专利名称：一种纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线及其制备方法。
背景技术：
不同纤维材料，由于其各自组成成分的不同，而表现出不同的物理性能。采用不同纤维混纺制备混纺织物，可以取长补短，利用各种纤维的性能优势，来弥补另一种纤维所带来的性能不足，从而获得到综合性能良好的织物面料。目前纺织企业开发并生产各种混纺织物产品，以满足市场的各种需要。但是多种纤维的混纺后的性能，不仅与纤维品种有关， 而且也与混纺纱线中各种纤维所形成的结构分布状态有关。混纺纱线的制备方法包括(1) 不同品种短纤维在棉纺纺纱系统或毛纺纺纱系统进行混纺纺纱，可得到混合均勻的混纺纱线结构；(2)采用棉纺纺纱系统或毛纺纺纱系统中的细纱机，将长丝和短纤维纱按照包揪纺纱方式，获得到短纤维包复长丝的包芯纱，(3)采用棉纺纺纱系统或毛纺纺纱系统中的细纱机，将长丝与短纤维须条进行并列纺纱，获得到长丝与短纤维相互绞缠的纱线；(4)采用棉纺纺纱系统或毛纺纺纱系统中的细纱机，将短纤维与短纤维须条进行并列纺纱，获得到不同短纤维与短纤维相互绞缠的纱线；(4)采用并丝机或并线机对两种或以上的不同纤维材料的长丝或短纤维纱进行并合加捻形成；( 利用化学纤维长丝加弹设备加工不同性能的合成长丝纤维并复合，获得到多异多重复合长丝纱线；(6))利用化学纤维长丝空气变形设备加工不同性能的长丝，获得到不同合成长丝纤维相互均勻交缠得长丝纱线。尚未见到利用化学纤维长丝空气变形设备加工纤维素纤维/合成纤维皮芯复合长丝纱线的相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线及其制备方法。本发明所提供的纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线，其芯层为纤维素长丝纤维，皮层为合成长丝纤维，所述芯层和皮层的界面由纤维素长丝与合成长丝纤维相互缠绕形成；所述皮层中部分合成纤维长丝在复合变形长丝纱线表面自身径向起圈围绕形成丝圈。在该纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线中，一部分合成纤维长丝用于“轴向”包覆芯层，另一部分合成纤维则在所形成的皮层表面自身“径向起圈围绕”形成丝圈。在上述皮芯式复合变形长丝纱线中，纤维素长丝纤维的质量含量为20-50 %，合成长丝纤维的质量含量为50-80%。本发明中所述合成长丝纤维是指聚酰胺长丝纤维和聚酯长丝纤维中的一种或两种的复合物。该合成长丝纤维可为单丝或复丝；其单丝细度规格可为0. 1-3. Odtex (dtex是分特，指10000米长的纤维束的克数)，复丝细度规格可为30-150dtex。所述纤维素长丝纤维是指通过溶液纺丝的干法和/或湿法所得到的麻浆粘胶纤维长丝、竹浆粘胶纤维长丝、 棉短绒浆粘胶纤维长丝和木浆粘胶纤维长丝中的一种或几种的复合物。该纤维素长丝纤维也可为单丝或复丝，其单纤细度规格可为1. 0-3. Odtex，复丝细度规格可为50-150dtex。制备上述纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线的方法，包括下述步骤(1)将合成纤维原材料经熔体纺丝制备成预取向丝；(2)将步骤(1)所得到的合成纤维预取向丝分别按不同的牵伸倍率进行牵伸，并经过不同温度热辊进行定形处理，得到具有不同拉伸性能、不同热收缩率的合成长丝纤维A 禾口 B ；(3)将步骤( 所得到的两种不同性能特征的合成长丝纤维A和B以及纤维素长丝纤维分别经过三对不同速比的成对罗拉控制，形成各自不同的超喂率后，合并喂入双气流通道喷气变形器进行变形处理，得到纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝；(4)将步骤C3)获得到的纤维素/合成纤维复合变形长丝经过加热箱加热，得到纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线。