CN112481764B - 一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺 - Google Patents

一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，具体涉及包芯纱技术领域，首先对外包棉纤维进行预加工；然后对芯纱的氨纶长丝进行预加工；再将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，最后将外包棉纤维和芯纱进行包芯加工处理；所述保护层包括环氧树脂、脂肪族胺、硫醇和硼硅橡胶。本发明将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，然后将加装保护层的外包棉纤维和芯纱进行包芯处理，可有效加强外包棉纤维和芯纱在包芯加工过程中的安全性，可有效减少纱疵，保护层可进行自修复处理，可有效消除氨纶包芯纱在生产加工中的纱疵，实现氨纶包芯纱的无纱疵生产加工，使得保护层结构分布更加均匀，保证后期自修复效果。

Description

一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺
技术领域
本发明涉及包芯纱技术领域，更具体地说，本发明涉及一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺。
背景技术
包芯纱一般以强力和弹力都较好的合成纤维长丝为芯丝，外包棉、毛、粘胶纤维等短纤维一起加捻而纺制成的纱。包芯纱兼有长丝芯纱和外包短纤维的优良性能。比较常见的包芯纱有涤棉包芯纱，它以涤纶长丝为芯纱，外包棉纤维；还有氨纶包芯纱，它是以氨纶长丝为芯纱，外包其他纤维制成的纱线。氨纶包芯纱是用短纤维包的氨纶，以氨纶丝为芯，外包非弹性短纤维，拉伸时芯丝一般不会外露。氨纶包芯纱是氨纶弹力织物生产的主要原料，其品质指标特别是弹性指标直接影响织物的质量。目前，主要做比较高档的男女内衣、健美服、运动服、比赛服、休闲服等，发展前景十分看好。
现有的氨纶包芯纱的生产工艺，在对氨纶包芯纱进行包芯加工处理时，对包芯纱造成损伤，产生纱疵，降低氨纶包芯纱质量和使用寿命。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，包括以下生产步骤：首先对外包棉纤维进行开清棉、梳棉、并条、粗纱和牵伸；然后对芯纱的氨纶长丝进行预牵伸和加捻；再将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，最后将外包棉纤维和芯纱进行包芯加工处理；其中，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：15.6％～16.8％的环氧树脂、0.8％～1.2％的脂肪族胺、5.6％～6.2％的硫醇，余量为硼硅橡胶；
所述保护层的生产工艺包括以下生产步骤：
步骤一：按照上述各物质的重量百分比进行原料配比，然后将原料分成a、b两份，a组分原料为环氧树脂和脂肪族胺，b组分原料为硫醇和硼硅橡胶；
步骤二：对a组分原料进行生产加工处理，将脂肪族胺溶于溶剂中，然后加入环氧树脂，得到混合液；然后将所述混合液分散在分散液中，进行超声波分散处理，1.0-1.5h后，得到微胶囊悬浮液；所述微胶囊悬浮液经去离子水洗涤、抽滤、室温下真空干燥46-49h得到半成品自修复微胶囊；
步骤三：对b组分原料进行生产加工处理，将硼硅橡胶溶于稀释剂，75℃搅拌反应5-7h，降温至40℃，加入硫醇，进行超声波分散处理，添加复配乳化剂和去离子水，继续反应2-3h，得到基体液；
步骤四：将步骤二中制得的半成品自修复微胶囊加入到步骤三中制得的基体液中，进行超声波分散处理，再次添加复配乳化剂和去离子水，继续反应3-4h，得到半成品保护层基液；
步骤五：对步骤四中制得的半成品保护层基液进行调节HLB值(亲水疏水平衡值)，用冰醋酸中和，得到保护层基液；
步骤六：将牵引加工之后的外包棉纤维和加捻之后的芯纱分别放入到步骤五中制得的保护层基液，以50℃保温2-3h，保温同时进行超声波振荡处理，保温结束后自然降温到室温，将外包棉纤维和芯纱取出，此时分别在外包棉纤维和芯纱外部形成保护层。
进一步的，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：15.6％的环氧树脂、0.8％的脂肪族胺、5.6％的硫醇，余量为硼硅橡胶。
