立体网状结构,立体网状结构的制造方法及立体网状结构的制造装置

摘要

本发明的目的为提供一种立体网状结构的制造装置，所述制造装置能以低成本轻易调整排斥力和尺寸精确度，根据本发明的一立体网状结构的制造装置1包括：一喷嘴3，配置成具有复数个挤压孔31的数组，用以向下挤出和滴落一熔化状态的热塑性合成树脂，藉此形成由复数个细纤维20所构成的一细纤维组件21；一对斜槽42a和42b，跨细纤维组件21的纵向面22a和22b而设置以具有数个斜表面44a和44b是倾斜朝向细纤维组件21，并跨一距离S1而相对设置，所述距离比挤压孔31的数组的一短边长度小；数个供水口5，设置成供应冷却水到斜表面44a和44b；及一对牵引机6，配置成具有数个环带61a和61b并跨一距离而相对设置，所述距离比所述斜槽组42a和42b之间的距离小，所述环带设置成与细纤维组件21的纵向面22a和22b接触并牵引细纤维组件21。

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为床垫和枕垫使用的立体网状结构，并涉及一种 立体网状结构的制造方法和一种立体网状结构的制造装置。

背景技术

在专利文献PTL1中揭示，形成一立体网状结构四个面的传统方法 是从一模具的一多孔喷嘴端向下挤出材料或主材料是热塑性合成树脂 的熔化状态细纤维，藉此使细纤维自由地落在部分浸没水中的数个牵引 机之间，细纤维是用比落下速度低的牵引速度来牵引而形成立体网状结 构。此方法在与挤出方向垂直的方向中使用二组相对设置的牵引机以形 成一矩形，相对设置的牵引机组之间的距离设成比挤出的细纤维组件的 宽度小，在牵引机浸没水中前后，细纤维组件四个周边表面全都与牵引 机接触而成形。因此最后形成与挤出方向平行的立体网状结构，它的四 个周边表面全都比表面以外的其余部分具有较高的密度，这种方法不需 任何后制加工也提高细纤维的直线对齐。

参考专利文献

PTL1：日本专利公开号JP2001-328153A

发明内容

由于应用立体网状结构的产品需求多样化，因此需要更精密调整排 斥力和尺寸精确度，专利文献PTL1所揭示的方法未做到轻易调整排斥 力或尺寸精确度，例如，在保持立体网状结构有弹性的同时却不易使立 体网状结构的表面均匀平滑。

因此本发明的目的为能以低成本轻易调整排斥力和尺寸精确度，并 提高最后形成的立体网状结构的表面平滑度，本发明的目的也为能藉由 减少冷却水供应到斜槽和防止细纤维黏住，稳定制造出表面平滑度提高 的立体网状结构。

为解决至少部分的上述问题，根据本发明的一方面，提供一种立体 网状结构的制造装置，包括：一喷嘴，设置成具有复数个挤压孔排列成 一大致矩形，并配置成向下滴落由挤压孔所挤出的一熔化状态的热塑性 合成树脂，并藉此形成由复数个细纤维所形成的一细纤维组件；一组长 斜槽，位置在所述喷嘴下方，跨所述细纤维组件的纵向面而设置以具有 数个斜表面分别向下倾斜朝向所述细纤维组件，并在所述斜表面的数个 下端跨一距离而相对设置，所述距离与所述挤压孔的数组的短边长度相 等或较小；一供水器，位置在所述长斜槽上方，用来供应冷却水到所述 斜表面；和一组牵引机，位置在所述长斜槽下方并跨一距离而相对设 置，所述距离比所述长斜槽组之间的距离小，用以接触所述细纤维组件 的纵向面并在水中运送所述细纤维组件，其特征在于，所述复数个细纤 维不规则地缠绕并在缠绕中互相热黏合以形成一立体网状结构。

根据本发明的一优选的实施例，所述立体网状结构的制造装置还可 包括一组短斜槽，位置在所述喷嘴下方，跨所述细纤维组件的数个横向 面而设置，具有数个斜表面分别向下倾斜朝向所述细纤维组件，并在所 述斜表面的数个下端跨一距离而相对设置，所述距离与所述挤压孔的数 组的长边长度相等或较小。

根据本发明的另一方面，提供一种立体网状结构的制造装置，包 括：一喷嘴，设置成具有复数个挤压孔排列成一大致矩形，并配置成向 下滴落由挤压孔所挤出的一熔化状态的热塑性合成树脂，并藉此形成由 复数个细纤维所形成的一细纤维组件；一组长斜槽，位置在所述喷嘴下 方，跨所述细纤维组件的纵向面而设置，以具有数个斜表面分别向下倾 斜朝向细纤维组件并部分浸没水中，并在所述斜表面的数个下端跨一距 离而相对设置，所述距离比所述挤压孔的数组的短边长度小；一供水 器，位置在所述长斜槽上方，用以供应冷却水到所述斜表面；和一组牵 引机，位置在所述长斜槽下方并跨一距离而相对设置，所述距离与所述 长斜槽组之间的距离相等，用以接触所述细纤维组件的纵向面并在水中 运送所述细纤维组件，其特征在于，所述复数个细纤维不规则地缠绕并 在缠绕中互相热黏合以形成一立体网状结构。

根据本发明的一优选的实施例，所述立体网状结构的制造装置还可 包括一组短斜槽，位置在所述喷嘴下方，跨所述细纤维组件的数个横向 面而设置以具有数个斜表面分别向下倾斜朝向所述细纤维组件，并在所 述斜表面的数个下端跨一距离而相对设置，所述距离比所述挤压孔数组 的长边长度小。

根据本发明的另一优选的实施例，藉由在靠近所述喷嘴纵向两端的 数个区域中的挤压孔数量比一其余区域中的挤压孔数量增加，藉由在靠 近所述喷嘴纵向两端的数个区域中的挤压孔尺寸比一其余区域中的挤 压孔尺寸加大，或藉由所述喷嘴的挤压孔数组的长边长度设成比所述短 斜槽组之间的距离大，可形成所述立体网状结构具有数个较硬侧面部 分，比相应到所述细纤维组件横向面的数个位置的其它部分具有较高的 体积密度。

根据本发明的再一优选的实施例，所述牵引机可设计成具有可变牵 引速度，所述牵引机的牵引速度并可暂时减慢，在所述立体网状结构的 一牵引方向中形成一较硬中央部分，比正常牵引速度所形成的其它部分 具有较高的体积密度。

根据本发明的另一方面，提供一种立体网状结构的制造方法，包括 以下步骤：(a)从一喷嘴向下挤出并滴落一熔化状态的热塑性合成树脂， 以形成由复数个细纤维所构成的一细纤维组件，所述喷嘴设置成具有复 数个挤压孔排列在一大致矩形；(b)将冷却水供应到一组长斜槽上，所述 长斜槽位置在所述喷嘴下方，跨所述细纤维组件的数个纵向面而设置以 向下倾斜朝向所述细纤维组件，并在数个倾斜下端跨一距离而相对设 置，所述距离与所述挤压孔的数组的一短边长度相等或较小；(c)可使位 置在所述细纤维组件的纵向面的细纤维与所述长斜槽的上表面接触，以 便将所述细纤维弯曲成大量环形，不规则地缠绕相邻的细纤维，并使所 述细纤维互相热黏合；(d)利用供应到所述长斜槽上表面的冷却水将所述 复数个缠绕的细纤维冷却；(e)在沿着所述长斜槽导引所述复数个缠绕的 细纤维斜地向下朝向所述细纤维组件中央的同时，形成所述细纤维组件 的纵向面；及(f)藉由一组牵引机将所述细纤维组件压缩并定形，所述牵 引机组位置在所述长斜槽下方并跨一距离而相对设置，所述距离比所述 相对配置的长斜槽组之间的距离小，将所述细纤维组件的纵向面支持在 所述牵引机组之间，并用比所述细纤维组件落下速度低的牵引速度来牵 引所述细纤维组件，以便浸没所述细纤维组件并冷却和固化所述浸没的 细纤维组件。

根据本发明的一优选的实施例，所述步骤(b)可将冷却水供应到一组 短斜槽上，所述短斜槽组位置在所述喷嘴下方，跨所述细纤维组件的横 向面而设置，并在数个倾斜下端跨一距离而相对设置，所述距离与所述 挤压孔的数组的一长边长度相等或较小。所述步骤(c)可使位置在所述细 纤维组件横向面上的细纤维与所述短斜槽的上表面接触，以便将所述细 纤维弯曲成大量环形，不规则地缠绕相邻的细纤维，并使所述细纤维互 相热黏合。所述步骤(d)可利用供应到所述短斜槽上表面的冷却水将所述 复数个缠绕的细纤维冷却。所述步骤(e)在沿着所述短斜槽导引所述复数 个缠绕的细纤维斜地向下朝向所述细纤维组件中央的同时，可形成所述 细纤维组件的横向面。

