CN109825928B - 消防用阻燃织物的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了消防用阻燃织物的生产方法，将线密度为1.70 dtex、平均长度为39mm、断裂强力为7.52cN、断裂伸长率为16.84%、断裂强度为3.58cN/dtex、质量比电阻为4.76×1012Ω·g/cm2、回潮率为1.178%的聚酰亚胺纤维依次经棉纺工艺流程的梳棉、并条、粗纱工序加工制得聚酰亚胺粗纱，而后将聚酰亚胺粗纱直接经细纱工序后经热水浴制得线密度为14.8×2tex聚酰亚胺纯纺双股线，最后将14.8×2tex聚酰亚胺纯纺双股线作为经纱和纬纱、组织结构选用4/4方平组织，经织造工序制得所需的消防用阻燃织物。
Description
技术领域
本发明属于纺织技术领域，涉及一种环锭纺纱新方法，具体为消防用阻燃织物的生产方法。
背景技术
聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200～300℃，无明显熔点，高绝缘性能，103赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004～0.007。聚酰亚胺是指主链上含有酰亚胺环(-CO-NH-CO-)的一类聚合物，其中以含有酞酰亚胺结构的聚合物最为重要。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。上世纪60年代，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用列入21世纪最有希望的工程塑料之一。但是，目前针对该聚酰亚胺短纤的纯纺纱生产还不成熟，从而制约了该种高分子材料在服装民用领域的推广使用。
发明内容
解决的技术问题：为了克服现有技术的不足，本发明通过经纬纱选用14.8×2tex聚酰亚胺纯纺双股线、组织结构选用4/4方平组织，实现满足消防用强力和阻燃需求的阻燃织物的生产，从而为该类纤维在服装民用领域的推广使用奠定织物基础。鉴于此，本发明提供了消防用阻燃织物的生产方法。
技术方案：消防用阻燃织物的生产方法，将线密度为1.70dtex、平均长度为39mm、断裂强力为7.52cN、断裂伸长率为16.84％、断裂强度为3.58cN/dtex、质量比电阻为4.76×1012Ω·g/cm2、回潮率为1.178％的聚酰亚胺纤维依次经棉纺工艺流程的梳棉、并条、粗纱工序加工制得聚酰亚胺粗纱，而后将聚酰亚胺粗纱直接经细纱工序后经热水浴制得线密度为14.8×2tex聚酰亚胺纯纺双股线，最后将14.8×2tex聚酰亚胺纯纺双股线作为经纱和纬纱，经织造工序制得所需的消防用阻燃织物，具体包括以下步骤：
第一步，聚酰亚胺梳棉工序，采用青岛纺机FA201梳棉机将聚酰亚胺纤维加工制得聚酰亚胺生条；为减少对纤维的损伤，适当的增加刺辊和给棉板的隔距，同时适当抬高给棉板，增加梳理工艺长度；聚酰亚胺纤维表面光滑，纤维之间抱合力较差，将道夫、锡林隔距适当减小，同时还要保证针布的优良性能，增强对聚酰亚胺纤维的分梳效果，提高纤维的伸直度；
第二步，聚酰亚胺并条工序，采用JWF1310型并条机将聚酰亚胺生条加工制得聚酰亚胺熟条，并条工序的任务是将梳棉机出来的生条进行并合、牵伸、混合、成条，主要由喂入、牵伸、成型卷绕三部分组成，选用JWF1310型并条机，牵伸形式为三上三下压力棒加导向上罗拉曲线牵伸，喂入的聚酰亚胺生条先经后区预牵伸，然后进入前区主牵伸，压力棒在主牵伸区内主要起加强控制浮游纤维作用，从而有利于提高牵伸质量，聚酰亚胺生条含有短绒，形态差异较多，因此在此道工序中进一步清除杂质，改善纤维的伸直平行度，确保最终成纱质量的稳定；并条工序采用“重加压，低速度”工艺原则，以降低聚酰亚胺生条的重量不匀率，保证最终成纱中纤维的均匀分布，提高纤维的伸直度；由于采用的是普梳系统，聚酰亚胺生条的重量不匀较大，为保证制得的聚酰亚胺熟条的条干均匀度，采用3台并条机、两道并条，制得所需的聚酰亚胺熟条；
第三步，聚酰亚胺粗纱工序，采用FA458型粗纱机将聚酰亚胺熟条加工制得聚酰亚胺粗纱，粗纱中采用2根聚酰亚胺熟条喂入，粗纱工序的任务主要是对并条后熟条进行低比例牵伸，进一步提高纤维的分离程度，使细纱工序顺利进行；粗纱工序采用“轻定量，高捻度，低速度，紧隔距，小张力”的工艺原则，由于聚酰亚胺纤维回潮率小、静电大，容易缠绕胶辊，捻度低时还会出现粗纱松烂现象，因此在粗纱工序中，适当增加胶辊压力，减少钳口隔距，做好防静电措施；另外聚酰亚胺纤维表面较光滑，适当增加粗纱捻系数，以增加纤维间的抱合力，减少粗纱因意外伸长而导致条干恶化的情况；
