本發(fā)明涉及功能性纖維素復(fù)合纖維板及其制備方法,更詳細(xì)地,涉及阻燃性及抗菌性突出、且強(qiáng)度和彈性得到加強(qiáng)的功能性纖維素復(fù)合纖維板及其制備方法。
背景技術(shù):
天然纖維作為從天然的生物、礦物中獲取的纖維,根據(jù)原料的物質(zhì),大致分為植物性纖維、動物性纖維以及礦物性纖維。其中,植物性纖維主要由纖維素成分組成,詳細(xì)地,可分為棉花或木棉等種子纖維,亞麻、黃麻、大麻等韌皮纖維或馬尼拉麻、新西蘭麻等葉脈纖維以及稱作椰殼的可可纖維等的水果纖維等。
這種纖維素類植物性纖維為能夠以與人類的生活緊密相連的形態(tài)來,是在我們生活周邊容易找到的纖維材料。
作為代表性的纖維素類纖維,自古以來天然棉就用作包括服裝在內(nèi)的床上用品等防寒用保溫材料,并且眾所周知,天然棉為具有優(yōu)秀的隔熱、保溫、隔音及吸音功能的纖維。
纖維素類纖維不僅對人體無有害成分、且不產(chǎn)生環(huán)境公害,還因植物的光合性而起到吸收二氧化碳、排氧的作用。
但是,由于纖維素類纖維的阻燃及防燃性弱,并具有吸濕性,因而不僅對于濕氣脆弱,容易使微生物和害蟲繁殖,而且由于具有體積大且支撐力不足的缺點,因而在用作服裝、床上用品、生活裝飾用家具或物品方面受到局限。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
本發(fā)明考慮到如上所述的技術(shù)背景而創(chuàng)造,本發(fā)明的目的在于,提供功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法,既呈現(xiàn)纖維素類纖維的優(yōu)秀的環(huán)保性、隔熱、保溫、吸音功能,又使阻燃性、防潮性、防味、防蟲性能最大化,且強(qiáng)度和彈性得到加強(qiáng)。
為了實現(xiàn)如上所述的目的,根據(jù)本發(fā)明的一實施方式,提供以下多個實例的功能性纖維素復(fù)合纖維板。
技術(shù)方案
在第一實例中,作為包括功能性纖維素復(fù)合纖維無紡布的擠壓成形板的功能性纖維素復(fù)合纖維板,上述功能性纖維素復(fù)合纖維無紡布包含30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及5至30重量份的低熔點聚酯纖維,上述經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維及上述經(jīng)過阻燃處理的棉纖維包含附著于各纖維的表面的阻燃性粘結(jié)劑,相對于100重量份的上述擠壓成形板,上述阻燃性粘結(jié)劑的含量為20至40重量份,上述阻燃性粘結(jié)劑為包含5至35重量份的淀粉、5至25重量份的磷類阻燃劑、1至10重量份的濕潤劑、1至10重量份的聚硼酸鹽以及3至15重量份的粘結(jié)劑的功能性纖維素復(fù)合纖維板。
在第二實例中,根據(jù)第一實例,在功能性纖維素復(fù)合纖維板中,上述低熔點聚酯纖維為低熔點阻燃聚酯纖維。
在第三實例中,根據(jù)第一實例或第二實例,在功能性纖維素復(fù)合纖維板中,上述粘結(jié)劑選自由丙烯酸酯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、三聚氰胺樹脂及環(huán)氧樹脂組成的組中的一種以上。
在第四實例中,根據(jù)第一實例至第三實例中的一種實例,在功能性纖維素復(fù)合纖維板中,上述低熔點聚酯纖維為低熔點阻燃聚酯纖維。
根據(jù)本發(fā)明的一實施方式,提供以下多個實例的功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法。
在第五實例中,功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法包括:分別或同時利用包含5至35重量份的淀粉、5至25重量份的磷類阻燃劑、1至10重量份的濕潤劑、1至10重量份的聚硼酸鹽以及3至15重量份的粘結(jié)劑的阻燃性粘結(jié)劑液,對洋麻纖維及棉纖維進(jìn)行阻燃處理的的步驟;準(zhǔn)備包含30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及5至30重量份的低熔點聚酯纖維的阻燃性無紡布的步驟;對上述阻燃性無紡布進(jìn)行加熱的步驟;以及對上述經(jīng)過加熱的阻燃性無紡布進(jìn)行成形的步驟。
