油棕纖維彈性材料及其製作方法
2023-06-08 02:46:56 2
專利名稱：油棕纖維彈性材料及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油棕纖維彈性材料及其製作方法，屬於植物纖維彈性材料技術領域。
背景技術：
中國專利90100464.2公開了一種生產棕纖維彈性材料的方法，其中所用的棕纖維是採用山棕的棕片和棕板進行分解得到的。山棕，是指棕櫚，拉丁名rachycarpus fortunei，別名棕樹、山棕，科屬棕櫚科棕櫚屬。隨著人們環保意識的提高，對於全天然棕纖維彈性材料製作的床墊、隔音板等產品的需求也越來越高，而山棕的種植範圍、產量有限，限制了全天然棕纖維彈性材料的發展。
油棕，拉丁學名Elaeis guineensis Jacg，英文名oil palm，科屬棕櫚科油棕屬，種類熱帶木本油料作物。單位面積產油量特高，故有「世界油王」之稱。油棕的主要價值是採摘油棕的種子進行榨油，對於油棕樹其他部分，特別是油棕葉子的使用未見報導，為了油棕的正常生長，每年都會對油棕的葉子進行修剪，剪下來的葉子通常扔掉或者燒掉。對於山棕和油棕的纖維絲的混合使用也未見報導。
發明內容
本發明的目的在於提供一種可以將油棕的葉柄利用起來，合理利用資源，天然環保的油棕纖維彈性材料及其製作方法，同時提供一種全天然纖維絲供人們使用。
本發明是這樣實現的油棕纖維彈性材料，該彈性材料內包括油棕纖維絲。
上述的油棕纖維彈性材料，該彈性材料內包括1～50份的油棕纖維絲和50～0份的山棕纖維絲。
上述的油棕纖維彈性材料，該彈性材料內包括35～50份的油棕纖維絲和15～0份的山棕纖維絲。
上述的油棕纖維彈性材料，該彈性材料內包括15～35份的油棕纖維絲和35～15份的山棕纖維絲。
上述的油棕纖維彈性材料，該彈性材料內包括1～15份的油棕纖維絲和50～35份的山棕纖維絲。
油棕纖維彈性材料製作方法，將油棕和山棕的纖維絲分解出來，然後使纖維絲曲卷定型成螺旋狀，把曲卷的油棕和山棕的纖維絲分別用氣流將其吹呈三維均勻分布網狀層，噴上膠乳，再熱定型成油棕單片層和山棕單片層，將油棕單片層和山棕單片層相互碼疊後進行熱壓，然後再進行硫化定型。
上述的油棕纖維彈性材料製作方法，油棕纖維絲的分解方法為，將油棕的葉柄採摘後，切成30～60cm的葉柄段，晾乾或烘乾至10～30％的含水量，將葉柄段置入80～120℃的水中蒸煮6～48小時後，輾壓，梳理成絲。
上述的油棕纖維彈性材料製作方法，油棕纖維絲的曲卷方法為，將油棕纖維絲烘乾，通過制繩機製成單股單向螺旋繩，然後將絞制好的螺旋繩置於70～130℃的環境中，保持10分鐘，使纖維絲定型成螺旋狀。
上述的油棕纖維彈性材料製作方法，單片層碼疊後進行熱壓的溫度為80～140℃，熱壓時間15～50分鐘。
上述的油棕纖維彈性材料製作方法，硫化定型的方法為，將彈性材料放入溫度為80～130℃，壓力為0.2～0.4Mpa的環境中硫化定型20～90分鐘。
