CN117716080A - 纤维填充簇及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供由彼此随机混合的复数个纤维组成的离散纤维填充簇。在复数个纤维中存在25至3600个具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度的纤维。复数个纤维相对于彼此随机且不均匀地取向。在离散纤维填充簇内,存在:一个或多个具有第一缠结度的相对密集分布的纤维区域;以及在一个或多个相对密集分布的区域中的至少一个附近,一个或多个具有小于第一缠结度的第二缠结度的相对不太密集分布的纤维区域。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求在2021年6月17日提交的美国临时申请第63/211,792号、2021年11月22日提交的美国临时申请第63/264,426号以及2022年4月5日提交的美国临时申请第63/362,484号的权益,其每一者的全部内容在此通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及纤维填充簇、包含该簇的制品、制备该簇的方法。纤维填充簇在纺织领域中特别有用。
背景技术
已尝试以达到用于纺织品制品的具有类似羽绒质量的隔绝和/或填充材料。
例如,美国专利第5,851,665号涉及一种填充材料,其包含粘合的卷曲热塑性纤维,其中纤维在填充材料的不同簇中的不同位置处粘合。为了完全开发纤维的松散度并获得最终的性能,美国专利第5,851,665号强调其簇中的纤维完全打开而没有限制(例如缠结)到纤维松散度的完全开发(除了小的粘合点之外)的重要性。填充材料由梳理纤维网的堆叠物或由丝束中的连续长丝制成,其在粘合之后被切割并分离成最终的簇。丝束是指连续制造的纤维长丝的大股线而没有明确的捻度,以松散的、绳索状的形式收集,通常通过卷曲保持在一起。丝束通常包含数千个长丝。例如,美国专利第5,851,665号中使用的丝束具有约122,000个长丝且总旦尼尔为48.9ktex(440,100旦尼尔),这将产生具有高纤维密度的簇。
一般而言,开发具有类似羽绒质量的隔绝和/或填充材料的现有努力最经常产生以下的隔绝和/或填充材料:在申请人的评估中,该材料太重及太致密而不能被认为是类似羽绒的和/或不能被传统的吹制设备适当地利用。例如,这些材料可能易于堵塞传统的吹制设备和/或阻碍被进料或装载到此类设备中。或者,在可吹制时,这些材料通常简单地无法模仿所需类似羽绒的性能。
一个例外为美国专利第10,633,244号,其涉及可吹制隔绝材料或填充材料,该可吹制隔绝材料或填充材料由复数个(plurality of)离散的、纵向伸长的絮状物组成,该絮状物具有约2至4.5cm的纵向长度并由复数个纤维形成,该絮状物包括相对开放的扩大的中间部分及仅一对相对密集的加捻尾部分,该尾部分从中间部分的相对纵向端延伸。美国专利第10,633,244号的隔绝/填充材料能够用在典型地现有服装填充吹制机中并具有类似羽绒的质量,诸如羽绒隔绝材料的手感、耐洗性、蓬松度及吹制效率。
然而,仍需要额外改进的纤维填充材料,其可在传统吹制设备上吹制并具有所需类似羽绒的特性。
尽管已经讨论传统技术的某些方面以促进本发明的公开内容,但申请人绝不否认这些技术方面,且可预期到本发明的技术方案可涵盖一个或多个本文讨论的传统技术方面。
在本说明书中,在引用或讨论文献、法案或知识项的情况下,该引用或讨论并非承认该文献、法案或知识项或其任何组合在优先权日是公开可用的、公众已知的、公知常识的一部分、或以其他方式构成适用的法定款项下的现有技术;或者已知与解决本说明书所关注的任何问题的尝试相关。
发明内容
简而言之,本发明满足对具有所需类似羽绒的特性的可吹制纤维填充材料的需要。
本发明可解决上述技术的一个或多个问题及缺陷。然而,可预期到本发明可证明有助于解决许多技术领域中的其他问题及缺陷。因此,本发明的技术方案不必要被解释为限于解决本文所讨论的任何特定问题或缺陷。
申请人惊讶地发现本发明的纤维填充簇的实施方案模仿天然羽绒的结构及性能两者。
在第一方面中,本发明提供一种制备至少一个纤维填充簇的方法。该方法包含获得复数个25至3600个纤维的束(例如离散束),该纤维具有0.2至12.0dpf(每个纤维/长丝的旦尼尔)及8至160mm的长度,该复数个纤维纵向排列在一起。该方法进一步包含破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列,使得其三维不规则地延伸并混合以形成纤维填充簇(例如离散纤维填充簇)。
在一些实施方案中,该离散束实质上由复数个25至3600个纤维组成。在一些实施方案中,该离散束由复数个25至3600个纤维组成。
在一些实施方案中,破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含破坏该束的仅一些该复数个纤维的纵向排列,使得该束的该复数个纤维的束剩余部分保持纵向排列在一起并与三维不规则地延伸的该纤维混合。在一些这样的实施方案中,三维不规则地延伸的该纤维形成从该束剩余部分向外延伸的外部区域。在一些这样的实施方案中,该束剩余部分包含比该外部区域更高的纤维密度。对
在一些实施方案中,破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含破坏该束的所有该复数个纤维的纵向排列,使得该复数个纤维都没有保持纵向排列在一起。在一些这样的实施方案中,破坏该束的所有该复数个纤维的纵向排列形成至少一个内部相对密集分布的三维纤维区域,以及从该至少一个内部相对密集分布的区域向外三维延伸的外部相对不太密集分布的纤维区域。
在一些实施方案中,破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含仅混合一些经破坏的纤维,使得一些经破坏的纤维形成纤维填充簇且一些经破坏的纤维不形成纤维填充簇。
在一些实施方案中,破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使该束定位在至少一对破坏构件的接合侧之间使得破坏侧接触该束,以及使至少一个第一破坏构件相对于至少一个第二破坏构件沿着路径平移,该路径沿着该束的该纤维的纵向长度进行纵向延伸且沿着垂直于该纵向方向取向的侧向方向进行侧向延伸。在一些这样的实施方案中,该破坏侧之间的距离在该破坏期间保持基本恒定。在一些这样的实施方案中,该至少一个第一破坏构件沿着弧形路径平移至少第一部分时间。在一些这样的实施方案中,该至少一个第一破坏构件沿着椭圆形路径平移至少第一部分时间。在一些这样的实施方案中,该至少一个第一破坏构件沿着随机轨道模式平移至少第一部分时间。在一些这样的实施方案中,至少一个该接合侧包含基本上平坦且光滑的表面。在一些这样的实施方案中,至少一个该接合侧包含基本上平面的颗粒或凸起阵列。在一些这样的实施方案中,破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使该束经受至少一个气体和/或液体的物流。
在一些实施方案中,该方法进一步包含,在该破坏之前,在沿着该束的该纵向长度的至少一个点处使该束的至少一些该复数个纤维粘合在一起以形成至少一个粘合点。在一些这样的实施方案中,该粘合点通过在该至少一个点处加热至少一些该复数个纤维以在该至少一个粘合点处使该纤维粘着在一起而形成。在一些这样的实施方案中,在该至少一个点处加热至少一些该复数个纤维包含使该复数个纤维在该至少一个点处与温度高于该纤维的熔融温度的材料接触。
在一些实施方案中,破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使一些经破坏的纤维缠结在一起。在一些这样的实施方案中,少于约50%的经破坏的纤维与至少一个其他纤维缠结。在一些这样的实施方案中,少于约25%的经破坏的纤维与至少一个其他纤维缠结。
在一些实施方案中,破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使一些经破坏的纤维加捻在一起。在一些这样的实施方案中,少于约50%的经破坏的纤维与至少一个其他纤维加捻。在一些这样的实施方案中,少于约25%的经破坏的纤维与至少一个其他纤维加捻。
在一些实施方案中,该方法包含获得复数个束,每个束具有25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0dpf及8至160mm的长度,每个束的该复数个纤维纵向排列在一起,且破坏每个该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列,使得其三维不规则地延伸并混合以形成复数个离散纤维填充簇。
在一些实施方案中,该束的该复数个纤维沿着其纵向长度基本上线性地延伸。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维沿着其纵向长度基本上彼此平行地延伸。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维为非变形的线性纤维。
在一些实施方案中,该束的该复数个纤维沿着其纵向长度非线性地延伸。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维沿着其纵向长度不规则地延伸。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维为变形的线性纤维。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维包含约50至约500个纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含约80至约300个纤维。
在一些实施方案中,该束包含比该纤维填充簇更多的纤维。在一些实施方案中,该纤维填充簇包含非该束的一部分的至少一个二次纤维。在一些这样的实施方案中,该至少一个二次纤维在该破坏期间与该纤维填充簇的该复数个纤维混合。
在一些实施方案中,该复数个纤维具有约0.7至约1.7dpf的旦尼尔。在一些实施方案中,该复数个纤维具有基本上相同的旦尼尔。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维具有约20至约50mm的纵向长度。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维具有基本上相同的纵向长度。在一些实施方案中,该复数个纤维具有基本上相同的长度。
在一些实施方案中,该复数个纤维为合成聚合物纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维为选自以下的纤维:聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乳酸(也称作聚交酯)(PLA)、聚(丙烯酸丁酯)(PBA)、丙烯酸类、丙烯酸酯、乙酸酯、聚烯烃、尼龙、人造丝、莱赛尔(lyocel l)、聚芳酰胺、氨纶(spandex)、粘胶纤维、及莫代尔纤维(modal fiber)、或其组合。在一些实施方案中,该复数个纤维为聚酯纤维。在一些这样的实施方案中,该聚酯纤维选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、共聚酯纤维(例如包含PET结构单元的共聚酯纤维)、或其组合。在一些这样的实施方案中,该聚酯纤维为PET纤维。
在一些实施方案中,该纤维包含再循环的聚合物材料。在一些实施方案中,该复数个纤维包含硅化纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含非硅化纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含实心纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含中空纤维。
在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度及该宽度大于该厚度。在一些这样的实施方案中,该长度大于该宽度。
在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度在约0.5至约6.5cm(例如约0.90至约4cm)的范围内。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该宽度在约0.5至约6.5cm(例如约0.70至约3cm)的范围内。在一些实施方案中,该纤维填充簇具有约0.08至约0.70mg/cm3(例如约0.10至约0.50mg/cm3)的密度。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定基本上卵形的形状。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定基本上球形的形状。
在一些实施方案中,该束为长丝纱线的区段。在一些这样的实施方案中,获得该束包含从该长丝纱线切割该区段。在一些实施方案中,该长丝纱线为变形长丝纱线。在一些实施方案中,该长丝纱线为平坦长丝纱线。
在一些实施方案中,该束为混合长丝纱线的区段。在一些这样的实施方案中,获得该束包含从该混合长丝纱线切割该区段。
在第二方面中,本发明提供一种可根据本发明的第一方面制备的纤维填充簇(例如离散纤维填充簇)。该离散纤维填充簇包含彼此混合的复数个纤维,该复数个纤维包含25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0dpf的旦尼尔及8至160mm的长度。该复数个纤维形成:束剩余部分,其包含一些或全部纵向排列在一起的该复数个纤维;以及从该束剩余部分向外三维延伸的外部纤维区域,其包含一些相对于彼此随机且不均匀地取向的该复数个纤维。该束剩余部分包含比该外部区域更高的纤维密度。
在一些实施方案中,该离散纤维填充簇实质上由该复数个纤维组成。在一些实施方案中,该离散纤维填充簇由该复数个纤维组成。在一些实施方案中,该离散纤维填充簇实质上由该束剩余部分及该外部区域组成。在一些实施方案中,该离散纤维填充簇由该束剩余部分及该外部区域组成。
在一些实施方案中,该束剩余部分包含比该外部区域更少的纤维。在一些这样的实施方案中,该束剩余部分包含比该外部区域少至少25%的纤维。在一些这样的实施方案中,该束剩余部分包含比该外部区域少至少50%的纤维。在一些这样的实施方案中,该束剩余部分包含比该外部区域少至少75%的纤维。
在一些实施方案中,该束剩余部分沿着其长度非线性地延伸。在一些实施方案中,该束剩余部分为长丝纱线的区段的一部分。在一些这样的实施方案中,该束剩余部分为变形长丝纱线的区段的一部分。在一些实施方案中,该束剩余部分为平坦长丝纱线的区段的一部分。
在一些实施方案中,该束剩余部分的该复数个纤维沿着其纵向长度基本上彼此平行地延伸。在一些实施方案中,该复数个纤维为非变形的线性纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维为变形的线性纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维沿着其纵向长度非线性地延伸。在一些实施方案中,该复数个纤维沿着其纵向长度不规则地延伸。
在一些实施方案中,该外部区域的一些该复数个纤维缠结在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维缠结。在一些这样的实施方案中,该外部区域的少于约50%的该复数个纤维缠结在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维缠结。在一些这样的实施方案中,该外部区域的少于约25%的该复数个纤维缠结在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维缠结。
在一些实施方案中,该外部区域的该复数个纤维加捻在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维加捻。在一些这样的实施方案中,该外部区域的少于约50%的该复数个纤维加捻在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维加捻。在一些这样的实施方案中,该外部区域的少于约25%的该复数个纤维加捻在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维加捻。
