CN1378002A - 中空立体结构物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中空立体结构物,以一组以上的具备一个以上出料口的输出装置,沿着预设路径做周期式水平运动,自出料口输出的线材与相邻线材在每一次周期式水平运动时至少有二处重叠,所形成环环相扣的中空立体结构物,本发明所谓中空结构对受力面具非常优异的强度,支撑力与回复力,适合用于制造床垫、坐垫、靠垫、过滤材,脚踏垫包装,保护材料或结构体的补强结构。

Description

本发明涉及一种中空立体结构物，尤指一种利用线材沿固定路径做周期式水平运动或者以随机运动方式所形成呈直立排列的中空立体结构物。

传统纺粘不织布(spunbond)及塑料如3M公司生产的脚踏板(NOMAD^TM)大都是将塑料由上方喷丝口对下方水平输送带做积层摆动(机械式或随机气流式)而成型。产品水平(机械方向(MD)、横向(CD))强度相当不错，但在垂直方向的强度、膨度、支撑力，回复力非常差，缺乏三度空间的物性。

本发明的目的提供一种具备优良垂直强度的中空立体结构物。

本发明另一目的在于提供一种利用线材(如长纤丝或塑料线)沿固定路径做周期水平式运动或者以随机方式运动成型呈直立排列的中空立体结构物。

本发明另一目的在于提供一种具备优良垂直强度的中空立体结构物，其垂直方向具备优良强度、膨度、支撑力及回复力。

本发明的另一目的在于提供一种具备优良垂直强度的中空立体结构物，其适用于制造床垫、坐垫、靠垫、过滤材、脚踏垫包装、保护材料或结构体的补强结构。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种中空立体结构物，其由一组或一组以上中空结构组成，其特征在于：每一组中空结构含二个以上的中空结构单元，中空结构单元由结构材料沿着固定路径作周期运动所形成，每一组中空结构内及各组中空结构间的相邻中空结构单元在每一次周期运动至少有二处重叠，形成环环相扣的中空立体结构物。

所述的各组的中空结构单元为相同形状。

所述的各组的中空结构单元为不同形状。

所述的各组的中空结构单元为圆形。

所述的各组的中空结构单元为椭圆形。

所述的各组的中空结构单元为三角形。

所述的各组的中空结构单元为8字形。

所述的中空结构单元为随机不定形。

所述的中空结构单元系由热塑性线材构成，重叠处经受热而粘合。

本实用新型的优点是：本发明中空立体结构物，其由一组或一组以上中空结构组成，每一组中空结构含二个以上的中空结构单元，中空结构单元由结构材料沿着固定路径作周期运动所形成，每一组中空结构内及各组中空结构间的相邻中空结构单元在每一次周期运动至少有二处重叠，形成环环相扣的中空立体结构物。从而使本发明具备优良的垂直强度。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明中空立体结构物的成型示意图，其中自一组具备多个出料口的输出装置出料的线材对垂直平行输送带做周期式的水平运动

图2为自一组具备10个出料口的输出装置出料的线材对垂直平行输送带做圆形周期式水平运动所成型的中空结构物侧面示意图

图3为自一组具备10个出料口的输出装置出料的线材对垂直平行输送带做椭圆形周期式水平运动所成型的中空结构物侧面示意图

图4为自一组具备10个出料口的输出装置出料的线材对垂直平行输送带做三角形周期式水平运动所成型的中空结构物侧面示意图

图5为自一组具备10个出料口的输出装置出料的线材对垂直平行输送带分别做8字形周期式水平运动所成型的中空结构物侧面示意图

图6为自二组具备10个出料口的输出装置出料的线材对垂直平行输送带分别做圆形周期式水平运动所成型的中空结构物侧面示意图

图7为自二组具备10个出料口的输出装置出料的线材对垂直平行输送带分别做椭圆形周期式水平运动所成型的中空结构物侧面示意图

图8为自三组具备10个出料口的输出装置出料的线材对垂直平行输送带分别做椭圆形周期式水平运动所成型的中空结构物侧面示意图

本发明利用一组或一组以上具一或多个出料口的输出装置1将线材3自入料口2’进料，自出料口2输出，趁刚输出时表层尚具粘性时，将线材3淋覆在一对垂直而互相平行的输送带4之间。输出装置1在驱动装置(未显示)带动下沿着预设路径做规则或不规则水平运动，进而带动出料线材3沿着预设路径做周期式水平运动或不规则水平运动，控制输送带4速度使自出料口2输出的线材3与相邻线材在每一次周期式水平运动时至少有二处重叠，形成整体环环相扣的中空立体结构物5。

