石墨烯帆布及其生产方法与流程

文档序号:15504944发布日期:2018-09-21 23:02阅读:482来源:国知局

本发明涉及家用纺织用品技术领域,具体而言,涉及一种石墨烯帆布和一种石墨烯帆布的生产方法。



背景技术:

近年来,人们对家用帆布的舒适性、抗菌、保暖、保健等要求越来越高,相关技术中,家用帆布功能性单一,不能满足人们的需求,存在以下技术缺陷:

(1)没有保健功能,而且环保性较差。

(2)没有抗菌功能,功能性单一,保暖效果差,帆布生产的自动化程度不高,手感舒适度较差。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此,本发明的一个目的在于提供一种石墨烯帆布。

本发明的另一个目的在于提供一种石墨烯帆布的生产方法。

为了实现上述目的,本发明的第一方面的技术方案提供了一种石墨烯帆布,包括:经纱和纬纱交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构的织物,经纱为用10s转杯纺单棉纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成,纬纱为用10s转杯纺单棉纱线与石墨烯纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成。

在该技术方案中,通过经纱和纬纱交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构的织物,经纱为用10s转杯纺单棉纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成,纬纱为用10s转杯纺单棉纱线与石墨烯纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成,采用功能性纤维混纺、织造,形成的织物具有抗菌、保暖、远红外等功能,而且交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构,帆布布面花型突出、手感柔软厚实,具有一定的空气微循环效果,纬纱中加入石墨烯纱线,保暖效果更好,而且具有抗菌、远红外发热的保健功能,使用更加舒适,织物表层颗粒突出、美观大方,具有良好的耐磨性、优良的导湿透气性,更具有微按摩功能,使用更清爽舒适,而且经纱不需要上浆,环保且节能。

在上述技术方案中,优选地,石墨烯纱线中石墨烯的质量分数为45%。

在该技术方案中,石墨烯纱线中石墨烯的质量分数为45%,一方面,保障了石墨烯纱线的可纺织性,另一方面,有利于实现帆布的保健性能,而且将石墨烯纱线合股至纬纱,在提升帆布的多功能性的同时,使得织造过程更加顺利,不易出现断纬现象。

在上述任一项技术方案中,优选地,菱形结构为凸起形态。

在该技术方案中,通过菱形结构为凸起形态,帆布织物表层颗粒突出、美观大方,具有良好的耐磨性、导湿透气性,而且具有微按摩功能,使用更加洁爽舒适。

在上述任一项技术方案中,优选地,石墨烯帆布为平纹织物。

在该技术方案中,石墨烯帆布为平纹织物,利用平纹变化组织设计不同长度的经、纬浮长线,达到布面花型突出、手感柔软厚实、空气微循环效果。

本发明的第二方面的技术方案提出了一种石墨烯帆布的生产方法,包括:清梳工序,采用全流程开清联合机缩短纺纱流程,去除杂质,梳理纱线;并条工序,分头、末并两道,头并按8根喂入,末并按6根喂入,调整三罗拉隔距,控制熟条条干的变异系数小于或等于5.0%;转杯纺工序,采用c341-tr新型大纺杯,在r923转杯纺纱机上生成10s转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线;筒纱定型工序,采用蒸纱机对单棉纱线、石墨烯纱线进行纱线定型;并捻工序,采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱,对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱;整经工序,采用分条整经机自动控制整经;织造工序,选用高速剑杆织机采用高后梁工艺高速织造;检验工序,采用帆布成品质量检测系统自动在线检测,输出检测数据报告;印染工序,采用活性染料数码印花以及加压光工艺进行印染。

在该技术方案中,清流工序中,采用全流程开清联合机缩短纺纱流程,去除杂质,梳理纱线,能够有效缩短纺纱流程,有效降低对纤维的损伤,而且可以实现全自动抓棉、均匀混棉、梳棉连续生产,往复抓棉机打手伸出长度和速度可以根据配棉成分自动调节,梳棉设备盖板倒转增强分梳、改善棉网质量。

并条工序中,分头、末并两道,头并按8根喂入,末并按6根喂入,调整三罗拉隔距,控制熟条条干的变异系数小于或等于5.0%,有效提高了熟条的条干均匀度。

转杯纺工序中,采用c341-tr新型大纺杯,在r923转杯纺纱机上生成10s转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线,有效减少了毛条的产生,减小了长粗、长细节的产生,效率可达99.0%以上。

