一种硅胶纤维棉及其制备方法
阅读说明：本技术 一种硅胶纤维棉及其制备方法 (Silica gel fiber cotton and preparation method thereof ) 是由 黄忠成 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本申请涉及纤维棉的领域,尤其是涉及一种硅胶纤维棉及其制备方法。该硅胶纤维棉由若干根纤维丝连接组成,相邻两根所述纤维丝的连接处通过硅橡胶连接。该硅胶纤维棉的制备步骤包括将纤维团或纤维块开松,形成若干根纤维丝；再将若干根纤维丝混合、梳理、铺网,在梳理过程中或是铺网过程中加入液体硅橡胶,然后烘烤,使得相邻纤维丝之间的硅橡胶固化成型为硅橡胶体,制得硅胶纤维棉。本申请采用会橡胶将相邻的纤维丝连接,提高纤维丝之间的连接稳定性,不易断裂,水洗浸泡时纤维丝之间不易松散、不易形变,并能使纤维丝之间具有一定的拉伸点位和支撑点位,使制得的棉体具有优良的支撑力和弹性,受压不易形变。(The application relates to the field of cellucotton, in particular to silica gel cellucotton and a preparation method thereof. The silica gel fiber cotton is formed by connecting a plurality of fiber yarns, and the joints of two adjacent fiber yarns are connected through silicon rubber. The preparation method of the silica gel cellucotton comprises the steps of opening a fiber cluster or a fiber block to form a plurality of fibers; and mixing, carding and lapping a plurality of fiber yarns, adding liquid silicone rubber in the carding process or the lapping process, and baking to solidify and form silicone rubber between adjacent fiber yarns into a silicone rubber body, thereby obtaining the silica gel fiber cotton. This application adopts meeting rubber to connect adjacent cellosilk, improves the connection stability between the cellosilk, and difficult fracture is difficult for loose, difficult deformation between the cellosilk when the washing is soaked to enable certain tensile position and support position have between the cellosilk, make the cotton body that makes have good holding power and elasticity, the difficult deformation of pressurized.)
技术领域
本申请涉及纤维棉领域，更具体地说，它涉及一种硅胶纤维棉及其制备方法。
背景技术
目前市面上的棉垫产品(如胸垫、坐垫、床垫等)是由若干根纤维丝缠绕组成，且缠绕后形成内部具有一定空腔结构的棉体结构(如海绵、直立棉等)。
