CN110747549A - 一种聚乳酸与天丝混纺纱线及纺纱方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纺织技术领域,具体公开了一种聚乳酸与天丝混纺纱线,同时还公开了一种该混纺纱线的纺纱方法。该聚乳酸与天丝混纺纱线是由聚乳酸短纤与天丝短纤混纺而成,聚乳酸短纤与天丝短纤分别经清花工序、梳棉工序处理,之后再依次通过并条工序、粗纱工序、细纱工序、络筒工序、并纱工序、倍捻工序混纺制得所述混纺纱线。本发明提供的混纺纱线,通过选定合适的聚乳酸短纤比电阻及含油率,并通过混纺工艺及工艺参数的合理优选,有效解决了梳棉成网困难,并条绕皮辊、绕罗拉,细纱断头高,成纱黑板棉结高,条干差,络筒工序接头困难及倍捻工序不能正常捻线等在混纺过程中出现的一系列问题,实现了聚乳酸与天丝混纺纱线的批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域,特别是涉及一种聚乳酸与天丝混纺纱线,同时还涉及该混纺纱线的纺纱方法。
背景技术
聚乳酸纤维以完全可生物降解而著称,对人体没有毒害,对环境也没有任何污染,是21世纪新一代“绿色”纤维。聚乳酸纤维具有良好的生物相容性和生物可吸收性,可以作为医用材料应用到医疗领域。同时,聚乳酸纤维集天然纤维和合成纤维的优点于一身,具有优越的服用性能,如聚乳酸纤维具有极好的悬垂性、滑爽性、导湿透气性、良好的耐热性和抗螨抗紫外线功能,并富有光泽和弹性,因此在服装面料、家用服饰材料、非织造材料等领域也具有广阔的应用发展前景。
但是,聚乳酸纤维又具有其特殊性,例如聚乳酸纤维的玻璃化温度低,耐高温性差,静电严重、可纺性差、刚性较大、包合力弱,因此其高支纯纺、混纺生产难度大,具体包括在梳棉工序成网困难,假性棉结多;并条工序缠绕皮辊、罗拉严重;细纱工序断头多,车速低,成纱棉结高、条干差;络筒工序接头困难;倍捻工序不能正常捻线;以上问题导致了采用聚乳酸纤维纺纱难度极大,难以正常生产。目前国内外还未实现大批量甚至小量聚乳酸纤维高支纯纺、混纺纱线的生产。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种聚乳酸与天丝混纺纱线,同时提供一种聚乳酸与天丝混纺纱线的纺纱方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:一种聚乳酸与天丝混纺纱线,所述混纺纱线由聚乳酸短纤与天丝短纤混纺而成,所述聚乳酸短纤与天丝短纤的质量配比为(60~70)∶(30~40)。
优选地,所述聚乳酸短纤与天丝短纤的质量配比为65∶35。
进一步优选地,所述聚乳酸短纤的比电阻为2.6×106Ω﹒cm,含油率0.5~0.6%;所述天丝短纤的比电阻为1.5×107Ω﹒cm,含油率0.2~0.3%。聚乳酸短纤所含油优选为美国Goulston PS-6511或PS-9725聚乳酸油剂;天丝短纤所含油优选为日本HONOL GA或HONOLMGR-A油剂。
更优选地,所述聚乳酸短纤的细度为1~1.4旦,长度36~40毫米,断裂强度3.5~3.7cn/dtex,断裂伸长率30%~35%;所述天丝短纤的细度为1~1.4旦,长度36~40毫米,断裂强度4.5~4.7cn/dtex,断裂伸长率20%~25%。
本发明提供的一种混纺纱线的纺纱方法,所述聚乳酸短纤与所述天丝短纤分别经清花工序、梳棉工序处理,之后再依次通过并条工序、粗纱工序、细纱工序、络筒工序、并纱工序、倍捻工序混纺制得混纺纱线。
优选地,本发明提供的混纺纱线的纺纱方法,包括以下步骤:
(1)清花工序,将聚乳酸短纤与天丝短纤分别处理得到聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷,聚乳酸短纤卷的成卷定量为380~390克/米,天丝短纤卷的成卷定量为375~385克/米;
