專利名稱：一種儲能型無紡布填充棉的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種填充棉的制造方法，尤其涉及一種儲能型無紡布填充棉的制造方法。
背景技術(shù)：
填充棉一般用在服裝、被褥中，起著防寒、保暖作用。作填充棉的常用材料包括人造纖維(散棉、噴膠棉等，可由無紡布エ藝制造)、棉花、動物纖維(羽絨、羊毛、蠶絲等)等等。人造纖維由于具有不易吸潮、不易板結(jié)、價格低廉等優(yōu)勢，已逐漸取代棉花成為首選材料。但傳統(tǒng)人造纖維僅有隔熱保溫功能而沒有儲能作用，只是減少了人體熱量往環(huán)境中的散失，熱量完全來自于人體，難以吸收/儲存更多的熱量。在嚴(yán)寒地區(qū)為了達(dá)到一定的保暖效果只好増加填充棉的厚度和重量，使用/穿著十分不便。儲能材料是ー類利用其本身固有特性實現(xiàn)儲存和釋放能量的特殊材料，涉及到的能量包括電能、熱能、動能等。其中相變儲能材料是指在其物相變化過程中，能夠從環(huán)境吸收熱量或向環(huán)境放出熱量，從而能夠達(dá)到儲存和釋放能量目的的一類功能材料。相變儲能材料解決了能量供求在時間和空間上不平衡的矛盾，有效地提高了能源的利用率。同時由于相變儲能材料在其相變過程中溫度近似恒定，可以用于調(diào)整、控制周圍環(huán)境的溫度，并且可以多次重復(fù)使用。其制造エ藝相對成熟，成本較為低廉，在紡織、建筑、航空航天等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。如將其加入到纖維中，可以利用其儲能特性儲存來自外界(非人體)的熱量，從而大大改善保暖效果。將相變儲能材料添加到纖維中已有諸多技術(shù)，如中國專利200610021605. 4和 200710014607. 5等，均為通過某種方式直接將包含相變儲能材料的微膠囊添加到纖維中。 該類方法制造エ藝復(fù)雜，對微膠囊壁材性質(zhì)要求苛刻，致使可供選擇的材料范圍十分有限， 在一定程度上増加了制造成本；而且為了保證纖維的強(qiáng)度、柔韌性等性能，可以添加的微膠囊的量也不高，從而纖維可以儲存的能量也有限。亦有通過制造空心纖維并將相變儲能材料直接添加到纖維內(nèi)部空腔中的方法來制造儲能纖維，但容易發(fā)生泄漏，制備エ藝也非常復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種儲能型無紡布填充棉的制造方法，該填充棉可用于填充被褥、棉衣棉褲、枕頭等。與現(xiàn)有產(chǎn)品比較，產(chǎn)品的優(yōu)勢在于可以在棉料中添加更多的相變儲能材料且不易泄漏；制造エ藝相對簡單，成本較為低廉。以其制成的填充棉除了可以像傳統(tǒng)棉料一祥防止人體熱量散失之外還可以儲存額外的熱量，從而更輕便，穿著/使用更舒適方便。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，方法為
(I)按照現(xiàn)有熔噴法無紡布的基本制造エ藝?yán)弥圃鞜o紡布纖維的原料高分子材料為主要原料，配料后熔融，經(jīng)過噴絲板噴出，利用氣流或者機(jī)械成網(wǎng)，得到一個無紡布制成的薄層；
(2)將相變儲能微膠囊與一定比例的紫外光固化樹脂混合在一起，調(diào)節(jié)到漿料粘度為 20 mPa s (毫帕秒)到IOOmPa S，將該漿料均勻噴灑在上述無紡布薄層的表面；然后利用紫外光照射，使樹脂快速發(fā)生固化，相變儲能微膠囊便被粘附在無紡布表面，一定比例是相變儲能微膠囊與紫外固化樹脂的重量比為1:0. 2到1:1之間；
(3)將上述已經(jīng)含有儲能微膠囊的無紡布放置于成網(wǎng)簾上，重復(fù)(I)的步驟，接受噴絲的沉積，于是無紡布加厚；
(4)將(3)得到的無紡布重復(fù)(2)的步驟，再次重復(fù)(I)、(2)的步驟；
(5)無紡布不斷加厚，待厚度達(dá)到預(yù)定值時停止，通過水刺、針刺、熱刺、等方式加固，得到填充棉產(chǎn)品。所述制造無紡布的纖維的原料是聚丙烯、聚酯、粘膠纖維、聚こ烯、腈綸的ー種或若干種的混合物。所用紫外光固化樹脂選用紫外固化型丙烯酸樹脂、紫外固化型聚氨酯樹脂、紫外固化型環(huán)氧樹脂、紫外固化型環(huán)氧改性聚氨酯樹脂、紫外固化型丙烯酸改性聚氨酯樹脂、紫外固化型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂、紫外固化型氨基丙烯酸酯的ー種或若干種的混合物。調(diào)節(jié)粘度所用紫外光活性稀釋劑可以選用丙烯酸丁酷、己ニ醇ニ丙烯酸酯、丁ニ