在第六實例中,根據(jù)第五實例,通過如下步驟制備上述阻燃性粘結(jié)劑液,分別制備包含5至35重量份的淀粉、5至25重量份的磷類阻燃劑、1至10重量份的濕潤劑以及10至30重量份的水的第一阻燃組合物和包含1至10重量份的聚硼酸鹽以及30至40重量份的水的第二阻燃組合物之后,經(jīng)過混合來準(zhǔn)備阻燃劑液的步驟;以及在上述阻燃劑液中混合粘結(jié)劑的步驟。
在第七實例中,根據(jù)第五實例或第六實例,在功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法中,相對于100重量份的洋麻纖維,上述經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維包含1至20重量份的阻燃性粘結(jié)劑液;相對于100重量份的棉纖維,上述經(jīng)過阻燃處理的棉纖維包含1至20重量份的阻燃性粘結(jié)劑液。
在第八實例中,根據(jù)第五實例至第七實例中的一種實例,在功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法中,準(zhǔn)備阻燃性無紡布的上述步驟中,包含5至30重量份的經(jīng)過阻燃處理的椰子纖維來進(jìn)行。
在第九實例中,根據(jù)第五實例至第八實例中的一種實例,在功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法中,在對上述阻燃性無紡布進(jìn)行加熱的步驟之前還包括對上述阻燃性無紡布進(jìn)行追加阻燃處理的步驟。
在第十實例中,根據(jù)第五實例至第九實例中的一種實例,對于功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法,在進(jìn)行加熱的上述步驟中,使溫度按步驟在100℃至140℃范圍內(nèi)上升,由此進(jìn)行干燥以及對低熔點聚酯纖維的熔融。
在第十一實例中,根據(jù)第五實例至第十實例中的一種實例,在進(jìn)行成形的上述步驟中,借助輥或沖壓方式進(jìn)行成形。
發(fā)明效果
本發(fā)明一實施例的纖維素復(fù)合纖維板使用同時含有淀粉、磷類阻燃劑以及聚硼酸鹽的阻燃性粘結(jié)劑,因而使阻燃性最大化,從而大大地改善了纖維素纖維的脆弱性,且提高了抗菌性。
并且,通過一同使用纖維素類纖維和低熔點聚酯纖維,因而確保作為以往纖維素纖維板的脆弱點的尺寸穩(wěn)定性,從而降低體積減少率,由此可提供強(qiáng)度和彈性得到加強(qiáng)的功能性纖維素復(fù)合纖維板。
最終,在本發(fā)明中,通過制備既呈現(xiàn)纖維素類纖維的優(yōu)秀的環(huán)保性、隔熱、保溫、吸音功能,又使阻燃性、防蟲性、防腐性最大化的功能性纖維素復(fù)合纖維板,從而可提高向產(chǎn)業(yè)用纖維領(lǐng)域的利用率。
附圖說明
本說明書所附的以下附圖用于例示本發(fā)明的優(yōu)選實施例與后述的發(fā)明的詳細(xì)說明一同起到便于進(jìn)一步理解本發(fā)明的技術(shù)思想的作用,因而不應(yīng)僅局限于這些附圖中所記載的事項來對本發(fā)明進(jìn)行解釋。
圖1為表示本發(fā)明一實施例的功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法的流程圖。
圖2為表示本發(fā)明一實施例的功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法的流程圖。
具體實施方式
