保溫棉及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及服裝和家紡領域，特別設及一種保溫棉及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚乳酸纖維是W玉米、小麥、木馨等植物中的淀粉為原料，經過發酵、縮合、聚合等 一系列反應制成聚乳酸，再經過紡絲而制成。聚乳酸纖維表面的抑值為6-6.5,纖維表面呈 弱酸性，與人體皮膚的pH值相接近，其具有親膚性和安全性[馬曉琳.聚乳酸纖維及織物濕 傳遞性能的研究[D].天津工業大學，200引，同時聚乳酸纖維還具有天然的抑菌性和防蛾 蟲性。聚乳酸纖維的回潮率和強伸特性與聚醋纖維相近，具有良好的保溫性，其保暖性能是 棉纖維的1.5倍，且加工性能優異，已經廣泛應用于紡織服裝、一次性衛生用品、農用覆蓋材 料等終端產品。隨著聚乳酸產品平民化進程的加快，全世界對聚乳酸材料的消耗量不斷增 加，由于在正常溫度和濕度條件下，聚乳酸纖維及其下游制品是一種物理性能穩定的材料， 具有良好的功能和使用性能，其廢棄物在±壤或海水中經微生物作用可降解為二氧化碳和 水，但降解的周期較長，美國化化reworks公司在10多年的經營運作中，已回收約113.41的 PLA樹脂，并轉化成乳酸原料，然后被聚合再制成樹脂轉售;2011年，BioCor公司將23萬英鎊 PLA轉化成乳酸，272.2t的材料再轉化成可循環回收的PLA[鄭輝林，蘇海麗，張輝旋等.聚 乳酸廢料的回收再利用述評[J].鄭州輕工業學院學報（自然科學版），2013,28(1):53-56]，因此如何更好利用不斷增加的各種用途中所產生的聚乳酸廢棄物，W更低的成本生產 民用產品，進一步擴大聚乳酸材料的市場占有率，是一件利國利民的好事情。
[0003] 保溫棉是一種用作服裝或被稱夾層的材料，由于里外兩面均有紡織面料包裹，因 而對用作保溫棉纖維的強力要求不是特別高，一般多采用中空、高卷曲的纖維，能夠使制成 品產生高蓬松的保暖效果，因此，將聚乳酸再生料紡制的粗旦再生纖維開發保溫棉，是一種 非常合適的用途。
[0004] 對于采用聚乳酸纖維新料制作保暖絮片的相關報道有： 專利CN201410374773.6公開一種可降解環保型絮片材料及其制備方法，采用木棉纖維 40-80%，聚乳酸中空纖維12-36%，聚乳酸皮忍纖維8-24%，所述聚乳酸中空纖維的線密度為 4-10D，長度為38-76皿1，烙點為160-170°C;所述聚乳酸皮忍纖維的線密度為1.5-2D，長度為 38-76醒，皮層烙點為100-135°C，忍層烙點為160-170°C，是利用聚乳酸雙組份纖維作為粘 合加固的手段而制成的保暖絮片；專利CN201410413362.3公開一種純聚乳酸絮片及制造方 法，包括上層絮片、中層絮片和下層絮片，所述上層絮片和下層絮片均采用采用直徑1.2D-3D、長度38-64mm的雙組分聚乳酸短纖維，所述中層絮片采用直徑3D-10D、長度42-76mm的中 空聚乳酸短纖維，也是利用聚乳酸雙組份纖維作為粘合加固的手段，進而制成聚乳酸纖維 保暖絮片。
[0005] 專利CN200910045193.1公開一種綠色可完全降解型保暖材料及其生產方法，采用 木棉纖維40~60份、聚乳酸雙組分纖維10~40份、聚乳酸中空纖維15~40份;經抓棉、混棉、 稱重、開松、機械梳理、雜亂成蓬松的=維立體網狀結構纖維網后，首先經過預先針刺，然后 再經熱烙定型、冷卻、卷繞等工序而成的。
[0006] 發明人通過大量實驗發現，上述立個專利中，專利CN20 14 10374773.6和 CN201410413362.3設及聚乳酸纖維的保暖絮片是通過聚乳酸雙組份纖維作為粘合加固的 介質，粘合加固時采用的溫度為115-145°C，而聚乳酸雙組份纖維烙程較長，干態的聚乳酸 雙組份纖維在80°C時即產生軟化，到145°C全部烙化完成，運個過程中PLA雙組分纖維的皮 層是逐漸烙融將周圍的纖維烙接在一起，如果溫度超過1l〇°C周邊的單組份PLA纖維會產生 較大收縮，同時也會導致部分聚乳酸纖維手感變硬，因此完全采用熱作為PLA纖維網加固的 手段很難實現;專利CN200910045193.1是采用機械針刺加固和熱加固相結合的手段，雖然 能夠很好的實現纖維網的良好加固，但機械針刺加固會在一定程度上影響到絮片的蓬松 性，因此，在W聚乳酸為原料制備保暖用品時，既要考慮聚乳酸纖維本身耐熱性差，又要考 慮產品的蓬松性，同時兼顧環保和可降解性是非常必要的，而現有技術所采用的加工方法 很難保持保暖用品的蓬松性和柔軟性。

