一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺
技术领域
本发明属于棉毛混纺纱技术领域,具体涉及一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺。
背景技术
羊毛纤维以其优异的舒适性和良好的染色性能备受消费者喜爱,但由于其生产成本较高,因而采用羊毛纤维与其他纺织纤维进行混纺来降低生产成本。由于棉纤维同样具有较好的吸湿导汗性能及较为齐全的色谱,从而成为与羊毛纤维进行混纺的较为合适的纤维材料。而羊毛纤维与棉纤维进行混纺的一个很重要的关键问题就是纤维间的抱合力,纤维间的抱合力在很大程度上影响混纺纱的质量。
目前,提高混纺纱纤维间抱合力的方法主要是通过纱线上蜡与增加混纺纱的捻度,但该方法的弊端不仅影响织物的外观,还制约了纱线的使用寿命。另外,中国专利文献CN102358989A公开了棉纤维与羊毛纤维混纺的纱线及其生产方法。在该专利文献记载的步骤(1)中,预处理工序公开了将所述羊毛纤维和棉纤维分别松散开堆放,采用毛油均匀的喷洒在所述羊毛纤维上,密封堆置,以增加羊毛纤维的抱合力的技术方案。但是毛油本身杂质多、易氧化变质,不宜长期储存,不但对纱线性能产生影响,而且也不能有效提高羊毛纤维的抱合力。
此外,中国专利文献CN103866577A公开了一种羊毛混纺面料的织造工艺,具体公开了:步骤1)中公开了将珍珠纤维作为纱芯,将羊毛纤维沿一个方向缠绕在所述珍珠纤维上,然后进行超声波处理;步骤2)中公开了将棉纤维沿相反的方向缠绕在处理后的羊毛纤维上,得到复合纱线,再进行织造成表层面料。
上述专利文献中,步骤1)通过对羊毛纤维进行超声波处理,使得纤维内部分子结构变得松散,使纤维微晶之间略微发生错位,从而使纤维无定型区增加,空隙增大,使之更容易接纳珍珠纤维中的珍珠粉,使珍珠纤维与羊毛纤维结合更紧密,有利于提高面料的悬垂性、润湿性。但是上述专利文献对羊毛纤维进行超声波处理的作用在于使珍珠纤维中的珍珠粉进入羊毛纤维,利用珍珠粉提高面料的悬垂性、润湿性;步骤2)再将棉纤维沿相反的方向缠绕在处理后的羊毛纤维上,得到复合纱线。此时羊毛纤维和棉纤维难以紧密结合在一起,影响复合纱线的性能,如断裂伸长率等,而且后续还添加了大量的有机成分,虽然起到了防皱的作用,但是,也增加了成本和污染。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中羊毛纤维和棉纤维进行混纺制得棉毛混纺纱时,纤维间抱合力差的技术问题,进而提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺。
为此,本发明采用的技术方案为,
一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺,包括如下步骤:
S1、将羊毛纤维置于温度为55℃~65℃,超声波功率为200W~230W的环境中超声处理;将棉纤维置于温度为60℃~80℃,超声波功率为230W~250W的环境中超声处理;
S2、对所述步骤S1中超声处理后的羊毛纤维、棉纤维分别进行开棉工序、梳棉工序和并条工序;
S3、对所述步骤S2中并合后的羊毛纤维与并合后的棉纤维进行混并工序、粗纱工序、细纱工序和络筒工序,得到棉毛混纺纱。
所述步骤S1中,所述羊毛纤维的所述超声处理步骤的参数如下:温度为57℃-63℃、超声波功率为210W~220W、超声时间为0.30h-0.50h。
进一步地,所述羊毛纤维的所述超声处理步骤的参数如下:温度为60℃、超声波功率为215W、超声时间为0.40h。
所述步骤S1中,所述棉纤维的所述超声处理步骤的参数如下:温度为65℃-75℃、超声波功率为235W~245W、超声时间为0.5h-0.8h。
进一步地,所述棉纤维的所述超声处理步骤的参数如下:温度为70℃、超声波功率为240W、超声时间为0.65h。
所述步骤S2中,所述羊毛纤维的所述开棉工序的参数如下:采用梳针滚筒,输出速度为450Rpm-500Rpm;
所述梳棉工序的参数如下:定量为4820-4840tex、总牵伸倍数为90-95、输出速度为20Rpm-30Rpm、主要隔距为锡林~盖板0.23mm×0.20mm×0.20mm×0.20mm×0.18mm;
所述并条工序的参数如下:定量为4250tex-4270tex、总牵伸倍数为6.3-6.4,后牵伸倍数为1.72-1.74、输出速度为640Rpm-650Rpm、主要隔距为锡林~盖板14mm×20mm。
