一种植物纤维无纺布的制备方法与流程

本发明涉及无纺布，具体为一种植物纤维无纺布的制备方法。

背景技术：

1、无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点，如多采用聚丙烯粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成，因具有布的外观和某些性能而称其为布。

2、针刺机的针结构设计通常针对动物纤维或某些特定类型的柔软纤维，因此在处理较硬或表面光滑的植物纤维时，难以产生足够的摩擦力和粘合效果。这种设计缺陷导致纤维之间的粘合力不足，无法实现稳定的物理连接，进而影响最终产品的质量。同时，加工过程中由于摩擦力不足和针刺力度不均，还可能导致生产效率降低以及材料的破损或浪费，限制了其在多种纤维类型上的广泛应用。因此，设计一种能够实现多种植物纤维的物理粘合，整个过程无需化学药品，环保且具有优异的可持续性的植物纤维无纺布及其制备方法是很有必要的。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种植物纤维无纺布的制备方法，具备能够实现多种植物纤维的物理粘合，整个过程无需化学药品，环保且具有优异的可持续性的优点，解决了上述背景技术中的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述能够实现多种植物纤维的物理粘合，整个过程无需化学药品，环保且具有优异的可持续性的目的，本发明提供如下技术方案：一种植物纤维无纺布的制备方法，包括以下步骤：

5、s1：将植物纤维准备好，放入开松机使其均匀松开；

6、优选的，所述s1进一步包括将植物纤维进行筛选和分类，然后将其逐步整理和准备，使纤维排列整齐、松散无结，将准备好的植物纤维投放到开松机中，通过机械作用将纤维进一步分离和舒展，使其均匀松散。

7、s2：将梳理好的纤维送入梳理机，出网，得到初步的植物纤维网；

8、优选的，所述s2进一步包括将经过开松后的纤维通过输送系统均匀地送入梳理机中，调节梳理机的工作参数，梳理机通过多个转辊、针板，将纤维逐步梳理开，使其在纵向和横向上拉伸、平行排列，当纤维经过梳理机的针辊和转辊之后，逐渐形成薄薄的纤维层，这些纤维层经过出网装置，被逐层堆叠或交织，最终形成初步的植物纤维网。

9、s3：将针刺机或者多针缝纫机的机针替换为植物纤维特质的机针，进行针刺，针刺8～10次后达到制成植物毡面料。

10、优选的，所述进一步包括根据目标植物纤维的特性，重新设计针刺机或多针缝纫机的机针，机针的长度、斜面角度、针距及针刺深度需根据植物纤维的特性进行优化，将设备中的原有机针替换为新设计的适合植物纤维的特质机针，将初步形成的植物纤维网均匀铺设在针刺机或多针缝纫机的工作台面上，调整针刺机的工作参数，包括针刺次数、针刺速度和针深，启动针刺机，开始针刺工序，利用特质机针反复穿刺纤维网，使植物纤维在机械作用下通过针刺针的穿梭和摩擦力，逐步纠缠、压实，针刺机针应以8～10次的针刺频率进行加工，完成针刺工序后，取出针刺好的植物毡面料，对其厚度、密度、粘合度进行检测。

11、优选的，所述s3中针刺机的控制系统包括主控制模块、运动控制模块、进料控制模块和张力控制模块，所述主控制模块用于协调和管理整个控制系统的运行，控制机针的动作、进料速度和针刺频率，由plc控制器实现，负责实时调整针刺过程中的各项参数，所述运动控制模块用于控制机针的上下运动，包括针刺深度、频率和角度，通过伺服电机实现针刺动作，所述进料控制模块用于调节纤维网的进料速度和稳定性，所述张力控制模块通过自动化系统对纤维网的张力进行实时调节，使用张力传感器监测纤维网的松紧度，并根据反馈信息调节驱动辊的速度和压力。

