CN102517733A - 一种耐高温阻燃复合芳砜纶纱线及制造方法 - Google Patents

Abstract

一种耐高温阻燃复合芳砜纶纱线及制造方法，用于为耐高温阻燃面料提供高品质原料纱线。其技术方案是：所述纱线以芳砜纶、阻燃粘胶、导电纤维为原料纺成的16.7*2tex纱线，其中芳砜纶50-70%，阻燃粘胶28-48%，导电纤维1-2%，所述导电纤维为碳纤维。本发明合理配备各种原料的比例，经过多次工艺优选，得到最佳配比，再根据原料特点对开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、合股等工序中有关工艺参数进行控制，使产品中各种纤维分布均匀，达到了耐高温、阻燃的要求，按照SJ/T11090-96标准检测，本产品制成的面料摩擦带电电荷密度达到一级品标准。

Description

一种耐高温阻燃复合芳砜纶纱线及制造方法

技术领域

本发明涉及一种纺织品及制造方法，特别是耐高温阻燃复合芳砜纶纱线及制造方法，属纺织用品技术领域。

背景技术

伴随现代经济、科技的发展及社会文明的进步，人们越来越关注个人的生活环境、工作环境及自身的健康寿命，各种功能性面料也就应运而生。如高温作业环境下工作的炉前工作服、焊接工作服、消防工作服等其面料的中都需要添加一定比例的芳砜纶耐高温纤维。目前在全球范围内耐高温纤维的年供应量只有数万吨，它们被应用于生产各种军用、民用防护服。由于耐高温纤维产量有限，市场价格较为昂贵，远不能满足日益增长的需求量要求。另一方面，对于纺织企业而言，开发市场短缺的高附加值功能纤维织物，无疑会为企业创造出较高的经济效益，具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优良耐高温、阻燃、防静电功能的耐高温阻燃复合芳砜纶纱线及制造方法。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种耐高温阻燃复合芳砜纶纱线，其特别之处是：它以芳砜纶、阻燃粘胶、导电纤维为原料纺成的16.7*2tex纱线，其中芳砜纶50-70%，阻燃粘胶28-48%，导电纤维1-2%，所述导电纤维为碳纤维。 

一种耐高温阻燃复合芳砜纶纱线的制造方法，它包括开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和合股工序，其中，在所述开清棉工序中，把芳砜纶和阻燃粘胶进行盘混，在所述并条工序中将芳砜纶、阻燃粘胶和导电纤维进行混合。

上述耐高温阻燃复合芳砜纶纱线的制造方法，所述开清棉工序中梳针打手速度为300-500r/min/分，刀片伸出高度2.0～2.5毫米；所述梳棉工序中，锡林速度为260-350r/min，刺辊转速 650-850r/min；所述并条工序中采用三道并合，每道并合根数为6或8根，出条速度300m/min；所述粗纱工序中，牵伸倍数7-9，后区牵伸倍数1.2-1.3，隔距27/38，粗纱捻系数80-100；所述细纱工序中总牵伸倍数20-30，成纱捻度90-100（捻/10cm），罗拉中心距 44/55。

本发明采用的混合方式，比单一采用条混，成纱指标好的多，而且纺纱生活要容易操作的多，利于安排生产，也便于各工序的纺纱参数的设定与控制。现将各混合方式成纱结果进行比较：

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经测试，盘混与条混混合方式，成纱条干与强力都好于条混，是该种纱线纺纱的最佳混合方式。

本发明中的芳砜纶纤维强度为3.0-4.5g/d；伸长率20-25％；初始模量为760kg/mm2；比重为1.416g/cm3。

本发明产品集中了芳砜纶、阻燃粘胶和导电纤维原料的优点，生产出具有耐高温、阻燃、防静电功能的纱线。本发明合理配备各种原料的比例，经过多次工艺优选，得到最佳配比，再根据原料特点对开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、合股等工序中有关工艺参数进行控制，使产品中各种纤维分布均匀，达到了耐高温、阻燃的要求，按照SJ/T11090-96标准检测，本产品制成的面料摩擦带电电荷密度达到一级品标准。采用本发明产品织成的面料，具有永久的防火隔热功能，具有一定的热湿传递能力，利于人体热量散失和汗液蒸发，具有较低的生理负荷，对着装者发挥功效十分有利，适用于耐高温产品领域或特殊行业的工作服面料，如消防服，炉前工服，电焊服面料等。

