專利名稱：超回彈性墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可壓縮/回彈性結(jié)構(gòu)體，具有多種用途，例如運(yùn)動鞋、常規(guī)鞋、靴子、地 板地毯、地毯墊、運(yùn)動地板等。結(jié)構(gòu)體本身可為成品，或者，結(jié)構(gòu)體可以為另一結(jié)構(gòu)體的組 成部分?？深A(yù)見的用途包括但不限于機(jī)動車部件或其他復(fù)合材料；地板；底層地板，特別 是健身房或其他室內(nèi)運(yùn)動場地的底層地板；壓榨墊；防彈布，例如防彈衣或防颶風(fēng)百葉窗 (hurricane window protection)；運(yùn)動設(shè)備墊，例如棒球捕手的胸部保護(hù)墊；用于跑步者、 賽跑者、滑冰者、排球運(yùn)動者的膝部/肘部墊；板球運(yùn)動者的脛部/膝部墊；足球運(yùn)動者的 臀部墊；室外運(yùn)動場、健身房、室內(nèi)運(yùn)動場地的墻壁墊；鞋墊(矯正器(orthotics))；運(yùn)動 鞋例如跑鞋的鞋后跟/鞋底；寢具、車輛座椅、枕頭的阻尼層；以及在穿過厚度的方向需要 具有可壓縮性和回彈性的其他工業(yè)應(yīng)用。
背景技術(shù)：
雖然復(fù)合材料通常為剛性纖維增強(qiáng)樹脂基質(zhì)，其在所有維度都不可壓縮，然而，一 些用途例如機(jī)動車保險(xiǎn)杠要求具有一定程度的撓性和沖擊吸收性能，以及一旦沖擊力解除 能夠回復(fù)原形狀的能力。具有以創(chuàng)新性的一種結(jié)構(gòu)體作為層體的保險(xiǎn)杠是對現(xiàn)有保險(xiǎn)杠的 改進(jìn)，這種結(jié)構(gòu)體層的內(nèi)部不含有樹脂，以允許進(jìn)行所需移動。
美國申請No. 2007/0202314、PCT 申請 WO 2007/067949 和美國申請 No. 2007/0194490是“非交叉”結(jié)構(gòu)體用作基材的實(shí)例。本發(fā)明替代這些層中的至少一部分 層，創(chuàng)新性的層沒有浸漬樹脂，以在穿過厚度的方向允許壓縮和彈回，從而得到改善的結(jié)構(gòu) 體。
本發(fā)明還可用作通常為模塑密實(shí)樹脂制成的鞋墊或矯正墊。結(jié)合本發(fā)明的一層結(jié) 構(gòu)體會改進(jìn)鞋墊或矯正墊的緩沖效果。運(yùn)動鞋的鞋后跟/鞋底通常為密實(shí)的粘彈性材料， 在通過成型有例如“氣道或孔”來改善“緩沖”方面，做了一些嘗試。然而，模塑材料的剛性 限制了緩沖效果。結(jié)合本發(fā)明作為澆注結(jié)構(gòu)體中的層，不使用“樹脂”以允許移動，明顯改 善了跑鞋/運(yùn)動鞋的緩沖效果。
因此，在目前“墊制造”的領(lǐng)域，有利的是提供一種墊，其能夠在負(fù)載下表現(xiàn)出良好 的彈性性能，并在穿過厚度的方向上具有高度的回復(fù)性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用獨(dú)特結(jié)構(gòu)體的“沖擊吸收”墊，這種結(jié)構(gòu)體在垂直壓力負(fù)載下提供極好 的彈性性能，并具有良好的厚度回復(fù)性。本發(fā)明結(jié)構(gòu)體在任一個方向中采用彈性介質(zhì)，主 要基于此介質(zhì)的彈性，在壓力作用下，使結(jié)構(gòu)體順應(yīng)壓力作用，并允許整個結(jié)構(gòu)體向其本身6“塌陷”，從而允許獨(dú)特的性能。
本發(fā)明的一個實(shí)施例為用于運(yùn)動鞋、跑鞋、常規(guī)鞋、靴子等的超回彈性墊。結(jié)構(gòu)體 可以為織造織物或非織造織物，該織物包括縱向功能性紗線，功能性紗線層疊在橫向彈性 介質(zhì)的上方和下方。橫向使用的彈性介質(zhì)可以為聚氨酯、橡膠或Lycra或任何具有足夠彈 性和強(qiáng)度以允許結(jié)構(gòu)體壓縮和回彈或“彈回”(rebound或“spring back")的可變形材料。 整個結(jié)構(gòu)體可使用“連結(jié)緯紗”而“連結(jié)”到一起，或者通過織入結(jié)構(gòu)體的其他紗線以將結(jié) 構(gòu)體連結(jié)到一起，從而允許對所述“基底織物”進(jìn)行進(jìn)一步處理。其他方式例如粘合劑、焊 接技術(shù)或激光連結(jié)也可用于此連結(jié)功能。
本發(fā)明的一個實(shí)施例為用于例如地板地毯、運(yùn)動地板、地板覆蓋物等的超回彈性 “地毯墊”。結(jié)構(gòu)體可以為包括縱向功能性紗線的織造織物或非織造織物，功能性紗線層疊 在經(jīng)向彈性介質(zhì)的上方和下方。經(jīng)向使用的彈性介質(zhì)可以為聚氨酯、橡膠或Lycra或任何 具有足夠彈性和強(qiáng)度以允許結(jié)構(gòu)體壓縮和回彈的可變形材料。整個結(jié)構(gòu)體可使用“連結(jié)緯 紗”而“連結(jié)”到一起，或者通過織入結(jié)構(gòu)體的其他紗線以將結(jié)構(gòu)體連結(jié)到一起，從而允許對 所述“基底織物”進(jìn)行進(jìn)一步處理。其他方式例如粘合劑、焊接技術(shù)或激光連結(jié)也可用于此 功能。
