弹性保温材结构的制作方法
【专利摘要】一种弹性保温材结构，包括：一已绉折处理的长纤绉折棉网，被包夹于上、下二层短纤棉网之间，该长纤绉折棉网及该短纤棉网经交叉积层成型及热定型后形成一纤维叠层结构，另在该纤维叠层结构的上表层裁剪和车缝设有一表布，下表层则设有一里布，以形成多层纤维层的保温材结构。利用短纤棉网纤维间的抱合力，固定长纤绉折棉网纤维丝间的横向定位，但保持长纤绉折棉网在纵方向的弹性拉伸特性，使保温材内包夹在短纤棉网间的长纤绉折棉网，可于纤维层中间发挥牵伸回弹功能，避免造成短纤毡化或回弹性差等情形，使保温材整体具有牵伸回弹性与不因棉层的厚度而变僵硬、不贴身，保持良好的柔软贴身垂度。
【专利说明】弹性保温材结构
【技术领域】
[0001]本发明是有关一种弹性保温材结构，特别是指一种将长纤绉折棉网及短纤棉网，以复合方式加以叠层，经交叉积层与定型后，形成具有良好牵伸回弹性、贴身性、压缩回复性以及加工性等特性的保温材结构。
【背景技术】
[0002]在市售的成衣、睡袋、寝具等产品中，具有中、厚程度的保温材一般都是使用多层的短纤棉网结构，通过短纤本身所具备较佳纤维抱合力的特性，补以短间距的缝绽(一般成衣为1cm,睡袋或寝具为20cm左右)。为了提高保温材易于剪裁、车缝加工及提高耐水洗程度，则经常必须于短纤棉网中添加热融纤维或喷洒树脂以强化其结构力，但如此却造成保温材的牵伸回弹性、贴身性、垂度及压缩后的回弹性不佳，且这一情形在保温材厚度越厚时，情况益为明显。
[0003]为了解决现有产品所存在的前述问题，因此需要一种全新设计，以期有效解决现有产品所难以突破的问题。
【发明内容】
[0004]鉴于上述发明背景中所记述现存技术的不足，为了符合产业利益的需求，本发明提供了一种弹性保温材结构，包括:一已绉折处理的长纤绉折棉网，被包夹于上、下二层短纤棉网之间，该长纤绉折棉网及该短纤棉网经交叉积层成型及热定型后形成一纤维叠层结构，另在该纤维叠层结构的上表层裁剪和车缝设有一表布，下表层则设有一里布，以形成多层纤维层的保温材结构。
[0005]在本发明一实施例中，该短纤棉网为添加有热融纤维的短纤棉网并可选择性在表面喷洒树脂。
[0006]在本发明一实施例中，经交叉积层成型后的纤维叠层结构是双层长纤绉折棉网结构，包括了:分别位于上、下双层的上叠层长纤绉折棉网和下叠层长纤绉折棉网，包夹于该上叠层长纤绉折棉网上、下层的短纤棉网，以及包夹于该下叠层长纤绉折棉网上、下层的短纤棉网。
[0007]在本发明一实施例中，经交叉积层成型后的纤维叠层结构是双层以上具双数层的长纤绉折棉网结构。
[0008]在本发明一实施例中，该上层短纤棉网与该下层短纤棉网之间形成有保温空气层。
[0009]在本发明一实施例中，该纤维叠层结构由一层长纤给折棉网与一层短纤棉网叠层组合而成。
[0010]在本发明一实施例中，该纤维叠层结构中，该长纤绉折棉网为上层而该短纤棉网为下层。
[0011]在本发明一实施例中，该纤维叠层结构中，该长纤绉折棉网为下层而该短纤棉网为上层。
[0012]本发明利用将已绉折处理的长纤绉折棉网包夹于上、下二层添加有热融纤维的天然或合成短纤棉网之间，经交叉积层成型及定型后，形成整体保温材具牵伸弹性及纤维层与纤维层之间可相对弹性滑动的纤维叠层结构，再将其经裁剪、车缝于上、下表层的弹性表、里布之间，而形成本发明具有多层复合纤维层的弹性保温材结构。
