ЭЛЕМЕНТ МЕБЕЛИ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНЫЕ ВОЛОКНА Российский патент 2024 года по МПК B68G11/02 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к элементу мягкой мебели, такому как изголовье кровати или сиденью или спинке стула, включающему обеспечивающий комфорт материал.

Кроме того, изобретение относится к применению указанного обеспечивающего комфорт материала в деталях мягкой мебели, подушках или матрасах.

Уровень техники

В мягкой мебели обеспечивающие комфорт материалы используют для создания обеспечивающего комфорт слоя снаружи внутренней, обычно жесткой, конструкции мебели. Для этого покровный слой, обычно изготовленный из ткани, прикрепляют к упругому обеспечивающему комфорт материалу, покрывая его таким образом. Покровный слой может образовывать наружную сторону мебели, видимую пользователю. В качестве альтернативы он может быть дополнительно покрыт подкладкой и внешним слоем для его дополнительной защиты.

В мягкой мебели обычно используют кардочесанный нетканый материал, часто называемый ватином или ватой, поверх основного обеспечивающего комфорт материала, для улучшения параметров комфорта. В большинстве случаев этот кардочесанный ватин включает кардочесанные связанные волокна из термопластичных полиэфиров. Как правило, указанный ватин представляет собой смесь двух различных видов волокон, одно из которых - сердцевинно-оболочечное связующее волокно, имеющее конфигурацию типа сердцевина-оболочка, с сополимеризованной оболочкой, которая имеет значительно более низкую температуру плавления по сравнению с сердцевиной. Связующее волокно служит для связывания волокон в нетканом материале.

Обычно основной обеспечивающий комфорт материал включает ячеистые пенополимеры, такие как пенополиуретан (PU). Пенополиуретан обеспечивает комфорт и является коммерчески выгодным. Следовательно, он дешев и присутствует в изобилии.

Однако синтетические обеспечивающие комфорт материалы, такие как пенополиуретан, обычно легко воспламеняются и не являются экологически безопасными. Кроме того, синтетический основной обеспечивающий комфорт материал часто используют вместе с дополнительными небиоразлагаемыми материалами, такими как термопласты. К тому же, пенополиуретаны при сгорании выделяют токсичные газы, и их трудно перерабатывать в целом. Кроме того, некоторые обеспечивающие комфорт материалы включают продукты животного происхождения, такие как гусиный пух, которые менее желательны, учитывая их происхождение.

Таким образом, существует потребность в дешевом, менее горючем и более экологически чистом обеспечивающем комфорт материале для изготовления мягкой мебели, подушек и матрасов.

Сущность изобретения

Следовательно, настоящее изобретение направлено на уменьшение, ослабление, устранение или преодоление одного или нескольких из указанных выше недостатков в данной области техники, и отдельных недостатков или их любой комбинации путем обеспечения согласно первому аспекту обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой, включающий упругий обеспечивающий комфорт материал и обивочную ткань. Упругий обеспечивающий комфорт материал включает лигноцеллюлозные волокна, которые придают упругие свойства упругому обеспечивающему комфорт материалу, и связующее в концентрации от 1 до 30% масс. Связующее связывает лигноцеллюлозные волокна вместе.

Упругий обеспечивающий комфорт материал, включающий лигноцеллюлозные волокна и связующее, может быть древесно-волокнистой плитой определенного типа, которую обычно используют в качестве внутренней изоляции, например, для изоляции стен здания. Однако авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что такие изоляционные плиты также можно использовать в качестве упругого обеспечивающего комфорт материала в обеспечивающем комфорт элементе с мягкой обивкой. Упругий обеспечивающий комфорт материал, раскрытый в данном документе, имеется в продаже и, таким образом, присутствует в изобилии, он дешев и прост в использовании. Кроме того, он является экологически более безопасным, чем другие обеспечивающие комфорт материалы, доступные на рынке. Поскольку упругий обеспечивающий комфорт материал доступен на рынке, изготовление обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой упрощается, и процесс становится менее трудоемким и, следовательно, также более дешевым.

Упругий обеспечивающий комфорт материал является легким. Упругий обеспечивающий комфорт материал может иметь плотность от 10 до 100 кг/м³. Предпочтительно плотность составляет от 30 до 100 кг/м³, например, от 25 до 50 кг/м³, и наиболее предпочтительно плотность составляет около 40 кг/м³. Кроме того, упругий обеспечивающий комфорт материал является гибким и мягким, что позволяет резать его простым ножом или другим режущим инструментом. Текстура упругого обеспечивающего комфорт материала является в некоторой степени губчатой, и она возвращается к своей первоначальной форме при снятии приложенного давления. Лигноцеллюлозные волокна и связующее для упругого обеспечивающего комфорт материала вместе образуют материал на подобие шерсти. Эти свойства позволяют использовать упругий обеспечивающий комфорт материал в различных частях мебели, таких как изголовье кровати или сиденье стула.

Во втором варианте реализации обеспечен обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой, в котором лигноцеллюлозные волокна представляют собой древесные волокна.

В другом варианте реализации предложен обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой, в котором связующее в упругом обеспечивающем комфорт материале присутствует в концентрации от 3 до 20% масс., предпочтительно от 4 до 16% масс. Низкая концентрация связующего является преимуществом, так как упругий обеспечивающий комфорт материал содержит меньше пластиковых элементов, поэтому его легче перерабатывать, и он является более экологичски безопасным. Данный материал из древесных волокон, связанных вместе с помощью связующего, возвращается к своей первоначальной форме, а не деформируется, когда снимают приложенное давление. Кроме того, связующее может придавать упругие свойства упругому обеспечивающему комфорт материалу само по себе. Волокна в обеспечивающем комфорт элементе с мягкой обивкой могут присутствовать в концентрации от 70 до 99% масс., предпочтительно от 80 до 97% масс., и наиболее предпочтительно от 84 до 96% масс. Высокая концентрация лигноцеллюлозных волокон является благоприятной, поскольку эти волокна являются биоразлагаемыми и дешевыми. Кроме того, они позволяют формировать упругий обеспечивающий комфорт материал, содержащий небольшое количество связующего и обладающий благоприятными свойствами, такими как гибкость, низкая плотность и мягкость.

