專利名稱：一種環(huán)保纖維棉及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保纖維棉制備工藝，更具體地說，本發(fā)明涉及_種使用低熔點纖維(熱熔纖維)與玉米纖維、大豆纖維之一種或兩種混和熱處理制備纖維棉的方法，本發(fā)明還涉及使用該工藝所生產(chǎn)的環(huán)保纖維棉。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代生活我們大量使用的床墊、沙發(fā)座墊、絮片等家居用品、婦女衛(wèi)生巾、護(hù)墊、嬰兒尿褲(片)、濕面巾、一次性手術(shù)衣帽、口罩、醫(yī)用手術(shù)臺布、護(hù)理床單等衛(wèi)生用品、汽車建筑用吸音隔熱材料、工業(yè)場所空氣預(yù)過濾工業(yè)用濾材保溫材料、服飾內(nèi)襯和保暖材料等領(lǐng)域大量采用化纖生產(chǎn)的纖維棉產(chǎn)品，僅中國每年就有數(shù)千噸的這類化纖使用，另一方面又有數(shù)千噸的這類化纖產(chǎn)品被廢棄，這類被廢棄數(shù)千噸的化纖產(chǎn)品幾十年都難以自然分解， 嚴(yán)重影響我們賴以生存的自然環(huán)境，成為世界公認(rèn)難題。為解決諸如此類問題，已有許多人探索和研究各種方法，如浙江華孚色紡有限公司2004年11月11日申請的名稱為“玉米纖維純紡或混紡的混色紡紗線及其生產(chǎn)方法”(申請(專利)號CN200410068072· 6,公開(公告)號CNie03487，公開(公告)日 2005. 04. 06)專利技術(shù)。該發(fā)明提供一種玉米纖維(PLA)純紡或混紡的混色紡紗線及其生產(chǎn)方法，該混色紡紗線中含有玉米纖維。由不同顏色的纖維通過混色紡紗而成的紗線。該發(fā)明的工藝流程為玉米纖維預(yù)開松、染色(純棉本色精梳棉網(wǎng)染色，玉米纖維染色)、染色玉米纖維可紡性處理、稱料、混料、清花、梳棉、頭并、二并、三并、粗紗、細(xì)紗、絡(luò)筒，如紡制股線，則再經(jīng)并捻聯(lián)合機(jī)與絡(luò)筒。還有嘉興市中超無紡有限公司2009年7月23日申請的名稱為“一種玉米纖維保暖棉及其生產(chǎn)方法”(申請(專利)號:CN200910101211. 3，公開(公告)號:CN101691680A， 公開(公告)日2010.04.07)專利技術(shù)。該發(fā)明涉及純玉米纖維短纖制造的保暖棉及其生產(chǎn)辦法。據(jù)稱其是由100%玉米纖維制造而成。其制造方法包括開松一混和一梳理一鋪網(wǎng)一噴膠一烘干一定型一分切一收卷成品；其中烘干定型溫度為110-130°C烘干定型時間為3-9分鐘。本發(fā)明解決了玉米纖維成網(wǎng)時工藝溫度和烘干定型時間的問題，也解決了玉米纖維存在脆、硬、易斷裂、難成棉網(wǎng)帶來的問題。諸如此類的方法還有很多，無疑對祛濕去除異味等具有一定功效，但也有一定的局限性，比如上述專利而“玉米纖維純紡或混紡的混色紡紗線及其生產(chǎn)方法”(申請(專利) 號CN200410068072. 6，混紡制成面料等，玉米纖維存在脆、硬、易斷裂問題難以解決，且混紡面料玉米纖維有限環(huán)保意義也是有限的。而關(guān)于“一種玉米纖維保暖棉及其生產(chǎn)方法”(申請(專利)號 CN200910101211.3，我們知道纖維棉生產(chǎn)技術(shù)主要為噴膠棉工藝或熱熔棉工藝，這兩種工藝各有不同。噴膠棉采用的是普通纖維運(yùn)用膠水或表層鋪網(wǎng)使表面結(jié)構(gòu)粘合，如以聚酯 (PET)纖維為原料的噴膠棉生產(chǎn)工藝流程，通常要經(jīng)開包機(jī)、開棉機(jī)、開松后送入給棉機(jī)， 再經(jīng)梳棉機(jī)梳理成薄狀層狀，即纖維呈二維分布，然后再將呈二維分布的薄狀層狀的聚酯(PET)纖維層用成型機(jī)折疊成所需的厚度，噴上膠粘劑，使層層疊疊的纖維相結(jié)合，烘干而成。