CN110509630B - 一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法,涉及家纺材料技术领域。本发明提供的一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法,通过对天然棕榈纤维采用超声波预处理和生物酶相结合的复合方法进行部分脱胶,获得多根棕榈单纤维胶合在一起的棕榈单纤维缔合体,再采用气流成网的方法通过控制空气携带棕榈纤维和聚乳酸双组份纤维的重量,制成含有聚乳酸双组份纤维的棕榈单纤维缔合体无纺布,然后经过与上层和下层聚乳酸纺粘无纺布复合,制成棕榈纤维家纺用席子子基材,再通过超声波切割机的切割焊接,制成半耐久性棕榈纤维家纺用席子。该棕榈纤维家纺用席子利用棕榈单纤维的高中空度和内部褶皱形成的优异毛细效应实现良好吸湿、导湿透气性能。

Description

一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法
技术领域
本发明涉及家纺材料技术领域,特别涉及一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法。
背景技术
夏凉席是夏季为凉爽而铺垫的一种床上用品,随生产技术的进步,夏凉席已突破了传统的材质和图案,趋向健康舒服,更适合在空调房使用,容易清洗,更方便收纳。由于夏季天气闷热,在要求夏凉席具有非常好的透气、导湿和散湿功能的同时,还要有一定厚度和柔软度,这样人体排除的汗液会被夏凉席通过一定毛细作用散失掉,人体会感觉到凉爽而舒适,然而现有夏凉席一般由竹块席或草席组成,虽然具有一定透湿和透气性,但竹块席或草席特有的编织痕迹导致席面往往具有明显的凹陷和凸起,使用时无法与用户皮肤柔和接触,舒适度较差,且在长时间使用后的夏凉席很容易滋生螨虫,特别是随人们生活节奏越来越快,没有过多的时间去打理夏凉席的卫生。
有涉及透气、透湿、抗菌型席子的通常包括以下几种:
1)专利CN201410088271.7公开一种新型环保抗菌空调凉席制作方法,包括如下步骤:席面抗菌防螨处理;蜂窝面料层处理;复合层复合处理,该专利采用蜂窝面料改变席子的导湿并且会使席子使用者的汗液迅速在席面扩散,达到快速蒸发和调温凉爽的新型空调凉席,这样当夏天人体有汗液接触席子就会被反面蜂窝面料快速吸走并且在整个席子范围内扩散。随着空气流动快速蒸发,使得席子一直保持干燥和凉爽。
2)专利CN201010280408.0公开一种保健柳丝草席,包括柳丝席本体以及席子背面的中间层和衬底层,所述柳丝席是精选优质柳丝编织而成,所述中间层位于草席背面、是草席面层与衬底层的中间部分,所述衬底层是抗菌全涤透气型布料,该发明公开的柳丝草席不仅具有轻便、无味、卫生、牢固耐用的优点,还具备祛痰镇咳、镇惊安眠、清脑明目、防中风、祛风湿等保健功效。
2)专利CN201410403024.1涉及一种席子的加工工艺,尤其涉及一种汉麻和亚草混编席子的加工工艺。所述加工工艺包括如下步骤:将防水纸根据席子的规格切成片状,然后用片状的防水纸将亚草包芯成绳状的纸并打成卷用做纬线,汉麻做经线进行编织,得到席子主体;将席子主体通过压机雾化器喷水、加热、压光和缩水处理得席子半成品;将席子半成品浸泡在pH为4.5-6.5的防水剂溶液中,然后于烘箱中烘干;将裁剪好的衬边布置于烘干后的席子半成品的四周,用衬边布将席子半成品断面包裹住,使衬边布在席子的上、下面对称,压实,然后进行包边处理得席子最终成品,具有凉爽、透气、耐磨、耐晒、手感柔软,还具有抑菌、抗紫外线等优点。
3)专利CN201310349052.5提供一种蔺草与冰丝复合两用席的加工工艺,该加工工艺包括如下步骤:a、蔺草收割后,先后进行烘干、黑袋保色、精选、软化处理,再编织成蔺草席主体;b、对蔺草席主体进行整席、消毒杀菌、压光、裁剪、电脑绣花;c、将天然藤木粉碎,烘干后制浆,经过纸张加工工艺制成半成品纸,再进行防霉、防水、杀菌处理,切片、包芯后编织成冰丝席主体;d、将蔺草席主体的底面用环保胶胶水均匀地喷胶,平铺上一层纱布衬垫,再平铺上冰丝席主体,得蔺草与冰丝复合两用席半成品;e、采用双嵌线搭配,席子四角为45度斜角边角进行翻边处理,制成蔺草与冰丝复合两用席成品,具有加工工艺简单、环保,制得的席子透气性好,吸湿性好的特点。
4)专利CN201310349013.5提供一种仿藤与竹复合两用席的加工工艺及产品。该仿藤与竹复合两用席的加工工艺包括如下步骤:a.将草木废料打浆处理后通过纸张加工工艺制成半成品纸;切片后包芯,再编织成仿藤席主体,进行压光处理;b.将竹茎加工成竹条,烘干后编织成竹席主体;c.将仿藤席主体的底面用环保胶胶水均匀地喷胶,平铺上一层纱布衬垫,再平铺上竹席主体,压实;d.采用双嵌线搭配,席子四角为45度斜角边角进行翻边处理,制成仿藤与竹复合两用席成品。本发明仿藤与竹复合两用席的加工工艺简单、绿色环保,制得的仿藤与竹复合两用席透气性好,吸湿性好,既凉快又舒适,也不会引起皮肤过敏。
5)专利CN201120433026.7涉及一种改进的拼接式席子,包括由两块席垫拼接组成的席体,所述席垫四周缝制有包边,所述两块席垫之间设有连接布,所述连接布缝制于包边上,所述席垫表面上设有通气孔,所述席垫底部设有衬底,所述席垫与衬底之间设有填充层。该实用新型的优点是:结构简单,使用方便,功能多样,保护人们的健康,易于存放,方便折叠,透气性好。
在实现本发明的过程中,发明人发现相关技术至少存在以下问题:
相关技术提供的夏凉席,其通过采用蜂窝面料,或在编织好的席垫表面开设通气孔来实现导湿性能,抗菌功能的实现则是通过采用抗菌处理的全涤面料、汉麻和亚草编织物等,因此对制备原料的来源较为苛刻,且制备步骤往往较为复杂,进而导致夏凉席的制备成本较高,用户需要定期对夏凉席进行护理,维护成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法。
根据本发明实施例的第一个方面,提供一种棕榈纤维家纺用席子的制备方法,所述方法包括:
对棕榈纤维进行预处理,再对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理,制备得到棕榈单纤维缔合体;
采用气流成网的方法将脱胶后的所述棕榈单纤维缔合体和聚乳酸双组份纤维混合和分散均匀并热加固后,制备得到棕榈单纤维缔合体无纺布;
按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放,制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材;
将所述棕榈纤维家纺用席子基材放卷后,采用超声波切割机进行压花,切割得到规格为2m×(1.2-1.8)m的棕榈纤维家纺用席子。
在一个优选的实施例中,所述对棕榈纤维进行预处理的步骤,包括:
从天然棕榈树上剥取棕衣,将所述棕衣清水冲洗干净,室温下晾干,从所述棕衣上剥取棕榈纤维,获得长度为9.71-15.42 cm,直径为298.5-347.3μm的棕榈纤维;
配置硫酸浓度为0.18-0.39g/L的预处理液,按照浴比1:15-20的比例将所述棕榈纤维放入超声波处理槽中进行超声波处理,控制温度为40-50℃,超声波处理时间为10-20min,超声波处理时的震荡频率为20-28kHz;
将超声波处理后的所述棕榈纤维用水进行冲洗,直至洗后水的pH值呈中性为止。
在一个优选的实施例中,所述对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理的步骤,包括:
在处理槽中加入水,用苛性钠调整所述处理槽中水溶液的pH值为8.5-9.0,将所述处理槽升温至50-60℃,向所述处理槽中加入6-10%(owf)的生物酶,以300r/min的速度搅拌5-10min,制备得到酶处理液;
按照1:18-25的浴比,将预处理后的所述棕榈纤维放入所述酶处理液中进行脱胶处理,脱胶处理时间为20-24h,控制所述棕榈纤维的脱胶率为19.12-32.73%;