根据本发明另一优选的实施例，所述步骤(a)可藉由所述喷嘴在相应 到所述细纤维组件横向面的部分比所述喷嘴的其余部分增加所述细纤 维的供应，或藉由所述挤压孔的数组的长边长度设成比所述短斜槽之间 的距离大，以形成数个较硬侧面部分，比在相应到所述细纤维组件横向 面的数个位置的其它部分具有较高的体积密度。

根据本发明再一优选的实施例，所述步骤(f)可暂时减慢所述牵引机 的牵引速度，藉此在所述立体网状结构的一牵引方向中形成一较硬中央 部分，比用正常牵引速度所形成的其它部分具有较高的体积密度。

根据本发明的另一方面，提供一种立体网状结构的制造方法，包括 以下步骤：(a)从一喷嘴向下挤出并滴落一熔化状态的热塑性合成树脂， 所述喷嘴设置成具有复数个挤压孔排列成一大致矩形，以形成由复数个 细纤维所构成的一细纤维组件；(b)将冷却水供应到一组长斜槽上，所述 长斜槽组位置在所述喷嘴下方，跨所述细纤维组件的数个纵向面而相对 设置以向下倾斜朝向所述细纤维组件并部分浸没水中，并在数个倾斜下 端跨一距离而相对设置，所述距离与所述挤压孔的数组的一短边长度相 等或较小；(c)使位置在所述细纤维组件的纵向面的细纤维与所述长斜槽 的上表面接触，以便将所述细纤维弯曲成大量环形，不规则地缠绕相邻 的细纤维，并使所述细纤维互相热黏合；(d)将所述冷却水供应到所述长 斜槽的上表面，将所述复数个缠绕的细纤维冷却；(e)在沿着所述长斜槽 导引所述复数个缠绕的细纤维斜地向下朝向所述细纤维组件中央的同 时，形成所述细纤维组件的纵向面；及(f)藉由一组牵引机将所述细纤维 组件压缩并定形，所述牵引机组位置在所述长斜槽下方并跨一距离而相 对设置，所述距离与所述相对设置的长斜槽组之间的距离相等，将所述 细纤维组件的纵向面支持在所述牵引机组之间，并用比所述细纤维组件 落下速度低的牵引速度来牵引所述细纤维组件，以便浸没所述细纤维组 件并冷却和固化所述浸没的细纤维组件。

根据本发明的一优选的实施例，所述步骤(b)可将冷却水供应到一组 短斜槽上，所述短斜槽组位置在所述喷嘴下方，跨所述细纤维组件的横 向面而设置并部分浸没水中，并在数个倾斜下端跨一距离而相对设置， 所述距离与所述挤压孔的数组的一长边长度相等或较小。所述步骤(c) 可使位置在所述细纤维组件的横向面上的细纤维与所述短斜槽的上表 面接触，以便将所述细纤维弯曲成大量环形，不规则地缠绕相邻的细纤 维，并使所述细纤维互相热黏合。所述步骤(d)可利用供应到所述短斜槽 上表面的冷却水将所述复数个缠绕的细纤维冷却。所述步骤(e)可在沿着 所述短斜槽导引所述复数个缠绕的细纤维斜地向下朝向所述细纤维组 件中央的同时，形成所述细纤维组件的横向面。

根据本发明另一优选的实施例，所述步骤(a)可藉由所述喷嘴在相应 到所述细纤维组件横向面的部分比所述喷嘴的其余部分增加所述细纤 维的供应，或藉由所述挤压孔的数组的长边长度设成比所述短斜槽之间 的距离大，以形成数个较硬侧面部分，比在相应到所述细纤维组件横向 面的数个位置的其它部分具有较高的体积密度。

根据本发明再一优选的实施例，所述步骤(f)可暂时减慢所述牵引机 的牵引速度，并藉此在所述立体网状结构的一牵引方向中形成一较硬中 央部分，比用正常牵引速度所形成的其它部分具有较高的体积密度。

根据本发明的另一方面，提供一种由上述立体网状结构的制造装置 所制造的立体网状结构。

根据本发明的再一方面，提供一种由上述立体网状结构的制造方法 所制造的立体网状结构。

所述喷嘴数组的大致矩形不必是严格的矩形，却可具有一个或复数 个弧形边，例如，当应用本发明的立体网状结构作为床垫时，形成床垫 侧面的大致矩形的短边不必是直线，却可以是任意弧形。当应用本发明 的立体网状结构作为枕头时，所述大致矩形可改变成任何想要的形状， 所述细纤维组件和喷嘴的”纵向”或”长边”和”横向”或”短边” 等词仅使用在相对观念，并非以绝对方式明确说明关系，因此所述牵引 机可安装在任何想要的方向。

所述斜槽组设置成具有所述斜表面，用以导引正落下的细纤维组件 的周边侧面朝向中央，所述斜表面可以是一斜平面或是具有不同百分比 坡度的弧形表面。在所述细纤维组件的纵向和横向中分别设置数个斜槽 组的实施例中，个别的斜表面可分开地设置或可一体成型地设置成四个 连续直角。

所述牵引机具有数个旋转本体与所述细纤维组件的纵向面接触，这 些旋转本体将所述细纤维组件支持在其间的同时并藉由它们的旋转来 牵引所述细纤维组件，使用数个环带作为优选的旋转本体，然而，这并 非用以限制，滚轮和其它同等组件亦可作为所述旋转本体使用。

本发明在相对设置的牵引机组之间的距离比相对设置的斜槽组之 间的距离小的方面，相对设置的牵引机组之间的距离比相对设置的斜槽 组之间的距离小1～30%是优选的，小3～27%是更优选的，小7～25% 是最优选的。

本发明在相对设置的斜槽组之间的距离与牵引机组之间的距离相 等的方面，要求所述斜槽组的斜表面部分浸没水中，自所述斜表面的下 端算起的距离所表示的水位优选的是在2～45毫米(mm)的高度，更优选 的是在3～30毫米(mm)的高度，最优选的是在5～22毫米(mm)的高度。

本发明在相对设置的斜槽组之间的距离与相对设置的牵引机组之 间的距离相等的方面，相对设置的斜槽组之间的距离设成比所述喷嘴数 组的长边长度小6～25%是优选的，小3～10%是更优选的，小4～7%是 最优选的。

根据本发明的另一方面，提供一种立体网状结构的制造装置，包 括：一喷嘴，设置成具有复数个挤压孔排列成一大致矩形，并配置成向 下滴落由挤压孔所挤出的一熔化状态的热塑性合成树脂，并藉此形成由 复数个细纤维所构成的一细纤维组件；一组长斜槽，位置在所述喷嘴下 方，跨所述细纤维组件的纵向面而设置以具有数个斜表面分别向下倾斜 朝向所述细纤维组件，并在所述斜表面的数个下端跨一距离而相对设 置，所述距离与所述挤压孔数组的短边长度相等或较小；一供水器，位 置在所述长斜槽上方，用以将冷却水供应到所述斜表面；数个可渗透 片，设置成覆盖在所述长斜槽的数个上表面上面；数个紧固件，设置在 所述长斜槽的数个上端和下端以固定所述可渗透片；和数个牵引机，位 置在所述长斜槽下方并相对设置，与所述细纤维组件的纵向面接触并在 水中运送所述细纤维组件，其特征在于，所述复数个细纤维不规则地缠 绕并在缠绕中互相热黏合以形成一立体网状结构。

根据本发明的一优选的实施例，所述供水器位置可在所述可渗透片 上方，使冷却水在所述可渗透片的上表面渗开和流动。

根据本发明另一优选的实施例，所述供水器位置可在所述长斜槽上 方但在所述可渗透片下方，将冷却水供应在所述长斜槽的上表面与所述 可渗透片之间以形成一下层冷却水，所述冷却水可渗透通过到所述可渗 透片的上表面以形成一上层冷却水。

