专利名称：一种纤维棉及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维棉制造方法，更具体地说，本发明涉及一种使用低熔点纤维(热熔纤维)与其它纤维混合热处理的制备方法，本发明还涉及使用该方法所生产的一种纤维棉，它具有高透水性、高透气性，抗拉伸强度高，纤维棉质地均匀双面平整，厚度和密度可根据需要调整生产。本发明具体应用于纺织工业领域，特别是利用现在称为热定型机的热处理机进行纤维处理。
背景技术：
通过采用纤维生产的纤维棉产品广泛应用在床垫、座垫、絮片等家居用品、妇女卫生巾、护垫、婴儿尿裤(片)、湿面巾、一次性手术衣帽、口罩、医用手术台布、护理床单等卫生用品、汽车建筑用吸音隔热材料、工业场所空气预过滤工业用滤材保温材料、服饰内衬和保暖材料等领域，而纤维棉生产较多采用喷胶棉工艺或热熔棉工艺，这两种工艺各有不同。
喷胶棉采用的是普通纤维运用胶水或表层铺网使表面结构粘合，如以聚酯(PET)纤维为原料的喷胶棉生产工艺流程，通常要经开包机、开棉机、开松后送入给棉机，再经梳棉机梳理成薄状层状，即纤维呈二维分布，然后再将呈二维分布的薄状层状的聚酯(PET)纤维层用成型机折叠成所需的厚度，喷上胶粘剂，使层层叠叠的纤维相结合，烘干而成。由于喷胶棉的纤维主要呈二维分布，所以它的强力差、弹性和耐磨性较差且易起层。
而热熔棉工艺利用低熔点复合短纤维的纤维皮层有低温熔融性能，在110~180度的低温下熔融(部分产品在100或120℃摄氏度干热条件下即可熔融粘连的纤维，而普通涤纶短纤维的熔点为255度以上)，熔化的周边部分像胶水一样，与其他纤维粘合，具有粘合剂的功能。采用两种或两种以上经特殊加工的纤维，运用物理加工的方法，将一种低熔点纤维和其它纤维均匀混合，经加一样，与其他纤维粘合，具有粘合剂的功能。采用两种或两种以上经特殊加工的纤维，运用物理加工的方法，将一种低熔点纤维和其它纤维均匀混合，经加热后，使结构稳定。相对而言在保暖性、蓬松度、柔软性，防霉防虫蛀功能热熔棉比喷胶棉强，热熔棉结构稳定，抗拉扯、透气性、耐磨性等方面，热熔棉也比喷胶棉强。
低熔点纤维品种已有许多种，包括LMF(4080低熔点纤维)、低熔点聚烯烃热粘结纤维、聚酯复合纺丝生产的低熔点纤维、低熔点聚酯、聚丙烯、聚酰胺类热熔胶、低熔点的无规共聚改性聚酯等。
现有热熔棉生产工艺技术有许多，工艺流程通常包括开料、梳棉、成型、热烘粘接、定型、分切等，其中重要的工艺步骤定型工艺较为难把握，如果在热烘粘接后不定型，因热烘粘接后的热熔棉膨松，表面不平整均匀，密度难控制，即使进行压轧，热熔棉未到低于一定温度，松开后热熔棉又回复原状。有的采用模具定型，要等冷却才开模，费时费力，也不适合规模生产。其它制造方法如2000年11月14日申请的名称为“保暖棉的制造方法及由其制成的保暖棉”((专利申请号00127432.5)，公告号CN1352329，
公开日2002.06.05)专利技术，该发明提供一种保暖棉制造方法及由其制成的保暖棉。该方法所用的纤维原料中含有10-50％(重量)的低熔点纤维，纤维原料经开松、混合、梳理成网后，向单位面积纤维网上喷洒占单位面积纤维网重量的5-35％的水，然后在低熔点纤维的熔点温度下加热成型。该方法需加水后加热定型，对热熔棉的厚度和密度控制难以把握。