将脱胶处理后的所述酶处理液加热至90-98℃进行热水失活处理,热水失活处理时间为15-20min;
将所述棕榈纤维放入拷麻机中进行松解和表面残胶处理,打击冲洗时间为6-12min,至除去胶质残液中的pH值为中性;
对松解和表面残胶处理后的所述棕榈纤维进行脱水加工,脱水加工时间为8-12min,控制所述棕榈纤维的含水率为50-60%;
采用抖麻机对脱水加工后的所述棕榈纤维进行松散分离处理,所述抖麻机的抖动速度为370-390 次/分,抖动距离为160-190mm;
将松散分离处理后的所述棕榈纤维送入给油槽进行上油处理,所述给油槽中油剂的组成配比为矿物油:植物油:乳化剂:抗静电剂为7-10%:10-15%:1-2.5%:0.8-2%,其余为水,控制给油槽内油浴温度为78-85℃,上油时间为4-6h,使所述棕榈纤维表面的含油率达到0.9-2.0%;
将上油处理后的所述棕榈纤维进行烘干处理,制备得到棕榈单纤维缔合体,烘干温度为55-70℃,烘干时间为60-100s,所述棕榈单纤维缔合体的细度为58.2-75.3μm,长度为2.6-5.5mm。
在一个优选的实施例中,所述采用气流成网的方法将脱胶后的所述棕榈单纤维缔合体和聚乳酸双组份纤维混合和分散均匀并热加固后,制备得到棕榈单纤维缔合体无纺布的步骤,包括:
将所述棕榈单纤维缔合体进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉斜帘进行预开松,再由气流管道中的气流携带输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为350-550g,气流管道中所述棕榈单纤维缔合体在气流喷吹下进一步开松和分离;
对聚乳酸双组份纤维进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉滚筒开棉机中进行开松,再由气流管道中的气流输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为所述棕榈单纤维缔合体的20-40%,在管道中所述聚乳酸双组份纤维在气流喷吹下进一步开松和分离;
将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在混棉机中经过角钉帘和开松锡林的混合和进一步开松,经剥棉罗拉剥取后由出料口经气流管道输送至带有圆孔的滚筒形气流成网成型器中,所述混棉机的工作参数包括:给棉罗拉工作频率为15-20 Hz,角钉帘速度为42-50 m/min,均棉打手转速为121-150 r/min,开松锡林速度为280-390 r/min,剥棉罗拉转速为160 -170r/min;
将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在滚筒形气流成网成型器中,被内置的表面带有钢针的金属打手进一步混合和打散,分散好的所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维经由成型器下部成网网帘的真空抽吸设备抽吸,从成型器表面的圆孔漏出到所述成型器下部的成网网帘上,在所述成网网帘上均匀地形成棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网,其中控制金属打手的转速为230-350r/min,所述成网网帘下抽吸设备的吸风速度为3-8m/min;
将所述棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网送入烘箱中进行热加固加工,控制烘箱温度为105-130℃,热加固时间为1-2.2min,得到所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品;
出烘箱后,将所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品进行表面烫光和热压实处理,采用双辊热压机,热压辊温度为70-90℃,压力为300-480kPa,得到厚度为0.1-0.3cm,克重为95-200g/m2的棕榈单纤维缔合体无纺布。
在一个优选的实施例中,所述按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放,制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材的步骤,包括:
按照由下至上的顺序,依次将克重为15-25g/m2的聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和克重为15-25g/m2的聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放后,送入超声波复合机中,利用超声波高频振动产生的热将上层聚乳酸纺粘无纺布、中层棕榈单纤维缔合体无纺布、底层聚乳酸纺粘无纺布进行超声波复合加固,得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,超声波复合工序采用的图案形状为圆形、菱形和三角形中的至少一种,通过控制图案形状的大小使所述棕榈/聚乳酸复合无纺布复合时的有粘合点面积:无粘合点面积为1:1,超声波复合采用的车速为4-8m/min,出超声波复合机后,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度为2m,然后卷绕得到克重为145-230g/m2的棕榈纤维家纺用席子基材。
在一个优选的实施例中,所述生物酶为果胶酶和木聚糖酶的混合体,所述生物酶中果胶酶与木聚糖酶的配比为4-8:1。
在一个优选的实施例中,所用矿物油为煤油、柴油或润滑油中的至少一种,所述植物油为茶油或桐油中的至少一种,所述 乳化剂为Span-80或脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
在一个优选的实施例中,所述聚乳酸双组份纤维的线密度为2-6D,长度为2-6mm,所述聚乳酸双组份纤维的卷曲度为零。
在一个优选的实施例中,所述棕榈/聚乳酸复合无纺布在出超声波复合机后,采用超声波花纹分切机进行分切,在将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度2m的同时,将分切的边部自动熔接在一起。
根据本发明实施例的第二个方面,提供一种棕榈纤维家纺用席子,所述棕榈纤维家纺用席子由上述任一所述的一种棕榈纤维家纺用席子的制备方法制备得到,所述棕榈纤维家纺用席子由棕榈单纤维缔合体、聚乳酸双组份纤维和聚乳酸纺粘无纺布共同制备得到。
与现有技术相比,本发明提供的一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法具有以下优点:
1) 良好的吸湿、导湿和透气性:本发明采用棕榈纤维作为席子的内层主体材料,棕榈纤维是从棕榈树上的棕片抽取出的纤维,单根纤维长度大于10cm,是由数百根单纤维胶合在一起缔合而成的长纤维,这些棕榈单纤维的长度非常短,小于一千微米,细度接近于蚕丝纤维,如此短的棕榈单纤维难以被传统的纺织方法所利用,然而这些棕榈单纤维的横截面均为中空圆形,中空度大于50%,中空内壁呈现沿纵向有连绵不绝的起伏褶皱,是一种性能非常优异的天然资源。本发明通过采用特殊工艺使棕榈纤维部分脱胶,将5-10根胶合在一起的棕榈单纤维整体(缔合体)提取出来,使其长度大于2.5mm,同时保留了棕榈单纤维的高中空度和内部褶皱,再加上棕榈单纤维细度非常小,在众多单纤维之间能够产生优异的毛细效应,进一步增加了吸湿、导湿和透气的能力;另一方面,本发明席子的上层和下层为聚乳酸纺粘布,是由无数根聚乳酸长丝纤维堆积而成,具备了聚乳酸纤维优异的导湿性和表面干爽性,由此采用聚乳酸纺粘无纺布作为上、下包覆层,棕榈单纤维缔合体无纺布作为芯层的席子兼具棕榈纤维的优异吸湿、散湿、透气,以及聚乳酸纺粘无纺布的良好导湿性和干爽性,席子整体的透气性也非常好,在夏天使用完全能够给人体提供干爽而舒适的睡眠小环境。
