CN109371571A - 一种芯类填充物及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无纺布技术领域，尤其为一种芯类填充物及其制造方法，包括3D芯类填充物，所述3D芯类填充物由多根化学长丝纤维无序排列形成，本发明的制得的3D芯类填充物在蓬松性能、压缩回弹性能、疏水性能和整体性能上均高于现有产品，使得3D芯类填充物整体蓬松性好，且蓬松性不会随着使用周期的递增而降低；能够进行压缩，占用空间面积小，便于保管储存和运输；不易分离，同时不易发生位移，减少冷斑的产生，提高整体的保暖性且耐水洗和机洗而不会成块状、团状；压缩回弹性好，提高使用次数，延长使用寿命；疏水性能便于干燥和储存。

Description

一种芯类填充物及其制造方法
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，具体为一种芯类填充物及其制造方法。
背景技术
目前市面上使用的短纤类无纺布填充物，不论是喷胶粘合成型，还是热熔粘结纤维粘合成型；不论是化学功能性纤维，还是天然纤维，都存在下述问题或不足：
1、蓬松性差，且蓬松性随着使用周期的递增而降低；
2、不易压缩(压缩性差)，体积较大，占用较大的空间，给保管储存运输带来极为不便；
3、容易分离、容易发生位移，正是因为这类短纤填充料容易产生分离和位移，形成块状，造成被褥、衣服、睡袋、枕头、手套等在使用过程中产生冷斑，严重影响保暖性；
4、压缩回弹性差，由于短纤类无纺布填充物本身压缩性差，经压缩后，回弹性会随着使用次数增加而显著减弱。
5、不耐水洗和机洗，短纤类无纺布填充物基本不耐机洗，稍加机洗就形成块状、团状，有些短纤类无纺布填充物可以耐水洗，但水洗次数有限。大部分都不能耐水洗。
鉴于此，我们提出一种芯类填充物及其制造方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯类填充物及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的现有的芯类填充物存在蓬松性差、压缩性差、容易分离、压缩回弹性差和不耐水洗和机洗的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种芯类填充物，包括3D芯类填充物，所述3D芯类填充物由多根可拉伸的化学长丝纤维无序排列形成，所述3D芯类填充物为三维立体结构，所述化学长丝纤维的形状为螺旋卷曲状，每根所述化学长丝纤维的轴向直径不相等，每根所述化学长丝纤维的截面直径不相等。
作为优选，所述化学长丝纤维为涤纶长丝。
作为优选，所述化学长丝纤维为锦纶长丝。
作为优选，所述化学长丝纤维为丙纶长丝。
另一方面，本发明还提供一种芯类填充物的制造方法，用于制造上述任意所述的芯类填充物，且制造步骤如下：
S1：将多根化学长丝纤维通过拉伸机构依次进行冷拉伸、预热和热拉伸、自然松驰工序使得化学长丝纤维形成螺旋卷曲状；
S2：将步骤S1拉伸后的化学长丝纤维通过交叉铺网，形成均匀的有一定厚度和宽度的3D芯类填充物雏形；
S3：将步骤S2铺网成型后的3D芯类填充物通过热固成型工序，使其定型；
S4：将步骤S3中热固成型后的3D芯类填充物采用冷却工序迅速冷却后，卷取即可。
作为优选，所述拉伸机构包括进料分丝器，所述进料分丝器的一端设置有压辊，所述压辊的另一端设置有第一组辊，所述压辊的顶部设置有第一导向辊，所述第一导向辊的一端设置有第二导向辊，所述第一导向辊和所述第二导向辊之间安装有加热板，所述第二导向辊的顶部设置有第三导向辊，所述第三导向辊的一端设置有第四导向辊，所述第四导向辊的底部设置有第二组辊，所述第二组辊的另一端设置有第三组辊。
作为优选，所述拉伸机构的工作步骤如下：
A、冷拉伸工作，将多根化学长丝纤维分别从多个进料分丝器处统一连接至压辊下方，形成一条长丝后从第一组辊中间穿过，进行冷拉伸工作；
B、预热工作，从第一组辊穿出的化学长丝纤维通过第一导向辊穿过加热板并连接至第二导向辊处，进行预热工作；
C、热拉伸工作，通过预热处理后的化学长丝纤维从第二导向辊连接至第三导向辊，再通过第四导向辊转向后连接至第二组辊中间，最终从第三组辊处穿出。
