CN107841829B - 一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片及其制备方法。本发明所述絮片包括作为主体的絮片中间骨架层以及分别位于所述絮片中间骨架层上表面和下表面的上表层和下表层；其中，所述絮片中间骨架层由纤度为3D、6D和7D的含硅石墨烯涤纶纤维构成，所述上表层和下表层均由纤度为0.9D、1.2D和1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维构成。本发明的絮片隔热效果、抑菌性能、保暖性、回弹性、透气性和远红外性能都很好，特别适合做用作填充材料。
Description
技术领域
本发明涉及保暖絮片技术领域，涉及一种絮片及其制备方法，具体涉及一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片及其制备方法。
背景技术
絮片因为蓬松及含有大量的空气等结构特性能够起到良好的隔热保温效果。长久以来人们习惯使用羽绒、棉絮、羊毛等作为絮片填充材料。随着纤维工业的发展，化学纤维为主的涤纶、腈纶等新型絮片填充材料相继开发成功。突破了传统的以棉絮和羽绒等保温填充材料。
保暖填充材料的研究和开发致力于如何使用新型材料达到提高保暖效果同时兼具功能性的目的。
CN 106400472A提供了一种抗菌羊毛絮片的制备方法，包括：将羊毛絮片浸渍在纳米银分散液中处理20min～40min，然后在还原剂中处理20min～40min使羊毛絮片的含液率为70％～80％，然后轧压处理得到含液率8％～12％的轧压羊毛絮片，最后在100℃～110℃烘干处理，得到抗菌羊毛絮片。得到的抗菌羊毛絮片具有比较好的透气、排湿性和抗菌性。但是其降低了絮片的保暖效果，而且制备方法繁琐不利于工业化生产。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片及其制备方法。本发明的絮片的结构蓬松，具有优异的抗菌性能、保暖性、回弹性、透气性和远红外性能，非常适合用作填充材料。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种絮片，尤其是一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片，所述絮片包括作为主体的絮片中间骨架层以及分别位于絮片中间骨架层上表面和下表面上表层和下表层；
其中，所述絮片中间骨架层由纤度为3D、6D和7D的含硅石墨烯涤纶纤维构成，所述上表层和下表层均由纤度为0.9D、1.2D和1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维构成。
本发明的絮片中，粗旦的含硅石墨烯涤纶纤维作为中间骨架层，其纤维线密度较大，作为骨架能使絮片保有更多的空气、提高回弹性和保暖性能。絮片的表层(即上表层和下表层)为细旦的含硅石墨烯涤纶纤维，能增加保温性能和絮片的柔软密实性，减缓热传导。
本发明通过配合性地使用不同纤度3D、6D和7D的粗旦含硅石墨烯涤纶纤维和不同纤度0.9D、1.2D和1.5D的细旦含硅石墨烯涤纶纤维，并将粗旦纤维作为中间骨架层，细旦纤维作为表层，使絮片具有优异的综合性能，其展现出优异的抑菌、保暖和远红外功能。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
优选地，所述上表层和下表层的厚度独立地为7mm-10mm，例如7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm或10mm等，所述“独立地”指：上表层和下表层的厚度各自独立，上表层的厚度选自7mm-10mm范围内的数值，下表层的厚度也选自7mm-10mm范围内的数值。
优选地，所述絮片中间骨架层的厚度为20mm-25mm，例如20mm、20.5mm、21mm、21.5mm、22mm、23mm、23.5mm、24mm或25mm等。
优选地，所述絮片中间骨架层由纤度3D、6D和7D的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维构成。此优选技术方案限定絮片中间骨架层为特定的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维，与表层使用的含硅石墨烯涤纶纤维(其为非中空结构)配合使用可以更好地配合提升絮片的抑菌性能、保暖性、回弹性、透气性和远红外性能。
优选地，所述絮片中间骨架层中的含硅石墨烯涤纶纤维长度均为64mm。
优选地，所述上表层和下表层中的含硅石墨烯涤纶纤维长度均为51mm。
优选地，所述纤度为3D、6D、7D、0.9D、1.2D和1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量比为(15-25):(15-30):(18-25):(4-7):(9-15):(9-15)。例如为31:15:25:7:10:25、35:20:21:7:12:25、34:25:25:4:11:25、40:16:20:7:10:25、43:22:25:4:13:25、34:18:25:7:14:20或32:20:25:7:12:22等。在此优选条件下，不仅综合了不同纤度和直径规格的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维及含硅石墨烯涤纶纤维的抑菌、保暖和远红外功能，还可以获得合理的材料结构层次布置，使絮片结构蓬松，含有大量静止的空气，其保罗值、保温率、回弹性和透气性都非常好。
优选地，所述絮片的克重为120g/m2～140g/m2，例如120g/m2、125g/m2、130g/m2、135g/m2或140g/m2等。
第二方面，本发明提供如第一方面所述的絮片的制备方法，所述絮片的制备方法包括以下步骤：
(1)选择纤维原料并混料
将纤度分别为3D、6D、7D的含硅石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第一混合料；
将纤度分别为0.9D、1.2D、1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第二混合料；
(2)成网
将第一混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第一纤网；
取一部分第二混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第二纤网；
