CN110172791A - 一种改善氨纶长丝强力的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改善氨纶长丝强力的加工方法。本发明首先将聚乙烯醇溶于水中在一定条件下制成浆液，然后将弹性氨纶丝进行预牵伸后，将氨纶丝在浆槽中浸渍，对其进行湿热加工处理，过压辊后焙烘，使得聚乙烯醇固化成膜，然后将氨纶长丝置于水中进行洗涤，得到强力改善的氨纶长丝。本发明所述的湿热加工方法操作简单、原料成本低，加工处理耗时短，能在普通浆纱机上完成对弹性氨纶丝的加工处理，同时改善氨纶丝的弹力不匀和强力损失而引起的张力不匀对后续加工带来的不良影响。

Description

一种改善氨纶长丝强力的加工方法
技术领域
本发明属于纺织加工技术领域，具体涉及一种改善氨纶长丝强力的加工方法。
背景技术
氨纶具有高度弹性，能够伸长到其自身6～7倍，但随外加张力的消失，氨纶能迅速恢复到初始状态，其分子结构为一个像链状的、柔软及可伸长性的聚氨基甲酸酯，通过与硬链段连接在一起而增强其特性。在纺织品的生产过程中，氨纶一般不单独使用，而是少量地掺入织物中。氨纶纤维既具有橡胶性能又具有纤维的性能，多数用于以氨纶为芯纱的包芯纱，称为弹力包芯纱，这种纱的主要特点，一是可获得良好的手感与外观，以天然纤维组成的外纤维吸湿性好；二是只用1～10％的氨纶长丝就可生产出优质的弹力纱；三是弹性百分率控制范围从10％到20％，能根据产品的用途，选择不同的弹性值。氨纶广泛被用来制作弹性编织物，如袜口、家具罩、滑雪衣、运动服、医疗织物、带类、军需装备、宇航服的弹性部分等。随着人们对织物提出的一系列新的要求，如重量轻、穿着舒适合身、质地柔软等，低纤度氨纶织物在合成纤维织物中所占的比例也越来越大。目前在市场上也有用氨纶裸体丝和氨纶与其它纤维合并加捻而成的加捻丝，主要用于各种经编、纬编织物，机织物和弹性布等弹性纤维分为两类：一类为聚酯链类；一为聚醚链类。聚酯类弹性纤维抗氧化、抗油性较强；聚醚类弹性纤维防霉性，抗洗涤剂较好。
目前氨纶因其优异的性质被广泛应用于各类纺织品，但是因氨纶丝回弹力极强，在一定程度上限制了应用。在浆纱过程中如果采用常规性浆纱工艺及浆料配方对该经纱进行时，上浆后的氨纶纱会产生严重的回弹问题，会直接影响后续各个工序的顺利完成。纱线的回弹和张力不匀会造成织造困难、无法织造或布面风格各异等的困局，使得无法进行面料正常的产业化。
在一种长丝包氨纶经纱的上浆工艺的发明专利中，该发明针对长丝包氨纶经纱的回弹力极强的特性，相应调整了上浆各个工序中的工艺参数，其主要保证长丝包氨纶经纱的上浆率和上将均匀度，防止长丝包氨纶经纱上浆后出现回弹问题。但操作过程复杂，浆纱过程中多使用高温高压，对氨纶的造成一定的弹性损失，同时无法控制经纱的弹性伸长的不均匀性，无法有效改善长丝包氨纶纱线张力不匀。在一种纺织纤维均匀上浆装置的发明专利中，该发明是通过改进传统的压浆组件，对纤维的两面同时进行辊压，增强纺织纤维对浆液的吸收，同时对纤维表面浆料进行抹平实现对浆料的吸收均匀。但是其需要对上浆的机器进行大幅度的改进，改造工艺复杂，将其用于弹性氨纶上浆时无法控制氨纶的弹性伸长，控制纱线张力，在氨纶上浆的过程中及容易造成上浆不匀。在棉涤混纺织物纱线的浆纱工艺的发明专利中，其上浆后纱线强力显著提高，纱线的保伸性能好，但是其不足之处在于浆料中成分过多，操作过程复杂，将其用于弹性氨纶上浆时容易造成上浆不匀。
目前在弹性氨纶丝的上浆过程耗时长，浆纱条件会对氨纶的造成一定的弹性损失，同时无法控制在浆纱过程当中不均匀的预伸长，因纱线上浆过程中伸长率不一致导致上浆不均匀，无法有效改善长丝包氨纶纱线张力不匀，影响后续加工过程，退浆后造成织物的布面不平整。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种改善氨纶长丝强力的加工方法，使得上浆过程耗时短，减少弹性氨纶丝的弹力损失，有效控制氨纶丝在上浆过程的弹性伸长不同，改善氨纶长丝的强力，减少不均匀的预伸长。
