多数热塑性聚合物粘合剂而言，该温度在80℃至多至180℃，如100℃至多至180℃或120℃至多至160℃的区间内。因此，在一个实施方案中，如图4的步骤S4中施加的加热优选地达到80℃至多至180℃区间内的温度。
实施方案的另一方面涉及一种生产3D成形产品20的方法，参见图8至12。该方法包括在图12的步骤S20中将阳模工具30热压到气流成网坯件10中，以形成具有至少部分地由阳模工具30限定的3D形状的3D成形产品20。气流成网坯件10包含浓度为按气流成网坯件10的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件10的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。气流成网坯件10具有平均密度，并且气流成网坯件10的部分11的密度不同于平均密度。在步骤S20中的热压中所采用的阳模工具30包含突出部31，该突出部31被配置成压入气流成网坯件10中，如图8和10中所显示。突出部31则被配置成在热压期间与密度不同于气流成网坯件10的平均密度的气流成网坯件10的部分11；11A，11B对准。
如本文所用，热压指示将气流成网坯件10暴露于通过将阳模工具30或者阳模工具30与阴模工具(未显示)压入气流成网坯件10中所施加的压力，同时将气流成网坯件10加热或暴露于热。因此，热压意味着压制在高于室温的温度下，优选地在热塑性聚合物粘合剂有延展性的温度下进行。
在一个实施方案中，图12中的步骤S20包括将加热的阳模工具30热压到气流成网坯件10中。在该实施方案中，加热的阳模工具30优选地加热到在120℃至多至210℃的区间内，优选地在120℃至多至190℃的区间内选择的温度。阳模工具30则可包括加热元件，这些加热元件优选地是可控的加热元件以将阳模工具30加热至期望的热压温度。阳模工具30的温度典型地取决于气流成网坯件10中的天然纤维和热塑性聚合物粘合剂的类型以及步骤S20中的热压循环时间。然而，以上所呈现的区间适于天然纤维、热塑性聚合物粘合剂和循环时间的大多数组合。
在一个实施方案中，气流成网坯件10定位在基础压板40上，如图8至11。在一个实施方案中，图12中的步骤S20包括将加热的阳模工具30热压到定位在具有等于或低于环境温度的温度的基础压板40上的气流成网坯件10中。
在这些实施方案中，气流成网坯件10的加热通过阳模工具30来实现，而基础压板40处于环境温度，典型地室温，或者甚至可以被冷却。使基础压板40处于环境温度或甚至冷却可以降低在步骤S20中的热压期间将气流成网坯件10加热过多的风险，否则这可能具有降解天然纤维、熔融热塑性聚合物粘合剂以及破坏气流成网坯件10和所形成的3D成形产品20的多孔结构的负面后果。
但是，在步骤S20中的热压期间，即使与加热的阳模工具30组合，也可以将气流成网坯件10定位在加热的基础压板40上。在这种情况下，在热压期间，面向加热的基础压板40的气流成网坯件10的下侧也将被热密封。
在另一个实施方案中，图12中的步骤S20包括将阳模工具30和阴模工具热压到定位在阳模工具30与阴模工具之间的气流成网坯件10中，以形成具有至少部分地由阳模工具30和阴模工具限定的3D形状的3D成形产品20。在该实施方案中，阳模工具30在所形成的3D成形产品20中形成3D成形腔体22，而阴模工具包含限定3D成形产品20的外部几何形状和3D形状的3D成形腔体。
在一个实施方案中，阳模工具30和阴模工具均被加热至优选地在120℃至多至210℃的区间内，优选地在120℃至多至190℃的区间内选择的温度。阳模工具30和阴模工具可被加热至相同的温度或不同的温度。在另一个实施方案中，阳模工具30和阴模工具之一被加热，而另一者处于环境温度。
在以上所呈现的实施方案中，在步骤S20中的热压中使用的工具中的至少一者被加热。在另一个实施方案中，在图12中的步骤S20中，在将阳模工具30热压到气流成网坯件10中之前，对气流成网坯件10的至少一部分进行加热。
因此，加热气流成网坯件10，而非加热阳模工具30和/或任何阴模工具，优选地在热压操作之前。然后，优选地将气流成网坯件10加热至热塑性聚合物粘合剂处于有延展性但未熔融状态的温度。对于大多数热塑性聚合物粘合剂而言，该温度在80℃至多至180℃，如100℃至多至180℃或120℃至多至160℃的区间内。因此，在一个实施方案中，气流成网坯件10优选地加热至80℃至多至180℃的区间内的温度。
在该实施方案中，阳模工具30和基础压板40或阴模工具可独立地处于环境温度(如室温)或被冷却。
或者，气流成网坯件10的加热可以与加热的阳模工具30或者加热的阳模工具30和/或加热的阴模工具的使用组合。
在一个实施方案中，图12中的步骤S20包括通过将气流成网坯件10的部分11热压得比阳模工具30接合的气流成网坯件10的其它部分15更坚硬，将阳模工具30热压到气流成网坯件10中。
