多用途功能性无纺纤维及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种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，将该预处理的碳化纤维棉与天然棉混合，或将天然棉插入并层叠在预处理的碳化纤维棉的中间层上。通过对碳化纤维进行预处理工序容易实现切割机中的网的形成和层叠。另外，通过以下方式可获得良好的耐热性和导热性：将碳化纤维棉层叠在天然棉上，将碳化纤维棉与天然棉混合后进行层叠，或在将天然棉插入碳化纤维棉的中间层后进行针刺。无纺纤维的表面温度可通过热的消散和分散而降低，通过减少热损失并通过结合，天然棉的保热性和绝热性可以增强，并可实现天然棉的防碳化和防火性。另外，该产品能够具有低制造成本和环境友好性，并且可用作回收废料的材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多用途功能性无纺纤维及其制造方法
本专利技术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。
技术介绍
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，本专利技术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。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术的目的不限于此，通过详细描述其示例性实施方式，本文中未公开的专利技术目的对于本领域技术人员是显而易见的。技术方案根据本专利技术的一个方面，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。根据本专利技术的另一个方面，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。根据本专利技术的又一个方面，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。根据本专利技术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(beatdensity)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。根据本专利技术的再一个方面，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。根据本专利技术的一个示例性实施方式，所述多用途功能性无纺布可用于选自由管、阀、弯管、涡轮机、旋转机、废气阀、锅炉壁和大型发动机组成的组的至少一种。另外，所述多用途功能性无纺布可用作选自由下述物组成的组的至少一种中的低温保热材料/绝热材料：以液态运输和储存的LNG和LPG气体的运输和储存系统，船舶，车辆，储存罐，管，阀，冷藏仓库，和冷藏机。此外，所述多用途功能性无纺布可用作选自由下述物组成的组的至少一种中的阻燃材料或绝热材料：阻燃帘，清筛辊，阻燃/防火毯，消防毯，和防火设备。另外，所述多用途功能性无纺布可用作选自由下述物组成的组的至少一种中的防弹材料、防刀材料或消防材料：警服，军服，防弹衣，消防装，消防手套，消防靴，特定工服，和高温下使用的工业钢头靴。另外，所述多用途功能性无纺布可用作选自由下述物组成的组的至少一种中的吸收冲击用中间材料或缓冲材料：汽车保险杠，人体防护用具，安全头盔，和头盔。另外，所述多用途功能性无纺布可用作选自由下述物组成的组的至少一种中的中间材料或芯材料：夹层板、金属板、铝复合材料板和冷藏板。有益效果根据本专利技术，网在切割机中的形成和层叠可以通过对碳化纤维进行预处理工序而容易实现。另外，通过以下方式可获得优异的耐热性和导热性：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，并对层叠的棉进行针刺。当对无纺布加热时，热快速消散并分散在无纺布的表面区域中，可以降低无纺布的表面温度并可减少热损失。结果，缠结的天然棉的保热性和绝热性可以得到增强，并可实现天然棉的防碳化和不燃化。另外，所述多用途功能性无纺布能够以低生产成本制造并展示出环境友好的特性，并且不久以后废弃材料可以在使用后再循环。因此，本专利技术的多用途功能性无纺布可用于电力管道中的防火材料，例如阻燃保热/绝热材料、阻燃/防寒材料、阻燃吸声材料、用于阻燃性LNG和LPG气体的低温保热/绝热材料、用于高温阻燃的保热/绝热材料、阻燃高温过滤材料、阻燃内部材料、阻燃长丝、经加工的无纺布、垫、板、夹层板和金属板，以及内部材料(例如焊接时用的阻燃毯和墙纸)，并且可用于多种工业领域，例如阻燃帘、消防装和突击服等。附图说明图1是显示出通过将碳化纤维棉层叠在天然棉上而制造的多用途功能性无纺布的图。图2是显示出通过将天然棉与碳化纤维棉混合并将混合棉打散而制造的多用途功能性无纺布的图。图3是显示出通过将天然棉引入碳化纤维棉的中间层并层叠在形成网的碳化纤维棉的中间层上而制造的多用途功能性无纺布的图。图4是显示出本专利技术的制造多用途功能性无纺布的方法的图。图5是显示出利用喷灯使通过在天然棉上层叠碳化纤维棉而制得的多用途功能性无纺布接触火焰的测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造多用途功能性无纺布的方法，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7:3至8:2的混合比混合，制成碳化纤维棉；(2)将所述碳化纤维棉注入切割机中，形成网；(3)将已形成网的所述碳化纤维棉与天然棉层叠，从而使已形成网的所述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)对针刺的棉进行阻燃和耐火处理、脱水和干燥。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.28 KR 10-2011-00986261.一种制造多用途功能性无纺布的方法，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7:3至8:2的混合比混合，制成碳化纤维棉；(2)将所述碳化纤维棉注入切割机中，形成网；(3)将已形成网的所述碳化纤维棉与天然棉层叠，从而使已形成网的所述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)对针刺的棉进行阻燃和耐火处理、脱水和干燥。2.一种制造多用途功能性无纺布的方法，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7:3至8:2的混合比混合，制成碳化纤维棉；(2)将所述碳化纤维棉注入切割机中，形成网；(3)将天然棉引入已形成网的所述碳化纤维棉的中间层并层叠在已形成网的所述碳化纤维棉的所述中间层上，并对层叠的棉进行针刺；和(4)对针刺的棉进行阻燃和耐火处理、脱水和干燥。3.一种制造多用途功能性无纺布的方法，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7:3至8:2的混合比混合，制成碳化纤维棉；(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)将混合/打散的棉注入切割机中，形成网，将已形成网的棉层叠，并对层叠的棉进行针刺；和(4)对针刺的棉进行阻燃和耐火处理、脱水和干燥。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述针刺的条件包括：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，并且针刺密度为40次/cm2至72次/cm2。5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述针刺以从顶部至底部进行一次并从底部至顶部进行一次的方式往复进行。6.一种用权利要求1至3中任一项所述的方法制造的多用途功能性无纺布。7.如权利要求6所述的多用途功能性无纺布，其中，所述多用途功能性无纺布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、防弹材料和防刀材料。8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹甲浩，尹基浩，金学范，徐光熺，宋云鹤，
申请(专利权)人：艾尼西斯株式会社，
类型：
国别省市：