但是目前的棉垫产品在使用过程中常受到外力，长期使用后容易形变，或是泡水洗涤后，棉垫产品中的纤维丝与纤维丝之间容易松散，使得棉垫产品晾晒干燥后容易出现塌落现象，支撑力降低，缩短了使用寿命。
针对上述技术，发明人认为目前纤维丝缠绕组成的棉体结构支撑力较低，受压或泡水后容易形变，使用感不佳。
发明内容
为了解决目前棉体结构的支撑力较低、容易形变的问题，本申请提供一种硅胶纤维棉及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种硅胶纤维棉，采用如下的技术方案：
一种硅胶纤维棉，由若干根纤维丝连接组成，相邻两根所述纤维丝的连接处通过硅橡胶连接。
通过采用硅橡胶将相邻的纤维丝连接，能提高纤维丝之间的连接稳定性，不易断裂，水洗浸泡时纤维丝之间不易松散、不易形变，并能使纤维丝之间具有一定的拉伸点位和支撑点位，使制得的棉体具有优良的支撑力和弹性，受压不易形变。其中，具体是将液体硅橡胶喷涂、点涂、辊涂等方式以施涂于梳理后的混合纤维丝或铺网后的混合纤维丝中，将相邻纤维丝的连接位点连接起来，经固化后可形成点状、条状、块状的硅橡胶体。
优选的，至少两根相邻的所述纤维丝连接形成一个硅胶纤维单元，若干个所述硅胶纤维单元组成该硅胶纤维棉结构，所述硅胶纤维单元呈X型、水平W型、竖直W型、水平V型、竖直V型、水平直线型、竖直直线型或蜂窝型。
本申请可将相邻的纤维丝以首尾相连、或是并列排列等方式连接，可形成X型、水平W型、竖直W型、水平V型、竖直V型、水平直线型、竖直直线型或蜂窝型的连接结构，且在连接处施加硅橡胶，使得固化后形成硅橡胶体，实现相邻纤维丝的稳定连接，进而形成上述多种结构形态的弹性纤维单元，且上述结构形态均具有优良的支撑力，能提高硅胶纤维棉体的抗压性和回弹性，受压不易形变。
优选的，所述纤维丝为棉纤维丝、玉米纤维丝、麻纤维丝、丝纤维丝、涤纶纤维丝、丙纶纤维丝、聚酯纤维丝和氨纶纤维丝中的至少一种。
通过采用上述的纤维丝，强度高，成本低，能根据棉体所需材质而利用硅橡胶将上述纤维丝的连接处进行稳定连接，且硅橡胶与上述种类的纤维丝均连接稳定，不易分离或断裂，能提高硅胶纤维棉的稳定性。
优选的，该硅胶纤维棉的厚度为1mm-120mm。
本申请通过采用硅橡胶将相邻的纤维丝连接，能适用于制备不同厚度范围的硅胶纤维棉，对于厚度较厚或是厚度较薄的硅胶纤维棉均具有优良的支撑力和回弹性，使得硅胶纤维棉的应用范围较广。
优选的，所述硅橡胶由包括如下重量百分比的原料制得：
A组分：甲基含氢硅油 30-40％
气相二氧化硅 15-20％
异构十二烷 15-20％
甲基丁炔醇 0.1-0.5％
增粘剂 1-3％
B组分：乙烯基硅油 20-30％
铂金混合物 0.5-2％
通过采用上述原料制得的硅橡胶体强度较高，流延性好，易于加工至纤维丝表面，进而将相邻的纤维丝连接处稳定地连接，为相邻纤维丝的连接处提供拉伸点位和支撑点位，以使制得的硅胶纤维棉具有优良的抗压性能和支撑性，受压后回弹性好，不易形变，且泡水后相邻纤维丝的连接处不易分离或断裂，使制得的硅胶纤维棉水洗晾晒后不易形变。
其中，A组分的甲基含氢硅油、异构十二烷提供液体状分散体系，能使气相二氧化硅、甲基乙炔醇、增粘剂分散均匀，同理B组分中的乙烯基硅油提供液体状分散体系，能使铂金混合物分散均匀，使得A组分和B组分混合制备硅橡胶时，物料得以分散均匀。
而采用的气相二氧化硅则能提高硅橡胶体系的强度，进一步提高硅胶纤维棉的支撑力和抗压性，受压不易形变，泡水后纤维丝不易松散；而采用的甲基丁炔醇起到抑制液体硅橡胶存放时发生结构化现象，保持液体硅橡胶的流动性，使得易于加工涂覆；采用的增粘剂能提高液体硅橡胶的粘性，能将相邻纤维丝粘粘稳定，固化后形成稳定的硅橡胶体，且优选的，增粘剂可采用江西纳恩Z-1401型硅硼改性增粘剂。
而采用的铂金混合物优选为氯铂酸和/或二乙烯四甲基二硅氧烷铂络合物，能促进甲基含氢硅油与乙烯基硅油交联聚合形成稳定的液体硅橡胶体系。
上述液体硅橡胶的制备具体包括如下步骤：
制备A组分：按照重量百分比先将甲基含氢硅油、气相二氧化硅和异构十二烷混合，真空搅拌均匀，然后加入甲基丁炔醇和增粘剂，继续真空搅拌均匀，则制得A组分。