因此，在热压期间，密度并由此孔隙率不同于(优选地低于)气流成网坯件10的平均密度和孔隙率的气流成网坯件10的部分11通过与突出部31对准经由阳模工具30而压制得相应更坚硬。然而，虽然该部分11热压得比其它部分15更坚硬，但是所得3D成形产品20中的该部分21；21A，21B仍然具有足以适于减震和阻尼和/或热绝缘的孔隙率。
在一个实施方案中，图12中的步骤S20中热压的气流成网坯件10具有两个平行的平坦主表面12、14。
生产气流成网坯件10的方法的另一个实施方案示意性地显示于图13的流程图中，另参见图16和17。该方法包括在步骤S30中将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或天然纤维与热塑性聚合物粘合剂的混合物引入到成形头110的上端112中。该步骤对应于图4中的步骤S1并且本文未有进一步描述。
在下一步骤S31中，将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物输送到成形头110的下端114，该下端114布置成与在驱动辊122、124之间运行的带收集器120连接。该方法还包括在步骤S32中将3D物体127定位到带收集器120上，并且在步骤S33中使天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物捕获在带收集器120上。该方法还包括在步骤S34中加热天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物，以形成气流成网坯件10。该步骤S34对应于图4中的步骤S4并且本文未有进一步描述。
根据本发明，气流成网坯件10包含浓度为按气流成网坯件10的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件10的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。所产生的气流成网坯件10具有两个平行的主表面12、14(参见图3)以及介于两个平行的主表面12、14之间的厚度。3D物体127限定两个平行主表面12、14的第一主表面14中的孔17以及气流成网坯件10中的腔体13。
在一个实施方案中，两个平行的主表面12、14是两个平行的平坦主表面12、14。
根据如图13的流程图中所显示的方法所生产的气流成网坯件10包含至少一个腔体13，该腔体13具有孔17且通过带收集器120上3D物体127的存在而形成和产生。因此，3D物体127局部地阻挡天然纤维和热塑性聚合物粘合剂混合物存在于3D物体127所占据的气流成网坯件10的部分中。
3D物体127可由此用于在气流成网坯件10中形成腔体13。例如，这样的腔体13可限定成与待被3D成形产品20保护的制品相匹配。因此，具有选定形状的3D物体127可用于在气流成网坯件10中并由此在由气流成网坯件10生产的3D成形产品20中产生腔体13。如图13所显示的方法由此使得能够生产具有腔体13的气流成网坯件10，该腔体13被成形为并由此适于待保护的货物和制品以免受震动和/或热保护。
腔体13包含处于气流成网坯件10的第一主表面14中的孔或开口17。腔体13优选地从第一主表面14到第二主表面12延伸气流成网坯件10的厚度的一部分。在这样的实施方案中，腔体13由此不延伸穿过气流成网坯件10的全厚度。在其它实施方案中，腔体13实际上可包含处于第一主表面14中的第一孔17以及处于第二主表面12中的第二孔(未显示)，即，延伸穿过气流成网坯件10的全厚度。
一般来讲，与使用阳模工具向气流成网坯件10中热压腔体相比，根据图13的流程图中所公开的方法可以在气流成网坯件10中产生更复杂的腔体13。这意味着气流成网坯件10中的腔体13可具有相当复杂的几何形状和形状，该几何形状和形状良好地适于由在气流成网坯件10的热压中生产的3D成形产品20所要保护的任何货物的形状。
在一个实施方案中，在穿过气流成网坯件10的厚度的方向上与腔体13对准的气流成网坯件10的任何部分11的密度不同于气流成网坯件10的平均密度，如图3中示意性地显示。在这样的实施方案中，带收集器120优选地为在其上施加真空的透气性带收集器120，如本文此前所述。3D物体127优选地为至少部分透气的。
作为从图17中的设备100的输出的气流成网坯件10可包含3D物体127。因此，3D物体127然后包含在气流成网坯件10中，并由此被天然纤维和热塑性聚合物粘合剂的混合物包围。在这样的实施方案中，该方法可包括如图14所显示的额外步骤S41。该方法从图13中的步骤S34继续进行。步骤S41包括从气流成网坯件10移除3D物体127。该步骤S41可以涉及从作为从设备100的输出的气流成网坯件10手动地移除3D物体127。或者，自动操作装置(robot)或其它机器可以从气流成网坯件10移除3D物体127，以由此得到具有腔体13的气流成网坯件10。