作为优选，所述热固成型工序采用红外线辐射加热的方式使得3D芯类填充物固结成型。
作为优选，所述热固成型工序采用热熔胶粉均匀的喷洒在3D芯类填充物中，并通过红外线辐射加热的方式使得3D芯类填充物固结成型。
作为优选，所述冷却工序采用风冷式低温冷冻机。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的制得的3D芯类填充物在蓬松性能、压缩回弹性能、疏水性能和整体性能均高于现有产品，使得3D芯类填充物整体蓬松性好，且蓬松性不会随着使用周期的递增而降低；能够进行压缩，占用空间面积小，便于保管储存和运输；不易分离，同时不易发生位移，减少冷斑的产生，提高整体的保暖性且耐水洗和机洗而不会成块状、团状；压缩回弹性差好，提高使用次数，延长使用寿命；疏水性能便于干燥和储存。
2、该芯类填充物及其制造方法，通过拉伸机构，对化学长丝纤维依次进行冷拉伸、预热和热拉伸、自然松驰工序，使得化学长丝纤维形成螺旋卷曲状，使得化学长丝纤维具有良好的弹性和韧性，通过热固成型工序对3D芯类填充物进行定型，通过迅速冷却工序，稳定3D芯类填充物的性能，提升3D芯类填充物的整体性，不易散块，进而提高整体的保暖效果。
3、该芯类填充物及其制造方法，通过热熔胶粉配合红外线辐射加热，进一步加强3D芯类填充物进行热固成型。
附图说明
图1为本发明的3D芯类填充物示意图；
图2为本发明的芯类填充物的制造方法流程图；
图3为本发明的拉伸机构工作图。
图中：1、3D芯类填充物；11、化学长丝纤维；2、进料分丝器；21、压辊；22、第一组辊；23、第一导向辊；24、第二导向辊；25、加热板；26、第三导向辊；27、第四导向辊；28、第二组辊；29、第三组辊。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“多根”的含义是两根或两根以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
一方面，本发明提供一种芯类填充物，如图1所示，包括3D芯类填充物1，3D芯类填充物1由多根可拉伸的化学长丝纤维11无序排列形成，3D芯类填充物1为三维立体结构，化学长丝纤维11的形状为螺旋卷曲状，每根化学长丝纤维11的轴向直径不相等，每根化学长丝纤维11的截面直径不相等，化学长丝纤维11为涤纶长丝。
本实施例中，涤纶长丝的强度高，结实耐用；耐热性范围为-70℃～170℃；弹性接近羊毛，耐皱性超过其他纤维，织物不皱，保型性好；耐磨性仅次于锦纶，在合成纤维中居第二位；涤纶的吸水回潮率低，绝缘性能好。
实施例2
作为本发明的芯类填充物第二种实施例，与实施例1相比，区别在于化学长丝纤维11不同，作为一种优选实施例，一种芯类填充物，如图1所示，包括3D芯类填充物1，3D芯类填充物1由多根化学长丝纤维11无序排列形成，3D芯类填充物1为三维立体结构，化学长丝纤维11的形状为螺旋卷曲状，每根化学长丝纤维11的轴向直径不相等，每根化学长丝纤维11的截面直径不相等，化学长丝纤维11为锦纶长丝。
本实施例中，锦纶长丝的耐磨性能居各类织物之首，比同类产品其它纤维织物高许多倍，因此，其耐用性极佳；吸湿性在合成纤维织物中属较好品种；锦纶长丝的弹性及弹性恢复性极好。
实施例3
作为本发明的芯类填充物第三种实施例，与实施例1相比，区别在于化学长丝纤维11不同，作为一种优选实施例，一种芯类填充物，包括3D芯类填充物1，3D芯类填充物1由多根可拉伸的化学长丝纤维11无序排列形成，3D芯类填充物1为三维立体结构，化学长丝纤维11的形状为螺旋卷曲状，每根化学长丝纤维11的轴向直径不相等，每根化学长丝纤维11的截面直径不相等，化学长丝纤维11为丙纶长丝。
本实施例中，丙纶长丝具有很好的弹性和弹性回复率，还具有纤度细、强度高、比重小、染色性和牢度较优良等的特点。
对比例1
作为本发明的芯类填充物第一种对比例，与实施例1相比，区别在于将3D芯类填充物1替换成棉絮，棉絮由棉花经手工或机械加工制成。
对比例2
作为本发明的芯类填充物第二种对比例，与实施例1相比，区别在于将3D芯类填充物1替换成热风无纺布絮片，此类无纺布絮片是纤维梳理成网后，采用喷胶或热粘结纤维作为粘合剂，利用烘燥设备上的热风穿透纤网，使之受热而得以粘合生成的无纺布。