根据本发明的再一优选的实施例，所述长斜槽可设置成覆盖在正落 下的细纤维组件的数个侧面上面，以便冷却水能供应在所述长斜槽的上 表面上面。

根据本发明的另一方面，提供一种立体网状结构的制造方法，包括 以下步骤：(a)从一喷嘴向下挤出并滴落一熔化状态的热塑性合成树脂， 以形成由复数个细纤维所构成的一细纤维组件，所述喷嘴设置成具有复 数个挤压孔排列成一大致矩形；(b)将冷却水供应到一组长斜槽上，所述 长斜槽组位置在所述喷嘴下方，并跨所述细纤维组件的数个纵向面而相 对设置以向下倾斜朝向所述细纤维组件，也将冷却水供应到数个可渗透 片上，所述可渗透片位置在所述长斜槽的上表面上方，并在数个上端和 数个下端加以固定；(c)使位置在所述细纤维组件的纵向面上的细纤维与 所述长斜槽的数个上表面接触，以便将所述细纤维弯曲成大量环形，不 规则地缠绕相邻的细纤维，并使所述细纤维互相热黏合；(d)利用供应到 所述长斜槽上表面和所述可渗透片的冷却水，将所述复数个缠绕的细纤 维冷却；(e)在沿着所述长斜槽导引所述复数个缠绕的细纤维斜地向下朝 向所述细纤维组件中央的同时，形成所述细纤维组件的纵向面；及(f) 藉由一组牵引机将所述细纤维组件压缩并定形，所述牵引机组位置在所 述长斜槽下方并跨所述细纤维组件的纵向面而相对设置，并用比所述细 纤维组件落下速度低的牵引速度来牵引所述细纤维组件，以便浸没所述 细纤维组件并使浸没的细纤维组件冷却和固化。

所述可渗透片是具透水性的挠性组件，优选的范例是布料像棉或聚 酯纤维和金属网，然而这些材料并非用以限制，任何具有透水性和挠性 足以得到类似功能和机制的材料都可作为所述可渗透片使用。

本发明的有益效果

根据本发明的一方面，相对设置的牵引机组之间的距离设成与相对 设置的长斜槽之间的距离相等或较小，在细纤维组件的周边表面藉由与 所述长斜槽接触而成形的同时，所述相对设置的牵引机另外地施加压 缩，这使细纤维组件的内部能受压缩模制，所提供的排斥力改进和规格 精确度提高的立体网状结构并非传统方法所能达到，本发明亦提供具有 一致平滑表面的立体网状结构。

本发明在相对设置的牵引机之间的距离与相对设置的长斜槽之间 的距离相等的方面，在达成类似上述的特点和有益效果的同时，所述长 斜槽的下端浸没水中使细纤维组件能由所述牵引机牵引。

根据本发明的一方面，使用所述长斜槽和短斜槽两者以同时形成所 述细纤维组件的纵向面和横向面。

根据本发明的另一方面，藉由所述合理程序可形成所述较硬侧面部 分或较硬中央部分，以提供足以满足不同产品规格需求的立体网状结 构。

根据本发明的另一方面，可渗透片固定到长斜槽有利地使长斜槽上 表面上的冷却水流量均等，藉此省水到一适当水平，也防止细纤维的形 成劣化，并藉此提供表面平滑度改善的立体网状结构。

附图说明

图1以示意图根据本发明的实施例1描绘一立体网状结构的制造装 置1的一侧面；

图2A以下视图描绘根据实施例1具有一挤压孔数组31的一喷嘴3， 图2B以平面图描绘根据实施例1的一斜槽4；

图3以示意图描绘根据实施例1在使用中的一立体网状结构的制造 装置1；

图4是自图3的线A-A看去的一剖面图；

图5以立体图描绘根据实施例1在制造立体网状结构的过程中的一 细纤维组件21；

图6A和6B以示意图显示根据实施例1藉由调整斜槽4的安装高 度而在水位H中的变化；

图7以示意图描绘根据实施例1的一立体网状结构10的一剖面；

图8以示意图根据本发明的实施例2描绘一立体网状结构的制造装 置201的一侧面；

图9以示意图根据实施例2描绘在使用中的一立体网状结构的制造 装置201；

图10A以示意图显示根据本发明实施例1的水位H，图10B以示 意图显示根据本发明实施例2的水位H；

图11A以立体图描绘根据本发明的实施例3的一立体网状结构 310，图11B以前视图描绘实施例3的立体网状结构310；

图12A和12B以示意图显示根据实施例3在一喷嘴303中的挤压 孔331数组；

图13以立体图描绘根据本发明的实施例4的一立体网状结构410；

图14以示意图根据本发明的另一实施例描绘在使用中的一立体网 状结构的制造装置501；

图15A和15B以示意图描绘所述实施例的一斜槽504，其中图15A 是一平面图，图15B是自线D-D看去的一剖面图；

图16A和16B以示意图描绘所述实施例的斜槽504的有益效果， 其中图16A描绘根据本发明的斜槽604，图16B描绘无下紧固件573a 和573b的一斜槽；

图17以示意图描绘用于所述实施例的斜槽504的一可渗透片571 的一固定方法；

图18以示意图根据本发明的另一实施例描绘在使用中的一立体网 状结构的制造装置601；

图19A和19B以示意图描绘所述实施例的一斜槽604的有益效果， 其中图19A描绘根据本发明的斜槽604，图19B描绘无下紧固件673a 和673b的一斜槽；

图20A和20B以示意图描绘根据本发明的再一实施例的一斜槽 704，其中图20A是一平面图，图20B是自线E-E看去的一剖面图；

图21A和21B以示意图显示根据本发明的另一实施例藉由调整一 斜槽804的安装高度而在水位H中的变化；及

图22以示意图根据本发明的另一实施例描绘在使用中的一立体网 状结构的制造装置901。

图中：

1,201,301,501,601,701,801,901  立体网状结构的制造装置

3,203,303,503,603,903  喷嘴

31,231,331,531,631,931  挤压孔

4,204,304,404,504,604,704,804,904  斜槽

42a,42b,242a,242b,542a,542b,

642a,642b,842a,842b,942a,942b  长斜槽

43c,43d,543c,543d  短斜槽

44a,44b,45c,45d,244a,244b,544a,

544b,644a,644b,844a,844b,944a,944b  斜表面

747a,747b,747c,747d  分割斜槽

748a,748b,748c,748d  分割斜表面

5,205,505,605,805,905  供水口

51a,51b,251a,251b,451a,

551a,551b,651a,651b,851a,851b,951a,951b  供水管

6,6a,6b,206,206a,206b,406,506,506a,

506b,606,606a,606b,806,806a,806b,906,906a,906b  牵引机

61a,61b,261a,261b,361a,361b,

461a,461b,561a,561b,661a,661b,961a,961b  环带

63a,63b,64a,64b,263a,263b,264a,264b,563a,563b,564a,

564b,663a,663b,664a,664b,863a,863b,963a,963b,964a,964b 滑轮

7,207,507,607,807  水槽

10,210,310,410,510,610,910  立体网状结构

11,311,526,626,926  内侧部分

12,212,312,412,525,625,925  表层

20,220,320,420,520,920  细纤维

21,221,421,521,921  细纤维组件

22a,22b,222a,222b,522a,522b,622a,622b,922a,922b  纵向面

23c,23d,323c,323d  横向面

41,241,341,541,741  成形开口

313  较硬侧面部分

414  较硬中央部分

415,416  下背部和其它部分

571,571a,571b,671a,671b,871a,871b,971a,971b  可渗透片

572a,572b,672a,672b,972a,972b  上紧固件

573a,573b,673a,673b,973a,973b  下紧固件

a,b,c  长度

B1,B1’,S1,S1’,S2  距离

D1,D1’  短边长度

D2,D2’  长边长度

H,R  水位

T  预设间隔

具体实施方式

以下参考图1～7说明根据本发明实施例1的一立体网状结构的制 造装置1。

如图1和3所示，提供一立体网状结构的制造装置1作为制造一立 体网状结构10的装置，所述立体网状结构是由一热塑性合成树脂所制 成的数个细纤维20，不规则地缠绕成环形并在缠绕中互相热黏合所形 成。立体网状结构的制造装置1包括一喷嘴3，一斜槽4位置在喷嘴3 下方，数个供水口5位置在斜槽4上方以作为一供水器的数个末端，和 数个牵引机6位置在斜槽4下方，以下将说明所述个别组件。

如图1～3所示，喷嘴3设置成具有复数个挤压孔31排列成一大致 矩形，并一体成型作为一模具(未显示)的下部，设置成在压力下暂时留 住熔化的热塑性合成树脂，从各别的挤压孔31挤出所述细纤维20，使 喷出并落下的一细纤维组件21在落下方向中具有一剖面是相应到喷嘴 3的挤压孔31数组的形状(图3)。落下的细纤维组件21在它的周边具有 数个纵向面22a和22b和数个横向面23c和23d(图5)。如图2A所示， 复数个挤压孔31设置成各边长为D1xD2的一大致矩形，所述数组的大 致矩形不必是一严格矩形，例如，当应用立体网状结构10作为床垫时， 挤压孔31可在床垫的厚度方向中设置成弧形表面。

