[发明专利]纤维坯料到三维纤维块制品的成型

说明书

一种纤维块成型设备(1)，包括：‑模具(100)，其具有下部部件(110)和上部部件(120)，下部部件和上部部件在其间形成腔(150)，以用于在闭合模具时将纤维坯料(10)形成为纤维块制品；‑输送系统(200)，其用于将待被成型的纤维坯料(10)接纳在接纳位置(210)处、将纤维坯料(10)运送经过加热器(300)以用于激活粘合剂、并在输送系统(200)的递送端部(220)处将已加热的纤维坯料(11)递送到模具(100)的下部部件(110)中；以及‑水平位置移动装置(260)，其用于使输送系统(200)的递送端部(220)的水平位置相对于模具(100)的下部部件(110)在第一位置与第二位置之间移动以将纤维坯料(10)铺设在模具的下部部件(110)上。

技术领域

本发明涉及用于将包含热活性粘合剂的纤维坯料成型为三维纤维块制品的纤维块成型设备，该纤维坯料比如为无纺布纤维球棒，该热活性粘合剂例如为双组分粘合剂纤维。此外，本发明涉及对应的方法。

背景技术

成型的垫构件被用在家具中以提供弹性特性和舒适性。作为示例，垫构件可以被用在椅子和沙发的座位中以及被用在靠背中。在这种垫构件中已经使用了聚氨酯泡沫。然而，聚氨酯泡沫在燃烧时会产生有毒气体。此外，聚氨酯泡沫的回收利用是困难的。

作为垫构件中的聚氨酯泡沫的替代方案，在现有技术中已经使用了包含热活性粘合剂比如熔融粘合剂纤维的成型纤维混合物。在US 6,033,607 中，公开了一种用于将纤维混合物填充到模具腔中并且随后在模具腔中对纤维混合物进行加热以提供成型的垫构件的方法。所公开的方法导致垫构件内的随机的纤维取向。因此，在该垫构件中，弹性特性在任何给定方向上几乎相同。

在其他申请(例如US 2005/0140059)中，具有预定纤维取向的纤维球棒——例如已梳理的纤维网状物——已经被定位在模具中并且被成型成弹性垫构件。在所产生的垫构件中，垫构件内的弹性特性将根据纤维取向而不同。这可能在为椅子和沙发提供垫构件方面很有意义。然而，具有预定纤维取向的纤维坯料在一些方向上——例如与纤维方向垂直的方向上——具有较低的机械阻力，从而在将纤维坯料定位到模具中的方面上造成限制。

无论所使用的成型技术如何，将在模具中的停留时间保持为较短并且在处理纤维坯料时具有灵活性、而仍然为垫构件提供所需的机械特性和弹性特性是有意义的。通常，周期时间应当尽可能短，以便允许进行有效制造。此外，在与垫构件的延伸方向垂直的方向上——即在垫构件的载荷方向上——的弹性特性应当优选地尽可能高，以提供舒适性。

在EP 473 422中，公开了一种用于连续制造用于进行成型工艺的纤维增强型模具装料坯料的设备。该设备包括用于将模具装料坯料从炉输送机传送至压力机的梭组件。该设备用于对增强构件进行冲压即预成型、以提供纤维增强型模具装料坯料，该纤维增强型模具装料坯料要用液体树脂进行浸渍以提供复合结构。纤维增强型模具装料坯料通过将纤维增强型模具装料坯料从梭组件中刮下而被定位在压力机中。这种工艺不适合于对下述纤维坯料进行处理和成型：在所述纤维坯料中，纤维垂直于纤维坯料的纵向延伸方向并垂直于所述工艺中的运送方向而布置，由此，纤维坯料非常不稳定。

因此，需要用于提供成型的垫构件的有效的纤维块成型设备和方法，该成型的垫构件包含热活性粘合剂且具有良好的弹性特性。

发明内容

因此，本发明试图提供将包含热活性粘合剂的纤维坯料成型成三维纤维块制品的有效的设备和方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于将包含热活性粘合剂的已加热的纤维坯料成型为三维纤维块制品的纤维块成型设备。纤维块制品是具有弹性的成型三维纤维块制品。这种弹性的三维纤维块制品在家具应用中用作舒适填料，例如用作沙发和椅子的座位和/或靠背中的垫构件。优选地，纤维块制品中的纤维垂直于纤维块制品的纵向延伸方向布置。