專利名稱：：阻燃棉無紡布及其制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種阻燃棉，尤其是一種阻燃棉無紡布。本發(fā)明還提供該阻燃棉無紡布的制造方法。
背景技術：
：纖維制品燃燒引起的火災已成為現(xiàn)代社會重大災害之一，對由火災引起的死亡事故進行調査的結果表明，由室內裝飾品及紡織品引起的火災占第一位，同時研究發(fā)現(xiàn)，可燃性紡織品燃燒時釋放的有害氣體對人體的危害程度大大超過阻燃性紡織品。目前國內外相繼以法律和強制性規(guī)定的形式要求采用阻燃纖維及其制品，如最近通過的《消防法》中明確要求在劇院等公共場所采用阻燃制品，交通部要求在鐵路及客車上使用的裝飾用紡織品強制性采用阻燃制品，國家安全生產總局及煤礦安全生產監(jiān)督管理局開始強制要求井下操作人員穿著阻燃紡織品。因此，為防止火災，生產阻燃纖維已愈來愈受到人們的重視?，F(xiàn)有技術中的阻燃纖維一般有幾類，其中一類是天然纖維，天然纖維只能依靠后處理方法達到阻燃要求，還有一類為合成纖維，它可以通過在紡絲液中添加阻燃劑等辦法制得阻燃纖維。再有一類是特殊纖維，例如碳纖維等。現(xiàn)有阻燃纖維的不足之處主要是，阻燃效果不好，產品熔點低，易著火，部分有毒，且應用范圍狹窄，成本高，民用軍用存在很大成本開銷。再有，現(xiàn)有阻燃纖維由于熔點不高，不宜制作服裝。在特殊纖維中；玻璃纖維只能用作阻燃橡膠涂層基布，碳纖維與塔氟綸價格太高。因此，阻燃纖維的開發(fā)現(xiàn)狀還難以達到使用要求。就目前已實現(xiàn)產業(yè)化生產的阻燃聚酯纖維，其應用較廣，該類阻燃織物雖然可以有效地阻止火焰的蔓延，但是，其在高溫下容易發(fā)生熔融滴落的現(xiàn)象，熔融滴落物容易使人燙傷，甚至引燃低燃點的易燃物質，造成更大火災，對使用人員造成潛在傷害。這些缺陷使其應用受到一定的限制，特別是在服裝等方面應用不適合。因此開發(fā)新型阻燃纖維及紡織品使其既具有阻燃性能同時又防止熔融已成為一緊迫的課題。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于改進現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有阻燃抗熔滴性能的無紡阻燃棉。本發(fā)明的另一個目的在于提供上述無紡阻燃棉的制造方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供的阻燃棉無紡布包括安紡阻燃纖維(Anti—fcell)和滌/滌復合熱熔性短纖維，其中，安紡阻燃纖維的重量百分比為70%90%，其余為滌/滌復合熱熔性短纖維；上述兩種纖維復合和/或互穿，結合成為無紡布。本發(fā)明提供的阻燃棉無紡布的制作方法是A.將安紡阻燃纖維(Anti—fcdl)和滌/滌復合熱熔性短纖維兩種原料按照規(guī)定的比例混合；B.將混合后的原料通過開松機進行開松；C.將開松后的混合物進行纖維梳理；D.用梳理后的纖維進行鋪網(wǎng)；E.對鋪網(wǎng)纖維進行成型加工，制成具有一厚度的無紡布；F.將制成的無紡布進行切邊，巻成巻成為成品。在E步驟中，所述成型加工的方法可以是a.針刺法通過底簾即輸送簾將鋪網(wǎng)的纖網(wǎng)不斷送入針刺機中，對于鋪網(wǎng)的纖維進行針刺，使纖維在刺針的作用下糾結在一起并形成一厚度的無紡布，然后，再通過燙輥燙壓成型。