第四步，聚酰亚胺细纱工序，采用EJM128K型细纱机将聚酰亚胺粗纱加工制得聚酰亚胺细纱，细纱工序中采用2根聚酰亚胺粗纱由细纱机的后牵伸罗拉对喂入，喂入的两根粗纱经牵伸系统的牵伸作用后分别输出得到完全相同的第一聚酰亚胺须条和第二聚酰亚胺须条，第一聚酰亚胺须条和第二聚酰亚胺须条经加捻合股制得聚酰亚胺细纱，细纱工序是纺纱流程中最重要的一个工序，细纱工序采用“大隔距、中捻度、重加压、中弹中厚胶辊、中速度、小后区牵伸、小钳口、合适的温湿度”的原则；工艺上必须注意牵伸区的合理分配，加压、罗拉隔距等要与牵伸力相适应；另外要选择合适的锭速、合理的钢领钢丝圈，使成纱稳定；同时，还要合理设计牵伸工艺，有效控制短纤维；
第五步，聚酰亚胺股线工序，采用EJM128K型细纱机将聚酰亚胺细纱加工制得聚酰亚胺双股线，细纱工序中采用1根维纶粗纱由细纱机的后牵伸罗拉对喂入，喂入的维纶经牵伸系统的牵伸作用后经前罗拉牵伸对输出得到维纶须条，两根完全相同的第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱分别由细纱机的前牵伸罗拉对喂入，且喂入的第一聚酰亚胺细纱在前牵伸罗拉对的按压点位于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点的左侧、喂入的第二聚酰亚胺细纱在前牵伸罗拉对的按压点位于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点的右侧，且第一聚酰亚胺细纱在前牵伸罗拉对的按压点位于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点和第二聚酰亚胺细纱在前牵伸罗拉对的按压点位于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点关于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点呈左右对称，经前罗拉牵伸对共同按压输出的第一聚酰亚胺细纱、维纶须条、第二聚酰亚胺细纱经加捻合股制得聚酰亚胺/维纶复合纱，加捻合股过程中，在加捻捻度的作用下，第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱分别从左侧和右侧对维纶须条进行对称包缠，同时维纶须条内的纤维发生内外的转移作用，使得维纶须条加捻成具有一定捻度的维纶细纱，第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱包缠在维纶细纱上，从而得到聚酰亚胺/维纶复合纱，经制得的聚酰亚胺/维纶复合纱放入到热水浴中，使得复合纱中的维纶细纱内的维纶纤维完全溶解，从而制得所需的聚酰亚胺双股线，制得的聚酰亚胺双股线中第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱相互包缠，且包缠捻度的方向与第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱捻度方向保持一致；
第六步，聚酰亚胺织造工序，将所制得的聚酰亚胺双股线经织造工序制得经密为315根/10cm、纬密为276根/10cm、厚度为0.45mm、经纬向拉伸断裂强力都大于1000N的同时满足消防用所需的强力和阻燃双需求的阻燃织物，方平组织结构的织物相较于平纹织物，每个组织循环有更多相交的组织点，在织物撕裂过程中，形成了纱线的受力三角区，方平组织由于每个组织循环穿插两根及两根纱线以上，相比于平纹组织的一根纱线的断裂强度大幅提升，同时由于组织交点更多，纱线的受力三角形角度增加，从而使得织物能够承受更大的撕裂强力。
优选的，经纱和纬纱的组织结构选用4×4方平组织。
优选的，3台并条机中的并合数均为8根，罗拉隔距均为10mm、16mm，机械牵伸效率均为0.98。
优选的，并条机各部分牵伸张力均采用如下设置：压力辊至前罗拉1.029倍，中罗拉至后罗拉1.31倍，后罗拉至给棉罗拉1.0145倍。
优选的，第一道并条采用2台并条机，且2台并条机采用完全相同的生产工艺。
