TW529999B - Reinforced article and method of making - Google Patents

Description

五、發明説明（1 ) 技麗土A案之參者資 此申請案為名為、、強化物品及其製造方法„於2000年 12月27曰提申之美國申請案〇9/749,318號之繼續案，其内 容加入本文中作為參考資料。 1明之領媸 本發明係有關於藉由熱成形或其他適當方式形成一立 體物品。 發明之背景 纖維強化組合構造體質輕，且備置如強度的機械上之 優點。然而，在許多應用中，模造塑膠，木製或金屬構造 體由於價袼而成為較佳的構造體，此係由於其相當容易製 造。然而，時常如包裹或儲存箱之物品由於其牽涉之粗糙 的操作或由於重量及強度的考慮在其折疊能力上的限制： 容易破損。雖然強化纖維組合構造體是較佳的選擇，但製 造複雜的立體（3D)構造體之費用亦須列入考量。 攻疋由於組合構造體基本上先是以纖維紡出的扁平基 底開始。然後，該基底塑形成物品的形式，然後以樹㈣ 敷，並以熱成形或固化成所欲形狀。此可作成相當扁平或 平滑的表面。然而，就盒子或箱子的側邊接合處底部及角 落上的彎曲表面而言，需要切割或刺穿的動作。此為勞力 密集且高價之工作。對於基本上價廉的物件，如包裝盒而 言，增加的費用超過須強化的好處。 3D織物可以特定機器織成’但費用昂貴，因此很少 人使用紡織機製造簡單的構造體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

種 存在著減少製造方法所之用务品具有許多應用。然而 應用的需要。 、之費用以及可大量生產及具多 fcg之摘要

因此’本發明的主要 S 罟目的疋減少製造立體構造體之切 割及刺穿的需要。 本發明的另一目1 、疋間化此種構造體之製造及減少勞 力0 ^月的另目的是避免使用特別的紡織機器製造立 體構造體。 、本發明的另-目的是備置製造一強化織物的方法，其 適用於不同的立體構造體。 這一及其他目的及優點將在下文中更加清楚。本發明 備置-特別設計的織物，其適合作為—立體組合構造體的 強化部。纖維強化為可以習知纺織機織成的。它以一構造 體開始，然後形成-立體構造體，尤其是具有深度深的空 間之平面立體構造體。為此，強化織物之織法係經線及緯 線或填充纖維相互疊置，但不互鎖。在此部份上，纖維可 獨立地移動並在織物拉動或折疊成形時互相越過地滑動。 右"亥#為矩形或正方形’它可折疊的方法為經線及緯線 相互折疊以未定向的方式對齊，以形成在成品中的一壓縮 柱。 另種形成強化織品的方法是藉由縫線接合織物而完 成。此為以高速纖維舖設/纖維配置技術及針織技術之組 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公釐） 五、發明説明（3 ) 合而形成的織物。在針縫接合織物中，在經線及緯線方向 中的纖維或紗不互鎖。以針織針及第三紗線互鎖經緯纖維 之父接部。縫線亦接合此鄰縫線之凸紋。在本發明中，選 出的經及緯線區不以縫線圍繞，以形成類似於上述實施例 中的、、未織〃區。因此，在這些區中，纖維可獨立地移動 並在織物拉動或折疊成形時彼此滑過。 另一種形成強化織品之方法為使兩層纖維相互以9〇度 置放，然後在選擇區上的經緯接合處接合。此要求至少纖 維的兩個方向之一包括熱塑膠纖維或具有熱塑膠塗層或構 件。這些接合之區可作為、、織區〃。而未接合區作為類似 於前一實施例的、、不織區"。 圖式之簡要說明 本發明的目的及優點將配合圖式加以說明，其中·· 第1圖顯示具有本發明之特徵的一扁平平面織物的構 造體； 第2 A-2D圖為折疊或下拉織物以產生具深度空間的構 造體順序； 第3圖顯示一平面織物，其多個區中未以經線及緯線 互織’以在折疊或下拉後形成一複雜的構造體； 第4圖為由第3圖中之織物形成的一立體構造體的立體 圖， 第5圖為加入本發明之特徵的一以縫線接合之織物的 立體圖； 第6圖為加入本發明之特徵的具有未以縫線圍繞之 529999 A7 ______ B7 _ __ 五、發明説明（4 ) 擇區的一以縫線接合織物。 故隹實施例之詳細說明 現在參看圖式，其中類似元件以類似標號代表。在第 1圖中，一扁平平面強化織物10。該織物10可使用任何習 知織品，如平織布，花緞，斜紋布，等等，或任何適合此 目的的織品。使用之纖維可為任何可紡織的合成或天然纖 維’包括’譬如，以玻璃，Kevlar⑧，碳，尼龍’人造絲’ 聚酯，棉等製成，且可以習知紡織機製成。 在第1圖中，顯示在方向A之經線以及方向B的緯線構 成之紗線纖維。為方便說明，織物1〇已分隔成沿著折線 30-36而分隔的區12至28。在區12-28以及22-28中，纖維 以習知經線與緯線交織的方式織成。在區20中，這些纖維 並不互鎖，換言之，緯線在經線纖維下浮動。因此，在區 20中，纖維可相互獨立地移動。 一旦織物10構成後，它形成一強化構造體。若不作一 強化構造體，織物可以所欲材料或樹脂浸潤，然後以熱塑 形。可選擇地，由一結構纖維及一熱塑膠樹脂構成的混合 粗纖維屑可織成一預製件，然後加熱成形。 現在參看第2A-2D圖，第2A圖中顯示的是一扁平平面 織物10，如第2B圖所示，該織物1〇沿著與經線纖維平行 之折線30，32折疊。然後，如第2C圖所示，織物1〇沿著 平行垂直於經線之緯線的折線32，36折疊。以此方法，由 於在區20上的經線及緯線未互鎖，它可相互滑過彼此，並 最終集合在如第2D圖所示的角落38中。現在，在角落^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公董） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