在一个实施方案中，3D物体127包含跟踪装置128。在这样的实施方案中，该方法包括如图14所显示的额外步骤S40。该步骤S40包括基于跟踪装置128识别气流成网坯件10中的3D物体127。该方法然后继续到步骤S41，其中所识别的3D物体127从气流成网坯件10移除。
可以使用各种类型的跟踪装置128，以便识别气流成网坯件10中的3D物体127。例如，跟踪装置128可包含磁体，或者由磁性材料制成或者包含磁性材料。在这种情况下，使用磁体或者测量或响应于3D物体127中磁体的磁性的装置，跟踪装置128并由此3D物体127可以在气流成网坯件10中被识别。另一种解决方案是具有呈射频识别(RFID)标签形式的跟踪装置128，或者能够与用来识别气流成网坯件10中的跟踪装置128和3D物体127的外部探测器或装置进行无线通信的近场通信(NFC)装置。另一替代形式是使用可用于检测金属物体的感应传感器。在这种情况下，3D物体127可以由金属材料制成或者至少包含金属材料。跟踪装置128的上述实施方案应当仅仅被视为可用于识别气流成网坯件10中的3D物体127的跟踪装置128的例示性但非限制性的实例。
3D物体127可以由各种材料制成，所述材料包括但不限于塑料，聚合物，金属，包括金属合金等。
图15是示出图13中的步骤S32的实施方案的流程图。该方法从图13中的步骤S31继续进行。下一步骤S50包括将3D物体127引入到定位头或室130的气闸135中，该定位头或室130布置在成形头110的上游，但至少通过输送开口132连接到成形头110。该实施方案还包括在步骤S51中将3D物体127定位到定位头130内的带收集器120上。
因此，3D物体127优选地定位在处于成形头110的上游且在定位头130内的带收集器120上，该定位头130布置在设备100中成形头110的上游，但通过输送开口132连接到成形头110。该输送开口132由此使得定位在带收集器120上的3D物体127能够从定位头130输送到成形头110中。
在一个实施方案中，带收集器120是如本文此前所述的透气性带收集器120，在透气性带收集器120上施加有真空，以使天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物从成形头110的上端112牵引向下端114并到透气性带收集器120上。在这种情况下，定位头130优选地包含或者连接到气闸135，3D物体127通过该气闸135引入到成形头130中。如果没有这样的气闸135用来将3D物体127引入到定位头130中，则定位头130中的任何开口的打开不利地影响天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物被真空驱动输送通过成形头110。气闸135由此使得能够将3D物体127引入到定位头130中，而对天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或其混合物被真空驱动输送通过成形头110没有任何显著的负面影响。
在一个实施方案中，如图4所显示的方法和/或如图13所显示的方法可包括如图6所显示的额外步骤S60。所得的方法(即，步骤S1至S4和S60，或步骤S30至S34和S60)由此限定生产3D成形产品20的方法。在这种情况下，该方法从图4中的步骤S4或图13中的步骤S34继续进行。下一步骤S60包括将阳模工具30热压到气流成网坯件10中，以形成具有至少部分地由阳模工具30限定的3D形状的3D成形产品20。阳模工具30包含被配置成压入气流成网坯件10中的突出部31，并且突出部31被配置成在热压期间与气流成网坯件10的部分11对准，该部分11的密度不同于气流成网坯件10的平均密度。
在一个实施方案中，参见图4、6、7和17，生产3D成形产品20的方法由此包括在步骤S1中将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或天然纤维与热塑性聚合物粘合剂的混合物引入到成形头110的上端112中。该方法还包括在步骤S2中通过施加在透气性收集器120上的真空，将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物输送到成形头110的下端114，该透气性收集器120布置成与成形头110的下端114连接。该方法还包括在步骤S3中将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物捕获在透气性收集器120上，以及在步骤S4中加热天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物以形成气流成网坯件10。该方法额外包括在步骤S60中将阳模工具30热压到气流成网坯件10中，以形成具有至少部分地由阳模工具30限定的3D形状的3D成形产品20。