本發(fā)明的一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)體，其具有優(yōu)于記憶泡沫、凝膠、彈簧系統(tǒng)等的 回復(fù)特性。
本發(fā)明的另一目的是在整個墊上形成平滑且均勻的表面，以允許為鞋和腳提供更 好的支撐。
本發(fā)明的另一目的是形成“平坦的”非交叉紗線結(jié)構(gòu)體，其改善對地毯/運(yùn)動地 板/地板材料的支撐作用。
本發(fā)明的另一目的是，利用彈性材料在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部“完全”回復(fù)，提供優(yōu)異的回 復(fù)/阻尼保持特性，與材料的直壓縮(straight compression)狀態(tài)相反。這是因?yàn)榻Y(jié) 構(gòu)體在彈性材料各部分之間提供支撐，這避免了材料“應(yīng)力過大”，保持其“活性”，并得 到更長的有效使用壽命。
本發(fā)明的另一目的是提供對濕度損害或在某種應(yīng)用中因壓縮及后續(xù)回復(fù)導(dǎo)致的 自清潔效應(yīng)而含水所引起的問題具有優(yōu)異的抗性。
本發(fā)明的另一目的是提供優(yōu)異的壓縮回復(fù)性能對重量的比例，允許較輕重量的結(jié) 構(gòu)體提供相當(dāng)大的阻尼能力。
本發(fā)明的另一目的是提供沖擊吸收結(jié)構(gòu)體的優(yōu)異的“呼吸能力”，允許汗液及其他 濕氣蒸發(fā)，和/或在壓縮階段去除。
通過下文的說明，將更好地理解本發(fā)明、其操作優(yōu)點(diǎn)及使用本發(fā)明所達(dá)到的特殊 目的，下文說明中例示了本發(fā)明的優(yōu)選但非限定實(shí)施例。
因此，本文披露了一種可壓縮的回彈性墊，其中墊包括的結(jié)構(gòu)體包含多根平行的 經(jīng)紗和多根平行的緯紗，其中，緯紗或經(jīng)紗或兩者由軸向彈性材料構(gòu)成。結(jié)構(gòu)體包括平行 紗線的第一層，第一層的紗線在經(jīng)向或緯向延伸；平行紗線的第二層，第二層位于第一層的 一側(cè)，第二層的紗線在與第一層紗線不同的經(jīng)向或緯向延伸，并包含彈性紗線；以及平行紗 線的第三層，第三層相對于第一層位于第二層的相反側(cè)，第三層的紗線在與第一層紗線相 同的方向延伸。第三層的平行紗線排列成，其套入第一層的平行紗線之間產(chǎn)生的間隙之中。結(jié)構(gòu)體可進(jìn)一步包含連結(jié)紗線。在墊中，第三層中紗線的數(shù)量可少于第一層中紗線的數(shù)量。 第二層的紗線可與第一層和第三層的紗線直交。第二層的紗線可與第一層和第三層的紗線 形成小于90度的角度，例如45度角。
墊的結(jié)構(gòu)體可包含平行紗線的第四層，第四層的紗線與第二層方向相同，紗線包 含彈性材料；以及平行紗線的第五層，第五層的紗線與第一層方向相同，其中，在穿過厚度 的方向上，第五層的紗線排列在與第一層紗線相同的豎直平面中。
在另一實(shí)施例中，披露了一種可壓縮的回彈性墊，其中墊的結(jié)構(gòu)體包含多根經(jīng) 紗，多根緯紗，其中，任意數(shù)量的緯紗和經(jīng)紗交織，以形成織造結(jié)構(gòu)體；以及其中，任意數(shù) 量的紗線由軸向彈性材料構(gòu)成。墊可進(jìn)一步包含連結(jié)紗線。在一個實(shí)施例中，墊可包含 2-8-梭 口模式 Q-8-shed pattern)。
應(yīng)注意的是，在本文所描述的各實(shí)施例中，彈性材料可結(jié)合于任意經(jīng)紗和緯紗，以 提供所需的可壓縮性和回彈性。此外，任意數(shù)量的層可包括任意數(shù)量的彈性紗線。
彈性紗線包括的彈性材料可選自長絲(單絲)，復(fù)絲，捻合長絲，包覆紗線，針織 紗線，起圈紗線(hooked loop yarn)，合股紗線，多組分紗線，以及編織紗線。彈性紗線還 可選自聚氨酯，橡膠和Lycra 。彈性紗線可選自具有不同幾何構(gòu)型橫截面的紗線，例如圓 形、非圓形、方形、矩形、橢圓形和多邊形。
在本文披露的內(nèi)容和實(shí)施例中，墊的結(jié)構(gòu)體可包含層合結(jié)構(gòu)體。層合結(jié)構(gòu)體可包 括兩個織造層，彈性材料層夾在兩個織造層之間。層合結(jié)構(gòu)體還可包括織在多個層之間的 連結(jié)紗線。
在本文披露內(nèi)容和實(shí)施例中，墊還可包括連結(jié)紗線和彈性紗線處于相同方向的結(jié) 構(gòu)體。彈性紗線和連結(jié)紗線的方向?yàn)榻?jīng)向。這種結(jié)構(gòu)體可包括位于雙層構(gòu)造體內(nèi)部的彈性 紗線層。墊的結(jié)構(gòu)體可包括由較粗經(jīng)紗構(gòu)成的彈性紗線；以及由比彈性紗線細(xì)的經(jīng)紗構(gòu) 成的連結(jié)紗線。結(jié)構(gòu)體還可包含經(jīng)向的彈性紗線；橫過彈性紗線上方的緯紗；以及其中， 連結(jié)紗線比彈性紗線細(xì)。
在本文披露的內(nèi)容和實(shí)施例中，墊的結(jié)構(gòu)體可包含織在彈性紗線層上方的四個 端部，這四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié)紗線；以及織在彈性紗線層下方的四個端部，每兩個重 復(fù)圖案，這四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié)紗線。
