CN112575443B - 一种充填物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充填物。该充填物由长纤维蓬松加工丝和分散物构成，其充填密度ρ大于0.08kg/m³小于2.5kg/m³；且长纤维蓬松加工丝的中心距为0.8R≤L≤1.5R，其中，R为长纤维蓬松加工丝的直径（mm），L为长纤维蓬松加工丝的中心距（mm）。本发明的充填物利用蓬松加工丝夹持分散物，改善了单纯以蓬松加工丝填充的产品的保温性，而且即便是经过水洗或者雨淋也不会出现团聚现象。

Description

一种充填物

技术领域

本发明涉及一种充填物。

背景技术

目前，市面上大多数的保暖产品都是采用的天然填充物，由于保温性能优越，深受广大消费者的喜爱，但这些产品经过水洗或雨淋之后，会不可避免的出现团聚、结块的现象，保温性下降，外观不美观。

近年来，随着技术的发展，越来越多的化纤类填充物被研发出来。化纤类填充物既具备了天然类的填充物的轻量的性能，又具有抗菌防潮、价格便宜等的优点。如中国专利文献CN108238580A中公开了一种填充物体，该填充物体设置有罩布、衬布和填充材料，其中填充材料排列在衬布内并与衬布一体化后形成填充单元，填充单元填充在填充区域内，并且填充单元和罩布之间为非连接状态。这样的填充物体虽然在洗涤或淋雨后，不会出现团聚、结块的问题。但由于充填物是纯化纤类，锁住静止空气的能力较弱，保温效果还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不会发生团聚、结块，而且保温性能优越充填物。

本发明的技术解决方案是：

本发明的充填物，由长纤维蓬松加工丝和分散物构成，其充填密度ρ大于0.08kg/m³小于2.5kg/m³；且长纤维蓬松加工丝的中心距为0.8R≤L≤1.5R；其中，R为长纤维蓬松加工丝的直径（mm），L为长纤维蓬松加工丝的中心距（mm）。

本发明的填充物，利用蓬松加工丝夹持分散物，改善了单纯以蓬松加工丝填充的产品的保温性，而且即便是经过水洗或者雨淋也不会出现团聚现象。

具体实施方式

本发明的充填物，由长纤维蓬松加工丝和分散物构成。将长纤维蓬松加工丝作为基材夹持分散物，有效阻止了分散物的团聚。这里的长纤维蓬松加工丝是指由长纤维构成且具有立体三维结构的加工丝。这里的分散物是指通过压缩空气可以吹散的物质，其外径大于2mm小于50mm。

本发明的充填物的充填密度ρ大于0.08kg/m³小于2.5kg/m³。充填密度小于

0.08kg/m³的话，充填物不能均匀分布，空隙大，不能起到保温的效果；而充填密度大于2.5kg/m³的话，分散物不能全部被长纤维蓬松加工丝所夹持，容易发生移动，经过水洗或雨淋之后，充填物会发生团聚、结块的现象，出现保温性下降以及成品外形不美观的问题。

本发明中长纤维蓬松加工丝的分布对保温性以及对分散物的夹持效果等有一定影响。因此，相邻的长纤维蓬松加工丝之间的距离，即中心距（丝体的中心线至丝体的中心线的距离）与长纤维蓬松加工丝的直径应满足如下公式：

0.8R≤L≤1.5R

其中，R为长纤维蓬松加工丝的直径（mm）

L为长纤维蓬松加工丝的中心距（mm）。

如果长纤维蓬松加工丝的中心距与长纤维蓬松加工丝的直径的比值小于0.8的话，分散物浮于长纤维蓬松加工丝的表面，无法嵌入长纤维蓬松加工丝内部，夹持效果差。而如果中心距与加工丝的直径的比值大于1.5的话，即使长纤维蓬松加工丝夹持住分散物，也会由于间距过大而影响到保温性；并且可移动空间的存在，也会使得偏移现象加剧。

