专利名称：热塑记忆型立体网格片材及高透气热塑性副木和安全护具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热塑性立体网格片材，特别是涉及一种具备可升温塑形、降温固定形状记忆的热塑性记忆型立体网格片材及高透气热塑性副木和高透气安全护具。
背景技术：
副木是一种医疗器具/组件，其用于固定、保护受伤的身体肢部通常是指四肢挫伤或断裂的保护，避免受伤的肢部因为使用者施力不当或其它因素而受到二度伤害。副木的材质、型式非常多种，诸如石膏、适形塑料固定组件、金属或刚性支架等。早期以石膏紧密裹覆人体受伤肢干部位是最为常见的方式，但是石膏固定方式除了上述石膏的过程复杂烦冗需要长时间等待石膏固化之外，由于石膏副木过于笨重且不透气，使石膏副木严重影响受伤者的生活便利性，甚至可能因为透气问题，致使具有敏感性肤质的使用者弓I发皮肤方面的疾病，造成二次伤害。其它种类的副木或许可以解决石膏过于笨重的问题，但是多数却仍无法解决透气的问题且适用性堪虞。例如前述的适形塑料固定组件虽质量相对较轻，但是却不具备透气的效果；又如前述的金属等支撑架，其虽能够相对透气，但其保护效果不佳而只能够保护局部范围，无法完整包覆以及稳定固定受伤部位。由此可见，上述现有的副木在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。有鉴于上述现有的副木存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的热塑性记忆型立体网格片材及高透气热塑性副木和高透气安全护具，能够改进一般现有的副木，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的副木过于笨重、不透气或支撑性不足的问题， 而提供一种新型结构的热塑性记忆型立体网格片材及高透气热塑性副本和高透气安全护具，以可挠曲立体透气片材作为基材，并在基材表面披附一低温热塑性材料而完成一热塑性记忆型立体网格片材，该热塑性记忆型立体网格片材可以适形作为副木，由于立体透气片材为透气，因此所完成的副木可达到质量轻、透气、高度支撑性的功效。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种热塑性记忆型立体网格片材，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料的材质是具有低温热塑特性的聚酯，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
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前述的热塑性记忆型立体网格片材，其中所述热塑性包覆材料是选自于由聚乳酸、聚己二酸二丁酯、聚丁二酸丁二醇酯及聚己内酯多元醇组成的群组。前述的热塑性记忆型立体网格片材，其中所述立体透气片材为热塑性塑料纤维以编织型态成形的三维单层立体网格结构或多层立体网格结构的纤维织布；及该热塑性包覆材料包含一种以上的副添加物，该副添加物为有机相或无机相的添加物，其中该无机相的添加物包含云母、黏土、氧化锆、银、碳黑、碳酸钙或玻璃纤维。前述的热塑性记忆型立体网格片材，其中所述立体透气片材为单层立体网格结构，其包含一第一网格、一第二网格以及固定连接该第一网格以及该第二网格的一连接网络；该连接网络为多数条具有弹性的纤维，每条纤维以编织的方式与该第一网格及该第二网格结合，并使每条纤维分别连接该第一网格及该第二网格。前述的热塑性记忆型立体网格片材，其中所述热塑性包覆材料以熔融浸镀、淋膜或喷涂方式包覆于该立体透气片材的所有表面。前述的热塑性记忆型立体网格片材，其中所述立体透气片材为单层立体网格结构，其包含一第一网格、一第二网格以及固定连接该第一网格以及该第二网格的一连接网络；该连接网络为多数条具有弹性的纤维，每条纤维以编织的方式与该第一网格及该第二网格结合，使每条纤维分别连接该第一网格及该第二网格。前述的热塑性记忆型立体网格片材，其中所述热塑性包覆材料以贴附或涂布方式形成于该立体透气片材的该第一网格及该第二网格的表面，其中，该热塑性包覆材料表面贯穿设有多数个透气穿孔。前述的热塑性记忆型立体网格片材，其中所述立体透气片材为热塑性塑料纤维， 其材质包含聚酰胺树酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氯乙烯或液晶高分子。