CN101311397A - 一种产业用纱线及其制成的织物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种产业用纱线及其制成的织物，该纱线以耐热性纤维为原料制成，纱线结头处直径为纱线非结头处直径的0.8～2.5倍。其织物结头小，强度高。本发明提供了一种减少织物织造时因纱线结头大、强度低而造成断头停机的产品，改善织造效率、织物的强度和通气度值稳定性，提高成品的综合性能。
Description
技术领域：
本发明涉及一种产业领域用纱线和织物，是一种适用于气固、液固等形式的过滤领域(包括工业排放烟尘的过滤、水处理的过滤等)用的织物和织物用纱线。
背景技术：
近年来，随着工业的飞速发展，工业排污日益严重，已危害到自然环境和人们的身体健康。烟气除尘是治理污染的重要组成部分，袋式除尘是治理烟气的有效方法。当前，国家对环保问题日益重视，尤其在“人代会”上列入重点解决的问题。早在2004年1月1日起，火电厂及其他行业的燃煤锅炉执行50mg/m3的排放标准，为了能够达到这一新标准，采取最有效最可靠的除尘技术已经势在必行。袋式除尘因设备结构简单，运行维护方便；工程造价及运行费用低；能承受烟气中不同特性的粉尘；处理气体量大；除尘效率高的优势，发达国家已把其作为主要除尘技术。袋式除尘的核心问题是滤袋的性能。滤袋由滤布缝制而成，滤袋性能即滤布性能。滤布性能主要有过滤效率、使用条件、使用寿命、滤布强度等，而其补强织物(基布)作为滤布的骨架，其拉伸强度的大小、通气度值的高低，直接影响着滤布的性能。因此，补强织物及所用纱线的性能，对于滤布的性能至关重要。目前由于滤布用基布的纱线的结头主要有手工打结、机械打结等方式，而采取这些方式所得纱线结头普遍存在：结头大、强力低、成品织物的强力差异大、通气度不均匀等现象。同时在织造过程中，因为纱线结头大，难以通过筘齿、结头滑脱等原因而造成纱线断头增多，织机停台增加，影响织造生产效率及织物的综合性能(如：布面外观、织物强力、强力均匀性等)。
发明内容：
本发明目的是提供一种结头小、结头强度高、性能佳的产业用纱线及其制成的织物。
本发明的技术解决方案是：
一种产业用纱线，其特征在于：该纱线以耐热性纤维为原料制成，纱线结头处直径为纱线非结头处直径的0.8～2.5倍。
纱线的含纱线结头段强度为纱线的不含纱线结头段强度的70％～120％。
该纱线可以是单股、双股或多股中的任一种纱线。该纱线线密度为48～1770旦尼尔。所述耐热性纤维是对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、碳纤维、玻璃纤维、氟系纤维、聚砜酰胺纤维、聚酰胺亚胺纤维中的至少一种。纱线的结头方式为空气捻结。
一种产业用纱线制成的织物，其特征是：其所使用的纱线以耐热性纤维为原料制成，纱线结头处直径为纱线非结头处直径的0.8～2.5倍，纱线的含纱线结头段强度为纱线的不含纱线结头段强度的70％～120％，线密度为48～1770旦尼尔，纱线可以是单股、双股或多股形式中的至少一种纱线。
织物的拉伸强度，依据JIS L 1096 8.12.1 A法，经向在500N/5cm以上。
依据JIS L 1096 8.27.1 A法，测定压为125Pa时，织物的通气度值为300cc/cm2/s～600cc/cm2/s。
拉伸强度测定方法即JIS L 1096 8.12.1 A法(织物扯边法)，对于一般织物，实验样品取样大小为5.5cm×30cm，从边的两侧扯去相同根数的纱线，使剩余实验样品幅宽满足规定幅宽：5cm。然后实验样品施加一定初负荷，在拉伸实验机上，用夹具夹住样品两端，在20cm/min的恒定速度下，测定样品被拉断时的拉伸强力，每组样品至少测试3回，取平均值作为结果。补强织物的强度直接影响过滤材料的强度和使用寿命。强度过小使滤袋经受不住长期的脉冲气流的喷打而损坏，缩短使用寿命；强度过大势必通过增加补强织物的密度或纱线的线密度达到，增加制造成本。
通气度的测定即JIS L 1096 8.27.1 A法，将样品在无张力的状态下，放在测试区，调节气压125Pa，为避免测试点的重复，测试时将样品斜向移动以得到不同经、不同纬的测试点，每一样品至少测试5次，取平均值作为结果。补强织物的通气度，影响过滤材料的透气性能。通气度低，使过滤材料的过滤速度也就低，相同风量的情况下，过滤面积增大，即增加成本；通气度过高，过滤风速可提高，但易导致捕集效率降低，从而使排放的烟气达不到国家要求。
