专利名称:喷熔粘结的弹力絮棉及其生产工艺的制作方法
本发明涉及一种喷熔粘结的弹力絮棉及其生产工艺，属于无纺布技术领域：
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目前，世界公知制造防寒被服使用的由短纤维制成的片状保暖絮棉，主要是喷胶棉和热熔粘结絮片。喷胶棉也称做表面喷洒粘结絮片，其生产方法是，采用棉纺或毛纺设备将涤纶(聚酯短纤维，如规格6d×65mm)经过开松混合，梳理铺网等工序制成纤维网层，然后在其表面喷洒粘合剂乳液，进入输送帘式烘干机烘干粘结成喷胶棉。用这种工艺生产的喷胶棉，表面纤维层粘结力强，光洁平滑，浮毛很少。但因表面喷洒的粘合剂乳液只能渗入到纤维网层很小的深度，故只能把表面纤维粘结牢固，而内部纤维则不能被粘结。因此，这种工艺只适用于生产120克/米2以下的薄型喷胶棉。除此之外，这种工艺对纤维原料的质量和规格要求又很高，即只适用于高
数(5d以上)和高卷曲度(卷曲个数3个/厘米以上)的涤纶短纤维，而不适用于低
数和低卷曲度的涤纶短纤维，也不适用于除涤纶短纤维以外的其他各种纤维，更不适用于各种次品纤维和纺织下脚纤维。如生产120克/米2以上的厚型喷胶棉，或采用低
数低卷曲度的短纤维和次品纺织下脚纤维，则生产的喷胶棉会形成两张表面粘结皮，即浮于纤维网层表面的纤维及纤维端头被粘合剂粘结，而内部纤维则不能被粘结。喷胶棉的两表面形成的两张粘结皮用手一揭即开，而内部纤维由于没有被粘结或很少粘结，极易错动，给缝纫工艺造成极大困难。喷胶棉总体粘结力差，抗压缩弹性低，保暖性差，单位面积重量小，这就限制了它在被服生产中的应用性能和范围。喷胶棉及其生产技术，总体技术先进，已在世界各国广泛应用。近几年来，我国已引进十几条喷胶棉生产线。由于高
数高卷曲度的涤纶短纤维国内目前尚不能生产，而其他纤维原料又不适用，因而，这些喷胶棉生产线绝大部分处于停产和半停产状态。
热熔粘结絮片的生产方法是，将低熔点粘结纤维(如丙纶-聚丙烯短纤维)与主体纤维(如涤纶-聚酯短纤维)按比例混合，经过常规的棉纺设备或毛纺设备开松混合，梳理铺网等工序先制成纤维网层，然后进入热熔粘结机加热，使低熔点粘结纤维熔化，把主体纤维粘结成絮片。热熔粘结絮片及其生产工艺的主要特点是，纤维原料适应性广泛(如各种品种与规格的化学纤维和天然纤维，正品、次品以及它们的纺织下脚纤维)，絮片内外部纤维都能相互交义粘结，形成骨架式立体结构，因而絮片的抗张强力大，抗压缩弹性恢复性强，保暖性好，而且最适合生产150克/米2以上的厚型絮片。但用此种工艺方法生产的絮片浮于纤维网层表面的纤维和纤维端头不能很好粘结，表面不光洁平滑，浮毛很多，极易从衣服的布面中钻出来，受穿用摩擦而滚成许多小纤维星球，极不雅观。另外，热熔粘结生产工艺对纤维原料间的相互混合均匀性要求高和在加热粘结过程中产生热收缩等原因，故不适于生产120克/米2以下的薄型絮片，这就限制了它在被服制造业中的应用性能和范围。
能否将上述两种絮片及其生产工艺加以复合，发展两者的优点，克服两者的缺点，创造一种性能更加完美的弹力絮棉及其生产工艺，从而扩大产品规格和应用范围，就是本发明的目的。
