CN103451911B - 一种木棉散纤维纺纱前处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括顺滑剂浸渍、预烘去水、低温等离子体处理。本发明通过对木棉纤维进行低温等离子体处理，改善纤维材料的亲水性能、表观形貌，具有节水节能的技术优势,环境污染少,操作简单且易控制。用低温等离子体处理木棉纤维材料仅涉及纤维表面大约10nm的深度,在不破坏木棉自身性能的前提下,等离子体处理后木棉纤维的外层蜡质构效发生变化，亲水性增强，表观呈现刻蚀形貌，纤维间抱合力增加，易于纺纱。
Description
技术领域
本发明属于纺织技术领域，特别涉及一种木棉散纤维纺纱前处理工艺。
背景技术
我国木棉纤维资源丰富，木棉纤维是木本植物的果实纤维，由于其纤维中空度高达80%以上。胞壁薄、长度短、刚性强，而且比重特别轻，成纱较为困难。然而木棉纤维具有超细柔软特性，使用木棉制成的面料具有羊绒般的超柔软，另外其染色性与全棉无差异，还具有良好的吸湿导湿、抗菌、不霉不蛀和中空保暖的性能，是非常具有开发前途的纺织原料。
由于木棉纤维表面有蜡质，拒水，密度仅为0.29g/cm3，抱合力差。现行工艺技术使其难以纺纱或是在纺纱前处理添加太多粘合剂，影响其品质和后道加工，导致我国对木棉纤维在纺织领域的应用还在初级阶段。
综上，要开发木棉纤维的高品质纱线与纺织面料，必须对木棉散纤维进行预处理，提高纤维间的抱合力，从而提升其纺纱性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，本发明通过对木棉纤维进行低温等离子体处理，改善纤维材料的亲水性能、表观形貌，具有节水节能的技术优势,环境污染少,操作简单且易控制；经处理的木棉散纤维纤维间抱合力增加，易于纺纱。
本发明采用的技术方案是：
一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括：
A、将木棉散纤维用顺滑剂充分浸渍；
B、将浸渍后的木棉散纤维进行预烘处理至含水量至6%以下；
C、在氧气或氩气气氛等离子体中进行低温等离子体处理。
所述步骤A中顺滑剂为改性硅油顺滑剂，浸渍时间为15-25min；
所述步骤B中预烘温度为50-100℃，预烘时间为40-80s；优选预烘温度80±10℃，预烘时间60s；
所述步骤C中低温等离子体处理参数为：放电时间为40-150s，放电功率20-30KW；优选放电时间为90s，放电功率为27KW。
一种含木棉纤维纱线，使用上述通过低温等离子体预处理过后的木棉散纤维，经清花→梳棉→预并→条卷→精梳→头并→二并→三并→粗纱→细纱→后加工等传统工序制备。
在等离子体处理前对木棉纤维进行预烘处理，使木棉纤维干燥到一定程度后再进行等离子体处理，有利于达到良好的等离子体处理效果；经氧气气氛等离子体处理后木棉纤维表面有明显的去蜡质作用，由于去掉了部分疏水性的蜡脂物质，木棉纤维表面变得粗糙，纤维间摩擦因子提高；同时蜡质的部分去除使纤维的吸水性有所改善；另外在纤维上引入“-OH、-COOH”等新的亲水性基团，也改善了吸湿性；经过在氩气气氛条件下处理后的木棉纤维表面形貌也发生了明显的变化，纤维外层蜡质有不同程度的刻蚀或剥离，纤维表面粗糙度增加；但纤维的吸水性能提高不明显，放电时间过长和放电功率过大，都会不适当的增大纤维表面刻蚀深度，影响纤维主体的强力。随着氧气等离子体处理时间的延长木棉纤维的断裂强度大致呈现出先稳定不变后降低的趋势，主要是由于短时间等离子体处理对纤维表面浅尺度刻蚀作用，不影响纤维主体的强力；但长时间等离子体处理势必会影响到纤维自身的强力，处理时间超过90S时，木棉纤维的断裂强度为呈现下降趋势，但其亲水性能和纤维的表面粗糙度增加明显。当放电功率为27KW时，木棉纤维的断裂强度仍高于3.5cN/tex，当再增加放电功率，纤维的强力开始下降，在一定放电功率下，等离子体处理不会影响到纤维自身性能，但放电功率过大，等离子体会击穿纤维主体，使木棉纤维破坏严重，当作用强度超过一定限度时，将引起纤维的断裂强度降低。
本发明通过对木棉纤维进行低温等离子体处理，改善纤维材料的亲水性能、表观形貌，具有节水节能的技术优势,环境污染少,操作简单且易控制。用低温等离子体处理木棉纤维材料仅涉及纤维表面大约10nm的深度,在不破坏木棉自身性能的前提下,等离子体处理后木棉纤维的外层蜡质构效发生变化，亲水性增强，表观呈现刻蚀形貌，纤维间抱合力增加，易于纺纱。
附图说明
图1是实施例3经过前处理的木棉纤维的纵向形貌
具体实施方式
实施例1
一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括：
A、将木棉散纤维用顺滑剂浸渍15min，顺滑剂为改性硅油顺滑剂，规格XT-01，生产厂家为芜湖市迅腾新材料有限公司；
B、将浸渍后的木棉散纤维在55℃下预烘处理80s，至含水量至5.8%；
C、在氧气气氛等离子体中进行低温等离子体处理；低温等离子体处理参数为：放电时间为40s，放电功率30KW。
一种木棉纯纺精梳纱，使用上述通过低温等离子体预处理过后的木棉散纤维，经清花→梳棉→预并→条卷→精梳→头并→二并→三并→粗纱→细纱→后加工等传统工序制备，木棉纯纺精梳纱捻回数为266，细度21支。
实施例2
一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括：
A、将木棉散纤维用顺滑剂浸渍20min，顺滑剂为改性硅油顺滑剂，规格XT-01，生产厂家为芜湖市迅腾新材料有限公司；
