CN113737340A - 一种含有艾草纤维的包芯纱及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种含有艾草纤维的包芯纱及其制造方法，包芯纱包括芯线及包裹在芯线外侧的混合纤维，混合纤维包括艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维，芯线为锦纶，艾草纤维的横截面为椭圆形，包芯纱的各个组分总量比为：40％‑45％艾草纤维、18％‑25％莫代尔纤维、12％‑18％精梳棉纤维、20％‑25％锦纶，艾草纤维与莫代尔纤维及精梳棉纤维混纺再包锦纶低弹丝纺出来的包芯纱加工的针织物具有极强的蓬松性、透气性、抗菌性好，穿着轻盈舒适，有着仿绢丝的手感风格。

Description

一种含有艾草纤维的包芯纱及其制造方法
技术领域
本发明涉及纺织领域，尤指一种含有艾草纤维的包芯纱及其制造方法。
背景技术
纺织工业是国民经济的重要产业之一，它所生产的纺织品是人类生活和生产不可缺少的。在现在纺织行业都面临着转型升级，再加之目前全球新型冠肺炎病毒的肆虐，人们的生活水平不断的提高、追求的环保意识、对服装的时尚以及舒适性、功能性也逐渐加强，这就要求现在的纺织行业需要不断的有新型的纱线以及面料品种；艾草纤维中异泽兰黄素的存在，赋予其纺织制品具有抗菌性、驱蚊性、促进血液循环等功能，而艾草纤维在国内外的研究目前很多的只是局限在常规的棉纺、半精纺生产的平纱上，主要和棉、涤纶、天丝、等纤维混纺，产品比较单一，不能满足现在社会发展的潮流，为此，必须进行更深入和广泛的探索，提供更多性能优异的艾草纤维抗菌系列纺织产品。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有良好的蓬松性、透气性、抗菌性的含有艾草纤维的包芯纱及其制造方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种含有艾草纤维的包芯纱，包芯纱包括芯线及包裹在芯线外侧的混合纤维，混合纤维包括艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维，芯线为锦纶，艾草纤维的横截面为椭圆形，包芯纱的各个组分总量比为：40％-45％艾草纤维、18％-25％莫代尔纤维、12％-18％精梳棉纤维、20％-25％锦纶。
进一步的，包芯纱的各个组分总量比为：43％艾草纤维、20％莫代尔纤维、15％精梳棉纤维、22％锦纶。
进一步的，艾草纤维的性能指标为：纤维细度为1.33dtex，干态断裂强度为2.34cN/dtex，湿态断裂强度为1.22cN/dtex，干态伸长率为19％-22％，湿态伸长率为28％-33％，强力不匀率为7.7％，回潮率为11.21％。
一种含有艾草纤维的包芯纱的制造方法，包括如下步骤，
(a)开清棉工序：使用抓棉机、自动混棉机、梳针开棉机、双棉箱给棉机、单打手成卷机对艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维进行开清棉，将紧压的原棉开松成棉束，并将艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维均匀混合；
(b)梳棉工序：使用梳棉机将艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维彻底分解成单根纤维，清除残留在其中的细小疵点，使各艾草纤维、莫代尔纤维、精梳棉纤维在单根纤维状态下充分混合，制成均匀的生条，以满足后道工序的要求；
(c)并条工序：使用并条机将步骤(b)中制成的生条进行并条，并和的生条数量为4-8根，改善生条长片段不匀的情况，制成质量较好的熟条；
(d)粗纱工序：使用粗纱机对步骤(c)中制成的熟条进行粗纱，将熟条抽长拉细成粗纱，并加上一定的捻度，以提高粗纱强力；
(e)细纱工序：使用细纱机对步骤(d)中制成的粗纱拉细到所需要线密度后包覆在一根锦纶长丝上，并加上一定的捻度制成纱线；
