CN107043977A - 一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱及制备方法，属于制造纱线的工艺技术领域。该混纺纱由海藻酸铜纤维、羊毛、再生纤维素纤维和PTT纤维构成，且各组分的质量百分比为：海藻酸铜纤维 20~35%，羊毛30~55%，再生纤维素纤维0~30%，PTT纤维15~25%。将本申请应用于含海藻酸铜纤维混纺纱的制备，具有保暖性、弹性回复性及抗菌抑菌性能俱佳等优点。

Description

一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱及制备方法

技术领域

本申请涉及一种含海藻酸铜纤维的混纺纱及制备方法，属于制造纱线的工艺技术领域。

背景技术

羊毛纤维作为天然的动物纤维，纯纺或混纺产品具有良好的保暖性，且产品的档次较高，伸手消费者青睐。但羊毛制品存在易产生虫蛀，尺寸稳定性较差等缺陷，解决的办法是采用多元组分纤维混纺可使原理性能互补，进一步提升面料服用性能，增强产品功能特点，提升产品附加值，打开羊毛纤维制备差别化、多样化的开发局面。

海藻酸铜纤维因截面具有丰富的孔洞结构，不但具有优越的抗菌抑菌性，还具有良好的保暖性能，与羊毛纤维混纺能显著提升羊毛制品的抗虫蛀，增强产品的保暖功能，提升产品的抗菌抑菌效果。

再生纤维素纤维具有良好的吸湿、透气能力，与羊毛混纺可以降低产品成本，减少产品的刺痒感，但过高的再生纤维比例将使产品的保暖性能下降，且使产品缺乏挺括感。

PTT纤维即聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯，除易于染色、手感柔软、富有弹性的优点外，还具有防污性能好、干爽、挺括等特色，因具有良好的伸长性，比氨纶更易于加工，面料开发中部分被用着替换氨纶纤维。该纤维的加入可以很好提升产品的弹性回复性能和挺括感，提高产品的尺寸稳定性。

目前市场上未见海藻酸铜、羊毛、再生纤维、PPT纤维混纺纱产品。

基于此，做出本申请。

发明内容

本发明的目的是提供一种海藻酸铜、羊毛、再生纤维、PPT纤维混纺纱及制备方法，解决常见羊毛及其混纺产品易虫蛀、尺寸不稳定、易变形的现象，并进一步提升产品的抗菌抑菌性、保暖特性和尺寸稳定性，从而为高档外套、毛衫、牛仔面料、保健袜等产品开发提供优质面料。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种含海藻酸铜纤维的混纺纱，该混纺纱由海藻酸铜纤维、羊毛、再生纤维素纤维和PTT纤维构成，且优选的各组分质量百分比为：海藻酸铜纤维20～30％，羊毛30～55％，再生纤维素纤维0～35％，PTT纤维15～35％。

进一步的，作为优选：

所述的再生纤维素纤维为粘胶、改性粘胶、莫代尔、天丝中一种或多种纤维的混合物。

同时，本申请还提供了一种具有上述特征含海藻酸铜纤维混纺纱的制备方法，该混纺纱的生产工艺流程如下：

其中，所述的合毛工序：采用合毛机对海藻酸铜、再生纤维素纤维和PTT纤维进行预混和预开松处理，并对该过程中纤维原理喷洒复配助剂，复配助剂由平滑剂、柔软剂和抗静电剂组成，用量分别为原料质量的0.3～1.2％、0.3～1.2％和0.5～1.5％，后将复配助剂按油水比1：5～1：10稀释后完成在线喷洒，并将完成合毛工序的混合纤维放置24h。

进一步的，作为优选：

所述的牵切工序：利用羊毛牵切机对羊毛纤维条进行牵切，采用预牵伸区-牵伸区-预拉断区-主拉断区完成羊毛牵切，总牵伸倍数8～12倍，主拉断区牵伸倍数1～1.5倍，且牵切过程毛条喂入阶段在线喷洒抗静电剂和合毛油，静电剂和合毛油用量均占原料用量的0.5-1.5％，喷洒时按油水比1：5～1：10进行稀释，以防止牵切过程绕罗拉，毛条发毛的现象，车间湿度控制在75～85％。