В одном варианте реализации связующее содержит термопластичный материал.

В другом варианте реализации связующее представляет собой двухкомпонентное связующее волокно.

В еще одном варианте реализации упругий обеспечивающий комфорт материал содержит антипирен.

В другом варианте реализации антипирен выбран из группы, состоящей из органического или неорганического соединения, содержащего серу, бром, хлор, фосфор, азот, алюминий и/или магний; соединения металла; минерала; и/или брома, и/или аммониевой, или карбоновой соли; или их комбинаций. Антипирен предпочтительно представляет собой сульфат аммония.

В другом варианте реализации предложен обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой по любому из предшествующих пунктов, в котором упругий обеспечивающий комфорт материал имеет толщину Т примерно от 5 до 100 мм. Толщина Т предпочтительно составляет от примерно 20 до 60 мм.

В другом варианте реализации предложен обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой, при этом мягкий обеспечивающий комфорт элемент представляет собой элемент мягкой мебели. Элемент мягкой мебели дополнительно содержит базовую часть. Предпочтительно элемент мягкой мебели представляет собой изголовье кровати, заднее сиденье, подлокотник или сиденье с подушкой.

Базовая часть может состоять из цельно-древесной плиты, из фанерной плиты, ориентированно-стружечной плиты (OSB), древесно-стружечной плиты (также известной как плита низкой плотности), HDF (плита высокой плотности) или MDF (плита средней плотности).

В одном варианте реализации обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой представляет собой матрас или подушку.

В другом варианте реализации обивочный материал представляет собой ткань. Ткань может быть тканым или нетканым полотном. Ткань может содержать волокна хлопка, пеньки, льна и/или полиэфира.

В одном варианте реализации обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой дополнительно содержит подкладку, причем подкладка расположена по меньшей мере частично поверх обивочного материала. Подкладка предпочтительно расположена между обивочным материалом и наружной тканью.

Согласно второму аспекту предложено использование упругого обеспечивающего комфорт материала в обеспечивающем комфорт элементе с мягкой обивкой. Упругий обеспечивающий комфорт материал состоит из лингоцеллюлозных волокон, которые придают упругие свойства упругому обеспечивающему комфорт материалу, и связующего в концентрации от 1 до 30% масс. Связующее связывает лингоцеллюлозные волокна вместе. Обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой может быть, например, изголовьем кровати, спинкой, сиденьем с подушкой, подлокотником, матрасом или подушкой.

В одном варианте реализации упругий обеспечивающий комфорт материал имеет плотность от 10 до 100 кг/м³, предпочтительно от 30 до 100 кг/м³, например, от 25 до 50 кг/м³, и наиболее предпочтительно около 40 кг/м³.

В другом варианте реализации лигноцеллюлозные волокна представляют собой древесные волокна.

В другом варианте реализации связующее присутствует в концентрации от 2 и 20% масс., в упругом обеспечивающем комфорт материале. Связующее предпочтительно присутствует в упругом обеспечивающем комфорт материале в концентрации от 3 до 7% масс.

В еще одном варианте реализации упругий обеспечивающий комфорт материал содержит антипирен или, например, пропитан им. Антипирен предпочтительно выбран из группы, состоящей из органического или неорганического соединения, включающего серу, бром, хлор, фосфор, азот, алюминий и/или магний; соединения металла; минерала; и/или брома, и/или аммониевой, или карбоновой соли; или их комбинаций. Антипирен предпочтительно представляет собой сульфат аммония.

В соответствии с третьим аспектом предложен способ получения обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой, как было раскрыто выше. Способ включает следующие стадии: обеспечение упругого обеспечивающего комфорт материала, необязательное разрезание упругого обеспечивающего комфорт материала на куски из упругого обеспечивающего комфорт материала требуемой формы и размера и покрывание по меньшей мере частично куска упругого обеспечивающего комфорт материала обивочном материалом.

В одном варианте реализации способ дополнительно включает стадию размещения необязательно вырезанного куска упругого обеспечивающего комфорт материала на базовую часть перед стадией обивки.

В другом варианте реализации способ дополнительно включает стадию нанесения подкладки на обивочный материал.

В еще одном варианте реализации способ дополнительно включает стадию нанесения наружной ткани на обивочный материал или подкладку, если они имеются.

В соответствии с четвертым аспектом предложены упругий обеспечивающий комфорт материал, содержащий лигноцеллюлозные волокна, придающие упругие свойства упругому обеспечивающем комфорту материалу, и связующее в концентрации от 1 до 30% масс. Связующее связывает лигноцеллюлозные волокна вместе, и оно представляет собой двухкомпонентное связующее волокно.

В соответствии с пятым аспектом предложен способ получения упругого обеспечивающего комфорт материала, содержащего лигноцеллюлозные волокна, придающие упругие свойства упругому обеспечивающем комфорт материалу, и связующее в концентрации от 1 до 30% масс. Связующее связывает лигноцеллюлозные волокна вместе, и оно представляет собой двухкомпонентное связующее волокно.

Способ включает следующие стадии: определение концентрации связующего по отношению к лигноцеллюлозному волокну, смешивание требуемого количества лигноцеллюлозных волокон и связующего, в результате чего получают смесь из лигноцеллюлозных волокон и связующего, помещение смеси на транспортное устройство, транспортировка смеси через ролик в печь, подвергание смеси нагреванию в печи так, чтобы связующее частично расплавилось и связало лигноцеллюлозные волокна вместе, и извлечение из печи сформированного упругого обеспечивающего комфорт материала.

