本發(fā)明涉及一種纖維棉，尤指一種具有良好彈性及回復(fù)性的直立棉及其制備方法。

背景技術(shù)：

蓬松材料是人類(lèi)社會(huì)生活的必需品，與人們的生活息息相關(guān)，如隔音材料、沙發(fā)、床墊、辦公椅、體育器材、服裝等領(lǐng)域均需使用蓬松材料，按照蓬松材料的制備方法通常有海綿、經(jīng)編間隔織物、三維彈性機(jī)織物三大類(lèi)。

海綿，是一種多孔材料，主要是聚氨酯泡沫材料中的軟泡沫制備而成，由于海綿價(jià)格低廉，重量輕，手感柔軟豐滿且回彈性好，在市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，但海綿生產(chǎn)污染，廢棄物不可循環(huán)利用等致命性缺點(diǎn)，且易發(fā)黃，透氣性、舒適性較差。隨著人們?cè)絹?lái)越重視低碳環(huán)保理念，開(kāi)發(fā)性能優(yōu)良的蓬松材料逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)。

三維經(jīng)編間隔織物是指由兩個(gè)織物表面，利用間隔紗連接在一起的拉舍爾經(jīng)編三維針織物，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保無(wú)污染，可回收循環(huán)利用，牢度好，熱濕舒適性、保暖性以及透氣性較好，柔軟有彈性，克服了海綿的缺點(diǎn)，但是由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，抗壓及回彈性較差，目前應(yīng)用范圍受到限制，特別是無(wú)法滿足壓縮彈性要求較高的產(chǎn)品。

三維彈性機(jī)織物則是在經(jīng)編間隔織物的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型蓬松材料，在厚度方向上具有較好的回彈性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，形狀多變，整體性好，并具有良好的透濕性、透氣性等性能。但是它的織造結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高,難以普及應(yīng)用。

因此，本申請(qǐng)人此前曾作出中國(guó)臺(tái)灣公告第i290594號(hào)「直立式蜂 巢式棉及其制備方法」的發(fā)明專(zhuān)利，利用高收縮性聚酯纖維加上彈性的低熔點(diǎn)聚酯纖維(lowmeltingpet)混合后，經(jīng)過(guò)開(kāi)棉設(shè)備開(kāi)棉后，再經(jīng)由梳棉設(shè)備梳開(kāi)成片狀纖維網(wǎng)，經(jīng)過(guò)折棉設(shè)備后將纖維網(wǎng)折成近九十度的直立連續(xù)迭置狀態(tài)纖維棉網(wǎng)，再經(jīng)由烘箱加以熱風(fēng)烘烤，使高收縮性聚酯纖維遇熱產(chǎn)生卷曲，與彈性低熔點(diǎn)聚酯纖維(lowmeltingpet)熔接而糾結(jié)收縮相互結(jié)合，讓層與層纖維網(wǎng)的纖維互相糾結(jié)收縮復(fù)合如蜂巢狀。該種直立棉其迭置的結(jié)合面間是單純高收縮性聚酯纖維遇熱產(chǎn)生卷曲，與彈性低熔點(diǎn)聚酯纖維(lowmeltingpet)熔接而糾結(jié)收縮相互結(jié)合，因此結(jié)合力不足，結(jié)合面間易產(chǎn)生分散，以及結(jié)合面間的彈性不佳。

后來(lái)，另有中國(guó)專(zhuān)利公布的第cn104805600號(hào)「一種仿生蜂巢棉及其制造方法」，其主要通過(guò)在蜂巢棉的各直立棉單元的正反表面上設(shè)置等距且并排的長(zhǎng)絲，并于烘燥時(shí)使長(zhǎng)絲熔融，而使各直立棉單元可緊密結(jié)合。其長(zhǎng)絲的特性為二維形狀，因此各直立棉單元結(jié)合力依然不足，無(wú)法完全結(jié)合，亦無(wú)法提供結(jié)合面間的彈性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的直立棉具有迭置結(jié)合面無(wú)法完全結(jié)合，以及無(wú)法提供結(jié)合面間的彈性等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種直立棉及其制備方法，具有穩(wěn)定的彈性，可依使用的厚度需求加以裁切，取代現(xiàn)有的泡棉，并可運(yùn)用于過(guò)濾、隔熱、吸音的用途。