对比例3
作为本发明的芯类填充物第三种对比例，与实施例1相比，区别在于将化学长丝纤维11替换成天然纤维，天然纤维包括大豆纤维、玉米纤维、蚕丝等。
根据上述实施例和对比例制得的芯类填充物性能参数制成下表：
性能参数对比表
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
蓬松性 好 好 好 差 一般 一般
压缩性 好 好 好 差 一般 一般
压缩回弹性 好 好 好 差 一般 差
疏水性 好 好 好 差 好 差
耐机洗 好 好 好 差 差 差
耐水洗 好 好 好 差 一般 一般
整体性能 好 好 好 差 一般 一般
根据上述性能参数对比表可得，本发明的制得的3D芯类填充物1在强度性能、弹性性能、耐磨性能、防水性能、蓬松性能、压缩性能、压缩回弹性、疏水性、耐机洗、耐水洗和整体性能上均高于现有产品，使得3D芯类填充物1整体蓬松性好，且蓬松性不会随着使用周期的递增而降低；能够进行压缩，占用空间面积小，便于保管储存和运输；强度性能好，不易分离，同时不易发生位移，减少冷斑的产生，提高整体的保暖性且耐水洗和机洗而不会成块状、团状；压缩回弹性差好，提高使用次数，延长使用寿命；疏水性能好便于干燥和储存。
实施例4
另一方面，本发明还提供该芯类填充物的制造方法，如图2所示，其制造步骤如下：
S1：将多根化学长丝纤维11通过拉伸机构依次进行冷拉伸、预热和热拉伸、自然松驰工序，使得化学长丝纤维11形成螺旋卷曲状；
S2：将步骤S1拉伸后的化学长丝纤维11通过交叉铺网，形成均匀的有一定厚度和宽度的3D芯类填充物1雏形；
S3：将步骤S2铺网成型后的3D芯类填充物1通过热固成型工序，使其定型；
S4：将步骤S3中热固成型后的3D芯类填充物1采用冷却工序迅速冷却后，卷取即可。
本实施例中，拉伸机构包括进料分丝器2，进料分丝器2的一端设置有压辊21，压辊21的另一端设置有第一组辊22，压辊21的顶部设置有第一导向辊23，第一导向辊23的一端设置有第二导向辊24，第一导向辊23和第二导向辊24之间安装有加热板25，第二导向辊24的顶部设置有第三导向辊26，第三导向辊26的一端设置有第四导向辊27，第四导向辊27的底部设置有第二组辊28，第二组辊28的另一端设置有第三组辊29。
进一步的，拉伸机构的工作步骤如图3所示：
A、冷拉伸工作，将多根化学长丝纤维11分别从多个进料分丝器2处统一连接至压辊21下方，形成一条长丝后从第一组辊22中间穿过，进行冷拉伸工作；
B、预热工作，从第一组辊22穿出的化学长丝纤维11通过第一导向辊23穿过加热板装置25表面并连接至第二导向辊24处，进行预热工作；
C、热拉伸工作，通过预热处理后的化学长丝纤维11从第二导向辊24连接至第三导向辊26，再通过第四导向辊27转向后连接至第二组辊28中间，最终从第三组辊29处穿出。
值得说明的是，热固成型工序采用红外线辐射加热的方式使得3D芯类填充物1固结成型。
此外，加热板25采用陶瓷电热板，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明中保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进，通过加热板25对化学长丝纤维11进行预加热处理，提升化学长丝纤维11的可塑性，便于对化学长丝纤维11进行不同程度拉伸。
进一步的，第一组辊22、第二组辊28和第三组辊29的外表面均采用耐磨橡胶包裹，使得第一组辊22、第二组辊28和第三组辊29表面具有一定的韧性，减少对化学长丝纤维11的磨损。
具体的，第三组辊29的转速大于第二组辊28的转速，第二组辊28的转速大于第一组辊22的转速，通过不同的速度差，实现对化学长丝纤维11的拉伸。
此外，红外线辐射加热采用远红外碳纤维电热板，除此之外，本发明涉及到电路和电子元器件以及模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进，便于通过红外线辐射加热方式对3D芯类填充物1进行热固成型。
本实施例中，通过拉伸机构，对化学长丝纤维11依次进行冷拉伸、预热和热拉伸、自然松驰工序，使得化学长丝纤维11形成螺旋卷曲状，使得化学长丝纤维11具有良好的弹性和韧性，通过热固成型工序对3D芯类填充物1进行定型，提升3D芯类填充物1的整体性，不易散块，进而提高整体的保暖效果，通过急速冷却，对3D芯类填充物1的性能进行稳定和保持。
