CN111648035B - Es纤维芯材制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种ES纤维芯材制品，所述纤维芯材制品包括至少按重量份70‑100％ES纤维和按重量份0‑30％的能与ES纤维混合均匀的其它一种或多种功能纤维，所述ES纤维芯材制品内部是蓬松纤维结构，所述ES纤维芯材制品上下表面分别直接通过热固化形成所述纤维芯材制品上下表面。本发明采用了固化工艺，使用填充物作为原料，对上下表面进行固化，代替了面料对填充物的包裹、覆盖，不但具有面料的柔韧性，还可以防止填充物的溢出。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织产品的生产加工领域，特别涉及ES纤维芯材制品及其制备方法。
背景技术
ES纤维的ES，是英文“Ethylene-Propylene Side By Side”的缩写，是日本智索公司开发出来的引人注目的聚烯烃系纤维的一种。ES纤维由两种具有不同低熔点的切片通过双螺杆纺丝机挤压挤出，采用复合纺丝方法而制成，即低熔点双组份复合纤维。ES纤维具有透气、吸附异味等优点，广泛应用到高档卫生巾、纸尿裤、医用口罩等卫生用品领域，适合用作热风穿透工艺生产卫生材料、保暖填充料、过滤材料等产品。ES纤维是制造高端卫生巾、纸尿裤的理想材料。
现有被芯、枕芯和坐垫芯均为面料和填充物组合而成，且缺一不可，通常面料为被芯上下表面的覆盖物，再通过绗缝或包边工艺将填充物和面料固定。现有产品在已有面料覆盖物的基础上，使用客户又增加了被套加以保护或便于拆洗，这种现有被芯透气性差，填充物的类别好坏均无法直观体现，同时制作成本偏高。
发明内容
为了解决上问题，本发明提供一种ES纤维芯材制品，在一种实施方式中，所述纤维芯材制品包括至少按重量份70-100％ES纤维和按重量份0-30％的能与ES纤维混合均匀的其它一种或多种功能纤维，所述ES纤维芯材制品内部是蓬松纤维结构，所述ES纤维芯材制品上下表面分别直接通过热固化形成所述纤维芯材制品上下表面，和所述ES纤维芯材制品其它面采用包边工艺包裹，所述热固化形成纤维芯材制品上下表面光滑平整和具有面料的柔韧性，同时防止所述ES纤维芯材制品内部蓬松纤维的溢出；所述ES纤维芯材制品优选是被芯、枕芯、软床垫或坐垫芯。
在一种实施方式中，所述功能纤维是大豆纤维、牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维或玻尿酸纤维。
在一种实施方式中，所述ES纤维芯材制品包括按重量份70％ES纤维和按重量份30％大豆纤维、牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维或玻尿酸纤维，或者，所述ES纤维芯材制品包括按重量份80％ES纤维和按重量份20％大豆纤维、牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维或玻尿酸纤维，或者所述ES纤维芯材制品包括按重量份90％ES纤维和按重量份10％大豆纤维、牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维或玻尿酸纤维。
在一种实施方式中，提供制备上述ES纤维芯材制品的方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：称重混合，将所述ES纤维芯材制品原料称重，放入纤维混料机中混合，将压捆成包且有序无纠缠的原料打散混合；步骤2：开松，混料后的纤维原料进入开松机中，将大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混和、除杂；步骤3：梳理，开松后原料进入梳理机中，经过梳理机梳理后原料纤维均匀铺成网状；步骤4：铺网，铺成网状的纤维进入铺网机中，将网状的纤维根据ES纤维芯材制品需求铺叠成一定厚度与尺寸；步骤5：针刺，将铺网后的纤维喂入针刺机进行针刺，使纤维靠拢而被压缩；步骤6：定型，针刺后的纤维通过导毛辊进入热轧烫辊对纤维上下表面加热定型，定型后的纤维表面能在保持柔软度的前提下，具备足够韧度，能够阻止内部纤维通过表面溢出，起到了替代面料的作用。
在一种实施方式中，将定型后的ES纤维芯材制品分切机分切，达到所需规格尺寸，和/或将所述ES纤维芯材制品其它面采用包边工艺包裹。