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种高透气热塑性副木，其包含一适形热塑性立体网格以及多数个固定件，该适形热塑性立体网格呈片状，其裁切适形于一人体肢干，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料为低温热塑形塑料材料，其中，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材；每一固定件局部固定结合于该适形热塑性立体网格的表面，其为一魔鬼毡、束带或扣具。本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种高透气安全护具，其包含一适形热塑性立体网格以及一硬式外壳，该适形热塑性立体网格呈片状，其适形于一人体肢干，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该立体透气片材为热塑性塑料纤维，其材质包含聚酰胺树酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氯乙烯或液晶高分子，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料为低温热塑形塑料材料，其中，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材；及该硬式外壳系与人体头部、肢干或关节外型对应，且该适形热塑性立体网格固定设于该硬式外壳的表面。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明提供一种热塑性记忆型立体网格片材，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料的材质具有低温热塑特性的聚酯该聚酯系选自于由聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸二丁酯及聚己内酯多元醇所组成的群组，其中，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材。其中该立体透气片材为热塑性塑料纤维以编织型态成形的三维单层立体网格结构或多层立体网格结构的纤维织布；及该热塑性包覆材料包含一种以上的副添加物，该副添加物为有机相或无机相的添加物，其中该无机相的添加物包含云母、黏土、氧化锆、银、碳黑、碳酸钙或玻璃纤维。其中该立体透气片材为单层立体网格结构，其包含一第一网格、一第二网格以及固定连接该第一网格以及该第二网格的一连接网络；该连接网络为多数条具有弹性的纤维，每条纤维以编织的方式与该第一网格及该第二网格结合，并使每条纤维分别连接该第一网格及该第二网格；该热塑性包覆材料以熔融浸镀方式包覆于该立体透气片材的所有表面。本发明进一步提供一种高透气热塑性副木，其包含一适形热塑性立体网格以及多数个固定件，其中该适形热塑性立体网格成片状，其裁切适形于一人体局部位置，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料为热塑形塑料材料，其中，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材；每一固定件局部固定结合于该适形热塑性立体网格的表面，其为一魔鬼毡、束带或扣具。本发明进一步提供一种高透气安全护具，其包含一适形热塑性立体网格以及一硬式外壳，其中该适形热塑性立体网格呈片状，其适形于一人体肢干，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料为低温热塑形塑料材料，其中，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材；及该硬式外壳系与人体头部、肢干或关节外型对应，且该适形热塑性立体网格固定设于该硬式外壳的表面。借由本发明提供的热塑性记忆型立体网格片材同时具备良好的透气性、质量轻以及刚性与支撑性能，因此非常适合用于作为副木、安全护具以保护人体。同时，本发明在使用相对低温的热塑性包覆材料，让本发明在包覆人体肢干过程中无须在高温的状况下进行，因此达到便于使用的效果。综上所述，本发明在技术上有显着的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、 进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为本发明的一立体透气片材的局部立体示意图。图2为本发明的该立体透气片材的局部俯视示意图。图3为本发明的该立体透气片材的局部立体示意图。图4为本发明的较佳实施例的局部放大剖面图。图5为本发明的另一较佳实施例的局部放大剖面图。图6为本发明的一高透气热塑性副木的使用示意图。