耐热性纤维亦可以称为：耐热纤维或耐高温纤维或高温纤维。常见的耐热纤维有无机纤维和有机纤维：耐热性无机纤维有玻璃纤维、玄武岩纤维或碳纤维等；耐热性有机纤维有聚亚苯基硫醚纤维、芳砜纶纤维、聚四氟乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、间位芳香族聚酰胺纤维、对位芳香族聚酰胺纤维等。
本发明用纤维，优选聚苯硫醚纤维和间位芳族聚酰胺纤维，尤其以聚苯硫醚纤维(别名：聚亚苯基硫醚纤维、聚芳香烃硫醚、聚苯硫醚纤维、PPS纤维)为佳。作为一种过滤材料，必须具备优良的耐热性、耐化学药品性，同时还需要足够的强度，以确保机械强度。在所有的耐热性纤维中，从价格讲，它较聚四氟乙烯纤维(PTFE)、聚酰亚胺纤维(P84)低出很多；从性能角度考虑，聚苯硫醚纤维维不仅具有优秀的耐化学性能，而且具有优秀的耐热性。聚苯硫醚纤维熔点高达285℃，常规使用温度可以达到170℃，所以具有优秀的耐热性；同时还具有优良的长期耐热性。耐化学性能方面，在200℃或200℃以下，它能对大多数的酸(如：浓盐酸、浓磷酸、稀硫酸等)、碱(如：30％NaOH)、有机溶剂保持稳定的性能。聚苯硫醚纤维还具有优良的机械强度，对滤袋使用过程中接受到的含尘气流的冲刷及脉冲清洗时的冲击都具有极强的抵抗性。除此之外，聚苯硫醚纤维还具有优良的难燃性、耐辐射性、电气性、耐光性等性能，其价格适中，便于推广使用。介于以上原因，从性价比角度考虑，聚苯硫醚纤维为佳。由东丽(TORAY)聚苯硫醚纤维制得的织物，通过密度的调整，依据JIS L 1096 8.12.1 A法，其经向强度可以达到800N/5cm以上；通气度值JIS L 1096 8.27.1 A法可以控制在400cc/cm2/s～500cc/cm2/s。
线密度Denier为纤维及纱线的细度单位，简写为D，中文为旦尼尔或旦，指9000m长的纱线在公定回潮率时的重量克数。本发明纱线优选线密度为130～890Denier为佳，该线密度范围的纱线，方便对空气捻结器打结时的解捻、加捻气压的调节控制，使结头质量易调控至最佳状态：结头外观好，内在强度高，可控制纱线结头处直径为纱线非结头处直径的0.8～2.5倍，纱线的含纱线结头段强度为纱线的不含纱线结头段强度的70％～120％，本发明所述的产业用纱线织成的织物可以称为：增强织物或基布或补强织物或增强层等。
本发明所述的纱线制成的织物在制备过滤材料和无纺布的补强织物中的应用。
本发明产业用纱线可以通过空气捻结的加工方法制得，空气捻结主要用于以下工艺：如络筒、并线、捻线、倍捻等。空气捻结的作业过程为：压缩空气经退捻气路通道进入退捻腔，将两根纱头吸入退捻腔进行充分退捻成笔尖形，然后压缩空气由加捻气路通道进入加捻腔对充分退捻的笔尖形纱头交叉叠加进行加捻连接，形成气捻结纱线。而非气捻结的结头方式为将断头两端通过机械或手工直接交叉相叠连接，形成的结头倍率一般达到4～6倍，结头强度低，受拉伸时易滑脱，同时大的结头影响织物的综合性能(如：布面外观、强力均匀性等)及织造时难以通过筘齿造成断头，织造时纱线不断受到张力拉伸摩擦易滑脱的结头造成纱线断头。同时手工打结时，容易受人为因素的影响而导致工人个体间及批内、批间差异。而且工人的劳动强度大，劳动效率偏低。因而气捻结纱线与非气捻结纱线相比，可以减小结头大小，使结头接近原纱线的粗细，结头强度高，从而解决在织造时，因为结头大和结头滑脱造成纱线断头多的现象，大幅减少织造停台，织造停台数减少50％以上，提高织造效率、改善布面的外观质量及降低工人的劳动强度。
补强织物作为滤布的骨架，其拉伸强度的大小、通气度值的高低，直接影响着滤布的性能。就过滤材料而言，由于其使用要求，所以对其机械性能中的强度、通气度值就有较高的要求。如：烟气过滤袋，由于经常承受大量入口烟气的冲刷以及清灰时来自高达3kg以上压缩空气的脉冲喷打，所以对其强度有特别的要求，否则使用过程中的破损、露底等异常现象恶化。本发明对现有产业用纺织品普遍使用结头方式加以改进，通过使用空气捻结结头方法加工纱线，提高结头的强度，从而提高了织物的强度和强度稳定性，减少在滤袋使用中因结头不耐反复冲击造成局部破损的现象，延长滤袋使用寿命；而且，大大减小的结头，织造时经纱分布均匀，使本发明织物的滤袋的通气度值稳定性大大提高，减少由于通气度稳定性差，导致滤袋在实际使用过程中流量不一致，局部劣化加快，影响使用寿命，同时通气度值均匀稳定使滤袋的捕集效率提高，增强使用效果。
从产业用纺织品发展的趋势看，人们对其的质量要求不断提高，逐步向高档次发展，使空气捻结的纱线成为目前非气捻结纱线的必然替代品。作为过滤用纺织品，对各项物性的要求高，采用此加工工艺使成品更能适应后道的使用。
本发明提供了一种减少织物织造时因纱线结头大、强度低而造成断头停机的产品，改善织造效率、织物的强度和通气度值稳定性，提高成品的综合性能。