醇ニ丙烯酸酯、新戊ニ醇ニ丙烯酸、鄰苯ニ甲酸ニこニ醇ニ丙烯酸酯、丙氧化新戊ニ醇ニ丙烯酸酯、丙氧化新戊ニ醇ニ丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、こ氧化三羥甲基丙烷三丙烯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的ー種或若干種的混合物。所用相變儲能材料微膠囊壁材是密胺樹脂類、聚苯こ烯類、聚甲基丙烯酸甲酯類、 ニ氧化硅類、聚氨酯類的ー種或若干種的混合物；所用相變儲能材料微膠囊芯材是相變蠟、 十八烷、硬脂酸等各種常見相變溫度在20°c到45°C之間的相變儲能材料及其混合物；所用相變儲能材料微膠囊粒徑在0. 5微米到500微米之間；所述相變儲能微膠囊與紫外固化樹脂的重量比為1:0. 2到1:1之間。所用紫外光源的功率為0. 5千瓦到2千瓦。相變儲能微膠囊在儲能填充棉產(chǎn)品中的重量分?jǐn)?shù)可占到產(chǎn)品總重量的10%到 50%。本發(fā)明的技術(shù)效果是本發(fā)明提供的儲能型填充棉可以在一定時間內(nèi)保持更多的熱量，從而穿著/使用更舒適，在同等舒適度的情況下可以減輕重量，從而更方便。與現(xiàn)有將相變儲能材料加入到纖維中的方法相比，本發(fā)明提供的方法制造儲能纖維時相變儲能微膠囊不必經(jīng)過高溫(熔融紡絲)或特殊有機(jī)溶劑(濕法紡絲)的過程，因而對微膠囊壁材的要求大大降低，可供選擇的范圍大大加寬，成本大大降低，且可將更多比例的相變儲能微膠囊加入到纖維中；與空心纖維加注相變儲能材料相比，本發(fā)明提供的方法不容易發(fā)生相變儲能材料的泄漏，更穩(wěn)定且安全，使用范圍大大拓展?？傊c現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法更簡單，成本更低，產(chǎn)品性能更優(yōu)，應(yīng)用范圍更廣泛。


圖I為本發(fā)明提供的儲能型填充棉的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明提供的儲能型填充棉的制造エ藝流程圖。
具體實施例方式具體實施見圖I、圖2，圖I中I為無紡布層，2為相變儲能材料微膠囊。實施例I :
(I)按照現(xiàn)有熔噴法無紡布的基本制造エ藝?yán)镁郾┝Ａ蠟橹饕希淞虾笕廴?，?jīng)過噴絲板噴出，利用氣流或者機(jī)械在成網(wǎng)簾上成網(wǎng)，調(diào)節(jié)成網(wǎng)簾接納噴絲的時間以控制厚度，得到一個無紡布制成的薄層，自然狀態(tài)下厚度約為0. 5毫米。(2)將十八烷為芯材密胺樹脂為壁材的相變儲能微膠囊(平均粒徑100微米左右) 與丙烯酸改性聚氨酯紫外光固化樹脂按重量比I :0. 5混合在一起，并加入紫外光活性稀釋劑丙烯酸丁酯調(diào)節(jié)粘度至50mPa s，得到一種漿料；將該漿料利用高壓氣體均勻噴灑在上述無紡布薄層的表面(實際將會有一部分漿料進(jìn)入纖維的縫隙間)，并形成連續(xù)的薄層；然后利用I千瓦的紫外光照射5秒鐘，使樹脂固化，相變儲能微膠囊便被粘附在無紡布表面。(3)將上述已經(jīng)含有儲能微膠囊的無紡布放置于成網(wǎng)簾上，重復(fù)(I)的步驟，接受噴絲的沉積，于是無紡布加厚。(4)將(3)得到的無紡布重復(fù)(2)的步驟，再次重復(fù)(I)、(2)的步驟。(5)無紡布不斷加厚。待厚度達(dá)到預(yù)定值(如自然狀態(tài)下厚度為20毫米)時停止， 通過水刺、針刺、熱刺、等方式加固，得到填充棉。其相變儲能微膠囊的重量含量為30%左右。實施例2
