CN111020811A - 亲水型涤纶纤维的加工方法及其小提花织物的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种亲水型涤纶纤维的加工方法及其小提花织物的生产工艺，其中，一种亲水型涤纶纤维的加工方法，包括：采用异形截面纺丝方法对涤纶纤维原料进行加工，获得异形涤纶纤维；向获得的异形涤纶纤维加入质量分数为3％‑5％的聚酯聚醚型亲水整理剂进行整理，浴比为1:20，得到亲水型涤纶纤维。本发明通过采用异形截面纺丝方法对涤纶纤维原料进行加工，然后采用聚酯聚醚型亲水整理剂对异形涤纶纤维进行整理，从而获得亲水性良好的涤纶纤维。同时，采用该涤纶纤维以及小提花织物的生产工艺所获得的小提花织物的吸湿性、导汗能力、透气能力以及透湿能力上均有明显的提高。

Description

亲水型涤纶纤维的加工方法及其小提花织物的生产工艺
技术领域
本发明涉及纺织生产织造技术领域，尤其涉及一种亲水型涤纶纤维的加工方法及其小提花织物的生产工艺。
背景技术
涤纶是世界产量最大，应用范围最广的合成纤维，产量占世界合成纤维总产量的60％以上，大量应用于服装、床上用品、各类装饰材料、国防军工特殊织物面料等纺织品和其他产业用纤维制品。
涤纶纤维强度高、模量高，作为民用织物及工业用织物都有广泛的用途。作为纺织材料，涤纶短纤维能够用于纯纺，也非常适合与其他纤维进行混纺；它既可以和天然纤维，如棉、麻、羊毛混纺，也可与其他化学短纤维如粘胶纤维等短纤维混纺，其纯纺或混纺制成的织物具有涤纶的原有的优良特性，如织物的抗皱性、褶裥保持性、尺寸稳定性、洗可穿性等。然而，涤纶纤维由于其大分子本身缺少极性基团，加之纤维表面光滑，表面能低，亲水性很差，因此其织物具有容易积聚静电荷、染色困难、织物的吸汗性与透气性差等缺点，提高了织造、染整等后道加工的难度，并增加了生产成本，更为重要的是严重降低了使用舒适性。
为了克服上述缺点，人们对涤纶纤维的改性进行了研究，并在涤纶纤维改性方面取得了重大的进展。其中，涤纶纤维的亲水改性方法可分为两类：一类是通过化学改性，即采用表面处理和共聚等方法，改变原涤纶大分子的化学结构，从而提高纤维的性能，如吸湿性，染色性等；另外一类是物理改性，在保证涤纶大分子的化学结构不变的情况下，通过改变纤维的形态结构达到改变纤维性能的目的，如通过共混纺丝、复合方式等方法进行改性，变更纤维的加工条件，获得易染，高吸湿及仿天然纤维等。但根据上述两类改性方法所获的涤纶纤维，其亲水性并不是很好，其织物存在吸湿性、透气性、导汗性和服用舒适性差的问题。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种亲水型涤纶纤维的加工方法及其小提花织物的生产工艺。
本发明采取的技术方案如下：
一种亲水型涤纶纤维的加工方法，包括：
采用异形截面纺丝方法对涤纶纤维原料进行加工，获得异形涤纶纤维；
向获得的异形涤纶纤维加入质量分数为3％-5％的聚酯聚醚型亲水整理剂进行整理，浴比为1:20，得到亲水型涤纶纤维。
本发明通过采用异形截面纺丝方法对涤纶纤维原料进行加工，增大了纤维的比表面积，在一定程度上提高了涤纶纤维对水的表面吸附能力；其次，采用聚酯聚醚型亲水整理剂对异形涤纶纤维进行整理，由于该整理剂中存在聚醚链段和聚酯链段，其中聚醚链段与涤纶结构相似，在受热时与涤纶发生共熔共结晶作用，使亲水整理剂具有一定的耐洗性，从而获得亲水性良好的涤纶纤维。
