补充退火)。在生产过程中藉由供给加热的水到水箱而辅助地执行退火(以下称为生产期间退火)。
[0160]生产期间退火优选为在一温度进行，所述温度比聚乙烯热塑性树脂或聚酯热塑性弹性体的熔点低至少10至70摄氏度。
[0161]生产期间退火将20至90摄氏度(优选为20-80摄氏度或更优选为25_50摄氏度)范围的热水供给到至少一对滑槽，而不是供给常温水到滑槽，以便无规则地热熔长丝并形成无规则的环圈且同时进行退火。对于低密度聚乙烯，热水的温度优选为20-50摄氏度及对于热塑性弹性体，热水的温度优选为25-70摄氏度。例如藉由(A)加热流入滑槽的水，(B)加热整个水箱18，(C)增加形成在箱状中的滑槽的内部温度，或是其组合，而供给热水。供给到滑槽的热水温度如果过高会导致树脂粘附在滑槽。因此希望将热水控制到适当的温度范围，例如10-60摄氏度。补充退火将水箱取出的三维网状结构浸泡在热水，或是使三维网状结构通过热空气。
[0162]退火可以是单一退火，例如藉由干燥加热处理的补充退火或将热水加入水箱等的生产期间退火，也可以两步骤退火，例如生产期间退火后的补充退火或是将补充退火的两步骤退火进行两次。在后一种情况下，第二补充退火的温度设定为比第一退火的温度高。
[0163]上述制造方法制造的本发明的立体网状结构具有柔软性，高弹性，并且在纵向及侧向方的热膨胀特性。热膨胀特性在纵向及在侧向是不同的。根据本发明人的分析，所述机制提供了弹性性能及热膨胀特性或更具体地，各向异性热膨胀率是复杂并且没有完全阐明。但是，基本上认为长丝的特性变化及厚度波动与自由下落过程中纵向及侧向的缠结形式不同，长丝的缠结及冷却藉由适当地控制原料在适当范围内的长丝直径减少率，熔化粘度，MFR，从喷嘴孔中的挤压成型，长丝的环成型，长丝的冷却，干燥加热处理中的补充退火，及生产期间的退火。
[0164]根据原料的长丝直径减少率，喷嘴的孔的直径，传送带的牵引速度及退火的因素，三维网状结构具有在侧向及纵向的热膨胀特性。
[0165]可以将一定范围内的化学试剂加入本发明的三维网状结构，只要在树脂生产至成型产品生产的任何阶段不恶化性能，以提供各种功能，例如除臭，抗菌，去除臭味，防霉，着色，香精，阻燃，不燃，吸湿或不吸湿等功能。
[0166]图12说明四表面成型的情况下制造垫子芯材料装置50的改良型。图12(a)相应于图9 (b)，单一或多个突起90a至90c中设置在上述一对滚柱56及57的表面上(在滚柱57及它的突起从图中省略)。设置这些突起90a至90c以便在三维网状结构的侧面形成凹部。突起90a至90c形成为弧状及矩形剖面状。凹部理论上形成为矩形，但是树脂长丝的下降在无树脂长丝区域产生遮蔽。由此在三维网状结构形侧面的凹部形成为弯曲状。图12(b)相应于图9(c)。单一或多个突起96设置在上述一对环形传送带54及55的表面上(环形输送带55及它的突起从图中省略)。凸轮及弹簧可放置在滚柱56及57的旋转体或环形传送带54及55中，突起可配置为使得凸轮在同步旋转时向外按压突起。这减少了遮蔽并允许更精确地形成凹部。其它结构类似于图9(b)及9(c)，因此不特别的图示或说明。
[0167]以下说明根据第十至第十五实施例的垫子芯材料。
[0168]在回收方面，聚烯烃树脂及聚酯弹性体和/或用于垫子芯材料的聚氨酯弹性体不应整体地成型。在一情况下，聚烯烃树脂与聚酯弹性体和/或聚氨酯弹性体具有相似的熔融温度或类似的冷却行为，然而，这些层可以同时制造以提高生产率。也需要改变各层的密度，需要先形成外部包括聚酯弹性体和/或聚氨酯弹性体，并随后形成芯部包括聚烯烃树月旨，需要改变形状及需要提高成型性。因此这些实施例的目标为顺利回收热塑性树脂及易于改变形状。
