CN108560115B - 石墨烯帆布及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种石墨烯帆布及其生产方法，其中，石墨烯帆布包括：经纱和纬纱交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构的织物，经纱为用10S转杯纺单棉纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成，纬纱为用10S转杯纺单棉纱线与石墨烯纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成。通过本发明的技术方案，生产的石墨烯帆布，具有抗菌、保暖、远红外等功能，帆布布面花型突出、手感柔软厚实，具有一定的空气微循环效果，织物表层颗粒突出、美观大方，具有良好的耐磨性、优良的导湿透气性，更具有微按摩功能，使用更清爽舒适，而且经纱不需要上浆，环保且节能。

Description

石墨烯帆布及其生产方法
技术领域
本发明涉及家用纺织用品技术领域，具体而言，涉及一种石墨烯帆布和一种石墨烯帆布的生产方法。
背景技术
近年来，人们对家用帆布的舒适性、抗菌、保暖、保健等要求越来越高，相关技术中，家用帆布功能性单一，不能满足人们的需求，存在以下技术缺陷：
(1)没有保健功能，而且环保性较差。
(2)没有抗菌功能，功能性单一，保暖效果差，帆布生产的自动化程度不高，手感舒适度较差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提供一种石墨烯帆布。
本发明的另一个目的在于提供一种石墨烯帆布的生产方法。
为了实现上述目的，本发明的第一方面的技术方案提供了一种石墨烯帆布，包括：经纱和纬纱交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构的织物，经纱为用10S转杯纺单棉纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成，纬纱为用10S转杯纺单棉纱线与石墨烯纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成。
在该技术方案中，通过经纱和纬纱交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构的织物，经纱为用10S转杯纺单棉纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成，纬纱为用10S转杯纺单棉纱线与石墨烯纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成，采用功能性纤维混纺、织造，形成的织物具有抗菌、保暖、远红外等功能，而且交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构，帆布布面花型突出、手感柔软厚实，具有一定的空气微循环效果，纬纱中加入石墨烯纱线，保暖效果更好，而且具有抗菌、远红外发热的保健功能，使用更加舒适，织物表层颗粒突出、美观大方，具有良好的耐磨性、优良的导湿透气性，更具有微按摩功能，使用更清爽舒适，而且经纱不需要上浆，环保且节能。
在上述技术方案中，优选地，石墨烯纱线中石墨烯的质量分数为45％。
在该技术方案中，石墨烯纱线中石墨烯的质量分数为45％，一方面，保障了石墨烯纱线的可纺织性，另一方面，有利于实现帆布的保健性能，而且将石墨烯纱线合股至纬纱，在提升帆布的多功能性的同时，使得织造过程更加顺利，不易出现断纬现象。
在上述任一项技术方案中，优选地，菱形结构为凸起形态。
在该技术方案中，通过菱形结构为凸起形态，帆布织物表层颗粒突出、美观大方，具有良好的耐磨性、导湿透气性，而且具有微按摩功能，使用更加洁爽舒适。
在上述任一项技术方案中，优选地，石墨烯帆布为平纹织物。
在该技术方案中，石墨烯帆布为平纹织物，利用平纹变化组织设计不同长度的经、纬浮长线，达到布面花型突出、手感柔软厚实、空气微循环效果。
