专利名称：非织造织物座椅填充的制作方法
非织造织物座椅填充
背景技术：
1.发明领域本发明涉及一种用于汽车内部应用的可变形的结构。
2.
背景技术：
汽车制造商和供应商不断地追求提高车辆内部构件的审美情趣。这类考虑已经影响了例如车辆内部装饰、座椅以及控制台构件的设计。环保意识对车辆设计施加了额外的制造压力，使得使用可再生的构件具有头等重要性。
许多汽车内部构件包括树脂泡沫，如聚氨酯。在典型的内部应用中，内部构件将包 括在合适的框架或背衬上的泡沫。这类树脂泡沫发现在车辆装饰层压制品、车辆座椅、头枕、肘靠、仪表板以及类似物中。这些泡沫起到的功能是为内部构件提供缓冲或柔软感，而这是乘客所希望的。尽管这些泡沫发挥着相当良好的作用，但它们不是由可再生的资源衍生的、容易再循环的，它们是从石油衍生的，或者不是可生物降解的。因此，对于提供缓冲效果的改进的汽车构件存在一种需要，这些构件是可再生的资源衍生的，包括再循环的成分，同时至少是部分地可再循环的。发明概述本发明通过在至少一个实施方案中提供一种用于汽车内部构件的垫层元件来解决现有技术的一个或多个问题。垫层元件包括一个成型的座椅底部，该座椅底部包括纤维素纤维。有利的是，实质上所有的成型座椅底部是由再循环的成分制成的，该再循环的成分是可再循环的并且是由一种可再生的资源衍生的。在本发明的另一个实施方案中，提供了用于汽车内部构件的一种可变形的结构。本实施方案的可变形的结构采用了以上阐述的垫层元件。该可变形的结构包括一个基板和该垫层元件。该垫层元件被定位于该基板上。垫层元件包括一个纤维部分，该纤维部分具有纤维素纤维。这种可变形的结构还包括一个被置于该垫层元件上的覆盖件。有利的是，该纤维部分的至少一部分是可循环的并且是由一种可再生的资源衍生的。附图简要说明图I是具有被置于纤维性垫层构件上的一种可再生的纤维衬垫的车辆座椅的暴露透视图；图2A是纤维衬垫覆盖了纤维性垫层部分的可变形的结构的一个变体的截面；图2B是纤维衬垫覆盖了纤维性垫层部分的边缘部分的可变形的结构的一个变体的截面；图2C是纤维衬垫覆盖了纤维性垫层部分的一部分的可变形的结构的一个变体的截面；图3是采用了可再生的纤维的可变形的结构的暴露的透视图；并且图4是示出了通过压缩成型来形成纤维性垫层部分的流程图。
优选实施方案的详细说明现在将详细参见以呈现构成诸位发明人目前已知的实施本发明的最佳方式的本发明的优选组成、实施方案和方法。附图没必要是按照比例的。然而，应该理解的是，这些披露的实施方案仅仅是本发明的示例，并且本发明可以通过不同的和可替代的形式来实施。因此，在此披露的特殊细节不应解释为是限制性的，而仅仅是作为用于本发明的任何方面的一个代表性的基本原理和/或作为用于教授本领域技术人员来多种多样地采用本发明的代表性的基本原理。除了这些实例中，或另外专门指出，本说明书中指示的材料的数量或反应的条件和/或用途的所有的数字量应当理解为是在描述本发明的最宽的范围中通过词语“约”修改的。还应当理解的是，本发明不局限于以下描述的这些特殊的实施方案和方法，因为特殊的构件和/或条件当然可以变化。此外，在此使用的术语是仅用于描述本发明的具体实施方案的目的而不旨在以任何方式进行限制。还必须指出的是，如在本说明书和附加权利要求中使用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数的提及的对象，除非上下文以其他方式清楚地表明。例如，引用单数的构件是旨在包括多个构件。在整个本申请中引用了多个公布，这些公布的披露内容由此通过引用以其全部被结合到本申请中以更加全面地描述本发明涉及的现有技术的状态。如在此使用的术语“卡尺厚度”是指板的两个表面之间的垂直间距。在本发明的一个实施方案中，提供了用于多个不同的汽车内部构件的一个种可变形的结构。这种可变形的结构包括一个基板和一个垫层元件。该垫层元件被置于该基板上。该可变形的结构有利的是被结合在头枕、车辆座椅、肘靠、仪表板、车辆装饰面板和其他装饰层压制品中。如在背景部分中阐述的，这类结构的现有技术的版本通常包括一种树脂泡沫(例如，聚氨酯泡沫)以提供缓冲特性。本实施方案的垫层元件实质上全部代替了这些泡沫，如以下更加详细地阐述的。在一个改进中，本发明的垫层元件包括小于50重量百分比的一种树脂泡沫(例如，聚氨酯泡沫)。在另一个改进中，本发明的垫层元件包括小于5重量百分比的一种树脂泡沫(例如，聚氨酯泡沫)。在又另一个改进中，本发明的垫层元件包括大于90重量百分比的一种纤维素构件(纤维和粘合剂)。在又另一个改进中，本发明的垫层元件包括大于95重量百分比的一种纤维素构件(纤维和粘合剂)。参见