在一些实施方案中,该离散纤维填充簇包含至少一个粘合点,其中至少一些该复数个纤维粘合在一起。在一些这样的实施方案中,该至少一个粘合点包括该剩余部分的一些纤维及该外部区域的一些纤维。在一些这样的实施方案中,该至少一个粘合点包括该剩余部分的仅一些纤维及该外部区域的仅一些纤维。
在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度及该宽度大于该厚度。在一些这样的实施方案中,该长度大于该宽度。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度在约0.5至约6.5cm(例如约0.90至约4cm)的范围内。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该宽度在约0.5至约6.5cm(例如约0.70至约3cm)的范围内。
在一些实施方案中,该纤维填充簇限定基本上卵形的形状。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定基本上球形的形状。在一些实施方案中,该复数个纤维具有约0.7至约1.7dpf的旦尼尔。在一些实施方案中,该复数个纤维具有基本上相同的旦尼尔。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维具有约20至约50mm的纵向长度。在一些实施方案中,该束剩余部分的该复数个纤维具有基本上相同的纵向长度。在一些实施方案中,该复数个纤维具有基本上相同的长度。在一些实施方案中,该纤维填充簇具有约0.08至0.70mg/cm3(例如约0.10至约0.50mg/cm3)的密度。在一些实施方案中,该复数个纤维包含约50至约500个纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含约80至约300个纤维。
在一些实施方案中,该复数个纤维为合成聚合物纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维为选自以下的纤维:聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乳酸(也称作聚交酯)(PLA)、聚(丙烯酸丁酯)(PBA)、丙烯酸类、丙烯酸酯、乙酸酯、聚烯烃、尼龙、人造丝、莱赛尔、聚芳酰胺、氨纶、粘胶纤维、及莫代尔纤维、或其组合。在一些实施方案中,该复数个纤维为聚酯纤维。在一些这样的实施方案中,该聚酯纤维选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、共聚酯纤维(例如包含PET结构单元的共聚酯纤维)、或其组合。在一些这样的实施方案中,该聚酯纤维为PET纤维。在一些实施方案中,该纤维包含再循环的聚合物材料。
在一些实施方案中,该复数个纤维包含硅化纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含非硅化纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含实心纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含中空纤维。
在一些实施方案中,该复数个纤维为混合长丝纱线的区段,所述区段具有至少一个混杂间隙部分,其中该复数个纤维彼此缠结。在破坏以形成该纤维填充簇之后,该混杂间隙部分可被称作混杂间隙部分,或可替代地被称作束剩余部分。
在第三方面中,本发明提供另一种可根据本发明的第一方面制备的纤维填充簇(例如离散纤维填充簇)。该离散纤维填充簇包含彼此随机混合的复数个纤维,该复数个纤维包含25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0dpf的旦尼尔及8至160mm的长度。该复数个纤维相对于彼此随机且不均匀地取向。该复数个纤维形成:至少一个内部相对密集分布的纤维区域;以及从该至少一个内部相对密集分布的区域向外三维延伸的外部相对不太密集分布的纤维区域。该离散纤维填充簇具有0.5至6.5cm(例如约0.90至4cm)的长度、0.5至6.5cm(例如约0.70至3cm)的宽度及0.08至0.70mg/cm3(例如约0.10至0.50mg/cm3)的密度。
在一些实施方案中,该纤维填充簇实质上由该复数个纤维组成。在一些实施方案中,该离散纤维填充簇由该复数个纤维组成。在一些实施方案中,该纤维填充簇实质上由该束剩余部分及该外部区域组成。在一些实施方案中,该离散纤维填充簇由该束剩余部分及该外部区域组成。
在一些实施方案中,该内部区域包含比该外部区域更少的纤维。在一些这样的实施方案中,该内部区域包含比该外部区域少至少25%的纤维。在一些这样的实施方案中,该内部区域包含比该外部区域少至少50%的纤维。
在一些实施方案中,该外部区域包含比该内部区域更少的纤维。在一些这样的实施方案中,该外部区域包含比该内部区域少至少25%的纤维。在一些这样的实施方案中,该外部区域包含比该内部区域少至少50%的纤维。
在一些实施方案中,该复数个纤维沿着其长度非线性地延伸。在一些实施方案中,该复数个纤维为非变形的纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维为变形的纤维。
在一些实施方案中,一些该复数个纤维缠结在一起。在一些这样的实施方案中,少于约50%的该复数个纤维缠结在一起。在一些这样的实施方案中,少于约25%的该复数个纤维缠结在一起。
在本发明的纤维填充簇的一些实施方案中,该至少一个外部区域中的少于70%(例如少于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69或70%)的该复数个纤维缠结在一起。
在一些实施方案中,一些该复数个纤维加捻在一起。在一些这样的实施方案中,少于约50%的该复数个纤维加捻在一起。在一些这样的实施方案中,少于约25%的该复数个纤维加捻在一起。
在一些实施方案中,该纤维填充簇包含至少一个粘合点,其中至少一些该复数个纤维粘合在一起。在一些这样的实施方案中,该至少一个粘合点包括该内部区域的一些纤维及该外部区域的一些纤维。在一些这样的实施方案中,该至少一个粘合点包括该内部部分的仅一些纤维及该外部区域的仅一些纤维。
在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度及该宽度大于该厚度。在一些这样的实施方案中,该长度大于该宽度。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度在约0.5至6.5cm(例如约0.90至约4cm)的范围内。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该宽度在约0.5至6.5cm(例如约0.70至约3cm)的范围内。
在一些实施方案中,该纤维填充簇限定基本上卵形的形状。在一些实施方案中,该纤维填充簇限定基本上球形的形状。
在一些实施方案中,该复数个纤维具有约0.7至约1.7的旦尼尔。在一些实施方案中,该复数个纤维具有基本上相同的旦尼尔。
在一些实施方案中,该束的该复数个纤维具有约20至约50mm的纵向长度。在一些实施方案中,该复数个纤维具有基本上相同的纵向长度。在一些实施方案中,该纤维填充簇具有约0.10至约0.50mg/cm3的密度。在一些实施方案中,该复数个纤维包含约50至约500个纤维。在一些这样的实施方案中,该复数个纤维包含约80至约300个纤维。
在一些实施方案中,该复数个纤维为合成聚合物纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维为选自以下的纤维:聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乳酸(也称作聚交酯)(PLA)、聚(丙烯酸丁酯)(PBA)、丙烯酸类、丙烯酸酯、乙酸酯、聚烯烃、尼龙、人造丝、莱赛尔、聚芳酰胺、氨纶、粘胶纤维、及莫代尔纤维、或其组合。在一些实施方案中,该复数个纤维为聚酯纤维。在一些这样的实施方案中,该聚酯纤维选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、共聚酯纤维(例如包含PET结构单元的共聚酯纤维)、或其组合。在一些实施方案中,包含PET结构单元的共聚酯纤维涉及由包含如下所示的PET结构单元以及一种或多种(例如一种)其他非PET聚酯结构单元的聚合物链制成的纤维。
PET结构单元
在一些这样的实施方案中,该聚酯纤维为PET纤维。在一些实施方案中,该纤维包含再循环的聚合物材料。
在一些实施方案中,该复数个纤维包含硅化纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含非硅化纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含实心纤维。在一些实施方案中,该复数个纤维包含中空纤维。
在一些实施方案中,该复数个纤维为混合长丝纱线的区段,所述区段具有至少一个混杂间隙部分,其中该复数个纤维彼此缠结。在这样的实施方案中,该混杂间隙部分代表该至少一个内部相对密集分布的纤维区域。
在第四方面中,本发明提供包含复数个根据本发明第二和/或第三方面的纤维填充簇(其可由本发明的第一方面制成)的隔绝或填充材料。
在一些实施方案中,该隔绝或填充材料实质上由根据本发明的第二和/或第三方面的纤维填充簇组成。在一些实施方案中,该隔绝或填充材料实质上由根据本发明的第二方面的纤维填充簇组成。在一些实施方案中,该隔绝或填充材料实质上由根据本发明的第三方面的纤维填充簇组成。在一些实施方案中,该隔绝或填充材料由根据本发明的第二和/或第三方面的纤维填充簇组成。在一些实施方案中,该隔绝或填充材料由根据本发明的第二方面的纤维填充簇组成。在一些实施方案中,该隔绝或填充材料由根据本发明的第三方面的纤维填充簇组成。
在一些实施方案中,该隔绝或填充材料包含复数个根据本发明第二方面的第一离散纤维填充簇,以及复数个根据本发明第三方面的第二离散纤维填充簇。
在一些实施方案中,该复数个纤维填充簇包括由具有第一长度的纤维形成的第一纤维填充簇及由具有不同于该第一长度的第二长度的纤维形成的第二纤维填充簇。在一些实施方案中,该复数个纤维簇包括由第一总数目的纤维形成的第一簇及由不同于该第一总数目的纤维的第二总数目的纤维形成的第二簇。在一些实施方案中,该复数个纤维填充簇包括由第一合成材料的纤维形成的第一纤维填充簇及由不同于该第一合成材料的第二合成材料的纤维形成的第二纤维填充簇。在一些实施方案中,该复数个纤维填充簇包括由具有第一旦尼尔的纤维形成的第一纤维填充簇及由具有不同于该第一旦尼尔的第二旦尼尔的纤维形成的第二纤维填充簇。
在一些实施方案中,该复数个纤维填充簇包括第一尺寸的纤维填充簇及不同于该第一尺寸的第二尺寸的纤维填充簇。在一些实施方案中,该复数个纤维填充簇包括第一三维形状的纤维填充簇及不同于该第一三维形状的第二三维形状的纤维填充簇。在一些实施方案中,该复数个纤维填充簇包括在第一密度范围内的纤维填充簇及在不同于该第一密度范围且不与该第一密度范围重迭的第二密度范围内的纤维填充簇。
在第五方面中,本发明提供一种制品,其包含复数个根据本发明第四方面的隔绝或填充材料。在一些实施方案中,该制品选自鞋类、外衣、衣服、睡袋及寝具。
本发明公开的纤维填充簇、包含该簇的制品、以及制备该簇的方法的某些实施方案具有若干特征,其中没有单个特征单独负责其所需属性。在不限制如所附权利要求所限定的纤维填充簇、制品及方法的范围的情况下,现在将简要讨论它们更显著的特征。在考虑此讨论之后,且特别是在阅读本说明书中题为"具体实施方式"的部分之后,将理解本文所揭示的各种实施方案的特征是何以提供优于现有技术的若干优点。例如,本发明的纤维填充簇的实施方案可在传统吹制设备上吹制并模仿羽绒的特性。与其他现有合成羽绒产品的尝试相比,使本发明的纤维填充簇的实施方案结合到制品中会使所得制品具有手或皮肤感觉到的增加的柔软性。与其他现有合成羽绒产品的尝试相比,包含所揭示的纤维填充簇的实施方案的制品可包括改善的蓬松度,从而导致改善的热性能、改善的吹制效率、以及改善的耐洗性。该纤维填充簇的实施方案也可配置成由传统吹制设备使用,而不会出现采用其他合成羽绒材料通常遇到的堵塞或其他装载问题。
本发明的这些及其他特征及优点从以下结合所附权利要求及附图对本发明各个方面的详细描述中将变得显而易见。
附图说明
下面将结合附图描述本发明,附图不一定按比例绘制,其中相同的数字表示相同的组件,且:
图1示出根据本发明的实施方案的用于形成离散纤维簇的纤维束;
图2示出根据本发明的实施方案的变形的纤维束的一部分的放大图;
图3示出根据本发明的实施方案的线性的纤维束的一部分的放大图;
图4A示出根据本发明的实施方案的用于形成离散纤维簇的非粘合纤维束;
图4B示出根据本发明的实施方案的用于形成离散纤维簇的粘合纤维束;
图5A及5B示出根据本发明的实施方案的离散纤维簇制造方法的破坏构件;
图6示出根据本发明的具有纤维束剩余部分的离散纤维簇的示例性实施方案的俯视图;
图7示出根据本发明的具有纤维束剩余部分的离散纤维簇的另一个示例性实施方案的俯视图;
图8示出根据本发明的具有纤维束剩余部分的离散纤维簇的另一个示例性实施方案的俯视图;
图9示出根据本发明的具有纤维束剩余部分的离散纤维簇的另一个示例性实施方案的俯视图;
图10示出根据本发明的具有内部混合纤维区域的离散纤维簇的示例性实施方案的俯视图;
图11示出根据本发明的具有内部混合纤维区域的离散纤维簇的另一个示例性实施方案的俯视图;
图12示出根据本发明的具有内部混合纤维区域的离散纤维簇的另一个示例性实施方案的俯视图;
图13示出根据本发明的具有内部混合纤维区域的离散纤维簇的另一个示例性实施方案的俯视图;
图14为根据本发明的离散纤维簇的实施例的俯视图的照片;
图15为图12的离散纤维簇的实施例的侧视图照片;
图16为根据本发明的离散纤维簇的另一个实施例的俯视图的照片;
图17为根据本发明的离散纤维簇的另一个实施例的俯视图的照片;
图18为根据本发明的离散纤维簇的另一个实施例的俯视图的照片;
图19为根据本发明的离散纤维簇的另一个实施例的俯视图的照片;
图20为根据本发明的复数个示例性离散纤维簇的俯视图的照片;
图21为图20的复数个示例性离散纤维簇的实施例的前正视图的照片;
图22为根据本发明的复数个示例性离散纤维簇的俯视图的照片;
图23为根据本发明的复数个示例性离散纤维簇的俯视图的照片;
图24为根据本发明的彼此接合的复数个示例性离散纤维簇的俯视图的照片;
图25为根据本发明的复数个示例性离散纤维簇的俯视图的照片;以及
图26为根据本发明的彼此接合的复数个示例性离散纤维簇的俯视图的照片。
图27为混合长丝纱线的一部分的放大照片。
图28为显示在形成混合长丝纱线之前及之后长丝排列的简化示意图。
图29为混合长丝纱线的切割区段或"束"的放大照片。
图30为本发明的纤维填充簇的实施方案的放大照片。
图31为本发明的纤维填充簇的实施方案的放大照片。
图32为本发明的纤维填充簇的实施方案的放大照片。
图33A为混合长丝纱线(左)及由其形成的根据本发明的实施方案的复数个纤维填充簇的放大照片。图33B及33C为图33A中纤维填充簇的放大照片。
图34为示出切割混合长丝纱线以形成束的方法的图,该束经破坏以形成本发明的纤维填充簇的实施方案。
图35为本发明的纤维填充簇的实施方案的简化图。
具体实施方式
下面参考附图中所示的非限制性实施方案更全面地解释本发明的各方面及其某些特征、优点及细节。省略了对众所周知的材料、制造工具、处理技术等的描述,以免不必要地让本发明的细节失焦。然而,应理解到详细描述及一个或多个特定实施例,尽管指示了本发明的实施方案,但其仅以说明的方式给出而非以限制的方式给出。在基本发明概念的精神和/或范围内的各种替换、改进、添加和/或布置从这个公开内容对于本领域技术人员是显然的。
在一个方面中,本发明公开内容提供一种制备或制造一个或多个纤维填充簇的方法,令人惊讶地和/或出乎意料地发现,该纤维填充簇在可吹性、尺寸、重量和/或密度以及其他性能方面密切模仿羽绒,同时与羽绒相比提供改善的耐洗性。
如图1所示,该方法可包括获得复数个25至3600个纤维12的离散束10,该纤维12具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度,该复数个纤维12纵向排列在一起(即沿着其长度)。该方法进一步包含破坏该束10的至少一些该复数个纤维12的该纵向排列,使得其三维不规则地延伸并混合以形成离散纤维填充簇1,如图6至26所示。
