一种气流堆砌成型仿生鸟巢棉的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种仿生鸟巢棉的制备方法，属于非织造布领域，尤其涉及一种气流堆砌成型仿生鸟巢棉的制备方法，具体适用于缩短加工工艺流程、提高原材料的利用率。
【背景技术】
[0002]蓬松材料是人们生活中的必需品，可用于家具、音箱吸音棉、婴儿用品、坐垫、床业用品、胸罩罩杯、汽车内饰、体育用品等领域。蓬松材料按制备方法通常可分为海绵、经编间隔织物、三维弹性机织物、非织造布四大类。
[0003]海绵，是一种多孔材料，是一种聚氨酯泡沫材料，重量轻，手感柔软丰满且回弹性好。由于海绵价格低廉，应用量大，在市场中占据主导地位。但这种发泡材料的生产会造成环境污染，废弃物也难以处理，不能回收利用；产品的透气性、散热性能较差;且易发黄，透气性、舒适性较差。随着人们环保意识的增强和对舒适性要求的提高，它的应用受到了一些新型替代材料的挑战。
[0004]三维经编间隔织物，是一种非常灵活多样的经编针织物，具有独特的三维立体结构和优异的性能，在许多方面可以替代海绵材料。三维经编间隔织物的生产过程无污染、牢度好、不分层，且具有舒适性、透气透湿性和原料适应性广等特点，广泛应用于汽车座椅材料、运动鞋鞋垫材料、服装衬里材料、成形文胸罩杯材料、高性能运动服材料、卫生床垫罩材料。但其结构复杂，制作工序繁琐，导致成本太高，不易推广应用，且其厚度有限，一般只能制作3-5层结构，极大的限制了其应用。
[0005]三维弹性机织物，是一种建立在平面机织结构叠加的基础上，通过在厚度方向引入接结纱而一次成型的三维纤维集合体，由三组或更多组纱线在三维立体面上取向，三个方向的纱线相互穿插交织或连接，形成结构稳定的三维整体状态。根据交织规律的不同，有正交结构、角联锁结构、三向(或多向)交织结构、正交实心结构、变截面立体结构、管状结构和多轴向结构。但其织造结构复杂，制造成本较高，目前还难以普及应用。
[0006]非织造布用作蓬松材料主要是絮片、喷胶棉或直立棉，是一种新型的蓬松材料，具备蓬松、压缩回弹性高等性能，与海绵相比，具有不黄变、透气性好、尺寸稳定等特点，且废弃物可回收利用。非织造布的加工工艺流程一般需要经过原料开松、梳理、交叉铺网或垂直铺网、喷胶、烘燥等工序，不仅加工流程长，而且以非织造布做原料加工成品时，例如成形文胸罩杯，需要专用的设备，且由于成品的形状与非织造布结构不一致，导致加工过程中有大量废料产生，材料利用率低。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是克服现有技术中存在的加工工艺流程长、材料利用率低的缺陷与问题，提供一种加工工艺流程短、材料利用率高的气流堆砌成型仿生鸟巢棉的制备方法。
[0008]为实现以上目的，本发明的技术解决方案是:一种气流堆砌成型仿生鸟巢棉的制备方法，该制备方法包括依次进行的开松混合工序、堆砌成型工序、烘燥冷却工序、成品取出工序;所述制备方法还包括气流输送工序，且气流输送工序位于开松混合工序、堆砌成型工序之间；
所述开松混合工序是指:对低熔点涤纶短纤维、三维卷曲的中空涤纶短纤维开松混合以得到混合纤维；
所述气流输送工序是指:用气流输送上述混合纤维沿进料管前行以进入成型模的内腔中；
所述堆砌成型工序是指:在气流的作用下，混合纤维不断填塞进内腔中，直至内腔被混合纤维堆满，停止输送，此时，内腔中的混合纤维堆砌成毛坯体；
所述烘燥冷却工序是指:对内腔中的毛坯体依次进行烘燥操作、冷却操作以得到成品； 所述成品取出工序是指:将上述成品从成型模的内腔中取出，即可完成本制备方法。
[0009]所述混合纤维的组成成分及重量份比例为:低熔点涤纶短纤维20-45，三维卷曲的中空涤纶短纤维55-80。
[0010]所述低熔点涤纶短纤维为皮芯结构型涤纶短纤维，其熔点<130°。
[0011]所述成型模包括上、下结合的上模块、下模块，且在上模块、下模块上都开设有透气孔。
[0012]所述烘燥冷却工序中，所述烘燥操作是指对上模块的透气孔通入热空气，并由下模块的透气孔排出热空气;所述冷却操作是指对上模块的透气孔通入冷空气，并由下模块的透气孔排出冷空气。
[0013]所述热空气的温度为180°-230°，所述冷空气的温度为室温。
