一種纖維棉及其制造方法

專利名稱：一種纖維棉及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種纖維棉制造方法，更具體地說，本發明涉及一種使用低熔點纖維(熱熔纖維)與其它纖維混合熱處理的制備方法，本發明還涉及使用該方法所生產的一種纖維棉，它具有高透水性、高透氣性，抗拉伸強度高，纖維棉質地均勻雙面平整，厚度和密度可根據需要調整生產。本發明具體應用于紡織工業領域，特別是利用現在稱為熱定型機的熱處理機進行纖維處理。
背景技術：
通過采用纖維生產的纖維棉產品廣泛應用在床墊、座墊、絮片等家居用品、婦女衛生巾、護墊、嬰兒尿褲(片)、濕面巾、一次性手術衣帽、口罩、醫用手術臺布、護理床單等衛生用品、汽車建筑用吸音隔熱材料、工業場所空氣預過濾工業用濾材保溫材料、服飾內襯和保暖材料等領域，而纖維棉生產較多采用噴膠棉工藝或熱熔棉工藝，這兩種工藝各有不同。
噴膠棉采用的是普通纖維運用膠水或表層鋪網使表面結構粘合，如以聚酯(PET)纖維為原料的噴膠棉生產工藝流程，通常要經開包機、開棉機、開松后送入給棉機，再經梳棉機梳理成薄狀層狀，即纖維呈二維分布，然后再將呈二維分布的薄狀層狀的聚酯(PET)纖維層用成型機折疊成所需的厚度，噴上膠粘劑，使層層疊疊的纖維相結合，烘干而成。由于噴膠棉的纖維主要呈二維分布，所以它的強力差、彈性和耐磨性較差且易起層。
而熱熔棉工藝利用低熔點復合短纖維的纖維皮層有低溫熔融性能，在110~180度的低溫下熔融(部分產品在100或120℃攝氏度干熱條件下即可熔融粘連的纖維，而普通滌綸短纖維的熔點為255度以上)，熔化的周邊部分像膠水一樣，與其他纖維粘合，具有粘合劑的功能。采用兩種或兩種以上經特殊加工的纖維，運用物理加工的方法，將一種低熔點纖維和其它纖維均勻混合，經加一樣，與其他纖維粘合，具有粘合劑的功能。采用兩種或兩種以上經特殊加工的纖維，運用物理加工的方法，將一種低熔點纖維和其它纖維均勻混合，經加熱后，使結構穩定。相對而言在保暖性、蓬松度、柔軟性，防霉防蟲蛀功能熱熔棉比噴膠棉強，熱熔棉結構穩定，抗拉扯、透氣性、耐磨性等方面，熱熔棉也比噴膠棉強。
低熔點纖維品種已有許多種，包括LMF(4080低熔點纖維)、低熔點聚烯烴熱粘結纖維、聚酯復合紡絲生產的低熔點纖維、低熔點聚酯、聚丙烯、聚酰胺類熱熔膠、低熔點的無規共聚改性聚酯等。
現有熱熔棉生產工藝技術有許多，工藝流程通常包括開料、梳棉、成型、熱烘粘接、定型、分切等，其中重要的工藝步驟定型工藝較為難把握，如果在熱烘粘接后不定型，因熱烘粘接后的熱熔棉膨松，表面不平整均勻，密度難控制，即使進行壓軋，熱熔棉未到低于一定溫度，松開后熱熔棉又回復原狀。有的采用模具定型，要等冷卻才開模，費時費力，也不適合規模生產。其它制造方法如2000年11月14日申請的名稱為“保暖棉的制造方法及由其制成的保暖棉”((專利申請號00127432.5)，公告號CN1352329，
公開日2002.06.05)專利技術，該發明提供一種保暖棉制造方法及由其制成的保暖棉。該方法所用的纖維原料中含有10-50％(重量)的低熔點纖維，纖維原料經開松、混合、梳理成網后，向單位面積纖維網上噴灑占單位面積纖維網重量的5-35％的水，然后在低熔點纖維的熔點溫度下加熱成型。該方法需加水后加熱定型，對熱熔棉的厚度和密度控制難以把握。