此外，所述方法还包括对得到的纤维素/合成纤维复合变形长丝纱线进行卷绕成形的步骤。上述方法，步骤O)中所述牵伸倍率为1. 40-1. 70 ；所述热辊的温度为90_180°C ； 所述合成长丝纤维A和B的热收缩率为3-25 %。步骤(3)中所述合成长丝纤维A和B分为两股不同性能的合成长丝纤维喂入双气流通道喷气变形器，其中，一股合成长丝纤维勻速喂入，其超喂率为1.5-2. 5;另一股合成长丝纤维变速喂入，其超喂率为1.3-2.0，纤维喂入速度的改变通过往复式导丝杆控制。所述纤维素长丝纤维喂入双气流通道喷气变形器的超喂率为1. 10-1. 30。步骤C3)所述双气流通道喷气变形器中的主气流通路与纱线通路相垂直，辅助气流通路与纱线通路呈70°夹角。所述双气流通道喷气变形器的空气工作气压范围为l_5MPa，分别通过辅助气流通路与主气流通路的工作空气压力比值为1 3。步骤⑷中所述加热箱的温度范围为100-160°C ；加热时间为1-0. 2分钟。本发明具有如下有益效果本发明所制备的纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线，由于纱线芯层为纤维素纤维，具有良好的吸湿保水性能；纱线外层的合成纤维，保证了与人体皮肤接触的干爽性，使利用该纱线所制备的织物其吸湿和干爽性能得到良好的统一；与现有包芯纱制备技术相比，纤维素纤维与合成纤维界面之间具有良好的绞缠，避免了纤维素纤维与合成纤维之间的滑脱分离，纱线强度高。可作为运动服装、体能训练服装等优良的服装面料。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1、制备聚酰胺/汉麻黏胶纤维复合变形长丝纱线(1)按聚酰胺常规纺丝工艺制备规格为75dteX/50f聚酰胺长丝预取向丝。(2)将步骤(1)制备的两束75dtex/50f聚酰胺长丝预取向丝分别喂入1#牵伸罗拉组和2#牵伸罗拉组中进行加热牵伸处理，制备出具有不同热收缩率的聚酰胺牵伸丝A、 B。其中1#牵伸罗拉组牵伸倍率为1.59，牵伸热棍温度150°C ；姊牵伸罗拉祖牵伸倍率为 1. 350，牵伸热棍温度为90°C。所制备的聚酰胺牵伸丝A的热收缩率为5. 1%，聚酰胺牵伸丝B的热收缩率为16.2%。(3)将步骤(2)制备的聚酰胺牵伸丝A经过罗拉4#喂入双气流通道空气变形器中，其超喂率为1. 60 ；将步骤(2)制备的聚酰胺牵伸丝B经过罗拉4#喂入双气流通道空气变形器中，其超喂率为1. 35 ；将50dteX/30f汉麻杆芯黏胶纤维长丝经过罗拉4#喂入双气流通道空气变形器中，其超喂率为1. 12。将A聚酰胺牵伸丝、聚酰胺牵伸丝B和汉麻杆芯黏胶纤维长丝同时喂入双气流通道空气变形器，在双气流通道空气变形器进行空气变形处理，获得到汉麻杆芯黏胶纤维/ 聚酰胺纤维复合变形长丝，其中，汉麻杆芯黏胶纤维长丝的质量含量为29. 2%，聚酰胺长丝纤维的质量含量为70. 8%。所述双气流通道喷气变形器中的主气流通路与纱线通路相垂直，辅助气流通路与纱线通路呈70°夹角。其中主气流通道的空气压力为3. 50MPa，辅助气流通道的空气压力为1. IBMPa0(4)将步骤( 获得到汉麻杆芯黏胶纤维/聚酰胺纤维复合变形长丝，经一对罗拉 5#导入加热箱中(加热箱温度130°C )加热1分钟；汉麻杆芯黏胶纤维/聚酰胺纤维复合变形长丝呈负牵伸状态，负牵伸率为1. 5，形成汉麻杆芯黏胶纤维/聚酰胺纤维皮芯式复合变形长丝纱线。(5)将步骤(4)获得到的汉麻杆芯黏胶纤维/聚酰胺纤维皮芯式复合变形长丝纱线，经一对罗拉6#牵引，并卷绕成形。利用上述纱线制备的织物进行液体芯吸性能测试。