专利名称：一种木棉絮料的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种木棉纤维絮料的制造方法，特别是涉及一种持久回弹、结构增强、高效保暖木棉絮料的制造方法。
背景技术：
木棉纤维是锦葵目木棉科内几种植物的果实纤维，属单细胞纤维，其附着于木棉蒴果壳体内壁，由内壁细胞发育、生长而成。一般长约8～32mm、直径约20～45μm。纵向外观呈圆柱型，表面光滑，不显转曲；截面为圆形或椭圆形，中段较粗，根端钝圆，梢端较细，两端封闭，细胞中充空气，纤维的中空度高达80～90％。
我国南方使用木棉纤维制作被褥的历史可以追溯到晋代，但自宋、元以后，随着棉花的种植和推广，木棉不再是获取纤维的主要植物，木棉纤维作为絮料并未得到广泛应用。因为木棉纤维细且柔软、纤维较短，其絮制品的强度低、持久回弹性差，容易出现局部破洞和迅速被压瘪的情况，保暖和舒适功能衰减较快。但是，木棉纤维的独特性能是目前其他纤维不可比拟的，木棉纤维的中腔大、保暖性好、质地轻，是目前已发现的中空度最高的纤维材料，近几年人类运用所谓高技术制造的单孔中空纤维的中空度只能达35～40％，所以木棉纤维在保暖絮料上应该有很好的发展空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种持久回弹、结构增强、高效保暖的木棉絮料的制造方法，以弥补现有技术的不足，满足生活和生产的需要。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种木棉絮料的制造方法，包括如下步骤a.选用纤维原料；纤维原料的组分和质量百分含量为天然木棉纤维25～90％低熔点纤维 5～40％压缩回弹性好的化学纤维 0～70％b.将纤维原料混合开松后，进行成网处理，形成纤网；c.将成网处理后的纤网进行粘合。
作为优选的技术方案，所述的低熔点纤维为已纶、丙纶等聚烯烃纤维，PA6/66/12三元共聚酰胺纤维等共聚酰胺纤维、低熔点涤纶等共聚酯纤维和皮芯型的聚丙烯/聚乙烯、聚酯/共聚酯复合纤维，并列型的聚丙烯/聚乙烯复合纤维等低熔点复合纤维中的一种或几种。所述的压缩回弹性好的化学纤维为单孔或多孔三维卷曲中空化纤或如聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维等高弹性纤维中的一种或几种。所述的纤维原料的成网处理方式为梳理成网、气流成网或垂直成网等常规成网方法。所述的纤维原料的粘合方法为常用的热熔粘合法。
垂直成网目前仅国外有应用，其做法是在主体纤维中加入低熔点纤维，让混合物通过一个普通的开松、混合和梳理系统，将梳理后的纤网连续折叠，然后堆挤在一起，获得适当的紧密度，对这种密实的纤网均匀加热，使低熔点组分产生粘和作用，再通过降温，使纤维粘合点固结，最终絮片中的纤维呈垂直排列，其产品的优势在于良好的回弹性、重量轻、纤维细度和纤维类型范围广。
本发明的有益效果是实现了木棉纤维集合体较为合理的聚集状态，其絮料强力得到明显提高；并提高了木棉絮料的压缩回弹性；并保持了木棉絮料原有的高效保暖和轻质特性，使天然绿色的木棉纤维有可能跨入高档絮料市场。
图1本发明与现有技术所制得木棉絮料的拉伸断裂强度比较图2本发明与现有技术所制得木棉絮料的压缩弹性率比较图3本发明与喷胶棉的保暖性比较本发明的构思是这样的纺织品中热量的传递一般通过传导、对流、辐射三种途径进行。辐射热阻和对流热阻可以被认为是纺织品本体热阻的一部分。就絮片而言，针对具体的使用条件，由于纤维集合体内部的温差比较小，因此认为辐射热量会很小；由于絮片表面有防风层，因此认为对絮料的对流传热量也不必做过多追究，应该着重考查絮料的传导热阻。
增加絮料的传导热阻可以从以下两个方面着手①提高絮料中静止空气含量，使絮料尽可能蓬松，由于纤维的热传导能力远大于静止空气的热传导能力；②使用导热系数较小的纤维，但现有各种纤维导热系数的差异不大。
中空化纤纤维内的空隙主要是静止空气，木棉纤维中的空隙全部为静止空气。纤维内的空隙对提高絮片的保暖性能有一定的作用。目前市售的中空纤维通常为三维卷曲，纤维的卷曲尤其是三维卷曲也有利于纤维对空气的分割，对于提高絮料的保暖性能也有一定作用。而且，由于三维卷曲，中空纤维的压缩回弹性更好。中空纤维的体积重量较小，使用中空纤维的另一重要作用是达到减重目的，提高冬服和被褥的舒适性。这些是本发明选用木棉和其他中空化纤的第一大理由。
本发明选用木棉纤维的第二大理由是，细度较细的纤维比表面积较大，用它制成絮片时，絮片中含有较多的被纤维表面吸附的静止空气，而且细的纤维更有可能将絮片中的空气分割成细密的无定形气孔。因此，从理论上讲，纤维越细，自然对流的热损失就越小，同时可以保证絮料中含有较多的静止空气。木棉是目前人类发现的最细、并可直接使用的中空纤维。
