CN115595695A - 一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，包括以下工艺步骤：（1）将PET切片作为纺丝原料，由螺杆挤出机的进料口进入，经熔融、挤出形成PET熔体，螺杆挤出机的螺杆表面的位置向PET熔体中喷射二氧化钛微粒，喷出的二氧化钛微粒进入PET熔体；PET熔体经螺杆输送至喷丝口，经喷丝口喷出后冷却形成PET纤维；（2）将步骤一得到的PET纤维直接经并条工序后进行粗纱、细纱工序进环锭纺得到环锭纺纱线。本发明一方面可以提升防紫外性能的均匀度，另一方面解决因二氧化钛添加而造成的可纺性下降造成的织造困难。

Description

一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺。
背景技术
人体皮肤暴露于不同波长的紫外线下会产生严重的皮肤问题，如老化、粗糙、皱纹、斑点、皮肤松驰、皮肤开裂以及其他更严重的皮肤疾病。纺织材料可以有效阻隔紫外线的辐射。因此，市场上对兼具防护性和舒适性的服装的需求日益增长。
纺织材料可以非常简单便阻隔紫外线辐射，并能提供足够的防护效果。织物的防紫外线性能大多取决于织物类型、织物结构、纱线线密度等。现有技术中，有采用在纤维中添加大量二氧化钛微粒达到抗紫外效果，这种方式一般存在以下两个问题：（1）二氧化钛微粒在纤维中的分布不均匀，导致纺丝后纱线和织物的防紫外的均匀性较差；（2）二氧化钛添加后会使原丝强度下降，织造过程中断丝明显等，从而产生可纺性下降的问题。现有技术中有一些手段是采用皮芯复合结构纤维，在芯中添加二氧化钛，或者是采用多层复合结构，但这种方式都会存在纤维结构复杂，生产制造成本较大等问题。
发明内容
本发明提供了一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，一方面可以提升防紫外性能的均匀度，另一方面解决因二氧化钛添加而造成的可纺性下降造成的织造困难。
本发明提供了一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将PET切片作为纺丝原料，由螺杆挤出机的进料口进入，经熔融、挤出形成PET熔体，螺杆挤出机的螺杆表面的位置向PET熔体中喷射二氧化钛微粒，喷出的二氧化钛微粒进入PET熔体；PET熔体经螺杆输送至喷丝口，经喷丝口喷出后冷却形成PET纤维；
（2）将步骤一得到的PET纤维直接经并条工序后进行粗纱、细纱工序进环锭纺得到环锭纺纱线。
进一步地，所述PET纤维在螺杆挤出机上制作，所述螺杆挤出机包括螺杆挤出机本体，螺杆挤出机本体一端为加料口，用于添加PET切片，螺杆挤出机中安装螺杆，螺杆用于对PET切片进行加热熔融、将纺丝融体向喷丝口方向输送，螺杆的出口端为喷丝口，纺丝熔体由喷丝口处喷出形成纤维；在所述螺杆内部设置有二氧化钛微粒输送通道，二氧化钛微粒输送通道一端与设置在螺杆表面的喷粉口连通，另一端与螺杆端部的添加剂加料口连接。
进一步地，在所述添加剂加料口处用于安装二氧化钛微料加料装置，二氧化钛微料加料装置上安装风机用于将二氧化钛微料通过正压输送进二氧化钛微料输送通道。
进一步地，所述添加剂加料口保持正压状态向喷粉口内通空气。
进一步地，所述步骤（1）中熔融温度为285℃，添加剂加料口的空气压力为1.1-1.15MP，二氧化钛微粒的输送量为3-5mg/s。
进一步地，所述PET纤维的截面形态为二氧化钛微粒由中间向外表面呈密度逐渐递减的分布，PET纤维的截面上还分布有不规则的气泡。
进一步地，所述二氧化钛微粒由与喷粉口相连通的添加剂加料口进入并在添加剂加料口处采用正压将二氧化钛微粒由喷粉口喷出。
进一步地，所述并条是将3根纤维进行并条，各道罗拉隔距均为12mm×20mm，各道速度均为700-900r/min；三道的后牵伸倍数分别为1.5-1.6倍、1.2-1.5倍和1.0-1.2倍；三道的喇叭口分别为3.2、3.0和3.0；三道的前罗拉速度分别为900-1040r/min、1000-1040r/min和1140-1180r/min。