在針刺過程中，當纖網(wǎng)喂入針刺時，多枚刺針刺入纖網(wǎng)時，刺針上的剌鉤就會帶動纖網(wǎng)表面及次表面的纖維，由纖網(wǎng)的平面方向向纖網(wǎng)的垂直方向運動，使纖維產生上下移位，而產生上下移位的纖維對纖網(wǎng)就產生一定擠壓，使纖網(wǎng)中纖維靠攏而被壓縮。當刺針達到一定的深度后，刺針開始回升，由于刺鉤順向的緣故，產生移位的纖維脫離刺鉤而以幾乎垂直狀態(tài)留在纖網(wǎng)中，猶如許多的纖維束"銷釘"釘入了纖網(wǎng)，從而使纖網(wǎng)產生的壓縮不能恢復，如果在每平方厘米的纖網(wǎng)上經數(shù)十或上百次的反復穿刺，就把相當數(shù)量的纖維束刺入了纖網(wǎng)，纖網(wǎng)內纖維與纖維之間的摩擦力加大，纖網(wǎng)強度升高，密度加大，纖網(wǎng)形成了具有一定強力、密度、彈性等性能的針刺無紡布。針刺分成從纖網(wǎng)的上面向下入針的下針刺和從下向上入針的上針刺兩種。本發(fā)明提供的針刺法對于纖網(wǎng)先后進行下針刺和上針刺兩個針刺過程，這樣，可以使得制成的無紡布強度、密度和彈性的綜合性能優(yōu)越。為了使得針刺過程順利進行，在正常針剌之前先進行一個預針刺過程，即預刺機的植針密度較小，針深較大，其主要目的是對高度蓬松且纖網(wǎng)間抱合力小的纖網(wǎng)進行針刺。使用這種形式的針刺是因為經鋪網(wǎng)機送入針刺機的纖網(wǎng)具有較高和蓬松度，只是由纖維與纖維之間的抱合力而產生一定的強力，但強力很差，需要先經預刺機進行預刺。預針刺后，進行主針刺，主針刺可以是先通過下針刺機對纖網(wǎng)進行下針刺，然后，在通過主針刺機對纖網(wǎng)進行上針刺。采用這種先預，后主刺的針刺方法可以使無紡布布面更加均勻、平整，強力、密度更大，從而使阻燃無紡布獲得更佳的阻燃效果。針刺的深度不能超過鋪網(wǎng)的纖網(wǎng)厚度，否則，無紡布的兩表面會出現(xiàn)纖維絨毛，使布面不平整，甚至會出現(xiàn)斷針的現(xiàn)象。針刺的深度也不能太淺，否則，刺針將不能穿透纖網(wǎng)層，從而導致無紡布的強力下降，甚至出現(xiàn)無紡布分層的現(xiàn)象；本發(fā)明提供的針刺方法，其預針刺的深度與纖網(wǎng)的鋪就厚度相當，預針刺機針深(針刺深度)710mm，下針刺機針深(針刺深度)57mm，主針刺機針深(針刺深度)34mm。但下針刺的深度與上針刺的深度之和大于纖網(wǎng)的鋪就厚度。這樣，上下針刺的深度都小于纖網(wǎng)的厚度，不會出現(xiàn)無紡布表面出現(xiàn)纖維絨毛的問題，但又使得纖網(wǎng)不出現(xiàn)分層的問題，強力等性能優(yōu)越。在燙壓成型過程中，燙輥的溫度一般為180°C200°C，優(yōu)選185°C195°C，最佳溫度為190°C。燙壓壓力為0.2MPa0.4MPa，優(yōu)選0.3MPa，最佳壓力為0.3MPa。燙壓時間為6S10S，優(yōu)選7S9S，最佳時間為8S。燙輥的溫度低時將起不到燙面的作用，而燙輥的溫度過高，又會使無紡布中纖維的物理性能發(fā)生變化，使無紡布的變得僵硬，影響無紡布的美觀效果。