如图1、2B和3所示，斜槽4位置在喷嘴3下方，并包括一组长斜 槽42a与42b跨正落下的细纤维组件21的纵向面22a与22b而相对设 置，和一组短斜槽43c和43d跨细纤维组件21的横向面23c和23d而 相对设置，在所述斜槽的下端形成一成形开口41。相对设置的长斜槽 42a和长斜槽42b分别具有一斜表面44a和一斜表面44b以向下倾斜朝 向细纤维组件21，同样地，相对设置的短斜槽43c和短斜槽43d分别具 有一斜表面45c和一斜表面45d以向下倾斜朝向细纤维组件21。

如图1和2所示，斜表面44a与斜表面44b的个别下端之间的距离 S1比挤压孔31数组的短边长度D1小，而斜表面45c与斜表面45d的 个别下端之间的距离S2小于挤压孔31数组的长边长度D2。斜表面44a 和44b与斜表面45c和45d的下边所界定的空间S1xS2界定成形开口41。 斜表面的形状并不局限于图1所显示的形状，也可以是单一坡度平面或 具有不同百分比坡度的一弧形表面。长斜槽组42a与42b和短斜槽组43c 与43d可分开地设置，或可一体成型地设置成四个连续直角，本发明可 不用短斜槽组43c和43d来实作，本发明在距离S1设成与短边长度D1 相等时亦可实作，就如稍后在实施例2所说明。

供水口5设置作为供水管51a与51b的个别末端，位置在长斜槽42a 和42b上方并大体上沿着长斜槽42a和42b的整个长度在纵向设置，以 便将冷却水供应到斜表面44a和44b(图1)。供水管51a的51b的个别上 游末端连接到一供水源(未显示)，可藉由调节供水管51a的51b的水流 量将冷却水供应到短斜槽43c和43d，或从类似方式设置在短斜槽43c 和43d上方分开的供水管(未显示)来供应冷却水。

牵引机6设置作为一组牵引机6a和6b，如图1,3和4所示，牵引 机组6a和6b位置在长斜槽42a和42b下方而相对设置，并分别包括环 带61a和61b设置成与细纤维组件21的纵向面22a和22b接触，数个 滑轮63a和64a设置以驱动环带61a，和滑轮63b和64b设置以驱动环 带61b。牵引机组6a和6b各包括数个驱动马达、铰链和齿轮以驱动滑 轮63a和64a或滑轮63b和64b，并具有一驱动控制器(未显示)包括有 一传动装置用以变动环带61a或环带61b的旋转速度，一控制器和各种 不同的仪表和测量仪器。环带组61a与61b之间的一距离B1设成比斜 表面44a与44b的个别下端之间的距离S1小(图1)，优选的是距离B1 设成比距离S1小1～30%，距离差异小于1%在改进产品排斥力和厚度 稳定度上未具有足够功效，另一方面，距离差异大于30%会使环带61a 和61b的轨迹留在产品上或使驱动牵引机6的负荷过度增加，优选的是 距离B1设成比距离S1小3～27%，或更优选的是小7～25%。牵引机 组6a和6b位置在一水槽7内，牵引机6的构造是能自由地改变环带组 61a与61b之间的距离，牵引机6设计成藉由环带的方式以拉动拖移细 纤维组件21，但或者可使用滚筒和其它同等物。

如图3所示，使用水槽7以浸没立体网状结构的制造装置1的特定 部分，并冷却和固化熔化状态的细纤维组件21，优选的是水位H不比 斜槽4的斜表面44a和44b下端的高度低(图3)，换句话说，设定水位H 不用考虑斜槽4的安装高度，却基于斜表面44a和44b的下端，如图6A 和6B所示。如图6B所示，部分牵引机6可露出水面，水位设在0≦ Wd≦45(毫米(mm))的范围是优选的，设在1≦Wd≦30(毫米(mm))的范 围是更优选的，设在3≦Wd≦22(毫米(mm))的范围是最优选的，其中 Wd表示自斜表面44a和44b的下端算起的高度。水位H可与斜表面44a 和44b的下端高度相等，本发明可在所述水位或超过这个高度来实作， 然而，藉由考虑到水位与装置水平的制造公差以设定水位是优选的。依 制造条件而定，将水位H设成比斜表面44a和44b的下端高出3毫米或 更高，通常是防止水位H位置会在斜表面44a和44b的下端之下。另一 方面，依制造条件而定，将水位H设成比斜表面44a和44b的下端高出 45毫米(mm)或更高通常是不适当的，因树脂会开始固化，纤维黏着度 会劣化和表面粗糙度会增加。

以下参考图3说明根据本发明实施例1的立体网状结构10的制造 方法，传统的结构部分省略不再特别说明，此类结构零件请参考日本专 利公开号4350286B和美国专利号7,625,629。

本方法首先熔化含有热塑性合成树脂的一材料混合物作为主材料， 将熔化的材料混合物馈入一模具(未显示)中，加压使材料从模具下端的 喷嘴3的挤压孔31向下挤出以形成细纤维20。所述模具可设成100～ 400℃的温度，生产率是每小时20～200公斤，例如可藉由一75毫米(mm) 的螺旋转动释出压力而在模内加压，压力范围可在0.2～25百万帕(MPa) 左右，当所制造的立体网状结构10具有100毫米(mm)或超过100毫米 (mm)的厚度时，优选的是藉由使用例如齿轮泵来使模具压力均等，复数 个挤压孔31的数组使复数个细纤维20从喷嘴3喷出以形成细纤维组件 21。

位置在细纤维组件21的周边纵向面22a和22b上的细纤维20会接 触到长斜槽组42a和42b的斜表面44a和44b的上侧，此类接触干扰细 纤维20的垂直落下，并使个别的细纤维20与相邻细纤维20以环形缠 绕，并在由通过供水管51a和51b供应的冷却水加以冷却的同时，沿着 斜表面44a和44b滑下。在此过程中，细纤维20直接受到重力影响并 沿着斜表面44a和44b平面地缠绕，而通过供水管51a和51b供应的水 流也覆盖短斜槽组43c和43d的斜表面45c和45d，位置在细纤维组件 21的周边横向面23c和23d上的细纤维20因此同样地沿着斜表面45c 和45d滑下。

细纤维组件21中未接触到斜表面44a和44b或斜表面45c和45d 而落下的细纤维20通过成形开口41，在通过成形开口41的细纤维20 之中，那些位置靠近斜表面44a和44b下侧和斜表面45c和45d下侧的 细纤维，与沿着斜表面44a和44b和斜表面45c和45d滑下成环形缠绕 的细纤维20接触，由此类接触和缠绕造成的落下干扰以径向朝中央的 方向传播到一特定范围的相邻细纤维20。在通过成形开口41的细纤维 20之中，那些位置靠近成形开口41中央的细纤维到达水面并无此类缠 绕，牵引机6的牵引速度比细纤维组件21的落下速度慢，因此到达水 面的个别细纤维20在水面附近弯曲并大致缠绕成环形。

所形成的上述立体网状的细纤维组件21在水槽7中冷却并由牵引 机6往下拉动拖移，将落到环带61a和62b位置的细纤维组件21支持 在环带61a和62b之间的距离B1中并加以压缩，所述距离比成形开口 41的横向距离S1小。在细纤维组件21落到环带61a和62b的位置时， 细纤维组件21并未完全浸没而冷却和固化，因此能由环带61a和62b 压缩并形成一预设形状，然后压缩成立体网状的细纤维组件21由牵引 机6拉动拖移以充分冷却并固定形状。

将藉由上述操作系列所形成立体网状的细纤维组件21裁切成想要 的长度以提供立体网状结构10，立体网状结构10具有与成形开口41 形状相同的剖面形状，并由牵引机6另加压缩并形成大致板形。在无短 斜槽43c和43d的应用中，立体网状结构10的横向面23c和23d可视 需要经末端面的处理。

在本发明的立体网状结构10的材料中所含的热塑性合成树脂，可 用范例包括聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯，聚酯纤维如聚氧化乙烯对苯二 酸，聚酰胺如尼龙66，聚氯乙烯，聚苯乙烯，含有任何这些树脂为基质 的共聚物和弹性体，以及含有任何这些树脂的混合物。所述材料可另外 包括一抗微生物剂，在立体网状结构10作为床垫的应用中，聚乙烯是 合适的材料，所述热塑性合成树脂材料添加抗微生物剂、不可燃材料和 阻燃剂，提供具备相关功能的立体网状结构10。