具体实施方式

本发明产品是由芳砜纶、阻燃粘胶、导电纤维为原料纺成的16.7*2tex纱线，其中芳砜纶50-70%，阻燃粘胶28-48%，导电纤维1-2%（质量百分比）。在原料中，采用了国内最新研制的有机耐高温纤维芳砜纶为主要原料，导电纤维为碳纤维。芳砜纶纤维属于对位芳纶系列，学名为聚苯砜对苯二甲酰胺纤维，系由4,4二氨基二苯砜，3,3二氨基二苯砜和对苯二甲酰氯的缩聚物制成的纤维。纤维强度为3.0-4.5g/d；伸长率20-25％；初始模量为760kg/mm2；比重为1.416g/cm3。由于芳砜纶既有对位又有间位的结构，大分子链上又有砜基存在，所以具有突出的耐热、耐燃性能，在300℃热空气中加热100小时强力损失小于5％。此外，还有较好的电绝缘性和抗辐射性能。芳砜纶纤维为新型的有机耐高温纤维，能够在250℃的环境条件下长期使用，并保持其性能不变。具有高抗温耐热性、永久卓越的阻燃性、优良的高温尺寸稳定性、良好的化学稳定性、高电绝缘性、良好的染色性与舒适性。本发明的主要特点之一是芳砜纶的应用及合理配；另一主要特点是采用多种混合方式，以保证各纤维分布均匀，即：先在开清棉工序中把芳砜纶和阻燃粘胶进行盘混，然后在并条工序将芳砜纶、阻燃粘胶和导电纤维进行混合。这是经过多次工艺优选，得到的最佳混合方式；再者本发明根据原料特点对开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、合股等工序中有关工艺参数进行控制，使产品中各种纤维分布均匀，达到了耐高温、阻燃的要求。按照SJ/T11090-96标准检测，本产品制成的面料摩擦带电电荷密度达到一级品标准。

本发明方法工艺流程如下： 

开清棉（1171C）----梳棉（1181C）---一并（FA302）---二并FA302----三并（FA311）----粗纱（A454G）----细纱（FA506）----自动络筒（MCN07-2）----合股（1391）。

针对本发明产品特点，在上述各工序中采用主要的工艺方法如下：

（1）由于芳砜纶纤维具有长度整齐度好、弹性好，杂质少的特点，所以在开清棉工序采用“精细抓棉、少落或者不落、多梳少打、充分开松”的工艺路线。在开清棉工序：将芳砜纶和阻燃粘胶进行盘混。为了减少落率，尘笼风口采用全给风的方式，打手速度为300-500转/分，以增大尘笼与打手的速比；刀片伸出高度2.0～2.5毫米；梳针打手与综合打手隔距进口*出口为16*24mm；而尘棒间隔距应偏小掌握到3mm；打手室落杂区尘棒反装，以达到少落或者不落的目的。 为防止卷过于膨松及粘卷，适当减小成卷定量到360-380g/m。落卷后每个卷都用塑料薄膜包好，梳棉随用随取，以减少芳砜纶卷蓬松易破损现象。

（2）梳棉工序：梳棉工序要保证纤维网清晰，降低棉结粒数，保持纤维在棉网中的伸直度和分离度，是生产芳砜纶纤维的关键工序。梳棉工序采用“中定量、慢速度、大速比、强转移、多梳少伤少落”的工艺原则。由于芳砜纶纤维静电大、纤维膨松、摩擦系数大，纤维在针齿间容易充塞、不易转移，因此在选择针布型号时，从利于转移的角度出发，锡林针布采用针齿工作角大、齿深较浅的细旦针布，锡林速度为260-350r/min；刺辊针布既要考虑对纤维的穿刺和分割能力较强，又要避免刺辊绕花，刺辊转速降低到650-850r/min。在避免锡林绕花和针布充塞的前提下锡林与盖板隔距偏小掌握8*8*7*7*8，锡林与前罩板上口间隔距可适当放大到36*43*43*36。因纤维间抱合力较小，生条条干将随着张力牵伸的增大而均匀度恶化。为此，在保证纤维网不松坠的前提下，该张力牵伸倍数宜偏小掌握控制在1-1.1倍。如果静电过大，纤维条膨松，易出堵喇叭口和圈条斜管等现象，采用降低道夫速度(14-18r／min)、加大压辊压力（16-18kg）、缩小压缩喇叭口口径（2.8-3.2mm）、在圈条通道洒滑石粉、空棉条筒上车时留有棉条等工艺措施。