本发明的第二方面的技术方案提出了一种石墨烯帆布的生产方法，包括：清梳工序，采用全流程开清联合机缩短纺纱流程，去除杂质，梳理纱线；并条工序，分头、末并两道，头并按8根喂入，末并按6根喂入，调整三罗拉隔距，控制熟条条干的变异系数小于或等于5.0％；转杯纺工序，采用C341-TR新型大纺杯，在R923转杯纺纱机上生成10S转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线；筒纱定型工序，采用蒸纱机对单棉纱线、石墨烯纱线进行纱线定型；并捻工序，采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱，对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱；整经工序，采用分条整经机自动控制整经；织造工序，选用高速剑杆织机采用高后梁工艺高速织造；检验工序，采用帆布成品质量检测系统自动在线检测，输出检测数据报告；印染工序，采用活性染料数码印花以及加压光工艺进行印染。
在该技术方案中，清流工序中，采用全流程开清联合机缩短纺纱流程，去除杂质，梳理纱线，能够有效缩短纺纱流程，有效降低对纤维的损伤，而且可以实现全自动抓棉、均匀混棉、梳棉连续生产，往复抓棉机打手伸出长度和速度可以根据配棉成分自动调节，梳棉设备盖板倒转增强分梳、改善棉网质量。
并条工序中，分头、末并两道，头并按8根喂入，末并按6根喂入，调整三罗拉隔距，控制熟条条干的变异系数小于或等于5.0％，有效提高了熟条的条干均匀度。
转杯纺工序中，采用C341-TR新型大纺杯，在R923转杯纺纱机上生成10S转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线，有效减少了毛条的产生，减小了长粗、长细节的产生，效率可达99.0％以上。
筒纱定型工序中，采用蒸纱机对单棉纱线、石墨烯纱线进行纱线定型，有利于提升并纱、整经、浆纱、织造及纬纱的质量。
并捻工序中，采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱，对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱，实现了单纱无痕接头，有效减少了股线上的结头纱疵，可以达到半成品无结头的质量要求。
整经工序中，采用分条整经机自动控制整经，简单实用，实现了对整个整经过程的实时监控，具体地，将多台分条整经机互联数据线，再连接到控制主机上，通过设定参数与运行过程中的实时采集数据进行对比，对分条整经机的工作参数进行实时控制，可以对分条整经过程中的所有可控参数进行调整，实现了整个过程的自动化控制，保障了整经过程的顺利进行，其次可以对设定参数与实际运行中的工艺参数进行对比，及时调整参数值，达到最优控制，最终可以实现生产过程中历史数据自动记录以及自动形成表格形式，简单实用，实现了对整个整经过程的实时监控，整经工序中，筒纱张力均按照单个控制，需要采用大张力控制，速度控制在500米/分钟以下，经轴好轴率控制在95％以上。
织造工序，选用高速剑杆织机采用高后梁工艺高速织造，织造效果良好，织机生产效率可以达到95％以上。
检验工序，采用帆布成品质量检测系统自动在线检测，输出检测数据报告，实现了对下机坯布的精细检验，可以减少因人为因素造成的漏检、漏修问题，既提高了劳动生产效率又大大降低了员工的劳动强度，坯布的入库质量高达99％以上，产品漏检率为0，具体地，对现有生产过程中相关工序产品技术指标进行数据收集统计，建立产品技术指标原始数据库，其次，由成品初检至复检均安装在线检测装置，最终各检测装置集中由主控机组控制，统一输出检测数据报告，帆布成品质量检测系统可以查询15天以内的检测记录，为分析一段时间内的产品质量状况提供参考，针对工序中的每个步骤设置了在线检测装置，下机产品全部覆盖，操作界面简洁，操作、查看方便，减少了复检用工及劳动强度，提高了工作效率，减少了漏检现象的发生，可以随时查看、打印检测记录，通过分析下机成品布面质量及技术指标数据，及时掌握生产质量情况，使得各项指标可控、可调，对下机坯布进行精细检验，可以减少人为因素造成的漏检、漏修问题，既提高了劳动生产效率又大大降低了员工的劳动强度。
印染工序中，采用活性染料数码印花以及加压光工艺进行印染，印花成品色牢度可以达到干磨4级，湿磨3级，而且手感舒适度较高。