[0169]如图13(a)所示，根据第十实施例的垫子芯材料101是片状的三维网状结构，其是或主要是热塑性树脂作为原料，并藉由螺旋缠绕多个无规则的长丝及部分地热粘合而形成。垫子芯材料101包括内区域101a，其包括聚烯烃树脂，及外区域101b，其包括聚酯弹性体或聚氨酯弹性体。内区域101a及外区域101b之间的边界用实线表示。实线是假想线以显示边界。这同样适用于后续的其它实施例。优选为三维网状结构的两个，三个或四个表面部分的密度高于表面部分以外的剩余部分的密度。更具体地，第十实施例的垫子芯材料101 (图13(a)所示)是由两个表面成型而形成的，以便在规定深度的区域从相对的表面内中具有更高的密度，内中间区域的低密度并留下不均匀的其它表面。此配置有利地消除在后处理进行进一步处理的必要。一对宽表面，形成卧表面及安装面及一侧面，藉由上述环形传送器等的强迫成型而得到与另一侧面比较对齐的边缘。
[0170]根据第十一实施例的垫子芯材料102 (图13(b)所示)由三个表面成型形成为具有除了端面以外的所有表面及一对齐侧面，并在预定深度的区域具有较高的密度，所述区域从内侧除了右侧面以外的所有表面。垫子芯材料102包括内区域102a其包括聚烯烃树月旨，及外区102b其包括聚酯弹性体或聚氨酯弹性体。
[0171]根据第十二实施例的垫子芯材料103(图13(c)所示)由四个表面成型形成为具有除了对齐端面以外的所有表面，并在预定深度的区域具有较高的密度，所述区域从第一实施例的垫子芯材料1的左及右侧面，且在内中区域具有低密度。换句话说，所有侧面向内的预定深度的区域设定为具有较高的密度，垫子芯材料103包括内区域103a其包括聚烯烃树脂，及外区103b其包括聚酯弹性体或聚氨酯弹性体。
[0172]根据第十三实施例的垫子芯材料104 (图13(d)所示)具有单一或多个(此实施例显示一个)空洞104C以节省成本，垫子芯材料104包括内区域104a其包括聚烯烃树脂，及外区104b其包括聚酯弹性体或聚氨酯弹性体。
[0173]根据第十四实施例的垫子芯材料105 (图14(a)显示)配置为具有3层区域105a，105b及105c其由不同原料(例如顺序地是一层包括聚酯弹性体，一层包括聚烯烃树脂及一层包括聚氨酯弹性体)制造。区域105a及区域105c可以由相同原料(如聚酯或聚氨酯弹性体)制造，而区域105b可以由不同原料(即聚烯烃树脂)制造。三个层区域105a，105b及105c沿纵向分开。
[0174]根据第十五实施例的垫子芯材料106(图14(b)显示)配置成具有两个层区域106a及106b其由不同原材料(一层包括聚酯或聚氨酯弹性体及一层包括聚烯烃树脂)制造。这两个层区域106a及106b沿宽度方向分开。如上参考图3所述，由来自不同挤出成型机的分开通路沿着宽度方向在预定位置形成高密度的片9A(基本上没有孔隙的填充区域)及其它区域。虽然没有具体显示，所述配置也可以适用于各种非典型形状例如三角形及Y形。如上所述，藉由分别供给原料到喷嘴中的两个或更多个区域即可调节制造条件如原料的温度及长丝的挤出率。
[0175]以下说明了一种制造根据第十至第十五实施例中的垫子芯材料的装置110。如图15所示，所述制造装置110包括一挤压成型机111，一对环形传送带114及115其配置成具有环形带112及113，一驱动马达16其配置成驱动环形输送带112及13，一传输件117其配置成具有链条及齿轮且可改变环形带112及113的移动速度，一水箱118其配置成使得所述环形传送带114及115部分地淹没在水中，一控制器119及各种仪表及计。对于制造垫子芯材料的装置10或装置50的上述说明适用于环形带112及113等。
