一种储液元件和涂写工具的制作方法

本实用新型涉及一种储液元件和涂写工具，特别涉及一种由双组分纤维粘结制成，内部具有三维网络的立体结构的储液元件。

背景技术：

在控制液体释放的技术领域，如在记号笔中，通常使用由薄膜包覆纤维束而形成的卷包芯作为储存液体的材料。卷包芯的出液量会随着使用时间的增加而逐渐降低，并且卷包芯有残液量大的缺点。直液式涂写工具克服了卷包芯类涂写工具的缺点，但通常结构比较复杂，成本高，并且容易泄漏。此外许多涂写液中有较大的颗粒，在直液式涂写工具中颗粒容易沉降而影响涂写性能。

技术实现要素：

为解决现有技术中的存在的问题，本实用新型提供一种储液元件，该储液元件用于涂写工具中储存和释放液体，该储液元件由双组分纤维粘结制成，内部具有三维网络的立体结构，该双组分纤维具有皮层和芯层，该储液元件将液体传递给该涂写工具的涂写头或者通过该涂写工具的引水芯将液体传递给该涂写工具的涂写头。

进一步，该储液元件设置有轴向贯穿该储液元件的储液元件通孔。

进一步，该储液元件仅包括储液部。

进一步，该储液元件包括储液部和密度高于储液部的集液部。

进一步，该储液元件包括储液部和密度递增部。

进一步，该储液元件包括储液部和集液部以及设置在该储液部和该集液部之间的密度递增部。

进一步，该储液部的密度为0.03克/厘米³至0.12克/厘米³。

进一步，该储液部的密度为0.04克/厘米³至0.09克/厘米³。

进一步，该储液部的密度为0.05克/厘米³至0.07克/厘米³。

进一步，其特征在于，该皮层和该芯层为同心结构或偏心结构。

进一步，其特征在于，该双组分纤维的芯层比皮层的熔点高20℃以上。

进一步，该双组分纤维为长丝或短纤。

进一步，其特征在于，该皮层为聚烯烃。

进一步，该皮层为聚乙烯或聚丙烯。

进一步，该皮层为聚酰胺。

本实用新型还提供一种涂写工具，该涂写工具包括涂写头和上述的储液元件，该涂写头与该储液元件直接或者间接连接。

进一步，该涂写工具还包括引水芯，该涂写头通过该引水芯与该储液元件连接。

进一步，该储液元件设置有轴向贯穿该储液元件的储液元件通孔，该涂写头和该引水芯轴向贯穿该储液元件通孔的全部。

进一步，该涂写头和该引水芯贯穿该储液元件通孔的一部分。

进一步，该涂写工具还包括容纳该储液元件的容纳室。

进一步，该涂写工具还包括涂写工具外壳，该容纳室的外壁和该涂写工具外壳的内壁之间设置有间隙。

由双组分纤维粘结制成的储液元件，可以制成各种形状，方便地在各种形状的涂写工具中组装。储液元件内部具有三维网络的立体结构，液体被储存于三维网络的毛细空隙中，在储运和使用过程中不易泄漏。如果涂写液中含有固体颗粒，这些固体颗粒被均匀地分散在三维网络的毛细空隙中，可防止固体颗粒的沉降。本实用新型的储液元件密度低、孔隙率高，液体释放平稳，使用后残留量少，大幅度提高用户体验。本实用新型的储液元件可在轴向设置通孔，方便插入涂写头和引水芯。为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1a为本实用新型所公开的第一实施例的涂写工具的纵剖面示意图；

图1b是图1a中的储液元件的横截面示意图；

图1c是图1b中的双组分纤维为同心皮芯结构的放大横截面示意图；

图1d是图1b中的双组分纤维为偏心皮芯结构的放大横截面示意图；

图2为本实用新型所公开的第二实施例的涂写工具的纵剖面示意图；

图3为本实用新型所公开的第三实施例的涂写工具的纵剖面示意图；

图4a为本实用新型所公开的第四实施例的一种涂写工具的纵剖面示意图；

图4b为本实用新型所公开的第四实施例的另一种涂写工具的纵剖面示意图；

图5为本实用新型所公开的第五实施例的涂写工具的纵剖面示意图。

为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语包括科技术语对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

