本发明提供一种用于织造轮胎帘子布的环锭纺弹力纬纱及其生产工艺，属于纺纱技术领域。
背景技术：
轮胎帘子布是纤维/钢铁/橡胶的复合体，在纤维中，体层是轮胎内部核心加强构件帘子布层，也称作骨架，在支持汽车总重量的前提下能维持轮胎的形态耐冲击，是行驶中对伸缩运动要求具有强耐疲劳性的部分。
这种体层，即轮胎帘子布一般采用锦纶（PA）、涤纶、聚酯等合成纤维材料；
现有的轮胎帘子布用纬纱，存在以下不足：
（1）单纱断裂强力和断裂生产率较低；
（2）帘子布充分浸胶后，纬纱的耐热性差，在织物浸胶等热处理过程中，纬纱的强力和可延伸性能损失较大；
（3）采用喷气布机织造时效率低、纬停多；
（4）采用纬纱制成的织物组织不稳定。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的不足，本发明提供一种用于织造轮胎帘子布的环锭纺弹力纬纱及其生产工艺，以实现以下发明目的：
（1）本发明制备的弹力纬纱，纤度22±2英支，单纱断裂强力：290±50cN， 强力CV：＜8%，断裂伸长率290±50%，伸长率CV＜8%；
（2）本发明制备的弹力纬纱，耐热性好，在织物浸胶等热处理过程中，弹力纬纱的强力和可延伸性能损失小；
（3）本发明制备的弹力纬纱，用于织造子午胎帘子布时，采用喷气布机织造时效率高、纬停少；十万纬停5次以下；
（4）本发明制备的弹力纬纱，能充分保持帘子布织物组织稳定，帘子布浸胶过程能够满足扩幅要求，扩幅到设计范围浸胶后保持布幅稳定不变化。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种用于织造轮胎帘子布的环锭纺弹力纬纱，所述弹力纬纱，纤度为22±2英支。
以下是对本发明技术方案的进一步改进：
所述弹力纬纱，单纱断裂强力：290±50cN，断裂伸长率为290±50%。
所述弹力纬纱，强力CV＜8%，伸长率CV＜8%。
一种用于织造轮胎帘子布的环锭纺弹力纬纱的生产工艺，所述生产工艺，包括PA66未拉伸丝的喂入；所述PA66未拉伸丝，纤度为180±20dtex。
所述PA66未拉伸丝，断裂强力为300±50cN；强力CV<8%；断裂伸长率为300±50%，伸长率CV<8%；耐热性指标（240℃，4分钟后）：断裂强力为250±50cN，断裂伸长率为250±30%。
所述PA66未拉伸丝，优选为：纤度为180±10dtex；断裂强力为310±20cN；断裂伸长率为300±20%；耐热性指标（240℃，4分钟后）：断裂强力为240±20cN，断裂伸长率为250±10%。
所述PA66未拉伸丝，其制备方法，包括改性、纺丝、冷却成型和卷绕；
所述改性，用碘化钾与乙酸铜作为添加剂进行改性，使PA66丝具有耐热性；将碘化钾液体和乙酸铜液体25-35秒内同时加入PA66树脂中；共同搅拌，搅拌机转速为58-64转/分钟；搅拌时间为18-22分钟/100公斤，
所述碘化钾液体，浓度为22.5-23.5%，所述乙酸铜液体，浓度为3-3.3%。
所述碘化钾液体和乙酸铜液体的质量比为1:1；
所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:100-1000。
所述纺丝、冷却成型，组件预热温度：320±6℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：17.4-18.6转/分钟，侧吹风风速1.24-1.37米/秒，侧吹风风温：25±3℃，风湿为70±10%。
所述卷绕，上导丝盘频率：70±5HZ，下导丝盘频率：70±4HZ，摩擦辊频率：70±3HZ，往复横动频率：57-65HZ，卷绕速度：989±4米/分钟，油剂浓度：13.2-14.7%，油剂上油率：0.65-1.0%。
所述生产工艺，还包括粗纱，所述粗纱，采用精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级；定量3.45±0.25g/米，捻系数105±11。
所述生产工艺，还包括细纱，所述细纱，细纱罗拉中心距前区19.3-20.8mm，罗拉中心距后区39.2-40.6mm，后区牵伸倍数1.27-1.53倍，前罗拉速度160±10转/分钟。
所述细纱，细纱罗拉中心距前区优选为19.7-20.3mm，罗拉中心距后区优选为39.8-40.2mm，后区牵伸倍数优选为1.35-1.45倍，前罗拉速度优选为160±4转/分钟。