В одном варианте реализации стадию смешивания лигноцеллюлозных волокон и связующего в требуемых количествах проводят в аэрируемом барабане в несколько последовательностей.

В другом варианте реализации стадия нагревания смеси дополнительно включает регулировку высоты смеси, после чего ее вскоре превращают в упругий обеспечивающий комфорт материал в печи с роликами.

В еще одном варианте реализации способ дополнительно включает стадию резки сформированного упругого обеспечивающего комфорт материала на заданные формы и/или длины и/или листы.

Способ может дополнительно включать наматывание упругого обеспечивающего комфорт материала на рулон.

Дополнительные полезные признаки по изобретению подробно описаны в раскрытых здесь вариантах реализации. Кроме того, полезные признаки изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Эти и другие аспекты, признаки и преимущества, указанные в настоящем изобретении, будут очевидны и пояснены из следующего описания вариантов реализации настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано:

На Фиг. 1а показано поперечное сечение обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой;

На Фиг. 1b показано поперечное сечение обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой согласно второму варианту реализации;

на Фиг. 2 показан иллюстративный вариант реализации обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой;

На Фиг. 3 показан другой иллюстративный вариант реализации обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой;

на Фиг. 4 показан в виде блок-схемы способ получения обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой;

На Фиг. 5а показано поперечное сечение обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой согласно третьему варианту реализации; и

На Фиг. 5b показано поперечное сечение обеспечивающего комфорт элемента с мягкой обивкой согласно четвертому варианту реализации.

Подробное описание вариантов реализации

Термин «обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой», используемый в настоящей заявке, относится к любому обеспечивающему комфорт элементу, имеющему обивку. Таким образом, в этот термин включены различные части, такие как подлокотники, места для сидения, спинки и каркасы мебели для сидения, такие как диваны, кресла, обеденные стулья, офисные стулья и т.д.

Кроме того, «обеспечивающий комфорт элемент с мягкой обивкой» также включает другие обеспечивающие комфорт элементы, имеющие обивку, например, каркасы кроватей, изголовья кроватей, матрасы и подушки.

Далее будут описаны усовершенствованные элементы мягкой мебели, а также способ получения таких элементов мебели.

На Фиг. 1а показан обеспечивающий комфорт элемент 100 с мягкой обивкой. Обеспечивающий комфорт элемент 100 с мягкой обивкой состоит из нескольких слоев, состоящих из базовой части 110, упругого обеспечивающего комфорт материала 120 и обивочного материала 130. Масштаб различных слоев, показанных на Фиг. 1а, не является точным.

На Фиг. 1b показан другой вариант реализации обеспечивающего комфорт элемента 100 с мягкой обивкой. Обеспечивающий комфорт элемент 100 с мягкой обивкой, показанный на Фиг. 1b, также содержит базовую часть 110, упругий обеспечивающий комфорт материал 120 и обивочный материал 130. Кроме того, обеспечивающий комфорт элемент 100 с мягкой обивкой, показанный на Фиг. 1b, содержит подкладку 140 и наружную ткань 150. Ни один из масштабов различных слоев, показанных на Фиг. 1b, не является точным. Увеличенная часть упругого обеспечивающего комфорт материала 120 показана в кружке 160. Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 содержит волокна 170 и связующие волокна 180.

Базовая часть 110 может быть доской. Базовая часть 110 предпочтительно изготовлена из жесткого материала, такого как древесностружечная плита, древесноволокнистая плита, фанерная плита или деревянная плита.

Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 является упругим и гибким, так что его форма может быть адаптирована к различным размерам. Кроме того, упругому обеспечивающем комфорт материалу 120 можно придать любую желаемую форму путем резки. Резка может быть выполнена с использованием, например, ножа, пилы, ножниц или любого другого подходящего режущего инструмента.

Как правило, упругий обеспечивающий комфорт материал 120 наносят на конструкционный корпус, то есть основную часть 110 предмета мебели. Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 имеет толщину Т, находящуюся в диапазоне от 5 до 100 мм, предпочтительно от 10 до 80 мм и наиболее предпочтительно от примерно 20 до 60 мм. Толщина Т может варьироваться в пределах заданного диапазона вдоль длины упругого обеспечивающего комфорт материала. Необязательно, упругий обеспечивающий комфорт материал 120 получают из более толстой плиты упругого обеспечивающего комфорт материала (не показана) толщиной, например, 45 мм или 200 мм, для формирования плиты упругого обеспечивающего комфорт материала 120 толщиной Т.

Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 содержит целлюлозные волокна, такие как лигноцеллюлозные волокна 170, которые предпочтительно представляют собой древесные волокна (такие как волокна из древесины ели, волокна из древесины сосны, волокна из древесины осины или волокна из древесины березы). Альтернативно, лигноцеллюлозные волокна 170 представляют собой растительные волокна, такие как лубяные волокна, например, волокна конопли, джута или льна, или фруктовые волокна, например, кокосовые волокна, целлюлозные волокна, такие как бумажное волокно, или волокна из переработанных древесно-стружечных плит.

Древесное, пеньковое или кокосовое волокна являются предпочтительными, так как их легко перерабатывать и, следовательно, они безвредны для окружающей среды. Древесное волокно можно собирать с молодых деревьев, молодая древесина которых имеет другие свойства, чем древесина старых деревьев. Это выгодно и для окружающей среды, так как большую часть молодого леса не используют. Вместо этого лесной молодняк просто сжигают после расчистки участка, где он рос.

Кроме того, волокна конопли и кокоса присутствуют в изобилии, и они имеют разумную цену, так что производство упругого обеспечивающего комфорт материала 120 становится рентабельным.

