专利名称：秸秆非织造布及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种非织造材料，特别是一种秸秆非织造布及其生产方法。
背景技术：
我国在改革开放以来农业进入了一个新的发展时机，农业每年大丰收。在丰收 喜悦的过程中，会产生大量的稻麦、玉米等秸秆。据估算，农村每年将产生六亿多吨的秸秆。 农民为了方便，普遍采用焚烧方法解决秸秆问题，这带来了严重的环境污染，加剧了温室效 应，危害人类身体健康，与2009年底国际上召开的哥本哈根气候会议相违背。所以焚烧秸 秆给人们的正常生活带来很大的影响。同行业很多技术人员经过考察，不断研究既不焚烧 秸秆，又可将秸秆进一步加以利用的方法，符合国家产业发展方向，此举对生态环境的改善 起到积极作用。目前对秸秆中的纤维素利用的研究，能提取秸秆中的纤维素，主要集中在 制作人造板材料或者木塑产品。但是由此加工出来的木质板及木质人造板，不能和普通人 造板相比，商业化应用极为有限。纤维的一大功能是纺纱，技术人员不断的研发秸秆新的用 途，利用秸秆中的纤维制作成纺织材料是将秸秆合理利用的有效途径。但至今未有专利报 道显示秸秆能够直接制造一般的纺织产品或者非织造布。纺织材料包括机织品、针织品和 非织造布。机织品和针织品是先将纤维纺纱，然后织布。纺纱纤维长度应大于22mm，最佳 为30mm以上。非织造布是将纤维定向或随机排列成纤维网，再通过摩擦、抱合、粘合或者这 些方法的组合，相互结合制成的片状物，使用的纤维是天然纤维或者是化学纤维，可以是短 纤维、长丝等纤维状，纤维长度可以最短l_2mm。据调查麦草、稻草等秸秆的纤维素长度仅 仅2mm左右，这种长度不能直接用于纺纱织布，所以秸秆中的纤维不能用传统方法制成纺 织品。所以如何合理利用如此短的纤维，设计出一种新的产品，既能方便快捷地处理田间秸 秆，又不会产生二次污染，而且可产生较高的社会价值，一直是同行业科技人员面临一大攻 关的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服以上不足，提供一种秸秆非织造布及其生产方法，有效地 利用秸秆生产一种非织造布，变废为宝，成本低廉，使用性能良好，手感柔软，不会发生纤维 脱落，吸水性好，特别适合制做工业擦拭布、保温材料、建筑材料或其他生活用品。未采用化 学加工方法，无二次污染，可生物降解，是一种绿色环保产品，而且操作简单、方便、安全。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是含有秸秆、输送网带、秸秆切碎机、 初分纤机、风机、精分纤机、空气室、聚酯网、预轧辊、红外加热器、热轧辊、非织造布卷，秸秆 是植物的草茎，秸秆堆放在输送网带的上面，输送网带口与秸秆切碎机进草口相连接，将切 碎后的秸秆纤维通过输送网输送到初分纤机中，再经过风机和输送管输送到精分纤机中， 再由风机管的输送管道将秸秆纤维送到空气室，在空气室中设有气流装置纤维呈均勻悬 浮状态，使秸秆纤维慢慢的沉降在聚酯网的上面，聚酯网连续向前推进，进入一对上下预轧 辊进行预压，初成型，在近靠预轧辊旁边设有红外加热器进行加热，使纤维网中的水被蒸发，再经过一对热轧辊加热轧压实，使秸秆纤维紧密的结合在一起形成非织造布卷，利用人 工分解筛选适当含水状态的新鲜秸秆，再经过秸秆的纤维分纤系统，将秸秆中的纤维分离 出来，形成均勻的纤维网，再将纤维网中的纤维结合起来，形成非织造布，构成了一种秸秆 非织造布及其生产方法。以下步骤选用70% -100%的草茎纤维，0-30%粘合纤维或胶粘剂组成1.选择未完全干燥，含有一定水份的秸秆，不低于10% ；2.将秸秆输送进秸秆的纤维分纤系统；3.干燥后，将秸秆中的纤维分离开来；4.分离开的纤维，形成均勻的纤维网；5.将纤维网中的纤维结合起来，形成有一定强度的非织造布；6.将非织造布打成卷；7.在生产工艺过程中，设有输送网带设备，用来输送切碎的秸秆和分纤的纤维；所形成的非织造布每平方米重量为20-1000GSM，最佳为45-600GSM ；厚度为 0. 4-4mm,最佳为0. 3_2mm ；密度为0. 35-0. 5克/立方厘米。本发明有益效果是本发明有效地利用秸秆生产非织造布，变废为宝，成本低廉。 使用该方法制造的秸秆非织造布具有良好的使用性能，手感柔软，不会发生纤维脱落，吸水 性好，特别适合制工业擦拭布，用于汽车保温层或建筑保温层等，也可以做失禁产品中间的 吸湿芯，如纸尿裤，卫生巾等。秸秆非织造布不使用化学加工方法，无二次污染，完全可生物 降解，是一种绿色环保产品。而且此流程可在田头地间进行，操作简单、方便、安全。