山棕和油棕雖然同屬於棕櫚科，但是從棕纖維的分解，以及後續工藝的加工上是有區別的。山棕的棕片和棕板，其中的纖維絲可以直觀看見，分解也較為方便。本發明的創造性在於將現在廢棄的油棕葉柄進行利用，提高了油棕的經濟價值，而且提供了一種新的天然纖維材料。申請人著手對油棕進行研究油棕的葉柄中有纖維絲的存在，但是採用現有技術很難將其分解出來；而直接從新鮮的油棕葉柄中是難於獲得纖維絲的；通過反覆試驗，我們選擇將葉柄段置入80～150℃的水中蒸煮6～48小時後來分解得到纖維絲，本法分解油棕纖維的優點在於油棕葉柄經幹到10％～30％含水量後，其纖維組織和其它組織已經初步分離，經水充分蒸煮後可以得到更優質、更多的纖維絲。但是在實驗的時候我們發現當水溫過高或者蒸煮時間過長則葉柄的纖維素被破壞，得到的纖維絲質量不好，甚至不能得到纖維絲；而當水溫過低或者蒸煮時間過短則無法或難以將纖維絲完整的取出。經申請人研究發現，油棕分解得到的纖維絲較粗較脆，同山棕纖維相比，硬度更高，更容易折斷，因此，申請人對於油棕纖維絲的使用範圍和製作產品的性能，進行了試驗和研究，同時還包括油棕和山棕纖維絲混合使用的試驗，結果如下表。
附表油棕和山棕的單片層混合碼疊的試驗效果
注表中數據均以厚度為120的床墊為實驗樣品(對於其它厚度的床墊，均按比例製造)。檢驗按照QB/T 2600-2003；靜壓縮方法為壓縮至原始高度的70％，保持22小時之後，過一小時測其回彈率。
試驗表明，直接採用全油棕纖維絲，或者山棕纖維絲加入的量比較少，製作得到的彈性材料，其硬度高，變形小，但相對山棕纖維絲來說，舒適度較低，可以用來製作一些保溫材料，濾塵板，降噪材料和床墊等產品。如果將油棕和山棕的纖維絲混合使用，並搭配好二者的比例，可以得到性能不同，使用效果不同的彈性材料。這是因為油棕的纖維絲較粗較脆，硬度更高，對彈性材料整體的支撐效果好，而山棕的纖維絲較細較柔，韌性好，(因此製作的舒適度好)，可以增加彈性材料的柔軟性，兩種纖維絲混合後製作的彈性材料，結合了二者的特性，彈性材料的整體支撐力更好，更均勻，而且不影響彈性材料的舒適度，特別是在製作床墊時，將油棕單片層放在中間，山棕單片層放在兩邊，得到的床墊由於山棕單片層在表面，舒適度好，而油棕單片層又可以提高床墊支撐力，還節約了山棕材料，因此具有較高的經濟價值和運用前景。當油棕和山棕的纖維絲混合比例在1～15∶50～35時，與全山棕彈性材料的性能相差不多，可以代替現有的全山棕彈性材料來製作高檔床墊等產品。
同時，由於油棕纖維絲的硬度比山棕纖維絲的高，為了使兩種下料之間的節點更加穩固，定型效果更好；在原有的生產方法上，延長了熱壓時間，增加了硫化定型工藝，使得纖維絲之間的乳膠強度更大，棕絲與棕絲之間的網狀更加牢固，保證了彈性材料的耐久性、彈性、舒適度，在長期、多次受擠壓後不會發生纖維絲變形、斷裂的問題，提高了使用壽命。因此同現有技術相比，本發明具有合理利用資源，提高油棕的價值，提供新的全天然纖維絲等優點。
具體實施例方式
本發明的實施例1將油棕和山棕的纖維絲分解出來，油棕纖維絲的分解方法為，將油棕的葉柄採摘後，用切斷機切成30～60cm的葉柄段，晾乾或烘乾至10～30％的含水量，然後將葉柄段置入80～12℃的水中蒸煮6～48小時後，用輥壓機輾壓，梳理成絲。山棕纖維絲的分解按現有技術進行。
然後使纖維絲曲卷定型成螺旋狀，油棕纖維絲的曲卷方法為，將油棕纖維絲烘乾或者自然晾乾，通過制繩機製成單股單向螺旋繩，然後將絞制好的螺旋繩置於70～130℃的環境中，保持10分鐘，使纖維絲定型成螺旋狀。