還有2001年07月16日申請的名稱為“彈力棉”((專利號01108644.0)，公告號CN1397671，公告日2003.02.19)專利技術，該發明是用一種中空卷曲纖維和一種低熔點纖維配制成原料，由50％至70％的中空卷曲纖維和30％至50％低熔點纖維配制成原料，然后將配制的原料依次經過抓棉、開棉、梳棉及成網，原料成網后，再依次經過預針刺、倒針刺及正針刺，使纖維呈三維分布，經過一定的工藝流程制成纖維呈三維分布的彈力棉。顯然，該技術需要在“原料成網后，再依次經過預針刺、倒針刺及正針刺，使纖維呈三維分布”，工藝和設備較復雜。
現有的其它熱熔棉生產技術，對所生產纖維棉定型工藝的把握及厚度及密度的控制常需要復雜的工藝和設備，還難以達到滿意效果，特別是制作的熱熔棉質地不均、表面不平整。

發明內容
本發明針對現有的熱熔棉生產技術中定型工藝設備復雜之不足，利用低熔點纖維在不同溫度下熔融和凝固粘合的特性，構造出特定的熱處理定型機，應用在熱熔棉生產技術的后續工藝中，無須模具、針刺，也不需加水，更不用化學藥劑或粘膠，不僅簡化生產工藝，還可以根據需要生產出可控厚度和密度的熱熔棉，提高產品質量。
本發明一種纖維棉及其制造方法定型工藝原理是經過加熱混合均勻的低熔點纖維與其它纖維的混合物，趁其高溫未冷卻凝固的狀況下，立即同時進行壓軋快速冷卻定型。對壓軋間隙進行調節，可根據需要生產出可控厚度和密度的熱熔棉，同時因對高溫熱熔棉進行驟冷的作用，可以穩定纖維中大分子的排列順序，提高纖維的抗拉伸強度。根據這一創意，本發明采用的一種熱處理定型機具備壓軋和強制冷卻的功能(該設備同時申請專利)，設計也是圍繞這一要求進行。
本發明是這樣實現的一種纖維棉的制造方法，采用10％至80％的低熔點纖維與其他纖維90％至20％配制成原料，將該配制原料依次經過開料、梳棉、成型、熱烘粘接后，趁熱同時進行壓軋快速冷卻定型，然后按要求分切包裝，制得所需的纖維棉。
所述的其他纖維可以是化學纖維或人造纖維中的一種或多種混合，也可以是植物纖維、動物纖維、礦物纖維或人工合成纖維的一種或多種混合，還可以是上述各種纖維的混合。所述低熔點纖維的含量為10％至30％也可，在低熔點纖維的含量為20％即可達到滿意效果，以纖維原料的總重量為基準。
如果對纖維采用經過處理的阻燃纖維和/或經過處理的抗菌纖維，那么，制造出的纖維棉就具有阻燃和/或抗菌功效。
本發明的一種纖維棉及其制造方法有如下有益效果1.簡化了熱熔棉生產工序，降低設備費用(包括設備維修費用)，且在常規熱熔棉生產設備上略加改造即可實施；2.采用本發明不僅簡化生產工藝，還可以根據需要生產出可控厚度和密度的熱熔棉，提高產品質量，它具有高透水性、高透氣性，抗拉伸強度高，纖維棉質地均勻雙面平整。
3.采用本發明，因對高溫熱熔棉進行驟冷的作用，可以穩定纖維中大分子的排列順序，提高纖維的抗拉伸強度。
下面結合附圖對本發明一種纖維棉及其制造方法實施例進行詳細說明。


圖1為本發明采用的一種熱處理定型機結構示意圖；圖2為本發明采用的一種熱處理定型機側面結構示意圖。
具體實施例方式
