專利名稱：一種木棉絮料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木棉纖維絮料的制造方法，特別是涉及一種持久回彈、結(jié)構(gòu)增強、高效保暖木棉絮料的制造方法。
背景技術(shù)：
木棉纖維是錦葵目木棉科內(nèi)幾種植物的果實纖維，屬單細(xì)胞纖維，其附著于木棉蒴果殼體內(nèi)壁，由內(nèi)壁細(xì)胞發(fā)育、生長而成。一般長約8～32mm、直徑約20～45μm?？v向外觀呈圓柱型，表面光滑，不顯轉(zhuǎn)曲；截面為圓形或橢圓形，中段較粗，根端鈍圓，梢端較細(xì)，兩端封閉，細(xì)胞中充空氣，纖維的中空度高達(dá)80～90％。
我國南方使用木棉纖維制作被褥的歷史可以追溯到晉代，但自宋、元以后，隨著棉花的種植和推廣，木棉不再是獲取纖維的主要植物，木棉纖維作為絮料并未得到廣泛應(yīng)用。因為木棉纖維細(xì)且柔軟、纖維較短，其絮制品的強度低、持久回彈性差，容易出現(xiàn)局部破洞和迅速被壓癟的情況，保暖和舒適功能衰減較快。但是，木棉纖維的獨特性能是目前其他纖維不可比擬的，木棉纖維的中腔大、保暖性好、質(zhì)地輕，是目前已發(fā)現(xiàn)的中空度最高的纖維材料，近幾年人類運用所謂高技術(shù)制造的單孔中空纖維的中空度只能達(dá)35～40％，所以木棉纖維在保暖絮料上應(yīng)該有很好的發(fā)展空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種持久回彈、結(jié)構(gòu)增強、高效保暖的木棉絮料的制造方法，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足生活和生產(chǎn)的需要。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種木棉絮料的制造方法，包括如下步驟a.選用纖維原料；纖維原料的組分和質(zhì)量百分含量為天然木棉纖維25～90％低熔點纖維 5～40％壓縮回彈性好的化學(xué)纖維 0～70％b.將纖維原料混合開松后，進(jìn)行成網(wǎng)處理，形成纖網(wǎng)；c.將成網(wǎng)處理后的纖網(wǎng)進(jìn)行粘合。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的低熔點纖維為已綸、丙綸等聚烯烴纖維，PA6/66/12三元共聚酰胺纖維等共聚酰胺纖維、低熔點滌綸等共聚酯纖維和皮芯型的聚丙烯/聚乙烯、聚酯/共聚酯復(fù)合纖維，并列型的聚丙烯/聚乙烯復(fù)合纖維等低熔點復(fù)合纖維中的一種或幾種。所述的壓縮回彈性好的化學(xué)纖維為單孔或多孔三維卷曲中空化纖或如聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維等高彈性纖維中的一種或幾種。所述的纖維原料的成網(wǎng)處理方式為梳理成網(wǎng)、氣流成網(wǎng)或垂直成網(wǎng)等常規(guī)成網(wǎng)方法。所述的纖維原料的粘合方法為常用的熱熔粘合法。
垂直成網(wǎng)目前僅國外有應(yīng)用，其做法是在主體纖維中加入低熔點纖維，讓混合物通過一個普通的開松、混合和梳理系統(tǒng)，將梳理后的纖網(wǎng)連續(xù)折疊，然后堆擠在一起，獲得適當(dāng)?shù)木o密度，對這種密實的纖網(wǎng)均勻加熱，使低熔點組分產(chǎn)生粘和作用，再通過降溫，使纖維粘合點固結(jié)，最終絮片中的纖維呈垂直排列，其產(chǎn)品的優(yōu)勢在于良好的回彈性、重量輕、纖維細(xì)度和纖維類型范圍廣。
