一种含有磁性纤维的床垫材料及其制备方法与流程

本技术涉及纺织品，更具体地说，它涉及一种含有磁性纤维的床垫材料及其制备方法。

背景技术：

1、床垫是一种重要的家居用品，常用的床垫有弹簧床垫、棕榈床垫、乳胶床垫、水床垫等。床垫材料的选取对床垫产品的质量具有重要影响，因此生产厂家在设计床垫材料时，大多希望床垫材料能够在具备良好的力学性能的基础上，还能够在合适的条件下具备一些特殊功效。

2、相关技术中有一种床垫材料，包括如下重量份的组分：涤纶纤维50份，低熔点纤维35份，大麻纤维15份。该床垫材料的制备方法包括以下步骤：（1）将涤纶纤维、低熔点纤维和大麻纤维经开松、混合、梳理、交叉铺网形成纤维网；（2）对纤维网进行牵伸和热轧，得到床垫材料。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为，涤纶纤维多为极性较弱的聚酯材质，而大麻纤维的主要成分是高结晶度的纤维素，且表面带有较多极性基团，因此大麻纤维与涤纶纤维的相容性较差，在加工过程中产生的结合效果不佳，导致难以进一步改善床垫材料的力学性能，也限制了对床垫材料特殊功效的进一步开发。

技术实现思路

1、相关技术中，大麻纤维与涤纶纤维的结合效果不佳，导致难以进一步改善床垫材料的力学性能，也限制了对床垫材料特殊功效的进一步开发。为了改善这一缺陷，本技术提供一种含有磁性纤维的床垫材料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种含有磁性纤维的床垫材料，采用如下的技术方案：

3、一种含有磁性纤维的床垫材料，包括如下重量份的组分：改性涤纶纤维50-58份，聚酰胺低熔点纤维35-39份，磁性纤维15-17份，所述改性涤纶纤维为表面接枝有丙烯酸共聚物的涤纶纤维，所述磁性纤维为表面负载有磁性颗粒的大麻纤维，所述磁性颗粒为表面包覆有聚丙烯酸的纳米四氧化三铁。

4、通过采用上述技术方案，本技术与相关技术相比，分别在涤纶纤维和大麻纤维表面引入了丙烯酸共聚物和磁性颗粒，得到了改性涤纶纤维和磁性纤维，并将低熔点纤维优选为聚酰胺低熔点纤维。由于改性涤纶纤维和磁性纤维表面具有结构相近的聚丙烯酸基团，因此二者具有较好的相容性，经过加工之后具有良好的结合效果。同时，聚丙烯酸基团的强极性也使得聚酰胺低熔点纤维对改性涤纶纤维和磁性纤维具备了良好的粘合性。在此基础上，磁性颗粒的引入还能够使得磁性纤维表面具有较高的粗糙度（与大麻纤维相比），有利于磁性纤维与聚酰胺低熔点纤维的充分粘合。由于磁性纤维与改性涤纶纤维经过加工之后具有良好的结合效果，且聚酰胺低熔点纤维对改性涤纶纤维和磁性纤维具备良好的粘合性，因此本技术改善了床垫材料的力学性能，克服了相关技术中的缺陷，同时还进一步开发了床垫材料的特殊功效，通过磁性颗粒的引入赋予了床垫材料一定的磁学性能。

5、作为优选，所述磁性颗粒按照如下方法制备：

6、将聚丙烯酸和氯化铁混合后溶于乙二醇中，然后加入3-氨基丙醇并搅拌混合，得到原料液；在200±2℃对原料液进行鼓风干燥，得到黑色溶胶；对黑色溶胶进行稀释和洗涤，然后将产物配制为水分散液，水分散液经过真空干燥后得到磁性颗粒。

7、通过采用上述技术方案，本技术以氯化铁作为铁源，以乙二醇和3-氨基丙醇作为分散剂，以聚丙烯酸作为稳定剂，在鼓风干燥的条件下使氯化铁发生水解，将聚丙烯酸包覆在了纳米四氧化三铁表面，得到了磁性颗粒。

8、作为优选，所述乙二醇与3-氨基丙醇的体积比为(5-15):1。

9、通过采用上述技术方案，优选了乙二醇与3-氨基丙醇的比例，增强了磁性颗粒在大麻纤维表面的附着效果，进而提高了磁性纤维携带的磁性颗粒总量，有助于改善床垫材料的力学性能。

10、作为优选，所述聚丙烯酸的重均分子量为1400-1800。

11、通过采用上述技术方案，优选了聚丙烯酸的重均分子量，增强了磁性颗粒在大麻织物表面的附着效果，进而提高了磁性纤维携带的磁性颗粒总量，有助于改善床垫材料的力学性能。