以下,參照附圖,對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。在此之前,使用于本說明書及發(fā)明要求保護(hù)范圍的術(shù)語或單詞不得以通?;蛟~典性含義來限定地進(jìn)行解釋,而是立足于發(fā)明人為了以最佳的方法說明其自身的發(fā)明而可適當(dāng)?shù)貙πg(shù)語的概念進(jìn)行定義的原則,應(yīng)符合本發(fā)明的技術(shù)思想的含義和概念來進(jìn)行解釋。因此,記載于本說明書中的實施例和附圖所示出的結(jié)構(gòu)僅為本發(fā)明的最優(yōu)選的一實施例,而并非代表本發(fā)明的所有技術(shù)思想,因而應(yīng)當(dāng)理解,在本申請時間點可以存在可代替這些的多種等同技術(shù)方案和變形例。
本發(fā)明一實施方式的功能性纖維素復(fù)合纖維板作為包括功能性纖維素復(fù)合纖維無紡布的擠壓成形板的功能性纖維素復(fù)合纖維板,上述功能性纖維素復(fù)合纖維無紡布包含30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及5至30重量份的低熔點聚酯纖維,上述經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維及上述經(jīng)過阻燃處理的棉纖維具有附著于各纖維的表面的阻燃性粘結(jié)劑,上述阻燃性粘結(jié)劑包含淀粉、磷類阻燃劑、聚硼酸鹽、濕潤劑及粘結(jié)劑。
上述洋麻纖維作為韌皮纖維的一種,也稱作洋麻,是屬于世界三大纖維作物的一種,且作為多種生物材料用植物資源,正受到矚目。并且,上述洋麻纖維不僅生長快、二氧化碳吸收量大、還作為用于生產(chǎn)高級紙張及環(huán)保壁紙、建筑用板、生物塑料、汽車框架、功能性服裝、木炭、飼料、吸油劑、蘑菇/植物栽培用培養(yǎng)基、飼養(yǎng)棚墊材、生物乙醇等的環(huán)保產(chǎn)業(yè)材料來能夠以多種方式來利用,因而上述洋麻纖維為當(dāng)前在世界上備受矚目的作物。
上述棉纖維為種子纖維的代表例,可使用脫脂棉、可回收棉等,并且水分可調(diào)節(jié)為5%之內(nèi)。
在此情況下,在纖維素纖維中,可通過提高洋麻纖維和椰子纖維的含量來增加強(qiáng)度和彈性,并且可通過提高棉纖維的含量來提高保溫性。
并且,本發(fā)明的功能性纖維素復(fù)合纖維板與上述纖維素類纖維一同還包含低熔點聚酯纖維。
上述低熔點聚酯纖維的熔點為100至200℃、詳細(xì)地,熔點為100至150℃、更詳細(xì)地,熔點為110至130℃。
上述低熔點聚酯纖維作為對普通聚對苯二甲酸乙二酯(pet)纖維和改性的低熔點聚對苯二甲酸乙二酯進(jìn)行復(fù)合紡絲來制成的材料,通過熔點以上的熱處理,使得低熔點成分被熔融,從而滲入本發(fā)明多個纖維素類纖維之間,從而使這些纖維相互粘著,通過上述過程,可起到用于確保尺寸穩(wěn)定性的成形劑的作用。
上述低熔點聚酯纖維可具有10至20旦的纖度和25至100mm的纖維長度。
根據(jù)本發(fā)明一實施例,上述低熔點聚酯纖維可以為低熔點阻燃聚酯纖維。這種低熔點阻燃聚酯纖維可通過如下方法來制備,即,當(dāng)制備低熔點聚酯纖維時,在對普通的阻燃劑和低熔點聚酯樹脂進(jìn)行混合之后,通過熔融紡絲來制備或者在獲得低熔點聚酯纖維之后,通過通常的阻燃后處理來制備。
在上述功能性纖維素復(fù)合纖維板中,包含30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維,詳細(xì)地,包含33至47重量份的經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維,在上述洋麻纖維的含量小于30重量份的情況下,可能使形態(tài)的穩(wěn)定性下降,在大于50重量份的情況下,可能使保溫特性下降。
在上述功能性纖維素復(fù)合纖維板中,包含30至50重量份的上述經(jīng)過阻燃處理的棉纖維,詳細(xì)地,包含33至47重量份的上述經(jīng)過阻燃處理的棉纖維,在上述棉纖維的含量小于30重量份的情況下,可能使保溫性下降,在大于50重量份的情況下,功能性纖維素復(fù)合纖維板因重力而可能發(fā)生下沉現(xiàn)象。