墊的結(jié)構(gòu)體可包含包括彈性紗線的單個層，以及與彈性紗線同向并與之交替的 功能性紗線，其中，彈性紗線比功能性紗線粗。
在本文披露的內(nèi)容和實(shí)施例中，在墊中，結(jié)構(gòu)體可以為最終產(chǎn)品，或者，結(jié)構(gòu)體可 以為另一結(jié)構(gòu)體的組成部分。墊可為選自下述產(chǎn)品群組的產(chǎn)品或包括在其中鞋類；鞋； 運(yùn)動鞋；靴子；地板；地毯；地毯墊；運(yùn)動地板；機(jī)動車部件；復(fù)合材料；底層地板；健身房底 層地板；室內(nèi)運(yùn)動場地底層地板；壓榨墊；防彈布；防彈衣；防颶風(fēng)百葉窗；襯墊；運(yùn)動設(shè)備 墊；棒球捕手的胸部保護(hù)墊；膝部/肘部墊；臀部墊；墻壁墊；鞋墊和矯正器；運(yùn)動鞋的鞋后 跟/鞋底；寢具的阻尼層；以及車輛座椅。結(jié)構(gòu)體還可包括允許表面替換的材料；材料可以 為起圈紗線。
在本文披露內(nèi)容和實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)體的層可具有多個包含彈性材料的相鄰層。
本文披露內(nèi)容中所使用的用語“包括”可表示“包含”的意思，或可具有美國專利 法中“包括”所表達(dá)的意思。在權(quán)利要求中使用“主要由……構(gòu)成”具有美國專利法對其賦予的含義。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，下面的描述內(nèi)容描述了本發(fā)明的其他方面，通過這些描述， 本發(fā)明的其他方面會更加明了。


附圖包括在說明書中并構(gòu)成說明書的一個組成部分，以有助于
對本發(fā)明的進(jìn)一步理解幫助。本文的附圖和說明用于解釋本發(fā)明的原理。附圖 中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的超回彈性鞋墊。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的超回彈性鞋墊，其位于鞋內(nèi)。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的織造結(jié)構(gòu)體。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)體的構(gòu)成。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例形成結(jié)構(gòu)體的另一步驟。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例形成結(jié)構(gòu)體的另一步驟。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的織造結(jié)構(gòu)體。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一結(jié)構(gòu)體。
圖9示出本發(fā)明的一個實(shí)施例，包括具有彈性材料的多組分包覆紗線。
圖IOA和圖IOB示出織物層合結(jié)構(gòu)體的實(shí)施例。
圖11示出本發(fā)明的一個實(shí)施例，包括5層可壓縮回彈性織物，該織物包含經(jīng)向連 結(jié)紗線。
圖12示出本發(fā)明的另一實(shí)施例，包括織入的經(jīng)紗。
圖13示出本發(fā)明另一實(shí)施例。具體實(shí)施方式

根據(jù)一個實(shí)施例，本發(fā)明為采用獨(dú)特結(jié)構(gòu)體的“沖擊吸收”墊，這種結(jié)構(gòu)體在垂直 壓力負(fù)載下提供極好的彈性性能，并具有良好的厚度回復(fù)性。結(jié)構(gòu)體10在織造結(jié)構(gòu)體或非 織造結(jié)構(gòu)體或織物的一個方向中采用彈性介質(zhì)，基于此介質(zhì)的彈性，在壓力作用下，使基底 織物結(jié)構(gòu)體順應(yīng)該壓力，允許整個結(jié)構(gòu)體向其自身“塌陷”，然后回復(fù)基本相同的初始形式 和厚度，從而允許獨(dú)特的性能。
本發(fā)明的一個實(shí)施例示于圖1，其為用于鞋的鞋墊(shoe pad) 10，例如運(yùn)動鞋、跑 鞋、常規(guī)鞋、靴子等。圖2例示將鞋墊10裝進(jìn)鞋靴用品例如鞋。圖3為根據(jù)本發(fā)明一個 實(shí)例結(jié)構(gòu)體的“俯視圖”，也稱為基底織物，此圖從織物上方俯視。圖3例示在一個方向例 如在織物縱向使用功能性紗線20、30，其層疊在橫向彈性介質(zhì)40的上方和下方。功能性 紗線可以包括如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何類型的紗線(如單長絲、復(fù)絲、膨體復(fù)絲 (texturized multifilaments)等)或者組合結(jié)構(gòu)體(加捻、合股、針織、編織的任意數(shù)量材 料或織物、復(fù)合材料等)。