Древесные волокна могут иметь длину L в диапазоне примерно 1-50 мм, предпочтительно 6-25 мм. Длина волокна может влиять на то, насколько мягким или жестким будет восприниматься такое волокно и насколько прочным оно будет. Металлическое сито с ячейками определенной ширины (от 1 до 50 мм) можно использовать для определения размера лигноцеллюлозных волокон 170, так что, например, 95% лигноцеллюлозных волокон 170 будут проходить через ячейки сита определенной ширины и, таким образом, будут иметь размер меньше, чем ширина ячеек сита. Используемыми стандартами являются ISO 3310-1:2016 и ISO 2591-1:1988.

Согласно одному варианту реализации по меньшей мере 95% древесных волокон проходит через сито из металлической проволоки с шириной ячейки 25 мм, согласно ISO 3310-1:2016 и ISO 2591-1:1988. Далее не более 5% масс., например, не более 10% масс., древесных волокон проходят через сито из металлической проволоки с шириной ячейки 6 мм, согласно ISO 3310-1:2016 и ISO 2591-1:1988.

Кроме того, упругий обеспечивающий комфорт материал 120 содержит связующее 180. Связующее 180 служит для связывания древесных волокон вместе и для обеспечения гибкости материала. Связанные вместе древесные волокна материала возвращаются к своей первоначальной форме, а не остаются деформированными после снятия приложенного давления. Предпочтительно связующее представляет собой связующее волокно. В соответствии с менее предпочтительным вариантом реализации связующее представляет собой смолу или термопласт в виде частиц. Хотя смола может быть использована для получения упругого обеспечивающего комфорт материала 120, она обеспечивает менее гибкий и менее упругий обеспечивающий комфорт материал. Аналогичные недостатки характерны для термопласта в виде частиц.

Связующее волокно является предпочтительным, так как требуется меньше связующего для обеспечения упругости обеспечивающего комфорт материала 120. Одно связующее волокно может связываться с несколькими лигноцеллюлозными волокнами 170 упругого обеспечивающего комфорт материала 120. Кроме того, площадь активной поверхности на единицу объема у данного волокна намного выше, чем у связующего в виде частиц. Кроме того, связующее волокно само по себе может обеспечивать упругие свойства.

Связующее 180 может быть термопластичным связующим, выбранным из группы, состоящий из полипропилена в виде частиц (ПП), полиэтилена в виде частиц (ПЭ), двухкомпонентного связующего волокна или их комбинации. Связующее предпочтительно представляет собой двухкомпонентное связующее волокно.

Двухкомпонентное связующее волокно может представлять собой волокно типа сердцевина/оболочка или волокно смежного типа. Как правило, связующее волокно представляет собой волокно типа сердцевина/оболочка. Кроме того, двухкомпонентное связующее волокно может быть полым. Двухкомпонентное связующее волокно может, например, представлять собой волокно типа сердцевина/оболочка, содержащее сердцевину, сформированную из полипропилена, и внешнюю оболочку из полиэтилена, в которую встроена сердцевина из полипропилена. Сердцевина двухкомпонентного связующего волокна имеет более высокую температуру плавления, чем температура плавления внешнего покрытия. Преимущество двухкомпонентного связующего волокна заключается в том, что когда двухкомпонентное связующее волокно нагревают для осуществления связывания, то расплавляется только внешняя оболочка, а сердцевина остается твердой. Таким образом, гибкость упругого обеспечивающего комфорт материала 120 улучшается, поскольку сердцевинная часть двухкомпонентного связующего волокна при этом не повреждается.

В соответствии с одним вариантом реализации двухкомпонентное волокно имеет линейную плотность в диапазоне от 0,5 до 5 дтекс, например, в диапазоне от 1 до 3 дтекс. Линейная плотность может составлять примерно 1,3 дтекс. Кроме того, двухкомпонентное волокно может быть штапельным волокном. Такое штапельное волокно может быть длиной от 3 до 10 мм, например, от 5 до 8 мм. Двухкомпонентное волокно может иметь длину около 6 мм.

Кроме того, связующее волокно может быть извитым волокном, обеспечивающим дополнительную упругость. Таким образом, связующее волокно может представлять собой эксцентричное двухкомпонентное волокно. Комбинация различных связующих волокон также может быть использована для влияния на упругие свойства упругого обеспечивающего комфорт материала. В дополнение к двухкомпонентному связующему волокну может быть добавлено штапельное волокно, такое как двухкомпонентное штапельное волокно, для регулирования свойств полученного упругого обеспечивающего комфорт материала 120.

Когда в качестве связующего 180 используют двухкомпонентное связующее волокно оно будет связывать лигноцеллюлозные волокна 170 вместе в процессе термического формования. Если упругий обеспечивающий комфорт материал 120 дополнительно подвергают тепловой обработке, то внутренняя сердцевина тоже может расплавиться и это способствует сохранению полученной желаемой формы. Если упругий обеспечивающий комфорт материал 120 не подвергают дополнительной термообработке, то внутренняя сердцевина может придать дополнительную гибкость и/или прочность в зависимости от используемых материалов.

Концентрация связующего 180 в обеспечивающем комфорт материале 120 находится в диапазоне от 1 до 30% масс., предпочтительно от 2 до 24% масс., например, от 3 до 20% масс. Концентрация связующего 180 в обеспечивающем комфорт материале 120 может дополнительно составлять от 4 до 16% масс. При использовании двухкомпонентного связующего волокна можно использовать меньшее количество связующего.

