用于制备波纹产品的设备和方法转让专利

申请号 : CN201180042856.X

文献号 : CN103097112B

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法律信息:

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发明人 : 詹森·契克

申请人 : BJ2有限责任公司

摘要 :

本发明描述一种用于制作波纹产品的装置和方法。该装置能够结合任何基材来使用,并且至少包括用于驱动中间基材的第一和第二驱动辊子和单壁波纹产品。在其他实施方案中,本发明包括用于驱动上基材、下基材和中间基材的上驱动辊子、下驱动辊子和中间驱动辊子。以较高速度在上和下基材之间驱动中间基材,以形成被锚定在上和下衬底之间的瓦楞,从而形成波纹产品。本发明还提供在多种期望的布置中具有多个瓦楞基材的定制波纹产品。此类产品的实例包括床垫、隔板、其他家具和建筑产品。

权利要求 :

1.一种制备波纹产品的方法,其包括如下步骤:

(a)以V1和V2的速率提供上和下基材,其中所述上和下基材彼此保持距离S1;以及(b)以V3的速率按碰到所述上或下基材的轨迹上提供夹在所述上基材和所述下基材之间的中间基材,所述中间基材向相反方向反弹以接触对侧基材,其中速率V3大于所述速率V1和V2,以使所述中间基材形成交替接触所述上和下基材的瓦楞;

其中形成波纹产品。

2.如权利要求1所述的方法,其中所述距离S1由成形导引装置限定。

3.如权利要求2所述的方法,其中所述成形导引装置包括上和下表面。

4.如权利要求3所述的方法,其中所述上和下表面包括平板或辊子。

5.如权利要求4所述的方法,其中由送料导引装置将所述中间基材引导到所述成形导引装置中。

6.如权利要求5所述的方法,还包括在所述送料导引装置之前设置第一组驱动辊子,以驱动所述中间基材。

7.如权利要求6所述的方法,还包括在所述成形导引装置之后的第二组驱动辊子,以拖曳所述波纹产品通过所述成形导引装置。

8.如权利要求1所述的方法,还包括将所述中间基材的瓦楞附接于所述上和下基材。

9.如权利要求8所述的方法,其中所述中间基材的瓦楞通过粘合剂、适于部分地溶解所述上基材、所述下基材和所述中间基材的溶剂、热、激光焊接或超声波焊接来进行附接。

10.如权利要求2所述的方法,其中V1和V2相等。

11.如权利要求1所述的方法,其中所述上基材、中间基材和下基材单独地选自:聚羟基乙酸共聚物、聚乳酸、聚乙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯、DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合,羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯-co-醋酸乙烯酯、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺、聚酰胺、聚缩醛、聚酯、聚氯三氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃、丙烯酰胺、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯腈、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶聚或其组合。

12.如权利要求11所述的方法,其中所述上基材、下基材和中间基材包含聚乙烯。

13.如权利要求12所述的方法,其中所述聚乙烯是闭孔低密度聚乙烯泡沫。

14.如权利要求13所述的方法,其中所述聚乙烯是食品级聚乙烯。

15.如权利要求1所述的方法,其中所述上基材、下基材和中间基材单独地选自:泡沫、塑料或轧制金属原料。

16.如权利要求15所述的方法,其中轧制金属原料包括铜。

17.一种制备波纹产品的设备,其包括:

(a)第一对驱动辊子,其驱动中间基材通过成形导引装置并被致动以具有速度V3;

(b)成形导引装置;其中所述成形导引装置提供导引上基材的上表面和导引下基材的下表面;

(c)被致动以具有速度V1的第二对驱动辊子,第二对驱动辊子驱动上、下基材移动;

(d)其中V3大于V1;

(e)围绕所述成形导引装置的所述上表面和下表面设置的粘接装置,其中所述粘接装置将所述中间基材附接于所述上和下基材;

其中制备波纹产品。

18.如权利要求17所述的设备,其中所述成形导引装置是一组大致平行的平板、平行辊子或其组合。

19.如权利要求17所述的设备,还包括送料导引装置,所述送料导引装置包括按一定距离隔开的两个平板,所述距离可以改变以接纳所述中间基材。

20.如权利要求17所述的设备,其中所述粘接装置是加热器、溶剂、声波焊接器、激光焊接器或粘合剂,其将所述中间基材的瓦楞与所述上和下基材粘接。

21.如权利要求17所述的设备,还包括剪切设备。

22.如权利要求17所述的设备,还包括一个或多个导引辊子,其将所述上基材导引到所述成形导引装置中以及将所述下基材导引到所述成形导引装置中。

23.如权利要求19所述的设备,其中在所述波纹产品离开所述送料导引装置之后,所述第二对驱动辊子位于所述设备中。

24.如权利要求17所述的设备,其中所述第二对驱动辊子设在所述成形导引装置之前并仅驱动所述上基材,其中将第三组驱动辊子设在所述成形导引装置之前并仅以速度V2驱动所述下基材。

25.如权利要求17所述的设备,其中所述驱动辊子一起被致动。

26.如权利要求17所述的设备,其中所述驱动辊子单独地被致动。

27.如权利要求24所述的设备,其中所述驱动辊子一起地被致动。

28.一种制备波纹制品的设备,其包括:

(a)以速率V3移动中间基材通过送料导引装置的第一对驱动辊子;

(b)成形导引装置,其包括按距离S1隔开的上表面和下表面,其中所述成形导引装置在其上表面上接纳上基材和在其下表面上接纳下基材,并从所述驱动辊子接纳所述中间基材;

(c)围绕所述成形导引装置的所述上表面和所述下表面设置的粘接装置,其中所述粘接装置将所述中间基材的瓦楞附接于所述上和下基材以提供波纹产品;

(d)设在所述成形导引装置之后并拖曳所述波纹产品通过所述设备的第二对驱动辊子;

其中制作波纹制品。

29.如权利要求28所述的设备,其中所述成形导引装置是一组大致平行的平板、平行辊子或其组合。

30.如权利要求28所述的设备,还包括送料导引装置,其中所述送料导引装置包括一定距离隔开的两个平板,所述距离能够改变以从所述第一对驱动辊子接纳所述中间基材。

31.如权利要求28所述的设备,其中所述粘接装置是加热器、声波焊接器、激光焊接器或粘合剂,其将所述中间基材的所述瓦楞与所述上和下基材粘接。

32.如权利要求28所述的设备,还包括剪切设备。

33.一种制作波纹产品的方法,其包括:

(a)提供上基材和下基材,所述上基材以速度V1移动,以及所述下基材以速度V2移动,所述上基材和所述下基材基本彼此平行且按距离S1隔开;

(b)提供中间基材,所述中间基材位于所述上基材和所述下基材之间并以速度V3移动,其中V3大于V1和V2;

(c)在接触所述上基材或所述下基材的轨迹上推进所述中间基材,其中在与所述上基材或所述下基材接触时,所述中间基材向相反方向反弹以接触对侧基材,其中当与所述对侧基材接触时,所述中间基材反弹以接触另一个基材;以及(d)将所述中间基材的接触点与所述上基材和所述下基材粘附,以使所述中间基材在所述上基材和所述下基材之间形成瓦楞;

其中提供波纹产品。

34.如权利要求33所述的方法,其中V1和V2相等。

35.如权利要求33所述的方法,其中V1和V2不等。

36.如权利要求33所述的方法,其中所述上基材、下基材和中间基材单独地包含:聚乙烯衍生品、聚乳酸衍生品、纤维素衍生品、硅和硅基聚合物、甲基丙烯酸酯或金属。

37.如权利要求36所述的方法,其中所述上基材、所述下基材和所述中间基材单独地包括:聚羟基乙酸共聚物、聚乳酸、聚乙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯、DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合,羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯-co-醋酸乙烯酯、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺、聚酰胺、聚缩醛、聚酯、聚氯三氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃、丙烯酰胺、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯腈、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶聚3-羟基丁酸酯或其组合。

38.如权利要求36所述的方法,其中所述上基材、所述下基材和所述中间基材单独地包括:聚乙烯。

39.如权利要求38所述的方法,其中所述聚乙烯是闭孔低密度聚乙烯泡沫。

40.如权利要求36所述的方法,其中所述上基材、下基材和中间基材单独地选自:符合FDA指南的食品级聚合物、食品级聚乳酸或食品级低密度聚乙烯(LDPE)。

41.如权利要求33所述的方法,其中使用粘合剂、适于部分地溶解所述上基材、所述下基材和所述中间基材的溶剂、热、激光焊接或超声波焊接来实现附接。

42.如权利要求33所述的方法,其中所述上基材、下基材和中间基材单独地选自:泡沫、塑料或轧制金属原料。

43.如权利要求42所述的方法,其中轧制金属原料包括铜、铝、黄铜或钢。

说明书 :

用于制备波纹产品的设备和方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请依据35U.S.C.§119(e)要求2010年7月7日提交的美国临时专利申请序列号61/362,115以及2010年11月9日提交的美国临时专利申请序列号61/411,898以及2011年6月6日提交的美国临时专利申请序列号61/493,655的权益,其内容通过引用全部并入本文。

