墊子芯材料及墊子的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種墊子芯材料，其利用三維網(wǎng)狀結構，以及由覆蓋所述芯材料與各種蓋子及墊子而生產(chǎn)的墊子及醫(yī)療看護用墊子。
【背景技術】
[0002]藉由將多孔噴嘴在無規(guī)則環(huán)圈狀擠出的合成樹脂材料的熔絲加以彎曲，而形成一種三維網(wǎng)狀結構，以便互相熱熔及固化，其通常作為墊子芯材料來使用。
[0003]墊子，例如，床墊需要滿足各種需要，如回收效率及低成本，除了各種條件用以證明舒適的睡眠，例如，彈性，足夠的排斥力，良好的支撐性，減振性，靜音性，透氣性及光。然而它是困難的，所述單一三維網(wǎng)狀結構滿足所有這些物理性質(zhì)。已經(jīng)提出藉由堆棧二個三維網(wǎng)狀集合體，其具有不同彎曲密度，而作出一種床墊其一個表面是軟的及另一表面是硬的(專利文獻1及專利文獻2)。然而專利文獻1沒有考慮明度及透氣性及沒有教導材料的具體例子。另一方面，專利文獻2改變孔排列在每個分割區(qū)域的噴嘴的縱向的間隔，從而改變噴出長絲的密度及整體地成型一個多密度網(wǎng)狀結構。但是所使用的材料只是聚酯彈性體。
[0004]已經(jīng)揭露一種多層網(wǎng)狀結構，其中一熱塑性彈性樹脂層及一熱塑性非彈性樹脂層被堆棧并熔合以提供一個迭層網(wǎng)狀體其具有基本上平的表面，及一個非織造布，其由連續(xù)長絲接合所述堆棧網(wǎng)狀體的單一表面而制成，目的是為了支持及增強(專利文獻3)。此多層網(wǎng)狀結構需要接合非織造織物，作為增強層用以支持所述墊子材料。本揭露建議使用聚酯作為熱塑性彈性樹脂層及熱塑性非彈性樹脂層，其互相熔合或接合，以利于回收及再環(huán)圈及避免使用聚烯烴。
[0005]—種分層墊子結構已經(jīng)揭露，其中由長絲集合體的墊子材料被放置在一表面層，及一機織織物提供細孔用于釋放熱量及濕氣，其被堆棧作為背層。層狀墊子結構具有由長絲集合體作的緩沖材料的至少兩個層，并且各層的硬度朝向表面層(專利文獻4)逐漸減小。本揭露使用的聚醚酯彈性體的墊子材料，并避免使用聚烯烴。
[0006]—種床墊已經(jīng)提出，其中從雙拉舍爾針織形成的填料層(硬棉花層)堆棧緩沖層的上表面，并且整個表面覆蓋有一個殼體(專利文獻5)。堆棧填料層提供了輕微變化后，以及改良型壓力及移動接觸點支撐壓縮力之后，增加自由的功能。緩沖層是單層，并且用于接收從所述填料層發(fā)送的區(qū)域外力以緩解應力集中(增強身體壓力分散特性)。這種結構是不可能提供充分的身體支撐功能及消除不舒服的不好感覺。本揭露建議使用聚酯作為緩沖層及填料層的材料，這是從回收效率，耐熱性及耐久性來看。這意味著，所述芯材料基本上是100%聚酯長絲。
[0007]專利文獻2至專利文獻5所述技術的問題是總重量的顯著上升，以便確保相當于聚烯烴的斥力，減少因為過度不涼爽的不舒服感覺，并提供身體支撐功能。