本发明提供的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，按以下步骤进行：
S1浆液的配制：
将水加入调浆桶，恒温搅拌的过程中缓慢加入聚乙烯醇、表面活性剂和柔软剂，直至聚乙烯醇溶解，得到浆液；
S2氨纶长丝的预牵伸：
将氨纶长丝分别通过两对牵伸辊后得到预牵伸氨纶长丝；
S3预牵伸氨纶长丝的湿热处理：
将经步骤S1配置而成的浆液倒入浆槽中，将经步骤S2预牵伸处理后的氨纶长丝浸渍在浆槽中并匀速通过浆槽的压辊后进行焙烘，使得聚乙烯醇固化成膜；
S4后处理：
将经步骤S3湿热处理后的氨纶长丝置于水中进行洗涤，直到氨纶长丝表明的聚乙烯醇膜溶解，得到强力改善的氨纶长丝。
作为本发明的进一步改进，所述的聚乙烯醇的聚合度为500～2000。
作为本发明的进一步改进，所述的柔软剂为牛脂。
作为本发明的进一步改进，所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠或硬脂酸钠中的一种。
作为本发明的进一步改进，其中聚乙烯醇的质量分数为10％～35％，表面活性剂的质量分数为1％～5％，柔软剂的浓度为1％～3％，搅拌温度为60～80℃，搅拌时间为4～8h，搅拌速率为300～800r/min
作为本发明的进一步改进，所述第一对牵伸辊的速率范围为50m/min～200m/min，第二对牵伸辊的速率范围为100m/min～600m/min。
作为本发明的进一步改进，所述的氨纶长丝的牵伸倍数是1～4倍。
作为本发明的进一步改进，上浆后预牵伸氨纶长丝的带液量为100％～300％，焙烘温度为60～100℃，焙烘时间为1～10min。
作为本发明的进一步改进，在后处理时，洗涤温度为60～80℃，洗涤时间为5～20min。
作为本发明的进一步改进，所述的氨纶长丝的规格为90～270丹尼尔。
有益效果
1.本发明采用聚乙烯醇对弹性氨纶丝进行上浆，由于聚乙烯醇具有良好的粘结性，所以能够很好的附着在弹性氨纶丝上，使得上浆过程耗时短。
2.氨纶丝经过预牵伸后上浆能够有效的改善其在加工过程中形成的牵伸不匀，降低弹性氨纶丝在其伸长率不一致的区域造成加工困难。
3.与原始氨纶相比，本发明中，经过压辊后能够使聚乙烯醇浆液很好的进入到氨纶束丝之间，使得氨纶丝束内部浸透，丝束的集束性改善，耐磨性增强，强力增加。
4.本发明中保证氨纶长丝相同伸长的过程中进行湿热处理，减少加工过程中伸长不匀率，减少其弹力损失，改善弹性氨纶丝的强力，同时改善氨纶丝的弹力不匀而引起的张力不匀对后续加工带来的不良影响，克服了现有技术的缺陷。
5.本发明所述的湿热加工方法操作简单、原料成本低，加工处理耗时短，能在普通浆纱机上完成对弹性氨纶丝的湿热加工处理。
附图说明
图1为改善氨纶长丝强力的加工方法流程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
下面通过具体的实施例子并结合参数表对本发明做进一步的详细描述。
以下具体实施方式中，通过测定断裂伸长率和断裂强力两个参数对本发明改善氨纶长丝强力方法的PVA上浆氨纶强力进行说明。
其中，纤维拉伸到断裂时的伸长率，叫断裂伸长率，用e表示，单位为百分数(％)。断裂伸长率可表示纤维承受最大负荷时的伸长变形能力。
e＝(La-L0)/L0，其中e为断裂伸长率，L0为试样原来长，La试样拉断时的长度。
断裂强力是指按所规定的条件进行测试，拉伸纤维至断裂，取其至断裂时最低值的力，以牛顿表示。
实施例1
一种改善氨纶长丝强力的加工方法，包括如下步骤：