技术领域

[0003] 本发明一般涉及制造波纹材料的工序和设备。

背景技术

[0004] 波纹材料是极其有用的,因为较之于重量以及能够形成范围涉及箱盒、衬垫、结构部件等的成品材料,其成本低廉且强度高。但是,虽然波纹卡纸板极其有用,但是它存在若干缺点。首先,卡纸板的外观可能不那么令人满意。其次,表面粗糙且坚硬且易于起皱。第三,虽然波纹卡纸板对应于其重量而言相对牢固,但是它仍对沉重的作业仍缺乏所需的支撑力,当置于侧向压力下时往往弯曲并折叠。第四,波纹纸材料的耐水性差,暴露在湿气之后,无论是环境湿气还是直接湿气,变成浆状。
[0005] 用于波纹处理的当前技术包括如下工序。为了将介质模压成所需的波形,典型地,在类似宽齿轮的两个辊子之间对介质施压。这些齿轮的轮齿紧密地啮合在一起。当介质在这两个辊子之间送料时,凹槽将介质压成期望的波形,从而形成瓦楞。波形的频率和振幅由辊子上的凹槽的频率和这些凹槽的深度来确定。通常使用胶水将波纹层粘合到平整层。通常使用不同的波纹处理工序来将金属片材和塑料片材波纹处理,其中瓦楞与材料行进的方向平行。通过材料上方和下方上交错的辊子将瓦楞压成材料。由此,不同基材的波纹需要针对每个基材定制的不同类型的技术。
[0006] 常规波纹处理工序的局限包括:(1)最终波形的频率和振幅并不可容易地调整,以及肯定不可实时地调整。这是因为波形的具体频率和振幅由所使用的辊子尺寸确定。为了进行任何更改,必须以一组不同的辊子更换这些辊子。这需要在更换期间停工时间。(2)多组辊子是成本昂贵的;因此,制造商通常所拥有的辊子数量有限。这限制了设定数量的离散频率和振幅的产生。(3)此常规方法非常适于具有范围在1/8至1/4″的振幅的更小波纹处理。但是,对于范围在1″最大若干英尺的较大波纹,它变得更为困难。较大振幅的波纹处理需要如此大的辊子,以致于辊子的成本不可接受。(4)常规方法仅非常适于在由波纹处理辊子模压之后将固定其形状的材料。典型地,在波纹处理之前,必须将纸张加热和进行蒸汽处理,以使之将良好地保持其形状。具有低可塑性且高记忆的材料(如橡胶或某些塑料)在通过波纹处理辊子之后可能不会保持其形状,因此难以使用常规方法进行波纹处理。
[0007] 因此,需要一种提供波纹材料的设备和工序,以克服上文提到的目前一个或多个缺点。

发明内容

[0008] 本发明令人意想不到地提供一种制作波纹材料的设备和工序,其具有提高的强度和所有方向的耐压性,能够耐水并且能够调适成具有更令人满意的美观外形,同时更易制造、更高能源效率和使用和产生更少的有毒化学物质。本发明描述一种用于制作波纹产品的装置和方法。该装置能够结合任何基材来使用,并且包括用于驱动上和下基材的上驱动辊子和下驱动辊子和用于驱动中间基材的中间驱动辊子。当中间基材被驱动在上和下基材之间以形成被锚定在上和下基材之间的瓦楞时,以形成三个层的波纹产品。
[0009] 在一个实施方案中,本发明提供一种用于制备波纹产品的方法,其包括如下步骤:以V1和V2的速率提供上和下基材,其中上和下基材彼此保持距离S1;并以V3的速率按碰到上或下基材的轨迹上提供夹在上基材和下基材之间的中间基材,其中速率V3大于速率V1和V2,以使中间基材形成交替接触上和下基材的瓦楞;其中形成波纹产品。在示范实施方案中,V1和V2将是相同的。但是,在本发明的多种示范实施方案中,V1和V2可以彼此不同。
[0010] 在又一个实施方案中,提供一种设备以制备波纹产品。该设备包括:
[0011] 第一对驱动辊子,其驱动中间基材通过送料导引装置并被致动以具有速度V3;
[0012] 设在第一对驱动辊子之后的成形导引装置;其中该成形导引装置提供导引上基材的上表面和导引下基材的下表面;
[0013] 被致动以具有速度V1的第二对驱动辊子,其中V3大于V1;
[0014] 围绕成形导引装置的上表面和下表面设置的粘接装置,其中粘接装置将中间基材附接于上和下基材;其中制备波纹产品。
[0015] 本发明提供用于制备波纹产品的设备的又一个示范实施方案,其包括:
[0016] 以速率V3将中间基材送料的第一对驱动辊子;
[0017] 成形导引装置,其设为从第一对驱动辊子接纳中间基材的成形导引装置,该成形导引装置包括按距离S1隔开的上和下表面,其中该成形导引装置在其上表面上接纳上基材和在其下表面上接纳下基材;
[0018] 围绕成形导引装置的上表面和下表面设置的粘接装置,其中该粘接装置将中间基材的瓦楞附接于上和下基材以提供波纹产品;
[0019] 设在成形导引装置之后并拖曳波纹产品通过设备的第二对驱动辊子;其中制作波纹制品。
[0020] 在本实施方案中,成形导引装置是一组大致平行的平板、平行辊子或其组合。在又一些其他方面中,根据本发明的设备,提供送料导引装置以从驱动辊子接纳中间基材并将中间基材送料到成形导引装置中。在一些实施方案中,送料导引装置包括按一定距离隔开的两个平板,该距离能够改变以接纳中间基材。
[0021] 在又一个实施方案中,本发明提供一种制作波纹产品的方法,其包括:
[0022] (a)提供上基材和下基材,该上基材以速度V1移动,以及下基材以速度V2移动,上基材和下基材基本彼此平行且按距离’S1’隔开;
[0023] (b)提供中间基材,该中间基材位于上基材和下基材之间并以速度V3移动,其中V3大于V1或V2;
[0024] (c)在接触上基材或下基材的轨迹上推进中间基材,在与上基材或下基材接触时,中间基材向相反方向反弹以接触对侧基材,其中当与对侧基材接触时,中间基材反弹以接触另一个基材;以及
[0025] (d)将中间基材的接触点与上基材和下基材附接,以使中间基材在上基材和下基材之间形成瓦楞;
[0026] 其中提供波纹产品。
[0027] 在又一个实施方案中,本发明提供包括第一波纹产品的波纹泡沫床垫,该第一波纹产品包括:
[0028] 上基材;
[0029] 中间基材;
[0030] 下基材;
[0031] 两个侧围部件;以及
[0032] 两个端围部件;
[0033] 其中使中间基材形成瓦楞且这些瓦楞固定到上和下基材以形成单壁波纹产品;以及
[0034] 其中将两个侧边部件固定到波纹产品的侧边,将两个端部部件固定到泡沫产品的端部以封闭床垫的内部。
[0035] 在一些示范实施方案中,床垫还提供附着于顶部或底部基材的第二波纹产品,其中第二波纹产品包括第二上基材、第二下基材和在第二上和下基材之间以及两个侧围部件和两个端围部件之间波纹处理的第二中间基材。
[0036] 在又一个实施方案中,本发明提供一种制作包括第一波纹产品的泡沫床垫的方法,其包括:
[0037] 制备具有上基材、中间基材和下基材的单壁泡沫波纹产品;
[0038] 其中使中间基材形成瓦楞并且中间基材的这些瓦楞附接到上和下基材;以及[0039] 将泡沫外围部件环绕单壁波纹产品的外侧附接以制作泡沫床垫。
[0040] 在多种示范实施方案中,制作床垫的方法还包括:附着于顶部或底部基材的第二波纹产品,其中第二波纹产品包括第二上基材、第二下基材和在第二上和下基材之间以及两个侧围部件和两个端围部件之间波纹处理的第二中间基材。
[0041] 虽然披露了多个实施方案,但是本领域技术人员根据下文详细描述将显见到本发明的又一些其他实施方案。正如所显见的,本发明能够在多个显著方面进行修改,所有修改不背离本发明的精神和范围。相应地,这些详细描述应视为本质上是说明性的而非限制。

附图说明

[0042] 图1是图示根据本发明的波纹产品设备的一个示范实施方案的示意图。
[0043] 图2是图示本发明的第二示范实施方案的示意图,其中使用粘合剂将瓦楞粘接到上和下基材。
[0044] 图3是图示本发明的第三示范实施方案的示意图,其中使用超声波焊接将瓦楞粘接到上和下基材。
[0045] 图4是图示本发明的第四示范实施方案的示意图,其中V1和V2可以彼此不同。
[0046] 图5是图示根据本发明的设备的一个实施方案的示意图,该设备实施方案具有一组成形辊子而非图1所示的实施方案中所示的成形导引装置。在本实施方案中,将中间基材直接送料到驱动辊子中。
[0047] 图6是图示本发明的另一个示范实施方案的示意图,其中波纹处理设备既不包含成形导引装置也不包括送料导引装置。
[0048] 图7是本发明用于制作双波纹产品的一个实施方案的示意图。在本实施方案中,使用第四和第五介质来提供波纹产品的外基材。
[0049] 图8是本发明用于制作双壁波纹产品的一个实施方案的示意图。在本实施方案中,使用第四基材为波纹产品提供单独的瓦楞层。
[0050] 图9A是图示本发明用于制作单个基材波纹产品的一个实施方案的示意图,图9B是图9A的插图。
[0051] 图10是图1-9所示的波纹处理设备的一个实施方案的CAD渲染的透视图。
[0052] 图11是图10的CAD渲染的透视图,其中已去除支承结构之一以便更好地图示内部辊子。
[0053] 图12是图11中图示的内部辊子的近拍图。
[0054] 图13是根据本发明制作的床垫的一个实施方案的剖视透视图。
[0055] 图14是根据本发明制作的床垫的一个实施方案的剖视透视图。
[0056] 图15是根据本发明实施方案制作的波纹塑料板的透视图。
[0057] 图16是图14所示的波纹塑料板的上平面透视图,但是上基材在其上具有预先打印图画。
[0058] 图17是图14所示的波纹塑料板的示意图,其中图示根据本发明一个实施方案的板的一些可用尺寸的塑料和板的规格。
[0059] 图18是使用根据本发明的一个实施方案的波纹处理设备制作的波纹不锈钢板的上平面透视图。
[0060] 图19是图示图23所示的不锈钢板的一些可用尺寸和规格的示意图。
[0061] 图20是使用波纹处理设备通过仅改变V1和V2实时制作的根据本发明的一个实施方案的椅子的透视图。
[0062] 图21是使用根据本发明的一个实施方案的波纹处理设备制作的书架的透视图。
[0063] 图22是使用根据本发明的一个实施方案的波纹处理设备制作的隔板的透视图。
[0064] 图23是使用根据本发明的一个实施方案的波纹处理设备制作的波纹柱的透视图。
[0065] 图24是使用根据本发明的一个实施方案的波纹壁板构造的建筑物的上平面透视图。