可选的，所述聚酯聚醚型亲水整理剂由对苯二甲酸二甲酯(DMT)、乙二醇(EG)和聚乙二醇(PEG)缩合而成。
可选的，异形涤纶纤维的截面形状为三叶形、四叶形、三角形、菱形、H形中的任意一种。
本发明还提供一种小提花织物的生产工艺，具体包括以下步骤：
络丝工序：通过定长络丝机将亲水型涤纶纤维卷绕形成多颗丝包，其中，络丝速度为500-800m/min，张力重锤重量为2-5g；
整经工序：通过分条整经机将设定根数的经纱平行卷绕在整经滚筒上，经过倒轴将整经滚筒上的经纱整幅退绕到织轴上，其中，纱架容量为800颗，分20条牵经，最后一条减去20根，车速为260m/min，倒轴车速为80m/min；
穿经工序：按照织物工艺要求规定的方法，将每根经纱按照设定次序穿入综丝和钢筘的筘齿内，再在经纱上插放停经片，其中，穿综采用顺穿法，使用1-16片综，总经根数14060根，选用19号筘，每筘4入，上机筘幅185cm，布边每筘穿入数为5入；
织造工序：通过织机将经纱和纬纱按照工艺设计图编织成小提花织物，其中，织机车速为220纬/min，采用轻型打纬轴，纬密设置为80梭/英寸，每450m落布一次。
本发明通过采用上述加工方法所获得亲水性良好的涤纶纤维为原料经过上述的络丝工序、整经工序、穿经工序和织造工序所获得小提花织物，较同规格的普通涤纶织物在吸湿性、导汗能力、透气能力以及透湿能力上均有明显的提高，这对于提高涤纶织物的染色能力以及服用舒适性均有重要的意义。
可选的，整经工序之前，通过倍捻机对络丝工序中所获得的丝包进行倍捻，其中，倍捻机的车速为12000r/min，包围角为30度，张力钢珠3颗直径为0.9cm；该设置能够增加亲水型涤纶纤维织物的手感和挺度。
可选的，整经工序之前，对倍捻后的丝包进行定型，首先将倍捻后的丝包浸入水槽内30min，然后放入蒸箱升温至93度，100min后取出蒸箱，最后冷却3h，获得定型的81dtex涤纶纤维丝包；通过定型能够使得亲水型涤纶纤维更加的稳定，保持其原有的风格。
可选的，涤纶纤维丝包在倍捻机上加捻，捻度为2800T/m，捻向为2S2Z。
可选的，在进行织造工序之前，还包括纬纱准备，通过倒丝机将纤维涤纶丝包卷绕成大卷装的丝包，作为纬纱备用，并做好纱线质量检验；其中，倒丝机车速为600m/min，每颗纬纱包重量为3.5kg；该操作可以提高后续织机的运转效率，降低纬线纱疵对布品质量的影响。
可选的，在织造工序中，经纱和纬纱的规格相同，其中，开口时间选用早开口工艺，开口时间为280度，由于由于总经数较多，该设置使得开口更加的清晰。
可选的，络丝工序中，其中，络丝速度为600m/min，张力重锤重量为3g，每颗丝包重量为1.25kg；采用上述工艺参数的限定能够更好的保护涤纶纤维的表面亲水层，避免其表面亲水保护层在络丝的过程中受到损伤。
本发明的有益效果是：
本发明通过采用异形截面纺丝方法对涤纶纤维原料进行加工，增大了纤维的比表面积，在一定程度上提高了涤纶纤维对水的表面吸附能力；其次，采用聚酯聚醚型亲水整理剂对异形涤纶纤维进行整理，由于该整理剂中存在聚醚链段和聚酯链段，其中聚醚链段与涤纶结构相似，在受热时与涤纶发生共熔共结晶作用，使亲水整理剂具有一定的耐洗性，从而获得亲水性良好的涤纶纤维；同时，通过采用上述加工方法所获得亲水性良好的涤纶纤维为原料并经过上述的络丝工序、整经工序、穿经工序和织造工序所获得小提花织物，较同规格的普通涤纶织物在吸湿性、导汗能力、透气能力以及透湿能力上均有明显的提高，这对于提高涤纶织物的染色能力以及服用舒适性均有重要的意义。
