CN114481437A - 一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚乳酸和蚕丝直立绵絮片及其制备方法，所制备的直立绵絮片混合纤维中包括双组份聚乳酸纤维、中空聚乳酸纤维或中空聚乳酸气凝胶纤维和蚕丝；双组合份聚乳酸纤维的用量10‑35％；中空聚乳酸纤维或中空聚乳酸气凝胶纤维用量为15‑75％，混合纤维层为S形直立绵状。采用双组份聚乳酸纤维可以将与之相邻的蚕丝及中空聚乳酸纤维相粘连，使得所制备的絮片提高可水洗抗撕扯强力，并且还可添加中空聚乳酸气凝胶纤维和三维卷曲双组份聚乳酸纤维，可以把聚乳酸纤维的抑菌亲肤、保暖透气、不易燃和蚕丝的柔软丝滑、弹性足等功能揉和为一体，使之绿色天然和健康舒适的效果更为突出。
Description
技术领域
本发明涉及非织造技术领域，尤其是一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片及其制备方法。
背景技术
采用蚕丝为原料作为蚕丝被、服装等填充用絮片时，价格较为昂贵。为了降低成本，通常会使用涤纶、腈纶等石油化纤与蚕丝相混合制成絮片，但是石油化纤不可降解不环保，并且不具有抑菌亲肤等健康舒适功能。聚乳酸纤维是以玉米陈粮、木薯、秸秆等绿色植物为原料，经益生菌发酵生成乳酸后，再经缩聚和纺丝制成。聚乳酸纤维是一种原料可种植、产品可循环回收再利用，废弃物不污染环境，在自然界中可自然降解的纯植物源生物基化学合成纤维。它在堆肥环境下经微生物作用可降解为二氧化碳和水，是一种绿色可持续发展的生态纤维。其织物具有天然抑菌亲肤，透气快干，抗紫外线，不易燃离火即熄等诸多优点，适用于被褥床品、内衣、家居服和运动休闲装等，具有广阔的应用领域。近几年来，在纺织服装和家居领域，聚乳酸纤维开始受到人们的重视。
如何制备一种兼具轻柔保暖、健康舒适、绿色环保等多方面功能的直立绵絮片，满足人们对美好生活向往的一个需求点，也是当务之急。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
本发明所涉及的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，其直立绵絮片混合纤维中包括双组份聚乳酸纤维、中空聚乳酸纤维或中空聚乳酸气凝胶纤维和蚕丝。按重量计，所述双组份聚乳酸纤维的用量10-35％；所述中空聚乳酸纤维或中空聚乳酸气凝胶纤维用量为15-75％。所述混合纤维层单根纤维呈S形直立状。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述中空聚乳酸纤维为中空聚乳酸气凝胶纤维。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述双组份聚乳酸纤维为皮芯型结构，纤度为2.2-16.5dtex，平均长度为38-64mm；按重量计，所述双组份聚乳酸纤维包括40-60％的皮层和60-40％的芯层，所述皮层的熔点低于芯层的熔点40-60℃。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述中空聚乳酸气凝胶纤维内部均匀分布有气凝胶粉体，按重量计，气凝胶粉体在纤维中的含量为0.4-1.5％。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述混合纤维层中还可以包括三维卷曲双组份聚乳酸纤维；按重量计，所述三维卷曲双组份聚乳酸纤维的用量为10-35％。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述三维卷曲双组份聚乳酸纤维为并列型结构。
本发明还涉及一种聚乳酸纤维+蚕丝直立绵絮片的制备方法，包括如下步骤：将蚕丝纤维切断成32-76mm的短纤维，并与双组份聚乳酸纤维、中空聚乳酸纤维或中空聚乳酸气凝胶纤维，采用开松机打松后按照比例添加到混棉仓中进行充分均匀混合，再经过梳理、铺网成直立绵状混合纤维层，再使用折绵机构将绵网折叠成垂直于绵样大面积的方向，形成直立绵状的混合纤维层，接着再经过烘箱进行热风定型，制得聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片；所述混合纤维层呈S形垂直于绵体大面积方向的直立绵状。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述热风定型中烘箱温度130-150℃，网带速度1-4m/min，风机转速400-500r/min。