以下说明根据本发明的实施例1所制造的立体网状结构10，立体网 状结构10是由复数个细纤维20不规则地缠绕成环形并互相热黏合所形 成。如图7所示，在制造过程中，在相应到细纤维组件21周边的纵向 面22a与22b和横向面23c与23d的数个侧面上形成一表层12，它的体 积密度比一内侧部分11的体积密度大，在制造过程中，表层12是藉由 细纤维20沿着斜表面44a和44b平面地缠绕而形成。

立体网状结构10例如可适用在床垫、枕头和靠垫，在床垫的应用 中，立体网状结构10可适用在单人尺寸、双人尺寸和其它尺寸的床垫， 例如，宽度是600～2000毫米(mm)和长度是1300～2500毫米(mm)的尺 寸。立体网状结构10在制造过程中是不间断地制造，以便一合适长度 的立体网状结构10可形成卷形床垫，这方便用于递送和其它目的，立 体网状结构10的优选厚度是15～300毫米(mm)，更优选的是25～150 毫米(mm)，又更优选的是30～80毫米(mm)。

表一(a)和表一(b)显示一测量测试的结果，是利用牵引机6的环带 61a与61b之间的距离B1与斜槽4的长斜槽42a与42b之间的距离S1 的相关变化。这个测量测试是测量当牵引机6之间的距离B1与斜槽4 之间的距离S1有相关变动时，在立体网状结构10的排斥力与厚度稳定 度中的变化。

[表一]

在斜槽4的距离S1固定在112毫米(mm)的条件下，表一(a)显示与 牵引机6之间的距离B1设成108毫米(mm)相关的测试结果，表一(b) 显示与牵引机6之间的距离B1设成100毫米(mm)相关的测试结果，在 表一(a)测试条件下制出的立体网状结构10具有的尺寸是955毫米(mm) x1000毫米(mm)，重量是5.50公斤(kg)，在表一(b)测试条件下制出的 立体网状结构10具有的尺寸是955毫米(mm)x1000毫米(mm)，重量是 5.53公斤(kg)，测试是测量沿着立体网状结构10的955毫米(mm)宽度 方向在左端、中央和右端的排斥力和厚度，此宽度方向相应到制造过程 中挤压孔31的数组的纵向。

将更明确地说明排斥力的测量，经由150毫米(mm)　的一圆盘在 立体网状结构10制成的床垫中央施加不同程度的负荷，测量床垫压下 10毫米(mm)、20毫米(mm)和30毫米(mm)所施的力作为排斥力，此类 测量使用的仪器是由Imada公司制造的数字力计量器ZPS和测压组件 ZPS-DPU-1000N。

根据表一(a)与表一(b)的测试结果之间的比较，牵引机6之间设成 较小的距离B1，提供宽度方向中有较高排斥力和较大厚度稳定度，在 表一(a)和表一(b)两者中显示的测试结果都是在中央具有较高排斥力， 这可归因于测量测试所使用的设备规格。

表二(a)和表二(b)与表三(a)和表三(b)显示其它测量测试的结果，利 用牵引机6的环带61a与61b之间的距离B1与斜槽4的长斜槽42a与 42b之间的距离S1的相关变化。这些测量测试是测量当牵引机6之间的 距离B1与斜槽4之间的距离S1有相关变动时，在立体网状结构10的 排斥力与厚度稳定度中的变化，所用方式与表一的测量测试相同，但设 定条件为减少立体网状结构10的厚度。在与表一测量测试相同的方式 中，测试是沿着立体网状结构10的955毫米(mm)宽度方向测量在左端、 中央和右端的排斥力和厚度，伴随着立体网状结构10的床垫厚度减少， 测量床垫压下10毫米(mm)和20毫米(mm)所施的力作为排斥力。

[表二]

[表三]

在斜槽4的距离S1固定在35毫米(mm)的条件下，表二(a)显示与 牵引机6之间的距离B1设成32毫米(mm)相关的测试结果，表二(b)显 示与牵引机6之间的距离B1设成27毫米(mm)相关的测试结果。根据 表二(a)与表二(b)的测试结果之间的比较，牵引机6之间设成较小距离， 提供较大厚度稳定度和较高排斥力。

在斜槽4的距离S1固定在45毫米(mm)的条件下，表三(a)显示与 牵引机6之间的距离B1设成42毫米(mm)相关的测试结果，表三(b)显 示与牵引机6之间的距离B1设成38毫米(mm)相关的测试结果。根据 表三(a)与表三(b)的测试结果之间的比较，牵引机6之间设成较小距离， 提供较大厚度稳定度和较高排斥力。

根据表一～三所示的测量测试的结果，关于所有不同厚度的立体网 状结构10，使牵引机6之间的距离B1比斜槽4的距离S1小，提供最 后形成的立体网状结构10稳定的厚度和改善的排斥力。

以下说明本发明的实施例1的有益效果，本实施例的制造方法，除 了在细纤维组件21的周边表面通过斜槽4的成形开口41时，压缩模制 纵向面22a和22b与横向面23c和23d之外，也藉由相对设置的牵引机 6的环带61a和61b对细纤维组件21施加压缩，此过程能使细纤维组件 21周边表面的内侧部分受压缩模制。细纤维组件21在成形开口41和水 槽7的水面附近形成立体网状，然而，细纤维组件21在浸没后并非立 即固化，立体网状结构完全稳定需花费一些时间，在立体网状结构完全 稳定之前，细纤维组件21还藉由环带61a和61b进一步受压缩模制。

此类制造方法的特征提供的立体网状结构10是只使用斜槽4的传 统方法无法得到的，甚至传统方法藉由调整挤压孔31的数组长度和斜 槽4的成形开口41的大小即可控制立体网状结构10的体积密度、厚度 和排斥力，本发明的方法还藉由牵引机6的环带61a和61b额外施加压 缩。关于固定厚度的立体网状结构10，比起传统方法，本发明的方法改 进推斥力和尺寸精确度(表一～三)。本发明的方法也能使立体网状结构 10具有一致的平滑表面，此外，可自由调整环带61a和61b的位置，因 此，藉由调整挤压孔31的排列和形状、斜槽4的成形开口41的形状、 牵引机6的牵引速度以及环带61a与61b之间的距离B1，就可制出想 要密度和想要长度的产品，这可迎合产品多样化的需求，藉由本发明的 方法所制造的立体网状结构10有不易疲乏的倾向，因此产品使用寿命 较长。

最后形成的立体网状结构10改进的排斥力有效地减少为达成传统 排斥力所需的材料量而藉此减低产品的总重量，尺寸精确度的提高会减 低总张力和表层12粗糙，立体网状结构10作为床垫的应用中，即使是 使用薄床罩也不会让使用者感到不舒适。

以下参考图8～10说明根据本发明实施例2的一种立体网状结构的 制造装置201，个别组件是由实施例1中相同组件的数字符号以200系 列数字来表示，与实施例1相同的组件将省略不再特别说明。

根据实施例1的立体网状结构的制造装置1设定牵引机6的环带组 61a与61b之间的距离B1，比斜槽4的斜表面44a与44b下端之间的距 离S1小(图1)，另一方面，立体网状结构的制造装置201设定一环带组 261a与261b之间的距离B1’，与斜表面244a与244b下端之间的距离 S1’相等(图8)。

根据实施例2，设定水位H的高度超过斜槽204的斜表面244a和 244b的下端，水位H设定在2≦Wd’≦45(毫米)的范围是优选的，设定 在3≦Wd’≦30(毫米)的范围是更优选的，设在5≦Wd’≦22(毫米)的范 围是又更优选的，其中Wd’表示自斜表面244a和244b下端算起的高度。 高度Wd’比2毫米小会使最后形成的立体网状结构210厚度不稳定，无 法提供如稍后说明的有益效果，另一方面，水位过高却会造成细纤维220 的黏合差，因此高度Wd’应设在所述预设范围。

比较实施例2的水位与实施例1的水位，在忽略水面波动的条件下， 根据实施例1，如图10A所示，水位可设在与斜槽4的斜表面44a与44b 下端高度相等的高度，然而，根据实施例2，如图10B所示，水位H应 设在比斜槽204的斜表面244a与244b的下端高的高度，换句话说，在 斜槽204的斜表面244a与244b下端的水深Wd’应不等于0或不小于0。

