阻燃抗静电混纺纱及其生产方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗静电效果良好、功能持久、服用性能良好且生产成本低的阻燃抗静电混纺纱及其生产方法。该混纺纱由下列质量百分比的材料混纺而成：20%～70%的阻燃粘胶纤维、20%～70%的阻燃腈纶纤维和5%～10%的不锈钢纤维。其生产方法包括原料预处理、开清棉工序、梳棉工序、并条工序、粗纱工序、细纱工序。本发明所制成的阻燃抗静电混纺纱线呈浅灰色，经测试所述混纺纱的质量指标达到一等纱水平。其阻燃抗静电效果良好，适合有特殊阻燃抗静电要求的行业需求，具有良好的经济效益和市场应用前景。
【专利说明】
阻燃抗静电混纺纱及其生产方法
技术领域
[0001]本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种阻燃抗静电混纺纱及其生产方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步以及人们安全防护意识的加强，阻燃抗静电纺织品不再是从事易燃易爆品行业的人员的专用防护产品，其应用领域已经迅速地向更多更广的行业扩展，许多行业的工作服甚至是日常生活用纺织品都要求具备阻燃抗静电功能。这就使得阻燃抗静电材料除了具备良好的抗静电性能外，还应该具有较好的舒适性和外观性等服用性能。目前，阻燃抗静电纺织品的开发主要有两大类，即阻燃抗静电混纺纱织成织物和阻燃抗静电后整理织物。阻燃抗静电后整理织物需要特殊的后整理过程才能具有相应的阻燃抗静电性能，且阻燃抗静电性能持久性较差，受环境因素影响较大，但成本要低于混纺织物;阻燃抗静电混纺纱织成织物无需特殊的后整理，阻燃抗静电效果优良而且更加持久，但其生产成本较高，纺纱难度较大。因此，如何开发和生产服用性能良好的阻燃抗静电纺织品，是本领域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种抗静电效果良好、功能持久、服用性能良好且生产成本低的阻燃抗静电混纺纱及其生产方法。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
设计一种阻燃抗静电混纺纱线，由下列质量百分比的材料混纺而成:20%?70%的阻燃粘胶纤维、20%?70%的阻燃腈纶纤维和5%?10%的不锈钢纤维。
[0005]优选的，所述阻燃粘胶纤维的长度为35?40mm，线密度为1.65?1.86 dtex;所述阻燃腈纶纤维的长度为35?40mm，线密度为1.65?1.86 dtex;所述不锈钢纤维的长度为38?45mm，线密度为6?12μηι。
[0006]优选的，所述阻燃粘胶纤维的断裂强度为1.84cN/dteX，断裂伸长率为12.74%;所述阻燃腈纶纤维的断裂强度为2.47cN/dteX，断裂伸长率为30.04%;所述不锈钢纤维的断裂强度为0.64cN/dtex，断裂伸长率为1.37%。
[0007]本发明阻燃抗静电混纺纱线的生产方法的具体工艺流程如下:
(I)原料预处理:将阻燃腈纶纤维进行加湿处理，使其处于放湿状态，同时向该阻燃腈纶纤维中加入抗静电剂，并堆置24小时。由于阻燃腈纶纤维的质量比电阻较大，纺纱过程中静电现象严重，需要预加湿放置处理，同时加入抗静电剂，保证从前到后处于放湿状态，否贝IJ，易出现绕车现象。
[0008]步骤(I)中采用中央空调喷淋室加湿方法对阻燃腈纶纤维进行加湿处理，同时采用喷雾方式向该阻燃腈纶纤维中均匀喷洒抗静电剂;所述抗静电剂为FX-AS20纺纱专用抗静电剂与水按照I: 10的重量比配制而成的溶液，加入的溶液重量为阻燃腈纶纤维原料重量的1.0%?1.5%。
[0009](2)开清棉工序:分别将阻燃粘胶纤维和经过步骤(I)处理后的阻燃腈纶纤维加工成均匀的棉卷。由于阻燃粘胶纤维和阻燃腈纶纤维的长度比较长，长度整齐度好，短绒少，含杂质少，但纤维间的抱合力大，要适当提高开棉机刀片打手的速度;而阻燃粘胶纤维强力较低，纤维较脆，为避免纤维的损伤和棉结的产生，打手速度应适当降低；因此，开清棉工序应采用“多梳适打，放大隔距”的工艺原则。在本工序中阻燃粘胶纤维和阻燃腈纶纤维需要分开加工，各自制成符合质量要求的均匀棉卷。
