用于床上用品的预调节的三维聚合物纤维基质层制造技术

公开了一种用于床上用品如床垫中的预调节的三维聚合物纤维基质层(10)。预调节的三维聚合物纤维基质层(10)通常包括挤出的三维聚合物纤维层和设置在纤维层内并占据所述层中的至少一部分自由体积的泡沫材料，例如聚氨酯、乳胶等，其中一部分连接点和无规取向的聚合物纤维断裂以相对于未预调节的三维聚合物纤维基质层改变预调节的三维聚合物纤维基质层的机械性质。

A three-dimensional polymer fiber matrix layer for bedding pre conditioning

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于床上用品的预调节的三维聚合物纤维基质层
本公开一般涉及床上用品及制造方法，更具体地，涉及包括预调节的三维聚合物纤维基质层的床上用品。
技术介绍
与全泡沫床垫组装体以及混合泡沫床垫(例如，包括除一个或多个泡沫层之外的弹簧线圈、包括流体的囊状物及其各种组合的泡沫床垫)相关联的一个持续存在的问题是用户舒适度。为了处理用户舒适度，床垫通常用具有不同特性如密度和硬度等的多个层制造，以满足预期用户的需要。用户舒适度关注的一个具体领域是一段时间后用户所经历的热量积累水平。另外，一些床垫可保持高水平的水分，进一步导致用户不舒适并潜在地导致差的卫生。不幸地，在当前床垫组装体中使用的高密度泡沫，特别是采用通常具有精细孔结构和低气流的传统记忆泡沫层的那些，通常阻止适当的通风。结果，泡沫材料在一段时间后会表现出用户不舒适的热量水平。此外，从选择床垫的时间点到最终更换床垫，用于床垫的泡沫层的性质会在拥有床垫的整个使用期中变化。特别地，消费者已经注意到，当在陈列室地板上测试床垫时，他们选择的床垫可能具有与在他们购买床垫之后最终被运送到他们家中的床垫的坚固度至少稍微不同的坚固度。通常，消费者发现送到他们家中的床垫比他们在陈列室地板上测试的床垫更坚固。另外，随着时间的推移，床垫的坚固度可能改变。当消费者使用床垫时，床垫可能产生其中床垫不如其它区域坚固的区域。因此，随着时间的推移，床垫的睡眠表面可能具有不一致的触感，在这一种情况下床垫的坚固度改变或者被感知为改变。床垫制造商通过教导消费者关于泡沫的性质并告知他们应该预期他们新购买的床垫的坚固度随时间而改变，来规避这个问题。然而，这种方法不能解决所述现象的根本原因，并且不能为消费者提供关于他们的新床垫的坚固度可能改变多少的可靠估计。
技术实现思路
本文公开的是包括预调节的三维聚合物纤维基质的床上用品。在一个或多个实施方案中，用于床垫结构的预调节的三维聚合物纤维基质层包括具有恒定长度、宽度和高度尺寸的挤出的三维聚合物纤维层，所述挤出的三维聚合物纤维层包含无规取向的聚合物纤维，所述无规取向的聚合物纤维在相邻纤维之间的连接点处粘结且具有每单位层面积自由体积，其中一部分连接点和无规取向的聚合物纤维断裂以相对于未预调节的三维聚合物纤维基质层改变预调节的三维聚合物纤维基质层的机械性质。在一个或多个实施方案中，床垫包括至少一个预调节的三维聚合物纤维基质层，其包含具有恒定长度、宽度和高度尺寸的三维聚合物纤维层，挤出的三维聚合物纤维层包含无规取向的聚合物纤维，所述无规取向的聚合物纤维在相邻纤维之间的连接点处粘结且具有每单位层面积自由体积，其中一部分连接点和无规取向的聚合物纤维断裂以相对于未预调节的三维聚合物纤维基质层改变预调节的三维聚合物纤维基质层的机械性质。通过参考以下对本公开的各种特征的详细描述和其中包括的实施例，可以更容易地理解本公开。附图说明图1示意性地示出了三维聚合物纤维基质层的局部横截面图；图2示意性地示出了用于预调节三维聚合物纤维基质层的示例性系统；图3示意性地示出了用于预调节三维聚合物纤维基质层的示例性系统；图4描绘了用于预调节三维聚合物纤维基质层的替代系统；图5示意性地示出了包括预调节的三维聚合物纤维基质层的示例性床垫。图6示意性地示出了包括预调节的三维聚合物纤维基质层的示例性床垫。图4和图5分别描绘了根据本专利技术实施方案的床垫200的俯视图(顶部)和侧视图(底部)。床垫200包括床垫芯202和设置于床垫芯202上以提供睡眠表面的至少一个三维PLA纤维基质层204。三维PLA基质层204的部分206和208可进行不同的处理。例如，三维PLA基质层204的部分208可以进行预调节，而部分206不进行预调节。这导致床垫的某些部分可以更坚固或更柔软，并且可以被定制以匹配用户的睡姿。在其他实施方案中，三维PLA基质层204的不同部分可被预调节到不同程度。例如，(或拉伸)一定量以提供特定的坚固度，而三维聚合物基质层204的另一部分可被压缩或拉伸不同的量以提供坚固度。任选地，三维PLA基质层204可在多于两个部分中被预调节，并且每个部分可被预调节以提供不同的坚固度。图6示意性地示出了床垫300，其包括下基底层302、三维聚合物纤维基质层304和至少一个上泡沫层306，其中三维PLA纤维基质层304位于基底层302和上泡沫层304的中间。具体实施方式本公开通过提供具有一个或多个预调节的三维聚合物基质纤维层的床垫克服了现有技术中提到的问题。所述一个或多个预调节的三维聚合物基质纤维层的位置不旨在受到限制。在一个或多个实施方案中，预调节的三维聚合物基质纤维层可设置为邻近表面。在一个或多个其他实施方案中，预调节的三维聚合物基质纤维层用作全泡沫床垫结构中的在基底泡沫层和一个或多个泡沫层例如聚氨酯泡沫层、乳胶泡沫层、粘弹性泡沫层等之间的过渡层，或用作混合床垫结构中在内芯和一个或多个泡沫层之间的过渡层，所述混合床垫结构可进一步包括作为基底层的囊状物、螺旋弹簧等。三维聚合物纤维基质层通常通过挤出加工形成，所述挤出加工导致三维无规聚合物取向，其中纤维之间的变化接触点充当粘结点以提供三维层的刚性和结构。三维聚合物纤维基质层本身在剪切方向上经受疲劳，如当用户在包括三维聚合物层的床垫上从一侧到另一侧翻滚时可能发生的。结果，三维聚合物层的压实可以作为使用的函数发生，其自身随时间表现为坚固度的变化和高度损失。为了使三维聚合物基质层随使用的性质变化最小化，对三维聚合物基质层进行预调节过程，所述预调节过程破坏三维聚合物基质层内的较弱的粘结和/或结构上较弱的纤维。现在转向图1，描绘了通常用标记数字10表示的预调节之前的三维聚合物基质层。三维聚合物基质层10包括无规取向的纤维12，所述无规取向的纤维12限定显著数量的空隙14，即每单位面积相对大量的自由空间，其中自由空间被定义为未被聚合物丝股占据的区域并且在本文中也称为空隙。三维聚合物基质层10包括在无规取向的纤维之间的交叉点处的多个粘结点16。通常，三维聚合物基质层10通过首先挤出所需的三维聚合物纤维层而形成。将所需聚合物的颗粒、小球、碎片等在通常高于聚合物熔融温度的高温高压下进料到挤出装置，即挤出机中。然后将熔融形式的聚合物挤出通过模头，所述模头通常为包括许多具有限定直径的间隔开的孔的板，其中孔的位置、密度和直径在整个板上可以相同或不同。当不同时，可使三维聚合物纤维层具有不同的密度区带，例如，截面面积可具有不同的每单位面积自由体积量。例如，三维聚合物纤维层可包括框状结构，其中外周边部分具有比内部部分更高的密度；或其中三维聚合物纤维层具有棋盘形图案，其中棋盘中的每个正方形具有与相邻正方形不同的密度；或其中三维聚合物纤维层具有对应于其用户的不同预期重量负荷的不同密度部分。三维聚合物纤维层的各种结构不旨在受到限制，并且可为任何所需应用定制。这样，三维聚合物纤维层的坚固度，即压痕力偏移，和/或密度可为均匀的或根据模头配置和传送机速度而变化。...

