本发明的主要目的是克服上述材料中存在的缺陷。
本发明的另一个目的是提供一种可吹制的材料，以便用于部分代替或 者完全代替羽绒或其它可吹制的天然绝缘材料。
本发明公开了由切碎的100％合成毛层制造的丝团。这种毛层可以是 热固化的毛层，其最好包括经过抗水剂或润滑剂处理的纤维，和/或干燥 纤维，和/或粘合纤维。然后，将毛层机械切碎成为小丝团，以便通过常 规的设备对其进行吹制。在某种程度上，呈随机形状的丝团在相当均匀的 填充过程中，可以形成良好的包装。在另一个优选的实施例中，丝团与天 然材料相结合，所述天然材料包括羽绒、丝、毛、棉和其他具有绝缘性能 的适合于满足上述目的的天然材料。在另一个实施例中，对于由经过抗水 剂和/或润滑剂处理的合成纤维和干燥合成纤维组成的材料进行开松处 理，然后，与具有前面所述的天然材料的丝团混合。所有这些实施例的目 的是提供一种可吹制的材料，其具有蓬松性质、良好的压缩性能、改善的 手感、优越的混合性、均匀性和外观。
附图的简要描述
图1a是本发明丝团的优选实施例的主视图。
图1b是图1a所示本发明由SEM放大的主视图。
图2a是表示丝团和天然材料，例如羽绒的第二优选实施例的主视图。
图2b是图2a所示本发明由SEM放大的主视图。
图3是材料浸湿之后，回弹(loft)的比较曲线。
图4是材料浸湿之后，回弹的比较图像。
本发明的详细说明
本发明的材料包括由切碎的100％的合成毛层制成的丝团。根据毛层 的组成成分，这种毛层可以是热固化的毛层，或者不是。这种毛层最好包 括经过抗水剂处理或润滑剂处理的纤维和/或干燥纤维和/或粘合纤维。然 后，毛层被机械切碎一到几倍小的丝团，后者可以被吹制，而具有羽绒状 的质量。可以考虑采用网状物(通常是单独的一层状材料)和毛层(通常 是多层材料)，或者其部分可以用于制造本发明的丝团。通过下面的实例 来描述本发明的制造丝团的方法。
丝团可以由重量轻的粗梳条子制成，所述粗梳条子由合适的合成的粘 合纤维的混纺纱制成。纤维混纺纱最好是授予Donovan等人的美国专利 US-4,992,327中公开的纤维混纺纱，其中公开的内容在本文中作为参考。 其他利用纤维混纺纱的优选实施例包括经过抗水剂处理、或经过润滑剂处 理的纤维和/或干燥纤维和/或粘合纤维。首先，使条子在梳理机的外侧的 通常用于此目的的条筒中汇集，并且，直接通过加热管，由加热管加热结 合粘合纤维混合物。在完成结合步骤的过程中，蓬松的粗梳条子不收缩和 密度不加大是非常重要的。各条子端部下降通过竖直管，同时由导向环使 其位于中心，随着加热空气通过管件向上吹，结合形成蓬松的、线形的纤 维组合物。从加热管出来，条子被拉到切割机型短纤维切割机的入口一侧。 进行单纯切割，在切割过程中，不产生纤维熔化导致密度增加的效果。这 种方法产生汇聚在一起的非常蓬松的纤维丝团。
在如上所述的试验方法中，采用长而薄的7/8英寸，4盎司/码2的 PRIMALOFT毛层(PRIMALOFTONE)薄片对上述方法进行试验，而不是 粗梳条子，PRIMALOFT毛层具有交叉叠合、结合的结构，其由Donovan 等人的美国专利中公开的那种纤维混纺纱构成，如上所述，并且可以通过 商业购买。毛层的带条大约为7/8英寸宽，沿着机器横向(CD)进行切割， 获得的纤维取向基本上平行于毛层带条的长度方向，在这一方面正像粗梳 条子。由PRIMALOFT毛层制成的带条预先结合，因此具有足够的整体性， 以便容易供给进入切割机。可以相信，在切割之前进行结合还改善了切割 质量。采用的短纤切割机(staple cutter)类型是由日本ACE MACHINERY CO.公司制造的实验设备，其设计型号为NO.C-75，以间隔7/8英寸处 进行切割。单纯地切割PRIMALOFT毛层的供给原料，成为汇集的丝团状 立方体，后者每个的尺寸大约为7/8×7/8×7/8英寸。显示出来的丝 团汇集物的密度大大小于0.5 lb/ft3，将其制成羽绒状，并且具有单位 重量足够有效的绝热物。作为供给原料的PRIMALOFT毛层具有公称密 度0.5 lb/ft3，并且在切割过程中，实际上没有增加密度的现象发生。