在该实施方案中，气流成网坯件10包含浓度为按气流成网坯件10的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件10的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。气流成网坯件10具有平均密度，并且气流成网坯件10的部分11的密度不同于平均密度。阳模工具30包含被配置成压入气流成网坯件10中的突出部31，并且突出部31被配置成在热压期间与气流成网坯件10的部分11对准，该部分11的密度不同于气流成网坯件10的平均密度。此外，透气性收集器120具有平均透气率。在该实施方案中，透气性收集器120的部分121的透气率不同于平均透气率，并且/或者物体125定位在透气性收集器120的部分121上。其上定位有物体125的透气性收集器120的部分121的透气率不同于平均透气率。与透气性收集器120的部分121对准的气流成网坯件10的部分11的密度不同于平均密度。此外，气流成网坯件10具有两个平行的平坦主表面12，14。
在另一个实施方案中，参见图6、13和17，生产3D成形产品20的方法由此包括在步骤S30中将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或天然纤维与热塑性聚合物粘合剂的混合物引入到成形头110的上端112中。该方法还包括在步骤S31中将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物输送到成形头110的下端114，该下端114布置成与在驱动辊122、124之间运行的带收集器120连接。该方法还包括在步骤S32中将3D物体127定位到带收集器120上，并且在步骤S33中使天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物捕获在带收集器120上。该方法额外包括在步骤S34中加热天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或混合物，以形成气流成网坯件10。该方法还包括在步骤S60中将阳模工具30热压到气流成网坯件10中，以形成具有至少部分地由阳模工具30限定的3D形状的3D成形产品20。在该实施方案中，气流成网坯件10包含浓度为按气流成网坯件10的重量计至少70％的天然纤维以及浓度在按气流成网坯件10的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂。气流成网坯件10具有平均密度，并且气流成网坯件10的部分11的密度不同于平均密度。阳模工具30包含被配置成压入气流成网坯件10中的突出部31，并且突出部31被配置成在热压期间与气流成网坯件10的部分11对准，该部分11的密度不同于气流成网坯件10的平均密度。此外，气流成网坯件10具有两个平行的主表面12、14以及介于两个平行的主表面12、14之间的厚度。3D物体127限定两个平行主表面12、14的第一主表面14中的孔17以及气流成网坯件10中的腔体13，并且与腔体13对准的气流成网坯件10的部分11的密度不同于气流成网坯件10的平均密度。
在一个实施方案中，图6中的步骤S60包括通过将气流成网坯件10的部分11热压得比阳模工具30接合的气流成网坯件10的其它部分15更坚硬，将阳模工具30热压到气流成网坯件10中。
图6中的该步骤S60基本上对应于图12中的步骤S20。如上所述的步骤S20的各种实施方案也适用于图6中的步骤S60。
在一个实施方案中，如上结合图4-6和13-15所述的方法可包括使气流成网坯件10的上主表面12平滑的额外步骤。在这样的实施方案中，用于生产气流成网坯件10的设备100优选地包含用于使气流成网坯件10的上主表面12平滑的装置、工具或设备140，如图18所显示。该装置、工具或设备140可为刷或刮刀的形式，其布置成从上主表面12移除任何松散的纤维，并使表面12平滑为平坦的和平滑的。该装置、工具或设备140有利地布置在成形头110的下游，并由此在气流成网坯件10从成形头110输出时接合气流成网坯件10的上主表面12。在替代的实施方案中，装置工具或设备140可布置在成形头110的内部，但是则优选地布置成靠近或处于成形头110的下游出口，在该下游出口中气流成网坯件10从成形头110输出。该装置、工具或设备140也可布置在如图7所显示的设备100处。
上述实施方案应理解为本发明的几个例示性实例。本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对实施方案进行各种修改、组合和改变。特别地，在技术上可能的情况下，不同实施方案中的不同部分解决方案可以在其它配置中组合。
Claims (28)
1.气流成网坯件(10)，其包含：
浓度为按所述气流成网坯件(10)的重量计至少70％的天然纤维；以及
浓度在按所述气流成网坯件(10)的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂，其中