所述细纱，PA66未拉伸丝外面均匀包覆精梳长绒棉，包棉重量百分比30±5%，细纱捻度为760±100捻/米。
所述细纱捻度，优选为760±60捻/米；
进一步，所述细纱捻度，优选为760±30捻/米；
所述PA66未拉伸丝的喂入，丝的张力2.7-5.3g。
所述生产工艺，还包括自动络筒；所述自动络筒，成型平衡压力 0.38±0.12MPa，张力控制为：筒纱长度20%以下张力参数8-12，长度20-90%张力参数12-16，长度90-100%张力参数14-18；
所述张力控制，优选为：筒纱长度20%以下张力参数9.5-10.7，长度20-90%张力参数13.5-14.3，长度90-100%张力参数15.7-16.4。
所述细纱用细纱机，包括张力装置、导丝轮、前皮辊；所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量2.7-5.3g；所述导丝轮，直径为37mm；所述前皮辊，硬度83±3。
所述弹力纬纱的生产工艺，还包括定型；所述定型，真空蒸汽定型，蒸汽温度100±10度。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明制备的弹力纬纱，纤度22±2英支，单纱断裂强力：290±50cN， 强力CV：＜8%，断裂伸长率290±50%，伸长率CV＜8%；
（2）本发明制备的弹力纬纱，耐热性好，在织物浸胶等热处理过程中，弹力纬纱的强力和可延伸性能损失小；240°C条件下放置4分钟后，单纱断裂强力230±50cN，损失17-23%； 断裂伸长率220±50%，损失19-25%；
（3）本发明制备的弹力纬纱，用于织造子午胎帘子布时，采用喷气布机织造时效率高、纬停少；十万纬停5次以下；
（4）本发明制备的弹力纬纱，能充分保持帘子布织物组织稳定，帘子布浸胶过程能够满足扩幅要求，扩幅到设计范围浸胶后保持布幅稳定不变化；
（5）本发明制备的弹力纬纱，价格便宜，大大降低帘子布织造成本；质量稳定可靠，特别适合用于中高档轮胎用帘子布的织造。
附图说明
附图1是本发明张力片的结构示意图；
图中，
1-立柱，2-可调张力片，21-第一通孔，3-固定张力片，31-第二通孔，4-固定螺母。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应该理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1一种用于织造轮胎帘子布的环锭纺弹力纬纱的生产工艺
用环锭纺纱细纱机经过改造，加装挂丝架，导丝轮，在PA66UDY外面包覆棉纤维，在前皮辊处于丝汇合，通过细纱机加捻系统，将棉纤维紧紧的均匀缠绕在PA66UDY的外层，卷绕在纱管上，制成细纱管纱，将管纱实施定捻过程后，用自动络筒机加工成筒纱形状。
具体包括以下步骤：
步骤一、PA66未拉伸丝的制备
所述PA66未拉伸丝的制备，包括以下步骤：
包括以下步骤：
（1）原料选择
用PA66树脂，切片粘度2.65-3.1；
所述树脂，氧化指数（YI）≤-2，含水率（ppm）≤3000，外观要求不允许明显的黑粒，超长及粘连切片。
（2）改性
用碘化钾与乙酸铜作为添加剂进行改性，使PA66丝具有耐热性；将碘化钾液体和乙酸铜液体30秒内同时加入步骤（1）的树脂切片中；共同搅拌，搅拌机转速为61.73转/分钟；搅拌时间为20分钟/100公斤，生产效率提高3倍，搅拌效果较前更均匀。
所述碘化钾液体，浓度为23%，所述乙酸铜液体，浓度为3.18%。
所述碘化钾液体和乙酸铜液体的质量比为1:1；
所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:100。
（3）干燥
用VC352型转鼓对切片进行干燥；
干燥工艺如下：干燥温度130±5℃，干燥时间10小时，干燥真空度≥-0.09MPa，干燥至切片的水分含量为350±50ppm。
（4）挤压熔融
纺丝熔体温度285±2℃，采用螺杆挤压机进行挤压熔融，挤压熔融参数如下表1。
表1 挤压熔融的参数
（5）组件组装
喷丝板前加150目不锈钢网，在不锈钢网前，用60目金属砂作过滤层，喷丝板的规格为16孔×0.3×0.6mm（长径比1:2）。
所述0.3mm为孔径，0.6mm孔长度。
（6）纺丝、冷却成型
组件预热温度：314℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：17.4转/分钟，侧吹风风速1.24米/秒，侧吹风风温：22℃，风湿为60%。