在上述功能性纖維素復(fù)合纖維板中,包含5至30重量份的上述低熔點聚酯纖維,詳細(xì)地,包含10至28重量份的上述低熔點聚酯纖維,在上述低熔點聚酯纖維的含量小于10重量份的情況下,雖然阻燃效果得到提高,但因洋麻纖維及棉纖維之間的粘結(jié)性下降而可能使形態(tài)穩(wěn)定性降低,在大于30重量份的情況下,使費(fèi)用增加,還由于聚酯纖維對火災(zāi)比較脆弱,因而可能使阻燃性能下降。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例,除了洋麻纖維及棉纖維,作為纖維素纖維,還可包含經(jīng)過阻燃處理的椰子纖維。
上述椰子纖維作為又稱作椰殼的水果纖維的一種,雖然其強(qiáng)度不太大,但比較有彈性且輕,并且由于具有在水中,尤其在海水中不易腐爛的的性質(zhì),因而可利用于繩索、漁網(wǎng)、船的填料、坐墊或床墊的填料、掃帚等。
在上述功能性纖維素復(fù)合纖維板中,包含5至30重量份的上述經(jīng)過阻燃處理的椰子纖維,詳細(xì)地,包含10至28重量份的上述經(jīng)過阻燃處理的椰子纖維,在上述椰子纖維的含量小于5重量份的情況下,可能使形態(tài)的穩(wěn)定性下降,在大于30重量份的情況下,可能使保溫特性下降。
本發(fā)明一實施例的上述洋麻纖維及椰子纖維分別獨(dú)立地具有20至100旦的纖度,并可切割為5至20cm的長度來使用,并且水分可調(diào)節(jié)為7%之內(nèi)。
普通的合成纖維在熔點以上的高溫條件下因被熔融而消失,相反,在高溫條件下,纖維素類纖維可經(jīng)過碳化來防止火災(zāi),洋麻纖維和椰子纖維可保持纖維板的形態(tài),從而防止彎曲以及因重力而下沉的現(xiàn)象,由此可起到保持纖維板的形態(tài)的作用。
上述纖維素復(fù)合纖維無紡布的擠壓成形板可利用上述的經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及低熔點聚酯纖維來制成無紡布,之后,可通過加熱及壓接方法來形成。當(dāng)然,如上所述,還可選擇性地包含經(jīng)過阻燃處理的椰子纖維。
并且,也可借助阻燃性粘結(jié)劑對上述低熔點聚酯纖維進(jìn)行阻燃處理。
在上述擠壓成形板中,上述阻燃性粘結(jié)劑附著于用于形成無紡布的纖維素復(fù)合纖維,即,通過附著于洋麻纖維以及棉纖維的各個表面來與纖維相結(jié)合或用于固定多個纖維之間。選擇性地,在還包含經(jīng)過阻燃處理的椰子纖維的情況下,阻燃性粘結(jié)劑附著于椰子纖維的表面。
上述阻燃性粘結(jié)劑包含淀粉、磷類阻燃劑、聚硼酸鹽、濕潤劑及粘結(jié)劑。
上述淀粉作為多個α-葡萄糖分子通過糖苷鍵聚合于分子式為(c6h12o6)n的碳水化合物的天然高分子,上述淀粉多包含于植物的種子或根部等??蓪⒂衩椎矸?、馬鈴薯淀粉等作為上述淀粉來使用。
上述淀粉通過與阻燃性粘結(jié)劑中的磷類阻燃劑相結(jié)合來形成磷酸淀粉(磷酸淀粉),從而起到使阻燃效果最大化的作用。
上述磷類阻燃劑經(jīng)過熱分解來制備磷酸,磷酸在燃燒的物質(zhì)中起到脫水催化劑的作用,從而使炭(char)量得到增加。某些高分子具有包含在高分子結(jié)構(gòu)中的氧原子,因而當(dāng)進(jìn)行熱分解時形成碳性炭,這種炭的生成可使可燃燒的燃料減少。因此磷類阻燃劑通過利用炭在燃燒的分子表面形成厚屏障來阻隔熱量,從而起到可滅火的阻燃功能。
根據(jù)本發(fā)明一實施例,作為這種磷類阻燃劑,可包括聚磷酸銨(app,ammoniumpolyphosphate)、紅磷(cg-p,redphousphours)、三(2-氯乙基)磷酸酯(tcep,tris(2-chloroethyl)phosphate)、磷酸異丙基苯二苯酯(ippp,isopropylphenyldiphenylphosphate)、磷酸三苯酯(tpp,tripheylphosphate)、磷酸三乙酯(tep,triethylphosphate)、間苯二酚二磷酸酯(rdp,resorcinoldiphosphate)、磷酸三甲酚酯(tcp,tricresylphosphate)等。
接著,上述聚硼酸鹽與阻燃功能一同起到防蟲、防腐功能的作用,作為具體例,具有聚硼酸鈉。
上述濕潤劑起到如下作用,即,有助于水分容易地與淀粉等作為阻燃性粘結(jié)劑的其他成分的粉末表面相接觸,優(yōu)選地,濕潤劑可以為具有兩個以上的oh或cooh的親水性添加劑,作為其非限制性例,包括:甘油、丙二醇等甘醇類;山梨糖醇、木糖醇等糖醇;以及檸檬酸、琥珀酸、草酰乙酸等的有機(jī)酸等。更加詳細(xì)地,作為上述濕潤劑,可使用美源商事株式會社產(chǎn)品的ot-75和特洛伊公司的潤濕流平劑(troysollac)。