【發明內容】

[0007]針對現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種保溫棉及其制備方法。
[0008]根據本發明實施例的第一方面，提供一種保溫棉的制備方法，其特征在于，所述方 法包括： 將聚乳酸邊角廢料烙融重新造粒，得到再生聚乳酸粒料； 將所述再生聚乳酸粒料經過烘干后送入烙融紡絲機中，紡絲溫度控制在210-230°C，紡 絲速度控制在1000-1200m/min，經過熱定型、卷曲和切斷后，得到再生聚乳酸纖維，所述熱 定型分為S區，所述S區的熱定型溫度分別為118-122°0、145-148°0、148-152°(3，所述^區 的熱定型時間共計為8-12min; 對所述再生聚乳酸纖維進行預處理，再通過開松、混合、梳理、交叉鋪網、加固、固化定 型、分切和卷繞工序，制備得到保溫棉，包括： 1) 預處理:使用處理液對所述再生聚乳酸纖維進行抗靜電和上娃處理，并將噴灑所述 處理液后的所述再生聚乳酸纖維蓋上塑料布炯2地，使所述再生聚乳酸纖維的回潮率達到 7-10%，表面硅油含量為0.8-1.5%，所述處理液的配比為抗靜電劑:硅油:水為8-12%: 6-10%: 78-86%； 2) 成網：將預處理后的所述再生聚乳酸纖維經過開松、混合、氣流喂棉和梳理機梳理后 送入交叉鋪網機，得到再生聚乳酸纖維網，交叉鋪網的層數為3-6層，鋪網速度為28-32m/ min； 3) 加固：選用含固量為38-50%的環保型低溫粘合劑，按照粘合劑:水為1:3-5的比例配 置工作液，用四噴頭噴槍向所述再生聚乳酸纖維網噴灑所述工作液，所述四噴頭噴槍的工 作壓力為2-4.化奸/cm2，噴灑量14-16g/s; 4) 固化定型：固化定型時采用包含底層、中層和上層的=段式烘箱，將所述再生聚乳酸 纖維網的正面噴灑所述工作液后首先送入底層烘箱，烘干溫度為60-70°C，出底層烘箱后再 對所述再生聚乳酸纖維網的反面噴灑所述工作液，然后送入中層烘箱，烘干溫度為80-90 °C，最后在上層烘箱固化定型，定型溫度控制在90-100°C，出烘箱后得到定型好的所述再生 聚乳酸纖維網； 5)卷繞:將定型好的所述再生聚乳酸纖維網經過切邊后卷繞，得到保溫棉，所述保溫棉 的寬度為3.2m，所述保溫棉的纖維網中含膠量為5.5-9.8%(針對纖維的質量百分比），生產 時車速為6-8m/min。
[0009]作為本發明的進一步改進，所述將聚乳酸邊角廢料烙融重新造粒，得到再生聚乳 酸粒料，包括： 1) 將廢棄透明的聚乳酸邊角余料進行粉碎，得到規格長X寬X高為（l-4)mmX(2-5) mmX(0.1-0.5)mm的聚乳酸粉碎料； 2) 將所述聚乳酸粉碎料在60°C的溫度條件下干燥5-化； 3) 將擴鏈助劑、增初劑、潤滑劑和抗氧劑在30-40°C條件下干燥4-化； 4) 將0.75-1.2%份所述擴鏈助劑、1-5%份所述增初劑、0.2-0.5%份所述抗氧劑和0.5-1% 份所述潤滑劑（W所述聚乳酸粉碎料為100份進行計算)與所述聚乳酸粉碎料混合均勻，得 到聚乳酸混合料； 5) 將所述聚乳酸混合料送入雙螺桿擠出機，經過烙融擠出得到聚乳酸流體，將所述聚 乳酸流體經孔徑為5mm的模孔擠出，并經過水冷后切粒，獲得直徑X長度為1.5-3.5mmX2-4mm的再生聚乳酸粒料，所述雙螺桿擠出機各段溫度設定分別為130-140°C、150-160°C、 160-170°C、170-180°C、160-170°C，所述聚乳酸流體的擠出速度為60-70m/min。
[0010] 作為本發明的進一步改進，所述再生聚乳酸粒料的數均分子量為8.5-10萬，烙點 為 152-160°C。
[0011] 作為本發明的進一步改進，所述擴鏈助劑為C皿-4370;所述增初劑為硬脂酸和硬 脂酸巧的混合物，所述增初劑中硬脂酸和硬脂酸巧的混合比為1:1;所述潤滑劑為油酷胺、 芥酸酷胺中的至少一種;所述抗氧劑為AS4500。
[0012] 作為本發明的進一步改進，所述再生聚乳酸纖維的線密度為5-11D，長度為51-65mm，纖維斷裂強度為2-3.5cN/dtex，斷裂伸長率為25.8-42.5%，卷曲個數為20-24個/ 25mmO
[0013]作為本發明的進一步改進，所述保溫棉的克重在120-380肖/1112，厚度為34.6