(f)络筒工序：使用络筒机将步骤(e)中制成的纱线接长，并卷绕在超塑铝合金槽筒上，增加纱线的卷装容量，并清除纱线上的疵点、杂质、粗细节以提高后续工序的生产效率。
进一步的，在步骤(a)中，机器的工艺参数如下，抓棉机的打手速度690r/min，抓棉机的小车打手速度25r/min，梳针开棉机的打手速度380r/min，梳针开棉机的给棉罗拉-打手隔距13mm，双棉箱给棉机的打手速度380r/min，双棉箱给棉机的罗拉速度325r/min，单打手成卷机的打手速度850r/min。
进一步的，在步骤(b)中，梳棉机的工艺参数如下，锡林速度330r/min，道夫速度21.5r/min，刺辊速度840r/min，盖板速度96r/min，给棉板-刺辊隔距0.25mm，锡林-道夫隔距0.13mm，刺辊-锡林隔距0.18mm，车间相对湿度65％。
进一步的，在步骤(c)中，并条机的工艺参数如下，并条机的罗拉隔距13×18.5mm，头并定量18.5g/5m，末并定量18g/5m，加压量300×320×300N，出条速度180r/min，喇叭口径3.2-3.4mm，车间相对湿度65％。
进一步的，在步骤(d)中，粗纱机的工艺参数如下，粗纱机的粗纱定量7.5g/10m，粗纱捻系数75，后区牵伸倍数1.25，罗拉隔距27×35mm，钳口隔距6.5mm，中区集合器8×5mm，前区集合器8×5mm，加压量260×150×200N/双锭，锭速750r/min，前罗拉速度178r/min，粗纱重量不匀率0.6％，轴向卷绕密度3.275圈/cm。
进一步的，在步骤(e)中，细纱机的工艺参数如下，细纱机的罗拉隔距19×40mm，加压量180×120×140N/双锭，钳口隔距3-4mm，锭速9860r/min，前罗拉转速168r/min，细纱捻度70捻/10cm，后区牵伸倍数1.35，预牵伸张力1.06，车间相对湿度6％。
本发明的有益效果在于：艾草纤维中的异泽兰黄素的存在赋予其纺织制品具有抗菌性、驱蚊性、促进血液循环等功能，独特椭圆形横截面赋予了它能带来吸湿性和透气性，触感滑爽，给予肌肤表面营造了一个舒适的微环境，艾草纤维与莫代尔纤维及精梳棉纤维混纺再包锦纶低弹丝纺出来的包芯纱加工的针织物具有极强的蓬松性、透气性、抗菌性好，穿着轻盈舒适，有着仿绢丝的手感风格。
具体实施方式
本发明关于一种含有艾草纤维的包芯纱，所述包芯纱包括芯线及包裹在芯线外侧的混合纤维，所述混合纤维包括艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维，所述芯线为锦纶，所述艾草纤维的横截面为椭圆形，所述包芯纱的各个组分总量比为：43％艾草纤维、20％莫代尔纤维、15％精梳棉纤维、22％锦纶。
艾草纤维的性能指标为：纤维细度为1.33dtex，干态断裂强度为2.34cN/dtex，湿态断裂强度为1.22cN/dtex，干态伸长率为19％-22％，湿态伸长率为28％-33％，强力不匀率为7.7％，回潮率为11.21％。
艾草纤维是从草本植物艾草中提取艾草有效成分:异泽兰黄素3.23mg/kg，再植入到以木浆为原料的粘胶中，生产出的一种具有椭圆形横截面的新型纤维，所取用的原料数量大，且具有可再生性，不会对资源造成掠夺性开发，可以100％生物降解，是一种绿色环保新型功能性纤维，艾草纤维中的异泽兰黄素的存在赋予其纺织制品具有抗菌性、驱蚊性、促进血液循环等功能，独特椭圆形横截面赋予了它能带来吸湿性和透气性，触感滑爽，给予肌肤表面营造了一个舒适的微环境，由于艾草纤维自身柔软缺少骨感，故不适合生产纯艾草纤维制品，将艾草纤维和其他纤维混合使用生产的包芯纱，既能够充分发挥各自固有优点又能够提高服用性能以及跟随时尚的流行趋势。本发明的实施例中，艾草纤维与莫代尔纤维及精梳棉纤维混纺再包锦纶低弹丝纺出来的包芯纱加工的针织物具有极强的蓬松性、透气性、抗菌性好，穿着轻盈舒适，有着仿绢丝的手感风格，并克服了缺少骨感、易起球等缺点。