7 529999 A7 B7 五、發明説明（ 中的纖維為非定向的，且可作為一壓縮柱並增加構造體之 強度，以上可藉由具有所欲形狀模具之加熱成形設備或其 他適合的裝置完成。然後，該構造體以熱定形或固化。 以上所述可避免使用切割或刺穿之動作，如此可減少 所須勞力以及物品的造價。本發明可增加生產的自動化， 因此而擴大了強化構造體可應用的範圍。 現在參看第3圖，其中顯示一扁平的平面織物11()。該 織物110具有數個區120,其中在織物構造中，經線纖維僅 置於緯線上。就此織物110而言，它可折疊並形成如第4圖 所不的一複雜的強化構造體丨30。當然可藉由改變經線及 緯線纖維不互鎖之區的尺寸及位置而形成其他形狀。 在另一實施例中，有可替換習知的已發展出許多年的 織布機的其他織物形成機器，它們中的某些機器依賴高速 纖維舖設纖維配置技術及針織技術之結合。如前所述， 此種機器製成的織物常被稱為、、縫線接合織物〃，或、、 織技術。在此織物之經向及緯向上的纖維或紗並不互鎖 它們只是在層上相互疊置。譬如，經線纖維在織物的一 上，而緯線在織物的另一面上。如第5圖所示，在縫線〇 合織物200上，針織針會在每一個經線2〇2及緯線2〇4與第 二條縫線206交合處互鎖。縫線2〇6有兩個作用。第一，它 們在各接合處208綁住經線202及緯線204。第二，縫線206 亦以其毗鄰的凸紋210綁住縫線2〇6的一凹紋21〇。無此 連，織物即無法形成。、、標準的〃縫線接合織物設計， 以Malimo®技術製造者，可由德國〇bertshausen之…巧以紡 織機公司處購買者，造成所有紗線交合處被縫線2〇6所圍 以 針 面 接 互 如

(請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 、?Tl· 529999 A7 -------— B7 _ 五、發明説明（6 ) 繞。然而，以如第6圖所示的本發明所備置的織物2〇〇具有 不以縫線206所圍繞之經線及緯線的織物2〇〇之選擇區 212。此點可藉由縫線機構之重新設計而達成，使得想要 接合及不想接合的區可獨立地控制，以形成以與前述實施 例類似方式操作的H、、不織1。須知由於經線的 存在，以縫線互連毗鄰凸紋的動作對於穩定在該方向上的 織物可以是不須要。 此外，以縫線接合的織物最好加入具有經線，緯線及 縫線的纖維墊或面紗214。這些墊可連接至表面，以譬如 強化一所欲的特徵，如較平滑的表面。該纖維墊可以針織 針穿過墊並以縫線接合它至織物的方法加入織物中。 另一種以與前述類似方法製造強化織品的方法如下。 此方法包括兩層平行紗線或纖維以9〇度舖設（或其他角 度），然後在選擇區相互接合以在經線及緯線交合位置上 固定纖維。此方法使得至少纖維的兩方向之一包括熱塑膠 纖維，具有一熱塑膠塗層或具有一熱塑膠構件（譬如混合 纖維）。有關於此，熱塑膠塗層（或構件）可在聚合物（熱^ 膠材料）會熔化的一點上加熱，黏接至與它接觸的纖維， 然後冷卻以備置一半永久性的接合。其他區則不接合。無 接合之區無法以與上述、、不織〃區類似的方式移動。接合 可藉由電力加熱接觸點，雷射，超聲波或其他適合方式完 成。以此方法，可增加強化織品的製造速度。 於是，藉由本發明，其目的及優點可實現。雖然較佳 實施例已揭露如上，其不應視為本發明之範圍的限制。本 發明的範圍應由所附申請專利範圍所界定。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs) A4規格（21〇χ297公釐）