一種纖維棉制造方法，工藝流程依次包括開料、梳棉、成型、熱烘粘接、定型、分切等，現分別介紹如下，所述實施例是以非限定性示例的方式給出開料將10％至80％的低熔點纖維與其他纖維90％至20％配制成原料，本實施例采用20％的低熔點纖維LMF(4080低熔點纖維)與80％聚酯(PET)纖維(市場均有售)混合開松(一般由開料機混料機完成)，反復混合均勻后；送入梳棉工序該程序一般可由梳棉機完成，將混合好的纖維經過梳理使之平整均勻，纖維間的結構力增強變成網狀后；進入成型工序將經過梳理后的棉網按設計要求的密度及幅寬通過來回鋪網的方式給予初步成型后；進入熱烘粘接工序投入烘箱，通過高溫180-200℃(一般不要超過220℃)熱烘，將低熔點纖維熔化，熔融粘連的纖維，熔化的周邊部分像膠水一樣，與其他纖維粘合，使混勻初步成型的網狀纖維間相互充分粘和后；事先調節定型機升降裝置，控制纖維棉的厚度，趁熱立即進入定型工序投入專為本發明設計的定型機(具體結構、動作原理詳見后面介紹)，啟動風機和壓軋裝置，使通過定型機的纖維棉立即急劇冷卻定型，達到所需要的厚度和密度；然后進入分切工序可通過分切機完成，調節縱切、橫切間的刀距，按設計要求的長寬完成分切包裝，完成纖維棉的制作過程。
當然，開料、梳棉、成型、熱烘粘接、分切各工序均可采用現有的成熟技術，定型是本發明的主要創作要點，下面結合附圖對本發明作進一步的描述圖例說明1----主傳動軸2-壓輥組3-網帶糾邊輥4-網帶 5-----糾邊油缸 6----升降油缸7------上機臺8-----下機臺9----上風槽10----下風槽 11---從傳動軸 12---熱熔棉參照圖1為本發明采用的一種熱處理定型機結構示意圖，分別位于上機臺7、下機臺8的壓輥組2、2個主傳動軸1和2個從傳動軸11支撐著網帶4，以及網帶糾邊輥3及其調整裝置(包括糾邊油缸5、網帶糾邊輥3等)等組成壓軋傳送裝置，熱熔棉12在上機臺7、下機臺8上的網帶4之間通過，上風槽9、下風槽10及與之連接的風管、風機(因是常規技術，為簡化起見，圖中未示出)組成纖維棉冷卻裝置，對經過上機臺(7)和下機臺(8)之間間隙的纖維棉進行冷卻，參見圖2為本發明采用的一種熱處理定型機側面結構示意圖，升降油缸6、電機及控制電路、液壓泵、分油箱、油管、液壓開關(因是常規技術，為簡化起見，圖中未示出)組成壓軋傳送裝置的升降裝置。
壓軋傳送裝置為分別位于上機臺7、下機臺8的上下兩排由若干對平行設置的壓輥組2及其控制裝置，所述壓輥組沿纖維棉移動方向垂直并列分布，其長度大于或等于纖維棉寬度，為使生產出的纖維棉更平整，在所述上下兩排壓輥組上分別設置網帶4，所述網帶4分別由各自至少2個主傳動軸1和2個從傳動軸11支撐，主傳動軸1分列壓輥組2兩側并與壓輥組2并列設置，從傳動軸11設置在壓輥組2外側且有一段間距，該網帶4罩在壓輥組2、主傳動軸1和從傳動軸11上的網狀或履帶式透氣網并隨著壓輥組2轉動而移動。
為控制網帶4帶動纖維棉在規定的范圍內正常移動，在所述壓輥組2和網帶4的外側設置緊靠網帶4網帶糾邊輥3及其調整裝置，該調整裝置為液壓調節系統，包括糾邊油缸5、電機及控制電路、液壓泵、分油箱、油管、液壓開關(因是常規技術，為簡化起見，圖中未示出)。
本實施列中壓軋傳送裝置升降裝置采用液壓調節系統，包括圖2中的升降油缸6及未示出的電機及控制電路、液壓泵、分油箱、油管、液壓開關，該液壓調節系統采用現有技術即可，通過升降油缸6等的運行使上機臺7和/或下機臺8之間的間距(亦即上下網帶4之間的間距)增減，控制生產的熱熔棉的厚度和密度。