一种含有艾草纤维的包芯纱的制造方法，其特征在于：包括如下步骤，
(a)开清棉工序：使用抓棉机、自动混棉机、梳针开棉机、双棉箱给棉机、单打手成卷机对艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维进行开清棉，将紧压的原棉开松成棉束，并将艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维均匀混合。
(b)梳棉工序：使用梳棉机将艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维彻底分解成单根纤维，清除残留在其中的细小疵点，使各艾草纤维、莫代尔纤维、精梳棉纤维在单根纤维状态下充分混合，制成均匀的生条，以满足后道工序的要求。
(c)并条工序：使用并条机将步骤(b)中制成的生条进行并条，并和的生条数量为4-8根，改善生条长片段不匀的情况，制成质量较好的熟条。
(d)粗纱工序：使用粗纱机对步骤(c)中制成的熟条进行粗纱，将熟条抽长拉细成粗纱，并加上一定的捻度，以提高粗纱强力。
(e)细纱工序：使用细纱机对步骤(d)中制成的粗纱拉细到所需要线密度后包覆在一根锦纶长丝上，并加上一定的捻度制成纱线。
(f)络筒工序：使用络筒机将步骤(e)中制成的纱线接长，并卷绕在超塑铝合金槽筒上，增加纱线的卷装容量，并清除纱线上的疵点、杂质、粗细节以提高后续工序的生产效率。
在步骤(a)的开清棉工序中，由于艾草纤维不含杂质，纤维的聚合度和结晶度较低，纤维中纯种很多的无定型区，抱合力较差，静电严重，回潮率大，故开清棉要以开松均匀为主，减少打击力度和打击次数，尽量少落多松和不落，抓包机要少抓、勤抓和少打击，为防止粘卷，卷中两层间需要夹3-4根粗纱。艾草纤维和莫代尔纤维、精梳棉纤维混合在一起后，整齐度较好，因此可适当的放大打手与给棉罗拉隔距，减小尘棒间的隔距，降低梳针打手速度，减少纤维的损伤，降低棉结的产生。棉箱机械工艺应缩小斜帘和均棉罗拉间的隔距，适当调整水平帘与钉帘间速比，以提高开松度，棉箱储量要保持三分之一，以防止过多翻滚，形成束丝；
机器的工艺参数如下，抓棉机的打手速度690r/min，抓棉机的小车打手速度25r/min，梳针开棉机的打手速度380r/min，梳针开棉机的给棉罗拉-打手隔距13mm，双棉箱给棉机的打手速度380r/min，双棉箱给棉机的罗拉速度325r/min，单打手成卷机的打手速度850r/min。
在步骤(b)的梳棉工序中，针对艾草纤维和莫代尔纤维、精梳棉纤维的特点和性能，梳棉工序降低锡林与刺辊速度，并适当放大锡林与盖板隔距，以减少对纤维的损伤。适当加大锡林与刺辊间的速度比，以保证纤维自刺辊向锡林的顺利转移，减少纤维间的缠结，减少棉结的形成，提高棉网清晰度。为了减少棉结和加强梳理，选用较紧的锡林盖板速度，刺辊至锡林间隔距偏紧掌握，有利于纤维自刺辊向锡林转移。生条定量适当控制，可解决棉网转移困难，有利于改善条干水平；
梳棉机的工艺参数如下，锡林速度330r/min，道夫速度21.5r/min，刺辊速度840r/min，盖板速度96r/min，给棉板-刺辊隔距0.25mm，锡林-道夫隔距0.13mm，刺辊-锡林隔距0.18mm，车间相对湿度65％。
在步骤(c)的并条工序中，针对艾草纤维的特点，并条工序采用中定量、低速度、顺牵伸、多并合、重加压、大隔距、强控制的工艺原则，艾草纤维、莫代尔纤维、精梳棉纤维整齐度好，应适当放大罗拉隔距以及加大压力，以改善条干，并条定量不宜太大，以防止喇叭口堵塞，可采用口径偏小的喇叭口，可使纤维抱合紧密，使加工出的条子结构紧密，有利于后道工序对纤维运动的有效控制，由于艾草纤维比电阻大，为防止堵条，纺纱通道要光洁，并适当降低前罗拉输出速度，可防止纤维缠绕罗拉和胶辊及吸白现象；
并条机的工艺参数如下，并条机的罗拉隔距13×18.5mm，头并定量18.5g/5m，末并定量18g/5m，加压量300×320×300N，出条速度180r/min，喇叭口径3.2-3.4mm，车间相对湿度65％。