Упругость и плотность являются свойствами, которые могут зависеть от концентрации связующего 180. Насколько связующее 180 будет способствовать эластичности упругого обеспечивающего комфорт материала 120 зависит от типа связующего и/или используемого связующего волокна. Например, испытания, проведенные авторами настоящего изобретения, показали, что комбинация двухкомпонентного связующего волокна и полого смежного связующего волокна приводит к более высокой эластичности упругого обеспечивающего комфорт материала 120, чем при использовании двухкомпонентного связующего волокна в сочетании с эксцентричным двухкомпонентным связующим волокном.

Различные концентрации связующего 180 могут быть предпочтительными для различных применений упругого обеспечивающего комфорт материала 120. Если при применении обеспечивающего комфорт материала 120 требуется более низкая упругость, то более низкая концентрация связующего волокна будет предпочтительной, чем при применении, когда необходим материал с высокой упругостью.

Размер связующего волокна предпочтительно находится в таком же диапазоне и близок к размеру лигноцеллюлозных волокон 170 для получения удовлетворительного упругого обеспечивающего комфорт материала 120. Преимущество связующих волокон 180, имеющих малый размер частиц, заключается в том, что при этом можно использовать большее количество связующих волокон 180, что приводит к большему количеству мест связывания между целлюлозными волокнами в упругом обеспечивающем комфорт материале 120.

Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 может быть типа «изоляционного древесного волокна», например, изоляционного древесного волокна, поставляемого компаниями Hunton, Steico, Gutex или Pavatex, такими как Hunton Nativo, Steico flex, Gutex Thermoflex или Pavatex Pavatherm.

В таблице 1 показаны значения усадки, найденные при статических и динамических нагрузках, для пенополиэтилена (РЕ), полиэфира VLAP и упругого обеспечивающего комфорт материала 120 либо с сопряженным связующим волокном, либо с эксцентричным связующим волокном в качестве связующего 180, соответственно. Пенополиэтилен и полиэфир VLAP представляют собой обеспечивающие комфорт материалы, известные в данной области техники. Однако эти материалы менее безвредны для окружающей среды, чем упругий обеспечивающий комфорт материал 120, раскрытый в данном документе, поскольку полиэфир VLAP и пенополиэтилен представляют собой синтетические материалы, изготовленные из невозобновляемых материальных источников.

Предпочтительно, чтобы найденные значения усадки являлись малыми, поскольку это указывает на то, что упругий обеспечивающий комфорт материал 120 восстановит первоначальный размер после снятия статической нагрузки. Если найденное значение усадки в идеале равно нулю, то в обеспечивающем комфорт материале не будет видимой остаточной деформации после снятия статической нагрузки. Найденные значения усадки, показанные в таблице 1, были измерены с использованием стандарта ISO 3358:2014 для проверки остаточной деформации после 80 000 циклов.

Как показано в таблице 1, упругие обеспечивающие комфорт материалы 120 имеют значения усадки от 38 до 41% (чем меньше, тем лучше), чем, например, полиэфир VLAP. Результаты испытаний показывают, что упругий обеспечивающий комфорт материал 120 имеет подходящие свойства для предполагаемого применения в качестве обеспечивающего комфорт материала.

В соответствии с одним вариантом реализации примерно 76-92% масс., упругого обеспечивающего комфорт материала 120 состоит из древесных волокон, которые представляют собой устойчивый и пригодный для повторного использования материал. Следовательно, упругий обеспечивающий комфорт материал 120 намного более безвреден для окружающей среды, чем, например, другие вспененные синтетические полимеры, используемые в технике в качестве обеспечивающих комфорт материалов. Более того, упругий обеспечивающий комфорт материал 120 может быть изготовлен из материалов, оставшихся, например, от лесопилки.

Кроме того, древесные волокна в обеспечивающем комфорт материале 120 имеют биологическую основу и обладают гигроскопическими свойствами, что может дать преимущество в ощущении комфорта, так как тело человека более комфортно чувствует себя, соприкасаясь с натуральными волокнами, которые обладают достаточной паропроницаемостью. Так, древесные волокна обладают достаточной воздухопроницаемостью, то есть паропроницаемостью, отводом влаги, например, транспирацией и т.д.

Низкая концентрация связующего 180 позволяет получить упругий обеспечивающий комфорт материал 120, содержащий меньше пластмассовых элементов, следовательно, он более безвреден для окружающей среды и легче может быть переработан.

Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 может иметь плотность от 10 до 300 кг/м³, например, от 10 до 100 кг/м³, предпочтительно от 30 до 100 кг/м³, например, от 25 до 50 кг/м³, и наиболее предпочтительно около 40 кг/м³.

Предпочтительно упругий обеспечивающий комфорт материал 120 содержит антипирен. Данный антипирен может быть коммерчески доступным антипиреном, таким как органическое или неорганическое соединение, содержащее серу, бром, хлор, фосфор, азот, алюминий и/или магний; соединения металла; минерала; и/или брома, и/или аммониевой, или карбоновой соли; или их комбинаций. Антипиреном может быть, например, сульфат аммония. Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 может быть обработан антипиреном, например, путем распыления антипирена, пропитки антипиреном или пропитки антипиреном, растворенным или диспергированным в жидкости. Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 также может содержать огнестойкие волокна. Огнестойкие волокна известны в данной области техники (см., например, WO 2017/084721 А1).

Необязательно упругий обеспечивающий комфорт материал 120 слегка уплотняют, чтобы получить обеспечивающий комфорт материал 120, обладающий улучшенными теплоизоляционными свойствами. Первоначально менее плотный упругий обеспечивающий комфорт материал можно уплотнить, слегка сжав его при нагревании, чтобы получить более плотный материал, т.е. уплотненный материал. Однако в соответствии с таким вариантом реализации уплотненный упругий обеспечивающий комфорт материал 120 по-прежнему остается мягким и гибким, но его плотность составляет менее 300 кг/м³, например, находится в диапазоне от 100 до 200 кг/м³.