具体实施方式

[0066] 在说明书和权利要求中,术语“包括”和“包含”是开放性术语,应解释为表示“包括但不限于…”。这些术语涵盖更限制性术语“基本由…构成”和“由…组成”。
[0067] 务必要注意,正如本文和所附权利要求中所使用的,除非上下文明确地另行指出,否则单数形式“一个”和“所述”包括多个引用项。术语“一个”、“一个或多个”和“至少一个”可以在本文中可互换地使用。还要注意术语“包括”、“包含”、“表征为”和“具有”可以可互换地使用。
[0068] 除非另外定义,否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域中的技术人员所共识的相同的含义。本文特定地提出的所有公开和专利出于所有目的通过引用全部并入本文,包括描述和披露可结合本发明使用的公开中报告的化学物质、器械、统计分析和方法。本说明书中列述的所有参考文献应视为本领域技术人员水平的指示。本文中任何内容均不应视为认同本发明不具有依据在先发明原则优先于此类披露的权利。
[0069] 传统波纹产品(如卡纸板和纸)首先通过将木材制浆以制作称为牛皮纸的粗制纸。此类制浆和造纸是化学和能量密集型工序。在制作卡纸板时,则利用高压蒸汽将牛皮纸软化。虽然波纹产品可能具有多个层或基材,但是通常有“挂面板”层,将波纹中间“瓦楞”层胶粘到其上。在将瓦楞层固定到挂面板的第一层之后,将第二挂面板胶粘到瓦楞层的顶部。接下来通过施压辊子处理波纹产品,并通过进一步热处理。然后将成品卡纸板产品剪切成期望的尺寸。在波纹纸产品的制造中,需要在波纹处理工序之前将纸预处理。这是因为纸张是坚硬且正常情况下不“弯曲”,当形成瓦楞时,相对于褶皱和折叠,从而丧失其强固和保护能力。因此,需要通过包括施压和蒸汽的化学和物理工序预处理纸材料才能制作波纹纸产品。
[0070] 在常规波纹产品中,“单面”产品是指包括单张挂面板且波纹中间层仅附接于该面的波纹。“单壁”是指其中将波纹介质夹在挂面板的两面之间的构造。双壁波纹是指具有3层挂面板与两层瓦楞介质交替的波纹产品。相似地,“三壁”波纹将具有五层挂面板被三层瓦楞介质分隔。应该理解,本发明不限于单壁产品或任何其他产品,而是可以进行优化以制作任何类型的常规和非常规波纹产品。
[0071] 本发明提供用于使用多种基材由多种类型的介质制作波纹产品的备选方法。现在参考图1,图示根据本发明用于制作单壁波纹产品16的设备的一个实施方案。如图所示,设备10包括用于将要波纹处理的介质的中间基材22送料的送料导引装置20。设备10还包括成形导引装置30的上部和下部,其用于导引波纹产品16的介质的上基材32和下基材34。如图所示,将中间基材22送料到送料导引装置中上基材32和下基材34之间。上基材
32在上导引辊子36上方送料,以及下基材34在下导引辊子38上方送料。在导引辊子36和38上方通过之后,使上基材32和下基材34朝中间基材22弯曲,其中它们各与上和下送料辊子40接触,上和下送料辊子40将上基材32和下基材34送料到成形体30中。再者,设备设计成使得中间基材22送料到成形体30中等距地位于第一基材32与第二基材34之间。
[0072] 以速度V3将中间基材22送料到第一组驱动辊子42中。在通过驱动辊子42之后,中间基材22通过送料导引装置20,送料导引装置20引导中间基材22以将其送料到上基材32与下基材34之间的空间S1中。远离成形体30的是上驱动辊子46和下驱动辊子47,上驱动辊子46和下驱动辊子47以期望的速度旋转,从而分别以速度V1和V2驱动基材32和
34。还示出的是加热器48,这些加热器48随着上和下基材32、34进入成形体30而与之接近。本领域技术人员将认识到,当V3大于V1和V2时,中间基材22将在接触到上或下基材
32、34时弯曲。当介质(例如,基材22、32和/或34)是可熔化的时,加热器48将介质的表面加热,以使随着中间基材22接触上基材32或下基材34,将其固定或粘接到位,以使之通过成形导引装置30时形成整个波纹夹层。
[0073] 当然,本领域技术人员将认识到,当被驱动辊子47和48驱动,驱动辊子47和48在中间基材22固定到上和下基材32、34之后接触上基材32和下基材34时,V1和V2一般是相同的。但是,在例如图4和图7所示的备选实施方案中,驱动辊子62和64在中间基材22与之固定之前分别接触上基材32和下基材34。正如本实施方案中图示的,更快速地将上基材32或下基材34送料到成形体56或58中,这导致整个波纹产品朝图4所示的较慢移动的基材的方向弯曲。
[0074] 此外,应该理解,该工序可以通过利用电动机驱动驱动辊子来自动化。在一些实施方案中,当V1等于V2时,可以采用任何常规方式一起驱动驱动辊子46和47和62和64。例如,电动机驱动轴上的链子能够一起推动附着于辊子46和47或62和64的链轮,以使V1和V2相等。此外,相同电动机可以通过使用不同尺寸的链轮来以期望的速度V3驱动中间基材,以使驱动辊子42以更高的速度旋转。当然,本领域技术人员将认识到可以使用单独的电动机来驱动每个驱动辊子对,以便能够单独地调整速度V1、V2和V3而无需按特定比率将每个驱动辊子“齿轮挂挡”。此外,当使用多个电动机时,可以在制造过程期间实时地单独调整V1、V2和V3的相对速度,以便在不同时间上彼此不同地变化。在本实施方案中,可以通过在制造单壁波纹产品16时实时地改变V1和V2的比率制作图7所示的产品(如16)。
[0075] 当然,本领域技术人员将认识到当V1和V2可实时地调整时,可以制作任何形状的波纹产品。例如,可以产生圆柱形形状和/或正方形形状。例如,图23图示使用本发明制作的波纹柱体,其中V1至V2(或V2至V1)的比率是恒定的且总是较大,从而通过使基材在外侧具有较大的V而在柱体的内侧为较小的V,提供恒定曲率。本领域技术人员将认识到可以通过可编程计算机系统来控制每个驱动辊子的电动机,以使人工控制不必要。此外,将认识到,一对驱动辊子的每个辊子必须朝相反方向旋转。例如,如图7所示,驱动辊子对42的上驱动辊子朝顺时针方向旋转,而下驱动辊子将朝逆时针方向旋转。相似地,如图1所示,驱动辊子46将顺时针旋转,而驱动辊子47逆时针旋转。
[0076] 本领域技术人员将认识到,当由例如泡沫的聚合物介质制作瓦楞中间基材22时,基材是有弹性且可塑的。因此,基材22在与上基材32和下基材相碰时弯曲,并允许中间基材22在相碰时瞬间粘接到上和下基材。本领域技术人员将认识到中间基材22在与基材32相碰且由于其可塑性而反弹,从而驱动中间基材朝相反方向驱动以碰到下基材34以及反之亦然。再者,离开送料导引装置20之后中间基材22碰在上和下基材32和34的碰触电影响瓦楞的形状和中间基材22至上和下基材32、34的粘接。由此,在一些实施方案中,中间基材22可以在上和下基材32/34仍与成形辊子40接触时碰触这些基材。在此方面中,本发明提供较常规波纹技术远远更大的实用性,因为在纸的情况中,首先处理中间基材,然后使用沟槽辊子将其压制成期望的形状。一旦从辊子移除,然后将瓦楞纸胶粘到相对挂面板。
[0077] 在多种示范实施方案中,本发明还包括裁切刀50,裁切刀50将波纹产品的边修整成平滑且均匀的边缘。在多种其他示范实施方案中,本发明中还包括的是剪切设备60,剪切设备60将波纹产品剪切到期望的长度。
[0078] 但是,本领域技术人员将认识到裁切刀50无需设在设备的尾端。在多种实施方案中,剪切刀50无需一次裁切所有3层。本领域技术人员将认识到,在多种实施方案中,可能期望将每个基材层裁切成不同的宽度。在这些实施方案中,需要三个单独裁切刀。根据这些实施方案,可以沿着波纹处理工序可行地在任何位置设置多个刀。再者,当使用多个裁切刀时,可以沿着工序将它们分散在不同位置。例如,可以在中间基材22进入成形体20之前,裁切中间基材22,而可以在形状之后驱动辊子46和47之前裁切外层基材32和34。
[0079] 图2图示根据本发明制作波纹产品10所使用的设备的另一个示范实施方案。在所示的实施方案中,大致设计与图1所示相同,图2图示,在此实施方案中,通过使用粘合剂52来实现将瓦楞24固定到上和下基材32和34,粘合剂52施加到每个瓦楞24的顶点,从而将其粘接到上和下基材32和34,并产生单壁波纹产品16。
[0080] 图3图示本发明的另一个示范实施方案,其中使用超声波焊接54将瓦楞粘接到上和下基材32和34。可以将超声波焊接54嵌入到成形体本身中(图3)。当包括粘接基材的介质是金属或聚合物薄膜时,这将最具实用性。
[0081] 应该理解,可以将图1至图3所示的驱动辊子替换为驱动基材的任何其他机械方式,如但不限于,传送带、履带等。
[0082] 在本发明的备选实施方案中,代之与中间基材22同步地将基材32和34送料到成形体30中,可以在已将基材22形成波纹并通过成形体20(如图2和图3中注解)之后在成形体20将上和下基材32和34送料到设备10中。只要瓦楞沿着成形体20的内壁滑动,基材22将其波纹形状保持到离开成形体20为止。此方法的一个优点在于,可以容易地通过成形体20的内侧将粘合剂或溶剂施加到波形的波顶,如图中52处所示(图2)。
[0083] 还应该理解,可以将每个瓦楞作为一个连续粘接沿着波形的整个宽度粘接,或可以将其点焊。例如,在这些实施方案中,瓦楞层的顶部和底部上的若干点焊,例如顶部上4个以及底部上4个,一般足够,具体取决于基材的宽度和基材的材料属性。但是,本领域技术人员将认识到宽度可以是不定的,从几乎为零(这将是线材)一直到最大可用的基材宽度的理论限制。在多种示范实施方案中,大多数应用将在12″至96″的范围中。但是,应该认识到有关基材宽度的任何限制仅源于原材料可供使用的宽度。在波纹处理之前或之后能够容易地将泡沫片剪切成任何期望的尺寸增加了本发明的实用性。
[0084] 本领域技术人员将认识到本发明能够用于由多种不同类型的介质或基材制作波纹产品。例如,虽然介质可以是卡纸板或纸,但是介质也可以是聚合物产品。此类聚合物产品可以采用泡沫产品的形式。此类泡沫产品可以由聚乙烯和/或聚乳酸发泡的产品,如可从例如iVEX Protective Packaging有限公司(Bridgeview,IL);Sealed Air公司(Elmwood Park,N.J.)购得的产品。可用于波纹产品的其他介质包括如聚丙烯的塑料薄膜和如钢、铝等的金属。因此,应该认识到,在多种实施方案中,上基材、下基材和/或波纹产品的适合材料包括聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯、DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合。