2)天然抑菌性、防螨和防霉性:本发明采用聚乳酸纺粘无纺布作为席子的上、下外包覆层,聚乳酸纺粘无纺布是以非粮作物经过现代生物技术生产出的乳酸为原料,再经过特殊的聚合反应和纺丝成网过程制成,由于聚乳酸的结构单体为乳酸,使得纺粘无纺布表面呈弱酸性,与人体皮肤的pH值接近,具有天然的抑菌性和防螨性,亲肤性好,且聚乳酸纺粘无纺布表面极为光滑,增加了人体接触的凉爽性;另一方面,棕榈纤维自古就用作绳索和渔网,有着“千年入水不烂”的记载,具有不易虫蛀,不易霉变和被腐蚀的特性(曾昭乾,朱利军.棕榈纤维弹性材料产业现状与发展趋势[J].中国西部科技,2006,(1):23-24.),因此以聚乳酸纺粘无纺布为上、下层,棕榈单纤维为内芯的席子具有天然抑菌性和防螨虫特性,在炎热夏天使用时,不会被人体汗液腐蚀,也不会因为存放时间过长而发霉,健康安全性好。
3) 回弹性、美观性 :本发明通过采用特殊的棕榈纤维预处理和生物酶脱胶方法,控制脱胶率在51.12-62.73%之间,获得高纤维素含量的棕榈单纤维缔合体,其长度为2.5-5.5mm,细度为60.13-128.9μm,强力大于5.2N,完全能够满足生产加工以及后续使用过程的强力要求;而组成棕榈单纤维缔合体的每根单纤维都具有良好的中空度,壁腔比近似为0.45,有优异的压缩回弹性,因而以棕榈单纤维缔合体无纺布为中间层的席子具有非常好的柔软性回弹性。此外技术方案中,聚乳酸纺粘无纺布上、下包覆层与中间层棕榈单纤维缔合体无纺布之间的复合采用了不使用任何缝线的超声波方法,复合强度高,美观而漂亮,同时席子半成品边部切割时,采用了超声波花边切割机,使席子边部在获得花边的同时,自动熔接缝合,省去缝边加工的工序,最终得到具有良好使用强度、外观漂亮、韧性好的棕榈-聚乳酸纤维复合凉席。
4)健康舒适和天然环保性:本发明采用棕榈单纤维缔合体、PLA双组份纤维和聚乳酸纺粘无纺布三种材料,经超声波复合后具有较高粘接牢度,可经受至少10次洗涤,完全可满足夏季使用过程中有限次数洗涤的要求。在夏季过去后,用旧的席子即可丢掉,免除第二年拿出来时,需要清洁、除灰和晾晒杀菌的麻烦,且席子所用材料完全可降解,天然生态,属于环保型产品。
综上所述,本发明提供的一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法,通过对天然棕榈纤维采用超声波预处理和生物酶相结合的复合方法进行部分脱胶,获得多根棕榈单纤维胶合在一起的棕榈单纤维缔合体,再采用气流成网的方法通过控制空气携带棕榈纤维和聚乳酸双组份纤维的重量,制成含有聚乳酸双组份纤维的棕榈单纤维缔合体无纺布,然后经过与上层和下层聚乳酸纺粘无纺布复合,制成棕榈纤维家纺用席子子基材,再通过超声波切割机的切割焊接,制成半耐久性棕榈纤维家纺用席子。该棕榈纤维家纺用席子利用棕榈单纤维的高中空度和内部褶皱形成的优异毛细效应实现良好吸湿、导湿透气性能,且制备原料天然抑菌防霉,可完全降解,安全无毒,对环境无污染,因此具有很好的市场应用前景。
此外,本发明所选制备原料以及制备过程较为环保,制备流程简单,产品可回收利用,非常符合可持续发展的生产需求。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种棕榈纤维家纺用席子的制备方法的方法流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种对棕榈纤维进行预处理的方法流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理的方法流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种棕榈单纤维缔合体无纺布的制备流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种棕榈纤维家纺用席子的截面图。
具体实施方式
以下结合具体实施例(但不限于所举实施例)与附图详细描述本发明,本实施例的具体方法仅供说明本发明,本发明的范围不受实施例的限制,本发明在应用中可以作各种形态与结构的修改与变动,这些基于本发明基础上的等价形式同样处于本发明申请权利要求保护范围。
需要说明的是,本发明实施例中涉及到的原料来源:碱性果胶酶,购自宁夏和氏璧生物技术有限公司,酶活力为7000U/g;木聚糖酶,购自北京中西远大科技有限公司,酶活力为120000 U/g;润滑油购自石狮市尚泽化工商行,型号为201甲基硅油;煤油,购自湖北七八九化工有限公司;茶油,购自广州文玲贸易有限公司;桐油,购自广州望尼来化工有限公司;吐温T-80,购自广州市应泓化工有限公司,聚乳酸纺粘无纺布购自马鞍山生物材料有限公司;山棕片购自天台县永超棕制品厂。
图1是根据一示例性实施例示出的一种棕榈纤维家纺用席子的制备方法的方法流程图,如图1所示,所述棕榈纤维家纺用席子的制备方法如步骤100至步骤400所示,包括:
步骤100,对棕榈纤维进行预处理,再对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理,制备得到棕榈单纤维缔合体。
在一个优选的实施例中,所述对棕榈纤维进行预处理的方法流程图如图2所示,在图2中,对棕榈纤维进行预处理的步骤包括:
步骤101:从天然棕榈树上剥取棕衣,将所述棕衣清水冲洗干净,室温下晾干,从所述棕衣上剥取棕榈纤维,获得长度为9.71-15.42 cm,直径为298.5-347.3μm的棕榈纤维。
步骤102:配置硫酸浓度为0.18-0.39g/L的预处理液,按照浴比1:15-20的比例将所述棕榈纤维放入超声波处理槽中进行超声波处理,控制温度为40-50℃,超声波处理时间为10-20min,超声波处理时的震荡频率为20-28kHz。
步骤103:将超声波处理后的所述棕榈纤维用水进行冲洗,直至洗后水的pH值呈中性为止。
在一个优选的实施例中,所述对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理的方法流程图如图3所示,在图3中,对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理的步骤包括:
步骤104:在处理槽中加入水,用苛性钠调整所述处理槽中水溶液的pH值为8.5-9.0,将所述处理槽升温至50-60℃,向所述处理槽中加入6-10%(owf)的生物酶,以300r/min的速度搅拌5-10min,制备得到酶处理液。
步骤105:按照1:18-25的浴比,将预处理后的所述棕榈纤维放入所述酶处理液中进行脱胶处理,脱胶处理时间为20-24h,控制所述棕榈纤维的脱胶率为19.12-32.73%。
步骤106:将脱胶处理后的所述酶处理液加热至90-98℃进行热水失活处理,热水失活处理时间为15-20min。
步骤107:将所述棕榈纤维放入拷麻机中进行松解和表面残胶处理,打击冲洗时间为6-12min,至除去胶质残液中的pH值为中性。
步骤108:对松解和表面残胶处理后的所述棕榈纤维进行脱水加工,脱水加工时间为8-12min,控制所述棕榈纤维的含水率为50-60%。
步骤109:采用抖麻机对脱水加工后的所述棕榈纤维进行松散分离处理,所述抖麻机的抖动速度为370-390 次/分,抖动距离为160-190mm。
步骤110:将松散分离处理后的所述棕榈纤维送入给油槽进行上油处理,所述给油槽中油剂的组成配比为矿物油:植物油:乳化剂:抗静电剂为7-10%:10-15%:1-2.5%:0.8-2%,其余为水,控制给油槽内油浴温度为78-85℃,上油时间为4-6h,使所述棕榈纤维表面的含油率达到0.9-2.0%。
步骤111:将上油处理后的所述棕榈纤维进行烘干处理,制备得到棕榈单纤维缔合体,烘干温度为55-70℃,烘干时间为60-100s,所述棕榈单纤维缔合体的细度为58.2-75.3μm,长度为2.6-5.5mm。
步骤200,采用气流成网的方法将脱胶后的所述棕榈单纤维缔合体和聚乳酸双组份纤维混合和分散均匀并热加固后,制备得到棕榈单纤维缔合体无纺布。