【技术保护点】
1.一种床垫，其包含：/n至少一个预调节的三维聚合物纤维基质层，其包含具有恒定长度、宽度和高度尺寸的三维聚合物纤维层，所挤出的三维聚合物纤维层包含无规取向的聚合物纤维，所述无规取向的聚合物纤维在相邻纤维之间的连接点处粘结且具有每单位层面积自由体积，其中一部分连接点分离并且无规取向的聚合物纤维断裂变成片段以相对于未预调节的三维聚合物纤维基质层改变预调节的三维聚合物纤维基质层的机械性质。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170817 US 15/679,2651.一种床垫，其包含：
至少一个预调节的三维聚合物纤维基质层，其包含具有恒定长度、宽度和高度尺寸的三维聚合物纤维层，所挤出的三维聚合物纤维层包含无规取向的聚合物纤维，所述无规取向的聚合物纤维在相邻纤维之间的连接点处粘结且具有每单位层面积自由体积，其中一部分连接点分离并且无规取向的聚合物纤维断裂变成片段以相对于未预调节的三维聚合物纤维基质层改变预调节的三维聚合物纤维基质层的机械性质。


2.如权利要求1所述的床垫，其中所述至少一个预调节的三维聚合物纤维基质层位于至少一个上泡沫层和下基底层的中间。


3.如权利要求2所述的床垫，其中所述至少一个上泡沫层包含粘弹性泡沫。


4.如权利要求2所述的床垫，其中所述下基底层包含聚氨酯泡沫或乳胶泡沫。


5.如权利要求2所述的床垫，其中所述下基底层包含设置在泡沫桶组装体内的螺旋弹簧内芯。


6.如权利要求1所述的床垫，其中所述预调节的三维聚合物纤维层选自由聚酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、弹性体、共...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·奇拉卡尔，麦肯齐·普雷斯特拉，谢里·麦圭尔，
申请(专利权)人：舒达席梦思床品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US