筒纱定型工序中,采用蒸纱机对单棉纱线、石墨烯纱线进行纱线定型,有利于提升并纱、整经、浆纱、织造及纬纱的质量。

并捻工序中,采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱,对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱,实现了单纱无痕接头,有效减少了股线上的结头纱疵,可以达到半成品无结头的质量要求。

整经工序中,采用分条整经机自动控制整经,简单实用,实现了对整个整经过程的实时监控,具体地,将多台分条整经机互联数据线,再连接到控制主机上,通过设定参数与运行过程中的实时采集数据进行对比,对分条整经机的工作参数进行实时控制,可以对分条整经过程中的所有可控参数进行调整,实现了整个过程的自动化控制,保障了整经过程的顺利进行,其次可以对设定参数与实际运行中的工艺参数进行对比,及时调整参数值,达到最优控制,最终可以实现生产过程中历史数据自动记录以及自动形成表格形式,简单实用,实现了对整个整经过程的实时监控,整经工序中,筒纱张力均按照单个控制,需要采用大张力控制,速度控制在500米/分钟以下,经轴好轴率控制在95%以上。

织造工序,选用高速剑杆织机采用高后梁工艺高速织造,织造效果良好,织机生产效率可以达到95%以上。

检验工序,采用帆布成品质量检测系统自动在线检测,输出检测数据报告,实现了对下机坯布的精细检验,可以减少因人为因素造成的漏检、漏修问题,既提高了劳动生产效率又大大降低了员工的劳动强度,坯布的入库质量高达99%以上,产品漏检率为0,具体地,对现有生产过程中相关工序产品技术指标进行数据收集统计,建立产品技术指标原始数据库,其次,由成品初检至复检均安装在线检测装置,最终各检测装置集中由主控机组控制,统一输出检测数据报告,帆布成品质量检测系统可以查询15天以内的检测记录,为分析一段时间内的产品质量状况提供参考,针对工序中的每个步骤设置了在线检测装置,下机产品全部覆盖,操作界面简洁,操作、查看方便,减少了复检用工及劳动强度,提高了工作效率,减少了漏检现象的发生,可以随时查看、打印检测记录,通过分析下机成品布面质量及技术指标数据,及时掌握生产质量情况,使得各项指标可控、可调,对下机坯布进行精细检验,可以减少人为因素造成的漏检、漏修问题,既提高了劳动生产效率又大大降低了员工的劳动强度。

印染工序中,采用活性染料数码印花以及加压光工艺进行印染,印花成品色牢度可以达到干磨4级,湿磨3级,而且手感舒适度较高。

在上述技术方案中,优选地,并捻工序包括并纱工序和倍捻工序,并纱工序中,采用张力弹簧对每40支石墨烯纱线预加并纱张力为6克,对每10支单棉纱线预加并纱张力为45克,倍捻工序中,将张力弹簧拆除,生成股线。

在该技术方案中,针对石墨烯纱线与单棉纱线的粗细悬殊较大,采用采用张力弹簧对每40支石墨烯纱线预加并纱张力为6克,对每10支单棉纱线预加并纱张力为45克,该预加并纱张力为经过大量的试验调整确定出来的,有效减少了在合股过程中出现并线松紧造成鼻筘疵点问题,通过在倍捻工序中,将张力弹簧拆除,生成股线,达到了较佳的股线一体化效果,利用这种股线作为织物的经纱,无需上浆就可以顺利织造,环保且节能,利用这种股线作为织物的纬纱,可以增加纬向张力、提高布面的手感舒适度,有利于实现帆布的保健等多功能性能。

在上述任一项技术方案中,优选地,筒纱定型工序中,蒸纱温度控制在80℃至120℃,蒸纱时间控制在20min至30min,纱线的回潮率控制在7.5%至8.0%。

在该技术方案中,通过筒纱定型工序中,蒸纱温度控制在80℃至120℃,蒸纱时间控制在20min至30min,纱线的回潮率控制在7.5%至8.0%,使得在后续形成经纱、纬纱,交织形成帆布时,纱线的断裂强度和断裂伸长率均得到提高,而且毛羽减少,可见飞花明显减少,织机的瞬时停台数量会大大降低,织造效率可以提高5%以上。

