一种阻燃型植绒纱线的制备方法与流程

本发明属于纺织工程领域，尤其涉及一种阻燃型植绒纱线的制备方法。

背景技术：

植绒是利用电荷同性相斥异性相吸的原理，使得短纤维绒毛带上负电荷，将植绒材料置于零电位或接地条件下，绒毛在电场的作用下加速垂直飞向植绒材料表面，由于植绒材料预先涂有粘结剂的缘故，绒毛就被垂直地粘附在材料上，植绒完毕后进行烘干或晾干获得成品。在植绒领域中，植绒材料通常是布料，在整个生产植绒产品的流程中，布料经过预处理、上胶、植绒以及刷毛等工序，消耗了大量的绒毛、胶水与预处理液，造成了生产植绒布料成本的上升，为了节省成本，可以选择纱线为原料生产植绒纱线，最后纺织成布。而且在植绒前的上胶处理过程中需要进行脱胶处理，目的是去除多余的胶水以保持一定的胶料层厚度，若脱胶不当，会造成漏涂或厚涂的现象，严重影响植绒质量，需要合理控制胶料层厚度，可以采取喷涂技术来控制涂料层的厚度来实现上述目的。另外，随着生活水平的提高，人们对纺织品性能的需求不局限于外观装饰、耐磨、拉伸等性能，在某些特殊场合下需要纺织品面料具有杀菌、疏水、导电、阻燃、抗紫外线等性能。在纺织领域，纳米材料具有特殊的抗紫外线，吸收可见光和红外线，抗老化，高强度和韧性，良好的导电和静电屏蔽效应，较强的抗菌消臭功能以及吸附能力等，因此，通过把具有这些特殊功能的纳米材料与植绒面料或纱线进行复合，可以制备具有各种功能的织物和纺织新材料。例如纳米氢氧化铝是很好的无机阻燃材料，因为它在高温下能分解出化学结合水（约34.6%），此分解反应为吸热反应，因而可延缓高聚物的热降解速度，减慢或抑制高聚物的燃烧，抑制高聚物的温升，并促进炭化和抑烟。而且纳米氢氧化铝的表面活性比微米级的要高很多，提高了化学反应速率，使得分解反应更容易进行。纳米氢氧化铝可以作为阻燃助剂添加到其他阻燃成分中，起到较好的阻燃效果。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种阻燃型植绒纱线的制备方法，可以实现纱线的连续生产，并且制备的植绒产品拥有很好的阻燃性能。

本发明为了克服现有技术存在的问题，采用以下技术方案：

一种阻燃型植绒纱线的制备方法，包括以下具体步骤：

（1）进料送纱：将60组纱锭预先装入纱架装置内，然后将60组纱线穿过分纱管道，并用夹紧装置夹紧纱线组，纱线组再经过纱线张力平衡器，完成进料准备；

（2）预处理去污：纱线组浸入预处理溶液，清理纱线上的污渍和杂毛，清理完毕后纱线组再穿过多对动力辊轮的间隙中挤出多余的预处理溶液；

（3）第一次烘干处理：预处理过后的纱线组经过红外线烘干机烘干，蒸发预处理液；

（4）喷涂处理：将事先调配好粘度的环保型阻燃水性涂料，加入到喷涂机中的供料装置中，通过压缩空气使涂料雾化喷到纱线表面，完成喷涂流程，涂料成分以重量份数计，包括：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液30~50份、kh560硅烷偶联剂10~20份、消泡剂0.5~5份、钛白粉1~10份、流平剂0.5~3份、抗氧化剂量1~5份、三嗪类氮-硅成炭剂10~15份、硼酸胺1~5份、硼酸锌1~5份、纳米氢氧化铝1~5份以及去离子水20~52份；

（5）植绒处理：纱线组经过静电植绒装置，在电场的作用下短纤维绒毛吸附在喷涂处理后的纱线上；

（6）第二次烘干处理：纱线组穿过红外线烘干机，加热烘烤，使得涂料固化成膜；

（7）刷毛处理：纱线组经过刷毛系统中的动力辊轮，通过控制真空控制系统，将纱线组上的残留绒毛去除并回收在吸尘袋中。

（8）收卷。

进一步的，所述喷涂处理中的工艺参数包括：涂料粘度为20~50s（涂4杯粘度计法测量），空气压力为0.35~0.45mpa，喷涂有效距离为20~30cm，涂料喷出量为0.04~0.08l/min。

进一步的，所述喷涂处理中使用的涂料是具有粘结性的环保型阻燃水性涂料，阻燃剂成分为三嗪类氮-硅成炭剂、硼酸胺、硼酸锌以及纳米氢氧化铝。

进一步的，所述环保型阻燃水性涂料中的阻燃剂成分可替换为具有阻燃作用的无机物或有机物以及它们的组合。

进一步的，所述植绒处理中绒毛经过金属筛网均匀洒落在纱线组上，植绒室中绒毛下落重量应控制在0.5~3kg/min之间。

进一步的，所述刷毛处理中真空控制系统抽真空的范围为10^-1~10⁵pa。

进一步的，植绒纱线的制备方法适用于棉、麻、真丝、羊毛、晴纶、涤纶、粘纤以及各种混纺材质制成的纱线。

进一步的，所述纱线从内到外包括纱线层、阻燃涂层以及植绒层。

采用本发明提供的技术方案，可获得以下有益效果：

（1）本发明制备植绒纱线的生产工艺可以实现连续化生产，为后序织布工序节约了大量的时间和成本，提高了生产效率。

（2）本发明中的喷涂处理工艺取代了传统的上胶处理工艺，可以精确地控制涂料层的厚度，保证了植绒产品的质量。

（3）本发明所制备的植绒纱线具有优异的阻燃性能，若纺纱成布，完全满足高档植绒面料的阻燃性能需求。

附图说明

图1是本发明阻燃型植绒纱线由内到外的剖面结构示意图。

图1中1、纱线层；2、阻燃涂层；3、植绒层。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种阻燃型植绒纱线的制备方法，包括以下具体步骤：