在一个优选的实施例中,所述采用气流成网的方法将脱胶后的所述棕榈单纤维缔合体和聚乳酸双组份纤维混合和分散均匀并热加固后,制备得到棕榈单纤维缔合体无纺布的步骤可以如图4所示,包括:
步骤201:将所述棕榈单纤维缔合体进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉斜帘进行预开松,再由气流管道中的气流携带输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为350-550g,气流管道中所述棕榈单纤维缔合体在气流喷吹下进一步开松和分离。
步骤202:对聚乳酸双组份纤维进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉滚筒开棉机中进行开松,再由气流管道中的气流输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为所述棕榈单纤维缔合体的20-40%,在管道中所述聚乳酸双组份纤维在气流喷吹下进一步开松和分离。
步骤203:将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在混棉机中经过角钉帘和开松锡林的混合和进一步开松,经剥棉罗拉剥取后由出料口经气流管道输送至带有圆孔的滚筒形气流成网成型器中,所述混棉机的工作参数包括:给棉罗拉工作频率为15-20Hz,角钉帘速度为42-50 m/min,均棉打手转速为121-150 r/min,开松锡林速度为280-390r/min,剥棉罗拉转速为160 -170r/min。
步骤204:将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在滚筒形气流成网成型器中,被内置的表面带有钢针的金属打手进一步混合和打散,分散好的所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维经由成型器下部成网网帘的真空抽吸设备抽吸,从成型器表面的圆孔漏出到所述成型器下部的成网网帘上,在所述成网网帘上均匀地形成棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网,其中控制金属打手的转速为230-350r/min,所述成网网帘下抽吸设备的吸风速度为3-8m/min。
步骤205:将所述棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网送入烘箱中进行热加固加工,控制烘箱温度为105-130℃,热加固时间为1-2.2min,得到所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品。
步骤206:出烘箱后,将所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品进行表面烫光和热压实处理,采用双辊热压机,热压辊温度为70-90℃,压力为300-480kPa,得到厚度为0.1-0.3cm,克重为95-200g/m2的棕榈单纤维缔合体无纺布。
步骤300,按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放,制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材。
在一个优选的实施例中,所述按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放,制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材的步骤,包括:
按照由下至上的顺序,依次将克重为15-25g/m2的聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和克重为15-25g/m2的聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放后,送入超声波复合机中,利用超声波高频振动产生的热将上层聚乳酸纺粘无纺布、中层棕榈单纤维缔合体无纺布、底层聚乳酸纺粘无纺布进行超声波复合加固,得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,超声波复合工序采用的图案形状为圆形、菱形和三角形中的至少一种,通过控制图案形状的大小使所述棕榈/聚乳酸复合无纺布复合时的有粘合点面积:无粘合点面积为1:1,超声波复合采用的车速为4-8m/min,出超声波复合机后,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度为2m,然后卷绕得到克重为145-230g/m2的棕榈纤维家纺用席子基材。
步骤400,将所述棕榈纤维家纺用席子基材放卷后,采用超声波切割机进行压花,切割得到规格为2m×(1.2-1.8)m的棕榈纤维家纺用席子。
在一个优选的实施例中,所述生物酶为果胶酶和木聚糖酶的混合体,所述生物酶中果胶酶与木聚糖酶的配比为4-8:1。
在一个优选的实施例中,所用矿物油为煤油、柴油或润滑油中的至少一种,所述植物油为茶油或桐油中的至少一种,所述 乳化剂为Span-80或脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
在一个优选的实施例中,所述聚乳酸双组份纤维的线密度为2-6D,长度为2-6mm,所述聚乳酸双组份纤维的卷曲度为零。
在一个优选的实施例中,所述棕榈/聚乳酸复合无纺布在出超声波复合机后,采用超声波花纹分切机进行分切,在将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度2m的同时,将分切的边部自动熔接在一起。
在一个优选的实施例中,所述超声波切割机在切割时所用发生器花模尺寸为(23-28)mm×(50-60)mm,切割速度12-20m/min,超声波换能器工作频率为20KHZ。
在一个优选的实施例中,所述超声波切割机在做花边切割的同时,将棕榈纤维家纺用席子基材边部进行熔边和缝合,制成四周边部带有花纹熔接的棕榈纤维家纺用席子成品。
综上所述,本发明提供的一种棕榈纤维家纺用席子及其制备方法,通过对天然棕榈纤维采用超声波预处理和生物酶相结合的复合方法进行部分脱胶,获得多根棕榈单纤维胶合在一起的棕榈单纤维缔合体,再采用气流成网的方法通过控制空气携带棕榈纤维和聚乳酸双组份纤维的重量,制成含有聚乳酸双组份纤维的棕榈单纤维缔合体无纺布,然后经过与上层和下层聚乳酸纺粘无纺布复合,制成棕榈纤维家纺用席子子基材,再通过超声波切割机的切割焊接,制成半耐久性棕榈纤维家纺用席子。该棕榈纤维家纺用席子利用棕榈单纤维的高中空度和内部褶皱形成的优异毛细效应实现良好吸湿、导湿透气性能,且制备原料天然抑菌防霉,可完全降解,安全无毒,对环境无污染,因此具有很好的市场应用前景。
为了更好地说明本发明实施例提供的棕榈纤维家纺用席子及其制备方法的有益效果,示出实施例1-3,其中,各实施例具体工艺流程及参数如下:
实施例1
(1)对棕榈纤维进行预处理,再对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理,制备得到棕榈单纤维缔合体:
a.从天然棕榈树上剥取棕衣,将所述棕衣清水冲洗干净,室温下晾干,从所述棕衣上剥取棕榈纤维,获得长度为9.71 cm,直径为298.5μm的棕榈纤维;
b.配置硫酸浓度为0.18g/L的预处理液,按照浴比1: 20的比例将所述棕榈纤维放入超声波处理槽中进行超声波处理,控制温度为40℃,超声波处理时间为10min,超声波处理时的震荡频率为20kHz;
c.将超声波处理后的所述棕榈纤维用水进行冲洗,直至洗后水的pH值呈中性为止;
d. 在处理槽中加入水,用苛性钠调整所述处理槽中水溶液的pH值为8.5,将所述处理槽升温至50℃,向所述处理槽中加入6%(owf)的生物酶,以300r/min的速度搅拌5min,制备得到酶处理液,所述生物酶为果胶酶和木聚糖酶的混合体,所述生物酶中果胶酶与木聚糖酶的配比为4:1;