实施例5
与实施例4不同区别在于热固成型工作步骤不同，作为一种优选实施例，热固成型工作采用热熔胶粉均匀的喷洒在3D芯类填充物1中，并通过红外线辐射加热的方式使得3D芯类填充物1固结成型。
本实施例中，红外线辐射加热采用远红外碳纤维电热板，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进，便于通过红外线辐射加热方式对3D芯类填充物1进行热固成型。
进一步的，通过热熔胶粉配合红外线辐射加热，进一步加强3D芯类填充物1进行热固成型。
实施例6
在具体使用过程中，冷却工序采用风冷式低温冷冻机，冷却工序采用上下低温风冷，对3D芯类填充物1急速冷却，稳定定型。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种芯类填充物，包括3D芯类填充物(1)，其特征在于：所述3D芯类填充物(1)由多根可拉伸的化学长丝纤维(11)无序排列形成，所述3D芯类填充物(1)为三维立体结构，所述化学长丝纤维(11)的形状为螺旋卷曲状，每根所述化学长丝纤维(11)的轴向直径不相等，每根所述化学长丝纤维(11)的截面直径不相等。
2.根据权利要求1所述的芯类填充物，其特征在于：所述化学长丝纤维(11)为涤纶长丝。
3.根据权利要求1所述的芯类填充物，其特征在于：所述化学长丝纤维(11)为锦纶长丝。
4.根据权利要求1所述的芯类填充物，其特征在于：所述化学长丝纤维(11)为丙纶长丝。
5.一种芯类填充物的制造方法，其特征在于：用于制造权利要求1-4任意一项所述的芯类填充物，且制造步骤如下：
S1：将多根化学长丝纤维(11)通过拉伸机构依次进行冷拉伸、预热和热拉伸、自然松驰工序使得化学长丝纤维(11)形成螺旋卷曲状；
S2：将步骤S1拉伸后的化学长丝纤维(11)通过交叉铺网，形成均匀的有一定厚度和宽度的3D芯类填充物(1)雏形；
S3：将步骤S2铺网成型后的3D芯类填充物(1)通过热固成型工序，使其定型；
S4：将步骤S3中热固成型后的3D芯类填充物(1)采用冷却工序迅速冷却后，卷取即可。
6.根据权利要求5所述的芯类填充物的制造方法，其特征在于：所述拉伸机构包括进料分丝器(2)，所述进料分丝器(2)的一端设置有压辊(21)，所述压辊(21)的另一端设置有第一组辊(22)，所述压辊(21)的顶部设置有第一导向辊(23)，所述第一导向辊(23)的一端设置有第二导向辊(24)，所述第一导向辊(23)和所述第二导向辊(24)之间安装有加热板(25)，所述第二导向辊(24)的顶部设置有第三导向辊(26)，所述第三导向辊(26)的一端设置有第四导向辊(27)，所述第四导向辊(27)的底部设置有第二组辊(28)，所述第二组辊(28)的另一端设置有第三组辊(29)。
7.根据权利要求6所述的芯类填充物的制造方法，其特征在于：所述拉伸机构的工作步骤如下：
A、冷拉伸工序，将多根化学长丝纤维(11)分别从多个进料分丝器(2)处统一连接至压辊(21)下方，形成一条长丝后从第一组辊(22)中间穿过，进行冷拉伸工作；
B、预热工序，从第一组辊(22)穿出的化学长丝纤维(11)通过第一导向辊(23)穿过加热板(25)并连接至第二导向辊(24)处，进行预热工作；
C、热拉伸工序，通过预热处理后的化学长丝纤维(11)从第二导向辊(24)连接至第三导向辊(26)，再通过第四导向辊(27)转向后连接至第二组辊(28)中间，最终从第三组辊(29)处穿出。
8.根据权利要求5所述的芯类填充物的制造方法，其特征在于：所述热固成型工序采用红外线辐射加热的方式使得3D芯类填充物(1)固结成型。
9.根据权利要求5所述的芯类填充物的制造方法，其特征在于：所述热固成型工序采用热熔胶粉均匀的喷洒在3D芯类填充物(1)中，并通过红外线辐射加热的方式使得3D芯类填充物(1)固结成型。
10.根据权利要求5所述的芯类填充物的制造方法，其特征在于：所述冷却工序采用风冷式低温冷冻机。
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