[0002] 本发明涉及用于例如枕头和被子中以替代或至少补充天然羽毛的人造羽毛填充材料。此外，本发明涉及用于生产这样的人造羽毛填充材料的方法。此外，本发明涉及用于生产这样的人造羽毛填充材料的设备。

[0003] 来自禽类的羽毛和绒毛长期被用作枕头和被子中的填充材料。此外，羽毛和绒毛已被用作衣服例如夹克中的保温材料。尤其是在枕头中，羽毛的弹性特性比其保温特性更重要。相反的适用于服装。此外，绒毛同样有助于枕头的弹性特性，因为它们提供记忆效应。

[0004] 鉴于它们的起源，在该领域中已经进行了各种尝试以寻找来自禽类的羽毛和绒毛的替换物。这些替换物中的一部分被吸引到羽毛或绒毛状材料，因此集中于结构相似性，而余者首先集中于功能。的确已经提供了许多材料作为绒毛的替换物以用于服装中的保温。然而，这样的材料虽然具有良好的保温特性，但发现较少用作用于枕头和被子，特别是用于枕头的填充材料。此外，填充材料中的羽毛所提供的功能特性与绒毛所提供的特性截然不同。如已经提及的，枕头中的羽毛所提供的弹性但仍然柔软的感觉是期望的特性。

[0005] 因此，期望提供用于例如枕头和被子中以替代或至少补充这样的应用中的天然羽毛的人造羽毛填充材料。

[0006] 在本领域中，人造羽毛和绒毛的一些实例是已知的。在EP 0 620 185A1中，公开了包括细长的支撑构件的绝热单元，所述细长的支撑构件的线密度为约5mg/m至150mg/m，并且其上附接有一般分散的直径为约1.0微米至25.0微米的离散细纤维阵列。声称绝热单元的组件提供了具有与天然绒毛的热特性和机械特性相似的热特性和机械特性的非常低密度的填充材料。如已经提及的，绒毛的机械特性不同于羽毛的机械特性。此外，US 4,259,400公开了用于绗缝制品的模拟天然绒毛的纤维填塞材料。该材料呈具有限定的长度并且具有相对于其宽度的低厚度的元件的形式。该元件包括其上结合有纤维的中心丝状芯，所述纤维相对于该芯基本上横向取向以形成从该芯延伸的羽支。与EP 0 620 185 A1类似，US 
4,259,400同样被吸引到人造绒毛。在US 4,259,400中，认为人造绒毛可以替代绒毛并提供相当的体积和保温。

[0007] 因此，本领域需要用作例如枕头和被子中的填充材料的人造羽毛。

[0057] 以下描述集中于本发明的适用于人造羽毛填充材料的一个实施方案。然而，应理解，本发明不限于所描述的具体示例性实施方案。

[0058] 人造羽毛填充材料包括多根人造羽毛1。如在图1中可以看出，根据一个实施方案，单根人造羽毛1包括第一非织造材料的第一条带20。在所示实施方案中为单丝的长丝10沿条带20的一个延伸例如纵向延伸布置在中心。长丝10结合至第一条带20。

[0059] 图2a是图1的人造羽毛1的俯视图。图2b是沿图2a的线II b‑II b截取的截面，以及图2c是沿图2a的线II c‑II c截取的截面。如在图2b中可以看出，根据一个实施方案的人造羽毛1包括第二非织造材料的第二条带30。长丝10布置在第一条带20与第二条带30之间。此外，在布置在中心的长丝10的每一侧处，条带20、30的垂直于布置在中心的长丝10的延伸的截面是弯曲的。条带20、30的弯曲截面的弯曲21可以具有圆弧形状。因此，在图2b的透视图中，人造羽毛1具有类似于如从头部看到的飞翔的海鸥的形状的形状。此外，如在图2c中可以看出，根据一个实施方案的长丝10具有弧形状。弧形长丝10的弯曲11可以具有圆弧形状。此外，如在图2a中可以看出，第一条带20可以通过被布置成类似于天然羽毛中的羽支的多条结合线22结合至第二条带30，由此与布置在中心的长丝一起形成羽毛状鱼骨图案。

