阅读说明：本技术 化纤棉絮填充材料及其制造方法 (Chemical fiber cotton wadding filling material and its manufacturing method ) 是由 张轩国 于 2019-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种化纤棉絮填充材料及其制造方法。该化纤棉絮填充材料是用以取代羽绒填充至羽绒产品,至少包含70至99wt％的化纤材料及1至30wt％的天然纤维材料；其中,该化纤材料包含至少一种以上规格的化纤树酯棉,该天然纤维材料是由天然羽绒毛材料制成的天然纤维且纤维长度小于3cm。(The invention discloses chemical fiber cotton wadding filling materials and a manufacturing method thereof, wherein the chemical fiber cotton wadding filling materials are used for replacing down to fill down products and at least comprise 70 to 99 wt% of chemical fiber materials and 1 to 30 wt% of natural fiber materials, wherein the chemical fiber materials comprise at least chemical fiber resin cotton with specifications, the natural fiber materials are natural fibers made of natural down materials, and the fiber length is less than 3 cm.)

化纤棉絮填充材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及化纤棉絮(仿绒)填充材料，特别涉及一种能轻量化、水洗不纠结且兼具优良保暖性的化纤棉絮填充材料及其制造方法。

背景技术

天然羽绒制品，如羽绒衣、羽绒被、睡袋等，具有轻盈、保暖等效果，其所采用的原料多为鹅或鸭等水鸟绒毛，具高度拨水、耐水洗、蓬松的特性，是大众普遍爱用的御寒产品；然而，天然羽绒制品产量有限且成本不斐，目前市面上的产品多混掺有适当比例的化纤(人造纤维)成分，尽可能在保有相当功能性的情形下降低生产成本，但产品中天然羽绒含量的多寡仍与功能价格呈一定的比例关系。

另有以纯化纤充填的制品，虽成本低、价格便宜能广泛普及，但蓬松度不足，且基于保暖的基本诉求，化纤材料的充填密度通常是天然羽绒的2～2.5倍以上(一般化纤充填密度约为200G/M²以上，纯天然羽绒充填密度约为80G/M²以上)，而无法达到轻量化的要求；此外，一般化纤产品水洗后往往会发生纤维群纠结成团的现象，因而造成保暖性降低、产品不堪久用等问题。

有鉴于此，如何降低成本并提高效能与实用性，是本领域技术人员一直以来不断努力改进的方向，本案发明人以其专业知识、多年实务经验，经多次试验，终完成本发明，特提出本案。

发明内容

本发明主要目的是提供一种化纤棉絮填充材料，以化纤材料为主要素材取代大量天然羽绒所需的成本，且充填应用至羽绒产品能具有轻量化、保暖性优良、耐水洗纤维不纠结等功效。

本发明的另一目的，是天然纤维材料能选自天然羽绒毛经由风力分类出的极低价值的小羽毛，主要是采用6cm以下的水鸟羽绒毛(鸭毛和鹅毛)经处理制成，能确保产品性能并兼具经济效益，形成极具优势的仿绒填充材料。

为达上述功效及目的，本发明化纤棉絮填充材料，其用以取代羽绒填充至羽绒产品，至少包含70至99wt％的化纤材料及1至30wt％的天然纤维材料；其中，该化纤材料包含至少一种以上规格的化纤树酯棉，该天然纤维材料是由天然羽绒毛材料制成的天然纤维且纤维长度小于3cm。

藉此，利用在化纤树酯棉中混入适量的天然纤维，能大幅降低天然羽绒所需的成本，且本发明的化纤棉絮填充材料，能具有良好的保暖、蓬松特性，填充密度能降低至纯化纤产品的5～6倍(约可低至120G/M²)，大幅降低应用产品的重量，达到轻量化的效果；此外，藉由均匀分布的天然纤维，能有效避免化纤水洗纠结的问题，更提高产品耐水洗的能力，增益产品的实用性与使用寿命。

较佳者，该化纤树酯棉的规格为纤维长度为5～100mm，纤维宽度为0.1～15D(丹(Denier))。

较佳者，该天然纤维材料选自6cm以下的水鸟羽绒毛，该羽绒毛材料几乎不含有绒朵，保暖性、价值极低，不适合直接用作天然羽绒(绒朵)的产品，将其经切割制成纤维长度小于3cm的天然纤维材料，能充分利用原料资源，提高效益。

较佳者，化纤棉絮填充材料是包含95wt％的化纤材料及5wt％的天然纤维材料。

进一步的，本发明同时提供了一种制造上述化纤棉絮填充材料的方法，主要步骤包含有：a)制备纤维长度小于3cm的天然纤维材料；b)将70至99wt％的化纤材料与1至30wt％的天然纤维材料混合均匀，其中该化纤材料包含至少一种以上规格的化纤树酯棉；c)将混合后的纤维混合物均匀梳松，制成片状铺棉；d)升温热烘该片状铺棉，形成固棉。

较佳者，该步骤a)是先以风力筛选出羽绒毛材料，经清洁灭菌，再切割成纤维长度小于3cm的天然纤维材料。

依上述化纤材料与天然纤维材料，至少经入料、混料、铺棉与固棉等程序加工，能制出含有天然纤维的仿绒树酯固棉，实际应用时能直接装入或缝入预定产品(如衣物、夹克、棉被等)中；另外，前述制成的仿绒树酯固棉，亦可再经一步骤e)开松形成分散形状的化纤棉絮填充材料，藉以依各种实务需求填充至预定空间、形状(如充绒格)的产品中。