(2)梳棉工序,将聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷分别处理得到聚乳酸梳棉生条和天丝梳棉生条,所述聚乳酸梳棉生条的定量为18.0~18.5克/5米,天丝梳棉生条的定量为16.3~16.7克/5米;
(3)并条工序,采用二道并和工艺制得熟条,头并采用聚乳酸梳棉生条5根、天丝梳棉生条3根,头并条设计定量为16.5~17.5克/5米,二并并合数为8根,采用头并条并合,设计定量15.5~16.5克/5米;
(4)粗纱工序,将得到的熟条制成粗纱,所述粗纱设计定量3.5~3.7克/10米;
(5)细纱工序,将粗纱制成细纱,所述细纱设计定量0.705~0.708克/100米;
(6)络筒工序,将细纱处理得到筒子纱;
(7)并纱工序,两根纱喂入,卷绕速度345~355m/min;
(8)倍捻工序,捻向为S捻,捻系数385~395,锭速7950~8050r/min。
进一步优选地,所述清花工序采用抓棉机、混棉机、开棉机、给棉机、清棉机、成卷机依次处理,将聚乳酸短纤与天丝短纤分别处理得到聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷;其中,所述抓棉机采用A002C型圆盘抓棉机,打手速度为900~1000r/min;所述混棉机采用A035A混棉机,两个平行打手速度分别为280~320r/min、320~370r/min;所述开棉机采用A036C梳针打手开棉机,打手速度为280~320r/min;所述给棉机采用A092A给棉机,所述清棉机采用A076C清棉机,清棉机综合打手速度为820~900r/min;所述成卷机成卷罗拉速度为10~12r/min。
优选地,所述梳棉工序将聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷分别处理得到聚乳酸梳棉生条和天丝梳棉生条;其中,梳棉工序采用的梳棉机型为A186D型,工艺参数为:锡林速度350~370r/min,道夫速度19~21r/min,盖板速度165~185mm/min,刺辊速度810~850r/min,锡林针布采用AC2030×01750,盖板针布采用MCH42-A,道夫针布采用AD4030BR×02090,刺辊针布采用AT5610×05611,控制刺辊与给棉板隔距16~22英丝,刺辊与锡林隔距7英丝,锡林与盖板5点隔距分别为9英丝、8英丝、7英丝、7英丝、8英丝,锡林与道夫隔距5英丝。
优选地,所述并条工序中,头并并条机型采用D81S型,工艺参数为:牵伸隔距控制为10×20mm,总牵伸倍数8.26,后区牵伸倍数1.65~2.0,车速偏低控制,车速190~200米/分钟;二道并条机型采用RSB-D50型,工艺参数为:牵伸罗拉中心距45×55mm,总牵伸倍数8.5,后区牵伸倍数1.15~1.2,车速偏低控制,车速390~400米/分钟。
优选地,所述粗纱工序采用粗纱机机型为CMT1801型,工艺参数为:牵伸罗拉隔距设置为9×26×35mm、总牵伸倍数9.22、后牵伸倍数1.15~1.2、捻系数83~90,锭速偏低控制,锭速950~980r/min;
所述细纱工序采用细纱机机型为TH598J-1248型,工艺参数为:所述粗纱条两根喂入,牵伸罗拉隔距设置为15.5×43mm,总牵伸倍数101.8,后牵伸倍数1.13~1.16,捻系数330~380,锭速9000~10500r/min,采用板簧摇架、四罗拉紧密纺,摇架前区压力、中区压力、后区压力分别为185~195N、155~165N、165~175N,网格圈100~140目,异型管负压为3000~3200Pa,钢领为PG1-4254,钢丝圈为6903 10/0~12/0;