[0060] 在图3和4中，示出了根据一个实施方案的用于生产人造羽毛填充材料的设备40。该设备包括压延机41，所述压延机41具有至少两个可旋转辊42、45和布置在至少两个可旋转辊42、45下游的可旋转的冷却辊46。提供有加热装置44，并且在所示的实施方案中，这是通过辊42、45中的至少一者设置有加热器44来完成的。设备40被布置成用于将纤维材料的第一网25、长丝10和纤维材料的第二网35从卷轴49进给至压延机41。长丝10可以为鞘‑芯双组分纤维。鞘‑芯双组分纤维中的芯可以包含聚酯(例如PET)并且具有约265℃的熔点。此外，鞘‑芯双组分纤维中的鞘可以包含共聚酯(例如共聚‑PET)并且具有约180℃的熔点。纤维材料的第一网25以及纤维材料的第二网35可以为约10gsm的PET纺粘。

[0061] 在将第一网25、长丝10和第二网35进给至压延机41时，长丝10在第一网25与第二网35之间进给。此外，压延机41被布置成用于在两个可旋转辊42、45之间压延第一网25、长丝10和第二网35。在压延第一网25、长丝10和第二网35时，长丝10分别熔融结合至第一网25和第二网35。设备40还包括第一切割装置50，所述第一切割装置50用于将第一网25材料和第二网35材料(如果存在的话)切割成带26，其中在各带26处中心地布置有一根长丝10。第一切割装置50布置在可旋转辊42、45的下游，但在一个替代实施方案中，可以放置在可旋转辊42、45的上游，或者甚至可以一体化到可旋转辊42、45中。通常，冷却辊46布置在第一切割装置50的上游。在通过加热装置44以将长丝10熔融结合至第一网25之后，使第一网25和长丝10与冷却辊46接触以将它们冷却，从而为它们提供弧形配置。在图3中，第一网25和长丝10在冷却辊46圆周的约10％上与冷却辊46接触。然而，接触可以优选地大于冷却辊46圆周的10％。

[0062] 此外，设备40包括用于将带26横切成人造羽毛1的第二切割装置60。第二切割装置60布置在第一切割装置50和可旋转辊42、45的下游。在第二切割装置60的下游，布置有收集站70，所述收集站70将生产的人造羽毛1收集成人造羽毛填充材料。

[0063] 图5a中示出了根据一个实施方案的辊42。辊42沿其周围设置有凹槽47，所述凹槽47用于接收比第一网25和第二网35厚的长丝10。每个凹槽47的截面(参见图5b)可以是半圆形的以符合长丝10。通过沿可旋转辊42、45中的至少一者的周围为其提供用于接收长丝10的凹槽，如果长丝10不分离可旋转辊42、45，则第一网25和第二网35的压延变得更有效。此外，凹槽47应该足够浅以允许在压延长丝10、第一网25和第二网35时将它们挤压在一起。

[0064] 图6中示出了根据另一个实施方案的辊42。除了图5所示的凹槽47之外，辊42是压花的。压花用于为人造羽毛1提供羽毛状鱼骨图案48。

[0065] 图7a至7d中示出了根据另一个实施方案的冷却辊46。冷却辊46的半径(r1、r2)沿其纵向延伸变化(参见图7b和7c，示出了冷却辊46的两个径向截面)，冷却辊46沿其纵向延伸成波浪形(参见图7d，示出了冷却辊46的纵向截面)。

[0066] 在图8中，提供了与图2中的人造羽毛相关的根据一个实施方案的人造羽毛的照片。在照片中指示了第一非织造材料的第一条带20和长丝10。此外，还指示了一条结合线2
22。该羽毛为约60mm长且约36mm宽。非织造物为10m/m纺粘。

[0067] 为了提供用于枕头的人造羽毛填充材料，图8中的人造羽毛可以与根据例如US 5,851,665中的实施例2的人造绒毛(参见其中的图1B)组合。在将人造羽毛和人造绒毛组合以提供用于例如枕头的人造填充材料时，通常使用比人造羽毛的重量比例更高的重量比例的绒毛。因此，用于例如枕头的人造填充材料可以包含约20重量％的人造羽毛和80重量％的人造绒毛。在一些实施方案中，人造绒毛的比例可以甚至更高，例如最高达95重量％。

[0068] 本案提供以下技术方案：

[0069] 方案1.一种人造羽毛填充材料，包含人造羽毛(1)，所述人造羽毛(1)各自包括第一非织造材料的第一片(20)，其中长丝(10)沿所述片的一个延伸布置，所述长丝(10)结合至所述第一片(20)。

[0070] 方案2.根据方案1所述的人造羽毛填充材料，其中所述第一片(20)为条带，所述长丝(10)例如单丝沿所述条带的纵向延伸布置，优选地沿所述条带的纵向延伸布置在中心；和/或其中所述长丝(10)熔融结合至第一非织造材料的所述第一片(20)。