彈性介質(zhì)40可以為聚氨酯、橡膠或Lycra或任何具有足夠彈性和強(qiáng)度以允許結(jié) 構(gòu)體回彈或“彈回”(rebound或“spring back")的可變形材料?？梢砸?0度切換縱向紗 線和橫向紗線的形式制成結(jié)構(gòu)體10。應(yīng)注意的是，紗線/材料/帶/繩20、30在總體結(jié)構(gòu) 體10中錯開，以允許縱向部分幾乎被完全壓縮而不會彼此干擾，從而形成仍具有有效稀松區(qū)域(open area)以允許透過的平坦結(jié)構(gòu)體。如圖3所示，整個結(jié)構(gòu)體10可使用“連結(jié)緯 紗”50 “連結(jié)”到一起，或者通過織入結(jié)構(gòu)體的其他紗線，以將其連結(jié)到一起，從而允許對“基 底織物”進(jìn)行進(jìn)一步處理。也可利用其他方式例如粘合劑、焊接技術(shù)或激光連結(jié)來實(shí)現(xiàn)將結(jié) 構(gòu)紗線保持到一起的功能。
縱向紗線可以為自然的單股(如單長絲、復(fù)絲、膨體復(fù)絲等中)或組合結(jié)構(gòu)體(加 捻、合股、針織、編織的任意數(shù)量材料或織物、復(fù)合材料等)，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。 縱向紗線可以為可透過流體的或不可透過流體的。縱向紗線可由聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚 烯烴、金屬、橡膠、Lycra等或其組合構(gòu)成。
所討論的所有實(shí)施例都需要在長度方向或軸向具有彈性的紗線。紗線還可以在穿 過其厚度的方向上也具有彈性。紗線可以為任何適用于具體應(yīng)用情況的形式，并可為例如 單長絲(single monofilament)、合股長絲或復(fù)絲、不同材料的包覆紗線等。紗線可以為合 股的、加捻的、針織的或編織的。紗線可具有任何圓形或非圓形橫截面，非圓形橫截面包括 方形或矩形，如所示出的。優(yōu)異彈性材料的實(shí)例為聚氨酯、橡膠、或以商標(biāo)Lycra銷售的材 料。前述適用于本文涉及的所有紗線。
根據(jù)需要，可用纖維對織物進(jìn)行針刺以制造光滑表面，以及，可用泡沫、涂料或顆 粒狀物對織物進(jìn)行涂覆。其他形式包括膜、紗線陣列、或可將另一紗線織物層合到此織物。 包括這些彈性紗線的結(jié)構(gòu)體必須構(gòu)造成具有足夠高的可壓縮性并具有足夠的彈性和強(qiáng)度， 以允許結(jié)構(gòu)體回彈。結(jié)構(gòu)體的壓縮和回彈具有如下優(yōu)點(diǎn)
1)優(yōu)于記憶泡沫(memory foams)、凝膠(gels)、彈簧系統(tǒng)等的回復(fù)特性。
2)在例如“平坦”的非交叉紗線結(jié)構(gòu)體中，具有平滑且均勻的表面特性(例如以 允許為鞋和腳提供更好的支撐)。
3)由于彈性材料在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部“完全”回復(fù)，得到優(yōu)異的回復(fù)/阻尼保持特性(與 材料的直壓縮狀態(tài)相反)。這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體在彈性材料各部分之間提供支撐；這避免了材 料“應(yīng)力過大”，保持其“活性”(例如保持更長的有效使用壽命)。
4)對濕度損害或因壓縮及回復(fù)的自清潔效應(yīng)導(dǎo)致含水所引起的問題具有優(yōu)異的 耐受性。
5)具有優(yōu)異的壓縮回復(fù)性能對重量的比例，允許較輕重量提供相當(dāng)大的阻尼能 力。
6)沖擊吸收結(jié)構(gòu)體的優(yōu)異“呼吸能力”，允許汗液及其他濕氣蒸發(fā)和/或在壓縮時去除。
結(jié)構(gòu)體10可以織成平的、無端環(huán)狀的或匯集成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他方式。 所述縱向?qū)?或者，如果取向于其他方向時為橫向?qū)?的調(diào)整很重要，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體的間隔必 須能夠允許將紗線均勻壓入彼此之間，從而允許在橫過結(jié)構(gòu)體整個長度和寬度上具有均勻 的性能。應(yīng)注意的是，結(jié)構(gòu)體還可以不經(jīng)過織造制成，而是通過將所述紗線以互相垂直的方 式順序?qū)又茫鐖D4和圖5所示，并將紗線進(jìn)行適當(dāng)變位以得到最終結(jié)構(gòu)體。通過粘合劑、 焊接技術(shù)(例如激光和/或超聲)，可以將這些紗線固定就位，或者用其他焊接和/或膠合 技術(shù)進(jìn)行粘合。還可以將數(shù)個層彼此垂直或成角度方式進(jìn)行堆疊，以產(chǎn)生更厚且可壓縮性 更高的結(jié)構(gòu)體。
根據(jù)一個實(shí)施例，本發(fā)明為利用了獨(dú)特結(jié)構(gòu)體60的“地毯墊”，這種結(jié)構(gòu)體60在負(fù)載下提供極佳的彈性性能，且具有很高的厚度回復(fù)性。例如圖7所示，結(jié)構(gòu)體60采用位于 織造織物一個方向上的彈性介質(zhì)140，主要基于此彈性介質(zhì)140的彈性，在壓力下，使基底 織物結(jié)構(gòu)體順應(yīng)該壓力，這允許整個結(jié)構(gòu)體“塌陷，，進(jìn)入其自身中，從而允許這種獨(dú)特的性 能。
