專利名稱：制造木棉保暖材料的方法及木棉保暖材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及保暖材料技術領域，更具體而言，涉及一種制造木棉保暖材料的方法及由其制造的木棉保暖材料。
背景技術：
木棉纖維來源于木棉科植物的果實，其纖維長度從幾微米到幾十微米不等，中間圓兩頭略尖，表面有一層蠟質，幾乎無卷曲。纖維有內腔，中空度大于>80%。由于木棉纖維具有表面疏水性和中空度高的特性，目前已經將木棉纖維應用于救生衣系統，也有報道將其應用于海洋防油污產品。在木棉保暖材料方面，中國專利CN100383307C公開了一種木棉絮料的制造方法，選用木棉纖維，低熔點纖維以及單孔或多孔的卷曲纖維為原料。其披露的制造方法適合于制備具有四孔或七孔的纖維網，雖然達到了一定的蓬松度，但是手感偏硬，且在實際使用過程中容易跑毛。中國專利申請CN101177844A公開了一種木棉絮片及其生產方法。選用木棉纖維與纖維素纖維，聚酯多孔纖維以及三維卷曲纖維為原料。在傳統工藝基礎上其增加了對鋪網工序中濕度的控制，以及雜亂牽伸和撒粉工藝，上粉率控制在3% 18%，實現了更好蓬松與抗菌防螨的功效。然而熱熔粉的粘合效果有限，均勻性差，同樣該工藝下的產品手感偏硬。中國專利CN1990947A公開了一種木棉纖維前處理的助劑，該助劑由丙烯酸酯，淀粉，聚乙烯醇和水組成，浸潰定型后進行紡紗。該方法容易導致纖維粘連，成塊，不利于后續加工。中國專利CN102182065A公布了一種木棉纖維預處理方法。將有水，硅油和毛油組成的助劑噴灑在原料木棉上，并置于一定的溫濕度下平衡20 26小時，可以改善木棉纖維的加工性。但是直接的噴灑并不能完全滲透所有的纖維，并且平衡時間長，如用于生產保暖材料將使得產能降低。然而對于木棉纖維加工成保暖絮片仍然存在以下問題(I)由于木棉纖維的比重小，在加工過程中容易飛揚到空氣中，導致車間加工環境差，更重要的是一旦出現明火將會引起火災；(2)由于木棉纖維的直徑和長度比較分散，成網性差，這樣會導致產品的質量不穩定，性能差異大，保暖性一般；(3)廣大消費者除了對木棉纖維絮片的綠色，保暖效果訴求外，越來越重視其帶給他們的柔軟，舒適感。目前已報道的技術中顯然沒有從根本上解決以上難點。

發明內容
本發明的目的之一是提供一種制造木棉保暖材料的方法，其中通過木棉纖維的預處理克服現有技術存在的安全缺陷。本發明的目的之二是提供一種制造木棉保暖材料的方法，其中通過控制供料方式克服成網性差，纖網質量不穩定的問題。本發明的目的之三是提供一種木棉保暖材料，使其具有柔軟，舒適感。為實現以上技術目的，本發明采取以下的技術方案本發明的第一方面涉及一種制造木棉保暖材料的方法，該方法包括以下工序1、木棉纖維預處理；2、開松混棉；3、喂棉；4、成網；5、牽伸；7、噴膠；和8、后處理，其中所述的木棉纖維預處理包括對木棉纖維的防靜電處理和同時進行的機械預混和，并且制造木棉保暖材料選用的纖維原料及其質量百分含量為10 30 %的天然木棉纖維，55 80 %的化學纖維和/或再生纖維，5 15%的低熔點纖維。在本發明的一個優選實施方案，在大于60%的濕度下進行木棉纖維預處理工序。更優選地，從木棉纖維預處理工序至成網工序全部在大于60%的濕度下進行。在本發明的另一個優選實施例方案中，在喂棉工序中，通過在10 50Hz范圍內調節風量，精確控制喂棉量。本發明的另一方面涉及一種通過上述方法制造的木棉保暖材料。根據本發明，將木棉纖維、化學纖維和/或再生纖維、以及低熔點纖維混合，以木棉纖維為保暖材料，化學纖維和/或再生纖維調節手感，低熔點纖維為粘結體，對纖維網進行了更優化的組合，使得保暖材料手感柔順、質地輕盈以及高效保暖。為家紡及服裝業提供了更優異保暖材料。此外，通過在對木棉纖維防靜電處理的同時進行機械預混和，同時控制工藝中的濕度條件(大于60% )，克服了木棉纖維易飛揚的問題。而且，通過在喂棉工序中在10 50Hz范圍內調節風量，精確控制喂棉量，提高了成網的均勻性，克服了木棉纖維成網性差，纖網質量不穩定的問題。


圖1是顯示本發明方案1-6的木棉保暖材料和棉、紡絲棉、羊毛絮片、化學絮片的柔軟度的對比圖。
