制造蓬松调温保暖材料的方法及蓬松调温保暖材料

摘要

一种制造蓬松调温保暖材料的方法，以及由该方法制造的蓬松调温保暖材料。选用低熔点纤维和其他纤维，通过梳理形成单网，沿单网表面至少一部分长度喷涂相变材料，将单网层层铺叠，进行热定型加固，从而形成保暖材料。按照本发明，可以获得含有适当比例相变材料的调温保暖材料，其具有满意的调温效果，同时能尽量保持和接近未添加相变材料时原有的蓬松度和柔软的手感；并且相变材料能够很好地保持在调温保暖材料中，具有耐水洗性。

说明书

技术领域

本发明涉及调温保暖材料领域，具体地，涉及一种制造蓬松调温 保暖材料的方法及由其制造的蓬松调温保暖材料。

背景技术

市场常见的保暖材料主要有天然絮片(包括棉花、羊毛、羽绒等) 和合成絮片(主要是合成纤维絮片)，它们的保暖原理都是保留住尽可 能多的静止空气，以此来防止或隔绝热量的流失。因此，保暖材料需 要具有或形成蓬松的结构。

一种保暖材料具有加到保暖材料中的相变材料，以实现对被保暖 物体的温度调节作用，相变材料可以分布在保暖材料的上下表面，或 逐渐递减地进入保暖材料中。一方面，相变材料的含量高则调温效果 较好，但可能会使保暖材料的手感变硬，同时材料的厚度也会有所下 降，影响其蓬松度。另一方面，为了能耐水洗，这类保暖材料通常采 用浸渍、或牵引拉伸加表面喷涂的方式将相变材料应用和保持在保暖 材料中，并有采用水刺、针刺等方法加固。这些浸渍、牵引、水刺、 针刺等添加相变材料和固化保暖材料的工艺会使得保暖材料变得密 实和厚度减小，相比未添加相变材料的保暖材料，蓬松度降低，手感 会比较硬。因此用于服装、床品类保暖材料时有待改进。

中国专利申请公开CN 102561027 A披露了一种具有智能调温功 能的絮片及其制备方法，按照其说明，一种具有调温功能的絮片，由 相变材料与絮片基材通过浸轧、浸泡吸水、喷雾喷洒、涂敷中等工艺 复合形成，其中包括将原料纤维进行混合，对混合的纤维进行梳理， 铺网，形成纤网后，对纤网进行牵伸，用相变材料与粘合剂混合液对 纤网两面进行喷洒。

中国专利申请公开CN 102587150 A披露了一种储能型无纺布填 充棉的制造方法，按照其描述，包括按照现有熔喷法无纺布的基本制 造工艺：利用制造无纺布纤维的原料高分子材料为主要原料，将相变 储能微胶囊与一定比例的紫外光固化树脂混合在一起，喷洒在无纺布 薄层的表面，然后固化，将上述无纺布放置于成网帘上，重复喷丝沉 积的步骤以加厚无纺布，通过水刺、针刺、热刺等方式加固，由此形 成储能型无纺布填充棉。

显然，要将足够的相变材料添加和牢固地保持在保暖材料中，提 供所需的调温性能和耐水洗性，并且又能保持足够的蓬松度和良好的 手感，仍然是这类保暖材料需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制造蓬松调温保暖材料的方法，以及 由该方法制造的蓬松调温保暖材料。

作为本发明的一个方面，提供一种制造蓬松调温保暖材料的方法， 包括，选用低熔点纤维和其他纤维，通过梳理形成单网，沿单网表面 至少一部分长度喷涂相变材料，将单网层层铺叠，进行热定型加固， 从而形成保暖材料。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，低熔点 纤维占纤维总量的6％-20％(重量百分比，下同)。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，低熔点 纤维选自涤纶、丙纶、或乙纶低熔点纤维。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，低熔点 纤维选自皮芯型或并列性低熔点纤维之一。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，其他纤 维选自天然纤维、合成纤维或再生纤维中的一种或多种。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，在单网 表面上喷涂净含量占调温保暖材料总重量的10-55％的相变材料。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，沿单网 表面的长度方向间隔相同或不同的距离喷涂相变材料。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，沿单网 表面长度连续喷涂相变材料。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，包括在沿单网 表面至少一部分长度喷涂相变材料后，对单网进行预烘干的步骤。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，预烘干 的温度为60-80℃(摄氏度，下同)，时间5-15s(秒，下同)。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，通过交 叉铺网的工艺将单网层层铺叠。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，将至少 两张未喷涂相变材料的单网与至少一张喷涂有相变材料的单网层层 铺叠，并将喷涂有相变材料的单网置于中间。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，热定型 加固包括在单网层层铺叠后对由此形成的絮片外层表面进行喷胶和 烘干的步骤。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，在喷胶 步骤中使用选自丙烯酸酯共聚物乳液，聚醋酸乙烯乳液，醋酸乙烯- 丙烯酸酯共聚乳液之一的胶水进行喷胶，喷胶的固含量为2-15gsm (克/平方米，下同)。