所述气流成网坯件(10)具有平均密度；
所述气流成网坯件(10)的部分(11)的密度不同于所述平均密度；以及
所述气流成网坯件(10)具有两个平行的平坦主表面(12，14)。
2.根据权利要求1所述的气流成网坯件，其中所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)的密度低于所述平均密度。
3.根据权利要求1或2所述的气流成网坯件，其中所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)具有与所述两个平行的平坦主表面(12，14)平行的二维延伸，并且延伸穿过所述气流成网坯件(10)的全厚度。
4.根据权利要求1或2所述的气流成网坯件，其中
所述气流成网坯件(10)包含腔体(13)，所述腔体(13)延伸进入但不穿过所述气流成网坯件(10)的全厚度；以及
所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)与所述腔体(13)对准。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气流成网坯件，其中所述天然纤维是木纤维，优选地纤维素和/或木质纤维素纤维，并且更优选地通过软木和/或硬木的化学、机械和/或化学-机械制浆生产的纤维素和/或木质纤维素浆纤维。
6.根据权利要求5所述的气流成网坯件，其中所述天然纤维是呈选自以下的形式的纤维素和/或木质纤维素浆纤维：硫酸盐浆、亚硫酸盐浆、热磨机械浆(TMP)、高温热磨机械浆(HTMP)、旨在用于中密度纤维板的机械纤维(MDF-纤维)、化学-热磨机械浆(CTMP)、高温化学-热磨机械浆(HTCTMP)，以及它们的组合。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的气流成网坯件，其中所述热塑性聚合物粘合剂选自热塑性聚合物粉末、热塑性聚合物纤维，以及它们的组合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的气流成网坯件，其中所述热塑性聚合物粘合剂由以下项制成：i)选自聚乙烯(PE)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚己内酯(PCL)、它们的共聚物和它们的混合物的材料，以及ii)任选地一种或多种添加剂。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的气流成网坯件，其中所述平均密度被选择在10至多至60kg/m3的区间内，优选地15至60kg/m3的区间内，并且更优选地15至50kg/m3的区间内。
10.根据权利要求9所述的气流成网坯件，其中所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)具有在1至50kg/m3的区间内，优选地2.5至40kg/m3的区间内并且更优选地2.5至30kg/m3的区间内，如2.5至25kg/m3的区间内选择的密度，优选地条件是所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)的密度低于所述气流成网坯件(10)的所述平均密度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的气流成网坯件，其中所述气流成网坯件(10)具有均匀的厚度。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的气流成网坯件，其中所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)的密度不同于将所述气流成网坯件(10)暴露于任何压缩之前的所述平均密度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的气流成网坯件，其中当穿过所述气流成网坯件(10)的厚度从所述两个平行的平坦主表面(12，14)中的一者到所述两个平行的平坦主表面(12，14)中的另一者行进时，所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)的密度增大或减小。
14.生产气流成网坯件(10)的方法，所述方法包括：
将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或所述天然纤维与所述热塑性聚合物粘合剂的混合物引入(S1)到成形头(110)的上端(112)中；
通过施加在透气性收集器(120)上的真空，将所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物输送(S2)到所述成形头(110)的下端(114)，所述透气性收集器(120)布置成与所述成形头(110)的所述下端(114)连接；
