CN118109959A - 一种超蓬超轻的保暖絮片材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超蓬超轻的保暖絮片材料及其制备方法，制备步骤包括：(1)开松混棉：首先将纤维开松成一定蓬松度的半球形纤维球，然后通过气流成网技术将纤维球铺成均匀网状，得到中间夹层。(2)气流铺网：用上层轻薄的网眼布或无纺布，下层无纺布将步骤(1)所得的中间层夹在中间，形成空气保温层。(3)包覆和固定：用超声波工艺加固，得到超蓬超轻的保暖絮片。该方法采用开松的纤维球作为絮片的中间层材料，经多次保暖性对比试验，在采用相同蓬松度纤维球制备的情况下，该絮片的保暖隔热程度即克罗值高于羽绒，具有很好的保暖性。
Description
技术领域
本发明专利涉及纺织技术领域，具体为一种超蓬超轻的保暖絮片材料及其制备方法。
背景技术
棉花、羊毛、羽绒、蚕丝是常见的保暖材料，提高材料的气相空隙率来提高其保暖性能是现在常用的手段，因此夹层填充工艺受到行业的关注。填充材料的材质和结构对保暖材料的保暖效果有着至关重要的影响，传统的夹层填充技术存在着有冷点、弹性差、易偏移等方面的不足。
例如中国专利CN 219010627U公开了“一种三明治结构的羊毛絮片”，涉及的一种三明治结构的羊毛絮片，在羊毛纤维网两侧设置有双组分纤维层，可以在经过表面加热后使得双组分中的低熔点部分发生熔融与相邻的纤维相粘合，从而可以实现不使用化学粘合剂还能将纤维相粘结，具有良好的防钻绒效果。例如中国专利CN 218558186U公开了“一种分区多层结构平铺纤维絮片”，具体涉及纤维絮片领域，通过将整个平铺纤维絮片自上而下层叠有五层，其中中间层为其他层的三分之二到三分之一之间，铺盖时，将平铺纤维絮片的高克重区盖于脚部和膝部位置，选择不同的区域进行铺盖。
因此，开发一种超蓬超轻、保暖、水洗不变形和解决冷点的保暖材料制备工艺是符合市场需求，具有广泛市场价值和应用市场的，对保暖材料领域的发展具有积极的促进作用。
发明内容
为了解决现有絮片存在的问题，本发明专利的目的在于提供一种超蓬超轻的保暖絮片材料，以有效解决上述背景中提到的现有保暖材料的有冷点、弹性差和易偏移的现象。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明的一个目的在于提供一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)开松混棉：首先将纤维开松成一定蓬松度的半球形纤维球，然后通过气流成网技术将纤维球铺成均匀网状，得到中间夹层。
(2)气流铺网：用上层轻薄的网眼布或无纺布，下层无纺布将步骤(1)所得的中间层夹在中间，形成空气保温层。
(3)包覆和固定：用超声波工艺加固，得到超蓬超轻的保暖絮片。
进一步地，絮片的三层材料均为低熔点纤维，三层材料为同种或不同纤维，每层可采用两种及以上的低熔点纤维复合材料；
进一步地，絮片厚度：絮片上层1≤絮片下层3＜絮片中间层2；优选地，絮片上层、絮片下层、絮片中间层三层絮片厚度分别为0.01mm-0.2mm；0.01mm-0.2mm；5mm-50mm。
进一步地，所述步骤(1)中，所述纤维为不同长度的涤纶纤维球，蓬松度为300-800in3/30g，纤维长度为25-45mm，细度为0.5-3.5tex；
进一步地，所述步骤(1)中，气流铺网的最大幅宽为2.6m。
进一步地，所述步骤(1)中，开松混棉包括多道开松成球工艺和二次开纤和混合工艺，具体设备参数为，开松罗拉32-50Hz，料仓钉帘32-45Hz，开松主机25-35Hz，开送风机25-35Hz，开棉主机25-40Hz，开棉罗拉15-50Hz。其中对纤维球蓬松度起决定性影响因素的设备为开松主机、开松风机、开棉主机、开棉罗拉。
进一步地，所述步骤(2)中，絮片的上层采用网眼布或无纺布，克重为5-30g/m2；下层采用无纺布，克重为5-30g/m2，车速为2-15m/min。
进一步地，所述步骤(2)中，网眼布和无纺布的材质为涤纶、丙纶、腈纶、锦纶、聚乳酸及其他低熔点纤维，优选为涤纶。
进一步地，所述步骤(3)中，超声波压花机的最大焊接宽度为2.6m，最大焊接速度为30m/min。波头长度为15cm，波头压力为0.1-0.7N，超声波点之间的距离为5-15cm，车速为2-15m/min。
进一步地，所述步骤(3)中，超声波压花机采用固定的花型包括单点、双点、四小点、X点等多种花型；优选地，采用四小点花型进行压花，相邻两个花型之间同位置的固定点间的距离为10cm；每个单独的四小点花型四点间距为3mm。
进一步地，所述步骤(3)中，絮片的生产速度为2-15m/min，克重为50-320g/m2。
根据本发明的另一个方面，本发明的另一个目的在于，由上述步骤所得超蓬超轻的保暖絮片材料在服饰鞋帽、床上纺织用品、户外睡袋、枕头等领域的应用。
有益效果