优选地，本发明的制造蓬松调温保暖材料的方法，其中，在烘干 步骤中烘干温度为130-150℃，烘干时间为5-15min(分钟，下同)。

作为本发明的另一个方面，提供一种由本发明的方法制造的蓬松 调温保暖材料，包括层层铺叠的多层单网，其中所述多层单网中的至 少部分单网的表面喷涂有相变材料，该至少部分单网的纤维包括低熔 点纤维和其他纤维。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，低熔 点纤维占纤维总重量的6％-20％。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，低熔 点纤维包括选自涤纶、丙纶、或乙纶低熔点纤维。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，低熔 点纤维包括皮芯型涤纶纤维。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，低熔 点纤维的规格范围可以是1.5D-7D(旦尼尔，纤维细度单位，下同)。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，其他 纤维选自天然纤维、合成纤维和再生纤维中的一种或多种。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，相变 材料为相变微胶囊，相变微胶囊的芯材选自石蜡、正构烷烃类化合物、 卤代正构烷烃类化合物或脂肪酸酯类之一或其中几种的混合物。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，相变 材料的重量占调温保暖材料总重量的10-55％。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，相变 材料的重量占保暖材料总重量的25-50％。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，每层 单网表面喷涂有相变材料。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，每两 层单网表面喷涂有相变材料。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其中，中间 部分单网表面喷涂有相变材料。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其外层表面 喷涂有固含量为2-15gsm的胶水。

优选地，由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，其外层表面 喷涂有选自丙烯酸酯共聚物乳液，聚醋酸乙烯乳液，醋酸乙烯-丙烯 酸酯共聚乳液之一的胶水。

按照本发明，能够提供一种制造蓬松调温保暖材料方法和采用该 方法得到的蓬松调温保暖材料，其中相变材料可以选择分布于某几层 或每一层单网上，能够加载合适比例或较多的相变材料，具有较为明 显的温度调节功能。

按照本发明，可以采用低熔点纤维材料，以及在单网层层铺叠完 成后对形成的絮片外层表面进行喷胶和烘干，利用低熔点纤维和喷胶 的辅助粘结作用，能较为牢固地将相变材料粘结固定在保暖材料中， 从而无需使用通常的浸渍、牵引、水刺、针刺工艺。

由此，按照本发明，可以获得含有适当比例相变材料的调温保暖 材料，其具有满意的调温效果，同时能尽量保持和接近未添加相变材 料时原有的蓬松度和柔软的手感；并且相变材料能够很好地保持在调 温保暖材料中，具有耐水洗性；而且，可以选用多种纤维形成蓬松调 温保暖材料，由此用途广泛，可以应用于各类服装、鞋帽及床品等各 种产品。

附图说明

图1是按照本发明的方法第一实施例制造的一种蓬松调温保暖 材料的示意图；

图2是按照本发明的方法第二实施例制造的一种蓬松调温保暖 材料的示意图；

图3是按照本发明的方法第三实施例的示意图；

图4是按照本发明的方法第三实施例制造的一种蓬松调温保暖 材料的示意图。

以下通过具体实施例结合附图更详细地描述本发明，附图是示意 性的，为便于理解，未按比例划出，这些实施例仅是示例性的，不应 理解为对本发明范围的限制。

具体实施方式

按照本发明的一个方面，提供一种制造蓬松调温保暖材料的方法， 包括，选用低熔点纤维，以及其他纤维例如各种天然纤维或合成纤维 或再生纤维之一或几种，经通常的混合、开松、给棉处理，然后梳理 形成单网，沿单网表面至少一部分长度喷涂相变材料，然后将单网层 层铺叠，并对形成的絮片进行热定型加固后，形成保暖材料。