在上述技术方案中，优选地，并捻工序包括并纱工序和倍捻工序，并纱工序中，采用张力弹簧对每40支石墨烯纱线预加并纱张力为6克，对每10支单棉纱线预加并纱张力为45克，倍捻工序中，将张力弹簧拆除，生成股线。
在该技术方案中，针对石墨烯纱线与单棉纱线的粗细悬殊较大，采用采用张力弹簧对每40支石墨烯纱线预加并纱张力为6克，对每10支单棉纱线预加并纱张力为45克，该预加并纱张力为经过大量的试验调整确定出来的，有效减少了在合股过程中出现并线松紧造成鼻筘疵点问题，通过在倍捻工序中，将张力弹簧拆除，生成股线，达到了较佳的股线一体化效果，利用这种股线作为织物的经纱，无需上浆就可以顺利织造，环保且节能，利用这种股线作为织物的纬纱，可以增加纬向张力、提高布面的手感舒适度，有利于实现帆布的保健等多功能性能。
在上述任一项技术方案中，优选地，筒纱定型工序中，蒸纱温度控制在80℃至120℃，蒸纱时间控制在20min至30min，纱线的回潮率控制在7.5％至8.0％。
在该技术方案中，通过筒纱定型工序中，蒸纱温度控制在80℃至120℃，蒸纱时间控制在20min至30min，纱线的回潮率控制在7.5％至8.0％，使得在后续形成经纱、纬纱，交织形成帆布时，纱线的断裂强度和断裂伸长率均得到提高，而且毛羽减少，可见飞花明显减少，织机的瞬时停台数量会大大降低，织造效率可以提高5％以上。
在上述任一项技术方案中，优选地，清梳工序中，棉结增长率控制在80％以内，杂质去除率控制在70％以上，重量不匀率控制在1.0％以内，短绒增长率控制在2.0％以内。
在该技术方案中，清梳工序中，棉结增长率控制在80％以内，杂质去除率控制在70％以上，重量不匀率控制在1.0％以内，短绒增长率控制在2.0％以内，进一步有效缩短了纺纱流程，进一步有效降低了对纤维的损伤。
在上述任一项技术方案中，优选地，织造工序中，采用高后梁工艺，上机张力控制在4.0kN以下，综框高度控制在110cm至116cm，且综框高度在控制过程中依次递增，开口动程控制在60度至180度之间，且开口动程在控制过程中递增。
在该技术方案中，织造工序中，采用高后梁工艺，上机张力控制在4.0kN以下，综框高度控制在110cm至116cm，且综框高度在控制过程中依次递增，开口动程控制在60度至180度之间，且开口动程在控制过程中递增，该上机张力、综框高度、开口动程数据是经过大量试验确定的，综框高度与开口动程相互协调，效果良好，织机生产效率可以高达95％以上。
在上述任一项技术方案中，优选地，印染工序中，活性染料数码印花工艺中的活性染料为环保型双活性基活性染料，环保型双活性基活性染料的pH值为9.0-11.0。
在该技术方案中，印染工序中，活性染料数码印花工艺中的活性染料为环保型双活性基活性染料，环保型双活性基活性染料的pH值为9.0-11.0，绿色环保，而且色牢度较高，印花成品色牢度可以达到干磨4级，湿磨3级。
通过以上技术方案，石墨烯帆布经纱和纬纱交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构的织物，经纱为用10S转杯纺单棉纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成，纬纱为用10S转杯纺单棉纱线与石墨烯纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成，通过清梳工序、并条工序、转杯纺工序、筒纱定型工序、并捻工序、整经工序、织造工序、检验工序、印染工序来生产石墨烯帆布，具有抗菌、保暖、远红外等功能，帆布布面花型突出、手感柔软厚实，具有一定的空气微循环效果，织物表层颗粒突出、美观大方，具有良好的耐磨性、优良的导湿透气性，更具有微按摩功能，使用更清爽舒适，而且经纱不需要上浆，环保且节能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
本发明公开了一种石墨烯帆布及其生产方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1
原材料使用100％的良好棉花，
清梳工艺：采用全流程开清联合机缩短纺纱流程，去除杂质，梳理纱线，棉结增长率75％，杂质去除率80％，重量不匀率0.5％，短绒增长率1.0％。
