一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，生产流程为：将聚芳酯纤维和芳纶1313混合生条经精梳工序、并条工序、粗纱工序和细纱工序制成混纺纱，纺纱所用的原料中，芳纶1313和聚芳酯纤维的质量含量分别为50～80wt％和20～50wt％，聚芳酯纤维和芳纶1313混合生条是通过分别对聚芳酯纤维和芳纶1313进行预处理和开清棉后，将二者混合梳棉制得的，精梳工序中锡林梳理死区长度比聚芳酯纤维和芳纶1313的弯钩部分平均长度大0～3mm。本发明专利技术的生产方法工艺简单，最终制得的混纺纱具有断裂强度高、精梳过程纤维损伤小、阻燃性能优良以及尺寸稳定性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法
本专利技术属于功能性混纺纱及其加工
，涉及一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法。
技术介绍
高性能纤维是当今世界材料科学发展的重要方向之一，其在军工国防、航天航空、海洋工程、环保安全、能源开发、卫生体育、通讯交通等领域均具有重要的应用价值。在我国高新技术迅猛发展的大趋势下，对在高温下仍能保持高强高模物理机械性能且有一定自阻燃性的纺织品的需求也迅速增加。芳纶全称芳香族聚酰胺纤维，是一种高强高模且低密度的有机合成高科技纤维，还拥有绝缘性好，耐高温，永久阻燃等特点。芳纶1313因其良好的耐热阻燃性能，被广泛用于航空航天、军事武器以及高端制造业等领域，但芳纶1313的断裂强度不超过6cN/dtex，纯纺纱的强力仍不适用那些对力学性能要求极高的场合，此外，芳纶1313纯纺织物手感较为软散，无筋骨感，抗皱性能较差。目前芳纶1313主要用于与其他纤维混纺制备混纺纱。专利号为ZL201210134705的中国专利中公开了一种阻燃羊毛混纺纱线及其生产方法，以羊毛、芳纶和阻燃腈氯纶为原料，其能取得较好的阻燃效果，但是纱线断裂强力有限，不适合应用于有高强力要求的防护场合，此外，原料价格昂贵，成本较高。上述专利中公开的以芳纶1313为原料生产的阻燃混纺纱，其纱线强度有限，限制了其在对阻燃纱线力学性能要求极高的军事、能源、航空、航天等领域的应用。针对目前公开的以芳纶1313为原料的阻燃混纺纱强度不够高的现象，本领域技术人员亟需一种高强的阻燃混纺纱线，以适用于对阻燃纱线力学性能要求极高的场合。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决目前公开的以芳纶1313为原料的阻燃混纺纱强度不够高的问题，提供一种强度较高的含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱，本专利技术选用高强高模聚芳酯纤维与耐高温芳纶1313混纺，并选用精梳纺纱工艺以提高条子中纤维的平行伸直度以及条子的均匀度与强度，进而保证混纺纱成纱质量，其中聚芳酯纤维具有优异的力学性能，纤维本身模量较高，原丝短纤维的断裂强度为9.0cN/dtex以上，而经过无氧高温热处理后的纤维其断裂强度可高达25～28cN/dtex，聚芳酯纤维耐热性良好，在高温环境下仍能长时间保持优异的物理机械性能，聚芳酯纤维由于自身超分子结构，具有自阻燃性，阻燃效果良好，燃烧时无熔融滴落，离开火焰能自熄。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，将聚芳酯纤维和芳纶1313混合生条经精梳工序、并条工序、粗纱工序和细纱工序制成混纺纱；聚芳酯纤维和芳纶1313混合生条是通过分别对聚芳酯纤维和芳纶1313进行预处理和开清棉后，将二者混合梳棉制得的；常规化纤纱生产流程一般为：预处理→清梳联→并条→粗纱→细纱，其未涉及精梳工序，主要原因是精梳的主要作用是去除由梳理机生产出的条子(生条)中较多的短纤维、杂质和疵点，但由于化纤本身长度整齐度较好，且纤维中的含杂少，因此在化纤纺纱生产中，通常不经过精梳工序；本专利技术增加精梳工序能够提高纱线的质量，因为精梳能够使条子中纤维伸直、平行和分离，进而提高成纱的条干、强力和光泽，进一步改善面料横档等疵点问题，大幅度提升纱线的产品附加值，实现低档原料产品高档化、高档原料产品更高档化的目标；预处理工序是为了降低乃至减少化学纤维在纺纱生产过程中的静电，保证纺纱加工的顺利进行，减少纺纱过程中纤维的损伤，本专利技术进行预处理时，分别按聚芳酯纤维和芳纶1313质量的0.3％～0.4％逐层喷洒抗静电剂，提高纤维的可纺性，为了使抗静电剂更均匀分散于纤维中，加入抗静电剂后的纤维原料静置24h后再投入使用；精梳通过锡林和顶梳对条子的梳理可以进一步去除短绒，而由于化纤具有统一整齐的长度，因此本专利技术在精梳梳理过程中，重点在于控制因纤维梳断造成的短绒率和落棉率，精梳工序中锡林梳理死区长度比聚芳酯纤维和芳纶1313的弯钩部分平均长度大0～3mm，由于聚芳酯纤维和芳纶1313的模量及刚度较大，生条中纤维平均伸直度较高，因此纤维的弯钩部分长度稍小于6～12mm，锡林梳理死区长度比聚芳酯纤维和芳纶1313的弯钩部分平均长度大0～3mm(大约为6～12mm)，既可保证在精梳过程中纤维的弯钩部分不被针齿梳断，增加精梳短绒率，浪费原料，同时又能保证精梳的梳理效果；喂入精梳的原料中超半数纤维具有前弯钩形态，具有前弯钩形态的纤维，在被锡林梳理过程中，若其弯钩部分和主体部分同时被钳板握持，则前弯钩纤维容易被锡林针齿梳断，增加纤维的损伤，增加精梳落棉率及短绒率，对产品质量产生负面影响，且原料损耗增加，生产成本因此提高，在锡林梳理时，钳口咬合线外有一段须丛未被锡林梳理到，此段称为梳理死区，由于梳理死区的存在，可大大降低上述纤维被