CN103122516A

CN103122516A - 一种洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法

Info

Publication number: CN103122516A
Application number: CN2013100411911A
Authority: CN
Inventors: 王春红; 何顺辉
Original assignee: Tianjin Polytechnic University
Current assignee: Tianjin Polytechnic University
Priority date: 2013-02-03
Filing date: 2013-02-03
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2033-02-03
Also published as: CN103122516B

Abstract

本发明公开一种洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法，该制造方法采用的混纺纱线的原料重量比为：纤维长度为45～50mm的洋麻30～35%，纤维长度为45～50mm的芳纶70～65%，其工艺流程如下：先将洋麻依次经柔软处理、纤维剪短和喷洒梳理剂并密封处理；同时将芳纶短纤经喷洒梳理剂并密封处理，然后把两者混合，并依次经开松、梳理、并条、粗纱和细纱工序加工，即得到洋麻与芳纶混纺纱线；所述的梳理采用毛型罗拉式梳理机，其余设备为棉型纺纱设备；所述洋麻柔软处理的工艺设计为“碱处理+柔软剂处理”工艺：所述梳理工序的工艺是，采用毛型罗拉式梳理机梳理混料纤维，毛型罗拉式梳理机大锡林的转速为95～105r/min。

Description

一种洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法

技术领域

本发明属于纺织领域，具体为一种洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法。

背景技术

洋麻（又称红麻）是一年生草本韧皮纤维作物，因其产量高，气候适应性强，易于种植而得到广泛的推广。我国是洋麻主要生产国之一，其产量仅次于印度。洋麻纤维密度低，比强度高，吸湿散水快，导电性好，价格低廉，但是由于洋麻纤维木质素含量较高，纤维粗糙、硬挺，可纺性差，目前大多数用来加工麻袋、麻布、麻绳等低附加值产品，且随着化学纤维如聚丙烯等原料织造物的广泛应用，传统洋麻织物正逐渐被化纤织物所取代而前景暗淡。虽然目前已有技术对洋麻进行化学改性，提高其纺织价值，但由于处理工艺流程较长，且落麻率依然较高，效果并不理想。

对位芳纶（芳纶）作为高性能纤维的代表，因其优异的性能而广泛的应用在各个领域。对位芳纶突出的特点是高强度和高模量，同时具有低密度、断裂伸长率小、耐高温、耐冲击、抗疲劳、不燃、不熔等性能。芳纶纤维主要应用于国防科技等军工、航天航空领域，随着生产技术的进步，芳纶纤维的产业化步伐加大，芳纶纤维逐步进入民用领域，但是芳纶纤维昂贵的价格影响了其在市场上的广泛应用，且芳纶纤维的抗静电性能差，使其在加工和使用中受到一定的限制。洋麻纤维资源丰富，价格低廉，比强度和比模量高，抗静电性强，通过将洋麻与芳纶纤维混纺，可以减少芳纶纤维的用量，降低芳纶产品的价格，提升芳纶性能。但洋麻纤维与芳纶纤维两者物理性能差异较大，纤维间的细度、粗糙度、柔软度、硬挺度等差异使混纺较为困难。此外，洋麻纤维没有天然卷曲，纤维间抱合力差，纤维脆硬，在棉型盖板梳理机梳理纤维损伤严重，不宜成网。因此在申请人检索的范围内，尚未发现洋麻纤维与芳纶纤维混纺纱线的相关文献报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法，该制造方法采用碱处理、柔软剂处理和施加较高浓度的梳理剂的处理洋麻纤维，使其柔软化，并增加了洋麻纤维的弹性和卷曲，使之适于纺纱，具有处理工艺简单、纤维成网均匀、梳理工序落麻率低，产品质量稳定等特点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法，该制造方法采用的混纺纱线原料重量比为：纤维长度为45～50mm的洋麻30～35%，纤维长度为45～50mm的芳纶70～65%，其工艺流程如下：先将洋麻依次经柔软处理、纤维剪短和喷洒梳理剂并密封处理；同时将芳纶短纤经喷洒梳理剂并密封处理，然后把两者混合，并依次经开松、梳理、并条、粗纱和细纱工序加工，即得到洋麻与芳纶混纺纱线；