所述的开清棉工序：因纤维含杂非常少，主要以开松、均匀混合、去除纤维的硬并丝为目的，各打手速度控制在450-680r/min；同时车间湿度控制在40-70％之间，防止纤维因湿度过高纤维强力衰减过大，导致短绒过多。

所述的梳棉工序：采用可控式半握持刺辊开松，选用大角度的新型防粘针布，锡林与盖板隔距偏大控制，以提高纤维的转移效率，防止绕锡林，锡林转速为330～380r/min,刺辊转速为630‐700r/min；同时车间湿度控制在40-70％之间，防止纤维因湿度过高纤维强力衰减过大，导致短绒过多。

所述的并条工序：采用三道并条工序，头道并条时毛条位于海藻酸铜、再生纤维素纤维、PTT纤维混合条的外侧，目的是使尽可能确保海藻酸铜、再生纤维素纤维、PTT纤维尽可能往纱线内层转移；头道并条采用6～8根并合，总牵伸倍数控制在6-9倍；二道、三道并条采用8根并合，总牵伸倍数控制在5-8倍。

所述的粗纱工序：该工序应防止意外牵伸，采用较小的后区牵伸倍数、适当放大前区牵伸的工艺控制原则，控制总牵伸倍数6‐8倍，后区牵伸1.15～1.35倍。

所述的细纱工序：紧密纺、紧密赛络纺、紧密赛络低扭矩环锭纺工艺的任一种，均采用采用聚氨酯胶辊。

所述的络筒工序：采用光电式电清纱，气动捻结，络筒速度1100～1500m/min。

对采用上述混纺纱线以平纹组织获得的机织面料进行测试，其对大肠杆菌的抑菌率、对金黄色葡萄球菌的抑菌率、对绿脓杆菌的抑菌率，对白色念珠菌的抑菌率均﹥99.99％，单纱强力12.3-18.7cN/tex，条干均匀度变异系数10.9-15.8％，抗起毛起球等级3级以上，红外辐照升温速率﹥0.16℃/s，褶皱回复角﹥220°。

本发明的有益之处在于：

1)本申请所提供的一种含海藻酸铜纤维的混纺纱的加工过程中，通过海藻酸铜纤维的单合毛预处理，以及羊毛纤维、腈纶纤维和导电纤维的混合毛预处理，再将上述预处理后的海藻酸铜、羊毛纤维、腈纶纤维和导电纤维混合物开清棉、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒形成一种含海藻酸铜纤维的混纺纱，从而实现了以棉纺工艺流程纺制羊毛混纺制品的目的，较毛纺工艺流程短，降低了生产费用，提升了毛纱的加工效率，并拓展了纱线可纺支数，实现细支羊毛纱加工，也可根据产品开发需要选用单纱或股线进行面料加工。

2)本申请中，海藻酸铜纤维具有很好的抑菌性，导电纤维则很好的缓解了羊毛纤维易产生静电等缺陷，所提供的混纺纱线通过海藻酸铜纤维和PTT纤维的加入，提升了羊毛、再生纤维素纤维混纺制品的保暖性、弹性回复性及抗菌抑菌性能。

3)在成纱过程中，本申请利用集聚纺纱原理，开发海藻酸铜、羊毛、再生纤维素纤维、PTT纤维混纺纱，提升了产品的抗起毛起球性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1：不含再生纤维素纤维混纺纱的不同配比试验(以21.1tex混纺纱为例)以羊毛、海藻酸铜纤维、PTT纤维作为原料，原料配比参见表1所示。

表1混纺纱原料的配比构成表

分别将如表1所示比例配料的PTT纤维与海藻酸铜纤维进行合毛→开清棉→梳棉、羊毛纤维条进行牵切后，将合毛开清棉梳棉后的的纤维与牵切后的纤维并条后，依次进行粗纱、细纱和络筒形成混纺纱，具体工艺如下：