还有2001年07月16日申请的名称为“弹力棉”((专利号01108644.0)，公告号CN1397671，公告日2003.02.19)专利技术，该发明是用一种中空卷曲纤维和一种低熔点纤维配制成原料，由50％至70％的中空卷曲纤维和30％至50％低熔点纤维配制成原料，然后将配制的原料依次经过抓棉、开棉、梳棉及成网，原料成网后，再依次经过预针刺、倒针刺及正针刺，使纤维呈三维分布，经过一定的工艺流程制成纤维呈三维分布的弹力棉。显然，该技术需要在“原料成网后，再依次经过预针刺、倒针刺及正针刺，使纤维呈三维分布”，工艺和设备较复杂。
现有的其它热熔棉生产技术，对所生产纤维棉定型工艺的把握及厚度及密度的控制常需要复杂的工艺和设备，还难以达到满意效果，特别是制作的热熔棉质地不均、表面不平整。
发明内容
本发明针对现有的热熔棉生产技术中定型工艺设备复杂之不足，利用低熔点纤维在不同温度下熔融和凝固粘合的特性，构造出特定的热处理定型机，应用在热熔棉生产技术的后续工艺中，无须模具、针刺，也不需加水，更不用化学药剂或粘胶，不仅简化生产工艺，还可以根据需要生产出可控厚度和密度的热熔棉，提高产品质量。
本发明一种纤维棉及其制造方法定型工艺原理是经过加热混合均匀的低熔点纤维与其它纤维的混合物，趁其高温未冷却凝固的状况下，立即同时进行压轧快速冷却定型。对压轧间隙进行调节，可根据需要生产出可控厚度和密度的热熔棉，同时因对高温热熔棉进行骤冷的作用，可以稳定纤维中大分子的排列顺序，提高纤维的抗拉伸强度。根据这一创意，本发明采用的一种热处理定型机具备压轧和强制冷却的功能(该设备同时申请专利)，设计也是围绕这一要求进行。
本发明是这样实现的一种纤维棉的制造方法，采用10％至80％的低熔点纤维与其他纤维90％至20％配制成原料，将该配制原料依次经过开料、梳棉、成型、热烘粘接后，趁热同时进行压轧快速冷却定型，然后按要求分切包装，制得所需的纤维棉。
所述的其他纤维可以是化学纤维或人造纤维中的一种或多种混合，也可以是植物纤维、动物纤维、矿物纤维或人工合成纤维的一种或多种混合，还可以是上述各种纤维的混合。所述低熔点纤维的含量为10％至30％也可，在低熔点纤维的含量为20％即可达到满意效果，以纤维原料的总重量为基准。
如果对纤维采用经过处理的阻燃纤维和/或经过处理的抗菌纤维，那么，制造出的纤维棉就具有阻燃和/或抗菌功效。
本发明的一种纤维棉及其制造方法有如下有益效果1.简化了热熔棉生产工序，降低设备费用(包括设备维修费用)，且在常规热熔棉生产设备上略加改造即可实施；2.采用本发明不仅简化生产工艺，还可以根据需要生产出可控厚度和密度的热熔棉，提高产品质量，它具有高透水性、高透气性，抗拉伸强度高，纤维棉质地均匀双面平整。
3.采用本发明，因对高温热熔棉进行骤冷的作用，可以稳定纤维中大分子的排列顺序，提高纤维的抗拉伸强度。
下面结合附图对本发明一种纤维棉及其制造方法实施例进行详细说明。
图1为本发明采用的一种热处理定型机结构示意图；图2为本发明采用的一种热处理定型机侧面结构示意图。
具体实施例方式