上述粘結(jié)劑起到將淀粉、磷類阻燃劑及聚硼酸鹽固定于復(fù)合纖維板的各纖維上的作用,作為其例,可使用選自由丙烯酸酯樹脂、聚醋酸酯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、三聚氰胺樹脂及環(huán)氧樹脂組成的組中的一種以上。
上述阻燃性粘結(jié)劑可包含5至35重量份的淀粉,詳細(xì)地,可包含10至30重量份的淀粉;可包含5至25重量份的磷類阻燃劑,詳細(xì)地,可包含8至20重量份的磷類阻燃劑;可包含1至10重量份的濕潤劑,詳細(xì)地,可包含2至8重量份的濕潤劑;可包含1至10重量份的聚硼酸鹽,詳細(xì)地,可包含3至8重量份的聚硼酸鹽;以及可包含5至15重量份的粘結(jié)劑,詳細(xì)地,可包含7至12重量份的粘結(jié)劑。
并且,在不對阻燃性質(zhì)產(chǎn)生影響的情況下,上述阻燃性粘結(jié)劑可包含多種添加劑,作為其例,可包含防水劑、抗菌劑、芳香劑等。
相對于100重量份的上述擠壓成形板,上述阻燃性粘結(jié)劑的含量可以為20至40重量份,詳細(xì)地,可以為25至35重量份。在上述阻燃性粘結(jié)劑的含量滿足上述范圍的情況下,可發(fā)揮準(zhǔn)不燃性能的效果。在此情況下,準(zhǔn)不燃性能為通過錐形量熱儀測試法、毒性實驗等來表示根據(jù)iso5660-1基準(zhǔn)的阻燃性能的方法中的一個步驟,上述準(zhǔn)不燃性能的整個步驟分為阻燃、準(zhǔn)不燃、不燃等三個步驟。
本發(fā)明另一實施方式的功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法包括:對洋麻纖維及棉纖維分別或同時進(jìn)行如下步驟:利用包含淀粉、磷類阻燃劑、聚硼酸鹽、濕潤劑及粘結(jié)劑的阻燃性粘結(jié)劑液,進(jìn)行阻燃處理的步驟;準(zhǔn)備包含30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及5至30重量份的低熔點聚酯纖維的阻燃性無紡布的步驟;對上述阻燃性無紡布進(jìn)行加熱的步驟;以及對上述經(jīng)過加熱的阻燃性無紡布進(jìn)行成形的步驟。
參照圖1及圖2,對本發(fā)明一實施例的功能性纖維素復(fù)合纖維板的制備方法進(jìn)行觀察。
首先,在對包含上述洋麻纖維、棉纖維及低熔點聚酯纖維的纖維素類復(fù)合纖維進(jìn)行阻燃處理的上述步驟中,能夠以對這些中的各個纖維單獨(dú)實施阻燃處理的方式進(jìn)行混合,也可先均質(zhì)地混合纖維之后準(zhǔn)備纖維素類復(fù)合纖維,并進(jìn)行阻燃處理。選擇性地,在還包含椰子纖維的情況下,進(jìn)行阻燃處理的上述步驟也相同。
進(jìn)行阻燃處理的方法如下:將各個個別纖維或經(jīng)過混合的纖維素類復(fù)合纖維浸漬于上述阻燃性粘結(jié)劑液或通過噴霧等通常的方法涂敷于纖維素纖維,之后可通過對這些進(jìn)行脫水或干燥的步驟實施。
在此情況下,阻燃性粘結(jié)劑液可通過對包含15至35重量份的淀粉、5至25重量份的磷類阻燃劑、1至10重量份的濕潤劑以及10至30重量份的水的第一阻燃成分和包含1至10重量份的聚硼酸鹽以及30至40重量份的水的第二阻燃成分進(jìn)行混合來準(zhǔn)備阻燃劑液的步驟;以及在上述阻燃劑液混合粘結(jié)劑的步驟來制備。
具體地,對由15至35重量份的淀粉、5至25重量份的磷類阻燃劑、1至10重量份的濕潤劑以及10至30重量份的水的百分比組成的混合物進(jìn)行24小時的熟成,從而以使淀粉溶進(jìn)磷酸的方式準(zhǔn)備第一阻燃成分(第一步驟工序)。之后,準(zhǔn)備通過在上述第一阻燃成分中混合由1至10重量份的聚硼酸鹽和30至40重量份的水組成的第二阻燃成分而制成的阻燃劑液(第二步驟工序)。在上述阻燃劑液中混合選自由丙烯酸酯樹脂、聚醋酸酯樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、三聚氰胺樹脂以及環(huán)氧樹脂組成的組中的一種以上的粘結(jié)劑(第三步驟工序),由此可制備阻燃性粘結(jié)劑液。