[0176]如图15所示，挤出成型机111包括容器13la及13lb配置为存储相同或不同的热塑性树脂原料，容器131a及131b上方分别设有材料进料口 132a及132b，材料供给管133a及133b分别与容器131a及131b连接，一复杂模具135 (图16)藉由填料件134a及134b而接到材料供给管133a及133b，及一喷嘴136(图16)其可拆卸地安装到复杂模具135的下端，材料供应管133a在中间分支成多个(所示例子中有四个)支管，其位于材料供给管133b的上方。材料供给管133a的支管的下端围绕着材料供给管133b的下端。如图16(a)及16 (b)所示，复数模135配置为使得一个框状隔离墙139设置在外框138的内区域以便将复杂模具135的内部分成两个腔室137a及137b，从而防止来自材料供给管133a及133b的两个不同原料混合。即使在相同原料供给的情况下，优选为提供隔离墙139其目的是分别调节挤出率。对于制造垫子芯材料的装置10或装置50的上述说明适用于挤压成型机111的模具的内部配置的细节，在此实施例的材料供应管133a的分支成四个分管，但是也可成支成任何适当数目的分管，例如两个(图17(a))或三个(图17(b))。
[0177]所述喷嘴136具有配置为分别供应原料的两个或更多个区域。这种配置有利于显著调整长丝的挤出率或挤出量及显著地改良成型性。对于垫子芯材料制造装置10或装置50的上述说明适用于喷嘴的细节。可用的例子是喷嘴171(在图18(a)显示)配置成具有孔Η其配置在基本相等的间隔或适当的间隔(填充有喷嘴孔Η的区域大小占据90%的喷嘴171总面积)。所述喷嘴171具有内区域171a及外区域171b由虚线表示的隔离墙171分离，内区域171a及外区域171b的设置分别相应于材料供给管133a及材料供给管133b，以分别地及独立地挤出相同或不同原料的长丝。另一个可用例子是喷嘴172 (在图18(b)显示)配置成使得内区域172a及外区域172b具有大量的孔H，其藉由虚线表示的隔离墙172c分开，而内区域172a位于相对于外区域172b的一侧。这种配置有利于相应于内区域172a的长丝分离。
[0178]另一个可用例子是一个喷嘴173 (在图18 (c)及18 (d)显不)配置成具有大量孔Η的外区域173b与内区域173a藉由虚线所示的隔离墙173c分离，及内区域173a位于外区域173b之间。喷嘴173包括区域173d及173e其没有孔Η形成在预定位置用于形成空腔，且具有矩形引导件(例如管道)173f及173g，其从区域173d及173e向下延伸。
[0179]另一个可用例子是喷嘴174(如图19(a)所示)配置成上方区域174a，中间区域174b及具有大量孔Η的下方区域174c藉由虚线所示的隔离墙174d及174e分隔以形成三层结构。
[0180]另一个可用例子是喷嘴175 (在图19(b)显示)配置成上方区域175a及具有大量孔Η的下方区域175b，其藉由虚线所示的隔离墙175c隔开以形成双层结构。
[0181]另一个可用例子是喷嘴176 (在图19(c)显示)配置成左区域176a及具有大量孔Η的右区域176b，其以虚线所示的隔离墙176c隔开以形成双层结构。