而熱熔棉工藝?yán)玫腿埸c復(fù)合短纖維的纖維皮層有低溫熔融性能，在110 180 度的低溫下熔融(部分產(chǎn)品在100或120°C攝氏度干熱條件下即可熔融粘連的纖維，而普通滌綸短纖維的熔點為255度以上)，熔化的周邊部分像膠水一樣，與其他纖維粘合，具有粘合劑的功能。現(xiàn)有熱熔棉生產(chǎn)工藝技術(shù)有許多，工藝流程通常包括開料、梳棉、成型、熱烘粘接、定型、分切等。由于噴膠棉的纖維主要呈二維分布，所以它的強(qiáng)力差、彈性和耐磨性較差且易起層。相對而言在保暖性、蓬松度、柔軟性、防霉防蟲蛀功能熱熔棉比噴膠棉強(qiáng)，熱熔棉結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗拉扯、透氣性、耐磨性等方面，熱熔棉也比噴膠棉強(qiáng)。因此，“一種玉米纖維保暖棉及其生產(chǎn)方法”(申請(專利)號:CN200910101211. 3有他的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的化纖棉以及玉米、大豆纖維棉制備技術(shù)和方法的不足，利用玉米、大豆纖維棉易生物降解的環(huán)保特性，提供一種易生物降解的環(huán)保型，全面改善纖維成網(wǎng)結(jié)構(gòu)，還可以根據(jù)需要生產(chǎn)出可控厚度和密度的熱熔棉，環(huán)保使用效果明顯且長效的 種環(huán)保纖維棉及其制備工藝。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一.種環(huán)保纖維棉制備工藝，以纖維原料的總重量為基準(zhǔn)， 采用10%至30%的低熔點纖維與90%至70%玉米纖維、大豆纖維之 種或兩種混和配制原料，將該配制原料依次經(jīng)過開料、梳棉、成型、熱烘粘接后，趁熱同時進(jìn)行壓軋快速冷卻定型，然后按要求分切包裝，其中熱烘定型溫度為110-130°C。所述快速冷卻定型為風(fēng)冷方式。所述成型方式為氣流成網(wǎng)工藝，是通過氣流對經(jīng)過開松后充分混合蓬松的纖維均勻分布在棉箱內(nèi)進(jìn)—步混和后，被加壓氣流輸送到成網(wǎng)簾和成網(wǎng)滾筒之間形成所需網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所述氣流成網(wǎng)工藝中的在棉箱內(nèi)進(jìn)__步混和后的纖維輸送到毛坯成形器，纖維在毛坯成形器中帶震動的振板與對應(yīng)的器壁的作用下緊湊堆積至設(shè)定密度的毛坯，該毛坯再經(jīng)釘板錫林重新開松，然后被加壓氣流輸送到成網(wǎng)簾和成網(wǎng)滾筒之間形成所需網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所述玉米纖維或大豆纖維是經(jīng)過阻燃處理的纖維。所述玉米纖維或大豆纖維是經(jīng)過殺菌抗菌處理的纖維。所述低熔點纖維的含量為15%至25%，以纖維原料的總重量為基準(zhǔn)。所述低熔點纖維的含量為10%至20%，以纖維原料的總重量為基準(zhǔn)。一種環(huán)保纖維棉，根據(jù)上述工藝制造的纖維棉。本發(fā)明的一種環(huán)保纖維棉及其制備工藝有如下有益效果1.本發(fā)明利用玉米、大豆纖維的優(yōu)良品質(zhì)，玉米、大豆纖維以玉米、大豆為原料，經(jīng)發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乳酸，通過聚合、熔融紡絲制成相應(yīng)纖維，是_種新型的可以完全生物降解的合成纖維。其制品廢棄后在土壤或海水中經(jīng)微生物作用，可分解為二氧化碳和水，燃燒時不會散發(fā)毒氣，不會造成污染，它又是__種可再生的綠色纖維，不像化纖棉要消耗大量的不可再生石油資源，是_種極具發(fā)展?jié)撡|(zhì)的生態(tài)性原料，是我們生活的好伙伴；
