[发明专利]一种高弹性无纺三维立体棉的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于无纺工艺技术领域，具体为一种高弹性无纺三维立体棉的生产工艺。

背景技术

目前汽车行业、床垫和家具领域的发展趋势是用纺织材料来代替既不卫生又不环保、而且不能回收的海绵、泡棉等聚氨酯材料，而其中非织造材料又是未来聚氨酯材料的主要替代品。

以往主要是采用卧式平行铺网的铺叠方式来生产非织造材料，生产的产品是卧倒的平行走向纤维结构，这种纤维的排列都是水平方向的，截面如图1所示，立体结构如图2所示，这样的结构导致回弹性和柔软度远远达不到要求，还不如聚氨酯材料的效果，在对回弹性和柔软度要求较高的场合，难以用非织造材料替代聚氨酯材料，所以能否改变纤维的成型铺叠结构就成了提高非织造材料性能的瓶颈。

而纤维呈垂直向排列的三维立体棉则能从真正意义上解决这个难题。

三维立体棉的纤维网不是水平排列而是垂直排列，其截面如图3所示，立体结构如图4所示，这种材料的回弹性和抗压性指标可基本达到聚氨酯材料，还具备诸多聚氨酯材料所不及的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产高弹性无纺三维立体棉的工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高弹性无纺三维立体棉的生产工艺，包括如下步骤：a)、将包含低熔点热熔粘胶纤维和其他纤维的至少两种纤维按比例混合后经开松机进行开松处理，通过输棉风机送入给棉机，给棉机喂入梳理机进行梳理，形成连续结构的纤维网；b)、将上述纤维网送至垂直铺网成型机进行垂直成型处理，纤维网在钟摆型摇摆折叠机构往复左右摇摆的作用下在成型帘中连续折叠下行；c)、在竖直成型帘和水平夹持输送带形成的一个转向通道中，纤维层继续行走并转向，成为垂直方向排列的连续纤维网层；d)、纤维网层通过夹持输送带送入热定型机，让热空气穿透，使低熔点热熔粘胶纤维熔融后将其他纤维缠结，再经冷却定型形成纤维呈垂直方向排列的具有三维立体结构的高弹性非织造材料。

其中，所述步骤b)中通过调节偏心驱动装置的偏心度来控制摆幅的大小从而控制纤维层的宽度，通过调节两个成型帘之间的宽度来控制纤维网中纤维层的厚度，通过调节成型帘的运行速度来控制纤维网中纤维层的密度。

其中，所述步骤c)中通过调节多个夹持输送带的速度差来控制纤维层的结构，

其中，步骤d)中通过调节热定型机中夹持网的夹持高度来控制纤维层的密度，热定型机的温度为150℃-220℃。

此外，所述的混合纤维中低熔点热熔粘胶纤维的含量为10-60％。所述的低熔点热熔粘胶纤维的熔融温度为110℃-180℃。

本发明的有益效果是：三维立体棉完全由纤维制成，不加任何化学粘胶剂，通过常规的无纺热定型机即可实现生产，可根据工艺要求设定产品的厚度和密度，工艺简单、实用、高效，任何纤维都可以用作该材料的基本纤维，再生纤维也可以用来成型，材料来源广泛易得，相当环保。

附图说明

图1和图2是现有技术中平铺棉的截面图和立体结构图；

图3和图4是依照本发明工艺生产的三维立体棉的截面图和立体结构图；

图5是实现本发明工艺的一种加工设备结构示意图。

具体实施方式

参照图3至图5所示，本发明公开了一种高弹性无纺三维立体棉的生产工艺，包括如下步骤：

a)、将包含10-60％的低熔点热熔粘胶纤维和其他纤维的至少两种纤维按比例混合后经开松机进行开松处理，通过输棉风机送入给棉机，给棉机喂入梳理机进行梳理，形成连续结构的纤维网。

b)、将上述纤维网送至垂直铺网成型机进行垂直成型处理，纤维网在钟摆型摇摆折叠机构往复左右摇摆的作用下在成型帘中连续折叠下行，可通过调节偏心驱动装置的偏心度来控制摆幅的大小从而控制纤维层的宽度，可通过调节两个成型帘之间的宽度来控制纤维网中纤维层的厚度，可通过调节成型帘的运行速度来控制纤维网中纤维层的密度。

c)、在竖直成型帘和水平夹持输送带形成的一个转向通道中，纤维层继续行走并转向，成为垂直方向排列的连续纤维网层，可通过调节多个夹持输送带的速度差来控制纤维层的结构。

d)、纤维网层通过夹持输送带送入热定型机，让热空气穿透，使低熔点热熔粘胶纤维熔融后将其他纤维缠结，再经冷却定型形成垂直方向排列的三维立体棉，通过调节热定型机中夹持网的夹持高度来控制纤维层的密度，热定型机的温度为150℃-220℃。

所述的混合纤维中低熔点热熔粘胶纤维的含量为10-60％。所述的低熔点热熔粘胶纤维的熔融温度为110℃-180℃。

参照图5所示，混合纤维经铺网组件11送至钟摆机构12，钟摆机构12外设有偏心轮14，偏心轮14和钟摆机构12通过两端装有关节轴承的连杆15连接，偏心轮14转动时驱动钟摆机构12做水平向的往复摆动，带动夹持输送带13摆动，纤维在夹持输送带13中连续折叠下行，至此完成第一阶段；夹持输送带13下方设有竖直向的成型帘16和水平向的输送带17，输送带17上连接有送至烘箱方向的铁氟龙输送网18，成型帘16和输送带17构成一个转向通道，纤维在转向通道中有水平折叠的结构变成垂直向排列的结构，至此完成第二阶段；输送带17为变速调整输送带，可通过调节前后变速调整输送带的速度差来得到较松、较紧或不同结构的产品，此处即为生产工艺的第三阶段。