按照本发明的方法，低熔点纤维是指熔点低于150℃的纤维，目 前市场上常见的低熔点纤维在110-130℃之间。低熔点纤维可以选自 涤纶、丙纶、或乙纶低熔点纤维中的一种或多种，占纤维总量的6％- 20％，选用的低熔点纤维的规格可以是1.5D-7D，长度较佳地为 38-64mm。其余80％-94％的其他纤维中可以使用天然纤维类如棉花、 羊毛等各种，或合成纤维类如涤纶、丙纶、腈纶等各种，或再生纤维 类如粘胶纤维等各种，可以使用以上任何一种、或混合使用以上一类 或各类纤维中的两种及多种纤维。

按照本发明的方法，纤维经梳理形成单网后，在单网表面上喷涂 相变材料，可以用喷涂相变微胶囊乳液的方法来进行。常见的相变微 胶囊乳液产品中含有相变微胶囊作为相变材料，含量在15-50％之间， 其余包括水，乳化剂，交联剂，分散剂等，其中微胶囊粒径在0.1到 50微米之间。市场可得的相变微胶囊乳液产品有，例如，深圳盈保 发展有限公司的22％规格的相变微胶囊乳液等。在本发明中，喷涂 一定量的相变微胶囊乳液，使得完成后的调温保暖材料中相变微胶囊 净含量占调温保暖材料总重量的10-55％，或者，优选地，在25-50％ 时较佳。

可以是沿单网表面一定长度喷涂相变材料，间隔同样或不同长度 后重复进行，也可以沿单网表面长度连续喷涂相变材料。优选地，沿 单网表面喷涂相变材料的一定长度按预定的调温保暖材料宽度确定， 例如等于该宽度，或两倍或数倍于该宽度。

优选地，在喷涂完毕后进行5-15秒钟的预烘干，温度为60-80℃， 有助于工艺过程中保持相变材料。

然后将单网层层铺叠，可以由已有的交叉铺网技术来实现，即由 往返运动的铺网机带动单网在铺网机幅宽方向上来回折叠并层层铺 叠到按照一定速度运动的输网帘上，由此形成具有一定厚度的絮片。 通常铺叠是按铺网机幅宽进行的，即铺网机的幅宽决定了可以形成的 絮片宽度。这样铺叠的各层单网至少有部分单网层喷涂有相变材料。 例如，当喷涂相变材料是沿单网长度方向按铺网机幅宽确定的长度并 间隔同样长度后重复进行的，然后交叉铺网是按铺网机幅宽进行折叠 和层层铺叠的，则交叉铺网得到的是每隔一层单网喷涂有相变材料的 多层单网层层铺叠形成的絮片。若喷涂相变材料是连续进行的，则交 叉铺网得到的是每层单网喷涂有相变材料的多层单网层层铺叠形成 的絮片，此时根据交叉铺网的方向，例如来回折叠铺网，则每层单网 喷涂有相变材料的表面是相对的，即面对面铺叠在一起；如果按同一 方向铺网，则每层单网喷涂有相变材料的表面都朝一个方向，即单网 单网喷涂有相变材料的表面与未喷涂有相变材料的表面铺叠在一起。

显然，通过调整沿单网表面喷涂相变材料的长度或时间，以及交 叉铺网的方式，可以形成任意一层或选定的某几层单网喷涂有相变材 料的絮片，例如，只在中间某几层单网上喷涂有相变材料的絮片。

也可以用一张连续喷涂有相变材料的单网与两张或至少两张未 喷涂相变材料的单网进行交叉铺网，同样可以得到只在选定的某几层 单网上喷涂有相变材料的絮片，例如将表面喷涂有相变材料的单网置 于中间，得到只在中间某几层单网上喷涂有相变材料的絮片。