进一步地，所述粗纱工序为后区牵伸倍数1.0-1.2倍，罗拉中心距55mm×65mm，粗纱捻系数50-55，前罗拉转速260-280r/min。
进一步地，所述细纱工序：后区牵伸倍数1.0-1.2倍，罗拉中心距47mm×60mm，捻系数300-320，前罗拉速度220-240r/min，钳口隔距块为2.5mm，锭速为8000-9600r/min，钢领直径为38-40mm，升降全程为15.9-17.5cm。
本发明技术方案，至少包括如下优点：
（1）本发明所述高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，一方面可以提升防紫外性能的均匀度，另一方面解决因二氧化钛添加而造成的可纺性下降造成的织造困难；
（2）本发明所述的纱线通过环锭纺工艺的调整，使得纤维在纱纱过程中减少纤维强度降低造成的影响，从而纤维结构也不用过于复杂，构造简单。
附图说明
图1本发明所述螺杆挤出机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所述纱线的原料采用具有防紫外功能的PET纤维，该PET纤维在如图1所示的螺杆挤出机上制作，所述螺杆挤出机包括螺杆挤出机本体1，螺杆挤出机本体1一端为加料口2，用于添加纺丝切片，螺杆挤出机中安装螺杆3，螺杆3用于对纺丝切片进行加热熔融、将纺丝融体向喷丝口方向输送，螺杆3的出口端为喷丝口，纺丝熔体由喷丝口处喷出形成纤维；在所述螺杆3内部设置有二氧化钛微粒输送通道，二氧化钛微粒输送通道一端与设置在螺杆3表面的喷粉口5连通，另一端与螺杆3端部的添加剂加料口4连接，添加剂加料口4处用于安装二氧化钛微料加料装置，二氧化钛微料加料装置上安装风机用于将二氧化钛微料通过正压输送进二氧化钛微料输送通道。
实施例一：
一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将PET切片作为纺丝原料，由螺杆挤出机的进料口进入，经熔融、挤出形成PET熔体，螺杆挤出机的螺杆上的喷粉口喷射二氧化钛微粒，二氧化钛微粒由与喷粉口相连通的添加剂加料口进入并在添加剂加料口处采用正压将二氧化钛微粒由喷粉口喷出，喷出的二氧化钛微粒进入PET熔体；PET熔体经螺杆输送至喷丝口，经喷丝口喷出后冷却形成PET纤维；由于二氧化钛微粒由熔体的中部进入，熔体在行进过程中由中间向外表面分散，从而形成的纤维截面形态为二氧化钛微粒由中间向外表面呈密度逐渐递减的分布；
其中，为了防止PET熔体在螺杆的喷粉口处形成反流，添加剂加料口需要保持正压状态向喷粉口内通空气，这也导致产生的PET纤维的截面会产生一些不规则的气泡，这些气泡的存在经测试能够中和一部分二氧化钛微粒添加造成的纤维强度的损失；在本实施例中，熔融温度为285℃，添加剂加料口的空气压力为1.1MPa；为了控制二氧化钛微粒的加入量，二氧化钛微粒的输送量为3mg/s；
（2）将步骤一得到的PET纤维直接经并条工序后进行粗纱、细纱工序进环锭纺得到环锭纺纱线；
所述并条是将3根纤维进行并条，各道罗拉隔距均为12mm×20mm，各道速度均为700r/min；三道的后牵伸倍数分别为1.5倍、1.2倍和1.0倍；三道的喇叭口分别为3.2、3.0和3.0；三道的前罗拉速度分别为900r/min、1000r/min和1140r/min；
所述粗纱工序为后区牵伸倍数1.0倍，罗拉中心距55mm×65mm，粗纱捻系数50，前罗拉转速260r/min；
所述细纱工序：后区牵伸倍数1.0倍，罗拉中心距47mm×60mm，捻系数300，前罗拉速度220r/min，钳口隔距块为2.5mm，锭速为8000r/min，钢领直径为38mm，升降全程为15.9cm。
本实施例通过对环锭纺工艺参数的调整，降低对纤维本身拉伸或捻度的施加，保证纤维能够顺利进行环锭纺，不会产生断头现象。
实施例二：
