CN103061036A - 一种纤维棉垫及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维棉垫及其制备工艺，具体地说，本发明涉及一种通过采用低熔点纤维与植物纤维混合热处理为主要原料制备纤维棉垫的制备工艺及该工艺制成的纤维棉垫。该制备工艺，以纤维原料的总重量为基准采用5％至85％的低熔点纤维与植物纤维或可再生纤维95％至15％配制成原料，将该配制原料依次经过：称重配料、粗开松、精开松、成网、热粘合定型分切制成混合纤维棉块，该纤维棉块周边贴合化学纤维棉层。本发明较好解决了植物纤维和再生利用的纤维替代大部分化学纤维技术中出现断层脱落等问题，并隔离外界细菌病虫害的侵扰，也避免植物纤维等粗纤维扎手的不舒服的感观，原料选择范围广，有效节省大量资源。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种纤维棉垫制备工艺，具体地说，本发明涉及一种通过采用低熔点纤维(热熔纤维)与植物纤维混合热处理为主要原料制备纤维棉垫的制备工艺，本发明还涉及使用该工艺所生产的纤维棉垫。
背景技术
采用化学合成纤维生产的纤维棉产品已广泛应用在床垫、沙发等家居用品、汽车座垫以及建筑用吸音隔热材料、工业场所空气预过滤工业用滤材保温材料等领域，而由于现有大量使用的采用石油化工工业和炼焦工业中的副产品的合成纤维价格高，资源有限，还面临石油煤炭资源枯竭的威胁，如改进工艺采用大自然大量存在的植物纤维比如：经脱水除杂处理的棕椰丝、茅草、芦苇、麦秸、稻草、大麻、黄麻、亚麻、香蕉树、玉米杆、甘蔗渣等植物纤维，以及木刨花、碎海绵、毛纺织碎料等废弃可再生利用纤维，替代部分化纤其应用前景将非常光明的。
可喜的是国内外已有大量研究和应用植物纤维和可再生利用纤维制备纤维棉的方法和产品，如：专利权人黄显飚2008年04月15日申请的名称为“一种气流成网纤维棉制备工艺及制成的纤维棉”(申 请(专利)号：200810027380.2，公开(公告)号：CN101307529，公开(公告)日：2008.11.19)专利技术。该发明公开了气流成网纤维棉的制备工艺及其制造的纤维棉。用低熔点纤维与其他纤维配制成原料，依次经过开料、粗开松、精开松、气流成网、热粘合定型分切包装，制所需的纤维棉，所述气流成网是通过气流对经过精开松后充分混合蓬松的纤维均匀分布在棉箱内进一步混和后，被加压气流输送到成网帘和成网滚筒之间形成所需网状结构。该制备工艺选材范围广，不仅适用所有现有工艺采用的原材料，还可以选用现有技术无法使用的原材料如：茅草、芦苇、麦秸、稻草甘蔗渣等自然界广泛存在的植物纤维，以及木刨花、碎海绵、毛纺织碎料等废弃物资再 生利用，同时生产率高，能耗低，生产出的纤维棉性能有很大改观可根据需要应用在更广的领域。
我们知道，应用在床垫、沙发等家居用品、汽车座垫以及建筑用吸音隔热材料、工业场所空气预过滤工业用滤材保温材料等纤维棉垫制品，通常较厚，纤维棉之间的连接或粘结一般需要较为牢固不易脱落。
而棕椰丝、茅草、芦苇、麦秸、稻草甘蔗渣等自然界广泛存在的植物纤维，以及木刨花、碎海绵、毛纺织碎料等废弃物资再生利用的纤维主要呈二维分布，各纤维致密性不同，相互连接或粘结不易，因此它的强力差、弹性较差且特别是易起层分离脱落，没有化纤纤细柔软且极易相互缠绕难分离的优势，直接影响产品品质，限制该技术的使用，更严重的是上述植物纤维以及再生利用的纤维大多吸水性强、易滋生细菌，还特别受蟑螂、蜱虫等害虫的喜爱。基于这些原因，用户使用植物纤维和再生利用纤维的积极性大减，本来一个非常好的环保项目面临被遗弃的境地。
发明内容
本发明针对现有利用植物纤维和再生利用的纤维制备纤维棉垫工艺中易起层分离脱落、易滋生细菌病虫害等的缺陷，提供一种既可以有效利用大量存在的植物纤维和可再生利用的纤维，又不影响产品质量的纤维棉垫及其制备工艺。