（7）卷绕
丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机，
上导丝盘频率：65HZ，下导丝盘频率：66HZ，摩擦辊频率：67HZ，往复横动频率：57HZ，卷绕速度：985米/分钟，油剂浓度（竹本油剂）：13.2%，油剂上油率：0.65%。
所述PA66未拉伸丝，纤度为160dtex，断裂强力250cN，强力CV<8%，断裂伸长率250%，伸长率CV<8%，耐热性指标（240℃，4分钟）：断裂强力200cN，断裂伸长率220%。
步骤二、粗纱
粗纱用精梳长绒棉，从市场购入；
所述精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级（3.7-4.2）；
所述精梳长绒棉，定量3.2g/米，捻系数94。
步骤三、细纱机改造
采用FA506型细纱机，两侧加装挂丝架；
所述细纱机，包括导纱杆、张力装置、导丝轮、前皮辊；
所述导纱杆，采用空心镀铬管，导丝勾自主设计，采用铁条弯制后镀铬，优点不缠花，不生锈，摩擦少。
所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量2.7g，张力大小可以根据要求更换压力片，调整方便。
如附图1所示，所述张力片，包括立柱1、可调张力片2、固定张力片3和固定螺母4，立柱1的下方固定有固定螺母4，固定螺母4的上方依次设有固定张力片3和可调张力片2；
可调张力片2上设有第一通孔21，第一通孔21内贯穿有立柱1；
固定张力片3上设有第二通孔31，第二通孔31内贯穿有立柱1。
立柱起支撑用途，直径小于张力片内孔，保证张力片能自由下落；可调式张力片能实现从3g到5g或者到20g的调整，只需更换或者增加的方式获得不同张力；固定式张力片不需改动；将该装置固定在支架上，位置可以调整。
所述导丝轮，自由转动沟槽式铝合金轮，重量轻，转动灵活，直径从28mm改用37mm大直径，不容易跑丝，位置可以调节，调节到位后用螺母固定，不会发生变动。
所述前皮辊，硬度80，丁腈材料或者其他耐磨材料
步骤四、PA66未拉伸丝的喂入
PA66UDY卷绕在丝筒上，将丝筒挂在挂丝架上，丝绕过导纱杆---导丝勾---张力装置---导丝轮----进入前皮辊，喂入过程中，丝的张力有张力装置控制，张力2.7g；丝前端在前罗拉与前皮辊之间，通过前罗拉的转动拉动丝与精梳长绒棉同步连续输出。
步骤五、细纱
精梳长绒棉，在细纱机的前皮辊处于PA66未拉伸丝汇合，细纱罗拉中心距前区19.3mm，罗拉中心距后区39.2mm，后区牵伸倍数1.27倍，前罗拉速度150转/分钟；粗纱捻系数94；包棉重量百分比27%，均匀包覆，不出现裸丝；导丝轮调整在固定位置，保证从前皮辊输出时在精梳长绒棉的中间，前罗拉同时拉动丝和精梳长绒棉的输出，在加捻的过程中棉纤维均匀的包裹在丝的外层；
包覆加捻同时，细纱捻度为660捻/米，钢领 φ42mm平面钢领，钢丝圈6802型1/0-4/0号。
步骤六、定型
真空蒸汽定型，蒸汽温度90度。
步骤七、自动络筒
成型平衡压力 0.28MPa，
张力：筒纱长度20%以下张力参数8，长度20-90%张力参数12， 长度90-100%张力参数14（长度指每一个筒纱从开始纺到满筒为一个循环，每个循环按照重量或者长度设定）；
捻结器型号为美斯丹690； 捻腔型号为51w2。
步骤八、包装
纸箱包装，定重20公斤，筒纱外包密封塑料袋，内置8±2g防潮剂一袋。
实施例2一种用于织造轮胎帘子布的环锭纺弹力纬纱的生产工艺
具体包括以下步骤：
步骤一、PA66未拉伸丝的制备
制备方法同实施例1，只改变以下步骤：
（2）改性
所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:300。
（6）纺丝、冷却成型
组件预热温度：320℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：18转/分钟，侧吹风风速1.3米/秒，侧吹风风温：25℃，风湿为70%。
（7）卷绕
丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机；
上导丝盘频率：70HZ，下导丝盘频率：70HZ，摩擦辊频率：70HZ，往复横动频率：60HZ，卷绕速度：989米/分钟，油剂浓度（竹本油剂）：13.8%，油剂上油率：0.80%。