在一种实施方式中，热轧烫辊对纤维上下表面加热定型时，上烫辊温度比下烫辊温度高5-25℃，优选高10-25℃，更优选高20℃。
在一种实施方式中，当ES纤维芯材制品为100％ES纤维芯材制品时，上烫辊温度设定为160±5℃，下烫辊温度设定为140±5℃。
在一种实施方式中，当ES纤维芯材制品为80％ES纤维和20％大豆纤维芯材制品时，上烫辊温度设定为190±5℃，下烫辊温度设定为170±5℃。
在一种实施方式中，提供一种ES纤维芯材制品，所述ES纤维芯材制品分为上表面ES纤维层、中间ES混合纤维层和下表面ES纤维层，所述中间ES混合纤维层由ES纤维和能与ES纤维混合均匀的其它一种或多种功能纤维组成，所述ES纤维芯材制品上下表面分别直接通过热固化形成所述纤维芯材制品上下表面，和所述ES纤维芯材制品其它面采用包边工艺包裹，所述热固化形成纤维芯材制品上下表面光滑平整和具有面料的柔韧性，同时防止所述ES纤维芯材制品内部蓬松纤维的溢出；所述ES纤维芯材制品优选是被芯、枕芯或坐垫芯。
在一种实施方式中，所述功能纤维是大豆纤维、牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维或玻尿酸纤维。
在一种实施方式中，所述中间ES混合纤维层包括按重量份70％ES纤维和按重量份30％大豆纤维、牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维或玻尿酸纤维，或者，所述中间ES混合纤维层包括按重量份80％ES纤维和按重量份20％大豆纤维、牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维或玻尿酸纤维，或者所述ES纤维芯材制品包括按重量份90％ES纤维和按重量份10％大豆纤维、牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维或玻尿酸纤维。
在一种实施方式中，提供一种制备上述ES纤维芯材制品的方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：称重混合，将上表面ES纤维层ES纤维原料、中间ES混合纤维层的混合纤维原料和下表面ES纤维层ES纤维原料分别称重，分别放入三个平行设置的纤维混料机每个中混合，将原料打散混合；步骤2：开松，上表面ES纤维层、中间ES混合纤维层和下表面ES纤维层混料后的纤维原料分别进入三个平行设置的开松机每个中，将大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混和、除杂；步骤3：梳理，开松后原料分别进入三个平行设置的梳理机每个中，经过梳理机梳理后原料纤维均匀铺成网状；步骤4：铺网，下表面ES纤维层、中间ES混合纤维层和上表面ES纤维层铺成网状的纤维分别依次进入铺网机中，将网状的纤维根据ES纤维芯材制品需求铺叠成一定厚度与尺寸；步骤5：针刺，将铺网后的纤维喂入针刺机进行针刺，使纤维靠拢而被压缩；步骤6：定型，针刺后的纤维通过导毛辊进入热轧烫辊对纤维上下表面加热定型，定型后的纤维表面能在保持柔软度的前提下，具备足够韧度，能够阻止内部纤维通过表面溢出，起到了替代面料的作用。
本发明的ES纤维芯材制品上下表面分别直接通过热固化形成所述纤维芯材制品上下表面，所述热固化形成纤维芯材制品上下表面光滑平整和具有面料的柔韧性，同时防止所述ES纤维芯材制品内部蓬松纤维的溢出。本发明ES芯材制品降低了ES纤维芯材制品成本同时，大大提高了ES纤维芯材制品的透气性和柔软度，而且ES纤维芯材制品表面同内部填充物原料完全一致，可以使得消费者直观观察到填充物的材质。本发明芯材制品使用者可以直观看到填充物材料，避免了以次充好，节约了芯材制品成本。
在制备纤维芯材制品中，为了防止纤维溢出，一般都需要包裹面料，并且选择面料纤维空隙小和密度大的纤维，这样才可以有效防止芯材制品中纤维的溢出，如果面料空隙大和密度小，则面料内部纤维容易溢出。这样在芯材产品诸如被芯产品中同样重量产品中，本发明产品中芯材纤维重量比具有面料的芯片产品中芯材纤维多，纤维也更蓬松，保暖效果更好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明一种实施方式中一种ES纤维芯材制品结构示意图；和