[0013]本发明利用在复合纤维层中短纤棉网纤维间的抱合力，来固定长纤绉折棉网长纤丝间的横向定位(左右位移)，但仍保持平行长纤丝在纵方向的弹性拉伸特性，使保温材具牵伸回弹性在使用时，整体不因棉层的厚度而变僵硬、不贴身，且可保持良好的柔软贴身垂度。此外，由于利用将长纤绉折棉网包夹于上、下短纤棉网之间，当保温材受压后，可通过长纤绉折棉网将因受压使纤维与纤维间呈现抱合状态的上、下层短纤棉网弹开，提供保温材在使用压缩后较佳的纤维弹性回复力。另利用本发明连续性的长纤绉折棉网层与表、里布车缝处结合为一体，使短纤棉网在拉伸或回弹时不易发生破裂，因而可有效放宽车缝的间距，改善因车缝造成表、里布及保温材在压扁后使保温值降低的冷点效应(Cold Spot)及棉网因拉扯或水洗使纤维破裂等问题。
[0014]另，本发明的利用长、短纤的复合技术，搭配针轧、树脂定型等后加工固结定型技术的完成，使短纤棉网与短纤棉网间因绉折长纤棉网的特性，将因受压使纤维与纤维间呈抱合状态的上、下层短纤棉网弹开，使上、下层短纤棉网间相对空间增加，形成保温空气层，可提供较佳的隔热效果，即饱含更多静止(凝聚)的空气，形成被动式空气保温层，以提高本发明复合纤维产品的附加价值。
[0015]由于已知以多层短纤棉网制成具一定厚度的保温材，为了考量其加工性，避免拉伸破裂，以及提高耐水洗等原因，因而以添加热融纤维或喷洒树脂等方式来强化其结构力，但亦因此造成产品的缺乏牵伸回弹性、贴身性、结构僵硬、垂度不足以及压缩后回复性不佳等缺点；然而，本发明撷取了短纤易于加工的特性，并结合绉折平行长纤具牵伸及回弹性，当其配合短纤形成多层棉网时，可使该复合棉层在拉伸或回弹时不易发生破裂情形，进而使保温材得具有一定的厚度，还可保持相当良好的牵伸性、柔软贴身垂度，且配合弹性表、里布做拉伸及水洗而不易破裂，加以，利用短纤棉网包夹长纤绉折棉网的结构设计，可避免全然为长纤棉网无法加工裁剪的问题，而增加其加工性，且天然或功能性合成短纤棉网具有填补合成长纤没有的功能并增加棉网密度的特性，除了便于加工外，亦具有补强长纤棉网纤维丝间空隙的作用。
[0016]因此本发明的多层次棉网设计，除了兼具有长、短纤棉网所固有的纤维特质外，其复合式设计更加乘了保温材整体的产品功效，并完全改善了已知产品所存在的问题，包括:
[0017]1.压缩回弹性差:保温棉在包装、运送过程中，因压缩而使其厚度降低约30%，造成保温值下降。
[0018]2.牵伸性不佳:短纤保温棉产品因牵伸性差，在机械洗涤时，易因多次洗涤而造成短纤纠结成团状或棉网破损，使得保温值降低。
[0019]3.回弹性差:仅有短纤棉网交叠的保温棉，因其牵伸率低，易造成因过度牵伸无法回弹而型变或破损。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明所提供一种多层纤维保温材结构的纤维层示意图；
[0021]图2为本发明交叉积层结构图；
[0022]图3为本发明交叉积层纤维层示意图；
[0023]图4为本发明纤维层车缝示意图；
[0024]图5为本发明实际应用在成衣产品上，在经不同受力时所产生的纤维变化图；
[0025]图6为本发明纤维层在受力拉伸时的纤维变化图；
[0026]图7为本发明纤维层在弹性回复的纤维变化图；
[0027]图8为本发明单层长纤绉折棉网与单层短纤棉网叠层结构实施例图；
[0028]图9为本发明单层短纤棉网与单层长纤绉折棉网叠层结构实施例图。
[0029]【主要元件符号说明】
[0030]( I)长纤绉折棉网 (11)长纤绉折棉网[0031 ](12)长纤绉折棉网 (2)短纤棉网
[0032](21)短纤棉网(22)短纤棉网
[0033](23)短纤棉网(24)短纤棉网
[0034](3)表布(4)里布
[0035]( 5 )短纤交叉棉网 (6 )车缝
[0036](7)保温空气层
【具体实施方式】