优选的，第1台并条机上均采用8根聚酰亚胺生条喂入，制得第一聚酰亚胺条，第2台并条机上均采用8根聚酰亚胺生条喂入，制得第二聚酰亚胺条。
优选的，由于并条工序中出现聚酰亚胺纤维卷绕胶辊和罗拉现象，因此在第一道并条过程中对喂入的聚酰亚胺生条进行喷油雾处理，喷油雾处理采用的雾剂中油和水的比例为1:10，以降低纤维的摩擦。
优选的，第二道并条采用1台并条机，且采用4根第一聚酰亚胺条和4根第二聚酰亚胺条共同喂入，且喂入的第一聚酰亚胺条和第二聚酰亚胺条采用交错排列。
优选的，第三步中设置车间湿度为60-65％，以提高粗纱条干均匀度。
优选的，第四步中采用胶圈工艺作为牵伸工艺。
有益效果：本发明所述消防用阻燃织物的生产方法通过经纬纱选用14.8×2tex聚酰亚胺纯纺双股线、组织结构选用4/4方平组织，实现满足消防用强力和阻燃需求的阻燃织物的生产，从而为该类纤维在服装民用领域的推广使用奠定织物基础。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
第一步、梳棉：采用如下工艺参数
表1梳棉速度工艺参数
表2梳棉牵伸工艺参数
第二步、并条：采用如下工艺参数
表3并条机工艺参数
第三步、粗纱：采用如下工艺参数
表4粗纱的主要工艺参数配置
第四步、细纱：采用如下工艺参数
表5细纱主要工艺参数表
所生产的聚酰亚胺细纱的性能如下：
表6拉伸性能
表7条干和毛羽
所生产的消防用阻燃织物的性能如下：
表8拉伸断裂强力
表9织物的撕裂断裂强力
表10织物的阻燃性
Claims (1)
1.消防用阻燃织物的生产方法，其特征在于，将线密度为1.70dtex、平均长度为39mm、断裂强力为7.52cN、断裂伸长率为16.84％、断裂强度为3.58cN/dtex、质量比电阻为4.76×1012Ω·g/cm2、回潮率为1.178％的聚酰亚胺纤维依次经棉纺工艺流程的梳棉、并条、粗纱工序加工制得聚酰亚胺粗纱，而后将聚酰亚胺粗纱直接经细纱工序后经热水浴制得线密度为14.8×2tex聚酰亚胺纯纺双股线，最后将14.8×2tex聚酰亚胺纯纺双股线作为经纱和纬纱，经织造工序制得所需的消防用阻燃织物，具体包括以下步骤：
第一步，聚酰亚胺梳棉工序，采用青岛纺机FA201梳棉机将聚酰亚胺纤维加工制得聚酰亚胺生条；为减少对纤维的损伤，适当的增加刺辊和给棉板的隔距，同时适当抬高给棉板，增加梳理工艺长度；聚酰亚胺纤维表面光滑，纤维之间抱合力较差，将道夫、锡林隔距适当减小，同时还要保证针布的优良性能，增强对聚酰亚胺纤维的分梳效果，提高纤维的伸直度；
第二步，聚酰亚胺并条工序，采用JWF1310型并条机将聚酰亚胺生条加工制得聚酰亚胺熟条，并条工序的任务是将梳棉机出来的生条进行并合、牵伸、混合、成条，由喂入、牵伸、成型卷绕三部分组成，选用JWF1310型并条机，牵伸形式为三上三下压力棒加导向上罗拉曲线牵伸，喂入的聚酰亚胺生条先经后区预牵伸，然后进入前区主牵伸，压力棒在主牵伸区内起加强控制浮游纤维作用，从而有利于提高牵伸质量，聚酰亚胺生条含有短绒，形态差异多，因此在此道工序中进一步清除杂质，改善纤维的伸直平行度，确保最终成纱质量的稳定；由于采用的是普梳系统，聚酰亚胺生条的重量不匀大，为保证制得的聚酰亚胺熟条的条干均匀度，采用3台并条机、两道并条，制得所需的聚酰亚胺熟条；
第三步，聚酰亚胺粗纱工序，采用FA458型粗纱机将聚酰亚胺熟条加工制得聚酰亚胺粗纱，粗纱中采用2根聚酰亚胺熟条喂入，粗纱工序的任务是对并条后熟条进行低比例牵伸，进一步提高纤维的分离程度，使细纱工序顺利进行；由于聚酰亚胺纤维回潮率小、静电大，容易缠绕胶辊，捻度低时还会出现粗纱松烂现象，因此在粗纱工序中，增加胶辊压力，减少钳口隔距，做好防静电措施；另外聚酰亚胺纤维表面光滑，增加粗纱捻系数，以增加纤维间的抱合力，减少粗纱因意外伸长而导致条干恶化的情况；
第四步，聚酰亚胺细纱工序，采用EJM128K型细纱机将聚酰亚胺粗纱加工制得聚酰亚胺细纱，细纱工序中采用2根聚酰亚胺粗纱由细纱机的后牵伸罗拉对喂入，喂入的两根粗纱经牵伸系统的牵伸作用后分别输出得到完全相同的第一聚酰亚胺须条和第二聚酰亚胺须条，第一聚酰亚胺须条和第二聚酰亚胺须条经加捻合股制得聚酰亚胺细纱；工艺上必须注意牵伸区的合理分配，加压、罗拉隔距要与牵伸力相适应；另外要选择合适的锭速、合理的钢领钢丝圈，使成纱稳定；同时，还要合理设计牵伸工艺，有效控制短纤维；