图2是是本发明另一种实施方式中一种ES纤维芯材制品结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术领域人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合下面结合实施例对本发明作进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例一：ES纤维作为单一原料的ES纤维芯材制品制备
步骤1：称重混料：称量100重量份ES纤维在混料机中定时混料5分钟，通过混料机五组滚筒，先将压捆成包且有序无纠缠的ES纤维原料打散。
步骤2：开松：混料后的ES纤维，通过抽风机进入存毛箱，再经过喂毛斗喂入开松机喂毛帘，进入开松机。开松机的作用是通过撕扯使大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混和、除杂作用。开松后的ES纤维通过抽风机进入梳理机存毛箱，再通过喂毛斗均匀进入梳理机。
步骤3：梳理：梳理机工作分为预梳、主梳和成网三个步骤。通过开松的ES纤维进入梳理机后，先进行预梳，预梳的目的主要是使ES纤维束初步获得分解，并起到排除杂质的作用；预梳结束后进入主梳，主梳的目的是使ES纤维初步伸直且具有方向性，进一步排除杂质，主梳完毕后，ES纤维进入四组导毛辊，将纤维均匀铺成网状，铺在导毛帘上进入铺网机。
步骤4：铺网：铺网机夹持帘往复摆动，将网状ES纤维铺叠成一定厚度与幅度，再经过导毛帘进入针刺机。
步骤5：针刺：喂入针刺机时的ES纤维十分蓬松，只是由纤维与纤维之间的抱合力而产生一定的强力，但强力很差，当进入针刺机后，刺针上的刺钩就会带动纤网表面及次表面的纤维，由纤网的平面方向向纤网的垂直方向运动，使纤维产生上下移位，而产生上下移位的纤维对纤网就产生一定挤压，使纤网中纤维靠拢而被压缩，产生移位的纤维脱离刺钩而以几乎垂状态留在纤网中，犹如许多的纤维束“销钉”钉入了纤网，从而使纤网产生的压缩不能恢复，如果在每平方厘米的纤网上经数十或上百次的反复穿刺，就把相当数量纤维束刺入了纤网，纤网内纤维与纤维之间的摩擦力加大，纤网强度升高，密度加大，纤网形成了具有一定强力、密度、弹性，成为一体。
步骤6：定型：针刺后的纯ES纤维纤维网通过导毛辊进入热轧烫辊对纤维网上下表面加热定型，上烫辊温度设定为160±5℃，下烫辊温度设定为140±5℃。定型后的纤维表面能在保持柔软度的前提下，具备足够韧度，能够阻止内部纤维通过表面溢出，起到了替代面料的作用。
步骤7：将定型后的ES纤维芯材制品分切机分切，达到所需规格尺寸的被芯，并将其它面采用包边工艺包裹，最后得到成品被芯。
经过上述方法制备的ES纤维制品结构如图1所示；在本发明中发明人发现要使得上下表面热固化后ES纤维表面实现相同的技术效果，即，所述热固化形成纤维芯材制品上下表面光滑平整和具有面料的柔韧性，不起毛球，同时防止所述ES纤维芯材制品内部蓬松纤维的溢出的技术效果，上烫辊温度比下烫辊温度设定要高，上烫辊温度比下烫辊温度高5-25℃，优选高10-25℃，更优选高20℃。在本实施例中，上烫辊温度设定为160±5℃，下烫辊温度设定为140±5℃，才可以使得上下表面具有相同的技术效果，并且此时上下表面固化后表面韧性好、牢固和平整光滑，内部蓬松。如果上烫辊温度比下烫辊温度设定相等或者低，上下表面热固化效果不一致，上下表面之间热固化表面性质出现较大差异，造成仍然会出现表面起毛球，内部纤维从一个表面溢出。
本发明人经过一系列试验验证为了保持上下表面具有相同或均一表面的技术效果，上烫辊温度比下烫辊温度高5-25℃，太低或太高都会使得上下表面固化后效果出现偏差，一个面不光滑，韧性不够，内部纤维容易从中溢出。
本实施例被芯为无面料固化工艺制作，降低了被芯成本的同时，大大提高了被芯的透气性和柔软度，而且被芯表面同内部填充物原料完全一致，可以直观体现被芯填充物的材质，被芯内部纤维不溢出。这样可以直接销售给消费者，消费者选择相应被罩就可以。
实施例二：ES纤维和大豆纤维作为原料的ES纤维芯材制品制备
本实施例的步骤与实施例1中步骤基本相同，除了在混料称重步骤和定型步骤操作稍有不同之外。经过上述方法制备的ES纤维制品结构如图1所示。
在混料称重步骤中，本实施例称取80重量份ES纤维和20重量份大豆纤维混合，混料机定时8分钟，通过混料机五组滚筒，先将压捆成包且有序无纠缠的原料打散使两种原料均匀混合在一起。