本發(fā)明提供一種直立棉及其制備方法，通過(guò)利用至少兩種纖維混合，其中的一種是彈性低熔點(diǎn)聚酯纖維(lowmeltingpet)，另一種是具有自我卷曲性能(selfcrimp)的聚酯纖維，配合兩種聚酯纖維的熔點(diǎn)不同，另外依使用目的配置加入其他纖維，例如天然棉、回收的舊衣料、廢紡織料、舊地毯、再生棉等，混合后經(jīng)由開(kāi)棉設(shè)備將所有纖維開(kāi)松，送入梳棉設(shè)備將所有纖維的混合體展開(kāi)成連續(xù)的纖維網(wǎng)，在該纖維網(wǎng)的上方設(shè)置三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維，送至折棉設(shè)備 進(jìn)行折棉動(dòng)作，使纖維網(wǎng)呈直立連續(xù)迭置狀態(tài)，形成多個(gè)并靠的直立棉單元，相鄰直立棉單元分別具有一結(jié)合面，三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維間隔夾置于相鄰直立棉單元的結(jié)合面間；配合于上述制作過(guò)程進(jìn)行加熱動(dòng)作，使纖維網(wǎng)的兩種以上纖維熔合糾結(jié)固化成型為一纖維棉層，以及使三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維熔融，相鄰的直立棉單元的結(jié)合面緊密結(jié)合，成型出一直立棉。

本發(fā)明的主要目的，在于提供一種直立棉，具有良好彈性及回復(fù)性，可依使用的厚度需求加以裁切，并且各直立棉單元的結(jié)合面間為三維空間的立體結(jié)合，不僅可完全結(jié)合，更可利用三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維的特性增加結(jié)合面間的彈性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明由至少兩種纖維混合展開(kāi)成連續(xù)的纖維網(wǎng)的示意圖。

圖2是本發(fā)明纖維網(wǎng)經(jīng)加熱形成的纖維棉層示意圖。

圖3是本發(fā)明于纖維網(wǎng)上設(shè)置三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維，并折迭形成直立連續(xù)迭置狀態(tài)的示意圖。

圖4是本發(fā)明相鄰直立棉單元的結(jié)合面間利用三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維熔融結(jié)合的示意圖。

圖5是本發(fā)明折迭成型的示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1纖維網(wǎng)

10纖維棉層

10a直立棉單元

11聚酯纖維

12彈性低熔點(diǎn)聚酯纖維

13三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維

20直立棉

a輸送帶

b輸送帶

c輸送帶

d輸送帶

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3及圖4，本發(fā)明直立棉制備方法，包含下列步驟：

(a)利用至少兩種纖維混合，其中的一種是彈性低熔點(diǎn)聚酯纖維(lowmeltingpet)12，另一種是具有自我卷曲性能(selfcrimp)的聚酯纖維11，配合兩種基本材料的聚酯纖維，另外加入的纖維則依使用目的而配置，例如天然棉、回收的舊衣料、廢紡織料、舊地毯、再生棉等，依使用的彈性設(shè)定的不同，混合不同比例的兩種基本材料，其中彈性低熔點(diǎn)聚酯纖維(lowmeltingpet)12可由10％至70％，另一種自我卷曲性能(selfcrimp)的聚酯纖維11可由10％至70％，其他的纖維體則可由5％至40％，全部混合后經(jīng)由開(kāi)棉設(shè)備將所有纖維開(kāi)松，送入梳棉設(shè)備將所有纖維的混合體展開(kāi)成連續(xù)的纖維網(wǎng)1，使其均勻分布。

(b)在該纖維網(wǎng)1的上方設(shè)置三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13，該三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13的設(shè)置方式為均勻布設(shè)，再將該纖維網(wǎng)送到折棉設(shè)備進(jìn)行一斬一推的折棉動(dòng)作，使纖維網(wǎng)1呈直立連續(xù)迭置狀態(tài)，形成多個(gè)并靠的直立棉單元10a，相鄰直立棉單元10a分別具有一結(jié)合面，三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13間隔夾置于相鄰直立棉單元10a的結(jié)合面間。

(c)于上述步驟中配合進(jìn)行加熱動(dòng)作，使纖維網(wǎng)1的兩種以上纖維熔合糾結(jié)固化成型為一纖維棉層10，以及使三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13熔融，相鄰的直立棉單元10a的結(jié)合面緊密結(jié)合，成型出一橫截面具有蜂窩結(jié)構(gòu)的直立棉20。

該加熱動(dòng)作為于步驟(b)時(shí)，先將纖維網(wǎng)1送入烘箱以壓力熱風(fēng)吹烘處理，促使遇熱卷曲的聚酯纖維11產(chǎn)生卷曲，該聚酯纖維11在不同溫度下的情況，溫度越高，卷曲的程度就越高，直至該款纖維卷曲至 極限，不同的卷曲程度會(huì)讓制成的直立棉彈性有不同的變化，卷曲的聚酯纖維11與彈性直立的低熔點(diǎn)聚酯纖維12熔接糾結(jié)固化，形成一纖維棉層10，及于步驟(b)后，以遠(yuǎn)紅外線加熱使三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13熔融黏結(jié)，相鄰的直立棉單元10a的結(jié)合面緊密結(jié)合，并由此增加結(jié)合面間的彈性。