第一实施例

图1a为本实用新型所公开的第一实施例的涂写工具的纵剖面示意图；图1b是图1a中的储液元件的横截面示意图；图1c是图1b中的双组分纤维为同心皮芯结构的放大横截面示意图；图1d是图1b中的双组分纤维为偏心皮芯结构的放大横截面示意图。

如图1a所示，根据本实用新型第一实施例的储液元件100，用于涂写工具1中储存和释放液体，储液元件100由双组分纤维2粘结制成，内部具有三维网络的立体结构，双组分纤维2具有皮层21和芯层22，储液元件100将液体传递给涂写工具1的涂写头50或者通过涂写工具1的引水芯31将液体传递给涂写工具1的涂写头50。

<储液元件>

储液元件100可以根据涂写工具1的涂写工具外壳60或容纳室61的内部空间制成合适的几何形状，如圆柱形、方柱形、椭圆柱形等。储液元件100可以设置有轴向贯穿储液元件100的储液元件通孔130，方便涂写头50和引水芯31安装。

储液元件100可以仅包括储液部121，或者包括储液部121和密度高于储液部121的集液部122，或者包括储液部121和密度递增部125，或者包括储液部121、集液部122和密度从储液部121向集液部122递增的密度递增部125。

可以让集液部122或密度递增部125的较高密度部位与涂写头50接触，并让集液部122或密度递增部125的低密度端与储液部121邻接。使用过程中这种设置可以使液体从密度较低的部位向密度较高的部位富集，从而提高涂写的稳定性，并减少使用后储液元件100中的液体残留。还可以通过部分径向压缩，使储液元件100具有储液部121和集液部122以及设置在储液部121和集液部122之间的密度递增部125。

本实施例中，储液元件100仅包括储液部121，储液部121密度为0.03克/厘米³至0.12克/厘米³，例如0.03克/厘米³、0.04克/厘米³、0.05克/厘米³、0.07克/厘米³、0.09克/厘米³、0.12克/厘米³，优选为0.04克/厘米³至0.09克/厘米³，更优选为0.05克/厘米³至0.07克/厘米³。当储液部121密度小于0.03克/厘米³时，储液元件100制造困难。当储液部121密度为0.03克/厘米³至0.04克/厘米³时，轴向设置通孔的储液元件100的强度稍嫌不足，不易组装。当储液部121密度大于0.12克/厘米³时，使用后期储液元件100的液体释放效率差，使用后的液体残留高。

在优选的0.04克/厘米³至0.09克/厘米³储液部121密度范围内，根据被储存液体的粘度、表面张力和应用需求，选择合适的储液部121密度，储液部121孔隙率高，储液容量大，释放性能良好，有利于制作性能优良的涂写工具1。

值得注意的是，为防止在储存、运输和使用过程中泄漏，加载到储液元件100的液体体积最好不超过储液元件100中毛细空隙体积的90％。

<双组分纤维>

如图1c和1d所示，根据本实施例的储液元件100由双组分纤维2粘结制成，内部具有三维网络的立体结构，双组分纤维2具有皮层21和芯层22。可以采用粘结剂、增塑剂或热量粘结纤维，优选用热量来粘结纤维以避免在制作储液元件100的过程中引进杂质。本实用新型中的纤维组分是指制作纤维的聚合物。用于纤维表面的添加剂，例如表面活性剂，并不被认为是纤维的组分。本实施例的储液元件100能被储存的液体浸润，可以添加表面活性剂来改变储液元件100被液体浸润的能力。

如图1c所示，皮层21和芯层22可以为同心结构。如图1d所示，皮层21和芯层22也可以为偏心结构。此外，还可以采用并列结构的双组分纤维2来制作储液元件100，但热粘结时比较困难。当然，还可以采用三组分的皮芯结构纤维来制作储液元件100，但三组分的皮芯结构纤维制造难度大，成本高，性价比较差。