图1，在此提供了一个车辆座椅的透视图，该车辆座椅结合了包含纤维素的多个纤维层和纤维素垫层部分。车辆座椅10包括头枕12、车辆座椅靠背14和车辆座椅底部
16。头枕12包括垫层元件18。垫层元件18包括置于纤维素垫层部分22上的纤维衬垫20。覆盖件24覆盖着纤维层20。车辆座椅靠背14包括座椅靠背垫层元件26，该座椅靠背垫层元件包括置于纤维性垫层部分30上的一个纤维衬垫28。纤维垫层30覆盖着座椅靠背框架32，而覆盖件34覆盖着纤维衬垫28。纤维衬垫20包括以上阐述的纤维素纤维。类似地，车辆座椅底部16包括置于纤维性垫层部分38上的纤维衬垫36。纤维衬垫部分38是被置于座椅底部框架40上的。参见图2A，在此提供了置于一个纤维性垫层部分上的纤维衬垫的示意性截面。在这个变体中，可变形的结构42包括垫层元件44。在这个变体中，垫层元件44是一个多构件的结构。垫层元件44包括纤维衬垫46和纤维性垫层部分48。纤维衬垫46覆盖纤维性垫层部分48的至少一部分。衬垫46包括纤维素纤维和合成纤维的混合物。类似地，纤维性垫层部分48包括纤维素纤维和合成纤维的混合物。如以上阐述的，覆盖件50是被置于垫层元件44上的。最后，垫层元件44任选地被置于基板52上。例如，基板52可以是一个头枕或座椅框架或一个装饰层压制件的衬背的一部分。参见图2B，在此提供了置于一个纤维性垫层部分的多个部分上的几个纤维衬垫的变体的示意性截面。在这个变体中，可变形的结构54包括垫层元件56。垫层元件56包括覆盖了纤维性垫层部分66的多个部分62、64的纤维衬垫58、60。纤维衬垫58、60覆盖了纤维性垫层部分66的至少一部分。衬垫58、60包括纤维素纤维和合成纤维的混合物。类似地，纤维性垫层部分66包括纤维素纤维和合成纤维的混合物。如以上阐述的，覆盖件68置 于垫层元件56上。最后，垫层元件56任选地被置于基板70上。例如，基板70可以是一个头枕或座椅框架或一个装饰层压制件的衬背的一部分。参见图2C，其中提供了多个纤维衬垫放置在一个纤维性垫层部分的一部分上的变体的示意性截面。在这个变体中，可变形的结构72包括垫层元件74。垫层元件74包括覆盖了纤维性垫层部分80的部分78的纤维衬垫76。衬垫76包括纤维素纤维和合成纤维的混合物。类似地，纤维性垫层部分80包括纤维素纤维和合成纤维的混合物。如以上阐述的，覆盖件82被置于垫层元件74上。最后，垫层部分80任选地被置于基板82上。例如，基板82可以是一个头枕或座椅框架或一个装饰层压制件的衬背的一部分。参见图3，提供了用于汽车内部应用的可变形的结构的实施方案的一个暴露透视图。可变形的结构90包括纤维垫层94。纤维垫层94包括纤维素纤维。在其他变化中，纤维素纤维94包括额外的垫层构件，如额外的纤维衬垫部分。有利的是，实质上所有的纤维垫层94是可循环的并且是由一种可再生的资源衍生的。一种可再生的资源的实例是快速生长的松树。这些材料的来源将与用于聚氨酯装饰层压制品和泡沫垫层元件中的石油衍生的原材料进行对比。仍参见图3，覆盖件96置于纤维垫层94上。覆盖件96起到用来将垫层94紧固在位的作用，同时提供令人赏心悦目的外观和感觉。覆盖件96是由车辆内部应用中使用的任何合适的材料形成的。这些材料的实例包括(但不局限于)非织造织物、织物、皮革、塑料板、乙烯板以及它们的组合。图3描绘了其中覆盖件96经由缝合100而被缝制在位的实例。参照图4，在此提供了示出通过压缩模制而形成纤维性垫层部分22、30、38、48、66,80的流程图。纤维板110、112、114通过叠加被组装在一起。纤维板110、112、114的特征为具有不同的特性。