[0071] 方案3.根据方案1或2所述的人造羽毛填充材料，其中所述人造羽毛(1)还包括第二非织造材料的第二片(30)，例如条带，所述长丝(10)布置在非织造材料的所述第一片(20)与所述第二片(30)之间，其中所述长丝(10)也结合例如熔融结合至所述第二片(30)；优选地，所述第一片(20)结合至所述第二片(30)；更优选地，所述第一片(20)熔融结合至所述第二片(30)。

[0072] 方案4.根据方案3所述的人造羽毛填充材料，其中所述第一片(20)结合至所述第二片(30)，结合采用多条结合线(22)的形式；优选地，所述结合线(22)被布置成类似于天然羽毛中的羽支，由此与所述长丝(10)一起形成羽毛状鱼骨图案。

[0073] 方案5.根据方案1至4中任一项所述的人造羽毛填充材料，其中所述第一非织造材料、和所述第二非织造材料——如果存在的话：

[0074] ‑具有1g/m2至50g/m2，例如5g/m2至30g/m2的表面重量；和/或

[0075] ‑为纺粘非织造物和/或熔喷非织造物；和/或

[0076] ‑包含线密度为0.5分特至10分特，例如1分特至5分特的纤维；和/或包含平均直径为0.1μm至30μm，例如对于纺粘非织造物为5μm至30μm，或对于熔喷非织造物为0.1μm至15μm的纤维。

[0077] 方案6.根据方案1至5中任一项所述的人造羽毛填充材料，其中所述长丝(10)为双组分纤维，例如鞘‑芯双组分纤维，和/或所述长丝(10)为中空的；和/或其中所述长丝(10)的最大截面尺寸为0.05mm至1mm；优选为0.4mm至0.6mm。

[0078] 方案7.根据方案6所述的人造羽毛填充材料，其中所述长丝(10)为鞘‑芯双组分纤维，所述鞘包含熔点比所述芯中的聚合物的熔点低至少20℃的聚合物；优选地，所述芯包含熔点为至少220℃的聚酯，以及所述鞘的熔点低于200℃，例如为110℃至190℃。

[0079] 方案8.根据方案1至7中任一项所述的人造羽毛填充材料，其中所述长丝(10)具有弧例如圆弧的形状；优选地，半径为25mm至400mm，例如50mm至200mm。

[0080] 方案9.根据方案1至8中任一项所述的人造羽毛填充材料，其中在所述长丝(10)的每一侧处，所述第一片(20)的垂直于所述长丝(10)的延伸的截面是弯曲的；弯曲(21)优选地具有圆弧形状，优选地，所述人造羽毛(1)的在垂直于所述长丝(10)的延伸看到的截面具有飞翔的海鸥的从头部看到的形状。

[0081] 方案10.根据方案1至9中任一项所述的人造羽毛填充材料，其中所述人造羽毛填充材料还包含绒毛；优选地，所述绒毛为人造绒毛，优选地，所述人造羽毛填充材料包含5重量％至95重量％的人造羽毛和5重量％至95重量％的绒毛，例如5重量％至50重量％的人造羽毛和50重量％至95重量％的绒毛，和/或所述人造羽毛填充材料包含比人造羽毛的重量比例更高的重量比例的绒毛，和/或所述人造羽毛填充材料包含10重量％至30重量％的人造羽毛并且余量为绒毛。

[0082] 方案11.根据方案10所述的人造羽毛填充材料，其中所述人造羽毛填充材料还包含人造绒毛簇，其中所述绒毛簇各自包含并排布置成束的多根长丝，所述长丝在一个结合位置处熔融结合在一起；优选地，所述长丝为卷曲的。

[0083] 方案12.一种填充有根据方案1至11中任一项所述的人造羽毛填充材料的制品，所述制品选自枕头、被子、睡袋和垫子构件。

[0084] 方案13.一种生产人造羽毛填充材料的方法，所述方法包括以下步骤：

[0085] ‑将至少一根长丝(10)和纤维材料的第一网(25)进给至压延机(41)，所述压延机(41)具有至少一个辊(42)和用于加热所述第一网的加热装置(44)；

[0086] ‑在所述压延机(41)的下游或上游由所述第一网(25)形成至少一个带(26)，其中所述长丝(10)沿所述带(26)布置；

[0087] ‑通过所述压延机(41)将所述长丝(10)结合例如熔融结合至所述纤维材料；以及[0088] ‑将所述带(26)和所述长丝(10)横切以形成人造羽毛(1)。

