CN103541097B

CN103541097B - 一种阻燃抗静电面料及其织造方法

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Publication number: CN103541097B
Application number: CN201310458790.3A
Authority: CN
Inventors: 徐利; 昝会云; 戴晋明
Original assignee: Taiyuan University of Technology
Current assignee: Taiyuan University of Technology
Priority date: 2013-10-06
Filing date: 2013-10-06
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2033-10-06
Also published as: CN103541097A

Abstract

本发明公开了一种阻燃抗静电面料及其织造方法，所述面料由经纱与纬纱交织而成，经纱采用混纺纱A，纬向上每间隔3～8纬混纺纱A打入1～3纬导电混纺纱B，其中混纺纱A由两股或多股混纺细纱加捻成型制成，导电混纺纱B是在两股或多股混纺细纱中并入一股或多股聚酯基体或聚酰胺基体复合型有机导电纤维加捻成型制成，混纺细纱是由60～80wt%经抗静电油剂预处理的芳纶1414与20～40wt%棉纤维纺制成的单纱。本发明织造的面料不但在拉伸断裂强力、耐磨性等方面表现优异，而且还具有良好的阻燃、抗静电性能，提高了面料的使用价值和扩大了面料的应用范围。

Description

一种阻燃抗静电面料及其织造方法

技术领域

本发明涉及织物面料技术领域，涉及一种多组分混纺面料。本发明的面料除具有优异的机械性能外，还具有阻燃、抗静电性能。

背景技术

近些年来，各行业意外事故频频发生，安全生产已成为备受关注的社会问题。改善工作条件，提高工人自我保护能力，穿着具有防护功能的工作服是重要的防护措施之一。目前使用的工作服一般为纯棉、涤棉面料，虽然各具特点，但功能相对单一，存在耐久性差、起静电、易燃烧等缺陷，不能满足更复杂工作环境的功能要求。尤其是在特殊工作场合，更是顾此失彼、很难全面兼顾。因此，研究织造具有高强耐磨、阻燃、抗静电的多功能防护面料对降低事故发生所造成的损失，改善工人生存环境起到至关重要的作用。

高科技纤维的不断涌现是纺织新产品开发的基础，以聚对苯二甲酰对苯二胺(芳纶1414)纤维和有机导电纤维的为代表的高性能纤维就得到了广泛的应用。

芳纶1414由于其良好的绝缘性和抗腐蚀性，尤其是突出的高强度、高模量和耐高温等特性，成为备受国内外业界关注的高性能材料。目前，在织物中添加导电纤维是一种解决纺织制品起静电问题公认的最有效方法。通常，一种纤维很难做到同时兼顾功能性与服用性，将多种纤维原料混纺可达到扬长避短的效果。因而，选用原料以何种比例进行混纺以及采用何种纺纱工艺，直接影响着成品的性能，特别是取决于各个行业对产品的特殊需求，也正是该技术领域研究人员有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种集舒适性和功能性于一体的阻燃抗静电面料及其织造方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：开发一种多功能阻燃抗静电面料，该面料是由经纱与纬纱交织而成的平纹或斜纹织物，其经纱采用混纺纱A，纬纱由混纺纱A与导电混纺纱B两种纱线组成，间隔打纬而成，具体是在纬向上纬向上每间隔3～8纬混纺纱A打入1～3纬导电混纺纱B。

具体地，所述混纺纱A由两股或多股混纺细纱加捻成型制成，所述导电混纺纱B是在两股或多股混纺细纱中并入一股或多股聚酯基体或聚酰胺基体复合型有机导电纤维加捻成型制成。进而，所述的混纺细纱是由60～80wt%经抗静电油剂预处理的芳纶1414与20～40wt%棉纤维纺制成的单纱。

进一步地，本发明中所采用的混纺纱A的捻系数320～550、股线线密度45～70tex，捻向ZZS。导电混纺纱B的捻系数320～550，股线线密度45～70tex，捻向ZZS。

其中，所述经抗静电油剂预处理的芳纶1414是向芳纶1414均匀喷洒占纤维干重0.4%的抗静电油剂稳定乳液，并堆置24小时。所述抗静电油剂稳定乳液是由抗静电油剂与水按照1:10的重量比配成的稳定乳液。本发明使用的抗静电油剂为常规的季铵盐型阳离子表面活性剂，包括抗静电剂TM、抗静电剂SN等。

所述的聚酯基体或聚酰胺基体的复合型有机导电纤维比电阻10⁶～10⁷Ω·g·cm^-2，包括20D/3F黑色聚酯基体导电长丝，20D/3F灰色、黑色聚酰胺基体导电长丝或30D/3F灰色聚酰胺基体导电长丝。