丝团汇集物的密度大大小于单独丝团的密度。如果本发明的丝团直接 由粗梳条子制成，而不是由毛层制成，由此产生的丝团在某种程度上呈圆 柱形，而不是立方体或矩形形状。
这种优选方法采用的毛层由叠置的粗梳毛卷(plied card-laps) 组成，但是，其他类型的纤维也同样适用。最好，由粗梳毛卷或网状物形 成毛层，其具有的密度和羽绒的密度相当。粗梳毛卷或网状物最好由 0.5-0.6旦尼尔的粘合纤维和/或干燥纤维和/或抗水纤维制备。在此优选 的方法中，粗梳毛卷或网状物包括40％粘合纤维，30％1.4旦尼尔干燥纤 维，30％1.4旦尼尔抗水纤维。最好，借助具有固定盖板的、单独的圆 柱形金属梳理机，将这些选择的纤维梳理成为3 oz./sq.yd.的组合物。 这些梳理机可以通过南加利佛尼亚HOLLINGSWORTH SACO LOWELL OF GREENVILLE获得。被送出的梳理机的输出物，通过热的电子和/或气体 点火源，加热固化粘合纤维。将毛层加热经过一段时间，并且达到一定温 度，足以引起纤维结合。在这种情况下，采用的温度在300-400°F之间。 然后，切碎热固化的毛层，最好经过RANDO开松混合机两次(这种设备由 NY的RANDO MACHINE COMPANY OF MACEDON)制造，以便制成本发明的 丝团。附图1a和1b是丝团的主视图，其中丝团经过两次切碎。
其它变化包括：
1.增加短纤维的长度，达到能够梳理的极限，以便于改善丝团的整 体性和耐久性；
2.改变粘合纤维含量使之能够良好地调节(“fine tune”)丝团 的切碎性能、可切割性能、凝聚力，以及工作特性；
3.改变丝团的尺寸、形状和各方比例；
4.根据目的需要采用超声波结合装置；
5.切碎丝团一次以上；
6.采用未经过热固化的毛层；
7.仅仅部分切碎毛层或网状物。
显而易见，经过两次切碎的丝团光滑，而且，比仅仅切碎一次的丝团 更容易混和。而且，能够制成热固化毛层的带条或条子，其可以被切开， 然后，将这些部分通过标准的切碎加工过程，从而形成丝团。
通过上表面所述的实例，在不脱离本发明范围的条件下，根据需要可 以获得多种变化的形式。
图2a和2b中描绘了另一个实施例，其中丝团与天然材料，即，羽绒 相互混合。对于这些实施例中材料的回弹和压缩性能进行评估，并且用其 填充织物中的空隙(fill for channels in fabric)进行试验。已经发 现，这些混合材料具有比仅包含单一品种的材料具有更优越的性能。应当 理解，根据需要，本发明可以使用其他天然材料，例如、丝、毛、棉和其 他合适的天然绝缘材料，或者是它们的结合，与丝团混合。当然，为了满 足需要，这些材料可以通过加工处理，从而构成具有可吹制性能的混合物。 而且，本发明还提供了另一种实施例，其中包括含有开松纤维的丝团、天 然材料和合成材料的混合物。用于混合物中的开松纤维可以是任何一种 0.5-6.0旦尼尔纤维、经过防水剂处理和润滑剂处理纤维的混合物。
试验1
丝团的性能
25英磅的经过两次切碎的毛层丝团包括30％经过抗水剂或润滑剂处 理的纤维、30％干燥纤维和40％粘合纤维，将其装入吹制站的混合桶 中。一旦打手在桶中转动，切碎的毛层丝团很容易地单独被开松，并且， 通过测量和吹制系统，不产生任何问题。
试验2