2.本發(fā)明主要原料為玉米、大豆纖維，是可以完全生物降解的，其制品廢棄后在土壤中或海水中可分解為二氧化碳和水，可以對廣泛應(yīng)用在日常生活常用的床墊、沙發(fā)座墊、絮片等家居用品、婦女衛(wèi)生巾、護(hù)墊、嬰兒尿褲(片)、濕面巾、—次性手術(shù)衣帽、口罩、醫(yī)用手術(shù)臺布、護(hù)理床單等衛(wèi)生用品、汽車建筑用吸音隔熱材料、工業(yè)場所空氣預(yù)過濾工業(yè)用濾材保溫材料、服飾內(nèi)襯和保暖材料等領(lǐng)域的纖維棉進(jìn)行改造或替代，滿足人們對自然、環(huán)保、時尚的追求；3.本發(fā)明采用本工藝生產(chǎn)的纖維棉，其中快速冷卻定型、氣流成網(wǎng)等工藝是本人獨有已申請專利的技術(shù)，改善了纖維棉內(nèi)纖維三維分布結(jié)構(gòu)使末端產(chǎn)品厚度可控范圍增大 (本工藝末端產(chǎn)品厚度3-300mm，現(xiàn)有市場工藝末端產(chǎn)品厚度5_80mm)，使棉網(wǎng)的纖維密度提高，棉網(wǎng)的拉伸強(qiáng)度增強(qiáng)，彈性(360度)以倍數(shù)增加，保暖性提高，隔熱、吸音效果更佳， 應(yīng)用范圍更廣。
具體實施例方式一種環(huán)保纖維棉制備工藝制備工藝依次包括稱重配料、粗開松、精開松、氣流成網(wǎng)、熱粘合定型分切包裝等，現(xiàn)分別介紹如下a.稱重配料以纖維原料的總重量為基準(zhǔn)，采用10%至30%的低熔點纖維與90% 至70%玉米纖維、大豆纖維之_或兩者混和配制原料，本實施例一配比10%的低熔點纖維LMF (4080低熔點纖維)與90%玉米纖維般由開料機(jī)混料機(jī)完成)；實施例二配比20%的低熔點纖維LMF(4080低熔點纖維)與80%大豆纖維；實施例三配比25%的低熔點纖維LMF(4080低熔點纖維)與75%玉米纖維和大
豆纖維；可以根據(jù)需要配比，當(dāng)然要粘接效果好則可以低熔點纖維配比可高些，要祛濕除臭好就竹碳纖維高些，但低熔點纖維配比不能低于10%，否則，生產(chǎn)出的纖維棉粘接效果就太差，當(dāng)然還可以考慮兩者的生產(chǎn)成本的因素。如果玉米纖維、大豆纖維經(jīng)過阻燃處理和殺菌抗菌處理，則增加相應(yīng)功效。將上述配比的纖維原料反復(fù)混和均勻后將該配制原料，經(jīng)傳送帶送入b.粗開松采用開松機(jī)械(工作原理同現(xiàn)有技術(shù))，將纖維初步開松，使纖維蓬松， 得到充分混和。本實施例為確保開松效果采用三級粗開松，然后進(jìn)入，c.精開松采用金屬針板與回?fù)舸蚴值慕Y(jié)合，控制喂入纖維均勻_致，開松柔和， 纖維損傷小，為防止原料中夾雜如碎石、鈕扣、別針、徽章等雜物進(jìn)入，生產(chǎn)中設(shè)置除雜程序，進(jìn)入d.除雜以高速轉(zhuǎn)向器和收集器，通過離心力自動分離雜物并排出，以保證產(chǎn)品的安全性，除雜后，風(fēng)機(jī)吹出，進(jìn)入，e.氣流成網(wǎng)關(guān)于氣流成網(wǎng)工藝和技術(shù)相關(guān)內(nèi)容參見黃顯飚2008年4月15日中請的“_種氣流成網(wǎng)纖維棉制備工藝及制成的纖維棉”專利，專利號CN200810027380. 2，公開(公告)日:2008. 11. 19，公開(公告)號:CN101307529o氣流成網(wǎng)機(jī)包括—個棉箱，內(nèi)裝有一個帶網(wǎng)罩的吸風(fēng)機(jī)，使纖維均勻分布，把從風(fēng)機(jī)吹進(jìn)來的纖維均勻地分布在棉箱內(nèi)。棉箱底部有一對輸出羅拉把纖維送入混棉倉，在混棉倉內(nèi)纖維得到進(jìn)一步混和。混棉倉內(nèi)的纖維通過輸送帶再被一條斜釘輸送簾輸送到毛坯成形器內(nèi)，經(jīng)帶打手的滾筒重新開松，送入毛坯成形器。毛坯成形器由混棉倉的外壁(器壁)和一塊帶震動的振板構(gòu)成，通過相互作用令毛坯成形器內(nèi)的纖維緊湊的堆積在一起增加毛坯密度。棉箱和混棉倉都裝有除塵風(fēng)機(jī)，把纖維中的微塵吸走，吸除的塵埃通過密閉的管道送到中央集塵裝置，集中處理，不會影響車間工作環(huán)境，損害員工身體健康。