[发明专利]多层非织造隔热纤维胎及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改进的由合成纤维材料和特别是具有隔热性能一致性和羽绒手感的隔热材料构成的隔热和缓冲结构。

背景技术

大家知道许多天然的和合成的填充材料用于隔热作用，外衣之类如短外衣，冬季运动帽，手套，睡袋和床上用品如枕头、盖被、床垫、床罩。

天然羽绒已广泛应用于隔热，主要是因为它突出的单位重量隔热效率，柔软性和回弹性能。由于可以适当地松散和容纳在一物品或衣服的里面，羽绒一般被选被选择为隔热材料。但是羽绒当变湿时，会变紧密且失去它的隔热特性，并且当它暴露在潮气中时会发出一种令人相当不舒服的气味。同时，当物品中的羽绒压紧时，也需仔细地受控制的清洁和干燥过程恢复它的蓬松和所产生的隔热特性。

对制备具有羽绒特性和结构的，以合成纤维为基底的结构已有了许多尝试。有几种尝试生产了代替羽绒的替代品，它通过将合成纤维材料转变成具有与纤维胎面相关的特定方向的纤维、然后粘合纤维用以稳定纤维网来提高隔热特性的隔热纤维胎。

这样的尝试包括一用一般共面纤维包裹在套子里形成的枕头，其中纤维大体垂直于枕头表面的椭圆横截面的主轴线，以提供一定的回弹性和蓬松性；一隔热材料，它是一微纤维与卷曲膨松纤维相混合的纤维网，卷曲膨松纤维可任意地充分地与微纤维相混合、相互缠结，以提供每位厚度上高的热阻和适中的重量；一有缠结切段纤维和粘合切段纤维非织造隔热纤维胎，它在纤维网的表面部分大体平行于纤维网的表面，而在纤维胎的中心部分大体垂直于胎面，同时，粘合切段纤维在接触点与结构切段纤维和其他的粘合切段纤维相粘合。

其他的结构包括一80-90％重量、直径3-12微米纺丝和拉伸的卷曲切段合成聚合微纤维和5-20％重量、直径是从大于12微米一直到50微米的合成聚合切段微纤维的混合物，这后一种纤维被描述为其隔热特性可与羽绒相比；一粘合纤维结构的合成纤维隔热材料，它包括直径3-12微米的70-95％重量的合成聚合微纤维和直径12-50微米的5-30％重量的合成聚合微纤维，其中至少一些纤维在它们的接触点处粘合，粘合的隔热特性是相等于或大体上不小于未粘合集合物的隔热特性。在该集合物中，整个集合物是粘合在一起的，以保持对细纤维的支持和强度，而不受大纤维成分的较低热容量的影响。

一建议用于提供一回弹的，热粘合的非织造纤维纤维胎的更进一步的结构，包括在一平面上有均匀的压缩模量，它比垂直于这个平面方向测量的压缩模量要大，并且在整个厚度上的密度大体相同。该纤维胎通过形成一包含有至少20％重量的卷曲的和/或可卷曲的复合纤维，也就是双组分粘合纤维的纤维胎来制备，它具有能在每厘米延伸长度上小于10个卷曲的卷曲频度，以及5到30的分特。纤维胎是通过让它经受一加热到超出软化复合纤维成分温度的向上的流体流动来影响内部纤维粘合而实现热粘合的。

本发明的一个目的是提供一种具有隔热特性、舒适性和天然羽绒感觉的合成材料。

本发明的另一个目的是提供一种没有羽绒对潮湿的敏感性的合成材料。

本发明的又一个目的是提供一种即使在使用和洗涤后仍具有这些特性的纤维胎。

本发明的另一个目的是提供一种纤维胎的制造方法，这种方法可便于受控分层，从而提高纤维胎的覆盖性、柔软性和手感。

本发明的再一个目的是提供一种通过改变纤维的旦尼尔数、基本重量、切段填充纤维与粘合纤维的长度比，纤维类型，层面的表面结构和粘合状况来改变纤维胎的机械特性如密度、抗压性能、膨松性和隔热性能的方法。

本发明的技术方案

本发明提供一种多层非织造隔热纤维胎，它具有粘合切段纤维和切段填充纤维的混合，其纤维是呈多层纤维胎的形式，粘合纤维在接触点处与填充纤维有节制地粘合，以增强纤维胎的结构稳定性，但允许在机械作用下各纤维网层分层。纤维胎可包括2旦尼尔或更多旦尼尔的切段填充纤维。各层最好具有一基本光滑侧面和一疏松纤维侧面。

本发明也提供一种制备多层非织造隔热纤维胎的方法，包括如下的步骤：

(a)形成一粘合切段纤维和填充切段纤维的纤维网，以便纤维网具有一基本光滑侧面和一疏松纤维侧面；

(b)形成一由所述多层纤维网构成的纤维胎。

(c)使所述成层的纤维胎接受足够的热，以使粘合切段纤维在每一层内与其它粘合切段纤维和切段填充纤维在接触点处粘合，并使每层之间粘合到足以使纤维胎稳定化，但在纤维胎受到机械作用时允许各层分层。较好是通过梳理形成纤维网，而铺层则通过交叉铺放梳理的纤维网实现。最好梳理机装备有一道夫滚筒和一凝聚辊，以对多层中的每一层提供一基本光滑侧面和一疏松纤维侧面。