CN106930001A - 直立棉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直立棉及其制备方法，利用至少两种纤维混合，分别具有弹性及自我卷曲的特性，混合后经由开棉设备将所有纤维开松，展开成连续的纤维网，在该纤维网的上方设置三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维，经过折棉设备后将纤维网折成直立连续迭置状态，形成多个并靠的直立棉单元，配合于上述制作过程进行加热动作，使纤维网的两种以上纤维熔合纠结固化成型为一纤维棉层，以及使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维熔融，相邻的直立棉单元的结合面紧密结合，成型出一直立棉；具有稳定的弹性，可依使用的厚度需求加以裁切，取代现有的泡棉，并可运用于过滤、隔热、吸音的用途。

Description

直立棉及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纤维棉，尤指一种具有良好弹性及回复性的直立棉及其制备方法。

背景技术

蓬松材料是人类社会生活的必需品，与人们的生活息息相关，如隔音材料、沙发、床垫、办公椅、体育器材、服装等领域均需使用蓬松材料，按照蓬松材料的制备方法通常有海绵、经编间隔织物、三维弹性机织物三大类。

海绵，是一种多孔材料，主要是聚氨酯泡沫材料中的软泡沫制备而成，由于海绵价格低廉，重量轻，手感柔软丰满且回弹性好，在市场占据主导地位，但海绵生产污染，废弃物不可循环利用等致命性缺点，且易发黄，透气性、舒适性较差。随着人们越来越重视低碳环保理念，开发性能优良的蓬松材料逐渐成为国内外学者关注的重点。

三维经编间隔织物是指由两个织物表面，利用间隔纱连接在一起的拉舍尔经编三维针织物，其显著优点是：生产过程环保无污染，可回收循环利用，牢度好，热湿舒适性、保暖性以及透气性较好，柔软有弹性，克服了海绵的缺点，但是由于其结构特点，抗压及回弹性较差，目前应用范围受到限制，特别是无法满足压缩弹性要求较高的产品。

三维弹性机织物则是在经编间隔织物的基础上发展起来的一种新型蓬松材料，在厚度方向上具有较好的回弹性，结构稳定，形状多变，整体性好，并具有良好的透湿性、透气性等性能。但是它的织造结构复杂，制造成本较高,难以普及应用。

因此，本申请人此前曾作出中国台湾公告第I290594号「直立式蜂巢式棉及其制备方法」的发明专利，利用高收缩性聚酯纤维加上弹性的低熔点聚酯纤维(Low Melting PET)混合后，经过开棉设备开棉后，再经由梳棉设备梳开成片状纤维网，经过折棉设备后将纤维网折成近九十度的直立连续迭置状态纤维棉网，再经由烘箱加以热风烘烤，使高收缩性聚酯纤维遇热产生卷曲，与弹性低熔点聚酯纤维(Low MeltingPET)熔接而纠结收缩相互结合，让层与层纤维网的纤维互相纠结收缩复合如蜂巢状。该种直立棉其迭置的结合面间是单纯高收缩性聚酯纤维遇热产生卷曲，与弹性低熔点聚酯纤维(Low Melting PET)熔接而纠结收缩相互结合，因此结合力不足，结合面间易产生分散，以及结合面间的弹性不佳。

后来，另有中国专利公布的第CN104805600号「一种仿生蜂巢棉及其制造方法」，其主要通过在蜂巢棉的各直立棉单元的正反表面上设置等距且并排的长丝，并于烘燥时使长丝熔融，而使各直立棉单元可紧密结合。其长丝的特性为二维形状，因此各直立棉单元结合力依然不足，无法完全结合，亦无法提供结合面间的弹性。

发明内容

鉴于现有技术中的直立棉具有迭置结合面无法完全结合，以及无法提供结合面间的弹性等缺点，本发明提供了一种直立棉及其制备方法，具有稳定的弹性，可依使用的厚度需求加以裁切，取代现有的泡棉，并可运用于过滤、隔热、吸音的用途。

本发明提供一种直立棉及其制备方法，通过利用至少两种纤维混合，其中的一种是弹性低熔点聚酯纤维(Low Melting PET)，另一种是具有自我卷曲性能(Self Crimp)的聚酯纤维，配合两种聚酯纤维的熔点不同，另外依使用目的配置加入其他纤维，例如天然棉、回收的旧衣料、废纺织料、旧地毯、再生棉等，混合后经由开棉设备将所有纤维开松，送入梳棉设备将所有纤维的混合体展开成连续的纤维网，在该纤维网的上方设置三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维，送至折棉设备进行折棉动作，使纤维网呈直立连续迭置状态，形成多个并靠的直立棉单元，相邻直立棉单元分别具有一结合面，三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维间隔夹置于相邻直立棉单元的结合面间；配合于上述制作过程进行加热动作，使纤维网的两种以上纤维熔合纠结固化成型为一纤维棉层，以及使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维熔融，相邻的直立棉单元的结合面紧密结合，成型出一直立棉。

