專利名稱：具有高彈模量的環(huán)保麥秸氈及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維毛氈，用于制作室內(nèi)、空調(diào)和汽車等隔音隔熱內(nèi)飾墊。
背景技術(shù)：
室內(nèi)、空調(diào)和汽車內(nèi)飾件中的隔音隔熱墊均要求其有害物質(zhì)含量、氣味、吸音等指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。而目前使用的隔音隔熱墊基本為普通纖維、酚醛樹酯、玻璃纖維棉或海綿等制成的毛氈所制作，這些材料制成的毛氈雖然具有一定的吸音、隔熱和減震的效果，但存在明顯的缺陷是1、酚醛樹脂中還含有大量對人體有害的苯酚與甲醛，導(dǎo)致有害氣體的排放較嚴(yán)重。2、含有的高分子化合物纖維難以分解，對環(huán)境有污染，同時，也不利于廢棄空調(diào)、汽車部件的回收。3、壓縮彈性和剛性均較差。小麥?zhǔn)俏覈饕Z食作物，我國用作能源的農(nóng)作物秸稈中，還有18. 7%的剩余麥秸稈沒有任何用途，成為廢棄物，大部分在田野露天焚燒掉，產(chǎn)生大量濃煙，煙霧中含有大量的有害物質(zhì)，造成空氣中的一氧化碳、二氧化碳、可吸入顆粒物等有害物質(zhì)大量增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有毛氈的缺陷而提供一種采用可再生資源的麥秸作為原料的具有高彈模量的環(huán)保麥秸氈及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具有高彈模量的環(huán)保麥秸氈采用的技術(shù)方案是由麥秸束纖維、雙組份PET纖維和再生纖維素纖維組成，按重量比計，麥秸束纖維占28% 32%，雙組份PET纖維占28% 32%，再生纖維素纖維占38% 42%。本發(fā)明具有高彈模量的環(huán)保麥秸氈的制備方法采用的技術(shù)方案是采用如下步驟(1)將麥秸稈置水池中浸泡纊10小時后撈出自動排出水份1小時，將濃度為1. 5%
2.5%、溫度為50 60°C的氫氧化鈉溶液對麥秸稈噴淋20分鐘，然后將麥秸稈甩干后用冷水反復(fù)沖洗至中性，再脫水甩干，完成脫蠟軟化處理；(2)采用梳針旋轉(zhuǎn)切機將麥秸稈切成30 毫米長，麥秸同時在旋轉(zhuǎn)的氣流作用下與側(cè)壁上的針板摩擦，使麥秸表面粗糙蓬松，制得麥秸束纖維；(3)按每份喂入總量IOkg計，按麥秸束纖維2. 8 3. ^g、雙組份PET纖維2. 8
3.^g、再生纖維素纖維3. 8 4. 2 kg秤重，均勻疊鋪在預(yù)開松機的平簾上，喂入預(yù)開松機及豪豬開松機進(jìn)行開松，開松后進(jìn)入棉箱混合機，使三種纖維在棉箱混合機中充分均勻混合成混合纖維；(4)將混合纖維通過氣流梳理成網(wǎng)機梳理后輸出，再進(jìn)行纖維針刺，形成立體交叉排列結(jié)構(gòu)的針刺氈，(5)將針刺氈進(jìn)入溫度為200 230°C的烘箱進(jìn)行熱烘聚合，之后再冷壓定型，形成麥秸氈。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，具有的有益效果是
1、制備的麥秸氈有害物質(zhì)含量少，不僅具有環(huán)保性能，而且具有高彈性和高剛性，無氣味，吸音效果好，可循環(huán)利用。2、所制備的高彈模量麥秸氈經(jīng)過裁切或進(jìn)一步的模壓，成為室內(nèi)、汽車、空調(diào)用的隔音隔熱氈墊，比普通棉氈更環(huán)保，彈性模量更高，有害物質(zhì)含量更低，吸音效果更好。
3、使麥秸成為有經(jīng)濟(jì)價值的原材料加以利用，從而減少露天燃燒麥秸對環(huán)境造成的危害。
具體實施例方式本發(fā)明具有高彈模量的環(huán)保麥秸氈由麥秸束纖維、雙組份PET纖維和再生纖維素纖維組成，按重量比計，其中，麥秸束纖維占28% 32%，雙組份PET纖維占28% 32%，再生纖維素纖維占38% 42%。麥秸束纖維是由麥秸經(jīng)化學(xué)、物理方法特殊處理而成的纖維，雙組份PET纖維是一種低熔點PET纖維，該雙組份PET纖維的截面是由外層改性PET纖維和內(nèi)層普通PET纖維共同組成的雙組份纖維，與普通PET纖維相比，在110 130°C較低的溫度時，外層改性PET開始融化，與其它纖維粘結(jié)。制備上述環(huán)保麥秸氈時，首先要制備麥秸束纖維，麥秸束纖維的原料采用麥秸， 麥秸是靠蠟質(zhì)膠質(zhì)粘結(jié)在一起成中空管狀的秸稈植物，需進(jìn)行脫蠟軟化、分切及蓬松化處理后才能與其它纖維混合。脫除麥秸表層蠟質(zhì)，可增加麥秸表面摩擦系數(shù)，增強麥秸與其它纖維的纏繞力。麥秸束纖維的制備方法如下