[0014]所述进料管为横置的锥台结构，包括进口端、闭口端与斜侧壁，所述进口端的周边经过斜侧壁与闭口端的周边相连接，进口端的面积小于闭口端的面积，所述斜侧壁的顶部上近进口端的部位开设有上斜吹风装置，斜侧壁的底部上近进口端的部位开设有下斜吹风装置，上斜吹风装置、下斜吹风装置均朝向闭口端斜吹，斜侧壁的底部上位于下斜吹风装置、闭口端之间的部位上开设有至少一个落料口，该落料口与位于其正下方的上模块的顶部相连接。
[0015]所述闭口端为外凸的圆弧结构，包括相互连接的上闭口部与下闭口部，所述下闭口部上设置有辅助风区，该辅助风区由内至外依次包括内弧网、中楞条与外弧网，内弧网、外弧网的顶端均与上闭口部的底部相连接，内弧网、外弧网的底端均与斜侧壁的底部相连接，内弧网朝向进料管的内部凸出设置，外弧网朝向进料管的外部凸出设置，内弧网、外弧网之间设置有可旋转的中楞条，中楞条的顶端经上旋转轴与上闭口部的底部相连接，中楞条的底端经下旋转轴与斜侧壁的底部相连接，且在中楞条的侧部上设置有至少三个棱面。
[0016]所述上模块的顶部开设有与封闭座镶嵌连接的入料口，上模块的底部与承接环的顶部旋转连接，承接环的底部与下模块的顶部旋转连接，下模块的底部的外部罩连有一个抽风装置，下模块侧部上近抽风装置、下模块交接处的部位外套有一个助风环，该助风环的内环边与下模块的侧部相铰连，助风环的外环边与下模块的侧部活动连接，外环边、下模块的交接处高于内环边、下模块的交接处，内环边、下模块的交接处高于抽风装置设置。
[0017]所述烘燥冷却工序中，所述烘燥操作、冷却操作均以通风环节对内腔中的毛坯体进行烘燥、冷却，所述通风环节是指:
先在上模块的外部罩上一个同轴的上风罩，该上风罩为顶部封闭、底部开口结构，上风罩的顶部开设一个风罩口以与嵌入其内部的封闭座旋转配合，再解开助风环的外环边与下模块之间的连接，在重力的作用下，外环边绕内环边、下模块的铰连处向下旋转，直至助风环沿下模块的侧围全部展开为止，然后在下模块、助风环的外部罩上一个同轴的下风罩，该下风罩为顶部开口、底部封闭结构，上风罩的底部与下风罩的顶部对接，再经上风罩、下风罩的外表面上开设的多个通风孔对位于其内部的上模块、下模块输入风能，其中，经透气孔吹入内腔中的风能对毛坯体进行烘燥或冷却，其余的风能则作用于上、下模块的侧壁以及助风环上，作用于助风环上的风能上顶助风环以使成型模悬空，作用于上、下模块的侧壁上的风能则使悬空的成型模绕风罩口持续旋转，最终在旋转的状态下对内腔中的毛坯体进行烘燥或冷却。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
1、本发明一种气流堆砌成型仿生鸟巢棉的制备方法中，在开松混合工序、堆砌成型工序之间增设了气流输送工序，使得本发明能通过气流输送的方式将制造成品所需的混合纤维沿进料管前行以进入成型模，待混合纤维堆砌成型为毛坯体后，再对毛坯体烘燥、冷却以获取成品，其优点如下:首先，能制作出与非织造布在性能上相媲美的产品，即具备蓬松、压缩回弹性高、不黄变、透气性好、尺寸稳定、废弃物可回收利用等优点的仿生鸟巢棉;其次，本设计在开松、烘燥之间只需气流输送、堆砌成型即可，与现有非织造布工艺相比，缩短了工艺流程，降低了操作难度;再次，本设计先由混合纤维直接堆砌成型为毛坯体，再对毛坯体烘燥冷却以制造成品，废料基本没有，原料的利用率极高。因此，本发明不仅能够制造出媲美非织造布的仿生鸟巢棉，而且缩短了加工工艺流程、提高了原材料的利用率。
[0019]2、本发明一种气流堆砌成型仿生鸟巢棉的制备方法中，混合纤维的组成成分及重量份比例为:低熔点涤纶短纤维20-45，三维卷曲的中空涤纶短纤维55-80，且由于制造过程中消耗很少，所以混合纤维的成分等同于最终产品的成分，其中，三维卷曲的中空涤纶短纤维的作用在于以卷曲的结构确保产品内具备一定的空隙，提高产品的保暖性，而低熔点涤纶短纤维的作用在于粘结，以将三维卷曲的中空涤纶短纤维粘结在一起，使产品具备一定的强度与弹性，尤其当低熔点涤纶短纤维为皮芯结构型涤纶短纤维时，其效果更佳。因此，本发明能提高产品的保暖性，而且能增强产品的强度与弹性。
[0020]3、本发明一种气流堆砌成型仿生鸟巢棉的制备方法中，当所述烘燥操作是指对上模块