本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片及其制备方法，包含了双组份聚乳酸纤维、中空聚乳酸纤维或中空聚乳酸气凝胶纤维和蚕丝。采用双组份聚乳酸纤维可以将与之相邻的蚕丝及中空聚乳酸纤维相粘连，使得所制备的絮片提高其可水洗和抗撕扯强力，并且还可添加中空聚乳酸气凝胶纤维和三维卷曲双组份聚乳酸纤维，可以把聚乳酸纤维的抑菌亲肤、保暖透气、不易燃和蚕丝的柔软丝滑、弹性足等功能柔和为一体，使之绿色天然和健康舒适的效果更为突出。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一
本实施例所涉及的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，所述絮片混合纤维层中包括双组份聚乳酸纤维、中空聚乳酸纤维和蚕丝；按重量计，所述双组合份聚乳酸纤维的用量10-35％；所述中空聚乳酸纤维的用量15-75％；所述混合纤维层为直立绵状。具体到本实施例中，双组份聚酸纤维的用量为20％，所述中空聚乳酸纤维的用量为30％，蚕丝的用量为50％。具体是将双组份聚乳酸纤维、中空聚乳酸纤维与蚕丝纤维相开松混合后，再制备混合纤维层，并经过热风定型，从而使得双组份聚乳酸纤维的皮层熔融，从而将与之相邻的纤维相粘合，提高了絮片的耐水洗抗撕扯强力和保形性。
所使用的蚕丝纤维为短纤维，是将蚕丝切断而成。其长度与双组份聚乳酸纤维的长度相当，可以使得在梳理时两种纤维容易混合均匀。
进一步的，所述双组份聚乳酸纤维的纤度为2.2-16.5dtex，平均长度为32-64mm；按重量份数计，所述双组份聚乳酸纤维包括40-60份的皮层和40-60份的芯层，所述皮层的熔点低于芯层的熔点40-60℃。本实施例中皮层由熔点110-130℃的低熔点聚乳酸纤维制得，芯层由熔点160-180℃的单组份聚乳酸纤维制得。采用这样的双组份聚乳酸纤维可在热风成型时，位于外侧的低熔点聚乳酸纤维先融化，使得纤维间的黏连充分均匀。
更加具体的，本实施例中双组份聚乳酸纤维：纤度4.44dtex，平均长度51mm，卷曲数12个/25mm；蚕丝短纤维的长度为51mm。
本实施例还提供了一种聚乳酸蚕丝絮片的制备方法，包括如下步骤：
S1、开松：
将双组份聚乳酸纤维和蚕丝短纤维分别采用开松机进行开松。因为聚乳酸纤维比PET纤维的脆性更大，开松次数较多会对纤维造成损失、损伤，所以在不影响后道均匀性的前提下，开松次数越少越好，本实施例中选择的开松次数为3次。
S2、混绵
按比例添加开松后的双组份聚乳酸纤维和单组份聚乳酸中空纤维并经大仓混绵，混合更加彻底以提高均匀性。
S3、制备绵网
采用气流成网将混合后的聚乳酸纤维制备成混合纤维层。采用Dilo涡轮式气流成网梳理机，并且本实施例中，气流成网梳理机中，主锡林速度为1200-1500m/min，涡轮速度为5100-5400m/min，抽吸风机系数为80-85％。所制备的混合纤维层的克重为40-60克每平方米，在本实施例中为35克每平方米，若需要更高的克重，可以将进行多层的叠合。再使用折绵机构将绵网折叠成垂直于绵样大面积的方向，形成直立绵状的混合纤维层。
S4、热风定型
经过烘箱并热风定型，熔化低熔点聚乳酸纤维即双组份聚乳酸纤维的皮层，材料得以定型。热风定型步骤中烘箱温度130-150℃，网带速度1.5-2.5m/min，风机转速400-500r/min。本实施例中具体的工艺参数为：烘箱温度150℃，网带速度2.5m/s，风机转速500r/min。
S5、分切成卷
经过后道设备对絮片材料进行分切和收卷，得到最终的聚乳酸纤维蚕丝直立绵絮片。
所制备的聚乳酸蚕丝直立绵絮片手感柔软，有一定的抗撕裂性，压缩回弹达到90％，纵向定力伸长为180％，厚度为1.5cm，整体克重在70克每平方米。