制备B组分：按照重量百分比将乙烯基硅油与铂金混合物混合，真空搅拌均匀，则制得B组分。
然后将A组分和B组分混合，则制得液体硅橡胶。
第二方面，本申请提供一种硅胶纤维棉的制备方法，采用如下的技术方案：
一种硅胶纤维棉的制备方法，包括如下步骤：
将纤维团或纤维块开松，形成若干根纤维丝；
将若干根纤维丝混合、梳理，再将液体硅橡胶加入至若干根纤维丝中，制得硅胶混合纤维丝；
将硅胶混合纤维丝进行铺网，然后在温度为80-185℃下烘烤，烘烤的时间为3-20米/min，相邻纤维丝之间的硅橡胶固化成型为硅橡胶体，制得硅胶纤维棉。
通过采用上述技术方案，能在梳理若干根纤维丝的过程中利用液体硅橡胶将相邻纤维丝连接稳定，再进行铺网，经过烘烤后，纤维丝之间的连接位点的液体硅橡胶成型硅橡胶体，进而实现相邻纤维丝的连接，使制得的硅胶纤维棉具有优良的支撑性和抗压性，制备过程操作简单，易于控制，生产效率高，且制得的硅胶纤维棉质量稳定。
或者，另一种制备方法包括如下步骤：
将纤维团或纤维块开松，形成若干根纤维丝；
将若干根纤维丝混合、梳理，制得混合纤维丝；
将混合纤维丝进行铺网，再将液体硅橡胶加入至混合纤维丝中，然后在温度为80-185℃下烘烤，烘烤的时间为3-20米/min，相邻纤维丝之间的硅橡胶固化成型为硅橡胶体，制得硅胶纤维棉。
通过采用上述技术方案，在将若干根纤维丝铺网过程中利用液体硅橡胶将相邻纤维丝连接稳定，能提高纤维丝的排列整齐度，经过烘烤后形成硅橡胶体，实现相邻纤维丝的连接。
在上述制得硅胶纤维棉后，还包括将硅胶纤维棉收卷、裁切边角料和硅胶纤维棉卷材包装出货步骤。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请采用硅橡胶将相邻的纤维丝连接，能提高纤维丝之间的连接稳定性，不易断裂，水洗浸泡时纤维丝之间不易松散、不易形变，并能使纤维丝之间具有一定的拉伸点位和支撑点位，使制得的棉体具有优良的支撑力和弹性，受压不易形变。
2、本申请硅胶纤维棉的制备方法中，可在梳理若干根纤维丝或是若干根纤维丝铺网过程中施加液体硅橡胶，经过固化后形成稳定的硅橡胶体，实现相邻纤维丝的稳定连接，整个操作简单，过程可控，生产效率高，硅胶纤维棉质量稳定。
附图说明
图1是本申请所述硅胶纤维单元呈X型形态的结构示意图；
图2是本申请所述硅胶纤维单元呈水平W型形态的结构示意图；
图3是本申请所述硅胶纤维单元呈竖直W型形态的结构示意图；
图4是本申请所述硅胶纤维单元呈水平V型形态的结构示意图；
图5是本申请所述硅胶纤维单元呈竖直V型形态的结构示意图；
图6是本申请所述硅胶纤维单元呈水平直线型形态的结构示意图；
图7是本申请所述硅胶纤维单元呈竖直直线型形态的结构示意图；
图8是本申请所述硅胶纤维单元呈蜂窝型形态的结构示意图；
图9是图8中A部分的放大示意图。
附图标记说明：1、硅胶纤维棉；100、硅胶纤维单元；101、纤维丝；102、硅橡胶体。
具体实施方式
以下结合附图1-9和实施例对本申请作进一步详细说明。
表1物料来源
原料
型号
厂家
107液体硅橡胶
XLD-107硅橡胶
兴隆达
甲基含氢硅油
XRJ-266
鑫润锦
硅硼改性增粘剂
Z-1401型
江西纳恩
乙烯基硅油
289
兴隆达
本申请的制备例和实施例中所采用的物料厂家型号，均为支撑制备例和实施例中的助剂而具体选择，为实验所采用，在实际生产制备硅橡胶过程中，原料的来源不仅限于上述厂家型号。
液体硅橡胶的制备例
制备例1
一种液体硅橡胶，通过如下步骤制得：
制备A组分：将30kg甲基含氢硅油、20kg气相二氧化硅和15.9kg异构十二烷混合，真空搅拌均匀，然后加入0.1kg甲基丁炔醇和1kg硅硼改性增粘剂，继续真空搅拌均匀，则制得A组分；
制备B组分：将30kg乙烯基硅油与3kg二乙烯四甲基二硅氧烷铂络合物混合，真空搅拌均匀，则制得B组分；
然后将A组分和B组分混合，则制得液体硅橡胶。
制备例2-3
制备例2-3与制备例1的区别在于物料的用量差异，具体参见下表。