在上述任一项技术方案中,优选地,清梳工序中,棉结增长率控制在80%以内,杂质去除率控制在70%以上,重量不匀率控制在1.0%以内,短绒增长率控制在2.0%以内。

在该技术方案中,清梳工序中,棉结增长率控制在80%以内,杂质去除率控制在70%以上,重量不匀率控制在1.0%以内,短绒增长率控制在2.0%以内,进一步有效缩短了纺纱流程,进一步有效降低了对纤维的损伤。

在上述任一项技术方案中,优选地,织造工序中,采用高后梁工艺,上机张力控制在4.0kn以下,综框高度控制在110cm至116cm,且综框高度在控制过程中依次递增,开口动程控制在60度至180度之间,且开口动程在控制过程中递增。

在该技术方案中,织造工序中,采用高后梁工艺,上机张力控制在4.0kn以下,综框高度控制在110cm至116cm,且综框高度在控制过程中依次递增,开口动程控制在60度至180度之间,且开口动程在控制过程中递增,该上机张力、综框高度、开口动程数据是经过大量试验确定的,综框高度与开口动程相互协调,效果良好,织机生产效率可以高达95%以上。

在上述任一项技术方案中,优选地,印染工序中,活性染料数码印花工艺中的活性染料为环保型双活性基活性染料,环保型双活性基活性染料的ph值为9.0-11.0。

在该技术方案中,印染工序中,活性染料数码印花工艺中的活性染料为环保型双活性基活性染料,环保型双活性基活性染料的ph值为9.0-11.0,绿色环保,而且色牢度较高,印花成品色牢度可以达到干磨4级,湿磨3级。

通过以上技术方案,石墨烯帆布经纱和纬纱交织成连续排列的三角形结构和/或菱形结构的织物,经纱为用10s转杯纺单棉纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成,纬纱为用10s转杯纺单棉纱线与石墨烯纱线经短线纤倍捻机合股加捻而成,通过清梳工序、并条工序、转杯纺工序、筒纱定型工序、并捻工序、整经工序、织造工序、检验工序、印染工序来生产石墨烯帆布,具有抗菌、保暖、远红外等功能,帆布布面花型突出、手感柔软厚实,具有一定的空气微循环效果,织物表层颗粒突出、美观大方,具有良好的耐磨性、优良的导湿透气性,更具有微按摩功能,使用更清爽舒适,而且经纱不需要上浆,环保且节能。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

具体实施方式

本发明公开了一种石墨烯帆布及其生产方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。

下面结合实施例,进一步阐述本发明:

实施例1

原材料使用100%的良好棉花,

清梳工艺:采用全流程开清联合机缩短纺纱流程,去除杂质,梳理纱线,棉结增长率75%,杂质去除率80%,重量不匀率0.5%,短绒增长率1.0%。

并条工序:分头、末并两道,头并按8根喂入,末并按6根喂入,调整三罗拉隔距,控制熟条条干的变异系数4.0%。

转杯纺工序,采用c341-tr新型大纺杯,在r923转杯纺纱机上生成10s转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线,效率控制在99.0%以上,防止毛条产生,杜绝长粗、长细节的产生。

筒纱定型工序,采用蒸纱机对单棉纱线、石墨烯纱线进行纱线定型,蒸纱温度90℃,蒸纱时间25min,纱线的回潮率控制在7.8%。

并捻工序,采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱,对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱,并捻工序包括并纱工序和倍捻工序,针对含质量分数45%的石墨烯的石墨烯纱线每40支通过张力弹簧预加张力6克,单棉纱线每10支预加张力45克。

整经工序,单个控制筒纱张力,速度控制在450米/分钟,经轴好轴率控制在96%。

织造工序,采用r9000高速剑杆织机,采用高后梁工艺,上级张力控制在4.0kn以下,综框高度控制在110cm至116cm,且综框高度在控制过程中依次递增,开口动程控制在60度至180度之间,且开口动程在控制过程中递增,织机生产效率达到95%以上,经纱与纬纱交织成连续排列的三角形结构,利用平纹变化组织设计不同长度的经、纬浮长线。