Обивочный материал 130 может быть тканью. Ткань может быть тканой или нетканой тканью. Ткань может содержать волокна хлопка, пеньки, льна и/или полиэфира. Подкладка 140 может быть подкладкой 140, как описано в WO 2015/177267 А1. Подкладка 140 предназначена для обеспечения защиты от износа, а также подкладка 140 может способствовать удобной сборке чехлов и предотвращать деформацию обеспечивающего комфорт материала 120 во время сборки наружной ткани 150.

Наружная ткань 150 обращена к внешней стороне обеспечивающего комфорт элемента 100 с мягкой обивкой, показанного на Фиг. 1b.

На Фиг. 2 показан иллюстративный вариант реализации стула 200 с обитым сиденьем. Сиденье содержит обеспечивающий комфорт элемент 100 с мягкой обивкой, как описано в данном документе.

На Фиг. 3 показан еще один иллюстративный вариант реализации. На Фиг. 3 показана кровать 300 с матрасом, содержащим обеспечивающий комфорт элемент 100 с мягкой обивкой в соответствии с одним вариантом реализации. На Фиг. 4 схематично показан способ 400 получения обеспечивающего комфорт элемента 100 с мягкой обивкой. Данный способ 400 включает первую стадию 410 изготовления упругого обеспечивающего комфорт материала 120. На необязательной второй стадии 420 упругий обеспечивающий комфорт материал 120 разрезают с получением куска указанного обеспечивающего комфорт материала 120. Упругий, поддающийся разрезанию, обеспечивающий комфорт материал 120 можно разрезать и придать ему любой желаемый размер и/или форму, если это необходимо, в зависимости от того, какой обеспечивающий комфорт элемент 100 с мягкой обивкой должен быть изготовлен.

На следующей стадии кусок упругого обеспечивающего комфорт материала 120 предпочтительно размещают 430 на предусмотренную базовую часть 110, а затем обтягивают 440 внутри обивочным материалом 130. Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 размещают на внешней стороне базовой части 110.

В качестве альтернативы способ 400 дополнительно включает стадию 450 нанесения подкладки 140 на обивочный материал 130, как показано на Фиг. 1b. Кроме того, способ может также включать стадию 460 нанесения наружной ткани 150 на обивочный материал 130 или на подкладку 140, как показано на Фиг. 1b.

Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 изготавливают, сначала определив концентрацию связующего 180 по отношению к лигноцеллюлозному волокну 170. Определение концентрации основано на определении массы. После определения концентрации желаемое количество лигноцеллюлозных волокон 170 и связующего 180, соответственно, смешивают в аэрируемом барабане, многократно последовательно загружая их по очереди, в результате чего получают смесь из лигноцеллюлозы и связующего.

Полученную смесь помещают на транспортировочное устройство, например, конвейерную ленту с формовочной головкой. Смесь может либо падать на конвейерную ленту, либо ее выдувают на конвейерную ленту. Транспортировочное устройство транспортирует смесь через ролик в печь. Роликом задают высоту готового упругого обеспечивающего комфорт материала 120.

В печи смесь подвергают нагреву, так что связующее в смеси частично плавится и связывает лигноцеллюлозные волокна вместе. Необязательно печь распределяет тепло через смесь в одном или нескольких направлениях, так что связующее 180 по меньшей мере частично расплавляется и образует матрицу вместе с лигноцеллюлозными волокнами 170. Тепло, распространяющееся в одном или нескольких направлениях, обеспечивает эффективный и равномерный нагрев всего объема материала, который нужно сформировать. Необязательно на этой стадии можно также использовать ролики, которыми регулируют высоту смеси и которая затем станет упругим обеспечивающим комфорт материалом 120.

Связанный упругий обеспечивающий комфорт материал 120 извлекают из печи в виде большого коврика или матраца, который можно разрезать на заданные формы и/или длины и/или листы. Необязательно упругий обеспечивающий комфорт материал 120 может быть смотан в рулон.

В этом способе используемое связующее 180 предпочтительно представляет собой сухое связующее 180, таким образом, можно уменьшить количество стадий, используемых в процессе формирования, по сравнению, когда используют жидкие связующие.

Таким образом, упругий обеспечивающий комфорт материал 120, раскрытый в данном документе, содержит лигноцеллюлозные волокна 170, придающие упругие свойства данному упругому обеспечивающему комфорт материалу 120, и связующее 180 в концентрации от 1 до 30% масс., например, от 8 до 24% масс. Связующее 180 связывает лигноцеллюлозные волокна 170 вместе и предпочтительно представляет собой двухкомпонентное связующее волокно. Кроме того, связующее 180 может также способствовать эластичности упругого обеспечивающего комфорт материала 120. Двухкомпонентное связующее волокно может представлять собой эксцентричное или концентрическое связующее волокно типа сердцевина-оболочка или смежное эксцентричное связующее волокно. Необязательно двухкомпонентное связующее волокно может быть извитым волокном. Лигноцеллюлозные волокна 170 могут быть древесными волокнами, такими как древесные волокна из ели, сосны, осины или березы, и указанные волокна могут иметь длину L в диапазоне примерно 1-50 мм, предпочтительно в диапазоне 6-25 мм.

Необязательно упругий обеспечивающий комфорт материал 120 можно сочетать с металлическими пружинами или спиральными пружинами, например, пружинами Боннеля или пружинными блоками 190, как показано на Фиг. 5а. Упругий обеспечивающий комфорт материал 120 расположен поверх слоя из металлической пружины/спиральной пружины 190, а поверх упругого обеспечивающего комфорт материала 120 предусмотрена необязательная обивочная ткань 130, необязательная подкладка 140 и необязательная наружная ткань 150, как также показано и на Фиг. 1b.