本发明一种纤维棉垫及其制备工艺改进部分原理是：通过对已热粘合定型分切制成的混合纤维棉块，周边贴合化学纤维棉层，固定植物纤维和/或再生利用的纤维制成的纤维棉块并隔离外界细菌病虫害的侵扰，既可以有效利用大量存在的和可再生的植物纤维，也不影响纤维棉垫产品质量。
本发明是这样实现的：一种纤维棉垫的制备工艺，以纤维原料的总重量为基准采用5％至85％的低熔点纤维与植物纤维或可再生纤维95％至15％配制成原料，将该配制原料依次经过：称重配料、粗开松、精开松、成网、热粘合定型分切制 成混合纤维棉块1，所述混合纤维棉块1周边贴合化学纤维棉层2。
所述化学纤维棉层2为含5％至35％的低熔点纤维与普通化学纤维混合成网铺设在混合纤维棉块1周边，经热粘合设备贴合定型。
所述混合纤维棉块1周边喷涂粘胶，再将化学纤维层粘贴挤压定型在混合纤维棉块1周边。
所述的植物纤维是经脱水除杂处理的棕椰丝、茅草、芦苇、麦秸、稻草、大麻、黄麻、亚麻、香蕉树、玉米杆、甘蔗渣中的一种或多种植物纤维的混和。这些植物纤维最好再经过喷涂杀菌剂、紫外线杀菌等工艺抗菌处理，如能再经过喷涂阻燃剂更佳。
所述可再生纤维是经脱水除杂处理的的木刨花、碎海绵、毛纺织碎料中的一种或多种混和。这些可以再生纤维最好再经过喷涂杀菌剂、紫外线杀菌等工艺抗菌处理，如能再经过喷涂阻燃剂更佳。
所述化学纤维棉层2贴合在混合纤维棉块1上面或下面层之一或上面下面两层。
所述化学纤维棉层2贴合在混合纤维棉块1周边之一或周边全部。
所述成网工艺为气流成网工艺。参见专利权人黄显飚2008年04月15日专利号为200810027380.2，申请的名称为“一种气流成网纤维棉制备工艺及制成的纤维棉”专利文件介绍。所述气流成网是通过气流对经过精开松后充分混合蓬松的纤维均匀分布在棉箱内进一步混和后，输送到毛坯成形器，纤维在毛坯成形器中带震动的振板与对应的器壁的作用下紧凑堆积至设定密度的毛坯，该毛坯再经钉板锡林重新开松，然后被加压气流输送到成网帘和成网滚筒之间形成所需网状结构。
一种纤维棉垫，根据上述工艺制造的纤维棉垫。
本发明的一种纤维棉垫制备工艺及制成的纤维棉垫有如下有益效果：
1.本发明较好解决了植物纤维和再生利用的纤维替代大部分化学纤维中出现断层脱落等问题，不仅节省大量资源，原料选择范围广，特别是可以采用自然界广泛存在而又未充分利用的棕椰丝、芦苇、枯草等天然植物以及纺织服装边角料、碎海棉、木刨花等大量的工业废弃物，还可以有效利用棕椰丝、芦苇、枯草、碎海棉、木刨花等物的某些优于化学纤维或人造纤维的特性，同时满足人们对自然、环保、时尚的追求；
2.本发明周边贴合化学纤维棉层，固定植物纤维和/或再生利用的纤维制成的纤维棉块可以有效隔离外界细菌病虫害的侵扰；
3.本发明克服现有棕椰丝、芦苇、枯草等天然植物粗纤维扎手的不舒服的感观，即可有化纤棉垫的感观和舒适，也有效利用廉价可再生环保原料，还可降低成本。
附图说明
下面结合附图对本发明一种纤维棉垫及其制备工艺实施例进行详细说明。所述实施例是以非限定性示例的方式给出：
图1为应用本发明一种纤维棉垫制备工艺制成的纤维棉垫剖面结构示意图
图例说明：1----混合纤维棉块 2—-----化学纤维棉层
具体实施方式
在介绍本发明之前，我们应首先了解纤维棉生产技术，纤维棉生产较多采用喷胶棉工艺或热熔棉工艺，这两种工艺各有不同。
喷胶棉采用的是普通纤维运用胶水或表层铺网使表面结构粘合，如以聚酯(PET)纤维为原料的喷胶棉生产工艺流程，通常要经开包机、开棉机、开松后送入给棉机，再经梳棉机梳理成薄状层状，即纤维呈二维分布，然后再将呈二维分布的薄状层状的聚酯(PET)纤维层用成型机折叠成所需的厚度，喷上胶粘剂，使层层叠叠的纤维相结合，烘干而成。
