本發明屬于無紡技術領域，具體涉及了一種多纖維層復合的彈性透氣結構及其應用。

背景技術：

現有技術中用于家紡、服裝、汽車、兒童用品等各領域的填充物非常多地采用聚氨酯(PU)海綿，海綿屬于化工產品，其生產過程極不環保，使用中也存在諸如易變黃、不透氣、不宜水洗等問題，而目前可作為填充用的環保無紡纖維材料如硬質棉、直立棉等在手感、彈性、受壓后恢復等各方面的性能尚難以達到海綿的效果。

技術實現要素：

鑒于現有產品存在的上述缺陷，本發明的目的在于提供了一種多纖維層復合的彈性透氣結構及其應用，環保健康、質輕柔軟、透氣性佳，且受壓后保型性佳。

本發明采用的技術方案是：

一、一種多纖維層復合的彈性透氣結構：

主要由多層平行鋪疊的纖維網層以及纖維網層之間作為夾層的纖維球層構成。每層纖維網層相平行鋪疊。

所述的纖維網層平行鋪疊后在纖維網層之間設置纖維球形成纖維球層，使得纖維網層和纖維球層相復合制成本發明。

所述的纖維網層和纖維球層均由短纖維制成。優選的制成纖維網層和纖維球層及絮片層的短纖維粗細為0.5～22D(旦尼爾)，長度32mm-81mm。短纖維為化學短纖維或者天然短纖維。

所述的短纖維采用低熔點的纖維，常用的有4080低熔點短纖維和三維中空短纖維。

所述的纖維網層是由短纖維通過梳理工藝得到的連續纖維網。

所述的纖維球層是采用由短纖維制成的纖維球(俗稱球棉、珍珠棉)布置在相鄰纖維網層之間形成。纖維球由短纖維揉搓成球狀，纖維球大小尺寸根據具體需求而設定，可以規格相同，也可以規格不同。

所述平行鋪疊是水平或者豎直鋪疊，使得所述彈性透氣結構是纖維網層和纖維球層水平或者豎直鋪疊而成。

所述彈性透氣結構在纖維網層和纖維球層水平或者豎直鋪疊后的最上表面和最下表面均設置有絮片層。

纖維網層間隔纖維球層設置，每層纖維網層間夾纖維球層，即可以是n層纖維網層間夾以n層纖維球層，或者是n層纖維網層間夾以n-1層纖維球層。

所述的絮片層是采用短纖維制成通過梳理工藝得到的連續纖維網。

二、一種多纖維層復合的彈性透氣結構的應用：在彈性填充用品和吸音材料中的應用。具體是用于填充于或者制作床上用品、家居用品、服裝、汽車內飾、兒童用品和防護材料。

床上用品可以是枕頭、床墊或者棉被，家居用品可以是沙發或者軟包，汽車內飾是指可以填充在汽車座椅、內壁夾層中，服裝是可以填充在衣服內層中作為緩沖和保暖，兒童用品可以是在童車、玩具中進行填充。

本發明利用多層平鋪或直立的連續纖維網層構成填充基本結構以保持形狀的穩定性。

本發明利用多層纖維球層作為夾層來降低密度并提供更好的回彈性和透氣性。

本發明制品還可以在原料的短纖維中添加功能性纖維和天然纖維，來增加回彈性和透氣性等其他方面的性能。功能性纖維常見可以采用的例如滌綸、丙綸、維尼綸、大豆纖維等，天然纖維常見可以采用的例如棉和羊毛等。

