保温棉及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及服装和家纺领域，特别设及一种保溫棉及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚乳酸纤维是W玉米、小麦、木馨等植物中的淀粉为原料，经过发酵、缩合、聚合等 一系列反应制成聚乳酸，再经过纺丝而制成。聚乳酸纤维表面的抑值为6-6.5,纤维表面呈 弱酸性，与人体皮肤的pH值相接近，其具有亲肤性和安全性[马晓琳.聚乳酸纤维及织物湿 传递性能的研究[D].天津工业大学，200引，同时聚乳酸纤维还具有天然的抑菌性和防蛾 虫性。聚乳酸纤维的回潮率和强伸特性与聚醋纤维相近，具有良好的保溫性，其保暖性能是 棉纤维的1.5倍，且加工性能优异，已经广泛应用于纺织服装、一次性卫生用品、农用覆盖材 料等终端产品。随着聚乳酸产品平民化进程的加快，全世界对聚乳酸材料的消耗量不断增 加，由于在正常溫度和湿度条件下，聚乳酸纤维及其下游制品是一种物理性能稳定的材料， 具有良好的功能和使用性能，其废弃物在±壤或海水中经微生物作用可降解为二氧化碳和 水，但降解的周期较长，美国化化reworks公司在10多年的经营运作中，已回收约113.41的 PLA树脂，并转化成乳酸原料，然后被聚合再制成树脂转售;2011年，BioCor公司将23万英镑 PLA转化成乳酸，272.2t的材料再转化成可循环回收的PLA[郑辉林，苏海丽，张辉旋等.聚 乳酸废料的回收再利用述评[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2013,28(1):53-56]，因此如何更好利用不断增加的各种用途中所产生的聚乳酸废弃物，W更低的成本生产 民用产品，进一步扩大聚乳酸材料的市场占有率，是一件利国利民的好事情。
[0003] 保溫棉是一种用作服装或被稱夹层的材料，由于里外两面均有纺织面料包裹，因 而对用作保溫棉纤维的强力要求不是特别高，一般多采用中空、高卷曲的纤维，能够使制成 品产生高蓬松的保暖效果，因此，将聚乳酸再生料纺制的粗旦再生纤维开发保溫棉，是一种 非常合适的用途。
[0004] 对于采用聚乳酸纤维新料制作保暖絮片的相关报道有： 专利CN201410374773.6公开一种可降解环保型絮片材料及其制备方法，采用木棉纤维 40-80%，聚乳酸中空纤维12-36%，聚乳酸皮忍纤维8-24%，所述聚乳酸中空纤维的线密度为 4-10D，长度为38-76皿1，烙点为160-170°C;所述聚乳酸皮忍纤维的线密度为1.5-2D，长度为 38-76醒，皮层烙点为100-135°C，忍层烙点为160-170°C，是利用聚乳酸双组份纤维作为粘 合加固的手段而制成的保暖絮片；专利CN201410413362.3公开一种纯聚乳酸絮片及制造方 法，包括上层絮片、中层絮片和下层絮片，所述上层絮片和下层絮片均采用采用直径1.2D-3D、长度38-64mm的双组分聚乳酸短纤维，所述中层絮片采用直径3D-10D、长度42-76mm的中 空聚乳酸短纤维，也是利用聚乳酸双组份纤维作为粘合加固的手段，进而制成聚乳酸纤维 保暖絮片。
[0005] 专利CN200910045193.1公开一种绿色可完全降解型保暖材料及其生产方法，采用 木棉纤维40~60份、聚乳酸双组分纤维10~40份、聚乳酸中空纤维15~40份;经抓棉、混棉、 称重、开松、机械梳理、杂乱成蓬松的=维立体网状结构纤维网后，首先经过预先针刺，然后 再经热烙定型、冷却、卷绕等工序而成的。
[0006] 发明人通过大量实验发现，上述立个专利中，专利CN20 14 10374773.6和 CN201410413362.3设及聚乳酸纤维的保暖絮片是通过聚乳酸双组份纤维作为粘合加固的 介质，粘合加固时采用的溫度为115-145°C，而聚乳酸双组份纤维烙程较长，干态的聚乳酸 双组份纤维在80°C时即产生软化，到145°C全部烙化完成，运个过程中PLA双组分纤维的皮 层是逐渐烙融将周围的纤维烙接在一起，如果溫度超过1l〇°C周边的单组份PLA纤维会产生 较大收缩，同时也会导致部分聚乳酸纤维手感变硬，因此完全采用热作为PLA纤维网加固的 手段很难实现;专利CN200910045193.1是采用机械针刺加固和热加固相结合的手段，虽然 能够很好的实现纤维网的良好加固，但机械针刺加固会在一定程度上影响到絮片的蓬松 性，因此，在W聚乳酸为原料制备保暖用品时，既要考虑聚乳酸纤维本身耐热性差，又要考 虑产品的蓬松性，同时兼顾环保和可降解性是非常必要的，而现有技术所采用的加工方法 很难保持保暖用品的蓬松性和柔软性。