而热熔棉工艺利用低熔点复合短纤维的纤维皮层有低温熔融性能，在110～180度的低温下熔融(部分产品在100或120℃摄氏度干热条件下即可熔融粘连的纤维，而普通涤纶短纤维的熔点为255度以上)，熔化的周边部分像胶水一样，与其他纤维粘合，具有粘合剂的功能。低熔点纤维品种已有许多种，包括LMF(4080低熔点纤维)、低熔点聚烯烃热粘结纤维、聚酯复合纺丝生产的低熔点纤维、低熔点聚酯、聚丙烯、聚酰胺类热熔胶、低熔点的无规共聚改性聚酯等。采用两种或两种以上经特殊加工的纤维，运用物理加工的方法，将一种低熔点纤维和其它纤维均匀混合，经加热后，使结构稳定。现有热熔棉生产工艺技术有许多，工艺流程通常包括开料、梳棉、成型、热烘粘接、定型、分切等。
本发明主要热熔棉工艺，而其中采用气流成网工艺的请参见专利权人黄显飚2008年04月15日申请的名称为“一种气流成网纤维棉制备工艺及制成的纤维棉”专利号为200810027380.2专利文件介绍，该发明可以应用在全封闭(仅少数进出口料)电脑控制自动化生产流水线。
一种气流成网纤维棉制备生产工艺流程依次包括：称重配料、粗开松、精开松、气流成网、热粘合定型分切包装等，现分别介绍如下：
a.称重配料：采用5％至85％的低熔点纤维与植物纤维和/或再生利用的纤维95％至15％配制成原料，本实施例采用20％的低熔点纤维LMF(4080低熔点纤维)与80％碎海绵混和(一般由开料机混料机完成)，反复混和均匀后将该配制原料，经传送带送入
b.粗开松：采用开松机械(工作原理同现有技术)，将纤维初步开松，使纤维蓬松，得到充分混和。本实施例为确保开松效果采用三级粗开松，然后进入，
c.精开松：采用金属针板与回击打手的结合，控制喂入纤维均匀一致，开松柔和，纤维损伤小，为防止然后原料中夹杂如碎石、钮扣、别针、徽章等杂物进入，生产中设置除杂程序，进入
d.除杂：以高速转向器和收集器，通过离心力自动分离杂物并排出，以保 证产品的安全性，除杂后，风机吹出，进入，
e.气流成网：气流成网机包括一个棉箱，内装有一个带网罩的吸风机，使纤维均匀分布，把从风机吹进来的纤维均匀地分布在棉箱内。棉箱底部有一对输出罗拉把纤维送入混棉仓，在混棉仓内纤维得到进一步混和。混棉仓内的纤维通过输送带再被一条斜钉输送帘输送到毛坯成形器内。毛坯成形器由混棉仓的外壁(器壁)和一块带震动的振板构成，通过相互作用令毛坯成形器内的纤维紧凑的堆积在一起增加毛坯密度。棉箱和混棉仓都装有除尘风机，把纤维中的微尘吸走，吸除的尘埃通过密闭的管道送到中央集尘装置，集中处理，不会影响车间工作环境，损害员工身体健康。在毛坯成形器底部装有4根输出罗拉及X射线(不带放射源)重量测控系统，该系统回准确地测量在毛坯成形器出口处的毛坯密度，如检测出来的毛坯密度偏离原来的设定值，电脑会发出讯号给毛坯成形器底部的4根输出罗拉，自动调整他们的输出速度以保持正确的毛坯密度。从毛坯成形器出来的毛坯会再被钉板锡林重新开松，然后通过风机被加压气流输送到成网帘和成网滚筒之间形成所需网状结构。气流成网机的出口处装有一对圆形切边刀，切除纤维棉毛坯的多余边角，纤维棉毛坯继续进入热粘合定型分切包装程序，多余边角被吸风机吸走，并回输到成网机内与纤维重新混和回用。
经气流成网机处理后，使纤维呈垂直交叉三维分布的支撑骨架，完全彻底的改变了过去纤维成型的整体结构，大大增加了纤维结构的360度的反弹力。从而使棉网的纤维密度提高，棉网的拉伸强度增强，弹性(360度)以倍数增加。
f.热粘合定型分切包装：带2个热烘箱和1个冷却箱，箱体外采用环保隔热棉，以保证充分节约热能和减少对环境的影响。投入烘箱，通过高温180-200℃(一般不要超过220℃)热烘，将低熔点纤维熔化，熔融粘连的纤维，熔化的周边部分像胶水一样，与其他纤维粘合，使混匀初步成型的网状纤维间相互充分粘和后，立即进入冷却箱定型，然后进入分切工序：可通过分切机完成，调节纵切、横切间的刀距，按设计要求的长宽完成分切，完成纤维棉块1的制作过程。