所述步骤S2中,所述棉纤维的所述开棉工序的参数如下:采用梳针滚筒,输出速度为450Rpm-500Rpm;
所述梳棉工序的参数如下:定量为4870tex-4890tex、总牵伸倍数为92-94、输出速度为20Rpm-30Rpm、主要隔距为锡林~盖板0.23mm×0.20mm×0.20mm×0.20mm×0.18mm;
所述并条工序的参数如下:定量为4870tex-4890tex、总牵伸倍数为6.3-6.4,后牵伸倍数为1.72-1.74、输出速度为35Km/台·h-40Km/台·h、主要隔距为锡林~盖板14mm×20mm。
所述步骤S3中,所述混并工序为三道并条工序,所述三道并条工序分别为混一并工序、混二并工序、混三并工序;所述三道并条工序的参数均如下:总牵伸倍数为8.5~8.7,后牵伸倍数为1.3~1.4、输出速度为35Km/台·h~40Km/台·h、主要隔距为锡林~盖板14mm×20mm;
所述粗纱工序的参数如下:定量为510tex-520tex、总牵伸倍数为8.0-8.2,牵伸倍数为1.3-1.4、锭速为650Rpm-750Rpm、主要隔距为锡林~盖板25mm×35mm、捻系数为65~75;
所述细纱工序的参数均如下:定量为4.5tex-5.0tex、总牵伸倍数为36.0-37.0,后牵伸倍数为1.2-1.3、锭速为14050Rpm-14100Rpm、主要隔距为锡林~盖板19mm×36mm、捻系数为300-400;
所述络筒工序的参数均如下:总牵伸倍数为21-22,后牵伸倍数为1.2-1.3、输出速度为550m·min-1-570m·min-1。
所述步骤S2中,在开棉工序之前,还包括对超声处理后的羊毛纤维和超声处理后的棉纤维均进行抓棉和混棉的步骤;在开棉工序之后,还包括对开棉工序后羊毛纤维和棉纤维均进行给棉和单打手成卷的步骤。
本发明还提供了由上述纺纱工艺制得的棉毛混纺纱,其中,所述棉毛混纺纱的细度为29.0tex-30.0tex,捻度为60.0捻/10cm-65.0捻/10cm。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1)本发明实施例所提供的纺纱工艺,通过将羊毛纤维置于温度为55℃~65℃,超声波功率为200W~230W的环境中超声处理,利用超声波的空化作用除去羊毛纤维表面的鳞片层,同时在纤维的表面产生一些深浅不一,随机分布的坑穴;通过将棉纤维置于温度为60℃~80℃,超声波功率为230W~250W的环境中超声处理,利用超声波的空化作用在棉纤维的表面产生一些深浅不一,随机分布的坑穴。坑穴的产生增加了纤维材料之间的抱合力,平衡了超声波作用对纤维材料产生的强力弱环,增强了纤维材料的力学性能,经过测试超声波处理制得的棉毛混纺纱的力学性能高于未经超声波处理制得的棉毛混纺纱;同时,测试纤维材料超声前后的表面摩擦系数可知,经过超声波处理后,羊毛纤维与棉纤维的纤维表面摩擦系数均提高,最终提高了羊毛纤维与棉纤维之间的抱合力。
2)本发明实施例所提供的纺纱工艺,通过将超声处理后的羊毛纤维、棉纤维分别进行开棉工序、梳棉工序和并条工序;并将并合后的羊毛纤维与并合后的棉纤维进行混并工序、粗纱工序、细纱工序和络筒工序,经过超声后的羊毛纤维和棉纤维利于后续的开棉工序、梳棉工序和并条工序的进行,而且羊毛纤维与棉纤维表面的空穴在混并工序利于将两者抱合在一起,使得混纺纱在相同的捻度条件下具有更高的纤维抱合力,且节省了纱线因提高捻度所产生的成本,比纱线上蜡处理更能保持纱线的外观形貌。
3)本发明实施例所提供的纺纱工艺,通过限定步骤S2和步骤S3中的各个参数,使其与超声波处理后的羊毛纤维与棉纤维的性能相适应,避免不匹配,造成羊毛纤维断裂、或者难以纺纱等。
4)本发明实施例所提供的纺纱工艺,处理工艺简单;对环境污染物;成本较低;纺制出的纱线力学性能良好。
5)本发明实施例所提供的纺纱工艺,羊毛纤维超声波处理0.4h,温度60℃,功率215W为最佳工艺,既能提高纤维的表面摩擦系数,还能兼顾羊毛纤维的力学性能;棉纤维超声波处理0.65h,温度70℃,功率240W为最佳工艺,既能提高纤维的表面摩擦系数,还能兼顾棉纤维的力学性能。