取另一部分第二混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第三纤网；
(3)纤维加固
将第二纤网和第三纤网分别平铺于第一纤网的上下两侧，然后进行喷胶加固处理，得到絮片，其中，第一纤网构成絮片的中间骨架层，第二纤网和第三纤网构成絮片的表层。
本发明步骤(1)选择纤维原料并混料的过程中，第一混合料和第二混合料的制备没有先后顺序之分，本领域技术人员可以根据需要进行制备。
本发明步骤(2)成网的过程中，第一纤网、第二纤网和第三纤网的制备没有先后顺序之分，本领域技术人员可以根据需要进行制备。
本发明步骤(2)中，热熔丝作为热粘合剂，在加工过程中会熔化，在交叉点热融化后固化，从而将纤维粘合在一起达到加固作用。
本发明经过步骤(2)的成网，得到第一纤网、第二纤网和第三纤网，含硅石墨烯涤纶纤维在第一纤网、第二纤网和第三纤网中呈杂乱排列。
作为本发明所述方法的优选技术方案，所述含硅石墨烯涤纶纤维的制备方法包括：首先以石墨烯粉体和聚酯为原料制备石墨烯涤纶母粒，然后以石墨烯涤纶母粒和涤纶切片经纺丝和后处理制备得到含硅石墨烯涤纶纤维。
上述制备含硅石墨烯涤纶纤维的优选技术方案中，除了第一步先以石墨烯粉体和聚酯为原料制备石墨烯涤纶母粒的步骤外，其他工艺补充可参照现有技术进行，比如上海德福伦化纤有限公司制备含硅涤纶纤维的工艺流程，关于对制得的纤维纤度和长度的调整以及内部是否中空的结构调整也可参照现有技术公开的方法。
更具体地，所述含硅石墨烯涤纶纤维的制备方法包括：首先以石墨烯粉体、聚酯为原料，制备石墨烯涤纶母粒，然后将石墨烯涤纶母粒按照一定的比例添加到聚酯切片中，通过干燥、熔融、冷却、上油和牵伸等工艺制备含硅石墨烯涤纶纤维。
本发明中，所述“含硅石墨烯涤纶纤维”和所述“石墨烯粉体”中的“石墨烯”均指：每一个碳原子以sp2杂化与三个相邻碳原子键合形成的蜂窝状结构的碳原子单层，或者由所述碳原子单层堆垛而成且层数不超过10层的碳纳米材料。
优选地，所述含硅石墨烯涤纶纤维的制备过程中，石墨烯涤纶母粒在含硅石墨烯涤纶纤维中所占的质量含量为5％-25％，例如5％、6％、7.5％、10％、12.5％、15％、18％、20％、22％或25％等；石墨烯在石墨烯涤纶母粒中所占的质量含量为5％-15％，例如5％、7.5％、10％、13％、14％或15％等。
优选地，步骤(1)纤度分别为3D、6D、7D的含硅石墨烯涤纶纤维为：纤度分别为3D、6D和7D的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维。
优选地，步骤(1)纤度分别为3D、6D、7D的含硅石墨烯涤纶纤维的长度均为64mm。
优选地，步骤(1)将纤度分别为0.9D、1.2D、1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维的长度均为51mm。
优选地，以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，纤度为3D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为15％-25％，例如15％、17％、18％、20％、21％、22％、23％或25％等；纤度为6D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为15％-30％，例如15％、18％、20％、22.5％、25％、27％、29％或30％等；纤度为7D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为18％-25％，例如18％、19％、20％、22％、23％、24％或25％等；纤度为0.9D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为4％-7％，例如4％、4.5％、5％、5.2％、5.5％、5.8％、6％、6.5％或7％等；纤度为1.2D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为9％-15％，例如9％、10％、11％、11.5％、12％、13％、14％或15％等；纤度为1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为9％-15％，例如9％、10％、11％、11.5％、12％、13％、14％或15％等；第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为8％-12％，例如8％、8.5％、9％、9.2％、9.5％、10％、10.5％、11％或12％等。
此优选技术方案中，对步骤(1)混合的方式不做限定，例如可以采用人工手动混合的方式。
优选地，步骤(2)制备第二纤网时使用的第二混合料占步骤(1)配制的第二混合料总质量的30％-50％，例如30％、35％、37％、40％、42.5％、45％、48％或50％等。
优选地，步骤(2)制备第一纤网的梳理步骤中，第一混合料的输送速度为5m/s-8m/s，例如5m/s、5.5m/s、6m/s、6.5m/s、7m/s、7.2m/s或8m/s等；成网的速度为10m/s-15m/s，例如10m/s、11m/s、12m/s、14m/s、14.5m/s或15m/s等。
优选地，步骤(2)制备第二纤网的梳理步骤中，第二混合料的输送速度为5m/s-8m/s，例如5m/s、6m/s、6.5m/s、7m/s、7.5m/s或8m/s等；成网的速度为10m/s-15m/s，例如10m/s、11.5m/s、12m/s、14m/s、14.5m/s或15m/s等。
优选地，步骤(2)制备第三纤网的梳理步骤中，第三混合料的输送速度为5m/s-8m/s，例如5m/s、6m/s、6.5m/s、7m/s、7.5m/s或8m/s等；成网的速度为10m/s-15m/s，例如10m/s、11m/s、12m/s、13m/s、14m/s、14.5m/s或15m/s等。
优选地，步骤(2)制备第一纤网的热熔粘合加固步骤中，加固温度为150℃-170℃，例如150℃、155℃、160℃、162℃、165℃或170℃等；纤网的输出速度为10m/s-13m/s，例如10m/s、11m/s、12m/s或13m/s等。
优选地，步骤(2)制备第二纤网的热熔粘合加固步骤中，加固温度为150℃-170℃，例如150℃、155℃、160℃、162℃、165℃或170℃等；纤网的输出速度为10m/s-13m/s，例如10m/s、11m/s、12m/s、12.5m/s或13m/s等。