在步骤(d)的粗纱工序中，针对艾草纤维的特点，以及后道细纱包芯工序的需求，并条工序采用重定量、中速度、高加压、大隔距、偏大轴向卷线密度的工艺配置，有利于提高后道细纱工序提高包芯的包覆效果，后区牵伸倍数偏小掌握，后区罗拉隔距可适当偏大，主牵伸区罗拉隔距偏小掌握，以改善牵伸质量，提高粗纱条干均匀度。适当控制粗纱张力和粗纱大中小纱的牵伸率，防止粗纱意外牵伸，避免粗纱冒纱和脱圈，减少粗纱退绕时的拖动张力，减少意外牵伸而造成细节，由于熟条极易分叉散开，所以操作时要严防条子起毛，破坏条子结构，同时也要保持纺纱通道光洁；
粗纱机的工艺参数如下，粗纱机的粗纱定量7.5g/10m，粗纱捻系数75，后区牵伸倍数1.25，罗拉隔距27×35mm，钳口隔距6.5mm，中区集合器8×5mm，前区集合器8×5mm，加压量260×150×200N/双锭，锭速750r/min，前罗拉速度178r/min，粗纱重量不匀率0.6％，轴向卷绕密度3.275圈/cm。
在步骤(e)的细纱工序中，根据艾草纤维和莫代尔纤维、精梳棉纤维的特点，生产包芯纱时，要求把芯纱完全包住，故需要合理的改装环锭细纱机设备以及生产工艺，在锦纶长丝进入前罗拉时，必须对准须条的中心略偏一点，Z捻纱偏左，S捻纱偏右，这样，当两者共同出前罗拉时，由于捻度作用力使须条翻转时容易把锦纶长丝包在中间，细纱机选用较小的后区牵伸配以较大的粗纱捻系数，以减少羽毛改善成纱条干，并且通过重加压和适当的罗拉隔距来稳定牵伸。采用中弹中硬涂料胶辊，可建设以为纤维抗弯刚度低而缠绕罗拉和胶辊，选择合适的钢丝圈，影响卷绕及成纱毛羽，一般钢丝圈调整纺纱张力应大于锦纶长丝预牵伸张力，以防止锦纶长丝离开前罗拉后回缩，在生产时，可适当提高捻系数，当采用较高的捻系数时，它可使外包艾草纤维、莫代尔纤维、精梳棉纤维抱合更紧密，产生较大的向心力，从而把锦纶长丝紧紧的包围在中央，减少露芯，锦纶长丝的张力可稍微加大些，可增加外包艾草纤维莫代尔纤维、精梳棉纤维与锦纶长丝摩擦力，纱线结构更紧密；
细纱机的工艺参数如下，细纱机的罗拉隔距19×40mm，加压量180×120×140N/双锭，钳口隔距3-4mm，锭速9860r/min，前罗拉转速168r/min，细纱捻度70捻/10cm，后区牵伸倍数1.35，预牵伸张力1.06，车间相对湿度6％。
根据上述方法制成的包芯纱质量测试如下表：
检测项目 测试结果 检测项目 测试结果
重量CV(％) 1.5 条干CV(％) 12.5
单强CV(％) 8.6 断裂强度 14.5
百米重量偏差(％) 0.18 细节(个/km) 3
粗节(个/km) 23 棉结(个/km) 38
捻度不匀率(％) 2.8 包覆不匀率(％) 1.2
艾草纤维与普通粘胶相比，在横截面形态和密度方等方面都有比较大的差异，通过对艾草纤维、莫代尔纤维、精梳棉纤维混合再包锦纶长丝所纺成的包芯纱，在纺纱工艺与常规的粘胶混纺包芯时有较大所差异，由于艾草纤维本身特有抗菌性和椭圆截面与普通纤维相比，纺纱难度较大，所以合理设计纺纱工艺参数是生产艾草纤维混纺纱的关键。艾草纤维良好的吸湿性、柔软舒适性、透气性、抗菌性赋予了其与莫代尔纤维、精梳棉纤维混纺制成的包芯纱，具有弹性好、手感滑爽、有身骨、保暖吸湿性、透气性和舒适性等特点。
艾草纤维与莫代尔纤维、精梳棉纤维纺制的包芯纱，艾草纤维的特点尤为明显，提升了纱线的永久抗菌性能、耐用性、手感丰满，所织造成的面料外观高雅华丽，彩色丰富，光泽柔和典雅。

Claims (9)

1.一种含有艾草纤维的包芯纱，所述包芯纱包括芯线及包裹在芯线外侧的混合纤维，其特征在于：所述混合纤维包括艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维，所述芯线为锦纶，所述艾草纤维的横截面为椭圆形，所述包芯纱的各个组分总量比为：40％-45％艾草纤维、18％-25％莫代尔纤维、12％-18％精梳棉纤维、20％-25％锦纶。