本發(fā)明的有益效果是實現(xiàn)了木棉纖維集合體較為合理的聚集狀態(tài)，其絮料強力得到明顯提高；并提高了木棉絮料的壓縮回彈性；并保持了木棉絮料原有的高效保暖和輕質(zhì)特性，使天然綠色的木棉纖維有可能跨入高檔絮料市場。


圖1本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)所制得木棉絮料的拉伸斷裂強度比較圖2本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)所制得木棉絮料的壓縮彈性率比較圖3本發(fā)明與噴膠棉的保暖性比較本發(fā)明的構(gòu)思是這樣的紡織品中熱量的傳遞一般通過傳導(dǎo)、對流、輻射三種途徑進(jìn)行。輻射熱阻和對流熱阻可以被認(rèn)為是紡織品本體熱阻的一部分。就絮片而言，針對具體的使用條件，由于纖維集合體內(nèi)部的溫差比較小，因此認(rèn)為輻射熱量會很??；由于絮片表面有防風(fēng)層，因此認(rèn)為對絮料的對流傳熱量也不必做過多追究，應(yīng)該著重考查絮料的傳導(dǎo)熱阻。
增加絮料的傳導(dǎo)熱阻可以從以下兩個方面著手①提高絮料中靜止空氣含量，使絮料盡可能蓬松，由于纖維的熱傳導(dǎo)能力遠(yuǎn)大于靜止空氣的熱傳導(dǎo)能力；②使用導(dǎo)熱系數(shù)較小的纖維，但現(xiàn)有各種纖維導(dǎo)熱系數(shù)的差異不大。
中空化纖纖維內(nèi)的空隙主要是靜止空氣，木棉纖維中的空隙全部為靜止空氣。纖維內(nèi)的空隙對提高絮片的保暖性能有一定的作用。目前市售的中空纖維通常為三維卷曲，纖維的卷曲尤其是三維卷曲也有利于纖維對空氣的分割，對于提高絮料的保暖性能也有一定作用。而且，由于三維卷曲，中空纖維的壓縮回彈性更好。中空纖維的體積重量較小，使用中空纖維的另一重要作用是達(dá)到減重目的，提高冬服和被褥的舒適性。這些是本發(fā)明選用木棉和其他中空化纖的第一大理由。
本發(fā)明選用木棉纖維的第二大理由是，細(xì)度較細(xì)的纖維比表面積較大，用它制成絮片時，絮片中含有較多的被纖維表面吸附的靜止空氣，而且細(xì)的纖維更有可能將絮片中的空氣分割成細(xì)密的無定形氣孔。因此，從理論上講，纖維越細(xì)，自然對流的熱損失就越小，同時可以保證絮料中含有較多的靜止空氣。木棉是目前人類發(fā)現(xiàn)的最細(xì)、并可直接使用的中空纖維。
但是，另一方面，細(xì)度較細(xì)的纖維由于剛度小而柔軟，使得絮料又易于壓癟，會導(dǎo)致絮料的體積重量逐漸變大，逐漸變成薄而硬的絮片，從而喪失其良好的保溫性及其他服用性能。通常用壓縮彈性考查絮料的這方面性能，傳統(tǒng)木棉絮料的致命缺陷就是壓縮彈性差，本發(fā)明通過改變纖維間的接觸狀態(tài)和混用壓縮回彈性好的化學(xué)纖維巧妙地解決了這一問題。
從整體上看，絮料中的纖維分布是隨機的，纖維間有許多接觸點，傳統(tǒng)木棉絮料中纖維間的接觸全部為摩擦接觸，絮料受到壓縮時，纖維發(fā)生彎曲變形的同時部分纖維之間發(fā)生摩擦滑移，壓力去除后滑移變形很難回復(fù)。本發(fā)明加入熱熔纖維固定了纖維間的部分接觸點，通過減少滑移變形提高絮料的壓縮彈性。同時混用部分壓縮回彈性好的化學(xué)纖維提高纖維的彎曲變形回復(fù)能力。
通過熱熔使纖維間產(chǎn)生粘合的另一重要作用是大幅度提高了木棉絮料的強度，克服了傳統(tǒng)木棉絮料強度太低的致命缺陷。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述，參照圖1、圖2、和圖3。
實施例180％的木棉纖維、20％的聚丙烯/聚乙烯皮芯型復(fù)合(ES)纖維混合開松→氣流成網(wǎng)→熱熔粘合；實施例2