圖7是根據(jù)本發(fā)明結(jié)構(gòu)體(也稱為基底織物)從織物上方觀察的“俯視圖”。紗線 120、130用在一個方向例如織物的縱向，層疊于橫向彈性介質(zhì)140的上方以及下方。彈性介 質(zhì)140可以為聚氨酯、橡膠或Lycra，或具有足夠彈性和強(qiáng)度以允許結(jié)構(gòu)體回彈的任何可變 形材料。結(jié)構(gòu)體60可通過縱向紗線和經(jīng)向紗線以90度切換的形式形成。應(yīng)注意的是，紗 線/帶/繩120、130在整體結(jié)構(gòu)體60中錯開，以允許縱向部分完全壓縮而不會彼此干擾， 從而形成仍具有有效稀松區(qū)域以允許滲透的平坦結(jié)構(gòu)體。如圖7所示，整個結(jié)構(gòu)體60可使 用“連結(jié)緯紗” 150 “連結(jié)”到一起，或者通過織入結(jié)構(gòu)體的其他紗線將其連結(jié)到一起，從而 允許對所述“基底織物”進(jìn)行進(jìn)一步處理。也可利用其他方式例如粘合劑、焊接技術(shù)或激光 連結(jié)用于實(shí)現(xiàn)此功能。
縱向紗線可以為自然的單股(如長絲、復(fù)絲、膨體復(fù)絲等)或組合結(jié)構(gòu)體(加捻、 合股、針織等)?？v向紗線可以為可透過流體的或不可透過流體的?？v向紗線可由聚酯、聚 氨酯、聚酰胺、聚烯烴、金屬、橡膠、Lycra等或其組合構(gòu)成。根據(jù)需要，可用纖維對織物進(jìn)行 針刺以制造織物光滑表面，和/或，可用泡沫、樹脂或乳膠涂料、或顆粒狀物對織物進(jìn)行涂 覆。包括彈性紗線的結(jié)構(gòu)體必須允許結(jié)構(gòu)體壓縮和回彈，或“彈回”。結(jié)構(gòu)體的回彈具有如 下優(yōu)點(diǎn)
1)優(yōu)于記憶泡沫、凝膠、彈簧系統(tǒng)等的回復(fù)特性。
2) “平坦的”非交叉紗線結(jié)構(gòu)體，具有平滑且均勻的表面特性(例如為地毯/運(yùn) 動地板/地板材料提供更好的支撐)。
3)由于彈性材料在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部“完全”回復(fù)，得到優(yōu)異的回復(fù)/阻尼保持特性(與 材料的直壓縮狀態(tài)相反)。這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體在彈性材料各部分之間提供支撐；這避免了材 料“應(yīng)力過大”，保持其“活性”。這尤其提供了更長的有效使用壽命。
4)對濕度損害或因壓縮自清潔效應(yīng)導(dǎo)致含水所引起的問題具有優(yōu)異的耐受性。
結(jié)構(gòu)體60可以織成平的、無端環(huán)狀的或匯集成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他方式。 所述縱向?qū)?或者，如果織于其他方向?yàn)闄M向?qū)?的調(diào)整很重要，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體的間隔必須能 夠允許將紗線均勻壓入彼此之間，從而允許在橫過結(jié)構(gòu)體整個長度和寬度上具有均勻的性 能。應(yīng)注意的是，結(jié)構(gòu)體還可以不經(jīng)過織造制成，而是通過將所述紗線垂直于彼此連續(xù)層置 或者彼此形成一定角度，并將紗線進(jìn)行適當(dāng)變位以得到最終結(jié)構(gòu)體。通過粘合劑、焊接技術(shù) (例如激光和/或超聲)，可以將這些紗線固定就位，或者用其他焊接和/或膠合技術(shù)進(jìn)行 粘合。還可以將數(shù)個層彼此垂直或成角度方式進(jìn)行堆疊，以產(chǎn)生更厚且可壓縮性更高的結(jié) 構(gòu)體。
在又一實(shí)施例中，可通過將不同織造圖案或梭口模式混合來形成織物多個層中的 每個層。通過現(xiàn)有技術(shù)的方式，在浮線織造(float weaving)中，將經(jīng)紗穿過綜片，以及，在 緯紗(shute或pick)插入梭口(升起或降低經(jīng)紗而形成)之前，升起及降低每一根經(jīng)向紗 線的綜片位置，形成織造圖案。在織造圖案重復(fù)之前相交的紗線數(shù)量已知為梭口或綜數(shù)。在 此條件下，平紋織造采用例如在一個織機(jī)上使用兩個梭口來改變經(jīng)紗位置，因而可稱作兩梭口織造圖案。從而，織物可由2、4、6、8個梭口模式等組成。
圖8示出0. 35mm緯紗的2梭口模式；此圖示出彈性紗線40和連結(jié)紗線50的兩種 不同密度。為了用彈性紗線18織造例如5層織物的2梭口表面，可使用16綜(16/4 = 4 ； 4/2 = 2梭口)圖案。在另一實(shí)例中，2層4/8梭口織造可以用4股Lycra 紗線作為緯紗。
例示說明結(jié)構(gòu)體的其他實(shí)施例，圖9示出多組分包覆紗線，其包括彈性材料40，用 于具有2層構(gòu)造的多層織物。圖IOA和圖IOB中示出織物層合結(jié)構(gòu)體的實(shí)施例。圖IOA示 出一種基底織物，其中彈性紗線40和功能性紗線20、30層合在兩個織物之間。
圖IOB示出一種織造的“非交叉”基底?；资境鰪椥约喚€40和功能性紗線20、 30以及連結(jié)紗線50。還可以考慮其他實(shí)施例，彈性紗線可為針織紗線或者起圈紗線。