[0085] 本发明中有用的其他不可生物降解聚合物包括但不限于,多种纤维素衍生物(羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素)、硅和硅基聚合物(如聚二甲基硅氧烷)、聚乙烯-co-(醋酸乙烯酯)、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺(poloxamine)、聚丙烯、聚酰胺、聚缩醛、聚酯、TM聚氯三氟乙烯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE或“Teflon ”)、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯(例如,乙烯醋酸乙烯酯碟和聚(乙烯-醋酸乙烯酯))、甲基丙烯酸酯、聚(N-异丙基丙烯酰胺)以及其他相关聚合物。
[0086] 附加聚合物还可以包括但不限于,聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃(如,聚异丁烯和聚异戊二烯)、丙烯酰胺(如,聚丙烯酸和聚(丙烯腈-丙烯酸))、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯(如,聚丙烯酸酯、聚(2羟基乙基甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物)、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯晴(polyaerylonitrile)、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶聚(3-羟基丁酸酯)及其组合。聚氨酯的实例包括热塑性聚氨酯、脂肪族聚氨酯、嵌段聚氨酯、水溶性聚氨酯、聚醚氨酯、聚碳酸酯聚氨酯和硅酮聚醚氨酯。
[0087] 其他适合材料包括但不限于,轻度或高度交联可生物降解的均聚物和亲水性单体的共聚物,如2-羟烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、N-乙烯基单体以及烯键式不饱和酸和碱;聚丙烯酸氰基酯、聚乙烯氧化聚丙烯乙二醇嵌段共聚物、多聚半乳糖醛酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯、聚亚烷基二醇、聚氧化乙烯、胶原蛋白、硫化聚合物、乙烯基醚单体或聚合物、藻酸盐、聚乙烯胺、聚乙烯吡啶和聚乙烯咪唑。
[0088] 在一个方面中,将闭孔低密度聚乙烯(LDPE)泡沫用于上基材、下基材和波纹基材。在使用中,使用本发明制作的波纹产品可以使用任何尺寸的基材,只要它柔性即可。因此,基材的宽度、高度和厚度可以变化,具体取决于波纹产品的期望用途。例如,更硬更具结构性的波纹产品可能需要薄约1/16英寸的更薄更硬基材,而用于家具制造的产品,例如缓冲垫和床垫可能需要如约1/2英寸厚的较厚基材,但是可以在约1/8″至约1英寸厚的范围。闭孔聚乙烯泡沫在比其他泡沫更低密度下具有硬度和记忆(表示它在弯曲后将返回其原形状)之间的良好平衡。这使之成为波纹设计的良好支持。
[0089] 此外,闭孔低密度聚乙烯对于在本文提到的家具制品中使用是有利的,因为它是无毒的。聚乙烯众所周知为安全且稳定的材料。它在甚至多年之后仍不易降解或与周围反应。它不像某些其他塑料那样,无需任何添加剂。它不会在使用期期间“排放”化学物质。这使得聚乙烯成为婴儿产品中使用的唯一材料,在婴儿产品中,没有化学物质渗出到婴儿生活环境中是重要的。如聚氨酯的其他泡沫利用不同的材料制作,并且远比聚乙烯更容易降解和破裂。
[0090] 本领域技术人员将认识到使用本发明制作的波纹产品的硬度和弹性能够根据其期望的用途进行修改。例如,改变V1、V2和V3的比率能够获得有关波纹基材的瓦楞的更大或更小周期性。如果V3对V1和V2的比率非常高,则波纹产品的每直线英尺的瓦楞数量将有增加。但是,如果此比率低,则波纹产品的每直线英尺的瓦楞数量将有减少。再者,本领域技术人员将认识到,虽然V1和V2可以是相同的,但是让V1或V2彼此更快(或更慢)可能是期望的。例如,参见图4和图7。当期望具有非直线输出的波纹时,可能出现此类情况。
[0091] 此外,改变基材之间的空间,能够进一步优化波纹产品。如果上和下基材之间的空间S1大,则瓦楞将是大的且波纹产品将具有更大弹性和更小硬度。相反,如果空间S1小,则波纹产品将较硬,且弹性较小。
[0092] 图4图示V1和V2不同的一个本发明实施方案。如图所示,在本实施方案中,在将上和下基材32和34送料到单独的上和下成形体56和58中之前,将单独的上驱动辊子对62和下驱动辊子对64添加到设备10中。通过在将中间基材22的瓦楞附接到上和下基材
32和34之前使单独的驱动辊子62和64驱动基材32和34,可以使得V1和V2不同,并且可以通过更改V1对V2以及V3的比率来定制由此获得的波纹,如图4所示。根据V1与V2之差,可以使得波纹弯曲或多浪,并且因此将不平直穿过直成形体。因此,作为优点,本发明体以定制的方式提供从成形体产生的弯曲波纹。
[0093] 此外,当使用泡沫制作波纹产品时,泡沫的外侧常常可能硬化,所以需要在波纹产品的外侧提供硬壳。因此,当使用本发明制作波纹容器时,容器的内侧是类似泡沫的,而容器的外侧可以是具有硬壳。
[0094] 在其他实施方案中,可以使用本发明的波纹产品来制作家具。在这些实例中,根据所使用的基材的类型,可以定制波纹产品的V1/V2对V3的比率和距离S1、强度、可塑性、弹性和硬度。
[0095] 可设想优化和/或定制设备10的其他方法。例如,如图5所示,可以简化波纹处理设备10以省去成形导引装置30(如图1所示)而使用成形辊子66。在本实施方案中,无需成形导引装置30,这是因为辊子将中间基材22直接引导到上基材32和下基材34。与图1所示的实施方案一样,在图5所示的实施方案中,V3大于V1和V2,以及V1和V2相等。还示出的是加热器48。本领域技术人员将认识到,V3较之V1和V2的速度增加将促使中间基材
22交替并自动地引导到交替的基材32或34,因为它与通过加热器48粘接的基材接触之后弹回。再者,使用成形辊子66使得设备10更简单,从而提供设备10的更简易调整。
[0096] 图6是图示没有如图1和图2所示的成形导引装置30也没有送料导引装置20的另一个本发明实施方案。如图6所示,驱动辊子42将基材22直接送料到成形辊子68。与本发明的其他实施方案一样,瓦楞24的周期性取决于V1和V2对V3的速度之比率。
[0097] 图7是本发明用于制作修改的双壁波纹产品18的一个示范实施方案的示意图。在本实施方案中,波纹设备10提供夹在上或第四基材78与下或第五基材80之间的内部单壁波纹产品16。与图4所示的实施方案一样,单壁波纹产品16通过在速度V1和V2不等的情况下提供上基材32、下基材34和中间基材22来制备。在图7所示的实施方案中,速度V1和V2相对于振幅彼此呈交替。因此,例如,当V1大于V2时,将促使产品16向下,而V2大于V1时,将促使产品16向上。在本实施方案中,由驱动辊子(未示出)推动第四基材78,驱动辊子以速度V4推动第四基材78。相似地,驱动辊子(未示出)还以速度V5推动第五基材80。
[0098] 在所示的实施方案中,V4和V5相等。但是,本领域技术人员将认识到,V4和V5可以不等,在此情况下根据V4对V5的速度差,双壁波纹产品18将弯曲。在图7所示的实施方案中,将驱动辊子42用于中间基材34以及使用上驱动辊子对62和下驱动辊子对64制作单壁波纹产品16,上驱动辊子对62和下驱动辊子对64分别推动上32和下基材34通过上56和下58成形送料器并围绕导引辊子76。相似地,推动第四基材78和第五基材80围绕导引辊子86。此外,在所示的实施方案中,上和下粘接元件84和82设在第四78和第五80基材上单壁产品16接触设备的位置处,由此,将单壁波纹产品16交替地封闭到第四78和第五80基材。当然,本领域技术人员将认识到粘接元件78和80可以使用任何期望的方法将单壁产品16粘接到第四78和第五80设备,如加热元件、粘合剂涂覆、点焊等。
[0099] 图8是表示根据本发明的用于制作第二修改类型的双波纹产品14的波纹处理设备10的另一个示范实施方案的示意图。在本实施方案中,单壁波纹产品基本如先前描述的来制作。但是,与图3所示的实施方案一样,一旦单壁产品离开成形导引装置30,则由上和下驱动辊子46和47推动它,上和下驱动辊子46和47形成推动产品16通过接触第四基材78的路径的辊子对。如图8所示,第四基材78遵循绕着导引辊子86并通过驱动辊子88的路径,驱动辊子88以速度V4推动基材78。离开驱动辊子88,在接触双壁产品16的轨迹上将基材78送料到送料导引装置90中,其中由图8中表示为加热元件的粘接元件92将基材
78粘接到产品的上表面。如图所示,当与单壁产品16的上基材32接触时,第四基材78反弹以碰触到设在与上基材32有期望距离以提供期望的尺寸和周期性的成形导引装置94,以便在产品16的顶部上提供单面波纹表面以获得产品14。
[0100] 在图8所示的实施方案中,基材78形成的单面部分可以是不同材料,具体取决于期望的用途。例如,在家具的缓冲件或婴儿床垫的情况中,顶部瓦楞层较薄且更容易压缩。其功能是提供更贴近制品表面的更柔软的缓冲垫。当用于床垫时,可以使用单壁层16来对上层形成缓冲或可以用来增加结构强度或二者兼有。
[0101] 图9A是图示调适成仅产生波纹中间基材102的一个本发明实施方案的示意图。在本实施方案中,将中间层102送料到驱动辊子104中,驱动辊子104以速度V3推动基材102通过送料导引装置106,此时基材102的轨迹促使基材102接触成形导引装置110的上部或下部。如图所示,加热器108设为将基材102形成瓦楞24是与自己接触的部分加热。随着基材102交替地从成形导引装置110的上部或下部反弹,通过基材102的弹回,将基材102的轨迹交替地引导到成形导引装置110的上部或下部。还如图所示,由第二组驱动辊子112推动瓦楞基材102以接着按需修整。图9B是图9A的近拍照,其图示通过将瓦楞24自我粘接而非粘接到上和/或下基材(如常规卡纸板波纹处理技术中使用的挂面板)形成的瓦楞基材102。