燙輥的壓力小時將起不到擠壓的作用，而燙輥的壓力過大，則使無紡布的厚度變薄，硬度增加，影響無紡布的手感。燙壓時間較短時將起不到燙面的作用，而燙壓時間過長，也會使無紡布的纖維物理性能發(fā)生變化，甚至會隨著燙壓時間的進一步增加，無紡布的顏色還會發(fā)生變化，最終影響無紡布的阻燃效果。在針剌法成型加工工序之后，還可以設有一熱風過爐工序，熱風過爐即是利用熱風做為介質和載體，對無紡布進行干燥或烘烤，蒸發(fā)水分，進行熱定型，從而獲得干爽的產品。本發(fā)明提供的方法中，在針刺后做成無紡針刺棉，然后再熱風過爐，進行深一步加工處理。使產品既有均勻穩(wěn)定的特點，又不失彈性，其斷裂強度和抗拉強度均有出色表現(xiàn)。例如，沒有經過熱風過爐時，斷裂強度〈10N，抗拉強度dON;經過熱風過爐后，無紡布的斷裂強度為〉50N，抗拉強度〉50N?？梢哉f，由于在加工工藝上的改進，賦予了產品特色。b.熱風法首先，將鋪網(wǎng)的纖維送入烘箱，經過烘烤成型，然后，將成型的纖維取出烘箱，用冷水輥冷卻施壓，再通過冷風機吹風冷卻成型。在熱風法成型工藝中，烘烤溫度為16GTC20(TC;優(yōu)選溫度170。C19(TC，最佳溫度為180°C，烘烤時間可以是8mm15Mm，優(yōu)選9min14min，最佳時間為12min。冷水輥冷卻施壓中，冷水輥的溫度為1(TC2CrC，優(yōu)選13°C18°C，最佳溫度為18"C。最佳壓力為0.1MPa。冷風機吹風冷卻是在冷水輥冷卻施壓之后進行，冷風溫度10°C18°C，優(yōu)選12°C16°C，最佳冷風溫度為14°〇。所述的滌/滌復合熱熔性短纖維為低熔點纖維。本發(fā)明提供的阻燃棉無紡布采用安紡阻燃纖維為主的配方。安紡阻燃纖維(Anti-fcdl)是具有阻燃抗熔融作用的功能纖維，這就解決了滌綸的易燃、熔融滴落以及粘膠纖維易燃的問題。在其中加入滌/滌復合熱熔性短纖維，可以增加其粘結系數(shù)，使得纖維可以更好地均勻粘合在一起。再利用獨創(chuàng)的加工工藝流程，進行復合加工，如通過針刺或熱風成型方法，使得阻燃棉無紡布獲得較高的抗拉強度、斷裂強度，而又不失彈性和一定的蓬松性。本發(fā)明提供的阻燃棉無紡布由于纖維及紡織品阻燃和抗熔融的效果好，大大提高化學纖維的應用性能以及安全性能，提高纖維與紡織品的附加值，可以廣泛應用于民用、工業(yè)以及軍事等領域(如軍隊訓練、戰(zhàn)斗服及消防服等)，主要特點如下1.該產品安全無毒，具有高阻燃性；阻燃抗熔融粘膠纖維及織物極限氧指數(shù)LOI〉30%，炭化率80%以上；織物離火自熄小于7S，延燃時間小于5S，損毀長度小于10厘米；2.纖維中無機成分含量可高達2040%,阻燃成分分散均勻，原液可紡性好。3.纖維的物理機械性能與普通粘膠纖維相類似，吸濕透氣好易染色，織物具有良好的手感、穿著舒適性和懸垂性。4.纖維燃燒時，僅產生少量煙氣，不熔融、不釋放毒氣，具有自滅效果，且碳化后能保持原有形態(tài)；5.耐洗滌和化學處理，具有永久性的阻燃作用；6.產品可自然生物降解，符合環(huán)保要求。因此，本發(fā)明提供的阻燃棉無紡布可應用于以下方面1.服裝用無紡布(如服裝、手套襯布、購物袋、服裝袋等)；2.家用裝飾，家居無紡布(如地毯及基布、貼墻材料、家具裝飾、床上用品及窗簾、帷簾等)；3.工業(yè)用無紡布(如防護服，實驗室服，飛機座位人造革襯布，汽車室內用地毯、車頂、門飾、護壁材料等)；4.