在一些实施方案中,获得该束包含从该纤维12的纱线或丝束切割该束10。例如,该纱线或丝束可被卷绕或以其他方式包含许多连续束,这些束从该纱线或丝束切割或以其他方式从该纱线或丝束分离。采用此方式,可由该纱线或丝束形成许多束10。
在一些实施方案中,破坏该束10的至少一些该复数个纤维12的该纵向排列破坏该束10的仅一些该复数个纤维12的该纵向排列,使得该束10的该复数个纤维12的束剩余部分16在形成的纤维簇1中保持纵向排列在一起,例如如图6至9、14、15及20至26所示。在这样的实施方案中,该破坏也破坏该束10的一些该复数个纤维12的该纵向排列,使得其与该剩余部分16的该纤维12混合并从其三维不规则地向外延伸,如图6至9、14、15及20至26所示。从该剩余部分16三维不规则地延伸的该纤维12由此形成从该束剩余部分16向外延伸的外部区域18。该束剩余部分16可包含比该外部区域更高的纤维密度12(即更密集分布有纤维12或其部分)。
在一些其他实施方案中,破坏该束10的至少一些该复数个纤维12的该纵向排列包含破坏该束10的所有该复数个纤维12的该纵向排列,使得实质上该复数个纤维12都没有在形成的纤维簇1中保持纵向排列在一起,如图10至13及16至29所示。在一些这样的实施方案中,破坏该束10的实质上所有该复数个纤维12的该纵向排列形成至少一个内部相对密集分布的三维纤维区域14,以及从该至少一个内部相对密集分布区域14向外三维延伸的纤维16的外部相对不太密集分布区域18。
如图4A所示,该束10的该复数个纤维12可不机械连接或粘合在一起。更确切地说,该束10的该纤维12可混合,且来自该纱线或丝束制备或方法的该纤维12的自然力和/或排列可起作用以保持该束10的该纤维12排列在一起。
在一些其他实施方案中,如图4B所示,该束10的该至少一些该纤维12可在粘合点或区域22处粘合在一起。例如,该方法可包括,在该破坏之前,在沿着该束10/该纤维12的纵向长度的至少一个点22处使该束10的至少一些该复数个纤维12粘合在一起以形成至少一个粘合点22。在一些这样的实施方案中,该粘合点通过在该至少一个点处加热至少一些该复数个纤维12,使得该纤维在该至少一个粘合点处粘着或粘合在一起而形成。在一些这样的实施方案中,在该至少一个点处加热至少一些该复数个纤维12包含使该复数个纤维12在该至少一个点处与温度高于该纤维12的熔融温度的材料或构件接触。该粘合点22可通过任何可接受的方式(例如利用热金属、超声波粘合、激光处理、烙铁、热空气喷射等)形成。在一些其他实施方案中,该粘合点22可由胶、粘合剂或起作用以使该纤维连接或粘合在一起的其他材料形成。注意到虽然在图4B中的示例性纤维束10中示出单个粘合点22,但是纤维束10可包括两个或更多个粘合点22。在一些实施方案中,该粘合点22的尺寸为0.10至0.50mm(例如0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45或0.50mm),包括其中的任何及所有范围与子范围。
如图5A及5B所示,在一些实施方案中,破坏该束10的至少一些该复数个纤维12的该纵向排列包含使该束10定位在至少一对破坏构件30的接合侧32之间使得该破坏侧32接触该束10,以及使至少一个第一破坏构件30相对于至少一个第二破坏构件30沿着路径平移,该路径沿着该束10的该纤维12的纵向长度进行纵向延伸且沿着垂直于该纵向方向取向的侧向方向进行侧向延伸。在一些这样的实施方案中,该破坏侧32之间的距离在该破坏期间保持基本恒定。然而,该破坏侧32可在该破坏期间一起移动或分开。在一些这样的实施方案中,至少一个该破坏构件30可沿着弧形路径平移至少一部分时间和/或沿着线性或直线路径平移至少一部分时间。在一些这样的实施方案中,至少一个破坏构件30可沿着椭圆形路径平移至少一部分时间。在一些实施方案中,至少一个破坏构件30沿着随机轨道模式平移至少一部分时间。
至少一个该破坏构件30的该接合侧32可为基本上平坦且光滑的表面。在一些实施方案中,接合侧32可包含基本上平面的颗粒或凸起阵列,这些颗粒或凸起朝向该束10向外/向内延伸并用于拾取或抓取或以其他方式接触该纤维12以破坏来自该束10的该纤维12的该纵向排列。在一些其他实施方案中(未示出),破坏该束10的至少一些该复数个纤维12的该纵向排列包含使该束10经受至少一个气体和/或液体的物流。破坏该束10的至少一些该复数个纤维12的纵向排列(且因此重新排列这些纤维12)的该破坏方法可包含摩擦该束10、砂磨该束10、研磨该束10、抛光该束10、或使该束经受气体和/或液体的物流、或其组合。
注意到该破坏方法可除去一些该束10的一个或多个纤维12,且不会使该纤维12缠结到该纤维填充簇1中。换句话说,该束10的一个或多个纤维12可能被破坏,且不会与形成该纤维填充簇1的其他纤维缠结。类似地,在该破坏期间与另一个束10分离的一个或多个纤维12可与另一个束10的该纤维10一同被包括(即缠结)并结合到由此形成的该纤维填充簇1中。因此,该破坏方法可包括向该复数个纤维12添加至少一个额外的纤维,或从该复数个纤维12中除去/消除纤维。
该破坏起作用以使该复数个纤维12缠结在一起并形成该纤维填充簇。术语"混合(intermingle)"等在本文中表示彼此交叉或延伸通过彼此至少一次的纤维(即混合纤维与至少一个其他纤维交叉一次)。在一些实施方案中,该破坏也起作用以使至少一些经破坏的纤维12缠结在一起。术语"缠结(entangle)"等在本文中表示彼此交叉及围绕或缠绕至少一次的纤维(即缠结纤维与至少一个其他纤维至少交叉及围绕或缠绕一次)。在一些这样的实施方案中,少于约50%的经破坏的纤维与至少一个其他纤维缠结。在一些这样的实施方案中,少于约25%的经破坏的纤维与至少一个其他纤维缠结。在一些实施方案中,该破坏也起作用以使至少一些经破坏的纤维12加捻在一起。术语"加捻(twis t)"等在本文中表示彼此交叉及围绕或缠绕多于一次的纤维(即加捻纤维与至少一个其他纤维交叉及围绕或缠绕多于一次)。在一些这样的实施方案中,少于约50%的经破坏的纤维12与至少一个其他纤维加捻。在一些这样的实施方案中,少于约25%的经破坏的纤维12与至少一个其他纤维加捻。
如图3所示,该束10的该复数个纤维12可沿着其纵向长度基本上线性地延伸。该束10的该复数个纤维12可沿着其纵向长度基本上彼此平行地延伸。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维为非变形的线性纤维,如图3所示。
在一些其他实施方案中,如图2所示,该束10的该复数个纤维12可沿着其纵向长度非线性地延伸。在一些实施方案中,该束的该复数个纤维沿着其纵向长度不规则地延伸,如图2所示。例如,如图2所示,束的该复数个纤维12可为变形的纤维。变形技术在本领域中是众所周知的,且通常会破坏纤维/长丝的平行化。这样的技术可用于例如增加松散度而不增加重量,这可使所得纤维看起来重量更轻、具有改善的手感(柔软性)、看起来更不透明、和/或具有改善的温度隔绝性质。虽然可采用任何本领域可接受的变形方法,但可使该束10中的该纤维12及本发明的离散纤维填充簇1经受的变形方法的实例包括卷曲、成环、卷绕、起皱、加捻接着解捻、以及针织接着解针织。在一些实施方案中,该束10和/或由此形成的离散纤维填充簇1的该复数个纤维12包含,以该复数个纤维12的总重量计,0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)的变形纤维,包括其中的任何及所有范围与子范围。
在一些实施方案(例如使用长丝纱线,诸如混合长丝纱线的实施方案)中,本发明提供一种制备纤维填充簇的方法,其包含:
从长丝纱线获得束,该束包含复数个25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至51mm的长度,该复数个纤维纵向排列在一起,所述纤维具有混杂间隙部分,其中该复数个纤维彼此缠结;以及
使该束经受处理以破坏与该混杂间隙部分相邻的该复数个纤维,从而形成至少一个从该混杂间隙部分向外三维延伸的外部纤维区域,从而形成该纤维填充簇。
如本文所用,纤维"纵向排列在一起"表示纤维沿着彼此相同的方向运行,无论是直的、加捻的等。该术语包括变形及非变形的纤维,且同样涵盖长丝纱线的纤维(包括其中具有间隙部分的混合长丝纱线)。例如,图27及33A所示的该混合长丝纱线及图29所示的该束都具有纵向排列在一起的纤维。
使该束经受处理以破坏该复数个纤维包含破坏与间隙部分相邻的纤维的平行化/对齐的任何方式,使得该纤维不再纵向对齐且从该间隙向外三维延伸。例如,在一些实施方案中,破坏与该间隙相邻的该复数个纤维包含使该束经受至少一个气体和/或液体的物流。在一些实施方案中,该破坏方法可包含摩擦该束、砂磨该束、研磨该束、抛光该束、或使用气体和/或液体(例如气体-如空气-和/或液体的物流、或使用气体和/或液体的其他处理)使该束经受处理、或其组合。
在阅读本发明公开内容之后,本领域技术人员将能够容易地选择能够破坏该束中该复数个纤维(例如长丝)的设备,且预期任何及所有这样的设备可用于本发明的方法中。例如,可使用的非限制性机器包括纤维或细开启机(例如Mas ias Maquinar ia SL′s(以下简称"Mas ias")开启器AD-160-TP、OCTIR细开启器、Rolando Bale开启器、Mas ias再循环开启机、TGB开启器-Garnet t、Trützschler Ba le开启器)、纤维球成型机(例如Mas ias的Bolcard或CMM球纤维成型机两者)等。
在一些实施方案中,使该束经受处理以破坏与该混杂间隙部分相邻的该复数个纤维包含使该束经受:
-纤维开启机中的处理;
-石榴石机中的处理;或
-空气处理。
在一些实施方案中,使该束经受空气处理包含使该束经受空气翻滚,这可用多种方式发生,该方式包括例如在滚筒中、在Lorch或改进的Lorch机器中、或在其他设备中的空气翻滚。空气翻滚的非限制性实施例包括例如WO 2017/058986及美国专利第6,613,431号、第4,618,531号及第4,794,038号中描述的那些。
该复数个纤维12可为卷曲或非卷曲的。包括螺旋卷曲及标准卷曲的各种卷曲在本领域中是已知的,且预期在该纤维卷曲的地方可存在任何期望的卷曲。束10和/或由此形成的离散纤维填充簇1中的该复数个纤维12可包含,以该复数个纤维12的总重量计,0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)的卷曲纤维,包括其中的任何及所有范围与子范围。
在一些实施方案中,该复数个纵向对齐的纤维12的束10具有30至500旦尼尔(例如30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、16、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199、200、201、202、203、204、205、206、207、208、209、210、211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221、222、223、224、225、226、227、228、229、230、231、232、233、234、235、236、237、238、239、240、241、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、253、254、255、256、257、258、259、260、261、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276、277、278、279、280、281、282、283、284、285、286、287、288、289、290、291、292、293、294、295、296、297、298、299、300、301、302、303、304、305、306、307、308、309、310、311、312、313、314、315、316、317、318、319、320、321、322、323、324、325、326、327、328、329、330、331、332、333、334、335、336、337、338、339、340、341、342、343、344、345、346、347、348、349、350、351、352、353、354、355、356、357、358、359、360、361、362、363、364、365、366、367、368、369、370、371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383、384、385、386、387、388、389、390、391、392、393、394、395、396、397、398、399、400、401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415、416、417、418、419、420、421、422、423、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、434、435、436、437、438、439、440、441、442、443、444、445、446、447、448、449、450、451、452、453、454、455、456、457、458、459、460、461、462、463、464、465、466、467、468、469、470、471、472、473、474、475、476、477、478、479、480、481、482、483、484、485、486、487、488、489、490、491、492、493、494、495、496、497、498、499或500旦尼尔)的总旦尼尔,包括其中的所有范围及子范围。旦尼尔是定义为9000米纤维或纱线以克计重量的测量单位。这是规定纤维或纱线重量(或尺寸)的一种常用方法。例如,1.0旦尼尔的聚酯纤维一般具有约10微米(mm)的直径。微旦尼尔纤维为具有1.0或更小旦尼尔的那些,而粗旦尼尔纤维具有大于1.0的旦尼尔。
在一些实施方案中,该复数个纤维12具有0.2至12的旦尼尔(例如0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9、11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9或12.0旦尼尔),包括其中的任何及所有范围与子范围(例如0.2至10.0旦尼尔、0.5至8.0旦尼尔、0.6至5.0旦尼尔、0.7至3.0旦尼尔、0.7至1.7旦尼尔等)。
在一些实施方案中,该复数个纤维12具有0.2至12的平均旦尼尔(例如0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9、11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9或12.0旦尼尔),包括其中的任何及所有范围与子范围(例如0.5至8.0旦尼尔、0.6至5.0旦尼尔、0.7至3.0旦尼尔、0.7至1.7旦尼尔等)。
在一些实施方案中,束10和/或由此形成的离散纤维填充簇中的该复数个纤维12包含,以该复数个纤维12的总重量计:0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)的微旦尼尔聚合物纤维12,其具有小于或等于1.0的旦尼尔(例如0.4至1.0旦尼尔,诸如0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0旦尼尔);以及0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)的粗旦尼尔聚合物纤维12,其具有大于1.0的旦尼尔(例如1.1至15.0旦尼尔,诸如1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0、11.5、12.0、12.5、13.0、13.5、14.0、14.5或15.0旦尼尔)。
在一些实施方案中,该束10的该复数个纤维12具有约0.7至约1.7的旦尼尔。在一些实施方案中,该束10的该复数个纤维12具有基本上相同的旦尼尔。在一些其他实施方案中,该束10的该复数个纤维12具有至少两个不同的旦尼尔。
