SE438663B - Stoppningsmaterial och sett for framstellning av detsamma - Google Patents

Description

7804635-6 sätt för framställning av detsamma.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstad- komma ett stoppningsmaterial, som har en kompressionselasticitet, vilken varierar för olika partier, och att åstadkomma ett för- faringssätt för framställning av detsamma. l Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att I åstadkomma ett kontinuerligt produktionsförfarande för hämnda stoppningsmaterial.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett stoppningsmaterial för säten och ett förfarings- sätt för framställning av detsamma. Ännu ett ändamål med uppfinningen ligger i att åstadkomma ett stoppningsmaterial, som består av en kompakt kropp av sträckt tredimensionellt krusad fibermassa av en syntetisk fiber, i vilken de krusade trådarna uppvisar fiberlängd och är slumpvist orienterade samt att kontaktpunkterna mellan var och en av trådarna är bundna med ett bindemedel, att sagda kropp upp- visar isolerade zoner vid vilka den krusade fibermassan är : behandlad medelst nålning till varierande former åstadkommen genom partiell sträckning och komprimering av de krusade trådarna i sagda zoner, och att sagda zoner, som uppvisar en täthet av mellan 1 och 100 partier/100 cmz och som är fullständigt för- delade vid àtminstone ett parti av sagda kropp är orienterad i samma riktning och uppvisar en ökning till en viss grad av samman- flätning samt antalet kontaktpunkter i förhållande till massan innan nàlningen. Ovan nämnda stoppningsmaterial kan framställas med en process, som innebär att man river en sträckt tredimen- sionellt krusad fibermassa av syntetfiber, att man pressar densamma till en förutbestämd form, att man nålar den pressade kroppen av tredimensionellt krusad fibermassa vid önskade partier åtminstone i en erforderlig riktning utmed vilken belastnings- motstándsförmàgan skall ökas, varvid nálningen utföres ett antal gånger med nålar, som var och en uppvisar åtminstone en hulling vid sin spets och som är anordnade med en förutbestämd nàltäthet, varefter kontaktpunkterna mellan fibrerna bindes med ett binde- medel.

I det följande beskrives uppfinningen med hänvis- ning till bifogade ritningar, pá vilka fig. 1 är en partiell perspektivvy av en dubbel- 3 78Û4635“6 krusad fiber, fig. 2 är en frontvy av en tredimensionellt krusad treorienterad fiber, fig. 3 är en schematisk vy av en apparat för pressning av en tredimensionellt krusad fibermassa, fig. 4 är en perspektivvy av en nål, som användes vid förfarandet enligt uppfinningen, fig. 5 är en perspektivvy av en nàlningsanordning, fig. 6 är en perspektivvy av fibermassan före nålningen, fig. 7 är en perspektivvy av fibrer, som är de- formerade genom nálningen, fig. 8 är en perspektivvy, som visar fibrerna ihopflätade i en riktning, fig. 9 är en perspektivvy av ett stoppningsmaterial enligt föreliggande uppfinning, fig. 10 är ett snitt genom ett parti av den appa- rat, som användes för framställning av stoppningsmaterialet enligt en andra variant av uppfinningen i det läge, i vilket nålen är utdragen, fig. 11 är ett snitt genom den i fig. 10 visade apparaten i det läge, i vilket nålen är nedsänkt, fig. 12-14 är schematiska snittvyer av de huvud- sakliga delstegen vid framställning av stoppningsmaterial för sä ten , fig. 15 är en snittvy, som visar ett utförings- exempel av en nålliknande spruta, fig. 16 och 17 visar förhållandena mellan belast- ning och elasticitet i stoppningsmaterialet, fig. 18 är en karta, som visar fördelningen av kompressionselasticiteten i stoppningsmaterialet för säten, och fig. 19 är en vy av en produktions-line, som användes för framställning av stoppningsmaterial enligt ett ytterligare utförande.

De syntetiska fibrer som användes kan innefatta polyester, polyamid, polypropylen och liknande, varvid polyester är att föredraga i första hand. Fibrerna är lämpligen tredimen- sionellt krusade och syntetiska med en denier av 30-1000 d, före- trädesvis 50-600 d. Det mest lämpliga är 100-500 d för en enstaka 7804635-6 4 fiber. Med tredimensionellt krusade fibrer menas fibrer i den vidaste betydelsen, som innefattar fibrer som är orienterade i tre dimensioner, såväl som krusade fibrer som är orienterade i två dimensioner. De tredimensionellt, treorienterade krusade fibrerna är att föredraga. De tredimensionellt, treorienterade krusade fibrerna kan erhållas exempelvis genom behandling av en dubbelkrusad fiber som visas i fig. l med en anordning, som av mig beskrives i en amerikansk patentansökning samt isärdragning av densamma, såsom visas i fig. 2. Således löper fiberdelen a över fiberdelen b. Delen c löper över delen d. Emellertid löper delen a e icke över delen f, utan under densamma. Således ligger fiberpartiet e till d under två skruvvarv. Detta är vad man vanligen kallar för en desorienterad skruv och är mycket lik en skruvlinjeformig telefonledning, som kommer i olag när en av dess slingor blir desorienterad i förhållande till de andra. Längden av fibrerna efter dragningen är företrädesvis mellan 40 och 200 mm, företrädesvis 60-150 mm.

Produktionen av stoppningsmaterialet genomföres i följande sekvens. Såsom visas i fig. 3, matas massan Fa av den dragna, tredimensionellt, treorienterade krusade fibermassan F med fibrer, som har stor denier, med hjälp av en bandtransportör till en rivare 11 och pressas mellan bandtransportörerna 12 och 13 och en roterande trumma 14 med hjälp av en luftström eller liknande under rivningen av massan, där den pressas samman till förutbestämd form.

Massan Fb av de sammanpressade fibrerna har då utrymme för avböjning och en medeltäthet av mellan 0,005 och 0,1 g/cm3, företrädesvis mellan 0,01 och 0,05 g/cma.