Кроме того, необязательно, как показано на Фиг. 5b, ткань 135, которая является более жесткой и менее упругой, чем упругий обеспечивающий комфорт материал 120, расположена под пружинными блоками 190. Такая ткань 135 может быть джутовой тканью. Вариант реализации, показанный на Фиг. 5b, дополнительно включает дополнительный слой 120b упругого обеспечивающего комфорт материала 120 и вторую наружную ткань 150b.

Обеспечивающий комфорт материал 120 действует как мягкий амортизирующий материал, расположенный поверх спиральных пружин или пружинных блоков 190, и скрывает ощущение металла, а также придает поверхности дополнительный комфорт.

В таблице 2 показаны результаты испытаний при определении потери высоты. Общая потеря высоты после 50 000 циклов была измерена в процентах для двух подушек, содержащих упругий обеспечивающий комфорт материал 120 в сочетании с пружинным блоком или с металлическими пружинами Боннеля. Общая потеря высоты составила 19% для подушки, содержащей упругий обеспечивающий комфорт материал 120 в сочетании с пружинным блоком, и 15% для подушки, содержащей упругий обеспечивающий комфорт материал 120 в сочетании с металлическими пружинами Боннеля. Эти результаты находятся в пределах порога приемлемого результата и, таким образом, удовлетворяют требованиям к потере высоты с течением времени. Результаты испытаний также находятся в том же диапазоне, что и общая потеря высоты для традиционных материалов, таких как полиэфир VLAP.

Без дальнейшей детализации полагают, что специалист в данной области техники может, используя данное описание, использовать настоящее изобретение в наиболее полной мере. Следовательно, предшествующие предпочтительные конкретные варианты реализации следует рассматривать только как иллюстрацию и никоим образом не ограничивающие данное раскрытие.

Хотя настоящее изобретение было описано выше со ссылкой на конкретные варианты реализации, оно не предназначено для ограничения конкретной формой, изложенной в настоящем документе. Скорее, изобретение ограничено только прилагаемой формулой изобретения и другими вариантами реализации, кроме указанных выше, в равной степени возможных в пределах объема прилагаемой формулы изобретения, например, отличных от описанных выше.

В прилагаемой формуле изобретения термин «содержит/содержащий» не исключает наличия других элементов или стадий. Кроме того, хотя отдельные признаки могут быть включены в разные пункты формулы изобретения, они могут быть с успехом объединены, и включение в различные пункты формулы изобретения не означает, что комбинация признаков невозможна и/или невыгодна. Кроме того, ссылки в единственном числе не исключают наличия множественного числа. Термины в единственном числе, а также термины «первый», «второй» и т.д. не исключают наличия множественного числа.

Элемент мебели, содержащий упругий обеспечивающий комфорт материал (120) и обивочный материал. Упругий обеспечивающий комфорт материал включает лигноцеллюлозные волокна, которые придают упругие свойства указанному упругому обеспечивающему комфорт материалу, и связующее в концентрации от 1 до 30 % масс. Связующее связывает лигноцеллюлозные волокна вместе. Изобретение также относится к способу получения такого элемента мебели. 5 н. и 34 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Элемент мебели, содержащий упругий обеспечивающий комфорт материал (120) и обивочный материал (130), при этом упругий обеспечивающий комфорт материал (120) содержит лигноцеллюлозные волокна (170), придающие упругие свойства упругому обеспечивающему комфорт материалу, и связующее (180), где связующее (180) представляет собой двухкомпонентное связующее волокно, содержащее термопластичный материал, в концентрации от 1 до 30 % масс., где связующее (180) связывает лигноцеллюлозные волокна (170) вместе.

2. Элемент мебели по п. 1, в котором лигноцеллюлозные волокна (170) являются древесными волокнами.

3. Элемент мебели по п. 1 или 2, в котором связующее (180) присутствует в концентрации от 3 до 20 % масс. в упругом обеспечивающем комфорт материале.

4. Элемент мебели по п. 3, в котором связующее (180) присутствует в концентрации от 4 до 16 % масс. в упругом обеспечивающем комфорт материале.

5. Элемент мебели по любому из предшествующих пунктов, в котором лигноцеллюлозные волокна (170) присутствуют в концентрации от 70 до 99 % масс.

6. Элемент мебели по п. 5, в котором лигноцеллюлозные волокна (170) присутствуют в концентрации от 80 до 97 % масс.

7. Элемент мебели по п. 6, в котором лигноцеллюлозные волокна (170) присутствуют в концентрации от 84 до 96 % масс.

8. Элемент мебели по любому из предшествующих пунктов, в котором упругий обеспечивающий комфорт материал (120) имеет плотность от 10 до 100 кг/м³.

9. Элемент мебели по п. 8, в котором упругий обеспечивающий комфорт материал (120) имеет плотность от 30 до 100 кг/м³.

10. Элемент мебели по п. 8, в котором упругий обеспечивающий комфорт материал (120) имеет плотность от 25 до 50 кг/м³.

11. Элемент мебели по любому из предшествующих пунктов, в котором упругий обеспечивающий комфорт материал (120) содержит антипирен.

12. Элемент мебели по любому из предшествующих пунктов, в котором упругий обеспечивающий комфорт материал (120) имеет толщину Т от 5 до 100 мм.

13. Элемент мебели по п. 12, в котором упругий обеспечивающий комфорт материал (120) имеет толщину Т от 20 до 60 мм.

14. Элемент мебели по любому из предшествующих пунктов, причем указанный элемент мебели дополнительно содержит базовую часть (110).

15. Элемент мебели по п. 14, причем указанный элемент мебели представляет собой изголовье кровати, спинку сиденья, подлокотник или сиденье с подушкой.

16. Элемент мебели по п. 14 или 15, в котором указанная базовая часть (110) состоит из плиты из цельного дерева, фанерной плиты, плиты с ориентированной стружкой OSB, стружечной плиты, также известной как плита низкой плотности, плиты высокой плотности HDF или плиты средней плотности MDF.