在一些实施方案中,束10和/或由其制成的离散纤维填充簇可包含25至3600个单独纤维(例如25、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990、1000、1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080、1090、1100、1110、1120、1130、1140、1150、1160、1170、1180、1190、1200、1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、1280、1290、1300、1310、1320、1330、1340、1350、1360、1370、1380、1390、1400、1410、1420、1430、1440、1450、1460、1470、1480、1490、1500、1510、1520、1530、1540、1550、1560、1570、1580、1590、1600、1610、1620、1630、1640、1650、1660、1670、1680、1690、1700、1710、1720、1730、1740、1750、1760、1770、1780、1790、1800、1810、1820、1830、1840、1850、1860、1870、1880、1890、1900、1910、1920、1930、1940、1950、1960、1970、1980、1990、2000、2010、2020、2030、2040、2050、2060、2070、2080、2090、2100、2110、2120、2130、2140、2150、2160、2170、2180、2190、2200、2210、2220、2230、2240、2250、2260、2270、2280、2290、2300、2310、2320、2330、2340、2350、2360、2370、2380、2390、2400、2410、2420、2430、2440、2450、2460、2470、2480、2490、2500、2510、2520、2530、2540、2550、2560、2570、2580、2590、2600、2610、2620、2630、2640、2650、2660、2670、2680、2690、2700、2710、2720、2730、2740、2750、2760、2770、2780、2790、2800、2810、2820、2830、2840、2850、2860、2870、2880、2890、2900、2910、2920、2930、2940、2950、2960、2970、2980、2990、3000、3010、3020、3030、3040、3050、3060、3070、3080、3090、3100、3110、3120、3130、3140、3150、3160、3170、3180、3190、3200、3210、3220、3230、3240、3250、3260、3270、3280、3290、3300、3310、3320、3330、3340、3350、3360、3370、3380、3390、3400、3410、3420、3430、3440、3450、3460、3470、3480、3490、3500、3510、3520、3530、3540、3550、3560、3570、3580、3590或3600个纤维),包括其中的任何及所有范围与子范围(例如50至500个纤维、80至300个纤维等)。
在一些实施方案中,离散束10包含约25至3600个纤维12。在一些实施方案中,离散束10包含约50至约500个纤维。在一些实施方案中,离散束10包含约80至约300个纤维。如上所述,由于该破坏方法的性质或力学,因此由束10形成的纤维填充簇1可包括比形成该纤维填充簇1的该束10多若干纤维12,或比形成该纤维填充簇1的该束10少若干纤维12。
在一些实施方案中,束10和/或由此形成的纤维填充簇1的该复数个纤维12具有8至160mm的长度(例如8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159或160mm),包括其中的任何及所有范围与子范围(例如8至75mm、15至115mm、20至50mm等)。在一些实施方案中,束10和/或由此形成的簇1的该复数个纤维12具有约20至约50mm的纵向长度。在一些实施方案中,束10和/或由此形成的簇1的该复数个纤维12具有基本上相同的纵向长度。
在一些实施方案中,该复数个纤维包含聚合物纤维。
在一些实施方案中,该复数个纤维包含合成聚合物纤维。选择合适的聚合物材料用于本发明离散纤维填充簇1中包含的聚合物纤维落于本领域技术人员的能力范围内,且预期任何这样的材料都可用于本发明的实施方案中。然而,在特定的实施方案中,可用于聚合物纤维的非排他性聚合物选自尼龙、聚酯、聚丙烯、聚乳酸(PLA)、聚(丙烯酸丁酯)(PBA)、聚酰胺(例如尼龙/聚酰胺6.6、聚酰胺6、聚酰胺4、聚酰胺11、及聚酰胺6.10等)、丙烯酸类、乙酸酯、聚烯烃、人造丝、莱赛尔、聚芳酰胺、弹性纤维、粘胶纤维、莫代尔纤维、生物聚合物纤维(例如聚羟基烷酸酯(PHA)、聚(羟基丁酸酯-共戊酸酯)(PHBV))、蛋白质-基合成材料纤维(例如,植物-基人造蛋白质纤维材料、斯比伯(Spiber)等)及其组合。在一些实施方案中,该纤维包含选自以下的聚酯:聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、聚-1,4-亚环己基二亚甲基(PCDT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、及共聚酯,诸如对苯二甲酸酯共聚酯,其中至少30mol%(例如至少35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84或85mol%)的酯单元为对苯二甲酸乙二醇酯或对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯单元。
在一些实施方案中,该纤维12包含原生聚合物材料。在一些实施方案中,该纤维12包含再循环的聚合物材料,诸如消费后再循环(PCR)的聚合物材料。
在该复数个纤维12的该纤维中,0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)可被硅化,包括其中的任何及所有范围与子范围(例如0%、50%、100%等)。
硅化技术在本领域中是众所周知的。术语"硅化的"是指该纤维涂覆有含硅组合物(例如硅酮)。硅化技术在本领域中是众所周知的,且例如描述在美国专利第3,454,422号中。可使用本领域已知的任何方法,例如喷涂、混合、浸渍、浸轧等来施加该含硅组合物。可包括有机硅氧烷或聚硅氧烷的含硅(例如硅酮)组合物结合到该纤维的外部部分。在一些实施方案中,硅酮涂层为聚硅氧烷诸如甲基氢聚硅氧烷、改性的甲基氢聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、或氨基改性的二甲基聚硅氧烷。如本领域已知的,该含硅组合物可直接施加到该纤维,或可在施加之前以溶剂稀释成溶液或乳液,例如聚硅氧烷的水性乳液。在处理之后,可使该涂层干燥和/或固化。如本领域已知的,催化剂可用于加速该含硅组合物(例如含有Si-H键的聚硅氧烷)的固化,且为方便起见,可使该催化剂添加到含硅组合物乳液中,所得的组合用于处理该合成纤维。合适的催化剂包括羧酸的铁盐、钴盐、锰盐、铅盐、锌盐及锡盐,诸如乙酸盐、辛酸盐、环烷酸盐及油酸盐。在一些实施方案中,在硅化之后,可使该纤维干燥以去除残留溶剂,接着任选地加热到65℃和200℃之间以进行固化。
在一些实施方案中,束10和/或由此形成的离散纤维填充簇1的该复数个纤维12包含,以该复数个纤维12的总重量计,0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)的含有一种或多种添加剂(例如气凝胶,如美国专利公开号第2018-0313001号中所述;微胶囊,如美国专利公开号第2020-0141029号中所述等)的聚合物纤维,包括其中的任何及所有范围与子范围。
在一些实施方案中,该复数个纤维包含,以该复数个纤维的总重量计,0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)的掺杂有所需化学物质的纤维,包括其中的任何及所有范围与子范围。如本文所用,术语"掺杂的"表示存在一种或多种已掺入该纤维中(例如在聚合物纤维的聚合物基质内)的所需掺杂剂(其也可称作化学物质)。在一些实施方案中,该掺杂剂/化学物质均匀地分散在该纤维基质内。
所需的纤维表面化学物质在本领域中是已知的。虽然本发明的实施方案包括具有施加到其表面的表面化学物质(例如如上所述的硅化)的纤维,但也可(和/或替代地)形成该复数个纤维以在其中包括所需的化学物质。例如,在一些实施方案中,该复数个纤维已掺杂有耐久防水性(DWR)和/或硅酮化学物质。这可通过例如在液体聚合物通过喷丝头后在形成纤维之前在熔体纺丝过程中向该液体聚合物中添加所需的化学物质,和/或通过使形成该复数个纤维的一种或多种官能化聚合物来实现。
在一些实施方案中,该复数个纤维掺杂有DWR化学物质且因此具有某些所需的性能属性。例如,在一些实施方案中,DWR掺杂的纤维具有保持干燥的表面和/或具有对于该纤维簇集来说理想的高摩擦系数,但也具有对湿热性能来说小于150wt%的低吸水率和/或改善的耐洗性。
粘结剂纤维在本领域中是众所周知的,且通常具有低于产品(例如纤维填充)中的一种或多种其他聚合物纤维成分的软化温度的粘合温度。在一些实施方案中,束10和/或由此形成的离散纤维填充簇1的该复数个纤维12不含有粘结剂纤维(即无粘结剂纤维),或含有小于5wt%的粘结剂纤维(例如小于5、4、3、2或1wt%)。
该复数个纤维12中使用的该纤维可具有任何所需的横截面形状(例如圆形或其他形状)。
该复数个纤维12可包含,以该复数个纤维12的总重量计,0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)的实心纤维,包括其中的任何及所有范围与子范围。该复数个纤维12可包含,以该复数个纤维12的总重量计,0至100wt%(例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%)的中空纤维,包括其中的任何及所有范围与子范围。在一些实施方案中,该复数个纤维23包含可拆分的纤维。
本发明的纤维填充簇的实施方案为使用传统设备可吹制的,或简称作"可吹制的"。"可吹制的"为纺织工业中常用的术语,且本领域技术人员很容易理解"使用传统设备可吹制的"的意义。术语"可吹制的"表示材料易于通过传统吹制(或"吹制注射")设备加工,并作为隔绝物从其注射成制品(例如衣服、寝具、睡袋等的口袋、通道或挡板)的能力。例如,羽绒及本发明的纤维填充簇的实施方案的轻质、离散结构使得他们非常适合使用传统设备进行吹制,而许多其他纤维填充材料会结块、彼此粘附、堵塞传统设备或导致其他加工困难,且因此为不可吹制的。判定材料是否为可吹制的完全在纺织工业技术人员的能力范围内,且若存在可吹制性的问题,则可通过在传统设备上测试材料容易获得解答。传统吹制设备例如描述在美国专利第6,329,051号中。与美国专利第6,329,051号的公开内容相一致,用于吹制的传统设备一般包括吹制系统,该吹制系统具有用于材料摄取(例如通过计量系统,该计量系统可从例如槽(诸如混合槽)接收材料)的装置(例如管道)。可吹制材料能够容易地用于材料摄取的装置而不会堵塞或引起其他问题,诸如过高的抗静电性。接着,经由喷嘴使材料吹到其预定的目的地。本领域众所周知,若材料不能在用于制品的传统吹塑设备上加工,则其非为"使用传统设备可吹制的"(或"可吹制的")。
该纤维填充簇1大体上可至少形成规则或不规则的形状。已发现到,该纵向排列破坏方法的配置(诸如该破坏的时间量、该破坏的机理及该破坏的模式)及该束10的配置(诸如纤维12的数量、该纤维12的纹理/非纹理以及该纤维12的长度)可能会影响该簇1形成时的形状。例如,如图6至26所示,纤维填充簇1可具有细长形状,诸如卵形或椭圆形。在一些实施方案中,纤维填充簇1可具有基本上球形的形状。
在一些实施方案中,该纤维填充簇1可限定长度L1、宽度W1及厚度T1。当该纤维填充簇1由突出或延伸的纤维12形成时,可由该纤维12的最远程度、及该纤维12的平均程度、或该纤维12的平均程度的近似值来限定该纤维填充簇1的尺寸。例如,可通过忽略沿着特定尺寸或方向延伸到最远程度的3、5、10或15个纤维12来测量该纤维填充簇1的尺寸。
在一些实施方案中,该长度L1及该宽度W1可大于该厚度T1,如图14及15所示。在一些这样的实施方案中,该长度L1可大于该宽度W1,也如图14及15所示。在一些实施方案中,离散纤维填充簇1可具有0.5cm到6.5cm(例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4或6.5cm)的长度L1,包括其中的任何及所有范围与子范围(例如0.90至4cm)。
在一些实施方案中,纤维填充簇1可具有0.5cm到6.5cm(例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4或6.5cm)的宽度W1,包括其中的任何及所有范围与子范围(例如0.70至3cm)。
在一些实施方案中,纤维填充簇可具有0.70至4cm(例如0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9或4.0cm)的厚度(或高度)T1,包括其中的任何及所有范围与子范围。在一些实施方案中,纤维填充簇1可限定在约0.90至约4cm范围内的长度L1。在一些实施方案中,纤维填充簇1可限定在约0.70至约3cm范围内的宽度L1。
在一些实施方案中,本发明的纤维填充簇1可具有0.125至12cm3(例如0.125、0.15、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9、11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9或12.0cm3)的体积,包括其中的任何及所有范围与子范围(例如0.80至12cm3)。
在一些实施方案中,本发明的离散纤维填充簇可具有0.2至3mg(例如0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0mg)的重量,包括其中的任何及所有范围与子范围。
在一些实施方案中,本发明的离散纤维填充簇可具有0.08到0.70mg/cm3(例如0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59、0.60、0.61、0.62、0.63、0.64、0.65、0.66、0.67、0.68、0.69或0.70mg/cm3)的密度,包括其中的任何及所有范围与子范围(例如0.10至0.50mg/cm3)。
如图6至9、14、15及20至26所示,在本发明公开内容的一个方面中,提供包括该剩余部分16及该外部区域18的本发明的离散纤维填充簇1。如上所述,该簇1的该剩余部分16为在其一些纤维12被破坏或从该束10移除(经由该破坏方法)之后纤维12的该束10的一部分。采用此方式,该剩余部分16为该束10自身的剩余部分。然而,注意到该束10的形状、尺寸和/或配置可通过该破坏方法改进以形成该剩余部分16。例如,该破坏方法可使该束10弯曲或成形为非线性形状,诸如图6至9、14、15及20至26中所示的各种非线性形状。然而,在一些实施方案中,剩余部分16可基本上线性地延伸(沿着其纵向长度)。作为另一个实施例,该破坏方法可起作用以开展该束10使得与经预破坏的束10相比,其纤维12较不密集分布或紧密地定位/间隔。例如,如图7及8所示,该破坏方法可起作用以基本上开展该束10,诸如与图6及9中所示的其他簇1相比,其中该破坏方法可起作用以仅稍微开展该束10。
也如图6至9、14、15及20至26所示以及如上所述,该破坏方法破坏该束10的至少一些该复数个纤维12,使得其从该剩余部分16三维延伸以形成该外部部分或区域18。形成该外部区域18的经破坏的纤维12彼此混合和/或与该剩余部分16的该纤维12混合(且在一定程度上可能缠结及加捻)使得形成该离散纤维填充簇1,且使得他们在其使用(及例如洗涤)期间作为单个离散单元保持在一起。如图6至9、14、15及20至26所示,该外部区域18基本上比该束剩余部分16具有不太密集分布的纤维12(即该束剩余部分16比该外部区域18更密集地分布有纤维12)。令人惊讶地和/或出乎意料地发现,该束剩余部分16及该外部区域18的组合形成在可吹制性、尺寸、重量和/或密度以及其他性能方面非常模仿羽绒的离散纤维填充簇1,同时与羽绒相比提供改善的使用及耐洗性。