所述PA66未拉伸丝，纤度为180dtex，断裂强力300cN，强力CV<8%，断裂伸长率300%，伸长率CV<8%，耐热性指标（240℃，4分钟）：断裂强力250cN断裂伸长率250%。
步骤二、粗纱
粗纱用精梳长绒棉，从市场购入；
所述精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级（3.7-4.2）；
所述精梳长绒棉，定量3.47g/米，捻系数105。
步骤三、细纱机改造
同实施例1，只改变以下设置：
所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量3.5g；
所述前皮辊，硬度83。
步骤四、PA66未拉伸丝的喂入
PA66UDY卷绕在丝筒上，将丝筒挂在挂丝架上，丝绕过导纱杆---导丝勾---张力装置---导丝轮----进入前皮辊，
喂入过程中，丝的张力有张力装置控制，张力3.5g；丝前端在前罗拉与前皮辊之间，通过前罗拉的转动拉动丝与精梳长绒棉同步连续输出。
步骤五、细纱
精梳长绒棉，在细纱机的前皮辊处于PA66未拉伸丝汇合，细纱罗拉中心距前区20mm，罗拉中心距后区40mm，后区牵伸倍数1.40倍，前罗拉速度162转/分钟；粗纱捻系数105；包棉重量百分比30%，均匀包覆，不出现裸丝；导丝轮调整在固定位置，保证从前皮辊输出时在精梳长绒棉的中间，前罗拉同时拉动丝和精梳长绒棉的输出，在加捻的过程中棉纤维均匀的包裹在丝的外层；
包覆加捻同时，细纱捻度为760捻/米，钢领 φ42mm平面钢领，钢丝圈6802型1/0-4/0号。
步骤六、定型
真空蒸汽定型，蒸汽温度100度。
步骤七、自动络筒
成型平衡压力 0.38MPa；
张力：筒纱长度20%以下张力参数10，长度20-90%张力参数14， 长度90-100%张力参数16（长度指每一个筒纱从开始纺到满筒为一个循环，每个循环按照重量或者长度设定）；
捻结器型号为美斯丹690； 捻腔型号为51w2。
步骤八、包装
纸箱包装，定重20公斤，筒纱外包密封塑料袋，内置8±2g防潮剂一袋。
实施例3一种用于织造轮胎帘子布的环锭纺弹力纬纱的生产工艺
具体包括以下步骤：
步骤一、PA66未拉伸丝的制备
制备方法同实施例1，只改变以下步骤：
（2）改性
所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:700。
（6）纺丝、冷却成型
组件预热温度：323℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：18.2转/分钟，侧吹风风速1.34米/秒，侧吹风风温：26℃，风湿为75%。
（7）卷绕
丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机；
上导丝盘频率：72HZ，下导丝盘频率：72HZ，摩擦辊频率：71HZ，往复横动频率：62HZ，卷绕速度：991米/分钟，油剂浓度（竹本油剂）：14.4%，油剂上油率：0.91%。
所述PA66未拉伸丝，纤度为200dtex，断裂强力350cN，强力CV<8%，断裂伸长率350%，伸长率CV<8%，耐热性指标（240℃，4分钟）：断裂强力300cN断裂伸长率280%。
步骤二、粗纱
粗纱用精梳长绒棉，从市场购入；
所述精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级（3.7-4.2）；
所述精梳长绒棉，定量3.61g/米，捻系数112。
步骤三、细纱机改造
同实施例1，只改变以下设置：
所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量4.5g；
所述前皮辊，硬度84。
步骤四、PA66未拉伸丝的喂入
PA66UDY卷绕在丝筒上，将丝筒挂在挂丝架上，丝绕过导纱杆---导丝勾---张力装置---导丝轮----进入前皮辊，
喂入过程中，丝的张力有张力装置控制，张力4.5g；丝前端在前罗拉与前皮辊之间，通过前罗拉的转动拉动丝与精梳长绒棉同步连续输出。
步骤五、细纱
精梳长绒棉，在细纱机的前皮辊处于PA66未拉伸丝汇合，细纱罗拉中心距前区20.3mm，罗拉中心距后区40.3mm，后区牵伸倍数1.49倍，前罗拉速度165转/分钟；粗纱捻系数112；包棉重量百分比31.5%，均匀包覆，不出现裸丝；导丝轮调整在固定位置，保证从前皮辊输出时在精梳长绒棉的中间，前罗拉同时拉动丝和精梳长绒棉的输出，在加捻的过程中棉纤维均匀的包裹在丝的外层；