對麥秸稈采用化學(xué)脫蠟的方法，利用纖維素與各蠟質(zhì)成分對常見化學(xué)藥劑作用穩(wěn)定性的不同，在盡可能少地?fù)p傷麥秸纖維素纖維的前提下脫除蠟質(zhì)，由于麥秸浸泡在堿性溶液中其含有的部分膠質(zhì)被溶解，可增加麥秸的蓬松度，但如果溶解過多的麥秸中的膠質(zhì)，麥秸就易成為單纖維狀，從而失去麥秸原有的剛性。為防止破壞麥秸稈原有的機械物理化學(xué)性能，如剛性等，需保留大部分蠟質(zhì)膠質(zhì)，因此，本發(fā)明在脫蠟軟化處理時嚴(yán)格控制處理液的濃度、溫度和脫蠟時間，并采用麥秸束，為半脫蠟半脫膠麥秸束。脫蠟軟化前，先選無霉?fàn)€的麥秸稈，去除外層的葉子，保留純秸稈部分，按 1. 5^2. 5kg在秸稈尾扎成小捆，每;Γ4小捆扎成一大捆，置水池中浸泡纊10小時，中間將大捆麥秸稈反翻一次，使其充分吸水。然后，將浸透的大捆麥秸稈撈出水池堆放成堆，自動排出多余水份，1小時后便可進(jìn)行脫蠟軟化。將小捆麥秸稈以井字形懸高堆放，小捆麥秸稈距離地面約20cm高，將濃度為 1. 5% 2. 5%、溫度為50 60°C的高溫氫氧化鈉溶液通過噴淋頭在麥秸稈上方噴淋，對麥秸稈進(jìn)行加濕脫蠟脫膠和軟化，噴淋時秸稈溫度會快速上升，20分鐘后停止噴淋，將麥秸稈用甩干筒甩干，之后將麥秸稈用冷水反復(fù)沖洗，至麥秸稈的PH=7左右為準(zhǔn)，反復(fù)沖洗后再用離心機脫水甩干，即完成脫蠟軟化處理。為防止麥秸稈長時間堆放會還潮而發(fā)酵變質(zhì)，在脫蠟軟化處理后的麥秸稈應(yīng)及時再經(jīng)大型紅外線烘干機烘干，要求回潮率控制在10%以下。在麥秸稈脫蠟軟化之后，對麥秸稈進(jìn)行切割和表面粗糙蓬松化處理。采用梳針旋轉(zhuǎn)切機對麥秸稈進(jìn)行切割，在梳針旋轉(zhuǎn)切機上安裝外購的螺旋擠切式絞刀，將麥秸稈從切刀上口喂入，在重力作用下下降，被高速旋轉(zhuǎn)的切刀分切，通過調(diào)節(jié)喂入速度來調(diào)節(jié)分切長度，將麥秸稈切成30毫米長；同時，麥秸在旋轉(zhuǎn)的氣流作用下與側(cè)壁上的針板摩擦，使麥秸表面更加粗糙蓬松，便得到了具有蓬松性且易與其它纖維混合的麥秸束纖維。麥秸束纖維制備好后，將其與雙組份PET纖維和再生纖維素纖維共同制備本發(fā)明的高彈模量環(huán)保型麥秸氈，制備方法如下
按每份喂入總量IOkg計算，將重量比為Wh 32%的麥秸束纖維、28% 32%的雙組
4份PET纖維以及38% 42%的再生纖維素纖維按配比秤重，即麥秸束纖維2. 8 3. ^g、雙組份PET纖維2. 8 3. ^g、再生纖維素纖維3. 8 4. 2 kg,均勻疊鋪在外購的預(yù)開松機的平簾上，喂入預(yù)開松機及外購的豪豬開松機進(jìn)行開松，開松后進(jìn)入棉箱混合機，使三種纖維在棉箱混合機中充分均勻混合。豪豬開松機開松打手速度為500 550 r/min，棉箱混合機由光電開關(guān)自動控制進(jìn)入棉箱混合材料的密度，棉箱混合機的喂料頻率為200 250 Hz, 毛斗轉(zhuǎn)速為1050 1250 r/min。三種纖維在棉箱混合機中混合均勻后，將混合纖維通過外購的氣流梳理成網(wǎng)機， 混合纖在氣流梳理成網(wǎng)機的附面層的正負(fù)壓交替及針布反復(fù)梳理后輸出棉網(wǎng)，并按一定層數(shù)交叉疊鋪在底簾上。由于麥秸稈在前期進(jìn)行了蓬松和粗糙化處理，麥秸與其它纖維的纏繞力增強，使麥秸束纖維與雙組份PET纖維和再生纖維素纖維能均勻混合成網(wǎng)。氣流梳理成網(wǎng)機的梳理錫林是350 400min，鋪網(wǎng)輸入簾的頻率是21 四Hz，小車往復(fù)的頻率是 32 40 HZ。將混合成網(wǎng)的纖維經(jīng)針刺，使麥秸束纖維分布更加充分均勻，且麥秸束纖維呈無規(guī)則的雜亂排列，從而形成立體交叉排列結(jié)構(gòu)的針刺氈，使麥秸束纖維、雙組份PET纖維和再生纖維素纖維三種成份針刺結(jié)合在一起。