本发明就是将喷胶棉和热熔粘结絮片及其生产工艺加以复合，集这两种絮棉及其生产工艺的优点为一体，而同时又克服了它们各自的缺点，从而创造出了一种表面喷洒粘结内部热熔粘结的新型絮棉及其生产工艺，即喷熔粘结的弹力絮棉和喷熔粘结的生产工艺。本发明的特点是，产品表面粘结光洁平滑，浮毛很少，而内部纤维也以空间结构形式彼此交义粘结，因而絮棉粘结强力大，抗压缩弹性好，保暖性好。图1是喷熔粘结的弹力絮棉的截面图，1表示喷洒的粘合剂乳液在表面形成的粘结点或粘结膜，2表示相互交义粘结的内部主体纤维层;图2是图1-2的一个局部放大图，3表示粘结纤维熔化后形成的粘结点，它把数根主体纤维交义粘结在一起，4表示主体纤维。在生产工艺上，厚型和薄型絮棉都能生产，纤维原料适应性广泛，产品性能完美，生产规格和应用范围扩大，胜过现有技术喷胶棉和热熔粘结絮片，可广泛应用于防寒被服生产和其他行业中。
以下是本发明的详细内容一、本发明使用的原料本发明使用的原料包括主体纤维、粘结纤维和喷洒粘合剂三大部分。
1、主体纤维涤纶(聚酯纤维)、腈纶(聚丙烯腈纤维)、锦纶(聚酰胺纤维)、粘胶(纤维素纤维)、丙纶(聚丙烯纤维)、维纶(聚乙烯醇纤维)等各种化学纤维(包括常规、异型、中空、高
数和低
数、棉型、中长和毛型等所有规格的短纤维)和棉花、羊(驼)毛、蚕丝等各种天然纤维。以上各种纤维的正品、次品和纺织下脚纤维以及碎布再生纤维，均可做主体纤维，而且它们既可以单独使用做主体纤维，又可以任意混合做主体纤维，以生产出各种喷熔粘结的弹力絮棉。主体纤维的细度为1.5～15d，一般选用细度为1.5～6d，长度为33～76mm。
2、粘结纤维丙纶(聚丙烯纤维)、乙纶(聚乙烯纤维)、维萦(醋酸乙烯和氯乙烯共聚纤维)以及其他各种能起到热熔粘结作用的纤维。粘结纤维的细度为1.5～6d，最好选用1.5～2.5d，长度为33～65mm。
3.喷洒粘合剂乳液丙烯酸酯类及交联单体的共聚酯乳液，如日本钟纺NSC株式会社生产的X-LINK 125-2804、NACRYLIC 125-4280、ヨドゾ-ル A-7000、ヨドゾ-ル VC-500牌号的粘合剂乳液，西德巴斯夫公司生产的ACRONAL 230D、ACR-NOAL 250D牌号的粘合剂乳液，中国常州助剂厂生产的180＃粘合剂乳液，锦州市石油化工设计研究所生产的FZ-101～FZ-105牌号的粘合剂乳液等均属于此类粘合剂乳液聚醋酸乙烯酯乳液，如中国芜湖造漆厂生产的芜湖牌VBN型醋酸乙烯共聚乳液、南京永丰化工厂生产的醋酸乙烯共聚乳液均属于此类粘合剂乳液。其他的各种用于无纺布和喷胶棉的粘合剂乳液均包括在本发明使用的喷洒粘合剂乳液之列。
二.本发明产品种类及配方1.产品种类按喷溶粘结的弹力絮棉中主体纤维包含的纤维品种之不同，本发明产品分以下三大类，并按主体纤维品种命名絮棉名称。
(一)一元纤维絮棉(主体纤维只含有一种纤维)涤纶絮棉、腈纶絮棉、锦纶絮棉、维纶絮棉、丙纶絮棉、粘胶絮棉、棉花絮棉、羊(驼)毛絮棉、蚕丝絮棉。
(二)二元纤维絮棉(主体纤维含有两种纤维)涤腈絮棉、涤锦絮棉、涤维絮棉、涤丙絮棉、涤粘絮棉、涤棉絮棉、涤毛絮棉、涤丝絮棉、腈锦絮棉、腈维絮棉、腈丙絮棉、腈粘絮棉、腈棉絮棉、腈毛絮棉、腈丝絮棉、锦维絮棉、锦丙絮棉、锦粘絮棉、锦棉絮棉、锦毛絮棉、锦丝絮棉、维丙絮棉、维粘絮棉、维棉絮棉、维毛絮棉、维丝絮棉、丙粘絮棉、丙棉絮棉、丙毛絮棉、丙丝絮棉、粘棉絮棉、粘毛絮棉、粘丝絮棉，棉毛絮棉、棉丝絮棉，毛丝絮棉。
