本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种混纺纱线及其制备方法和应用。
背景技术：
随着人们消费水平、环保意识的不断提升，高档面料及具有环保、抗菌、防臭等功效的新型纤维素纤维越来越受到市场青睐。随着科学研究的进一步深入，新型纤维的不断研制，许多具有优良性能的纤维得到应用。海藻纤维是以海洋中一些棕色藻类植物中提取得到的海藻酸为原料纺丝加工制得的纤维，是一种新型的绿色环保纺织原料。海藻纤维具有良好的生物相容性、可降解吸收性、吸湿保湿功能、防辐射性能和阻燃性。
但是，由于海藻纤维强力低、抱合力差、湿态伸长较大，在纺纱过程中海藻纤维容易被拉断，在牵伸过程中海藻纤维容易产生滑脱，难以制备高质量的纱线。并且海藻纤维的成本高，单纺纱线的使用效果不理想，使用领域受限，现需要开发一种低成本、高质量的具有海藻纤维优良性能的混纺纱线。
技术实现要素：
针对现有技术海藻纤维纺纱过程易断裂、脱落及成本高的不足，本发明提供一种混纺纱线及其制备方法和应用，利用该方法由海藻纤维与棉纤维制备的混纺纱线的单纱条干均匀，生产状态稳定，成本低，性价比高。
第一方面，本发明提供一种混纺纱线的制备方法，方法包括以下步骤：
1)预处理后的海藻纤维经过清花工序a、梳棉工序a和预并工序a处理，得到预并海藻纤维生条a；
2)棉纤维经过清花工序b、梳棉工序b、预并工序b、条卷工序b和精梳工序b处理，得到精梳棉条b；
3)步骤1)制得的预并海藻纤维生条a与步骤2)制得的精梳棉条b经过混并工序、粗纱工序和细纱工序处理，制得混纺纱线。
可选地，所述棉纤维和海藻纤维的重量比为80-50:20-50。可选地，所述棉纤维和海藻纤维的重量比的选自70:30、58:42、56:44、55:45、54:46或52:48。
可选地，所述海藻纤维的预处理包括抗静电剂处理，所述抗静电剂处理包括下述步骤：将海藻纤维与抗静电剂混合、密封后保温。
进一步可选地，保温温度为45℃-55℃，保温时间为不低于24h小时。
进一步可选地，所述海藻纤维和抗静电剂的水溶液的重量比为30-50:1，所述抗静电剂和水的重量比为1:10-20。优选地，所述海藻纤维和抗静电剂的水溶液的重量比为40:1，所述抗静电剂和水的重量比为1:10。
进一步可选地，所述抗静电剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、有机硅表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、有机氟表面活性剂、高分子型抗静电剂中的一种或多种。优选地，所述阴离子表面活性剂选自烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基硫酸酯、烷基磷酸酯类中的一种或多种，所述阳离子表面活性剂选自季铵盐、氧化胺型阳离子表面活性剂中的一种或多种。
可选地，所述清花工序a包括下述步骤：将海藻纤维经过自动抓棉机、混棉机、开棉机、振动棉箱给棉机和单打手成卷机处理后，最终打出正卷；所述自动抓棉机的打手速度为720r/min，开棉机的打手速度为480r/min，单打手成卷机的打手速度为960r/min，单打手成卷机的成卷罗拉的速度为13r/min。
进一步可选地，所述清花工序a的温度为25℃-30℃，湿度为70-75％。
可选地，所述梳棉工序a包括下述步骤：使用梳棉机将海藻纤维进行梳棉，所述梳棉机的锡林速度为290-350r/min，盖板速度为123-184mm/min，车速为35-42m/min，刺辊速度为650-809r/min。