、可丨 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 9 529999 A7 _B7 五、發明説明（7 ) 元件標號對照 10 織物 12-28 區 30-36 折線 38 角落 110 織物 120 130 構造體 200 織物 202 經線 204 緯線 206 縫線 208 接合處 210 凹紋 212 區 214 面紗 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂卜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） 10

Claims (1)

1. 、申請專利範圍 1·一種形成具有立體形狀的構造體之織物，該織物包括： 經線及緯線纖維； 在織物之第一部份上的互鎖經線及緯線纖維； 在織物之第二部份上的經線及緯線纖維，其中經線 及、、辛線纖維不互鎖在一起，且被允許相互獨立地移動； 而 折且在平行於經線纖維的第一方向以及平行於經線 第一方向的織物造成第二部份由於其經線及緯線纖維之 相互對齊而折疊。 2·如申請專利範圍第1項的織物，其中第二部份被第一部 份圍繞。 3·如申請專利範圍第W的織物包括數個帛一部份及 弟—部份。 4.如申請專㈣圍第3項的織物，其中第二部份被第一部 份圍繞。 其中在第一部份之經線 〇 其中在第二部份上無縫 5·如申請專利範圍第1項的織物， 及緯線纖維以縫線接合方式互鎖 6·如申請專利範圍第5項的織物， 線接合。 入如申請專利範圍第5項的織物，1 、J /、另包括作為織物一部 份的纖維墊。 8·如申請專利範圍第·〗項的 其中數條經線或緯線包 括熱塑膠材料，熱塑膠塗層或爐 件，而在第—部份經線 及緯線纖維以接合方式互鎖。 六、申請專利範圍 ’其中第二部份經線及緯 其中接合由加熱，雷射 其中該經線及緯線纖維 其中該經線及緯線纖維 其中該經線及緯線纖維 其中折疊發生在形成於 9·如申請專利範圍第8項的織物 線纖維不接合在一起。 10·如申請專利範圍第8項的織物 或超聲波造成。 11.如申請專利範圍第丨項的織物 在非互鎖層上置下。 12·如申請專利範圍第5項的織物 在非互鎖層上置下。 13·如申請專利範圍第8項的織物 在非互鎖層上置下。 14·如申請專利範圍第}項的織物， 第一部份與第二部份之間的一接合處上 15:種用以形成具有立體形狀之-構造體的織物的方法 其包括以下步驟： 形成包括經線及緯線纖維的織物，以製造經線^ 線纖維互鎖的第一部份； ，相=Γ線不互鎖的織物第二部份，且其被: a午相互獨立地移動；以及 折疊該織物，使得難±、生 維 9化成苐二部份經線及緯線! 維相互對齊而折疊第二部份。 16·如申請專利範圍第15項 ^ 歹套其包括以第一部份 第二部份形成織物的步驟。 、、 17·如申請專利範圍第j 一* 的方法，其包括以數個第一及1 一邛份形成一織物的步驟。 529999 A8B8C8D8

   18.t申請專利範圍第17項的方法，其包括形成以第-部份 圍繞第一部份的織物之步驟。 a如申請專㈣15項的方法，其巾發生在平行於經線 纖維的第-方向以及平行於緯線的第二方向上的 疊藉由造成在第二部份上的經線及緯線纖維之對齊而折 疊第二部份。 2〇·如申請專利範圍第19項的方法，其中折疊發生在形成在 第一部份及第二部份之間的一接合處。 頁 21.如申請專利範圍第15項的方法，其包括藉由縫線接合而 互鎖經線及緯線纖維之互鎖步驟。 22·如申睛專利範圍第’的方法，其巾數條經㈣緯線包 訂 括熱塑膠材料，熱塑膠塗層或構件，而在第一部份經線 及緯線纖維以接合方式互鎖。 其中接合由加熱，雷射 其中該織物包括在加熱 23·如申請專利範圍第22項的方法 或超聲波造成。 24·如申請專利範圍第15項的方法 成形之一立體構造體中。 25.如申請專利範圍第21項的方法，其中該織物包括在加熱 成形之一立體構造體中。 26·如申請專利範圍第22項的方法，其中該織物包括在加熱 成形之一立體構造體中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) μ規格（210 X 297公釐） 13