利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法技术

本发明专利技术公开了利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，先利用开布机分别将棉纤维纺织品和涤纶纤维纺织品开松成棉纤维絮和涤纶纤维絮；然后将棉纤维絮和涤纶纤维絮按比例放入混棉机中混合后，喂入混杂纤维于罗拉式梳理机，经锡林、道夫、工作辊和剥取辊进行除杂、混合、均匀成单纤维状，再将单纤维状梳理成薄网；接着利用交叉折叠铺网机将薄网制成纤维薄膜；最后对纤维薄膜进行反复针刺进行加固，得到三维混杂纤维针刺毡。本发明专利技术的方法，采用一种非织造针刺工艺制备三维混杂纤维针刺毡，针刺法是一种机械固网方法，与水刺工艺、湿法工艺相比，有利于减少环境污染，而且针刺技术工艺简单、可设计性强。

【技术实现步骤摘要】
利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法
本专利技术属于纺织科学与工程
，具体涉及利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法。
技术介绍
如今随着世界人口的不断增长和人们生活水平的日益提高，纺织品的应用领域逐渐扩大，世界纤维的产量也在逐步提高，显然全球性纺织品废弃物的产量也在大幅度增加。目前废旧纺织品的处理手段主要是焚烧和掩埋。焚烧会产生大量有毒气体，污染大气环境；掩埋会产生难降解物质，既造成资源浪费，又污染环境。因此，对纺织废弃物进行循环再利用，既可以减少资源浪费，又可以避免污染环境，这正是我国经济可持续发展的必然趋势。我国是纤维生产和使用大国，每年不仅自己生产大量的各种纤维，而且还需要进口大量的纤维。据统计，我国纺织业每年消耗的棉、麻、化纤等纺织纤维原料达3500万吨，同时，每年在生产过程中生产的纺织边角料和家庭废弃的纺织品合计超过2000万吨，这不仅造成惊人的浪费，而且会对环境造成严重污染。据报道每使用1kg废旧纺织物，可降低3.6kg二氧化碳排放量，节约水6000L，减少使用0.2kg农药。因此相对于原材料的生产加工，纺织废料的回收和再利用将更加节能环保。在中国的废旧纺织品中化纤纺织品占70％，其中涤纶纤维纺织品占60％左右，天然纤维纺织品占30％，其中棉纤维废旧纺织品占15％左右。这些废旧纺织品理论上97％可以被回收利用，但实际上回收利用的废旧纺织品比例很低。目前，废旧纺织品的回收方式有化学回收和机械回收两大类。化学回收可以将废旧纺织品分解，制备成可循环利用的新物质。然而，废旧纺织品上有染料存在，而且各种服装的染料成分差别很大，因此，化学回收要消耗大量化学物质和能源，回收成本高。而机械回收具有成本低、易加工和可大规模生产的特点。然而，目前机械回收利用的废旧纺织材料大都进入性能和经济价值较低的二级市场，如作为墙体保温层的填充材料，因为经济价值和市场潜能较低，激发不起企业的兴趣。相比之下，纤维增强复合材料具有易加工、低密度、高比强度、耐磨性好、价格低廉、无危害等优点，广泛应用在汽车、家具、建筑等多个领域，具有广阔的发展前景。因为，我们想把废旧纺织品开松成维絮，用非织造布生产工艺才制造复合材料用纤维增强体。传统非织造布的生产工艺一般可分为三个过程：原料准备、纤维成网和纤维加固成型。原料准备是非织造布生产工艺的第一道工序，大多数天然纤维和化学纤维乃至成纤高聚物都可用于生产非织造材料。将纤维形成松散的随机排列的网状结构称为成网。纤网是非织造布的骨架，非织造布的成网方法主要有干法、湿法和聚合物直接成网法三大类。纤维成网工序所成的纤网强度很低，不能满足非织造布的使用要求，因此必须使纤网中的纤维彼此粘合或缠结，即对纤网进行加固以提高纤网强度。所以，固网是非织造布生产工艺过程中的关键工序，它对非织造布的强度和手感等性能有着决定性的影响。在非织造布的生产工艺中有一种针刺固网的工艺，它是利用三角截面(或其它截面)、棱边带钩齿的刺针对纤网进行反复针刺。钩齿穿过纤网时，将纤网面内纤维强迫刺入纤网内部。经过多次针刺，大量的面内纤维被引入到厚度方向，产生垂直纤维簇，使纤网中纤维互相缠结，形成面内和层间均有一定强度的三维网状预制体。针刺预制体克服了二维纤维结构层间性能弱的缺点，具有更高的损伤容限。而且针刺技术工艺简单、可设计性强，能够制备各种大尺寸、复杂形状的预制体，设备自动化程度高，很适合进行大规模批量生产。本专利技术将以废旧棉纤维纺织品和废旧涤纶纤维纺织品经过开松后形成纤维絮，将两种废旧短纤维混合梳理成网，然后经过针刺成毡，得到三维混杂纤维针刺毡。棉纤维天然卷曲使其具有一定的抱合力易成毡，但是强度较低，而涤纶纤维强度较高，因此，将两种废旧短纤维混合成网后能够同时发挥两种纤维的优点，使其性能取长补短，得到性能优异的针刺毡。这种三维混杂针刺毡具有面内和层间性能优异、隔音性能和保温性能良好等特点，因此用其制备的针刺毡可以作为复合材料的增强体，也可以广泛应用于建筑物的隔音、保温等方面。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用废旧棉纤维纺织品和废旧涤纶纤维纺织品制备三维混杂纤维针刺毡的方法，本专利技术的方法制备的针刺毡具有面内和层间性能优异，有承受载荷时应力扩散均匀、破坏稳定性较好、拉伸强度好，同时提高了废旧纺织品的利用率。