附图说明：
图1是本发明中亲水型涤纶纤维的纵向结构图；
图2是本发明中亲水型涤纶纤维的横向截面形态图；
图3是本发明中小提花织物的意匠设计图；
图4是本发明中小提花织物的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述，需要说明的是，dtex是指10000米长纱线在公定回潮率下重量的克数；FDY是指长丝，81dtex/72f是指81dtex的丝是由72根小丝组成的，也可以说是里面含有72根丝。
一种亲水型涤纶纤维的加工方法，包括：
采用异形截面纺丝方法对涤纶纤维原料进行加工，获得异形涤纶纤维；
向获得的异形涤纶纤维加入质量分数为3％-5％的聚酯聚醚型亲水整理剂进行整理，浴比为1:20，得到亲水型涤纶纤维。
本发明通过采用异形截面纺丝方法对涤纶纤维原料进行加工，增大了纤维的比表面积，在一定程度上提高了涤纶纤维对水的表面吸附能力；其次，采用聚酯聚醚型亲水整理剂对异形涤纶纤维进行整理，由于该整理剂中存在聚醚链段和聚酯链段，其中聚醚链段与涤纶结构相似，在受热时与涤纶发生共熔共结晶作用，使亲水整理剂具有一定的耐洗性，从而获得亲水性良好的涤纶纤维。
实际运用中，异形截面纺丝方法一般包括以下步骤：切片、预结晶、干燥纺丝、冷却、最后卷绕成型。
于本实施例中，涤纶纤维的具体成分为聚对苯二甲酸乙二酯。
于本实施例中，所述聚酯聚醚型亲水整理剂由对苯二甲酸二甲酯(DMT)、乙二醇(EG)和聚乙二醇(PEG)缩合而成。
于本实施例中，异形涤纶纤维的截面形状为扁平形、三叶形、四叶形、三角形、菱形、H形中的任意一种，该异形结构的设置是通过改变喷丝孔的形状，喷丝孔的形状包括孔的几何形态、孔的叶片长宽比、长径比等。
本发明还提供一种小提花织物的生产工艺，具体包括以下步骤：
络丝工序：通过定长络丝机将亲水型涤纶纤维卷绕形成多颗丝包，其中，络丝速度为500-800m/min，张力重锤重量为2-5g；在实际运用中，络丝速度为600m/min，张力重锤重量为3g，每颗丝包重量为1.25kg；采用上述工艺参数的限定能够更好的保护涤纶纤维的表面亲水层，避免其表面亲水保护层在络丝的过程中受到损伤。
实际运用中，本专利申请中络丝工序中的丝包实际上是由亲水型涤纶纤维卷绕在铝直管上的涤纶纤维长丝，也就是后续中所提到的经纱或者纬纱。
在本专利申请中，络丝工序之后，通过倍捻机对络丝工序中所获得的丝包进行倍捻，其中，倍捻机的车速为12000r/min，包围角为30度，张力钢珠3颗直径为0.9cm；该设置能够增加亲水型涤纶纤维织物的手感和挺度。涤纶纤维丝包在倍捻机上加捻，捻度为2800T/m，捻向为2S2Z。然后，在整经工序之前，对倍捻后的丝包进行定型，首先将倍捻后的丝包浸入水槽内30min，然后放入蒸箱升温至93度，100min后取出蒸箱，最后冷却3h，获得定型的81dtex涤纶纤维丝包；通过定型能够使得亲水型涤纶纤维更加的稳定，保持其原有的风格。