一种纤维棉制造方法，工艺流程依次包括开料、梳棉、成型、热烘粘接、定型、分切等，现分别介绍如下，所述实施例是以非限定性示例的方式给出开料将10％至80％的低熔点纤维与其他纤维90％至20％配制成原料，本实施例采用20％的低熔点纤维LMF(4080低熔点纤维)与80％聚酯(PET)纤维(市场均有售)混合开松(一般由开料机混料机完成)，反复混合均匀后；送入梳棉工序该程序一般可由梳棉机完成，将混合好的纤维经过梳理使之平整均匀，纤维间的结构力增强变成网状后；进入成型工序将经过梳理后的棉网按设计要求的密度及幅宽通过来回铺网的方式给予初步成型后；进入热烘粘接工序投入烘箱，通过高温180-200℃(一般不要超过220℃)热烘，将低熔点纤维熔化，熔融粘连的纤维，熔化的周边部分像胶水一样，与其他纤维粘合，使混匀初步成型的网状纤维间相互充分粘和后；事先调节定型机升降装置，控制纤维棉的厚度，趁热立即进入定型工序投入专为本发明设计的定型机(具体结构、动作原理详见后面介绍)，启动风机和压轧装置，使通过定型机的纤维棉立即急剧冷却定型，达到所需要的厚度和密度；然后进入分切工序可通过分切机完成，调节纵切、横切间的刀距，按设计要求的长宽完成分切包装，完成纤维棉的制作过程。
当然，开料、梳棉、成型、热烘粘接、分切各工序均可采用现有的成熟技术，定型是本发明的主要创作要点，下面结合附图对本发明作进一步的描述图例说明1----主传动轴2-压辊组3-网带纠边辊4-网带 5-----纠边油缸 6----升降油缸7------上机台8-----下机台9----上风槽10----下风槽 11---从传动轴 12---热熔棉参照图1为本发明采用的一种热处理定型机结构示意图，分别位于上机台7、下机台8的压辊组2、2个主传动轴1和2个从传动轴11支撑着网带4，以及网带纠边辊3及其调整装置(包括纠边油缸5、网带纠边辊3等)等组成压轧传送装置，热熔棉12在上机台7、下机台8上的网带4之间通过，上风槽9、下风槽10及与之连接的风管、风机(因是常规技术，为简化起见，图中未示出)组成纤维棉冷却装置，对经过上机台(7)和下机台(8)之间间隙的纤维棉进行冷却，参见图2为本发明采用的一种热处理定型机侧面结构示意图，升降油缸6、电机及控制电路、液压泵、分油箱、油管、液压开关(因是常规技术，为简化起见，图中未示出)组成压轧传送装置的升降装置。
压轧传送装置为分别位于上机台7、下机台8的上下两排由若干对平行设置的压辊组2及其控制装置，所述压辊组沿纤维棉移动方向垂直并列分布，其长度大于或等于纤维棉宽度，为使生产出的纤维棉更平整，在所述上下两排压辊组上分别设置网带4，所述网带4分别由各自至少2个主传动轴1和2个从传动轴11支撑，主传动轴1分列压辊组2两侧并与压辊组2并列设置，从传动轴11设置在压辊组2外侧且有一段间距，该网带4罩在压辊组2、主传动轴1和从传动轴11上的网状或履带式透气网并随着压辊组2转动而移动。
为控制网带4带动纤维棉在规定的范围内正常移动，在所述压辊组2和网带4的外侧设置紧靠网带4网带纠边辊3及其调整装置，该调整装置为液压调节系统，包括纠边油缸5、电机及控制电路、液压泵、分油箱、油管、液压开关(因是常规技术，为简化起见，图中未示出)。
本实施列中压轧传送装置升降装置采用液压调节系统，包括图2中的升降油缸6及未示出的电机及控制电路、液压泵、分油箱、油管、液压开关，该液压调节系统采用现有技术即可，通过升降油缸6等的运行使上机台7和/或下机台8之间的间距(亦即上下网带4之间的间距)增减，控制生产的热熔棉的厚度和密度。
