CN110699805A - 一种亚麻-棉竹节纱及其制备方法 - Google Patents

一种亚麻-棉竹节纱及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种亚麻‑棉竹节纱及其制备方法，首先对亚麻纤维进行加湿处理，提高亚麻纤维的回潮率，然后通过在开清棉处理中喷洒软化液，由于软化液与亚麻纤维的结合能力大于加湿液与亚麻纤维的结合能力，因此在开清棉的处理过程中，软化液替代油和加湿液，对亚麻纤维进行整体的软化处理，降低亚麻纤维的硬度，提高亚麻纤维的韧性，有利于后续的竹节纱的制备，降低竹节纱节长、节距和倍数的偏差。

Description

一种亚麻-棉竹节纱及其制备方法
技术领域
本发明涉及竹节纱技术领域，特别是指一种亚麻-棉竹节纱及其制备方法。
背景技术
花式纱线由于编制出的织物具有立体感增强、色彩更加丰富的缘故，而越来越受人们的喜爱，花式纱线的应用领域也逐渐增多，花式纱线被广泛地应用于各种服装面料以及装饰产品的开发，风格独特。花式纱线不仅在针织产品中广泛使用，在机织产品上的应用也得到较大发展，因此对花式纱线的开发也成为现阶段的研究研究热点。
在众多的花式纱线中，竹节纱由于具有很好的可设计性和品种多样性，是目前较为流行的花式纱线。目前竹节纱的制备多是采用竹节装置通过牵伸倍率的变化或多通道喂入不连续粗纱形成竹节的，且竹节纱的生产原料多是采用化纤类纤维，对于亚麻-棉天然纤维的竹节纱研究较少。
申请人根据多年对纺织纱线的研究发现，亚麻-棉竹节纱较少被开发的原因，主要是因为亚麻纤维本身的性能特点，在清梳工序加工中易被损伤，同时除杂较多，从而导致竹节纱节长、节距和倍数的偏差较大，不利于后续纺织品花纹的均匀性和立体性。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提出一种亚麻-棉竹节纱及其制备方法，通过对亚麻纤维的处理，以及后续纺纱过程工艺的改变，降低清梳工序对亚麻纤维的损伤和除杂较多，从而降低亚麻-棉竹节纱的节长、节距和倍数的偏差。
基于上述目的本发明提供的一种亚麻-棉竹节纱的制备方法，包括如下步骤：
亚麻纤维处理，将亚麻纤维进行加湿，并在温度20～30℃下浸润15～20h；
开清棉处理，将处理后的亚麻纤维和棉纤维按照2～5:1进行开清棉处理2～5次，同时在开清棉处理的过程中喷洒软化液，所述软化液与亚麻纤维的质量比为1.5～3.8:1，然后将混合纤维用保鲜膜包裹后放置4～8h；
后续处理，将经过开清棉处理的混合纤维依次经过梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒工序后，最得亚麻-棉竹节纱。
可选的，所述加湿的液体为体积比为4～15:1的水油混合物。
可选的，所述水油混合物中还含有0.01～0.05％的融合剂。
可选的，所述融合剂为聚乙烯醇。
可选的，所述开清棉处理中分批次进行亚麻纤维的添加，且添加亚麻纤维的量逐级递增，增幅为0.5～1倍，批次为3～6次。
可选的，所述软化液为浓度为0.2～1.5％的含酯基季铵盐Gemini阳离子型表面活性剂(DLEA)的油溶液。
可选的，所述梳棉的棉条定量为19.5～23g/5m、棉条张力为0.9～1.05倍，锡林速度300～340r/min，道夫速度17.5～20.7r/min，刺辊速度980～1050r/min。
可选的，所述并条采用嵌入式并条，所述嵌入式并条是指在并条的过程中，长条位于两边外侧，短条位于两边内侧，短条先与长条并条形成复合条，然后两个复合条再进行并条，且同一侧的短条和长条的间距2～5mm，短条之间的距离为8～12mm，长条间距为15～25mm。
一种亚麻-棉竹节纱，采用所述的制备方法制备而成。
可选的，所述竹节纱的节长为30～40mm，节距为60～100mm，倍数为亚麻纤维的2.3～2.8倍。