6)本发明实施例所提供的棉毛混纺纱,力学性能好,制备得到的棉毛混纺纱断裂强力达到298.2N,断裂伸长率为5.64%;相同的纺纱工艺,与未经超声波处理的羊毛纤维和棉纤维混纺出来的棉毛混纺纱的断裂强力为274.6N,断裂伸长率为6.38%,力学性能低于本发明实施例制备得到的棉毛混纺纱。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明做进一步描述。本发明可以以许多不同的形式实施,而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反,提供这些实施例,使得本公开将是彻底和完整的,并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员,本发明将仅由权利要求来限定。
下述各个实施例和对比例中断裂强力与断裂伸长率的测试方法如下:将待测纱线放置到温度20℃,相对湿度为65%的恒温恒湿条件下平衡24h后,利用Instron5582型万能材料试验机在CRE的拉伸方式条件下进行断裂强力与断裂伸长率的测试,纱线夹持长度为500mm,拉伸速度为500mm/min,每组纱线测试100根,排除异常数据后,取断裂强力与断裂伸长率的平均值。
实施例1
本实施例提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,所提供的纺纱工艺,包括如下步骤:
S1、将羊毛纤维置于温度为60℃,超声波功率为215W的环境中超声处理0.40h;将棉纤维置于温度为70℃,超声波功率为240W的环境中超声处理0.65h;相应的测试性能如下表1和表2所示:
表1
表2
S2、对所述步骤S1中超声处理后的羊毛纤维采用FA002型自动抓棉机进行抓棉;并将抓棉后的羊毛纤维利用A035A混棉机进行混棉;再利用FA106B开棉机,采用梳针滚筒,控制输出速度为480Rpm,进行开棉;采用FA141单打手成卷机,采用梳针打手,控制定量为478000Tex、输出速度为12Rpm,进行单打手成卷;采用FA201B型梳棉机,控制定量为4880tex、总牵伸倍数为93、输出速度为25Rpm、主要隔距为锡林~盖板0.23mm×0.20mm×0.20mm×0.20mm×0.18mm,进行梳棉;采用FA305型并条机,控制定量为4484tex、总牵伸倍数为6.3,后牵伸倍数为1.73、输出速度为646Rpm、主要隔距为锡林~盖板14mm×20mm,得到并合后的羊毛纤维;
对所述步骤S1中超声处理后的棉纤维采用FA002型自动抓棉机进行抓棉;并将抓棉后的棉纤维利用A035A混棉机进行混棉;再利用FA106B开棉机,采用梳针滚筒,控制输出速度为480Rpm,进行开棉;采用FA141单打手成卷机,控制定量为420000Tex、输出速度为12Rpm,进行单打手成卷;采用FA201B型梳棉机,控制定量为4828tex、总牵伸倍数为93、输出速度为25Rpm、主要隔距为锡林~盖板0.23mm×0.20mm×0.20mm×0.20mm×0.18mm,进行梳棉;采用FA305型并条机,控制定量为4260tex、总牵伸倍数为6.3,后牵伸倍数为1.73、输出速度为38.78Km/台·h,主要隔距为锡林~盖板14mm×20mm,得到并合后的棉纤维
S3、对所述步骤S2中并合后的羊毛纤维与并合后的棉纤维采用FA305型并条机进行混一并工序、混二并工序和混三并工序,其中,三道并条工序的参数均如下:总牵伸倍数为8.6,后牵伸倍数为1.35、输出速度为38.78Km/台·h、主要隔距为锡林~盖板14mm×20mm;
再将混并后的羊毛纤维和棉纤维采用A454E型粗纱机进行粗纱工序,控制参数如下:定量为514tex、总牵伸倍数为8.1,牵伸倍数为1.35、锭速为700Rpm、主要隔距为锡林~盖板25mm×35mm、捻系数为70;
将粗纱工序后的羊毛纤维和棉纤维采用FA506细纱机进行细纱工序,控制参数如下:定量为4.8tex、总牵伸倍数为36.3,后牵伸倍数为1.25、锭速为14060Rpm、主要隔距为锡林~盖板19mm×36mm、捻系数为350;
最后将细纱工序后的羊毛纤维和棉纤维采用1322M型络筒机进行络筒工序,控制参数如下:总牵伸倍数为21.40,后牵伸倍数为1.25、输出速度为560m·min-1,得到细度为29.0tex,捻度为62捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本实施例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为298.2N,断裂伸长率为5.64%。
实施例2