[0008]各種技術已提出藉由傳統(tǒng)的擠壓模塑形成三維網(wǎng)狀結構，其具有部分纏結在環(huán)圈的長絲，及二或四個表面的三維網(wǎng)狀結構成型法。專利文獻6說明一個實例內(nèi)容是成型三維網(wǎng)狀結構。成型三維網(wǎng)狀結構的方法按下由(或主要是)熱塑性合成樹脂作山的熔絲，所述樹脂是從在邊緣具有多孔的噴嘴射出，使得熔絲自由落在完全或部分浸入水的環(huán)形傳送帶，及以低于下降速度的速度拉出長絲，從而制造三維網(wǎng)狀結構。環(huán)形傳送帶布置為互相面對以形成特定的形狀(例如四邊形)，其方向垂直于擠出方向?；ハ嗝鎸Φ沫h(huán)形傳送帶之間的間隔設定為比擠出的長絲集合體的寬度窄。長絲集合體外周的二或四個表面被帶到與下游的環(huán)形傳送帶接觸，以及與浸沒在水中的上游位置的環(huán)形傳送帶接觸。
[0009]現(xiàn)有技術的三維網(wǎng)狀結構具有無規(guī)則形成的環(huán)圈及藉由加熱而收縮。例如，在用于床墊的應用中，套子有可能藉由重復高溫殺菌而起皺。這使用戶感到不舒服，并可能因長期使用而導致褥瘡。尤其是三維網(wǎng)狀結構在縱向的收縮具有顯著作用及皺紋的可能性高。
[0010]此外，現(xiàn)有技術的三維網(wǎng)狀結構是不可能根據(jù)人體的特性來發(fā)揮功能。例如，在一床墊的應用中，人體具有以下的自然調(diào)節(jié)功能:睡眠時執(zhí)行姿勢控制，伸展及改變身體位置，放松肌肉及主體，以均衡所述主體的負載及復位身體應力。但是所述的三維網(wǎng)狀結構于自然調(diào)節(jié)后，有以下不足的結構特點。有使用三維網(wǎng)狀結構的產(chǎn)品所需求的多樣性需要及需要高質(zhì)量的產(chǎn)品。這很難滿足以下需要:適合人體特性的多樣性及高質(zhì)量產(chǎn)品。
[0011]由氨基甲酸乙酯發(fā)泡體作的墊子材料具有優(yōu)良的耐久性及一定程度的體壓分散性，并且常用于床墊。但是此墊子材料具有低吸收剪力的問題，其為褥瘡的原因。低彈性氨基甲酸乙酯泡棉已經(jīng)被提出作為具有優(yōu)良的吸收剪力性能的材料。但是低彈性氨基甲酸乙酯泡棉除了難以翻轉(zhuǎn)及溫度變化會引起硬度改變外，還有低的透氣性。
[0012]已經(jīng)提出使用具有開啟室泡棉的氨基甲酸乙酯以用于床墊(專利文獻7)。專利文獻7說明用具壓敏粘合性的樹脂浸泡具有開孔的氨基甲酸乙酯，以提供優(yōu)良的捕集及收集蜱的性能。但是此氨基甲酸乙酯原本具有低排斥力，因此即使增加厚度仍無法提供足夠的功能供床墊用。
[0013]已經(jīng)提出從氨基甲酸乙酯泡棉形成的層狀床墊，其中下層是高密度氨基甲酸乙酯泡棉，中間層是低彈性的氨基甲酸乙酯泡棉，及上層是具有開口單元結構的過濾泡棉(專利文獻8及專利文獻9)。這種床墊考慮到排斥性及身體的支撐功能，但使用低透氣性的氨基甲酸乙酯泡棉作為下層及中間層。這可能在睡眠過程中引起出汗且不衛(wèi)生。解決這個問題的已提出技術在低彈性床墊中具有空氣孔(專利文獻10)。但是這種技術不足以藉由床墊的側面釋出熱及蒸氣，及吸入空氣。
[0014]藉由彎曲多個熔絲的無規(guī)則環(huán)圈狀及互相熱熔而形成的三維網(wǎng)狀結構，已被提出作為具有低透水性及出汗功能的氨基甲酸乙酯泡棉的替代品(專利文獻5)。專利文獻5提出一種雙拉舍爾針織，其接合或堆棧在三維網(wǎng)狀結構的單一表面或各個表面。
[0015]現(xiàn)有技術文件
[0016]專利文獻
[0017]專利文獻1:日本新型S58-93270A
[0018]專利文獻2:日本特開H07-189104A