所述络筒工序采用的自动络筒机机型为QPRO PLUS-72型,工艺参数为:棉结N200%×0.4,短粗节S130%×1.1,长粗节L 45%×10,细节T 35%×25,速度850~1000m/min,空捻器解捻时间0.49s~0.54s,捻接开始时间0.45s~0.49s,捻接时间0.05s~0.07s。
本发明选用合适比电阻及含油率的聚乳酸短纤,且所含油剂必须是聚乳酸专用油剂,如美国Goulston PS-6511或PS-9725聚乳酸油剂。比电阻和含油率会对后续的混纺产生显著影响。如果比电阻高,含油率低,在后续的梳棉工序就会产生静电,无法成网,棉网中具有假性棉结,更进一步在之后工序如并条及成纱中容易产生大量的真实棉结,从而导致混纺无法顺利进行,或者混纺纱线不符合使用要求。
梳棉工序中,针对聚乳酸短纤的摩擦系数较高、静电大、初始模量低、抗弯刚度高、断裂伸长大、玻璃化温度低、导热性快的特性,通过选用合适的金属针布,并对工艺参数进行优化,选择的锡林金属针布高度要矮,工作角要小,横向密,纵向稀,弧背齿型;盖板针布高度要矮,工作角要大;道夫针布选用横纹型针布,来提高转移率,降低静电产生,同时满足纤维所需的分梳度;在工艺参数方面,如锡林盖板隔距适当偏紧,隔距太小棉网不清晰,损伤纤维,隔距太大分梳度不够,会产生假性棉结;上下轧棍隔距要大,车速适当放慢,来有效解决导热性的问题;通过优化工艺参数,彻底解决了梳棉成网困难、假性棉结的问题,棉网的清晰度也彻底得到了改观。
并条工序中,在梳棉工序棉网的清晰度彻底改观的条件下,通过优化工艺参数,调整头并、二道并条各自的牵伸分配,使头并后区牵伸倍数偏大,前区牵伸倍数偏小,总牵伸倍数保持相对较小,来减少纤维的前弯勾;二并后区牵伸倍数偏小,前区牵伸倍数偏大,总牵伸倍数保持相对较大,来减少纤维的后弯勾,提高纤维的平行度和伸直度;通过控制车速,使车速偏低,可以减少皮辊及喇叭口的发热量;通过以上手段最终解决并条绕皮辊、绕罗拉的问题,并且熟条棉结大的问题也得到了彻底解决。
细纱工序中,采用板簧摇架、四罗拉紧密纺等,并改变摇架压力、异型管负压,摇架前区压力、中区压力、后区压力分别为185~195N、155~165N、165~175N,减少了成纱棉结及短粗节,避免了吐粗纱现象;异型管负压为3000~3200Pa,避免了负压不够,须条在网格圈上跳动现象;钢领为PG1-4254,宽边钢领,钢丝圈为6903 10/0~12/0,带有天眼,散热效果好;通过锭速调整,钢丝圈线速度适中,符合聚乳酸耐温性低的特性,从而解决了细纱断头高,成纱黑板棉结高,条干差的问题。
络筒工序中,由于聚乳酸纤维刚性较大,易脆断,纤维解捻加捻时间设定比大部分纤维解捻加捻时间要短许多,解捻捻接时间太长,接不上头,或接头成功率非常低,解捻捻接时间过短,能接上头,但质量不达标,通过优化空捻器解捻、捻接时间,有效解决了自动络筒机接头难的问题。
倍捻工序中,捻向为S捻,捻系数385~395,锭速7950~8050r/min,通过提高聚乳酸短纤油剂含量,静电降低,再加上与天丝短纤的混纺,可纺性彻底得到了改善,捻线顺利通过。
本发明提供的混纺纱线,通过选定合适的聚乳酸短纤比电阻及含油率,并通过混纺工艺及工艺参数的合理优选,有效解决了梳棉成网困难,并条绕皮辊、绕罗拉,细纱断头高,成纱黑板棉结高,条干差,络筒工序接头困难及倍捻工序不能正常捻线等在混纺过程中出现的一系列问题,实现了聚乳酸与天丝混纺纱线的批量生产。同时,还解决了下游针织工序纱线断头多的问题,并且保证了布面尺寸的稳定性,因此降低了机织工序浆纱和染整工序的难度。本发明通过提供混纺纱线的混纺工艺,实现了聚乳酸与天丝混纺纱线的批量生产,突破了目前聚乳酸短纤无法大批量纯纺、混纺的瓶颈,填补了国内外市场的空白。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种聚乳酸与天丝混纺纱线,具体为:聚乳酸/天丝65/35 80s/2(PLA/Lyocell 65/35 80s/2)线。