在毛坯成形器底部裝有4根輸出羅拉及X射線(不帶放射源)重量測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)會準(zhǔn)確地測量在毛坯成形器出口處的毛坯密度，如檢測出來的毛坯密度偏離原來的設(shè)定值，電腦會發(fā)出訊號給毛坯成形器底部的4根輸出羅拉，自動調(diào)整他們的輸出速度以保持正確的毛坯密度。從毛坯成形器出來的毛坯會再被釘板錫林重新開松，然后通過風(fēng)機(jī)被加壓氣流輸送到成網(wǎng)簾和成網(wǎng)滾筒之間形成所需網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。氣流成網(wǎng)機(jī)的出口處裝有一對圓形切邊刀，切除纖維棉毛坯的多余邊角，纖維棉毛坯繼續(xù)進(jìn)入熱粘合定型分切包裝程序，多余邊角被吸風(fēng)機(jī)吸走，并回輸?shù)匠删W(wǎng)機(jī)內(nèi)與纖維重新混和回用。經(jīng)氣流成網(wǎng)機(jī)處理后，使纖維呈垂直交叉三維分布的支撐骨架，完全徹底的改變了過去纖維成型的整體結(jié)構(gòu)，大大增加了纖維結(jié)構(gòu)的360度的反彈力。從而使棉網(wǎng)的纖維密度提高，棉網(wǎng)的拉伸強(qiáng)度增強(qiáng)，彈性(360度)以倍數(shù)增加。即所述成型方式為氣流成網(wǎng)工藝，是通過氣流對經(jīng)過開松后充分混合蓬松的纖維均勻分布在棉箱內(nèi)進(jìn)一步混和后，被加壓氣流輸送到成網(wǎng)簾和成網(wǎng)滾筒之間形成所需網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所述氣流成網(wǎng)工藝中的在棉箱內(nèi)進(jìn)一步混和后的纖維輸送到毛坯成形器，纖維在毛坯成形器中帶震動的振板與對應(yīng)的器壁的作用下緊湊堆積至設(shè)定密度的毛坯，該毛坯再經(jīng)釘板錫林重新開松，然后被加壓氣流輸送到成網(wǎng)簾和成網(wǎng)滾筒之間形成所需網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。f.熱粘合定型分切包裝建議熱粘合定型工藝采用快速冷卻定型機(jī)和相關(guān)技術(shù)，相關(guān)內(nèi)容參見黃顯飚2007年05月09日申請的“一種熱處理定型機(jī)”專利，專利號 CN200720051111. 0，公開(公告)日:2008. 03. 05，公開(公告)號CN201031299?？焖倮鋮s定型采用風(fēng)冷方式為佳，事先調(diào)節(jié)定型機(jī)升降裝置，控制纖維棉的厚度，趁熱立即進(jìn)入定型工序投入適宜本發(fā)明設(shè)計的定型機(jī)，啟動風(fēng)機(jī)和壓軋裝置，使通過定型機(jī)的纖維棉立即急劇冷卻定型，達(dá)到所需要的厚度和密度；帶2個熱烘箱和1個冷卻箱，箱體外采用環(huán)保隔熱棉，以保證充分節(jié)約熱能和減少對環(huán)境的影響。投入烘箱，熱烘定型溫度為110-130°C熱烘，將低熔點纖維熔化，熔融粘連的纖維，熔化的周邊部分像膠水一樣，與其他纖維粘合，使混勻初步成型的網(wǎng)狀纖維間相互充分粘和后，立即進(jìn)入冷卻箱定型。然后進(jìn)入分切工序可通過分切機(jī)完成，調(diào)節(jié)縱切、橫切間的刀距，按設(shè)計要求的長寬完成分切包裝，完成祛濕除臭纖維棉的制作過程。該發(fā)明可以應(yīng)用在全封閉(僅少數(shù)進(jìn)出口料)電腦控制自動化生產(chǎn)流水線。當(dāng)然，開松、成型熱烘粘接、分切各工序均可采用現(xiàn)有的成熟技術(shù)，而氣流成網(wǎng)、快速冷卻定型技術(shù)對提高纖維棉品質(zhì)具有重要意義，同樣每平方克重(密度)的纖維棉經(jīng)過本發(fā)明制造方法后，可更大范圍控制其厚度及密度，質(zhì)地均勻表面平整，現(xiàn)有其他技術(shù)無法做到。