进一步可选地，所述梳棉工序a的温度为28℃-33℃，湿度为60％-65％。
可选地，所述预并工序a包括至少一道预并合，所述一道预并合的输出速度为110-310m/min；优选地，所述一道预并合的输出速度为197m/min。
进一步可选地，所述预并工序a中，海藻纤维定量17.40-17.60g/5m，并合数6根，牵伸隔距11mm×25mm，喇叭口2.6mm，总牵伸/后区牵伸倍数5.83/1.76。
进一步可选地，所述预并工序a的温度为28℃-33℃，湿度为55％-65％。
可选地，所述清花工序b包括下述步骤：将海藻纤维经过自动抓棉机、混棉机、开棉机、振动棉箱给棉机和单打手成卷机处理后，最终打出正卷；所述自动抓棉机的打手速度为720r/min，开棉机的打手速度为540r/min，单打手成卷机的打手速度为1040r/min，成卷罗拉的速度为13r/min。
进一步可选地，所述清花工序b的温度为25℃-30℃，湿度为70-75％。
可选地，所述梳棉工序b包括下述步骤：使用梳棉机将棉纤维进行梳棉，所述梳棉机的锡林速度为360-450r/min，盖板速度为281-399mm/min，车速为59-79m/min，刺辊速度为920-1070r/min。
进一步可选地，所述梳棉工序b的温度为28℃-33℃，湿度为60％-65％。
可选地，所述预并工序b包括一道预并合，所述一道预并合的输出速度为110-310m/mim；优选地，所述一道预并合的输出速度为257m/min。
进一步可选地，所述预并工序b中，棉纤维重量17.00-17.25g/5m，并合数6根，牵伸隔距8mm×13mm，喇叭口2.8mm，总牵伸/后区牵伸倍数5.72/1.62；
进一步可选地，所述预并工序b的温度为28℃-33℃，湿度为55％-58％。
可选地，所述条卷工序b中，棉条卷重量40g/m，并合数16根，牵伸隔距6mm×11mm，总牵伸/后区牵伸倍数1.27/1.01。
进一步可选地，所述条卷工序b的温度为28℃-33℃，湿度为55％-58％。
可选地，所述精梳工序b中，取经过预并工序b、条卷工序b处理的棉纤维17.50-17.75g/5m，并合数8根，牵伸隔距14mm，落棉隔距13mm，梳理隔距38-41‰，给棉隔距25mm×28mm，精梳车速135钳次/分。
进一步可选地，所述精梳工序b的温度为28℃-33℃，湿度为55％-58％。
可选地，所述混并工序包括利用并条机处理的三次混并，所述三次混并包括一道并合、二道并合和三道并合；所述一道并合的总牵伸倍数为5.84-6.55，所述二道并合的总牵伸倍数为5.90-6.35，所述三道并合的总牵伸倍数为6.10-6.40。
进一步可选地，所述一道并合的参数为：定量18.25-18.50g/5m，并合数2海藻/4棉，牵伸隔距10mm×22mm，喇叭口2.8mm，总牵伸倍数/后区牵伸倍数5.84/1.67；
进一步可选地，所述二道并合的参数为：定量17.75-18.00g/5m，并合数6根，牵伸隔距10mm×22mm，喇叭口2.8mm，总牵伸倍数/后区牵伸倍数6.17/1.58；
进一步可选地，所述三道并合的参数为：定量17.75-18.00g/5m，并合数6根，牵伸隔距10mm×22mm，喇叭口2.6mm，总牵伸倍数/后区牵伸倍数6.03/1.50，乌斯特条干2.13％。
进一步可选地，所述并条机加装防静电聚集的疏导装置，应用铜制小弧度集合器及铜制集合器托脚。优选地，集合器的弧度为r74°-r120°。
进一步可选地，混并工序的温度为28℃-33℃，湿度为60％-65％。