在定型步骤中，本实施例中上烫辊温度设定为190±5℃，下烫辊温度设定为170±5℃。通过长时间试验，此温度定型后的ES芯材制品上下表面能在保持柔软度的前提下，具备一定的韧度，能够阻止内部纤维通过表面溢出，起到了替代面料的作用。
大豆纤维是以脱去油脂的大豆豆粕作原料，提取植物球蛋白经合成后制成的新型再生植物蛋白纤维，这种纤维细度细、比重轻、强伸度高、耐酸耐碱性强、吸湿导湿性好，同时大豆蛋白纤维含有多种人体所必须的氨基酸，能活化皮肤胶原蛋白，抑制皮肤骚痒，焕发皮肤的活力。另外，生物工程提纯的大豆蛋白纤维具有负离子发射功能，长期处在富含负氧离子的环境下可以改善情绪，活化人体细胞，扩张毛细血管，促进新陈代谢，让使用者可以在睡眠中起到保健养生的作用。
本发明采用大豆蛋白纤维和ES纤维混合纤维作为被芯填充物制成的被芯一方面触感柔软，具有很好的吸湿透气、抗菌抑菌性，还具有良好的亲肤性和保暖性，具有很好的保健功效；另一方面，ES纤维具有透气、吸附异味等优点，大豆纤维和ES纤维的混合纤维制成被芯具有两种材料的优点。同时在本实施例中又利用了ES纤维可以直接热固化特性，使得被芯表面同内部填充物原料完全一致，消费者可以直观观察被芯填充物的材质，被芯内部纤维不溢出。
另外，本发明人实验了大豆纤维和ES纤维不同重量份比例混合纤维的实验效果。具体说，使用了50％、40％、30％、20％和10％重量份大豆纤维和相应50％、60％、70％、80％、90％重量份ES纤维混合制备混合纤维。本发明人发现，在ES纤维低于70％时，两者混合后纤维在加热固化定型后上下表面韧性差，表面纤维容易断裂，被芯内部纤维容易溢出，并且上下表面纤维容易起球。这样的混合纤维不适合用于制备本发明的ES纤维芯材制品，例如被芯、枕芯和坐垫芯。
同样，本发明人将牛奶纤维、石墨烯纤维、氨基酸纤维和玻尿酸纤维与ES纤维按一定比例混合，发现了同样的现象，在ES纤维低于70％时，两者混合后纤维在加热固化定型后上下表面韧性差，表面纤维容易断裂，被芯内部纤维容易溢出，并且上下表面纤维容易起球。
根据上述发现，发明人认为当ES纤维与其它功能性纤维混合时，当ES纤维重量份低于70％时，ES纤维与其它功能纤维混合效果差，纤维之间结合力不足以使得两种纤维很好地结合；在热定型步骤中，两种纤维热收缩率变化不同步，高温使得不同纤维之间粘合力进一步变差，两种不同纤维之间容易分离，使得热固化后上下表面容易起球、表面韧性差、表面纤维容易断裂和被芯内部纤维容易溢出。在本发明中发明人发现将ES纤维与上述功能纤维混合后观察到为了保证本发明的ES纤维芯材制品效果，混合纤维中ES纤维重量份不能够低于70％。
实施例三不同层结构的ES纤维芯材制品的制备
步骤1：称重混合，将上表面ES纤维层ES纤维原料、中间ES混合纤维层的混合纤维原料和下表面ES纤维层ES纤维原料分别称重10重量份、100重量份和10重量份，其中中间ES混合纤维层的混合纤维原料是70份重量份牛奶纤维和30重量份的ES纤维。
将上述上表面ES纤维层ES纤维原料、中间ES混合纤维层的混合纤维原料和下表面ES纤维层ES纤维原料分别放入三个平行设置的纤维混料机每个中混合，将原料打散混合，其中三者都混料机定时10分钟，通过混料机五组滚筒，先将压捆成包且有序无纠缠的纤维原料打散。
步骤2：开松，上表面ES纤维层、中间ES混合纤维层和下表面ES纤维层混料后的纤维原料分别通过抽风机进入存毛箱，再经过喂毛斗喂入开松机喂毛帘，分别进入三个平行设置的开松机每个中。开松机的作用是通过撕扯使大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混和、除杂作用。开松后的纤维通过抽风机分别进入各自的梳理机存毛箱，再通过喂毛斗均匀进入各自的梳理机中。
步骤3：梳理，开松后原料分别进入三个平行设置的梳理机每个中，经过梳理机梳理后原料纤维均匀铺成网状。
每个梳理机工作分为预梳、主梳和成网三个步骤。通过开松的各个纤维进入梳理机后，先进行预梳，预梳的目的主要是使各个纤维束初步获得分解，并起到排除杂质的作用；预梳结束后进入主梳，主梳的目的是使各个纤维初步伸直且具有方向性，进一步排除杂质，主梳完毕后，各个纤维进入四组导毛辊，将纤维均匀铺成网状，铺在导毛帘上进入铺网机。
步骤4：铺网，下表面ES纤维层、中间ES混合纤维层和上表面ES纤维层铺成网状的纤维分别依次进入铺网机中，将网状的纤维根据ES纤维芯材制品需求铺叠成被芯的厚度与尺寸；上下表面ES纤维层一般情况下铺叠1-2层，中间ES混合纤维层一般铺叠5-10层。铺叠后，再经过导毛帘进入针刺机。