表2 制备例1-3的物料用量(kg)
实施例
实施例1
参照图1，一种硅胶纤维棉1，由若干根纤维丝101连接组成，其中相邻两根纤维丝101呈X型连接，具体是两根纤维丝101的中部相连接，且连接处通过硅橡胶体102连接，以形成呈X型的硅胶纤维单元100，多个呈X型的硅胶纤维单元100组成该弹性纤维棉1，且每根纤维丝101的首端形成硅胶纤维棉1的上表面，每根纤维丝101的末端形成硅胶纤维棉1的下表面。
或者如图2所示，可以由四根纤维丝101依次首尾连接，且相邻纤维丝101的连接处通过硅橡胶体102连接，第一根纤维丝101与第三根纤维丝101的长度方向相平行，第二根纤维丝101与第四根纤维丝101的长度方向相平行，连接形成水平W型的硅胶纤维单元100，多个水平W型的硅胶纤维单元100则组成该硅胶纤维棉1，多个硅胶纤维单元100的第一根纤维丝101的首端形成硅胶纤维棉1的上表面，多个硅胶纤维单元100的第四根纤维丝101的末端形成硅胶纤维棉1的下表面。
或者如图3所示，由四根纤维丝101依次首尾连接，形成竖直W型的硅胶纤维单元100，多个水平W型的硅胶纤维单元100则组成该硅胶纤维棉1，其中多个硅胶纤维单元100的第一根纤维丝101的首端、第二根纤维丝101与第三根纤维丝101的连接处、第四根纤维丝101的末端一并形成硅胶纤维棉1的上表面，多个硅胶纤维单元100的第一根纤维丝101与第二根纤维丝101的连接处、第三根纤维丝101与第四根纤维丝101的连接处一并形成硅胶纤维棉1的下表面。
或者如图4所示，由两根纤维丝101依次首尾连接，且相邻纤维丝101的连接处通过硅橡胶连接，连接形成水平V型的硅胶纤维单元100，多个水平V型的硅胶纤维单元100则组成该硅胶纤维棉1，多个硅胶纤维单元100的第一根纤维丝101的首端形成硅胶纤维棉1的上表面，多个硅胶纤维单元100的第二根纤维丝101的末端形成硅胶纤维棉1的下表面。
或者如图5所示，两根纤维丝101依次首尾连接，且相邻纤维丝101的连接处通过硅橡胶连接，连接形成竖直V型的硅胶纤维单元100，多个竖直V型的硅胶纤维单元100则组成该硅胶纤维棉1；且多个硅胶纤维单元100的第一根纤维丝101的首端、第二根纤维丝101的末端一并形成硅胶纤维棉1的上表面，多个硅胶纤维单元100的第一根纤维丝101与第二根纤维丝101的连接处形成硅胶纤维棉1的下表面。
或者如图6所示，多根纤维丝101平放且平行排列，且相邻纤维丝101的连接处通过硅橡胶连接，每根纤维丝101可形成水平直线型的硅胶纤维单元100，多个水平直线型的硅胶纤维单元100则组成该硅胶纤维棉1，多根纤维丝101的首端形成硅胶纤维棉1的一侧面，多根纤维丝101的末端形成硅胶纤维棉1的另一侧面。
或者如图7所示，多根纤维丝101竖放且平行排列，且相邻纤维丝101的连接处通过硅橡胶连接，每根纤维丝101可形成竖直直线型的硅胶纤维单元100，多个竖直直线型的硅胶纤维单元100则组成该硅胶纤维棉1，多根纤维丝101的首端形成硅胶纤维棉1的上表面，多根纤维丝101的末端形成硅胶纤维棉1的下表面。
或者如图8和图9所示，多根纤维丝101呈S型地相互缠绕，且相邻纤维丝101的连接处通过硅橡胶连接，同时多根S型的纤维丝101可首尾连接，以形成蜂窝型的硅胶纤维单元100，多个蜂窝型的硅胶纤维单元100则组成该硅胶纤维棉1，多根纤维丝101的首端形成硅胶纤维棉1的上表面，多根纤维丝101的末端形成硅胶纤维棉1的下表面。
而上述硅胶纤维棉1的厚度可为1mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm、120mm，均在本技术方案1-120mm的保护范围之内。
而上述纤维丝101可以为棉纤维丝、玉米纤维丝、麻纤维丝、丝纤维丝、涤纶纤维丝、丙纶纤维丝、聚酯纤维丝或氨纶纤维丝。
实施例2
本实施例的硅胶纤维单元100为实施例1中X型的硅胶纤维单元100。
本实施例的纤维丝101为棉纤维丝，在其他实施例中，亦可采用玉米纤维丝、麻纤维丝、丝纤维丝、涤纶纤维丝、丙纶纤维丝、聚酯纤维丝或氨纶纤维丝，均在本技术方案的保护范围之内。