[0010](3)梳棉工序:将步骤(2)所得的阻燃粘胶纤维棉卷和阻燃腈纶纤维棉卷经过梳棉机处理得到阻燃粘胶纤维棉条和阻燃腈纶纤维棉条。梳棉工序采用“低速，大隔距”工艺原则，由于静电原因，刺辊、锡林、道夫速度要低，其中刺辊转速为650?690 r/min，锡林转速为300?330 r/min。锡林与盖板之间的距离应适当放大，以减少纤维的损伤和短绒的产生，锡林盖板五点隔距为0.26?0.28mm X 0.23?0.25mm X 0.23?0.25mm X 0.23?0.25 mm X
0.26?0.28mm;道夫转速为16?24r/min ；生条定量为15?22g/5m。由于阻燃粘胶纤维和阻燃腈纶纤维的长度较长，含杂质少。
[0011](4)并条工序:采用三道混并工艺，每道工序采用6或8根喂入，根据混纺比将步骤(3)所得的阻燃粘胶纤维棉条、阻燃腈纶纤维棉条与不锈钢纤维须条进行混并。并条工序应采用“低速度、重加压、中定量、大隔距”的工艺原则，为确保混纺比准确和混合均匀，采用三道混并工艺，根据混纺比来安排阻燃粘胶纤维生条、阻燃腈纶纤维生条与不锈钢纤维须条进行混并。其中，优选的，出条速度为170?200 m/min，生条定量为15?22kg/5m，总牵伸倍数为6?8.5，后区牵伸倍数为1.3?1.5。
[0012](5)粗纱工序:将步骤(4)混并所得的纤维条经过粗纱机加工成粗纱，其中优选的粗纱捻系数为60?85，后区牵伸倍数为1.15?1.35;粗纱工序采用“放大隔距、小牵伸、大后牵伸”的工艺原则。
[0013](6)细纱工序:使用细纱机将步骤(5)所得的粗纱加工成细纱，即得到阻燃抗静电混纺纱线成品。细纱工序采用“大隔距、低速、大后牵伸”工艺原则。后区牵伸倍数取1.2?1.37，罗拉隔距20mm X 37mm，细纱机的锭速要偏低掌握，锭速为10000?13000rpm/min，细纱捻系数为310?380。
[0014]本发明的有益效果在于:
1.本发明阻燃抗静电混纺纱线具有阻燃抗静电效果好、功能持久、服用性能良好、生产成本低的优点。阻燃粘胶纤维除具有阻燃的作用之外，还能够提高回潮率、改善静电现象；阻燃腈纶纤维的阻燃性能最好，且强度较高，耐气候性好;不锈钢纤维则可赋予纱线优异的抗静电性能，三种纤维的性能达到了互补效果。
[0015]2.本发明所制成的阻燃抗静电混纺纱线呈浅灰色，经测试所述混纺纱的质量指标达到一等纱水平。其阻燃抗静电效果良好，适合有特殊阻燃抗静电要求的行业需求，具有良好的经济效益和市场应用前景。
[0016]3.本发明所提供的阻燃抗静电混纺纱线的生产方法，在实际生产中具有很好的实用价值。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例来说明本发明的【具体实施方式】，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
[0018]实施例1:一种阻燃抗静电混纺纱线，采用阻燃粘胶纤维、阻燃腈纶纤维、不锈钢纤维混纺而成，混纺比为R20/A70/G10。生产18.5tex的阻燃抗静电混纺纱，所采用的阻燃粘胶纤维长度为38mm，线密度为1.67dtex，断裂强度为1.84cN/dtex，断裂伸长率为12.74%。所采用的阻燃腈纶纤维长度为38mm，线密度为1.67dtex，断裂强度为2.47cN/dtex，断裂伸长率为30.04%。所采用的不锈钢纤维长度为40mm，线密度为8μηι，断裂强度为0.64cN/dtex，断裂伸长率为1.37%。
[0019]实施例2:—种阻燃抗静电混纺纱线，与实施例1的不同之处在于，阻燃粘胶纤维、阻燃腈纶纤维、不锈钢纤维的混纺比为R40/A55/G5。
[0020]实施例3:—种阻燃抗静电混纺纱线，与实施例1的不同之处在于，阻燃粘胶纤维、阻燃腈纶纤维、不锈钢纤维的混纺比为R50/A40/G10。
[0021]实施例4:一种阻燃抗静电混纺纱线，与实施例1的不同之处在于，阻燃粘胶纤维、阻燃腈纶纤维、不锈钢纤维的混纺比为R70/A20/G10。
[0022]实施例5:—种阻燃抗静电混纺纱线，与实施例1的不同之处在于，阻燃粘胶纤维、阻燃腈纶纤维、不锈钢纤维的混纺比为R57/A35/G8。