第五步，聚酰亚胺股线工序，采用EJM128K型细纱机将聚酰亚胺细纱加工制得聚酰亚胺双股线，细纱工序中采用1根维纶粗纱由细纱机的后牵伸罗拉对喂入，喂入的维纶经牵伸系统的牵伸作用后经前罗拉牵伸对输出得到维纶须条，两根完全相同的第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱分别由细纱机的前牵伸罗拉对喂入，且喂入的第一聚酰亚胺细纱在前牵伸罗拉对的按压点位于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点的左侧、喂入的第二聚酰亚胺细纱在前牵伸罗拉对的按压点位于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点的右侧，且第一聚酰亚胺细纱在前牵伸罗拉对的按压点位于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点和第二聚酰亚胺细纱在前牵伸罗拉对的按压点位于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点关于维纶须条在前牵伸罗拉对的按压点呈左右对称，经前罗拉牵伸对共同按压输出的第一聚酰亚胺细纱、维纶须条、第二聚酰亚胺细纱经加捻合股制得聚酰亚胺/维纶复合纱，加捻合股过程中，在加捻捻度的作用下，第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱分别从左侧和右侧对维纶须条进行对称包缠，同时维纶须条内的纤维发生内外的转移作用，使得维纶须条加捻成具有一定捻度的维纶细纱，第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱包缠在维纶细纱上，从而得到聚酰亚胺/维纶复合纱，经制得的聚酰亚胺/维纶复合纱放入到热水浴中，使得复合纱中的维纶细纱内的维纶纤维完全溶解，从而制得所需的聚酰亚胺双股线，制得的聚酰亚胺双股线中第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱相互包缠，且包缠捻度的方向与第一聚酰亚胺细纱和第二聚酰亚胺细纱捻度方向保持一致；
第六步，聚酰亚胺织造工序，将所制得的聚酰亚胺双股线经织造工序制得经密为315根/10cm、纬密为276根/10cm、厚度为0.45mm、经纬向拉伸断裂强力都大于1000N的同时满足消防用所需的强力和阻燃双需求的阻燃织物，方平组织结构的织物相较于平纹织物，每个组织循环有更多相交的组织点，在织物撕裂过程中，形成了纱线的受力三角区，方平组织由于每个组织循环穿插两根以上纱线，相比于平纹组织的一根纱线的断裂强度大幅提升，同时由于组织交点更多，纱线的受力三角形角度增加，从而使得织物能够承受更大的撕裂强力；经纱和纬纱的组织结构选用4×4方平组织；3台并条机中的并合数均为8根，罗拉隔距均为10mm、16mm，机械牵伸效率均为0.98；并条机各部分牵伸张力均采用如下设置：压力辊至前罗拉1.029倍，中罗拉至后罗拉1.31倍，后罗拉至给棉罗拉1.0145倍；第一道并条采用2台并条机，且2台并条机采用完全相同的生产工艺；第1台并条机上均采用8根聚酰亚胺生条喂入，制得第一聚酰亚胺条，第2台并条机上均采用8根聚酰亚胺生条喂入，制得第二聚酰亚胺条；由于并条工序中出现聚酰亚胺纤维卷绕胶辊和罗拉现象，因此在第一道并条过程中对喂入的聚酰亚胺生条进行喷油雾处理，喷油雾处理采用的雾剂中油和水的比例为1:10，以降低纤维的摩擦；第二道并条采用1台并条机，且采用4根第一聚酰亚胺条和4根第二聚酰亚胺条共同喂入，且喂入的第一聚酰亚胺条和第二聚酰亚胺条采用交错排列；第三步中设置车间湿度为60-65％，以提高粗纱条干均匀度；第四步中采用胶圈工艺作为牵伸工艺；其中，第一步、梳棉：采用如下工艺参数
表1梳棉速度工艺参数
表2梳棉牵伸工艺参数
第二步、并条：采用如下工艺参数
表3并条机工艺参数
第三步、粗纱：采用如下工艺参数
表4粗纱的主要工艺参数配置
第四步、细纱：采用如下工艺参数
表5细纱主要工艺参数表
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Country Status (1)
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