[0182]另一个可用例子是喷嘴177 (如图19(d)所示)，配置成具有大量孔Η的区域177及形成在适当位置的狭缝(直线槽)177b，例如，在中间部分其平行于预定的方向(在显示的例子中是纵向)藉由虚线表示的隔墙177c分离。狭缝177b位于隔离墙177c的区域内。狭缝(线性槽)177b的槽宽度，长度及位置可以适当地选择。在将原料从相同的模具提供到区域177a其具有大量的孔Η及狭缝(线性槽)177b的情况下，图3(b)的波形是可能变形而导致差的成型性。然而喷嘴177的配置允许分别地及独立地将原料从两个或更多个不同的挤出成型机111送入区域177a的孔Η及狭缝177b。这有利于形成良好的波形。狭缝177b可由孔Η取代，在这种情况下，优选为增加孔Η的密度。
[0183]喷嘴可具有任何的各种其它配置。形成在喷嘴中的孔Η的密度优选为1至5孔/
2
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[0184]上面的说明适用于制造这样的垫子芯材料的方法。
[0185]在第十至第十五实施例的垫子芯材料101至106的配置中，难以分离或不能分离的树脂分为第一区101a及第二区101b且互相分离以便回收。这样就可以重复回收。制造一种三维网状结构以具有根据热塑性树脂的特性。这确保顺利地回收热塑性树脂。另一个优点是，由简单的操作，例如区域分离，可以改变后来的形状。分别地及独立地将来自多个挤压成型机的原料供给到喷嘴可改善所述三维网状结构的成型性。
[0186]在垫子芯材料，包括聚烯烃树脂的层及包括聚酯和/或聚氨酯弹性体的层可互相接合，缝合，或是不接合或不缝合而简单地推迭。本文的堆栈不限于堆栈平面层，也包括在内层上设置外层。包括聚烯烃树脂的层及包括聚酯和/或聚氨酯弹性体的层可以在内袋等之中结合，所述内袋具有高的透气性，或者可以用稍后叙述的盖子或壳体藉由缝合而集成。
[0187]藉由将透气的套子盖住面对层的整个侧面而设置床垫，所述层包括垫子芯材料的聚酯和/或聚氨酯弹性体。在本文的说明中，在套子表示可见的外壳。透气套子具有优选为在厚度方向不低于10毫升/平方厘米/秒的透气度(JIS-L-1018)，更优选为不低于50毫升/平方厘米/秒或进一步优选为不低于100毫升/平方厘米/秒。然而透气套子不限于那些具有这种性能的，也可以是由传统材料制造的袋子，如织物或材料例如棉或聚酯或藉由缝制棉或聚酯的薄双拉舍尔织物而作出的被子。透气套子可以藉由使用于卧表面及其它表面的不同材料而配置。例如，卧表面可以由三维双拉舍尔编织而成以具有低皮肤刺激性及高透气性，并允许使用者直接躺在上面。卧表面以外的表面可涂上被子覆盖材料。所述三维针织及覆盖材料的外围边缘可以互相缝合。这利用了位于内部的三维网状结构的优良透气性。根据另一个可能的配置，上层(A)的形成是藉由将一层包裹在例如双拉舍尔织物的内袋，所述层包括聚酯和/或聚氨酯弹性体，及下层(B)是用聚乙烯网状结构而形成。上层及下层(A) + (B)完全涂覆有被套或双拉舍尔织物套子。
[0188]适用于医疗保健的床垫的形成是藉由将不透水的套子盖在面对层的垫子芯材料的整个侧面，所述层包括聚酯和/或聚氨酯弹性体。不透水的套子是由例如人造皮革，聚氯乙烯，排水聚氨酯片，尼龙塔夫绸或聚酯塔夫绸制造。不透水的套子藉由使卧表面及其它表面来自不同的材料及缝合这些表面的边界而配置。
[0189]用于制造根据另一实施例的垫子芯材料的装置210配置成提供一种制造三维网状结构的方法，其抑止由于环形带变形而产生的潜在问题，不再需要在后处理中完成，提高了对准的程度，适用性非典型形状及提高了耐用性及相应的制造装置。