(I)按照現(xiàn)有熔噴法無紡布的基本制造エ藝?yán)镁埘チＡ蠟橹饕?，配料后熔融?經(jīng)過噴絲板噴出，利用氣流或者機(jī)械在成網(wǎng)簾上成網(wǎng)，調(diào)節(jié)成網(wǎng)簾接納噴絲的時間以控制厚度，得到一個無紡布制成的薄層，自然狀態(tài)下厚度約為I毫米。(2)將硬脂酸為芯材聚甲基丙烯酸甲酯為壁材的相變儲能微膠囊(平均粒徑20微米左右)與環(huán)氧改性聚氨酯紫外光固化樹脂按重量比I :0. 8混合在一起，并加入紫外光活性稀釋劑己ニ醇ニ丙烯酸酯調(diào)節(jié)粘度至30mPa s，得到一種漿料；將該漿料利用高壓氣體均勻噴灑在上述無紡布薄層的表面(實際將會有一部分漿料進(jìn)入纖維的縫隙間)，井形成連續(xù)的薄層；然后利用I. 5千瓦的紫外光照射4秒鐘，使樹脂固化，相變儲能微膠囊便被粘附在無紡布表面。(3)將上述已經(jīng)含有儲能微膠囊的無紡布放置于成網(wǎng)簾上，重復(fù)(I)的步驟，接受噴絲的沉積，于是無紡布加厚。(4)將(3)得到的無紡布重復(fù)(2)的步驟，再次重復(fù)(I)、(2)的步驟。(5)無紡布不斷加厚。待厚度達(dá)到預(yù)定值(如自然狀態(tài)下厚度為25毫米)時停止， 通過水刺、針刺、熱刺、等方式加固，得到填充棉。其相變儲能微膠囊的重量含量為15%左右。
實施例3
(I)按照現(xiàn)有熔噴法無紡布的基本制造ェ藝?yán)镁郅诚橹饕希淞虾笕廴?，?jīng)過噴絲板噴出，利用氣流或者機(jī)械在成網(wǎng)簾上成網(wǎng)，調(diào)節(jié)成網(wǎng)簾接納噴絲的時間以控制厚度，得到一個無紡布制成的薄層，自然狀態(tài)下厚度約為0. 3毫米。(2)將相變蠟為芯材聚苯こ烯為壁材的相變儲能微膠囊(平均粒徑150微米左右) 與紫外固化型氨基丙烯酸酯按重量比I :0. 3混合在一起，并加入紫外光活性稀釋劑鄰苯ニ 甲酸ニこニ醇ニ丙烯酸酯調(diào)節(jié)粘度至SOmPa s，得到一種漿料；將該漿料利用高壓氣體均勻噴灑在上述無紡布薄層的表面(實際將會有一部分漿料進(jìn)入纖維的縫隙間)，并形成連續(xù)的薄層；然后利用2千瓦的紫外光照射3秒鐘，使樹脂固化，相變儲能微膠囊便被粘附在無紡布表面。(3)將上述已經(jīng)含有儲能微膠囊的無紡布放置于成網(wǎng)簾上，重復(fù)(I)的步驟，接受噴絲的沉積，于是無紡布加厚。(4)將(3)得到的無紡布重復(fù)(2)的步驟，再次重復(fù)(I)、(2)的步驟。(5)無紡布不斷加厚。待厚度達(dá)到預(yù)定值(如自然狀態(tài)下厚度為15毫米)時停止， 通過水刺、針刺、熱刺、等方式加固，得到填充棉。其相變儲能微膠囊的重量含量為45%左右。實施例4
(I)按照現(xiàn)有熔噴法無紡布的基本制造エ藝?yán)镁郾╇鏋橹饕?，配料后熔融?經(jīng)過噴絲板噴出，利用氣流或者機(jī)械在成網(wǎng)簾上成網(wǎng)，調(diào)節(jié)成網(wǎng)簾接納噴絲的時間以控制厚度，得到一個無紡布制成的薄層，自然狀態(tài)下厚度約為0. 8毫米。(2)將十八烷為芯材ニ氧化硅為壁材的相變儲能微膠囊(平均粒徑400微米左右) 與紫外固化型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂按重量比I :0. 8混合在一起，并加入紫外光活性稀釋劑三羥甲基丙烷三丙烯酸酯調(diào)節(jié)粘度至60mPa s，得到一種漿料；將該漿料利用高壓氣體均勻噴灑在上述無紡布薄層的表面(實際將會有一部分漿料進(jìn)入纖維的縫隙間)，并形成連續(xù)的薄層；然后利用0. 8千瓦的紫外光照射6秒鐘，使樹脂固化，相變儲能微膠囊便被粘附在無紡布表面。(3)將上述已經(jīng)含有儲能微膠囊的無紡布放置于成網(wǎng)簾上，重復(fù)(I)的步驟，接受噴絲的沉積，于是無紡布加厚。(4)將(3)得到的無紡布重復(fù)(2)的步驟，再次重復(fù)(I)、(2)的步驟。(5)無紡布不斷加厚。待厚度達(dá)到預(yù)定值(如自然狀態(tài)下厚度為10毫米)時停止， 通過水刺、針刺、熱刺、等方式加固，得到填充棉。其相變儲能微膠囊的重量含量為20%左右。
權(quán)利要求