過濾材料用無紡布；5.包裝用無紡布。下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。圖1為本發(fā)明提供的阻燃棉無紡布的一種生產工藝流程圖；圖2為本發(fā)明提供的阻燃棉無紡布的另一種生產工藝流程圖。具體實施例方式以下結合附圖進一步說明本發(fā)明的具體特征及技術手段，且通過具體實施方式進一步說明本發(fā)明的積極效果。本發(fā)明提供的阻燃棉阻燃棉無紡布包括安紡阻燃纖維(Anti—fcdl)和滌/滌復合熱熔性短纖維，其中，安紡阻燃纖維的重量百分比為70%90%，其余為滌/滌復合熱熔性短纖維；上述兩種纖維復合和/或互穿，結合成為無紡布。具體的，可以提供安紡阻燃纖維的重量百分比為75%±5%，滌/滌復合熱熔性短纖維為25%±5%的配比。該阻燃棉無紡布的具體制作方法是-A.將安紡阻燃纖維(Anti—fcell)和滌/滌復合熱熔性短纖維兩種原料按照規(guī)定的比例混合；B.將混合后的原料通過開松機進行開松；先進入預開松機進行開松，然后經風管送入旋風料斗，再通過旋風料斗進入主開松機進行二次開松。開松機的作用主要是松解纖維，通過撕扯，使大塊的糾結纖維送結成小塊或束狀，同時在松解過程中伴有混合、除雜作用。C.將開松后的混合物進行纖維梳理；將經過開松后的原料送入集棉箱，經喂入簾傳送到梳棉機進行梳理。D.用梳理后的纖維進行鋪網(wǎng)；即將梳理后的纖維送進入鋪網(wǎng)機，鋪網(wǎng)。E.對鋪網(wǎng)纖維進行成型加工，制成具有一厚度的無紡布；F.將制成的無紡布進行切邊巻成巻成為成品。在E步驟中，所述成型加工的方法可以是針刺法，艮卩對于鋪網(wǎng)的纖維進行針刺，使纖維在刺針的作用下糾結在一起并形成一厚度的無紡布，然后，再通過燙輥燙壓成型，如圖1所示。在針刺過程中，經輸送簾即底簾和預針刺機與下刺機、主針刺機進行針刺，使纖維在刺針的作用下糾結在一起并形成一定厚度、做成所需一定強力和強度的無紡布，然后經燙輥進行燙壓成型，最后切邊成巻。預針刺機針深(針刺深度)710mm，下針刺機針深(針刺深度)57mm，主針刺機針深(針刺深度)34mm。針頻:預刺15~25HZ，下剌25~35HZ，主刺30~45HZ。針頻較小，無紡布的強力就會下降，針頻過大，無紡布的強力會增加，但是并非針頻越大越好，當針頻越過給定的范圍值時，由于與纖網(wǎng)的進給速度不匹配，就會出現(xiàn)針刺機斷針，另外，在與進給速度匹配的情況下，如果針頻過快，還會使無紡布的厚度減小，使無紡布的布面出現(xiàn)較明顯的針孔，影響無紡布的美觀，導致無紡的阻燃效果不穩(wěn)定。與通常情況相比，本工藝中的針頻較大。在所述燙壓成型過程中，上下兩個燙輥的溫度為185"195。C。燙壓壓力為0.3MPa，燙壓時間為7S9S。在所述針刺法成型加工工序之后，還可以設有一熱風過爐工序，經過針刺成型后的無紡布送入熱風爐中，進行干燥和熱定型。上述安紡阻燃纖維(Anti-fcdl)和滌/滌復合熱熔性短纖維的比例還可以是，安紡阻燃纖維90±5%，其余為滌/滌復合熱熔性短纖維。經過針刺過程，在預針刺機針深，針刺深度為7-8mm,下針刺機針深，針剌深度56mm，主針刺機針深，針刺深度為3~4mm。針頻:預刺20HZ，下刺30HZ，主刺38HZ。在所述燙壓成型過程中，燙輥的溫度為190'C。