1、采用开松的纤维球作为絮片的中间层材料，经多次保暖性对比试验，在采用相同蓬松度纤维球制备的情况下，该絮片的保暖隔热程度即克罗值高于羽绒，具有很好的保暖性。
2、采用气流铺网的工艺，并对中间层不同规格的纤维配比进行多次调控，保证了蓬松度达到最佳，在相同的克重情况下絮片的蓬松度明显优于棉花、羊毛。保证在总体质量不变的情况进一步提高絮片的保暖性能。在上层采用轻薄的网眼布或无纺布，下层采用无纺布的两类絮片中，上层采用网眼布所制备的絮片是将上层无纺布改进为更轻的网眼布，并将上包裹层减轻的重量转换为中间的纤维球掺入，提高絮片整体保暖度的同时增加了絮片的蓬松度与压缩回复性。
3、清洁生产，无化学剂添加，无污染、低碳绿色环保。
4、采用气流铺网和超声波工艺，保证均匀铺网的同时确保开松棉和无纺布的有效粘合，解决了现有絮片存在冷点和水洗易偏移的问题。
5、采用四小点花型，配合本发明步骤中的各项参数，能够有效降低漏点率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明超蓬超轻的保暖絮片的形态结构示意图；
图2为本发明超蓬超轻的保暖絮片的侧面形态结构示意图；
图3为本发明超蓬超轻的保暖絮片的表面形态结构示意图；
图4为本发明实施例1与实施例2、实施例3、实施例4絮片固定点的示意图；
图5为本发明实施例1与实施例2、实施例3、实施例4絮片漏点率的对比图；
图6为本发明实施例1与实施例5、实施例6、实施例7絮片压缩回复率、保暖率、洗涤偏移率对比图。
图7为本发明实施例1与实施例8絮片压缩回复率、保暖率、洗涤偏移率对比图。
图8为本发明实施例1与对比例1和对比例2中絮片的克罗值和洗涤偏移率对比图；
图中：1-絮片的上层网眼布层；2-絮片的中间填充层；3-絮片的下层无纺布层；4-絮片的热粘合点。
具体实施方式
以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。
此外，本专利涉及的数据计算和一线专业名词为本领域特有名词，部分解释如下：漏点率＝(粘合疵点/所有粘合点)×100％；克罗值：用于描述絮片隔热保暖的性能，即“热阻”的工程单位，克罗值的大小表示了织物保暖隔热程度的高低；洗涤偏移率：洗涤偏移率(％)＝(洗涤前样品内填充物面积-洗涤后样品内填充物面积)/洗涤前样品内填充物面积×100％；保暖率：描述织物保暖性能的指标，该指标利用织物保暖仪进行测定，其数值是在保持热体恒温的条件下无试样包覆时消耗的电功率和有试样包覆时消耗的电功率之差占无试样包覆时消耗的电功率的百分数，该数值越大，说明该织物的保暖能力越强。tex：特克斯，纤维或纱线粗细的表征方法。指在公定回潮率下，1000米长的纤维或者纱线所具有重量克数，特克斯越大，纱线越粗；压缩回复率参考FZ/T 64003-2011的标准进行测试。
实施例1：
本发明提供一种四小点固定的超蓬超轻的保暖絮片。
第一步，开松混棉
选用80％的3.3tex×32mm和20％的1.6tex×38mm的两种涤纶纤维放入成球机中，经过多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机后，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用四小点滚轴形成四小点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得一种超蓬超轻的保暖絮片。
实施例2：
本发明提供一种单点固定的保暖絮片。
第一步，开松混棉
选用80％的3.3tex×32mm和20％的1.6tex×38mm的两种涤纶纤维放入成球机中，经过多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机后，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用单点滚轴形成单点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得一种单点固定的保暖絮片。
实施例3：
本发明提供一种双点固定的保暖絮片。
第一步，开松混棉
选用80％的3.3tex×32mm和20％的1.6tex×38mm的两种涤纶纤维放入成球机中，经过多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机后，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用双点滚轴形成双点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得一种双点固定的保暖絮片。
实施例4：
本发明提供一种X点固定的保暖絮片。
第一步，开松混棉