將曲卷的油棕和山棕的纖維絲按分別用氣流將其吹呈三維均勻分布網狀層，噴上膠乳，再熱定型成油棕單片層和山棕單片層。
將20片油棕單片層和5份山棕單片層相互碼疊後進行熱壓，單片層碼疊進行熱壓的溫度為60～140℃，熱壓時間15～50分鐘。也可以採用全油棕單片層進行熱壓。
然後再將熱壓後的彈性材料放入溫度為80～130℃，壓力為0.2～0.4Mpa的環境中硫化定型20～90分鐘。
此時得到的彈性材料硬度較高，回彈性一般，舒適度一般，可以用來製作隔音板、保溫材料，硬質床墊，草墊等對彈性要求一般的產品。
本發明的實施例2將油棕和山棕的纖維絲分解出來，油棕纖維絲的分解方法為，將油棕的葉柄採摘後，用切斷機切成40cm的葉柄段，晾乾或烘乾至20％的含水量，將葉柄段置入120℃，壓力為0.2MPa，pH值為8鹼水中蒸煮8小時後，用輥壓機輾壓，再梳理成絲。山棕纖維絲的分解按現有技術進行。
然後使纖維絲曲卷定型成螺旋狀，油棕纖維絲的曲卷方法為，將油棕纖維絲烘乾或者自然晾乾，通過制繩機製成單股單向螺旋繩，然後將絞制好的螺旋繩置於100℃的環境中，保持10分鐘，使纖維絲定型成螺旋狀。
將曲卷的油棕和山棕的纖維絲分別用氣流將其吹呈三維均勻分布網狀層，噴上膠乳，再熱定型成油棕單片層和山棕單片層。
將10片油棕單片層和10片山棕單片層相互碼疊後進行熱壓，單片層碼疊進行熱壓的溫度為100℃，熱壓時間30分鐘。油棕單片層主要放置在中間，山棕單片層主要放置在兩邊。
然後再將熱壓後的彈性材料放入溫度為120℃，壓力為0.3Mpa的環境中硫化定型40分鐘。
此時得到的彈性材料整體軟硬適中，耐久性優良，不易折斷，回彈性較好，舒適度好，可以用來製作中高檔床墊、臥鋪墊、坐墊以及對耐久性有較高要求的降噪材料、濾塵板、草墊等產品。
本發明的實施例3將油棕和山棕的纖維絲分解出來，油棕纖維絲的分解方法為，將油棕的葉柄採摘後，切成50cm的葉柄段，將葉柄段置入80℃的清水中蒸煮30小時後，輾壓，梳理成絲。山棕纖維絲的分解按現有技術進行。
然後使纖維絲曲卷定型成螺旋狀，油棕纖維絲的曲卷方法為，將油棕纖維絲烘乾或者自然晾乾，通過制繩機製成單股單向螺旋繩，然後將絞制好的螺旋繩置於90℃的環境中，保持10分鐘，使纖維絲定型成螺旋狀。
將曲卷的油棕和山棕的纖維絲分別用氣流將其吹呈三維均勻分布網狀層，噴上膠乳，再熱定型成油棕單片層和山棕單片層。
將5片油棕單片層和2片山棕單片層相互碼疊後進行熱壓，單片層碼疊進行熱壓的溫度為80℃，熱壓時間20分鐘。
然後再將熱壓後的彈性材料放入溫度為80℃，壓力為0.2Mpa的環境中硫化定型90分鐘。
此時得到的彈性材料與現有的全山棕彈性材料在耐久性，回彈性，舒適度等方面相差不多，可以用來製作高檔床墊、坐墊、臥鋪墊等對舒適度要求很高的產品。
本發明的實施例4將油棕和山棕的纖維絲分解出來，油棕纖維絲的分解方法為，將油棕的葉柄採摘後，切成30cm的葉柄段，將葉柄段置入100℃的清水中蒸煮24小時後，輾壓，梳理成絲。山棕纖維絲的分解按現有技術進行。
然後使纖維絲曲卷定型成螺旋狀，油棕纖維絲的曲卷方法為，將油棕纖維絲烘乾或者自然晾乾，通過制繩機製成單股單向螺旋繩，然後將絞制好的螺旋繩置於80℃的環境中，保持10分鐘，使纖維絲定型成螺旋狀。山棕纖維絲的曲卷按現有技術進行。