[0089] 方案14.根据方案13所述的生产人造羽毛填充材料的方法，其中所述长丝(10)中心地布置在所述带(26)上；和/或进给至所述压延机(41)的所述长丝(10)布置在纤维材料的第二网(35)与所述第一网(25)之间。

[0090] 方案15.根据方案13或14所述的生产人造羽毛填充材料的方法，其中，所述压延机(41)包括至少两个旋转辊(42、45)，所述至少两个旋转辊(42、45)用于压延在它们之间的所述第一网(25)和所述长丝(10)，所述辊(42、45)中的至少一者被加热，所述压延机(41)还包括布置在被加热的至少一个辊(42、45)的下游的冷却辊(46)，其中所述压延机(41)被布置成使得在压延所述第一网(25)和任选地所述长丝(10)时，所述第一网(25)和任选地所述长丝(10)在所述冷却辊(46)圆周的至少5％、10％、25％或50％上与所述冷却辊(46)接触，由此为所述长丝(10)提供弧形状；优选地，所述冷却辊(46)的半径为25mm至400mm，例如50mm至200mm。

[0091] 方案16.根据方案13至15中任一项所述的生产人造羽毛填充材料的方法，其中所述压延机(41)包括至少两个旋转辊(42、45)，所述至少两个旋转辊(42、45)用于压延在它们之间的所述第一网(25)和所述长丝(10)，所述辊(42、45)中的至少一者被加热，所述压延机(41)还包括布置在被加热的至少一个辊(42、45)的下游的冷却辊(46)，其中所述冷却辊(46)的直径沿其纵向延伸变化，由此在所述长丝(10)的每一侧处，所述带(26)的在垂直于长丝(10)的延伸的方向上看到的截面是弯曲的，优选地，弯曲(21)具有圆弧形状。

[0092] 方案17.根据方案13至16中任一项所述的生产人造羽毛填充材料的方法，其中所述压延机(41)包括至少两个旋转辊(42、45)，所述至少两个旋转辊(42、45)用于压延在它们之间的所述第一网(25)和所述长丝(10)，所述辊(42、45)中的至少一者被加热，其中所述辊(42、45)中的至少一者是压花的，由此所述第一网(25)被提供有图案，例如羽毛状鱼骨图案；优选地，如果进给至所述压延机(41)的所述长丝(10)布置在纤维材料的第二网(35)与所述第一网(25)之间，则所述第一网(25)熔融结合至纤维材料的第二网(35)。

[0093] 方案18.根据方案13至17中任一项所述的生产人造羽毛填充材料的方法，其中至少两根长丝(10)分别平行地布置在待进给至加热的压延机(41)的所述第一网(25)上，所述方法还包括以下步骤：在将所述长丝(10)结合至所述第一网(25)之前或之后，优选之后，切割所述长丝(10)之间的所述第一网(25)，由此提供至少两个带(26)，每个带(26)包括一根长丝(10)，其中在切割所述长丝(10)之间的所述第一网(25)之后，将所述至少两个带(26)切割成人造羽毛(1)。

[0094] 方案19.一种用于生产人造羽毛填充材料的设备(40)，所述设备(40)包括：至少两个可旋转辊(42、45)，所述至少两个可旋转辊(42、45)用于压延在它们之间的纤维材料的第一网(25)和长丝(10)；和加热装置(44)，所述加热装置(44)用于加热待压延的纤维材料的所述第一网(25)，由此将所述长丝(10)熔融结合至所述第一网(25)，优选地，所述辊(42、45)中的至少一者设置有加热器(44)，所述设备(40)还包括：第一切割装置(50)，所述第一切割装置(50)用于将所述第一网(25)切割成带(26)，其中沿所述带(26)中的每一者布置有一根长丝(10)，所述第一切割装置(50)布置在所述可旋转辊(42、45)的上游或下游；和第二切割装置(60)，所述第二切割装置(60)布置在所述第一切割装置(50)和所述可旋转辊(42、
45)的下游，用于将所述带(26)横切成人造羽毛(1)。

[0095] 方案20.根据方案19所述的设备(40)，其中所述设备(40)还包括布置在所述加热装置(44)下游的冷却辊(46)，所述设备(40)被配置成运行使得在压延所述纤维材料的所述第一网(25)和所述长丝(10)时，所述冷却辊(46)在其圆周的至少5％、10％、25％或50％上与所述纤维材料的所述第一网(25)和任选地所述长丝(10)接触。

[0096] 方案21.根据方案19或20所述的设备(40)，其中所述压延机的所述辊(42、45)中的至少一者是压花的。