[0037]本发明在此所探讨的为一种弹性保温材结构，尤指一种利用将长纤绉折棉网包夹于上、下二层添加有热融纤维的短纤棉网之间，经交叉积层成型及热定型后，形成纤维层与纤维层之间可相对弹性滑动的纤维叠层结构，再将其裁剪和车缝于上、下表层的表、里布之间，以形成本发明具有多层纤维层的保温材结构。透过短纤棉网纤维间的抱合力，可固定长纤绉折棉网纤维丝间的横向定位(左右位移)，但保持长纤绉折棉网在纵方向的弹性拉伸滑动，使保温材整体由于平行的长纤绉折棉网在短纤棉网纤维层间发挥牵伸回弹功能，避免造成短纤毡化或回弹性差等情形，不因棉层的厚度而不具牵伸回弹性、变僵硬、不贴身，保持良好的柔软贴身垂度；同时连续性的长纤绉折棉网层与表、里布车缝处结合一体可有效放宽车缝间距，改善棉网因拉扯或水洗破裂等问题，提供适用于诸如成衣、睡袋、寝具等需中、厚程度的保温材使用。为了能彻底地了解本发明的结构安排，将在下列的描述中提出详尽的步骤及其组成。显然地，本发明的施行并未限定于熟悉此技艺者所熟悉的特殊细节。另一方面，众所周知的组成或步骤并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。本发明的较佳实施例会详细描述如下，然而除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以所附的权利要求书为准。
[0038]请参看图1至图3所示，分别为本发明所提供一种多层纤维保温材结构的纤维层示意图、交叉积层结构立体图以及交叉积层纤维叠层示意图；如图1所示，本发明其主要是利用将已绉折处理的长纤绉折棉网(I)包夹于上、下二层添加有热融纤维的短纤棉网(2)之间，其中长纤绉折棉网(I)具有良好的纤维拉伸及回弹性，而添加热融纤维的短纤棉网(2)则具有良好的纤维抱合力，且易于剪裁、车缝等加工，同时，其亦可选择性地在表面喷洒树脂，以增强其结构性及避免跑毛。当利用短纤棉网(2)叠层包夹长纤绉折棉网(1)，通过短纤棉网(2)短纤丝的抱合力固定长纤绉折棉网(I)长纤丝的横向定位(左右位移)，但仍保持绉折的平行长纤丝在纵方向的弹性拉伸特性，使纤维层内包夹在短纤棉网(2)间的长纤绉折棉网(I )，可在纤维层中间做弹性移动，避免造成短纤毡化或回弹性差等情形，使该纤维层整体不因棉层的厚度缺乏牵伸回弹力或受压回复力而变僵硬、不贴身，且可保持良好的柔软贴身垂度。将上述纤维叠层再使其经由交叉积层成型制法，形成如图2所示的交叉积层纤维叠层，再经过热定型处理后，即可形成纤维层与纤维层之间可相对弹性滑动的纤维叠层结构，将该纤维叠层再经裁剪、车缝于上、下表层的弹性表、里布(3) (4)之间，即形成本发明具有复合纤维层的弹性保温材结构。有关本发明纤维层在经交叉积层成型后，其纤维层的结构如图3所示的棉层结构，如图所示，本实施例主要是以双层长纤绉折棉网(I)为例，其另可视厚度的需要而选择使用四层或六层或更多双数层的长纤绉折棉网(1)，置于上、下层含热融的短纤棉网(2)之间，而不限制其厚度；如前所述，本发明主要是利用将已绉折处理的长纤绉折棉网(I)包夹于上、下二层添加有热融纤维的短纤棉网(2)之间而形成纤维叠层，当其经交叉积层成型后，平行的长纤绉折棉网(I)除了隔离上、下二层平行的短纤棉网(2)外，也隔离了相对交叉铺叠的短纤棉网(2)所形成的短纤交叉棉网(5);如图3所示，在经交叉积层后的纤维叠层主要包括了上、下双层的长纤绉折棉网(11) (12)，包夹于上叠层长纤绉折棉网(11)上、下层的短纤棉网(21) (22)，以及包夹于下叠层长纤绉折棉网(12)上、下层的短纤棉网(23) (24);其中，位于上、下叠层之间的短纤棉网(22) (23)，由于交叉铺叠的关系而形成短纤交叉棉网(5)，因此，无论是在每层短纤棉网(2)或短纤交叉棉网(5)之间都间隔有一层长纤绉折棉网(1)，而构成本发明主要的结构特征。