e. 按照1: 25的浴比,将预处理后的所述棕榈纤维放入所述酶处理液中进行脱胶处理,脱胶处理时间为20h,控制所述棕榈纤维的脱胶率为19.12%;
f. 将脱胶处理后的所述酶处理液加热至90℃进行热水失活处理,热水失活处理时间为15min;
g. 将所述棕榈纤维放入拷麻机中进行松解和表面残胶处理,打击冲洗时间为6min,至除去胶质残液中的pH值为中性;
h.对松解和表面残胶处理后的所述棕榈纤维进行脱水加工,脱水加工时间为8min,控制所述棕榈纤维的含水率为50%;
i.采用抖麻机对脱水加工后的所述棕榈纤维进行松散分离处理,所述抖麻机的抖动速度为370 次/分,抖动距离为160mm;
j.将松散分离处理后的所述棕榈纤维送入给油槽进行上油处理,所述给油槽中油剂的组成配比为矿物油:植物油:乳化剂:抗静电剂为7%:10%:1%:0.8%,其余为水,控制给油槽内油浴温度为78℃,上油时间为4h,使所述棕榈纤维表面的含油率达到0.9%,所用矿物油为煤油,所述植物油为茶油,所述乳化剂为Span-80;
k.将上油处理后的所述棕榈纤维进行烘干处理,制备得到棕榈单纤维缔合体,烘干温度为55℃,烘干时间为60s,所述棕榈单纤维缔合体的细度为58.2μm,长度为4.2mm。
(2)采用气流成网的方法将脱胶后的所述棕榈单纤维缔合体和聚乳酸双组份纤维混合和分散均匀并热加固后,制备得到棕榈单纤维缔合体无纺布:
l. 将所述棕榈单纤维缔合体进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉斜帘进行预开松,再由气流管道中的气流携带输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为550g,气流管道中所述棕榈单纤维缔合体在气流喷吹下进一步开松和分离;
m. 对聚乳酸双组份纤维进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉滚筒开棉机中进行开松,再由气流管道中的气流输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为所述棕榈单纤维缔合体的40%,在管道中所述聚乳酸双组份纤维在气流喷吹下进一步开松和分离,所述聚乳酸双组份纤维的线密度为2D,长度为6mm,所述聚乳酸双组份纤维的卷曲度为零;
n. 将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在混棉机中经过角钉帘和开松锡林的混合和进一步开松,经剥棉罗拉剥取后由出料口经气流管道输送至带有圆孔的滚筒形气流成网成型器中,所述混棉机的工作参数包括:给棉罗拉工作频率为20 Hz,角钉帘速度为50 m/min,均棉打手转速为150 r/min,开松锡林速度为390 r/min,剥棉罗拉转速为170r/min;
o. 将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在滚筒形气流成网成型器中,被内置的表面带有钢针的金属打手进一步混合和打散,分散好的所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维经由成型器下部成网网帘的真空抽吸设备抽吸,从成型器表面的圆孔漏出到所述成型器下部的成网网帘上,在所述成网网帘上均匀地形成棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网,其中控制金属打手的转速为350r/min,所述成网网帘下抽吸设备的吸风速度为8m/min;
p. 将所述棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网送入烘箱中进行热加固加工,控制烘箱温度为130℃,热加固时间为2.2min,得到所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品;
q. 出烘箱后,将所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品进行表面烫光和热压实处理,采用双辊热压机,热压辊温度为90℃,压力为480kPa,得到厚度为0.3cm,克重为200g/m2的棕榈单纤维缔合体无纺布。
(3)按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放,制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材:
r. 按照由下至上的顺序,依次将克重为15g/m2的聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和克重为15g/m2的聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放后,送入超声波复合机中,利用超声波高频振动产生的热将上层聚乳酸纺粘无纺布、中层棕榈单纤维缔合体无纺布、底层聚乳酸纺粘无纺布进行超声波复合加固,得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,超声波复合工序采用的图案形状为圆形、菱形和三角形中的至少一种,通过控制图案形状的大小使所述棕榈/聚乳酸复合无纺布复合时的有粘合点面积:无粘合点面积为1:1,超声波复合采用的车速为4m/min,出超声波复合机后,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度为2m,然后卷绕得到克重为230g/m2的棕榈纤维家纺用席子基材。
(4)将所述棕榈纤维家纺用席子基材放卷后,采用超声波切割机进行压花,切割得到规格为2m×1.8m的棕榈纤维家纺用席子。
所述棕榈/聚乳酸复合无纺布在出超声波复合机后,采用超声波花纹分切机进行分切,在将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度2m的同时,将分切的边部自动熔接在一起。
所述超声波切割机在切割时所用发生器花模尺寸为23mm×50mm,切割速度12m/min,超声波换能器工作频率为20KHZ。
所述超声波切割机在做花边切割的同时,将棕榈纤维家纺用席子基材边部进行熔边和缝合,制成四周边部带有花纹熔接的棕榈纤维家纺用席子成品。
实施例2
(1)对棕榈纤维进行预处理,再对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理,制备得到棕榈单纤维缔合体:
a.从天然棕榈树上剥取棕衣,将所述棕衣清水冲洗干净,室温下晾干,从所述棕衣上剥取棕榈纤维,获得长度为12.52 cm,直径为314.5μm的棕榈纤维;
b.配置硫酸浓度为0.25g/L的预处理液,按照浴比1:17.2的比例将所述棕榈纤维放入超声波处理槽中进行超声波处理,控制温度为45℃,超声波处理时间为15min,超声波处理时的震荡频率为24kHz;
c.将超声波处理后的所述棕榈纤维用水进行冲洗,直至洗后水的pH值呈中性为止;
d. 在处理槽中加入水,用苛性钠调整所述处理槽中水溶液的pH值为8.6,将所述处理槽升温至55℃,向所述处理槽中加入8%(owf)的生物酶,以300r/min的速度搅拌8min,制备得到酶处理液,所述生物酶为果胶酶和木聚糖酶的混合体,所述生物酶中果胶酶与木聚糖酶的配比为6:1;
e. 按照1: 20的浴比,将预处理后的所述棕榈纤维放入所述酶处理液中进行脱胶处理,脱胶处理时间为22h,控制所述棕榈纤维的脱胶率为25.63%;
f. 将脱胶处理后的所述酶处理液加热至94℃进行热水失活处理,热水失活处理时间为17min;
g. 将所述棕榈纤维放入拷麻机中进行松解和表面残胶处理,打击冲洗时间为8min,至除去胶质残液中的pH值为中性;
h.对松解和表面残胶处理后的所述棕榈纤维进行脱水加工,脱水加工时间为10min,控制所述棕榈纤维的含水率为55%;