使所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物捕获(S3)在所述透气性收集器(120)上；以及
加热(S4)所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物，以形成气流成网坯件(10)，其中
i)所述气流成网坯件(10)包含浓度为按所述气流成网坯件(10)的重量计至少70％的所述天然纤维以及浓度在按所述气流成网坯件(10)的重量计2.5至多至30％的区间内选择的所述热塑性聚合物粘合剂；
ii)所述透气性收集器(120)具有平均透气率；
iiia)所述透气性收集器(120)的部分(121)的透气率不同于所述平均透气率；并且/或者
iiib)将物体(125)定位在所述透气性收集器(120)的部分(121)上，其中其上定位有所述物体(125)的所述透气性收集器(120)的所述部分(121)的透气率不同于所述平均透气率；
iv)所述气流成网坯件(10)具有平均密度；
v)与所述透气性收集器(120)的所述部分(121)对准的所述气流成网坯件(10)的部分(11)的密度不同于所述平均密度；以及
vi)所述气流成网坯件(10)具有两个平行的平坦主表面(12，14)。
15.根据权利要求14所述的方法，其还包括将所述物体(125)定位(S10)到所述透气性收集器(120)上。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述透气性收集器(120)是在驱动辊(122，124)之间运行的透气性带收集器(120)。
17.根据权利要求15和16所述的方法，其中定位(S10)所述物体(125)包括将所述物体(125)定位(S10)到所述成形头(110)的上游位置处的所述透气性带收集器(120)上。
18.生产三维(3D)成形产品(20)的方法，所述方法包括将阳模工具(30)热压(S20，S60)到气流成网坯件(10)中，以形成具有至少部分地由所述阳模工具(30)限定的3D形状的3D成形产品(20)，其中
所述气流成网坯件(10)包含：
浓度为按所述气流成网坯件(10)的重量计至少70％的天然纤维；以及
浓度在按所述气流成网坯件(10)的重量计2.5至多至30％的区间内选择的热塑性聚合物粘合剂，其中
所述气流成网坯件(10)具有平均密度；
所述气流成网坯件(10)的部分(11)的密度不同于所述平均密度；
所述阳模工具(30)包含被配置成压入所述气流成网坯件(10)中的突出部(31)；以及
所述突出部(31)被配置成在所述热压期间与所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)对准，所述部分(11)的密度不同于所述气流成网坯件(10)的所述平均密度。
19.根据权利要求18所述的方法，其还包括：
将所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述天然纤维与所述热塑性聚合物粘合剂的混合物引入(S1)到成形头(110)的上端(112)中；
通过施加在透气性收集器(120)上的真空，将所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物输送(S2)到所述成形头(110)的下端(114)，所述透气性收集器(120)布置成与所述成形头(110)的所述下端(114)连接；
使所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物捕获(S3)在所述透气性收集器(120)上；以及
加热(S4)所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物，以形成气流成网坯件(10)，其中
i)所述透气性收集器(120)具有平均透气率；
iia)所述透气性收集器(120)的部分(121)的透气率不同于所述平均透气率；并且/或者
iib)将物体(125)定位在所述透气性收集器(120)的部分(121)上，其中其上定位有所述物体(125)的所述透气性收集器(120)的所述部分(121)的透气率不同于所述平均透气率；
iii)与所述透气性收集器(120)的所述部分(121)对准的所述气流成网坯件(10)的部分(11)的密度不同于所述平均密度；以及
iv)所述气流成网坯件(10)具有两个平行的平坦主表面(12，14)。
20.根据权利要求18所述的方法，其还包括：
将所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述天然纤维与所述热塑性聚合物粘合剂的混合物引入(S30)到成形头(110)的上端(112)中；
将所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物输送(S31)到所述成形头(110)的下端(114)，所述下端(114)布置成与在驱动辊(122，124)之间运行的带收集器(120)连接；