S1浆液的配制：将水倒入500mL调浆桶在水浴锅中加热至80℃，80℃搅拌的过程中缓慢加入聚乙烯醇、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠表面活性剂和柔软剂，500r/min搅拌4h直至聚乙烯醇溶解，得到浆液，其中聚乙烯醇的质量分数为10％，表面活性剂的质量分数为1％，柔软剂的浓度为1％；
S2氨纶长丝的预牵伸：将270丹尼尔氨纶长丝分别通过两对牵伸辊后得到预牵伸氨纶长丝，其中第一对牵伸辊的速率为50m/min，第二对牵伸辊的速率为150m/min，氨纶长丝的牵伸倍数为3倍；
S3预牵伸氨纶长丝的湿热处理：浆液保温在80℃，将预牵伸处理后的氨纶长丝浸渍在浆槽中并匀速通过浆槽的压辊后90℃焙烘，焙烘时间6h，其中，预牵伸氨纶长丝的带液量为123％；
S4后处理：湿热处理后的氨纶长丝放到水中进行洗涤，得到成品，其中，洗涤温度为60℃。
将实施例1所得PVA上浆氨纶与原始氨纶进行强力性能比较，如表1所示，结果表明，PVA上浆氨纶的断裂伸长率高于原始氨纶，断裂强力高于原始氨纶，证明PVA上浆氨纶的强力得到了一定的改善。
表1
指标 实施例1PVA上浆氨纶 原始氨纶
断裂伸长率/％ 559.782 555.580
断裂强力/N 1.400 1.306
实施例2-11
实施例2-11提供一种改善氨纶长丝强力的加工方法，与实施例1相比，不同之处在于，改变步骤S1中聚乙烯醇和表面活性剂的质量分数，以及柔顺剂的浓度，具体用量如表2所示。
表2
将实施例1-11所得PVA上浆氨纶进行强力性能参数进行比较，结果由表2所示。
实施例2-5的PVA上浆氨纶进行强力性能数据由表2所示，由表中结果可知，聚乙烯醇的质量分数越大，断裂伸长率和断裂强力也越大。
实施例3、实施例6-8的PVA上浆氨纶进行强力性能数据由表2所示，由表中结果可知，表面活性剂的质量分数越大，断裂伸长率和断裂强力也越大。
实施例9-11的PVA上浆氨纶进行强力性能数据由表2所示，由表中结果可知，柔顺剂的浓度越大，断裂伸长率和断裂强力也越大。
由表2所示，在实施例1-11中，实施例5为最优实施例。在实施例5中，聚乙烯醇的质量分数是35％，表面活性剂的质量分数是3％，柔顺剂的浓度是2％，在此条件下，断裂伸长率和断裂强力分别为568.000％和1.500N，都处于最大值。而原始氨纶的断裂伸长率和断裂强力分别为555.580％和1.306N，与原始氨纶相比，实施例5的PVA上浆氨纶强力性能参数更高，证明PVA上浆氨纶的强力得到了改善。
实施例12-19
实施例12-19提供一种改善氨纶长丝强力的加工方法，与实施例1相比，不同之处在于，改变步骤S1中搅拌温度、搅拌时间和搅拌速率，具体方式如表3所示。
表3
将实施例12-19所得PVA上浆氨纶进行强力性能参数进行比较，结果由表3所示。
实施例12-13的PVA上浆氨纶进行强力性能数据由表3所示，由表中结果可知，搅拌温度升高，断裂伸长率和断裂强力也变大。
实施例13-16的PVA上浆氨纶进行强力性能数据结果由表3所示，由表中结果可知，搅拌时间增加，断裂伸长率和断裂强力也变大。
实施例13、实施例17-19的PVA上浆氨纶进行强力性能数据结果由表3所示，由表中结果可知，搅拌速度越大，断裂伸长率和断裂强力也越大。
由表3所示，在实施例12-19中，实施例19为最优实施例。在实施例19中，搅拌温度是70℃，搅拌时间是6h，搅拌速率800r/min，在此条件下，断裂伸长率和断裂强力分别为562.70％和1.45N，都处于最大值。而原始氨纶的断裂伸长率和断裂强力分别为555.580％和1.306N，与原始氨纶相比，实施例19的PVA上浆氨纶强力性能参数更高，证明PVA上浆氨纶的强力得到了改善。
实施例20-29
实施例20-29提供一种改善氨纶长丝强力的加工方法，与实施例1相比，不同之处在于，改变步骤S3中长丝待液量、焙烘温度和焙烘时间，具体方式如表4所示。
表4
将实施例20-29所得PVA上浆氨纶进行强力性能参数进行比较，结果由表4所示。