本发明的长纤维蓬松加工丝的形态没有特别限定，优选具有芯鞘结构，其中，鞘纤维的重量是芯纤维重量的2倍以上，且鞘纤维在芯纤维的四周形成圆环状。鞘纤维的单丝在穿过芯丝纤维束形成交叉点的同时又构成了三维立体结构，这些交叉点并非固定在一起，在一定范围内可以自由移动。在受外力挤压而变形时，长纤维蓬松加工丝的交叉点会发生一定的位移以吸收外力，在外力移除后，恢复原状。鞘纤维在芯纤维的四周形成圆环状，利用圆环状结构夹持住分散物，即便是经过水洗或雨淋，也不易发生充填物团聚、结块的现象。如果鞘纤维重量不足芯纤维重量的2倍的话，鞘纤维在芯纤维上形成的线圈（圆环）较小，蓬松加工丝的蓬松度性低，有可能会影响保温性能，甚至有可能会影响到对分散物固定的效果。更优选，鞘纤维的重量是芯纤维重量的10～25倍。本发明中的长纤维蓬松加工丝的鞘纤维在芯纤维的四周也可以形成不是封闭的圆环状。

形成本发明长纤维蓬松加工丝的纤维原料没有特别限定，其中鞘纤维可以为普通聚酯（PET）、改性PET、聚烯烃等的一种或几种。芯纤维中的高熔点纤维可以为普通PET、改性PET、聚烯烃等的一种或几种；低熔点纤维可以为低熔点PET、聚丙烯（PP）、聚乙烯或尼龙纤维中的至少一种。鞘纤维和芯纤维可以均为实心断面，也可以均为中空断面，还可以其中一方为实心、另一方为中空。对于实心断面的形状没有特别的规定，可以是圆形、三角形、十字形等。和实心纤维相比，中空纤维的密度较小，在同样的形态和克重下，由中空纤维制得的蓬松加工丝的长度更长，更有利于提高充填物的蓬松性能，但是中空度越高，对生产工艺的要求也就越高，生产性也随之降低。本发明中，优选鞘纤维和芯纤维均为中空纤维，中空率为20%～50%，更优选为25%～40%。

本发明的分散物，其主要成分没有特别限定，可以是二氧化硅、普通聚酯（PET）、改性聚酯、聚烯烃、聚丙烯（PP）、棉、麻的一种或几种。优选主要成分为二氧化硅，此种分散物密度低，蓬松度高，保温性高，因此作为优选。

作为优选，本发明充填物的保温性克罗值在1.5以上。克罗值在此范围内的话，说明保温性能优越。

作为优选，本发明充填物5回洗涤后的偏移率在10%以下。若充填物的偏移率大于10%的话，保温性会有变差的趋势，而且填充物有可能堆积，外观受到影响。

本发明的充填物中，长纤维蓬松加工丝的排列方式，没有特别限定，可以是按单一方向排列，也可以是任意方向交叉排列。为了提高长纤维蓬松加工丝固定分散物的能力，优选90度十字交叉的排列方式。

本发明中，分散物附着到长纤维蓬松加工丝上的方式没有特别限定，可根据需要进行选择，如通过压缩空气吹散等。

本发明的充填物，可以作为各类充填物使用，没有特别的限定，如服装、家居等用途。可以列举的是防寒服、被子、褥子、睡袋、靠垫、围毯、外套、围脖等等。与面料等的固定方式，也没有特别限定，可根据需要进行选择，可以是缝纫线、胶合、超声波、热压中的一种或几种。

下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明。

本发明所涉及的各性能参数的测试方法如下：

（1）长纤维蓬松加工丝的直径

取5根长度为15cm的长纤维蓬松加工丝，将其中1根长纤维蓬松加工丝的两端固定在黑色纸板上，中间部分成绷直状态，然后在长纤维蓬松加工丝上以5cm的间隔做三处标记，再在其上方盖上边长30cm、质量250g的正方形透明压克力板，用直尺进行测量，并读出标记处的鞘丝的宽度，取平均值即为单根长纤维蓬松加工丝的直径，接着将余下的4根按照上述方法全部测完，取平均值作为本发明的长纤维蓬松加工丝的直径。