i.采用抖麻机对脱水加工后的所述棕榈纤维进行松散分离处理,所述抖麻机的抖动速度为380 次/分,抖动距离为175mm;
j.将松散分离处理后的所述棕榈纤维送入给油槽进行上油处理,所述给油槽中油剂的组成配比为矿物油:植物油:乳化剂:抗静电剂为8.5%:12%:1.8%:1.5%,其余为水,控制给油槽内油浴温度为80℃,上油时间为5h,使所述棕榈纤维表面的含油率达到1.5%,所用矿物油为柴油,所述植物油为桐油,所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚;
k.将上油处理后的所述棕榈纤维进行烘干处理,制备得到棕榈单纤维缔合体,烘干温度为62℃,烘干时间为85s,所述棕榈单纤维缔合体的细度为65.8μm,长度为2.6mm。
(2)采用气流成网的方法将脱胶后的所述棕榈单纤维缔合体和聚乳酸双组份纤维混合和分散均匀并热加固后,制备得到棕榈单纤维缔合体无纺布:
l. 将所述棕榈单纤维缔合体进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉斜帘进行预开松,再由气流管道中的气流携带输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为450g,气流管道中所述棕榈单纤维缔合体在气流喷吹下进一步开松和分离;
m. 对聚乳酸双组份纤维进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉滚筒开棉机中进行开松,再由气流管道中的气流输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为所述棕榈单纤维缔合体的30%,在管道中所述聚乳酸双组份纤维在气流喷吹下进一步开松和分离,所述聚乳酸双组份纤维的线密度为4D,长度为2mm,所述聚乳酸双组份纤维的卷曲度为零;
n. 将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在混棉机中经过角钉帘和开松锡林的混合和进一步开松,经剥棉罗拉剥取后由出料口经气流管道输送至带有圆孔的滚筒形气流成网成型器中,所述混棉机的工作参数包括:给棉罗拉工作频率为18 Hz,角钉帘速度为48 m/min,均棉打手转速为135 r/min,开松锡林速度为310 r/min,剥棉罗拉转速为165r/min;
o. 将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在滚筒形气流成网成型器中,被内置的表面带有钢针的金属打手进一步混合和打散,分散好的所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维经由成型器下部成网网帘的真空抽吸设备抽吸,从成型器表面的圆孔漏出到所述成型器下部的成网网帘上,在所述成网网帘上均匀地形成棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网,其中控制金属打手的转速为300r/min,所述成网网帘下抽吸设备的吸风速度为5.5m/min;
p. 将所述棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网送入烘箱中进行热加固加工,控制烘箱温度为120℃,热加固时间为1.6min,得到所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品;
q. 出烘箱后,将所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品进行表面烫光和热压实处理,采用双辊热压机,热压辊温度为80℃,压力为390kPa,得到厚度为0.2cm,克重为158g/m2的棕榈单纤维缔合体无纺布。
(3)按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放,制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材:
r. 按照由下至上的顺序,依次将克重为20g/m2的聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和克重为20g/m2的聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放后,送入超声波复合机中,利用超声波高频振动产生的热将上层聚乳酸纺粘无纺布、中层棕榈单纤维缔合体无纺布、底层聚乳酸纺粘无纺布进行超声波复合加固,得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,超声波复合工序采用的图案形状为圆形、菱形和三角形中的至少一种,通过控制图案形状的大小使所述棕榈/聚乳酸复合无纺布复合时的有粘合点面积:无粘合点面积为1:1,超声波复合采用的车速为6m/min,出超声波复合机后,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度为2m,然后卷绕得到克重为198g/m2的棕榈纤维家纺用席子基材。
(4)将所述棕榈纤维家纺用席子基材放卷后,采用超声波切割机进行压花,切割得到规格为2m×1.8m的棕榈纤维家纺用席子。
所述棕榈/聚乳酸复合无纺布在出超声波复合机后,采用超声波花纹分切机进行分切,在将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度2m的同时,将分切的边部自动熔接在一起。
所述超声波切割机在切割时所用发生器花模尺寸为25mm×55mm,切割速度16m/min,超声波换能器工作频率为20KHZ。
所述超声波切割机在做花边切割的同时,将棕榈纤维家纺用席子基材边部进行熔边和缝合,制成四周边部带有花纹熔接的棕榈纤维家纺用席子成品。
实施例3
(1)对棕榈纤维进行预处理,再对预处理后的所述棕榈纤维进行生物酶脱胶处理,制备得到棕榈单纤维缔合体:
a.从天然棕榈树上剥取棕衣,将所述棕衣清水冲洗干净,室温下晾干,从所述棕衣上剥取棕榈纤维,获得长度为15.42 cm,直径为347.3μm的棕榈纤维;
b.配置硫酸浓度为0.39g/L的预处理液,按照浴比1: 15的比例将所述棕榈纤维放入超声波处理槽中进行超声波处理,控制温度为50℃,超声波处理时间为20min,超声波处理时的震荡频率为28kHz;
c.将超声波处理后的所述棕榈纤维用水进行冲洗,直至洗后水的pH值呈中性为止;
d. 在处理槽中加入水,用苛性钠调整所述处理槽中水溶液的pH值为9.0,将所述处理槽升温至60℃,向所述处理槽中加入10%(owf)的生物酶,以300r/min的速度搅拌10min,制备得到酶处理液,所述生物酶为果胶酶和木聚糖酶的混合体,所述生物酶中果胶酶与木聚糖酶的配比为8:1;
e. 按照1: 18的浴比,将预处理后的所述棕榈纤维放入所述酶处理液中进行脱胶处理,脱胶处理时间为24h,控制所述棕榈纤维的脱胶率为32.73%;
f. 将脱胶处理后的所述酶处理液加热至98℃进行热水失活处理,热水失活处理时间为20min;
g. 将所述棕榈纤维放入拷麻机中进行松解和表面残胶处理,打击冲洗时间为12min,至除去胶质残液中的pH值为中性;
h.对松解和表面残胶处理后的所述棕榈纤维进行脱水加工,脱水加工时间为12min,控制所述棕榈纤维的含水率为60%;
i.采用抖麻机对脱水加工后的所述棕榈纤维进行松散分离处理,所述抖麻机的抖动速度为390 次/分,抖动距离为190mm;
j.将松散分离处理后的所述棕榈纤维送入给油槽进行上油处理,所述给油槽中油剂的组成配比为矿物油:植物油:乳化剂:抗静电剂为10%:15%: 2.5%: 2%,其余为水,控制给油槽内油浴温度为85℃,上油时间为6h,使所述棕榈纤维表面的含油率达到2.0%,所用矿物油为润滑油,所述植物油为茶油,所述乳化剂为Span-80;
k.将上油处理后的所述棕榈纤维进行烘干处理,制备得到棕榈单纤维缔合体,烘干温度为70℃,烘干时间为100s,所述棕榈单纤维缔合体的细度为75.3μm,长度为5.5mm。