包覆加捻同时，细纱捻度为800捻/米，钢领 φ42mm平面钢领，钢丝圈6802型1/0-4/0号。
步骤六、定型
真空蒸汽定型，蒸汽温度105度。
步骤七、自动络筒
成型平衡压力 0.44MPa；
张力：筒纱长度20%以下张力参数11.2，长度20-90%张力参数15.4， 长度90-100%张力参数16.9（长度指每一个筒纱从开始纺到满筒为一个循环，每个循环按照重量或者长度设定）；
捻结器型号为美斯丹690； 捻腔型号为51w2。
步骤八、包装
纸箱包装，定重20公斤，筒纱外包密封塑料袋，内置8±2g防潮剂一袋。
实施例4一种用于织造轮胎帘子布的环锭纺弹力纬纱的生产工艺
步骤一、PA66未拉伸丝的制备
制备方法同实施例1，只改变以下步骤：
（2）改性
所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:1000。
（6）纺丝、冷却成型
组件预热温度：326℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：18.6转/分钟，侧吹风风速1.37米/秒，侧吹风风温：28℃，风湿为80%。
（7）卷绕
丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机；
上导丝盘频率：75HZ，下导丝盘频率：74HZ，摩擦辊频率：73HZ，往复横动频率： 65HZ，卷绕速度：993米/分钟，油剂浓度（竹本油剂）： 14.7%，油剂上油率： 1.0%。
所述PA66未拉伸丝，纤度为193dtex，断裂强力324cN，强力CV<8%，断裂伸长率332%，伸长率CV<8%，耐热性指标（240℃，4分钟）：断裂强力279cN，断裂伸长率266%。
步骤二、粗纱
粗纱用精梳长绒棉，从市场购入；
所述精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级（3.7-4.2）；
所述精梳长绒棉，定量3.7g/米，捻系数116。
步骤三、细纱机改造
同实施例1，只改变以下设置：
所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量5.3g；
所述前皮辊，硬度86。
步骤四、PA66未拉伸丝的喂入
PA66UDY卷绕在丝筒上，将丝筒挂在挂丝架上，丝绕过导纱杆---导丝勾---张力装置---导丝轮----进入前皮辊，
喂入过程中，丝的张力有张力装置控制，张力5.3g；丝前端在前罗拉与前皮辊之间，通过前罗拉的转动拉动丝与精梳长绒棉同步连续输出。
步骤五、细纱
精梳长绒棉，在细纱机的前皮辊处于PA66未拉伸丝汇合，细纱罗拉中心距前区20.8mm，罗拉中心距后区40.6mm，后区牵伸倍数1.53倍，前罗拉速度170转/分钟；粗纱捻系数116；包棉重量百分比33%，均匀包覆，不出现裸丝；导丝轮调整在固定位置，保证从前皮辊输出时在精梳长绒棉的中间，前罗拉同时拉动丝和精梳长绒棉的输出，在加捻的过程中棉纤维均匀的包裹在丝的外层；
包覆加捻同时，细纱捻度为860捻/米，钢领 φ42mm平面钢领，钢丝圈6802型1/0-4/0号。
步骤六、定型
真空蒸汽定型，蒸汽温度110度。
步骤七、自动络筒
成型平衡压力 0.5MPa；
张力：筒纱长度20%以下张力参数12，长度20-90%张力参数16， 长度90-100%张力参数18（长度指每一个筒纱从开始纺到满筒为一个循环，每个循环按照重量或者长度设定）；
捻结器型号为美斯丹690； 捻腔型号为51w2。
步骤八、包装
纸箱包装，定重20公斤，筒纱外包密封塑料袋，内置8±2g防潮剂一袋。
本发明实施例1-4制备的弹力纬纱，性能指标见表2。
表2 本发明制备的弹力纬纱的性能指标
本发明制备的弹力纬纱，纤度22±2英支，单纱断裂强力：290±50cN， 强力CV：＜8%，断裂伸长率290±50%，伸长率CV＜8%，耐热性：240℃条件下放置4分钟后，单纱断裂强力230±50cN；损失17-23%； 断裂伸长率220±50%，损失19-25%。
本发明制备的弹力纬纱，用于织造子午胎帘子布时，采用喷气布机织造时效率高、纬停少；十万纬停5次以下；能充分保持织物组织稳定，帘子布浸胶过程能够满足扩幅要求，扩幅到设计范围浸胶后保持布幅稳定不变化。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。