Därefter stickes fibermassan Fb vid önskade par- tier med nålar 15, som uppvisar åtminstone en hulling l5a vid sin spets, såsom visas i fig. 4, varvid náltätheten är tillräcklig för ett lämpligt antal stick, under det att massan vid den yta som är vänd från den yta, utmed vilken belastningselasticiteten skall ökas, uppbäres medelst en plan skiva, såsom en perforerad platta, en slitsad platta eller liknande. Diametern och längden av nálarna 15 bestämmes beroende pà ändamålet och är vanligen 1,8-3,6 mm i diameter och 50-1000 mm i längd. En nàl har vanligen 4-12 hullingar. vid ett speciellt utförande, som exempelvis visas i fig. 5, underkastas fibermassan Fb, som pressas och transpor- vaolsss-6 teras på en bandtransportör 13, för nålning under det att dess underyta uppbäres medelst en plan skiva 16, såsom en perforerad skiva, en slitsad skiva eller en slitsad bandtransportör, medelst nålar 15 med lämplig sticktäthet med eller utan genomgång av en hálförsedd platta, såsom en perforerad platta och en slitsad platta anordnade på varandra motsatta sidor av fiberkroppen Fb, varvid nálfixturen 18 rör sig vertikalt. Nâlarna 15 är monterade i en eller flera rader med önskad fördelning i nàlfixturen 18, vilken bringas i rörelse med hjälp av en vevaxel 19, som bringar en vevsläng 20, vilken förbinder axeln 19 och fixturen l8, i rörelse. Under tiden sättes fiberkroppen Fb i sådan rörelse att man erhåller önskat nålningsintervall. Nàlningstätheten varierar beroende på användningsomràdet och den kompressionselasticitet som önskas i en färdig stoppningsprodukt. Náltätheten ökas, d.v.s. nåldelningen reduceras när högre kompressionselasticitet önskas. Vanligen är nàltätheten mellan l och 100 nålar/100 cmz, företrädesvis mellan 4 och 50 nålar/l00 cmz.

Emedan man i ovan beskrivna utförande har talat om vertikal nâlning över ena sidans hela yta, kan nàlning natur- ligtvis göras vertikalt på båda sidor, snett, i tvärriktningen och liknande.

Vid nålning av den pressade fiberkroppen vid förutbestämda partier i förutbestämda riktningar med hjälp av nàlarna 15 expanderas eller komprimeras de ringformade tredimen- rna i fibrerna 2, såsom visas i fig. 6, i nål- sionella slingo 3- och korrugerade former, såsom ningsriktningarna i S-, L-, J-, visas i fig. 7, varvid de tredimensionella slingorna i fibrerna 2 ställvis sammanflätas med varandra i föregående olika former för avsevärd ökning av graden av sammanflätning i förhållande till andra partier, såsom visas i fig. 8. Följaktligen är fördelningen av kontaktpunkterna 21 mer tät i nàlarnas 15 stickriktningar. Det inses, att ett dylikt arrangemang av partier som är riktade och partier som icke är riktade (ringformade partier) av de tredimen- síonella fibrerna och fördelningen av kontaktpunkterna kan ge stoppningsmaterial med önskad belastningselasticitet vid för- utbestämda partier i förutbestämda riktningar. Medeltätheten i det pressade fiberblocket Fc ligger vanligen mellan 0,005 och 0,1 g/cm3, företrädesvis 0,01 - 0,05 g/cm3.

Därefter överföres den nålade fiberkroppen Fc med 7804635-6 hjälp av en bandtransportör 22 till efterföljande bindsteg, där kontaktpunkterna mellan de tredimensionellt krusade fibrerna 2, som har funnits från början, såväl som de som har formats i nálningssteget, sammanbindes med hjälp av en adhesiv för att .åstadkomma ett stoppningsmaterial C, som visas i fig. 9. Mängden av bindemedel som skall tillföras är vanligen mellan,l0 och 200 g/100 g fiber, företrädesvis 50-120 g/100 g fiber räknat på torrsubstansinnehàllet. Medeltätheten av stoppningsmaterialet C, som är framställt enligt föreliggande uppfinning, är 0,01 - 0,2 g/cm3, företrädesvis 0,03 - 0,12 g/cm3.

Bindningsbehandlingen av den tredimensionellt krusade pressade fiberkroppen Fc som har nålats utföres genom att man sprutar bindemedlet ovanifràn, sprutar ut bindemedlet inuti kroppen Fc, varvid man använder en nâlspruta, som beskrives nedan, eller genom att man nedsänker kroppen Fc i en bindemedels- ß lösning och därefter torkar eller vulkaniserar kroppen genom uppvärmning till en temperatur av 80~200°C, företrädesvis 100- _ l50°C, under 10-60 minuter, företrädesvis 15-40 minuter.

Ett typiskt bindemedel som användes i samband härmed utgöres av ett syntetiskt gummibindemedel, såsom styren- butadiengummi, akrylonitri1-butadiengummi, kloroprengummi, uretangummi etc; naturgummi; ett vinyliskt bindemedel; vinyl- acetatbindemedelg cellulosa-acetatbindemedel; akrylbindemedel och liknande, och de användes i form av latex eller lösning.

Eftersom föregående bindemedel kan användas ensamma eller i kombination, kan ett bättre resultat uppnås genom att binda fibrerna till varandra från början med hjälp av syntetiskt gummibindemedel och sedan behandla dem med naturgummibindemedel.

Den första bindningen av kontaktpunkterna mellan fibrerna med hjälp av syntetiskt gummibindemedel, som har en tillfredsstäl- lande bindningsförmåga beträffande de syntetiska fibrerna, och den efterföljande behandlingen med naturgummibindemedel kan ge en utomordentlig bindningshállfasthet beroende på det syntetiska gummibindemedlet och flexibiliteten för hela stoppningsmateria- let, såväl som förbättringar i hysteresisförlust och permanent kompressionselasticitet hos stoppningsmaterialet. Dylika proce- durer ger ocksá en förbättring och ökning av á ena sidan otill- räcklig bindningsförmàga hos naturgummibindemedlet till syntet- fibrerna genom det föregående anbringandet av syntetgummibinde- 78014635-6 medel. Det är önskvärt, att syntetgummilatexet och naturgummi- latexet pàföres ungefär i lika mängder och den totala mängden av dem är ungefär densamma som mängden konventionellt syntetgummi- latex.