（3）并条工序：并条工序采用芳砜纶、阻燃粘胶与导电纤维混合，采用三道混和，每道6或8根并合，并选择“重加压、大隔距、强控制、慢速度”的工艺原则，是生产芳砜纶纤维的最关键工序。预并时罗拉隔距应适当放大为15mm×25 mm，保持牵伸稳定。同时采用顺牵伸工艺配置，牵伸倍数控制在6.0-8.5倍左右，以利于减少弯钩纤维，改善纤维的伸直平行度。另外因棉条蓬松，应适当减小并条定长到1500-2000米，以避免容量大时纤维层过高。生产中由于芳砜纶纤维静电严重，很容易粘绒套、缠罗拉、缠胶辊、堵塞圈条通道，为此，应控制好车间相对湿度70-75%，皮辊采用防静电皮辊，并降低前罗拉速度；同时喇叭口、圈条斜管用酒精擦拭，并洒滑石粉；保持通道光洁滑爽减少摩擦阻力；如果湿度较小，静电太大，可在地面洒水保持局部的温湿度适宜；选用直径较小的喇叭口口径（2.6、2.8）；增加紧压罗拉压力（13.5-14.5kg）等可基本避免圈条斜管堵塞现象，保证出条顺利。

（4）粗纱工序：粗纱工序采用“中定量、重加压、强控制、低速度、大罗拉隔距和大捻度”的工艺配置，定量控制在为3.3-4.3g／10 m，速度降低在500-650r／min，罗拉隔距增大到27/38mm，牵伸倍数采用7.0-9.0，以加强对牵伸区中纤维的控制，并有利于稳定牵伸力与握持力的关系，防止出“硬头”。在相同捻系数条件下，芳砜纶粗纱结构比较松散，因而粗纱捻系数控制在80-100。同时严格控制张力伸长，要求一落纱的伸长变化范围在1％～2％较为适宜。如果粗纱出现缠皮辊现象，采用抗静电涂料处理胶辊。

（5）细纱工序：为防止牵伸不开出现“硬头”，摇架宜采用重加压，选用硬度为65的胶辊。为此，除增加胶辊压力外，还应采取放大胶圈钳口、增大后区牵伸倍数（以1．35倍为宜）等措施来降低牵伸力，提高成纱质量水平。钢领钢丝圈的选用在加工芳砜纶纤维时尤为重要。这是因为高温对合成纤维的影响比较大，很热的钢丝圈与合成纤维接触后，会使纤维表皮受伤剥落，钢领板上会出现白粉，影响成纱质量。因此，要采用散热快、纱的通道较光滑、与纱摩擦较小的钢丝圈。为了防止气圈过大而与隔纱板摩擦形成毛羽纱，选用772型号的钢丝圈，以压缩气圈直径，降低细纱断头率。另外，细纱捻系数可略大些，一般可选用370-410。

（6）络筒工序：由于静电现象严重，在保证筒子成形良好的条件下，适当降低槽筒转速，减小张力，纱条通道保持光洁无毛刺，减少条干恶化和毛羽的产生。电清参数的设置重点放在清除单纱的粗细节、杂质和棉结。接头采用空气捻接器。

（7）合股工序：为了稳定生产，罗拉速度应偏小掌握70-80r/min，以减少断头；捻系数可选470-490。

通过采用上述工艺措施，生产的纱线质量达到了质量要求。

本发明产品成纱指标如下：

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以下提供几个具体实施例：

实施例1，原料配比：芳砜纶50%，阻燃粘胶48%，导电纤维2%，主要工艺参数如下：

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实施例2，原料配比：芳砜纶70%，阻燃粘胶28%，导电纤维2%，主要工艺参数如下：

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实施例3，原料配比：芳砜纶60%，阻燃粘胶39%，导电纤维1%，主要工艺参数如下：

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Claims (3)

1.一种耐高温阻燃复合芳砜纶纱线，其特征在于：它以芳砜纶、阻燃粘胶、导电纤维为原料纺成的16.7*2tex纱线，其中芳砜纶50-70%，阻燃粘胶28-48%，导电纤维1-2%，所述导电纤维为碳纤维。

2.一种制备如权利要求1所述的耐高温阻燃复合芳砜纶纱线的方法，它包括开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱和合股工序，其特征在于：在所述开清棉工序中把芳砜纶和阻燃粘胶进行盘混，在所述并条工序中将芳砜纶、阻燃粘胶和导电纤维进行混合。

3.根据权利要求2所述的耐高温阻燃复合芳砜纶纱线的制造方法，其特征在于：所述开清棉工序中梳针打手速度为300-500r/min，刀片伸出高度2.0～2.5毫米；所述梳棉工序中，锡林速度为260-350r/min，刺辊转速 650-850r/min；所述并条工序中采用三道并合，每道并合根数为6或8根，所述粗纱工序中，牵伸倍数7-9，后区牵伸倍数1.2-1.3，隔距27/38，粗纱捻系数80-100；所述细纱工序中总牵伸倍数20-30，成纱捻度90-100（捻/10cm），罗拉中心距 44/55。