（2）长纤维蓬松加工丝中鞘、芯纤维的重量

准备长度为25cm的长纤维蓬松加工丝20根。取其中1根用镊子分解出芯纤维和鞘纤维，对芯纤维和鞘纤维分别称重量，按照上述方法称出余下19根长纤维蓬松加工丝的芯纤维和鞘纤维的重量，分别取平均值作为本发明的芯纤维和鞘纤维的重量。

（3）充填密度

准备质量为50g的充填物5份。先取其中一份放入直径(D)为10cm的透明圆桶内，量出其高度(h)。接着计算出桶内充填物的体积V=π*(D/2)²*h，再计算出充填密度（kg/m³）=50/桶内充填物的体积。按照上述方法得到余下4份充填物的充填密度，取平均值作为本发明的充填密度。

（4）保温性

根据KES-F7法进行测定。

（5）洗涤偏移率

将充填物铺放在长50cm*宽50cm的白色尼龙纤维面料上，然后用同样大小的第二块白色尼龙纤维面料进行覆盖，将其四周缝合，得到一个样品，测量出充填物的面积。再按照JIS L0217 103-1995标准进行清洗5回，自然干燥，利用照相机（SONY W150）和灯箱（装有4根长度为100cm的40W普通日光灯管的下光源）对样品进行透光拍照并打印，使用面积测试仪器测量出洗涤前后内部的填充物面积，根据以下公式计算出洗涤偏移率：

洗涤偏移率（%）＝（洗涤前样品内充填物面积－洗涤后样品内充填物面积）/洗涤前样品内充填物面积×100%。

实施例1

将12根中空率为30%的涤纶长纤维作为鞘纤维、12根中空率为30%的涤纶长纤维作为芯纤维通过不同的喂入罗拉分别喂入喷嘴中，芯纤维的喂入速度为30m/min，鞘纤维的喂入速度为600m/min。设置喷嘴内空气的流速为70L/分钟，通过空气喷嘴形成鞘纤维长度是芯纤维长度的20倍的长纤维蓬松加工丝。然后将得到的蓬松加工丝通过1热箱（170℃）进行预热处理，之后将3根蓬松加工丝进行合并形成蓬松加工丝束。经过重均分子量3500g/mol的氨基改性硅系树脂（日本竹本油脂株式会社制，SFT725）调制成的硅系水溶液进行浸轧涂层；再将加工丝经过2热箱固着硅系树脂，蓬松加工丝的硅系树脂附着量占加工丝总量的1.2wt%，得到蓬松加工丝束。

选用经纬纱均为22dtex-24f-尼龙FDY的机织物（通气量为0.3cm³/cm²/s、克重为36.8g/cm²）作为表里层面料，裁剪成衣片。将所得蓬松加工丝束分开为直径为2cm的蓬松加工丝，接着按照中心距为2.2cm的间距排列在表层衣片上，再覆盖上里层衣片，四周用缝纫线进行拼接缝合，在收口处预留充填口，充填入主要成分为二氧化硅的分散物后再次进行缝合，其中，充填密度为1.3 kg/m³。拍击后得到包括有本发明充填物的制品。

实施例2

将长纤维蓬松加工丝按照1.6cm的中心距进行排列，其余同实施例1，制得包括有本发明充填物的制品。具体参数见表1。

实施例3

将长纤维蓬松加工丝按照3.0cm的中心距进行排列，其余同实施例1，制得包括有本发明充填物的制品。具体参数见表1。

实施例4

将充填密度调整为0.08kg/m³进行充填。其余同实施例1，制得包括有本发明充填物的制品。具体参数见表1。

实施例5

将充填密度调整为2.5kg/m³进行充填，其余同实施例1，制得包括有本发明充填物的制品。具体参数见表1。

实施例6

鞘纤维的喂入速度为45m/min，通过空气喷嘴形成鞘纤维重量是芯纤维重量的2.5倍的长纤维蓬松加工丝，其余同实施例1，其中，长纤维蓬松加工丝的直径为0.4cm，制得包括有本发明充填物的制品。具体参数见表1。

