NO331423B1 - Isolasjons- eller fyllmateriale av mikrodenierfiber - Google Patents

Abstract

Et isolasjons- eller fyllingsmateriale bestående av fiberballer som er laget av en tilfeldig sammentvinning av mikrodenierpolyesterfibrer.

Description

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot forbedringer i fiberfyllmateriale som vanligvis betegnes fiberballer.

Det har vært mange forsøk på å skape et isolasjons- eller fyllmateriale som er en akseptabel erstatning for dun. Polyesterifberfyll er ett av dem, og det har oppnådd bred kommersiell aksept som fyllmateriale for bl.a. puter, sengetøy og møbler. Slikt fyll kan ta forskjellige former, så som stapelfibrer av forskjellige størrelser, bl.a. hule og faste fibrer og krympete fibrer. Forskjellige former har vært foreslått, så som kuler (US patentskrift nr. 4065599), kuler med projiserende fibrer for å tillate sammenlåsing (US patentskrift nr. 4820574), krympete bunter av fibrer (US patentskrift nr. 4418103), sammensetninger av fibersløyfer (US patentskrift nr. 4555421), ruller, baller, bunter og nåleputekonfigurasjoner av fibrer (US patentskrift nr. 3892909), for å nevne noen få. I tillegg har fiberklumper dannet av revet vatt, som beskrevet i US patentskrift nr. 6329051 med tittelen "Låsbare isolasjonsklumper", og slike klumper i blanding med naturfibrer så som dun, som beskrevet i US patentskrift nr. 6329052 med tittelen "Blåsbar isolasjon", vært funnet spesielt egnet som isolasjons-/fyllmateriale. Det som også har vist seg å gi et utmerket isolasjons-/fyllmateriale i form av vatt eller klumper, er en blanding av makrofibrer og mikrofibrer som beskrevet i US patentskrift nr. 4992326 med tittelen "Syntetisk dun". Videre har sammensetninger av isolasjons-/fyllmateriale beskrevet i US patentskrift nr. 4588635 og 5043207 også vært funnet vel egnet som erstatning for naturlig isolasjon.

Forskjellige måter for å skape fiberfyll eller fiberballer har vært foreslått i de ovennevnte patenter. Andre måter omfatter det som er beskrevet i US patentskrift nr. 5851665 angående punktbinding av tau av fibrer. En annen måte beskrevet i US patentskrift nr. 5 218 740, er å mate et jevnt lag av stapelfibrer inn i en roterende sylinder dekket med kardeduk og så rulle fibrene til avrundete klumper som blir fjernet med en spesiell avtakervalse. Andre foreslår låsing eller luftrulling av fibrene til en ball. (Se for eksempel US patentskrifter nr. 4618531,4783 364og 4164534).

Det har vært antydet at det er en forskjell mellom fiberballer og -biter (noen ganger kalt neps, se for eksempel US patentskrift nr. 5344707). Uttrykket bit referer typisk til en liten klump i garn eller duk, eller en sammenfiltret masse av fibrer (Fairchild's Dictionary of Textiles 1970-utgave). Biter, sies det, blir typisk produsert på kardemaskiner og inneholder en vesentlig mengde fibrer med sterkt sammenfiltret kjerne som ikke bidrar til elastisitet. Videre sies det at bitene ikke har det omfang eller den elastisitet og holdbarhet som er nødvendig for anvendelse som fyllmateriale (til forskjell fra fiberballer).

Det er interessant å notere at under produksjon av bane eller vatt er biter uønsket, og forsøk er ble gjort for å unngå at det oppstår biter under karding. (Se for eksempel US patentskrift nr. 4524492). Som bemerket i US patentskrift nr. 2923989 var produksjonen av biter en tilfeldig hendelse, siden det skjedde på en kardemaskin hvor sylinderbelegget var slitt til et punkt hvor de ikke lenger kunne produseres den ønskete bane eller vatt uten små biter eller klumper. Etter at man forsto nytten av bitene, ble maskiner for å skape dem med hensikt (typisk med en modifisert kardemaskin) utviklet, så som den som er beskrevet i patentskriftet nevnt umiddelbart ovenfor.

Det viktigste mål med oppfinnelsen er å frembringe en fiberball som har god fysisk integritet samtidig som den er elastisk og holdbar.

Det er et videre mål med oppfinnelsen å skape en fiberball som gir god isolasjon samtidig som den er myk ved berøring.

Enda et mål med oppfinnelsen er å frembringe en anordning for å skape slike fiberballer ved ikke å involvere kostbare og kompliserte modifikasjoner av eksisterende maskineri.

Enda et mål med oppfinnelsen er å frembringe slike fiberballer i blanding med andre materialer som enten kan være naturlige eller syntetiske.

Disse og andre mål og fordeler er oppnådd med den foreliggende oppfinnelse. I denne sammenheng forespeiler den foreliggende oppfinnelse bruken av en standard kardemaskin med visse modifikasjoner for å danne fiberballer laget av fra mikrodenierpolyesterfibrer. Slike modifikasjoner vil ikke nødvendiggjøre strukturelle endringer av maskinelementer. Isteden involverer de i utgangspunktet reversering av rotasjons-retningen for noen maskinelementer og deres duk. Det som skjer under produksjonen er at fibrene blir fysisk rullet og sammenfiltret til baller. Dette gir overlegen integritet, elastisitet og holdbarhet. I tillegg er det funnet at bruken av mikrodenierpolyesterfibrer resulterer i varmere og mykere isolasjon eller fyll. Det er også tatt i betraktning at slik formede fiberballene kan blandes med naturlige eller syntetiske fibrer for å være egnet for bestemte anvendelser.