為了降低所制備的復(fù)合纖維板的吸濕功能,可在上述阻燃性粘結(jié)劑液添加硅油。
作為在上述無紡布涂敷上述阻燃性粘結(jié)劑液的方法,即,只要是通常的涂敷方法就可以無限制地使用于進(jìn)行阻燃處理的步驟,具體地,可利用浸漬、噴霧、刮刀式涂敷或?qū)盈B方法,由此,阻燃性粘結(jié)劑與無紡布纖維相結(jié)合并附著于無紡布纖維。
在此情況下,相對于100重量的纖維素復(fù)合纖維總重量,對于纖維素復(fù)合纖維的阻燃性粘結(jié)劑液的百分比可以為100至150重量份,相對于100重量的纖維素復(fù)合纖維總重量,上述阻燃劑液的干燥之后的固體百分比可以為20至40重量份。
之后,準(zhǔn)備包含30至40重量份的經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、30至50重量份的經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及10至30重量份的低熔點聚酯纖維的阻燃性無紡布。在此情況下,如上所述,選擇性地還可包含經(jīng)過阻燃處理的椰子纖維。
在此情況下,可通過對經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及低熔點聚酯纖維進(jìn)行均質(zhì)混合來準(zhǔn)備纖維素復(fù)合纖維,對這些纖維進(jìn)行均質(zhì)混合的方法可使用利用空氣渦流的方法等,但并不局限于此。
然后,利用所準(zhǔn)備的纖維素復(fù)合纖維來準(zhǔn)備阻燃性無紡布。
對均質(zhì)混合的纖維素復(fù)合纖維進(jìn)行清棉及彈棉的均質(zhì)性復(fù)合纖維實施層疊來獲得復(fù)合纖維無紡布,在此情況下,用于制備無紡布的方法可使用通常的無紡布制備方法。
在上述步驟中,可通過干燥無紡布來去除殘留于無紡布中的揮發(fā)成分及水分,并且,通過以低熔點聚酯纖維的熔點以上的溫度來進(jìn)行熱處理,從而使上述低熔點聚酯熔融,并通過使一同形成無紡布的其他纖維素類纖維相互結(jié)合的過程,可確保尺寸的穩(wěn)定性。其結(jié)果,可降低最終獲得的復(fù)合纖維板的體積減少率,并可加強(qiáng)強(qiáng)度和彈性。
為此,上述阻燃性無紡布可利用使溫度按步驟從100℃上升至140℃的多個拉幅機(jī),通過對溫度上升速度及干燥加熱時間進(jìn)行調(diào)節(jié),來使阻燃性無紡布充分地得到干燥,并使低熔點聚酯纖維熔融,由此可對浸漬于其他無紡布中的浸漬程度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在此情況下,在100℃下實現(xiàn)無紡布的干燥,若溫度上升至140℃,則使低熔點聚酯纖維熔融,從而滲入其他多個纖維素類纖維之間,由此起到粘著這些多個纖維之間的作用。
在此情況下,若以過高的溫度來進(jìn)行加熱,則可能使低熔點聚酯纖維因溶化而流掉,并且使經(jīng)過拉幅機(jī)的纖維素纖維的水分含量小于10%,從而可能在干燥步驟中發(fā)生無紡布破碎的問題。剩余的殘留水分在對所制成的纖維板進(jìn)行熟成的過程中實現(xiàn)自然干燥。
參照圖2,根據(jù)本發(fā)明的一實施例,根據(jù)在對阻燃性無紡布進(jìn)行加熱處理之前所要獲得的阻燃性的程度,還可實施進(jìn)一步的阻燃處理。若可通過上述以在阻燃性無紡布涂敷阻燃性粘結(jié)劑液的方式進(jìn)行處理,則可通過這種過程來使無紡布內(nèi)部阻燃性整體且均勻地得到最大化。
之后,對上述經(jīng)過加熱的阻燃性無紡布進(jìn)行成形。
只要是獲得規(guī)定形態(tài)的纖維板的方法,就可在上述成形步驟中使用通常的處理方法,例如,可使用借助輥的成形或通過沖壓方式的成形。
可利用保持80至150℃溫度的一個以上的成形輥來按步驟進(jìn)行壓縮,由此實施對上述借助輥的成形。
根據(jù)本發(fā)明一實施例,可根據(jù)利用上述復(fù)合纖維無紡布進(jìn)行壓縮的壓縮程度來提供多種用途的復(fù)合纖維板,具體地,可包括厚度為10至50mm程度的填充保溫材料、厚度為1至5mm程度的板等。