上述植物纤维和/或再生利用的纤维，可以采用经脱水除杂分切成段处理的 棕椰丝、茅草、芦苇、麦秸、稻草、大麻、黄麻、亚麻、香蕉树、玉米杆、甘蔗渣中的一种或多种植物纤维的混和，也可以是棉杆，麻杆，玉米杆，高梁杆，向日葵杆，竹丝，蒲草，椰子壳，茅草和废纸等，这些纤维最好再经过喷涂杀菌剂、紫外线杀菌等工艺抗菌处理，如能再经过喷涂阻燃剂更佳。当然纤维棉块的制作不限于上述工艺和方法。
本发明纤维棉垫的制作时在上述纤维棉块制作的基础之上完成，参照图1为应用本发明一种纤维棉垫制备工艺制成的纤维棉垫剖面结构示意图，经上述工艺定型分切制成混合纤维棉块1，在混合纤维棉块1周边贴合化学纤维棉层2。
化学纤维棉层2可以为含5％至35％的低熔点纤维与普通化学纤维混合成网铺设在混合纤维棉块1周边，经热粘合设备贴合定型，也可以将混合纤维棉块1周边喷涂粘胶，再将化学纤维层粘贴挤压定型在混合纤维棉块1周边。
当然化学纤维棉层2可以贴合在混合纤维棉块1上面或下面层之一或上面下面两层，还可以贴合在混合纤维棉块1周边之一或周边全部。
当然，本发明不限于上述及附图示出的实施例，凡依本创造之精神所作的修改及等效变换，或在此基础上采用多种变形，都属于本发明保护范围内。
Claims (9)
1.一种纤维棉垫的制备工艺，以纤维原料的总重量为基准采用5％至85％的低熔点纤维与植物纤维或可再生纤维95％至15％配制成原料，将该配制原料依次经过：称重配料、粗开松、精开松、成网、热粘合定型分切制成混合纤维棉块(1)，其特征在于：
所述混合纤维棉块(1)周边贴合化学纤维棉层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种纤维棉垫的制备工艺，其特征在于：所述化学纤维棉层(2)为含5％至35％的低熔点纤维与普通化学纤维混合成网铺设在混合纤维棉块(1)周边，经热粘合设备贴合定型。
3.根据权利要求1所述的一种纤维棉垫的制备工艺，其特征在于：所述混合纤维棉块(1)周边喷涂粘胶，再将化学纤维层粘贴挤压定型在混合纤维棉块(1)周边。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种纤维棉垫的制备工艺，其特征在于：所述的植物纤维是经脱水除杂处理的棕椰丝、茅草、芦苇、麦秸、稻草、大麻、黄麻、亚麻、香蕉树、玉米杆、甘蔗渣中的一种或多种植物纤维的混和。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种纤维棉垫的制备工艺，其特征在于：所述的可再生纤维是经脱水除杂处理的的木刨花、碎海绵、毛纺织碎料中的一种或多种混和。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种纤维棉垫的制备工艺，其特征在于：所述化学纤维棉层(2)贴合在混合纤维棉块(1)上面或下面层之一或上面下面两层。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种纤维棉垫的制备工艺，其特征在于：所述化学纤维棉层(2)贴合在混合纤维棉块(1)周边之一或周边全部。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种纤维棉垫的制备工艺，其特征在于：所述成网工艺为气流成网工艺。
9.一种纤维棉垫，其特征在于：根据权利要求1至8之一所述工艺制造的纤维棉垫。
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