(三)多元纤维絮棉(主体纤维含有三种以上纤维)涤腈锦絮棉、涤腈维絮棉、涤腈丙絮棉、涤腈粘絮棉、涤腈棉絮棉、涤腈毛絮棉、涤腈丝絮棉、涤锦维絮棉、涤锦丙絮棉、涤锦粘絮棉、涤锦棉絮棉、涤锦毛絮棉、涤锦丝絮棉，涤维丙絮棉、涤维粘絮棉、涤维棉絮棉、涤维毛絮棉、涤维丝絮棉，涤丙粘絮棉、涤丙棉絮棉、涤丙毛絮棉、涤丙丝絮棉，涤粘棉絮棉、涤粘毛絮棉、涤粘丝絮棉，涤棉毛絮棉、涤棉丝絮棉，涤毛丝絮棉;腈锦维絮棉、腈锦丙絮棉、腈锦粘絮棉、腈锦棉絮棉、腈锦毛絮棉、腈锦丝絮棉，腈维丙絮棉、腈维粘絮棉、腈维棉絮棉、腈维毛絮棉、腈维丝絮棉，腈丙粘絮棉、腈丙棉絮棉、腈丙毛絮棉、腈丙丝絮棉，腈粘棉絮棉、腈粘毛絮棉、腈粘丝絮棉，腈棉毛絮棉、腈棉丝絮棉，腈毛丝絮棉;锦维丙絮棉、锦维粘絮棉、锦维棉絮棉、锦维毛絮棉、锦维丝絮棉，锦丙粘絮棉、锦丙棉絮棉、锦丙毛絮棉、锦丙丝絮棉，锦粘棉絮棉、锦粘毛絮棉、锦粘丝絮棉，锦棉毛絮棉、锦棉丝絮棉，锦毛丝絮棉;维丙粘絮棉、维丙棉絮棉、维丙毛絮棉、维丙丝絮棉，维粘棉絮棉、维粘毛絮棉、维粘丝絮棉，维棉毛絮棉、维棉丝絮棉，维毛丝絮棉;丙粘棉絮棉、丙粘毛絮棉、丙粘丝絮棉，丙棉毛絮棉、丙棉丝絮棉，丙毛丝絮棉;粘棉毛絮棉、粘棉丝絮棉，棉毛丝絮棉;涤腈锦维絮棉、涤腈锦丙絮棉、涤腈锦粘絮棉、涤腈锦棉絮棉、涤腈锦毛絮棉，涤腈粘棉絮棉、涤腈粘毛絮棉，涤腈丙粘絮棉、涤腈丙棉絮棉、涤腈丙毛絮棉;腈维粘棉絮棉、腈维粘毛絮棉，腈粘棉毛絮棉，……;涤腈粘棉毛絮棉，腈丙粘棉毛絮棉，……。
2.配方(一)主体纤维主体纤维占絮棉的70～92%，一般选用84～90%，而主体纤维中的各种成分可以按一定比例或任意比例相互混合。
(二)粘结纤维上述各类絮棉品种中主体纤维不包含丙纶的，可用丙纶、乙纶、维萦以及其它低熔点纤维做粘结纤维，包含有丙纶的只能用乙纶或其他熔点不大于乙纶的纤维做粘结纤维。粘结纤维的混用比例为8～30%，一般选用10～16%。
(三)喷洒粘合剂乳液可热交联的丙烯酸酯类共聚酯乳液(含固量40～50%)、醋酸乙烯酯共聚乳液(含固量38～40%)和其他喷胶棉、无纺布用粘合剂乳液。使用时用清水将粘合剂乳液稀释成浓度为6～20%的喷洒乳液。絮棉表面的喷洒粘合剂附着量为10～50克/米2。
三、生产工艺图3表示本发明的生产工艺流程。在该流程中从配料到梳理，根据对纤维原料开松充分混合均匀的要求，可选用棉纺设备、毛纺设备或无纺设备进行各种形式的配套组合。下面对生产工艺中的几个主要工序进行详细说明。
1.配料、开松与混合配料就是按设计好的混合比例分别称取主体纤维和粘结纤维进行混合。配好的纤维混合料先用毛纺和毛机打混开松1～2遍，再经过一套棉纺清花设备反复开松混合后打成棉卷，或用风机将混合料经过输棉管道送入梳棉机棉箱。棉卷应进行定量控制，棉卷的重量偏差一般为±200克，条干不匀率一般为0.7～1.3%。
2.梳棉铺网棉卷或纤维混合料经过梳棉机梳理，小纤维束被分梳成单根纤维状态并加以充分混合，最后从梳棉机道夫上生产出均匀而完整的纤维网。道夫纤维网由斩刀剥取下来，经过铺网机的输送和折叠铺放在缓慢运行的主输送帘上并合成厚纤维网层。纤维网层再经过压缩和牵伸，形成重量较轻的纤维网层，其单位面积重量可根据产品要求进行调节。