[0102] 应该认识到可以按需以不同方式将前文论述以及图1-9中披露的本发明的实施方案组合。例如,虽然图8图示在一侧上形成单面波纹产品的单壁波纹产品16,但是可以将产品14制造成在产品16的两侧均具有单面波纹产品。再者,在此类设计中,产品16的上侧和下侧上的单个面的尺寸可以具有不同尺寸以及具有不同周期性。再者,在本文描述的本发明的不同实施方案中,波纹产品的每个基材可以由不同的介质制成,具体取决于波纹产品的期望用途。在本实施方案中,通过促使基材102以远更快的速率通过成形体110,从而得到更高的输入/输出速度比,波形(瓦楞24)的顶部将开始彼此压紧直到它们接触为止。然后由加热器108(或如粘合剂的其他适合方法)在接触点处将每个瓦楞的顶部彼此粘接。
[0103] 能够定制本发明制作的瓦楞产品的尺寸、硬度、厚度和弹性,使之对于制作家具中使用是理想的。在一些实施方案中,本发明包括家具的缓冲元件。例如,常常在制品中包括金属和/或木质支承件以提供(如处于直立姿势或卧姿的)个人需要的强度和支承。但是,尤其使用金属增加了制品的重量。常常金属组件不重视具有柔性以适应个人,并且可能在一段时间之后产生不适感。例如,床弹簧可能常常构成对于个人的压力点,并削弱睡眠的治疗、恢复和修复的效果。
[0104] 此外,大多数家具制品是利用可能产生环境问题(尤其对婴儿产生影响)的聚合材料制造的。例如,有多种床垫结构,使用本身或由于某些材料杂质可能引起或加重人过敏反应和/或可能导致其他潜在有害接触的材料。例如,包含聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、或聚碳酸酯的材料全部包含对人健康、安全和环境潜在地有害的挥发性和/或水溶性化学物质。
[0105] 本文描述的如床垫的家具制品可能使用聚乙烯泡沫,其密度从每立方英尺约1.2磅至每立方英尺3.0磅。可以使用组合的密度。例如,可以将每立方英尺1.2磅制成的材料用于波纹产品,以及将每立方英尺1.7磅制成的材料用于上和下基材,以便使外表面更硬和更均匀。
[0106] 这些低密度基材促成更少的材料使用,更低成本和更轻重量。例如,装饰的婴儿床垫的波纹产品重约3磅,而相当的弹簧床垫重10-12磅。
[0107] 美国食品和药品管理局(FDA)建立用于食品包装的塑料树脂的标准,其比用于非食品包装的塑料更纯。这通称为食品级塑料。食品级速率不含染料或被认为对于人体有害的回收塑料。
[0108] 已发现由满足FDA标准的食品级低密度聚乙烯(LDPE)或聚乳酸(PLA)及其共聚物或均聚物制成的家具制品,其毒性级别非常低,并能够消除或减少构造材料或其杂质所导致的负面人过敏反应或其他潜在有害接触。即使当将食品级LDPE或PLA用于食品容器时,仍未知有渗出疑似导致负面人体过敏反应或其他潜在有害接触的任何水溶性化学物质。
[0109] 使用源自淀粉的生物聚合物、聚乳酸或其他生物聚合物薄膜和层板来将可再生和可回收材料含量最大化也在本发明的范围内。
[0110] 使用有机培植的棉絮来构造家具制品以便消除任何可能的杀虫剂或化学肥料污染也在本发明的范围内。可以利用臭氧或其他消毒工序处理此棉絮以清洁、氧化以及去除其他可能的污染挥发物。可以使用其他无毒材料替代棉絮,例如致密聚酯(densified polyester)或聚丙烯。
[0111] 本发明将参考下文非限制性实例来进一步描述。对于本领域技术人员将显见到,在不背离本发明范围的前提下可以在描述的实施方案中进行许多更改。因此,本发明的范围不应限于本申请中描述的实施方案,而是仅由这些实施方案的权利要求和等效物的语言描述的实施方案来限定。除非另行指出,否则所有百分比均是按重量计。
[0112] 图10、图11和图12是图1-9中图示的波纹处理设备的一个示范实施方案的CAD渲染。图10是设备10的透视图,其示出在将上32、中22和下34基材送料到波纹处理设备中以及单壁波纹产品16离开设备10时上32、中22和下34基材的放置。图11是图10所示的设备的实施方案的透视图,只是设备10移去一个壁以显示内部辊子。图示的是中间基材22、导引辊子26,导引辊子26将中间基材22导引到驱动辊子42中。上基材32通过导引管子36上方,以及下基材34通过下导引辊子38下方。还如图所示,在通过导引辊子26下方之后中间基材22然后通过驱动辊子对42,而上和下基材32和34通过成形辊子66。
在波纹处理时,单壁产品16然后通过驱动辊子46,从而拖曳产品16通过波纹处理设备10。
图12是图10和图11所示的波纹处理设备10的实施方案的内部的近拍透视图。在此视图中,中间基材26示出为通过导引辊子26下方,并通过驱动辊子对42之间以速度V3送料到设备中。如图所示,将加热器48设在送料导引装置20的上方和下方,以便在中间基材22和上基材32和中间基材22和下基材34在成形辊子66处彼此碰触时将它们加热。在将中间基材22粘接到上基材32和将中间基材22粘接到下基材34时,单壁波纹产品离开成形辊子66,并在驱动辊子46之间通过,驱动辊子46将粘接的产品16拖曳通过波纹处理设备
10。
[0113] 在一个示范实施方案中,波纹产品,如16、14和18(分别如图1、图8和图7所示)由符合FDA指南21CFR177的食品级聚合物、食品级聚乳酸或食品级低密度聚乙烯(LDPE)构造。
[0114] 再次根据本发明,聚乙烯薄膜具有每立方厘米0.85至1.00克的密度;在指定温度下正乙烷中最大可萃取分数(表示为聚合物重量百分比)是50℃下5.5%);以及在指定温度下二甲苯中最大可萃取分数(表示为聚合物重量百分比)是25℃下11.3%)。
[0115] 实例1-床垫制造
[0116] 在多种实施方案中,本发明包括床垫。在这些实施方案中,床垫包括内部波纹泡沫芯、中间缓冲层和外部封罩层。在这些实施方案中,波纹泡沫芯可以按前文对应于图1、图2和图3描述的来制作。中间缓冲层可以包括第二波纹泡沫产品、棉絮层、致密聚酯或如聚氨酯、聚酯、聚丙烯或聚乳酸等的泡沫。外部封罩层可以包括棉或层压泡沫,其中该泡沫包括聚氨酯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯或聚乳酸等以及该层板包括单独选自如下材料的薄膜:聚氨酯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯或聚乳酸等。此外,在多种实施方案中,床垫可以包括位于中间缓冲层和外部封罩层的阻燃剂层。但是,本领域技术人员将认识到在多种实施方案中,阻燃剂并非必需的,例如当材料本身是不可燃的(如含有聚酯)时,或因为阻燃剂添加到其他层之一中。在这些实施方案中,可以将阻燃剂添加到外部封罩层或中间缓冲层。例如,如果将棉絮用于中间缓冲层,则可以将硼酸(一般为15%)或其他阻燃剂混合到棉中,并且无需其他阻燃剂。在多种示范实施方案中,图1、图2和图3所示的内部泡沫芯是如本文描述的波纹产品16,其利用上文标识的聚合物的其中一种或多种。波纹产品16可以包括如本文描述的上基材32、下基材34和瓦楞中间基材22。
[0117] 图13图示根据本发明制作的床垫220的一个实施方案。如图所示,床垫的芯包括图1和图10-12中16处所示的单壁波纹产品。如图13所示,将中间基材222、上基材224和下基材226剪切成期望的尺寸。在多种实施方案中,保留上和下基材224/226的悬垂部分或开口外围,并添加侧围部件228和端围部件230并将其封闭到床垫的两个侧边和两端,从而提供床垫边缘的支承。在多种实施方案中,本领域技术人员将认识到,外围部件对于泡沫床垫220并非必需的。接下来,将缓冲材料232(如棉花、致密聚酯或聚丙烯244)层包绕波纹泡沫芯238,然后包绕阻燃部件234。接下来,添加表面层或外罩236。在一些实施方案中,外罩层是编织的棉织物、聚酯或聚丙烯,而在一些实施方案中,对编织的面层、聚酯或聚丙烯涂覆可以是食品级(例如参见21CFR177.1520)的低密度聚乙烯。但是,本领域技术人员将认识到,外罩层可以是任何舒适的纤维或聚合物外罩。在一些实施方案中,外罩可以是以薄膜与之层压的薄泡沫。在多种实施方案中,该薄膜可以是聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等。将认识到使用所披露的方法,可以制作任何期望尺寸的床垫或缓冲部件。
[0118] 图14图示根据本发明的床垫240的另一个实施方案。在本实施方案中,床垫240包括单壁波纹产品238,如图13所示的单壁波纹产品。在此实施方案中,单壁波纹产品包括顶部基材224、中间基材222和底部基材226。可以利用两个端围部件(未示出)和两个侧围部件228装饰第一单壁产品238,两个端围部件(未示出)和两个侧围部件228粘接到波纹产品的侧边和端部。除了封闭床垫的内部,侧边部件还用于提供床垫边缘的支承。在床垫实施方案240中,还有第二单壁产品258,其固定到第一单壁产品。所包括有顶部基材244、中间基材242和底部基材246。此外,在本实施方案中,有两个侧围部件248和两个端围部件(未示出)。在床垫240的本实施方案中,中间基材242和可选地顶部244和底部
246基材可以由更薄的泡沫制成,以便提供更具弹性的上层,从而为床垫用户提供更大缓冲此外,通过在将第二单壁波纹产品258和第一单壁波纹产品238堆叠以使它们彼此粘接之前将相对基材(例如,224和246)加热,从而容易地将第二单壁波纹产品258固定到第一单壁波纹产品238。在将第一波纹产品238和第二波纹产品258粘接在一起之后,将组合产品包绕在外罩252中。
[0119] 在多种实施方案中,床垫外罩236和252包括含有聚合物薄膜与之层压的棉或薄泡沫层。例如,当床垫外罩236/252是泡沫时,该泡沫可以是1/32-1/8英寸,由聚氨酯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯或聚乳酸构成。在这些实施方案中,聚合物薄膜可以单独地选自聚氨酯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯或聚乳酸。此外,虽然在一些实施方案中,该外罩可以封装床垫,以便在所有侧边包含它,并且具有开口端接纳床垫塞入。在其他实施方案中,外罩可以仅封罩床垫的顶部,并粘接到第一波纹产品的侧边,以便封罩底部缓冲层或第二波纹产品。本领域技术人员将认识到,当使用外罩时,缓冲层(例如,第二波纹产品)无需粘接到第一波纹产品。例如,当如通过将外罩热封到侧边或通过粘合剂将外罩粘接到第一波纹产品的侧边时,外罩将缓冲层固定到位。相似地,当外罩包住床垫时,如同例如枕套那样,外罩在床垫上拉伸,并将组成部件固定在一起,从而简化了床垫的结构。在一些实施方案中,可以将外罩的开口端封闭。当然,本领域技术人员将认识到,在缓冲层不是第二波纹产品的床垫的那些实施方案中,可以使用外罩。例如,当缓冲层包含棉、致密聚酯或聚丙烯缓冲件时,外罩同样有用。