并条工序：分头、末并两道，头并按8根喂入，末并按6根喂入，调整三罗拉隔距，控制熟条条干的变异系数4.0％。
转杯纺工序，采用C341-TR新型大纺杯，在R923转杯纺纱机上生成10S转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线，效率控制在99.0％以上，防止毛条产生，杜绝长粗、长细节的产生。
筒纱定型工序，采用蒸纱机对单棉纱线、石墨烯纱线进行纱线定型，蒸纱温度90℃，蒸纱时间25min，纱线的回潮率控制在7.8％。
并捻工序，采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱，对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱，并捻工序包括并纱工序和倍捻工序，针对含质量分数45％的石墨烯的石墨烯纱线每40支通过张力弹簧预加张力6克，单棉纱线每10支预加张力45克。
整经工序，单个控制筒纱张力，速度控制在450米/分钟，经轴好轴率控制在96％。
织造工序，采用R9000高速剑杆织机，采用高后梁工艺，上级张力控制在4.0kN以下，综框高度控制在110cm至116cm，且综框高度在控制过程中依次递增，开口动程控制在60度至180度之间，且开口动程在控制过程中递增，织机生产效率达到95％以上，经纱与纬纱交织成连续排列的三角形结构，利用平纹变化组织设计不同长度的经、纬浮长线。
检验工序，采用帆布成品质量检测系统自动在线检测，输出检测数据报告。
印染工序，采用环保型双活性基活性染料，pH调节至10.0，进行灰格子印染。
按照上述实施例提出的方法织造出的石墨烯帆布，
纱支：12S/2×12S/2
重量：1600g
缩水率：经向2.3％、纬向2.1％
撕破强力：经向72N，纬向大于68.5N
印花工艺：灰格子，色牢度干磨4级，湿磨3级。
实施例2
原材料使用100％的良好棉花，
清梳工艺：采用全流程开清联合机缩短纺纱流程，去除杂质，梳理纱线，棉结增长率78％，杂质去除率85％，重量不匀率0.9％，短绒增长率1.5％。
并条工序：分头、末并两道，头并按8根喂入，末并按6根喂入，调整三罗拉隔距，控制熟条条干的变异系数3.0％。
转杯纺工序，采用C341-TR新型大纺杯，在R923转杯纺纱机上生成10S转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线，效率控制在99.0％以上，防止毛条产生，杜绝长粗、长细节的产生。
筒纱定型工序，采用蒸纱机对单棉纱线、石墨烯纱线进行纱线定型，蒸纱温度120℃，蒸纱时间30min，纱线的回潮率控制在8.0％。
并捻工序，采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱，对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱，并捻工序包括并纱工序和倍捻工序，针对含质量分数45％的石墨烯的石墨烯纱线每40支通过张力弹簧预加张力6克，单棉纱线每10支预加张力45克。
整经工序，单个控制筒纱张力，速度控制在480米/分钟，经轴好轴率控制在98％。
织造工序，采用R9000高速剑杆织机，采用高后梁工艺，上级张力控制在4.0kN以下，综框高度控制在110cm至116cm，且综框高度在控制过程中依次递增，开口动程控制在60度至180度之间，且开口动程在控制过程中递增，织机生产效率达到95％以上，经纱与纬纱交织成连续排列的三角形结构，利用平纹变化组织设计不同长度的经、纬浮长线。
检验工序，采用帆布成品质量检测系统自动在线检测，输出检测数据报告。
印染工序，采用环保型双活性基活性染料，pH调节至11.0，进行灰格子印染。
按照上述实施例提出的方法织造出的石墨烯帆布，
纱支：12S/2×12S/2
重量：1550g
缩水率：经向2.2％、纬向2.1％
撕破强力：经向73N，纬向大于67.5N
印花工艺：灰格子，色牢度干磨4级，湿磨3级。
实施例3
原材料使用100％的良好棉花，采用加强菱形织物组织，选用自动纺纱配套设备，单纱断裂强力达660CN以上，纱线条干均匀度在13.2％以下，条干变异系数在3.0％以下。