[0019]專利文獻3:日本特開H07-300757A
[0020]專利文獻4:日本特開2011-031456A
[0021]專利文獻5:日本特開H08-336443A
[0022]專利文獻6:日本特開2001-328153A
[0023]專利文獻7:日本特開H11-169050A
[0024]專利文獻8:日本特開2004-173828A
[0025]專利文獻9:日本特開2004-180977A
[0026]專利文獻10:日本特開2005-312649A
【發(fā)明內(nèi)容】
[0027]本發(fā)明要解決的技術問題
[0028]本發(fā)明的一目的是提供一種墊子，其提供一特定水平或高于所述特定水平的排斥力，重量輕，容易處理，并且在衛(wèi)生及消毒方面具有足夠的耐熱性。
[0029]本發(fā)明的另一目的是提供一種配置，其在縱向可熱膨脹及另外具有滯后損失及彈性屬性適合于人體特性，從而滿足為質(zhì)量需求的多樣性。
[0030]本發(fā)明的另一目的是提供一種衛(wèi)生墊子，其具有足夠的厚度，以提供一特定水平或高于所述特定水平的排斥力及身體的支撐性，重量輕，具有優(yōu)良的透氣性及耐水洗。
[0031]解決技術問題的手段
[0032]藉由考慮上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種墊子芯材料，包括板狀的三維網(wǎng)狀結構，其藉由螺旋纏繞多條長絲而形成，所述長絲由或主要是熱塑性樹脂作為原料，它是無規(guī)則及藉由熱而部分地結合所述纏結，其中所述三維網(wǎng)狀結構具有包括熱塑性樹脂的第一層，及堆棧于第一層的單一表面或兩個表面的第二層，其包括的熱塑性樹脂與第一層的熱塑性樹脂不同，其中第一層的熱塑性樹脂具有比第二層的熱塑性樹脂高的熔融溫度，第一層或第二層形成三維網(wǎng)狀結構，其具有:相應于擠出方向的縱向，一側向，及垂直于擠出方向的厚度方向，且包括聚乙烯熱塑性樹脂，聚酯熱塑性彈性體，或聚乙烯熱塑性樹脂與聚乙烯熱塑性彈性體的混合物，其中三維網(wǎng)狀結構在熱空氣干燥試驗之前及之后具有不低于13厘米的沖擊彈性，在13%與34%之間的滯后損失，及縱向的0-8%熱膨脹率，熱空氣干燥試驗對于聚乙烯熱塑性樹脂在90攝氏度下進行30分鐘，對于聚酯系熱塑性彈性體在130攝氏度下進行30分鐘，及對于聚乙烯熱塑性樹脂與聚乙烯熱塑性彈性體的混合物在90攝氏度下進行30分鐘。形成的三維網(wǎng)狀結構其具有不同材料的堆棧層，提供了一種低成本的床墊其具有足夠身體支撐功能，重量輕且容易處理。在這種配置中，具有較高耐熱性的層放置在外側。所述結構抑制第一層的特性劣化，即使在三維網(wǎng)狀結構加熱到高溫，其目的是滅菌，保熱等。所述方面的三維網(wǎng)狀結構是一個優(yōu)良的三維網(wǎng)狀結構，其具有低的滯后損失性，柔軟性及高的排斥特性，并提供了一個適合于人體特性的彈性特性。這些優(yōu)良的特性適合于人體的特性，以滿足對產(chǎn)品需求的多樣性及高質(zhì)量產(chǎn)品的需求。因此這提供了適合于墊子材料或醫(yī)療保健產(chǎn)品，床上用品，家具，車輛片等使用的表面材料的三維網(wǎng)狀結構。例如，在用于醫(yī)療的床墊應用中，所述三維網(wǎng)狀結構的足夠彈性特性在睡眠時匹配人體的自然調(diào)節(jié)功能以充分抑制褥瘡等，并協(xié)助病人坐起來。