[0120] 此外,虽然床垫240是“单边的”,例如它只有第二单壁产品258附接到第一单壁产品238的表面之一,但是可设想床垫可以是以第二单壁缓冲产品粘接到产品238的另一侧边的单边的。再者,本领域技术人员将认识到,虽然所示的床垫240的实施方案包括两个单独的单壁产品238和258彼此粘接,但是该床垫可以包括混合产品14,如图8所示,其中又一个泡沫部件或基材粘接到第四基材78。本领域技术人员将认识到,床垫240可以是范围从婴儿的婴儿床垫到任何期望尺寸的任何尺寸的床垫。再者,本领域技术人员将认识到,虽然图13和图14图示波纹层的瓦楞与床垫的长轴对齐,但是在根据本发明的一些实施方案中,可以将波纹层布置成使得瓦楞与床垫的短轴对齐。
[0121] 还有,根据本发明,可以将家具制品的外层热熔到制品内的无毒基材,以便为制品的外层提供改进的拉伸强度和抗撕裂性。无毒织物基材可以由包含如下的材料构造:棉、聚酯、聚丙烯等或其组合。
[0122] 家具制品的最内组件由波纹聚合物支承系统构造,波纹聚合物支承系统构造赋予制品所需的强度,保持制品期望的形状,提供主要缓冲需求和提供所需的重量支承。
[0123] 波纹支承系统包括上层,其中该上层具有长度、宽度和厚度;可选的下层,其中该下层具有长度、宽度和厚度;以及置于上和下层之间的中间瓦楞层。该瓦楞层具有长度、宽度和厚度,其中该瓦楞层在瓦楞层与上和下层的接触点处附接到上和下层。一般来说,将包括上层、下层和中间层的聚合物介质加热到软化,并将其传送到一系列辊子以实现波纹形状。聚合物冷却提供最终波纹制品。
[0124] 实例2-使用塑料原料制造波纹塑料
[0125] 图15图示由波纹塑料制成的板300。如图所示,板300包括上基材332、下基材334和中间基材322。图16图示如图15所示但是具有印刷的编码336的塑料板300。使用所披露的技术,可以在进行波纹处理工序之前预先制作如336的已印刷的基材。图17图示图15和图16所示的塑料板,其示出本实施方案的一些可用规格。如332、334和322表示那些的塑料基材可从例如Blueridge Films有限公司(http://www.blueridgefilms.com/)购得。在这些实施方案中,将瓦楞粘接到上和下基材通过超声波焊接来实现。
[0126] 实例3-使用金属轧制原料制造波纹钢
[0127] 在一些实施方案中,根据本发明,如图18所示,波纹钢板400可以将轧钢原料用于基材432、434、422的其中一个或多个制成。在本实施方案中,轧制原料可以是任何可购得的原料。图19图示用于波纹钢板400的一些可用规格。在这些实施方案中,将瓦楞粘接到上和下基材通过超声波焊接来实现。
[0128] 实例4-制造波纹家具
[0129] 图20和图21表示能够根据本发明构造的家具的多个示范实施方案。图20是能够使用本发明构造并示出中间基材的内部瓦楞的风格化椅子260的剖视图。如图所示,该椅子可以通过实时地改变V1对V2的比率来构造。在所示的椅子260的实施方案中,提供上和下基材相对于中间基材的外围或悬垂,以便能够插入边缘部件262以封闭椅子。图21图示使用根据另一个示范实施方案使用本发明的波纹产品制作的书架270。在所示的实施方案中,如图组装六个平面单壁波纹部件,以将两个侧边部件、两个搁板和顶部及底部包括到书架。此外,在书柜中提供可选的背部部件,如果期望的话,背部部件可以是波纹产品,或者可以仅是基材的个体部件。在本实施方案中,以“木纹”表面制作该波纹产品,该“木质”表面包括图15中所使用的工序的预先打印的木纹。在本实施方案中,将标准木质饰面胶粘到波纹产品的外表面。此类饰面可从例如Wise Wood Veneer公司(http://www.wisewoodveneer.com/index.html)购得。本领域技术人员将认识到,根据本发明制造家具时,可以按期望使用不同的基材。例如,椅子260可以具有硬质塑料、承重塑料作为下基材,而软泡沫可以令人满意地作为上基材。中间基材可以根据用户期望的缓冲件的硬度进行改变。当然,本领域技术人员将认识到,这些基材可以全部是相同的,例如如果期望的话,可以承重塑料和缓冲部件的泡沫敷设到椅子260的上表面。此外,虽然泡沫部件一般从制造商购得是白色的,但是可以将泡沫部件染色成任何期望的颜色。
[0130] 图22图示根据本发明一个实施方案的隔板。在本实施方案中,如用于制作办公“隔间”的那些隔板可以使用任何期望的材料作为上基材、中间基材和下基材来制作,并且能够提供任何期望的表面。例如,对于内部办公空间,会期望具有坚固且耐用的外表面,如硬质塑料。隔板的内表面,基材可以由致密闭孔泡沫制作,以使办公隔间的用户能够使用图钉或其他紧固装置来将纸等贴附到基材表面。在一些实施方案中,对于中间基材,可能期望是吸音泡沫,以便通过隔板来吸收噪声。此外,采购商可以选择具有印制有任何期望的装饰图案的外表面,如木纹、宜人的森林风景等。隔板280可以是任何期望的尺寸的,并且可以设成具有交替的公凸缘和母凸缘282/284的边框。
[0131] 实例5-制造波纹柱
[0132] 图23图示根据本发明的一个实施方案的单壁波纹产品制成的柱。如图所示,通过保持V1>V2(或V2>V1)的恒定比率制作。本领域技术人员将认识到,柱的直径可以简单地使用V1对V2的期望比率来控制。例如,对于小直径柱,V1应远大于V2,而较大直径柱需要较小的两个速度之差。相似地,可以通过在弯曲部分(例如V1>V2)的任一侧边上对称地使V1=V2来制造椭圆柱。本领域技术人员将认识到,柱可以是任何尺寸的,与其他产品一样,可以由任何所需的基材来构成。因此,柱290可以由泡沫、塑料或金属制造,并且能够在附接到平面波纹产品时用于制作桌子腿,如对应于附接到图20所示的如260的产品时的壁板或椅子腿等所示的。相似地,当利用金属轧制原料制造时,可以将柱用于建筑组件,并用作建筑物支承体。再者,当制造时,可以通过使上和下基材相对于中间基材悬垂并(例如通过声波焊接)连接端部以包括完全封闭的圆形柱来将柱的端部紧固在一起。
[0133] 实例6-建筑材料的制造
[0134] 在图24所示的另一个示范实施方案中,可以使用波纹处理设备来制作如房子墙壁和屋顶(未示出)的建筑材料。这些建筑板材可以用于构造具有承重能力的墙壁。在本实施方案中,上和下基材可以是更鲁棒性的,例如塑料、轧制金属原料(如铜或钢)。此外,中间基材可以是如吸音泡沫或塑料或金属的任何期望的基材。一般来说,当用于墙壁板材时,本发明的波纹产品为约8’×14’或更大。可以使用任何适合的方式将板材拼接在一起。例如,板材可以具有包括类似于图22所示的公凸缘互补轨道,或可以通过任何便利的装置(如螺钉(未示出))固定在一起的舌槽榫合联。可以在瓦楞限定的空间中提供另外的导管,以使波纹建筑板材无需更改即可接纳电线等。再者,应该认识到,虽然本发明的建筑板材可以替代常规建筑组件,如夹板和/或2×4’,但是还可以将这些建筑板材形成为也包含装饰材料。因此,波纹产品的外基材可以是硬化的和/或平滑的,以使建筑板材还集成干燥墙壁的平滑性和可装饰性。此外,将认识到,波纹材料可以是基于聚合物或纤维素的或二者的混合。
[0135] 下文连续从1至69枚举的段落提供本发明的多种方面。在一个实施方案中,在第一段落(1)中,本发明提供:
[0136] 1.一种制备波纹产品的方法,其包括如下步骤:以V1和V2的速率提供上和下基材,其中所述上和下基材彼此保持距离S1;并以V3的速率按碰到所述上或下基材的轨迹上提供夹在所述上基材和所述下基材之间的中间基材,其中速率V3大于速率V1和V2,以使所述中间基材形成交替接触所述上和下基材的瓦楞;其中形成波纹产品。
[0137] 2.如段落1所述的方法,其中所述距离S1由成形导引装置限定。
[0138] 3.如段落2所述的方法,其中所述成形导引装置包括上和下表面。
[0139] 4.如段落3所述的方法,其中所述上和下表面包括平板或辊子。
[0140] 5.如段落1-4所述的方法,其中由送料导引装置在所述上基材与所述下基材之间引导所述中间基材。
[0141] 6.如段落1至5中任一项所述的方法,还包括在所述送料导引装置之前设置驱动辊子,以驱动所述中间基材。
[0142] 7.如段落1至6中任一项所述的方法,还包括在所述成形导引装置之后的第二组驱动辊子,以拖曳所述波纹产品通过所述设备。
[0143] 8.如段落1至7中任一项所述的方法,还包括将所述中间基材的瓦楞附接于所述上和下基材。
[0144] 9.如段落8所述的方法,其中所述中间基材的瓦楞通过粘合剂、适于部分地溶解所述基材的溶剂、红外线热、热、激光焊接或超声波焊接来进行附接。
[0145] 10.如段落1至9中任一项所述的方法,其中V1和V2相等。
[0146] 11.如段落1至10所述的方法,其中所述基材单独地选自聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯、DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合,羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯-co-(醋酸乙烯酯)、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺(poloxamine)、聚丙烯、聚酰胺、聚缩醛、聚酯、聚氯三氟乙烯TM乙烯、聚四氟乙烯(PTFE或“Teflon ”)、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯(例如,乙烯醋酸乙烯酯碟和聚(乙烯-醋酸乙烯酯))、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃(如,聚异丁烯和聚异戊二烯)、丙烯酰胺(如,聚丙烯酸和聚(丙烯腈-丙烯酸))、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯(如,聚丙烯酸酯、聚(2羟基乙基甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物)、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯腈、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶聚(3-羟基丁酸酯)及其组合。
[0147] 12.如段落1至8中任一项所述的方法,其中所述上基材、下基材和中间基材包含聚乙烯。
