專利名稱：一種環保纖維棉及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種環保纖維棉制備工藝，更具體地說，本發明涉及_種使用低熔點纖維(熱熔纖維)與玉米纖維、大豆纖維之一種或兩種混和熱處理制備纖維棉的方法，本發明還涉及使用該工藝所生產的環保纖維棉。
背景技術：
現代生活我們大量使用的床墊、沙發座墊、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大量采用化纖生產的纖維棉產品，僅中國每年就有數千噸的這類化纖使用，另一方面又有數千噸的這類化纖產品被廢棄，這類被廢棄數千噸的化纖產品幾十年都難以自然分解， 嚴重影響我們賴以生存的自然環境，成為世界公認難題。為解決諸如此類問題，已有許多人探索和研究各種方法，如浙江華孚色紡有限公司2004年11月11日申請的名稱為“玉米纖維純紡或混紡的混色紡紗線及其生產方法”(申請(專利)號CN200410068072· 6,公開(公告)號CNie03487，公開(公告)日 2005. 04. 06)專利技術。該發明提供一種玉米纖維(PLA)純紡或混紡的混色紡紗線及其生產方法，該混色紡紗線中含有玉米纖維。由不同顏色的纖維通過混色紡紗而成的紗線。該發明的工藝流程為玉米纖維預開松、染色(純棉本色精梳棉網染色，玉米纖維染色)、染色玉米纖維可紡性處理、稱料、混料、清花、梳棉、頭并、二并、三并、粗紗、細紗、絡筒，如紡制股線，則再經并捻聯合機與絡筒。還有嘉興市中超無紡有限公司2009年7月23日申請的名稱為“一種玉米纖維保暖棉及其生產方法”(申請(專利)號:CN200910101211. 3，公開(公告)號:CN101691680A， 公開(公告)日2010.04.07)專利技術。該發明涉及純玉米纖維短纖制造的保暖棉及其生產辦法。據稱其是由100%玉米纖維制造而成。其制造方法包括開松一混和一梳理一鋪網一噴膠一烘干一定型一分切一收卷成品；其中烘干定型溫度為110-130°C烘干定型時間為3-9分鐘。本發明解決了玉米纖維成網時工藝溫度和烘干定型時間的問題，也解決了玉米纖維存在脆、硬、易斷裂、難成棉網帶來的問題。諸如此類的方法還有很多，無疑對祛濕去除異味等具有一定功效，但也有一定的局限性，比如上述專利而“玉米纖維純紡或混紡的混色紡紗線及其生產方法”(申請(專利) 號CN200410068072. 6，混紡制成面料等，玉米纖維存在脆、硬、易斷裂問題難以解決，且混紡面料玉米纖維有限環保意義也是有限的。而關于“一種玉米纖維保暖棉及其生產方法”(申請(專利)號 CN200910101211.3，我們知道纖維棉生產技術主要為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。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°C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。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。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。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。因此，“一種玉米纖維保暖棉及其生產方法”(申請(專利)號:CN200910101211. 3有他的局限性。

發明內容
本發明針對現有的化纖棉以及玉米、大豆纖維棉制備技術和方法的不足，利用玉米、大豆纖維棉易生物降解的環保特性，提供一種易生物降解的環保型，全面改善纖維成網結構，還可以根據需要生產出可控厚度和密度的熱熔棉，環保使用效果明顯且長效的 種環保纖維棉及其制備工藝。本發明是這樣實現的一.種環保纖維棉制備工藝，以纖維原料的總重量為基準， 采用10%至30%的低熔點纖維與90%至70%玉米纖維、大豆纖維之 種或兩種混和配制原料，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，其中熱烘定型溫度為110-130°C。所述快速冷卻定型為風冷方式。所述成型方式為氣流成網工藝，是通過氣流對經過開松后充分混合蓬松的纖維均勻分布在棉箱內進—步混和后，被加壓氣流輸送到成網簾和成網滾筒之間形成所需網狀結構。所述氣流成網工藝中的在棉箱內進__步混和后的纖維輸送到毛坯成形器，纖維在毛坯成形器中帶震動的振板與對應的器壁的作用下緊湊堆積至設定密度的毛坯，該毛坯再經釘板錫林重新開松，然后被加壓氣流輸送到成網簾和成網滾筒之間形成所需網狀結構。所述玉米纖維或大豆纖維是經過阻燃處理的纖維。