10 立体透气片材，14 第二网格161 纤维
12 第一网格 16 连接网络 20 热塑性包覆材料20A 热塑性包覆材料 21 透气穿孔30 高透气热塑性副木 31 适形热塑性立体网格32:固定件
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的热塑性记忆型立体网格片材及高透气热塑性副木和高透气安全护具，其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图1至图4所示，其为本发明的热塑性记忆型立体网格片材的较佳实施例， 该热塑性记忆型立体网格片材包含一立体透气片材10以及一热塑性包覆材料20，该立体透气片材10为可挠曲且呈片状的三维透气片体，其是利用多种纤维混合编织的方式所编织而成的立体编织物，编织该类立体网格结构的编织技术细节可参考中国台湾的专利证书号198282的专利案。本实施例的该立体透气片材10为热塑性塑料纤维材质可以为聚酰胺树酯 PA (Poly dimer acid-co-alky 1 polyamine)、聚对苯二甲酸乙二酉旨 PET (polyethylene ter印hthalate)、聚丙烯PP(PVC Polyvinyl Chloride)及液晶高分子LCP (Liquid Crystal Polyester)等材质，该等材料的组成以立体编织型态成形的三维3D单层或多层立体网格结构的纤维织布。本实施例的该立体透气片材10为单层立体网格结构，其包含一第一网格 12、一第二网格14以及固定连接该第一网格12以及该第二网格14的一连接网络16 ；该连接网络16为多数条可挠曲且具有弹性的纤维161，每条纤维161以编织的方式与该第一网格12及该第二网格14结合，使每条纤维161分别连接该第一网格12及该第二网格14，如此，多数条该纤维161所完成的连接网络16使该第一网格12及该第二网格14持续保持一间距，并且形成稀疏透气、可挠曲的支撑结构。由于该第一网格12及该第二网格14亦属于表面通透的网格结构，因此，第一网格12及该第二网格14的两侧面透气度四通八达，具备非常优异的透气效果。为了让可挠曲弯折的该立体透气片材10具备刚性及支撑性而可用于保护人体受伤的肢段，本实施例将该立体透气片材10的局部或全部表面披附该热塑性包覆材料20，该热塑性包覆材料20的材质具有低温热塑特性的聚酯，其中该聚酯可为聚乳酸PLA、聚己二酸二丁酯PBA、聚丁二酸丁二醇酯PBS、聚己内酯多元醇PCL或其混合物。进一步地，该热塑性包覆材料20可以进一步添加混掺一种以上的副添加物，该副添加物的目的是为调整该热塑性包覆材料20的可塑形温度、增加强度及/或赋予该热塑性包覆材料20其它附属的功能，如抗菌、防霉等。该副添加物可为有机相或无机相的添加物，该无机相的添加物可诸如云母、黏土、氧化锆、银、碳黑、碳酸钙、玻璃纤维等具有远红外线、抗菌、防霉、补强等功能性无机材料。请进一步参阅图4及图5所示，该热塑性包覆材料20可以完全包覆于该立体透气片材10的所有表面，或者，也可以仅贴附于该立体透气片材10的该第一网格12及/或该第二网格14的表面。其中，该热塑性包覆材料20的可塑形温度低于该立体透气片材10，本实施例的该热塑性包覆材料20可于50-90°C时软化而可形变塑形。所谓的可塑形温度，是指该热塑性包覆材料20到达熔融流动或非弹性形变不可回复的形变的软化温度。该立体透气片材10及该热塑性包覆材料20的可塑形温度的差异，主要是为了确保加热塑形该热塑性包覆材料20过程不破坏该立体透气片材10的立体网格结构，如此才可利用升温加热该热塑性包覆材料20以对可挠曲的该立体透气片材10进行弹性挠曲变形。使用时，可先行裁剪该热塑性记忆型立体网格片材而为适当的形状或大小适合于受伤的肢干部位，之后升温让该热塑性包覆材料20软化，即可将该热塑性记忆型立体网格片材贴附于人体受伤的肢干以让该热塑性记忆型立体网格片材能够适形地紧密包覆、保护人体受伤肢干部位；当温度下降后，该热塑性包覆材料20固化而固定适形为人体肢干形状，即记忆人体肢干的外型，因此可达到保护、固定受伤部位的目的。