检验工序,采用帆布成品质量检测系统自动在线检测,输出检测数据报告。

印染工序,采用环保型双活性基活性染料,ph调节至10.0,进行灰格子印染。

按照上述实施例提出的方法织造出的石墨烯帆布,

纱支:12s/2×12s/2

重量:1600g

缩水率:经向2.3%、纬向2.1%

撕破强力:经向72n,纬向大于68.5n

印花工艺:灰格子,色牢度干磨4级,湿磨3级。

实施例2

原材料使用100%的良好棉花,

清梳工艺:采用全流程开清联合机缩短纺纱流程,去除杂质,梳理纱线,棉结增长率78%,杂质去除率85%,重量不匀率0.9%,短绒增长率1.5%。

并条工序:分头、末并两道,头并按8根喂入,末并按6根喂入,调整三罗拉隔距,控制熟条条干的变异系数3.0%。

转杯纺工序,采用c341-tr新型大纺杯,在r923转杯纺纱机上生成10s转杯纺单棉纱线以及石墨烯纱线,效率控制在99.0%以上,防止毛条产生,杜绝长粗、长细节的产生。

筒纱定型工序,采用蒸纱机对单棉纱线、石墨烯纱线进行纱线定型,蒸纱温度120℃,蒸纱时间30min,纱线的回潮率控制在8.0%。

并捻工序,采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱,对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱,并捻工序包括并纱工序和倍捻工序,针对含质量分数45%的石墨烯的石墨烯纱线每40支通过张力弹簧预加张力6克,单棉纱线每10支预加张力45克。

整经工序,单个控制筒纱张力,速度控制在480米/分钟,经轴好轴率控制在98%。

织造工序,采用r9000高速剑杆织机,采用高后梁工艺,上级张力控制在4.0kn以下,综框高度控制在110cm至116cm,且综框高度在控制过程中依次递增,开口动程控制在60度至180度之间,且开口动程在控制过程中递增,织机生产效率达到95%以上,经纱与纬纱交织成连续排列的三角形结构,利用平纹变化组织设计不同长度的经、纬浮长线。

检验工序,采用帆布成品质量检测系统自动在线检测,输出检测数据报告。

印染工序,采用环保型双活性基活性染料,ph调节至11.0,进行灰格子印染。

按照上述实施例提出的方法织造出的石墨烯帆布,

纱支:12s/2×12s/2

重量:1550g

缩水率:经向2.2%、纬向2.1%

撕破强力:经向73n,纬向大于67.5n

印花工艺:灰格子,色牢度干磨4级,湿磨3级。

实施例3

原材料使用100%的良好棉花,采用加强菱形织物组织,选用自动纺纱配套设备,单纱断裂强力达660cn以上,纱线条干均匀度在13.2%以下,条干变异系数在3.0%以下。

并捻工序,采用空气捻接器对多支单棉纱线合股并捻形成经纱,对多支单棉纱线以及多支石墨烯纱线合股并捻形成纬纱,并捻工序包括并纱工序和倍捻工序,针对含质量分数45%的石墨烯的石墨烯纱线每40支通过张力弹簧预加张力6克,单棉纱线每10支预加张力45克。

筒纱定型工序,使用加湿房进行纱线定型,加湿房温度控制在36±2℃,加湿时间控制在8小时至12小时,股线回潮率控制在7.5%至8.5%,使用经定型、加湿处理的纱线来做经纬纱织布时,纱线的断裂强度和断裂伸长率均得到提高,且毛羽减少,可见飞花明显减少,织机的瞬时停台数会大大降低,织造效率可提高5%以上。

织造工序,该品种经向紧度97.4%、纬向紧度56.3%、总紧度达98.9%,织造难度系数很高,普通剑杆织机生产起来非常困难,并且布面风格较差,故选用k88高速剑杆织机进行织造,并进行升级改造。首先对现有生产过程相关工序管理内容进行统计数据收集,建立数据库。其次在重点工序设置控制点,进行重点监控。第三在各个工序间建立信息联结点,保证上下工序间信息通畅。采用反织工艺,加大上机张力控制,达到了布面颗粒突出、无横档疵点的效果,织机平均生产效率达到93%以上。

检验工序,首先对现有生产过程相关工序产品技术指标进行数据收集统计,建立产品技术指标原始数据库,其次由成品初检至复检均安装在线检测装置,最终各检测装置集中由主控机组控制,统一输出检测数据报告。坯布100%全检,入库质量在99.8%以上。

印染工序,采用环保型双活性基活性染料,ph调节至9.0,进行花鸟图案印染。

按照上述实施例提出的方法织造出的石墨烯帆布,

纱支:12s/2×12s/2+40s

重量:1450g

缩水率:经向2.1%、纬向2.0%

撕破强力:经向71n,纬向大于68n

印花工艺:花鸟,色牢度干磨4级,湿磨3级。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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