优选地，步骤(2)制备第三纤网的热熔粘合加固步骤中，加固温度为150℃-170℃，例如150℃、155℃、160℃、165℃或170℃等；纤网的输出速度为10m/s-13m/s，例如10m/s、11m/s、12m/s、12.5m/s或13m/s等。
优选地，步骤(3)所述喷胶加固处理的过程中，以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，喷胶使用的胶水的质量百分比为4％-8％，例如4％、5％、6.5％、7％、7.5％、8％或9％等。
作为本发明所述方法的更进一步优选技术方案，所述絮片的制备方法包括以下步骤：
(1)选择纤维原料并混料：
将纤度分别为3D、6D、7D，长度均为64mm的含硅石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第一混合料；
将纤度分别为0.9D、1.2D、1.5D，长度均为51mm的含硅石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第二混合料；
(2)成网
将第一混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第一纤网；
取一部分第二混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第二纤网；
取另一部分第二混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第三纤网；
制备第一纤网、第二纤网和第三纤网的过程中，梳理步骤的混合料输送速度独立地在5m/s-8m/s，成网的速度为10m/s-15m/s；热熔粘合加固步骤的加固温度独立地在150℃-170℃，纤网的输出速度独立地在10m/s-13m/s；
(3)纤维加固
将第二纤网和第三纤网分别平铺于第一纤网的上下两侧，然后进行喷胶加固处理，得到絮片；
其中，以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，步骤(1)纤度分别为3D、6D、7D，长度均为64mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比分别为15％-25％、、15％-30％和18％-25％；步骤(1)纤度分别为0.9D、1.2D、1.5D，长度均为51mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为4％-7％、9％-15％和9％-15％；第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为8％-12％；喷胶使用的胶水的质量百分比为4％-8％。
第三方面，本发明提供了如第一方面所述絮片作为填充物的用途。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明抑菌、保暖和远红外功能的絮片充分利用了含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶短纤的保温特性，以及含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和石墨烯涤纶纤维复配使用达到的优良的抑菌性能和远红外特性，并合理调控各种类型和各种纤度、长度规格的石墨烯涤纶纤维的加入含量以达到非常好的材料结构层次，使制备的絮片的结构蓬松，含有大量静置的空气，隔热效果好，而且，抑菌性能、保暖性、回弹性、透气性和远红外性能都很好。
2、本发明通过将不同种类和不同纤度、长度规格的石墨烯涤纶纤维梳理成网并进一步制备得到具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片，其克罗值、保温率、回弹性能都非常好。该方法简单，易操作，适合工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1的絮片的表层纤网的光学显微镜图片。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明所述“3D×64mm”中，“×”之前代表纤度，之后代表纤维长度。同理，“6D×64mm”“7D×64mm”、“0.9D×51mm”、“1.2D×51mm”和“1.5D×64mm”也均表示了纤维的纤度和长度参数。
实施例1
本实施例提供了一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片，所述絮片通过如下方法制备得到：
(1)选择纤维原料并混料：
将3D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维、6D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维、7D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第一混合料；
将0.9D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维、1.2D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维、1.5D×64mm与热熔丝混合，得到第二混合料；
(2)成网：
采用干法成网的方式，在干态条件下将第一混合料进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第一混合料输送速度为5m/s，成网的速度为12m/s；热熔粘合加固步骤个的加固温度为165℃，纤网的输出速度为13m/s，制备得到的第一纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
采用干法成网的方式，在干态条件下将一部分第二混合料(占步骤(1)配制的第二混合料的40％)进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第二混合料输送速度为8m/s，成网的速度为11m/s；热熔粘合加固步骤个的加固温度为155℃，纤网的输出速度为10m/s，制备得到的第二纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