上述板可具有厚度薄、硬度大的性質(zhì),填充保溫材料可具有厚度相對厚、有彈力且輕的性質(zhì)。
具體地,若使保持80至150℃溫度的一個以上的成形輥經(jīng)過被加熱的阻燃性無紡布之后進(jìn)行冷卻,則包含在無紡布之內(nèi)且被熔融的低熔點聚酯纖維實現(xiàn)固體化,從而可制成規(guī)定的形狀。像這樣,相對于以往需要裝備和很多制備時間的沖壓工法,經(jīng)過成形輥的制備方法可通過連續(xù)工序來進(jìn)行大量生產(chǎn),從而可節(jié)減成本。
并且,可根據(jù)低熔點聚酯纖維的種類及無紡布的水分含量,能夠以多種方式對實際拉幅機(jī)的內(nèi)部溫度或熱成形輥的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
并且,根據(jù)本發(fā)明一實施例,使輥經(jīng)過之前的厚度與輥經(jīng)過之后的厚度之比不同的兩種以上的成形輥依次經(jīng)過復(fù)合纖維板,從而最終可制備具有理想厚度和密度的復(fù)合纖維板。除此之外,可通過進(jìn)一步附加以多種壓接力得到控制的成形輥來構(gòu)成成形步驟。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例,相對于最初阻燃性無紡布的厚度,可使壓接成形后的厚度達(dá)到減少20至90%程度的厚度,填充劑類型的復(fù)合纖維板可壓縮至最初阻燃性無紡布厚度的約50%,板類型的復(fù)合纖維板可壓縮至最初阻燃性無紡布厚度的約20%。
以下,為了具體地說明本發(fā)明,通過實施例詳細(xì)地進(jìn)行說明。但是,本發(fā)明的實施例可以變形為多種其他形態(tài),因而不應(yīng)解釋為本發(fā)明的范圍局限于以下所述的實施例。本發(fā)明的實施例為了向本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更加完整地說明本發(fā)明而提供。
實施例1
根據(jù)在以下表1的實施例1中所記載的含量來對第一步驟的多種成分進(jìn)行混合,從而制備第一阻燃成分,并對多種第二步驟的成分進(jìn)行混合來制備第二阻燃成分,之后對上述第一阻燃成分和第二阻燃成分進(jìn)行混合,并且作為粘結(jié)劑,添加作為聚乙酸乙烯酯類樹脂的10重量份的daeyoung化學(xué)有限公司的聚醋酸乙烯酯乳膠來準(zhǔn)備了阻燃性粘結(jié)劑液。
將100重量份的洋麻纖維(切割為5至20cm,水分在7%之內(nèi))浸漬于準(zhǔn)備好的15重量份的阻燃性粘結(jié)劑液之后熟成了三個小時。之后利用脫水機(jī)裝置對其進(jìn)行脫水,并在100至130℃的溫度條件下進(jìn)行干燥來準(zhǔn)備了經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維。
并且,以與上述洋麻纖維的方法相同的方法對棉纖維(棉/水分在5%之內(nèi))進(jìn)行阻燃處理,從而準(zhǔn)備了經(jīng)過阻燃處理的棉纖維。
之后,準(zhǔn)備了40重量份的上述經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、40重量份的經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及10重量份的低熔點聚酯纖維(15旦/纖維長度40mm,熔點130℃,huvis公司產(chǎn)品),對上述所準(zhǔn)備的混合纖維進(jìn)行清棉并彈棉,從而制備了通過梳粉機(jī)層疊的每平方米重量2.3kg的無紡布。
之后,利用不同的兩個以上的腔室進(jìn)行干燥及加熱。
具體地,首先,將腔室調(diào)節(jié)為100℃之后用拉幅機(jī)干燥無紡布,并通過逐步加溫,從而最后將腔室的溫度調(diào)節(jié)為140℃,并通過拉幅機(jī)對低熔點聚酯纖維實施了熔融。
之后,使上述步驟的結(jié)果物依次經(jīng)過第一成形輥、第二成形輥及第三成形輥來成形,從而制備出厚度為15mm的功能性纖維素復(fù)合纖維板。