将该织物置于芯吸测试装置上，织物方向垂直于水面并且一端浸入水中，液体水沿织物方向产生芯吸效应，待芯吸稳定后，测试织物的芯吸高度为21. 5cm ；测试织物吸收水分重量率为86%。将上述经过芯吸测试的织物平铺一平台上，采用滤纸平铺在该织物上，经用手在上面轻轻压三下后，称重滤纸重量增加率为0. 81 %。可以看出，该织物具有良好的芯吸和保水效果，同时仍能够保持织物表面的干燥。实施例2、制备聚酯/汉麻黏胶纤维复合变形长丝纱线(1)按聚酯常规纺丝工艺制备规格为75dteX/70f聚酯长丝预取向丝。(2)将步骤(1)制备的两束75dtex/70f聚酯长丝预取向丝分别喂入1#牵伸罗拉组和姊牵伸罗拉组中进行加热牵伸处理，制备出具有不同热收缩率的聚酯牵伸丝A、B。其中1#牵伸罗拉组拉伸倍数为1. 645，牵伸热棍温度1601;姊牵伸罗拉祖拉伸倍数为1. 350， 牵伸热棍温度为90°C。所制备的聚酯牵伸丝A的热收缩率为3. 2%，聚酯牵伸丝B的热收缩率为15. 5%。(3)同实施例1步骤(3)，其中汉麻杆芯黏胶纤维长丝规格为70dtex/30f，双气流通道空气变形器中主气流通道的空气压力为4. OOMPa，辅助气流通道的空气压力为 1. 30MPao
(4)将步骤(3)获得到汉麻杆芯黏胶纤维/聚酯纤维复合变形长丝(其中，汉麻杆芯黏胶纤维长丝的质量含量为36. 6%，聚酰胺长丝纤维的质量含量为63. 4% )，经一对罗拉5#导入加热箱中，加热箱温度160°C加热0. 2分钟；汉麻杆芯黏胶纤维/聚酯纤维复合变形长丝呈负牵伸状态，负牵伸率为1. 7，形成汉麻杆芯黏胶纤维/聚酯纤维皮芯式复合变形长丝纱线。(5)将步骤(4)获得到的汉麻杆芯黏胶纤维/聚酯纤维皮芯式复合变形长丝纱线， 经一对罗拉6#牵引，并卷绕成形。利用该纱线所制备的织物进行液体芯吸性能测试。将该织物置于芯吸测试装置上，织物方向垂直于水面并且一端浸入水中，液体水沿织物方向产生芯吸效应，待芯吸稳定后，测试织物的芯吸高度为20. 8cm ；测试织物吸收水分重量增加率为95%。将上述经过芯吸测试的织物平铺一平台上，采用滤纸平铺在该织物上，经用手在上面轻轻压三下后，称重滤纸重量增加率为1. 15%。可以看出，该织物具有良好的芯吸和保水效果，同时仍能够保持织物表面的干燥。实施例3、制备聚酰胺/木浆黏胶纤维复合变形长丝纱线制备方法的基本步骤同实施例1相同，其工艺参数存在下列变化聚酰胺长丝的规格参数为150dtex/144f ；木浆黏胶长丝纤维的规格参数为150dtex/50f。聚酰胺长丝A 的超喂率为2.5%，聚酰胺长丝B超喂率为1.45%，木浆黏胶长丝纤维超喂率为1.3%。
权利要求
1.一种纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线，其芯层为纤维素长丝纤维， 皮层为合成长丝纤维，所述芯层和皮层的界面由纤维素长丝纤维与合成长丝纤维相互缠绕形成；所述皮层中部分合成纤维长丝在复合变形长丝纱线表面形成丝圈。
2.根据权利要求1所述的纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线，其特征在于所述皮芯式复合变形长丝纱线中，纤维素长丝纤维的质量含量为20-50%，合成长丝纤维的质量含量为50-80%。
3.根据权利要求1或2所述的纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线，其特征在于所述合成长丝纤维是指聚酰胺长丝纤维和聚酯长丝纤维中的一种或两种的复合物；所述合成长丝纤维为单丝或复丝；其单丝细度规格为0. 1-3. Odtex,复丝细度规格为 30-150dtex ；所述纤维素长丝纤维是指通过溶液纺丝的干法和/或湿法所得到的麻浆粘胶纤维长丝、竹浆粘胶纤维长丝、棉短绒浆粘胶纤维长丝和木浆粘胶纤维长丝中的一种或几种的复合物；所述纤维素长丝纤维为单丝或复丝，其单纤细度规格为1. 0-3. Odtex，复丝细度规格为 50-150dtex。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线，其特征在于所述纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线按照权利要求5-10 中任一项所述方法制备得到。