实施例20-22的PVA上浆氨纶进行强力性能数据结果由表4所示，由表中结果可知，长丝带液量越大，断裂伸长率和断裂强力也越大。
实施例21、实施例23-26的PVA上浆氨纶进行强力性能数据结果由表4所示，由表中结果可知，焙烘温度升高，断裂伸长率和断裂强力下降。
实施例21、实施例27-29的PVA上浆氨纶进行强力性能数据结果由表4所示，由表中结果可知，焙烘时间越长，断裂伸长率和断裂强力也越大。
由表4所示，在实施例20-29中，实施例29为最优实施例。在实施例29中，长丝待液量是200％，焙烘温度是80℃，焙烘时间是10h,在此条件下，断裂伸长率和断裂强力分别为568.90％和1.53N，都处于最大值。而原始氨纶的断裂伸长率和断裂强力分别为555.580％和1.306N，与原始氨纶相比，实施例29的PVA上浆氨纶强力性能参数更高，证明PVA上浆氨纶的强力得到了改善。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1浆液的配制：
将水加入调浆桶，恒温搅拌的过程中缓慢加入聚乙烯醇、表面活性剂和柔软剂，直至聚乙烯醇溶解，得到浆液；
S2氨纶长丝的预牵伸：
将氨纶长丝分别通过两对牵伸辊后得到预牵伸氨纶长丝；
S3预牵伸氨纶长丝的湿热处理：
将经步骤S1配置而成的浆液倒入浆槽中，将经步骤S2预牵伸处理后的氨纶长丝浸渍在浆槽中并匀速通过浆槽的压辊后进行焙烘，使得聚乙烯醇固化成膜；
S4后处理：
将经步骤S3湿热处理后的氨纶长丝置于水中进行洗涤，直到氨纶长丝表明的聚乙烯醇膜溶解，得到强力改善的氨纶长丝。
2.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：所述的聚乙烯醇的聚合度为500～2000。
3.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：在步骤S1中，所述的柔软剂为牛脂。
4.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：在步骤S1中，所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠或硬脂酸钠中的一种。
5.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：在步骤S1中，聚乙烯醇的质量分数为10％～35％，表面活性剂的质量分数为1％～5％，柔软剂的浓度为1％～3％，搅拌温度为60～80℃，搅拌时间为4～8h，搅拌速率为300～800r/min 。
6.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：在步骤S2中，所述第一对牵伸辊的速率范围为50m/min～200m/min，第二对牵伸辊的速率范围为100m/min～600m/min。
7.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：在步骤S2中，所述的氨纶长丝的牵伸倍数是1～4倍。
8.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：在步骤S3中，上浆后预牵伸氨纶长丝的带液量为100％～300％，焙烘温度为60～100℃，焙烘时间为1～10min。
9.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：在步骤S4中，洗涤温度为60～80℃，洗涤时间为5～20min。
10.如权利要求1所述的一种改善氨纶长丝强力的加工方法，其特征在于：所述的氨纶长丝的规格为90～270丹尼尔。
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