所述的梳理采用毛型罗拉式梳理机，其余设备为棉型纺纱设备；

所述洋麻柔软处理的工艺设计为“碱处理+柔软剂处理”工艺：

（1）碱处理，使用浴比为1∶20、重量浓度为8%的氢氧化钠，在90℃的条件下处理洋麻纤维3小时，然后用温水洗至中性，在90℃条件下，至少烘干1小时；

（2）柔软剂处理，使用纤维干态重量5%的柔软剂配制成浴比1∶20的溶液，在30℃的条件下，洋麻纤维在溶液内浸泡30分钟，压干后在90℃条件下烘干1小时，然后在135℃条件下交联反应4分钟，最后在90℃条件下烘干；

所述喷洒梳理剂并密封工序的工艺是，对洋麻纤维喷洒梳理纤维干重5%的梳理剂，芳纶纤维喷洒梳理纤维干重0.6%的梳理剂；然后将纤维密封放置12h以上；

所述开松工序的工艺是，先把洋麻纤维和芳纶纤维分别开松1-2遍，然后再混合开松2遍；开松工艺采用比常规棉纤维开松低5-10%的转速开松；

所述梳理工序的工艺是，采用毛型罗拉式梳理机梳理混料纤维，毛型罗拉式梳理机大锡林的转速为95～105r/min；

所述并条工序的工艺是，采用三道并条工艺设计，各道工序均采用8根喂入；头并的后区牵伸1.7～2.0倍；二三并的后区牵伸1.06～1.1倍；罗拉隔距前区53～58cm、中区49～54cm和后区58～62cm；

所述粗纱工序的工艺是，粗纱特克斯捻系数为55～60，锭速为440～480；

所述细纱工序的工艺是，细纱特克斯捻系数为330～350，出条速度设定为10～15m/min，锭速为4500～9000r/min。

与现有技术相比，本发明洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法因为采用“碱处理+柔软剂”的洋麻柔软处理方案，洋麻（30～35wt%）与芳纶（65～70wt%）混纺和在棉纺系统上使用毛型梳理机的工艺设计，有效的解决了洋麻的粗糙、硬挺、无卷曲、抱合力差，对纺纱的不利影响，缩短了加工流程，降低梳理工序对洋麻纤维的损伤，因而具有纤维成网均匀、梳理工序落麻率低、纤维抗静电性和耐化学性好，以及纱线强度高、价格低等特点，适于工业化生产使用。

附图说明

图1为本发明洋麻与芳纶混纺纱线制造方法一种实施例的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步描述本发明。

本发明设计的洋麻与芳纶混纺纱线制造方法（简称制造方法，参见图1），该制造方法所设计的混纺纱线的原料重量比为：纤维长度为45～50mm的洋麻30～35%，纤维长度为45～50mm的芳纶70～65%，其工艺流程如下：先将洋麻依次经柔软处理、纤维剪短和喷洒梳理剂并密封处理；同时将芳纶短纤经喷洒梳理剂并密封处理，然后把两者混合，并依次经开松、梳理、并条、粗纱和细纱工序加工，即得到洋麻与芳纶混纺纱线；

所述的梳理采用毛型罗拉式梳理机，其余设备为棉型纺纱设备。与传统的麻纺工艺相比，棉纺系统技术成熟，生产效率高，加工成本低，适应性广，但传统单一的棉纺工艺路线很难满足性能差异较大的洋麻和芳纶两种原料混纺工艺技术要求，因而本发明制造方法根据洋麻和芳纶原料特性选择了棉型纺纱设备为主，配合毛型罗拉式梳理机的设备构成，以充分适应两种原料混纺的需要，使两种原料纤维混纺易于成网，并有效降低了落麻率，使混纺产品具有价格低，强度高，耐化学性好，抗静电性能强等优点。

为了使洋麻纤维适于纺纱，并改善产品手感，本发明方法首先要对洋麻纤维进行柔软处理。所述洋麻柔软处理的工艺设计为“碱处理+柔软剂处理”工艺：

（1）碱处理，使用浴比为1∶20、重量浓度为8%的氢氧化钠，在90℃的条件下处理洋麻纤维3小时，然后用温水洗至中性，在90℃条件下，至少烘干1小时，去除纤维携带的大部分水分。所述碱处理可以有效的去除洋麻纤维中的部分木质素等非纤维素物质，同时通过柔软剂的进一步处理，增加了洋麻纤维的弹性和卷曲；