(2)采用气流成网的方法将脱胶后的所述棕榈单纤维缔合体和聚乳酸双组份纤维混合和分散均匀并热加固后,制备得到棕榈单纤维缔合体无纺布:
l. 将所述棕榈单纤维缔合体进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉斜帘进行预开松,再由气流管道中的气流携带输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为350g,气流管道中所述棕榈单纤维缔合体在气流喷吹下进一步开松和分离;
m. 对聚乳酸双组份纤维进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉滚筒开棉机中进行开松,再由气流管道中的气流输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为所述棕榈单纤维缔合体的20%,在管道中所述聚乳酸双组份纤维在气流喷吹下进一步开松和分离,所述聚乳酸双组份纤维的线密度为6D,长度为4mm,所述聚乳酸双组份纤维的卷曲度为零;
n. 将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在混棉机中经过角钉帘和开松锡林的混合和进一步开松,经剥棉罗拉剥取后由出料口经气流管道输送至带有圆孔的滚筒形气流成网成型器中,所述混棉机的工作参数包括:给棉罗拉工作频率为15 Hz,角钉帘速度为42 m/min,均棉打手转速为121 r/min,开松锡林速度为280 r/min,剥棉罗拉转速为160r/min;
o. 将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在滚筒形气流成网成型器中,被内置的表面带有钢针的金属打手进一步混合和打散,分散好的所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维经由成型器下部成网网帘的真空抽吸设备抽吸,从成型器表面的圆孔漏出到所述成型器下部的成网网帘上,在所述成网网帘上均匀地形成棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网,其中控制金属打手的转速为230r/min,所述成网网帘下抽吸设备的吸风速度为3.0m/min;
p. 将所述棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网送入烘箱中进行热加固加工,控制烘箱温度为105℃,热加固时间为1min,得到所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品;
q. 出烘箱后,将所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品进行表面烫光和热压实处理,采用双辊热压机,热压辊温度为70℃,压力为300kPa,得到厚度为0.1cm,克重为95g/m2的棕榈单纤维缔合体无纺布。
(3)按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放,制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材:
r. 按照由下至上的顺序,依次将克重为25g/m2的聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和克重为25g/m2的聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放后,送入超声波复合机中,利用超声波高频振动产生的热将上层聚乳酸纺粘无纺布、中层棕榈单纤维缔合体无纺布、底层聚乳酸纺粘无纺布进行超声波复合加固,得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,超声波复合工序采用的图案形状为圆形、菱形和三角形中的至少一种,通过控制图案形状的大小使所述棕榈/聚乳酸复合无纺布复合时的有粘合点面积:无粘合点面积为1:1,超声波复合采用的车速为8m/min,出超声波复合机后,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度为2m,然后卷绕得到克重为145g/m2的棕榈纤维家纺用席子基材。
(4)将所述棕榈纤维家纺用席子基材放卷后,采用超声波切割机进行压花,切割得到规格为2m×1.8m的棕榈纤维家纺用席子。
所述棕榈/聚乳酸复合无纺布在出超声波复合机后,采用超声波花纹分切机进行分切,在将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度2m的同时,将分切的边部自动熔接在一起。
所述超声波切割机在切割时所用发生器花模尺寸为28mm×60mm,切割速度20m/min,超声波换能器工作频率为20KHZ。
所述超声波切割机在做花边切割的同时,将棕榈纤维家纺用席子基材边部进行熔边和缝合,制成四周边部带有花纹熔接的棕榈纤维家纺用席子成品。
其中,上述各实施例制备得到的棕榈纤维家纺用席子的截面图如图5所示,在图5中A为聚乳酸纺粘无纺布,B为棕榈单纤维缔合体无纺布,C为超声波复合粘结点。
对上述实施例1-3所制备的棕榈纤维家纺用席子的厚度、吸湿导湿性、孔隙率、耐洗性、抑菌性和防霉性进行了测试和分析,其结果如表1所示。其中测试方法参照的标准和依据如下:
(1)厚度
采用YG(B)141D型数字式织物厚度仪厚度,测试方法依据GB/T3820-1997标准执行。
(2)毛细效应(吸湿性)
采用YG871毛细效应测定仪,按照标准ZB W 04019-1990测试,测试棕榈纤维家纺用席子子基材规格25mm×300mm,测试30min后高度值。
(3)孔隙率
孔隙率为间接测量,根据材料的面密度值、厚度值计算而得,计算公式如式(1)所示:
η=[1-G∕(ρ·σ)] ×100% 公式(1)
其中,η为孔隙率,无量纲;G为样品面密度,单位g/m2;Ρ为纤维比重,单位g/m3;σ为样品厚度,单位m 。
(4)导湿性(排湿量)
采用LCK-131织物透湿量测定仪,按照标准GB/T 12704.2-2009测试。
(5)耐洗性
采用TSA008水洗色牢度测试仪,测试方法依据GB/T 3921—2008L《纺织品色牢度耐皂洗色牢度》方法执行。
(6)抑菌性
抑菌性:采用卫生部《消毒技术规范》(2002版)2.1.8.7 震荡烧瓶试验进行测定。
(7)防霉性
采用平板培养法,按照GB/T24346-2009纺织品防霉测试方法执行。
表1:半耐久性棕榈纤维家纺用席子子的测试结果
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从表1中的数据可以看出,三个实施例所制得的半耐久性棕榈纤维家纺用席子均具有较好的吸湿(毛细效应)排湿性以及抑菌防霉性,且棕榈纤维家纺用席子的孔隙率均大于80%,表明了棕榈纤维家纺用席子中棕榈纤维之间存有较多的孔隙,增加了棕榈纤维家纺用席子的蓬松性和回弹性内使用更舒适;此外,所制备的棕榈纤维家纺用席子平方米克重均小于250g/m2,而市售的普通竹块凉席在666g/m2,表明本发明的棕榈纤维家纺用席子更轻巧,使用起来更方便,且可承受20次洗涤次数,完全可满足一个夏季使用过程中短时期清洁的要求。因此本发明制备的棕榈纤维家纺用席子由于合理的搭配了源自天然材料的中空棕榈单纤维和聚乳酸纺粘无纺布,在具有天然抑菌性、防霉性的同时,能够很好的吸湿和排湿,其多孔隙结构和轻盈性更增加了使用的方便性,因而是一种安全舒适方便的席子新材料,属于健康环保型产品,将具有非常好的市场应用前景。
虽然,前文已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明做了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之进行修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明的后,将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。