如图6所示,在一些实施方案中,该剩余部分16可基本上较长,诸如至少为该纤维填充簇1的长度的约75%。在一些其他实施方案中,如图9所示,该剩余部分16可基本上较短,诸如小于该纤维填充簇1的长度的约75%。在一些其他实施方案中,如图7及8所示,该剩余部分16可为该纤维填充簇1的长度的约25%到约75%。
如图10至13及16至29所示,在本发明公开内容的一个方面中,本发明的离散纤维填充簇1不包括剩余部分16,而是包括纤维16的至少一个内部相对密集分布区域14,以及从该至少一个内部相对密集分布区域向外三维延伸的纤维12的外部相对不太密集分布区域18。该内部相对密集分布区域14的该纤维12随机/不均匀地延伸并随机/不均匀地彼此混合,且因此不像在该剩余部分16中那样沿着其纵向长度排列在一起(即纵向排列在一起),如图10至13及16至29所示。该破坏方法由此除去或破坏所有该束10的该纤维12的该纵向排列,且使该纤维12彼此混合(且在一定程度上可能缠结及加捻)且使得形成具有形成该内部相对密集分布区域14以及该外部相对不太密集分布区域18的该离散纤维填充簇1,如图10至13及16至29所示。该内部相对密集分布区域14及该外部相对不太密集分布区域18的该纤维12彼此混合(且在一定程度上可能缠结及加捻)使得它们形成该离散纤维填充簇1,在其使用(及例如洗涤)期间作为单个离散单元保持在一起。
如图10所示,在一些实施方案中,离散纤维填充簇1可包括该内部相对密集分布区域14和该外部相对不太密集分布区域18之间的逐渐过渡。替代地,如图11至13所示,在一些实施方案中,离散纤维填充簇1可包括该内部相对密集分布区域14和该外部相对不太密集分布区域18之间的更明确或可识别的变化或边界。
如图11及12所示,在一些实施方案中该内部相对密集分布区域14及该外部相对不太密集分布区域18可具有约相同的尺寸(例如三维尺寸,如长度、宽度和/或厚度)。相反地,如图13所示,在一些实施方案中,该内部相对密集分布区域14可具有比该外部相对不太密集分布区域18显著更小的尺寸(例如三维尺寸,如长度、宽度和/或厚度)。
在一些实施方案中,如图11所示,该内部相对密集分布区域14可比该外部相对不太密集分布区域18稍微更密集的分布(例如小于约50%的更密集分布)。相反地,如图12所示,在一些实施方案中,该内部相对密集分布区域14可比该外部相对不太密集分布区域18基本上更密集的分布(例如大于约50%的更密集分布)。
在一些实施方案中,本发明提供一种纤维填充簇,其包含:复数个纤维,其包含25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至76mm的长度,所述复数个纤维从长丝纱线(例如混合长丝纱线)切割,其中该复数个纤维形成:混杂间隙部分,其中该复数个纤维彼此缠结;以及至少一个从该混杂间隙部分向外三维延伸的外部纤维区域,其中该复数个纤维相对于彼此随机且不均匀地取向,且其中该混杂间隙部分具有比该至少一个外部区域更高的纤维密度。这样的实施方案可对应于例如本发明的第二或第三方面,其中该混杂间隙部分分别表示该纤维束剩余部分或该至少一个内部相对密集分布的纤维区域。
长丝为单个长的丝状连续纺织纤维/股线。与具有有限长度的短纤维不同,长丝的长度不定,且可运行若干码或若干英里(或例如当用于纱线时,可运行纱线的整个长度)。在一些实施方案中,该长丝的长度范围从5英寸到若干英里,包括其中的任何及所有范围与子范围。例如,在一些实施方案中,该长丝的长度可为至少5英寸(例如长度为至少5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100英寸,或其中的任何范围或子范围)。在一些实施方案中,该长丝的长度可为至少1英尺(例如长度为至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990或1000英尺,或其中的任何范围或子范围)。
长丝纱线为由复数个有捻或无捻组装的连续长丝组成的纱线。
在一些实施方案中,该复数个纤维从混合长丝纱线切割,这例如描述在Baykal等人的"The effects of intermingling process parameters and number of filamentson intermingled",The Journal of The Textile Institute,2013。
混合长丝纱线一般通过使长丝纱线(或其预纱线形式,例如复数个纵向对齐的长丝)经受空气混合方法形成,该方法使用空气喷射来形成间歇的混杂间隙部分(在本文中也称作"间隙"或"间隙部分"),其为该纱线中的结状缠结节点,从而赋予长丝间内聚力。在混合纱线的另一个实施方案中,例如通过脉冲激光(与空气喷射相对比)形成该间隙,其形成具有彼此结合的纤维的熔融间隙(来自该间隙中纤维的至少部分熔融)而与缠结间隙相对比。混合纱线的这种实施方案也可用于本发明。在一些这样的实施方案中,结合的和/或至少部分熔化的纤维仅在本发明簇的一个或多个间隙部分中存在。
图27为变形混合长丝纱线100的一部分的放大照片,该长丝纱线具有复数个在该纱线中等距间隔的间歇间隙42。所描绘的长丝纱线100具有每米99个间隙,这相当于纱线长度上每10.1mm约1个间隙。间隙通过开口部分44彼此隔开。
在本发明的一些实施方案中,该长丝纱线在每米13至125个间隙的间隙频率下具有均匀间隔开的间隙(例如每米13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124或125个间隙),包括其中的任何及所有范围与子范围。
图28为示出由复数个长丝12组成的平坦长丝纱线的松散束48简化示意图,该松散束经受空气混合以形成混合长丝纱线100,该混合长丝纱线具有由开口部分44隔开的均匀间隔的间歇间隙42,其中该间隙及该开口部分由该复数个长丝12组成。
在混合长丝纱线的实施方案中(且同样在本发明的纤维填充簇中)的该间隙具有向该纱线赋予长丝间内聚力的缠结结构。Miao等人,"Air inter laced yarn s tructureand propert ies",Textile Research Journal,65,433-440,1995已经分析并讨论一些间隙实施方案的结构。当然,在混合长丝纱线使用例如脉冲激光制备的情况下,间隙不具有缠结结构,而是具有复数个长丝相互结合的结构。
在一些实施方案中,间隙具有0.1mm到8mm(例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9或8.0mm)的尺寸,包括其中的任何及所有范围及子范围(例如0.4至3mm、0.5至2.5mm等)。
图29为具有单个间隙42的混合长丝纱线140的切割区段("束")的实施方案的放大照片。这种切割区段,也可称作束,经受处理以破坏邻近间隙部分的该复数个纤维12,从而形成本发明的纤维填充簇。
图30为具有单个间隙42的本发明的纤维填充簇160的实施方案的放大照片。图31为具有单个间隙42的本发明的纤维填充簇180的另一个实施方案的放大照片。显然地,虽然图4的簇实施方案在该束的中心具有间隙,但图5的束实施方案在该束的外部具有间隙。该间隙可位于沿着该束的长度的任何位置。同样如所示,本发明的纤维填充簇为离散簇,意味着它们为单独分离且不同的簇。
在本发明的实施方案中,将长丝纱线的区段切割以使每个区段具有一个或两个间隙,因此所得的纤维填充簇同样具有一个或两个间隙。在优选的实施方案中,将该区段切割以具有单个间隙,因此所得纤维填充簇具有单个间隙。
图32为具有两个间隙42的本发明的纤维填充簇200的实施方案的放大照片。
图33A为混合长丝纱线(左)及由其形成的根据本发明的实施方案的复数个纤维填充簇的放大照片。图33B及33C为图33A中纤维填充簇的放大照片。图33A所示的纱线为由复数个纤维组成的300旦尼尔混合长丝纱线(通过缠绕该间隙部分的空气喷射形成)-具体来说288个长丝(每个长丝具有1.04的旦尼尔)。使该纱线切割成等长度的束,其经受处理以破坏与每个束中混杂间隙部分相邻的该复数个纤维,从而形成所示的簇。
如本文所讨论的,在使该长丝纱线切割成一个或多个束诸如图29中所示的束140(其中这种束可被认为对应于束10的实施方案)之后,使该一个或多个束经受处理以破坏与间隙相邻的该复数个纤维,从而形成至少一个从该间隙向外三维延伸的外部纤维区域。在该至少一个外部纤维区域中,该复数个纤维相对于彼此随机且不均匀地取向。该间隙部分具有比该至少一个外部区域更高的纤维密度。参考图30,两个外部纤维区域46从该间隙42向外三维延伸。图34为示出切割混合长丝纱线以形成束的方法的图,将该束破坏以形成具有从该间隙向外三维延伸的两个外部纤维区域的纤维填充簇24(由虚线表示)。
图35为本发明簇实施方案的图,该簇采用该间隙在远端从其切割。
如上所述,在本发明的一些实施方案中,该纤维填充簇由混合长丝纱线形成。例如,在一些实施方案中,该纤维填充簇由变形的混合长丝纱线形成,且因此该簇中的该复数个纤维为变形的。在其他实施方案中,该纤维填充簇由非变形的混合长丝纱线形成,且因此该簇中的该复数个纤维为非变形的。
在本发明的纤维填充簇的一些实施方案中,由于在该间隙中的纤维缠结,因此在该混杂间隙部分中的该复数个纤维沿着其纵向长度非线性地延伸。正是由于在该间隙中的缠结及束被切割后纤维的该破坏两者,因此该间隙具有比该至少一个外部区域更高的纤维密度。
在一些实施方案中,本发明提供如本文所述的复数个纤维填充簇。
在该复数个纤维填充簇的一些实施方案中,至少90%(例如至少90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5%)的该纤维填充簇在其中具有相同的纤维数量,或在平均纤维数量的±10%(例如该复数个纤维填充簇中平均纤维数量的±10、9、8、7、6、5、4、3、2或1%)内具有相同的纤维数量。在该复数个纤维填充簇的一些实施方案中,100%的簇在其中具有相同的纤维数量,或在平均纤维数量的±10%内具有相同的纤维数量。
在该复数个纤维填充簇的一些实施方案中,至少90%(例如至少90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5%)的该纤维填充簇在其中具有相同长度的纤维。在该复数个纤维填充簇的一些实施方案中,100%的簇在其中具有相同长度的纤维。
在该复数个纤维填充簇的一些实施方案中,至少90%(例如至少90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或99.5%)的该纤维填充簇在其中仅具有一个束剩余部分(或间隙)。
在本发明公开内容的另一个方面中,提供包含复数个本发明的纤维填充簇的隔绝或填充材料。该隔绝或填充材料可由复数个具有该剩余部分16及该外部区域18的离散纤维填充簇1和/或复数个具有该内部区域14及该外部区域18的离散纤维填充簇1形成(例如包括、实质上上由其组成、或由其组成)。
在一些实施方案中,该隔绝或填充材料由复数个具有该剩余部分16及该外部区域18的离散纤维填充簇1形成(例如包括、实质上由其组成、或由其组成)。在一些实施方案中,该隔绝或填充材料由复数个具有该内部区域14及该外部区域18的离散纤维填充簇1形成(例如包括、实质上由其组成、或由其组成)。
在一些实施方案中,该隔绝或填充材料的该复数个纤维填充簇1可包括由具有第一长度的纤维12形成的第一纤维填充簇1及由具有不同于该第一长度的第二长度的纤维12形成的第二纤维填充簇1。在一些实施方案中,该隔绝或填充材料的该复数个纤维填充簇1可包括由第一总数目的纤维12形成的第一簇1及由不同于该第一总数目的纤维的第二总数目的纤维12形成的第二簇。
在一些实施方案中,该隔绝或填充材料的该复数个纤维填充簇1可包括由第一合成材料的纤维12形成的第一纤维填充簇1及由不同于该第一合成材料的第二合成材料的纤维12形成的第二纤维填充簇1。类似地,在一些实施方案中,该隔绝或填充材料的该复数个纤维填充簇1可包括由具有第一旦尼尔的纤维12形成的第一纤维填充簇1及由具有不同于该第一旦尼尔的第二旦尼尔的纤维12形成的第二纤维填充簇1。
在一些实施方案中,该隔绝或填充材料的该复数个纤维填充簇1可包括第一尺寸的纤维填充簇1及不同于该第一尺寸的第二尺寸的纤维填充簇1。类似地,在一些实施方案中,该隔绝或填充材料的该复数个纤维填充簇1可包括第一三维形状的纤维填充簇1及不同于该第一三维形状的第二三维形状的纤维填充簇1。在一些实施方案中,该隔绝或填充材料的该复数个纤维填充簇1可包括在第一密度范围内的纤维填充簇1及在不同于该第一密度范围且不与该第一密度范围重迭的第二密度范围内的纤维填充簇1。
在本发明公开内容的另一个方面中,提供一种包括该隔绝或填充材料(即复数个该离散纤维填充簇1)的制品。在一些实施方案中,该制品选自鞋类、外衣、衣服、睡袋及寝具。在一些实施方案中,该制品为家居物品(例如寝具,诸如盖被或被褥、枕头、靠垫、软垫椅子等)。
项目
本发明的非限制性实施方案在以下项目中描述。
项目1:一种制备至少一个离散纤维填充簇的方法,该方法包含:
获得复数个25至3600个纤维的离散束,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度,该复数个纤维纵向排列在一起;以及
破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列,使得其三维不规则地延伸并混合以形成离散纤维填充簇。
项目2.如项目1所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含破坏该束的仅一些该复数个纤维的纵向排列,使得该束的该复数个纤维的束剩余部分保持纵向排列在一起并与三维不规则地延伸的该纤维混合。
项目3.如项目2所述的方法,其中三维不规则地延伸的该纤维形成从该束剩余部分向外延伸的外部区域。
项目4.如项目3所述的方法,其中该束剩余部分包含比该外部区域更高的纤维密度。
项目5.如项目1所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含破坏该束的所有该复数个纤维的纵向排列,使得该复数个纤维都没有保持纵向排列在一起。
项目6.如项目5所述的方法,其中破坏该束的所有该复数个纤维的纵向排列形成至少一个内部相对密集分布的三维纤维区域,以及从该至少一个内部相对密集分布的区域向外三维延伸的外部相对不太密集分布的纤维区域。
项目7.如前述项目中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含仅混合一些经破坏的纤维,使得一些经破坏的纤维形成纤维填充簇且一些经破坏的纤维不形成纤维填充簇。
项目8.如前述项目中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使该束定位在至少一对破坏构件的接合侧之间使得破坏侧接触该束,以及使至少一个第一破坏构件相对于至少一个第二破坏构件沿着路径平移,该路径沿着该束的该纤维的纵向进行纵向延伸且沿着垂直于该纵向方向取向的侧向方向进行侧向延伸。
项目9.如项目8所述的方法,其中该破坏侧之间的距离在该破坏期间保持基本恒定。
项目10.如项目8或9所述的方法,其中:
该至少一个第一破坏构件沿着弧形路径平移至少第一部分时间;和/或
该至少一个第一破坏构件沿着椭圆形路径平移至少第一部分时间;和/或
该至少一个第一破坏构件沿着随机轨道模式平移至少第一部分时间;和/或
至少一个该接合侧包含基本上平坦且光滑的表面;和/或
至少一个该接合侧包含基本上平面的颗粒或凸起阵列。
项目11.如项目8至10中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使该束经受至少一个气体和/或液体的物流。
项目12.如项目8至11中任一项所述的方法,其中该离散束由长丝纱线获得,且为包含复数个25至3600个纤维的束,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至76mm的长度,该复数个纤维纵向排列在一起,所述纤维具有混杂间隙部分,其中该复数个纤维彼此缠结;且其中所述破坏纵向排列破坏邻近该混杂间隙部分的该复数个纤维,从而形成至少一个从该混杂间隙部分向外三维延伸的外部纤维区域,其中在所述破坏之后该复数个纤维相对于彼此随机且不均匀地取向,且对应于该复数个纤维的束剩余部分的该混杂间隙部分具有比该至少一个外部区域更高的纤维密度。