1.一種儲能型無紡布填充棉的制造方法，其特征是方法為(1)按照現(xiàn)有熔噴法無紡布的基本制造工藝?yán)弥圃鞜o紡布纖維的原料的高分子材料為主要原料，配料后熔融，經(jīng)過噴絲板噴出，利用氣流或者機(jī)械成網(wǎng)，得到一個無紡布制成的薄層；(2)將相變儲能微膠囊與一定比例的紫外光固化樹脂混合在一起，調(diào)節(jié)到漿料粘度為 20 mPa · s (毫帕秒)到IOOmPa · S，將該漿料均勻噴灑在上述無紡布薄層的表面；然后利用紫外光照射，使樹脂快速發(fā)生固化，相變儲能微膠囊便被粘附在無紡布表面，一定比例是相變儲能微膠囊與紫外固化樹脂的重量比為1:0. 2到1:1之間；(3)將上述已經(jīng)含有儲能微膠囊的無紡布放置于成網(wǎng)簾上，重復(fù)(I)的步驟，接受噴絲的沉積，于是無紡布加厚；(4)將(3)得到的無紡布重復(fù)(2)的步驟，再次重復(fù)(I)、(2)的步驟；(5)無紡布不斷加厚，待厚度達(dá)到預(yù)定值時停止，通過水刺、針刺、熱刺、等方式加固，得到填充棉產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能型無紡布填充棉的制造方法，其特征是所述制造無紡布纖維的主要高分子原料是聚丙烯、聚酯、粘膠纖維、聚乙烯、腈綸的一種或若干種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能型無紡布填充棉的制造方法，其特征是所用紫外光固化樹脂選用紫外固化型丙烯酸樹脂、紫外固化型聚氨酯樹脂、紫外固化型環(huán)氧樹脂、紫外固化型環(huán)氧改性聚氨酯樹脂、紫外固化型丙烯酸改性聚氨酯樹脂、紫外固化型環(huán)氧改性丙烯酸樹脂、紫外固化型氨基丙烯酸酯的一種或若干種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能型無紡布填充棉的制造方法，其特征是調(diào)節(jié)粘度所用紫外光活性稀釋劑可以選用丙烯酸丁酯、己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸、鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的一種或若干種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能型無紡布填充棉的制造方法，其特征是所用相變儲能材料微膠囊壁材是密胺樹脂類、聚苯乙烯類、聚甲基丙烯酸甲酯類、二氧化硅類、聚氨酯類的一種或若干種的混合物；所用相變儲能材料微膠囊芯材是相變蠟、十八烷、硬脂酸等各種常見相變溫度在20°C到45°C之間的相變儲能材料及其混合物；所用相變儲能材料微膠囊粒徑在O. 5微米到500微米之間；所述相變儲能微膠囊與紫外固化樹脂的重量比為1:0. 2到 1:1之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能型無紡布填充棉的制造方法，其特征是所用紫外光源的功率為O. 5千瓦到2千瓦。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲能型無紡布填充棉的制造方法，其特征是相變儲能微膠囊在儲能填充棉產(chǎn)品中的重量分?jǐn)?shù)可占到產(chǎn)品總重量的10%到50%。
全文摘要
一種儲能型無紡布填充棉的制造方法，方法為(1)按照現(xiàn)有熔噴法無紡布的基本制造工藝?yán)弥圃鞜o紡布纖維的原料高分子材料為主要原料；(2)將相變儲能微膠囊與一定比例的紫外光固化樹脂混合在一起，調(diào)節(jié)到漿料粘度為20mPa·s(毫帕秒)到100mPa·s，將該漿料均勻噴灑在上述無紡布薄層的表面；然后利用紫外光照射，使樹脂快速發(fā)生固化，相變儲能微膠囊便被粘附在無紡布表面；(3)將上述已經(jīng)含有儲能微膠囊的無紡布放置于成網(wǎng)簾上，重復(fù)(1)的步驟，接受噴絲的沉積，于是無紡布加厚；(4)將(3)得到的無紡布重復(fù)(2)的步驟，再次重復(fù)(1)、(2)的步驟；(5)無紡布不斷加厚，待厚度達(dá)到預(yù)定值時停止，通過水刺、針刺、熱刺等方式加固，得到填充棉產(chǎn)品。本發(fā)明的技術(shù)效果是本發(fā)明提供的儲能型填充棉可以在一定時間內(nèi)保持更多的熱量，從而穿著/使用更舒適，在同等舒適度的情況下可以減輕重量，從而更方便。
文檔編號D06M23/12GK102587150SQ20121006185
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者馮寧博, 卞軍, 馬素德 申請人:馬素德