本发明所述阻燃抗静电面料的具体织造方法包括以下步骤：

a)．将经抗静电油剂预处理的芳纶1414与棉纤维根据所述重量配比混合后，经纺纱工序制成混纺细纱，取两股或多股所述混纺细纱加捻成型，制成捻系数320～550、股线线密度45～70tex，捻向ZZS的混纺纱A；

b)．取两股或多股步骤a)制成的混纺细纱，并入一股或多股聚酯基体或聚酰胺基体复合型有机导电纤维，加捻制成捻系数320～550，股线线密度45～70tex，捻向ZZS的导电混纺纱B；

c)．将所述混纺纱A、导电混纺纱B分别经络筒机加工，于热定形箱内控制温度350℃，真空热定型1小时；

d)．织物经纱采用混纺纱A，以低张力V型筒子架对经纱进行整经加工，采用络筒定长和集体换筒工艺，上机张力控制在经纱断裂强力的20%～25%并保持稳定；

e)．织机的引纬方式采用变换选纬，织物纬向由混纺纱A和导电混纺纱B间隔配置，每3～8纬混纺纱A间隔打入1～3纬导电混纺纱B；经纱从织轴均匀送出，将纬纱打入织口，在织口处形成织物，引离织口并卷绕到卷布辊上。

其中，所述混纺纱A和混纺纱B的纺纱工艺在温度24～26℃，湿度60～65%的环境下进行。

本发明通过合理配用高性能纤维和天然棉纤维并科学加工，使得织造的面料不但在拉伸断裂强力、耐磨性等方面表现优异，而且还具有良好的阻燃、抗静电性能，提高了面料的使用价值和扩大了面料的应用范围。

本发明制成的织物呈淡黄色，依据GB/T 19976-2005检测织物顶破强力不低于2217N；依据GB/T 3917.2-2009检测织物撕破强力经向不低于102.3N，纬向不低于79.8N；依据GB/T 3923.1-1998检测织物断裂强力经向不低于2735.2N，纬向不低于2278.4N；其织物顶破强力、撕破强力、断裂强力同比相同规格的纯棉织物分别提高约2.8倍、3.2倍、3.5倍以上。依据GB/T 21196.2-2007检测，织物耐磨性能允许程度不少于3920次。此外，织物阻燃性（洗涤前）达到了GB/T 5455-1997阻燃织物国家标准的C级或以上要求，织物防静电性能（洗涤前）达到了GB/T 12014-2009防静电织物的B级或以上要求。

附图说明

图1是本发明实施例1织物的组织图。

图2是本发明实施例2织物的组织图。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段及特征、达成的目的与功能明示于人，下面结合实施例作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明实施例中使用的纺纱原料包括。

芳纶1414:山东烟台生产的Kevlar，38mm，线密度1.65dtex，强度19.7cN/dtex，伸长率2.4%，回潮率6.5%。

棉纤维:常规细绒棉纤维，长26mm，线密度1.9dtex，强度2.6cN/dtex，伸长率8.2%，回潮率8.5%。

有机导电纤维:美国首诺公司的有机导电纤维22T-5-632Z。

实施例1

将抗静电油剂SN与水按照1:10的配比配成稳定乳液，以乳液占纤维干重的0.4%均匀喷洒在芳纶1414纤维上，堆置24小时，对芳纶1414纤维进行预处理。

将上述经抗静电油剂预处理的芳纶1414与棉纤维按照6:4的重量比均匀混合，经开清、粗梳、并条、粗纱、细纱等一系列纺纱工序，制成混纺细纱。

取上述混纺细纱两股加捻成型，分别设计成捻系数395，股线线密度27.8×2tex，捻向ZZS的经纱A_J和捻系数330，股线线密度27.8×2tex，捻向ZZS的纬纱A_W。

取上述混纺纱两股，并入一股22T-5-632Z有机导电纤维，设计成捻系数330，股线线密度27.8×2tex，捻向ZZS的纬纱B_W。

上述纺纱工艺在温度24～26℃，湿度60～65%的环境下进行。

将混纺经纱A_J、纬纱A_W、纬纱B_W分别上托盘式自动络筒机，由管纱加工成筒纱，络筒的同时经气圈破裂器和电子式预清纱器，清除纱线上的杂质和纱疵点。使用电子定长和集体换管、换筒装置，以减少纱路曲折角，提高机器效率。

络筒后的混纺经纱A_J、纬纱A_W、纬纱B_W放入热定形箱内并控制温度350℃，真空热定型1小时待用。

混纺经纱A_J采用分批整经方式，即将经纱A_J从纱筒上引出，绕过循环式链式筒子架上张力器和导纱部件后，被引到整经车头，通过伸缩筘和导纱辊，卷绕到整经轴上。同时压辊紧压整经轴以获得均匀适度的卷绕密度和圆整的卷装外形。整经速度为750m/min，整经轴盘片间距1348mm，并轴数12，总经根数4596根，各轴整经根数383。