可选地，所述粗纱工序中控制粗纱机的后牵伸倍数为1.131-1.353，粗纱捻系数为90-118；优选地，所述粗纱工序中控制粗纱机的后牵伸倍数为1.22，粗纱捻系数为99。
进一步可选地，所述粗纱工序中的产品定量为4.83g/10m，牵伸隔距为11mm×26mm×34mm，总牵伸/后区牵伸倍数为6.51/1.22，钳口为4.5mm，锭速为606r/min，前罗拉转速为141r/min。
进一步可选地，所述粗纱工序的的温度为28℃-33℃，湿度为60％-65％。
可选地，所述细纱工序中的产品定量为1.318g/100m，总牵伸/后区牵伸倍数为37.65/1.13，锭速为11898r/min，前罗拉速度为160r/min，钳口为2.5mm前压力棒，气压为0.1mpa，钢领为pg14254，钢丝圈为69036/0。
进一步可选地，所述细纱工序的的温度为28℃-33℃，湿度为60％-65％。
可选地，所述步骤3)细纱工序处理后还包括自络工序，所述自络工序中的络筒速度为700-900m/min；优选地，所述自络工序中的络筒速度为800m/min。
进一步可选地，所述自络工序的温度为30℃-33℃，湿度为70％-73％。
进一步可选地，所述自络工序的电清参数为n:230％，s:110％/1.1cm，l:20％/20cm，t:-20％/20cm，c±:10％/2.0m，cc±:12％/5.0m，spl:110％2.5cm/-50％。
进一步可选地，所述自络工序的断头情况为rti:332，yf:91.1，nc:12.6，sc:57.4，lc:6.9，tc:4.9，cc:9.3，fc:0.1。
可选地，所述清花工序a和清花工序b中使用的自动抓棉机的型号为fa002a、混棉机的型号为fa016a、开棉机的型号为fa103a、fa106b、振动棉箱给棉机的型号为fa046a、单打手成卷机的型号为a076f；
所述梳棉工序a和梳棉工序b中使用的梳棉机的型号为fa201b；
所述预并工序a中使用的并条机的型号为fa317a；
所述预并工序b中使用的并条机的型号为fa305c；
所述条卷工序b中使用的条卷机的型号为a191b；
所述精梳工序b中使用的精梳机的型号为a201e；
所述混并工序中使用的并条机的型号为fa317a；
所述粗纱工序中使用的粗纱机的型号为fa415a；
所述细纱工序中使用的细纱机的型号为ejm128k；
所述自络工序中使用的自动络筒机的型号为no.21c。
第二方面，本发明提供一种由上述任一项方法制备得到的混纺纱线。
可选地，所述混纺纱线中的棉纤维含量为80-50wt％，余量为海藻纤维；混纺纱线的细度为32-40英支针织用纱，捻度为74.8-89.8捻/10cm，条干cv％为10.50％-12.50％。
第三方面，本发明提供一种含有由上述任一项方法制备得到的混纺纱线在编织物或纤维制品制造领域的应用。
可选地，所述编制物包括高档内衣、家居服饰、男女t恤、休闲装、家纺床上用品或医疗保健用品。
可选地，所述纤维制品包括无纺布。
本发明的有益效果在于，
本发明提供一种由海藻纤维与棉纤维制备混纺纱线的方法，其中
(1)清花工序a、清花工序b使得纤维充分开松、厚度均匀、无破洞；预并工序b、条卷工序b对棉纤维进行预并合，使纤维进一步伸直平行，加工成适合精梳生产的小卷；精梳工序b对棉纤维进行分梳去除一定量短绒、排除纤维中的杂质和棉结，使棉条中的纤维伸直、平行和分离，提高纱线的条干、强力和光泽；
(2)对海藻纤维的预处理及混并采用一系列防静电措施有利于纱线状态稳定、混纺比准确，成分均匀；