Vidare kan, såsom ett andra utföringsexempel, bindemedlet pàföras såsom visas i fig. 19 genom nålning av fiberkroppen Fb med nàlningsanordningen 73, sprutning av en bindemedelsvätska, företrädesvis ett syntetiskt gummi- eller del, som uppvisar hög bindhàllfasthet, på en pressad transportör 74 med hjälp av en sprutanordning 75, via ao-2oo°c: , företrädesvis hartsbindeme kropp på en varefter torkning sker i en tork 75' 100-1600C, under 10-60 minuter, företrädesvis 15-40 minuter. i en binde Därefter doppas den pressade kroppen Fb kontinuerligt företrädesvis ett naturgummibindemedel, i ett vertikalt och medelsvätska 77, kärl 76, varefter kroppen upplyftes i huvudsak torkas i en tork 78 under rörelse vid 100-200°C, företrädesvis 120-l60°C, under 5-60 minuter, företrädesvis 10-40 minuter. ed hjälp av en transportör företrädesvis Därefter matas banan till en tork 80 m 79 och torkas eller vulkaniseras vid 80-200°C, 100-l60°C, under 10-60 minuter, företrädesvis 15-40 minuter. Vid processen är avsikten med att förtorkningen av massan Fb efter doppningen upplyftes i i huvudsak vertikal riktning, att utjämna mängden av bindemedel på banan genom att överskottet av binde- medel flyter nedât. Däremot häftar ibland vätskan mycket mer vid ett lägre parti om nedátströmningen av vätskan sker under rörelse av den pressade kroppen Fb efter doppningen. Avsikten med att förbehandla kroppen Fb efter nålningen genom besprutning med 1 och torkning är att åstadkomma hållbarhet hos kroppen ett bindemede när den lyftes upp i i huvudsak vertikal riktning.

Enligt ett ytterligare utföringsexempel kan stopp- ningsmaterial med stor tjocklek erhållas genom att man tillför bindemedel till den pressade kroppen efter nàlningen och torkar densamma med hjälp av ovan nämnda metod, varefter man matar den sträckta tredimensionellt krusade fibermassan på den pressade kroppen, pressar massan till önskad medeltäthet, nålar densamma, tillför bindemedlet och torkar densamma. Vidare kan ett laminerat stoppningsmaterial med olika medeltäthet erhållas med ovanstående metod genom varierande av kompressionsförhållandet, typen av fibrer och liknande i det därefter inmatade fibermaterialet. I 7804635"6 detta fall är det att föredraga, att nålningen som utföres för sammanflätningen av fibrerna i nedre och övre stoppningsmateria- let sker genom användande av en längre nål än tjockleken av den övre pre ssade kroppen .

Beskrivningen har avsett stoppningsmaterial, som uppvisar i huvudsak jämn grad av sammanflåtning mellan de krympta fibrerna, d.v.s. en jämn kompressionselasticitet. Denna metod kan emellertid icke ge ett stoppningsmaterial, vars ytparti är mjukt och uppvisar låg kompressionselasticitet och ett inre parti, som är styvt och har hög belastningshállfasthet. Ett dylikt stopp- ningsmaterial kan erhållas om kontaktpunkterna mellan de sträckta tredimensionellt krympta fibrerna sammanbindes med hjälp av bindemedlet, varvid fibrer, som är krullade i olika former genom expansion och kompression vid lämpliga partier i önskade rikt- ningar endast i de fibergrupper, som är belägna djupt inuti stoppningsmaterialet, är fördelade med ställvis ökad grad av sammanflätning. Ovan nämnda stoppningsmaterial kan framställas med ett förfaringssätt, vilket innefattar särande av den sträckta tredimensionellt krusade fibermassan, pressning av densamma till en förutbestämd form, nálning av den pressade kroppen av tre- dimensionellt krusade fibermassa åtminstone från en riktning, i vilken man önskar öka belastningsstyrkan, genom att använda nålar som på toppen uppvisar hullingar och är insatta rörligt i ett fint rör, varvid röret införes till ett förutbestämt djup i önskade partier av fiberkroppen, varefter nålarna utföres ur och àterdrages in i spetsen av det fina röret, varefter kontakt- punkterna mellan fibrerna sammanbindes med bindemedlet.

Fig. 10 och ll visar en schematisk konstruktion av dylika nålar för framställande av ovanstående stoppningsmaterial, varvid nàlarna 35 är fästa vid en fixtur 43, som är fastsatt med en bult 44 på undersidan av en nålhàllare 38, som är anordnad att röra sig vertikalt med hjälp av vevmekanismen. Under nàlhållaren 38 är anordnad en slitsad platta 37 med hjälp av en upphängnings~ stång 46, som är försedd med en skruvfjåder 45, på ett sådant sätt, att avståndet kan justeras. Tätheten mellan nálarna är avpassad såsom har beskrivits i det föregående. Under den nedre ytan av slitsplattan 37 är anordnat fina rör 47, som lämpligen är spetsade i sin fria ände så att de innesluter var sin nål 35 efter det att nålen har upplyfts och rören är fastlásta vid en 9 7804635~6 som hdlles med en bult 49. Slitsplattan 37 regleras så att den icke kan sänka sig under fixtur 48, med hjälp av en stoppare 50, en förutbestämd höjd, så att toppen av det Elna röret 47 icke införas i fibermassan Fb utöver ett förutbestämt djup. Under slitsplattan 37 är anordnad en plan platta 36, som kan vara en operforerad platta, en perforerad platta eller en slitsad platta, för uppbarande av den nedre ytan av den fibermassa Fb, som transporteras och pressas på bandtransportören.