采用干法成网的方式，在干态条件下将另一部分第二混合料(占步骤(1)配制的第二混合料的60％)进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第二混合料输送速度为6m/s，成网的速度为13m/s；热熔粘合加固步骤个的加固温度为160℃，纤网的输出速度为12m/s，制备得到的第三纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
(3)纤维加固：
将第二纤网和第三纤网分别平铺于第一纤网的上下两侧，然后进行喷胶加固处理，得到120g/m2克重的絮片；
其中，以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，步骤(1)规格为3D×64mm、6D×64mm、7D×64mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比分别为18％、20％和20％；步骤(1)规格为0.9D×51mm、1.2D×51mm、1.5D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为6％、12％和12％；第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为8％；喷胶使用的胶水的质量百分比为4％。
图1为本发明实施例1的絮片的表层纤网的光学显微镜图片，由图可以看出，其中纤维呈杂乱排列。
实施例2
本实施例提供了一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片，所述絮片通过如下方法制备得到：
(1)选择纤维原料并混料：
将3D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维、6D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维、7D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第一混合料；
将0.9D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维、1.2D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维、1.5D×64mm与热熔丝混合，得到第二混合料；
(2)成网：
采用干法成网的方式，在干态条件下将第一混合料进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第一混合料输送速度为7m/s，成网的速度为15m/s；热熔粘合加固步骤个的加固温度为170℃，纤网的输出速度为11m/s，制备得到的第一纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
采用干法成网的方式，在干态条件下将一部分第二混合料(占步骤(1)配制的第二混合料的50％)进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第二混合料输送速度为8m/s，成网的速度为12m/s；热熔粘合加固步骤个的加固温度为150℃，纤网的输出速度为10m/s，制备得到的第二纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
采用干法成网的方式，在干态条件下将另一部分第二混合料(占步骤(1)配制的第二混合料的50％)进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第二混合料输送速度为7m/s，成网的速度为10m/s；热熔粘合加固步骤个的加固温度为160℃，纤网的输出速度为13m/s，制备得到的第三纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
(3)纤维加固：
将第二纤网和第三纤网分别平铺于第一纤网的上下两侧，然后进行喷胶加固处理，得到120g/m2克重的絮片；
其中，以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，步骤(1)规格为3D×64mm、6D×64mm、7D×64mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比分别为15％、24％和24％；步骤(1)规格为0.9D×51mm、1.2D×51mm、1.5D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为7％、9％％和9％％；第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为8％；喷胶使用的胶水的质量百分比为4％。
实施例3
本实施例提供了一种具有抑菌、保暖和远红外功能的絮片，所述絮片通过如下方法制备得到：
(1)选择纤维原料并混料：
将3D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维、6D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维、7D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第一混合料；
将0.9D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维、1.2D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维、1.5D×64mm与热熔丝混合，得到第二混合料；
(2)成网：
采用干法成网的方式，在干态条件下将第一混合料进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第一混合料输送速度为8m/s，成网的速度为15m/s；热熔粘合加固步骤的加固温度为160℃，纤网的输出速度为13m/s，制备得到的第一纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
采用干法成网的方式，在干态条件下将一部分第二混合料(占步骤(1)配制的第二混合料的65％)进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第二混合料输送速度为5m/s，成网的速度为10m/s；热熔粘合加固步骤个的加固温度为150℃，纤网的输出速度为11m/s，制备得到的第二纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