燙壓壓力為0.3MPa，燙壓時間為8S。以下表中列出幾種實施例中各工藝參數(shù)的匹配情況針刺工藝參數(shù)見表l表l:<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>在E步驟中，所述成型加工的方法還可以是熱風法，制成阻燃熱風棉即如圖2所示，阻燃棉是在按一定比率配比好的纖維進行混合后，通過喂料過程和設備進入預開松機進行開松，開松后經風管進入給棉機(給棉機跟集棉箱同)，然后經風管進入主開松機進行二次開松，開松后通過l號、2號給棉機進入1號、2號梳理機進行纖維梳理，梳理好的纖維然后進行l(wèi)號、2號鋪網(wǎng)機進行鋪網(wǎng)，鋪好網(wǎng)層后進入烘箱，鋪好網(wǎng)的纖維經過烘箱后已成型，此時用冷水輥和冷風機進行冷卻和施壓，使之成型，加工成一定厚度的無紡布，在切邊成巻，做成成品。首先，將鋪網(wǎng)的纖維送入烘箱，經過烘烤成型，然后，將成型的纖維取出烘箱，用冷水輥冷卻施壓，再通過冷風機吹風冷卻成型。在熱風法成型工藝中，烘烤溫度為160°C200°C;烘烤時間可以是8min15min。冷水輥冷卻施壓中，冷水輥的溫度為10°C20°C，最佳壓力為0.1MPa。冷風機吹風冷卻是在冷水輥冷卻施壓之后進行，冷風溫度1CTC18'C。所述的滌/滌復合熱熔性短纖維可以為韓國世韓公司出售的低熔點纖維。安紡阻燃纖維為是山東海龍公司出售的?，F(xiàn)舉例，使用的原料為安紡阻燃纖維的重量百分比為80%±5%，漆/滌復合熱熔性短纖維為20%±5%的配比。加工工藝為A.將安紡阻燃纖維(Anti—fcell)和滌/漆復合熱熔性短纖維兩種原料按照規(guī)定的比例混合；B.將混合后的原料通過開松機進行開松；先進入預開松機進行開松，然后經風管進入主開松機進行二次開松。開松機的作用主要是松解纖維，通過撕扯，使大塊的糾結纖維送結成小塊或束狀，同時在松解過程中伴有混合、除雜作用。C.將開松后的混合物進行纖維梳理；將經過開松后的原料送入集棉箱，經喂入簾傳送到梳棉機進行梳理。D.用梳理后的纖維進行鋪網(wǎng)；即將梳理后的纖維送進入鋪網(wǎng)機，鋪網(wǎng)。鋪好網(wǎng)層后即將其送進烘箱，鋪好網(wǎng)的纖維經過烘箱，烘烤溫度為溫度180°C，烘烤時間是12min，即可成型，然后，將成型的產品取出烘箱，用冷水輥壓制，冷水輥冷卻施壓中，冷水輥的溫度為18°C。之后，在對產品進行風冷，吹在產品上的冷風的溫度為14°C，使之成型，加工成一定厚度的無紡布，最后，切邊成巻，做成成品。以下表2中列出幾種熱風法的實施例中各工藝參數(shù)的匹配情況:表2:熱風法工藝參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>在上述各實施例中，其中所用的滌/滌復合熱熔性短纖維可以是現(xiàn)在市售的滌/滌復合熱熔性短纖維，4080纖維，更具體的，可以是4DS65mm滌/滌復合熱熔性短纖維。權利要求1.一種阻燃棉無紡布，其特征在于包括安紡阻燃纖維和滌/滌復合熱熔性短纖維，其中，安紡阻燃纖維的重量百分比為70％～90％，其余為滌/滌復合熱熔性短纖維；上述兩種纖維復合和/或互穿，結合成為無紡布。2.根據(jù)權利要求1所述的阻燃棉無紡布，其特征在于所述安紡阻燃纖維和滌/滌復合熱熔性短纖維之間通過針刺纖維互穿結構勾連成一體的結構和/或通過熱風加熱相互粘連成一體的結構構成所述無紡布。