选用80％的3.3tex×32mm和20％的1.6tex×38mm的两种涤纶纤维放入成球机中，经过多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机后，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用X点滚轴形成四小点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得一种X点固定的保暖絮片。
实施例5：
本发明提供一种四小点固定的粗/细涤纶纤维的保暖絮片。
第一步，开松混棉
选用80％的3.3tex×32mm和20％的1.0tex×38mm的两种涤纶纤维放入成球机中，经过多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机后，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用四小点滚轴形成四小点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得一种超蓬超轻的保暖絮片。
实施例6：
本发明提供一种四小点固定的涤纶/腈纶保暖絮片。
第一步，开松混棉
选用80％的3.3tex×32mm和20％的1.0tex×38mm的涤纶和腈纶纤维放入成球机中，经过多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机后，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用四小点滚轴形成四小点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得一种超蓬超轻的保暖絮片。
实施例7：
本发明提供一种四小点固定的三种涤纶纤维保暖絮片。
第一步，开松混棉
选用60％的3.3tex×32mm和20％的1.6tex×38mm和20％的1.0tex×38mm的三种涤纶纤维放入成球机中，经过多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机后，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用四小点滚轴形成四小点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得一种超蓬超轻的保暖絮片。
实施例8：
本发明提供一种四小点固定的对称结构保暖絮片。
第一步，开松混棉
选用80％的3.3tex×32mm和20％的1.6tex×38mm的两种涤纶纤维放入成球机中，经过多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机后，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为100g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上下两边包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用四小点滚轴形成四小点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得一种四小点固定的对称结构保暖絮片。
对比例1：
本发明提供一种四小点固定的羽绒保暖絮片。
第一步，开松混棉
将羽绒进行多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机中，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后进入超声波压花机，采用四小点滚轴形成四小点固定花型，固定点间的距离为10cm，制得与实施例1相同蓬松度的羽绒絮片。
对比例2：
本发明提供一种热固化保暖絮片。
第一步，开松混棉
将羽绒进行多道开松成球工艺后制得蓬松度为500in3/30g的半纤维球，然后将其投入混棉机中，进行纤维球二次开纤和混合工艺。
第二步，气流铺网
将开松混合后的涤纶纤维投入气流铺网机中，调节喂入速度将纤维球铺成均匀网状，克重为110g/m2，车速为4m/min。
第三步，包覆和固定
在纤维球网上层包覆5g/m2的涤纶网眼布，下层包覆克重为15g/m2的涤纶无纺布，然后直接放入烘箱中加热处理，烘箱温度为150℃，制得一种热固化保暖絮片。
参阅图4和图5，图4为实施例1中一种超蓬超轻的保暖絮片和实施例2、实施例3和实施例4表面的固定花型。图5为实施例1中一种超蓬超轻的保暖絮片和实施例2(单点)、实施例3(双点)和实施例4(X点)固定点的漏点率，可见四小点花型固定的絮片几乎没有漏点，絮片的固定效果良好。