【发明内容】
[0007]针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种保溫棉及其制备方法。
[0008]根据本发明实施例的第一方面，提供一种保溫棉的制备方法，其特征在于，所述方 法包括： 将聚乳酸边角废料烙融重新造粒，得到再生聚乳酸粒料； 将所述再生聚乳酸粒料经过烘干后送入烙融纺丝机中，纺丝溫度控制在210-230°C，纺 丝速度控制在1000-1200m/min，经过热定型、卷曲和切断后，得到再生聚乳酸纤维，所述热 定型分为S区，所述S区的热定型溫度分别为118-122°0、145-148°0、148-152°(3，所述^区 的热定型时间共计为8-12min; 对所述再生聚乳酸纤维进行预处理，再通过开松、混合、梳理、交叉铺网、加固、固化定 型、分切和卷绕工序，制备得到保溫棉，包括： 1) 预处理:使用处理液对所述再生聚乳酸纤维进行抗静电和上娃处理，并将喷洒所述 处理液后的所述再生聚乳酸纤维盖上塑料布炯2地，使所述再生聚乳酸纤维的回潮率达到 7-10%，表面硅油含量为0.8-1.5%，所述处理液的配比为抗静电剂:硅油:水为8-12%: 6-10%: 78-86%； 2) 成网：将预处理后的所述再生聚乳酸纤维经过开松、混合、气流喂棉和梳理机梳理后 送入交叉铺网机，得到再生聚乳酸纤维网，交叉铺网的层数为3-6层，铺网速度为28-32m/ min； 3) 加固：选用含固量为38-50%的环保型低溫粘合剂，按照粘合剂:水为1:3-5的比例配 置工作液，用四喷头喷枪向所述再生聚乳酸纤维网喷洒所述工作液，所述四喷头喷枪的工 作压力为2-4.化奸/cm2，喷洒量14-16g/s; 4) 固化定型：固化定型时采用包含底层、中层和上层的=段式烘箱，将所述再生聚乳酸 纤维网的正面喷洒所述工作液后首先送入底层烘箱，烘干溫度为60-70°C，出底层烘箱后再 对所述再生聚乳酸纤维网的反面喷洒所述工作液，然后送入中层烘箱，烘干溫度为80-90 °C，最后在上层烘箱固化定型，定型溫度控制在90-100°C，出烘箱后得到定型好的所述再生 聚乳酸纤维网； 5)卷绕:将定型好的所述再生聚乳酸纤维网经过切边后卷绕，得到保溫棉，所述保溫棉 的宽度为3.2m，所述保溫棉的纤维网中含胶量为5.5-9.8%(针对纤维的质量百分比），生产 时车速为6-8m/min。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述将聚乳酸边角废料烙融重新造粒，得到再生聚乳 酸粒料，包括： 1) 将废弃透明的聚乳酸边角余料进行粉碎，得到规格长X宽X高为（l-4)mmX(2-5) mmX(0.1-0.5)mm的聚乳酸粉碎料； 2) 将所述聚乳酸粉碎料在60°C的溫度条件下干燥5-化； 3) 将扩链助剂、增初剂、润滑剂和抗氧剂在30-40°C条件下干燥4-化； 4) 将0.75-1.2%份所述扩链助剂、1-5%份所述增初剂、0.2-0.5%份所述抗氧剂和0.5-1% 份所述润滑剂（W所述聚乳酸粉碎料为100份进行计算)与所述聚乳酸粉碎料混合均匀，得 到聚乳酸混合料； 5) 将所述聚乳酸混合料送入双螺杆挤出机，经过烙融挤出得到聚乳酸流体，将所述聚 乳酸流体经孔径为5mm的模孔挤出，并经过水冷后切粒，获得直径X长度为1.5-3.5mmX2-4mm的再生聚乳酸粒料，所述双螺杆挤出机各段溫度设定分别为130-140°C、150-160°C、 160-170°C、170-180°C、160-170°C，所述聚乳酸流体的挤出速度为60-70m/min。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述再生聚乳酸粒料的数均分子量为8.5-10万，烙点 为 152-160°C。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述扩链助剂为C皿-4370;所述增初剂为硬脂酸和硬 脂酸巧的混合物，所述增初剂中硬脂酸和硬脂酸巧的混合比为1:1;所述润滑剂为油酷胺、 芥酸酷胺中的至少一种;所述抗氧剂为AS4500。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述再生聚乳酸纤维的线密度为5-11D，长度为51-65mm，纤维断裂强度为2-3.5cN/dtex，断裂伸长率为25.8-42.5%，卷曲个数为20-24个/ 25mmO
[0013]作为本发明的进一步改进，所述保溫棉的克重在120-380肖/1112，厚度为34.6