（2）柔软剂处理，使用纤维干态重量5%的柔软剂（实施例为市售商品TDSL-2005A）配制成浴比1∶20的溶液（柔软处理液），在30℃的条件下，洋麻纤维在溶液内浸泡30分钟，压干后在90℃条件下烘干1小时，然后在135℃条件下交联反应4分钟，最后在90℃条件下烘干。

本发明制造方法设计碱处理可以有效的去除洋麻纤维中的木质素等非纤维素物质，同时通过柔软剂的进一步处理，增加了洋麻纤维的弹性和卷曲，并对洋麻纤维施加较高浓度的梳理剂，增加纤维之间的抱合力，使洋麻纤维适宜于纺纱。经过碱处理和柔软剂处理，断裂伸长率增加50.28%（参见实施例1、表 1），拉伸模量减小29.36%（参见实施例1、表1），表明纤维的柔软度和弹性均有所增加，与未处理洋麻纤维相比，处理后的纤维更适宜于纺纱。

本发明制造方法由于主要采用棉纺工艺设备，并配合毛纺梳理工序（毛纺罗拉式梳理机）的工艺设计，因此需要所述纤维的剪短工艺：即需要将柔软处理后的洋麻纤维剪短成45～50mm的短纤，以适应两种系统混合纺纱的需要。

同理，所述的芳纶纤维长度也设计为45～50mm，以适应两种纺纱系统混合纺纱对纤维长度的要求。

所述喷洒梳理剂并密封工序的工艺是，为了使混纺原料纤维适宜纺纱，本发明制造方法要对洋麻纤维喷洒高浓度的梳理剂（本发明方法梳理剂用量为梳理纤维干重的5%，而洋麻梳理剂的一般喷洒量为梳理纤维干重的1%，），芳纶纤维喷洒的梳理剂为梳理纤维干重的0.6%。实施例的梳理剂为TFD1212（市售商品），以减小静电和增加纤维间的抱合力，使洋麻纤维适宜于纺纱；梳理溶液浓度由达到纤维纺纱回潮所需添加的水分与梳理剂质量确定，例如，洋麻的公定回潮为12%，设计洋麻纤维在回潮为20%时适宜纺纱，所以洋麻纤维还需施加纤维干重8%的水分，由此确定配制梳理剂的溶液浓度；将溶液在30℃条件下搅拌30分钟，使梳理剂分散均匀，然后均匀喷洒到纤维表面，并将纤维密封放置12h以上，使梳理剂与纤维充分结合。

本发明制造方法设计的洋麻与芳纶的重量混纺比为（30～35%）∶（70～65%）。适当的混纺比，不仅有利于纺纱过程，而且可以提高纱线的品质，如耐酸性提高12.71%，耐碱性提高11.63%（参见实施例1、表2），导电性提升5.3倍（参见实施例1、表2）。

所述开松工序的工艺是，按混纺比要求，分别称取芳纶纤维和柔软处理后的洋麻纤维，先分别开松1-2遍，然后再混合开松2遍；开松工艺采用比常规棉纤维开松低5-10%的转速开松，以减小打手对洋麻和芳纶纤维的损伤。

所述梳理工序的工艺是，采用毛型罗拉式梳理机梳理混料纤维，以有利于纤维成网和减小洋麻纤维在梳理过程中的损伤；所述毛型罗拉式梳理机大锡林的转速为95～105r/min。本发明制造方法设计使用毛纺罗拉式梳理机，可满足性能差异较大原料混纺工艺技术要求，并解决梳理阶段落麻率较大的问题。通过实验表明，使用罗拉式梳理机落麻率比盖板式梳理机小65.7%（参见实施例1、表3），纱线强度提高26.8%（参见实施例1、表3），纱线断裂伸长率减小37.2%（参见实施例1、表3）。在棉纺系统中使用毛纺罗拉式梳理机可以显著提高纱线强度，降低落麻率和断裂伸长率。

所述并条工序的工艺是，采用三道并条工艺设计，各道工序均采用8根喂入，以使两种混合纤维充分混合，降低条子不匀率；头并的后区牵伸1.7～2.0倍，利于前弯钩伸直，二三并的后区牵伸1.06～1.1倍，利于后弯钩伸直；罗拉隔距前区53～58cm、中区49～54cm和后区58～62cm；