由于该热塑性记忆型立体网格片材的该立体透气片材10具备绝佳的透气效能及低重量的特性，而该热塑性包覆材料20降温硬化之后又能提供足够的刚性与支撑性，因此让使用者于包覆本实施例之后，仍能感觉非常轻便、透气。在制造技术方面，为了让该热塑性包覆材料20可以包覆该立体透气片材10的该第一网格12、该第二网格14及该连接网络16的所有或绝大多数表面，其可将该热塑性包覆材料20先升温形成熔融流动状态或将其溶于溶剂中后，以浸镀(dip coating)方式，即将该立体透气片材10浸入熔融态的该热塑性包覆材20后取起，或淋膜(lamination)的方式让该热塑性包覆材料20包覆绝大多数的该立体透气片材10的第一网格12、第二网格14 及纤维161的表面，如图4所示。补充说明之，图4仅为理想上的浸镀结果示意图，实际上该热塑性包覆材料20可能无法均勻的涂布于该立体透气片材10的各部位，因为该热塑性包覆材料20是以浸镀方式披附于该立体透气片材10，厚度控制不易，并且容易使该立体透气片材10的局部沾黏于两两相邻的纤维161，可能会产生前述厚度不均、局部沾黏等问题， 但该等问题并不影响本发明的透气性、可塑形性及记忆性的效果。该热塑性包覆材料20不仅可以如前述浸镀方式包覆绝大多数的该立体透气片材 10的表面，也可以直接结合以喷涂、涂布或贴附的方式于该立体透气片材10的该第一网格 12、第二网格14的表面，也可达到提供该立体透气片材10的刚性强度的效果，如图5所示。 其中，为了让本发明在披附二热塑性包覆材料20A于该立体透气片材10后的透气性不受影响，该热塑性包覆材料20A表面可贯穿设有多数个透气穿孔21，使本实施例在使用时的透气性不受到影响。进一步地，请参阅图6所示，为了能够更便于使用者使用本发明的该热塑性记忆型立体网格片材，该热塑性记忆型立体网格片材也可以依据不同的人体肢干部位的尺寸外型特征如小腿骨、大腿骨、小腿肢干、手臂、下臂手腕部、手指等预先裁切成形，而成为一高透气热塑性副木30的主要结构。该高透气热塑性副木30包含一适形热塑性立体网格31 以及多数个固定件32，该适形热塑性立体网格31是采用该热塑性记忆型立体网格片材，其裁切适形于一人体肢干，使该适形热塑性立体网格31可以完全包覆所适形的该人体肢干， 在使用过程中，可以直接加热软化后贴附于人体肢干，免除裁切、丈量尺寸的繁冗工作。该固定件32局部固定结合该于该适形热塑性立体网格31的表面，其型式不限定，可以是魔鬼毡、束带或扣具等。举例说明之，该固定件32为一扣具组，其包含一扣座以及一扣件，该扣座固定设于该适形热塑性立体网格31的表面，该扣件的一端固定于该适形热塑性立体网格31并可分离或扣合于该扣座。使用时，当该适形热塑性立体网格31包覆人体肢干后，该扣件即可与该扣座扣合，藉此将该适形热塑性立体网格31更紧密地固定于人体肢干受伤部位。进一步地，前述实施例为将该热塑性记忆型立体网格片材应用于副木，然而该热塑性记忆型立体网格片材也可应用于其它的范畴，例如床垫、安全护具、安全帽内里、护膝护肘及肢干、石膏绷带等。在安全护具方面，本发明的该热塑性记忆型立体网格片材具备高透气及可热塑成形特性，恰符合应用于脚踏车或机车的安全帽内部需要高度透气的要求， 使用时，可以将该热塑性记忆型立体网格片材预成形为与人体局部位置外型对应，例如形成一半圆弧状以适形于人体头部外型，之后固定结合于一安全帽形状的硬式外壳的内部， 藉此可以赋予完成的安全帽具备高度透气的特性，大为提高机踏车骑士的舒适感。在护膝护肘的应用方面，由于该热塑性记忆型立体网格片材成形容易，因此，可以随着使用者的肢干尺寸进行成形后，再置入一关节外型的硬式外壳内，借此达到最佳的保护效果。由前述的各实施范例可知，本发明的该热塑性记忆型立体网格片材因为兼具可成形性及高透气性，因此可以适用于各种不同的领域，使用可为非常广泛，非常具有市场潜力与价值。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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权利要求
1.一种热塑性记忆型立体网格片材，其特征在于包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料的材质是具有低温热塑特性的聚酯， 该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材。