[0023 ]实施例1中阻燃抗静电混纺纱线的生产方法包括下列步骤:
(I)原料预处理:采用中央空调喷淋室加湿方法对阻燃腈纶纤维进行加湿处理，同时采用喷雾方式向该阻燃腈纶纤维中均匀喷洒抗静电剂;所述抗静电剂为FX-AS20纺纱专用抗静电剂与水按照I: 10的重量比配制而成的溶液，加入的溶液重量为阻燃腈纶纤维原料重量的1.0%?1.5%。由于阻燃腈纶纤维的质量比电阻较大，纺纱过程中静电现象严重，需要将阻燃腈纶纤维进行加湿处理，同时加入抗静电剂，并放置24小时，保证从前到后处于放湿状态，否则，易出现绕车现象。
[0024](2)开清棉工序:分别将阻燃粘胶纤维和经过步骤(I)处理后的阻燃腈纶纤维加工成均匀的棉卷；由于阻燃粘胶纤维强力较低，纤维较脆，为避免纤维的损伤和棉结的产生，开清棉工序中的打手速度应适当降低，其中，抓棉机打手转速为740r/min，豪猪开棉机梳针打手转速为460r/min，成卷机综合打手转速为860r/min，隔距要适当放大。
[0025](3)梳棉工序:将步骤(2)所得的阻燃粘胶纤维棉卷和阻燃腈纶纤维棉卷经过梳棉机处理得到阻燃粘胶纤维棉条和阻燃腈纶纤维棉条。梳棉工序采用FA201型梳棉机。由于静电原因，梳棉机的刺辊、锡林、道夫速度要低，其中，刺辊转速670 r/min，锡林转速300 r/min。由于阻燃粘胶纤维和阻燃腈纶纤维的长度较长，含杂质少，锡林与盖板之间的距离应适当放大，以减少纤维的损伤和短绒的产生，锡林盖板五点隔距为0.28mmX0.25mm X
0.25mmX0.25 mmX0.28mm。阻燃粘胶纺纱过程中，梳棉盖板花不易出，调整锡林盖板五点隔距0.27_X0.24mmX0.24mmX0.24 mmX0.27mm，盖板花还是偏少，但盖板花出的比较有规律、正常。前上罩板上口隔距不易宜过小，以免隔距过小而使纤维缠绕锡林。阻燃粘胶纤维和阻燃腈纶纤维的卷曲性较好，纤维蓬松，棉条定量不宜过重，否则易堵塞喇叭口，生条定量15.5g/5m。道夫速度适当降低，可减轻梳理负荷，锡林与道夫间的隔距适当偏小掌握，有利于纤维顺利转移，道夫转速21r/min。道夫与剥棉罗拉隔距适当偏小，可解决棉网强力低而产生断裂。
[0026](4)并条工序:采用三道混并工艺，每道工序采用6或8根喂入，根据混纺比将步骤(3)所得的阻燃粘胶纤维棉条、阻燃腈纶纤维棉条与不锈钢纤维须条进行混并。并条工序采用FA305型并条机。由于阻燃粘胶纤维和阻燃腈纶纤维长度较长，弹性较好，静电现象严重，为防止纤维缠绕罗拉、胶辊，并条工序要适当降低车速，并适当增加加压量，使其具有足够的所握持力和牵伸力，确保纤维在牵伸区内运动稳定。胶辊表面需进行抗绕涂料处理，增加胶辊抗静电能力，车间湿度控制在75%左右。要采用口径偏小的喇叭口，收缩须条宽度，增加纤维的抱合力，有利于后道工序对纤维运动的有效控制，改善条干水平。不锈钢纤维在并条工序中采用其它纤维包卷的方式并合，比较有利于开车，不易绕罗拉。混一并速度不高于200 m/min，可有效降低并条断条，保证纺纱的顺利进行，罗拉隔距14mmX 20mm。
[0027](5)粗纱工序:将步骤(4)混并所得的纤维条经过粗纱机加工成粗纱，粗纱工序采用FA425型粗纱机。要合理选择粗纱的捻系数，粗纱捻系数过小会造成条干恶化，成纱毛羽数增多，过大会造成细纱出硬头，本实施例中粗纱捻系数取70。车间的相对湿度要控制在70%左右，可减少静电的影响。合理选用前区集合器型号，并加强维修保养，确保完整、无缺和灵活，粗纱锭速不易过高，纺制18.5丨61混纺纱的锭速为760印111/1]1；[11，罗拉隔距261111]1\38mm ο
[0028](6)细纱工序:使用细纱机将步骤(5)所得的粗纱加工成细纱，即得到阻燃抗静电混纺纱线成品。细纱工序采用FA506型细纱机。后区牵伸倍数取1.37，罗拉隔距20臟\37臟，细纱机的锭速要偏低掌握，纺制18.5tex混纺纱的锭速为12000rpm/min，否则瞬时断头率较高，细纱捻系数为320。钢丝圈号数要适当，选用偏重的钢丝圈。车间温度以28t>3(TC，相对湿度以70%左右为宜。