对本实施例所制备的絮片进行导热系数的测试结果为0.046W/(m·k)，与纯蚕丝的导热系数0.047W/(m·k)相比，本发明所制备的聚乳酸蚕丝絮片具有与纯蚕丝相媲美的保温效果。
实施例二
本实施例所涉及的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，与实施例一中所涉及的絮片的区别在于：所述混合纤维层中还包括中空聚乳酸气凝胶纤维；按重量计，所述中空聚乳酸气凝胶纤维的用量为30％。即聚乳酸蚕丝絮片中含有30％的双组份聚乳酸纤维、30％的中空聚乳酸气凝胶纤维和40％的蚕丝纤维。
所述中空聚乳酸气凝胶纤维包括聚乳酸纤维侧壁及纤维侧壁所围成的中空部，所述聚乳酸纤维侧壁内部分布有气凝胶粉体。中空聚乳酸气凝胶纤维的细度为3.3dtex，长度为51mm。
并且在本实施例中，混合纤维层呈直立绵状，并且在混合纤维层的一侧或两侧还设置有平铺层，所述平铺层中包括单组份聚乳酸纤维与双组份聚乳酸纤维；所述单组份聚乳酸纤维的熔点为170-185℃，纤度为0.55-22.2dtex，平均长度为38-76mm。具体到本实施例中，单组份聚乳酸纤维：纤度4.85dtex，平均长度51mm，卷曲数12个/25mm。双组份聚乳酸纤维：纤度3.3dtex，平均长度38mm，卷曲数12个/25mm。
本实施例还提供了一种聚乳酸蚕丝直立绵絮片的制备方法，包括如下步骤：
S1、开松：
将双组份聚乳酸纤维和蚕丝短纤维分别采用开松机进行开松。因为聚乳酸纤维比PET纤维的脆性更大，开松次数较多会对纤维造成损失、损伤，所以在不影响后道均匀性的前提下，开松次数越少越好，本实施例中选择的开松次数为3次。
S2、混绵
按比例添加开松后的双组份聚乳酸纤维和单组份聚乳酸纤维并经大仓混绵，混合更加彻底以提高均匀性。
S3、制备绵网
采用气流成网将混合后的聚乳酸纤维制备成混合纤维层。采用Dilo涡轮式气流成网梳理机，并且本实施例中，气流成网梳理机中，主锡林速度为1100-1300m/min，涡轮速度为5000-520m/min，抽吸风机系数为80-85％。所制备的混合纤维层的克重为30-45克每平方米，在本实施例中为35克每平方米。若需要更高的克重，可以将进行多层的叠合，再使用折绵机构将绵网折叠成垂直于绵样大面积的方向，形成直立绵状的混合纤维层。
S4、热风定型
经过烘箱并热风定型，熔化低熔点聚乳酸纤维即双组份聚乳酸纤维的皮层，材料得以定型。热风定型步骤中烘箱温度130-150℃，网带速度1.5-2.5m/min，风机转速400-500r/min。本实施例中具体的工艺参数为：烘箱温度140℃，网带速度2.5m/s，风机转速500r/min。
S5、分切成卷
所制备的聚乳酸蚕丝絮片手感柔软，有一定的撕裂性，压缩回弹达到92％，纵向定力伸长为180％，厚度为2cm，整体克重在95克每平方米，混合纤维层的克重在70克每平方米，两侧均具有12.5克每平方米的平铺层。
对本实施例所制备的絮片进行导热系数的测试测试结果为0.032W/(m·k)，与纯蚕丝的导热系数0.047W/(m·k)相比，本发明所制备的聚乳酸蚕丝絮片具有为优异的保温性。
实施例三
本实施例所涉及的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，与实施例二中所涉及的絮片的区别在于：所述混合纤维层中还包括三维卷曲双组份聚乳酸纤维；按重量计，所述三维卷曲聚乳酸纤维的用量为35％。即聚乳酸蚕丝直立绵絮片中含有35％的三维卷曲双组份聚乳酸纤维、35％的中空聚乳酸气凝胶纤维和30％的蚕丝纤维。
三维卷曲双组份聚乳酸纤维是指由两种熔点不同、热收缩率不同的聚乳酸高分子原料并列成型的三维卷曲纤维，具有更好的物理弹性。其熔点接近于述所述单组份聚乳酸二维纤维的原料。三维卷曲聚乳酸纤维的纤度为3.33-22dtex，平均长度为38-76mm。
本实施例还提供了一种聚乳酸蚕丝直立绵絮片的制备方法，包括如下步骤：
S1、开松：
将三维卷曲双组份聚乳酸纤维和蚕丝短纤维分别采用开松机进行开松。因为聚乳酸纤维比PET纤维的脆性更大，开松次数较多会对纤维造成损失、损伤，所以在不影响后道均匀性的前提下，开松次数越少越好，本实施例中选择的开松次数为3次。
S2、混绵
按比例添加开松后的双组份聚乳酸纤维、蚕丝和单组份中空聚乳酸纤维经大仓混绵，混合更加彻底以提高均匀性。