一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将PET切片作为纺丝原料，由螺杆挤出机的进料口进入，经熔融、挤出形成PET熔体，螺杆挤出机的螺杆上的喷粉口喷射二氧化钛微粒，二氧化钛微粒由与喷粉口相连通的添加剂加料口进入并在添加剂加料口处采用正压将二氧化钛微粒由喷粉口喷出，喷出的二氧化钛微粒进入PET熔体；PET熔体经螺杆输送至喷丝口，经喷丝口喷出后冷却形成PET纤维；由于二氧化钛微粒由熔体的中部进入，熔体在行进过程中由中间向外表面分散，从而形成的纤维截面形态为，二氧化钛微粒由中间向外表面呈密度逐渐递减的分布；
其中，为了防止PET熔体在螺杆的喷粉口处形成反流，添加剂加料口需要保持正压状态向喷粉口内通空气，这也导致产生的PET纤维的截面会产生一些不规则的气泡，这些气泡的存在经测试能够中和一部分二氧化钛微粒添加造成的纤维强度的损失；在本实施例中，熔融温度为285℃，添加剂加料口的空气压力为1.15MPa；为了控制二氧化钛微粒的加入量，二氧化钛微粒的输送量为5mg/s；
（2）将步骤一得到的PET纤维直接经并条工序后进行粗纱、细纱工序进环锭纺得到环锭纺纱线；
所述并条是将3根纤维进行并条，各道罗拉隔距均为12mm×20mm，各道速度均为900r/min；三道的后牵伸倍数分别为1.6倍、1.5倍和1.2倍；三道的喇叭口分别为3.2、3.0和3.0；三道的前罗拉速度分别为1040r/min、1040r/min和1180r/min；
所述粗纱工序为后区牵伸倍数1.2倍，罗拉中心距55mm×65mm，粗纱捻系数55，前罗拉转速280r/min；
所述细纱工序：后区牵伸倍数1.2倍，罗拉中心距47mm×60mm，捻系数320，前罗拉速度240r/min，钳口隔距块为2.5mm，锭速为9600r/min，钢领直径为40mm，升降全程为17.5cm。
实施例三：
一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，包括以下工艺步骤：
（1）将PET切片作为纺丝原料，由螺杆挤出机的进料口进入，经熔融、挤出形成PET熔体，螺杆挤出机的螺杆上的喷粉口喷射二氧化钛微粒，二氧化钛微粒由与喷粉口相连通的添加剂加料口进入并在添加剂加料口处采用正压将二氧化钛微粒由喷粉口喷出，喷出的二氧化钛微粒进入PET熔体；PET熔体经螺杆输送至喷丝口，经喷丝口喷出后冷却形成PET纤维；由于二氧化钛微粒由熔体的中部进入，熔体在行进过程中由中间向外表面分散，从而形成的纤维截面形态为，二氧化钛微粒由中间向外表面呈密度逐渐递减的分布；
其中，为了防止PET熔体在螺杆的喷粉口处形成反流，添加剂加料口需要保持正压状态向喷粉口内通空气，这也导致产生的PET纤维的截面会产生一些不规则的气泡，这些气泡的存在经测试能够中和一部分二氧化钛微粒添加造成的纤维强度的损失；在本实施例中，熔融温度为285℃，添加剂加料口的空气压力为1.2MPa；为了控制二氧化钛微粒的加入量，二氧化钛微粒的输送量为4mg/s；
（2）将步骤一得到的PET纤维直接经并条工序后进行粗纱、细纱工序进环锭纺得到环锭纺纱线；
所述并条是将3根纤维进行并条，各道罗拉隔距均为12mm×20mm，各道速度均为700-900r/min；三道的后牵伸倍数分别为1.6倍、1.4倍和1.2倍；三道的喇叭口分别为3.2、3.0和3.0；三道的前罗拉速度分别为1040r/min、1000r/min和1140r/min；
所述粗纱工序为后区牵伸倍数1.0倍，罗拉中心距55mm×65mm，粗纱捻系数50，前罗拉转速260r/min；
所述细纱工序：后区牵伸倍数1.1倍，罗拉中心距47mm×60mm，捻系数300，前罗拉速度220r/min，钳口隔距块为2.5mm，锭速为8000-9600r/min，钢领直径为38mm，升降全程为15.9cm。
将采用本发明实施例得到的所述的纱线进行防紫外能测试：将实施例得到的纱线织造成面料后进行紫外线防护系数的测定，在同一块织物上分别选取3处不同位置比较紫外线防护性能，确定纱线防紫外性能的均匀性；其中，紫外线防护系数（UPF）等级值为UPF15以上，优选UPF 20以上。测试结果如表1所示：
表1
Figure 878957DEST_PATH_IMAGE001