将三维(3D)物体(127)定位(S32)到所述带收集器(120)上；
使所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物捕获(S33)在所述带收集器(120)上；以及
加热(S34)所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物，以形成气流成网坯件(10)，其中
所述气流成网坯件(10)具有两个平行的主表面(12，14)以及介于所述两个平行的主表面(12，14)之间的厚度；
所述3D物体(127)限定所述两个平行主表面(12，14)的第一主表面(14)中的孔(17)以及所述气流成网坯件(10)中的腔体(13)；以及
与所述腔体(13)对准的所述气流成网坯件(10)的所述部分(11)的密度不同于所述气流成网坯件(10)的所述平均密度。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其中所述3D成形产品(20)的部分(21)的密度等于或小于所述3D成形产品(20)的平均密度的4倍，优选地等于或小于2倍，并且更优选地等于或小于所述3D成形产品(20)的所述平均密度的1.5倍，所述3D成形产品(20)的部分(21)通过将所述突出部(31)热压到所述气流成网坯件(10)的密度不同于所述气流成网坯件(10)的所述平均密度的部分(11)中而形成。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中热压(S20，S60)包括通过使所述气流成网坯件(10)的部分(11)热压得比所述阳模工具(30)接合的所述气流成网坯件(10)的其它部分(15)更坚硬，将所述阳模工具(30)热压(S20，S60)到所述气流成网坯件(10)中。
23.生产气流成网坯件(10)的方法，所述方法包括：
将天然纤维和热塑性聚合物粘合剂和/或所述天然纤维与所述热塑性聚合物粘合剂的混合物引入(S30)到成形头(110)的上端(112)中；
将所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物输送(S31)到所述成形头(110)的下端(114)，所述下端(114)布置成与在驱动辊(122，124)之间运行的带收集器(120)连接；
将三维(3D)物体(127)定位(S32)到所述带收集器(120)上；
使所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物捕获(S33)在所述带收集器(120)上；以及
加热(S34)所述天然纤维和所述热塑性聚合物粘合剂和/或所述混合物，以形成气流成网坯件(10)，其中
所述气流成网坯件(10)包含浓度为按所述气流成网坯件(10)的重量计至少70％的所述天然纤维以及浓度在按所述气流成网坯件(10)的重量计2.5至多至30％的区间内选择的所述热塑性聚合物粘合剂；
所述气流成网坯件(10)具有两个平行的主表面(12，14)以及介于所述两个平行的主表面(12，14)之间的厚度；以及
所述3D物体(127)限定所述两个平行主表面(12，14)的第一主表面(14)中的孔(17)以及所述气流成网坯件(10)中的腔体(13)。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述气流成网坯件(10)包含所述3D物体(127)。
25.根据权利要求24所述的方法，其还包括从所述气流成网坯件(10)移除(S41)所述3D物体(127)。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述3D物体(127)包含跟踪装置(128)，所述方法还包括基于所述跟踪装置(128)识别(S40)所述气流成网坯件(10)中的所述3D物体(127)。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法，其中定位(S32)所述3D物体(127)包括：
将所述3D物体(127)引入(S50)到定位头(130)的气闸(135)中，所述定位头(130)布置在所述成形头(110)的上游，但至少通过输送开口(132)连接到所述成形头(110)；以及
将所述3D物体(127)定位(S51)到所述定位头(130)内的所述带收集器(120)上。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的方法，其中与所述腔体(13)对准的所述气流成网坯件(10)的部分(11)的密度不同于所述气流成网坯件(10)的平均密度。
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