針刺輸入頻率是32 38 Hz，主機頻率是21 25 Hz，喂入頻率是33 39 Hz，輸出輥頻率是71 75 Hz0將針刺氈進(jìn)入烘箱進(jìn)行熱烘聚合，烘箱的溫度設(shè)定為200 230°C，然后經(jīng)冷壓定型，冷壓時的冷卻傳動頻率是19 M Hz，風(fēng)機頻率是40 45 Hz，燙平輥頻率是30 35 Hz。由于麥秸束纖維比棉纖維等具有更高的彈性模量，同時雙組份PET纖維又將麥秸束纖維和再生纖維素纖維膠粘在一起，所以最終形成了一定密度與厚度的高彈模量麥秸氈。經(jīng)檢測，該高彈模量麥秸氈的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)如下表1，吸聲系數(shù)如下表2
表1 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種具有高彈模量的環(huán)保麥秸氈，其特征是由麥秸束纖維、雙組份PET纖維和再生纖維素纖維組成，按重量比計，麥秸束纖維占28% 32%，雙組份PET纖維占28% 32%，再生纖維素纖維占38% 42%。
2.—種權(quán)利要求1所述具有高彈模量的環(huán)保麥秸氈的制備方法，其特征是采用如下步驟(1)將麥秸稈置水池中浸泡纊10小時后撈出自動排出水份1小時，將濃度為1.5% 2.5%、溫度為50 60°C的氫氧化鈉溶液對麥秸稈噴淋20分鐘，然后將麥秸稈甩干后用冷水反復(fù)沖洗至中性，再脫水甩干，完成脫蠟軟化處理；(2)采用梳針旋轉(zhuǎn)切機將麥秸稈切成30毫米長，麥秸同時在旋轉(zhuǎn)的氣流作用下與側(cè)壁上的針板摩擦，使麥秸表面粗糙蓬松，制得麥秸束纖維；(3)按每份喂入總量IOkg計，按麥秸束纖維2.8 3. 2kg、雙組份PET纖維2. 8 3.^g、再生纖維素纖維3. 8 4. 2 kg秤重，均勻疊鋪在預(yù)開松機的平簾上，喂入預(yù)開松機及豪豬開松機進(jìn)行開松，開松后進(jìn)入棉箱混合機，使三種纖維在棉箱混合機中充分均勻混合成混合纖維；(4)將混合纖維通過氣流梳理成網(wǎng)機梳理后輸出，再進(jìn)行纖維針刺，形成立體交叉排列結(jié)構(gòu)的針刺氈，(5)將針刺氈進(jìn)入溫度為200 230°C的烘箱進(jìn)行熱烘聚合，之后再冷壓定型，形成麥秸氈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是步驟1)中選用無霉?fàn)€的麥秸稈，去除外層的葉子，保留純秸稈部分，按1.5 2. 5kg在秸稈尾扎成小捆，每；Γ4小捆扎成一大捆，在所述置水池中浸泡壙10小時期間將大捆麥秸稈反翻一次，將浸透的大捆麥秸稈撈出水池后以井字形且距離地面20cm高度堆放成堆再自動排出水份；所述氫氧化鈉溶液通過噴淋頭在麥秸稈上方噴淋。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是在步驟1)的脫蠟軟化處理之后，將麥秸稈經(jīng)紅外線烘干機烘干，控制回潮率在10%以下。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有高彈模量的環(huán)保麥秸氈及其制備方法，由按重量比計的28%～32%麥秸束纖維、28%～32%雙組份PET纖維和38%～42%再生纖維素纖維組成；將濃度為1.5%～2.5%、溫度為50～60℃的氫氧化鈉溶液對麥秸稈噴淋，甩干后用冷水反復(fù)沖洗至中性，再脫水甩干完成脫蠟軟化；采用梳針旋轉(zhuǎn)切機將麥秸稈切成30毫米長制得麥秸束纖維；按每份喂入總量10kg計秤重喂入預(yù)開松機及豪豬開松機開松后進(jìn)入棉箱混合機混合成混合纖維；將混合纖維通過氣流梳理成網(wǎng)機梳理后輸出再針刺形成針刺氈；將針刺氈進(jìn)入烘箱熱烘聚合后再冷壓定型形成麥秸氈；該麥秸氈有害物質(zhì)含量少，不僅具有環(huán)保性能，而且具有高彈性和高剛性，無氣味且吸音效果好。
文檔編號D04H1/4382GK102517795SQ20111040415
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者施非亞, 許美慶, 郭娟 申請人:鎮(zhèn)江通達(dá)內(nèi)飾材料有限公司