CN116084066A - 一种抗阻燃耐磨功能性纱线及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗阻燃耐磨功能性纱线及其制备工艺，特征在于：包括纤维束和围绕在纤维束周围的外包纤维长丝；所述纤维束由若干根长丝纤维加捻合股形成；所述外包纤维长丝的截面为异形，外表面上具有多个凹槽；所述长丝纤维由20%～80%的对苯二甲酰胺纤维和80%～20%的阻燃腈纶纤维混合而成；所述外包纤维长丝由95‑99.9wt%的芳纶和0.1‑5wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成。本发明可以解决现有技术中防护服阻燃和耐磨损的问题。

Description

一种抗阻燃耐磨功能性纱线及其制备工艺
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种抗阻燃耐磨功能性纱线及其制备工艺。
背景技术
科学技术的发展推动着纺织业不断向前发展，各种功能织物，功能面料也得到广泛的关注与发展。军用服装和野外运动服装对面料的耐用性和使用可靠性要求很高，尤其要求面料的强度高、耐磨性好。尤其是从事特殊工种的人员的防护服要求能起到耐火、防火的功能。在耐火、防火功能的基础上，需要尽可能地提升防护服的抗拉伸、耐磨损、耐高温和隔热性能等性能，但现有技术中，大多防护服都很难全面兼顾。
发明内容
本发明提供了一种抗阻燃耐磨功能性纱线及其制备工艺，可以解决现有技术中防护服阻燃和耐磨损的问题。
本发明提供了一种抗阻燃耐磨功能性纱线，其特征在于：包括纤维束和围绕在纤维束周围的外包纤维长丝；所述纤维束由若干根长丝纤维加捻合股形成；所述外包纤维长丝的截面为异形，外表面上具有多个凹槽；所述长丝纤维由20%～80%的对苯二甲酰胺纤维和80%～20%的阻燃腈纶纤维混合而成；所述外包纤维长丝由95-99.9wt%的芳纶和0.1-5wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成。
进一步地，所述外包纤维长丝表面的凹槽宽度设置为与长丝纤维的直径相当。
进一步地，所述纤维束由外包纤维长丝围绕后的暴露度为50%～70%。
本发明还提供一种抗阻燃耐磨功能性纱线的制备工艺，其特征是，包括以下步骤：
（1）由若干根长丝纤维通过加捻合股形成纤维束；其中，所述长丝纤维由20%～80%的对苯二甲酰胺纤维和80%～20%的阻燃腈纶纤维混合而成；
（2）制备外包纤维长丝：将95-99.9wt%的芳纶和0.1-5wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成外包纤维长丝，外包纤维长丝的截面为异形，在外包纤维长丝外表面上具有多个凹槽；
（3）经步骤（1）得到的纤维束通过牵伸辊进行牵伸，将外包纤维长丝围绕纤维束螺旋缠绕包捻住纤维束，得到本发明所述的抗阻燃耐磨功能性纱线。
进一步地，所述纤维束采用环锭纺纱制成。
进一步地，所述纤维束外表面的暴露度为50%～70%。
进一步地，所述外包纤维长丝表面的凹槽宽度设置为与长丝纤维的直径相当。
本发明技术方案，至少包括如下优点：
（1）本发明所述纱线利用长丝纤维形成纤维束，该纤维束通过外包纤维长丝围绕其外圆周，纤维束为纱线提供了阻燃性能，而包裹在纤维束外圆周上的外包纤维长丝既增加了纱线表面的耐磨性，也纱线在暴露于火焰时纤维束能够更加牢靠，保证良好的耐火性能；
（2）本发明的外包纤维长丝具有润滑性和耐磨性，能够改进纱线的机械性能；同时保证纱线的整体耐火和耐磨效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的抗阻燃耐磨功能性纱线的结构示意图。
图2为本发明提供的外包纤维长丝的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，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。