(3)相比较现有技术中使用海藻纤维与棉纤维混纺，更加省时、省工，混纺比例更容易控制；
(4)由于海藻纤维静电强，强力低，抱合力差，不宜单独纺纱，现有纺织技术多采用包混的方式进行纺纱，此种纺纱形式出现的色差几率大，人工劳动强度高，工作环境恶劣，生产效率低；本申请的混纺纱线，采用条并混纺解决了以上问题，混纺比例均匀，成本较低，性价比更高。
此外，本发明还提供了一种混纺纱线，本混纺纱线的单纱条干均匀、棉结少、纱疵少，可进一步提高织物的舒适性，使面料表面光洁平整、质地精致细腻、纹路清晰。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如无特别说明，本申请的实施例中的涉及的原料等均通过商业途径购买。其中，棉：平均等级二级，长度35.2mm，成熟度系数0.91，断裂比强度36.5cn/dtex；海藻纤维的细度1.48dtex，长度38mm，单纤维断裂强度2.55cn/dtex，回潮率16.0％。
本申请的实施例中测试使用的仪器如下：
利用陕西长岭纺织机电科技有限公司yg135e型条干均匀度测试分析仪测试条干、细节、粗节、棉结、cvb％(单锭质量变异系数)；dr％(纱线偏移率)；
利用北京嘉麓野仪器设备有限责任公司yg029g型全自动单纱强力仪测试强力、强力cv％、伸长率；
利用南通宏大实验仪器有限公司y331n型纱线捻度仪测试捻度、捻度不匀率；
利用北京华昊电子有限公司el-200s型自动支数称测试重量偏差和重量cv％。
海藻纤维：人工排包fa002a型自动抓棉机→fa016a型混棉机→fa103a双轴流开棉机→fa106b型开棉机→fa046a型振动棉箱给棉机→a076f型单打手成卷机→fa201b型梳棉机→fa317a型并条机，制得预并海藻纤维生条a；
棉纤维：人工排包fa002a型自动抓棉机→fa016a型混棉机→fa103a双轴流开棉机→fa106b型开棉机→fa046a型振动棉箱给棉机→a076f型单打手成卷机→fa201b型梳棉机→fa305c型并条机→a191b型条卷机→a201e型精梳机，制得精梳棉条b；
预并海藻纤维生条a+精梳棉条b：fa317a型并条机→fa317a型并条机→fa317a型并条机→fa415a型粗纱机→ejm128k型细纱机→no.21c型自动络筒机。
实施例1海藻纤维1#的预处理
将原料海藻纤维进行养生预处理，称取100kg海藻纤维与抗静电剂水溶液混合，海藻纤维和抗静电剂水溶液的重量比为50:1，抗静电剂与水的重量比为1:10，将抗静电剂水溶液用喷雾器均匀喷洒在海藻纤维表面，用塑料袋包裹密封好焖置24小时，养生房内温度控制在45℃-55℃，让防静电剂溶液在高温作用下均匀扩散至纤维内部，抗静电剂是有机硅表面活性抗静电剂，制得海藻纤维1#。
实施例2海藻纤维2#、3#和对比海藻纤维d1#、d2#的预处理
海藻纤维2#、3#和对比海藻纤维d1#、d2#的预处理与实施例1的区别在于抗静电剂水溶液的添加量、抗静电剂水溶液的浓度、预处理是否密封和预处理温度不同。实施例2的具体工艺参数如下表1所示。
表1实施例2海藻纤维预处理的工艺参数
实施例3混纺纱线1#-3#和对比混纺纱线d1#、d2#的制备
将实施例1和实施例2制得的海藻纤维1#、海藻纤维2#、海藻纤维3#、对比海藻纤维d1#、对比海藻纤维d2#按照相同的方法制备混纺纱线，分别制得混纺纱线1#、混纺纱线2#、混纺纱线3#、对比混纺纱线d1#、对比混纺纱线d2#。以海藻纤维1#和棉纤维制备混纺纱线1#为例说明混纺纱线的制备方法。
混纺纱线1#的原料：棉纤维和海藻纤维1#的重量比为70:30。