只要控制每一组输出装置1的驱动装置，即可设计出任意形状的中空立体结构物，换言之，吾人可设计出由任意形状(例如圆形或椭圆形、三角形、8字形等)的个别中空立体结构单元所组成的整台式中空立体结构物。

输出装置1可为压出机或任何可达成将线材压出的目的的装置。

线材原料可为纺粘不织布材，热塑垫材料及复合材料等，纺粘不织布材例如为聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)、聚酯(PET)及尼龙等。热塑垫材料例如为垫塑性橡胶，聚氯乙烯，丙烯青一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)，玻璃纤维，碳纤维，石墨纤维，或其它耐高温塑料，例如聚亚苯基硫醚(PPS)等，复合材料系利用热熔压出法制成长线状基材，其可为100％单一垫塑材质，也可以是复合材料，线状剖面可为实心，中空，多孔状或鞘心型(sheathand core)，在成型后需再加温至使融点较低的鞘表层有粘性时，再进行粘合，并予冷却定型。

线材若须经牵伸(drawing)步骤使线材分子达到高度排列及部分结构，而提升强度：经此步骤，在进行周期运动时，线材表面已冷却而失去粘性，因而无法在重叠处粘合。所以必须在完成中空立体结构形状后，将整个结构浸渍于树脂或其它粘合材料，或者喷以树脂或其它粘合材料而使其成型，经烘干、冷却后定型。

为了便利进一步了解本发明，提供以下例示性实例。本发明并不局限于所述或例示的特定具体实施例，而是涵盖所附申请专利范围的所有范围。

实施例1

一组具备10个出料口的压出机将长纤丝自出料口压出，压出机在驱动装置(未显示)带动下做圆形周期式水平运动，长纤丝出料淋覆于一对垂直而互相平行的输送带之间，控制平行输送带使相邻出料长纤丝在每一单次周期式水平运动时有二处重叠，因出料时尚具粘性而于重叠处粘合，便构成具备圆形形态的中空立体结构物，而予冷却定型。

如图2所示，6为圆形或椭圆形的表层，10为圆形或椭圆形的底层，纤维丝大部份为水平排列，构成表面平整，水平强度高，垂直支撑力与回复力弱。7及9为圆形或椭圆形的软层，纤维丝呈倾斜角度，对压力或负重有较好的弹性曲线，能依人体工学或压力曲线变型并分散压力。8为圆形或椭圆形的支撑层，纤维丝呈接近直立角度，对压力或负重有最大的支撑力与回复力。

综上所述，圆形或椭圆形的表层6至圆形或椭圆形的底层10构成中空表层平整，有弹性，支撑力的透气，透水的素材，适合做床垫、坐垫、脚踏垫，包装或保护材料。

实施例2

一组具备10个出料口的压出机将长纤丝自出料口压出，压出机在驱动装置(未显示)带动下做椭圆形周期式水平运动，长纤丝出料淋覆于一对垂直而互相平行的输送带之间，控制平行输送带使相邻出料长纤丝在每一单次周期式水平运动时有二处重叠，因出料时尚具粘性而于重叠处粘合，便构成具备椭圆形形态的中空立体结构物，再予冷却定型。

如图3所示，6为圆形或椭圆形的表层，10为圆形或椭圆形的底层，纤维丝大部分为水平排列，构成表面平整，水平强度高，垂直支撑力与回复力弱，7及9为圆形或椭圆形的软层，纤维丝呈倾斜角度，对压力或负重有较好的弹性曲线，能依人体工学或压力曲线变型并分散压力。8为圆形或椭圆形的支撑层，纤维丝呈接近直立角度，对压力或负重有最大的支撑力与回复力。

实施例3

一组具10个出料口的压出机将长纤丝自出料口压出，压出机在驱动装置(未显示)带动下做三角形周期式水平运动，长纤丝出料淋覆于一对垂直而互相平行的输送带之间，控制平行输送带使相邻出料长纤丝在每一单次周期式水平运动时有二处重叠，因出料时尚具粘性而于重叠处粘合，便构成具备三角形或棱形形态的中空立体结构物，再予冷却定型。

如图4所示，11为三角形的表层，呈圆点状，触感好，无水平强度，有垂直方向支撑力与弹性。12为三角形的中层，其结构力，密度支撑力均优于表层，水平方向强度也优于表层，13为三角形的底层，其结构力，密度、支撑力最高，水平方向强度也最佳。