从上面所述可以看出，本发明提供的一种亚麻-棉竹节纱的制备方法，首先对亚麻纤维进行加湿处理，提高亚麻纤维的回潮率，同时在加湿液中加入油和聚乙烯醇，一方面为了润滑亚麻纤维，另一方面加湿液会浸入到亚麻纤维的内部，由于加湿液的浸入占据亚麻纤维内部的空隙，从而提升亚麻纤维的表面纹理，降低亚麻纤维的损坏，同时为后一步开清棉处理中软化液的进入提前占据位置，然后通过在开清棉处理中喷洒软化液，由于软化液与亚麻纤维的结合能力大于加湿液与亚麻纤维的结合能力，因此在开清棉的处理过程中，软化液替代油和加湿液，对亚麻纤维进行整体的软化处理，降低亚麻纤维的硬度，提高亚麻纤维的韧性，有利于后续的竹节纱的制备，降低竹节纱节长、节距和倍数的偏差。
同时在并条的过程中采用嵌入式并条，由于长条为短条的并入提供了一个良好并入的区域，能使短条很好的嵌入并成主纱条，有利于降低竹节纱的毛羽，提高成纱的强力，同时有利于提高纤维的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例嵌入式并条原理示意图。
1-长条，2-短条，3-复合条，4-三角区域。
具体实施方式
为下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
为了解决现有技术中亚麻-棉竹节纱在制备过程中，由于亚麻纤维脆硬、性质导致在纺纱制备的过程中亚麻易产生损坏而被过多的除杂，增加亚麻纤维的原料用量的问题，本发明提供的一种亚麻-棉竹节纱的制备方法，包括如下步骤：
亚麻纤维处理，将亚麻纤维进行加湿，并在温度20～30℃下浸润15～20h；
由于亚麻纤维的硬脆，如果回潮率低，会导致亚麻纤维的强力受到影响，在开清棉开松和混合过程中会造成亚麻纤维的断裂，采用加湿处理，提高亚麻纤维的回潮率，加湿液采用水、油和聚乙烯醇的混合液，一方面提高溶液的浓度，有利于提高加湿液浸入的速率润滑亚麻纤维，另一方面提高加湿液的浸入深度，加湿液会浸入到亚麻纤维的内部，由于加湿液的浸入占据亚麻纤维内部的空隙，从而提升亚麻纤维的表面纹理，和纤维内部的缓冲力，降低亚麻纤维的损坏。
开清棉处理，将处理后的亚麻纤维和棉纤维按照2～5:1进行开清棉处理2～5次，同时在开清棉处理的过程中喷洒软化液，所述软化液与亚麻纤维的质量比为1.5～3.8:1，然后将混合纤维用保鲜膜包裹后放置4～8h；
在开清棉处理的过程中喷洒乳化液，由于软化液与亚麻纤维的结合能力大于加湿液与亚麻纤维的结合能力，因此在开清棉的处理过程中，软化液替代油和加湿液，对亚麻纤维进行整体的软化处理，降低亚麻纤维的硬度，提高亚麻纤维的韧性，有利于后续的竹节纱的制备，降低竹节纱节长、节距和倍数的偏差。同时采用保鲜膜包裹放置，一方面防止软化液的挥发，另一方面加快软化液的吸收，缩短处理时间，提高生产效率。
后续处理，将经过开清棉处理的混合纤维依次经过梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒工序后，最得亚麻-棉竹节纱。
本发明选取的亚麻纤维的长度为38～40mm，棉纤维的20mm以下的短绒率为10％。
具体的，本发明实施例1提供的一种亚麻-棉竹节纱的制备方法，包括如下步骤：
亚麻纤维处理，将亚麻纤维进行加湿，加湿的液体为体积比为10:1的水油混合物，同时添加0.03％的聚乙烯醇融合剂，将溶液加热至聚乙烯醇完全融化，并超声混合均匀后，冷却至室温，用于加湿液体，加湿液体的添加量，以亚麻纤维回潮率达到12％为准，然后将加湿后的亚麻纤维置于温度20～30℃下浸润18h；有利于回潮率的稳定性；