且本实施例的硅橡胶为107液体硅橡胶。
本实施例的硅胶纤维棉1通过如下步骤制得：
将棉纤维团或棉纤维块开松，形成若干根棉纤维丝；
将若干根棉纤维丝混合、梳理，制得混合纤维丝；
将混合纤维丝进行铺网，再将107液体硅橡胶加入至混合纤维丝中，然后在温度为80℃的条件下烘烤，烘烤的时间为3米/min，相邻纤维丝101之间的硅橡胶固化成型为硅橡胶体102，制得硅胶纤维棉1。
本实施例制得的硅橡胶棉厚度为8mm。
实施例3
本实施例与上述实施例2的区别在于，本实施例的纤维丝101为玉米纤维丝，硅橡胶为107液体硅橡胶。
硅胶纤维棉1的制备包括如下步骤：
将玉米纤维团或玉米纤维块开松，形成若干根玉米纤维丝；
将若干根玉米纤维丝混合、梳理，制得混合纤维丝；
将混合纤维丝进行铺网，再将107液体硅橡胶加入至混合纤维丝中，然后在温度为140℃的条件下烘烤，烘烤的时间为12米/min，相邻纤维丝101之间的硅橡胶固化成型为硅橡胶体102，制得硅胶纤维棉1。
实施例4
本实施例与上述实施例2的区别在于，本实施例的纤维丝101为涤纶纤维丝，硅橡胶为107液体硅橡胶。
硅胶纤维棉1的制备包括如下步骤：
将涤纶纤维团或涤纶纤维块开松，形成若干根涤纶纤维丝；
将若干根涤纶纤维丝混合、梳理，制得混合纤维丝；
将混合纤维丝进行铺网，再将107液体硅橡胶加入至混合纤维丝中，然后在温度为185℃的条件下烘烤，烘烤的时间为20米/min，相邻纤维丝101之间的硅橡胶固化成型为硅橡胶体102，制得硅胶纤维棉1。
实施例5
本实施例与上述实施例3的区别在于，在若干根棉纤维丝101混合、梳理后施加107液体硅橡胶。
实施例6
本实施例与上述实施例3的区别在于，采用等量的制备例1制得的液体硅橡胶替换实施例3的107液体硅橡胶。
实施例7
本实施例与上述实施例3的区别在于，采用等量的制备例2制得的液体硅橡胶替换实施例3的107液体硅橡胶。
实施例8
本实施例与上述实施例5的区别在于，采用等量的制备例3制得的液体硅橡胶替换实施例5的107液体硅橡胶。
对比例
对比例1
本对比例与上述实施例7的区别在于，不采用液体硅橡胶对X型的硅胶纤维单元100进行处理，制得纤维棉。
纤维棉的具体制备步骤如下：
将纤维团或纤维块开松，形成若干根玉米纤维丝；
将若干根玉米纤维丝混合、梳理、铺网，制得纤维棉。
表3实施例2-8和对比例1的方案区别表
性能检测试验将上述实施例2-8制得的硅胶纤维棉1以及对比例1制得的纤维棉进行压缩回弹性、耐黄变性能测试，且测试泡水处理300次后的压缩回弹性、耐黄变性能，具体测试方法参见如下：
(1)压缩回弹性能：按照标准《FZ/T 64003-2011》的附录A进行测试，并控制压力为10kg，测试压缩4h后的回复率；
(2)耐黄变性能：按照标准《ISO 105-X18:2007纺织品酚黄变色牢度试验方法》进行测试，测试沾色级别；
(3)泡水操作：将上述硅胶纤维棉1或纤维棉置于30℃的清水中浸泡10min，然后阴凉处晾干，则为泡水处理一次；重复泡水300次，然后测试泡水300次后压缩回复率和沾色级别。
测试结果如下所示：
表4 实施例2-8以及对比例1的测试结果
结合上述实施例以及上表4可知，实施例2-8均在制备纤维棉的过程中施加液体硅橡胶，使制得的硅胶纤维棉1具有优良的支撑力和抗压性，且不易黄变，经过水浸泡处理后仍保持优良的回弹性，不易变形。
而对比例1的纤维棉制备过程中并未加入液体硅橡胶，制得的纤维棉压缩回弹性显著降低，且沾色级别较低，当经过水浸泡处理后，纤维棉的压缩回弹率亦较低，沾色级别降低，说明本申请在纤维棉的过程中施加液体硅橡胶，能将相邻纤维丝101连接稳定，利用硅橡胶的塑性提高纤维丝101连接处的支撑点，使制得的硅胶纤维棉1具有优良的支撑力和回弹性，受压不易形变。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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