實施例2至實施例4
除了分別使用根據(jù)以下表1的實施例2至實施例4的含量來準(zhǔn)備的阻燃性粘結(jié)劑液之外,通過實施例1的方法來制備了功能性纖維素復(fù)合纖維板。
表1
濕潤劑:美源商事株式會社的ot-75產(chǎn)品
(上述單位為重量份)
特性評價
通過錐形量熱儀測試(ksmiso5660-1)方法來對在實施例1至實施例4中制備的功能性纖維素復(fù)合纖維板進(jìn)行了試驗,從而獲得了下列表2的結(jié)果。
并且,通過對在實施例1至實施例5中制備的功能性纖維素復(fù)合纖維板進(jìn)行了氣體有害性試驗,從而獲得了以下表2的結(jié)果。
上述氣體有害性試驗為通過收集經(jīng)過焚燒試片來產(chǎn)生的煙霧,并注入于老鼠所在的規(guī)定空間,從而測定老鼠的生存時間來進(jìn)行判斷的方法。準(zhǔn)不燃功能需要超過十分鐘。
表2
實施例5
根據(jù)在以下表3的實施例5中所記載的含量來對第一步驟的多種成分進(jìn)行混合,從而制備第一阻燃成分,并混合第二步驟的多種成分來制備第二阻燃成分,之后將上述第一阻燃成分和第二阻燃成分進(jìn)行混合,并且作為粘結(jié)劑,添加作為聚乙酸乙烯酯類樹脂的10重量份的daeyoung化學(xué)有限公司的聚醋酸乙烯酯乳膠,由此準(zhǔn)備了阻燃性粘結(jié)劑液。
表3
濕潤劑:美源商事株式會社的ot-75產(chǎn)品
(上述單位為重量份)
之后,將100重量份的洋麻纖維(切割為5至20cm,水分在7%之內(nèi))浸漬于準(zhǔn)備好的15重量份的阻燃性粘結(jié)劑液之后熟成三個小時。之后利用脫水機(jī)裝置對其進(jìn)行脫水,并在100至130℃的溫度條件下進(jìn)行干燥來準(zhǔn)備了經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維。
并且,以與上述洋麻纖維相同的方法對椰子纖維(切割為5至20cm,水分在7%之內(nèi))進(jìn)行阻燃處理,從而準(zhǔn)備了經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維。
并且,以與上述洋麻纖維相同的方法對棉纖維(脫脂棉,可回收棉/水分在5%之內(nèi))進(jìn)行阻燃處理,從而準(zhǔn)備了經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維。
之后,準(zhǔn)備了40重量份的上述經(jīng)過阻燃處理的洋麻纖維、10重量份的經(jīng)過阻燃處理的椰子纖維、40重量份的經(jīng)過阻燃處理的棉纖維以及10重量份的低熔點聚酯纖維(15旦/纖維長度40mm,熔點130℃,huvis公司產(chǎn)品),對上述所準(zhǔn)備的混合纖維進(jìn)行清棉并彈棉,從而制備了通過梳粉機(jī)層疊的每平方米重量2.3kg的無紡布。
之后,利用不同的兩個以上的腔室進(jìn)行干燥及加熱。
具體地,首先,將腔室調(diào)節(jié)為100℃之后用拉幅機(jī)干燥無紡布,并通過逐步加溫,從而最后將腔室的溫度調(diào)節(jié)為140℃,并通過拉幅機(jī)對低熔點聚酯纖維實施熔融。
之后,使上述步驟的結(jié)果物依次經(jīng)過第一成形輥、第二成形輥及第三成形輥來成形,從而制備了厚度為15mm的功能性纖維素復(fù)合纖維板。
實施例7至實施例8
除了分別使用根據(jù)上述表3的實施例7至實施例8的含量來準(zhǔn)備的阻燃性粘結(jié)劑液之外,通過實施例5的方法來制備了功能性纖維素復(fù)合纖維板。
特性評價
通過錐形量熱儀測試(ksmiso5660-1)方法來對在實施例5至實施例8中制備的功能性纖維素復(fù)合纖維板進(jìn)行了試驗,從而獲得了以下表4的結(jié)果。
并且,通過對在實施例5至實施例8中制備的功能性纖維素復(fù)合纖維板進(jìn)行氣體有害性試驗,從而獲得了以下表4的結(jié)果。
上述氣體有害性試驗為通過收集經(jīng)過焚燒試片來產(chǎn)生的煙霧來注入于老鼠所在的規(guī)定空間,從而測定老鼠的生存時間來進(jìn)行判斷的方法。準(zhǔn)不燃功能需要超過十分鐘。
表4