Anordningens arbetssätt är såsom följer. En nål- bärare 38 bringas att röra sig vertikalt med hjälp av en vev- mekanism i förhållande till fiberkroppen Fb, som transporteras och pressas på bandtransportören, under det att massans Fb nedre yta uppbäres på den plana skivan 36. Eftersom därefter den slit- sade plattan 37 sänker sig tillsammans med nâlfästet 38, sänkes nàlarna 35 under det att de är inneslutna i de fina rören 47, ned i banan Fb till ett förutbestämt djup, d.v.s. till det djup, vid vilket plattan 37 slår an mot stopporganet 50. Vid ytterligare sänkning av nàlfästet 38 kommer, eftersom plattan 37 icke kan röra sig förbi stoppet 50, nálfästet 38 att sänka sig under det att fjädern 45 komprimeras, varvid nàlarnas 35 spetsar skjuter ut ur de fina rören 47 och nålarna ensamma sticker djupt in i fiber- massan Fb. A andra sidan är nàlarna 35 efter upplyftande inne- slutna i de fina rören på grund av fjädringsförmägan hos fjädern 45, när nàlarna 35 återgår till förutbestämt djup. vid stickning endast djupt in i förutbestämda partier av massan Fb med nálarna 35 får förbindningspunkterna mellan de olika fibrerna en mer tät fördelning i dessa partier än Ett dylikt stoppningsmaterial kan uppnås genom enbart varvid man justerar deras insticknings- annorledes. användande av nàlarna, djup. Bindningsbehandlingen genomföras på samma sätt som har beskrivits i det föregående.

Fastän beskrivningen har gjorts i samband med vertikal nàlning, är naturligtvis horisontell nålning, sned nàlning och kombinationen härav möjliga. Mekanismen för vertikal- rörelsen kan ersättas med en cylindermekanism, kammekanism, kuggstångsmekanism eller liknande.

Eftersom det enligt ovanstående metod erhållna stoppningsmaterialet är mjukt i ytlagret (litet belastnings- motstånd) och styvt i djupet (högt belastningsmotstánd) och ger 7804635-6 önskat belastningsmotstánd endast i erforderliga speciella par- tier i önskade speciella riktningar, erhåller man följaktligen ett stoppningsmaterial med varierande stoppningsegenskaper beroende på användningsområden, vilket ger önskade resultat med avseende pá den mänskliga kroppsbyggnaden när stoppningsmaterialet an- vändes i säten och liknande.

Vid stoppningsmaterial, som är framställda enligt ovan beskrivna metod, kan kompressionselasticiteten varieras partiellt genom partiella växlingar i tätheten av nålarna, varvid kompressionselasticiteten kan varieras beroende på fördelningen av belastningen frán den person, som sitter på stoppningsmate- rialet i säten och liknande. En mycket mer önskad stoppnings- egenskap för sätesanvändning kan erhållas med stoppningsmaterial, som formas genom bindning av kontaktpunkterna mellan fibrerna i den sträckta tredimensionellt krusade fibermassan med hjälp av bindemedlet, varvid (1) medeltätheten i stoppningsmaterialet ökas och (2) fibrerna, som är lockade till olika former, formade genom partiell sträckning och kompression av fibrerna i en riktning som önskas, varvid man erhåller en partiellt ökad sammanflätnings- täthet beroende pà magnituden av den last, som pàlägges på stopp- ningsmaterialet.

Ovanstående stoppningsmaterial för såtesanvändning kan framställas genom en process, som innefattar (1) framförande av en sträckt tredimensionellt krusad fibermassa till en form- J dyna, som uppvisar urtagningar i en del av dess botten, vilka ( motsvarar det parti av stoppningsmaterialet där medeltätheten § skall ökas, (2) uppvändning av formen och avlägsnande av bottnen, (3) komprimering av den fibermängd, som har framförts till for- ' men, (4) stickning av massan av pressad tredimensionellt krusad fiber med hjälp av nålar, som vid sina spetsar uppvisar hullingar, ett antal gånger så att de partier, där graden av partiell sam- manflätning mellan fibrerna skall ökas, erhåller en ökad täthet, och (5) att man därefter sammanbinder kontaktpunkterna mellan de olika krusade fibrerna, som bildar det pressade blocket, med hjälp av bindemedel.

Fig. 12-14 visar maskiner, som är drivna av en anordning, som är ansluten till en räknare, vilken bygger upp och lagrar varierande faktorer för ástadkommande av önskad kompres- sionselasticitet eller önskade stoppningsegenskaper, d.v.s. 7804635-6 ll denier och radie hos de lockade fibrerna i startmaterialet, typ och kvantitet av bindemedlet, fibertäthet och liknande, eller en parat, vid vilken man icke använder någon computer, utan vilken om erhåller information av ap manövreras av en kontrollanordning, s förutbestämda konditioner.

I fig. 12 uppvisar formen en yttre'periferie1l vägg 51 och en bottenplatta 52, vilken är utformad med en för- djupning 53, som kan innehålla råmaterial för erhållande av erforderlig medeltäthet vid förutbestämda partier av de pressade produkterna som tillverkas genom pressformning, och dynan är monterad roterbart på en ram 55 medelst en axel 54, som är fäst vid ytterväggen 51. Tredimensionellt krusade fibrer 56, som är särade i en rivare, tillföres under mätning eller efter mätning med hjälp av en luftfläkt eller liknande. Fiberstapeln 56 kan införas separat eller i jämn blandning med andra fibrer, eller också kan den tillföras så att varje typ bildar ett lager.

Därefter nedsänkes en platta 58 av önskad form, vilken är ansluten till en luftcylinder eller hydraulisk cylinder 57 med hjälp av cylindern 57 (eller mekaniska eller magnetiska anordningar) så att fiberlagret 56 övertäckes och dynan vändes upp så att plattan 58 hamnar nedtill. Plattan 58 behöver icke alltid vara plan, utan kan vara ojämn så att den ger den varie- rande medeltätheten i de pressade produkterna. Cylindern 57 och plattan 58 kan vara löstagbara från varandra efter vändning av dynan, eller också kan de bibehållas sammankopplade efter vänd- ningen. Därefter avlägsnas bottenplattan 52 med hjälp av en luft- eller hydraulisk cylinder (eller mekaniska eller magnetiska anordningar) (icke visade) till det läge, som visas i fig. 13, där fiberlagret 56 uppskjuter med ett parti, som motsvarar ovan nämnda fördjupning 53.