本专利技术所采用的技术方案是，利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1、去除废旧棉纤维纺织品和废旧涤纶纤维纺织品上的装饰品，利用开布机分别将棉纤维纺织品和涤纶纤维纺织品开松成棉纤维絮和涤纶纤维絮；步骤2、将棉纤维絮和涤纶纤维絮按比例放入混棉机中混合后，得到混杂纤维，喂混杂纤维于罗拉式梳理机，经锡林、道夫、工作辊和剥取辊进行除杂、混合、均匀成单纤维状，再将单纤维状梳理成薄网；步骤3、利用交叉折叠铺网机将薄网制成纤维薄膜；步骤4、对纤维薄膜进行反复针刺进行加固，得到三维混杂纤维针刺毡。步骤1中棉纤维絮的长度为20mm-61mm；涤纶纤维絮的长度为32mm-79mm。步骤2中棉纤维絮的质量占棉纤维絮和涤纶纤维絮质量之和的30％-70％。步骤2中混棉机的角钉帘的频率为15Hz，梳理机的进料机的频率为9Hz-20Hz，锡林的频率为25Hz-45Hz，道夫的频率为20Hz-35Hz。步骤3中铺网机的上帘频率为20Hz-35Hz，铺网机的下帘频率为20Hz-35Hz，铺网机的丁帘频率为3Hz-20Hz。步骤4中针刺频率为10Hz-40Hz，预进料频率为10Hz-20Hz，预出料频率为12Hz-30Hz，预刺机的布针密度为1400枚/m；主针刺的针刺频率为10Hz-40Hz，主进料频率为10Hz-20Hz，主出料频率为12Hz-30Hz，预针刺深度为5mm-11mm，主针刺深度为3mm-9mm，主刺机的布针密度为3000枚/m。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，采用一种非织造针刺工艺制备三维混杂纤维针刺毡，针刺法是一种机械固网方法，与水刺工艺、湿法工艺相比，有利于减少环境污染，而且针刺技术工艺简单、可设计性强，能够制备各种大尺寸、复杂形状的预制体，设备自动化程度高，很适合进行大规模批量生产；(2)本专利技术利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，制备的针刺毡力学性能均匀，层间力学性能高，提高了隔音材料和保温材料的性能，为废旧纺织复合材料、隔音材料和保温材料的制造提供了新方法；(3)本专利技术利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，棉纤维天然卷曲使其具有一定的抱合力易成毡，但是强度较低，而涤纶纤维强度较高。因此，将两种废旧短纤维混合成网后能够同时发挥两种纤维的优点，使其性能取长补短，得到性能优异的针刺毡；(4)本专利技术利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，选用的棉纤维和涤纶纤维均为纺织废料，可以减少资源的浪费，提高纺织废料的利用率，同时也可以避免纺织废料的填埋和燃烧造成对环境的污染。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1、去除废旧棉纤维纺织品和废旧涤纶纤维纺织品上的装饰品，利用开布机分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1、去除废旧棉纤维纺织品和废旧涤纶纤维纺织品上的装饰品，利用开布机分别将棉纤维纺织品和涤纶纤维纺织品开松成棉纤维絮和涤纶纤维絮；步骤2、将棉纤维絮和涤纶纤维絮按比例放入混棉机中混合后，得到混杂纤维于，喂混杂纤维于罗拉式梳理机，经锡林、道夫、工作辊和剥取辊进行除杂、混合、均匀成单纤维状，再将单纤维状梳理成薄网；步骤3、利用交叉折叠铺网机将薄网制成纤维薄膜；步骤4、对纤维薄膜进行反复针刺进行加固，得到三维混杂纤维针刺毡。

【技术特征摘要】
1.利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1、去除废旧棉纤维纺织品和废旧涤纶纤维纺织品上的装饰品，利用开布机分别将棉纤维纺织品和涤纶纤维纺织品开松成棉纤维絮和涤纶纤维絮；步骤2、将棉纤维絮和涤纶纤维絮按比例放入混棉机中混合后，得到混杂纤维于，喂混杂纤维于罗拉式梳理机，经锡林、道夫、工作辊和剥取辊进行除杂、混合、均匀成单纤维状，再将单纤维状梳理成薄网；步骤3、利用交叉折叠铺网机将薄网制成纤维薄膜；步骤4、对纤维薄膜进行反复针刺进行加固，得到三维混杂纤维针刺毡。2.根据权利要求1所述的利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，其特征在于，所述步骤1中棉纤维絮的长度为20mm-61mm；涤纶纤维絮的长度为32mm-79mm。3.根据权利要求1所述的利用棉纤维和涤纶纤维制备三维混杂纤维针刺毡的方法，其特征在于，所述步骤2中棉纤维絮的质量占棉纤维絮和涤纶纤维絮质量之和的30％-70％。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊威，孟雪，于洋，张涛，窦皓，张得昆，魏同学，田呈呈，武海良，高黎，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61