并捻工序，采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱，对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱，并捻工序包括并纱工序和倍捻工序，针对含质量分数45％的石墨烯的石墨烯纱线每40支通过张力弹簧预加张力6克，单棉纱线每10支预加张力45克。
筒纱定型工序，使用加湿房进行纱线定型，加湿房温度控制在36±2℃，加湿时间控制在8小时至12小时，股线回潮率控制在7.5％至8.5％，使用经定型、加湿处理的纱线来做经纬纱织布时，纱线的断裂强度和断裂伸长率均得到提高，且毛羽减少，可见飞花明显减少，织机的瞬时停台数会大大降低，织造效率可提高5％以上。
织造工序，该品种经向紧度97.4％、纬向紧度56.3％、总紧度达98.9％，织造难度系数很高，普通剑杆织机生产起来非常困难，并且布面风格较差，故选用K88高速剑杆织机进行织造，并进行升级改造。首先对现有生产过程相关工序管理内容进行统计数据收集，建立数据库。其次在重点工序设置控制点，进行重点监控。第三在各个工序间建立信息联结点，保证上下工序间信息通畅。采用反织工艺，加大上机张力控制，达到了布面颗粒突出、无横档疵点的效果，织机平均生产效率达到93％以上。
检验工序，首先对现有生产过程相关工序产品技术指标进行数据收集统计，建立产品技术指标原始数据库，其次由成品初检至复检均安装在线检测装置，最终各检测装置集中由主控机组控制，统一输出检测数据报告。坯布100％全检，入库质量在99.8％以上。
印染工序，采用环保型双活性基活性染料，pH调节至9.0，进行花鸟图案印染。
按照上述实施例提出的方法织造出的石墨烯帆布，
纱支：12S/2×12S/2+40S
重量：1450g
缩水率：经向2.1％、纬向2.0％
撕破强力：经向71N，纬向大于68N
印花工艺：花鸟，色牢度干磨4级，湿磨3级。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种石墨烯帆布的生产方法，其特征在于，包括：
清梳工序，采用全流程开清联合机缩短纺纱流程，去除杂质，梳理纱线；
并条工序，分头、末并两道，头并按8根喂入，末并按6根喂入，调整三罗拉隔距，控制熟条条干的变异系数小于或等于5.0%；
转杯纺工序，采用C341-TR新型大纺杯，在R923转杯纺纱机上生成10S转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线；
筒纱定型工序，采用蒸纱机对所述单棉纱线、所述石墨烯纱线进行纱线定型；
并捻工序，采用空气捻接器对多支所述单棉纱线合股并捻形成经纱，对多支所述单棉纱线以及多支所述石墨烯纱线合股并捻形成纬纱；
整经工序，采用分条整经机自动控制整经；
织造工序，选用高速剑杆织机采用高后梁工艺高速织造；
检验工序，采用帆布成品质量检测系统自动在线检测，输出检测数据报告；
印染工序，采用活性染料数码印花以及加压光工艺进行印染，
所述并捻工序包括并纱工序和倍捻工序，所述并纱工序中，采用张力弹簧对每40支所述石墨烯纱线预加并纱张力为6克，对每10支所述单棉纱线预加并纱张力为45克，所述倍捻工序中，将所述张力弹簧拆除，生成股线。
2.根据权利要求1所述的石墨烯帆布的生产方法，其特征在于，
所述筒纱定型工序中，蒸纱温度控制在80℃至120℃，蒸纱时间控制在20min至30min，纱线的回潮率控制在7.5%至8.0%。
3.根据权利要求2所述的石墨烯帆布的生产方法，其特征在于，
所述清梳工序中，棉结增长率控制在80%以内，杂质去除率控制在70%以上，重量不匀率控制在1.0%以内，短绒增长率控制在2.0%以内。
4.根据权利要求3所述的石墨烯帆布的生产方法，其特征在于，
所述织造工序中，采用所述高后梁工艺，上机张力控制在4.0kN以下，综框高度控制在110cm至116cm，且所述综框高度在控制过程中依次递增，开口动程控制在60度至180度之间，且所述开口动程在控制过程中递增。
5.根据权利要求4所述的石墨烯帆布的生产方法，其特征在于，
所述印染工序中，所述活性染料数码印花工艺中的活性染料为环保型双活性基活性染料，所述环保型双活性基活性染料的pH值为9.0-11.0。
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