本发明制造方法所采用的设备均为现有工业化使用的设备，工艺成熟，无需增加新设备投资。

利用本发明制造方法可以制得本发明所述洋麻与芳纶混纺纱线。该纱线具有柔软性好、强度高、价格低，抗静电性和耐化学性优良等特点，可以应用于制造产业用和防护用纺织品。

本发明未述及之处适用于现有技术。

下面给出本发明的具体实施例。这些实施例仅适用于详细具体说明本发明的技术方案，并不限制本申请权利要求保护范围。

实施例1

纺制60tex的洋麻/芳纶30/70混纺纱线。

（1）洋麻前处理

①碱处理，使用浴比为1∶20、重量浓度为8%的氢氧化钠，在90℃的条件下处理洋麻纤维3小时，然后用温水洗至中性；在90℃条件下，烘干1小时，去除纤维携带的大部分水分；

②柔软处理，使用纤维干态重量5%的柔软剂（TDSL-2005A，市售商品）配制成浴比1∶20的溶液，在30℃的条件下，洋麻纤维在溶液内浸泡30分钟，压干后，在90℃条件下烘干1小时，然后在135℃条件下交联反应4分钟，最后在90℃条件下烘干；

③纤维剪短，将烘干后的洋麻纤维剪短成50mm，以适应棉纺设备对纤维长度的要求；

④喷洒梳理剂并密封，喷洒洋麻干重5%的梳理剂（TFD1212，市售商品），根据洋麻纤维纺纱所需20%回潮率，加入洋麻干重8%的水分，配成38.5%的梳理剂溶液，均匀的喷洒洋麻纤维上，然后密封12h备用。

（2）芳纶纤维前处理

①纤维剪短，将芳纶剪成45mm长的纤维，以适应棉纺设备对纤维长度的要求；

②喷洒梳理剂并密封，喷洒芳纶干重0.6%的梳理剂，另外根据芳纶纤维纺纱所需12%的回潮率，加入芳纶干重4%的水分，配成13%的溶液，均匀的喷洒芳纶纤维上，然后密封12小时备用。

（3）纺纱

① 称取纤维，根据洋麻∶芳纶=30∶70的混纺比，按照洋麻18%的落率和芳纶6%的落率称取纤维（落率为多次实验得到的经验值），如100g洋麻按照混纺比和落率，应该与203.5g芳纶纤维混合，最终可得到混纺比30∶70的混纺纱线；

② 开松，使用和毛机进行开松，洋麻与芳纶纤维先分别开松2遍，然后混合开松2遍，锡林转速为201r/min；

③ 梳理，使用罗拉式梳理机进行梳理，大锡林转速为100r/min；

④ 并条，采用8根三道并条，条子定量20g/5m；头并的后区牵伸1.7倍，二三并的后区牵伸1.1倍；罗拉隔距前区55cm、中区53cm和后区60cm；

⑤ 粗纱，粗纱定量700tex，捻系数52,锭速450r/min；

⑥ 细纱，设计纱线细度为60tex，细纱捻度330，出条速度11.5m/min,锭速4800r/min。

（4）柔软处理前后洋麻纤维性能对比如表1所示：

表1柔软处理前后洋麻纤维性能对比表

由表1可以看出，经过碱处理和柔软剂处理，断裂伸长率增加50.28%，拉伸模量减小29.36%，表明纤维的柔软度和弹性均有所增加，与未处理洋麻纤维相比，处理后的纤维更适宜于纺纱。

（5）洋麻/芳纶30/70混纺纱线性能与纯芳纶纱线性能对比如表2所示：

表2采用棉毛纺纱系统得到的两种纱线性能对比表

由表2中的数据可知，虽然混纺后纱线强度下降16%，但是纱线的耐化学性增强，其中耐酸性性能提高12.71%，耐碱性提高11.63%，导电性提升5.3倍。芳纶与洋麻混纺虽然损失了部分强度，但是其它性能有所加强，因此该混纺比适用于混纺纱的生产。

本发明制造方法所述纱线电阻是将纱线放置在温度为20℃，相对湿度为65%的环境中调湿4小时以上，在测试电压50V，夹持间距10mm条件下测的；耐化学性测试是将纱线在浴比1∶30，温度60℃的酸碱溶液中浸泡5小时，洗至中性后烘干，按照纱线强度测试标准测的。