但是，另一方面，细度较细的纤维由于刚度小而柔软，使得絮料又易于压瘪，会导致絮料的体积重量逐渐变大，逐渐变成薄而硬的絮片，从而丧失其良好的保温性及其他服用性能。通常用压缩弹性考查絮料的这方面性能，传统木棉絮料的致命缺陷就是压缩弹性差，本发明通过改变纤维间的接触状态和混用压缩回弹性好的化学纤维巧妙地解决了这一问题。
从整体上看，絮料中的纤维分布是随机的，纤维间有许多接触点，传统木棉絮料中纤维间的接触全部为摩擦接触，絮料受到压缩时，纤维发生弯曲变形的同时部分纤维之间发生摩擦滑移，压力去除后滑移变形很难回复。本发明加入热熔纤维固定了纤维间的部分接触点，通过减少滑移变形提高絮料的压缩弹性。同时混用部分压缩回弹性好的化学纤维提高纤维的弯曲变形回复能力。
通过热熔使纤维间产生粘合的另一重要作用是大幅度提高了木棉絮料的强度，克服了传统木棉絮料强度太低的致命缺陷。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细阐述，参照图1、图2、和图3。
实施例180％的木棉纤维、20％的聚丙烯/聚乙烯皮芯型复合(ES)纤维混合开松→气流成网→热熔粘合；实施例2
50％的木棉纤维、30％的四孔三维卷曲中空涤纶、20％的聚丙烯/聚乙烯皮芯型复合(ES)纤维混合开松→气流成网→热熔粘合；实施例350％的木棉纤维、30％的七孔三维卷曲中空涤纶、20％的聚丙烯/聚乙烯皮芯型复合(ES)纤维混合开松→气流成网→热熔粘合；实施例450％的木棉纤维、30％的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)纤维、20％的聚丙烯/聚乙烯皮芯型复合(ES)纤维混合开松→气流成网→热熔粘合。
按国标测定各实施例的性能，数据处理后，结果比较如下。如图1所示，与现有技术相比，本发明制得木棉絮料的拉伸断裂强度均得到明显提高。如图2所示，与现有技术相比，本发明制得木棉絮料的压缩弹性均得到明显提高，混入四孔或七孔三维卷曲中空涤纶时压缩弹性率更高；要说明的是，图2使用数据为急弹性压缩弹性率，由于纤维是粘弹性材料，缓弹性压缩弹性率要比图2的数据高出30％左右。将试样的实测热阻均折算到厚度为10mm后进行厚度折算热阻的比较，如图3所示，相比市售喷胶棉，4个实施例的保暖性得到明显提高。
权利要求
1.一种木棉絮料的制造方法，其特征在于包括如下步骤a.选用纤维原料，其组分和质量百分含量为天然木棉纤维25～90％低熔点纤维 5～40％压缩回弹性好的化学纤维 0～70％b.将纤维原料混合开松后，进行成网处理，形成纤网；c.将成网处理后的纤网进行粘合。
2.根据权利要求1所述的一种木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的低熔点纤维为聚烯烃纤维、共聚酰胺纤维、共聚酯纤维和低熔点复合纤维中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的一种木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的低熔点复合纤维为皮芯型的聚丙烯/聚乙烯、聚酯/共聚酯复合纤维、并列型的聚丙烯/聚乙烯复合纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的压缩回弹性好的化学纤维为单孔或多孔三维卷曲中空化纤或聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的纤维原料的成网处理方式为梳理成网、气流成网或垂直成网。
6.根据权利要求1所述的一种木棉絮料的制造方法，其特征在于所述的纤维原料的粘合方法为常用的热熔粘合法。
全文摘要
本发明公开了一种木棉絮料的制造方法，包括如下步骤选用25～90％天然木棉纤维、5～40％低熔点纤维、0～70％压缩回弹性好的化学纤维，将纤维原料混合开松后，进行成网处理，形成纤网；将成网处理后的纤网进行粘合处理；本发明实现了木棉纤维集合体较为合理的聚集状态，其强度和压缩回弹性得到明显提高，克服了传统木棉絮料的致命缺陷，并保持了木棉絮料固有的高效保暖和轻质特性，使天然绿色的木棉纤维可以跨入高档絮料市场。
文档编号D04H1/542GK1644779SQ20051002337
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月17日 优先权日2005年1月17日
发明者王府梅, 刘维, 楼英, 谈丽平 申请人:东华大学