中空立體結構物的製作方法
2023-09-19 04:02:20 3
專利名稱：中空立體結構物的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種中空立體結構物，尤指一種利用線材沿固定路徑做周期式水平運動或者以隨機運動方式所形成呈直立排列的中空立體結構物。
傳統紡粘不織布(spunbond)及塑料如3M公司生產的腳踏板(NOMADTM)大都是將塑料由上方噴絲口對下方水平輸送帶做積層擺動(機械式或隨機氣流式)而成型。產品水平(機械方向(MD)、橫向(CD))強度相當不錯，但在垂直方向的強度、膨度、支撐力，回復力非常差，缺乏三度空間的物性。
本發明的目的提供一種具備優良垂直強度的中空立體結構物。
本發明另一目的在於提供一種利用線材(如長纖絲或塑料線)沿固定路徑做周期水平式運動或者以隨機方式運動成型呈直立排列的中空立體結構物。
本發明另一目的在於提供一種具備優良垂直強度的中空立體結構物，其垂直方向具備優良強度、膨度、支撐力及回復力。
本發明的另一目的在於提供一種具備優良垂直強度的中空立體結構物，其適用於製造床墊、坐墊、靠墊、過濾材、腳踏墊包裝、保護材料或結構體的補強結構。
為實現上述目的，本發明採取以下設計方案一種中空立體結構物，其由一組或一組以上中空結構組成，其特徵在於每一組中空結構含二個以上的中空結構單元，中空結構單元由結構材料沿著固定路徑作周期運動所形成，每一組中空結構內及各組中空結構間的相鄰中空結構單元在每一次周期運動至少有二處重疊，形成環環相扣的中空立體結構物。
所述的各組的中空結構單元為相同形狀。
所述的各組的中空結構單元為不同形狀。
所述的各組的中空結構單元為圓形。
所述的各組的中空結構單元為橢圓形。
所述的各組的中空結構單元為三角形。
所述的各組的中空結構單元為8字形。
所述的中空結構單元為隨機不定形。
所述的中空結構單元系由熱塑性線材構成，重疊處經受熱而粘合。
本實用新型的優點是本發明中空立體結構物，其由一組或一組以上中空結構組成，每一組中空結構含二個以上的中空結構單元，中空結構單元由結構材料沿著固定路徑作周期運動所形成，每一組中空結構內及各組中空結構間的相鄰中空結構單元在每一次周期運動至少有二處重疊，形成環環相扣的中空立體結構物。從而使本發明具備優良的垂直強度。
下面結合附圖對本發明作進一步說明。
圖1為本發明中空立體結構物的成型示意圖，其中自一組具備多個出料口的輸出裝置出料的線材對垂直平行輸送帶做周期式的水平運動圖2為自一組具備10個出料口的輸出裝置出料的線材對垂直平行輸送帶做圓形周期式水平運動所成型的中空結構物側面示意3為自一組具備10個出料口的輸出裝置出料的線材對垂直平行輸送帶做橢圓形周期式水平運動所成型的中空結構物側面示意4為自一組具備10個出料口的輸出裝置出料的線材對垂直平行輸送帶做三角形周期式水平運動所成型的中空結構物側面示意5為自一組具備10個出料口的輸出裝置出料的線材對垂直平行輸送帶分別做8字形周期式水平運動所成型的中空結構物側面示意6為自二組具備10個出料口的輸出裝置出料的線材對垂直平行輸送帶分別做圓形周期式水平運動所成型的中空結構物側面示意7為自二組具備10個出料口的輸出裝置出料的線材對垂直平行輸送帶分別做橢圓形周期式水平運動所成型的中空結構物側面示意8為自三組具備10個出料口的輸出裝置出料的線材對垂直平行輸送帶分別做橢圓形周期式水平運動所成型的中空結構物側面示意圖本發明利用一組或一組以上具一或多個出料口的輸出裝置1將線材3自入料口2』進料，自出料口2輸出，趁剛輸出時表層尚具粘性時，將線材3淋覆在一對垂直而互相平行的輸送帶4之間。輸出裝置1在驅動裝置(未顯示)帶動下沿著預設路徑做規則或不規則水平運動，進而帶動出料線材3沿著預設路徑做周期式水平運動或不規則水平運動，控制輸送帶4速度使自出料口2輸出的線材3與相鄰線材在每一次周期式水平運動時至少有二處重疊，形成整體環環相扣的中空立體結構物5。
只要控制每一組輸出裝置1的驅動裝置，即可設計出任意形狀的中空立體結構物，換言之，吾人可設計出由任意形狀(例如圓形或橢圓形、三角形、8字形等)的個別中空立體結構單元所組成的整臺式中空立體結構物。