[0039]如图3及图4所示，当交叉积层成型后的纤维叠层，经过适当的裁剪后，另在其上、下表层以车缝(6)方式车缝固定一表布(3)及一里布(4),以形成本发明具有多层纤维层的保温材结构。
[0040]本发明利用在复合纤维层中短纤棉网(2)纤维间的抱合力，来固定长纤绉折棉网
(I)纤维丝间的横向定位(左右位移)，但仍保持长纤绉折棉网(I)在纵方向的弹性拉伸特性，使保温材在受力时，纤维层间的长纤绉折棉网(I)可做弹性的移动，避免造成短纤毡化或回弹性差等情形，整体不因棉层的厚度而没有弹性、变僵硬、不贴身，且可保持良好的柔软贴身垂度。如图5所示，即显示本发明实际应用在成衣产品上，在经不同受力时所产生的纤维变化图，另如图6及图7，则显示本发明在经受力拉伸及弹性回复的纤维变化图；其中，图5所示，当本发明纤维叠层受力弯曲时(如右侧纤维结构变化图)，位于短纤棉网(21)
(24)及短纤交叉棉网(5)间的绉折长纤绉折棉网(11) (12)可在其纵方向产生弹性的拉伸滑动，且纤维叠层厚度呈现压缩状态，使本发明保温材呈现柔软贴身的特性，而不因其厚度而影响其贴身性以及纤维的垂度；而当本发明纤维叠层未受力时(如左侧纤维结构变化图)，则其中长纤绉折棉网(11) (12)则呈弹性绉折状，隔离上、下层的短纤棉网(21) (24)及短纤交叉棉网(5 )，而使纤维叠层保持相当的厚度。
[0041]另如图6及图7所示，则更具体的显示本发明在经受力拉伸时及弹性回复时的纤维变化，如图6，当本发明纤维叠层在受力拉伸时，位于短纤棉网(21) (24)及短纤交叉棉网(5)间的长纤绉折棉网(11) (12)可在其纵方向产生弹性的拉伸滑动，而使纤维叠层整体具牵伸回弹性不会显得僵硬，而更具柔软贴身性，此时，短纤棉网(21) (24)及短纤交叉棉网(5)中的短纤丝因其与长纤绉折棉网(11) (12)长纤丝间所形成的纤维抱合力，使短纤棉网
(21)(24)及短纤交叉棉网(5)在拉伸的过程中不会产生破裂的情形，而呈现密度松开的纤维分布(如图所示)；当受力解除后，如图7所示，长纤绉折棉网(11)(12)则呈现纤维弹性回复状态，位于上、下层的短纤棉网(21) (24)及短纤交叉棉网(5)则回复原纤维密度的状态，而使纤维叠层回复相当的厚度。类似的状态亦发生在所述复合纤维叠层在上、下挤压受力时，而在受力解除后，长纤绉折棉网(11) (12)将因绉折纤维弹性而呈回复状态。
[0042]再者，本发明的利用长、短纤叠层所构成的复合纤维层，在搭配针轧、树脂定型等后加工固结定型技术，使上、下短纤棉网(21)与短纤棉网(24)间因长纤绉折棉网(11) (12)的特性，将因受压使纤维与纤维间呈抱合状态的上、下层短纤棉网(21) (24)弹开，使上、下层短纤棉网(21) (24)间相对空间增加，进而形成保温空气层(7)，可提供较佳的隔热效果，即能饱含更多静止(凝聚)的空气，以形成被动式空气保温层，提高产品较佳的保温、保暖功能。
[0043]值得一提的是，本发明由于利用平行的长纤棉网(I)包夹于上、下短纤棉网(2)之间，当保温材在受压缩力量解除后，可通过绉折的长纤绉折棉网(I)将因受压使纤维与纤维间呈现抱合状态的上、下层短纤棉网(2)，因为绉折的长纤丝而将上、下层抱合的短纤棉网
(2)弹开，提供保温材在使用压缩后良好的纤维弹性回复力。