2.根据权利要求1所述的含有艾草纤维的包芯纱，其特征在于：所述包芯纱的各个组分总量比为：43％艾草纤维、20％莫代尔纤维、15％精梳棉纤维、22％锦纶。
3.根据权利要求1或2所述的含有艾草纤维的包芯纱，其特征在于：所述艾草纤维的性能指标为：纤维细度为1.33dtex，干态断裂强度为2.34cN/dtex，湿态断裂强度为1.22cN/dtex，干态伸长率为19％-22％，湿态伸长率为28％-33％，强力不匀率为7.7％，回潮率为11.21％。
4.根据权利要求1-2任一项所述的含有艾草纤维的包芯纱的制造方法，其特征在于：包括如下步骤，
(a)开清棉工序：使用抓棉机、自动混棉机、梳针开棉机、双棉箱给棉机、单打手成卷机对艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维进行开清棉，将紧压的原棉开松成棉束，并将艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维均匀混合；
(b)梳棉工序：使用梳棉机将艾草纤维、莫代尔纤维及精梳棉纤维彻底分解成单根纤维，清除残留在其中的细小疵点，使各艾草纤维、莫代尔纤维、精梳棉纤维在单根纤维状态下充分混合，制成均匀的生条，以满足后道工序的要求；
(c)并条工序：使用并条机将步骤(b)中制成的生条进行并条，并和的生条数量为4-8根，改善生条长片段不匀的情况，制成质量较好的熟条；
(d)粗纱工序：使用粗纱机对步骤(c)中制成的熟条进行粗纱，将熟条抽长拉细成粗纱，并加上一定的捻度，以提高粗纱强力；
(e)细纱工序：使用细纱机对步骤(d)中制成的粗纱拉细到所需要线密度后包覆在一根锦纶长丝上，并加上一定的捻度制成纱线；
(f)络筒工序：使用络筒机将步骤(e)中制成的纱线接长，并卷绕在超塑铝合金槽筒上，增加纱线的卷装容量，并清除纱线上的疵点、杂质、粗细节以提高后续工序的生产效率。
5.根据权利要求4所述的含有艾草纤维的包芯纱的制造方法，其特征在于：在步骤(a)中，机器的工艺参数如下，抓棉机的打手速度690r/min，抓棉机的小车打手速度25r/min，梳针开棉机的打手速度380r/min，梳针开棉机的给棉罗拉-打手隔距13mm，双棉箱给棉机的打手速度380r/min，双棉箱给棉机的罗拉速度325r/min，单打手成卷机的打手速度850r/min。
6.根据权利要求4所述的含有艾草纤维的包芯纱的制造方法，其特征在于：在步骤(b)中，梳棉机的工艺参数如下，锡林速度330r/min，道夫速度21.5r/min，刺辊速度840r/min，盖板速度96r/min，给棉板-刺辊隔距0.25mm，锡林-道夫隔距0.13mm，刺辊-锡林隔距0.18mm，车间相对湿度65％。
7.根据权利要求4所述的含有艾草纤维的包芯纱的制造方法，其特征在于：在步骤(c)中，并条机的工艺参数如下，并条机的罗拉隔距13×18.5mm，头并定量18.5g/5m，末并定量18g/5m，加压量300×320×300N，出条速度180r/min，喇叭口径3.2-3.4mm，车间相对湿度65％。
8.根据权利要求4所述的含有艾草纤维的包芯纱的制造方法，其特征在于：在步骤(d)中，粗纱机的工艺参数如下，粗纱机的粗纱定量7.5g/10m，粗纱捻系数75，后区牵伸倍数1.25，罗拉隔距27×35mm，钳口隔距6.5mm，中区集合器8×5mm，前区集合器8×5mm，加压量260×150×200N/双锭，锭速750r/min，前罗拉速度178r/min，粗纱重量不匀率0.6％，轴向卷绕密度3.275圈/cm。
9.根据权利要求4所述的含有艾草纤维的包芯纱的制造方法，其特征在于：在步骤(e)中，细纱机的工艺参数如下，细纱机的罗拉隔距19×40mm，加压量180×120×140N/双锭，钳口隔距3-4mm，锭速9860r/min，前罗拉转速168r/min，细纱捻度70捻/10cm，后区牵伸倍数1.35，预牵伸张力1.06，车间相对湿度6％。
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