该混纺纱线由聚乳酸短纤与天丝短纤混纺而成,聚乳酸短纤与天丝短纤的质量配比为65∶35。
其中,聚乳酸短纤的比电阻为2.6×106Ω﹒cm,含油率0.5%,所含油为美国Goulston PS-6511聚乳酸油剂,细度为1.2旦,长度38毫米,断裂强度3.6cn/dtex,断裂伸长率33%;
天丝短纤的比电阻为1.5×107Ω﹒cm,含油率0.25%,所含油为日本HONOL MGR-A油剂,细度为1.2旦,长度38毫米,断裂强度4.6cn/dtex,断裂伸长率22%。
该混纺纱线的纺纱方法为:首先聚乳酸短纤与天丝短纤分别经清花工序、梳棉工序处理,之后再依次通过并条工序、粗纱工序、细纱工序、络筒工序、并纱工序、倍捻工序混纺制得混纺纱线;
具体地,包括以下步骤:
(1)清花工序,将聚乳酸短纤与天丝短纤分别处理得到聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷,聚乳酸短纤卷的成卷定量为385克/米,天丝短纤卷的成卷定量为380克/米;
清花工序采用抓棉机、混棉机、开棉机、给棉机、清棉机、成卷机依次处理,抓棉机采用A002C型圆盘抓棉机,打手速度为960r/min;混棉机采用A035A混棉机,两个平行打手速度分别为300r/min、350r/min;开棉机采用A036C梳针打手开棉机,打手速度为300r/min;给棉机采用A092A给棉机,清棉机采用A076C清棉机,清棉机综合打手速度为860r/min,成卷机成卷罗拉速度为10r/min;
(2)梳棉工序,将聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷分别处理得到聚乳酸梳棉生条和天丝梳棉生条,聚乳酸梳棉生条的定量为18.2克/5米,天丝梳棉生条的定量为16.5克/5米;
梳棉工序采用的梳棉机型为A186D型,工艺参数为:锡林速度360r/min,道夫速度19.68r/min,盖板速度177mm/min,刺辊速度830r/min,锡林针布采用AC2030×01750,盖板针布采用MCH42-A,道夫针布采用AD4030BR×02090,刺辊针布采用AT5610×05611,控制刺辊与给棉板隔距20英丝,刺辊与锡林隔距7英丝,锡林与盖板5点隔距分别为9英丝、8英丝、7英丝、7英丝、8英丝,锡林与道夫隔距5英丝;
(3)并条工序,采用二道并和工艺制得熟条,头并并合数为8根,采用聚乳酸梳棉生条5根、天丝梳棉生条3根,形成聚乳酸与天丝质量配比为65/35的头并条,头并条设计定量为17克/5米,二并并合数为8根,采用头并条并合,设计定量16克/5米;
并条工序中,头并并条机型采用D81S型,工艺参数为:牵伸隔距控制为10×20mm,总牵伸倍数8.26,后区牵伸倍数1.96,车速200米/分钟;二道并条机型采用RSB-D50型,工艺参数为:牵伸罗拉中心距45×55mm,总牵伸倍数8.5,后区牵伸倍数1.15,车速400米/分钟;
(4)粗纱工序,将得到的熟条制成粗纱,粗纱设计定量3.6克/10米;
粗纱工序采用粗纱机机型为CMT1801型,工艺参数为:牵伸罗拉隔距设置为9×26×35mm、总牵伸倍数9.22、后牵伸倍数1.16、捻系数87、锭速960r/min;
(5)细纱工序,将粗纱制成细纱,细纱设计定量0.707克/100米,形成聚乳酸/天丝65/35 80s(PLA/Lyocell65/35 80s)单纱;
细纱工序采用细纱机机型为TH598J-1248型,工艺参数为:粗纱条两根喂入,牵伸罗拉隔距设置为15.5×43mm,总牵伸倍数101.8,后牵伸倍数1.13,捻向Z捻,捻系数380,锭速10500r/min,采用2.5mm压力棒隔距块,采用板簧摇架、四罗拉紧密纺,网格圈140目,异型管负压为3200Pa,钢领为PG1-4254,钢丝圈为6903 10/0,摇架压力为:前区压力×中区压力×后区压力=190N×160N×170N,后罗拉使用抱闸电机,防止断电后罗拉走动,前皮辊握持臂加装垫片,防止须条摆动,钢领板联接对地线,避免机台表面静电;