（6）使用罗拉式梳理机与盖板式梳理机分别生产洋麻/芳纶30/70混纺纱线性能如表3所示：

表3罗拉式梳理机与盖板式梳理机纱线性能对比

	落麻率（％）	纱线强度（cN/tex）	纱线断裂伸长率（％）
				罗拉式梳理机	12	45.9	2.69
盖板式梳理机	35	36.2	4.28

由表3可以看出，使用罗拉式梳理机的落麻率比盖板式梳理机的落麻率减小65.7%，纱线强度提高26.8%，纱线断裂伸长率减小37.2%。本实施例说明在棉纺系统中使用毛纺罗拉式梳理机可以显著提高纱线强度，降低落麻率和断裂伸长率。

实施例2

纺制60tex的洋麻/芳纶35/65混纺纱线。

（1）洋麻前处理

① 碱处理，使用浴比为1∶20、重量浓度为8%的氢氧化钠，在90℃的条件下处理洋麻纤维3小时，然后用温水洗至中性；在90℃条件下，烘干1小时，去除纤维携带的大部分水分；

② 柔软处理，使用纤维干态重量5%的柔软剂（TDSL-2005A，市售商品）配制成浴比1∶20的溶液，在30℃的条件下，洋麻纤维在溶液内浸泡30分钟，压干后，在90℃条件下烘干1小时，然后在135℃条件下交联反应4分钟，最后在90℃条件下烘干；

③ 纤维剪短，将烘干后的洋麻纤维剪短成50mm，以适应棉纺设备对纤维长度的要求；

④ 喷洒梳理剂并密封，喷洒洋麻干重5%的梳理剂（TFD1212，市售商品），根据洋麻纤维纺纱所需20%的回潮率，加入洋麻干重8%的水分，配成38.5%的梳理剂溶液，均匀的喷洒洋麻纤维上，然后密封12h备用。

（2）芳纶纤维前处理

① 纤维剪短，将芳纶剪成45mm长的纤维，以适应棉纺设备对纤维长度的要求；

② 喷洒梳理剂并密封，喷洒芳纶干重0.6%的梳理剂，另外根据芳纶纤维纺纱所需12%的回潮率，加入芳纶干重4%的水分，配成13%的溶液，均匀的喷洒芳纶纤维上，然后密封12小时备用。

（3）纺纱

① 称取纤维，根据洋麻∶芳纶=35∶65的混纺比，按照洋麻18%的落率和芳纶6%的落率称取纤维（落率为多次实验得到的经验值），如100g洋麻按照混纺比和落率，应该与162g芳纶纤维混合，最终可得到混纺比35∶65的混纺纱线；

⑤ 粗纱，粗纱定量700tex，捻系数52,锭速450r/min；

（4）洋麻/芳纶30/70混纺纱线性能与洋麻/芳纶35/65混纺纱线性能对比如表4所示：

表4采用棉毛纺纱系统得到的两种纱线性能对比表

由表4的数据可知，洋麻/芳纶35/65混纺纱线相比于洋麻/芳纶30/70混纺纱线，洋麻含量增加16.7%，纱线强度下降5.88%，导电性提升12.43%，耐化学性略微提高，其中耐酸性提高0.53%，耐碱性提高2.18%。由此可知，洋麻含量的适当增加，虽然会使纱线强度降低（满足后续加工需要），但可以明显改善纱线的导电性和耐化学性。

Claims

1.一种洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法，该制造方法采用的混纺纱线原料重量比为：纤维长度为45～50mm的洋麻30～35%，纤维长度为45～50mm的芳纶70～65%，其工艺流程如下：先将洋麻依次经柔软处理、纤维剪短和喷洒梳理剂并密封处理；同时将芳纶短纤经喷洒梳理剂并密封处理，然后把两者混合，并依次经开松、梳理、并条、粗纱和细纱工序加工，即得到洋麻与芳纶混纺纱线；

2.根据权利要求1所述洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法，其特征在于所述洋麻与芳纶的混纺比为30∶70。

3.一种权利要求1或2所述洋麻与芳纶混纺纱线的制造方法制备的洋麻与芳纶混纺纱线。