以长纤为原料制作而成具伸展性、高膨度的扁平管状结构的方法、结构及其成型装置制造方法及图纸

一种以长纤为原料制作而成具伸展性、高膨度的扁平管状结构的方法，其特征在于，利用一组进给装置导出一束或更多的卷曲定型长纤带，藉由展开、牵伸及交叉成形方法而制作出交叉扁平管状网层，纤维在成型装置中由上向下移动，其展开比率的范围由１∶２至１∶２０之间，如此而可制作出结构一致的交叉扁平管状结构；最后再将该交叉扁平管状结构输送达输送装置，如此使该扁平管状结构的尺寸安定性可获得维持。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以长纤为原料制作具伸展性、高膨度的扁平管状结构的方法、结构及其成型装置，其主要针对纤维网絮的产品改进及方法中对均匀度、不同方向的张力强度、伸展性及膨松度的改进。
技术介绍
美国1973年7月24日所核准的专利技术专利第3747162号，其揭露一种已知用以生产卷曲长纤叠层结构的机构，此一机构包括一使成带状装置、一线性滚轮装置、一系列的高压喷气展开装置、一对传送导轮、一对导轮、一导槽管、一气压或液压汽缸及一机台所组成。一条约由30,000条纤维丝所组成的卷曲长纤带由一容器输送至该使成带状装置；而由使成带状装置将该长纤带再输送至线性滚轮装置而使其得以被展开；再从线性滚轮装置输送经由高压喷气展开装置而利用其喷出的气流使卷曲的长纤形成一展开的网层；其次由该喷气展开装置将纤维网层输送至传送滚轮以准备进行S形的缠绕，当传送滚轮将纤维网层送至导轮处，即可使该纤维网层形成S形的缠绕；由导轮处再输送至由两侧面板所构成的导槽管，该导槽管藉由气压或液压汽缸连结于其一侧面板上而呈摆荡的动作，藉由该导槽管使展开的纤维网层垂落于机台上而形成一由滚轮控制的连续性纤维带，而由该摆荡的导槽管以及滚轮控制的连续纤维带共同构成一由卷曲定型长纤制成的交叉叠层结构。然而，在应用该已知机构时，存在有一些缺陷，包括第一，在离开导槽管后，展开的纤维网层将呈横向波浪形展开，此使得该纤维网层的两侧形成较薄的情形。第二，该导槽管系呈摆荡的状态，亦即导槽管的底端系在两侧死点呈往复运动。当导槽管底端的速度到达其最小值0时(亦即位于两侧的死点位置时)，以及当其移动至两侧死点间的中央点位置时，其速度为最大值，此时，导槽管的底端停留在两侧死点的时间较停留在中央点位置的时间长，由于展开纤维网层进给的速度比值为一定值，此时导槽管位在两侧死点时，释放较其位于中央点位置时较重且延展性低的卷曲长纤，因此，该叠层纤维网层沿其中线部分较两侧部分为薄。第三，由于位于导槽管面板底端摆动的速度较滚轮所控制的连续纤维带速度为快，因此在纤维网层交叉叠层间的接角很小，换言之，由卷曲长纤所形成的纤维网层系与其纵向，亦即该交叉叠层结构的机械方向(MD)横向垂直，因此，该叠层结构在其机械方向提供了较小的张力强度。其次，在交叉纤维网层之间的抱合力亦非常薄弱，而使叠层之间无法紧密的结合，同时该交叉叠层结构亦显示了一种较差的尺寸安定性，特别是沿其中线处其重量及厚度明显不足。因此，必须藉由树脂、针轧或者热融定型等方式来降低这些问题的发生。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于能解决或者降低上述既存问题的发生。本专利技术提供一种以长纤为原料制作而成具伸展性、高膨度的交叉扁平管状结构的方法、结构及其成型装置，主要针对先前技术的缺点，提供新的设备及方法，利用经卷曲定型的长纤为原料制造出在机械方向及横向方向具有均衡的张力强度的交叉网层结构，并使其具有良好的伸展回复性、尺寸安定性及膨度等。本专利技术使用经卷曲定型的长纤，以一定的张力及速度缠绕在纤维网成型器上，纤维网成型器将长纤连续交叉缠绕、叠层展开及牵伸，以形成均匀一致且在纵、横方向具有均衡张力强度、尺寸安定以及伸展恢复性良好的纤维网层；至于未经卷曲定型的长纤如亦具备延展性，例如弹性纤维、隐性卷曲纤维(latent-crimpedfibers)等可被展开、牵伸及交叉叠层的材料者亦均可使用在本专利技术中。