CN107151841B - 一种金属合金纤维纱线及其短流程工艺方法 - Google Patents

一种金属合金纤维纱线及其短流程工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种金属合金纤维纱线及其短流程工艺方法，包括牵切—并条—粗纱—细纱—并捻短流程金属纺工艺，牵伸工序由四区牵伸改为三区牵伸；在粗纱工序，为减少金属合金纤维的损伤，同时增加条干均匀度，采用0梳理、片段纱条左右捻工艺；为防止牵伸不开和条干不匀问题，采用“重加压、大隔距、低车速”的工艺原则；在适合毛纺的细纱机的通道上增加了解捻加捻装置。本发明金属合金纤维纱线及其短流程工艺方法生产的纤维纱线具有高强、耐高温、耐化学腐蚀的特性，长时间使用可耐受温度达到650～1100℃，瞬间使用可耐受温度达到1400℃。可用于高温烟气过滤和腐蚀环境的化学过滤、还具有电磁屏蔽效果。

Description

一种金属合金纤维纱线及其短流程工艺方法
技术领域
本发明属于金属纺织工艺领域，具体涉及一种纯金属合金纤维纱线及其短流程工艺方法。
背景技术
目前，我国虽然具有金属纤维的制备工艺，但是还没有纯金属合金纤维纱线的制备技术，纯金属合金纤维脆性大，弯折几次就会断，在生产过程中速度快对纤维的冲击力大，目前传统棉纺纺纱工艺流程9～10道工序：清棉—梳棉—头并—二并（三并）—粗纱—细纱—络筒—并纱—合股，设备罗拉隔距小，适合纺38～40mm左右的短纤维，如果纺制纯金属合金纤维纱线采用以上棉纺工艺，不仅使纤维损伤多，也会使纤维主体长度缩短，纺制的纯金属合金纤维纱线断裂强力为1000cN以下，不能满足使用需要（使用要求纱线断裂强力都在1900cN以上）；而传统毛纺纺纱工艺流程8～9道工序：混条—头针—二针（三针）—粗纱—细纱—络筒—并纱—合股，针梳设备有金属针板，适合纺有一定弹性的卷曲纤维，如果纺制纯金属合金纤维纱线采用毛纺工艺，金属合金纤维要经过多次梳针的梳理，对金属合金纤维的损伤很严重，使消耗达到30%以上，纱线条干严重不匀，纺制的纯金属合金纤维纱线强力为700cN以下。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯金属合金纤维纱线及其短流程工艺方法，以解决上述现有技术存在的问题，使工艺流程缩短，纤维的损耗降低。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种金属合金纤维纱线,其特征在于：金属合金纤维直径8μm～40μm，纤维主体长度110～130mm，单纱捻度180～360捻/米，股线捻度110～160捻/米,捻向Z/S或者S/Z，1.5～2kg无接头。
一种金属合金纤维纱线的短流程工艺方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）牵切工序：采用三区牵伸，每个牵伸区罗拉隔距在100～140mm，牵伸速度28m/min，加压0.5MPa，总牵伸倍数6～6.5倍；
（2）并条工序：在棉纺并条机上进行4～6根纤维并合，采用三上三下的牵伸工艺，罗拉隔距90～140mm，总牵伸倍数为6.0～7.0倍；车速在70米/分钟；
（3）粗纱工序：在毛纺粗纱机上采用0梳理，0捻度的工艺，两根纤维条同时喂入，两区牵伸，前区罗拉隔距为80～110mm,后区罗拉隔距为110～130mm，牵伸倍数4.5倍；