进一步的，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：16.8％的环氧树脂、1.2％的脂肪族胺、6.2％的硫醇，余量为硼硅橡胶。
进一步的，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：16.2％的环氧树脂、1.0％的脂肪族胺、5.9％的硫醇，余量为硼硅橡胶。
进一步的，所述脂肪族胺为叔胺。
进一步的，所述步骤五中的HLB值调至9-11。
进一步的，所述步骤三和步骤四中的复配乳化剂为阳离子乳化剂和非离子乳化剂复配，其中阳离子乳化剂为烷基季铵盐乳化剂。
进一步的，所述步骤二、步骤三和步骤四中，采用超声波分散频率为50K～70KHZ，并采用间歇式分散操作，每超声波分散20min之后间隔10min再次进行超声波分散处理。
进一步的，所述步骤六中，采用超声波振荡频率为1M～1.5MHZ，并采用间歇式振荡操作，每超声波振荡10min之后间隔15min再次进行超声波振荡处理。
进一步的，每两根外包棉纤维缠绕在一根芯纱外侧。
本发明的技术效果和优点：
1、采用本发明的原料配方所制备出的氨纶包芯纱，将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，最后将外包棉纤维和芯纱进行包芯加工处理；且保护层由以下成分按照重量百分比组成：15.6％的环氧树脂、0.8％的脂肪族胺、5.6％的硫醇，余量为硼硅橡胶，将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，然后将加装保护层的外包棉纤维和芯纱进行包芯处理，在包芯加工之前分别对外包棉纤维和芯纱进行保护处理，可有效加强外包棉纤维和芯纱在包芯加工过程中的安全性，可有效减少纱疵，同时在氨纶包芯纱外部进行多重保护处理，对进一步减少纱疵；保护层中采用环氧树脂、脂肪族胺、硫醇和硼硅橡胶制成，环氧树脂和脂肪族胺进行组合制成半成品自修复胶囊，硫醇和硼硅橡胶进行组合制成基体液，然后将半成品自修复胶囊与基体液混合制成保护层，保护层中的环氧树脂、脂肪族胺、硫醇配合形成自修复微胶囊，硼硅胶囊为载体和支撑，当保护层发生损伤或断裂时，硫醇在叔胺催化下可和环氧树脂发生固化反应，叔胺催化剂和硫醇反应，生成硫醇负离子，能够和环氧官能团发生开环反应。环氧官能团也可以在硫醇负离子催化下和叔胺反应，对于环氧树脂/硫醇修复体系，环氧树脂粘度越低，硫醇聚合物的硫氢官能团越多，叔胺的碱性越强，修复效率越高，可实现对保护层的自修复处理，在外包棉纤维和芯纱外部进行自修复防护，可有效消除氨纶包芯纱在生产加工中的纱疵，实现氨纶包芯纱的无纱疵生产加工；
2、本发明在制备氨纶包芯纱的过程中，将保护层的原料分成a、b两份，然后分别将a组分和b组分原料进行加工处理，制成半成品自修复微胶囊和基体液，然后将半成品自修复微胶囊和基体液组合制成半成品保护层基液，再制成保护层基液，可有效保证保护层原料的组合均匀程度，保证保护层基液的保护效果，原料混合时进行超声波分散处理，可进一步加强原料各组分之间的混匀效果，进一步提高自修复性能，在将外包棉纤维和芯纱外部包裹保护层时，进行超声波振荡处理，可有效将保护层基液均匀包裹在外包棉纤维和芯纱外部，使得保护层结构分布更加均匀，保证后期自修复效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，包括以下生产步骤：首先对外包棉纤维进行开清棉、梳棉、并条、粗纱和牵伸；然后对芯纱的氨纶长丝进行预牵伸和加捻；再将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，最后将外包棉纤维和芯纱进行包芯加工处理；其中，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：15.6％的环氧树脂、0.8％的脂肪族胺、5.6％的硫醇，余量为硼硅橡胶；
所述保护层的生产工艺包括以下生产步骤：
步骤一：按照上述各物质的重量百分比进行原料配比，然后将原料分成a、b两份，a组分原料为环氧树脂和脂肪族胺，b组分原料为硫醇和硼硅橡胶；
步骤二：对a组分原料进行生产加工处理，将脂肪族胺溶于溶剂中，然后加入环氧树脂，得到混合液；然后将所述混合液分散在分散液中，进行超声波分散处理，1.0-1.5h后，得到微胶囊悬浮液；所述微胶囊悬浮液经去离子水洗涤、抽滤、室温下真空干燥46-49h得到半成品自修复微胶囊；