采用干法成网的方式，在干态条件下将另一部分第二混合料(占步骤(1)配制的第二混合料的35％)进行梳理和热熔粘合加固，梳理步骤的第二混合料输送速度为7m/s，成网的速度为15m/s；热熔粘合加固步骤个的加固温度为160℃，纤网的输出速度为10m/s，制备得到的第三纤网中，含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维和含硅石墨烯涤纶纤维杂乱排列；
(3)纤维加固：
将第二纤网和第三纤网分别平铺于第一纤网的上下两侧，然后进行喷胶加固处理，得到130g/m2克重的絮片；
其中，以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，步骤(1)规格为3D×64mm、6D×64mm、7D×64mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比分别为15％、28％和18％；步骤(1)规格为0.9D×51mm、1.2D×51mm、1.5D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为6％、12％和9％；第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为8％％；喷胶使用的胶水的质量百分比为4％。
实施例4
除以下内容外，其他部分与实施例1相同：
以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，步骤(1)规格为3D×64mm、6D×64mm、7D×64mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比分别为15％、15％和25％；步骤(1)规格为0.9D×51mm、1.2D×51mm、1.5D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为7％、9％和15％；第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为9％；喷胶使用的胶水的质量百分比为5％。
实施例5
除以下内容外，其他部分与实施例1相同：
以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，步骤(1)规格为3D×64mm、6D×64mm、7D×64mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比分别为20％、20％和25％；步骤(1)规格为0.9D×51mm、1.2D×51mm、1.5D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为5％、9％和9％；第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为8％；喷胶使用的胶水的质量百分比为4％。
实施例6
除制备方法中存在以下不同外，其他部分和实施例1相同：
制备第一纤网、第二纤网和第三纤网的过程中，梳理步骤的混合原料的输送速度均为7m/s，成网的速度均为15m/s；热熔粘合加固步骤的纤维加固温度均为170℃，纤网的输出速度均为13m/s。
对比例1
除将使用的纤维全部替换为1.5D×51mm的含硅石墨烯涤纶纤维外，其他制备方法和条件与实施例1相同。
对比例2
除将使用的纤维全部替换为3D×64mm的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维外，其他制备方法和条件与实施例1相同。
对本发明实施例1-8及对比例1-2中的絮片的抗菌性能、远红外性能、压缩弹性率、保温率、克罗值、热阻和透气率等进行了测试，结果见表1。
表1
通过表1可知，本发明实施例1-6得到的絮片具有很好的抑菌性能、保暖性、回弹性、透气性和远红外性能。本发明通过不同纤度、长度规格的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维与不同纤度、长度规格的含硅石墨烯涤纶纤维按合适的含量配合使用时，可以协同改善综合性能。而对比例1和对比例2采用单一种类单一规格的纤维，无法达到本发明声称的有益效果。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (19)
1.一种絮片，其特征在于，所述絮片包括作为主体的絮片中间骨架层以及分别位于所述絮片中间骨架层上表面和下表面的上表层和下表层；
其中，所述絮片中间骨架层由纤度为3D、6D和7D的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维构成，所述上表层和下表层均由纤度为0.9D、1.2D和1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维构成，且为非中空结构；
所述上表层和下表层的厚度独立地为7mm-10mm，所述絮片中间骨架层的厚度为20mm-25mm；
所述纤度为3D、6D、7D、0.9D、1.2D和1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量比为(15-25):(15-30):(18-25):(4-7):(9-15):(9-15)。
2.根据权利要求1所述的絮片，其特征在于，所述絮片中间骨架层中的含硅石墨烯涤纶纤维长度均为64mm。
3.根据权利要求1所述的絮片，其特征在于，所述上表层和下表层中的含硅石墨烯涤纶纤维长度均为51mm。
4.根据权利要求1所述的絮片，其特征在于，所述絮片的克重为100g/m2～160g/m2。
5.如权利要求1-4任一项所述的絮片的制备方法，其特征在于，所述絮片的制备方法包括：
(1)选择纤维原料并混料
将纤度为3D、6D、7D的含硅石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第一混合料；
将纤度为0.9D、1.2D、1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第二混合料；
(2)成网
将第一混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第一纤网；
取一部分第二混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第二纤网；
取另一部分第二混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第三纤网；