12、优选的，所述s3中针刺机的控制方法，包括以下步骤：

13、s1：将经过开松和梳理的纤维网均匀铺设在针刺机的进料区域；

14、s2：启动进料控制系统，根据纤维网的类型和工艺要求，设置进料速度和张力；

15、s3：通过主控制模块设定针刺频率、针刺深度、针刺角度参数，根据纤维材料的特性和最终产品的要求，调整伺服电机的工作模式；

16、s4：启动针刺机，机针开始按照设定的频率和深度对纤维网进行针刺，运动控制模块根据设定的针刺参数控制机针的上下运动，通过反复穿刺使纤维互相纠缠、压实；

17、s5：针刺完成的纤维网从针刺区输出，成为无纺布。

18、(三)有益效果

19、与现有技术相比，本发明提供一种植物纤维无纺布的制备方法，具备以下有益效果：

20、本发明通过重新设计针刺机的针结构，能够将多种植物纤维，荨麻、苎麻、大麻、亚麻、菠萝纤维、香蕉纤维制造成为无纺布，通过重新设计缝纫机针的长度斜面角度等，满足植物纤维外壳的鳞片结构时其能够在摩擦过程中粘合在一起整个制作过程无需任何化学药品，能够让植物纤维通过摩擦扭曲物理粘合在一起，该布料可以作为羊毛毡和化学毡的环保替代品。

技术特征：

1.一种植物纤维无纺布，其特征在于,包括：

2.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述s1中，植物纤维包括大豆纤维、玉米纤维、花生纤维中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于：所述s1中，适用纤维长度为22～150mm的机器。

5.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述s1进一步包括将植物纤维进行筛选和分类，然后将其逐步整理和准备，使纤维排列整齐、松散无结，将准备好的植物纤维投放到开松机中，通过机械作用将纤维进一步分离和舒展，使其均匀松散。

6.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述s2进一步包括将经过开松后的纤维通过输送系统均匀地送入梳理机中，调节梳理机的工作参数，梳理机通过多个转辊、针板，将纤维逐步梳理开，使其在纵向和横向上拉伸、平行排列，当纤维经过梳理机的针辊和转辊之后，逐渐形成薄薄的纤维层，这些纤维层经过出网装置，被逐层堆叠或交织，最终形成初步的植物纤维网。

7.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述s3中，针刺频率小于300。

8.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述s3进一步包括根据目标植物纤维的特性，重新设计针刺机或多针缝纫机的机针，机针的长度、斜面角度、针距及针刺深度需根据植物纤维的特性进行优化，将设备中的原有机针替换为新设计的适合植物纤维的特质机针，将初步形成的植物纤维网均匀铺设在针刺机或多针缝纫机的工作台面上，调整针刺机的工作参数，包括针刺次数、针刺速度和针深，启动针刺机，开始针刺工序，利用特质机针反复穿刺纤维网，使植物纤维在机械作用下通过针刺针的穿梭和摩擦力，逐步纠缠、压实，针刺机针应以8～10次的针刺频率进行加工，完成针刺工序后，取出针刺好的植物毡面料，对其厚度、密度、粘合度进行检测。

9.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述s3中针刺机的控制系统包括主控制模块、运动控制模块、进料控制模块和张力控制模块，所述主控制模块用于协调和管理整个控制系统的运行，控制机针的动作、进料速度和针刺频率，由plc控制器实现，负责实时调整针刺过程中的各项参数，所述运动控制模块用于控制机针的上下运动，包括针刺深度、频率和角度，通过伺服电机实现针刺动作，所述进料控制模块用于调节纤维网的进料速度和稳定性，所述张力控制模块通过自动化系统对纤维网的张力进行实时调节，使用张力传感器监测纤维网的松紧度，并根据反馈信息调节驱动辊的速度和压力。

10.根据权利要求1所述的一种植物纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述s3中针刺机的控制方法，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及无纺布技术领域，且公开了一种植物纤维无纺布的制备方法，包括将植物纤维准备好，放入开松机使其均匀松开；将梳理好的纤维送入梳理机，出网，得到初步的植物纤维网；将针刺机或者多针缝纫机的机针替换为植物纤维特质的机针，进行针刺，针刺8～10次后达到制成植物毡面料。本发明具备能够实现多种植物纤维的物理粘合，整个过程无需化学药品，环保且具有优异的优点。技术研发人员：陈雪受保护的技术使用者：陈雪技术研发日：技术公布日：2024/11/14