本實施列中纖維棉冷卻裝置采用風冷系統，在上機臺7、下機臺8上分別設置與外界連通的上風槽9、下風槽10，風槽口相對，形成貫穿的風道，在上風槽9與外界相通的風道上設置一個吸風機，在下風槽10與外界相通的風道上設置一個排風機，即風道風向由下向上流向。在所述風機與調速電路連接并接受其控制，風速可以控制，則針對不同厚度、密度、溫度的纖維棉的生產控制可采用相應措施，以達到更佳效果。在風道的出風口設置風速和/或熱敏傳感器連接視覺和/或聲學和/或顯示報警裝置，以及連接切斷電源供應的緊急斷路開關電路，可以及時對設備故障或產品質量問題進行自動預警，減少質量事故的損失。風機安裝和控制以及報警裝置均采用現有技術即可，在此不再多述。
當然，壓軋傳送、纖維棉厚度控制、冷卻方式等還可以采取其它多種形式，比如升降裝置采用齒輪傳動，冷卻采用水冷或在中空傳動軸中通入循環冷卻液等。
本發明主要工藝包括正常情況下，前序工藝經過加熱混合均勻的低熔點纖維與其它纖維的混合物，趁其高溫未冷卻凝固的狀況下，立即進入熱處理定型機進行壓軋冷卻，事先根據需要調節壓軋間隙，啟動冷卻系統和壓軋傳送裝置，即可生產出可控厚度和密度的熱熔棉，它具有高透水性、高透氣性，抗拉伸強度高，纖維棉質地均勻雙面平整。同樣每平方克重(密度)的纖維棉經過本發明制造方法后，可隨意控制其厚度及密度，質地均勻表明平整，現有技術無法做到。
當然，本發明不限于上述及附圖示出的實施例，凡依本創造之精神所作的修改及等效變換，或在此基礎上采用多種變形，如采用網格狀透氣傳送帶與帶孔通壓縮空氣的壓軋冷卻裝置配合進行定型，控制裝置進行變動等等都屬于本發明保護范圍內。
權利要求
1.一種纖維棉的制造方法，其特征在于采用10％至80％的低熔點纖維與其他纖維90％至20％配制成原料，將該配制原料依次經過開料、梳棉、成型、熱烘粘接后，趁熱同時進行壓軋快速冷卻定型，然后按要求分切包裝。
2.根據權利要求1所述的一種纖維棉的制造方法，其特征在于所述的其他纖維是化學纖維或人造纖維中的一種或多種混合。
3.根據權利要求1所述的一種纖維棉的制造方法，其特征在于所述的其他纖維是植物纖維、動物纖維、礦物纖維的一種或多種混合。
4.根據權利要求1所述的一種纖維棉的制造方法，其特征在于所述的其他纖維是人工合成纖維的一種或多種混合。
5.根據權利要求1至4之一所述的一種纖維棉的制造方法，其特征在于所述其他纖維是經過處理的阻燃纖維。
6.根據權利要求1至4之一所述的一種纖維棉的制造方法，其特征在于所述其他纖維是經過處理的抗菌纖維。
7.根據權利要求1所述的一種纖維棉的制造方法，其特征在于所述低熔點纖維的含量為10％至30％，以纖維原料的總重量為基準。
8.根據權利要求1所述的一種纖維棉的制造方法，其特征在于所述低熔點纖維的含量為20％，以纖維原料的總重量為基準。
9.一種纖維棉，其特征在于根據權利要求1至8之一所述方法制造的纖維棉。
全文摘要
本發明公開了一種纖維棉及其制造方法，涉及一種使用低熔點纖維(熱熔纖維)與其它纖維混合熱處理的制備方法及使用該方法所生產的一種纖維棉，具體應用于紡織工業領域，特別是利用熱定型機的熱處理機進行纖維處理，用10％至80％的低熔點纖維與其他纖維90％至20％配制成原料，將該配制原料依次經過開料、梳棉、成型、熱烘粘接后，趁熱同時進行壓軋快速冷卻定型，然后按要求分切包裝，制所需的纖維棉。本發明定型工藝簡化，操作方便，降低設備費用，還可以根據需要生產出可控厚度和密度的熱熔棉，提高產品質量。
文檔編號D04H1/542GK101050583SQ20071002786
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月9日 優先權日2007年5月9日
發明者黃顯飚 申請人:黃顯飚