项目13.如项目12所述的方法,其中所述破坏纵向排列包含使该束经受:
纤维开启机中的处理;
石榴石机中的处理;或
空气处理。
项目14.如项目13所述的方法,其中使该束经受空气处理包含使该束经受空气翻滚。
项目15.如项目12至14中任一项所述的方法,其中:
形成该纤维填充簇的该复数个纤维来自混合长丝纱线的区段,且该簇的该混杂间隙部分对应于该混合长丝纱线的混杂间隙部分;
在该混杂间隙部分中的该复数个纤维沿着其纵向长度非线性地延伸;以及
该簇内并无纤维粘合在一起。
项目16.如项目1至14中任一项的方法,其进一步包含,在该破坏之前,在沿着该束的该纵向长度的至少一个点处使该束的至少一些该复数个纤维粘合在一起以形成至少一个粘合点。
项目17.如项目16所述的方法,其中该粘合点通过在该至少一个点处加热至少一些该复数个纤维以在该至少一个粘合点处使该纤维粘着在一起而形成。
项目18.如项目17所述的方法,其中在该至少一个点处加热至少一些该复数个纤维包含使该复数个纤维在该至少一个点处与温度高于该纤维的熔融温度的材料接触。
项目19.如前述项目中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使一些经破坏的纤维缠结在一起。
项目20:如项目19所述的方法,其中少于约50%(例如少于约25%)的经破坏的纤维与至少一个其他纤维缠结。
项目21.如前述项目中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使一些经破坏的纤维加捻在一起。
项目22:如项目21所述的方法,其中少于约50%(例如少于约25%)的经破坏的纤维与至少一个其他纤维加捻。
项目23.如前述项目中任一项的方法,其包含:
获得复数个离散束,每个束具有复数个25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度,每个束的该复数个纤维纵向排列在一起;以及
破坏每个该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列,使得其三维不规则地延伸并混合以形成复数个离散纤维填充簇。
项目24.如前述项目中任一项所述的方法,其中在所述破坏之前,该束的该复数个纤维沿着其纵向长度基本上线性地延伸。
项目25.如前述项目中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤维沿着其纵向长度基本上彼此平行地延伸。
项目26.如前述项目中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤维是非变形的纤维。
项目27.如项目26所述的方法,其中该束为非变形的混合长丝纱线。
项目28.如项目1至23中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤维沿着其纵向长度非线性地延伸。
项目29.如项目1至23及28中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤维沿着其纵向长度不规则地延伸。
项目30.如项目1至25、28及29中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤为变形纤维。
项目31.如项目30所述的方法,其中该束为变形的混合长丝纱线。
项目32.如前述项目中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤维包含约50至约500个纤维。
项目33.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维包含约80至约300个纤维。
项目34.如前述项目中任一项所述的方法,其中该束包含比该纤维填充簇更多的纤维。
项目35.如前述项目中任一项所述的方法,其中该纤维填充簇包含非该束的一部分的至少一个二次纤维。
项目36.如项目35所述的方法,其中该至少一个二次纤维在该破坏期间与该纤维填充簇的该复数个纤维混合。
项目37.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维具有约0.7至约1.7的旦尼尔。
项目38.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维具有基本上相同的旦尼尔。
项目39.如前述项目中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤维具有约20至约50mm的纵向长度。
项目40.如前述项目中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤维掺杂有耐久防水剂或硅酮化学物质。
项目41.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维具有基本上相同的长度。
项目42.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维为合成聚合物纤维。
项目43.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维为选自以下的纤维:聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乳酸、聚(丙烯酸丁酯)、丙烯酸类、丙烯酸酯、乙酸酯、聚烯烃、尼龙、人造丝、莱赛尔、聚芳酰胺、氨纶、粘胶纤维、及莫代尔纤维、或其组合。
项目44.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维为聚酯纤维。
项目45.如项目44所述的方法,其中该聚酯纤维选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、共聚酯纤维(例如包含PET结构单元的共聚酯纤维)、或其组合。
项目46.如项目44所述的方法,其中该聚酯纤维为PET纤维。
项目47.如前述项目中任一项所述的方法,其中该纤维包含再循环的聚合物材料。
项目48.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维包含硅化纤维。
项目49.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维包含非硅化纤维。
项目50.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维包含实心纤维。
项目51.如前述项目中任一项所述的方法,其中该复数个纤维包含中空纤维。
项目52.如前述项目中任一项所述的方法,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度及该宽度大于该厚度。
项目53.如项目52所述的方法,其中该长度大于该宽度。
项目54.如前述项目中任一项所述的方法,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度在约0.90至约4cm的范围内。
项目55.如前述项目中任一项所述的方法,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该宽度在约0.70至约3cm的范围内。
项目56.如前述项目中任一项所述的方法,其中该纤维填充簇具有约0.08至0.70mg/cm3(例如约0.10至约0.50mg/cm3)的密度。
项目57.如前述项目中任一项所述的方法,其中该纤维填充簇限定基本上卵形的形状。
项目58.如项目1至51及54至57中任一项所述的方法,其中该纤维填充簇限定基本上球形的形状。
项目59.如前述项目中任一项所述的方法,其中该束为长丝纱线的区段。
项目60.如项目59所述的方法,其中获得该束包含从该长丝纱线切割该区段。
项目61.如项目59或60所述的方法,其中该长丝纱线为变形长丝纱线。
项目62.如项目59或60所述的方法,其中该长丝纱线为平坦长丝纱线。
项目63:一种离散纤维填充簇,其包含:
彼此混合的复数个纤维,该复数个纤维包含25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度,
其中该复数个纤维形成:
束剩余部分,其包含一些纵向排列在一起的该复数个纤维;以及
从该束剩余部分向外三维延伸的外部纤维区域,其包含一些相对于彼此随机且不均匀地取向的该复数个纤维,以及
该其中束剩余部分包含比该外部区域更高的纤维密度。
项目64.如项目63所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分包含比该外部区域更少的纤维。
项目65.如项目63或64的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分包含比该外部区域少至少25%(例如至少50%或至少75%)的纤维。
项目66.如项目63至65中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维来自混合长丝纱线的区段,且该离散纤维填充簇的该束剩余部分对应于来自该混合长丝纱线的混杂间隙部分。
项目67.如项目66所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分中的该复数个纤维彼此缠结。
项目68.如项目63至67中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分沿着其长度非线性地延伸。
项目69.如项目63至68中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分为长丝纱线的区段的一部分。
项目70.如项目69所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分为变形长丝纱线的区段的一部分。
项目71.如项目69所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分为平坦长丝纱线的区段的一部分。
项目72.如项目63至71中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分的该复数个纤维沿着其纵向长度基本上彼此平行地延伸。
项目73.如项目63至72中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为非变形的线性纤维。
项目74.如项目63至72中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为变形的线性纤维。
项目75.如项目63至74中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维沿着其纵向长度非线性地延伸。
项目76.如项目63至75中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维沿着其纵向长度不规则地延伸。
项目77.如项目63至76中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的一些该复数个纤维缠结在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维缠结。
项目78.如项目77所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的少于约50%的该复数个纤维缠结在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维缠结。
项目79.如项目77所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的少于约25%的该复数个纤维缠结在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维缠结。
项目80.如前述项目中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的至少一些该复数个纤维加捻在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维加捻。
项目81.如项目80所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的少于约50%的该复数个纤维加捻在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维加捻。
项目82.如项目80所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的少于约25%的该复数个纤维加捻在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维加捻。
项目83.如项目63至82中任一项所述的离散纤维填充簇,其包含至少一个粘合点,其中至少一些该复数个纤维粘合在一起。
项目84.如项目83所述的离散纤维填充簇,其中该至少一个粘合点包括该剩余部分的一些纤维及该外部区域的一些纤维。
项目85.如项目83或84所述的离散纤维填充簇,其中该至少一个粘合点包括该束剩余部分的仅一些纤维及该外部区域的仅一些纤维。
项目86.如项目63至85中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度及该宽度大于该厚度。
项目87.如项目86所述的离散纤维填充簇,其中该长度大于该宽度。
项目88.如前述项目中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度在约0.90至约4cm的范围内。
项目89.如前述项目中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该宽度在约0.70至约3cm的范围内。
项目90.如前述项目中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定基本上卵形的形状。
项目91.如项目63至85及88至90中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定基本上球形的形状。
项目92.如项目63至91中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维具有约0.7至约1.7的旦尼尔。
项目93.如项目63至92中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维具有基本上相同的旦尼尔。
项目94.如项目63至93中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束的该复数个纤维具有约20至约50mm的纵向长度。
项目95.如项目63至94中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分的该复数个纤维具有基本上相同的纵向长度。
项目96.如项目63至95中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维具有基本上相同的长度。
项目97.如项目63至96中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇具有约0.08至0.70mg/cm3(例如约0.10至约0.50mg/cm3)的密度。
项目98.如项目63至97中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含约50至约500个纤维。
项目99.如项目63至98中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含约80至约300个纤维。
项目100.如项目63至99中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为合成聚合物纤维。