双组分纤维2为长丝或短纤。长丝制成的储液元件100强度较高，短纤制成的储液元件100弹性较好。制造者可以根据储液元件100的性能要求选择合适的双组分纤维2制成合适密度和合适形状的储液元件100。

本实施例双组分纤维2的芯层22比皮层21的熔点高20℃以上。双组分纤维2的芯层22比皮层21熔点高20℃以上，可以在纤维之间进行热粘结时使芯层22保持一定的刚性，便于储液元件100的成型。

双组分纤维2的皮层21可以为聚乙烯、聚丙烯或其它聚烯烃。聚烯烃为烯烃的聚合物，通常由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等α-烯烃单独聚合或共聚而得的一类热塑性树脂的总称。聚烯烃具有惰性的分子结构，分子链上不含活性基团，在本实用新型的应用领域中几乎不与液体成分反应，因此具有独特的优势。

当皮层21为聚乙烯时，比如线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯或高密度聚乙烯，芯层22可以为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。当皮层21为聚丙烯时，芯层22可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯简称pet、聚对苯二甲酸丙二醇酯简称ptt或聚对苯二甲酸丁二醇酯简称pbt等。此外，也可以用聚酰胺作为皮层21，聚酰胺富有弹性，有利于制作密度较低的储液元件100。

双组分纤维2的纤度介于1至15旦，优选1.5至10旦。低于1旦的皮芯结构双组分纤维2制造困难，成本高。高于15旦的纤维制成的储液元件100毛细力不足，容易泄漏。介于1至15旦的皮芯结构双组分纤维2容易热粘结成密度较低、并且具有合适毛细力的储液元件100，1.5至10旦皮芯结构双组分纤维2尤为合适，并且成本较低。可以将不同纤度的双组分纤维2混合制成储液元件100，以优化储存和释放液体的性能或者降低成本。还可以在不影响储液元件100加工和性能的情况下在双组分纤维2中掺入一些单组份纤维如聚丙烯纤维等来降低成本。

本实施例中，优选双组分纤维2的纤度为1.5旦、2旦、3旦或6旦，皮层21为熔点约130℃的聚乙烯，芯层22为熔点约165℃的聚丙烯，储液部121密度介于0.04至0.09克/厘米³，储液元件100具有储液容量大、释放平稳、残液量低等优点。

<容纳室>

容纳室61为容纳储液元件100的壳体，可以由塑料或金属等制成，也可以用纸塑复合膜、纸铝塑复合膜等制成。容纳室61的横截面形状可以为圆形、长方形、椭圆形等几何形状，以匹配储液元件100的形状。

容纳室61可以为集成于涂写工具1的一部分，也可以为单独的部件。可以将储液元件100和容纳室61组装成可替换的元件，使涂写工具1的其它部分可以反复使用，以重复利用资源。

<引水芯>

本实用新型中可以通过引水芯31将液体从储液元件100传导至涂写头50。引水芯31能从储液元件100中吸收液体并在引水芯31中保持较为稳定的液体含量，从而提高涂写的稳定性，并降低使用后储液元件100的残液量。对不适合与储液元件100直接连接的涂写头50，如有些眼线笔的毛刷头，可以方便地用引水芯31连接到储液元件100。

卷包芯的纤维密度通常介于0.15克/厘米³至0.3克/厘米³，本实用新型中储液部121密度0.03克/厘米³至0.12克/厘米³，优选0.04克/厘米³至0.09克/厘米³，相比于普通卷包芯，本实用新型中储液部121的毛细力显著降低，这非常有利于液体释放并降低残留。但其不利之处是，由于储液元件100的低毛细力，单独使用时容易漏液。本实用新型创造性地把储液元件100和引水芯31结合，在储液元件100中插入引水芯31，基于引水芯31的高毛细力，从而大幅提升涂写工具1的防漏能力，即使储液部121的长度达到60至80mm也不会泄漏。使用时，引水芯31不断地从储液元件100吸收液体，并传递给涂写头50，使液体释放稳定流畅，并且残留率低。很好地解决了涂写工具1中防漏、释放稳定性与使用后液体残留之间的矛盾。