步骤三：对b组分原料进行生产加工处理，将硼硅橡胶溶于稀释剂，75℃搅拌反应5-7h，降温至40℃，加入硫醇，进行超声波分散处理，添加复配乳化剂和去离子水，继续反应2-3h，得到基体液；
步骤四：将步骤二中制得的半成品自修复微胶囊加入到步骤三中制得的基体液中，进行超声波分散处理，再次添加复配乳化剂和去离子水，继续反应3-4h，得到半成品保护层基液；
步骤五：对步骤四中制得的半成品保护层基液进行调节HLB值(亲水疏水平衡值)，用冰醋酸中和，得到保护层基液；
步骤六：将牵引加工之后的外包棉纤维和加捻之后的芯纱分别放入到步骤五中制得的保护层基液，以50℃保温2-3h，保温同时进行超声波振荡处理，保温结束后自然降温到室温，将外包棉纤维和芯纱取出，此时分别在外包棉纤维和芯纱外部形成保护层。
所述脂肪族胺为叔胺。
所述步骤五中的HLB值调至9-11。
所述步骤三和步骤四中的复配乳化剂为阳离子乳化剂和非离子乳化剂复配，其中阳离子乳化剂为烷基季铵盐乳化剂。
所述步骤二、步骤三和步骤四中，采用超声波分散频率为50K～70KHZ，并采用间歇式分散操作，每超声波分散20min之后间隔10min再次进行超声波分散处理。
所述步骤六中，采用超声波振荡频率为1M～1.5MHZ，并采用间歇式振荡操作，每超声波振荡10min之后间隔15min再次进行超声波振荡处理。
每两根外包棉纤维缠绕在一根芯纱外侧。
实施例2：
与实施例1不同的是，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：16.8％的环氧树脂、1.2％的脂肪族胺、6.2％的硫醇，余量为硼硅橡胶。
实施例3：
与实施例1-2均不同的是，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：16.2％的环氧树脂、1.0％的脂肪族胺、5.9％的硫醇，余量为硼硅橡胶。
分别取上述实施例1-3所制得的氨纶包芯纱与对照组一氨纶包芯纱、对照组二氨纶包芯纱、对照组三氨纶包芯纱、对照组四氨纶包芯纱和对照组五氨纶包芯纱，对照组一氨纶包芯纱为市面上的普通氨纶包芯纱，对照组二氨纶包芯纱与实施例相比无环氧树脂，对照组三氨纶包芯纱与实施例相比无脂肪族胺，对照组四氨纶包芯纱与实施例相比无硫醇，对照组五氨纶包芯纱与实施例相比无硼硅橡胶，分八组分别试用三个实施例中制备的氨纶包芯纱以及五个对照组氨纶包芯纱，每组选取30根进行数据检测，进行多项试用并调查，得到以下数据，自恢复检测使用经过老化试验断裂的氨纶包芯纱进行检测，调查结果如表一所示：
表一：
Figure BDA0002792637130000051
Figure BDA0002792637130000061
由表一可知，实施例三为本发明的优选技术方案，对外包棉纤维进行开清棉、梳棉、并条、粗纱和牵伸；然后对芯纱的氨纶长丝进行预牵伸和加捻；再将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，最后将外包棉纤维和芯纱进行包芯加工处理；且保护层由以下成分按照重量百分比组成：15.6％的环氧树脂、0.8％的脂肪族胺、5.6％的硫醇，余量为硼硅橡胶，将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，然后将加装保护层的外包棉纤维和芯纱进行包芯处理，在包芯加工之前分别对外包棉纤维和芯纱进行保护处理，可有效加强外包棉纤维和芯纱在包芯加工过程中的安全性，可有效减少纱疵，同时在氨纶包芯纱外部进行多重保护处理，对进一步减少纱疵；保护层中采用环氧树脂、脂肪族胺、硫醇和硼硅橡胶制成，环氧树脂和脂肪族胺进行组合制成半成品自修复胶囊，硫醇和硼硅橡胶进行组合制成基体液，然后将半成品自修复胶囊与基体液混合制成保护层，保护层中的环氧树脂、脂肪族胺、硫醇配合形成自修复微胶囊，硼硅胶囊为载体和支撑，当保护层发生损伤或断裂时，硫醇在叔胺催化下可和环氧树脂发生固化反应，叔胺催化剂和硫醇反应，生成硫醇负离子，能够和环氧官能团发生开环反应。环氧官能团也可以在硫醇负离子催化下和叔胺反应，对于环氧树脂/硫醇修复体系，环氧树脂粘度越低，硫醇聚合物的硫氢官能团越多，叔胺的碱性越强，修复效率越高，可实现对保护层的自修复处理，在外包棉纤维和芯纱外部进行自修复防护，可有效消除氨纶包芯纱在生产加工中的纱疵，实现氨纶包芯纱的无纱疵生产加工。