本实施例提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,所提供的纺纱工艺按照实施例1中的纺纱工艺,仅将步骤S1中的羊毛纤维的超声波处理参数设置为:超声波功率为230W、温度为55℃、时间为0.5h;步骤S1中的棉纤维的超声波处理参数设置为:超声波功率为230W、温度为80℃、时间为0.8h;相应的测试性能如下表3和表4所示:
表3
表4
最终制备得到细度为30.0tex,捻度为65.0捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本实施例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为311.7N,断裂伸长率为5.05%。
实施例3
本实施例提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,所提供的纺纱工艺按照实施例1中的纺纱工艺,仅将步骤S1中的羊毛纤维的超声波处理参数设置为:超声波功率为200W、温度为65℃、时间为0.5h;步骤S1中的棉纤维的超声波处理为:超声波功率为250W、温度为80℃、时间为0.5h;相应的测试性能如下表5和表6所示:
表5
表6
最终制备得到细度为29.5tex,捻度为60.0捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本实施例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为304.8N,断裂伸长率为5.24%。
实施例4
本实施例提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,所提供的纺纱工艺按照实施例1中的纺纱工艺,仅将步骤S1中的羊毛纤维的超声波处理参数设置为:超声波功率为230W、温度为65℃、时间为0.3h;步骤S1中的棉纤维的超声波处理为:超声波功率为230W、温度为60℃、时间为0.5h;相应的测试性能如下表7和表8所示:
表7
表8
最终制备得到细度为29.5tex,捻度为60.0捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本实施例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为292.6N,断裂伸长率为6.07%。
实施例5
本实施例提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,所提供的纺纱工艺按照实施例1中的纺纱工艺,仅将步骤S1中的羊毛纤维的超声波处理参数设置为:超声波功率为215W、温度为65℃、时间为0.3h;步骤S1中的棉纤维的超声波处理为:超声波功率为250W、温度为60℃、时间为0.8h;相应的测试性能如下表9和表10所示:
表9
表10
最终制备得到细度为29.8tex,捻度为64.0捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本实施例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为289.4N,断裂伸长率为5.82%。
实施例6
本实施例提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,所提供的纺纱工艺按照实施例1中的纺纱工艺,仅将步骤S1中的羊毛纤维的超声波处理参数设置为:超声波功率为200W、温度为55℃、时间为0.3h;步骤S1中的棉纤维的超声波处理为:超声波功率为240W、温度为60℃、时间为0.5h;相应的测试性能如下表11和表12所示:
表11
表12
最终制备得到细度为29.3tex,捻度为61.0捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本实施例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为303.1N,断裂伸长率为5.33%。
实施例7
本实施例提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,所提供的纺纱工艺按照实施例1中的纺纱工艺,仅将步骤S2中羊毛纤维的梳棉工序参数调整为:控制定量为4830tex、总牵伸倍数为90、输出速度为20Rpm;并条工序参数调整为:控制定量为4250tex、总牵伸倍数为6.4、后牵伸倍数为1.72、输出速度为640Rpm;