开清棉处理，将处理后的亚麻纤维和棉纤维按照重量比为2～5:1进行开清棉处理3次，在此过程中，亚麻纤维的添加量采用分批次添加，且添加亚麻纤维的量逐级递增，增幅为0.8倍，批次为5次，其中，第一次开清棉处理添加3次，第二次和第三次开清棉处理各添加一次，亚麻纤维添加量多于棉纤维量，主要是考虑到亚麻纤维的损坏率，同时在开清棉处理的过程中喷洒浓度为0.85％的含酯基季铵盐Gemini阳离子型表面活性剂(DLEA)的油溶液，喷洒量与亚麻纤维的质量比为2.3:1，然后将混合纤维用保鲜膜包裹后放置5h；在开清棉出理的过程中采用“多松、少打”的工艺原则，降低亚麻纤维的破损率，清棉打手速度为500r/min清棉打手伸出肋条距离5.5mm，打手间歇下降2mm，打手与尘棒隔距进口12mm、出口16mm，第一次、第二次成卷不规定干定量，最后一次成卷干定量480～500g/m，重量不匀率控制在1.2％以下。
梳棉采用“轻定量、低速度、小张力”的工艺原则。亚麻纤维粗硬、抱合力差，若定量过大则分梳困难；但定量过轻则成网困难、破网严重、条子松散、断头多，因此宜将棉条定量控制19.5～23g/5m、棉条张力为0.9～1.05倍，锡林速度300～340r/min，道夫速度17.5～20.7r/min，刺辊速度980～1050r/min同时在梳棉机输出罗拉处加装剥棉装置，有利于棉条的输出和成形。
并条，亚麻纤维长度差异，为提高棉条的条干均匀度，先将梳棉后的混合纤维进行首次并条，并出数量相同的长条和短条，然后采用嵌入式并条，进行二次并条，嵌入式并条的工作原理如图1所示，首次并出的长条1位于两边外侧，短条2位于两边内侧，短条2先与长条1并条形成复合条3，然后两个复合条3再进行并条，通过合理地配置长条与短条的位置，并条过程中，外围长条可以为短条提供一个大的三角区域4，使得短条可以良好的嵌入并条且同一侧的短条和长条的间距2～5mm，短条之间的距离为8～12mm，长条间距为15～25mm。有利于降低竹节纱的毛羽，提高成纱的强力，同时有利于提高纤维的利用率。
粗纱，采用“轻定量、低速度、后区牵伸和捻系数偏大掌握”的工艺原则。主要工艺参数：后区牵伸1.2倍，捻系数135，干定量10.31g/10m，罗拉隔距8mm×8mm×11mm，前罗拉速度150r/min。相对湿度控制在60％左右以便于稳定生产。
细纱，细纱机上安装一种伺服电机竹节纱控制器，在无需改动细纱机上原有传动的情况下，只要按照竹节纱的工艺要求进行设置，就可以生产出满足质量要求的竹节纱。主要工艺参数：干定量14.5g/100m，前罗拉速度191.3r/min，罗拉隔距19mm×27mm，后区牵伸1.51倍，捻度39.15捻/10cm，钳口隔距4.0mm；竹节纱节粗2.5倍，节长35mm，节距80mm。
同时本发明实施例在实施例1的基础上，通过改变加湿液、软化液和亚麻纤维添加的工艺参数，提供了如下制备方法，工艺参数如表1～2所示。
表1不同加湿液工艺参数的制备方法
表2不同软化液工艺参数的制备方法
Figure BDA0002237672650000052
Figure BDA0002237672650000061
表1～2中未显示的其他工艺参数均同实施例1。
将上述实施例制备的亚麻-棉竹节纱进行节长、节距和倍数的抽查测量，抽查纱线的长度为1Km，每一个工艺参数的样品抽查3次，计算误差后取平均值，测试的结果见表3～4所示。
表3不同加湿液工艺参数节长、节距和倍数的误差值
Figure BDA0002237672650000062
从实施例1～6的数据显示，实施例1中的数据最优，水油的体积比为10:1，实施例7～9的数据是在保持水油比和浸润时长不变下测量的，数据显示融合剂含量为0.03％时数据较优，实施例10～14是在保持水油比和融合剂含量不变下测量的，数据显示浸润时长为18h，综合考虑成本是较优的参数，且浸润时长对节距的影响较小。
在保持加湿液较优参数不变的情况下，对实施例15～29的制备的纱线进行测量，测量的数据显示软化液的浓度为0.85％，添加量为2.3:1，放置时长5小时的状态最优，且放置时长对节长误差影响较小。
同时本发明在保持加湿液和软化液的最优条件下(实施例1)，分别提供了如下对比实施例：
对比例1采用文献(郝全利.亚麻/棉55/45 164tex竹节纱的开发实践[J].棉纺织技术,2013,41(3):177-178.)中的方法进行制备出亚麻-棉竹节纱。
