多纤维层复合的弹性透气结构及其应用的制作方法

本发明属于无纺技术领域，具体涉及了一种多纤维层复合的弹性透气结构及其应用。

背景技术：

现有技术中用于家纺、服装、汽车、儿童用品等各领域的填充物非常多地采用聚氨酯(PU)海绵，海绵属于化工产品，其生产过程极不环保，使用中也存在诸如易变黄、不透气、不宜水洗等问题，而目前可作为填充用的环保无纺纤维材料如硬质棉、直立棉等在手感、弹性、受压后恢复等各方面的性能尚难以达到海绵的效果。

技术实现要素：

鉴于现有产品存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供了一种多纤维层复合的弹性透气结构及其应用，环保健康、质轻柔软、透气性佳，且受压后保型性佳。

本发明采用的技术方案是：

一、一种多纤维层复合的弹性透气结构：

主要由多层平行铺叠的纤维网层以及纤维网层之间作为夹层的纤维球层构成。每层纤维网层相平行铺叠。

所述的纤维网层平行铺叠后在纤维网层之间设置纤维球形成纤维球层，使得纤维网层和纤维球层相复合制成本发明。

所述的纤维网层和纤维球层均由短纤维制成。优选的制成纤维网层和纤维球层及絮片层的短纤维粗细为0.5～22D(旦尼尔)，长度32mm-81mm。短纤维为化学短纤维或者天然短纤维。

所述的短纤维采用低熔点的纤维，常用的有4080低熔点短纤维和三维中空短纤维。

所述的纤维网层是由短纤维通过梳理工艺得到的连续纤维网。

所述的纤维球层是采用由短纤维制成的纤维球(俗称球棉、珍珠棉)布置在相邻纤维网层之间形成。纤维球由短纤维揉搓成球状，纤维球大小尺寸根据具体需求而设定，可以规格相同，也可以规格不同。

所述平行铺叠是水平或者竖直铺叠，使得所述弹性透气结构是纤维网层和纤维球层水平或者竖直铺叠而成。

所述弹性透气结构在纤维网层和纤维球层水平或者竖直铺叠后的最上表面和最下表面均设置有絮片层。

纤维网层间隔纤维球层设置，每层纤维网层间夹纤维球层，即可以是n层纤维网层间夹以n层纤维球层，或者是n层纤维网层间夹以n-1层纤维球层。

所述的絮片层是采用短纤维制成通过梳理工艺得到的连续纤维网。

二、一种多纤维层复合的弹性透气结构的应用：在弹性填充用品和吸音材料中的应用。具体是用于填充于或者制作床上用品、家居用品、服装、汽车内饰、儿童用品和防护材料。

床上用品可以是枕头、床垫或者棉被，家居用品可以是沙发或者软包，汽车内饰是指可以填充在汽车座椅、内壁夹层中，服装是可以填充在衣服内层中作为缓冲和保暖，儿童用品可以是在童车、玩具中进行填充。

本发明利用多层平铺或直立的连续纤维网层构成填充基本结构以保持形状的稳定性。

本发明利用多层纤维球层作为夹层来降低密度并提供更好的回弹性和透气性。

本发明制品还可以在原料的短纤维中添加功能性纤维和天然纤维，来增加回弹性和透气性等其他方面的性能。功能性纤维常见可以采用的例如涤纶、丙纶、维尼纶、大豆纤维等，天然纤维常见可以采用的例如棉和羊毛等。

本发明的弹性透气结构具体是采用以下方式进行制作：

1)纤维网层和纤维球层通过不同的工序进行分别制备；

2)将纤维网层和纤维球层复合，并进行铺网叠层成型；

3)铺叠成型后再进行上下表面复合絮片层；

4)定型处理，定型处理后可进一步通过裁切或修边成卷。

本发明结构在上述生产过程中不需添加任何化学药剂，所以整个制作过程非常环保。

本发明具有的有益效果是：

本发明多层的纤维网层和纤维球棉层的组合结构可以使结构整体更柔软，弹性更好，在受压后也易于恢复原有形状，具有形状保持的稳定性，并且降低密度并提供更好的透气性。

本发明解决现有纤维结构在手感、弹性、受压后恢复等方面性能较差的问题，本发明环保健康、质轻柔软、透气性佳并且受压后保型性佳，能够在手感、弹性、受压后恢复等方面性能达到海绵同等的效果，即同时获得了优异的回弹性和透气性。

本发明的弹性透气结构能够克服现有聚酯纤维制成的棉制品长时间受压回复率较低(保型性差)的问题，又保持较高的透气率，将棉制品和海绵制品的优势综合在一起，同时具有优良的长时间受压回复率(保型性)、压缩率、蓬松度和透气率等方面的性能。

本发明可用于各种需要弹性填充的用品，如沙发、床垫、枕头、保暖服装、汽车内饰、儿童玩具、防撞防护包覆材料等，用以取代现有的聚氨脂泡棉，也可以利用其多层结构用来作为吸音材料，以及隔热垫等，因此本发明具有极大的市场应用价值和前景。

附图说明

图1为本发明水平铺叠后的第一种弹性透气结构示意图。

图2为本发明水平铺叠后的第二种弹性透气结构示意图。

图3为本发明水平铺叠后的第三种弹性透气结构示意图。

图4为本发明直立铺叠后的第一种弹性透气结构示意图。

图5为本发明直立铺叠后的第二种弹性透气结构示意图。

图中：絮片层1、纤维球层2、纤维网层3。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明的实施例如下：