(1)牵切工序：采用改造的A272D并条机进行牵切，总牵伸倍数8倍，主拉断区牵伸倍数1.21倍，且牵切过程毛条喂入阶段在线喷洒抗静电剂和和毛油，静电剂和和毛油用量分别占原料用量的1.4％和1.0％，喷洒时均按油水比1：8进行稀释，车间湿度控制在85％。

(2)合毛工序：将PTT纤维、海藻酸铜利用B262合毛机预混与开松，该过程添加平滑剂、柔软剂和抗静电剂，用量分别为原料质量的0.8％、1.0％和0.5％，后将均按油水比1：8稀释后完成在线喷洒，并将完成合毛工序的混合纤维放置24h。

(3)开清棉工序各打手速度控制在600r/min；采用A186G梳棉机，梳棉工序锡林转速为310r/min,刺辊转速为620r/min，车间湿度为60％；采用A320A并条机，三道并条工序，头道并条时4根毛条纺中间位置，PTT、再生纤维素纤维、海藻酸铜纤维混合条各两根放毛条两边进行头并，总牵伸倍数7倍；二道、三道并条采用8根并合，总牵伸倍数控制在6.8倍；采用A454G型粗纱机，粗纱总牵伸倍数6.5倍，后区牵伸倍数1.21；采用FA506紧密纺设备纺纱，后用村田No.21C以1000m/min络筒速度进行络纱处理。

将表1中所示不同配比按照上述工艺制成股线后，采用双螺纹组织获得针织毛衫产品，具有如表2所示。

表2不同配比混纺纱的成品性能对照表

通过表1和表2的对比可以看出，相同羊毛条件下，海藻酸铜纤维添加量的增多意味着PTT纤维添加量的降低，随着海藻酸铜纤维添加量的增加，混纺纱的抗菌性(即对大肠杆菌抑菌率、对金黄色葡萄球菌抑菌率、对绿脓杆菌抑菌率、对白色念珠菌抑菌率)逐渐增大，单纱强力逐渐降低，纱线的弹性回复变差，面料的褶皱回复角减小，但红外辐照升温速率增加，当比重低于20％时，耐洗涤抗菌性下降幅度较快，红外辐照升温速率低于0.17；当比重高于30％时，产品原料成本较高，但对耐洗涤抑菌性增加幅度不大，且因PTT纤维含量较低，尤其是小于10％时，面料的褶皱回复角下降幅度较大。固定海藻酸铜纤维的含量，增加羊毛纤维的含量，意味着PTT纤维的含量降低，导致单纱的强度下降，但该改变对材料的抗菌性(即对大肠杆菌抑菌率、对金黄色葡萄球菌抑菌率、对绿脓杆菌抑菌率、对白色念珠菌抑菌率)无显著变化；而面料的褶皱回复角随PPT纤维的减少而减小，值得注意的是当PTT纤维的含量超过35％时，面料的抗起毛起球性能开始恶化，当PTT纤维含量达40％时，面料的抗起毛起球等级低于3级；固定PTT纤维含量时，海藻酸铜纤维添加量的增多意味着羊毛纤维添加量的降低，当羊毛纤维的含量达60％时，可纺性下降，单纱的强度下降幅度较大，且面料的抗起毛球性能也有所下降，尤其是海藻酸铜纤维比例过低，纱线的抑菌率下降幅度过大，抗菌能力较差，且红外辐照升温速率也较大幅度下降。

实施例2：含再生纤维混纺纱的不同配比试验(以14.76tex混纺纱为例)

以海藻酸铜纤维、羊毛、PTT纤维、再生纤维作为原料，原料配比参见表3所示。

表3混纺纱原料的配比构成表

分别将如表3所示比例配料的PTT纤维、粘胶纤维与海藻酸铜纤维进行合毛→开清棉→梳棉、羊毛纤维条进行牵切后，将合毛开清棉梳棉后的的纤维与牵切后的纤维并条后，依次进行粗纱、细纱和络筒形成混纺纱，具体工艺如下：