S3、制备绵网
采用气流成网将混合后的聚乳酸纤维制备成混合纤维层。采用Dilo涡轮式气流成网梳理机，并且本实施例中，气流成网梳理机中，主锡林速度为1100-1300m/min，涡轮速度为5000-520m/min，抽吸风机系数为80-85％。所制备的混合纤维层的克重为30-45克每平方米，在本实施例中为35克每平方米。若需要更高的克重，可以将进行多层的叠合，再使用折绵机构将绵网折叠成垂直于绵样大面积的方向，形成直立绵状的混合纤维层。
S4、热风定型
经过烘箱并热风定型，熔化低熔点聚乳酸纤维即双组份聚乳酸纤维的皮层，材料得以定型。热风定型步骤中烘箱温度130-150℃，网带速度1.5-2.5m/min，风机转速400-500r/min。本实施例中具体的工艺参数为：烘箱温度150℃，网带速度2.5m/s，风机转速500r/min。
S5、分切成卷
所制备的聚乳酸蚕丝絮片手感柔软，有一定的撕裂性，压缩回弹达到92％，纵向定力伸长为180％，厚度为2cm，整体克重在90克每平方米。
对本实施例所制备的絮片进行导热系数的测试测试结果为0.029W/(m·k)，与纯蚕丝的导热系数0.047W/(m·k)相比，本发明所制备的聚乳酸蚕丝絮片具有更为优异的保温性。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，其特征在于，所制备的直立绵絮片混合纤维中包括双组份聚乳酸纤维、中空聚乳酸纤维和蚕丝；按重量计，所述双组合份聚乳酸纤维的用量10-35％；所述中空聚乳酸纤维的用量15-75％；所述混合纤维层为S形直立绵状；采用双组份聚乳酸纤维可以将与之相邻的蚕丝及中空聚乳酸纤维相粘连，使得所制备的絮片可以提高其耐水洗和抗撕扯强力。
2.根据权利要求1所述的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，其特征在于，所述中空聚乳酸纤维为中空聚乳酸气凝胶纤维。
3.根据权利要求1或2所述的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，其特征在于，所述混合纤维层中还包括三维卷曲双组份聚乳酸纤维；按重量计，所述三维卷曲双组份聚乳酸纤维的用量为10-35％。
4.根据权利要求1所述的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，其特征在于，所述双组份聚乳酸纤维为皮芯型结构，纤度为2.2-16.5dtex，平均长度为38-64mm；按重量计，所述双组份聚乳酸纤维包括40-60％的皮层和60-40％的芯层，所述皮层的熔点低于芯层的熔点40-60℃。
5.根据权利要求2所述的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，其特征在于，所述中空聚乳酸气凝胶纤维中均匀分布有气凝胶粉体，以重量计，气凝胶含量为0.4-1.5％。
6.根据权利要求3所述的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片，其特征在于，所述三维卷曲双组份聚乳酸纤维为并列型结构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将蚕丝纤维切断成平均32-76mm的短纤维，并与双组份聚乳酸纤维、中空聚乳酸纤维或中空聚乳酸气凝胶纤维采用开松机打松后按照比例添加到混棉仓中进行充分混合，再经过梳理加工铺网形成混合纤维层，再使用折绵机构将绵网折叠成垂直于绵样大面积的方向，形成直立绵状的混合纤维层，接着再经过烘箱进行热风定型，制备聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片；所述混合纤维层呈S形垂直于绵体大面积方向的直立绵状。
8.根据权利要求7所述的一种聚乳酸纤维和蚕丝直立绵絮片的制备方法，其特征在于，所述热风定型中烘箱温度130-150℃，网带速度1-4m/min，风机转速400-500r/min。
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