典型地，纤维板110、112、114被预热到约250 □ F至约300 □ F的温度。在步骤a)中，纤维板110、112、114的组件通过将该组件放置在金属模具部分120、122之间而经过压缩模制。模具部分120、122加热到一个高温(例如，约150 □ F)。在约3至5分钟之后，金属模具部分120、122被撤回以显露成型的垫层部分124。然后添加变体衬垫以生产如图I至3中阐述的垫层结构。如以上阐述的，在一些变体中，纤维板110、112、114中的一个或多个具有不同的特性。在一个变体中，纤维板110、112、114中的一个或多个具有不同的纤维成分。在另一个变体中，纤维板110、112、114中的一个或多个具有不同硬度。例如，当纤维板114具有比纤维板112更高的硬度而纤维板112进而具有比纤维板110更高的硬度时，构造成了具有硬度梯度的一个垫层部分124。典型地，纤维板110、112、114具有从约45至约65kg/m3的
山/又ο如以上阐述的，本发明的实施方案包括一个或多个纤维部分(B卩，纤维衬垫、纤维垫层等)，该一个或多个纤维部分包括纤维素纤维。例如，以上描述的纤维衬垫20、28、36、46、58、60、76和纤维性垫层部分22、30、38、48、66、80都包括纤维素纤维。美国专利申请号20080050565提供了用于纤维部分的可用的材料的实例。这个专利申请的全部披露通过引用被结合在此。可用的纤维素纤维的多个实例包括(但不局限于)醋酸纤维素和再生纤维素(例如，粘胶人造纤维)。在本实施方案的一个变体中，该纤维素纤维混合有合成纤维。可用的纤维素纤维的实例包括(但不局限于)聚酯纤维、尼龙纤维、乳胶纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维以及它们的组合。在一个改进中，该合成纤维是以基于该纤维部分的总重量从约15重量百分比至约95重量百分比的范围内的量值存在的。在另一个改进中，该合成纤维是以基于该纤维部分的总重量从约25重量百分比至约60重量百分比的范围内的量值存在的。 在本实施方案的一个变体中，以上阐述的纤维衬垫20、28、36、46、58、60、76和/或纤维性垫层部分22、30、38、48、66、80具有从约I. Omm至约150mm的一个卡尺厚度。在另一个改进中，以上阐述的纤维衬垫20、28、36、46、58、60、76和纤维性垫层部分22、30、38、48、66、80具有从约I. Omm至约20mm的一个卡尺厚度。在又另一个改进中，以上阐述的纤维衬垫20、28、36、46、58、60、76和/或纤维性垫层部分22、30、38、48、66、80具有从约I. Omm至约3_的一个卡尺厚度。在本实施方案的一个变体中，纤维素纤维和天然纤维的特征为从约I. Odpf至约4. Odpf的极微量。在另一个变体中，纤维素纤维和天然纤维的特征为从约1.5dpf至约
2.5dpf的极微量。在又另一个改进中，纤维素纤维和天然纤维均独立地具有从约3_至约12mm的长度。在又另一个改进中，纤维素纤维和天然纤维均独立地具有从约4. 5mm至约
7.5mm的长度。在本实施方案的一个变体中，以上阐述的纤维部分具有从约30kg/m3至约50kg/m3的密度。在又一个改进中，以上阐述的纤维部分具有从约35kg/m3至约75kg/m3的密度。在又另一个改进中，以上阐述的纤维部分具有从约37kg/m3至约43kg/m3的密度。在本发明的一个变体中，以上阐述的该纤维部分包括一种粘合剂。合适的粘合剂的实例包括(但不局限于)双组份纤维粘合剂、乳胶粘合剂、热塑性材料以及它们的组合。在一个改进中，该粘合剂存在的量值是在该纤维部分总重量的约5重量百分比至约70重量百分比的范围内。在另一个改进中，该粘合剂存在的量值是在该纤维部分总重量的约20重量百分比至约40重量百分比的范围内。在本发明的另一个变体中，该纤维部分进一步包括一种阻燃剂。合适的阻燃剂的实例包括(但不局限于)硼酸钠、磷酸钠或磷酸铵、磷酸酯、磷酸氢二铵基阻燃剂、十水四硼酸钠以及它们的组合。尽管已经说明并且描述了本发明的实施方案，但并不旨在这些实施方案展示和说明本发明的所有可能的形式。而是，在本说明书中所用的语言是描述而非限制的语言，并且应理解的是可以在不背离本发明的精神和范围的情况下做出不同的改变。