輸出裝置1可為壓出機或任何可達成將線材壓出的目的的裝置。
線材原料可為紡粘不織布材，熱塑墊材料及複合材料等，紡粘不織布材例如為聚乙烯(PE)，聚丙烯(PP)、聚酯(PET)及尼龍等。熱塑墊材料例如為墊塑性橡膠，聚氯乙烯，丙烯青一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)，玻璃纖維，碳纖維，石墨纖維，或其它耐高溫塑料，例如聚亞苯基硫醚(PPS)等，複合材料系利用熱熔壓出法製成長線狀基材，其可為100％單一墊塑材質，也可以是複合材料，線狀剖面可為實心，中空，多孔狀或鞘心型(sheathand core)，在成型後需再加溫至使融點較低的鞘表層有粘性時，再進行粘合，並予冷卻定型。
線材若須經牽伸(drawing)步驟使線材分子達到高度排列及部分結構，而提升強度經此步驟，在進行周期運動時，線材表面已冷卻而失去粘性，因而無法在重疊處粘合。所以必須在完成中空立體結構形狀後，將整個結構浸漬於樹脂或其它粘合材料，或者噴以樹脂或其它粘合材料而使其成型，經烘乾、冷卻後定型。
為了便利進一步了解本發明，提供以下例示性實例。本發明並不局限於所述或例示的特定具體實施例，而是涵蓋所附申請專利範圍的所有範圍。
實施例1一組具備10個出料口的壓出機將長纖絲自出料口壓出，壓出機在驅動裝置(未顯示)帶動下做圓形周期式水平運動，長纖絲出料淋覆於一對垂直而互相平行的輸送帶之間，控制平行輸送帶使相鄰出料長纖絲在每一單次周期式水平運動時有二處重疊，因出料時尚具粘性而於重疊處粘合，便構成具備圓形形態的中空立體結構物，而予冷卻定型。
如圖2所示，6為圓形或橢圓形的表層，10為圓形或橢圓形的底層，纖維絲大部份為水平排列，構成表面平整，水平強度高，垂直支撐力與回復力弱。7及9為圓形或橢圓形的軟層，纖維絲呈傾斜角度，對壓力或負重有較好的彈性曲線，能依人體工學或壓力曲線變型並分散壓力。8為圓形或橢圓形的支撐層，纖維絲呈接近直立角度，對壓力或負重有最大的支撐力與回復力。
綜上所述，圓形或橢圓形的表層6至圓形或橢圓形的底層10構成中空表層平整，有彈性，支撐力的透氣，透水的素材，適合做床墊、坐墊、腳踏墊，包裝或保護材料。
實施例2
一組具備10個出料口的壓出機將長纖絲自出料口壓出，壓出機在驅動裝置(未顯示)帶動下做橢圓形周期式水平運動，長纖絲出料淋覆於一對垂直而互相平行的輸送帶之間，控制平行輸送帶使相鄰出料長纖絲在每一單次周期式水平運動時有二處重疊，因出料時尚具粘性而於重疊處粘合，便構成具備橢圓形形態的中空立體結構物，再予冷卻定型。
如圖3所示，6為圓形或橢圓形的表層，10為圓形或橢圓形的底層，纖維絲大部分為水平排列，構成表面平整，水平強度高，垂直支撐力與回復力弱，7及9為圓形或橢圓形的軟層，纖維絲呈傾斜角度，對壓力或負重有較好的彈性曲線，能依人體工學或壓力曲線變型並分散壓力。8為圓形或橢圓形的支撐層，纖維絲呈接近直立角度，對壓力或負重有最大的支撐力與回復力。
實施例3一組具10個出料口的壓出機將長纖絲自出料口壓出，壓出機在驅動裝置(未顯示)帶動下做三角形周期式水平運動，長纖絲出料淋覆於一對垂直而互相平行的輸送帶之間，控制平行輸送帶使相鄰出料長纖絲在每一單次周期式水平運動時有二處重疊，因出料時尚具粘性而於重疊處粘合，便構成具備三角形或稜形形態的中空立體結構物，再予冷卻定型。
如圖4所示，11為三角形的表層，呈圓點狀，觸感好，無水平強度，有垂直方向支撐力與彈性。12為三角形的中層，其結構力，密度支撐力均優於表層，水平方向強度也優於表層，13為三角形的底層，其結構力，密度、支撐力最高，水平方向強度也最佳。
綜上所述，三角形的表層11至三角形的底層13構成柔軟點狀表面，有彈性，中層有支撐力，底層有支撐力，彈性及整體結構基礎，適合人工草皮，腳踏墊，靠墊及過濾材。