(6)络筒工序,将细纱处理得到筒子纱;
络筒工序采用的自动络筒机机型为QPRO PLUS-72型,工艺参数为:棉结N 200%×0.4,短粗节S130%×1.1,长粗节L 45%×10,细节T 35%×25,速度900m/min,空捻器解捻时间0.49s,捻接开始时间0.45s,捻接时间0.05s;
(7)并纱工序,采用RT688C-168并纱机,两根纱喂入,卷绕速度350m/min;
(8)倍捻工序,采用RT588F-176倍捻机,捻向为S捻,捻系数390,锭速8000r/min,最后得到本实施例提供的聚乳酸与天丝混纺纱线,聚乳酸/天丝65/35 80s/2(PLA/Lyocell65/35 80s/2)紧密赛络纺线。
其中细纱工序得到的聚乳酸/天丝65/35 80s(PLA/Lyocell65/35 80s)单纱的质量指标见表1。
表1
倍捻工序得到的聚乳酸/天丝65/35 80s/2(PLA/Lyocell 65/35 80s/2)紧密赛络纺线的质量指标见表2。
表2
该实施例的混纺纱线在纺纱过程中能顺利进行,未出现以下现象:梳棉成网困难,并条绕皮辊、绕罗拉,细纱断头高,成纱黑板棉结高,条干差,络筒工序接头困难及倍捻工序不能正常捻线等,因此采用本实施例方法可以实现聚乳酸与天丝混纺纱线的批量生产。
从表1和表2该实施例混纺制成的混纺纱线的指标可以看出,该混纺纱线条干值、粗细节数、棉结数达到纤维素类相同纱支行业标准的优等品类,达到纤维素类相同纱支乌斯特标准的5%~25%水平,改变了此类产品生产不出来,或小批量生产出来质量差无法满足下游客户要求的问题。该纱线做出来的面料质量好,档次高,可投放市场。
Claims (10)
1.一种聚乳酸与天丝混纺纱线,其特征在于,所述混纺纱线由聚乳酸短纤与天丝短纤混纺而成,所述聚乳酸短纤与天丝短纤的质量配比为(60~70)∶(30~40)。
2.根据权利要求1所述的混纺纱线,其特征在于,所述聚乳酸短纤与天丝短纤的质量配比为65∶35。
3.根据权利要求1或2所述的混纺纱线,其特征在于,所述聚乳酸短纤的比电阻为2.6×106Ω﹒cm,含油率0.5~0.6%;所述天丝短纤的比电阻为1.5×107Ω﹒cm,含油率0.2~0.3%。
4.根据权利要求3所述的混纺纱线,其特征在于,所述聚乳酸短纤的细度为1~1.4旦,长度36~40毫米,断裂强度3.5~3.7cn/dtex,断裂伸长率30%~35%;所述天丝短纤的细度为1~1.4旦,长度36~40毫米,断裂强度4.5~4.7cn/dtex,断裂伸长率20%~25%。
5.权利要求1~4任意一项所述的混纺纱线的纺纱方法,其特征在于,所述聚乳酸短纤与所述天丝短纤分别经清花工序、梳棉工序处理,之后再依次通过并条工序、粗纱工序、细纱工序、络筒工序、并纱工序、倍捻工序混纺制得混纺纱线。
6.根据权利要求5所述的纺纱方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)清花工序,将聚乳酸短纤与天丝短纤分别处理得到聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷,聚乳酸短纤卷的成卷定量为380~390克/米,天丝短纤卷的成卷定量为375~385克/米;
(2)梳棉工序,将聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷分别处理得到聚乳酸梳棉生条和天丝梳棉生条,所述聚乳酸梳棉生条的定量为18.0~18.5克/5米,天丝梳棉生条的定量为16.3~16.7克/5米;