丝团和天然材料，即，羽绒混合的性能
随后，基本上是将25英磅羽绒加入试验1中的桶中。在五分钟内进行 混合，显示产品混合相当均匀，并且呈羽绒状。产品能吹制得极好。将产 品放入内衣中以便用手进行评估。这种产品伸展性能非常好。这种混合物 比单独的羽绒更容易加工。
试验3
天然材料，即羽绒和添加丝团的性能
将25英磅羽绒装入吹制站的混合桶中。接着加入25英磅切碎的毛层。 虽然花费比试验2中的方法更长的时间，其组成成分显示出良好的混合效 果。此外，获得的产品从外观上看，均匀性稍有欠缺。这种产品能吹制得 极好。将产品放入内衣中以便用手进行评估。产品的伸展性能比试验2中 的产品稍差。但是，这种混合物比单独的羽绒具有更容易的加工性能。
重复上述加工过程若干次，保证上述加工过程是可重复的。制造试验 2中的一批50英磅产品，填充12件内衣。非常容易混合，其均匀程度与 前面的试验一样好，而且，这种产品的吹制性能与羽绒中的性能相同。但 是，代替丝团和羽绒的比例50/50，将丝团/羽绒的这种比例改变为65/35。 其吹制性能不如比例为50/50的材料好，而且不均匀。
试验4
重复试验2的过程。但是，将丝团与羽绒的比例50/50替换为丝 团/羽绒是75/25。这种产品的吹制性能和均匀性都不如50/50产品好。
简而言之，采用高百分比例的丝团与天然材料，即，羽绒相互混合而 成的混合物，其羽绒状的感觉比50/50比例的混合物稍差。这种混合物也 很难进行精确计量。进行吹制的喷嘴尺寸可以对此进行补偿。在某些情况 下，用手进行混合，也可以加强混合物的性能。
在抗吸水性方面，丝团具有比羽绒优越的性能。在干燥和经过浸湿水 分不同次数之后，对于合成物混纺纱和羽绒/合成物类型的绝缘材料和羽 绒进行实验，测量其回弹、吸水性和密度。
试验5
在最终使用中，绝缘材料被用于服装或睡袋。为了表示实际的湿度条 件，在浸水之前，将试验材料放入织物枕套中。这些枕套的尺寸是8”×9”， 用3 oz./sq.yd.防破裂尼龙织品制造，缝纫三个边缘。第四个边缘采用 安全别针钉合。
被试验的材料是天然材料，即，羽绒、50/50的羽绒/切碎毛层丝团、 单独的切碎毛层丝团，带抗静电处理剂的切碎的毛层丝团。将12克绝缘材 料放入各枕套中，各种类型的材料填充三个同样制品。测量各样品最初的 回弹和重量，并且进行记录。
首先，将各样品半浸入70°F水中10秒，然后，保持在水中漂浮20分 钟。在此时，将各样品送入工业压榨机，经过一次压制，测量其回弹度。 然后，将各样品剧烈摇动10秒钟，再测量记录其回弹度。然后，再将样品 半浸入水中10秒，重复上述过程，以便测量在总浸水暴露(soakiny exposure)1、2和4小时后的数值。图3表示通过浸水暴露后，产品回弹效 果的比较曲线。图4是一幅图片，其表示在通过浸水暴露后，回弹度的区 别，其中(A)表示经过浸水、压榨和摇动四小时后的羽绒；(B)表示经 过浸水、压榨和摇动四小时后的50/50的羽绒/切碎毛层；(C)表示干 燥羽绒。
当清洗丝团/羽绒混合物时，这种混合物变得更蓬松。通常，在含水 环境条件下，羽绒不像其干燥时那样蓬松。羽绒变得扁平，其结果是变薄。 单独的丝团和其与羽绒的混合物表现出具有优良的抗水性能，并且，通过 清洗性能加强，不会导致单独填充羽绒时常见的结块现象。
众所周知，使用丝团(和开松纤维)可以导致在产品中出现一定程度 的静电，这种情况可以得到解决，即，采用织物软化片材和/或静电去除 喷雾剂。在某些时候，需要在切碎之前，采用静电去除处理剂处理毛层。
因此，通过上面的详细描述，公开了本发明的优选实施例，可以理解 本发明的优点。本发明的范围并不限于上述实施例，而是由本发明的权利 要求书来限定。