實施例4一組具備10個出料口的壓出機將長纖絲自出料口壓出，壓出機在驅動裝置(未顯示)帶動下做8字形周期式水平運動，長纖絲出料淋覆在一對垂直而互相平行的輸送帶之間，控制平行輸送帶速度，使相鄰出料長纖絲在每一單次周期水平式運動時有四處重疊，因出料時尚具粘性而於重疊處粘合，便構成具備8字形形態的中空立體結構物再予冷卻定型。
如圖5所示，14與20各為8字的表層及底層，表面平整度較卵形成型差，但優於三角形，15及19為8字形的軟層或彈性層。16及18為8字形的直立層或垂直層，支撐力，彈性最佳。17為中間層或中間結構層，為整體結構最堅固之處。
綜上所述，8字形的表層14至8字形的底層20構成高密度、支撐力、結構力較佳的中空材質，適合做工業材，結合其它表層或填充物構成結構補強的中空材質。
實施例5一組具備10個出料口的壓出機將長纖絲自出料口壓出，壓出機在氣流(未顯示)帶動下做隨意水平式運動，長纖絲出料淋覆在一對垂直而互相平行的輸送帶之間，各組出料長絲互相之間有多處重疊而粘合，平行輸送帶以足使長絲重疊的速度往下移動，便構成具備任意形態的中空立體結構物再予冷卻定型。
中空結構的表層，中層及底層為密度比較一致的產品，但是其長絲還是對受力面呈垂直排列。
實施例6二組具備10個出料口的壓出機將長纖絲自出料口壓出，壓出機在驅動裝置(未顯示)帶動下做圓形周期式水平運動，長纖絲出料淋覆在一對垂直而互相平行的輸送帶之間，控制平行輸送帶速度，使相鄰出料長纖絲在每一單次周期水平式運動時至少有四處重疊，因出料時尚具粘性而在重疊處粘合，便構成具備圓形形態的中空立體結構物，再予冷卻定型，結構如圖6所示。
實施例7二組具備10個出料口的壓出機將長纖絲自出料口壓出，壓出機在驅動裝置(未顯示)帶動下做橢圓形周期式水平運動，長纖絲出料淋覆在一對垂直而互相平行的輸送帶之間，控制平行輸送帶速度，使相鄰出料長纖絲在每一單次周期水平式運動時至少有四處重疊，因出料時尚具粘性而在重疊處粘合，便構成具備橢圓形形態的中空立體結構物，再予冷卻定型。結構如圖7所示。
實施例8三組具備10個出料口的壓出機將長纖絲自出料口壓出，壓出機在驅動裝置(未顯示)帶動下做橢圓形周期式水平運動，長纖絲出料淋覆在一對垂直而互相平行的輸送帶之間，控制平行輸送帶速度，使相鄰出料長纖絲在每一單次周期水平式運動時至少有四處重疊，因出料時尚具粘性而於重疊處粘合，便構成具備橢圓形態的中空立體結構物，再予冷卻定型，結構如圖8所示。
權利要求
1.一種中空立體結構物，其由一組或一組以上中空結構組成，其特徵在於每一組中空結構含二個以上的中空結構單元，中空結構單元由結構材料沿著固定路徑作周期運動所形成，每一組中空結構內及各組中空結構間的相鄰中空結構單元在每一次周期運動至少有二處重疊，形成環環相扣的中空立體結構物。
2.根據權利要求1所述的中空立體結構物，其特徵在於所述的各組的中空結構單元為相同形狀。
3.根據權利要求1所述的中空立體結構物，其特徵在於所述的各組的中空結構單元為不同形狀。
4.根據權利要求2所述的中空立體結構物，其特徵在於所述的各組的中空結構單元為圓形。
5.根據權利要求2所述的中空立體結構物，其特徵在於所述的各組的中空結構單元為橢圓形。
6.根據權利要求2所述的中空立體結構物，其特徵在於所述的各組的中空結構單元為三角形。
7.根據權利要求2所述的中空立體結構物，其特徵在於所述的各組的中空結構單元為8字形。
8.根據權利要求2所述的中空立體結構物，其特徵在於所述的中空結構單元為隨機不定形。
9.根據權利要求1所述的中空立體結構物，其特徵在於所述的中空結構單元系由熱塑性線材構成，重疊處經受熱而粘合。
全文摘要
本發明提供一種中空立體結構物,以一組以上的具備一個以上出料口的輸出裝置,沿著預設路徑做周期式水平運動,自出料口輸出的線材與相鄰線材在每一次周期式水平運動時至少有二處重疊,所形成環環相扣的中空立體結構物,本發明所謂中空結構對受力面具非常優異的強度,支撐力與回復力,適合用於製造床墊、坐墊、靠墊、過濾材,腳踏墊包裝,保護材料或結構體的補強結構。
文檔編號D04H3/07GK1378002SQ01110069
公開日2002年11月6日 申請日期2001年3月29日 優先權日2001年3月29日
發明者簡榮富 申請人:新麗企業股份有限公司