参考图9说明根据实施例2的立体网状结构210的制造方法，依实 施例1的相同方式从复数个喷嘴203所喷出的一细纤维组件221，在与 斜槽204的斜表面244a和244b接触前先浸没到一水槽207中，此类浸 没干扰个别细纤维220的垂直落下并造成个别细纤维220与相邻细纤维 220缠绕成环形并互相热黏合，这使细纤维组件221形成立体网状。细 纤维组件221在冷却和固化之前，由牵引机206拉动拖移并通过斜槽204 的一成形开口241，以便形成所述立体网状。由上述操作系列所形成立 体网状的细纤维组件裁切成想要的长度以提供所述的立体网状结构 210。

实施例2的制造方法能藉由使用牵引机206制造所述立体网状结构 210，即使在环带261a与261b之间的距离B1’设成与斜表面244a与244b 下端之间的距离S1’相等时，所述牵引机也达到同时压缩模制和牵引细 纤维组件的效果。实施例2与实施例1类似的此类有益效果可归因于以 下特征：在环带261a与261b之间的距离B1’与斜表面244a与244b下 端之间的距离S1’相等的条件下，当水位设在与斜槽204的斜表面244a 和244b的下端高度相等的高度时，细纤维组件221形成立体网状实质 上是与通过成形开口241同时发生，因此细纤维组件221在相应到成形 开口241的剖面实质上并无排斥力发生。因环带261a和261b具有与距 离S1’相等的距离B1’，因此实质上并未在成形开口241的横向施加压 缩，然而，根据本发明实施例2的制造方法，水位H是设在比斜槽204 的斜表面244a和244b的下端高的高度，藉此使细纤维组件221在通过 成形开口241前便开始形成立体网状，细纤维组件221在冷却和固化之 前是由牵引机206拉动拖移并通过成形开口241。虽然细纤维组件221 并未完全冷却和固化，但细纤维组件221是由细纤维环形缠绕所形成的 立体网状，因此具有一些排斥力，细纤维组件221因此在通过成形开口 241的同时，受成形开口241的压缩模制并同时具备可弹回的变形。藉 由使用此类弹性，通过成形开口241的细纤维组件221可在成形开口241 的横向中，在跨与距离S1’相同的距离B1’而相对配置的环带组261a和 261b之间压缩并由所述环带组拉动拖移。

根据实施例2，为藉由成形开口241和环带261a与261b之间的距 离B1’提供细纤维组件221弹性，优选的是设定斜表面244a与244b下 端之间的距离S1’比喷嘴203的数组短边长度D1’小6～25%。比6%小 的缩小百分比会使立体网状结构210的厚度不稳定，并造成牵引机206 牵引细纤维组件时的困难，这无法充分提供所述实施例的有益效果。依 所使用的热塑性合成树脂的特性和最后形成立体网状结构210的应用而 定，设定喷嘴203的数组短边长度D1’与斜表面244a与244b下端之间 的距离S1’之间的关系。为平滑表面加工，不比6%小的缩小百分比是优 选的，更优选的是设定斜表面244a与244b下端之间的距离S1’比喷嘴 203的数组短边长度D1’小3～10%，又更优选的是4～7%的缩小百分比。

实施例2的制造方法可调整水位H，容许细纤维组件221周边的部 分纵向面222a和222b在接触到水面前先与斜槽204的斜表面244a和 244b接触，并后续在通过成形开口241的同时与相邻的细纤维220接触 并缠绕，因此实施例2的立体网状结构210藉由与斜表面244a和244b 接触而具有一表层212是由细纤维220平面地缠绕所构成。

以下参考图11说明根据本发明实施例3的一立体网状结构310，个 别组件是由实施例1中相同组件的数字符号以300系列数字来表示，与 实施例1相同的组件将省略不再特别说明。

如图11A和11B所示，根据实施例3的立体网状结构310具有数 个较硬侧面部分313，它们的体积密度比相应到一细纤维组件321的横 向面323c和323d位置的其它部分的体积密度大。

如图12A所示，在一立体网状结构的制造装置301中，是藉由在靠 近一喷嘴303纵向两端的数个区域中的挤压孔331数量比一其余区域中 的挤压孔331数量增加，以形成较硬侧面部分313。也可以藉由在靠近 一喷嘴303纵向两端的数个区域中的挤压孔331尺寸比一其余区域中的 挤压孔331尺寸加大，以形成较硬侧面部分313(图12B)。也可以藉由 根据实施例1的挤压孔31的数组长边长度D2设成比斜表面45c与斜表 面45d的下端之间的距离S2大到一相当程度，以形成较硬侧面部分313。

以下说明实施例3的有益效果，例如在作为床垫的应用中，形成较 硬侧面部分313保护立体网状结构310的侧表面不被压碎并提高耐用性 和内部空气感，然而较硬侧面部分313具有与其它部分不同的排斥力， 藉此有一致形成的困难，这会造成所制造的立体网状结构310尺寸精确 度低。实施例3的制造方法是藉由一组环带361a与361b施加压缩，所 述环带组具有一距离B1比一斜槽304的成形开口341的距离小，就像 实施例1的制造方法，这使得立体网状结构310的一表层312的尺寸精 确度提高。实施例3具有此类有益效果的结构是根据实施例1的结构， 但应用实施例2的结构作为实施例3的基础也可达到类似的有益效果。

挤出的细纤维320的直径在0.2～2.0毫米(mm)　的范围是优选的， 更优选的是在0.3～1.5毫米(mm)　的范围，最优选的是在0.5～0.9毫 米(mm)　的范围，然而这些数值并非用以限制，也可使用较大直径的 细纤维或长形剖面的细纤维来形成较硬侧面部分313，所述细纤维可以 是实心的或中空的。

实施例3的制造方法使立体网状结构310可具有不同体积密度的位 置，优选的是低体积密度的部分甚至具有0.020克/立方公分(g/cm3)的水 平，比0.015克/立方公分(g/cm3)小的体积密度会造成挤出的细纤维黏合 失败。在立体网状结构310作为床垫的应用中，优选的是高体积密度的 部分甚至具有0.087克/立方公分(g/cm3)的水平，比0.087克/立方公分 (g/cm3)大的体积密度提供比19.6千帕(kPa)大的排斥力，并不适合用于 床垫。这些体积密度的上限和下限仅是标准值，本发明可用部分超过这 些上下限的体积密度来实作。

立体网状结构310的较硬侧面部分313的体积密度优选的是 0.050～0.300克/立方公分(g/cm3)，更优选的是0.070～0.250克/立方公 分(g/cm3)，最优选的是0.080～0.200克/立方公分(g/cm3)。

较硬侧面部分313以外的部分的体积密度优选的是0.030～0.110克 /立方公分(g/cm3)，更优选的是0.040～0.095克/立方公分(g/cm3)，最优 选的是0.045～0.085克/立方公分(g/cm3)。

较硬侧面部分313与作为较硬侧面部分313以外部分的中央部分， 它们的体积密度的比例优选的范围是，较硬侧面部分:中央部分＝ 1.3:1～4:1。

具有较高体积密度的较硬侧面部分313为形成硬化末端区域，自横 向边缘算起的宽度优选的是在40～90毫米(mm)的范围，更优选的是在 50～80毫米(mm)的范围，最优选的是在60～75毫米(mm)的范围。

形成的表层312就像一薄膜，因此难以测量体积密度，当达到比一 内侧部分311的体积密度高的深度的体积密度分布中的平均体积密度用 来表示硬化表层的体积密度时，硬化表层的体积密度与内侧部分的体积 密度的比例大略是在1.5:1～6:1的范围。

整个立体网状结构310的平均体积密度优选的是0.060～0.084克/ 立方公分(g/cm3)，更优选的是0.063～0.080克/立方公分(g/cm3)，最优 选的是0.066～0.075克/立方公分(g/cm3)。

为得到具有上述体积密度的立体网状结构310，当每小时供应到成 形开口341的10平方厘米(cm2)面积的材料数量是每分钟0.20～0.40公 斤时，细纤维320由牵引机306牵引的速度优选的是每分钟40～65厘 米。

以下参考图13说明本发明实施例4的一立体网状结构410，个别组 件是由实施例1中相同组件的数字符号以400系列数字来表示，与实施 例1相同的组件将省略不再特别说明。

如图13所示，实施例4的立体网状结构410具有一较硬中央部分 414，它的体积密度比制造过程中相应到一细纤维组件421牵引方向的 方向中在一预设面积所形成的其它部分的体积密度高。

较硬中央部分414的形成是藉由在制造过程中减慢牵引机406的牵 引速度一段预设时间，以相对地增加细纤维420的供应，并藉此在所述 预设时间中增加最后形成的细纤维组件421的体积密度。