看守者利用床墊的推斥力可輕易的重新定位病人?？筛鶕?jù)床墊的區(qū)域改變床墊的硬度。此外，所述三維網(wǎng)狀結構具有在縱向的熱膨脹特性。在床墊的應用中，這有利地，即使在高溫殺菌及褥瘡的情況下，抑制在床墊的收縮及套子的皺紋。這個方面的三維網(wǎng)狀結構是易于加熱消毒且容易干燥，因此不可能導致醫(yī)院性的感染。所提供的三維網(wǎng)狀結構適于產(chǎn)生醫(yī)療及護理所需的墊子材料。
[0033]優(yōu)選為是，所述第一層包括聚烯烴樹脂，及所述第二層包括聚酯彈性體和/或聚氨酯彈性體。在此配置中，具有較高耐熱性的層放置在外側。此配置抑制聚烯烴樹脂層特性的劣化，即使在三維網(wǎng)狀結構加熱到高溫滅菌，保熱等目的情況下。穆爾托填料，氨基甲酸乙酯，硬質(zhì)棉等可以用于第二層，以代替聚酯彈性體和/或聚氨酯彈性體。優(yōu)選為是將聚酯彈性體與墊子集成。
[0034]芯材料基本上包括三維網(wǎng)狀結構。此簡化制程并無需分開提供吸收濕氣及不吸收濕氣的長絲層或填料層。這降低了成分成本，制造成本及另外省去除去分離材料的需求，所述分離材料結合三維網(wǎng)狀結構用于回收及再環(huán)圈。
[0035]優(yōu)選為是，包括聚烯烴樹脂的層的厚度在8毫米與250毫米之間，并且包括聚酯彈性體和/或聚氨酯彈性體的層的厚度為3毫米至160毫米?？刂频暮穸仍诖朔秶梢宰畲蠡瘍煞N材料的特征，即聚酯或聚氨酯及聚乙烯降低翻滾期間的噪音，改變體位等。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在墊子芯材料中，至少在墊子芯材料的一側的部分區(qū)域，其面對第二層，覆蓋有透氣的套子。這利用內(nèi)部的三維網(wǎng)狀結構的優(yōu)良透氣性。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于醫(yī)療領域的墊子包括墊子芯材料，墊子芯材料的側面的至少一部分區(qū)域，其面對第二層，覆蓋有不透水材料。一個長期臥病在床的病人，不論是在家里或在醫(yī)院，由于體內(nèi)局部壓迫使得較少的血流通過血小板，往往因為受壓部位(主要是骨性突起)中的局部細胞壞死而導致褥瘡。使用上述方面的芯材料提供了體壓分散床墊以有效地抑制身體的局部壓迫，并提供墊子，其適合作為姿態(tài)支撐裝置，用于支撐及在骨科及外科手術中固定病人的全身或一部分。用不透水的床單或套子蓋覆上述的芯材料，以允許床浴就衛(wèi)生而目是必需的。
[0038]鑒于上述問題，本發(fā)明提供墊子芯材料，包括三維網(wǎng)狀結構，其藉由螺旋纏繞長絲而形成，所述長絲是或主要是聚烯烴樹脂，聚酯彈性體和/或聚氨基甲酸乙酯彈性體，或聚乙烯熱塑性樹脂與聚乙烯熱塑性彈性體的混合物，作為原料，在無規(guī)則及藉由加熱而部分地結合所述纏結，及一軟氨基甲酸乙酯泡棉，其堆棧在三維網(wǎng)狀結構的單一表面或兩個表面，并具有開啟室泡棉和/或連續(xù)空間。堆棧具有開啟室泡棉和/或連續(xù)空間的軟氨基甲酸乙酯泡棉空間，在側躺著的情況下可保護身體側，并提供了柔軟及舒適的睡眠。這防止下方的三維網(wǎng)狀結構層的特性劣化，即使在與電熱毯或熱水瓶合并使下，其目的是保熱及在冬季時抗寒，改善耐熱性及藉由開孔結構而均勻地使底面變暖，這也產(chǎn)生一墊子，其抑制出汗及提供涼爽的夏日，且結合三維網(wǎng)狀結構的優(yōu)良透氣性。
[0039]三維網(wǎng)狀結構可以配置為具有:相應于擠出方向的縱向，一側向，及垂直于擠出方向的厚度方向，且包括聚乙烯熱塑性樹脂，聚酯熱塑性彈性體，或聚乙烯熱塑性樹脂與聚乙烯熱塑性彈性體的混合物。三維網(wǎng)狀結構可以配置為具有不低于13厘米的沖擊彈性，在13%與34%之間的滯后損失。三維網(wǎng)狀結構可以配置為在熱空氣干燥試驗之前及之后具有縱向的0-8%熱膨脹率，熱空氣干燥試驗對于聚乙烯熱塑性樹脂在90攝氏度下進行30分鐘，對于聚酯系熱塑性彈性體在130攝氏度下進行30分鐘，及對于聚乙烯熱塑性樹脂與聚乙烯熱塑性彈性體的混合物在90攝氏度下進行30分鐘。
[0040]優(yōu)選為是，所述三維網(wǎng)狀結構在熱空氣干燥試驗之前及之后具有在縱向的0-8%熱膨脹率，熱空氣干燥試驗對于聚乙烯熱塑性樹脂在90攝氏度下進行30分鐘，對于聚酯系熱塑性彈性體在130攝氏度下進行30分鐘。
[0041]優(yōu)選為是，所述三維網(wǎng)狀結構具有各向異性的熱膨脹特性以提供在縱向及側向的不同的熱膨脹率。具有在縱向及在側向的不同熱膨脹率的各向異性的熱膨脹特性，使得三維網(wǎng)狀結構適合于它的應用與應用中的人體特性。
[0042]優(yōu)選為是，所述三維網(wǎng)狀結構在重復負載試驗后，具有不高于20%的沖擊彈性變化率。
[0043]優(yōu)選為是，三維網(wǎng)狀結構具有0.025克/立方厘米至0.2克/立方厘米的表觀密度，各層的厚度為5毫米至500毫米，及長絲直徑為0.1毫米至1.5毫米。
[0044]優(yōu)選為是，所述聚乙烯熱塑性樹脂選自以下組成的群:聚乙烯，乙烯/ α -烯烴共聚物樹脂，其主要是乙烯及α -烯烴其含有3個或更多個碳原子，及乙烯/乙酸乙烯酯共聚物樹脂。
[0045]優(yōu)選為是，所述聚乙烯熱塑性樹脂與聚乙烯熱塑性彈性體的混合物為乙烯/α -烯烴共聚物樹脂的混合物，其主要是乙烯及α -烯烴其含有3個或更多個碳原子，及所述聚乙烯熱塑性彈性體，以及在混合物中的聚乙烯熱塑性彈性體，其含量不高于45%的重量比。
[0046]優(yōu)選為是，所述三維網(wǎng)狀結構具有多個表面，其中二個表面，三個表面或四個表面被模制以具有異形形狀。
[0047]在一方面，軟氨基甲酸乙酯泡棉具有25 %至85 %的沖擊彈性，其是以JISK6400測量，作為軟氨基甲酸乙酯泡棉的一種形式。在上述范圍內(nèi)的沖擊彈性，與下方的三維網(wǎng)狀結構層結合，提供的所述排斥力足夠用于臥表面。
[0048]在一方面，軟氨基甲酸乙酯泡棉體具有5個室/25毫米至40個室/25毫米之間的開啟室泡棉大小，其按照JIS Κ6400-1的附屬文件1進行測量，作為軟氨基甲酸乙酯泡棉的一種形式。開啟室泡棉大小在上述范圍內(nèi)同時滿足整個臥表面的均勻升溫效果，并提供柔軟舒適的睡眠效果。
[0049]軟氨基甲酸乙酯泡棉體是聚醚型氨基甲酸乙酯泡棉。使用聚醚型氨基甲酸乙酯泡棉是不太可能導致吸水性及水解。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種墊子，包括墊子芯材料，其中在墊子芯材料的一側的部分區(qū)域，其面對第二層，覆蓋有透氣的套子。這利用墊子芯材料的優(yōu)良透氣性。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于醫(yī)療領域的墊子，包括所述墊子芯材料，其中在墊子芯材料的一側的部分區(qū)域，其面對軟氨基甲酸乙酯泡棉，覆蓋有透氣的套子。一個長期臥病在床的病人，不論是在家里或在醫(yī)院，由于體內(nèi)局部壓迫使得較少的血流通過血小板，往往因為受壓部位(主要是骨性突起)中的局部細胞壞死而導致褥瘡。使用上述方面的芯材料提供了體壓分散床墊以有效地抑制身體的局部壓迫，并提供墊子，其適合作為姿態(tài)支撐裝置，用于支撐及在骨科及外科手術中固定病人的全身或一部分。用不透水的床單或套子蓋覆上述的芯材料，以允許床浴就衛(wèi)生而言是必需的。使用上述方面的芯材料提供了體壓分散床墊有效用于抑制體的局部壓縮，并提供適合作為姿態(tài)支撐裝置，用于支撐及在骨科及外科手術中固定病人的身體的全部或一部分。用不透水的床單或套子蓋覆上述的芯材料，以允許用熱水來殺菌及床浴就衛(wèi)生而言是必需的。
[0052]發(fā)明效果
[0053]本發(fā)明的上述方面提供了一種墊子，其提供特定水平的排斥力或高于特定水平的排斥力，重量輕，容易處理，并且在衛(wèi)生，消毒，及保熱方面，配合電熱毯或熱水袋的使用，具有足夠的耐熱性。這提供各行業(yè)的顯著潛力。本發(fā)明的上述方面具有在縱向及側向的熱膨脹特性，從而抑制墊子及套子皺紋的收縮，即使在高溫殺菌的情況下，以及由皺紋導致的褥瘡。本發(fā)明的上述方面具有各向異性的熱膨脹特性，其在縱向及側向有不同的熱膨脹率。這使得三維網(wǎng)狀結構是適合于它的應用與所述應用的人體特性。另外，本發(fā)明的上述方面具有低滯后損失，柔軟性及高斥力特性，從而提供彈性特性適合于人體的特性。因此，這滿足了產(chǎn)品的彈性性質(zhì)的多樣化需要，及需要高質(zhì)量產(chǎn)品的需求。
[0054]另外，本發(fā)明的方面提供一種衛(wèi)生墊子，其具有足夠的厚度，以提供特定水平的排斥力或高于特定水平的排斥力及身體的支撐性，重量輕，具有優(yōu)良的透氣性及耐水洗。這提供各行業(yè)的顯著潛力。
【附圖說明】
[0055]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的墊子芯材料的立體圖；
[0056]圖2 (a)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的墊子芯材料的垂直剖面圖；(b)是根據(jù)第二實施例的墊子芯材料的垂直剖面圖；(c)是根據(jù)第四實施例的墊子芯材料的垂直剖面圖；(d)是根據(jù)第五實施例的墊子芯材料的垂直剖面圖；(e)是根據(jù)第六實施例的墊子芯材料的垂直剖面圖；(f)是根據(jù)第七實施例的墊子芯材料的垂直剖面圖；(g)是根據(jù)第八實施例的墊子芯材料的垂直剖面圖；
[0057]圖3 (a)是根據(jù)第九實施例的墊子芯材料的垂直剖面圖；(b)是根據(jù)第九實施例的墊子芯材料的側視圖；
[0058]圖4(a)到(g)是根據(jù)第三實施例的墊子芯材料的各個層的剖面圖；
[0059]圖5是根據(jù)第一