Efter avlägsnandet av den uppsvängda bottenplattan 52 komprimeras fiberlagret 56 medelst en hålförsedd platta 59, vilken kan vara en perforerad platta, en slitsad platta eller liknande, så att man erhåller önskad medeltäthet i sagda parti.

Därefter komprimeras det utskjutande partiet av fiberlagret 56 intensivt och dess medeltäthet ökas. Ovan nämnda kompression kan utföras i sådan grad, att man erhåller en medeltäthet och storlek som just erfordras hos den slutliga produkten, men en dylik täthet kan som ett alternativ erhållas genom efterföljande komp- 780146356 12 ression efter nàlningen och införandet av bindemedlet, såsom beskrives nedan. vid rotation av vevaxeln 60 bringas en vevsläng 61 att förflytta nàlbärarplattan 62, som är ansluten till den- samma, vertikalt. Därigenom bringas nàlarna 63, som var och en är försedd med hullingar och är monterade med en önskad delning, att röra sig vertikalt för utförande av nàl ningen av fiberlagret.

Därigenom expanderas de krympte fibrerna partiellt eller komp- rimeras i stickningsriktningen till S-, I-, J-, 3- och veckade former för sammanflätning av de tredimensionella krympta fibrerna i fibermassan med varandra. Graden av sammanflätning, d.v.s. antalet sammanflätade partier per ytenhet, ökas i avhängighet av nálfördelningen, d.v.s. den täthet med vilken nálarna är mon- terade. T.ex., såsom visas i fig. 14, är nålarna anordnade med ökad täthet i mittenpartiet,.där större täthet önskas. önskad stickningsriktning, läge och stickningscykel för nàlarna inst- rueras från eller kontrolleras av en computer om så erfordras.

Efter nàlningen kan fibersammanflatningen uppnås vid förutbe- stämda partier genom användande av nálar, som var och en är försedd med hullingar och är rörlig fram och åter i ett spetsat rör, införande av röret till ett förutbestämt djup och därefter utförande av nálarna vidare in i fiberlagret.

Den massa som har nàlats underkastas därefter bindningsbehandling genom sprutande av ett bindemedel på densamma i formen eller efter det att den har tagits bort från formen, eller genom nedsänkning av densamma i en bindemedelslösning, varefter torkning sker. När de pressade produkterna har nålats med en hög nálningstäthet i formen och icke är lätt deformerbara om de tages ut från formen, kan de förses med bindemedel efter att ha tagits bort från formen. Om det däremot är möjligt att deformera massan utanför formen, kan följande två metoder före- trädesvis användas. Vid den första metoden utföres en preliminär bindningsbehandling genom sprutning med ett förhållandevis snabb- torkande bindemedel, t.ex. ett syntetiskt gummibindemedel såsom SBR, NBR, uretangummi, etc., polyvinylklorid, cellulosa-acetat, vinylacetat och akrylbindemedel, genom en nálspruta, som är omkring 5-10 mm i diameter, in i den pressade kroppen, som är placerad i formen, varefter densamma torkas för sammanbindning av kontaktpunkterna mellan fibrerna i sådan grad, att ingen de- formation sker i den pressade kroppen. När den sammanbundna -M-n--wuw . wu-vcí 13 7804635-6 kroppen därefter tages bort från formen, förses den med ett elastiskt bindemedel, såsom polyuretan, naturgummi och syntet- gummibindemedel i en emulsion eller en latexlösning, genom sprut- ning eller injektion, varefter den torkas eller vulkaniseras för erhållande av den slutliga produkten. Enligt den andra metoden sprutas först elastiska bindemedel på de pressade produkterna, varvid man använder en nàlspruta, och det bundna blocket torkas eller vulkaniseras genom upphettning av detsamma tillsammans med formen eller genom inblàsande av varm luft eller ånga i formen för erhållande av de slutliga produkterna. Det är naturligtvis nödvändigt att använda sig av en lösgöringsbehandling eller överdraga formens yta med ett släppmedel för att underlätta släppningen i formen liksom att åstadkomma häl för införande av krokar eller sprutmunstycken för bindemedel. Vidare kan en metall- skiva eller en perforerad form användas om det icke resulterar i speciella svårigheter med tanke på fabrikationsnoggrannheten.

Dessutom kan man inmata en stapel av tredimensionellt krusade fibrer av olika material och fysikaliska egenskaper (såsom denier och krympningsgrad) och avlägsna plattan 9 efter föregående nàlnings- och bindningsbehandlingar, varefter komprimering sker och man åter utsätter produkten för nàlning, bindning etc.

Den spruta, som beskrives ovan och användes vid detta förfarande, är visad i fig. 15, i vilken ett antal dubbel- rör, som vart och ett bildar ett ytterrör 64 och ett innerrör 65, båda spetsade i ändarna och vart och ett utformat med åtminstone en öppning 66 och 67 i området för den fria änden, är monterade i en grupp pá en bärplatta 68. Genom sänkning av bärplattan 68 införes nàlsprutan i den pressade kroppen och bindemedel injiceras under tryck från en vätskereservoar 69 och passerar genom kanalen 70 i det yttre röret 64, vilket innebär att vätskan utsprutas genom öppningen 66 när luft injiceras under tryck fràn en luft- behållare 71 och passerar genom en kanal 72 i det inre röret 65 och utströmmar från öppningen 67. Användandet av en dylik spe- ciell typ av nål spruta kan ersättas med konventionella sprutor, som sprutar bindemedlet på den pressade kroppen ovanifràn.

Stoppningsmaterialet för sätesanvändning som har behandlats enligt ovan kan komprimeras ytterligare om så erford- ras, medan man blàser ånga med en temperatur av mellan 80 och ll0°C, företrädesvis 90-l05°C, med önskat kompressionsförhàllande, 7800635-“6 14 t.ex. 10-60%, företrädesvis 20-40%, varvid erhålles ett stopp- ningsmaterial, som uppvisar en i huvudsak flat yta och i vilket fibertätheten och graden av sammanflätning är ökade inuti i förhållande till tillståndet före kompressionen.