在包括起圈紗線的實(shí)施例情況下，織物適合例如容易地附加于并替換由于墊和結(jié) 構(gòu)體經(jīng)受應(yīng)力而磨損的織物表面。在另一實(shí)例中，織物具有可替換的表面，從而允許將相同 的織物用于不同的用途，例如不同的運(yùn)動需要具有不同表面的運(yùn)動地板。
在另一實(shí)施例中，圖11示出包括經(jīng)向連結(jié)紗線50的5層可壓縮回彈織物。包括 在經(jīng)向行進(jìn)的彈性紗線40的紗線陣列116位于第一紗線陣列112和第三紗線陣列122之 間。第四層1 包括彈性紗線40，第四層1 具有以如下方式定位的紗線這些紗線在豎 直平面中與第二層16的平行彈性紗線交替間隔開。第五層128的紗線20與第一層112的 紗線20位于相同的豎直平面內(nèi)。如圖所示，各經(jīng)向連結(jié)紗線50交替穿過第一層和第五層 中三根平行紗線的下方和上方，并在緯向相隔開，使得第一層112和第五層1 的每一根紗 線20形成長浮紗。如圖所示，彈性紗線位于雙層織造構(gòu)造體的內(nèi)部，這種構(gòu)造體可使用16 個綜片進(jìn)行無端環(huán)狀織造，也可使用8個綜片進(jìn)行平紋織造。根據(jù)本實(shí)施例織造的織物可 使用單長絲經(jīng)紗或4股紗線或其他紗線類型。還可以使用兩種不同的經(jīng)紗，粗經(jīng)紗包括彈 性紗線40，而較短、較細(xì)的經(jīng)紗則用于連結(jié)紗線50。圖11所示織物結(jié)構(gòu)體使用兩個獨(dú)立的 經(jīng)軸。然而，如果不需要兩種經(jīng)紗，織物/結(jié)構(gòu)體也可以構(gòu)造成包括帶有彈性經(jīng)紗的較細(xì)連 結(jié)紗線，以及交織于彈性經(jīng)紗上方的交叉紗線。
圖12示出包括經(jīng)紗織造的另一實(shí)施例。如圖所示，每兩個重復(fù)圖案，第一層112 的紗線20織在彈性紗線40層116、122、1 上方的四個端部轉(zhuǎn)換成兩層的連結(jié)紗線；以及， 每兩個重復(fù)圖案，紗線20織在層116、122、1沈下方的四個端部轉(zhuǎn)換成兩層的連結(jié)紗線。不 需要各層由彈性紗線構(gòu)成。而是，紗線存在與否取決于所需可壓縮性的程度。
圖13示出另一實(shí)施例。圖13A、圖13C和圖13D示出未壓縮狀態(tài)，而圖1 和圖 13E示出壓縮狀態(tài)。這些圖中，單層包括彈性紗線40(圖中示出為彈性緯紗40)和相同方向 的功能性紗線60，功能性紗線60與彈性紗線40交替。彈性紗線40比功能性紗線60粗。 如圖所示，彈性紗線40和功能性材料60可位于緯向；織物層也可以調(diào)整為包括經(jīng)向的較粗 彈性紗線40，如例如在多軸織物中。如附圖中圖14D和圖14E的對比所示，即使采用單層的 構(gòu)造，織物也具備可壓縮性和回彈性。此外，通過控制緯向和經(jīng)向的張力，可以獲得與彈性 紗線交叉的更直的經(jīng)紗。
通過本文披露內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對本發(fā)明進(jìn)行變化，而不會 使這種變化脫離所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種可壓縮的回彈性墊，其中所述墊包括結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包含 多根平行的經(jīng)紗；多根平行的緯紗；其中，緯紗、或經(jīng)紗、或兩者由軸向彈性材料構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含平行紗線的第一層，所述第一層的紗線在經(jīng)向或緯向延伸；平行紗線的第二層，所述第二層位于所述第一層的一側(cè)，所述第二層的紗線在與所述 第一層紗線不同的經(jīng)向或緯向延伸，并包含所述彈性紗線；以及平行紗線的第三層，所述第三層相對于所述第一層位于所述第二層的相反側(cè)，所述第 三層的紗線在與所述第一層紗線相同的方向延伸，其中，所述第三層的平行紗線排列成嵌套于所述第一層的平行紗線之間所產(chǎn)生的間隙中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 連結(jié)紗線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的墊，其中，所述第三層中紗線的數(shù)量少于所述第一層中紗線 的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的墊，其中，所述第二層的紗線與所述第一層和所述第三層的 紗線直交。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的墊，其中，所述第二層的紗線與所述第一層和所述第三層的 紗線形成小于90度的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的墊，其中所述紗線形成45度的角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含平行紗線的第四層，所述第四層的紗線與所述第二層方向相同，所述紗線包含所述彈 性材料；以及平行紗線的第五層，所述第五層的紗線與所述第一層方向相同，其中，在穿過厚度的方 向上，所述第五層的紗線排列在與所述第一層紗線相同的豎直平面中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中，所述彈性紗線包括的彈性材料選自長絲，復(fù)絲，捻 合長絲，包覆紗線，針織紗線，起圈紗線，合股紗線，多組分紗線，以及編織紗線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中，所述彈性紗線選自聚氨酯，橡膠和Lycra 。