(1)牵切工序：采用改造的A272D并条机进行牵切，总牵伸倍数10倍，主拉断区牵伸倍数1.22倍，且牵切过程毛条喂入阶段在线喷洒抗静电剂和和毛油，抗静电剂和和毛油用量分别占原料用量的1.2％和0.8％，喷洒时分别按油水比1：10和1：8进行稀释，车间湿度控制在80％。

(2)合毛工序：将PTT纤维、粘胶纤维、海藻酸铜利用B262合毛机预混与开松，该过程添加平滑剂、柔软剂和抗静电剂，用量分别为原料质量的0.5％、1.0％和0.3％，后将均按油水比1：8稀释后完成在线喷洒，并将完成合毛工序的混合纤维放置24h。

(3)开清棉工序各打手速度控制在650r/min；采用A186G梳棉机，梳棉工序锡林转速为330r/min,刺辊转速为660r/min，车间湿度为65％；采用A320A并条机，三道并条工序，头道并条时3根毛条纺中间位置，PTT、再生纤维素纤维、海藻酸铜纤维混合条各两根放毛条两边进行头并，总牵伸倍数7倍；二道、三道并条采用8根并合，总牵伸倍数控制在6倍；采用A454G型粗纱机，粗纱总牵伸倍数7倍，后区牵伸倍数1.23；采用FA506紧密纺设备纺纱，后用村田No.21C以1200m/min络筒速度进行络纱处理。

将表3中所示不同配比按照上述工艺制成股线后，采用双螺纹组织获得针织毛衫产品，具有如表4所示。

表4不同配比混纺纱的成品性能对照表

通过表3和表4可以看出，添加再生纤维(本实施例以粘胶纤维为例)后的混纺纱中，海藻酸铜纤维与PTT纤维含量变化对纱线的性能影响趋势与实施例1基本一致，区别主要在于，由于再生纤维的添加，平衡了各纤维之间的添加比例，进而有效改善了纱线的条干均匀性，降低产品的原料成本，但对面料的褶皱回复角有一定的负面影响，在同等PTT纤维含量情形下，再生纤维的含量虽高，面料的褶皱回复角小幅下降。

实施例3：合毛的影响

以羊毛/海藻酸铜纤维/PTT纤维55/25/20的配比进行不同合毛工艺的实验，平滑剂、柔软剂和抗静电剂用量分别为原料质量的0.8％、1.0％和0.5％，分别控制油水比为1:2、1:3、1:4、1:6、1:10、1:12、1:15，其他条件与实施例1相同，对比实施例3与实施例1中序号18所对应的方案，可以看出，当平滑剂和柔软剂的油水比较低时，该平滑剂、柔软剂和抗静电剂粘度较大，可以很好的起到合毛的效果，但分散均匀性不佳，随着油水比的增大，当油水比超过1:5时，其分散均匀性和预处理效果均较好，具体体现在混合均匀性以及成型纱线的抱合性较好；继续增大油水比，当油水比超过1:10时，由于平滑剂、柔软剂和抗静电剂的实际浓度较低，需要进行较长时间的处理，才能达到相同的纱线成纱效果。

同样的，以羊毛/PTT纤维/海藻酸铜纤维/粘胶纤维40/25/20/15的配比进行不同预处理工艺的实验，平滑剂、柔软剂和抗静电剂用量分别为原料质量的0.5％、1.0％和0.3％，分别控制平滑剂和柔软剂油水比为1:2、1:3、1:5、1:6、1:10、1:12、1:15，其他条件与实施例2相同，对比实施例3该部分方案与实施例2中序号12所对应的方案，可以看出具有与上相同的趋势。