(3)并条工序,采用二道并和工艺制得熟条,头并采用聚乳酸梳棉生条5根、天丝梳棉生条3根,头并条设计定量为16.5~17.5克/5米,二并并合数为8根,采用头并条并合,设计定量15.5~16.5克/5米;
(4)粗纱工序,将得到的熟条制成粗纱,所述粗纱设计定量3.5~3.7克/10米;
(5)细纱工序,将粗纱制成细纱,所述细纱设计定量0.705~0.708克/100米;
(6)络筒工序,将细纱处理得到筒子纱;
(7)并纱工序,两根纱喂入,卷绕速度345~355m/min;
(8)倍捻工序,捻向为S捻,捻系数385~395,锭速7950~8050r/min。
7.根据权利要求6所述的纺纱方法,其特征在于,所述清花工序采用抓棉机、混棉机、开棉机、给棉机、清棉机、成卷机依次处理,将聚乳酸短纤与天丝短纤分别处理得到聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷;其中,所述抓棉机采用A002C型圆盘抓棉机,打手速度为900~1000r/min;所述混棉机采用A035A混棉机,两个平行打手速度分别为280~320r/min、320~370r/min;所述开棉机采用A036C梳针打手开棉机,打手速度为280~320r/min;所述给棉机采用A092A给棉机,所述清棉机采用A076C清棉机,清棉机综合打手速度为820~900r/min;所述成卷机成卷罗拉速度为10~12r/min。
8.根据权利要求6所述的纺纱方法,其特征在于,所述梳棉工序将聚乳酸短纤卷和天丝短纤卷分别处理得到聚乳酸梳棉生条和天丝梳棉生条;其中,梳棉工序采用的梳棉机型为A186D型,工艺参数为:锡林速度350~370r/min,道夫速度19~21r/min,盖板速度165~185mm/min,刺辊速度810~850r/min,锡林针布采用AC2030×01750,盖板针布采用MCH42-A,道夫针布采用AD4030BR×02090,刺辊针布采用AT5610×05611,控制刺辊与给棉板隔距16~22英丝,刺辊与锡林隔距7英丝,锡林与盖板5点隔距分别为9英丝、8英丝、7英丝、7英丝、8英丝,锡林与道夫隔距5英丝。
9.根据权利要求6所述的纺纱方法,其特征在于,所述并条工序中,头并并条机型采用D81S型,工艺参数为:牵伸隔距控制为10×20mm,总牵伸倍数8.26,后区牵伸倍数1.65~2.0,车速190~200米/分钟;二道并条机型采用RSB-D50型,工艺参数为:牵伸罗拉中心距45×55mm,总牵伸倍数8.5,后区牵伸倍数1.15~1.2,车速390~400米/分钟。
10.根据权利要求6~9任意一项所述的纺纱方法,其特征在于,所述粗纱工序采用粗纱机机型为CMT1801型,工艺参数为:牵伸罗拉隔距设置为9×26×35mm、总牵伸倍数9.22、后牵伸倍数1.15~1.2、捻系数83~90,锭速950~980r/min;
所述细纱工序采用细纱机机型为TH598J-1248型,工艺参数为:所述粗纱条两根喂入,牵伸罗拉隔距设置为15.5×43mm,总牵伸倍数101.8,后牵伸倍数1.13~1.16,捻系数330~380,锭速9000~10500r/min,采用板簧摇架、四罗拉紧密纺,摇架前区压力、中区压力、后区压力分别为185~195N、155~165N、165~175N,网格圈100~140目,异型管负压为3000~3200Pa,钢领为PG1-4254,钢丝圈为6903 10/0~12/0;
所述络筒工序采用的自动络筒机机型为QPRO PLUS-72型,工艺参数为:棉结N 200%×0.4,短粗节S 130%×1.1,长粗节L 45%×10,细节T 35%×25,速度850~1000m/min,空捻器解捻时间0.49s~0.54s,捻接开始时间0.45s~0.49s,捻接时间0.05s~0.07s。
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