实施例1

1)纤维网层3和纤维球层2通过不同的工序进行分别制备；

先采用短纤维制成通过梳理工艺得到的连续纤维网作为纤维网层3和絮片层1，接着采用由短纤维揉搓成球状的纤维球，将多个规格相同或者不同的纤维球尽可能均布地粘附纤维网层3的连续纤维网上，从而形成纤维球层2。

2)将纤维网层3和纤维球层2复合，并进行铺网叠层成型；

将一层纤维网和一层纤维球复合粘附组成的一层单复合层，将多层单复合层送入铺网机进行平行交叉铺叠成型形成多层纤维网层3和多层纤维球层2制成的连续复合层，连续复合层的最上层和最下层分别是纤维球层2和纤维网层3。

3)铺叠成型后再进行上下表面复合絮片层1；

在连续复合层的上表面和下表面再复合粘附一层连续纤维网作为絮片层1，絮片层1的厚度均大于中间的纤维网层3的厚度0.5-5mm。

4)定型处理，经输送带送入烘箱中加热，使低熔点的纤维熔化将纤维网和纤维球之间周围的纤维粘合在一起，从而使得纤维网和纤维球粘附在一起。再经冷却系统冷却定型。

5)定型处理后可进一步通过裁切或修边成卷。

最终形成如图1所示的弹性透气结构，即主要由多层水平平行交叉铺叠的纤维网层3以及纤维网层3之间作为夹层的纤维球层2构成，每层纤维网层相水平平行交叉铺叠后在纤维网层之间设置纤维球形成纤维球层，形成是n层纤维网层间夹以n层纤维球层，纤维网层和纤维球层通过水平铺叠相复合后的最上表面和最下表面再设置絮片层1。

实施例2

本实施例是在实施例1基础上，在连续复合层最外层的纤维网层3外表面粘附一层纤维球层2，使得连续复合层的最上层和最下层均为纤维球层2，形成是n层纤维网层间夹以n-1层纤维球层，然后在连续复合层的上表面和下表面再复合粘附一层连续纤维网作为絮片层1，絮片层1的厚度均大于中间的纤维网层3的厚度，最终形成如图2所示的弹性透气结构。

实施例3

本实施例是在实施例1基础上，在连续复合层最外层的纤维球层2外表面粘附一层纤维网层3，使得连续复合层的最上层和最下层均为纤维网层3，形成是n层纤维网层间夹以n-1层纤维球层，然后在连续复合层的上表面和下表面再复合粘附一层连续纤维网作为絮片层1，絮片层1的厚度均大于中间的纤维网层3的厚度，最终形成如图3所示的弹性透气结构。

实施例4

1)纤维网层3和纤维球层2通过不同的工序进行分别制备；

先采用短纤维制成通过梳理工艺得到的连续纤维网作为纤维网层3和絮片层1，接着采用由短纤维揉搓成球状的纤维球，将多个规格相同或者不同的纤维球尽可能均布地粘附纤维网层3的连续纤维网上，从而形成纤维球层2。

2)将纤维网层3和纤维球层2复合，并进行铺网叠层成型；

将一层纤维网和一层纤维球复合粘附组成的一层单复合层，将多层单复合层送入铺网机进行平行交叉铺叠成型形成多层纤维网层3和多层纤维球层2制成的连续复合层，连续复合层的最上层和最下层分别是纤维球层2和纤维网层3。

3)铺叠成型后再进行上下表面复合絮片层1；

在连续复合层的上下表面再复合粘附一层连续纤维网作为絮片层1，絮片层1的厚度均大于中间的纤维网层3的厚度0.5-5mm。

4)定型处理，经输送带送入烘箱中加热，使低熔点的纤维熔化将纤维网和纤维球之间周围的纤维粘合在一起，从而使得纤维网和纤维球粘附在一起。再经冷却系统冷却定型。

5)定型处理后可进一步通过裁切或修边成卷。

最终形成如图4所示的弹性透气结构，即主要由多层竖直平行铺叠的纤维网层3以及纤维网层3之间作为夹层的纤维球层2构成，每层纤维网层相直立平行铺叠后在纤维网层之间设置纤维球形成纤维球层，形成是n层纤维网层间夹以n层纤维球层，纤维网层和纤维球层通过竖直铺叠相复合后的最上表面和最下表面再设置絮片层1。

实施例5

本实施例是在实施例1基础上，在连续复合层最外层的纤维球层2外表面粘附纤维网层3，使得连续复合层的最外两层均为纤维网层3，形成是n层纤维网层间夹以n-1层纤维球层，然后在连续复合层的上表面和下表面再复合粘附一层连续纤维网作为絮片层1，絮片层1的厚度均大于中间的纤维网层3的厚度，最终形成如图5所示的弹性透气结构。

将上述实施例和普通硬质棉、普通直立棉和普通海绵一起进行比较测试：

将本发明的弹性透气产品、普通硬质棉、普通直立棉和普通海绵的四种以同样的尺寸在同样室内环境下进行测试，尺寸均为长宽厚300*200*40mm。获得的性能数据如下表。

上述测试中，压缩率和蓬松度均采用FZ/T 64003-2011标准进行测试，透气率采用GB/T 5453-1997标准进行测试。长时间受压回复率是采用10kg受压24小时、再去除压力4小时后测量的方式获得受压回复率情况。

压缩回弹性是通过压缩率和回复率两项指标来考核。

由上述实施例可见，本发明制成的弹性透气能够和海绵一样具有很高的长时间受压回复率，并能保留普通直立棉同等或更优异的压缩率、蓬松度和透气率，将直立棉和海绵两种材料的优异性能同时综合在一起，获得了突出显著、预料不到的技术效果。

上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定。