实施例4：粗纱工艺的影响

本实施例中，粗纱工序中为防止意外牵伸，采用较小的后区牵伸倍数、适当放大前区牵伸的工艺控制原则，控制总牵伸倍数6(8)倍，后区牵伸1.15(1.35)倍。

对比实施例1中的序号18与本实施例可以看出，粗纱工艺设置较大的前区牵伸系数和较小的后区牵伸倍数，其抱合性较好，条干均匀性越高，相应的单纱强力越好。

对比例

专利(公开号CN 104947265 A)公开一种低成本纱线，通过在纱线中掺入1-10％的海藻酸铜纤维形成混纺纱线，开发一种低成本抗菌纱线。

通过对比例与本申请的实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的比较可以看出，对比例的抑菌性虽然同样可以达到99.999％及以上，但该纱线中海藻酸铜纤维比例较低，水洗50次后抑菌性较本专利弱，且混纺纱采用双组份纤维混纺，未关注面料的保温及抗褶皱性能，故面料红外辐射升温速率低及褶皱回复角小，应用领域也与本专利有所区别。通过本申请中上述开清棉、梳棉、并条、粗纱以及细纱工艺的设置，不仅实现了以棉纺工艺流程纺制羊毛混纺制品的目的，通过海藻酸铜纤维和PTT纤维的加入，提升了羊毛、再生纤维素纤维混纺制品的保暖性、弹性回复性及抗菌抑菌性能，单纱强力12.3-18.7cN/tex，条干均匀度变异系数10.9-15.8％，抗起毛起球等级在3级以上，红外辐照升温速率﹥0.16℃/s，褶皱回复角＞220°，实现细支羊毛纱加工。

以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。

Claims (9)

1.一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱，其特征在于，该混纺纱由如下质量百分比的各组分构成：海藻酸铜纤维 20~30%，羊毛30~55%，再生纤维素纤维0~35%，PTT纤维15~35%。

2.如权利要求1所述的一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱，其特征在于：所述的再生纤维素纤维为粘胶、改性粘胶、莫代尔、天丝中一种或多种纤维的混合物。

3.如权利要求1所述的一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱，其特征在于：该混纺纱由海藻酸铜纤维、羊毛和PTT纤维构成，且各组分的质量百分比为：海藻酸铜纤维 20~30%，羊毛30~55%，PTT纤维15~35%。

4.如权利要求1所述的一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱，其特征在于：该混纺纱由海藻酸铜纤维、羊毛、再生纤维素纤维和PTT纤维构成，且各组分的质量百分比为：海藻酸铜纤维 20~30%，羊毛30~55%，再生纤维素纤维含量低于35%且不为零，PTT纤维15~35%。

5.一种如权利要求1所述一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱的制备方法，其特征在于：羊毛经过牵切处理，其他纤维依次进行合毛→开清棉→梳棉后，与牵切后的羊毛进行并条 →粗纱→细纱→络筒，其中，所述的合毛工序：采用合毛机对海藻酸铜、再生纤维素纤维和PTT纤维进行预混和预开松处理，并对该过程中纤维原理喷洒复配助剂，复配助剂由平滑剂、柔软剂和抗静电剂组成，用量分别为原料质量的0.3~1.2%、0.3~1.2%和0.5~1.5%，后将复配助剂按油水比1：5~1：10稀释后完成在线喷洒，并将完成合毛工序的混合纤维放置24h。

6.如权利要求5所述的一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱的制备方法，其特征在于：所述的牵切工序中，牵切分为预牵伸区-牵伸区-预拉断区-主拉断区，总牵伸倍数8~12倍，主拉断区牵伸倍数1~1.5倍，且牵切过程毛条喂入阶段在线喷洒抗静电剂和合毛油，静电剂和合毛油用量均占原料用量的0.5-1.5%，喷洒时按油水比1：5~1：10进行稀释，车间湿度控制在75~85%。

7.如权利要求5所述的一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱的制备方法，其特征在于：所述的梳棉工序采用可控式半握持刺辊开松，锡林转速为 330~380r/min，刺辊转速为630-700r/min；同时车间湿度控制在40-70%之间。

8.如权利要求5所述的一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱的制备方法，其特征在于：所述的并条采用三道并条工序，头道并条采用6~8根并合，总牵伸倍数控制在6-9倍；二道、三道并条采用8根并合，总牵伸倍数控制在5-8倍。

9.如权利要求5所述的一种含海藻酸铜纤维的多元组分混纺纱的制备方法，其特征在于：所述的粗纱工序中，控制总牵伸倍数6-8倍，后区牵伸1.15~1.35倍。