由上表数据可知，本发明制备得到的纱线具有优异的防紫外性能和防紫外的均匀性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：
（1）将PET切片作为纺丝原料，由螺杆挤出机的进料口进入，经熔融、挤出形成PET熔体，螺杆挤出机的螺杆表面的位置向PET熔体中喷射二氧化钛微粒，喷出的二氧化钛微粒进入PET熔体；PET熔体经螺杆输送至喷丝口，经喷丝口喷出后冷却形成PET纤维；
（2）将步骤一得到的PET纤维直接经并条工序后进行粗纱、细纱工序进环锭纺得到环锭纺纱线。
2.根据权利要求1所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：所述PET纤维在螺杆挤出机上制作，所述螺杆挤出机包括螺杆挤出机本体（1），螺杆挤出机本体（1）一端为加料口（2），用于添加PET切片，螺杆挤出机中安装螺杆（3），螺杆（3）用于对PET切片进行加热熔融、将纺丝融体向喷丝口方向输送，螺杆（3）的出口端为喷丝口，纺丝熔体由喷丝口处喷出形成纤维；在所述螺杆（3）内部设置有二氧化钛微粒输送通道，二氧化钛微粒输送通道一端与设置在螺杆（3）表面的喷粉口（5）连通，另一端与螺杆（3）端部的添加剂加料口（4）连接。
3.根据权利要求2所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：在所述添加剂加料口（6）处用于安装二氧化钛微料加料装置，二氧化钛微料加料装置上安装风机用于将二氧化钛微料通过正压输送进二氧化钛微料输送通道（4）。
4.根据权利要求2所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：所述添加剂加料口保持正压状态向喷粉口内通空气。
5.根据权利要求1所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：所述步骤（1）中熔融温度为285℃，添加剂加料口的空气压力为1.1-1.15MP，二氧化钛微粒的输送量为3-5mg/s。
6.根据权利要求1所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：所述PET纤维的截面形态为二氧化钛微粒由中间向外表面呈密度逐渐递减的分布，PET纤维的截面上还分布有不规则的气泡。
7.根据权利要求2所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：所述二氧化钛微粒由与喷粉口相连通的添加剂加料口进入并在添加剂加料口处采用正压将二氧化钛微粒由喷粉口喷出。
8.根据权利要求1所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：所述并条是将3根纤维进行并条，各道罗拉隔距均为12mm×20mm，各道速度均为700-900r/min；三道的后牵伸倍数分别为1.5-1.6倍、1.2-1.5倍和1.0-1.2倍；三道的喇叭口分别为3.2、3.0和3.0；三道的前罗拉速度分别为900-1040r/min、1000-1040r/min和1140-1180r/min。
9.根据权利要求1所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：所述粗纱工序为后区牵伸倍数1.0-1.2倍，罗拉中心距55mm×65mm，粗纱捻系数50-55，前罗拉转速260-280r/min。
10.根据权利要求1所述的高均匀性防紫外环锭纺纱线的加工工艺，其特征在于：所述细纱工序：后区牵伸倍数1.0-1.2倍，罗拉中心距47mm×60mm，捻系数300-320，前罗拉速度220-240r/min，钳口隔距块为2.5mm，锭速为8000-9600r/min，钢领直径为38-40mm，升降全程为15.9-17.5cm。
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