下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述图是秸秆非织造布及其生产方法工艺流程图。在图中1.秸秆、2.输送网带、3.秸秆切碎机、4.初分纤机、5.风机、6.精分纤机、 7.空气室、8.聚酯网、9.预轧辊、10.红外加热器、11.热轧辊、12.非织造布卷。
具体实施例方式在图中秸秆1是植物的草茎，秸秆1堆放在输送网带2的上面，输送网带2 口与 秸秆切碎机3进草口相连接，将切碎后的秸秆1纤维通过输送网输送到初分纤机4中，再经 过风机5和输送管输送到精分纤机6中，再由风机管的输送管道将秸秆1纤维送到空气室 7，在空气室7中设有气流装置纤维呈均勻悬浮状态，使秸秆1纤维慢慢的沉降在聚酯网8 的上面，聚酯网8连续向前推进，进入一对上下预轧辊9进行预压，初成型，在近靠预轧辊9 旁边设有红外加热器10进行加热，使纤维网中的水被蒸发，再经过一对热轧辊11加热轧压 实，使秸秆1纤维紧密的结合在一起形成非织造布卷12，利用人工分解筛选适当含水状态 的新鲜秸秆1，再经过秸秆1的纤维分纤系统，将秸秆1中的纤维分离出来，形成均勻的纤 维网，再将纤维网中的纤维结合起来，形成非织造布，构成了一种秸秆非织造布及其生产方 法。以下步骤
选用70% -100%的草茎纤维，0-30%粘合纤维或胶粘剂组成。1.选择未完全干燥，含有一定水份的秸秆1，不低于10% ；2.将秸秆1输送进秸秆1的纤维分纤系统；3.干燥后，将秸秆1中的纤维分离开来；4.分离开的纤维，形成均勻的纤维网；5.将纤维网中的纤维结合起来，形成有一定强度的非织造布；6.将非织造布打成卷；7.在生产工艺过程中，设有输送网带2设备，用来输送切碎的秸秆1和分纤的纤 维；所形成的非织造布每平方米重量为20-1000GSM，最佳为45-600GSM ；厚度为 0. 4-4mm,最佳为0. 3_2mm ；密度为0. 35-0. 5克/立方厘米。秸秆1的筛选生产秸秆非织造布要求秸秆1中的水分不低于10%，收获的秸秆1自然状态含水 率为5% -30%之间，秸秆1没有经过雨淋，没有经过长时间暴晒，小麦秸秆1、稻草杂草等 秸秆1 一般含水量为10% 15%。保持一定的新鲜程度和保持草茎秸秆1中含有足够的 水分，促进秸秆1分纤化作业，在纤维之间产生氢键结合力，提高产品的强度。并且减少后 道加工中产生的静电。所以应选择没有经过长时间暴晒的秸秆1，没有经过雨淋或者经过雨 淋适当翻晒的秸秆1，收割后一周到三个月的麦草秸秆1、稻草秸秆1为最佳选择材料。秸秆1中纤维的分纤将纤维分离开，采用束纤维分解成单纤维，并非提取其中的纤维素。其中的半纤维 素，木质素不需要去除，相反应该尽量保留其中的成份，以利于形成氢键。秸秆1中的灰份 或者其它粉尘成份，在加工过程中自然散发在大气环境中，首先对秸秆1中的束纤维进行 物理化分纤。为了分离秸秆1中的纤维，使用特殊的分纤机械进行纤维的分纤。可以采取两种方式先经过一粗疏机，再经过一精疏机进行分纤。经过热磨机解纤。磨浆参数为蒸汽压力0. 5-1. 2MPa,预热时间3 lOmin。将纤维化秸秆1铺成均勻的纤维网。纤维网中的纤维之间用适当的方式结合或粘合起来，形成有一定强度的非织造 布。利用纤维之间形成的氢键，或者加入粘合纤维或粘合剂赋予织物强度。氢键结合是最好的方法。秸秆1纤维是聚合物分子，含有氢元素，是氢键形成的必 要条件。缩短纤维间距离，增加纤维网中纤维的温度和湿度的方法，可以促进纤维间氢键形 成。