参阅图6，图6为实施例1中一种超蓬超轻的保暖絮片、实施例5、和实施例6和实施例7的部分性能参数对比。从图中可以发现，四种不同纤维比例参数制备的保暖絮片的压缩回复率、保暖率和洗涤偏移率相差很小，各项性能均很好。
参阅图7，图7实施例1中一种超蓬超轻的保暖絮片和实施8中一种四小点固定的对称结构保暖絮片的性能对比。从图中可以发现，一种超蓬超轻的保暖絮片的压缩回复率和保暖率略高于一种四小点固定的对称结构保暖絮片，但实施例八的洗涤偏移率更低，两者的性能良好，因此，两种结构的絮片可根据应用场景和需求选择性使用。
参阅图8，图8为实施例1中一种超蓬超轻的保暖絮片和对比例1和对比例2中羽绒絮片的性能对比。如图所示，一种超蓬超轻的保暖絮片与相同蓬松度的羽绒絮片相比，其克罗值为3.66，优于对比例1和对比例2，说明实施例1具有良好的保暖性。而且实施例1的洗涤偏移率为3.5，远低于对比例一和对比例，说明实施例1具有良好的稳定性，不易发生偏移出现冷点的现象。
综上所述，本发明提供了一种超蓬超轻的保暖絮片，生产过程属于清洁生产，无化学添加剂。成品超蓬超轻、保暖性好、蓬松度高、清洗不变形、无冷点、性价比高等优点，适用于服饰鞋帽、床上纺织用品、户外睡袋、枕头等领域。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种超蓬超轻的保暖絮片材的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
(1)开松混棉：首先将纤维开松成一定蓬松度的半球形纤维球，然后通过气流成网技术将纤维球铺成均匀网状，得到中间夹层；
(2)气流铺网：用上层轻薄的网眼布或无纺布，下层无纺布将步骤(1)所得的中间层夹在中间，形成空气保温层；
(3)包覆和固定：用超声波工艺加固，得到超蓬超轻的保暖絮片。
2.根据权利要求1所述的一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，其特征在于，絮片的三层材料均为低熔点纤维，三层材料为同种或不同纤维，每层采用两种及以上的低熔点纤维复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，其特征在于，絮片厚度：絮片上层≤絮片下层＜絮片中间层；优选地，絮片上层、絮片下层、絮片中间层三层絮片厚度分别为0.01mm-0.2mm；0.01mm-0.2mm；5mm-50mm。
4.根据权利要求1所述的一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述纤维为不同长度的涤纶纤维球，蓬松度为300-800in3/30g，纤维长度为25-45mm，细度为0.5-3.5tex。
5.根据权利要求1所述的一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，气流铺网的最大幅宽为2.6m；
优选地，所述步骤(1)中，开松混棉包括多道开松成球工艺和二次开纤和混合工艺，具体设备参数为，开松罗拉32-50Hz，料仓钉帘32-45Hz，开松主机25-35Hz，开送风机25-35Hz，开棉主机25-40Hz，开棉罗拉15-50Hz。
6.根据权利要求1所述的一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，絮片的上层采用网眼布或无纺布，克重为5-30g/m2；下层采用无纺布，克重为5-30g/m2，车速为2-15m/min。
7.根据权利要求1所述的一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，网眼布和无纺布的材质为涤纶、丙纶、腈纶、锦纶、聚乳酸及其他低熔点纤维，优选为涤纶。
8.根据权利要求1所述的一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，超声波压花机的最大焊接宽度为2.6m，最大焊接速度为30m/min；波头长度为15cm，波头压力为0.1-0.7N，超声波点之间的距离为5-15cm，车速为2-15m/min。
9.根据权利要求1所述的一种超蓬超轻的保暖絮片材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，超声波压花机采用固定的花型包括单点、双点、四小点、X点等多种花型；优选地，采用四小点花型进行压花，相邻两个花型之间同位置的固定点间的距离为10cm；更优选地，每个单独的四小点花型四点间距为3mm；进一步地，所述步骤(3)中，絮片的生产速度为2-15m/min，克重为50-320g/m2。
10.根据权利要求1-9任一项制备方法所得超蓬超轻的保暖絮片材料在服饰鞋帽、床上纺织用品、户外睡袋、枕头等领域的应用。
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