12、作为优选，所述磁性纤维按照如下方法制备：

13、（1）将尿素和氢氧化钠溶于水中，得到改性液，备用；将磁性颗粒与水混合，得到磁性颗粒分散液，备用；

14、（2）使用改性液浸泡大麻织物，然后将大麻织物转移到磁性颗粒分散液中进行超声处理，超声处理结束后再依次进行浸轧、凝固浴、洗涤和干燥，得到改性大麻织物；

15、（3）对改性大麻织物进行开松切割，得到磁性纤维。

16、通过采用上述技术方案，本技术使用改性液对大麻织物进行了浸泡处理，改性液对大麻织物表面的纤维素进行了溶解，然后在磁性颗粒分散液中通过超声分散使磁性颗粒与大麻织物充分接触，将磁性颗粒附着在大麻作为表面。之后，经过凝固浴的处理，大麻织物表面的纤维素固化，再经过洗涤和干燥后得到了表面负载有磁性颗粒的大麻织物。大麻织物经过开松切割之后，即可得到磁性纤维。

17、作为优选，在制备所述磁性纤维的步骤（1）中，配制改性液时将己内酰胺与尿素和氢氧化钠共同加入水中。

18、通过采用上述技术方案，己内酰胺能够增强改性液对纤维素的溶解效果，使磁性颗粒更容易与大麻织物表面发生溶解的纤维素结合，增强了磁性颗粒在大麻织物的纤维表面的负载效果，提高了磁性纤维携带的磁性颗粒总量，有助于改善床垫材料的力学性能。

19、作为优选，所述己内酰胺在改性液中的质量分数为2.0-2.8%。

20、通过采用上述技术方案，优选了己内酰胺的质量分数，有助于提高磁性纤维携带的磁性颗粒总量，并改善床垫材料的力学性能。

21、作为优选，所述改性涤纶纤维按照如下方法制备：

22、将涤纶纤维清洗后烘干，然后在液态丙烯酸中浸泡，之后将涤纶纤维取出并干燥备用；在放电功率为70-200w的条件下使用氩等离子体对经过干燥后的涤纶纤维进行表面处理，得到改性涤纶纤维。

23、通过采用上述技术方案，本技术先令涤纶纤维浸泡液态丙烯酸，然后通过氩等离子体的处理使丙烯酸与涤纶纤维发生接枝共聚，在涤纶纤维表面接枝了丙烯酸共聚物，得到了改性涤纶纤维。

24、作为优选，所述氩等离子体的处理过程中的放电功率为120-200w。

25、通过采用上述技术方案，优选了氩等离子体处理过程中的放电功率，增强了丙烯酸共聚物在涤纶纤维表面的接枝效果，不仅改善了磁性纤维与改性涤纶纤维的结合效果，而且增强了聚酰胺低熔点纤维对改性涤纶纤维的粘结力，有助于改善床垫材料的力学性能。

26、第二方面，本技术提供一种含有磁性纤维的床垫材料的制备方法，采用如下的技术方案。

27、一种含有磁性纤维的床垫材料的制备方法，包括以下步骤：

28、（1）对改性涤纶纤维、聚酰胺低熔点纤维和磁性纤维进行开松、混合、梳理和交叉铺网，得到纤维网；

29、（2）对纤维网进行牵伸和热轧，得到含有磁性纤维的床垫材料。

30、通过采用上述技术方案，本技术的方法先将改性涤纶纤维、聚酰胺低熔点纤维和磁性纤维制成纤维网，然后经过牵伸，并在热轧过程中使改性涤纶纤维与磁性纤维充分接触并发生结合，同时聚酰胺低熔点纤维与改性涤纶纤维、磁性纤维发生粘合，得到了含有磁性纤维的床垫材料。

31、综上所述，本技术具有以下有益效果：

32、1、本技术的磁性纤维与改性涤纶纤维之间的结合效果较好，且聚酰胺低熔点纤维对改性涤纶纤维和磁性纤维具备良好的粘合性，从而改善了床垫材料的力学性能，同时还进一步开发了床垫材料的特殊功效，通过磁性颗粒的引入赋予了床垫材料一定的磁学性能。

33、 2、本技术经过优选，在制备磁性纤维的步骤（1）中，将己内酰胺与尿素和氢氧化钠共同加入水中以配制改性液，增强了磁性颗粒在大麻织物的纤维表面的负载效果，提高了磁性纤维携带的磁性颗粒总量，有助于改善床垫材料的力学性能。