具體實施例方式1.木棉保暖材料的纖維原料本發明中，用于制造木棉保暖材料的纖維原料包括天然木棉纖維、化學纖維和/或再生纖維、和低熔點纖維。其中化學纖維是聚酯纖維和細旦聚丙烯纖維中的一種或兩種的混合物，其細度為O. 44dtex 3. 33dtex，長度為32 64mm。優選的化學纖維的實例包括3. 33dtex的三維中空聚酯纖維和2. 2dtex的實心含硅聚酯纖維。再生纖維是再生纖維素纖維和再生蛋白質纖維中的一種或兩種的混合物，其細度為1.1ldtex 6. 67dtex，長度為32 64mm。優選的再生纖維的實例包括再生纖維素纖維。低熔點纖維是熔點范圍在100-140°C之間的纖維，包括低熔點聚酯纖維，聚丙烯/聚酯復合纖維和聚丙烯纖維中的一種或兩種或多種混合物，其細度為2. 22dtex 4. 44dtex，長度為32 64mm。在本發明的纖維原料中，天然木棉纖維的質量百分含量為10 30%，優選10 25%，化學纖維和/或再生纖維的質量百分含量為55 80%,優選60 70%,低熔點纖維的質量百分含量為5 15%，優選8 15%。
通過選擇化學纖維、再生纖維和低熔點纖維的細度以及它們與木棉纖維之間的比例，本發明優化了形成纖維網的纖維的組合，使得保暖材料手感柔順、質地輕盈且高效保暖。2.制造木棉保暖材料的方法本發明的制造木棉保暖材料的方法包括以下工序1、木棉纖維預處理；2、開松混棉；3、喂棉；4、成網；5、牽伸；7、噴膠；和8、后處理。木棉纖維預處理包括對木棉纖維的防靜電處理和同時進行的機械預混和。防靜電處理包括以1% 3%的重量百分比向天然木棉纖維噴灑抗靜電劑，如水、硅油和毛油。另夕卜，木棉纖維預處理工序優選在大于60 %的空氣濕度下進行。通過這樣的預處理工序，使得木棉纖維不易飛揚到空氣中，而且有利于隨后的開松混棉等工序。開松混棉工序是將上述的天然木棉纖維、化學纖維和/或再生纖維、和低熔點纖維以規定的比例進行混合開松，制成絮層。喂棉工序是將絮層喂入成網工序中。在本發明中，通過在10 50Hz范圍內調節風量，控制喂棉量。與常規的恒定功率喂棉工序不同，在本發明中，根據纖維原料組成、纖維粗細、成網性和穩定性調節風量(通過控制電機的頻率實現)，可以適時而且精確地控制喂棉量，從而可以控制成網均勻性，克服木棉纖維成網性差，纖網質量不穩定的問題。成網工序包括梳理交叉鋪網、氣流成網、紡粘成網、熔噴工藝或濕法成網等。本發明優選梳理交叉鋪網工藝。牽伸工序是對成網工序中形成的纖網進行牽伸，以提高纖網的均勻度和纖網層間的結合牢度。牽伸比優選為1:1.1 1: 1.6。噴膠工序的作用是提高最終產品的耐水洗性和防鉆絨性。所用的膠水優選為水性膠水，包括但不限于純丙乳液，苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液)，醋丙乳液(醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液)，聚醋酸乙烯乳液等。本發明中，優選在纖網的兩面上膠，噴膠量為 lg/m2 8g/m2。后處理工序包括烘干和冷卻處理，在烘干處理的同時，可以任選進行用熱燙平輥輕微燙平的處理。以下通過具體實施例更詳細地描述本發明，這些實施例僅是示例性的，而不應理解為對本發明范圍的限制。實施例實施例1 :選用纖維原料的組分及重量百分比為木棉纖維(印尼進口)30% ；2. 2dtex聚酯實心纖維(儀征化纖生產的YZW122型號產品)62% ；2. 2dtex低熔點聚酯纖維(匯維仕生產的Ull型號產品)8%。按以下工藝流程操作1、先把木棉纖維置于預混機中，然后將抗靜電劑(水)以3%的比例噴灑于木棉纖維上，預混4小時，控制空氣濕度>60% ;2、開松混棉；3、調節喂棉風量功率為20Hz ;4、梳理；5、交叉鋪網；6、以1: 1.6牽伸比進行牽伸；
7、牽伸網兩面噴膠(純丙乳液，羅門哈斯公司生產的K2型號產品)，噴膠量為2g/m2 ;8、過烘箱(溫度130°C )，經熱燙輥輕微燙平，吹風裝置進行冷卻；9、收卷；10、包裝。得到本發明方案I的木棉保暖材料樣品。實施例2