实施例7

鞘纤维的喂入速度为45m/min，通过空气喷嘴形成鞘纤维重量是芯纤维重量的1.7倍的长纤维蓬松加工丝，其余同实施例1，其中，长纤维蓬松加工丝的直径为0.2cm，制得包括有本发明充填物的制品。具体参数见表1。

比较例1

不使用长纤维蓬松加工丝，仅将分散物按照充填密度1.3kg/cm³进行填充，其余同实施例1，制得制品。具体参数见表1。

比较例2

不使用分散物，其余同实施例1，制得制品。具体参数见表1。

比较例3

将长纤维蓬松加工丝按照1.2cm的中心距进行排列，其余同实施例1，制得包括有本发明充填物的制品。具体参数见表1。

比较例4

将长纤维蓬松加工丝按照3.5cm的中心距进行排列，其余同实施例1，制得包括有本发明充填物的制品。具体参数见表1。

表1

根据表1,

（1）由实施例1和实施例2可知，同等条件下，采用中心距与直径之比为1.1的长纤维蓬松加工丝所得制品和采用中心距与直径之比为0.8的长纤维蓬松加工丝所得制品相比，前者的洗涤后偏移率小于后者，而且保温性（克罗值高）也优于后者。

（2）由实施例1和实施例4可知，同等条件下，充填密度为1.30 kg/m³的制品与充填密度为0.08 kg/m³的制品相比，前者的洗涤后偏移率小于后者，而且保温性（克罗值高）也优于后者。

（3）由实施例6和实施例7可知，同等条件下，采用中心距与直径之比为1.1且鞘纤维的重量是芯纤维重量的2.5倍的长纤维蓬松加工丝所得制品与采用中心距与直径之比为5.5且鞘纤维的重量是芯纤维重量的2.5倍的长纤维蓬松加工丝所得制品相比，前者的洗涤后偏移率略小于后者，而且保温性（克罗值高）也略优于后者。

（4）由比较例1和实施例1可知，同等条件下，仅采用分散物的制品与同时采用蓬松加工丝和分散物的制品相比，前者的洗涤偏移率大，而且保温性也很差。

（5）由比较例2和实施例1可知，同等条件下，仅采用蓬松加工丝的制品与同时采用蓬松加工丝和分散物的制品相比，前者的洗涤偏移率大，而且保温性也很差。

（6）由比较例3和实施例2可知，同等条件下，同等条件下，采用中心距与直径之比为0.6的长纤维蓬松加工丝所得制品和采用中心距与直径之比为0.8的长纤维蓬松加工丝所得制品相比，前者的洗涤后偏移率高于后者，而且保温性很差。

（7）由比较例4和实施例3可知，同等条件下，同等条件下，采用中心距与直径之比为1.75的长纤维蓬松加工丝所得制品和采用中心距与直径之比为1.5的长纤维蓬松加工丝所得制品相比，前者的洗涤后偏移率高于后者，而且保温性前者低于后者。

Claims (5)

1.一种充填物，由长纤维蓬松加工丝和分散物构成，其特征是：所述充填物的充填密度ρ大于0.08kg/m³小于2.5kg/m³，

所述长纤维蓬松加工丝的中心距为0.8R≤L≤1.5R，

其中，R为长纤维蓬松加工丝的直径，mm，

L为长纤维蓬松加工丝的中心距，mm，即丝体的中心线至丝体的中心线的距离；

所述分散物是指通过压缩空气可以吹散的物质，其外径大于2mm小于50mm。

2.根据权利要求1所述充填物，其特征是：所述长纤维蓬松加工丝具有芯鞘结构，其中，鞘纤维的重量是芯纤维重量的2倍以上，且鞘纤维在芯纤维的四周形成圆环状。

3.根据权利要求1所述充填物，其特征是：所述分散物的主要成分为二氧化硅。

4.根据权利要求1～3中任一项所述充填物，其特征是：所述充填物的保温性克罗值在1.5以上。

5.根据权利要求1～3中任一项所述充填物，其特征是：所述充填物洗涤5回后的偏移率在10%以下。