下面将叙述本发明的具体实施方式，结合实施例对本发明内容进一步地加以说明和补充。
实施例1：
一种产业用纱线和织物，其选择聚苯硫醚纤维作为纱线和织物的原料，通过使用气捻结方式生产531Denier的双股纱线后，进行织造工序，然后对长400m、幅宽2.32m内纱线的结头织造停台数进行统计并测定，结果以回/米换算，结果见下表1。
比较例1：
一种产业用纱线和织物，其选择聚苯硫醚纤维作为纱线和织物的原料，通过使用机械结方式生产531Denier的双股纱线后，进行织造工序，然后对长400m、幅宽2.32m内纱线的结头织造停台数进行统计并测定，结果以回/米换算，结果见下表1。
表1
| 测定结果 | 结头直径比值 | 强度比值％ | 织造停台数(回/米) | 强度(N/5cm) | 偏差(强度) | 通气度(cc/cm2/s) | 偏差(通气度) |
| 实施例 | 1.5 | 92.3 | 0.073 | 863 | 9.13 | 432 | 7.12 |
| 比较例 | 4.5 | 68.3 | 0.168 | 847 | 15.6 | 458 | 13.45 |
所述结头直径比值是指纱线结头处直径与纱线非结头处直径的比值。强度比值为纱线的含纱线结头段强度相对于不含纱线结头段强度的百分数。
结果显示：使用气捻结的方式加工的纱线的织造停台数大大降低，减少到50％以下。而且，对成品进行强度和通气度测试，其的织物的强度高和通气度值低，以及其偏差δ较小，数据稳定性提高。
实施例2：
一种产业用纱线和织物，其选择聚苯硫醚纤维作为纱线和织物的原料，通过使用气捻结方式生产760Denier的单股纱线后，进行织造工序，然后对长350m、幅宽2.45m内纱线的结头织造停台数进行统计并测定，结果以回/米换算，结果见下表2。
比较例2：
一种产业用纱线和织物，其选择聚苯硫醚纤维作为纱线和织物的原料，通过使用手工结方式生产760Denier的单股纱线后，进行织造工序，然后对长350m、幅宽2.45m内纱线的结头织造停台数进行统计并测定，结果以回/米换算，结果见下表2。
表2
| 测定结果 | 结头直径比值 | 强度比值％ | 织造停台数(回/米) | 强度(N/5cm) | 偏差(强度) | 通气度(cc/cm2/s) | 偏差(通气度) |
| 实施例 | 1.2 | 105.2 | 0.082 | 878 | 6.15 | 428 | 6.65 |
| 比较例 | 5.8 | 65.4 | 0.234 | 812 | 16.3 | 467 | 12.48 |
结果显示：与手工结头相比，使用气捻结的方式加工的纱线的织造停台数大大降低，减少50％以上。而且，对成品进行强度和通气度测试，其的织物的强度高和通气度值低，以及其偏差δ较小，数据稳定性提高。
Claims (9)
1、一种产业用纱线，其特征在于：该纱线以耐热性纤维为原料制成，纱线结头处直径为纱线非结头处直径的0.8～2.5倍。
2、根据权利要求1所述的产业用纱线，其特征在于：纱线的含纱线结头段强度为纱线的不含纱线结头段强度的70％～120％。
3、根据权利要求1所述的产业用纱线，其特征在于：该纱线可以是单股、双股或多股中的任一种纱线。
4、根据权利要求1所述的产业用纱线，其特征在于：该纱线线密度为48～1770旦尼尔。
5、根据权利要求1所述的产业用纱线，其特征在于：所述耐热性纤维是对位芳族聚酰胺纤维、间位芳族聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、碳纤维、玻璃纤维、氟系纤维、聚砜酰胺纤维、聚酰胺亚胺纤维中的至少一种。
6、根据权利要求1所述的产业用纱线，其特征在于：纱线的结头方式为空气捻结。
7、一种权利要求1所述的产业用纱线制成的织物，其特征在于：其所使用的纱线以耐热性纤维为原料制成，纱线结头处直径为纱线非结头处直径的0.8～2.5倍，纱线的含纱线结头段强度为纱线的不含纱线结头段强度的70％～120％，线密度为48～1770旦尼尔，纱线可以是单股、双股或多股中的至少一种纱线。
8、一种权利要求7所述的产业用纱线制成的织物，其特征是：织物的拉伸强度，依据JIS L 1096 8.12.1A法，经向在500N/5cm以上。
9、根据权利要求7所述的产业用纱线制成的织物，其特征是：依据JIS L 1096 8.27.1A法，测定压为125Pa时，织物的通气度值为300cc/cm2/s～600cc/cm2/s。
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