以下说明实施例4的有益效果，较硬中央部分414具有比其它部分 的体积密度高的体积密度自然具有较大排斥力，当立体网状结构410使 用期间负荷施加不均时，在负荷集中的位置提供较硬中央部分414，能 适当地承受不均的负荷。例如，在立体网状结构410作为床垫的应用中， 在相应到使用者下背部的位置提供较硬中央部分414，能稳固支撑使用 者睡眠时身体重量集中的下背部，并保持使用者有利的姿势。然而较硬 中央部分414具有与其它部分不同的排斥力，因此在一致形成时有困难， 会造成所制造的立体网状结构41的尺寸精确度低。实施例4的制造方 法与实施例1的制造方法相同，是藉由一组环带461a与461b具有比一 斜槽404的一形成开口441的距离小的距离B1来施加压缩，这使得立 体网状结构410的一表层412的尺寸精确度提高。实施例4的结构具有 此类有益效果是基于实施例1的结构，但藉由应用实施例2的结构作为 实施例4的基础结构亦可达成类似的有益效果。

在床垫的应用中，立体网状结构410具有相应到使用者下背部的较 硬中央部分414和其它部分415和416(图13)，较硬中央部分414的体 积密度优选的是在0.035～0.110克/立方公分(g/cm3)的范围，其它部分 415和416的体积密度优选的是在0.030～0.100克/立方公分(g/cm3)的范 围。部分415的长度a，部分414的长度b与部分416的长度c的关系 优选的例如是a:b:c=1:1:1，此关系应由不同因素考虑来变动，一点也不 用局限在此比例。

以下参考图14～17说明本发明实施例5的一立体网状结构510，个 别组件是由实施例1中相同组件的数字符号以500系列数字来表示，与 实施例1相同的组件将省略不再特别说明。

为制造立体网状结构，通常使用一斜槽来引导落下的熔化状态细纤 维，然而细纤维有黏在斜槽的上表面的倾向，通常在斜槽的上表面需要 高流量的冷却水，然而供应到斜槽的冷却水流量过多会使细纤维非所想 地冷却，这会造成环形缠绕的细纤维黏合劣化，另一方面，冷却水流量 不足会造成自喷嘴落下的热塑性合成树脂累积在斜槽的上表面，这会在 所制造的立体网状结构的表面造成不规则或造成长形细纤维的形成。冷 却水的供应会不稳定，例如，井水流量会依泵取状况而改变，此类冷却 水流量的变化会使所制造的立体网状结构的表面和个别细纤维的黏合 有变动，并干扰产品的稳定制造。

为解决供应到斜槽的冷却水流量不同和细纤维黏在斜槽表面和最 后形成不稳定产品制造的问题，本发明人曾研发一铁制斜槽、一不锈钢 斜槽和一含氟树脂斜槽，然而，所研发的这些斜槽在斜槽表面上具有因 水散布不一致或油沾黏所造成的不均匀表面摩擦和高阻力，因此需要高 流量的水。本发明人为改进斜槽的亲水性，又研发一斜槽以射击炸成 RZ1表面粗糙度达到80，和一斜槽以陶瓷涂装无表面抛光。所研发的这 些斜槽减低所需的水流量，但仍与上述铁制斜槽、不锈钢斜槽和含氟树 脂斜槽同有类似问题。

为解决供应到斜槽的冷却水流量不同和细纤维黏住的问题，本发明 人因此利用可渗透片(例如，布料)覆盖斜槽的上表面，利用可渗透片使 水的散布均等并将水流量供应到斜槽，这能使立体网状结构的制造具有 较高尺寸精确度和较高表面平滑度。可渗透片的上端和下端固定到斜 槽，防止可渗透片波状弯曲并方便可渗透片的维护。

如图14所示，提供一立体网状结构的制造装置501作为制造一立 体网状结构510的装置，所述立体网状结构是由一热塑型合成树脂构成 的细纤维520不规则地环形缠绕并在缠绕中互相热黏合所形成。立体网 状结构的制造装置501包括一喷嘴503，一斜槽504位置在喷嘴503下 方，数个供水口505位置在斜槽504上方，和数个牵引机506位置在斜 槽504下方。根据本实施例，一可渗透片571设置成盖住斜槽504的上 表面，并在它的上端和下端藉由上紧固件572a与572b和下紧固件573a 与573b的方式固定到斜槽504的后面。冷却水是供应到斜槽504的上 表面，一细纤维组件521的表层上的细纤维520形成环形并与相邻的细 纤维520接触和缠绕，以形成较高体积密度的一表层525和较低体积密 度的一内侧部分526。为形成立体网状结构510，细纤维组件521的宽 度减少6～25%，优选的是3～10%或更优选的是4～7%。

如图15所示，斜槽504具有数个长斜槽542a与542b和数个短斜 槽543c与543d，斜槽504的个别组件优选的是具有35～45度的倾斜角 度，为在中央形成一矩形的成形开口541，纵向的长斜槽542a与542b 和横向的短斜槽543c与543d装配成一矩形。根据本实施例，短斜槽543c 与543d设计成比长斜槽542a与542b具有较大倾斜角度和较小长度， 然而此设计并非用以限制。依产品尺寸而定，可仅在长斜槽542a与542b 上设置供水口551a和551b就足够，可在短斜槽543c和543d上另外设 置分开的供水口，每一长斜槽542a和542b不必具有在中段弯曲的垂直 剖面。

如图14所示，可渗透片571包括可渗透片571a与571b，设置为具 有水渗透性的片组件，用来覆盖在长斜槽542a与542b各别的上表面上 面，为覆盖在长斜槽542a与542b上面而放置的可渗透片571a与571b， 是藉由在长斜槽542a与542b的上端和下端设置的上紧固件572a与572b 和下紧固件573a与573b，以固定到长斜槽542a与542b。供水管551a 与551b位置在长斜槽542a与542b上方并在可渗透片571a与571b的 外面，根据本实施例，为形成立体网状结构510的横向侧边，与长斜槽 542a与542b垂直设置的短斜槽543c与543d上没有设置可渗透片571， 然而，这并非用以限制，在短斜槽543c与543d上是可以设置可渗透片。

形成矩形平行六边体的立体网状结构510具有直角转角，因此表面 一致并无问题，然而，即使立体网状结构510中具有斜角转角，可渗透 片的存在和水的阻力也容许一致表层的形成。

根据本实施例，可渗透片571是由棉布制成，然而，本材料并非用 以限制，也可使用其它具有水渗透性和挠性的合适材料来取代，例如， 可以是聚酯布料或细金属网的材料，并未限制布料是棉布或聚酯纤维， 例如也可以是尼龙、聚丙烯、聚氯乙烯、树脂像含氟树脂、丝织品或亚 麻织品。由不锈钢或其它金属制成的金属网可以是每吋有50～500个网 孔和0.3～0.015的线径，并可以是平织或斜纹织成，金属网可以是冲孔 金属网。

可采用任何各种不同的方法来固定上紧固件572a与572b和下紧固 件573a与573b，例如，如图17所示，上紧固件572a与572b可以是夹 子，下紧固件573a与573b可以是栓紧在斜槽504后面的螺丝钉，根据 一优选的程序，可透过一个板子放在长斜槽542a与542b的宽度方向上 面而在长斜槽542a与542b的板厚度中形成数个螺丝孔。

牵引机506设置为一组牵引机506a与506b，结构细节如先前所述， 牵引机506的纵向与长斜槽542a与542b平行，牵引机506的上端位置 在长斜槽642a与642b下方，在图14所示范例中，相对配置的长斜槽 642a与642b之间的距离与相对配置的牵引机606a与606b之间的距离 相等(像实施例2)，相对配置的长斜槽542a与542b之间的距离可设成 比相对配置的牵引机506a与506b之间的距离大(像实施例1)，并可藉 由牵引机606进一步减少立体网状结构510的厚度。

水位H优选的是在斜槽504下端的高度或此高度以上，并期望是在 第一弯曲处的高度或此高度以上(图16A)，依水位而定，所述牵引机的 上端可浸没或露出水面，相对配置的牵引机506之间的距离与相对配置 的长斜槽542a与542b的下端之间的距离相等或较小，所述的范例具有 互为相等的距离。

作为冷却水的供应流量，长斜槽542a与542b与成形开口541相邻 的长度每一米每分钟0.8公升的流量并不足够，每分钟1.0公升的流量 提供大体上一致的水面，每分钟1.3公升的流量提供有利的一致水面， 每分钟4.0公升的流量过量并造成空气在可渗透片571a与571b之下累 积。