本实施列中纤维棉冷却装置采用风冷系统，在上机台7、下机台8上分别设置与外界连通的上风槽9、下风槽10，风槽口相对，形成贯穿的风道，在上风槽9与外界相通的风道上设置一个吸风机，在下风槽10与外界相通的风道上设置一个排风机，即风道风向由下向上流向。在所述风机与调速电路连接并接受其控制，风速可以控制，则针对不同厚度、密度、温度的纤维棉的生产控制可采用相应措施，以达到更佳效果。在风道的出风口设置风速和/或热敏传感器连接视觉和/或声学和/或显示报警装置，以及连接切断电源供应的紧急断路开关电路，可以及时对设备故障或产品质量问题进行自动预警，减少质量事故的损失。风机安装和控制以及报警装置均采用现有技术即可，在此不再多述。
当然，压轧传送、纤维棉厚度控制、冷却方式等还可以采取其它多种形式，比如升降装置采用齿轮传动，冷却采用水冷或在中空传动轴中通入循环冷却液等。
本发明主要工艺包括正常情况下，前序工艺经过加热混合均匀的低熔点纤维与其它纤维的混合物，趁其高温未冷却凝固的状况下，立即进入热处理定型机进行压轧冷却，事先根据需要调节压轧间隙，启动冷却系统和压轧传送装置，即可生产出可控厚度和密度的热熔棉，它具有高透水性、高透气性，抗拉伸强度高，纤维棉质地均匀双面平整。同样每平方克重(密度)的纤维棉经过本发明制造方法后，可随意控制其厚度及密度，质地均匀表明平整，现有技术无法做到。
当然，本发明不限于上述及附图示出的实施例，凡依本创造之精神所作的修改及等效变换，或在此基础上采用多种变形，如采用网格状透气传送带与带孔通压缩空气的压轧冷却装置配合进行定型，控制装置进行变动等等都属于本发明保护范围内。
权利要求
1.一种纤维棉的制造方法，其特征在于采用10％至80％的低熔点纤维与其他纤维90％至20％配制成原料，将该配制原料依次经过开料、梳棉、成型、热烘粘接后，趁热同时进行压轧快速冷却定型，然后按要求分切包装。
2.根据权利要求1所述的一种纤维棉的制造方法，其特征在于所述的其他纤维是化学纤维或人造纤维中的一种或多种混合。
3.根据权利要求1所述的一种纤维棉的制造方法，其特征在于所述的其他纤维是植物纤维、动物纤维、矿物纤维的一种或多种混合。
4.根据权利要求1所述的一种纤维棉的制造方法，其特征在于所述的其他纤维是人工合成纤维的一种或多种混合。
5.根据权利要求1至4之一所述的一种纤维棉的制造方法，其特征在于所述其他纤维是经过处理的阻燃纤维。
6.根据权利要求1至4之一所述的一种纤维棉的制造方法，其特征在于所述其他纤维是经过处理的抗菌纤维。
7.根据权利要求1所述的一种纤维棉的制造方法，其特征在于所述低熔点纤维的含量为10％至30％，以纤维原料的总重量为基准。
8.根据权利要求1所述的一种纤维棉的制造方法，其特征在于所述低熔点纤维的含量为20％，以纤维原料的总重量为基准。
9.一种纤维棉，其特征在于根据权利要求1至8之一所述方法制造的纤维棉。
全文摘要
本发明公开了一种纤维棉及其制造方法，涉及一种使用低熔点纤维(热熔纤维)与其它纤维混合热处理的制备方法及使用该方法所生产的一种纤维棉，具体应用于纺织工业领域，特别是利用热定型机的热处理机进行纤维处理，用10％至80％的低熔点纤维与其他纤维90％至20％配制成原料，将该配制原料依次经过开料、梳棉、成型、热烘粘接后，趁热同时进行压轧快速冷却定型，然后按要求分切包装，制所需的纤维棉。本发明定型工艺简化，操作方便，降低设备费用，还可以根据需要生产出可控厚度和密度的热熔棉，提高产品质量。
文档编号D04H1/542GK101050583SQ20071002786
公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者黄显飚 申请人:黄显飚