步骤5：针刺，将铺网后的纤维喂入针刺机进行针刺，使纤维靠拢而被压缩；
步骤6：定型，针刺后的纤维通过导毛辊进入热轧烫辊对纤维上下表面加热定型，针刺后的ES纤维网通过导毛辊进入热轧烫辊对纤维网上下表面加热定型，上烫辊温度设定为160±5℃，下烫辊温度设定为140±5℃。
定型后的纤维表面能在保持柔软度的前提下，具备足够韧度，能够阻止内部纤维通过表面溢出，起到了替代面料的作用。
步骤7：将定型后的ES纤维芯材制品分切机分切，达到所需规格尺寸的被芯，并将其它面采用包边工艺包裹，最后得到成品被芯。
经过上述方法制备的ES纤维制品结构如图2所示。通过本方法制备ES纤维芯材制品上下表面通过热固化直接形成ES纤维芯材制品上下表面，而不需要使用面料固定，大大降低了成本，简化了制备工艺，特别是纯ES纤维上下表面大大降低了热固化的难度，热固化时不存在不同纤维之间结合力变差容易脱落问题，形成的表面更加光滑、整齐，不会有内部纤维溢出；而同时在中间层ES纤维和功能性纤维混合，拓宽了ES纤维芯材制品的功能。
应该理解到披露的本发明不仅仅限于描述的特定的方法、方案和物质，因为这些均可变化。还应理解这里所用的术语仅仅是为了描述特定的实施方式方案的目的，而不是意欲限制本发明的范围，本发明的范围仅受限于所附的权利要求。
本领域的技术人员还将认识到，或者能够确认使用不超过常规实验，在本文中所述的本发明的具体的实施方案的许多等价物。这些等价物也包含在所附的权利要求中。
Claims (8)
1.一种ES纤维芯材制品，其特征在于，所述纤维芯材制品由按重量份100%ES纤维组成，所述ES纤维芯材制品分为上表面纤维层、中间纤维层和下表面纤维层，所述ES纤维芯材制品上、下表面纤维层分别直接通过热固化形成所述纤维芯材制品上、下表面，所述ES纤维芯材制品中间纤维层是蓬松纤维结构，和所述ES纤维芯材制品其它面采用包边工艺包裹；所述热固化形成纤维芯材制品上、下表面光滑平整和具有面料的柔韧性，同时防止所述ES纤维芯材制品内部蓬松纤维的溢出。
2.根据权利要求1所述的ES纤维芯材制品，其特征在于，所述ES纤维芯材制品是被芯、枕芯、软床垫或坐垫芯。
3.制备根据权利要求1-2任一所述的ES纤维芯材制品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：称重混合，将所述ES纤维芯材制品原料称重，放入纤维混料机中混合，将压捆成包且有序无纠缠的原料打散混合；
步骤2：开松，混料后的纤维原料进入开松机中，将大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混合、除杂；
步骤3：梳理，开松后原料进入梳理机中，经过梳理机梳理后原料纤维均匀铺成网状；
步骤4：铺网，铺成网状的纤维进入铺网机中，将网状的纤维根据ES纤维芯材制品需求铺叠成一定厚度与尺寸；
步骤5：针刺，将铺网后的纤维喂入针刺机进行针刺，使纤维靠拢而被压缩；
步骤6：定型，针刺后的纤维通过导毛辊进入热轧烫辊对纤维上下表面加热定型，定型后的纤维表面能在保持柔软度的前提下，具备足够韧度，能够阻止内部纤维通过表面溢出，起到了替代面料的作用。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将定型后的ES纤维芯材制品分切机分切，达到所需规格尺寸，和/或将所述ES纤维芯材制品其它面采用包边工艺包裹。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤6中，热轧烫辊对纤维上下表面加热定型时，上烫辊温度比下烫辊温度高5-25℃。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，上烫辊温度比下烫辊温度高10-25℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，上烫辊温度比下烫辊温度高20℃。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，上烫辊温度设定为160±5℃，下烫辊温度设定为140±5℃。
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