<涂写工具>

如图1a所示，根据本实用新型的储液元件100可以用于涂写工具1中储存和释放液体，涂写工具1通过涂写工具1的引水芯31将液体传递给涂写工具1的涂写头50。

根据本实用新型的涂写工具1包括涂写头50和储液元件100，涂写头50与储液元件100直接或者间接连接。

涂写工具1还包括引水芯31，引水芯31的一端与涂写头50连接，另一端储液元件100连接，由此，涂写头50通过引水芯31与储液元件100连接。

本实施例的涂写工具1还包括涂写工具外壳60和容纳室61，用于容纳储液元件100。容纳室61的外壁和涂写工具外壳60的内壁之间设置有间隙。可以在涂写工具1的涂写工具外壳60内壁上设置加强筋，使涂写工具外壳60的内壁和容纳室61的外壁之间形成间隙。间隙可以避免储液元件两端形成压差，使涂写流畅，并降低涂写工具的漏液风险。

根据本实施例的涂写工具1还包括涂写头座10，涂写头座10设置在涂写工具外壳60的前端，用以支撑涂写头50。涂写头座10中设置有进气孔未图示。

涂写时，涂写头50释放液体，并通过引水芯31从储液元件100补充液体。外界空气经涂写头座10上的进气孔补充到储液元件100中。

本实施例中储液部121即为储液元件100，为直观地说明储液部121的密度与使用效果的关系，本实施例制作了不同密度的储液元件100并组装了相应的涂写工具1进行涂写测试。储液元件100由2旦的双组分短纤热粘结制成，皮层21为聚乙烯，芯层22为聚丙烯。储液元件100的外径为5.7毫米，通孔直径为1.8毫米，长度为62毫米，体积为1.42厘米³，储液部121的密度分别为0.04克/厘米³，0.05克/厘米³，0.07克/厘米³，0.09克/厘米³，0.12克/厘米³，和0.15克/厘米³，注涂写液1.00克。

用划线仪进行划线测试，每画25米称重出液量，每个产品重复测试21次。数据经计算后获得每米出液量的平均值、变异系数、以及划线200米后的液体残留率和变异系数。结果如下表，其中密度的单位为克/厘米³，缩写为g/cm³；划线长度的单位为米，缩写为m；出液体量的平均值简称il单位为毫克，缩写为mg；变异系数缩写为cv，为标准偏差除以平均值。

测试结果表明，0.04克/厘米³至0.15克/厘米³的密度范围内，储液元件100的密度越小，前150米的划线过程中衰减越小。密度在0.04克/厘米³至0.12克/厘米³范围内时，划线200米的出液量衰减不超过50％，平均液体残留不超过30％。而当密度为0.15克/厘米³时，划线过程中出液量衰减明显，并且平均液体残留超过37％。一般认为划线过程中出液量衰减越小，用户体验越好。液体残留越小，则液体利用效率越高。

综合考虑划线过程中出液量的稳定性和划线200米后的液体残留率，以及储液元件100制造和组装的方便性，本实用新型确定储液部121合适的密度范围为0.03克/厘米³至0.12克/厘米³，优选为0.04克/厘米³至0.09克/厘米³。

第二实施例

图2为本实用新型所公开的第二实施例的涂写工具1示意图。本实施例与第一实施例结构相似，与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。

如图2所示，根据本实用新型第二实施例的涂写工具1包括储液元件100、涂写头50、涂写头座10、涂写工具外壳60、引水芯31。涂写头50通过引水芯31与储液元件100连接。

本实施例中储液元件100由双组分长丝经热粘结制成，引水芯31贯穿储液元件通孔130的全部，储液元件100内部形成三维网络的立体结构，双组分纤维2的纤度为3旦，皮层21为聚乙烯，储液部121密度为0.04克/厘米³至0.07克/厘米³。储液元件100靠近涂写头50的部分被容纳室61挤压形成密度递增部125。使用过程中密度递增部125有助于将涂写液在涂写头50附近富集，提高涂写流畅性，减少残液量。