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中，所述彈性紗線選自具有不同幾何構(gòu)型橫截面的紗線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的墊，其中，所述彈性紗線選自圓形，非圓形，方形，矩形，橢 圓形和多邊形。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 層合結(jié)構(gòu)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 兩個織造層，彈性材料層夾在所述兩個織造層之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 織在多個層之間的連結(jié)紗線。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的墊，其中，所述連結(jié)紗線和所述彈性紗線處于相同的方向。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的墊，其中，所述彈性紗線和所述連結(jié)紗線的方向?yàn)榻?jīng)向。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的墊，其中，所述彈性紗線的層位于雙層構(gòu)造體的內(nèi)部。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包括 由較粗經(jīng)紗構(gòu)成的彈性紗線；以及由比所述彈性紗線細(xì)的經(jīng)紗構(gòu)成的連結(jié)紗線。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 經(jīng)向的所述彈性紗線；橫過所述彈性紗線上方的緯紗；以及 其中，所述連結(jié)紗線比所述彈性紗線細(xì)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含織在彈性紗線層上方的四個端部，所述四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié)紗線；以及 織在彈性紗線層下方的四個端部，每兩個重復(fù)圖案，所述四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié) 紗線。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 包括所述彈性紗線的單個層，以及與所述彈性紗線同向并與之交替的功能性紗線， 其中，所述彈性紗線比所述功能性紗線粗。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中，所述結(jié)構(gòu)體為最終產(chǎn)品，或者，所述結(jié)構(gòu)體可為另 一結(jié)構(gòu)體的組成部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墊，其中，所述墊選自下述產(chǎn)品或包括在下述產(chǎn)品之中 鞋類；鞋；運(yùn)動鞋；靴子；地板；地毯；地毯墊；運(yùn)動地板；機(jī)動車部件；復(fù)合材料；底層地板；健身房底層地板；室內(nèi)運(yùn)動場地底層地板；壓榨墊；防彈布；防彈衣；防颶風(fēng)百葉窗； 襯墊；運(yùn)動設(shè)備墊；棒球捕手的胸部保護(hù)墊；膝部/肘部墊；臀部墊；墻壁墊；鞋墊和矯正 器；運(yùn)動鞋的鞋后跟/鞋底；寢具的阻尼層；以及車輛座椅。
25.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求M所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包括允許表面替換的材料。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的墊，其中所述材料為起圈紗線。
27.根據(jù)權(quán)利要求2和權(quán)利要求8所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體的層包含 多個包含所述彈性材料的相鄰層。
28.—種可壓縮的回彈性墊，其中所述墊包括結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體包含 多根經(jīng)紗；多根緯紗；其中，任意數(shù)量的緯紗和經(jīng)紗交織，以形成織造結(jié)構(gòu)體；以及 其中，任意數(shù)量的紗線由軸向彈性材料構(gòu)成。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體進(jìn)一步包含 連結(jié)紗線。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中，所述彈性紗線包括的彈性材料選自長絲，復(fù)絲， 捻合長絲，包覆紗線，針織紗線，合股紗線，多組分紗線，以及編織紗線。