本发明的主要目的，在于提供一种直立棉，具有良好弹性及回复性，可依使用的厚度需求加以裁切，并且各直立棉单元的结合面间为三维空间的立体结合，不仅可完全结合，更可利用三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维的特性增加结合面间的弹性。

附图说明

图1是本发明由至少两种纤维混合展开成连续的纤维网的示意图。

图2是本发明纤维网经加热形成的纤维棉层示意图。

图3是本发明于纤维网上设置三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维，并折迭形成直立连续迭置状态的示意图。

图4是本发明相邻直立棉单元的结合面间利用三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维熔融结合的示意图。

图5是本发明折迭成型的示意图。

附图标记说明：

1 纤维网

10 纤维棉层

10A 直立棉单元

11 聚酯纤维

12 弹性低熔点聚酯纤维

13 三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维

20 直立棉

A 输送带

B 输送带

C 输送带

D 输送带

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3及图4，本发明直立棉制备方法，包含下列步骤：

(a)利用至少两种纤维混合，其中的一种是弹性低熔点聚酯纤维(Low Melting PET)12，另一种是具有自我卷曲性能(Self Crimp)的聚酯纤维11，配合两种基本材料的聚酯纤维，另外加入的纤维则依使用目的而配置，例如天然棉、回收的旧衣料、废纺织料、旧地毯、再生棉等，依使用的弹性设定的不同，混合不同比例的两种基本材料，其中弹性低熔点聚酯纤维(Low Melting PET)12可由10％至70％，另一种自我卷曲性能(Self Crimp)的聚酯纤维11可由10％至70％，其他的纤维体则可由5％至40％，全部混合后经由开棉设备将所有纤维开松，送入梳棉设备将所有纤维的混合体展开成连续的纤维网1，使其均匀分布。

(b)在该纤维网1的上方设置三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13，该三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13的设置方式为均匀布设，再将该纤维网送到折棉设备进行一斩一推的折棉动作，使纤维网1呈直立连续迭置状态，形成多个并靠的直立棉单元10A，相邻直立棉单元10A分别具有一结合面，三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13间隔夹置于相邻直立棉单元10A的结合面间。

(c)于上述步骤中配合进行加热动作，使纤维网1的两种以上纤维熔合纠结固化成型为一纤维棉层10，以及使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13熔融，相邻的直立棉单元10A的结合面紧密结合，成型出一横截面具有蜂窝结构的直立棉20。

该加热动作为于步骤(b)时，先将纤维网1送入烘箱以压力热风吹烘处理，促使遇热卷曲的聚酯纤维11产生卷曲，该聚酯纤维11在不同温度下的情况，温度越高，卷曲的程度就越高，直至该款纤维卷曲至极限，不同的卷曲程度会让制成的直立棉弹性有不同的变化，卷曲的聚酯纤维11与弹性直立的低熔点聚酯纤维12熔接纠结固化，形成一纤维棉层10，及于步骤(b)后，以远红外线加热使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13熔融黏结，相邻的直立棉单元10A的结合面紧密结合，并由此增加结合面间的弹性。

另外，该加热动作亦可为于步骤(b)最后，将纤维网1连同三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13一起送入烘箱以压力热风吹烘处理，促使遇热卷曲的聚酯纤维11产生卷曲，该聚酯纤维11在不同温度下的情况，温度越高，卷曲的程度就越高，直至该款纤维卷曲至极限，不同的卷曲程度会让制成的直立棉弹性有不同的变化，卷曲的聚酯纤维11与弹性直立的低熔点聚酯纤维12熔接纠结固化，形成一纤维棉层10，及使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13熔融黏结，相邻的直立棉单元10A的结合面紧密结合，并由此增加结合面间的弹性。

此直立棉20为独立的高弹性体，弹性均匀一致，并具有透气性以及良好的可塑性、回复性及相当好的环保功能，在整体的制造过程中所产生的纤维废料可以再重复使用于前述制作过程中，完全没有废料的问题，整个制作过程中也不添加任何化学药剂，没有化学物品污染的情况产生。