Claims (6)

1.一种棕榈纤维家纺用席子的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
从天然棕榈树上剥取棕衣,将所述棕衣清水冲洗干净,室温下晾干,从所述棕衣上剥取棕榈纤维,获得长度为9.71-15.42cm,直径为298.5-347.3μm的棕榈纤维;配置硫酸浓度为0.18-0.39g/L的预处理液,按照浴比1:15-20的比例将所述棕榈纤维放入超声波处理槽中进行超声波处理,控制温度为40-50℃,超声波处理时间为10-20min,超声波处理时的震荡频率为20-28kHz;将超声波处理后的所述棕榈纤维用水进行冲洗,直至洗后水的pH值呈中性为止;在处理槽中加入水,用苛性钠调整所述处理槽中水溶液的pH值为8.5-9.0,将所述处理槽升温至50-60℃,向所述处理槽中加入6-10%(owf)的生物酶,以300r/min的速度搅拌5-10min,制备得到酶处理液,所述生物酶为果胶酶和木聚糖酶的混合体,所述生物酶中果胶酶与木聚糖酶的配比为4-8:1;按照1:18-25的浴比,将预处理后的所述棕榈纤维放入所述酶处理液中进行脱胶处理,脱胶处理时间为20-24h,控制所述棕榈纤维的脱胶率为19.12-32.73%;将脱胶处理后的所述酶处理液加热至90-98℃进行热水失活处理,热水失活处理时间为15-20min;将所述棕榈纤维放入拷麻机中进行松解和脱除表面残胶处理,打击冲洗时间为6-12min,至除去胶质残液中的pH值为中性;对松解和表面残胶处理后的所述棕榈纤维进行脱水加工,脱水加工时间为8-12min,控制所述棕榈纤维的含水率为50-60%;采用抖麻机对脱水加工后的所述棕榈纤维进行松散分离处理,所述抖麻机的抖动速度为370-390次/分,抖动距离为160-190mm;将松散分离处理后的所述棕榈纤维送入给油槽进行上油处理,所述给油槽中油剂的组成配比为矿物油:植物油:乳化剂:抗静电剂为7-10%:10-15%:1-2.5%:0.8-2%,其余为水,控制给油槽内油浴温度为78-85℃,上油时间为4-6h,使所述棕榈纤维表面的含油率达到0.9-2.0%;将上油处理后的所述棕榈纤维进行烘干处理,制备得到棕榈单纤维缔合体,烘干温度为55-70℃,烘干时间为60-100s,所述棕榈单纤维缔合体的细度为58.2-75.3μm,长度为2.6-5.5mm;
将所述棕榈单纤维缔合体进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉斜帘进行预开松,再由气流管道中的气流携带输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为350-550g,气流管道中所述棕榈单纤维缔合体在气流喷吹下进一步开松和分离;对聚乳酸双组份纤维进行称量后,经给棉罗拉喂入到角钉滚筒开棉机中进行开松,再由气流管道中的气流输送至混棉仓中,气流管道输送时,控制气流管道中每1m3/s风量的携带纤维量为所述棕榈单纤维缔合体的20-40%,在管道中所述聚乳酸双组份纤维在气流喷吹下进一步开松和分离;将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在混棉机中经过角钉帘和开松锡林的混合和进一步开松,经剥棉罗拉剥取后由出料口经气流管道输送至带有圆孔的滚筒形气流成网成型器中,所述混棉机的工作参数包括:给棉罗拉工作频率为15-20Hz,角钉帘速度为42-50m/min,均棉打手转速为121-150r/min,开松锡林速度为280-390r/min,剥棉罗拉转速为160-170r/min;将所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维在滚筒形气流成网成型器中,被内置的表面带有钢针的金属打手进一步混合和打散,分散好的所述棕榈单纤维缔合体和所述聚乳酸双组份纤维经由成型器下部成网网帘的真空抽吸设备抽吸,从成型器表面的圆孔漏出到所述成型器下部的成网网帘上,在所述成网网帘上均匀地形成棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网,其中控制金属打手的转速为230-350r/min,所述成网网帘下抽吸设备的吸风速度为3-8m/min;将所述棕榈单纤维缔合体/聚乳酸双组份纤维混合纤网送入烘箱中进行热加固加工,控制烘箱温度为105-130℃,热加固时间为1-2.2min,得到所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品;出烘箱后,将所述棕榈单纤维缔合体无纺布半成品进行表面烫光和热压实处理,采用双辊热压机,热压辊温度为70-90℃,压力为300-480kPa,得到厚度为0.1-0.3cm,克重为95-200g/m2的棕榈单纤维缔合体无纺布;
按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材;将所述棕榈纤维家纺用席子基材放卷后,采用超声波切割机进行压花,切割得到规格为2m×(1.2-1.8)m的棕榈纤维家纺用席子。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述按照由下至上的顺序,依次将聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和所述聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放,制备得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布送入超声波复合机进行复合加固,经切边卷绕得到棕榈纤维家纺用席子基材的步骤,包括:
按照由下至上的顺序,依次将克重为15-25g/m2的聚乳酸纺粘无纺布、所述棕榈单纤维缔合体无纺布和克重为15-25g/m2的聚乳酸纺粘无纺布进行重叠铺放后,送入超声波复合机中,利用超声波高频振动产生的热将上层聚乳酸纺粘无纺布、中层棕榈单纤维缔合体无纺布、底层聚乳酸纺粘无纺布进行超声波复合加固,得到棕榈/聚乳酸复合无纺布,超声波复合工序采用的图案形状为圆形、菱形和三角形中的至少一种,通过控制图案形状的大小使所述棕榈/聚乳酸复合无纺布复合时的有粘合点面积:无粘合点面积为1:1,超声波复合采用的车速为4-8m/min,出超声波复合机后,将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度为2m,然后卷绕得到克重为145-230g/m2的棕榈纤维家纺用席子基材。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所用矿物油为煤油、柴油或润滑油中的至少一种,所述植物油为茶油或桐油中的至少一种,所述乳化剂为Span-80或脂肪醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述聚乳酸双组份纤维的线密度为2-6D,长度为2-6mm,所述聚乳酸双组份纤维的卷曲度为零。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述棕榈/聚乳酸复合无纺布在出超声波复合机后,采用超声波花纹分切机进行分切,在将所述棕榈/聚乳酸复合无纺布分切成宽度2m的同时,分切的边部自动熔接缝合。
6.一种棕榈纤维家纺用席子,其特征在于,所述棕榈纤维家纺用席子由权利要求1~5任一所述的一种棕榈纤维家纺用席子的制备方法制备得到,所述棕榈纤维家纺用席子由棕榈单纤维缔合体、聚乳酸双组份纤维和聚乳酸纺粘无纺布共同制备得到。
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