(3)纤维加固
将第二纤网和第三纤网分别平铺于第一纤网的上下两侧，然后进行喷胶加固处理，得到絮片；
其中，步骤(1)纤度分别为3D、6D、7D的含硅石墨烯涤纶纤维为：纤度分别为3D、6D和7D的含硅中空三维卷曲石墨烯涤纶纤维；
以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，纤度为3D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为15％-25％，纤度为6D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为15％-30％，纤度为7D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为18％-25％，纤度为0.9D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为4％-7％，纤度为1.2D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为9％-15％，纤度为1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为9％-15％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述含硅石墨烯涤纶纤维的制备方法包括：首先以石墨烯粉体和聚酯为原料制备石墨烯涤纶母粒，然后以石墨烯涤纶母粒和涤纶切片经纺丝和后处理制备得到含硅石墨烯涤纶纤维。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含硅石墨烯涤纶纤维的制备过程中，石墨烯涤纶母粒在含硅石墨烯涤纶纤维中所占的质量含量为5％-25％，石墨烯在石墨烯涤纶母粒中所占的质量含量为5％-15％。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)纤度分别为3D、6D、7D的含硅石墨烯涤纶纤维的长度均为64mm。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)纤度分别为0.9D、1.2D、1.5D的含硅石墨烯涤纶纤维的长度均为51mm。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为8％-12％。
11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)制备第二纤网时使用的第二混合料占步骤(1)配制的第二混合料总质量的30％-50％。
12.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)制备第一纤网的梳理步骤中，第一混合料的输送速度为5m/s-8m/s，成网的速度为10m/s-15m/s。
13.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)制备第二纤网的梳理步骤中，第二混合料的输送速度为5m/s-8m/s，成网的速度为10m/s-15m/s。
14.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)制备第三纤网的梳理步骤中，第三混合料的输送速度为5m/s-8m/s，成网的速度为10m/s-15m/s。
15.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)制备第一纤网的热熔粘合加固步骤中，加固温度为150℃-170℃，纤网的输出速度为10m/s-13m/s。
16.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)制备第二纤网的热熔粘合加固步骤中，加固温度为150℃-170℃，纤网的输出速度为10m/s-13m/s。
17.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)制备第三纤网的热熔粘合加固步骤中，加固温度为150℃-170℃，纤网的输出速度为10m/s-13m/s。
18.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述喷胶加固处理的过程中，以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，喷胶使用的胶水的质量百分比为4％-8％。
19.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述絮片的制备方法包括以下步骤：
(1)选择纤维原料并混料
将纤度分别为3D、6D、7D，长度均为64mm的含硅石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第一混合料；
将纤度分别为0.9D、1.2D、1.5D，长度均为51mm的含硅石墨烯涤纶纤维与热熔丝混合，得到第二混合料；
(2)成网
将第一混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第一纤网；
取一部分第二混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第二纤网；
取另一部分第二混合料进行梳理和热熔粘合加固，得到第三纤网；
制备第一纤网、第二纤网和第三纤网的过程中，梳理步骤的混合料输送速度独立地在5m/s-8m/s，成网的速度为10m/s-15m/s；热熔粘合加固步骤的加固温度独立地在150℃-170℃，纤网的输出速度独立地在10m/s-13m/s；
(3)纤维加固
将第二纤网和第三纤网分别平铺于第一纤网的上下两侧，然后进行喷胶加固处理，得到絮片；
其中，以所述第一混合料和所述第二混合料的总质量为100％计，步骤(1)纤度分别为3D、6D、7D，长度均为64mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比分别为15％-25％、15％-30％和18％-25％；步骤(1)纤度分别为0.9D、1.2D、1.5D，长度均为51mm的含硅石墨烯涤纶纤维的质量百分比为4％-7％、9％-15％和9％-15％；第一混合料和第二混合料中的热熔丝总质量所占的质量百分比为8％-12％；喷胶使用的胶水的质量百分比为4％-8％。
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