项目101.如项目63至100中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为选自以下的纤维:聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乳酸、聚(丙烯酸丁酯)、丙烯酸类、丙烯酸酯、乙酸酯、聚烯烃、尼龙、人造丝、莱赛尔、聚芳酰胺、氨纶、粘胶纤维、及莫代尔纤维、或其组合。
项目102.如项目63至101中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为聚酯纤维。
项目103.如项目102所述的离散纤维填充簇,其中该聚酯纤维选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、共聚酯纤维(例如包含PET结构单元的共聚酯纤维)、或其组合。
项目104.如项目102所述的离散纤维填充簇,其中该聚酯纤维为PET纤维。
项目105.如项目63至104中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维包含再循环的聚合物材料。
项目106.如项目63至105中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含硅化纤维。
项目107.如项目63至106中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含非硅化纤维。
项目108.如项目63至107中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含实心纤维。
项目109.如项目63至108中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含中空纤维。
项目110:一种离散纤维填充簇,其包含:
彼此随机混合的复数个纤维,该复数个纤维包含25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度,
其中该复数个纤维相对于彼此随机且不均匀地取向,
其中该复数个纤维形成:
至少一个内部相对密集分布的纤维区域;以及
从该至少一个内部相对密集分布的区域向外三维延伸的外部相对不太密集分布的纤维区域,以及
其中该离散纤维填充簇具有0.5cm到6.5cm的长度、0.5cm到6.5cm的宽度、及0.08mg/cm3至0.70mg/cm3的密度。
项目111.如项目110所述的离散纤维填充簇,其中该内部区域包含比该外部区域更少的纤维(例如比该外部区域少至少25%或至少50%的纤维)。
项目112.如项目110所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域包含比该内部区域更少的纤维(例如比该内部区域少至少25%或至少50%的纤维)。
项目113.如项目111至112中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维沿着其长度非线性地延伸。
项目114.如项目110至113中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为非变形的纤维。
项目115.如项目110至113中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为变形的纤维。
项目116.如项目110至115中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维来自混合长丝纱线的区段,且该离散纤维填充簇的该至少一个内部相对密集分布的纤维区域对应于来自该混合长丝纱线的混杂间隙部分。
项目117.如项目116所述的离散纤维填充簇,其中在该至少一个内部相对密集分布的纤维区域中的该复数个纤维彼此缠结。
项目118.如项目116或项目117所述的离散纤维填充簇,其中该簇内无纤维粘合在一起。
项目119.如前述项目中任一项所述的方法,其中该束的该复数个纤维掺杂有耐久防水剂或硅酮化学物质。
项目120.如项目110至119中任一项所述的离散纤维填充簇,其中一些该复数个纤维缠结在一起。
项目121.如项目120所述的离散纤维填充簇,其中少于约50%的该复数个纤维缠结在一起。
项目122.如项目120所述的离散纤维填充簇,其中少于约25%的该复数个纤维缠结在一起。
项目123.如项目110至122中任一项所述的离散纤维填充簇,其中一些该复数个纤维加捻在一起。
项目124.如项目123所述的离散纤维填充簇,其中少于约50%的该复数个纤维加捻在一起。
项目125.如项目123所述的离散纤维填充簇,其中少于约25%的该复数个纤维加捻在一起。
项目126.如项目110至117或119至125中任一项所述的离散纤维填充簇,其包含至少一个粘合点,其中至少一些该复数个纤维粘合在一起。
项目127.如项目126所述的离散纤维填充簇,其中该至少一个粘合点包括该内部区域的一些纤维及该外部区域的一些纤维。
项目128.如项目126或项目127所述的离散纤维填充簇,其中该至少一个粘合点包括该内部部分的仅一些纤维及该外部区域的仅一些纤维。
项目129.如项目110至128中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度及该宽度大于该厚度。
项目130.如项目129所述的离散纤维填充簇,其中该长度大于该宽度。
项目131.如项目110至130中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该长度在约0.90至约4cm的范围内。
项目132.如项目110至131中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中该宽度在约0.70至约3cm的范围内。
项目133:根据权利要求110至132中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定基本上卵形的形状。
项目134.如项目110至128及131至132中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定基本上球形的形状。
项目135.如项目110至134中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维具有约0.7至约1.7的旦尼尔。
项目136.如项目110至135中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维具有基本上相同的旦尼尔。
项目137.如项目110至136中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束的该复数个纤维具有约20至约50mm的纵向长度。
项目138.如项目110至137中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维具有基本上相同的纵向长度。
项目139.如项目110至138中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇具有约0.10至0.50mg/cm3的密度。
项目140.如项目110至139中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含约50至约500个纤维。
项目141.如项目110至140中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含约80至约300个纤维。
项目142.如项目110至141中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为合成聚合物纤维。
项目143.如项目110至142中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为选自以下的纤维:聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乳酸、聚(丙烯酸丁酯)、丙烯酸类、丙烯酸酯、乙酸酯、聚烯烃、尼龙、人造丝、莱赛尔、聚芳酰胺、氨纶、粘胶纤维、及莫代尔纤维、或其组合。
项目144.如项目110至143中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为聚酯纤维。
项目145.如项目144所述的离散纤维填充簇,其中该聚酯纤维选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、共聚酯纤维(例如包含PET结构单元的共聚酯纤维)、或其组合。
项目146.如项目144所述的离散纤维填充簇,其中该聚酯纤维为PET纤维。
项目147.如项目110至146中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维包含再循环的聚合物材料。
项目148.如项目110至147中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含硅化纤维。
项目149.如项目110至148中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含非硅化纤维。
项目150.如项目110至149中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含实心纤维。
项目151.如项目110至150中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含中空纤维。
项目152:一种隔绝或填充材料,其包含复数个如项目63至151中任一项所述的离散纤维填充簇。
项目153.如项目152所述的隔绝或填充材料,其包含复数个如项目63至109中任一项所述的第一离散纤维填充簇,及复数个如项目110至151中任一项所述的第二离散纤维填充簇。
项目154.如项目152所述的隔绝或填充材料,其由复数个如项目63至109中任一项所述的离散纤维填充簇组成。
项目155.如项目152所述的隔绝或填充材料,其由复数个如项目110至151中任一项所述的离散纤维填充簇组成。
项目156.如项目152至155中任一项所述的隔绝或填充材料,其中该复数个纤维填充簇包括由具有第一长度的纤维形成的第一纤维填充簇及由具有不同于该第一长度的第二长度的纤维形成的第二纤维填充簇。
项目157.如项目152至156中任一项所述的隔绝或填充材料,其中该复数个纤维簇包括由第一总数目的纤维形成的第一簇及由不同于该第一总数目的纤维的第二总数目的纤维形成的第二簇。
项目158.如项目152至157中任一项所述的隔绝或填充材料,其中该复数个纤维填充簇包括由第一合成材料的纤维形成的第一纤维填充簇及由具有不同于该第一合成材料的第二合成材料的纤维形成的第二纤维填充簇。
项目159.如项目152至158中任一项所述的隔绝或填充材料,其中该复数个纤维填充簇包括由具有第一旦尼尔的纤维形成的第一纤维填充簇及由具有不同于该第一旦尼尔的第二旦尼尔的纤维形成的第二纤维填充簇。
项目160.如项目152至159中任一项所述的隔绝或填充材料,其中该复数个纤维填充簇包括第一尺寸的纤维填充簇及不同于该第一尺寸的第二尺寸的纤维填充簇。
项目161.如项目152至160中任一项所述的隔绝或填充材料,其中该复数个纤维填充簇包括第一三维形状的纤维填充簇及不同于该第一三维形状的第二三维形状的纤维填充簇。
项目162.如项目152至161中任一项所述的隔绝或填充材料,其中该复数个纤维填充簇包括在第一密度范围内的纤维填充簇及在不同于该第一密度范围且不与该第一密度范围重迭的第二密度范围内的纤维填充簇。
项目163:一种制品,其包含复数个如项目63至151中任一项所述的离散纤维填充簇或如项目152至162中任一项所述的隔绝或填充材料。
项目164.如项目163所述的制品,其中该制品选自鞋类、外衣、衣服、睡袋及寝具。
现在将参考以下实施例中描述的特定实施方案来说明本发明,但不对本发明造成限制。
实施例
现在将参考以下实施例中描述的特定实施方案来说明本发明,但不对本发明造成限制。
实施例1
对本发明的离散纤维填充簇及羽绒簇(1000蓬松度(FP)鹅绒羽及550FP鸭绒羽)的各个实施方案进行对比测试。本发明的离散纤维填充簇通过获得基本上平行排列(即纵向排列/对齐)的136个长丝的拉伸变形聚酯纱线或丝束来制备,该聚酯纱线或丝束具有约1.10的旦尼尔每长丝(denier per fi lament,dpf)(该束因此具有约150的总旦尼尔)。切割该纱线以提供复数个1"、2"及4"长的纵向对齐的纤维束。进一步地,其他本发明的离散纤维填充簇通过获得基本上平行排列(即纵向排列/对齐)的96个长丝的拉伸变形聚酯纱线或丝束来制备,该聚酯纱线或丝束具有约2.08的旦尼尔每长丝(dpf)(该束具有约200的总旦尼尔)。接着在两个破坏构件之间破坏本发明的离散纤维填充簇,以形成复数个该离散纤维填充簇。测试该1"的1.1dpf纤维束簇,以及该2"的1.1dpf纤维束簇、该4"的1.1dpf纤维束簇及该2"的2.08dpf纤维束簇的长度、宽度、高度及体积。同样测试该羽绒簇。对每种簇类型的结果进行平均,并如下表I所示。
表I:真实羽绒与合成羽绒簇的比较
实施例2
对来自实施例1的样品进行重量及体积测试(对单个簇及10个簇的组两者)。结果列于下表I I中。"1羽毛(g)"的重量(g)测量值及"密度(g/cm3)"的密度测量值是基于十个经测试羽毛平均值的单个羽毛的平均测量值。
表II:实施例1合成羽绒簇样品的重量及体积
10羽毛(g) | 1羽毛(g) | 密度(g/cm3) | |
1,000FP鹅绒羽 | 0.0181 | 0.0018 | 0.000168 |
4"的1.1dpf合成簇 | 0.0184 | 0.0018 | 0.000213 |
550FP鸭绒羽 | 0.0081 | 0.0008 | 0.000158 |
2"的1.1dpf合成簇 | 0.0097 | 0.0010 | 0.000185 |
1"的1.1dpf合成簇 | 0.0040 | 0.0004 | 0.000352 |
2"的2.08dpf合成簇 | 0.0109 | 0.0011 | 0.000123 |
注意到如表II所示,该4"的1.1dpf合成簇与该1,000FP鹅绒羽相比密度增加约27%,该2"的1.1dpf合成簇与该550FP鹅绒羽相比密度增加约约17%,且该2"的2.08dpf合成簇与该1,000FP鹅绒羽相比密度减少约17%。
如本领域技术人员将容易理解的,该实施例中测试的性质可根据构成该离散纤维填充簇的纤维而显著变化,且前述实施例为非限制性的。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的,而不意欲限制本发明。如本文所用,除非上下文另外明确指出,否则单数形式"一(a)"、"一(an)"及"该(the)"也意欲包括复数形式。将进一步理解到,术语"包含(comprise)"(以及任何形式的包含,诸如"包含(comprises)"及"包含(comprising)")、"具有(have)"(以及任何形式的具有,诸如"具有(has)"及"具有(having)")、"包括(include)"(以及任何形式的包括,诸如"包括(includes)"及"包括(including)")、"含有(contain)"(以及任何形式的含有,诸如"含有(contains)"及"含有(containing)")及其任何其他语法变体,均为开放式的连接动词。因此,"包含(comprises)"、"具有(has)"、"包括(includes)"或"含有(contains)"一个或多个步骤或组件的方法或制品,拥有那些一个或多个步骤或组件,但不限于仅拥有那些一个或多个步骤或组件。同样,"包含(comprises)"、"具有(has)"、"包括(includes)"或"含有(contains)"一个或多个特征的方法的步骤或制品的组件,拥有那些一个或多个特征,但不限于仅具有那些一个或多个特征。
如本文所用,术语"包含(compr is ing)"、"具有(has)"、"包括(inlcuding)"、"含有(containing)"及其他语法变体涵盖术语"由……组成(cons is t ing of)"及"实质上由……组成(cons is t ing essent ial ly of)"。