[0029]最后，还可包括络筒工序，采用“低络筒速度，小张力”的工艺原则，最终制成重量为1.6kg/筒的筒子纱。
[0030]按照上述工艺制成的18.5tex三组分阻燃抗静电混纺纱，经测定:单纱断裂强力CV值为10.7%，百米重量CV值为1.5%，单纱断裂强度为12cN/tex，百米重量偏差为+2%，达到优等纱水平。
[0031]在以上实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备;所涉及的工业原料如无特别说明，均为市售常规工业原料。
[0032]上面结合实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。
【主权项】
1.一种阻燃抗静电混纺纱线，其特征在于，由下列质量百分比的材料混纺而成:20%?70%的阻燃粘胶纤维、20%?70%的阻燃腈纶纤维和5%?10%的不锈钢纤维。2.根据权利要求1所述的阻燃抗静电混纺纱线，其特征在于，所述阻燃粘胶纤维的长度为35?40mm，线密度为1.65?1.86 dtex ；所述阻燃腈纶纤维的长度为35?40mm，线密度为1.65?1.86 dtex;所述不锈钢纤维的长度为38?45mm，线密度为6?12μηι。3.根据权利要求1所述的阻燃抗静电混纺纱线，其特征在于，所述阻燃粘胶纤维的断裂强度为1.84cN/dteX，断裂伸长率为12.74%;所述阻燃腈纶纤维的断裂强度为2.47(^/扣以，断裂伸长率为30.04%;所述不锈钢纤维的断裂强度为0.64cN/dtex，断裂伸长率为1.37%。4.一种权利要求1所述的阻燃抗静电混纺纱线的生产方法，其特征在于，包括下列步骤: (1)原料预处理:将阻燃腈纶纤维进行加湿处理，使其处于放湿状态，同时向该阻燃腈纶纤维中加入抗静电剂，并堆置24小时； (2)开清棉工序:分别将阻燃粘胶纤维和经过步骤(I)处理后的阻燃腈纶纤维加工成均勾的棉卷； (3)梳棉工序:将步骤(2)所得的阻燃粘胶纤维棉卷和阻燃腈纶纤维棉卷经过梳棉机处理得到阻燃粘胶纤维棉条和阻燃腈纶纤维棉条； (4)并条工序:采用三道混并工艺，每道工序采用6或8根喂入，根据混纺比将步骤(3)所得的阻燃粘胶纤维棉条、阻燃腈纶纤维棉条与不锈钢纤维须条进行混并； (5)粗纱工序:将步骤(4)混并所得的纤维条经过粗纱机加工成粗纱，其中粗纱捻系数为60?85，后区牵伸倍数为1.15?1.35； (6)细纱工序:使用细纱机将步骤(5)所得的粗纱加工成细纱，即得到阻燃抗静电混纺纱线成品。5.根据权利要求4所述的阻燃抗静电混纺纱线的生产方法，其特征在于，所述步骤(I)中采用中央空调喷淋室加湿方法对阻燃腈纶纤维进行加湿处理，同时采用喷雾方式向该阻燃腈纶纤维中均匀喷洒抗静电剂;所述抗静电剂为FX-AS20纺纱专用抗静电剂与水按照1:10的重量比配制而成的溶液，加入的溶液重量为阻燃腈纶纤维原料重量的1.0%?1.5%。6.根据权利要求4所述的阻燃抗静电混纺纱线的生产方法，其特征在于，所述步骤(3)梳棉工序中梳棉机的刺辊转速为650?690 r/min，锡林转速为300?330 r/min;锡林盖板五点隔距为0.26?0.28mm X 0.23 ?0.25mm X 0.23 ?0.25mm X0.23 ?0.25 mmX0.26 ?0.28mm;道夫转速为16?24r/min;生条定量为15?22g/5m。7.根据权利要求4所述的阻燃抗静电混纺纱线的生产方法，其特征在于，所述步骤(4)并条工序中的出条速度为170?200 m/min，生条定量为15?22kg/5m，总牵伸倍数为6?8.5，后区牵伸倍数为1.3?1.5。8.根据权利要求4所述的阻燃抗静电混纺纱线的生产方法，其特征在于，所述步骤(6)细纱工序中，后区牵伸倍数为1.2?1.37，罗拉隔距为20mmX37mm，细纱机的锭速为10000?13000rpm/min，细纱捻系数为310?380。
【文档编号】D02G3/04GK106048800SQ201610564245
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月18日
【发明人】张喜昌, 张海霞, 贾琳, 陈理, 韩振中, 王西贤
【申请人】河南工程学院