如图1所示，本发明所述抗阻燃耐磨功能性纱线，包括纤维束102和围绕在纤维束102周围的外包纤维长丝103；所述纤维束102由若干根长丝纤维101加捻合股形成；所述长丝纤维101由20%～80%的对苯二甲酰胺纤维和80%～20%的阻燃腈纶纤维混合而成；所述外包纤维长丝103由95-99.9wt%的芳纶和0.1-5wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成，外包纤维长丝103的截面为异形，外表面上具有多个凹槽；所述外包纤维长丝103表面的凹槽宽度设置为与长丝纤维101的直径相当；所述纤维束102由外包纤维长丝103围绕后的暴露度为50%～70%。
实施例一：
如图1所示，本发明所述抗阻燃耐磨功能性纱线的制备工艺，包括以下步骤：
（1）由若干根长丝纤维101通过加捻合股形成纤维束102，具体可以采用环锭纺纱；其中，所述长丝纤维101由20%的对苯二甲酰胺纤维和80%的阻燃腈纶纤维混合而成；
（2）制备外包纤维长丝103：将95wt%的芳纶和5wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成如图2所示的外包纤维长丝103，外包纤维长丝103的截面为异形，在外包纤维长丝103外表面上具有多个凹槽；由于在外包纤维长丝103中含有氧化石墨烯成份，外包纤维长丝103能够表面出润滑性、耐磨性等，从而提升外包纤维长丝103 的机械性能；
（3）经步骤（1）得到的纤维束102通过牵伸辊进行牵伸，将外包纤维长丝103围绕纤维束102螺旋缠绕包捻住纤维束102，并保理论上纤维束102的暴露度为50%～70%，得到本发明所述的抗阻燃耐磨功能性纱线；如果外包纤维长丝103比例过多，则纤维束102暴露得少会影响纱线的抗阻燃效果；如果外包纤维长丝103比例过少，则纤维束102暴露得多会影响纱线的耐磨损性能。
实施例二：
如图1所示，本发明所述抗阻燃耐磨功能性纱线的制备工艺，包括以下步骤：
（1）由若干根长丝纤维101通过加捻合股形成纤维束102，具体可以采用环锭纺纱；其中，所述长丝纤维101由80%的对苯二甲酰胺纤维和20%的阻燃腈纶纤维混合而成；
（2）制备外包纤维长丝103：将99.9wt%的芳纶和0.1wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成如图2所示的外包纤维长丝103，外包纤维长丝103的截面为异形，在外包纤维长丝103外表面上具有多个凹槽；由于在外包纤维长丝103中含有氧化石墨烯成份，外包纤维长丝103能够表面出润滑性、耐磨性等，从而提升外包纤维长丝103 的机械性能；
（3）经步骤（1）得到的纤维束102通过牵伸辊进行牵伸，将外包纤维长丝103围绕纤维束102螺旋缠绕包捻住纤维束102，并保理论上纤维束102的暴露度为50%～70%，得到本发明所述的抗阻燃耐磨功能性纱线；如果外包纤维长丝103比例过多，则纤维束102暴露得少会影响纱线的抗阻燃效果；如果外包纤维长丝103比例过少，则纤维束102暴露得多会影响纱线的耐磨损性能。
实施例三：
如图1所示，本发明所述抗阻燃耐磨功能性纱线的制备工艺，包括以下步骤：
（1）由若干根长丝纤维101通过加捻合股形成纤维束102，具体可以采用环锭纺纱；其中，所述长丝纤维101由50%的对苯二甲酰胺纤维和50%的阻燃腈纶纤维混合而成；
（2）制备外包纤维长丝103：将99wt%的芳纶和1wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成如图2所示的外包纤维长丝103，外包纤维长丝103的截面为异形，在外包纤维长丝103外表面上具有多个凹槽；由于在外包纤维长丝103中含有氧化石墨烯成份，外包纤维长丝103能够表面出润滑性、耐磨性等，从而提升外包纤维长丝103 的机械性能；