（1）进料送纱：将60组纱锭预先装入纱架装置内可转动的导纱本体上，

然后在牵引力的作用下将60组纱线穿过分纱管道，并通过电机驱动夹紧装置水平移动，调节在适当的位置夹紧纱线组，纱线组再经过纱线张力平衡器调节纱线张力，完成进料准备；

（2）预处理去污：在牵引力的作用下，动力辊轮驱动纱线组浸入预处理溶液中，清理纱线上的污渍和杂毛，预处理液中利用2400w超声波发生器产生的气泡加速清洗效果，温度为50~80℃，清理完毕后纱线组再穿过多对动力辊轮的间隙中挤出多余的预处理溶液；

（3）第一次烘干处理。预处理过后的纱线组经过红外线烘干机烘干，加热温度为100~120℃，蒸发预处理液；

（4）喷涂处理：将环保型阻燃水性涂料与去离子水（稀释剂）按照质量份数比1:3的比例调配好，使其粘度达到20~50s（涂4杯粘度计法测量），然后将调配好的涂料加入到喷涂机中的供料装置中，通过压缩空气使涂料雾化喷到纱线表面，完成喷涂流程，具体工艺参数如下：空气压力为0.35~0.45mpa，喷涂有效距离为20~30cm，涂料喷出量为0.04~0.08l/min。涂料成分以重量份数计，包括：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液30份、kh560硅烷偶联剂10份、消泡剂0.5份、钛白粉1份、流平剂0.5份、抗氧化剂量1份、三嗪类氮-硅成炭剂10份、硼酸胺1份、硼酸锌1份、纳米氢氧化铝1份以及去离子水20份；

（5）植绒处理：纱线组经过静电植绒装置，在电场的作用下短纤维绒毛经过金属筛网均匀洒落在纱线组上，为了保证纱线的植绒质量，静电压应保持在40~60kv之间，两个极板间距为10cm以内。通过控制电场场强的大小和绒毛带电量可以改变电场力的大小，进而控制绒毛的下落重量，绒毛下落重量可用植绒系统中附带的计量装置计算单位时间内绒毛下落的重量，其应控制在0.5~3kg/min之间；

（6）第二次烘干处理：纱线组穿过红外线烘干机，于80~100℃下加热烘烤，使得涂料固化成膜；

（7）刷毛处理：纱线组经过刷毛系统中的动力辊轮，控制真空控制系统启动机械泵，将真空度抽到7pa以下，利用真空抽吸原理将残留绒毛收集在吸尘袋中，收集绒毛的同时，抽出的气体经过过滤器过滤，将新鲜的空气排出刷毛系统外。

（8）收卷。

所述喷涂处理中使用的涂料是具有粘结性的环保型阻燃水性涂料，阻燃剂成分为三嗪类氮-硅成炭剂、硼酸胺、硼酸锌以及纳米氢氧化铝。

所述环保型阻燃水性涂料中的阻燃剂成分可替换为具有阻燃作用的无机物或有机物以及它们的组合。

所述刷毛处理中真空控制系统抽真空的范围为10^-1~10⁵pa。

本发明植绒纱线的制备方法适用于棉、麻、真丝、羊毛、晴纶、涤纶、粘纤以及各种混纺材质制成的纱线。

所述纱线从内到外包括纱线层、阻燃涂层以及植绒层。

实施例2：与实施例1的区别在于，步骤（4）的喷涂处理中涂料成分以重量份数计，包括：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液50份、kh560硅烷偶联剂20份、消泡剂5份、钛白粉10份、流平剂3份、抗氧化剂量5份、三嗪类氮-硅成炭剂15份、硼酸胺5份、硼酸锌5份、纳米氢氧化铝5份以及去离子水52份。

实施例3：与实施例1和实施例2的区别在于，步骤（4）的喷涂处理中涂料成分以重量份数计，包括：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液40份、kh560硅烷偶联剂15份、消泡剂3份、钛白粉5份、流平剂1.7份、抗氧化剂量3份、三嗪类氮-硅成炭剂12份、硼酸胺3份、硼酸锌3份、纳米氢氧化铝3份以及去离子水36份。

对比例1：与实施例3的区别在于，步骤（4）的喷涂处理中涂料成分以重量份数计，包括：聚氨酯改性丙烯酸酯乳液40份、kh560硅烷偶联剂15份、消泡剂3份、钛白粉5份、流平剂1.7份、抗氧化剂量3份以及去离子水36份。

将实施例1~3与对比例1所制备的植绒纱线，按照gb/t5454-1997利用氧指数仪进行阻燃性测试，数据结果如表1所示。

表1实施例1~3与对比例1的阻燃性能比对

由表1的性能测试结果可以看出，相比于对比例1，实施例1~3中的植绒纱线的阻燃性能优异，对比例1中由于不加入有效阻燃成分，包括三嗪类氮-硅成炭剂、硼酸胺、硼酸锌以及纳米氢氧化铝，其loi值均低于实施例1~3，阻燃性较差，说明植绒纱线中添加有效阻燃成分可以赋予纱线优异的阻燃性。

本发明提供了一种阻燃型植绒纱线的制备方法，可获得以下有益效果：

本发明制备植绒纱线的生产工艺可以实现连续化生产，保证了植绒纱线的质量，为后序织布工序节约了大量的时间和成本，提高了生产效率，并且制备的植绒产品具有优异的阻燃性能，完全满足高档植绒面料的阻燃性能需求，符合植绒产品未来的发展方向。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。