將曲卷的油棕和山棕的纖維絲分別用氣流將其吹呈三維均勻分布網狀層，噴上膠乳，再熱定型成單片層。
將1～50份的油棕單片層和50～0份的山棕單片層相互碼疊在一起進行熱壓，進行熱壓的溫度為80℃，熱壓時間50分鐘。然後再將熱壓後的彈性材料放入溫度為130℃，壓力為0.4Mpa的環境中硫化定型20分鐘。
本發明得到的彈性材料內由1～50份的油棕纖維絲和50～0的山棕纖維絲組成，可以用於床墊、隔音板、建築板材、保溫材料、草墊等現有技術中各種植物纖維運用的領域。
權利要求
1.一種油棕纖維彈性材料，其特徵在於該彈性材料內包括油棕纖維絲。
2.根據權利要求1所述的油棕纖維彈性材料，其特徵在於該彈性材料內包括1～50份的油棕纖維絲和50～0份的山棕纖維絲。
3.根據權利要求2所述的油棕纖維彈性材料，其特徵在於該彈性材料內包括35～50份的油棕纖維絲和15～0份的山棕纖維絲。
4.根據權利要求2所述的油棕纖維彈性材料，其特徵在於該彈性材料內包括15～35份的油棕纖維絲和35～15份的山棕纖維絲。
5.根據權利要求2所述的油棕纖維彈性材料，其特徵在於該彈性材料內包括1～15份的油棕纖維絲和50～35份的山棕纖維絲。
6.如權利要求1～5任一權利要求所述的油棕纖維彈性材料製作方法，其特徵在於將油棕和山棕的纖維絲分解出來，然後使纖維絲曲卷定型成螺旋狀，把曲卷的油棕和山棕的纖維絲分別用氣流將其吹呈三維均勻分布網狀層，噴上膠乳，再熱定型成油棕單片層和山棕單片層，將油棕單片層和山棕單片層相互碼疊後進行熱壓，然後再進行硫化定型。
7.根據權利要求6所述的油棕纖維彈性材料製作方法，其特徵在於油棕纖維絲的分解方法為，將油棕的葉柄採摘後，切成30～60cm的葉柄段，晾乾或烘乾至10～30％的含水量，將葉柄段置入80～120℃的水中蒸煮6～48小時後，輾壓，梳理成絲。
8.根據權利要求6所述的油棕纖維彈性材料製作方法，其特徵在於油棕纖維絲的曲卷方法為，將油棕纖維絲烘乾，通過制繩機製成單股單向螺旋繩，然後將絞制好的螺旋繩置於70～130℃的環境中，保持10分鐘，使纖維絲定型成螺旋狀。
9.根根據權利要求6所述的油棕纖維彈性材料製作方法，其特徵在於單片層碼疊後進行熱壓的溫度為80～140℃，熱壓時間15～50分鐘。
10.根據權利要求6所述的油棕纖維彈性材料製作方法，其特徵在於硫化定型的方法為，將彈性材料放入溫度為80～130℃，壓力為0.2～0.4Mpa的環境中硫化定型20～90分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種油棕纖維彈性材料及其製作方法，其特徵是，該彈性材料內包括油棕纖維絲。本發明的創造性在於將現在廢棄的油棕葉柄進行利用，提高了油棕的經濟價值，而且提供了一種新的天然纖維材料。具有合理利用資源，提高油棕的價值，提供新的全天然纖維絲等優點。
文檔編號D04H1/70GK101074517SQ20071020069
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月24日 優先權日2007年5月24日
發明者朱利軍, 吳貴雲, 黃豔華, 林堅 申請人:南方匯通股份有限公司