本發明的彈性透氣結構具體是采用以下方式進行制作：

1)纖維網層和纖維球層通過不同的工序進行分別制備；

2)將纖維網層和纖維球層復合，并進行鋪網疊層成型；

3)鋪疊成型后再進行上下表面復合絮片層；

4)定型處理，定型處理后可進一步通過裁切或修邊成卷。

本發明結構在上述生產過程中不需添加任何化學藥劑，所以整個制作過程非常環保。

本發明具有的有益效果是：

本發明多層的纖維網層和纖維球棉層的組合結構可以使結構整體更柔軟，彈性更好，在受壓后也易于恢復原有形狀，具有形狀保持的穩定性，并且降低密度并提供更好的透氣性。

本發明解決現有纖維結構在手感、彈性、受壓后恢復等方面性能較差的問題，本發明環保健康、質輕柔軟、透氣性佳并且受壓后保型性佳，能夠在手感、彈性、受壓后恢復等方面性能達到海綿同等的效果，即同時獲得了優異的回彈性和透氣性。

本發明的彈性透氣結構能夠克服現有聚酯纖維制成的棉制品長時間受壓回復率較低(保型性差)的問題，又保持較高的透氣率，將棉制品和海綿制品的優勢綜合在一起，同時具有優良的長時間受壓回復率(保型性)、壓縮率、蓬松度和透氣率等方面的性能。

本發明可用于各種需要彈性填充的用品，如沙發、床墊、枕頭、保暖服裝、汽車內飾、兒童玩具、防撞防護包覆材料等，用以取代現有的聚氨脂泡棉，也可以利用其多層結構用來作為吸音材料，以及隔熱墊等，因此本發明具有極大的市場應用價值和前景。

附圖說明

圖1為本發明水平鋪疊后的第一種彈性透氣結構示意圖。

圖2為本發明水平鋪疊后的第二種彈性透氣結構示意圖。

圖3為本發明水平鋪疊后的第三種彈性透氣結構示意圖。

圖4為本發明直立鋪疊后的第一種彈性透氣結構示意圖。

圖5為本發明直立鋪疊后的第二種彈性透氣結構示意圖。

圖中：絮片層1、纖維球層2、纖維網層3。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

本發明的實施例如下：

實施例1

1)纖維網層3和纖維球層2通過不同的工序進行分別制備；

先采用短纖維制成通過梳理工藝得到的連續纖維網作為纖維網層3和絮片層1，接著采用由短纖維揉搓成球狀的纖維球，將多個規格相同或者不同的纖維球盡可能均布地粘附纖維網層3的連續纖維網上，從而形成纖維球層2。

2)將纖維網層3和纖維球層2復合，并進行鋪網疊層成型；

將一層纖維網和一層纖維球復合粘附組成的一層單復合層，將多層單復合層送入鋪網機進行平行交叉鋪疊成型形成多層纖維網層3和多層纖維球層2制成的連續復合層，連續復合層的最上層和最下層分別是纖維球層2和纖維網層3。

3)鋪疊成型后再進行上下表面復合絮片層1；

在連續復合層的上表面和下表面再復合粘附一層連續纖維網作為絮片層1，絮片層1的厚度均大于中間的纖維網層3的厚度0.5-5mm。

4)定型處理，經輸送帶送入烘箱中加熱，使低熔點的纖維熔化將纖維網和纖維球之間周圍的纖維粘合在一起，從而使得纖維網和纖維球粘附在一起。再經冷卻系統冷卻定型。

5)定型處理后可進一步通過裁切或修邊成卷。

最終形成如圖1所示的彈性透氣結構，即主要由多層水平平行交叉鋪疊的纖維網層3以及纖維網層3之間作為夾層的纖維球層2構成，每層纖維網層相水平平行交叉鋪疊后在纖維網層之間設置纖維球形成纖維球層，形成是n層纖維網層間夾以n層纖維球層，纖維網層和纖維球層通過水平鋪疊相復合后的最上表面和最下表面再設置絮片層1。

實施例2

本實施例是在實施例1基礎上，在連續復合層最外層的纖維網層3外表面粘附一層纖維球層2，使得連續復合層的最上層和最下層均為纖維球層2，形成是n層纖維網層間夾以n-1層纖維球層，然后在連續復合層的上表面和下表面再復合粘附一層連續纖維網作為絮片層1，絮片層1的厚度均大于中間的纖維網層3的厚度，最終形成如圖2所示的彈性透氣結構。

