[发明专利]多用途功能性无纺纤维及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及多用途功能性无纺布，更具体而言，涉及通过以下方式制备的多用途功能性无纺布及其制备方法：对碳化纤维棉进行预处理加工，并将经预处理的碳化纤维棉层叠在天然棉上，将天然棉与该预处理的碳化纤维棉混合并打散该混合棉；或将天然棉引入预处理的碳化纤维棉的中间层，并将预处理的碳化纤维棉层叠在天然棉上。

背景技术

近年来，无纺布已广泛用于服装、工业、工程建造、农业用材料以及人类生活环境和各种工业领域中的各种过滤物。无纺布的种类分为：短纤维无纺布，其通过梳理短纤维并对经梳理的短纤维进行针刺工序而制得；和长丝无纺布，其通过纺粘(spunbond)或水刺(spunlace)工艺制得。常规无纺布通过利用玻璃纤维或碳纤维制造无纺布的方法制造，从而实现阻燃性(耐火性)。韩国专利公开第2001-79333号(1999年11月17日)公开了一种通过以下方法制造的消防板：将玻璃纤维网插入一对碳纤维无纺布之间，使缝纫机针将每个网眼上下缝合，并将上层碳纤维无纺布与下层玻璃纤维缠结。

通过该方法制造的碳纤维无纺布的优点在于碳纤维和玻璃纤维具有优异的阻热性和阻燃性，但问题是难以通过玻璃纤维的网眼进行针刺工序，在针刺过程中玻璃纤维以细粉形式分散，因此对工人的人体、皮肤和眼睛有害，针也由于针板的压缩力而受到严重损害，并且经针刺的无纺布也受到损害。另外，碳纤维或玻璃纤维的问题在于其具有较差的绝热性和经济可行性，并且由于其过重的重量而需要过多工作度，这导致工作效率下降。另外，碳纤维或玻璃纤维的问题还在于其由于不具有阻燃性而易于着火，且具有较差的破裂强度和拉伸强度。

因此，本发明人努力开发出了一种多用途功能性无纺布和其制造方法，从而解决了现有技术中的问题。

发明内容

技术问题

因此，本发明涉及一种能够通过对碳化纤维进行预处理工序而实现网的形成和层叠的多用途功能性无纺布及其制造方法。另外，本发明涉及通过以下方式制造的具有优异耐热性和导热性的多用途功能性无纺布及其制造方法：将碳化纤维棉层叠在天然棉上，将天然棉与碳化纤维棉混合，并且将混合棉打散(scutch)和层叠；或将天然棉引入碳化纤维棉的中间层并层叠在碳化纤维棉的中间层上，并对经层叠的棉进行针刺。

然而，本发明的目的不限于此，通过详细描述其示例性实施方式，本文中未公开的发明目的对于本领域技术人员是显而易见的。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种制造多用途功能性无纺布的方法。此处，所述方法包括：(1)拆散碳化纤维并将所述碳化纤维与原棉以6:4至8:2的混合比混合，从而制得碳化纤维棉，(2)将所述碳化纤维棉注入切割机中以形成网，(3)将已形成网的碳化纤维棉与天然棉层叠，从而使所述已形成网的碳化纤维棉位于所述天然棉上，并对层叠的棉进行针刺，和(4)对经针刺的棉进行阻燃和耐火处理、脱水和干燥。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制造多用途功能性无纺布的方法。此处，所述方法包括：(1)拆散碳化纤维并将所述碳化纤维与原棉以6:4至8:2的混合比混合，从而制得碳化纤维棉，(2)将所述碳化纤维棉注入切割机中以形成网，(3)将天然棉引入已形成网的碳化纤维棉的中间层并层叠在所述已形成网的碳化纤维棉的中间层上，并对层叠的棉进行针刺，和(4)对经针刺的棉进行阻燃和耐火处理、脱水和干燥。

根据本发明的又一个方面，提供了一种制造多用途功能性无纺布的方法。此处，所述方法包括：(1)拆散碳化纤维并将所述碳化纤维与原棉以6:4至8:2的混合比混合，从而制得碳化纤维棉，(2)将天然棉与所述碳化纤维棉混合并将所得的混合棉打散，(3)将经混合/打散的棉注入切割机中以形成网，将已形成网的棉层叠，并对层叠的棉进行针刺，和(4)对经针刺的棉进行阻燃和耐火处理、脱水和干燥。

根据本发明的一个示例性实施方式，针刺条件可以包括：每分钟转速(rpm)为200rpm至800rpm，速度为2.0m/分钟至5.0m/分钟，针数为4,000EA/m至4,500EA/m，并且针刺密度(beat density)为40次/cm²至72次/cm²。另外，所述针刺可以以从顶部至底部进行一次和从底部至顶部一次的方式往复进行。

根据本发明的再一个方面，提供了一种利用上述方法制造的多用途功能性无纺布。此处，所述多用途功能性无纺布可用于选自由以下材料组成的组的至少一种材料：保热材料、阻燃材料、绝热材料、加热材料、吸声材料、吸收冲击用中间材料、缓冲材料、防弹材料、防刀材料和消防材料。