综上所述，三角形的表层11至三角形的底层13构成柔软点状表面，有弹性，中层有支撑力，底层有支撑力，弹性及整体结构基础，适合人工草皮，脚踏垫，靠垫及过滤材。

实施例4

一组具备10个出料口的压出机将长纤丝自出料口压出，压出机在驱动装置(未显示)带动下做8字形周期式水平运动，长纤丝出料淋覆在一对垂直而互相平行的输送带之间，控制平行输送带速度，使相邻出料长纤丝在每一单次周期水平式运动时有四处重叠，因出料时尚具粘性而于重叠处粘合，便构成具备8字形形态的中空立体结构物再予冷却定型。

如图5所示，14与20各为8字的表层及底层，表面平整度较卵形成型差，但优于三角形，15及19为8字形的软层或弹性层。16及18为8字形的直立层或垂直层，支撑力，弹性最佳。17为中间层或中间结构层，为整体结构最坚固之处。

综上所述，8字形的表层14至8字形的底层20构成高密度、支撑力、结构力较佳的中空材质，适合做工业材，结合其它表层或填充物构成结构补强的中空材质。

实施例5

一组具备10个出料口的压出机将长纤丝自出料口压出，压出机在气流(未显示)带动下做随意水平式运动，长纤丝出料淋覆在一对垂直而互相平行的输送带之间，各组出料长丝互相之间有多处重叠而粘合，平行输送带以足使长丝重叠的速度往下移动，便构成具备任意形态的中空立体结构物再予冷却定型。

中空结构的表层，中层及底层为密度比较一致的产品，但是其长丝还是对受力面呈垂直排列。

实施例6

二组具备10个出料口的压出机将长纤丝自出料口压出，压出机在驱动装置(未显示)带动下做圆形周期式水平运动，长纤丝出料淋覆在一对垂直而互相平行的输送带之间，控制平行输送带速度，使相邻出料长纤丝在每一单次周期水平式运动时至少有四处重叠，因出料时尚具粘性而在重叠处粘合，便构成具备圆形形态的中空立体结构物，再予冷却定型，结构如图6所示。

实施例7

二组具备10个出料口的压出机将长纤丝自出料口压出，压出机在驱动装置(未显示)带动下做椭圆形周期式水平运动，长纤丝出料淋覆在一对垂直而互相平行的输送带之间，控制平行输送带速度，使相邻出料长纤丝在每一单次周期水平式运动时至少有四处重叠，因出料时尚具粘性而在重叠处粘合，便构成具备椭圆形形态的中空立体结构物，再予冷却定型。结构如图7所示。

实施例8

三组具备10个出料口的压出机将长纤丝自出料口压出，压出机在驱动装置(未显示)带动下做椭圆形周期式水平运动，长纤丝出料淋覆在一对垂直而互相平行的输送带之间，控制平行输送带速度，使相邻出料长纤丝在每一单次周期水平式运动时至少有四处重叠，因出料时尚具粘性而于重叠处粘合，便构成具备椭圆形态的中空立体结构物，再予冷却定型，结构如图8所示。

Claims (9)

1、一种中空立体结构物，其由一组或一组以上中空结构组成，其特征在于：每一组中空结构含二个以上的中空结构单元，中空结构单元由结构材料沿着固定路径作周期运动所形成，每一组中空结构内及各组中空结构间的相邻中空结构单元在每一次周期运动至少有二处重叠，形成环环相扣的中空立体结构物。

2、根据权利要求1所述的中空立体结构物，其特征在于：所述的各组的中空结构单元为相同形状。

3、根据权利要求1所述的中空立体结构物，其特征在于：所述的各组的中空结构单元为不同形状。

4、根据权利要求2所述的中空立体结构物，其特征在于：所述的各组的中空结构单元为圆形。

5、根据权利要求2所述的中空立体结构物，其特征在于：所述的各组的中空结构单元为椭圆形。

6、根据权利要求2所述的中空立体结构物，其特征在于：所述的各组的中空结构单元为三角形。

7、根据权利要求2所述的中空立体结构物，其特征在于：所述的各组的中空结构单元为8字形。

8、根据权利要求2所述的中空立体结构物，其特征在于：所述的中空结构单元为随机不定形。

9、根据权利要求1所述的中空立体结构物，其特征在于：所述的中空结构单元系由热塑性线材构成，重叠处经受热而粘合。

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