将步骤S2中棉纤维的梳棉工序参数调整为:控制定量为4870tex、总牵伸倍数为92、输出速度为30Rpm;并条工序参数调整为:控制定量为4870tex、总牵伸倍数为6.4、后牵伸倍数为1.74、输出速度为40Km/台·h;
步骤S3中三道并条工序的参数均调整为:总牵伸倍数为8.7,后牵伸倍数为1.3、输出速度为35Km/台;
再将混并后的羊毛纤维和棉纤维采用A454E型粗纱机进行粗纱工序,控制参数调整为:定量为520tex、总牵伸倍数为8.2,牵伸倍数为1.4、锭速为650Rpm、捻系数为75;
将粗纱工序后的羊毛纤维和棉纤维采用FA506细纱机进行细纱工序,控制参数如下:定量为5.0tex、总牵伸倍数为37.0,后牵伸倍数为1.3、锭速为14050Rpm、捻系数为300;
最后将细纱工序后的羊毛纤维和棉纤维采用1322M型络筒机进行络筒工序,控制参数如下:总牵伸倍数为22,后牵伸倍数为1.3、输出速度为570m·min-1,得到细度为30.0tex,捻度为60捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本实施例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为307.9N,断裂伸长率为5.56%。
实施例8
本实施例提供了一种提高棉毛混纺纱纤维间抱合力的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,所提供的纺纱工艺按照实施例1中的纺纱工艺,仅将步骤S2中羊毛纤维的梳棉工序参数调整为:控制定量为4840tex、总牵伸倍数为95、输出速度为30Rpm;并条工序参数调整为:控制定量为4270tex、总牵伸倍数为6.3、后牵伸倍数为1.74、输出速度为650Rpm;
将步骤S2中棉纤维的梳棉工序参数调整为:控制定量为4890tex、总牵伸倍数为94、输出速度为20Rpm;并条工序参数调整为:控制定量为4250tex、总牵伸倍数为6.3、后牵伸倍数为1.72、输出速度为35Km/台·h;
步骤S3中三道并条工序的参数均调整为:总牵伸倍数为8.5,后牵伸倍数为1.4、输出速度为40Km/台;
再将混并后的羊毛纤维和棉纤维采用A454E型粗纱机进行粗纱工序,控制参数调整为:定量为510tex、总牵伸倍数为8.0,牵伸倍数为1.3、锭速为750Rpm、捻系数为65;
将粗纱工序后的羊毛纤维和棉纤维采用FA506细纱机进行细纱工序,控制参数如下:定量为4.5tex、总牵伸倍数为36.0,后牵伸倍数为1.2、锭速为14100Rpm、捻系数为400;
最后将细纱工序后的羊毛纤维和棉纤维采用1322M型络筒机进行络筒工序,控制参数如下:总牵伸倍数为21,后牵伸倍数为1.2、输出速度为550m·min-1,得到细度为29.0tex,捻度为65捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本实施例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为301.3N,断裂伸长率为5.51%。
对比例1
本对比例提供了一种棉毛混纺纱纤维的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,按照实施例1中的纺纱工艺,仅将实施例1中的步骤S1省略而不对羊毛纤维和棉纤维进行超声处理,其余完全按照实施例1中方法进行,最终制得细度为29.0tex,捻度为62捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本对比例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为274.6N,断裂伸长率为8.79%。
对比例2
本对比例提供了一种棉毛混纺纱纤维的纺纱工艺及制得的棉毛混纺纱,按照实施例1中的纺纱工艺,仅将实施例1中,步骤S1中的对羊毛纤维进行超声处理省略,其余完全按照实施例1中方法进行,最终制得细度为29.0tex,捻度为62捻/10cm棉毛混纺纱。
经测试,本对比例制得的棉毛混纺纱的断裂强力为286.2N,断裂伸长率为7.16%。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。