（4）细纱工序：将0捻度粗纱在毛纺细纱机上拉伸加捻，调整牵伸区罗拉隔距200～210mm，总牵伸倍数在19～22倍，捻向为“Z”捻或者“S”捻，车速3000r/min，在毛纺细纱机前罗拉前部采用解捻加捻工艺，当纱线断开时，将距离断开的两个纱头5～7cm的纯金属合金纤维纱条迅速解捻、梳理，去掉短纤维，使纱线捻度为0，再将解捻后的纤维重新搭接、抱合并加捻为要求捻度180～360捻/米的1.1～1.2倍；
（5）并捻工序：在并捻机上对2根及以上细纱进行并和加捻，车速定在25～29Hz,纱线捻向：单纱采用“Z”捻时，股线采用“S”捻；单纱采用“S”捻时，股线采用“Z”捻，并捻后股线捻度为110～160捻/米。
本发明公开了以下技术效果：
本发明采用牵切～并条～粗纱～细纱～并捻的金属纺工艺，在牵切工序中采用三区牵伸，保证牵切后的金属合金纤维的条干均匀，粗纱工序中采用0梳理工艺，减少针梳设备对金属合金纤维的损伤，短片段左右捻的工艺，以达到0捻度粗纱，细纱工序中采用解捻加捻工艺，使接头处纱线直径等于或稍小于原纱直径，且强力在原纱强力的70%以上，达到1.5～2千克无接头，降低细纱消耗。
本发明金属合金纤维纱线的短流程工艺方法使金属合金纤维纱线强力达到2000cN以上，是传统的棉纺工艺或者毛纺工艺纺纱强力的2倍以上。具有耐高温、耐化学腐蚀的特性，长时间使用可耐受温度达到650～1100℃，瞬间使用可耐受温度达到1400℃，可用于高温烟气过滤和腐蚀环境的化学过滤。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
铁铬铝合金纤维纱线线密度：286tex×2
本实施例采用牌号为00Cr20Al6铁铬铝合金纤维，纤维比重7.16g/cm3、拉伸强度800MPa，摩擦系数大，牵伸不开是最大的难题，而且纤维脆性大，弯折几次就会断，在生产过程中速度快对纤维的冲击力大，会造成对铁铬铝合金纤维的损伤，根据纤维特性采取“大隔距、重加压、低车速”的工艺原则。
铁铬铝合金纤维纱的短流程生产工艺方法包括如下步骤：
（1）牵切工序：铁铬铝合金纤维比重大、摩擦系数大、抱合力差，牵切不开是最大的难题，根据铁铬铝合金纤维特性，采取“低并合、重加压、大隔距、低车速”的原则，4根铁铬铝合金纤维束（纤维束的米克重为10.9g/m）并合牵切，通过对ASFA311A牵切机改造，由四区牵伸改为三区牵伸，（如果按四区牵伸的工艺进行牵切会造成纤维束牵切不开，牵切后纤维条条干不匀，重量不匀率达到12%），前区和中区作为主牵伸区罗拉隔距110mm，后区作为辅助牵伸区以保证纤维的伸直度，罗拉隔距120mm，牵伸速度28m/min，加压0.5MPa，总的牵伸倍数达到6.5倍，保证铁铬铝合金纤维条干均匀度，牵伸毛条重量6.7g/米，纤维主体长度110mm，重量不匀率4%。
（2）并条工序：在适宜棉纺的A272F并条机上继续采用“重加压、大隔距、低速度”的工艺原则，对牵切好的铁铬铝合金纤维条进行并合牵伸。采用6根牵切好的纤维条并合，在A272F并条机采用三上三下两区牵伸工艺，前区牵伸罗拉隔距为95mm、后区罗拉隔距100mm，车速控制在70米/分钟（棉纺工艺：前区牵伸罗拉隔距最大90mm，后区牵伸罗拉隔距最大95mm；正常速度300m/min，如果纺铁铬铝合金纤维也按300m/min的速度进行生产，不仅会增加纤维的损伤，也会造成条干不匀），总牵伸倍数6.5倍，保证铁铬铝合金纤维的伸直平行度、条干均匀度，并条后毛条重量6.1g/m。