混纺纱线1#的制备方法，包括下述步骤：
1)将预处理后的海藻纤维1#依次经过清花工序a、梳棉工序a和预并工序a处理；
清花工序a：海藻纤维1#的重量为12.90kg，卷长为30m；使用自动抓棉机、混棉机、开棉机、振动棉箱给棉机和单打手成卷机处理后，最终打出正卷，清花过程中采用充分开松、厚度均匀、无破洞的工艺原则；自动抓棉机的打手速度为720r/min，开棉机打手速度为480r/min，单打手成卷机打手速度为960r/min，成卷罗拉的速度为13r/min，温度/湿度：28℃/73％，正卷质量良好；
梳棉工序a：取经过清花工序a处理的海藻纤维，重量18.00-18.25g/5m，梳棉机锡林速度350r/min，盖板速度为179mm/min，车速为38m/min，刺辊速度为796r/min；温度/湿度：30℃/63％；海藻纤维无缠罗拉现象；
预并工序a：经过梳棉工序a处理的海藻纤维进行预并合，预并合采用一道并合，输出速度控制在197m/min；重量17.40-17.60g/5m，并合数6根，牵伸隔距11mm×25mm，喇叭口2.6mm，总牵伸/后区牵伸倍数5.83/1.76；温度28℃，湿度61％；预并合提高了条干的均匀度，提高混纺比的准确度；
2)将原料棉纤维依次经过清花工序b、梳棉工序b、预并工序b、条卷工序b和精梳工序b处理；
清花工序b：棉纤维的重量为15.25kg，卷长为36m；使用自动抓棉机、混棉机、开棉机、振动棉箱给棉机和单打手成卷机处理后，最终打出正卷，清花过程中采用充分开松、厚度均匀、无破洞的工艺原则；自动抓棉机的打手速度为720r/min，开棉机打手速度为540r/min，单打手成卷机打手速度为1040r/min，成卷罗拉的速度为13r/min，温度/湿度：28℃，湿度为72％，棉卷质量良好；
梳棉工序b：取经过清花工序b处理的棉纤维重量17.50-17.75g/5m，梳棉机锡林速度为420r/min，盖板速度为281mm/min，车速为63m/min，刺辊速度控制在920r/min，温度/湿度：30℃/63％；
预并工序b：取经过梳棉工序b处理的棉纤维重量17.00-17.25g/5m，采用一道并合，输出速度控制在257m/min；并合数6根，牵伸隔距8mm×13mm，喇叭口2.8mm，总牵伸/后区牵伸倍数5.72/1.62；温度28.5℃，湿度55％；
条卷工序b：棉条卷重量40g/m，并合数16根，牵伸隔距6mm×11mm，总牵伸/后区牵伸倍数1.27/1.01；温度28.5℃，湿度55％；
精梳工序b：取经过预并工序b、条卷工序b处理的棉纤维17.50-17.75g/5m，并合数8并，牵伸隔距14mm，落棉隔距13mm，梳理隔距38-41‰，给棉隔距25mm×28mm，精梳车速135钳次/分；温度28.5℃，湿度55％；
3)将步骤1)制得的预并海藻纤维生条a与步骤2)制得的精梳棉条b依次经过混并工序、粗纱工序和细纱工序处理，即制得所述的混纺纱线；
混并工序：将预并后的海藻纤维和精梳后的棉纤维进行三次混并，混并条件如下：
一道并合：重量18.25-18.50g/5m，并合数2海藻/4棉，牵伸隔距10mm×22mm，喇叭口2.8mm，总牵伸/后区牵伸倍数5.84/1.67，温度：28℃，湿度：63％；
二道并合：重量17.75-18.00g/5m，并合数6根，牵伸隔距10mm×22mm，喇叭口2.8mm，总牵伸/后区牵伸倍数6.17/1.58，温度：28℃，湿度：63％；