对比例2，采用本发明实施例1的制备方法，但采用纯水作为加湿液。
对比例3，采用采用本发明实施例1的制备方法，但在开清棉的过程中，不进行喷洒软化剂。
采用上述相同的测试方法对实施例1、对比例1～3进行性能测试，测试结果如表4所示。
表4不同工艺节长、节距和倍数的误差值
Figure BDA0002237672650000071
从表中数据可以看出，在误差方便，本发明实施例1的性能较好，其次是对比例2，对比例1的性能最差，这可能是由于纯水作为加湿液，不利于亚麻纤维的吸收，亚麻纤维的硬度改善较小，同时软化液的加入有利于改善亚麻纤维的硬度和提高亚麻纤维的韧性，从而降低亚麻纤维的破损和断头。
同时采用毛羽测试仪、台式电子单纱强力机测试仪和条干均匀度测试分析仪对实施例1、对比例1～3进行纱线毛羽、成纱强度和条干均匀度进行测试。测试的结果如表5所示。
表5不同工艺竹节纱的性能
毛羽(根/m) 单纱强力(cN) 条干的均匀度/％
实施例1 0 1245 15.1
对比例1 3.8 1080 18.2
对比例2 0.8 1155 16.5
对比例3 2.1 1097 17.5
从表5的数据显示，实施例1的纱线性能较优，说明本发明的技术方案解决了现有技术中的问题，提高了制备亚麻-棉竹节纱的性能。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种亚麻-棉竹节纱的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
亚麻纤维处理，将亚麻纤维进行加湿，并在温度20～30℃下浸润15～20h；
开清棉处理，将处理后的亚麻纤维和棉纤维按照2～5:1进行开清棉处理2～5次，同时在开清棉处理的过程中喷洒软化液，所述软化液与亚麻纤维的质量比为1.5～3.8:1，然后将混合纤维用保鲜膜包裹后放置4～8h；
后续处理，将经过开清棉处理的混合纤维依次经过梳棉、并条、粗纱、细纱和络筒工序后，最得亚麻-棉竹节纱。
2.根据权利要求1所述的亚麻-棉竹节纱的制备方法，其特征在于，所述加湿的液体为体积比为4～15:1的水油混合物。
3.根据权利要求2所述的亚麻-棉竹节纱的制备方法，其特征在于，所述水油混合物中还含有0.01～0.05％的融合剂。
4.根据权利要求3所述的亚麻-棉竹节纱的制备方法，其特征在于，所述融合剂为聚乙烯醇。
5.根据权利要求1所述的亚麻-棉竹节纱的制备方法，其特征在于，所述开清棉处理中分批次进行亚麻纤维的添加，且添加亚麻纤维的量逐级递增，增幅为0.5～1倍，批次为3～6次。
6.根据权利要求1所述的亚麻-棉竹节纱的制备方法，其特征在于，所述软化液为浓度为0.2～1.5％的含酯基季铵盐Gemini阳离子型表面活性剂(DLEA)的油溶液。
7.根据权利要求1所述的亚麻-棉竹节纱的制备方法，其特征在于，所述梳棉的棉条定量为19.5～23g/5m、棉条张力为0.9～1.05倍，锡林速度300～340r/min，道夫速度17.5～20.7r/min，刺辊速度980～1050r/min。
8.根据权利要求1所述的亚麻-棉竹节纱的制备方法，其特征在于，所述并条采用嵌入式并条，所述嵌入式并条是指在并条的过程中，长条位于两边外侧，短条位于两边内侧，短条先与长条并条形成复合条，然后两个复合条再进行并条，且同一侧的短条和长条的间距2～5mm，短条之间的距离为8～12mm，长条间距为15～25mm。
9.一种亚麻-棉竹节纱，其特征在于，采用权利要求1～8任一所述的制备方法制备而成。
10.根据权利要求9所述的亚麻-棉竹节纱，其特征在于，所述竹节纱的节长为30～40mm，节距为60～100mm，倍数为亚麻纤维的2.3～2.8倍。
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