实施例4
在上述优选的技术方案中，本发明提供了一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，包括以下生产步骤：首先对外包棉纤维进行开清棉、梳棉、并条、粗纱和牵伸；然后对芯纱的氨纶长丝进行预牵伸和加捻；再将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，最后将外包棉纤维和芯纱进行包芯加工处理；其中，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：16.2％的环氧树脂、1.0％的脂肪族胺、5.9％的硫醇，余量为硼硅橡胶；
所述保护层的生产工艺包括以下生产步骤：
步骤一：按照上述各物质的重量百分比进行原料配比，然后将原料分成a、b两份，a组分原料为环氧树脂和脂肪族胺，b组分原料为硫醇和硼硅橡胶；
步骤二：对a组分原料进行生产加工处理，将脂肪族胺溶于溶剂中，然后加入环氧树脂，得到混合液；然后将所述混合液分散在分散液中，进行超声波分散处理，1.0-1.5h后，得到微胶囊悬浮液；所述微胶囊悬浮液经去离子水洗涤、抽滤、室温下真空干燥46-49h得到半成品自修复微胶囊；
步骤三：对b组分原料进行生产加工处理，将硼硅橡胶溶于稀释剂，75℃搅拌反应5-7h，降温至40℃，加入硫醇，进行超声波分散处理，添加复配乳化剂和去离子水，继续反应2-3h，得到基体液；
步骤四：将步骤二中制得的半成品自修复微胶囊加入到步骤三中制得的基体液中，进行超声波分散处理，再次添加复配乳化剂和去离子水，继续反应3-4h，得到半成品保护层基液；
步骤五：对步骤四中制得的半成品保护层基液进行调节HLB值(亲水疏水平衡值)，用冰醋酸中和，得到保护层基液；
步骤六：将牵引加工之后的外包棉纤维和加捻之后的芯纱分别放入到步骤五中制得的保护层基液，以50℃保温2-3h，保温同时进行超声波振荡处理，保温结束后自然降温到室温，将外包棉纤维和芯纱取出，此时分别在外包棉纤维和芯纱外部形成保护层。
所述脂肪族胺为叔胺。
所述步骤五中的HLB值调至9-11。
所述步骤三和步骤四中的复配乳化剂为阳离子乳化剂和非离子乳化剂复配，其中阳离子乳化剂为烷基季铵盐乳化剂。
所述步骤二、步骤三和步骤四中，采用超声波分散频率为60KHZ，并采用间歇式分散操作，每超声波分散20min之后间隔10min再次进行超声波分散处理。
所述步骤六中，采用超声波振荡频率为1.25MHZ，并采用间歇式振荡操作，每超声波振荡10min之后间隔15min再次进行超声波振荡处理。
每两根外包棉纤维缠绕在一根芯纱外侧。
实施例5
与实施例4不同的是，所述步骤二、步骤三和步骤四中，采用超声波分散频率为50KHZ，并采用间歇式分散操作，每超声波分散20min之后间隔10min再次进行超声波分散处理，所述步骤六中，采用超声波振荡频率为1MHZ，并采用间歇式振荡操作，每超声波振荡10min之后间隔15min再次进行超声波振荡处理。
实施例6
与实施例4-5均不同的是，所述步骤二、步骤三和步骤四中，采用超声波分散频率为70KHZ，并采用间歇式分散操作，每超声波分散20min之后间隔10min再次进行超声波分散处理，所述步骤六中，采用超声波振荡频率为1.5MHZ，并采用间歇式振荡操作，每超声波振荡10min之后间隔15min再次进行超声波振荡处理。
分别取上述实施例4-6所制得的氨纶包芯纱无纱疵生产工艺与对照组六氨纶包芯纱、对照组七氨纶包芯纱和对照组八氨纶包芯纱进行实验，对照组六氨纶包芯纱与实施例相比直接将环氧树脂、脂肪族胺、硫醇和硼硅橡胶混合制成保护层基液，对照组七氨纶包芯纱与实施例相比在步骤二、步骤三和步骤四中，未进行超声波分散处理，对照组八氨纶包芯纱与实施例相比在步骤六中，未进行超声波振荡处理；分六组分别试用三个实施例中制备的氨纶包芯纱无纱疵生产工艺与以及对照组六氨纶包芯纱和对照组七氨纶包芯纱，每组选取30根进行数据检测，进行多项试用并调查，得到以下数据，调查结果如表二所示：
表二：
Figure BDA0002792637130000081