Medeltätheten hos det företrädesvis för sätes- användning avsedda stpppningsmaterialet enligt föreliggande uppfinning är, även om den varierar beroende på slutanvändningen och önskad kompressionselasticitet, vanligen mellan 0,005 och 0,1 g/cm3, företrädesvis 0,01-0,05 g/cm3, före bindningsbehandlingen, och vanligen mellan 0,01 och 0,2 g/cm3, företrädesvis 0,03-0,12 g/cm3, efter bindningsbehandlingen. Eventuell mängd av bindemedel som tillföres är mellan 10 och 200 g/100 g fiber, företrädesvis 50-120 g/100 g fiber, räknat på torrsubstansen. Nâltätheten är mellan 1 och 100 nålar/100 cmz, företrädesvis 4-50 nålar/100 cm2.

Páläggandet av ovan nämnda ángkompression ökar medeltätheten i motsvarande grad.

Eftersom, såsom har beskrivits ovan, stoppnings- materialet för sätesanvändning är så anpassat, att dess medel- täthet är ökad och fibrerna krusade i olika former genom partiell expansion och kompression av fibrerna i önskade speciella rikt- ningar med en fördelning, som ger partiellt ökad täthet beträffande sammanflätningen beroende pá magnituden av den last, för vilken materialet skall utsättas, kan önskad kompressionselasticitet valfritt erhållas i olika partier av stoppningsmaterial, som användes för säten, över vilka den sittande personens kroppsvikt är ojämnt fördelad. Vidare är detta stoppningsmaterial mycket komfortabelt att använda, eftersom det ej ger personen som sitter på materialet någon känsla av genomslag, vilket är fallet vid säten av polyuretanskum och skumgummi, utan materialet ger alltid önskad stoppningseffekt. Vidare införes enligt förfarandet enligt uppfinningen den tredimensionellt krympta sträckta fibermassan till en pressform, vars botten är försedd med en fördjupning i det parti, som motsvarar det parti av stoppningsmaterialet, i vilket medeltätheten skall ökas, formen vändes upp och ned och bottnen avlägsnas och komprimering sker av den fibergrupp, som har införts i formen. Detta möjliggör àstadkommandet av förut- bestämd medeltäthet för hela stycket, såväl som att man erhåller högre medeltäthet för det parti av fiberblocket som skjuter ut i motsvarighet till hàlighetens volym i bottnen av formen, eftersom 7804635-6 detta parti komprimeras i motsvarande grad mer, varvid man erhåller en partiull ökning av materialets stoppningsegenskaper.

Vidare nàlas enligt föreliggande uppfinning den pressade kroppen av tredimensionellt krusade fibrer ett förutbestämt antal gånger med nålar, som är försedda med hullingar vid sina toppar, så att fibrerna som är krusade till olika former erhåller en partiell ökning av graden av sammanflätning och kontaktpunkter mellan fibrerna, varvid kroppen sammanbindes med ett bindemedel. Detta möjliggör kontroll av sammanflätningen mellan fibrerna genom nàltätheten, antalet nàlningscykler, riktningen av nålningen och liknande, varvid önskad kompressionselasticitet eller stopp- ningsegenskap kan uppnås, såväl som att ett stoppningsmaterial för sätesanvändning kan massproduceras, eftersom produktions- steget är mycket enkelt.

Om man jämför med filtar som framställes med hjälp av en konventionell nàlstansmetod, har stoppningsmaterialet enligt föreliggande uppfinning följande skillnader.

För det första har fibrerna enligt uppfinningen en denier, som är större än 30d, medan fibrerna som användes vid en konventionell nàlstansprocess har en denier av under 20d.

För det andra, när det gäller nàlningen (stickning av fibrerna med nålar), är fibermassan så glest fördelad enligt uppfinningen, att en avböjning är möjlig medan fibermassan vid nàlstansmetoden är sà tätt anordnad, att avböjning är i det närmaste omöjlig.

För det tredje sker enligt föreliggande uppfinning nàlning endast i erforderliga speciella partier i önskade rikt- ningar, såsom vertikalt, snett och i tvärriktningen, vilket ger tätt fördelade sammanflätade och icke sammanflätade partier, vilka sistnämnda icke påverkas av nàlningen, medan nålning ut- föres genom genomförning av nálarna jämnt över hela partiet i nålstansmetoden.

För det fjärde användes tredimensionellt krusade fibrer enligt föreliggande uppfinning, medan sådana fibrer icke användes vid konventionell tillverkning av filtar och liknande. Även om stoppningsegenskaperna kan varieras genom ökning av tätheten genom bindningsbehandling eller liknande vid den kon- ventionella metoden, kan man icke modifiera stoppningsegenska- perna genom stickning och sammanflätning vid denna metod. 78046396 16 Stoppningsmaterialet enligt föreliggande upp- finning uppvisar mycket goda stoppningsegenskaper, tillfreds- ställande luftgenomsläpplighet och kan ge optimal kompressions- elasticitet i önskade speciella riktningar. Vidare är materialet också användbart som stoppningsmaterial för bäddar och säten för bilar och flygplan.

Föreliggande uppfinning beskrives mer detaljerat i följande föredragna utföringsexempel.

Exempel 1.

Tredimensionellt krusade fibrer med en längd av 7,5 cm och 300 denier i form av enstaka fibrer tillfördes efter det att de särats till en bandtransportör med hjälp av en luft- fläkt och komprimerades till en tjocklek av 100 mm för erhållande av en pressad fiberkropp. Fiberkroppen uppvisade en medeltäthet av 0,025 g/cm3. Den pressade kroppen matades pà transportbandet och fördes över en slitsad platta med en hastighet av 780 mm/minut och nàlningen genomfördes ovanifrán genom att man roterade en vevmekanism och därigenom gav en vertikal rörelse av 60 slag/minut till en bärplatta försedd med nålar, som var och en uppvisade hullingar, varvid nálarna var anordnade med en delning av 2,5 cm i sicksackmönster i två rader. Därefter besprutades den pressade och nálade kroppen med ett bindemedel, som innehöll 100 viktdelar (50% torrsubstans) naturgummilatex, 2,4 viktdelar kolloidal svaveldispersion, 6,0 viktdelar zinkoxiddispersion, 2,4 viktdelar Noxceller PX dispersion (tillverkad av Ouchi Shinko Kagaku Kabushiki Kaisha) och 20 viktdelar vatten till en mängd av -100 g/100 g fibrer, och därefter skedde upphettning under 30 minuter vid 130°C för erhållande av ett stoppningsmaterial.