選用纖維原料的組分及重量百分比為木棉纖維(印尼進口)24% ；2. 2dtex聚酯實心纖維(儀征化纖生產的YZW122型號產品)68% ；4. 4dtex低熔點聚酯纖維(遠紡工業生產的SN-84501CM型號產品)8%。按以下工藝流程操作1、先把木棉纖維置于預混機中，然后將抗靜電助劑(硅油)以1%的比例噴灑于木棉纖維上，預混2小時，控制空氣濕度>60% ;2、開松混棉；3、調節喂棉風量功率為25Hz ;4、梳理；5、交叉鋪網；6、以1:1.1牽伸比進行牽伸；7、牽伸網兩面噴膠(聚醋酸乙烯乳液，北京中匯聯合公司生產的VAE 707型號產品)，噴膠量為4g/m2 ;8、過烘箱(溫度130°C )，經熱燙輥輕微燙平，吹風裝置進行冷卻；9、收卷；10、包裝。得到本發明方案2的木棉保暖材料樣品。實施例3 選用纖維原料的組分及重量百分比為木棉纖維(印尼進口)24% ；3. 33dtex三維中空聚酯纖維(儀征化纖生產的YZK600型號產品)44% ；2. 2dtex實心含硅聚酯纖維(儀征化纖生產的YZW122型號產品)20% ；2. 2dtex低熔點聚酯纖維(遠紡工業生產的SN-84501CM型號產品)12%。。按以下工藝流程操作1、先把木棉纖維置于預混機中，然后將抗靜電助劑(水)以3%的比例噴灑于木棉纖維上，預混2小時，控制空氣濕度>60% ；
2、開松混棉；3、調節喂棉風量功率為30Hz;4、梳理；5、交叉鋪網；6、以1: 1.4牽伸比進行牽伸；7、牽伸網兩面噴膠(純丙乳液，羅門哈斯公司生產的K2型號產品)，噴膠量為lg/m2 ；
8、過烘箱(溫度130°C )，經熱燙輥輕微燙平，吹風裝置進行冷卻；9、收卷；10、包裝。得到本發明方案3的木棉保暖材料樣品。實施例4 選用纖維原料的組分及重量百分比為木棉纖維(印尼進口)15%;3· 33dtex三維中空聚酯纖維(儀征化纖生產的YZK600型號產品)53% ；2. 2dtex實心含硅聚酯纖維(儀征化纖生產的YZW122型號產品)20% ；2. 2dtex低熔點聚酯纖維(匯維仕生產的Ull型號產品)12%。。按以下工藝流程操作1、先把木棉纖維置于預混機中，然后將抗靜電助劑(毛油)以1. 5%的比例噴灑于木棉纖維上，預混1. 5小時，控制空氣濕度> 60% ;2、開松混棉；
3、調節喂棉風量功率為50Hz;4、梳理；5、交叉鋪網；6、以1:1. 2牽伸比進行牽伸；7、牽伸網兩面噴膠(純丙乳液，羅門哈斯公司生產的K2型號產品)，噴膠量為8g/m2 ;8、過烘箱(溫度130°C)，經熱燙輥輕微燙平，吹風裝置進行冷卻；9、收卷；10、包裝。得到本發明方案4的木棉保暖材料樣品。實施例5 選用纖維原料的組分及重量百分比為木棉纖維(印尼進口)24%;3· 33dtex三維中空聚酯纖維(儀征化纖生產的YZK600型號產品)62%;0. 89dtex實心含硅聚酯纖維(遠紡工業生產的SN8830S型號產品)6% ；2. 2dtex低熔點聚酯纖維(匯維仕生產的Ull型號產品)8%。按以下工藝流程操作1、先把木棉纖維置于預混機中，然后將抗靜電助劑(硅油)以2. 5%的比例噴灑于木棉纖維上，預混2小時，控制空氣濕度> 60% ;2、開松混棉；3、調節喂棉風量功率為15Hz ;4、梳理；5、交叉鋪網；6、以1:1. 5牽伸比進行牽伸；7、牽伸網兩面噴膠(醋丙乳液，宜興金得利化工公司生產的YH-1型號產品)，噴膠量為6g/m2 ;8、過烘箱(溫度130°C )，經熱燙輥輕微燙平，吹風裝置進行冷卻；9、收卷；10、包裝。得到本發明方案5的木棉保暖材料樣品。實施例6
選用纖維原料的組分及重量百分比為木棉纖維(印尼進口)30% ；2. 2dtex再生纖維素纖維(吉林化纖生產的天竹型號產品)62%;2. 2dtex低熔點聚酯纖維(匯維仕生產的Ull型號產品)8%。按以下工藝流程操作1、先把木棉纖維置于預混機中，然后將抗靜電劑(水)以2. 5%的比例噴灑于木棉纖維上，預混4小時，控制空氣濕度> 60% ;2、開松混棉；3、調節喂棉風量功率為20Hz ;4、梳理；5、交叉鋪網；6、以1:1. 3牽伸比進行牽伸；7、牽伸網兩面噴膠(純丙乳液，(羅門哈斯公司生產的K2型號產品)，噴膠量為4g/m2;8、過烘箱(溫度120°C )，經熱燙輥輕微燙平，吹風裝置進行冷卻；9、收卷；10、包裝。得到本發明方案6的木棉保暖材料樣品。主要性能指標測試對上述六個實施例的木棉保暖類材料主要性能指標進行測試，相同克重下其保暖值優于絮棉，滌棉，仿絲棉以及生態棉。表I性能測試比對表