[0190]第一实施例的以上说明适用于制造垫子芯材料的装置210的，及下面说明的结构与第一实施例不同。制造垫子芯材料的装置210包括一挤出成型机211，一对滚柱子212及213其水平地横跨预定间隔而排列，一对滚柱子214及215其位于下面且分别与所述对滚柱212及213对齐，所述对滚柱212及213水平地横跨预定间隔而排列(如图20所示)，一配置为驱动滚柱212到215的驱动马达，一配置为具有链及齿轮且可改变滚柱212到215的移动速度的传输件，一水箱其配置为使所述对滚柱212及213部分地淹没及使所述对滚柱214及215完全淹没在水中，一控制器及各种仪表及规。
[0191]修改后的配置可省略图20中的下滚柱中的一个及使用三个滚柱。滚柱224形成为圆的剖面形状(图22(a)显示)，及使用具有各种非典型剖面形状的滚柱以用于滚柱212及213，可用的例子包括一滚柱225形成为具有圆周面它是锯齿状的剖面(在图22(b)显示)，一滚柱226形成为具有圆周表面它是连续的凹凸形状，例如圆周表面它是齿轮剖面形状(图22(c)所示)，一滚柱227与一或多个突起227a(例如在三角形或圆形)一起形成在圆周表面(图22(d)所示)，一滚柱228形成为椭圆剖面形状(图22(e)所示)，一滚柱229形成为三角形或切角三角形剖面形状(在图22(f)显示)及一滚柱230形成为多边形剖面形状的滚柱，例如八边形的剖面形状(图22(g)所示)。
[0192]如图21所示，滚柱212到215分别具有驱动轴212a至215a。驱动轴212a到215a是由相应的轴承支撑以旋转，并藉由图20箭头方向中的传输件被驱动马达驱动。
[0193]上述制造垫子芯材料的装置210不必加工，如后处理中的切削或定形(轮廓成型)为网状结构其具有希望的非典型形状，提高对齐度，适用于非典型形状，并提高耐久性。本实施例的配置立即提供一个产品，而无需在后过程中加工成为期望的形状及期望的大小，并由此省去了后处理。
[0194]所述装置可以配置成制造由或主要是热塑性树脂作为原料的三维网状结构，形成步骤是藉由挤压成型多条丝及无规则的螺旋缠绕以及部分热接合，用液体冷却并施加阻燃材料，用碳长丝无纺织物包裹或添加阻燃材料到热塑性树脂。
[0195]如图23所示，根据第四实施例的制造垫子芯材料的装置510使用弯板的滑槽582及583代替环形带或滚柱，以形成三维网状结构501，滑槽582及583从片材表面垂直地延伸且包括具有由例如聚四氟乙烯涂层提供的滑动面。从侧视图看去，滑槽582及583为矩形，滑槽582及583排列的间隔从上到下逐渐减少。滑槽582及583布置为具有所述间隔从顶部至底部逐渐减小。滑槽582及583具有固定的配置，或者具有可移动的配置，以藉由往复驱动装置590及591 (例如液压缸)(如图中虚线所示)改变间隔，从而由前到后由一边到另一边来改变三维网状结构的密度，形状等。另一滑槽584位于滑槽582及583的下面，以充分导引三维网状结构501到下游牵引机。
[0196]将参考一些例子以更具体地说明本发明，然而本发明并不限于这些例子。在这些例子中使用下列方法以测量及评价特性值。
[0197](1)长丝直径(mm)
[0198]树脂长丝从每个样品的中心部分切割。用卡尺测量树脂长丝的厚度五次，及五个测量值的平均值指定为长丝直径S1及S2。弹性体样品的长丝直径是从聚酯样品的测量结果估计的。将温度设定为60摄氏度用于退火，并且在不退火时设定为23摄氏度。
[0199](2)样品厚度及