3.表面喷洒粘合剂乳液、烘干焙烘和热熔粘结这几道工艺可在同一台三阶输送帘式喷洒粘结烘干机中进行，如图4所示。图4中的6表示经过压缩和牵伸后的纤维网层，5表示主输送帘，7A和7B表示粘合剂乳液喷洒机，8、9、10分别表示下、中、上阶输送帘，11表示烘干机的保温箱体，12表示切割机，13表示絮棉成品卷绕机，箭头表示产品的运行方向。在纤维网层6连续运转状态下，首先由喷洒机7A将粘合剂乳液往复喷洒纤维网层的上表面，从下阶输送帘8进入烘干机烘干，出机后翻转身再由喷洒机7B向纤维网层的下表面喷洒粘合剂乳液，从中阶输送帘9进入烘干机烘干，然后再次翻转身从上阶输送帘10进入烘房上层进行高温焙烘热交联和热熔粘结，出机后即成为本发明产品-表器喷洒粘结内部热熔粘结的喷熔粘结的弹力絮棉。烘干机保温箱体内的温度下、中层一般为110～120℃，主要是将喷洒粘合剂中的水分烘干。上层温度应根据采用的粘结纤维的熔点进行调节。如粘结纤维采用乙纶，则烘干机上层温度应调为135～150℃，如粘结纤维采用丙纶，则烘干机的上层温度应调为165～190℃。在这个温度下表面喷洒的粘合剂在充分进行热交联的同时，纤维网层中混入的低熔点粘结纤维也被完全熔化，从而把纤维网层表面和内部纤维全都以粘结膜和粘结点的形式粘结牢固。喷熔粘结的弹力絮棉的生产工艺根据设备状况，表面喷洒粘结和内部热熔粘结这两种生产工艺可同时在一台三阶输送帘式烘干机中进行，也可以按先后顺序进行，即先制成表面喷洒粘结絮片(喷胶棉)，再经过热熔机进行热熔粘结，或先进行热熔粘结，而后再进行表面喷洒粘结，最后制成的产品，都是喷熔粘结的弹力絮棉，而实施的生产工艺也都是喷熔粘结的生产工艺。
喷熔粘结的弹力絮棉制成后，经过卷绕和切割形成定长的絮棉卷，最后进行成品包装。
实例取主体纤维涤纶短纤维(规格6d×65mm或3d×65mm)1000公斤。取粘结纤维丙纶短纤维(规格3d×51mm或1.5d×38mm)140公斤，与主体纤维相混合，并用和毛机打混1～2遍。此时的纤维混合料涤纶短纤维占87.77%，丙纶短纤维占12.28%。粘结纤维如果采用乙纶(规格2.5d×51mm)，由于乙纶粘结力较差，则其混合比例应适当增加(如1000公斤涤纶短纤维可配用乙纶180公斤，此时的纤维混合料中涤纶短纤维占84.75%，乙纶占15.25%)。配制好的纤维混合料经过一套棉纺清花设备充分开松混合后打成棉卷或通过气配风机经过输棉管道送入梳棉机棉箱。为确保絮棉产品重量的均匀度，棉卷重量偏差应控制在±200克，条干不匀率应控制在0.7～1.3%。棉卷或开松混合充分的纤维混合料通过多台梳棉机和铺网机制成并合的厚纤维网层，再经过压缩和牵伸由主输送帘传入三阶输送帘式喷洒粘结烘干机，如图4所示。在纤维网层6连续运转状况下，首先由喷洒机7A将配制好的丙烯酸酯共聚乳液(如中国锦州市石油化工设计研究所生产的FZ-101～105牌号的无纺布喷胶棉粘合剂，含固量为40%，喷洒使用时用清水对成浓度10%)喷洒纤维网层的上表面，从下阶输送帘8进入烘干机烘干，出机后翻转身再由喷洒机7B向纤维网层的下表面喷洒粘合剂乳液，从中阶输送帘9进入烘干机烘干，然后再次翻转身从上阶输送帘10进入烘房上层进行高温焙烘热交联和热熔粘结，出机后即成为本发明产品-喷熔粘结的弹力絮棉。烘干机箱体内的温度下、中层为110～120℃，主要起烘干作用。上层温度，因为采用的粘结纤维为丙纶，所以应控制在165～190℃。在这个温度下，表面喷洒的粘合剂在充分进行热交联的同时，纤维网层中予先混入的低熔点粘结纤维丙纶也被完全熔化，从而把纤维网层表面和内部纤维全都以粘结膜(或点)和空间粘结点的形式粘结牢固，成为喷熔粘结的弹力絮棉。