梳断的概率；本专利技术在精梳工序中通过增加锡林梳理死区长度，有效保护纤维不被梳断，保证纤维的梳理效果的同时减少对纤维的重复梳理次数的影响，减少针齿对纤维的损伤，控制纤维被梳断的情况，降低精梳条落棉率；现有技术一般是对棉纤维进行精梳，精梳的主要目的是去除原料短绒，为达到目的，需要增加锡林对棉层的梳理，增加重复梳理次数，得到较好的梳理效果，锡林梳理死区的长度一般为2～6mm，如锡林梳理死区长度过大，则会导致在锡林梳理棉层时，钳口咬合线外未被锡林梳理到的须丛过长，锡林针齿对棉层的梳理不充分，无法达到去除原料中短纤维的目的；本专利技术是对芳纶1313和聚芳酯纤维进行精梳的，由于芳纶1313和聚芳酯纤维的性能较接近，模量和刚度均较大，因而二者可混合后一起经过精梳，共同精梳能够使得两种纤维混合更加均匀，其精梳的主要目的是提高纱线的质量，由于芳纶1313和聚芳酯纤维自身长度整齐度好，短绒少，因而可通过增大锡林梳理死区的长度(具体可通过增加梳理隔距及放大锡林半径实现)以减小精梳过程中对纤维的梳理，减少芳纶1313和聚芳酯纤维弯钩部分被梳针梳断的情况，避免纤维损伤，减少因纤维断裂产生的落棉，在保证梳理效果的同时，减少对纤维的损伤。作为优选的方案：如上所述的一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，纺纱所用的原料中，芳纶1313和聚芳酯纤维的质量含量分别为50～80wt％和20～50wt％；芳纶1313的断裂强度为4.82～6.12cN/dtex，平均长度为38～51mm；聚芳酯纤维的断裂强度25～28cN/dtex，平均长度为38～51mm；最终制得的混纺纱的阴燃时间为0s，续燃时间为0～0.1s，碳化长度为24.0～29.2mm，LOI值为33～34％，断裂强度为38.7～52.4cN/dtex，经过150℃的高温处理24h后，断裂强度保持率为89.8～95.7％，其中，LOI值为极限氧指数值，该值的物理意义为在氧和氮混合气体中当刚能支撑其燃烧时氧的体积分数浓度，LOI>27属难燃材料，材料不易燃烧，本专利技术混纺纱具有极其优异的力学性能，纱线的断裂强度得到极大提高，在高温条件下仍能长期保持稳定的力学性能，且阻燃性能良好。如上所述的一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，采用精梳工序制得聚芳酯纤维和芳纶1313混合精梳条，由于聚芳酯纤维和芳纶1313较长，断裂强度高，刚性大，回潮率较小，精梳过程中易缠绕锡林，影响正常生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，其特征是：将聚芳酯纤维和芳纶1313混合生条经精梳工序、并条工序、粗纱工序和细纱工序制成混纺纱；聚芳酯纤维和芳纶1313混合生条是通过分别对聚芳酯纤维和芳纶1313进行预处理和开清棉后，将二者混合梳棉制得的；精梳工序中锡林梳理死区长度比聚芳酯纤维和芳纶1313的弯钩部分平均长度大0～3mm。

【技术特征摘要】
1.一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，其特征是：将聚芳酯纤维和芳纶1313混合生条经精梳工序、并条工序、粗纱工序和细纱工序制成混纺纱；聚芳酯纤维和芳纶1313混合生条是通过分别对聚芳酯纤维和芳纶1313进行预处理和开清棉后，将二者混合梳棉制得的；精梳工序中锡林梳理死区长度比聚芳酯纤维和芳纶1313的弯钩部分平均长度大0～3mm。2.根据权利要求1所述的一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，其特征在于，纺纱所用的原料中，芳纶1313和聚芳酯纤维的质量含量分别为50～80wt％和20～50wt％；芳纶1313的断裂强度为4.82～6.12cN/dtex，平均长度为38～51mm；聚芳酯纤维的断裂强度25～28cN/dtex，平均长度为38～51mm；最终制得的混纺纱的阴燃时间为0s，续燃时间为0～0.1s，碳化长度为24.0～29.2mm，LOI值为33～34％，断裂强度为38.7～52.4cN/dtex，经过150℃的高温处理24h后，断裂强度保持率为89.8～95.7％。3.根据权利要求1所述的一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，其特征在于，所有的精梳工序中，第一梳理分区无针齿，其他梳理分区的总纵向针排数为14～18，齿片工作角为48～65°，顶梳的齿密为150～250齿/100mm，齿尖角为18～21°，梳理隔距为0.6～1.4mm，锡林齿面圆心角为60°～75°，锡林总齿数为15000～17000齿，锡林平均齿密为22～35齿/cm2。4.根据权利要求1所述的一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，其特征在于，所有的开清棉工序中，抓棉机打手转速为930～950r/min，开棉机打手转速为576～672r/min，成卷机综合打手转速为900～980r/min，风扇转速为1500～1600r/min，车间温度为24℃±3℃，车间相对湿度为75％～80％。5.根据权利要求1所述的一种含芳纶1313和聚芳酯纤维的混纺纱的生产方法，其特征在于，梳棉采用盖板梳理机，梳棉工序中，锡林速度为280...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁崇文，杨建平，钱希茜，王依民，倪建华，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31