[0044]本发明撷取了短纤棉网(2)易于加工的特性，并结合绉折长纤绉折棉网(I)具牵伸及回弹性，当其配合短纤棉网(2)形成多层复合棉层时，可使该复合棉层在拉伸或回弹时不易发生破裂情形，进而使保温材可具有一定的厚度，但仍可保持相当良好的柔软贴身垂度，且可配合弹性表、里布(3) (4)车缝，使连续性的长纤绉折棉网(I)与表、里布(3) (4)结合为一体，如此使短纤棉网(2)在拉伸或回弹时不易发生破裂情形，因而可有效放宽车缝的间距，改善棉网因拉扯或水洗使纤维破裂等问题。加以，利用短纤棉网(2 )包夹长纤绉折棉网(I)的结构设计，可避免全然为长纤绉折棉网(I)无法加工裁剪的问题，而增加其加工性，且天然或合成短纤棉网(2)具有增加长纤棉网没有的功能及棉网密度的特性，除了便于加工外，亦具有补强长纤绉折棉网(I)纤维丝间空隙的作用。因此本发明的多层次棉网设计，除了兼具了长、短纤棉网(I) (2)所固有的纤维特质外，其复合式设计更加乘了保温材整体的产品功效，而完全改善了已知产品所存在的问题。
[0045]此外，对于根据本发明复合纤维层的设计，而利用将单一层的长纤绉折棉网(I)与单一层的短纤棉网(2)加以叠层，并使该纤维叠层经由交叉积层成型制法以及热定型处理后，以形成相同纤维层与纤维层之间可相对弹性滑动的纤维叠层结构，因在该纤维叠层中单层的短纤棉网(2)具有相同的抱合力，来固定单层经绉折处理的长纤绉折棉网(I)中长纤丝间的横向定位，因此亦可保持纤维叠层中平行长纤丝在纵方向的弹性拉伸特性，使保温材具牵伸回弹性，在使用时，可保持良好的柔软贴身垂度，因此整体上具有与前述复合纤维层利用将长纤绉折棉网(I)包夹于上、下二层短纤棉网(2)之间相同的功能与作用，因此，该单层叠合设计理应包含于本发明的申请专利范围。至于，有关前述利用单层长纤绉折棉网(I)与单层的短纤棉网(2)叠层的结构，如图8及图9所示，其中该长纤绉折棉网(I)可为上层、短纤棉网(2)为下层(如图8的结构)，或者长纤绉折棉网(I)可为下层、短纤棉网
(2)为上层(如图9的结构)，两者在叠层后再经交叉积层成型以及热定型处理后，亦可选择性地在表面喷洒树脂，以增强其结构性及避免跑毛，均具相同的功效与作用，因此均属本发明的专利精神范畴。
【权利要求】
1.一种弹性保温材结构，其特征在于，包括:一已绉折处理的长纤绉折棉网，被包夹于上、下二层短纤棉网之间，该长纤绉折棉网及该短纤棉网经交叉积层成型及热定型后形成一纤维叠层结构，另在该纤维叠层结构的上表层裁剪和车缝设有一表布，下表层则设有一里布，以形成多层纤维层的保温材结构。
2.根据权利要求1所述的弹性保温材结构，其特征在于，该短纤棉网为添加有热融纤维的短纤棉网并可选择性在表面喷洒树脂。
3.根据权利要求1所述的弹性保温材结构，其特征在于，经交叉积层成型后的纤维叠层结构是双层长纤绉折棉网结构，包括了:分别位于上、下双层的上叠层长纤绉折棉网和下叠层长纤绉折棉网，包夹于该上叠层长纤绉折棉网上、下层的短纤棉网，以及包夹于该下叠层长纤绉折棉网上、下层的短纤棉网。
4.根据权利要求3所述的弹性保温材结构，其特征在于，经交叉积层成型后的纤维叠层结构是双层以上具双数层的长纤绉折棉网结构。
5.根据权利要求1所述的弹性保温材结构，其特征在于，该上层短纤棉网与该下层短纤棉网之间形成有保温空气层。
6.根据权利要求1所述的弹性保温材结构，其特征在于，该纤维叠层结构由一层长纤绉折棉网与一层短纤棉网叠层组合而成。
7.根据权利要求6所述的弹性保温材结构，其特征在于，该纤维叠层结构中，该长纤绉折棉网为上层而该短纤棉网为下层。
8.根据权利要求6所述的弹性保温材结构，其特征在于，该纤维叠层结构中，该长纤绉折棉网为下层而该短纤棉网为上层。
【文档编号】B32B9/02GK104275857SQ201310277370
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】简荣富 申请人:英特邦股份有限公司