[0148] 13.如段落8所述的方法,其中所述聚乙烯是闭孔低密度聚乙烯泡沫。
[0149] 14.如段落1至13所述的方法,其中所述聚乙烯是食品级聚乙烯。
[0150] 15.一种制备波纹产品的设备,其包括:
[0151] 被致动以速率V3驱动中间基材的第一对驱动辊子;设在所述驱动辊子之后的成形导引装置;其中所述成形导引装置提供导引上基材的上表面和导引下基材的下表面;被致动以具有速度V1的第二对驱动辊子;其中V3大于V1;围绕所述成形导引装置的所述上表面和所述下表面设置的粘接装置,其中所述粘接装置将所述中间基材附接于所述上和下基材;其中制备波纹产品。
[0152] 16.如段落15所述的设备,其中所述成形导引装置是一组大致平行的平板、平行辊子或其组合。
[0153] 17.如段落15至16所述的设备,其中将送料导引装置设在所述第一对驱动辊子之后,并且所述送料导引装置包括隔开一定距离的两个平板,所述距离能够改变以接纳所述中间基材。
[0154] 18.如段落15至17中任一项所述的设备,其中所述粘接装置是加热器、溶剂、声波焊接器或粘合剂,其将所述中间基材的瓦楞与所述上和下基材粘接。
[0155] 19.如段落15至18中任一项所述的设备,还包括剪切设备。
[0156] 20.如段落15至19所述的设备,还包括一个或多个导引辊子,其将所述上基材导引到所述成形导引装置中以及将所述下基材导引到所述成形导引装置中。
[0157] 21.如段落15-20所述的设备,其中在所述波纹产品离开所述成形导引装置之后,所述第二对驱动辊子位于所述设备中。
[0158] 22.如段落15-20所述的设备,其中所述第二对驱动辊子设在所述成形导引装置之前并仅以速度V1驱动所述上基材。
[0159] 23.如段落15-20以及22所述的设备,其中将第三组驱动辊子设在所述成形导引装置之前并仅以速度V2驱动所述下基材。
[0160] 24.如段落15至23所述的设备,其中所述驱动辊子单独地被致动。
[0161] 25.如段落15至23所述的设备,其中所述驱动辊子一起被致动。
[0162] 26.一种制备波纹制品的设备,其包括:
[0163] 以速率V3将中间基材送料通过所述送料导引装置的第一对驱动辊子;
[0164] 成形导引装置,其设在所述第一对驱动辊子之后并且包括按距离S1隔开的上表面和下表面,其中所述成形导引装置在其上表面上接纳上基材和在其下表面上接纳下基材;
[0165] 围绕所述成形导引装置的所述上表面和所述下表面设置的粘接装置,其中所述粘接装置将所述中间基材的瓦楞附接于所述上和下基材以提供波纹产品;
[0166] 设在所述成形导引装置之后并拖曳所述波纹产品通过所述设备的第二对驱动辊子;
[0167] 其中制作波纹制品。
[0168] 27.如段落26所述的设备,其中所述成形导引装置是一组大致平行的平板、平行辊子或其组合。
[0169] 28.如段落26至27所述的设备,还包括送料导引装置,其中所述送料导引装置包括一定距离隔开的两个平板,所述距离能够改变以接纳所述中间基材。
[0170] 29.如段落26至28中任一项所述的设备,其中所述粘接装置是加热器、声波焊接器、激光焊接器或粘合剂,其将所述中间基材的瓦楞与所述上和下基材粘接。
[0171] 30.如段落26至29中任一项所述的设备,还包括剪切设备。
[0172] 31.一种制作波纹产品的方法,其包括:
[0173] (a)提供上基材和下基材,所述上基材以速度V1移动,以及所述下基材以速度V2移动,所述上基材和所述下基材基本彼此平行且按距离’S1’隔开;
[0174] (b)提供中间基材,所述中间基材位于所述上基材和所述下基材之间并以速度V3移动,其中V3大于V1或V2;
[0175] (c)在接触所述上基材或所述下基材的轨迹上推进所述中间基材,其中在与所述上基材或所述下基材接触时,所述中间基材向相反方向反弹以接触对侧基材,其中当与对侧基材接触时,所述中间基材反弹以接触另一个基材;以及
[0176] (d)将所述中间基材的接触点与所述上基材和下基材附接,以使所述中间基材在所述上基材和所述下基材之间形成瓦楞;
[0177] 其中提供波纹产品。
[0178] 32.如段落31所述的方法,其中V1和V2相等。
[0179] 33.如段落31所述的方法,其中V1和V2不等。
[0180] 34.如段落31至33所述的方法,其中所述第一、第二和第三基材单独地包括:
[0181] 聚乙烯衍生品、聚乳酸衍生品、纤维素衍生品、硅和硅基聚合物和甲基丙烯酸酯。
[0182] 35.如段落31至34所述的方法,其中所述第一、第二和第三基材单独地包括:
[0183] 聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯、DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合,羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯-co-(醋酸乙烯酯)、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺(poloxamine)、聚丙烯、聚酰胺、聚缩醛、TM聚酯、聚氯三氟乙烯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE或“Teflon ”)、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯(例如,乙烯醋酸乙烯酯碟和聚(乙烯-醋酸乙烯酯))、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃(如,聚异丁烯和聚异戊二烯)、丙烯酰胺(如,聚丙烯酸和聚(丙烯腈-丙烯酸))、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯(如,聚丙烯酸酯、聚(2羟基乙基甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物)、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯腈、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶聚(3-羟基丁酸酯)及其组合。
[0184] 36.如段落31至35所述的方法,其中所述聚乙烯是闭孔低密度聚乙烯泡沫。
[0185] 37.如段落31至36所述的方法,其中所述上基材、下基材和中间基材单独地选自:符合FDA规定的食品级聚合物、食品级聚乳酸或食品级低密度聚乙烯(LDPE)。
[0186] 38.如段落24至30所述的方法,其中使用粘合剂、适于部分地溶解所述基材的溶剂、红外线热、热、激光焊接或超声波焊接来实现附接。
[0187] 39.一种波纹床垫,其包括:第一波纹产品,所述第一波纹产品包括:
[0188] 上基材;
[0189] 中间基材;以及
[0190] 下基材;
[0191] 其中所述中间基材形成瓦楞且将这些瓦楞固定到所述上和下基材以形成单壁波纹泡沫床垫。
[0192] 40.如段落39所述的波纹床垫,还包括棉、致密聚酯或聚丙烯的下一层,其覆盖所述波纹泡沫产品。
[0193] 41.如段落39至40所述的波纹床垫,其中阻燃部件覆盖所述棉聚酯或聚丙烯封罩。
[0194] 42.如段落39至41所述的波纹床垫,还包括表面层。
[0195] 43.如段落39至42所述的波纹床垫,其中所述上基材、下基材和中间基材单独地包含:
[0196] 聚乙烯衍生品、聚乳酸衍生品、纤维素衍生品、硅和硅基聚合物和甲基丙烯酸酯。
[0197] 44.如段落39至43所述的波纹床垫,其中所述上基材、下基材和中间基材单独地包含:
[0198] 聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、.D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合,羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯-co-(醋酸乙烯酯)、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺(poloxamine)、聚丙烯、聚酰TM胺、聚缩醛、聚酯、聚氯三氟乙烯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE或“Teflon ”)、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯(例如,乙烯醋酸乙烯酯碟和聚(乙烯-醋酸乙烯酯))、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃(如,聚异丁烯和聚异戊二烯)、丙烯酰胺(如,聚丙烯酸和聚(丙烯腈-丙烯酸))、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯(如,聚丙烯酸酯、聚(2羟基乙基甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物)、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯腈、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶聚(3-羟基丁酸酯)及其组合。
[0199] 45.如段落39至44所述的床垫,其中所述聚乙烯是闭孔低密度聚乙烯泡沫。
[0200] 46.如段落39至45所述的床垫,所述上基材、下基材和中间基材单独地选自:符合FDA指南的食品级聚合物、食品级聚乳酸或食品级低密度聚乙烯(LDPE)。
[0201] 47.如段落39和43至46所述的床垫,还包括附着于所述顶部或底部基材的第二波纹产品,其中所述第二波纹产品包括第二上基材、第二下基材和在所述第二上和下基材之间以及两个侧围部件和两个端围部件之间波纹处理的第二中间基材。
[0202] 48.如段落39和43至47所述的床垫,其中使用热或粘合剂将所述第二波纹产品粘附到所述第一波纹产品。
[0203] 49.如段落39和43至48所述的床垫,其中所述第二波纹产品由更薄且更具弹性的基材制成,其比用于制作所述第一波纹产品的基材提供更大的具缓冲感。
[0204] 50.如段落39和43至49所述的床垫,其中所述第二上基材、第二中间基材和第二下基材单独地包含:
[0205] 聚乙烯衍生品、聚乳酸衍生品、纤维素衍生品、硅和硅基聚合物和甲基丙烯酸酯。
[0206] 51.如段落39和43至50所述的床垫,其中所述第二上基材、第二中间基材和第二下基材单独地包含:聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯、DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合,羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯-co-(醋酸乙烯酯)、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺(poloxamine)、聚丙TM烯、聚酰胺、聚缩醛、聚酯、聚氯三氟乙烯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE或“Teflon ”)、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯(例如,乙烯醋酸乙烯酯碟和聚(乙烯-醋酸乙烯酯))、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃(如,聚异丁烯和聚异戊二烯)、丙烯酰胺(如,聚丙烯酸和聚(丙烯腈-丙烯酸))、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯(如,聚丙烯酸酯、聚(2羟基乙基甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物)、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯腈、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶聚(3-羟基丁酸酯)及其组合。
[0207] 52.如段落39和43至51所述的床垫,其中所述聚乙烯是闭孔低密度聚乙烯泡沫。
[0208] 53.如段落39和43至52所述的床垫,其中所述第二上基材、第二下基材和第二中间基材单独地选自:符合FDA指南的食品级聚合物、食品级聚乳酸或食品级低密度聚乙烯(LDPE)。
[0209] 54.如段落39至53所述的床垫,还包括两个侧围部件;以及两个端围部件,其中将所述两个侧边部件固定到所述波纹泡沫产品的侧边,将所述两个端部部件固定到所述泡沫产品的端部以封闭所述床垫的内部。
[0210] 55.一种制作包括第一波纹产品的泡沫床垫的方法,其包括:
[0211] 制备具有上基材、中间基材和下基材的单壁泡沫波纹产品;其中使所述中间基材形成瓦楞并且将所述中间基材的这些瓦楞附接到所述上和下基材以制作泡沫床垫。
[0212] 56.如段落55所述的方法,还包括将泡沫外围部件环绕泡沫床垫的外侧附接。
[0213] 57.如段落55所述的方法,还包括以棉、致密聚酯或聚丙烯的一层,包绕所封闭的波纹产品。
[0214] 58.如段落55至57所述的方法,还包括位于所述棉、致密聚酯或聚丙烯层的顶部上的阻燃部件。
[0215] 59.如段落55至58所述的方法,还包括位于所述阻燃部件顶部的外层。
[0216] 60.如段落55至59所述的方法,其中所述上基材、中间基材和下间基材单独地包含:
[0217] 聚乙烯衍生品、聚乳酸衍生品、纤维素衍生品、硅和硅基聚合物和甲基丙烯酸酯。
[0218] 61.如段落55至60所述的方法,其中所述上基材、中间基材和下间基材单独地包含:
[0219] 聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯、DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合,羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯-co-(醋酸乙烯酯)、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺(poloxamine)、聚丙烯、聚酰胺、聚缩醛、TM聚酯、聚氯三氟乙烯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE或“Teflon ”)、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯(例如,乙烯醋酸乙烯酯碟和聚(乙烯-醋酸乙烯酯))、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃(如,聚异丁烯和聚异戊二烯)、丙烯酰胺(如,聚丙烯酸和聚(丙烯腈-丙烯酸))、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯(如,聚丙烯酸酯、聚(2羟基乙基甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物)、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯腈、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶聚(3-羟基丁酸酯)及其组合。
[0220] 62.如段落55至61所述的方法,其中所述聚乙烯是闭孔低密度聚乙烯泡沫。
[0221] 63.如段落55至62所述的方法,其中所述上基材、下基材和中间基材单独地选自:符合FDA指南的食品级聚合物、食品级聚乳酸或食品级低密度聚乙烯(LDPE)。
[0222] 64.如段落55至63所述的方法,其中使用粘合剂、适于部分地溶解所述基材的溶剂、红外线热、热、激光焊接或超声波焊接来实现附接。
[0223] 65.如段落55和58至64所述的床垫,还包括附着于所述顶部或底部基材的第二波纹产品,其中所述第二波纹产品包括第二上基材、第二下基材和在所述第二上和下基材之间以及两个侧围部件和两个端围部件之间波纹处理的第二中间基材。
[0224] 66.如段落55和58至65所述的床垫,其中使用热或粘合剂将所述第二波纹产品粘附到所述第一波纹产品。
[0225] 67.如段落55和58至66所述的床垫,其中所述第二波纹产品由更薄且更具弹性的基材制成,其比用于制作所述第一波纹产品的基材提供更大的具缓冲感。
[0226] 68.如段落55和58至67所述的床垫,其中所述第二上基材、第二中间基材和第二下基材单独地包含:
[0227] 聚乙烯衍生品、聚乳酸衍生品、纤维素衍生品、硅和硅基聚合物和甲基丙烯酸酯。
[0228] 69.如段落55和58至68所述的床垫,其中所述第二上基材、第二中间基材和第二下基材单独地包含:
[0229] 聚羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、D-丙交酯、DL-丙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯-ε-已内酯DL-丙交酯-乙醇酸交酯-ε-已内酯、聚ε-己内酯、乙醇酸交酯-已内酯或其组合,羧甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟烷基甲基纤维素、以及烷基纤维素、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯-co-(醋酸乙烯酯)、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙胺(poloxamine)、聚丙烯、聚酰胺、聚缩醛、TM聚酯、聚氯三氟乙烯乙烯、聚四氟乙烯(PTFE或“Teflon ”)、丁苯橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚亚苯基氧化物聚苯乙烯、聚对甲基氯化苄、聚甲基戊烯、聚砜、不可降解乙烯-醋酸乙烯酯(例如,乙烯醋酸乙烯酯碟和聚(乙烯-醋酸乙烯酯))、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚甲醛、聚氨酯、硅和聚氨酯的共聚物、聚烯烃(如,聚异丁烯和聚异戊二烯)、丙烯酰胺(如,聚丙烯酸和聚(丙烯腈-丙烯酸))、氯丁橡胶、丁腈、丙烯酸酯(如,聚丙烯酸酯、聚(2羟基乙基甲基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯以及丙烯酸酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物)、N-乙烯基内酰胺、聚丙烯腈、葡甘露聚糖凝胶、硫化橡胶、聚(3-羟基丁酸酯)及其组合。
[0230] 70.如段落55和58至69所述的床垫,其中所述聚乙烯是闭孔低密度聚乙烯泡沫。
[0231] 71.如段落55和58至70所述的床垫,其中所述第二上基材、第二下基材和第二中间基材单独地选自:已获FDA认证为食品级聚合物的聚乳酸或符合FDA指南的食品级低密度聚乙烯(LDPE)。
[0232] 72.一种床垫外罩,所述床垫外罩包括覆盖床垫的至少一个表面的层压泡沫。
[0233] 73.如段落72所述的床垫外罩,其中所述泡沫包括聚氨酯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯或聚乳酸。
[0234] 74.如段落72至73所述的床垫外罩,其中所述泡沫约1/32至1/8英寸厚。
[0235] 75.如段落72至74所述的床垫外罩,其中该层压板是聚氨酯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯或聚乳酸的薄膜。
[0236] 76.如段落72至75所述的床垫外罩,其中所述外罩粘接到所述床垫的侧边。
[0237] 77.如段落72至76所述的床垫外罩,其中所述外罩将所述床垫封包以包容它,且具有接纳所述床垫的开口端。
[0238] 虽然本发明是结合上文概述的多种示范实施方案来描述的,但是本领域技术人员可以显见到多种替换、修改、改变、改进和/或实质性的等效物,而无论是已知的还是目前未预见到或可能预见到的。相应地,正如上文提出的根据本发明的示范实施方案应是说明性的而非限制,在不背离本发明精神和范围的前提下可以进行多种更改,因此,本发明应涵盖这些示范实施方案的所有已知或后来开发的替换、修改、改变、改进和/或实质性等效物。