整经工序：通过分条整经机将设定根数的经纱平行卷绕在整经滚筒上，经过倒轴将整经滚筒上的经纱整幅退绕到织轴上，其中，纱架容量为800颗，分20条牵经，最后一条减去20根，车速为260m/min，倒轴车速80m/min；在整经工序中，分条整经机中的张力设定加一颗吊环，分绞筘采用新型镀铬圆筘齿，减低亲水型涤纶长丝损伤。
穿经工序：通过穿经机将每根经纱按照设定次序穿入综丝和钢筘的筘齿内，再在经纱上插放停经片，其中，穿综采用顺穿法，使用1-16片综，总经根数14060根，选用19号筘，每筘4入，上机筘幅185cm，布边每筘穿入数为5入；实际运用中，在穿经工序中，采用多片综穿综可以降低纱线间摩擦阻力，降低亲水型涤纶长丝外层保护层的损伤。
在本专利申请中，穿经工序之后，织造工序之前还包括纬纱准备，通过倒丝机将纤维涤纶丝包卷绕成大卷装的丝包，作为纬纱备用，并做好纱线质量检验；其中，倒丝机车速为600m/min，每颗纬纱包重量为3.5kg；该操作可以提高后续织机的运转效率，降低纬线纱疵对布品质量的影响。
织造工序：通过织机将经纱和纬纱按照工艺设计图编织成小提花织物，其中，织机车速为220纬/min，采用轻型打纬轴，纬密设置为80梭/英寸，每450m落布一次，在该工序中，采用轻型打纬，可以减少亲水型涤纶织物因停机引起的挡疵；在织造工序中，经纱和纬纱的规格相同，其中，开口时间选用早开口工艺，开口时间为280度；由于由于总经数较多，该设置使得开口更加的清晰。
实际运用中，本发明中小提花织物的加工工艺中的络丝工序中所采用的定长络丝机为绍兴三纺SGD2012定长络丝机；整经工序中采用江阴四纺SHGA215C型分条整经机对亲水型涤纶纤维进行整经；穿经工序中采用的穿经机或者人工操作；织造工序中选用HJ230型织机。
为了更好的呈现由上述加工方法制备的亲水型涤纶纤维的纵向和横向截面的形态，本发明提供了一种规格为FDY 81dtex/72f的亲水型涤纶纤维作为经丝的纵向和横向截面的形态。
如图1所示，经过整理后的涤纶纤维长丝纵向并不光滑，说明是亲水整理剂的吸附固着，纤维的亲水基团产生的一定的吸水效果；图2显示亲水型涤纶纤维的截面形状是异形的，呈扁平形，异形截面纤维较圆形纤维截面具有更大的纤维比面积，故而增加了对水的吸附能力。
同时，本发明利用上述制备的亲水型涤纶纤维作为经纱和纬纱，经纱和纬纱的粗细规格相同，根据图3所示的意匠设计图和表1所示的纹板植钉法，采用本发明中小提花织物的生产工艺，最终获得如图4所示的小提花织物，其织物组织是在加强经向破斜纹基础上，设计的具有麦花效果的缎纹小提花，该结构设计可达到织物紧密度和风格要求，增加织物柔软度和透气性。
表1纹板植钉法
Figure BDA0002350826150000071
注:数字代表纹钉在纹板上的排列序列
为了能够更好的呈现本发明中所获小提花织物的性能，本发明将其与同规格的普通涤纶织物的性能作对比，如表2所示，需要说明的是，同规格指的是除所用纱线的性能不同外以及采用小提花织物的意匠设计图不同外，其他生产工艺过程相同。
表2小提花织物与同规格的普通涤纶织物的性能对比表
Figure BDA0002350826150000081