为此，将纤维网先通过一红外加热器10，红外加热是通过红外线辐射，将纤维和其中的 水共振激发，是一种自热方式，对于氢键形成有利。再通过一对热轧辊11，进行热压。热压 可以将纤维压实，缩短了纤维之间的距离，有利于氢键形成。热压时一般上辊是钢辊，下辊 是橡胶辊。热压时纤维网温度一般80-135°C，压力在80-400牛顿/mm。可以在秸秆1纤维分离后的纤维网中掺入粘合纤维。热熔粘合纤维含量为 8-25%，最好为12%。粘合纤维最佳是低熔点双组份复合纤维，例如YCTEX Airbond0低熔 点复合纤维一般采用皮芯结构，一般皮层比芯层熔点低至少10°C。原料可以是PE/PP，PE/ PET等。YCTEX Airbond皮层纤维采取新的聚合物技术，不需要对纤维进行表面处理，就与纤维素纤维有良好的粘合力。也可以采用生物基材料形成，可以100%生物降解，对环境不 会产生污染影响。粘合纤维在130-150°C情况下，其皮层会熔化，与纤维素粘合在一起，从而 给予纤维网以一定的强度，形成非织造布。
原料和纤维中的杂质和灰份 秸秆1纤维自然生长而成，在生产过程中受自然环境的影响会积累灰份，沾上泥 土，因此在生产秸秆非织造布的过程中，应该尽量将其去除。为了解决问题，采用的方法是 在输送过程中使用有孔的聚酯网8，向上方行走输送物料，这样可以将部分灰份、泥土、杂质 从网眼中分离出去，保持原料的纯度。
权利要求
1.一种秸秆非织造布及其生产方法，含有秸秆、输送网带、秸秆切碎机、初分纤机、风 机、精分纤机、空气室、聚酯网、预轧辊、红外加热器、热轧辊、非织造布卷，其特征是秸秆是 植物的草茎，秸秆堆放在输送网带的上面，输送网带口与秸秆切碎机进草口相连接，将切碎 后的秸秆纤维通过输送网输送到初分纤机中，再经过风机和输送管输送到精分纤机中，再 由风机管的输送管道将秸秆纤维送到空气室，在空气室中设有气流装置纤维呈均勻悬浮 状态，使秸秆纤维慢慢的沉降在聚酯网的上面，聚酯网连续向前推进，进入一对上下预轧辊 进行预压，初成型，在近靠预轧辊旁边设有红外加热器进行加热，使纤维网中的水被蒸发， 再经过一对热轧辊加热轧压实，使秸秆纤维紧密的结合在一起形成非织造布卷，利用人工 分解筛选适当含水状态的新鲜秸秆，再经过秸秆的纤维分纤系统，将秸秆中的纤维分离出 来，形成均勻的纤维网，再将纤维网中的纤维结合起来，形成非织造布，构成了一种秸秆非 织造布及其生产方法。
2.根据权利要求书1所述的秸秆非织造布及其生产方法，其特征是 选用70% -100%的草茎纤维，0-30%粘合纤维或胶粘剂组成`1.选择未完全干燥，含有一定水份的秸杆，不低于10%；`2.将秸杆输送进秸杆的纤维分纤系统；
3.干燥后，将秸杆中的纤维分离开来；
4.分离开的纤维，形成均勻的纤维网；
5.将纤维网中的纤维结合起来，形成有一定强度的非织造布；
6.将非织造布打成卷；
7.在生产工艺过程中，设有输送网带设备，用来输送切碎的秸秆和分纤的纤维； 所形成的非织造布每平方米重量为20-1000GSM，最佳为45-600GSM ；厚度为0. 4_4mm，最佳为0. 3-2mm ；密度为0. 35-0. 5克/立方厘米。
全文摘要
一种秸秆非织造布及其生产方法，含有秸秆、输送网带、秸秆切碎机、初分纤机、风机、精分纤机、空气室、聚酯网、预轧辊、红外加热器、热轧辊、非织造布卷。本发明有效地利用秸秆生产非织造布，变废为宝，成本低廉。使用该方法制造的秸秆非织造布具有良好的使用性能，手感柔软，不会发生纤维脱落，吸水性好，特别适合制工业擦拭布，用于汽车保温层或建筑保温层等，也可以做失禁产品中间的吸湿芯，如纸尿裤，卫生巾等。秸秆非织造布不使用化学加工方法，无二次污染，完全可生物降解，是一种绿色环保产品。而且此流程可在田头地间进行，操作简单、方便、安全。
文档编号D04H1/42GK102146616SQ20101010724
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者宣志强 申请人:盐城纺织职业技术学院