Medeltätheten hos stoppningsmaterialet var omkring 0,05 g/cm stoppningsegenskaperna var i högsta grad tillfredsställande. De använda nálarna hade en diameter av 1,8 mm, en längd av 91 mm och 3 och hade 6 hullingar.

Exempel 2.

Polyesterfibrer av 100 denier stacks med nålar (1,8 mm diameter, 91 mm längd och med 6 hullingar), som var anordnade med 30 mm delning vertikalt, 20, 40, 60 och 80 gånger (totalt räknat i uppåt- och nedátrörelser) och bands med binde- medel såsom i Exempel l för erhållande av stoppningsmaterial A, B, C och D. Polyuretanskum E behandlades också för jämförelse. 7804635-6 17 Efter att test genomförts enligt Japanska Industristandarden (1 det följande benämnd JIS) K 6401 för dessa provstycken (200 mm x 200 mm x 100 mm) med en diameter pà presstycket av 200 mm och en kompressionshastighet av 100 m/minut, erhölls de kurvor som visas i fig. 16.

Exempel 3.

Efter genomförande av ett liknande test för prov- stycken preparerade på liknande sätt som i Exempel 2, men där man varierade polyesterfibrernas denier och stack 40 gånger totalt räknat i uppåt- och nedàtrörelser under samma förhållanden som i Exempel 2, erhölls de kurvor som visas i fig. 17, varvid kurvorna F, G, H och I representerar resultaten av test med fibrer på 100, 200, 300 resp. 500 denier. Kurvan J representerar resultatet med polyuretanskum.

Exempel 4.

Tredimensionellt orienterade'krusade polyester- fibrer av 300 denier komprimerades till en medeltäthet av 0,025 g/cm3, nálades med en náltäthet av 9 nålar/100 cm3, sprayades med SBR-bindemedel, som innehöll 100 viktdelar (40% torrsubstans) av SBR-latex, 1-3 viktdelar vulkaniseringsmedel, 7-8 viktdelar vulkaniseringshjälpmedel, 1-3 viktdelar vulkaniseringsaccelerator och 30 viktdelar vatten i en mängd av 25% av den totala vikten och därefter skedde torkning vid 130°C under 20 minuter för àstadkommande av en förbehandling. Därefter nedfördes den pressade kroppen i en lösning av bindemedel innehållande 100 viktdelar (50% torrsubstans) naturgummilatex, 1-3 viktdelar svaveldisper~ sion, 6-7 viktdelar zinkoxiddispersion, 1-3 viktdelar Noxcell- dispersion och 30 viktdelar vatten i en sats av 28% av hela vikten, varefter man upphettade till 130°C under 30 minuter för att erhålla ett stoppningsmaterial. Efter genomförande av ett test enligt JIS K 6401 på materialet, erhöll man en hysteresis på -40% och permanent kompressionsresistens av mindre än %.

Exempel 5.

Tredimensionellt orienterade krusade fibrer av en längd på 80 mm och 300 denier i form av enskilda fibrer uppfla- tades, tillfördes med hjälp av en luftström under mätning till en form, vars botten var försedd med en fördjupning, och vilken form täcktes med en perforerad platta. Därefter vändes formen upp och ned och bottnen avlägsnades. Fibrerna täcktes vidare med en '78Û4635*6 18 perforerad platta och komprimerades till en medeltäthet av 0,03 g/cm3. Därefter genomfördes nàlningen med användande av nålar, som uppvisade hullingar och var anordnade med en täthet av 9 nålar/100 cmz (max. 25 nålar/100 cmz, min. 4 nålar/100 cmz).

Därefter besprutades Eibermassan med SBR-latex, varvid man använde sig av en nálspruta, varefter torkning skedde. Därefter togs materialet ut från formen och nedsänktes i en naturgummiemulsion och vulkaniserades därefter vid 130°C under 30 minuter för att åstadkomma ett stoppningsmaterial för sätesanvändning med en kompressionselasticitet, som fördelades såsom visas i fig. 18.

Stoppningsmaterialet ger ej personen, som sitter pá detsamma, en känsla av genomslag vid sittandet och uppvisar utomordentliga ~ stoppningsegenskaper.

Claims (14)

1. 7804635~6 P a t e n t k r a v 1. Stoppningsmaterial, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det består av en kompakt kropp av sträckt tre- dimensionellt krusad fibermassa (Fb) av en syntetisk fiber i vilken de krusade trådarna uppvisar fiberlängd och är slumpvist orienterade samt att kontaktpunkterna (21) mellan var och en av trådarna är bundna med ett bindemedel, att sagda kropp (Fc) upp- visar isolerade zoner vid vilka den krusade fibermassan (Fb) är behandlad medelst nàlning till varierande former ástadkommen genom partiell sträckning och komprimering av de krusade“tradarna i sagda zoner, och att sagda zoner, som uppvisar en täthet av mellan 1 och 100 partier/100 cmz och som är fullständigt för- delade vid åtminstone ett parti av sagda kropp (Fc) är orienterad i samma riktning och uppvisar en ökning till en viss grad av sam- manflätning samt antalet kontaktpunkter (21) i förhållande till massan (Fb) innan nàlningen.

2. Stoppningsmaterial enligt patentkrav l, k ä n - n e t e c k n a t d ä r a v, att syntetfibrerna år av 30-1000 denier.

3. Stoppningsmaterial enligt något av patentkraven l- 2, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att de tredimensionellt krusade trådarna hos sagda massa (Fc) utgöres av en i tre rikt- ningar tredimensionellt krusad fiber (a-f) som är formad genom upptvinning av en värmetorkande, dubbelvriden tråd.

4. Stoppningsmaterial enligt något av patentkraven l- 3, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att stoppningsmaterialet (Fc) uppvisar en medeltäthet av mellan 0,01 och 0,2 g/cm .