对交叉铺网得到的絮片进行热定型加固，可以采用喷胶和烘干的 步骤。在絮片外层表面进行喷胶，固含量为2-15gsm，可以是例如丙 烯酸酯共聚物乳液，聚醋酸乙烯乳液，醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚乳液 等之一的胶水，然后再进行130-150℃、5-15min的烘干，以得到蓬 松调温保暖材料。

为实现本发明的方法，针对现有的非织造梳理交叉铺网工艺，可 以在梳理与交叉铺网机之间加入喷涂及预烘干设备，以实现喷涂相变 材料和预烘干。并且，可以在交叉铺网机之后安排喷胶和烘干设备， 以实现喷胶和烘干絮片。可以利用现有的技术来实现这些安排。这样， 较为完整的从纤维生产蓬松调温保暖材料的工艺过程，包括已有的工 艺和本发明的方法，可以如下列出：

选定低熔点纤维和其他纤维-纤维混合-粗开松-精开松-给棉-梳 理-喷洒相变材料-预烘干-交叉铺网-双面喷洒胶水-烘干加固-分切卷 绕。

按照本发明的另一个方面，可以提供一种按照本发明的方法制造 的蓬松调温保暖材料，包括，层层铺叠的多层单网，其中所述多层单 网中的至少部分单网的表面喷涂有相变材料，可以是在某几层，例如 中间的几层，或每隔一层，或每一层，或根据需要选定的任意一层或 某几层单网。

由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料含有低熔点纤维，能使 其与不同纤维之间粘合在一起，从而使得单网具有一定的强力。合适 的纤维比例为：低熔点纤维：6-20％，其它纤维：80-94％。低熔点纤 维的规格可以是1.5D-7D，长度38-64mm。低熔点纤维的材料可以选 自涤纶、丙纶、或乙纶低熔点纤维中的一种，低熔点纤维的结构可以 选自合成纤维皮芯结构的、或并列结构的等，例如市场可得的型号有 汇维仕2080，ES纤维等。

由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，含有的其他纤维可以 包括天然纤维类如棉花、羊毛等各种，或合成纤维类如涤纶、丙纶、 腈纶等各种，或再生纤维类如粘胶纤维等各种，可以使用以上任何一 种、或混合使用以上一类或各类纤维中的两种及多种纤维。采用的天 然纤维、合成纤维、或再生纤维规格可以是，例如0.7-10D，长度 10-80mm。优选地，含有中空三维卷曲纤维，规格0.7-10D，长度 10-80mm。例如市场可得的型号有仪征3D中空三维卷曲有硅纤维， 远纺2D实心无硅纤维等。含有中空纤维有助于使絮片结构保持蓬松。

由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料，用于服装或床品用途 时，合适的相变温度一般在15到35℃之间，适用的相变材料可以是 相变微胶囊，净含量可以占调温保暖材料总重量的10-55％，或者， 优选地，在25-50％时较佳。在本发明中，调温保暖材料中的相变微 胶囊，其壁材可以选自聚乙烯类或聚丙烯酸烷基类或聚氨酯类等高聚 物之一，其芯材可以是石蜡、正构烷烃类化合物、卤代正构烷烃类化 合物或脂肪酸酯类等之一或其中几种的混合物。

由本发明的方法制造的蓬松调温保暖材料可以经喷胶处理，这样 其外层表面可以喷涂有胶水。优选地，胶水固含量即每平方米絮片上 的胶水干重范围为2-15gsm，更优选地，为4-10gsm。适用的胶水有 丙烯酸类或环氧树脂类或EVA类等之一，例如，市场上可得的有宜 兴泉松的201中软，罗门哈斯EXP3267等。

实施例1

选用规格为2D*51mm(汇维仕公司生产的汇维氏2080)的涤纶 低熔点纤维(110℃)2kg，其他纤维选用合成纤维，采用2D*51mm实 (110℃)0.6kg，其他纤维选用2D*51mm实心粘胶再生纤维(兰精公司 生产的32S粘胶纤维)5.9kg，7D*64mm中空卷曲合成纤维(仪征公 司生产的YZK61A7D中空纤维)3.5kg，经混合-粗开松-精开松-给棉 -梳理加工后得到单网10，采用三台梳理机同时工作，如图3所示， 得到三张同样的单网10，仅对图3中中间一台梳理机得到的单网10 连续喷洒含相变微胶囊20的乳液，选用航天海鹰(镇江)特种材料 有限公司生产的脂肪酸酯类芯材的相变微胶囊乳液，控制喷洒量使相 变微胶囊20净含量占絮片总重量的15％，经过60℃预烘干15s，然 后用三台交叉铺网机将三张单网10进行交叉铺网，合并形成一张絮 片，并使喷洒有相变微胶囊20的单网10处于絮片中间部分。铺网完 成后进行热定型加固，在形成的絮片外表面进行喷胶和烘干，喷胶采 用醋丙乳液，宜兴金得利化工公司生产的YH-1型号产品的胶水，喷 洒量为胶水固含量6gsm，在145℃下烘干8min，得到如图4所示结 构的调温保暖材料。

