專利名稱：非織造織物座椅填充的制作方法
非織造織物座椅填充
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于汽車內(nèi)部應(yīng)用的可變形的結(jié)構(gòu)。
2.
背景技術(shù)：
汽車制造商和供應(yīng)商不斷地追求提高車輛內(nèi)部構(gòu)件的審美情趣。這類考慮已經(jīng)影響了例如車輛內(nèi)部裝飾、座椅以及控制臺(tái)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。環(huán)保意識(shí)對(duì)車輛設(shè)計(jì)施加了額外的制造壓力，使得使用可再生的構(gòu)件具有頭等重要性。
許多汽車內(nèi)部構(gòu)件包括樹脂泡沫，如聚氨酯。在典型的內(nèi)部應(yīng)用中，內(nèi)部構(gòu)件將包 括在合適的框架或背襯上的泡沫。這類樹脂泡沫發(fā)現(xiàn)在車輛裝飾層壓制品、車輛座椅、頭枕、肘靠、儀表板以及類似物中。這些泡沫起到的功能是為內(nèi)部構(gòu)件提供緩沖或柔軟感，而這是乘客所希望的。盡管這些泡沫發(fā)揮著相當(dāng)良好的作用，但它們不是由可再生的資源衍生的、容易再循環(huán)的，它們是從石油衍生的，或者不是可生物降解的。因此，對(duì)于提供緩沖效果的改進(jìn)的汽車構(gòu)件存在一種需要，這些構(gòu)件是可再生的資源衍生的，包括再循環(huán)的成分，同時(shí)至少是部分地可再循環(huán)的。發(fā)明概述本發(fā)明通過在至少一個(gè)實(shí)施方案中提供一種用于汽車內(nèi)部構(gòu)件的墊層元件來解決現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)問題。墊層元件包括一個(gè)成型的座椅底部，該座椅底部包括纖維素纖維。有利的是，實(shí)質(zhì)上所有的成型座椅底部是由再循環(huán)的成分制成的，該再循環(huán)的成分是可再循環(huán)的并且是由一種可再生的資源衍生的。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供了用于汽車內(nèi)部構(gòu)件的一種可變形的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方案的可變形的結(jié)構(gòu)采用了以上闡述的墊層元件。該可變形的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)基板和該墊層元件。該墊層元件被定位于該基板上。墊層元件包括一個(gè)纖維部分，該纖維部分具有纖維素纖維。這種可變形的結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)被置于該墊層元件上的覆蓋件。有利的是，該纖維部分的至少一部分是可循環(huán)的并且是由一種可再生的資源衍生的。附圖簡(jiǎn)要說明圖I是具有被置于纖維性墊層構(gòu)件上的一種可再生的纖維襯墊的車輛座椅的暴露透視圖；圖2A是纖維襯墊覆蓋了纖維性墊層部分的可變形的結(jié)構(gòu)的一個(gè)變體的截面；圖2B是纖維襯墊覆蓋了纖維性墊層部分的邊緣部分的可變形的結(jié)構(gòu)的一個(gè)變體的截面；圖2C是纖維襯墊覆蓋了纖維性墊層部分的一部分的可變形的結(jié)構(gòu)的一個(gè)變體的截面；圖3是采用了可再生的纖維的可變形的結(jié)構(gòu)的暴露的透視圖；并且圖4是示出了通過壓縮成型來形成纖維性墊層部分的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明現(xiàn)在將詳細(xì)參見以呈現(xiàn)構(gòu)成諸位發(fā)明人目前已知的實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的本發(fā)明的優(yōu)選組成、實(shí)施方案和方法。附圖沒必要是按照比例的。然而，應(yīng)該理解的是，這些披露的實(shí)施方案僅僅是本發(fā)明的示例，并且本發(fā)明可以通過不同的和可替代的形式來實(shí)施。因此，在此披露的特殊細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為是限制性的，而僅僅是作為用于本發(fā)明的任何方面的一個(gè)代表性的基本原理和/或作為用于教授本領(lǐng)域技術(shù)人員來多種多樣地采用本發(fā)明的代表性的基本原理。