（3）粗纱工序：在毛纺设备FB441粗纱机上进行，在工艺配置上，仍以进一步提高纤维的伸直平行度、分离度、改善纤维条的条干均匀度为原则，特别要控制粗细节和牵伸不开现象。喂入两根铁铬铝合金纤维条；为减少针梳设备对铁铬铝合金纤维的损伤，把梳理针去掉，达到0梳理，增大罗拉隔距，前罗拉隔距为90mm，后罗拉隔距为120mm，牵伸倍数4.5倍,毛条重量3.0g/m，同时，增加弹簧压缩力以增加罗拉对铁铬铝合金纤维条的握持力，控制前部牵伸区罗拉皮圈的相对摆动，使左右偏差控制在20mm，形成片段左右捻，使粗纱条的捻度为0，形成无捻粗纱。
（4）细纱工序：在毛纺FB504细纱机上喂入两根3.0g/m的粗纱条，采取“小牵伸、大隔距、低车速”的工艺原则，总牵伸倍数20.9，前后罗拉隔距210mm，车速3000r/min，改善条干均匀度，减少纱疵，纺制286tex的铁铬铝合金单纱，在前罗拉的前部安装独特捻接装置，采用解捻加捻方法，使纱线断头时自动捻接上，当纱线断开时，距离断开的两个纱头5～7cm的纯金属合金纤维纱条迅速解捻、梳理，去掉短纤维，使纱线捻度为0，同时将解捻后的纤维重新搭接、抱合并加捻为要求捻度（200捻/m）的1.2倍左右，使接头处纱线直径等于或稍小于原纱直径（原纱直径0.8mm），且强力在原纱强力1750cN的70%以上，达到1.5千克无接头，降低细纱消耗。
（5）并捻工序：在SKV302A捻线机上喂入根数为两根286tex的铁铬铝合金纤维细纱进行并和加捻，车速定在29Hz,纱线捻向：单纱采用“Z”捻，股线采用“S”捻，根据需要也可以单纱采用“S”捻，股线采用“Z”捻，纱线捻度：单纱捻度为200捻/米，股线采用138捻/米。
经过以上工艺生产的铁铬铝合金纤维纱线合金纤维直径8μm～40μm，经牵伸后纤维主体长度110～130mm，纯金属合金纤维纱线1.5～2kg无接头，单纱捻度180～200捻/米，股线捻度110～140捻/米，强力达到3683cN，是传统的棉纺工艺或者毛纺工艺纺纱强力的4倍以上。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (1)

1.一种金属合金纤维纱线,其特征在于：金属合金纤维直径8μm～40μm，纤维主体长度110～130mm，单纱捻度180～360捻/米，股线捻度110～160捻/米,捻向Z/S或者S/Z，1.5～2kg无接头，所述金属合金纤维纱线的短流程工艺方法，包括如下步骤：
(1)牵切工序：采用三区牵伸，每个牵伸区罗拉隔距在100～140mm，牵伸速度28m/min，加压0.5MPa，总牵伸倍数6～6.5倍；
(2)并条工序：在棉纺并条机上进行4～6根纤维条并合，采用三上三下的牵伸工艺，罗拉隔距90～140mm，总牵伸倍数为6.0～7.0倍；车速在70米/分钟；
(3)粗纱工序：在毛纺粗纱机上采用0梳理，0捻度的工艺，两根纤维条同时喂入，两区牵伸，前区罗拉隔距为80～110mm,后区罗拉隔距为110～130mm，牵伸倍数4.5倍；
(4)细纱工序：将0捻度粗纱在毛纺细纱机上拉伸加捻，调整牵伸区罗拉隔距200～210mm，总牵伸倍数在19～22倍，捻向为“Z”捻或者“S”捻，车速3000r/min，在毛纺细纱机前罗拉前部采用解捻加捻工艺，当纱线断开时，将距离断开的两个纱头5～7cm的纯金属合金纤维纱条迅速解捻、梳理，去掉短纤维，使纱线捻度为0，再将解捻后的纤维重新搭接、抱合并加捻为要求捻度180～360捻/米的1.1～1.2倍；
(5)并捻工序：在并捻机上对2根及以上细纱进行并和加捻，车速定在25～29Hz,纱线捻向：单纱采用“Z”捻时，股线采用“S”捻；单纱采用“S”捻时，股线采用“Z”捻，并捻后股线捻度为110～160捻/米。
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