所述玉米纖維或大豆纖維是經過殺菌抗菌處理的纖維。所述低熔點纖維的含量為15%至25%，以纖維原料的總重量為基準。所述低熔點纖維的含量為10%至20%，以纖維原料的總重量為基準。一種環保纖維棉，根據上述工藝制造的纖維棉。本發明的一種環保纖維棉及其制備工藝有如下有益效果1.本發明利用玉米、大豆纖維的優良品質，玉米、大豆纖維以玉米、大豆為原料，經發酵轉化為乳酸，通過聚合、熔融紡絲制成相應纖維，是_種新型的可以完全生物降解的合成纖維。其制品廢棄后在土壤或海水中經微生物作用，可分解為二氧化碳和水，燃燒時不會散發毒氣，不會造成污染，它又是__種可再生的綠色纖維，不像化纖棉要消耗大量的不可再生石油資源，是_種極具發展潛質的生態性原料，是我們生活的好伙伴；
2.本發明主要原料為玉米、大豆纖維，是可以完全生物降解的，其制品廢棄后在土壤中或海水中可分解為二氧化碳和水，可以對廣泛應用在日常生活常用的床墊、沙發座墊、絮片等家居用品、婦女衛生巾、護墊、嬰兒尿褲(片)、濕面巾、—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的纖維棉進行改造或替代，滿足人們對自然、環保、時尚的追求；3.本發明采用本工藝生產的纖維棉，其中快速冷卻定型、氣流成網等工藝是本人獨有已申請專利的技術，改善了纖維棉內纖維三維分布結構使末端產品厚度可控范圍增大 (本工藝末端產品厚度3-300mm，現有市場工藝末端產品厚度5_80mm)，使棉網的纖維密度提高，棉網的拉伸強度增強，彈性(360度)以倍數增加，保暖性提高，隔熱、吸音效果更佳， 應用范圍更廣。
具體實施例方式一種環保纖維棉制備工藝制備工藝依次包括稱重配料、粗開松、精開松、氣流成網、熱粘合定型分切包裝等，現分別介紹如下a.稱重配料以纖維原料的總重量為基準，采用10%至30%的低熔點纖維與90% 至70%玉米纖維、大豆纖維之_或兩者混和配制原料，本實施例一配比10%的低熔點纖維LMF (4080低熔點纖維)與90%玉米纖維般由開料機混料機完成)；實施例二配比20%的低熔點纖維LMF(4080低熔點纖維)與80%大豆纖維；實施例三配比25%的低熔點纖維LMF(4080低熔點纖維)與75%玉米纖維和大
豆纖維；可以根據需要配比，當然要粘接效果好則可以低熔點纖維配比可高些，要祛濕除臭好就竹碳纖維高些，但低熔點纖維配比不能低于10%，否則，生產出的纖維棉粘接效果就太差，當然還可以考慮兩者的生產成本的因素。如果玉米纖維、大豆纖維經過阻燃處理和殺菌抗菌處理，則增加相應功效。將上述配比的纖維原料反復混和均勻后將該配制原料，經傳送帶送入b.粗開松采用開松機械(工作原理同現有技術)，將纖維初步開松，使纖維蓬松， 得到充分混和。本實施例為確保開松效果采用三級粗開松，然后進入，c.精開松采用金屬針板與回擊打手的結合，控制喂入纖維均勻_致，開松柔和， 纖維損傷小，為防止原料中夾雜如碎石、鈕扣、別針、徽章等雜物進入，生產中設置除雜程序，進入d.除雜以高速轉向器和收集器，通過離心力自動分離雜物并排出，以保證產品的安全性，除雜后，風機吹出，進入，e.氣流成網關于氣流成網工藝和技術相關內容參見黃顯飚2008年4月15日中請的“_種氣流成網纖維棉制備工藝及制成的纖維棉”專利，專利號CN200810027380. 2，公開(公告)日:2008. 11. 19，公開(公告)號:CN101307529o氣流成網機包括—個棉箱，內裝有一個帶網罩的吸風機，使纖維均勻分布，把從風機吹進來的纖維均勻地分布在棉箱內。棉箱底部有一對輸出羅拉把纖維送入混棉倉，在混棉倉內纖維得到進一步混和。混棉倉內的纖維通過輸送帶再被一條斜釘輸送簾輸送到毛坯成形器內，經帶打手的滾筒重新開松，送入毛坯成形器。毛坯成形器由混棉倉的外壁(器壁)和一塊帶震動的振板構成，通過相互作用令毛坯成形器內的纖維緊湊的堆積在一起增加毛坯密度。棉箱和混棉倉都裝有除塵風機，把纖維中的微塵吸走，吸除的塵埃通過密閉的管道送到中央集塵裝置，集中處理，不會影響車間工作環境，損害員工身體健康。在毛坯成形器底部裝有4根輸出羅拉及X射線(不帶放射源)重量測控系統，該系統會準確地測量在毛坯成形器出口處的毛坯密度，如檢測出來的毛坯密度偏離原來的設定值，電腦會發出訊號給毛坯成形器底部的4根輸出羅拉，自動調整他們的輸出速度以保持正確的毛坯密度。從毛坯成形器出來的毛坯會再被釘板錫林重新開松，然后通過風機被加壓氣流輸送到成網簾和成網滾筒之間形成所需網狀結構。氣流成網機的出口處裝有一對圓形切邊刀，切除纖維棉毛坯的多余邊角，纖維棉毛坯繼續進入熱粘合定型分切包裝程序，多余邊角被吸風機吸走，并回輸到成網機內與纖維重新混和回用。經氣流成網機處理后，使纖維呈垂直交叉三維分布的支撐骨架，完全徹底的改變了過去纖維成型的整體結構，大大增加了纖維結構的360度的反彈力。