（3）经步骤（1）得到的纤维束102通过牵伸辊进行牵伸，将外包纤维长丝103围绕纤维束102螺旋缠绕包捻住纤维束102，并保理论上纤维束102的暴露度为50%～70%，得到本发明所述的抗阻燃耐磨功能性纱线；如果外包纤维长丝103比例过多，则纤维束102暴露得少会影响纱线的抗阻燃效果；如果外包纤维长丝103比例过少，则纤维束102暴露得多会影响纱线的耐磨损性能。
本发明中外包纤维长丝103包裹围绕纤维束102，有助于将外包纤维长丝103的特性整合到纤维束102中；具体地：当纱线或者由纱线制成的织物遭受火焰或遇强热时，外包纤维长丝103会围绕纤维束102收缩，从而将纤维束中的氧气挤出，具有更好的阻燃性能；同时，外包纤维长丝103表面的凹槽也能嵌入纤维束102的长丝纤维，帮助将纤维束102收缩，保护纤维束102避免分散开，一般为了实现这一效果，将外包纤维长丝103表面的凹槽宽度设置为与长丝纤维101的直径相当。
采用本发明实施例1-实施例3所述的纱线制成的面料，经阻燃、耐磨测试：
（1）阻燃性能测试：按照GB/T5455-2014标准对面料进行测试，将损毁长度（mm）、阴燃时间（s）和续燃时间（s）的测试数据进行记录；
（2）耐磨性能测试：按照GB/T21196-2007标准对面料进行测试，将摩擦次数（×104）的测试数据进行记录。
具有以下性能：
由上表数据可知，本发明制备得到的抗阻燃耐磨功能性纱线具有优异的耐磨性能和阻燃性能。
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 (7)

1.一种抗阻燃耐磨功能性纱线，其特征在于：包括纤维束（102）和围绕在纤维束（102）周围的外包纤维长丝（103）；所述纤维束（102）由若干根长丝纤维（101）加捻合股形成；所述外包纤维长丝（103）的截面为异形，外表面上具有多个凹槽；所述长丝纤维（101）由20%～80%的对苯二甲酰胺纤维和80%～20%的阻燃腈纶纤维混合而成；所述外包纤维长丝（103）由95-99.9wt%的芳纶和0.1-5wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成。
2.根据权利要求1所述的一种抗阻燃耐磨功能性纱线，其特征在于：所述外包纤维长丝（103）表面的凹槽宽度设置为与长丝纤维（101）的直径相当。
3.根据权利要求1所述的一种抗阻燃耐磨功能性纱线，其特征在于：所述纤维束（102）由外包纤维长丝（103）围绕后的暴露度为50%～70%。
4.一种抗阻燃耐磨功能性纱线的制备工艺，其特征是，包括以下步骤：
（1）由若干根长丝纤维（101）通过加捻合股形成纤维束（102）；其中，所述长丝纤维（101）由20%～80%的对苯二甲酰胺纤维和80%～20%的阻燃腈纶纤维混合而成；
（2）制备外包纤维长丝（103）：将95-99.9wt%的芳纶和0.1-5wt%的氧化石墨烯混合经熔融挤出形成外包纤维长丝（103），外包纤维长丝（103）的截面为异形，在外包纤维长丝（103）外表面上具有多个凹槽；
（3）经步骤（1）得到的纤维束（102）通过牵伸辊进行牵伸，将外包纤维长丝（103）围绕纤维束（102）螺旋缠绕包捻住纤维束（102），得到本发明所述的抗阻燃耐磨功能性纱线。
5.根据权利要求1所述的一种抗阻燃耐磨功能性纱线的制备工艺，其特征在于：所述纤维束（102）采用环锭纺纱制成。
6.根据权利要求1所述的一种抗阻燃耐磨功能性纱线的制备工艺，其特征在于：所述纤维束（102）外表面的暴露度为50%～70%。
7.根据权利要求1所述的一种抗阻燃耐磨功能性纱线的制备工艺，其特征在于：所述外包纤维长丝（103）表面的凹槽宽度设置为与长丝纤维（101）的直径相当。
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