由表2中可以看出，采用本发明中的亲水型涤纶纤维作为经纱和纬纱，并采用上述小提花织物工艺所生产的小提花织物较同规格的普通涤纶织物在吸湿性、导汗能力、透气能力以及透湿能力上均有明显的提高，吸湿性由0.4％提高到0.8％，提高幅度是100％；面料的芯吸高度由0.8cm提高到2.3cm，提高幅度是187.5％；透气率提高幅度是26.6％；透湿量提高幅度是22.6％，这些指标表示该亲水型涤纶纤维制成的涤纶织物的吸湿性得到了提高，这对涤纶织物的染色能力以及服用舒适性均有重要的意义。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种亲水型涤纶纤维的加工方法，其特征在于，包括：
采用异形截面纺丝方法对涤纶纤维原料进行加工，获得异形涤纶纤维；
向获得的异形涤纶纤维加入质量分数为3％-5％的聚酯聚醚型亲水整理剂进行整理，浴比为1:20，得到亲水型涤纶纤维。
2.如权利要求1所述的亲水型涤纶纤维的加工方法，其特征在于，所述聚酯聚醚型亲水整理剂由对苯二甲酸二甲酯(DMT)、乙二醇(EG)和聚乙二醇(PEG)缩合而成。
3.如权利要求1所述的亲水型涤纶纤维的的加工方法，其特征在于，异形涤纶纤维的截面形状为扁平形、三叶形、四叶形、三角形、菱形、H形中的任意一种。
4.一种小提花织物的生产工艺，其特征在于，以权利要求1-3任意一项所述的亲水型涤纶纤维为原料，具体包括以下步骤：
络丝工序：通过定长络丝机将亲水型涤纶纤维卷绕形成多颗丝包，其中，络丝速度为500-800m/min，张力重锤重量为2-5g；
整经工序：通过分条整经机将设定根数的经纱平行卷绕在整经滚筒上，经过倒轴将整经滚筒上的经纱整幅退绕到织轴上，其中，纱架容量为800颗，分20条牵经，最后一条减去20根，车速为260m/min，倒轴车速为80m/min；
穿经工序：按照织物工艺要求规定的方法，将每根经纱按照设定次序穿入综丝和钢筘的筘齿内，其中，穿综采用顺穿法，使用1-16片综，总经根数14060根，选用19号筘，每筘4入，上机筘幅185cm，布边每筘穿入数为5入；
织造工序：通过织机将经纱和纬纱按照工艺设计图编织成小提花织物，其中，织机车速为220纬/min，采用轻型打纬轴，纬密设置为80梭/英寸，每450m落布一次。
5.如权利要求4所述的小提花织物的生产工艺，其特征在于，整经工序之前，通过倍捻机对络丝工序中所获得的丝包进行倍捻，其中，倍捻机的车速为12000r/min，包围角为30度，张力钢珠3颗直径为0.9cm。
6.如权利要求5所述的小提花织物的生产工艺，其特征在于，整经工序之前，对倍捻后的丝包进行定型，首先将倍捻后的丝包浸入水槽内30min，然后放入蒸箱升温至93度，100min后取出蒸箱，最后冷却3h，获得定型的81dtex涤纶纤维丝包。
7.如权利要求5所述的小提花织物的生产工艺，其特征在于，涤纶纤维丝包在倍捻机上加捻，捻度为2800T/m，捻向为2S2Z。
8.如权利要求4所述的小提花织物的生产工艺，其特征在于，在进行织造工序之前，还包括纬纱准备，通过倒丝机将纤维涤纶丝包卷绕成大卷装的丝包，作为纬纱备用，并做好纱线质量检验；其中，倒丝机车速600m/min，每颗纬纱包重量为3.5kg。
9.如权利要求4所述的小提花织物的生产工艺，其特征在于，在织造工序中，经纱和纬纱的规格相同，其中，开口时间选用早开口工艺，开口时间为280度。
10.如权利要求4所述的小提花织物的生产工艺，其特征在于，络丝工序中，其中，络丝速度为600m/min，张力重锤重量为3g，每颗丝包重量为1.25kg。
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