17. Элемент мебели по любому из пп. 1-16, представляющий собой матрац или подушку.

18. Элемент мебели по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный обивочный материал (130) представляет собой ткань.

19. Элемент мебели по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий подкладку (140), причем подкладка расположена по меньшей мере частично поверх обивочного материала (130).

20. Элемент мебели по п. 19, в котором подкладка расположена между обивочным материалом (130) и наружной тканью (150).

21. Элемент мебели по любому из пп. 1-15 или 18-20, дополнительно содержащий слой спиральных пружин или пружинных блоков (190), расположенных рядом с упругим обеспечивающим комфорт материалом (120).

22. Применение упругого обеспечивающего комфорт материала в элементе мебели, где упругий обеспечивающий комфорт материал (120) содержит лигноцеллюлозные волокна (170), придающие упругие свойства упругому обеспечивающему комфорт материалу, и связующее (180), где связующее (180) представляет собой двухкомпонентное связующее волокно, содержащее термопластичный материал, в концентрации от 1 и 30 % масс., причем связующее (180) связывает лигноцеллюлозные волокна (170) вместе.

23. Применение упругого обеспечивающего комфорт материала по п. 22, в котором указанный элемент мебели представляет собой изголовье кровати, спинку сиденья, сиденье с подушкой, подлокотник, матрац или подушку.

24. Применение упругого обеспечивающего комфорт материала в элементе мебели по п. 22 или 23, в котором упругий обеспечивающий комфорт материал (120) имеет плотность от 10 до 100 кг/м³.

25. Применение упругого обеспечивающего комфорт материала в элементе мебели по пп. 22-24, в котором лигноцеллюлозные волокна (170) представляют собой древесные волокна.

26. Применение упругого обеспечивающего комфорт материала в элементе мебели по пп. 22-25, при этом связующее (180) присутствует в упругом обеспечивающем комфорт материале в концентрации от 3 до 20 % масс.

27. Применение упругого обеспечивающего комфорт материала в элементе мебели по пп. 22-26, при этом упругий обеспечивающий комфорт материал (120) пропитан антипиреном.

28. Применение упругого обеспечивающего комфорт материала в элементе мебели по п. 27, в котором антипирен выбран из группы, состоящей из органических или неорганических соединений, включающих серу, бром, хлор, фосфор, азот, алюминий и/или магний; соединения металла; минерала; и/или брома и/или аммониевой или карбоновой соли; или их комбинаций.

29. Способ получения элемента мебели, при этом способ (400) включает следующие стадии:

- обеспечение (410) упругого обеспечивающего комфорт материала (120) по любому из пп. 1-21; и

- покрывание (440), по меньшей мере частично, указанного упругого обеспечивающего комфорт материала (120) с использованием обивочного материала (130).

30. Способ по п. 29, дополнительно включающий разрезание (420) указанного упругого обеспечивающего комфорт материала (120) перед стадией покрывания (440) на куски упругого обеспечивающего комфорт материала (120), имеющие заданные форму и размер.

31. Способ по п. 30, дополнительно включающий стадию размещения (430) указанного вырезанного куска упругого обеспечивающего комфорт материала (120) на базовую часть (110) перед стадией покрывания (440), по меньшей мере частично, указанного куска упругого обеспечивающего комфорт материала (120).

32. Способ по любому из пп. 29-31, дополнительно включающий стадию нанесения (450) подкладки (140) на обивочный материал (130).

33. Способ по любому из пп. 29-32, дополнительно включающий стадию нанесения (460) наружной ткани (150) на обивочный материал (130) или подкладку (140).

34. Упругий обеспечивающий комфорт материал (120), содержащий лигноцеллюлозные волокна (170), придающие упругие свойства упругому обеспечивающему комфорт материалу, и связующее (180) в концентрации от 1 до 30 % масс., при этом связующее (180) связывает лигноцеллюлозные волокна (170) вместе, и при этом связующее (180) является двухкомпонентным связующим волокном.

35. Способ получения упругого обеспечивающего комфорт материала (120), содержащего лигноцеллюлозные волокна (170), придающие упругие свойства упругому обеспечивающему комфорт материалу, и связующее (180) в концентрации от 1 до 30 % масс., при этом связующее (180) связывает лигноцеллюлозные волокна (170) вместе, и при этом связующее (180) представляет собой двухкомпонентное связующее волокно, причем способ включает следующие стадии:

- определение концентрации связующего (180) по отношению к лигноцеллюлозному волокну (170);

- смешивание лигноцеллюлозных волокон (170) и связующего (180), в результате чего получают смесь лигноцеллюлозных волокон (170) и связующего (180);

- размещение смеси на транспортировочном устройстве;

- транспортировка смеси через ролик в печь;

- нагревание смеси в печи таким образом, чтобы связующее (180) частично расплавилось и связало лигноцеллюлозные волокна (170) вместе; и

- извлечение сформированного упругого обеспечивающего комфорт материала (120) из печи.

36. Способ по п. 35, в котором стадию смешивания лигноцеллюлозных волокон (170) и связующего (180) проводят в аэрируемой камере барабана во множестве последовательностей.

37. Способ по п. 35 или 36, в котором стадия нагревания смеси дополнительно включает регулирование высоты смеси для последующего превращения в упругий обеспечивающий комфорт материал (120) в печи с роликами.

38. Способ по любому из пп. 35-37, дополнительно включающий стадию разрезания сформированного упругого обеспечивающего комфорт материала (120) на заданные формы, и/или длины, и/или листы.

39. Способ по любому из пп. 35-38, дополнительно включающий наматывание упругого обеспечивающего комфорт материала (120) на рулон.