B、将浸渍后的木棉散纤维在100℃下预烘处理40s，至含水量至4.7%；
C、在氧气气氛等离子体中进行低温等离子体处理；低温等离子体处理参数为：放电时间为150s，放电功率20KW。
一种木棉/长绒棉（30/70）混纺精梳纱，使用上述通过低温等离子体预处理过后的木棉散纤维，经清花→梳棉→预并→条卷→精梳→头并→二并→三并→粗纱→细纱→后加工等传统工序制备，木棉/长绒棉（30/70）混纺精梳纱捻回数为255，细度14.7支。
实施例3
一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括：
A、将木棉散纤维用顺滑剂浸渍25min，顺滑剂为改性硅油顺滑剂，规格XT-01，生产厂家为芜湖市迅腾新材料有限公司；
B、将浸渍后的木棉散纤维在80℃下预烘处理60s，至含水量至4.5%；
C、在氧气气氛等离子体中进行低温等离子体处理；低温等离子体处理参数为：放电时间为90s，放电功率27KW。
将处理过的木棉散纤维用扫描电镜观察，如附图1所示，表明等离子处理效果良好。
一种木棉纯纺精梳纱，使用上述通过低温等离子体预处理过后的木棉散纤维，经清花→梳棉→预并→条卷→精梳→头并→二并→三并→粗纱→细纱→后加工等传统工序制备，木棉纯纺精梳纱捻回数为266，细度21支。
实施例4
一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括：
A、将木棉散纤维用顺滑剂浸渍20min，顺滑剂为改性硅油顺滑剂，规格XT-01，生产厂家为芜湖市迅腾新材料有限公司；
B、将浸渍后的木棉散纤维在70℃下预烘处理70s，至含水量至5.1%；
C、在氩气气氛等离子体中进行低温等离子体处理；低温等离子体处理参数为：放电时间为120s，放电功率23KW。
一种木棉纯纺精梳纱，使用上述通过低温等离子体预处理过后的木棉散纤维，经清花→梳棉→预并→条卷→精梳→头并→二并→三并→粗纱→细纱→后加工等传统工序制备，木棉纯纺精梳纱捻回数为266，细度21支。
实施例5
一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括：
A、将木棉散纤维用顺滑剂浸渍15min，顺滑剂为改性硅油顺滑剂，规格XT-01，生产厂家为芜湖市迅腾新材料有限公司；
B、将浸渍后的木棉散纤维在90℃下预烘处理70s，至含水量至4.3%；
C、在氩气气氛等离子体中进行低温等离子体处理；低温等离子体处理参数为：放电时间为60s，放电功率27KW。
一种木棉/长绒棉（30/70）混纺精梳纱，使用上述通过低温等离子体预处理过后的木棉散纤维，经清花→梳棉→预并→条卷→精梳→头并→二并→三并→粗纱→细纱→后加工等传统工序制备，木棉/长绒棉（30/70）混纺精梳纱捻回数为255，细度14.7支。
实施例6
一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括：
A、将木棉散纤维用顺滑剂浸渍25min，顺滑剂为改性硅油顺滑剂，规格型号XT-01，生产厂家为芜湖市迅腾新材料有限公司；
B、将浸渍后的木棉散纤维在80℃下预烘处理50s，至含水量至5.5%；
C、在氧气气氛等离子体中进行低温等离子体处理；低温等离子体处理参数为：放电时间为100s，放电功率25KW。
一种木棉纯纺精梳纱，使用上述通过低温等离子体预处理过后的木棉散纤维，经清花→梳棉→预并→条卷→精梳→头并→二并→三并→粗纱→细纱→后加工等传统工序制备，木棉纯纺精梳纱捻回数为266，细度21支。
将实施例1-6处理后的木棉散纤维进行测试，吸水性能采用称重法测试，断裂强度采用GB/T14337-2008测试,由测试结果可以得出，经等离子体预处理的木棉散纤维吸水性能良好，易于精纺成纱。
表1实施例1～6经处理的木棉散纤维的性能测试数据
| 测试项目 | 单位 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 吸水性能 | mg/100g | 139.80 | 159.98 | 174.83 | 15.51 | 15.90 | 17.99 |
| 断裂强度 | cN/tex | 3.90 | 2.47 | 3.76 | 3.05 | 3.81 | 3.16 |
Claims (6)
1.一种木棉散纤维纺纱前处理工艺，步骤包括：
A、将木棉散纤维用顺滑剂充分浸渍；
B、将浸渍后的木棉散纤维进行预烘处理至含水量至6％以下；
C、在氧气或氩气气氛等离子体中进行低温等离子体处理；
所述步骤C中低温等离子体处理参数为：放电时间为40-150s，放电功率20-30KW。
2.如权利要求1所述的前处理工艺，其特征在于：所述步骤A中顺滑剂为改性硅油顺滑剂，浸渍时间为15-25min。
3.如权利要求1所述的前处理工艺，其特征在于：所述步骤B中预烘温度为50-100℃，预烘时间为40-80s。
4.如权利要求3所述的前处理工艺，其特征在于：所述步骤B中预烘温度80±10℃，预烘时间60s。
5.如权利要求1所述的前处理工艺，其特征在于：所述步骤C中低温等离子体处理参数为：放电时间为90s，放电功率为27KW。
6.一种含木棉纤维纱线，使用包括权利要求1-5任一项所述的前处理工艺处理得到的木棉散纤维制备。
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