以下说明在有可渗透片571a与571b的立体网状结构510中和无可 渗透片571a与571b的立体网状结构510中，每一冷却水流量的黏合强 度(张力强度)的量测结果，量测的主体是厚35毫米(mm)x宽5厘米(cm) x长8厘米(cm)，具有体积密度0.0749克/立方厘米(g/cm3)的立体网状 结构作为一测试件，所述量测测试是用夹具固定测试件的上端和下端， 并测量测试件拉长10毫米(mm)(黏合开始脱落时)时和测试件拉长30毫 米(mm)时施加到一弹簧秤的张力作用力，作为黏合强度的标示。

有可渗透片571a与571b时，在每一米每分钟1.5公升的水流量的 条件下，当测试件拉长10毫米(mm)时，黏合开始脱落，在此状态的张 力作用力是41.1N，当测试件拉长30毫米(mm)时，张力作用力是117.6N。

另一方面，没有可渗透片571a与571b时，在每一米每分钟10公 升的水流量的条件下，当测试件拉长10毫米(mm)时，黏合开始脱落， 在此状态的张力作用力是25.5N，当测试件拉长30毫米(mm)时，张力 作用力是39.2N。这些量测结果显示利用可渗透片571a与571b所制造 的立体网状结构510有较高的黏合强度。

以下说明本发明实施例5的特征和有益效果，如图14～16A所示， 通过供水管551a与551b供应到长斜槽542a与542b的冷却水，渗透通 过在长斜槽542a与542b上表面上的可渗透片571a与571b，以形成上 表面上的冷却水层并作出长斜槽542a与542b上表面上的水流(图16A)。 有可渗透片571a与571b改进长斜槽542a与542b的上表面的亲水性， 能使冷却水均匀且一致地在长斜槽542a与542b的上表面渗开，有可渗 透片571a与571b因此能减少冷却水的供应，却不会造成细纤维520黏 住或冷却不足，也防止立体网状结构510会受到细纤维520的材料树脂 衍生的油影响而造成形成劣化，并使细纤维组件521能平顺地冷却和固 化以形成立体网状结构510。

如图16B所示，无下紧固件573a与573b的应用中，大部分的冷却 水会如箭头C所示从可渗透片571a与571b的后面流出去，不会形成冷 却水层，可渗透片571a与571b可悬垂在箭头B的方向中，可渗透片 571a与571b会起皱或垮掉，任何这些情形都会造成立体网状结构510 形成劣化，如凹陷表面，特别是可渗透片571a与571b在沿着细纤维520 落下方向中形成的皱褶有害地影响到产品外观。然而，在根据本发明的 立体网状结构的制造装置501中，可渗透片571a与571b是藉由上紧固 件572a与572b和下紧固件573a与573b的方式固定在长斜槽542a与 542b上，此配置有利地防止皱褶形成，并藉此防止立体网状结构510 的形成劣化。在图17所示的范例中，使用夹子作为上紧固件572a与572b 方便可渗透片571a与571b的连接和拆卸，下紧固件573a与573b用螺 丝钉栓紧在后面，允许可渗透片571a与571b稳稳固定住，不会影响斜 槽504的上表面作为形成立体网状结构510的表面。可渗透片571a与 571b例如以一个月一次的频率立即替换，因此保证容易维护。

依立体网状结构510应用的产品规格而定，会需要形成厚表层525， 它的体积密度比内侧部分526的体积密度高，形成厚表层525可藉由与 成形开口541(相应到图2B所示的距离S1)相比，增加喷嘴503的挤压 孔532的数组宽度(相应到图2A所示的短边长度D1)，这样在形成表层 525的位置增加细纤维520的供应。然而，细纤维520的供应增加仅会 造成细纤维520在斜槽504冷却不足，会不利地使细纤维520变形而在 熔化状态中互相黏合并形成树脂成团，使仅相应到表层525极浅部分的 部分细纤维组件521增加体积密度，造成表层525的内部难以在斜槽504 上冷却，造成最后形成的立体网状结构510有不规则或不均匀的表面。 这个问题可归因于冷却水的冷却效能恶化，冷却水自供水口505供应出 却因与细纤维520接触而变热，因此这个问题在斜槽504的下部特别显 著，然而，增加冷却水供应来防止细纤维520的此类变形，会造成相应 到表层525极浅部分的部分细纤维组件521过度冷却而因此使细纤维 520的黏合劣化。

另一方面，像本实施例一样使用可渗透片571a与571b，除在斜槽 504上供应的冷却水之外，造成冷却水在变热之前就渗漏通过可渗透片 571a与571b，此配置因此重大地减少上述的冷却效能恶化。使用可渗 透片571a与571b容许所需冷却水量减少就可形成厚表层525。

以下参考图18和19说明根据本发明实施例6的一立体网状结构的 制造装置601，个别组件是由实施例5中相同组件的数字符号以600系 列数字来表示，与实施例5相同的组件将省略不再特别说明。

如图18所示，立体网状结构的制造装置601具有可渗透片671a与 671b，除了覆盖长斜槽642a与642b之外也覆盖在供水管651a与651b 上面，就像实施例5的制造装置，供水管451a与651b位置在长斜槽642a 与642b上方，可渗透片671a与671b提供来覆盖供水管651a与651b 以及长斜槽642a与642b的上侧。藉由在长斜槽642a与642b的上端与 下端设置的上紧固件672a与672b和下紧固件673a与672b，可渗透片 671a与671b固定在长斜槽642a与642b上。

以下说明本发明实施例6的特征和有益效果，如图18和19A所示， 冷却水从供水管651a与651b的供水口605供应到长斜槽642a和642b 与可渗透片671a和671b之间的空间，以形成下层冷却水。在下层冷却 水往下流动的同时，部分下层冷却水渗漏通过可渗透片671a和671b而 在可渗透片671a和671b的上表面形成上层冷却水，并在长斜槽642a 和642b的上表面上流动。可渗透片671a和671b使长斜槽642a和642b 的上表面具亲水性，上层冷却水会在长斜槽642a和642b的上表面均匀 地渗开，防止细纤维620黏住并防止立体网状结构610因冷却不足而造 成形成劣化，因此使一细纤维组件621能适当地冷却和固化以形成立体 网状结构610。冷却水从可渗透片671a和671b的下表面渗漏到上表面 并散布作为上层冷却水(图19A)，这样形成一致的上层冷却水，在实施 例5所述的节省冷却水和形成厚表层625上，实施例6的这些特征具有 较大效果。

与可渗透片下端无固定的应用相比，上述实施例5和实施例6两者 都有利地防止立体网状结构中形成皱褶且减少所需的水量，因此提高立 体网状结构中的环形黏合强度。

以下参考图20说明根据本发明实施例7的一立体网状结构的制造 装置701，个别组件是由实施例1中相同组件的数字符号以700系列数 字来表示，与实施例1相同的组件将省略不再特别说明。

如图20所示，在一立体网状结构的制造装置701中，一斜槽704 具有数个分割斜槽747a,747b和747c，所述分割斜槽各别具有分割斜表 面748a,748b和748c，斜槽704是由弧形分割斜槽748a,748c和748d 与线形分割斜槽748b形成一连续表面而组装成，冷却水可在横向另外 供应，但通常在纵向供应冷却水已足够，纵向是指分割斜槽747b和747d 以及这些分割斜槽左右相邻的区域。

斜槽704的分割型结构容许修改斜槽704的部分形状，除了矩形剖 面之外，本特征也能以低成本制造具有任何想要剖面的立体网状结构， 例如，可应用本特征以制造枕头、枕垫、座垫以及床垫，并容许产品规 格的变动需求立即得到满足，然而，这并非用以限制，斜槽804或者可 由单一板所形成。

图21根据另一实施例描述一立体网状结构的制造装置801，个别组 件是由实施例1中相同组件的数字符号以800系列数字来表示，与实施 例1相同的组件将省略不再特别说明。如图21A和21B所示，牵引机 806的上端的位置可在水位R-S的上方或下方，牵引机806之间的距离 B1与斜槽844a与844b之间的距离S1之间的关系设成B1:S1=99～ 87:100，或优选的是98～90:100。

图22根据再一实施例描述一立体网状结构的制造装置901，个别组 件是由实施例1中相同组件的数字符号以900系列数字来表示，与实施 例1相同的组件将省略不再特别说明。在一细纤维组件920与水位R与 可渗透片971a和971b之间所形成的边界之间有一预设间隔T，细纤维 组件920在水位R以下的位置与可渗透片971a和971b接触，一喷嘴 931的宽度不受所述范例的限制但可减少宽度。

本发明不受上述实施例限制，不背离本发明的范围可作出各种不同 的修改和变化，此类修改和变化以及它们的同等物也包括在本发明的范 围内。