另外，該加熱動(dòng)作亦可為于步驟(b)最后，將纖維網(wǎng)1連同三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13一起送入烘箱以壓力熱風(fēng)吹烘處理，促使遇熱卷曲的聚酯纖維11產(chǎn)生卷曲，該聚酯纖維11在不同溫度下的情況，溫度越高，卷曲的程度就越高，直至該款纖維卷曲至極限，不同的卷曲程度會(huì)讓制成的直立棉彈性有不同的變化，卷曲的聚酯纖維11與彈性直立的低熔點(diǎn)聚酯纖維12熔接糾結(jié)固化，形成一纖維棉層10，及使三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13熔融黏結(jié)，相鄰的直立棉單元10a的結(jié)合面緊密結(jié)合，并由此增加結(jié)合面間的彈性。

此直立棉20為獨(dú)立的高彈性體，彈性均勻一致，并具有透氣性以及良好的可塑性、回復(fù)性及相當(dāng)好的環(huán)保功能，在整體的制造過(guò)程中所產(chǎn)生的纖維廢料可以再重復(fù)使用于前述制作過(guò)程中，完全沒(méi)有廢料的問(wèn)題，整個(gè)制作過(guò)程中也不添加任何化學(xué)藥劑，沒(méi)有化學(xué)物品污染的情況產(chǎn)生。

此外，本發(fā)明在纖維網(wǎng)1或纖維棉層10的上方設(shè)置三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13，將纖維網(wǎng)1或纖維棉層10進(jìn)行折棉動(dòng)作，使纖維網(wǎng)1或纖維棉層10呈直立連續(xù)迭置狀態(tài)，可如圖5所示，由橫向的輸送帶a、b、c將該纖維網(wǎng)1或纖維棉層10橫向輸送至下方的一縱向的輸送帶d，該輸送帶d帶體運(yùn)行呈縱向的運(yùn)輸，同時(shí)輸送帶b、c并一起運(yùn)行呈橫向的來(lái)回?cái)[動(dòng)，由此通過(guò)前述輸送帶a、b、c而輸送至下方輸送帶d的纖維網(wǎng)1或纖維棉層10，受輸送帶b、c的橫向擺動(dòng)及輸送帶d的縱向輸送，而形成如圖所示的縱、橫向折迭狀態(tài)，并且當(dāng)纖維網(wǎng)1或纖維棉層10運(yùn)行通過(guò)輸送帶c時(shí)，可于纖維網(wǎng)1或纖維棉層10上方灑三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13。

本發(fā)明可依使用需求，以不同厚度裁切，并可運(yùn)用于各種需要彈 性體的用品，如罩杯、椅墊、椅背、鞋墊、床墊、防撞防護(hù)材取代現(xiàn)有的泡棉，也可以利用其蜂巢結(jié)構(gòu)來(lái)作為吸音材料，以及隔熱墊…等；此直立棉更可作為過(guò)濾材料，將欲過(guò)濾物質(zhì)均勻分散吸收于直立棉中。

依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，所使用的三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13長(zhǎng)度為1～15mm。

本發(fā)明的直立棉，其主要包含有：

一纖維棉層10，該纖維棉層10呈直立連續(xù)迭置，具有多個(gè)并靠的直立棉單元10a，相鄰直立棉單元10a分別具有一結(jié)合面。

多數(shù)三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13，設(shè)置于相鄰直立棉單元10a的結(jié)合面間，該三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13的設(shè)置方式為均勻布設(shè)，以烘箱或遠(yuǎn)紅外線加熱使三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13熔融黏結(jié)，使相鄰的直立棉單元10a的結(jié)合面緊密結(jié)合，形成橫截面具有蜂窩結(jié)構(gòu)的直立棉20。

由上述具體實(shí)施例，可得到下述的有益效果：

本發(fā)明的直立棉及其制備方法，其直立棉20具有良好彈性及回復(fù)性，可依使用的厚度需求加以裁切，并且各直立棉單元10a的結(jié)合面間為三維空間的立體結(jié)合，不僅可完全結(jié)合，更可利用三維螺旋狀的低熔點(diǎn)聚酯短纖維13的特性增加結(jié)合面間的彈性，達(dá)到實(shí)用性提升的功效。