三道并合：重量17.75-18.00g/5m，并合数6根，牵伸隔距10mm×22mm，喇叭口2.6mm，总牵伸/后区牵伸倍数6.03/1.50，乌斯特条干2.13％，温度：28℃，湿度：63％；
混并过程中，为解决静电集聚引起的皮辊带花问题，采取以下措施：a、并条机加装防静电聚集的疏导装置；b、并条机应用铜制r110°弧度集合器及铜制集合器托脚；
粗纱工序：粗纱定量4.83g/10m，牵伸隔距11mm×26mm×34mm，总牵伸/后区牵伸倍数6.51/1.22，钳口4.5mm，捻系数99，锭速606r/min，前罗拉转速141r/min；温度28℃，湿度60％；粗纱整体状态较好，未出现断头、上下绒圈返花、皮辊带花等现象；
细纱工序：细纱定量1.318g/100m，总牵伸/后区牵伸倍数37.65/1.13，锭速11898r/min，前罗拉速度160r/min，钳口2.50mm前压力棒，气压0.1mpa，钢领pg14254，钢丝圈69036/0；温度31.5℃，湿度65％，生产状态良好，基本不断头。
实施例4混纺纱线4#、5#和对比混纺纱线d3#的制备
混纺纱线4#、5#和对比混纺纱线d3#与实施例3的区别在于混纺原料成分、预并工序a的输出速度、混并工序的总牵伸倍数、粗纱工序参数不同。具体工艺参数见下表2。
表2实施例4混纺纱线制备的工艺参数
试验例1混纺纱线1#-5#和对比混纺纱线d1#-d3#的质量检测
分别对实施例3和实施例4制备的混纺纱线1#-5#、对比混纺纱线d1#-d3#进行质量检测。质量检测项目如下：条干、细节、粗节、棉结、cvb％(单锭质量变异系数)和dr％(纱线偏移率)；强力、强力cv％和伸长率；捻度和捻度不匀率；重量偏差和重量cv％。检测结果如下表3所示，其中乌斯特条干指标细节-50％/-40％、粗节+50％/+35％、棉结+200％/+140％。
表3混纺纱线质量检测结果
本申请的实施例制备的混纺纱线1#-5#的单纱条干均匀、棉结少、纱疵少，强度高。对比混纺纱线d1#、对比混纺纱线d2#的海藻纤维的预处理的方式抗静电剂的吸收效果不佳，导致其制备的对比混纺纱线d1#、对比混纺纱线d2#的瑕疵多、单纱条干不均匀，成分不均匀。对比混纺纱线d3#的海藻纤维含量低，条干不均匀，棉结多，纱疵多。
实施例6混纺纱线11#的制备
以实施例3制备的混纺纱线1#进行自络工序后制得的混纺纱线11#为例，说明自络工序步骤，混纺纱线1#的自络工序参数如下：
络筒速度800m/min；温度30℃，湿度为72％
电清参数：n:230％，s:110％/1.1cm，l:20％/20cm，t:-20％/20cm，c±:10％/2.0m，cc±:12％/5.0m，spl:110％2.5cm/-50％；
断头情况：rti:332，yf:91.1，nc:12.6，sc:57.4，lc:6.9，tc:4.9，cc:9.3，fc:0.1。
试验例2混纺纱线11#的质量检测
对实施例6制得的混纺纱线11#和现有技术制得的混纺纱线进行质量检测，质量检测项目如下：条干、细节、粗节、棉结、cvb％(单锭质量变异系数)和dr％(纱线偏移率)；强力、强力cv％和伸长率；捻度和捻度不匀率。检测结果如下表4所示，其中乌斯特条干指标细节-50％/-40％、粗节+50％/+35％、棉结+200％/+140％。
表4混纺纱线11#和现有技术混纺纱线质量检测结果
本申请的混纺产品各工序生产状态，筒纱指标较现有生产技术产品质量大幅提高，条干、强力改善明显，为生产高品质海藻纤维面料打下了坚实的基础。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。