31.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中，所述彈性紗線選自聚氨酯，橡膠和Lycra 。
32.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中，所述彈性紗線選自具有不同幾何構(gòu)型橫截面的 紗線。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的墊，其中，所述彈性紗線選自圓形，非圓形，方形，矩形，橢 圓形和多邊形。
34.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中，所述結(jié)構(gòu)體包含2-8-梭口模式。
35.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 層合結(jié)構(gòu)體。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 兩個織造層，彈性材料層夾在所述兩個織造層之間。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 織在層合體的多個層之間的連結(jié)紗線。
38.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中，所述連結(jié)紗線和所述彈性紗線處于相同的方向。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的墊，其中，所述彈性紗線和所述連結(jié)紗線的方向?yàn)榻?jīng)向。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的墊，其中，所述彈性紗線的層位于雙層構(gòu)造體的內(nèi)部。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包括 由較粗經(jīng)紗構(gòu)成的彈性紗線；以及由比所述彈性紗線細(xì)的經(jīng)紗構(gòu)成的連結(jié)紗線。
42.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 經(jīng)向的所述彈性紗線；橫過所述彈性紗線上方的緯紗；以及 其中，所述連結(jié)紗線比所述彈性紗線細(xì)。
43.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含織在彈性紗線層上方的四個端部，每兩個重復(fù)圖案，所述四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié) 紗線；以及織在彈性紗線層下方的四個端部，每兩個重復(fù)圖案，所述四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié) 紗線。
44.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包含 包括所述彈性紗線的單個層，以及與所述彈性紗線同向并與之交替的功能性紗線， 其中，所述彈性紗線比所述功能性紗線粗。
45.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的墊，其中，所述墊選自下述產(chǎn)品或包括在下述產(chǎn)品之中 鞋類；鞋；運(yùn)動鞋；靴子；地板；地毯；地毯墊；運(yùn)動地板；機(jī)動車部件；復(fù)合材料；底層地板；健身房底層地板；室內(nèi)運(yùn)動場地底層地板；壓榨墊；防彈布；防彈衣；防颶風(fēng)百葉窗； 襯墊；運(yùn)動設(shè)備墊；棒球捕手的胸部保護(hù)墊；膝部/肘部墊；臀部墊；墻壁墊；鞋墊和矯正 器；運(yùn)動鞋的鞋后跟/鞋底；寢具的阻尼層；以及車輛座椅。
46.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求觀所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體包括允許表面替換的材料。
47.根據(jù)權(quán)利要求25所述的墊，其中所述材料為起圈紗線。
48.根據(jù)權(quán)利要求2和權(quán)利要求8所述的墊，其中所述結(jié)構(gòu)體的層包含 多個包含所述彈性材料的相鄰層。
全文摘要
一種用于可壓縮的回彈性墊的結(jié)構(gòu)體。該結(jié)構(gòu)體包括多種圖案中的軸向彈性紗線和相對無彈性的紗線。結(jié)構(gòu)體在施加垂直負(fù)載時具有高度的可壓縮性，以及，在解除負(fù)載時具有優(yōu)異的回復(fù)性(回彈性)。
文檔編號B32B5/04GK102037172SQ200880127443
公開日2011年4月27日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者伯喬恩·雷迪, 羅伯特·A·漢森 申請人:阿爾巴尼國際公司