50％的木棉纖維、30％的四孔三維卷曲中空滌綸、20％的聚丙烯/聚乙烯皮芯型復(fù)合(ES)纖維混合開松→氣流成網(wǎng)→熱熔粘合；實施例350％的木棉纖維、30％的七孔三維卷曲中空滌綸、20％的聚丙烯/聚乙烯皮芯型復(fù)合(ES)纖維混合開松→氣流成網(wǎng)→熱熔粘合；實施例450％的木棉纖維、30％的聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纖維、20％的聚丙烯/聚乙烯皮芯型復(fù)合(ES)纖維混合開松→氣流成網(wǎng)→熱熔粘合。
按國標(biāo)測定各實施例的性能，數(shù)據(jù)處理后，結(jié)果比較如下。如圖1所示，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得木棉絮料的拉伸斷裂強度均得到明顯提高。如圖2所示，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得木棉絮料的壓縮彈性均得到明顯提高，混入四孔或七孔三維卷曲中空滌綸時壓縮彈性率更高；要說明的是，圖2使用數(shù)據(jù)為急彈性壓縮彈性率，由于纖維是粘彈性材料，緩彈性壓縮彈性率要比圖2的數(shù)據(jù)高出30％左右。將試樣的實測熱阻均折算到厚度為10mm后進(jìn)行厚度折算熱阻的比較，如圖3所示，相比市售噴膠棉，4個實施例的保暖性得到明顯提高。
權(quán)利要求
1.一種木棉絮料的制造方法，其特征在于包括如下步驟a.選用纖維原料，其組分和質(zhì)量百分含量為天然木棉纖維25～90％低熔點纖維 5～40％壓縮回彈性好的化學(xué)纖維 0～70％b.將纖維原料混合開松后，進(jìn)行成網(wǎng)處理，形成纖網(wǎng)；c.將成網(wǎng)處理后的纖網(wǎng)進(jìn)行粘合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的低熔點纖維為聚烯烴纖維、共聚酰胺纖維、共聚酯纖維和低熔點復(fù)合纖維中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的低熔點復(fù)合纖維為皮芯型的聚丙烯/聚乙烯、聚酯/共聚酯復(fù)合纖維、并列型的聚丙烯/聚乙烯復(fù)合纖維中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的壓縮回彈性好的化學(xué)纖維為單孔或多孔三維卷曲中空化纖或聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的纖維原料的成網(wǎng)處理方式為梳理成網(wǎng)、氣流成網(wǎng)或垂直成網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的纖維原料的粘合方法為常用的熱熔粘合法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木棉絮料的制造方法，包括如下步驟選用25～90％天然木棉纖維、5～40％低熔點纖維、0～70％壓縮回彈性好的化學(xué)纖維，將纖維原料混合開松后，進(jìn)行成網(wǎng)處理，形成纖網(wǎng)；將成網(wǎng)處理后的纖網(wǎng)進(jìn)行粘合處理；本發(fā)明實現(xiàn)了木棉纖維集合體較為合理的聚集狀態(tài)，其強度和壓縮回彈性得到明顯提高，克服了傳統(tǒng)木棉絮料的致命缺陷，并保持了木棉絮料固有的高效保暖和輕質(zhì)特性，使天然綠色的木棉纖維可以跨入高檔絮料市場。
文檔編號D04H1/542GK1644779SQ20051002337
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者王府梅, 劉維, 樓英, 談麗平 申請人:東華大學(xué)