3.—種如權利要求l所述的阻燃棉無紡布的制作方法，其特征在于A.將安紡阻燃纖維和滌/滌復合熱熔性短纖維兩種原料按照規(guī)定的比例混合；B.將混合后的原料通過開松機進行開松；C.將開松后的混合物進行纖維梳理；D.用梳理后的纖維進行鋪網(wǎng)；E.對鋪網(wǎng)纖維進行成型加工，制成具有一厚度的無紡布；F.將制成的無紡布進行切邊，巻成巻成為成品。4.根據(jù)權利要求3所述的阻燃棉無紡布的制作方法，其特征在于所述E步驟中所述的對鋪網(wǎng)纖維進行的成型加工為針刺法。5.根據(jù)權利要求4所述的阻燃棉無紡布的制作方法，其特征在于所述針刺法包括首先對于鋪網(wǎng)的纖維進行針刺，使纖維在刺針的作用下糾結在一起并形成一厚度的無紡布，然后，再通過燙輥燙壓成型。6.根據(jù)權利要求5所述的阻燃棉無紡布的制作方法，其特征在于通過底簾即輸送簾將鋪網(wǎng)的纖網(wǎng)不斷送入針刺機中，經預針刺機與下針刺機、主針刺機進行針刺；然后經燙輥進行燙壓成型。7.根據(jù)權利要求6所述的阻燃棉無紡布的制作方法，其特征在于所述預針刺機針深深度為710rara，下針刺機針深深度為57mm，主針刺機針深深度為3~4mm;和/或，所述預刺的針頻為1525HZ，所述下刺針頻為2535HZ，所述主刺針頻為3045HZ;和/或，燙輥的溫度為185°C195°C，燙壓壓力為0.3MPa，燙壓時間為7S9S。8.根據(jù)權利要求4或5所述的阻燃棉無紡布的制作方法，其特征在于在所述針刺法成型加工工序之后，還設有一熱風過爐工序，即經過針刺成型后的無紡布送入熱風爐中，進行干燥和熱定型。9.根據(jù)權利要求3所述的阻燃棉無紡布的制作方法，其特征在于所述E步驟中所述的對鋪網(wǎng)纖維進行的成型加工為熱風法，即首先，將鋪網(wǎng)的纖維送入烘箱，經過烘烤成型，然后，將成型的纖維取出烘箱，用冷水輥冷卻施壓，再通過冷風機吹風冷卻成型。10.根據(jù)權利要求9所述的阻燃棉無紡布的制作方法，其特征在于在所述熱風法成型工藝中，烘烤溫度為160°C200°C;烘烤時間是8min15min;和/或，所述冷水輥冷卻施壓中，冷水輥的溫度為1(TC2(TC，壓力為0.lMPa;和/或，所述冷風機吹風冷卻是在冷水輥冷卻施壓之后進行，冷風溫度1(TC18°C。全文摘要本發(fā)明公開了一種阻燃棉無紡布，包括安紡阻燃纖維和滌/滌復合熱熔性短纖維，安紡阻燃纖維的重量百分比為70％～90％，其余為滌/滌復合熱熔性短纖維；上述兩種纖維通過熱風加熱相互粘連成一體復合和/或通過針刺纖維互穿，結合成為無紡布。制造方法包括混合、開松、梳理、鋪網(wǎng)、成型加工等工序。成型加工方法有針刺法和熱風法。本發(fā)明提供的阻燃棉無紡布采用安紡阻燃纖維為主的配方。解決了滌綸的易燃、熔融滴落以及粘膠纖維易燃的問題。加入滌/滌復合熱熔性短纖維，可增加粘結系數(shù)，使纖維更好地均勻粘合。獨創(chuàng)的加工工藝流程，使得阻燃棉無紡布獲得較高的抗拉強度、斷裂強度，而又不失彈性和一定的蓬松性。文檔編號D04H1/435GK101307528SQ20081000770公開日2008年11月19日申請日期2008年2月29日優(yōu)先權日2008年2月29日發(fā)明者征王申請人:東莞市蓮盈棉制品有限公司