第三实施例

图3为本实用新型所公开的第三实施例的涂写工具1示意图。本实施例与第一实施例结构相似，与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。

如图3所示，根据本实用新型第三实施例的涂写工具1包括储液元件100、涂写头50、涂写头座10、涂写工具外壳60、引水芯31。

本实施例中储液元件100由双组分长丝经热粘结或用增塑剂粘结制成，并设置储液元件通孔130，储液元件100内部形成三维网络的立体结构，双组分纤维2的纤度为10旦，皮层21为聚酰胺，储液部121密度为0.09克/厘米³至0.12克/厘米³。储液元件100还包括密度高于储液部121的集液部122。涂写头50的一端插入集液部122，并抵接引水芯31，涂写头50和引水芯31贯穿储液元件通孔130的全部。可以用直径比引水芯31大的涂写头50插入密度均匀的储液元件100储液元件通孔130，使储液元件100的一部分被涂写头50径向压缩形成集液部122。

使用过程中集液部122从储液部121富集涂写液，集液部122和引水芯31同时向涂写头50提供涂写液，涂写流畅，并减少残液量。

第四实施例

图4a和图4b为本实用新型所公开的第四实施例的涂写工具1示意图。本实施例与第一实施例结构相似，与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。

如图4a和图4b所示，根据本实用新型第四实施例的涂写工具1包括储液元件100、涂写头50、涂写头座10、涂写工具外壳60、引水芯31。

本实施例中储液元件100由双组分短纤经热粘结制成，并设置储液元件通孔130，储液元件100内部形成三维网络的立体结构，双组分纤维2的纤度为3旦，皮层21为聚乙烯，芯层22为聚丙烯，储液部121密度为0.05克/厘米³至0.07克/厘米³。储液元件100靠近涂写头50的部分被涂写头50挤压形成集液部122和密度递增部125。涂写头50和引水芯31贯穿储液元件100储液元件通孔130的大部分，如图4a所示；或涂写头50和引水芯31贯穿储液元件100储液元件通孔130的全部，如图4b所示。当其它条件相同时，涂写头50和引水芯31贯穿储液元件100通孔的全部比只贯穿储液元件100通孔一部分具有更好的防漏能力。使用过程中密度递增部125和集液部122有助于将涂写液在涂写头50附近富集，提高涂写流畅性，减少残液量。

本实施例中，可以使用一体成型的涂写头50和引水芯31，使组装更方便，液体传导更稳定。

第五实施例

图5为本实用新型所公开的第五实施例的涂写工具1示意图。本实施例与第一实施例结构相似，与第一实施例相同的部分在本实施例的描述中不再赘述。

如图5所示，根据本实用新型第五实施例的涂写工具1包括储液元件100、涂写头50、涂写头座10、涂写工具外壳60，本实施例中没有引水芯31，涂写头50与储液元件100连接。

本实施例中储液元件100由双组分短纤经热粘结或用粘结剂粘结制成，并设置储液元件通孔130，储液元件100内部形成三维网络的立体结构，双组分纤维2的纤度为6旦，皮层21为聚乙烯或聚丙烯，储液部121密度为0.03克/厘米³至0.05克/厘米³。本实施例的储液部121密度较低，有利于涂写液中的大颗粒释放。储液元件100靠近涂写头50的部分被涂写头50挤压形成集液部122和密度递增部125。本实施例中储液元件100长度较短，涂写头50贯穿储液元件通孔130的一部分。使用过程中密度递增部125和集液部122有助于将涂写液在涂写头50附近富集，提高涂写流畅性，减少残液量。

综上，本实用新型涉及的一种储液元件和一种使用储液元件的涂写工具，其结构简单、使用方便、成本低、不易漏液，非常适合于记号笔、白板笔、荧光笔、签字笔、眼线笔和唇线笔等涂写工具。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，本领域技术人员在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除