权利要求
1.一种可变形的结构，包括 一个基板； 置于该基板上的一个纤维性垫层元件，该纤维性垫层元件包括纤维素纤维和少于50重量百分比的一种树脂泡沫；以及置于该垫层元件上的一个覆盖件。
2.如权利要求I所述的可变形的结构，其中该纤维性垫层元件进一步包括合成纤维。
3.如权利要求2所述的可变形的结构，其中该合成纤维包括选自下组的一种成分，该组由以下各项组成聚酯纤维、尼龙纤维、乳胶纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、以及它们的组合。
4.如权利要求2所述的可变形的结构，其中该合成纤维是以一个组合量值存在的，该组合量值的范围是基于该纤维部分的总重量从约15重量百分比至约95重量百分比。
5.如权利要求I所述的可变形的结构，其中该纤维性垫层元件进一步包括一种粘合剂。
6.如权利要求5所述的可变形的结构，其中该粘合剂存在的量值是从该纤维部分总重量的约5重量百分比至约70重量百分比。
7.如权利要求5所述的可变形的结构，其中该粘合剂包括选自下组的一种成分，该组由以下各项组成双组分纤维粘合剂类、乳胶粘合剂类、热塑性材料、以及它们的组合。
8.如权利要求4所述的可变形的结构，其中该纤维性垫层元件包括一个纤维性垫层部分。
9.如权利要求8所述的可变形的结构，其中该纤维性垫层元件包括一个纤维衬垫，该纤维衬垫覆盖了该纤维性垫层部分的一个表面。
10.如权利要求8所述的可变形的结构，其中该垫层元件被适配成有待放置在一个座椅中。
11.如权利要求I所述的可变形的结构，其中该覆盖件包括选自下组的一种成分，该组由以下各项组成非织造织物、织物、皮革、塑料板、以及它们的组合。
12.—种装饰层压板，包括如权利要求I所述的可变形的结构。
13.一种用于汽车内部构件的垫层元件，该垫层元件包括 一个纤维衬垫，该纤维衬垫包括纤维素纤维；以及 一个纤维性垫层部分，该纤维性垫层部分与该纤维衬垫相接触。
14.如权利要求13所述的垫层元件，其中该纤维衬垫进一步包括合成纤维。
15.如权利要求13所述的垫层元件，其中该纤维性垫层部分进一步包括合成纤维。
16.如权利要求15所述的垫层元件，其中该合成纤维包括选自下组的一种成分，该组由以下各项组成聚酯纤维、尼龙纤维、乳胶纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、以及它们的组入口 ο
17.如权利要求16所述的垫层元件，其中该合成纤维以一个组合量值存在，该组合量值的范围是基于该纤维部分的总重量从约15重量百分比至约95重量百分比。
18.如权利要求14所述的垫层元件，其中该纤维衬垫以及该纤维性垫层部分各自独立地进一步包括一种粘合剂。
19.如权利要求18所述的垫层元件，其中该粘合剂包括选自下组的一种成分，该组由以下各项组成双组分纤维粘合剂类、乳胶粘合剂类、热塑性材料类、以及它们的组合。
20.一种可变形的结构，包括 一个垫层元件，该垫层元件包括 一个纤维性垫层部分； 一个纤维衬垫，该纤维衬垫被置于该纤维性垫层部分的一部分上，该纤维衬垫包括纤维素纤维；以及 置于该垫层元件上的一个覆盖件。
全文摘要
一种用于汽车内部构件的可变形的结构包括一个基板和一个垫层元件。该垫层元件被置于该基板上。该垫层元件包括各自具有纤维素纤维的一个纤维衬垫和一个纤维性垫层部分。这种可变形的结构还包括一个置于垫层元件上的覆盖件。该垫层元件是实质上不含有任何树脂泡沫。在此还提供了一种车辆座椅和结合了这种可变形的结构的装饰层压板。
文档编号A47C7/02GK102762130SQ201080063769
公开日2012年10月31日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者加里·罗克, 特里·奥班诺, 阿什福德·A·加尔布瑞斯, 阿萨德·S·阿里 申请人:李尔公司