5. Stoppningsmaterial enligt patentkrav 2, k ä n - n e t e c k n a t d ä r a v, att syntetfibrerna utgöres av polyester.

6. Stoppningsmaterial enligt patentkrav 3, k ä n - n e t e c k n a t d ä r a v, att syntetfibrerna är på 50-600 denier.

7. Stoppningsmaterial enligt patentkrav 2, k ä n - n e t e c k n a t d å r a v, att ett bindemedel (77) är påfört med en mängd av 10-200 g/100 g fiber räknat i torrsubstansinnehàll. 780â635~6

8. Stoppningsmaterial enligt patentkrav 2, k ä n - n e t e c k n a t d ä r a v, att de i olika former krusade fib- rerna formats genom partiell expansion och kompression vid öns- kade partier (a-f) och med en utsträckning i önskad riktning för- delade i stoppningsmaterialet (Fc) med partiellt ökad täthet be- träffande graden av sammanflätning i fibermassan endast djupt inuti stoppningsmaterialet.

9. Stoppningsmaterial enligt patentkrav 2, k ä n - n e t e c k n a t d ä r a v, att medeltätheten av stoppnings- materialet (Fc) år ökad och de i olika former krusade fibrerna är formade genom partiell utdragning och kompression av fibrerna i fibermassan med en utsträckning i specifika riktningar med en fördelning av ökad täthet beträffande graden av sammanflätning i avhängighet till magnituden av den belastning som materialet skall utsättas för.

10. Stoppningsmaterial enligt något av ovan angivna patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att detsamma är avpassat för användning i samband med säten.

11. Förfaringssätt för framställning av ett stopp- ningsmateria1,en1igt något av ovan angivna patentkrav, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att det innefattar att man river (ll) en sträckt tredimensionellt krusad fibermassa (Fa) av syntet- fiber, att man pressar densamma till en förutbestämd form (Fb), att man nålar den pressade kroppen av tredimensionellt krusad fibermassa vid önskade partier åtminstone i en erforderlig rikt- ning utmed vilken be1astningsmotståndsförmågan skall ökas, varvid nálningen utföres ett antal gånger med nålar (15; 35; 63) som var och en uppvisar åtminstone en hulling (15a) vid sin spets och som är anordnade med en förutbestämd náltäthet, varefter kontaktpunk- terna (21) mellan fibrerna bindes med ett bindemedel.

12. Förfaringssätt enligt patentkrav 11, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att man brukar syntetfibrer som är av 30-1000 denier.

13. Förfaringssätt enligt något av patentkraven 11-12, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man brukar en fibermassa (Fb) av treorienterade tredimensionellt krusade fibrer.

14. Förfaringssätt enligt något av patentkraven ll-13, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man behandlar fibermate- rialet till dess att det uppvisar en medeltäthet av mellan 0,01 och 0,2 g/cm3. 780l|635~6 21 15, Förfaringssätt enligt något av patentkraven ll-14, k 3 n n v t e c k n n t täthet med nàlarna (l5; 35; 63) i den pressade fiberkroypen (Fb) som är mellan 1 och 100 nålar/100 cmz. Förfaringssätt enligt något av patentkraven ll-15, d ä r a v, att man nålar med en stick- l f» . k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man brukar syntetfrbern i form av polyesterfiber. 17. Förfaringssätt enligt något av patentkraven ll-16, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man utgår från en fiber- kropp (Fb) som före nálningen och páförandet av bindemedlet upp- visar en medeltäthet av mellan 0,008 och 0,1 g/cm3. 18. Förfaringssätt enligt något av patentkraven ll-17, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man påför bindemedlet i en mängd av 100-200 g/100 g fiber räknat pà torrsubstansen. 19. Förfaringssätt enligt något av patentkraven 1118, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att bindningen av kontaktpunk- terna (21) mellan fibrerna med bindemedel ástadkommes genom tork- ning efter pàförandet av bindemedlet. 20. Förfarlngssätt enligt något av patentkraven 11-19, k ä n n e t e C k n a t d ä r a V, att man pâför bindemedlet genom sprutning. 21. Förfaringssätt enligt nágot av patentkraven ll-19, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man utför bindningen genom doppning av den pressade fiberkroppen (F6) i bindemedelslös- ningen (77). 22. Förfaringssätt enligt något av patentkraven ll-21, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att ett syntetiskt gummibinde- medel pàföres först, varefter ett naturgummibindemedel tillföras den pressade fiberkroppen. 23. Förfaringssätt enligt något av patentkraven ll-22, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den pressade fiberkroppen (F6) behandlas med snabbtorkande bindemedel genom sprutning (75), torkning (75'), doppning i en bindemedelsvätska (77), som är elastisk, uppdragning i huvudsak vertikalt och sluttorkning (78,80). 24. Förfaringssätt enligt patentkrav 23, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att man brukar ett snabbtorkande binde- medlet som utgöres av ett syntetgummibindemedel och ett elastiskt bindemedel som utgöres av ett naturgummibindemedel. 780l+635~6 , 22 25. Förfaringssått enligt något av patentkraven 11-24, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man nålar medelst nålar (35) som var och en är rörligt monterad i ett fint rör (47) genom införande av det fina röret (47) till ett bestämt djup och där- efter utskjuter och àterindrager nàlarna (35) ut ur och in i det fina röret 47, varefter kontaktpunkterna (21) mellan fibrerna bindes med hjälp av ett bindemedel. 26. Förfaringssätt enligt något av patentkraven 11-25, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att det innefattar följande steg: (I) införande av den sträckta tredimensionellt krusade fibermassan (Fa) i en form, vars botten uppvisar en för- djupning i ett parti, som motsvarar det parti av stoppningsmate- rialet, i vilket medeltätheten skall ökas, (II) vändning av formen och därefter avlägsnande av dess botten, (III) komprimering av den i formen införda fiber- massan, W (IV) nálning av den pressade kroppen genom använ- dande av nålar, som var och en uppvisar hullingar vid den fria spetsen, ett antal gånger för ökning av tätheten av partierna för ökad partiell sammanflätning mellan fibrerna, och därefter (V) sammanbindning av kontaktpunkterna (21) mellan fibrerna i den pressade kroppen.