從而使棉網的纖維密度提高，棉網的拉伸強度增強，彈性(360度)以倍數增加。即所述成型方式為氣流成網工藝，是通過氣流對經過開松后充分混合蓬松的纖維均勻分布在棉箱內進一步混和后，被加壓氣流輸送到成網簾和成網滾筒之間形成所需網狀結構。所述氣流成網工藝中的在棉箱內進一步混和后的纖維輸送到毛坯成形器，纖維在毛坯成形器中帶震動的振板與對應的器壁的作用下緊湊堆積至設定密度的毛坯，該毛坯再經釘板錫林重新開松，然后被加壓氣流輸送到成網簾和成網滾筒之間形成所需網狀結構。f.熱粘合定型分切包裝建議熱粘合定型工藝采用快速冷卻定型機和相關技術，相關內容參見黃顯飚2007年05月09日申請的“一種熱處理定型機”專利，專利號 CN200720051111. 0，公開(公告)日:2008. 03. 05，公開(公告)號CN201031299。快速冷卻定型采用風冷方式為佳，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適宜本發明設計的定型機，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；帶2個熱烘箱和1個冷卻箱，箱體外采用環保隔熱棉，以保證充分節約熱能和減少對環境的影響。投入烘箱，熱烘定型溫度為110-130°C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，立即進入冷卻箱定型。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，完成祛濕除臭纖維棉的制作過程。該發明可以應用在全封閉(僅少數進出口料)電腦控制自動化生產流水線。當然，開松、成型熱烘粘接、分切各工序均可采用現有的成熟技術，而氣流成網、快速冷卻定型技術對提高纖維棉品質具有重要意義，同樣每平方克重(密度)的纖維棉經過本發明制造方法后，可更大范圍控制其厚度及密度，質地均勻表面平整，現有其他技術無法做到。當然，本發明不限于上述示出的實施例，凡依本發明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，都屬于本發明保護范圍內。
權利要求
1.一種環保纖維棉制備工藝，其特征在于以纖維原料的總重量為基準，采用10%至 30%的低熔點纖維與90%至70%玉米纖維、大豆纖維之一種或兩種混和配制原料，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，其中熱烘定型溫度為110-130°C。
2.根據權利要求1所述的一種環保纖維棉制備工藝，其特征在于所述快速冷卻定型為風冷方式。
3.根據權利要求1或2所述的一種環保纖維棉制備工藝，其特征在于所述成型方式為氣流成網工藝，是通過氣流對經過開松后充分混合蓬松的纖維均勻分布在棉箱內進一步混和后，被加壓氣流輸送到成網簾和成網滾筒之間形成所需網狀結構。所述氣流成網工藝中的在棉箱內進一步混和后的纖維輸送到毛坯成形器，纖維在毛坯成形器中帶震動的振板與對應的器壁的作用下緊湊堆積至設定密度的毛坯，該毛坯再經釘板錫林重新開松，然后被加壓氣流輸送到成網簾和成網滾筒之間形成所需網狀結構。
4.根據權利要求3所述的一種環保纖維棉制備工藝，其特征在于所述玉米纖維或大豆纖維是經過阻燃處理的纖維。
5.根據權利要求3所述的一種環保纖維棉制備工藝，其特征在于所述玉米纖維或大豆纖維是經過殺菌抗菌處理的纖維。
6.根據權利要求3所述的一種環保纖維棉制備工藝，其特征在于所述低熔點纖維的含量為15%至25%，以纖維原料的總重量為基準。
7.根據權利要求3所述的一種環保纖維棉制備工藝，其特征在于所述低熔點纖維的含量為10%至20%，以纖維原料的總重量為基準。
8.一種環保纖維棉，其特征在于根據權利要求1至7之一所述工藝制造的纖維棉。
全文摘要
本發明公開了一種環保纖維棉及其制備工藝，具體涉及一種使用低熔點纖維與玉米、大豆纖維混和熱處理制備纖維棉的方法和產品。該制備工藝采用10％至30％的低熔點纖維與90％至70％玉米纖維、大豆纖維之一種或兩種混和配制原料，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，其中熱烘定型溫度為110-130℃，而采用氣流成網、快速冷卻定型技術對提高纖維棉品質具有重要意義。本發明玉米、大豆纖維棉是可以完全生物降解同時纖維成網結構全面改善，其制品廢棄后在自然經微生物作用降解，不像化纖棉要消耗大量的不可再生石油資源還難降解，是一種極具發展潛質的生態性原料。
文檔編號D04H1/732GK102425037SQ20111029132
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月29日 優先權日2011年9月29日
發明者黃顯飚 申請人:黃顯飚