为了综合评价本发明方法制造的材料，采用与实施例2中类似的 已有工艺及纤维，但不包括本发明的喷涂相变材料和预烘干工艺，制 作一个普通保暖材料，作为对比样品，与实施例1-3的样品对比，各 样品性能的测试结果如下：

表1 测试性能

心纤维(远纺公司生产的SN-8250S)5kg，3D*64mm中空卷曲纤维 (仪征公司生产的YZK4133D中空纤维)3kg，经混合-粗开松-精开 松-给棉-梳理加工后得到单网10，然后持续喷洒相变材料，采用深圳 盈保公司生产的胶囊芯材为正构烷烃类相变微胶囊乳液(正构十八烷 烃)，控制喷洒量使相变微胶囊20净含量占单网10总重量的55％， 然后经过80℃预烘干5秒，再交叉铺网将单网10层层铺叠形成絮片， 热定型加固时在形成的絮片外表面进行喷胶和烘干，采用罗门哈斯 EXP3267丙烯酸酯共聚物乳液胶水，控制喷洒量使喷胶的固含量为 4gsm，在135℃下烘干12min，形成的结构为相变微胶囊20处于调 温保暖材料中每层单网10上，如图1所示。

实施例2

选用规格为2D*51mm的低熔点纤维(广州艺爱丝公司生产的ES 纤维乙纶/丙纶)(130℃)1.5kg，其他纤维选用天然纤维棉花2kg，合 成纤维2D*51mm实心含硅纤维(远纺公司生产的SN-8250S2D纤维，) 3kg、7D*64mm中空卷曲纤维(仪征公司生产的YZK61A7D中空纤 维)3.5kg，经混合-粗开松-精开松-给棉-梳理加工后得到单网10，控 制单网10的输出速度、铺网速度及铺叠一层单网10所需时间等参数， 每隔一定的时间、间歇性的喷洒含相变微胶囊20的乳液，使得交叉 铺网后每两层单网10上具有一层相变微胶囊20。相变材料选用北京 广域相变科技有限公司的MG26石蜡类芯材的相变微胶囊乳液，控制 喷洒量使相变微胶囊20净含量占两层单网10或絮片总重量的32％， 然后经过70℃预烘干10s，再交叉铺网将单网10层层铺叠形成絮片， 热定型加固时在形成的絮片外表面进行喷胶和烘干，其中喷胶采用聚 醋酸乙烯乳液，北京中汇联合公司生产的VAE707型号产品，控制 喷洒量使喷胶的固含量为10gsm，在140℃下烘干10min，得到的调 温保暖材料为每两层单网10上具有一层相变微胶囊20，如图2所示。

实施例3

选用规格为4D*51mm的涤纶低熔点纤维(汇维仕公司生产的4080)

由上表1可以看出，本发明实施例的样品与对比样品相比，厚度 无明显差异，工艺未降低蓬松度，能尽量保持和接近未添加相变材料 时原有的蓬松度和柔软的手感；经5次水洗后重量保持率可达97-99％， 基本未损失相变材料。

因此本发明的方法提供了一种蓬松调温保暖材料，能够使用较多 相变材料，并分散在保温材料的体积中，得到良好调温性能，同时避 免使用浸渍、牵引、水刺、针刺等影响蓬松性的工艺，从而保持了调 温保暖材料的蓬松性并具有良好的手感，同时具有良好的耐水洗性能。

虽然以上结合实施例对本发明作了叙述，但仅为清楚说明起见， 并不构成限制。本发明范围由权利要求书界定。