2.根据权利要求1所述的热塑性记忆型立体网格片材，其特征在于所述热塑性包覆材料是选自于由聚乳酸(PLA)、聚己二酸二丁酯(PBA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBQ及聚己内酯多元醇(PCL)组成的群组。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性记忆型立体网格片材，其特征在于所述立体透气片材为热塑性塑料纤维以编织型态成形的三维单层立体网格结构或多层立体网格结构的纤维织布；及该热塑性包覆材料包含一种以上的副添加物，该副添加物为有机相或无机相的添加物，其中该无机相的添加物包含云母、黏土、氧化锆、银、碳黑、碳酸钙或玻璃纤维。
4.根据权利要求3所述的热塑性记忆型立体网格片材，其特征在于所述立体透气片材为单层立体网格结构，其包含一第一网格、一第二网格以及固定连接该第一网格以及该第二网格的一连接网络；该连接网络为多数条具有弹性的纤维，每条纤维以编织的方式与该第一网格及该第二网格结合，并使每条纤维分别连接该第一网格及该第二网格。
5.根据权利要求4所述的热塑性记忆型立体网格片材，其特征在于所述热塑性包覆材料以熔融浸镀、淋膜或喷涂方式包覆于该立体透气片材的所有表面。
6.根据权利要求1或2所述的热塑性记忆型立体网格片材，其特征在于所述立体透气片材为单层立体网格结构，其包含一第一网格、一第二网格以及固定连接该第一网格以及该第二网格的一连接网络；该连接网络为多数条具有弹性的纤维，每条纤维以编织的方式与该第一网格及该第二网格结合，使每条纤维分别连接该第一网格及该第二网格。
7.根据权利要求6所述的热塑性记忆型立体网格片材，其特征在于所述热塑性包覆材料以贴附或涂布方式形成于该立体透气片材的该第一网格及该第二网格的表面，其中，该热塑性包覆材料表面贯穿设有多数个透气穿孔。
8.根据权利要求7所述的热塑性记忆型立体网格片材，其特征在于所述立体透气片材为热塑性塑料纤维，其材质包含聚酰胺树酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氯乙烯或液晶高分子。
9.一种高透气热塑性副木，其包含一适形热塑性立体网格以及多数个固定件，其特征在于该适形热塑性立体网格呈片状，其裁切适形于一人体肢干，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料为低温热塑形塑料材料，其中，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材；每一固定件局部固定结合于该适形热塑性立体网格的表面，其为一魔鬼毡、束带或扣具。
10.一种高透气安全护具，其包含一适形热塑性立体网格以及一硬式外壳，其特征在于该适形热塑性立体网格呈片状，其适形于一人体局部位置，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该立体透气片材为热塑性塑料纤维，其材质包含聚酰胺树酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚氯乙烯或液晶高分子，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料为低温热塑形塑料材料，其中，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材；及该硬式外壳系与人体头部、肢干或关节外型对应，且该适形热塑性立体网格固定设于该硬式外壳的表面。
全文摘要
本发明是有关于一种热塑性记忆型立体网格片材，其包含一立体透气片材以及一热塑性包覆材料，该立体透气片材为可挠曲且呈片状的三维透气片体，该热塑性包覆材料披附于该立体透气片材的局部或全部表面，该热塑性包覆材料的可塑形温度低于该立体透气片材；借此本发明提供的热塑性记忆型立体网格片材同时具备良好的透气性、质量轻且具有刚性与支撑性能，非常适合应用于副木、石膏绷带、安全护具等用途。
文档编号A61L31/04GK102212966SQ20101014561
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者吕启文, 徐崧富, 朱美珍, 林建诚, 王国雄, 黄义哲 申请人:财团法人塑胶工业技术发展中心, 邦泰复合材料股份有限公司