藉由调整长纤带缠绕在纤维网成型器上的前进速度及展开区展开齿带的表面速度(以下称为展开比率)，使纤维方向相对于横向方向(CD)的角度可以达到10至70度，然而较理想角度则为30至60度；并且达到使纤维与纤维叠层的交叉角度成为20至140度角，其较理想角度为60至120度。举例说明当纤维带缠绕纤维网成型器的前进速度与展开比率调整到最佳情况下，纤维方向可与横向方向(CD)保持接近45度角，此时纤维与纤维叠层交叉的角度则接近90度角；以这样的组合，纤维方向在已展开的扁平管状结构中可获得最佳的均衡强度，其机械方向(MD)与横向方向(CD)的强度比呈1∶1的比率，因此，基本上不管由任何方向对纤维网层结构拉扯都没有相对薄弱点，以此方法制成的交叉扁平管状结构也具有非常好的伸展回复性、尺寸安定性及高膨度。因为连续扁平管状纤维结构是由已卷曲定型的长纤交叉缠绕而来，纤维丝之间及交叉纤维层之间都有良好的抱合力，因此可以不用另外再进行定型加工即可使用于成衣、睡袋、床上用品、家俱等用途，因此避免了传统积层棉网的缺点。在固定的张力及速度下，纤维缠绕于成型器上做展开、牵伸及交叉成型可避免传统成型方法在纤维网的两侧形成厚度较薄的情形，以及成型后纤维网层的重量差异，尤其是靠近中间的重量差；藉由控制缠绕成型器喂入区的长纤带缠绕进给速度及纤维网成型器的展开比率，可以获得其在机械方向(MD)及横向方向(CD)的最佳均衡张力及伸展力，有效避免传统技术在机械方向(纵向)较差的张力强度及尺寸安定性，同时避开传统技术需要藉由树脂、针轧、热融定型等来增加叠层间抱合力的缺点，因而获得有较佳牵伸性、柔软度以及更厚的结构，改善了睡袋及保暖成衣等的美观性及保暖性。本专利技术可单独使用或结合其他技艺以解决习知交叉成型结构的缺点。因为本专利技术的特殊纤维角度及对纤维网宽度的精确控制方式，交叉扁平管状结构除了保留了纺粘不织布的强度优点，同时具体改善了纺粘不织布的弹力伸展性、膨度及柔软性；本专利技术的交叉扁平管状结构基本上不需增加树脂、机械纠结如针轧等定型加工，如有必要也可应用以上定型加工定型，但产品会因此而显得较硬。因本专利技术交叉成形结构是由预设的固定张力、精准的机械控制其展开、牵伸及交叉等方法而形成，因此在每根单纤的应力都近似，所以当交叉成形结构离开展开齿带进入输送装置时，在无张力、松弛的状态下也能保持它的尺寸安定性及均匀度；此种交叉成型扁平管状结构能够使用在保暖成衣、睡袋、床组及家俱结合等，而无需再施以其他定型加工，例如利用树脂、针轧，添加低融纤维的热融加工等，一般利用上述加工方式会因此降低产品的柔软度及膨度；本专利技术的交叉成型扁平管状结构的独特弹性优点，可以让经长程运输、储存等过程造成压缩的纤维网制成品在经轻微的拉扯、抖松后即可轻易的恢复应有的膨度及弹性，尤其当使用弹性布料搭配本专利技术的扁平管状结构时更佳，纤维网不会因为布料的弹性牵伸而被破坏，习知经由树脂、针轧或热融定型棉絮或交叉成型结构，并不能提供这种再生特性，因为个别纤维间或交叉纤维层之间被粘着，相互结合在一起并不能藉由被压缩的结构松弛后再自由回复。本专利技术的扁平管状结构与纺粘不织布有非常明显的差异，本专利技术能够让纤维与横向方向(CD)呈45度角，展开后的交叉纤维网层则相互以90度交叉以提供较佳的均衡强度，相对于传统纺粘不织布必需要再作定型加工才可使用，本专利技术产品则可直接使用；因此本专利技术交叉成型扁平管状结构提供了更柔软及更膨松的产品。再者，本专利技术可以使用经卷曲定型的长纤，相对纺粘长纤丝是由压出机的纺丝嘴直接抽丝，并无卷曲定型，因此本专利技术可因此展现较佳伸展回复性；纺粘不织布棉絮具有较低的纤维方向角度，且每一单丝均不具卷曲性，加以坚硬的加工定型结构而使其形成一种坚硬且膨度低的非织物布料或棉网。本专利技术纤维网成型器亦得容许同时有多组卷曲定型长纤输送至喂入区，接下来并在展开区进行展开，如果需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：简荣富，
申请(专利权)人：美商VFT有限公司，
类型：发明
国别省市：