词组"实质上由……组成"或其语法变体在本文中使用时,应被视为指定所述特征、整体、步骤或组分,但不排除添加一个或多个额外特征、整体、步骤、组分或其群组,但仅在所述额外特征、整体、步骤、组分或其群组不实质上改变所主张的组合物或方法的基本和新颖特性的情况下。
如本文在整个揭示中使用的近似语言可用于修饰任何可允许变化而不导致其相关的基本功能变化的定量表示。因此,由诸如"约(about)"或"基本上(subs tant ial ly)"之类的一个或多个术语修饰的值不限于所指定的精确值。例如,这些术语可指小于或等于±5%,诸如小于或等于±2%,诸如小于或等于±1%,诸如小于或等于±0.5%,诸如小于或等于±0.2%,诸如小于或等于±0.1%,诸如小于或等于±0.05%。在一些情况下,该近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。
本说明书中引用的所有文献均通过引用并入本文,如同每个单独的文献被具体地和单独地指明通过引用并入本文,如同被完全阐述一样。
除非另有明确指明,否则不认为通过引用并入的主题为任何权利要求限制的替代。
在本说明书中提到一个或多个范围的情况下,每个范围旨在是用于呈现信息的速记格式,其中该范围被理解为包含该范围内的每个离散点,如同其在此被完全阐述一样。
虽然本文已描述和描绘本发明的若干方面及实施方案,但本领域技术人员可以实现替代方面及实施方案以实现相同的目的。因此,本揭示及所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神及范围内的所有这些进一步及替代的方面及实施方案。
Claims (61)
1.一种制备至少一个离散纤维填充簇的方法,该方法包含:
获得复数个25至3600个纤维的离散束,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度,该复数个纤维纵向排列在一起;以及
破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列,使得其三维不规则地延伸并混合以形成离散纤维填充簇。
2.根据权利要求1所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含破坏该束的仅一些该复数个纤维的纵向排列,使得该束的该复数个纤维的束剩余部分保持纵向排列在一起并与三维不规则地延伸的该纤维混合。
3.根据权利要求2所述的方法,其中三维不规则地延伸的该纤维形成从该束剩余部分向外延伸的外部区域。
4.根据权利要求3所述的方法,其中该束剩余部分包含比该外部区域更高的纤维密度。
5.根据权利要求1所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含破坏该束的所有该复数个纤维的纵向排列,使得该复数个纤维都没有保持纵向排列在一起。
6.根据权利要求5所述的方法,其中破坏该束的所有该复数个纤维的纵向排列形成至少一个内部相对密集分布的三维纤维区域,以及从该至少一个内部相对密集分布的区域向外三维延伸的外部相对不太密集分布的纤维区域。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含仅混合一些经破坏的纤维,使得一些经破坏的纤维形成纤维填充簇且一些经破坏的纤维不形成纤维填充簇。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使该束定位在至少一对破坏构件的接合侧之间使得破坏侧接触该束,以及使至少一个第一破坏构件相对于至少一个第二破坏构件沿着路径平移,该路径沿着该束的该纤维的纵向进行纵向延伸且沿着垂直于该纵向方向取向的侧向方向进行侧向延伸。
9.根据权利要求8所述的方法,其中在破坏侧之间的距离在该破坏期间保持基本恒定。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其中:
该至少一个第一破坏构件沿着弧形路径平移至少第一部分时间;和/或
该至少一个第一破坏构件沿着椭圆形路径平移至少第一部分时间;和/或
该至少一个第一破坏构件沿着随机轨道模式平移至少第一部分时间;和/或
至少一个该接合侧包含基本上平坦且光滑的表面;和/或
至少一个该接合侧包含基本上平面的颗粒或凸起阵列。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使该束经受至少一个气体和/或液体的物流。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的方法,其中该离散束由长丝纱线获得,且为包含复数个25至3600个纤维的束,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至76mm的长度,该复数个纤维纵向排列在一起,所述纤维具有混杂间隙部分,其中该复数个纤维彼此缠结;且其中所述破坏纵向排列破坏邻近该混杂间隙部分的该复数个纤维,从而形成至少一个从该混杂间隙部分向外三维延伸的外部纤维区域,其中在所述破坏之后该复数个纤维相对于彼此随机且不均匀地取向,且对应于该复数个纤维的束剩余部分的该混杂间隙部分具有比该至少一个外部区域更高的纤维密度。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述破坏纵向排列包含使该束经受:
-纤维开启机中的处理;
-石榴石机中的处理;或
-空气处理。
14.根据权利要求13所述的方法,其中使该束经受空气处理包含使该束经受空气翻滚。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法,其中:
形成该纤维填充簇的该复数个纤维来自混合长丝纱线的区段,且该簇的该混杂间隙部分对应于该混合长丝纱线的混杂间隙部分;
在该混杂间隙部分中的该复数个纤维沿着其纵向长度非线性地延伸;以及
该簇内并无纤维粘合在一起。
16.根据权利要求1至14中任一项的方法,其进一步包含,在该破坏之前,在沿着该束的纵向长度的至少一个点处使该束的至少一些该复数个纤维粘合在一起以形成至少一个粘合点。
17.根据权利要求16所述的方法,其中该粘合点通过在该至少一个点处加热至少一些该复数个纤维以在该至少一个粘合点处使该纤维粘着在一起而形成。
18.根据权利要求17所述的方法,其中在该至少一个点处加热至少一些该复数个纤维包含使该复数个纤维在该至少一个点处与温度高于该纤维的熔融温度的材料接触。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中破坏该束的至少一些该复数个纤维的纵向排列包含使一些经破坏的纤维缠结在一起。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其用于制备根据权利要求21-57中任一项所述的纤维填充簇。
21.一种离散纤维填充簇,其包含:
彼此混合的复数个纤维,该复数个纤维包含25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度,
其中该复数个纤维形成:
束剩余部分,其包含一些纵向排列在一起的该复数个纤维;以及
从该束剩余部分向外三维延伸的外部纤维区域,其包含一些相对于彼此随机且不均匀地取向的该复数个纤维,以及
其中该束剩余部分包含比该外部区域更高的纤维密度。
22.根据权利要求21所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分包含比该外部区域更少的纤维(例如比该外部区域少至少25%、至少50%或至少75%的纤维)。
23.根据权利要求21或权利要求22所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维来自混合长丝纱线的区段,且该离散纤维填充簇的该束剩余部分对应于来自该混合长丝纱线的混杂间隙部分。
24.根据权利要求23所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分中的该复数个纤维彼此缠结。
25.根据权利要求21-24中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分沿着其长度非线性地延伸。
26.根据权利要求21-25中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分为长丝纱线的区段的一部分。
27.根据权利要求26所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分为变形长丝纱线的区段的一部分。
28.根据权利要求26所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分为平坦长丝纱线的区段的一部分。
29.根据权利要求21-28中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束剩余部分的该复数个纤维沿着其纵向长度基本上彼此平行地延伸。
30.根据权利要求21-29中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为非变形的线性纤维。
31.根据权利要求21-29中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为变形的线性纤维。
32.根据权利要求21-31中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维:
沿着其纵向长度非线性地延伸;和/或
沿着其纵向长度不规则地延伸。
33.根据权利要求21-32中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的一些该复数个纤维缠结在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维缠结。
34.根据权利要求33所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的少于约50%(例如少于约25%)的该复数个纤维缠结在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维缠结。
35.根据权利要求21-34中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的至少一些该复数个纤维加捻在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维加捻。
36.根据权利要求35所述的离散纤维填充簇,其中该外部区域的少于约50%(例如少于约25%)的该复数个纤维加捻在一起,或与该束剩余部分的至少一个纤维加捻。
37.根据权利要求21-36中任一项所述的离散纤维填充簇,其包含至少一个粘合点,其中至少一些该复数个纤维粘合在一起。
38.根据权利要求37所述的离散纤维填充簇,其中该至少一个粘合点包括该剩余部分的一些纤维及该外部区域的一些纤维。
39.根据权利要求37或38所述的离散纤维填充簇,其中该至少一个粘合点包括该束剩余部分的仅一些纤维及该外部区域的仅一些纤维。
40.根据权利要求21-39中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中:
该长宽及该宽度大于该厚度;和/或
该长度大于该宽度。
41.根据权利要求21-40中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定长度、宽度及厚度,且其中:
该长度在约0.5至约6.5cm的范围内;和/或
该宽度在约0.5至约6.5cm的范围内。
42.根据权利要求21-41中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定基本上卵形的形状。
43.根据权利要求21-41中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇限定基本上球形的形状。
44.根据权利要求21-43中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维具有约0.7至约1.7的旦尼尔。
45.根据权利要求21-44中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束的该复数个纤维具有约20至约50mm的纵向长度。
46.根据权利要求21-45中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维填充簇具有约0.08至0.70mg/cm3(例如约0.10至约0.50mg/cm3)的密度。
47.根据权利要求21-46中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含约50至约500个纤维。
48.根据权利要求21-47中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为选自以下的纤维:聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乳酸、聚(丙烯酸丁酯)、丙烯酸类、丙烯酸酯、乙酸酯、聚烯烃、尼龙、人造丝、莱赛尔、聚芳酰胺、氨纶、粘胶纤维、及莫代尔纤维、或其组合。
49.根据权利要求21-48中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维为聚酯纤维。
50.根据权利要求49所述的离散纤维填充簇,其中该聚酯纤维选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维、聚(对苯二甲酸六氢-对苯二甲醇酯)纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、共聚酯纤维(例如包含PET结构单元的共聚酯纤维)、生物聚合物纤维、蛋白质-基合成材料纤维或其组合。
51.根据权利要求49所述的离散纤维填充簇,其中该聚酯纤维为PET纤维。
52.根据权利要求21-51中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该纤维包含再循环的聚合物材料。
53.根据权利要求21-52中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含硅化纤维。
54.根据权利要求21-53中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含实心纤维。
55.根据权利要求21-53中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该复数个纤维包含中空纤维。
56.根据权利要求21-55中任一项所述的离散纤维填充簇,其中该束的该复数个纤维掺杂有耐久防水剂或硅酮化学物质。
57.一种离散纤维填充簇,其包含:
彼此随机混合的复数个纤维,该复数个纤维包含25至3600个纤维,该纤维具有0.2至12.0的旦尼尔及8至160mm的长度,
其中该复数个纤维相对于彼此随机且不均匀地取向,
其中该复数个纤维形成:
至少一个内部相对密集分布的纤维区域;以及
从该至少一个内部相对密集分布的区域向外三维延伸的外部相对不太密集分布的纤维区域,以及
其中该离散纤维填充簇具有0.5cm到6.5cm的长度、0.5cm到6.5cm的宽度、及0.08mg/cm3至0.70mg/cm3的密度。
58.一种隔绝或填充材料,其包含复数个根据权利要求21-57中任一项所述的离散纤维填充簇。
59.根据权利要求58所述所述的隔绝或填充材料,其中该复数个离散纤维填充簇包括第一尺寸的纤维填充簇和与该第一尺寸不同的第二尺寸的纤维填充簇。
60.一种制品,其包含根据权利要求21-57中任一项所述的复数个离散纤维填充簇或根据权利要求58或权利要求59所述的隔绝或填充材料。
61.根据权利要求60所述的制品,其中该制品选自鞋类、外衣、衣服、睡袋及寝具。
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