由表二可知，在制备氨纶包芯纱的过程中，当实施例四中保护层的制备方法为本发明的优选方案，将保护层的原料分成a、b两份，然后分别将a组分和b组分原料进行加工处理，制成半成品自修复微胶囊和基体液，然后将半成品自修复微胶囊和基体液组合制成半成品保护层基液，再制成保护层基液，可有效保证保护层原料的组合均匀程度，保证保护层基液的保护效果，原料混合时进行超声波分散处理，可进一步加强原料各组分之间的混匀效果，进一步提高自修复性能，在将外包棉纤维和芯纱外部包裹保护层时，进行超声波振荡处理，可有效将保护层基液均匀包裹在外包棉纤维和芯纱外部，使得保护层结构分布更加均匀，保证后期自修复效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，其特征在于：包括以下生产步骤：首先对外包棉纤维进行开清棉、梳棉、并条、粗纱和牵伸；然后对芯纱的氨纶长丝进行预牵伸和加捻；再将保护层包裹在外包棉纤维和芯纱外部，最后将外包棉纤维和芯纱进行包芯加工处理，每两根外包棉纤维缠绕在一根芯纱外侧；其中，所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：15.6％～16.8％的环氧树脂、0.8％～1.2％的叔胺、5.6％～6.2％的硫醇，余量为硼硅橡胶；
所述保护层的生产工艺包括以下生产步骤：
步骤一：按照上述各物质的重量百分比进行原料配比，然后将原料分成a、b两份，a组分原料为环氧树脂和叔胺，b组分原料为硫醇和硼硅橡胶；
步骤二：对a组分原料进行生产加工处理，将叔胺溶于溶剂中，然后加入环氧树脂，得到混合液；然后将所述混合液分散在分散液中，进行超声波分散处理，1.0-1.5h后，得到微胶囊悬浮液；所述微胶囊悬浮液经去离子水洗涤、抽滤、室温下真空干燥46-49h得到半成品自修复微胶囊；
步骤三：对b组分原料进行生产加工处理，将硼硅橡胶溶于稀释剂，75℃搅拌反应5-7h，降温至40℃，加入硫醇，进行超声波分散处理，添加复配乳化剂和去离子水，继续反应2-3h，得到基体液；
步骤四：将步骤二中制得的半成品自修复微胶囊加入到步骤三中制得的基体液中，进行超声波分散处理，再次添加复配乳化剂和去离子水，继续反应3-4h，得到半成品保护层基液；
步骤五：对步骤四中制得的半成品保护层基液进行调节HLB值（亲水疏水平衡值），用冰醋酸中和，得到保护层基液；
步骤六：将牵引加工之后的外包棉纤维和加捻之后的芯纱分别放入到步骤五中制得的保护层基液，以50℃保温2-3h，保温同时进行超声波振荡处理，保温结束后自然降温到室温，将外包棉纤维和芯纱取出，此时分别在外包棉纤维和芯纱外部形成保护层。
2.根据权利要求1所述的一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，其特征在于：所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：15.6％的环氧树脂、0.8％的叔胺、5.6％的硫醇，余量为硼硅橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，其特征在于：所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：16.8％的环氧树脂、1.2％的叔胺、6.2％的硫醇，余量为硼硅橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，其特征在于：所述保护层由以下成分按照重量百分比组成：16.2％的环氧树脂、1.0％的叔胺、5.9％的硫醇，余量为硼硅橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，其特征在于：所述步骤五中的HLB值调至9-11。
6.根据权利要求1所述的一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，其特征在于：所述步骤三和步骤四中的复配乳化剂为阳离子乳化剂和非离子乳化剂复配，其中阳离子乳化剂为烷基季铵盐乳化剂。
7.根据权利要求1所述的一种氨纶包芯纱无纱疵 生产工艺，其特征在于：所述步骤二、步骤三和步骤四中，采用超声波分散频率为50K～70KHZ，并采用间歇式分散操作，每超声波分散20min之后间隔10min再次进行超声波分散处理。
8.根据权利要求1所述的一种氨纶包芯纱无纱疵生产工艺，其特征在于：所述步骤六中，采用超声波振荡频率为1M～1.5MHZ，并采用间歇式振荡操作，每超声波振荡10min之后间隔15min再次进行超声波振荡处理。
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