權利要求
1.一種制造木棉保暖材料的方法，所述方法包括以下工序1、木棉纖維預處理；2、開松混棉；3、喂棉；4、成網；5、牽伸；7、噴膠；和8、后處理，其中所述的木棉纖維預處理包括對木棉纖維的防靜電處理和同時進行的機械預混和，并且制造木棉保暖材料選用的纖維原料及其質量百分含量為10 30%的天然木棉纖維，55 80%的化學纖維和/或再生纖維，以及5 15%的低熔點纖維。
2.根據權利要求1所述的方法，其中所述的木棉纖維預處理在大于60%的濕度下進行。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述的防靜電處理包括以1% 3%的重量百分比向天然木棉纖維噴灑抗靜電劑。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述的抗靜電劑選自水、硅油和毛油。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述的化學纖維是聚酯纖維和細旦聚丙烯纖維中的一種或兩種的混合物。
6.根據權利要求1所述的方法，其中所述的化學纖維的細度為O.44dtex 3. 33dtex,長度為32 64mm。
7.根據權利要求1所述的方法，其中所述的再生纖維是再生纖維素纖維和再生蛋白質纖維中的一種或兩種的混合物。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述的再生纖維素纖維和再生蛋白質纖維的細度為1.1ldtex 6. 67dtex,長度為 32 64mm。
9.根據權利要求1所述的方法，其中所述低熔點纖維的熔點范圍在100-140°C之間。
10.根據權利要求1所述的方法，其中所述的低熔點纖維是低熔點聚酯纖維，聚丙烯/聚酯復合纖維和聚丙烯纖維中的一種或兩種或多種混合物。
11.根據權利要求1所述的方法，其中所述的低熔點纖維的細度為2.22dtex 4.44dtex,長度為 32 64mm。
12.根據權利要求1所述的方法，其中在所述的喂棉工序中通過在10 50Hz范圍內調節風量，控制喂棉量。
13.根據權利要求1所述的方法，其中所述的成網工序包括梳理交叉鋪網、氣流成網、紡粘成網、熔噴工藝或濕法成網。
14.根據權利要求1所述的方法，其中所述的牽伸工序中的牽伸比為1:1.1 I 1.6。
15.根據權利要求1所述的方法，其中從木棉纖維預處理工序至成網工序全部在大于60%的濕度下進行。
16.根據權利要求1所述的方法，其中所述的噴膠工序包括在纖網的兩面上膠，噴膠量為 lg/m2 8g/m2。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所用膠水選自丙烯酸酯共聚物乳液乳液，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液，醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液，以及聚醋酸乙烯乳液。
18.根據權利要求1所述的方法，其中所述的后處理工序包括烘干和任選的燙平處理，以及隨后的冷卻處理。
19.一種木棉保暖材料,所述木棉保暖材料通過根據上述權利要求中任一項所述的方法制造。
全文摘要
本發明涉及一種制造木棉保暖材料的方法及由其制造的木棉保暖材料。本發明的制造木棉保暖材料的方法包括以下工序1、木棉纖維預處理；2、開松混棉；3、喂棉；4、成網；5、牽伸；7、噴膠；和8、后處理，其中所述的木棉纖維預處理包括對木棉纖維的防靜電處理和同時進行的機械預混和，并且制造木棉保暖材料選用的纖維原料及其質量百分含量為10～30％的天然木棉纖維，55～80％的化學纖維和/或再生纖維，5～15％的低熔點纖維。本發明克服了木棉處理中易飛揚、成網性差，纖網質量不穩定的問題，并且可以提供具有柔軟舒適感的、高效保暖的木棉保暖材料。
文檔編號D06M13/224GK103015035SQ20121057840
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者向紅兵, 許鳳, 付小栓, 趙國通 申請人:3M中國有限公司