为使本发明的上述目的、功效及特征可获致更具体的了解，兹举一较佳实施例并配合附图说明如下：

附图说明

图1为本发明实施例天然纤维材料制备流程的示意图。

图2为本发明实施例混合加工流程的示意图。

图3为本发明实施例固棉型态的纤维混合物。

图4为本发明实施例开松型态的纤维混合物。

符号说明：

10 化纤树酯棉

20 天然纤维

S01～S10 步骤

具体实施方式

本发明提供化纤棉絮填充材料的制作过程，可包含有两种以上的纤维材料组成，于本实施例中是以两种纤维材料为主，其中一为化纤材料，另一为天然纤维材料。

请参阅图1，天然纤维材料主要是由禽类动物(如鸭、鹅或水岛等)羽毛制成，本实施例主要制备天然纤维材料的步骤包含取材步骤S01、清洁步骤S02及切割步骤S03。

取材步骤S01，是先选取出适当的羽绒毛材料。禽类动物的羽毛长短不一，长度从1cm～15cm以上都有，含绒量高、保暖性佳的羽毛，具相当价值适合作为天然羽绒，而含绒量低、保暖度差的羽毛，像是大飞羽(粗翅)、大翅、二翅等较长的羽毛，为下脚料，市场价值低，不适合作为天然羽绒。于本实施例中，取材步骤S01是经由风力筛选出适当的羽绒毛材料，主要是选用长度小于6cm、几乎不含有绒朵且无法用于制造高单价天然羽绒产品的小羽绒毛材料，提高效益降低成本，当然，取材步骤S01亦可选用高价值的羽毛。

清洁步骤S02，是将选取出的羽绒毛材料经过去污、除杂、脱脂及灭菌等过程，主要是用来去除动物羽毛本身所附的气味、油脂、细菌等杂质。清洁步骤S02可分成洗涤去脂程序及干燥灭菌程序。于取材步骤S01完成后，可先经洗涤去脂程序，主要是利用羽绒毛材料重量约4～10％的接***性剂制成的水溶液，或是利用pH7～10的碱性水溶液，在25℃～90℃环境条件，将选取的羽绒毛材料水洗0.5～2小时，于水洗完成后进行脱水处理；而后进入干燥灭菌程序，其主要是以高温灭菌的方式，将脱水后的羽毛材料置于110℃～140℃的高温环境，同时进行干操及灭菌，至少持续20～40分钟，待羽绒毛材料完全烘干后，即完清洁步骤S02。

切割步骤S03，是利用机械物理的切割法，将清理后的羽绒毛材料切割成较短的天然纤维材料。于本实施例切割法是利用物理剪切的方式，以快速旋转的钢片将羽绒毛材料切割粉碎成3cm以下的天然纤维。

本实施例的另一纤维材料，化纤材料，是选用至少一种以上规格的化纤树酯棉；该化纤树酯棉所适用的规格，纤维长度为5～100mm，纤维宽度为0.1～15D(丹(Denier))。

再请参图2所示，当化纤材料与天然纤维材料准备完成后，开始进行混合固定的过程，是将前述切割法切割至3cm以下的天然纤维材料混入的化纤材料(化纤树酯棉)中，主要步骤包含有入料步骤S04、混料步骤S05、梳棉步骤S06、铺棉步骤S07、固棉步骤S08及裁切收卷步骤S09。

其中，入料步骤S04是将70～99wt％的化纤材料及1～30wt％的天然纤维材料分别经由给棉机给入混棉仓中；混料步骤S05是启动混棉仓，使化纤材料与天然纤维材料能于混棉仓混掺均匀；梳棉步骤S06则是将混合完成的纤维混合物供给至梳理机，让纤维混合物进一步梳松均匀；铺棉步骤S07是让梳松均匀的纤维混合物经由铺网机制作成片状铺棉；随后固棉步骤S08则是由输送带送进烘房高温固定，形成形状较为固定的固棉；而后裁切收卷步骤S09是将固棉经热轧裁切收卷，即可得到含有天然纤维(羽绒纤维)的化纤棉絮填充材料。

于较佳的实施例中，化纤材料及天然纤维材料的混合比例，可以是95wt％的化纤材料及5wt％的天然纤维材料者为佳。

如图3所示，前述步骤制成的化纤棉絮填充材料(固棉型态)，其中包含有较长的化纤树酯棉10及粗短的天然纤维20(羽绒短纤维)，能直接应用于预订的产品中，例如装入或缝入衣物、夹克、棉被等产品内。

于可行的实施例中，裁切收卷步骤S09后可再进一步作开松步骤S10加工，其是将固棉型态的成品再经过开棉机开松，形成分散形状(开松型态)，如图4所示，能形成良好蓬松度与水洗分散的化纤棉絮填充材料，如图所示，其中同样包含有较长的化纤树酯棉10及粗短的天然纤维20(羽绒短纤维)，藉由开松分散的型态，能依实际需求填充至预定形状空间(充绒格)的产品中，利用自动填充装置添加于2寸压格的横条羽绒衣款式，其填充密度比约为160G/M2，可于家用水洗机轻易洗涤至少五次以上，仍不会有纠结团状的情况发生。

经实际实验与量测，分别以本实施例95wt％的化纤材料及5wt％的天然纤维材料混合的化纤棉絮、纯化纤棉絮、纯天然羽绒进行比较，如下表1所示。

表1

综上所述，可知本发明克服了现有化纤棉絮材料特性上的不足，确具功效增益。惟上述说明的内容，仅为本发明的较佳实施例说明，举凡依本发明技术手段所作的延伸、修饰、简单改变或等效置换者，亦皆应落入本发明的专利申请范围。