Med den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes således et isolasjons- eller fyllmateriale, omfattende en i hovedsak rund, tilfeldig sammenfiltring av fibrer som danner en fiberball, kjennetegnet ved at den omfatter mikrodenierfibrer som er jevne og er rullet opp og filtret sammen til en ball, idet fiberballene omfatter bare fibrer som er mindre enn 1 denier, og mikrodenierfibrene er ikke bundet sammen.

Beskrivelsen av oppfinnelsen bør ses i sammenheng med tegningene, hvor figur 1 illustrerer på en noe skjematisk måte en typisk kardemaskin,

figur 2 illustrerer på en noe skjematisk måte en kardemaskin som er modifisert for å danne fiberballer, i henhold til den foreliggende oppfinnelse,

figur 3 illustrerer en fiberball, i henhold til den foreliggende oppfinnelse, og

figur 4 illustrerer typisk en fiberball som blir dannet, i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Det henvises nå spesielt til tegningene, hvor det på figur 1 er visl et typisk kardeapparat 10. Driften av kardemaskiner er diskutert generelt i US patentskrift nr. 5218740. I alminnelighet innebærer karding å ta en fibermasse, blande den, fjerne forurensninger, orientere den og danne en bane som så blir bearbeidet videre. Et uønsket aspekt ved karding er biter, og del er tatt skritt og forbedringer for å unngå slike.

Kardeapparatet 10 omfatter typisk en hovedsylinder 12, på hvilken det er anbrakt en kardeduk 14. Sylinderen roterer typisk i klokkeretningen. Plassert opp-strøms fra denne er en mindre rull 16, vanligvis kalt en forriver, også dekket med duk 18, som roterer i motsatt retning av sylinderen 12. Naborull 16 er et antall materuller 20, hvor to av disse roterer mot klokkeretningen, og én roterer i klokkeretningen.

Materullene 20 mater den åpne fiberen 22 over på rullen 16 og blir tatt opp av duken 18 og i sin tur matet til hovedsy 1 inderen 12. Rundt en del av omkretsen av hovedsylinderen 12 er flere par arbeidsruller 24 og stripperuller 26. Arbeids-/stripperullene roterer typisk motsatt hovedsylinderen 12 for karding. Spissene (eller dukorienteringen) 28 på arbeidsrullene 24 peker mot mateenden (dvs. til venstre for figur 1) mens spissene 30 på stripperullene 26 og spissene 32 på hovedsylinderen 12 peker mot avtakervalseenden (dvs. til høyre). Kardevirkningen skjer mellom arbeidsrullene 26 og hovedsylinderen 12. Duken på stripperullen 24stripper fibrene fra arbeidsrullen 26 og bærer dem for å bli fjernet derfra av hovedsylinderen 12. En hurtigvalse 28 er anordnet for å gi løft til banen som er formet, som så blir løftet av med en avtakervalse 30.

Det foregående beskriver en typisk kardeoperasjon. En slik operasjon er imidlertid modifisert, slik at istedenfor å danne en bane, blir det dannet fiberballer. I denne sammenheng henvises til figur 2 hvor deler som er lik de som tidligere er beskrevet, er gitt samme tall, merket. Biten eller fiberballfremstillingsanordningen 10' omfatter en hovedsylinder 12' som roterer i klokkeretningen. Duken 14' er i samme retning som brukt i karding. Forriverrullen 16' og materullene 20' virker på samme måte som tidligere beskrevet. De tjener imidlertid til å mate randomiserte mikrodenierstapelfibrer 22' (for eksempel 1 denier eller mindre i størrelse) laget av polyester. Bemerk at fibrene også kan være silikonisert for å forbedre håndfølelsen hos det endelige produkt. Stripperullene 24' opererer på samme måte som tidligere diskutert. Arbeidsrullene 26' roterer imidlertid motsatt det som tidligere er beskrevet, med duken på dem også i motsatt retning. Hurtigrullen 28' opererer på samme måte, mens imidlertid avtakerrullen 30' går i motsatt retning i revers, med duken på den også reversert.

Formålet med anordningen 10' er å danne en fiberball 40 av mikrodenier-polyesterstapelfibre som vist på figur 3. Slike fibre gir en overlegen isolasjonseffekt, og kan blandes med andre naturfibrer som eksempelvis bomull, ull, silke, dun eller syntetiske fibre. Gjennom bruken av anordningen 10', blir fiberballene 40 dannet av et antall mikrodenierfibrerer, som i hovedsak er rullet opp og filtret sammen til en ball (se figur 4) ved samvirke av arbeidsrullen 26', stripperullen 24' og hovedsylinderen 12', og blir til slutt fjernet med avtakerrullen 30'.

Bemerk at anordningen 10' illustrerer én måte å danne fiberballene på ifølge den foreliggende oppfinnelse. Andre anordninger egnet for formålet kan også brukes.

Claims (5)

1. Isolasjons- eller fyllmateriale, omfattende en i hovedsak rund, tilfeldig sammenfiltring av fibrer som danner en fiberball,karakterisert vedat den omfatter mikrodenierfibrer som er jevne og er rullet opp og filtret sammen til en ball, idet fiberballene omfatter bare fibrer som er mindre enn 1 denier, og mikrodenierfibrene er ikke bundet sammen.

2. Materiale ifølge krav 1, hvor alle fibrene som utgjør fiberballen er mikrodenierfibrer.

3. Materiale ifølge krav 1 eller 2, hvor mikrodenierfibrene er laget av polyester.

4. Materiale ifølge krav 1 eller 3, hvor isolasjons- eller fyllmaterialet omfatter fiberballene i blanding med naturfibrer eller syntetiske fibrer.

5. Materiale ifølge krav 1, hvor fibrene er silikonisert.