把织轴上的混纺经纱A_J与原织轴上的经纱逐根一一打结连接，拉动机织轴经纱，将新织轴经纱依次穿过经停片、综丝和钢筘，完成穿结经工序。

织机上混纺经纱A_J的开口运动由连杆开口机构协助完成，织物选择剑杆式织机完成织造。纬纱A_W或B_W被纳入梭口并打向织口，引纬方式依据图1所示的组织图，纬向每3根纬纱A_W间隔1根纬纱B_W织造，即纬纱排列顺序为3A1B。

在织口处一定根数纬纱的范围内，发生着因打纬而使纬纱相对移动和经纬纱线相互屈曲的变化。经纬纱形成织物后，不断将这些织物引离织口，卷绕到卷布辊上。同时从织轴上放送出相应长度的经纱，使经纬纱不断地进行交织。织机开口、引纬、打纬、送经和卷取机构合理配置，协调合作，确保织物布面平整光滑，纹路清晰，松紧适度。

在织造过程中选择使用织机辅助装置，如折入边加固边装置以最大程度上避免形成毛边，导致散脱；积极式储纬器以降低纬纱退绕张力，提高张力均匀性。

织物设计为普通平纹，采用顺穿完成穿经。上机张力控制在经纱断裂强力的20%并保持稳定。织机后梁高度低于同等线密度纯棉织造高度。

织造的织物经密72根/英寸，纬密42根/英寸，幅宽63英寸，平方米克重为250g/m²。

实施例2

纺纱及织造工艺同实施例1，与实施例1的不同之处是纬纱A_W与纬纱B_W按照图2所示组织图进行织造，纬向每5根纬纱A_W间隔2根纬纱B_W织造，即纬纱排列顺序为5A2B。织造成的织物经密72根/英寸，纬密42根/英寸，幅宽63英寸，平方米克重为250g/m²。

Claims

1.一种阻燃抗静电面料，是由经纱与纬纱交织而成的平纹或斜纹织物，其特征在于，所述经纱采用混纺纱A，纬纱由混纺纱A与导电混纺纱B两种纱线组成，纬向上每间隔3～8纬混纺纱A打入1～3纬导电混纺纱B；所述混纺纱A由两股或多股混纺细纱加捻成型制成，所述导电混纺纱B是在两股或多股混纺细纱中并入一股或多股聚酯基体或聚酰胺基体复合型有机导电纤维并合加捻制成；

其中，所述的混纺细纱是由60～80wt%经抗静电油剂预处理的芳纶1414与20～40wt%棉纤维纺制成的单纱。

2.根据权利要求1所述的阻燃抗静电面料，其特征在于所述混纺纱A的捻系数320～550、股线线密度45～70tex，捻向ZZS。

3.根据权利要求1所述的阻燃抗静电面料，其特征在于所述导电混纺纱B的捻系数320～550，股线线密度45～70tex，捻向ZZS。

4.根据权利要求1所述的阻燃抗静电面料，其特征在于所述经抗静电油剂预处理的芳纶1414是向芳纶1414均匀喷洒占纤维干重0.4%的抗静电油剂稳定乳液，堆置24小时。

5.根据权利要求4所述的阻燃抗静电面料，其特征在于所述的抗静电油剂稳定乳液由抗静电油剂与水按照1:10的重量比配成的稳定乳液。

6.根据权利要求1所述的阻燃抗静电面料，其特征在于所述聚酯基体或聚酰胺基体复合型有机导电纤维为20D/3F黑色聚酯基体导电长丝，20D/3F灰色、黑色聚酰胺基体导电长丝或30D/3F灰色聚酰胺基体导电长丝。

7.权利要求1阻燃抗静电面料的织造方法，其特征在于包括以下步骤：

a)．将经抗静电油剂预处理的芳纶1414与棉纤维根据重量配比混合后，经纺纱工序制成混纺细纱，取两股或多股所述混纺细纱加捻成型，制成捻系数320～550、股线线密度45～70tex，捻向ZZS的混纺纱A；

b)．取两股或多股步骤a)制成的混纺细纱，并入一股或多股聚酯基体或聚酰胺基体复合型有机导电纤维，并合加捻制成捻系数320～550，股线线密度45～70tex，捻向ZZS的导电混纺纱B；

8.根据权利要求7所述的阻燃抗静电面料的织造方法，其特征在于所述混纺纱A和混纺纱B的纺纱工艺在温度24～26℃，湿度60～65%的环境下进行。