當(dāng)然，本發(fā)明不限于上述示出的實施例，凡依本發(fā)明之精神所作的修改及等效變換，或在此基礎(chǔ)上采用多種變形，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保纖維棉制備工藝，其特征在于以纖維原料的總重量為基準(zhǔn)，采用10%至 30%的低熔點纖維與90%至70%玉米纖維、大豆纖維之一種或兩種混和配制原料，將該配制原料依次經(jīng)過開料、梳棉、成型、熱烘粘接后，趁熱同時進(jìn)行壓軋快速冷卻定型，然后按要求分切包裝，其中熱烘定型溫度為110-130°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保纖維棉制備工藝，其特征在于所述快速冷卻定型為風(fēng)冷方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)保纖維棉制備工藝，其特征在于所述成型方式為氣流成網(wǎng)工藝，是通過氣流對經(jīng)過開松后充分混合蓬松的纖維均勻分布在棉箱內(nèi)進(jìn)一步混和后，被加壓氣流輸送到成網(wǎng)簾和成網(wǎng)滾筒之間形成所需網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。所述氣流成網(wǎng)工藝中的在棉箱內(nèi)進(jìn)一步混和后的纖維輸送到毛坯成形器，纖維在毛坯成形器中帶震動的振板與對應(yīng)的器壁的作用下緊湊堆積至設(shè)定密度的毛坯，該毛坯再經(jīng)釘板錫林重新開松，然后被加壓氣流輸送到成網(wǎng)簾和成網(wǎng)滾筒之間形成所需網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)保纖維棉制備工藝，其特征在于所述玉米纖維或大豆纖維是經(jīng)過阻燃處理的纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)保纖維棉制備工藝，其特征在于所述玉米纖維或大豆纖維是經(jīng)過殺菌抗菌處理的纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)保纖維棉制備工藝，其特征在于所述低熔點纖維的含量為15%至25%，以纖維原料的總重量為基準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種環(huán)保纖維棉制備工藝，其特征在于所述低熔點纖維的含量為10%至20%，以纖維原料的總重量為基準(zhǔn)。
8.一種環(huán)保纖維棉，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述工藝制造的纖維棉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保纖維棉及其制備工藝，具體涉及一種使用低熔點纖維與玉米、大豆纖維混和熱處理制備纖維棉的方法和產(chǎn)品。該制備工藝采用10％至30％的低熔點纖維與90％至70％玉米纖維、大豆纖維之一種或兩種混和配制原料，將該配制原料依次經(jīng)過開料、梳棉、成型、熱烘粘接后，趁熱同時進(jìn)行壓軋快速冷卻定型，然后按要求分切包裝，其中熱烘定型溫度為110-130℃，而采用氣流成網(wǎng)、快速冷卻定型技術(shù)對提高纖維棉品質(zhì)具有重要意義。本發(fā)明玉米、大豆纖維棉是可以完全生物降解同時纖維成網(wǎng)結(jié)構(gòu)全面改善，其制品廢棄后在自然經(jīng)微生物作用降解，不像化纖棉要消耗大量的不可再生石油資源還難降解，是一種極具發(fā)展?jié)撡|(zhì)的生態(tài)性原料。
文檔編號D04H1/732GK102425037SQ20111029132
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者黃顯飚 申請人:黃顯飚