除了這些實(shí)例中，或另外專門指出，本說明書中指示的材料的數(shù)量或反應(yīng)的條件和/或用途的所有的數(shù)字量應(yīng)當(dāng)理解為是在描述本發(fā)明的最寬的范圍中通過詞語“約”修改的。還應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明不局限于以下描述的這些特殊的實(shí)施方案和方法，因?yàn)樘厥獾臉?gòu)件和/或條件當(dāng)然可以變化。此外，在此使用的術(shù)語是僅用于描述本發(fā)明的具體實(shí)施方案的目的而不旨在以任何方式進(jìn)行限制。還必須指出的是，如在本說明書和附加權(quán)利要求中使用的，單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)的提及的對(duì)象，除非上下文以其他方式清楚地表明。例如，引用單數(shù)的構(gòu)件是旨在包括多個(gè)構(gòu)件。在整個(gè)本申請(qǐng)中引用了多個(gè)公布，這些公布的披露內(nèi)容由此通過引用以其全部被結(jié)合到本申請(qǐng)中以更加全面地描述本發(fā)明涉及的現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)。如在此使用的術(shù)語“卡尺厚度”是指板的兩個(gè)表面之間的垂直間距。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了用于多個(gè)不同的汽車內(nèi)部構(gòu)件的一個(gè)種可變形的結(jié)構(gòu)。這種可變形的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)基板和一個(gè)墊層元件。該墊層元件被置于該基板上。該可變形的結(jié)構(gòu)有利的是被結(jié)合在頭枕、車輛座椅、肘靠、儀表板、車輛裝飾面板和其他裝飾層壓制品中。如在背景部分中闡述的，這類結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)的版本通常包括一種樹脂泡沫(例如，聚氨酯泡沫)以提供緩沖特性。本實(shí)施方案的墊層元件實(shí)質(zhì)上全部代替了這些泡沫，如以下更加詳細(xì)地闡述的。在一個(gè)改進(jìn)中，本發(fā)明的墊層元件包括小于50重量百分比的一種樹脂泡沫(例如，聚氨酯泡沫)。在另一個(gè)改進(jìn)中，本發(fā)明的墊層元件包括小于5重量百分比的一種樹脂泡沫(例如，聚氨酯泡沫)。在又另一個(gè)改進(jìn)中，本發(fā)明的墊層元件包括大于90重量百分比的一種纖維素構(gòu)件(纖維和粘合劑)。在又另一個(gè)改進(jìn)中，本發(fā)明的墊層元件包括大于95重量百分比的一種纖維素構(gòu)件(纖維和粘合劑)。參見

圖1，在此提供了一個(gè)車輛座椅的透視圖，該車輛座椅結(jié)合了包含纖維素的多個(gè)纖維層和纖維素墊層部分。車輛座椅10包括頭枕12、車輛座椅靠背14和車輛座椅底部
16。頭枕12包括墊層元件18。墊層元件18包括置于纖維素墊層部分22上的纖維襯墊20。覆蓋件24覆蓋著纖維層20。車輛座椅靠背14包括座椅靠背墊層元件26，該座椅靠背墊層元件包括置于纖維性墊層部分30上的一個(gè)纖維襯墊28。纖維墊層30覆蓋著座椅靠背框架32，而覆蓋件34覆蓋著纖維襯墊28。纖維襯墊20包括以上闡述的纖維素纖維。類似地，車輛座椅底部16包括置于纖維性墊層部分38上的纖維襯墊36。纖維襯墊部分38是被置于座椅底部框架40上的。參見圖2A，在此提供了置于一個(gè)纖維性墊層部分上的纖維襯墊的示意性截面。在這個(gè)變體中，可變形的結(jié)構(gòu)42包括墊層元件44。在這個(gè)變體中，墊層元件44是一個(gè)多構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。墊層元件44包括纖維襯墊46和纖維性墊層部分48。纖維襯墊46覆蓋纖維性墊層部分48的至少一部分。襯墊46包括纖維素纖維和合成纖維的混合物。類似地，纖維性墊層部分48包括纖維素纖維和合成纖維的混合物。如以上闡述的，覆蓋件50是被置于墊層元件44上的。最后，墊層元件44任選地被置于基板52上。例如，基板52可以是一個(gè)頭枕或座椅框架或一個(gè)裝飾層壓制件的襯背的一部分。參見圖2B，在此提供了置于一個(gè)纖維性墊層部分的多個(gè)部分上的幾個(gè)纖維襯墊的變體的示意性截面。在這個(gè)變體中，可變形的結(jié)構(gòu)54包括墊層元件56。墊層元件56包括覆蓋了纖維性墊層部分66的多個(gè)部分62、64的纖維襯墊58、60。纖維襯墊58、60覆蓋了纖維性墊層部分66的至少一部分。襯墊58、60包括纖維素纖維和合成纖維的混合物。類似地，纖維性墊層部分66包括纖維素纖維和合成纖維的混合物。如以上闡述的，覆蓋件68置 于墊層元件56上。最后，墊層元件56任選地被置于基板70上。例如，基板70可以是一個(gè)頭枕或座椅框架或一個(gè)裝飾層壓制件的襯背的一部分。參見圖2C，其中提供了多個(gè)纖維襯墊放置在一個(gè)纖維性墊層部分的一部分上的變體的示意性截面。在這個(gè)變體中，可變形的結(jié)構(gòu)72包括墊層元件74。墊層元件74包括覆蓋了纖維性墊層部分80的部分78的纖維襯墊76。襯墊76包括纖維素纖維和合成纖維的混合物。類似地，纖維性墊層部分80包括纖維素纖維和合成纖維的混合物。如以上闡述的，覆蓋件82被置于墊層元件74上。最后，墊層部分80任選地被置于基板82上。例如，基板82可以是一個(gè)頭枕或座椅框架或一個(gè)裝飾層壓制件的襯背的一部分。參見圖3，提供了用于汽車內(nèi)部應(yīng)用的可變形的結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案的一個(gè)暴露透視圖。可變形的結(jié)構(gòu)90包括纖維墊層94。纖維墊層94包括纖維素纖維。在其他變化中，纖維素纖維94包括額外的墊層構(gòu)件，如額外的纖維襯墊部分。有利的是，實(shí)質(zhì)上所有的纖維墊層94是可循環(huán)的并且是由一種可再生的資源衍生的。一種可再生的資源的實(shí)例是快速生長(zhǎng)的松樹。這些材料的來源將與用于聚氨酯裝飾層壓制品和泡沫墊層元件中的石油衍生的原材料進(jìn)行對(duì)比。仍參見圖3，覆蓋件96置于纖維墊層94上。覆蓋件96起到用來將墊層94緊固在位的作用，同時(shí)提供令人賞心悅目的外觀和感覺。覆蓋件96是由車輛內(nèi)部應(yīng)用中使用的任何合適的材料形成的。這些材料的實(shí)例包括(但不局限于)非織造織物、織物、皮革、塑料板、乙烯板以及它們的組合。圖3描繪了其中覆蓋件96經(jīng)由縫合100而被縫制在位的實(shí)例。參照?qǐng)D4，在此提供了示出通過壓縮模制而形成纖維性墊層部分22、30、38、48、66,80的流程圖。纖維板110、112、114通過疊加被組裝在一起。纖維板110、112、114的特征為具有不同的特性。典型地，纖維板110、112、114被預(yù)熱到約250 □ F至約300 □ F的溫度。在步驟a)中，纖維板110、112、114的組件通過將該組件放置在金屬模具部分120、122之間而經(jīng)過壓縮模制。模具部分120、122加熱到一個(gè)高溫(例如，約150 □ F)。在約3至5分鐘之后，金屬模具部分120、122被撤回以顯露成型的墊層部分124。然后添加變體襯墊以生產(chǎn)如圖I至3中闡述的墊層結(jié)構(gòu)。如以上闡述的，在一些變體中，纖維板110、112、114中的一個(gè)或多個(gè)具有不同的特性。在一個(gè)變體中，纖維板110、112、114中的一個(gè)或多個(gè)具有不同的纖維成分。在另一個(gè)變體中，纖維板110、112、114中的一個(gè)或多個(gè)具有不同硬度。例如，當(dāng)纖維板114具有比纖維板112更高的硬度而纖維板112進(jìn)而具有比纖維板110更高的硬度時(shí)，構(gòu)造成了具有硬度梯度的一個(gè)墊層部分124。典型地，纖維板110、112、114具有從約45至約65kg/m3的
山/又ο如以上闡述的，本發(fā)明的實(shí)施方案包括一個(gè)或多個(gè)纖維部分(B卩，纖維襯墊、纖維墊層等)，該一個(gè)或多個(gè)纖維部分包括纖維素纖維。例如，以上描述的纖維襯墊20、28、36、46、58、60、76和纖維性墊層部分22、30、38、48、66、80都包括纖維素纖維。美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0080050565提供了用于纖維部分的可用的材料的實(shí)例。這個(gè)專利申請(qǐng)的全部披露通過引用被結(jié)合在此?？捎玫睦w維素纖維的多個(gè)實(shí)例包括(但不局限于)醋酸纖維素和再生纖維素(例如，粘膠人造纖維)。在本實(shí)施方案的一個(gè)變體中，該纖維素纖維混合有合成纖維?？捎玫睦w維素纖維的實(shí)例包括(但不局限于)聚酯纖維、尼龍纖維、乳膠纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維以及它們的組合。在一個(gè)改進(jìn)中，該合成纖維是以基于該纖維部分的總重量從約15重量百分比至約95重量百分比的范圍內(nèi)的量值存在的。在另一個(gè)改進(jìn)中，該合成纖維是以基于該纖維部分的總重量從約25重量百分比至約60重量百分比的范圍內(nèi)的量值存在的。 在本實(shí)施方案的一個(gè)變體中，以上闡述的纖維襯墊20、28、36、46、58、60、76和/或纖維性墊層部分22、30、38、48、66、80具有從約I. Omm至約150mm的一個(gè)卡尺厚度。在另一個(gè)改進(jìn)中，以上闡述的纖維襯墊20、28、36、46、58、60、76和纖維性墊層部分22、30、38、48、66、80具有從約I. Omm至約20mm的一個(gè)卡尺厚度。在又另一個(gè)改進(jìn)中，以上闡述的纖維襯墊20、28、36、46、58、60、76和/或纖維性墊層部分22、30、38、48、66、80具有從約I. Omm至約3_的一個(gè)卡尺厚度。在本實(shí)施方案的一個(gè)變體中，纖維素纖維和天然纖維的特征為從約I. Odpf至約4. Odpf的極微量。在另一個(gè)變體中，纖維素纖維和天然纖維的特征為從約1.5dpf至約
2.5dpf的極微量。在又另一個(gè)改進(jìn)中，纖維素纖維和天然纖維均獨(dú)立地具有從約3_至約12mm的長(zhǎng)度。在又另一個(gè)改進(jìn)中，纖維素纖維和天然纖維均獨(dú)立地具有從約4. 5mm至約
7.5mm的長(zhǎng)度。在本實(shí)施方案的一個(gè)變體中，以上闡述的纖維部分具有從約30kg/m3至約50kg/m3的密度。在又一個(gè)改進(jìn)中，以上闡述的纖維部分具有從約35kg/m3至約75kg/m3的密度。在又另一個(gè)改進(jìn)中，以上闡述的纖維部分具有從約37kg/m3至約43kg/m3的密度。在本發(fā)明的一個(gè)變體中，以上闡述的該纖維部分包括一種粘合劑。合適的粘合劑的實(shí)例包括(但不局限于)雙組份纖維粘合劑、乳膠粘合劑、熱塑性材料以及它們的組合。在一個(gè)改進(jìn)中，該粘合劑存在的量值是在該纖維部分總重量的約5重量百分比至約70重量百分比的范圍內(nèi)。在另一個(gè)改進(jìn)中，該粘合劑存在的量值是在該纖維部分總重量的約20重量百分比至約40重量百分比的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的另一個(gè)變體中，該纖維部分進(jìn)一步包括一種阻燃劑。合適的阻燃劑的實(shí)例包括(但不局限于)硼酸鈉、磷酸鈉或磷酸銨、磷酸酯、磷酸氫二銨基阻燃劑、十水四硼酸鈉以及它們的組合。盡管已經(jīng)說明并且描述了本發(fā)明的實(shí)施方案，但并不旨在這些實(shí)施方案展示和說明本發(fā)明的所有可能的形式。而是，在本說明書中所用的語言是描述而非限制的語言，并且應(yīng)理解的是可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出不同的改變。
權(quán)利要求
1.一種可變形的結(jié)構(gòu)，包括 一個(gè)基板； 置于該基板上的一個(gè)纖維性墊層元件，該纖維性墊層元件包括纖維素纖維和少于50重量百分比的一種樹脂泡沫；以及置于該墊層元件上的一個(gè)覆蓋件。
2.如權(quán)利要求I所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該纖維性墊層元件進(jìn)一步包括合成纖維。
3.如權(quán)利要求2所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該合成纖維包括選自下組的一種成分，該組由以下各項(xiàng)組成聚酯纖維、尼龍纖維、乳膠纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、以及它們的組合。
4.如權(quán)利要求2所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該合成纖維是以一個(gè)組合量值存在的，該組合量值的范圍是基于該纖維部分的總重量從約15重量百分比至約95重量百分比。
5.如權(quán)利要求I所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該纖維性墊層元件進(jìn)一步包括一種粘合劑。
6.如權(quán)利要求5所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該粘合劑存在的量值是從該纖維部分總重量的約5重量百分比至約70重量百分比。
7.如權(quán)利要求5所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該粘合劑包括選自下組的一種成分，該組由以下各項(xiàng)組成雙組分纖維粘合劑類、乳膠粘合劑類、熱塑性材料、以及它們的組合。
8.如權(quán)利要求4所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該纖維性墊層元件包括一個(gè)纖維性墊層部分。
9.如權(quán)利要求8所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該纖維性墊層元件包括一個(gè)纖維襯墊，該纖維襯墊覆蓋了該纖維性墊層部分的一個(gè)表面。
10.如權(quán)利要求8所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該墊層元件被適配成有待放置在一個(gè)座椅中。
11.如權(quán)利要求I所述的可變形的結(jié)構(gòu)，其中該覆蓋件包括選自下組的一種成分，該組由以下各項(xiàng)組成非織造織物、織物、皮革、塑料板、以及它們的組合。
12.—種裝飾層壓板，包括如權(quán)利要求I所述的可變形的結(jié)構(gòu)。
13.一種用于汽車內(nèi)部構(gòu)件的墊層元件，該墊層元件包括 一個(gè)纖維襯墊，該纖維襯墊包括纖維素纖維；以及 一個(gè)纖維性墊層部分，該纖維性墊層部分與該纖維襯墊相接觸。
14.如權(quán)利要求13所述的墊層元件，其中該纖維襯墊進(jìn)一步包括合成纖維。
15.如權(quán)利要求13所述的墊層元件，其中該纖維性墊層部分進(jìn)一步包括合成纖維。
16.如權(quán)利要求15所述的墊層元件，其中該合成纖維包括選自下組的一種成分，該組由以下各項(xiàng)組成聚酯纖維、尼龍纖維、乳膠纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、以及它們的組入口 ο
17.如權(quán)利要求16所述的墊層元件，其中該合成纖維以一個(gè)組合量值存在，該組合量值的范圍是基于該纖維部分的總重量從約15重量百分比至約95重量百分比。
18.如權(quán)利要求14所述的墊層元件，其中該纖維襯墊以及該纖維性墊層部分各自獨(dú)立地進(jìn)一步包括一種粘合劑。
19.如權(quán)利要求18所述的墊層元件，其中該粘合劑包括選自下組的一種成分，該組由以下各項(xiàng)組成雙組分纖維粘合劑類、乳膠粘合劑類、熱塑性材料類、以及它們的組合。
20.一種可變形的結(jié)構(gòu)，包括 一個(gè)墊層元件，該墊層元件包括 一個(gè)纖維性墊層部分； 一個(gè)纖維襯墊，該纖維襯墊被置于該纖維性墊層部分的一部分上，該纖維襯墊包括纖維素纖維；以及 置于該墊層元件上的一個(gè)覆蓋件。
全文摘要
一種用于汽車內(nèi)部構(gòu)件的可變形的結(jié)構(gòu)包括一個(gè)基板和一個(gè)墊層元件。該墊層元件被置于該基板上。該墊層元件包括各自具有纖維素纖維的一個(gè)纖維襯墊和一個(gè)纖維性墊層部分。這種可變形的結(jié)構(gòu)還包括一個(gè)置于墊層元件上的覆蓋件。該墊層元件是實(shí)質(zhì)上不含有任何樹脂泡沫。在此還提供了一種車輛座椅和結(jié)合了這種可變形的結(jié)構(gòu)的裝飾層壓板。
文檔編號(hào)A47C7/02GK102762130SQ201080063769
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者加里·羅克, 特里·奧班諾, 阿什福德·A·加爾布瑞斯, 阿薩德·S·阿里 申請(qǐng)人:李爾公司