5.制备权利要求1-3中任一项所述纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线的方法，包括下述步骤(1)将合成纤维原材料经熔体纺丝制备成预取向丝；(2)将步骤(1)所得到的合成纤维预取向丝分别按不同的牵伸倍率进行牵伸，并经过不同温度热辊进行定形处理，得到具有不同拉伸性能、不同热收缩率的合成长丝纤维A和 B ；(3)将步骤( 所得到的两种不同性能特征的合成长丝纤维A和B以及纤维素长丝纤维分别经过三对不同速比的成对罗拉控制，形成各自不同的超喂率后，合并喂入双气流通道喷气变形器进行变形处理，得到纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝；(4)将步骤C3)获得到的纤维素/合成纤维复合变形长丝经过加热箱加热，得到纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤O)中所述牵伸倍率为1.40-1. 70 ； 所述热辊的温度为90-180°C ；所述合成长丝纤维A和B的热收缩率为3-25%。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于步骤(3)中所述合成长丝纤维A 和B分为两股喂入双气流通道喷气变形器，其中，一股合成长丝纤维勻速喂入，其超喂率为1. 5-2. 5 ；另一股合成长丝纤维变速喂入，其超喂率为1. 3-2. 0，纤维喂入速度的改变通过往复式导丝杆控制；所述纤维素长丝纤维喂入双气流通道喷气变形器的超喂率为 1. 10-1. 30。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于步骤C3)所述双气流通道喷气变形器中的主气流通路与纱线通路相垂直，辅助气流通路与纱线通路呈70°夹角。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于所述双气流通道喷气变形器的空气工作气压范围为l_5MPa，分别通过辅助气流通路与主气流通路的工作空气压力比值为 1 3。
10.根据权利要求5-9中任一项所述的方法，其特征在于步骤⑷中所述加热箱的温度范围为100-160°C ；加热时间为1-0. 2分钟。
全文摘要
本发明公开了一种纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线及其制备方法。所述复合变形长丝纱线，其芯层为纤维素长丝纤维，皮层为合成长丝纤维，所述芯层和皮层的界面由纤维素长丝与合成长丝纤维相互缠绕形成；所述皮层中部分合成纤维长丝在复合变形长丝纱线表面形成丝圈。制备方法如下1)将合成纤维原材料经熔体纺丝制备成预取向丝；2)将合成纤维预取向丝进行牵伸，并经过热辊进行定形处理，得到具有不同的拉伸性能和热收缩率的两种合成纤维长丝；3)将两种合成纤维长丝和纤维素长丝分别经过成对罗拉控制，按一定超喂规律同时喂入双气流通道喷气变形器进行变形处理，再经过加热箱加热，卷绕成形，制备获得到纤维素纤维/合成纤维皮芯式复合变形长丝纱线。
文档编号D02G1/16GK102517738SQ20111042775
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者张华 , 张建春, 来侃, 陈美玉 申请人:中国人民解放军总后勤部军需装备研究所