實施例3

本實施例是在實施例1基礎上，在連續復合層最外層的纖維球層2外表面粘附一層纖維網層3，使得連續復合層的最上層和最下層均為纖維網層3，形成是n層纖維網層間夾以n-1層纖維球層，然后在連續復合層的上表面和下表面再復合粘附一層連續纖維網作為絮片層1，絮片層1的厚度均大于中間的纖維網層3的厚度，最終形成如圖3所示的彈性透氣結構。

實施例4

1)纖維網層3和纖維球層2通過不同的工序進行分別制備；

先采用短纖維制成通過梳理工藝得到的連續纖維網作為纖維網層3和絮片層1，接著采用由短纖維揉搓成球狀的纖維球，將多個規格相同或者不同的纖維球盡可能均布地粘附纖維網層3的連續纖維網上，從而形成纖維球層2。

2)將纖維網層3和纖維球層2復合，并進行鋪網疊層成型；

將一層纖維網和一層纖維球復合粘附組成的一層單復合層，將多層單復合層送入鋪網機進行平行交叉鋪疊成型形成多層纖維網層3和多層纖維球層2制成的連續復合層，連續復合層的最上層和最下層分別是纖維球層2和纖維網層3。

3)鋪疊成型后再進行上下表面復合絮片層1；

在連續復合層的上下表面再復合粘附一層連續纖維網作為絮片層1，絮片層1的厚度均大于中間的纖維網層3的厚度0.5-5mm。

4)定型處理，經輸送帶送入烘箱中加熱，使低熔點的纖維熔化將纖維網和纖維球之間周圍的纖維粘合在一起，從而使得纖維網和纖維球粘附在一起。再經冷卻系統冷卻定型。

5)定型處理后可進一步通過裁切或修邊成卷。

最終形成如圖4所示的彈性透氣結構，即主要由多層豎直平行鋪疊的纖維網層3以及纖維網層3之間作為夾層的纖維球層2構成，每層纖維網層相直立平行鋪疊后在纖維網層之間設置纖維球形成纖維球層，形成是n層纖維網層間夾以n層纖維球層，纖維網層和纖維球層通過豎直鋪疊相復合后的最上表面和最下表面再設置絮片層1。

實施例5

本實施例是在實施例1基礎上，在連續復合層最外層的纖維球層2外表面粘附纖維網層3，使得連續復合層的最外兩層均為纖維網層3，形成是n層纖維網層間夾以n-1層纖維球層，然后在連續復合層的上表面和下表面再復合粘附一層連續纖維網作為絮片層1，絮片層1的厚度均大于中間的纖維網層3的厚度，最終形成如圖5所示的彈性透氣結構。

將上述實施例和普通硬質棉、普通直立棉和普通海綿一起進行比較測試：

將本發明的彈性透氣產品、普通硬質棉、普通直立棉和普通海綿的四種以同樣的尺寸在同樣室內環境下進行測試，尺寸均為長寬厚300*200*40mm。獲得的性能數據如下表。

上述測試中，壓縮率和蓬松度均采用FZ/T 64003-2011標準進行測試，透氣率采用GB/T 5453-1997標準進行測試。長時間受壓回復率是采用10kg受壓24小時、再去除壓力4小時后測量的方式獲得受壓回復率情況。

壓縮回彈性是通過壓縮率和回復率兩項指標來考核。

由上述實施例可見，本發明制成的彈性透氣能夠和海綿一樣具有很高的長時間受壓回復率，并能保留普通直立棉同等或更優異的壓縮率、蓬松度和透氣率，將直立棉和海綿兩種材料的優異性能同時綜合在一起，獲得了突出顯著、預料不到的技術效果。

上述實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落入本申請所附權利要求所限定。