此外，本发明在纤维网1或纤维棉层10的上方设置三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13，将纤维网1或纤维棉层10进行折棉动作，使纤维网1或纤维棉层10呈直立连续迭置状态，可如图5所示，由横向的输送带A、B、C将该纤维网1或纤维棉层10横向输送至下方的一纵向的输送带D，该输送带D带体运行呈纵向的运输，同时输送带B、C并一起运行呈横向的来回摆动，由此通过前述输送带A、B、C而输送至下方输送带D的纤维网1或纤维棉层10，受输送带B、C的横向摆动及输送带D的纵向输送，而形成如图所示的纵、横向折迭状态，并且当纤维网1或纤维棉层10运行通过输送带C时，可于纤维网1或纤维棉层10上方洒三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13。

本发明可依使用需求，以不同厚度裁切，并可运用于各种需要弹性体的用品，如罩杯、椅垫、椅背、鞋垫、床垫、防撞防护材取代现有的泡棉，也可以利用其蜂巢结构来作为吸音材料，以及隔热垫…等；此直立棉更可作为过滤材料，将欲过滤物质均匀分散吸收于直立棉中。

依照本发明的较佳实施例，所使用的三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13长度为1～15mm。

本发明的直立棉，其主要包含有：

一纤维棉层10，该纤维棉层10呈直立连续迭置，具有多个并靠的直立棉单元10A，相邻直立棉单元10A分别具有一结合面。

多数三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13，设置于相邻直立棉单元10A的结合面间，该三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13的设置方式为均匀布设，以烘箱或远红外线加热使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13熔融黏结，使相邻的直立棉单元10A的结合面紧密结合，形成横截面具有蜂窝结构的直立棉20。

由上述具体实施例，可得到下述的有益效果：

本发明的直立棉及其制备方法，其直立棉20具有良好弹性及回复性，可依使用的厚度需求加以裁切，并且各直立棉单元10A的结合面间为三维空间的立体结合，不仅可完全结合，更可利用三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维13的特性增加结合面间的弹性，达到实用性提升的功效。

Claims (9)

1.一种直立棉制备方法，包含下列步骤：

(a)将至少两种纤维混合，分别具有弹性及自我卷曲的特性，混合后经由开棉设备将所有纤维开松，送入梳棉设备将纤维处理成一连续的纤维网；

(b)该纤维网的上方铺设三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维，送至折棉设备进行折棉动作，使纤维网呈直立连续迭置状态，形成多个并靠的直立棉单元，相邻直立棉单元分别具有一结合面，三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维间隔夹置于相邻直立棉单元的结合面间；

(c)上述步骤中配合进行加热动作，使纤维网的两种以上纤维熔合纠结固化成型为一纤维棉层，以及使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维熔融，相邻的直立棉单元的结合面紧密结合，成型出一直立棉。

2.如权利要求1所述的直立棉制备方法，其中加热动作为于步骤(b)时，先将纤维网送入烘箱以压力热风吹烘处理，使两种以上的纤维熔合纠结固化成型一纤维棉层，及于步骤(b)后，以远红外线加热使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维熔融，相邻的直立棉单元的结合面紧密结合。

3.如权利要求1所述的直立棉制备方法，其中加热动作为于步骤(b)最后，将纤维网连同三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维一起送入烘箱以压力热风吹烘处理，使两种以上的纤维熔合纠结固化成型一纤维棉层，及使三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维熔融，相邻的直立棉单元的结合面紧密结合。

4.如权利要求1所述的直立棉制备方法，其中该至少两种纤维的一种为弹性低熔点聚酯纤维，该弹性低熔点聚酯纤维含量比例由10％至70％。

5.如权利要求1所述的直立棉制备方法，其中至少两种纤维的一种为自我卷曲的聚酯纤维，该自我卷曲聚酯纤维含量比例由10％至70％。

6.如权利要求1所述的直立棉制备方法，其中该至少两种纤维还加入其他纤维以配合弹性需求，该其他纤维包括天然棉、回收的旧衣料、废纺织料、旧地毯、再生棉，且其含量比例可由5％至40％。

7.如权利要求1所述的直立棉制备方法，其中三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维长度为1～15mm。

8.一种直立棉，其主要包含有：

一纤维棉层，该纤维棉层呈直立连续迭置，具有多个并靠的直立棉单元，相邻直立棉单元分别具有一结合面；及

多数三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维，间隔设置于相邻直立棉单元的结合面间熔融黏结。

9.如权利要求8所述的直立棉，其中三维螺旋状的低熔点聚酯短纤维的设置方式为均匀布设。