权利要求
1.喷熔粘结的弹力絮棉，是由主体纤维、粘结纤维和粘合剂组成，前者占重量比为70～92%、次者占重量比为8～30%，后者是表面附着量为10～50克/米2，其特征在于弹力絮棉表面是由喷洒的粘合剂乳液粘结而形成粘结点或粘结膜，内部主体纤维则由粘结纤维熔融而彼此交义粘结形成骨架式蓬松的立体结构。
2.根据权利要求
1的弹力絮棉，其特征是，主体纤维为涤纶(聚酯纤维)、腈纶(聚丙烯腈纤维)、锦纶(聚酰胺纤维)、粘胶(纤维素纤维)、丙纶(聚丙烯纤维)、维纶(聚乙烯醇纤维)，棉花、羊(驼)毛、蚕丝。
3.根据权利要求
2的弹力絮棉，其特征是，主体纤维的各品种为常规、异型、中空、高
和低
、棉型、中长、毛型所有规格的短纤维。
4.根据权利要求
2的弹力絮棉，其特征是，主体纤维的各品种为正品、次品或编织下脚纤维、碎布再生纤维。
5.根据权利要求
2的弹力絮棉，其特征是，主体纤维各品种的细度为1.5～15d、长度为25～76mm。
6.根据权利要求
2的弹力絮棉，其特征是，主体纤维的各种品种、规格可以单独使用，也可以任意相互混合使用，以生产各类各种的喷熔粘结的弹力絮棉-一元纤维絮棉、二元纤维絮棉、多元纤维絮棉。
7.根据权利要求
1的弹力絮棉，其特征是，粘结纤维为一种熔点比主体纤维低得多的热熔粘结纤维，这些粘结纤维是丙纶(聚丙烯纤维)、乙纶(聚乙烯纤维)、维萦(醋酸乙烯和氯乙烯共聚纤维)和其他能起到热熔粘结作用的纤维。
8.根据权利要求
7的弹力絮棉，其特征是，粘结纤维各品种的细度为1.5～6d，长度为33～65mm。
9.根据权利要求
1的弹力絮棉，其特征是，粘合剂为以丙烯酸酯类及交联单体的共聚酯乳液，聚醋酸乙烯酯乳液和其他用于无纺布、喷胶棉的粘合剂乳液。
10.喷熔粘结的生产工艺，由粘合剂乳液表面喷洒粘结生产工艺和低熔点粘结纤维热熔粘结生产工艺组成，其特征在于以上这两种生产工艺在生产权利要求
1所述的弹力絮棉时必须共施。
11.根据权利要求
10的生产工艺，其特征是，粘结纤维采用丙纶时，热熔粘结温度控制在165～190℃，粘结纤维采用乙纶时，热熔粘结温度控制在135～150℃，粘结纤维采用其他粘结纤维时，热熔粘结温度要根据被采用的粘结纤维的熔点来控制。
12.根据权利要求
10的生产工艺，其特征是，粘合剂乳液的喷洒使用浓度为6～20%。
13.根据权利要求
10的生产工艺，其特征是，粘合剂乳液表面喷洒粘结的烘干温度为110～120℃，热交联焙烘温度大于145～160℃。
专利摘要
本发明涉及喷熔粘结的弹力絮棉及其生产工艺，属于无纺布技术领域：
。喷熔粘结的弹力絮棉由主体纤维、粘结纤维和粘合剂组成。前者占重量比为70～92％、次者占重量比为8～30％，后者是表面附着量为10～50克/米
文档编号D04H1/40GK86100722SQ86100722
公开日1987年10月7日 申请日期1986年1月30日
发明者张俊生 申请人:张俊生导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan