专利名称：一种耐高温的混纺纱及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及纤维及其纤维制品，更具体地说是一种由岩棉(或矿棉)为主要原料制得的混纺纱及其制品。
岩棉(或矿棉)是一种价廉物美的耐高温纤维，但现有的岩棉制品只有棉、板、管壳，而其使用仅限于保温。
本发明的目的是提供一种以岩棉(或矿棉)为主要原料，添加一定量的辅料，得到具有高抗拉强度且耐高温的混纺纱。
本发明的另一个目的提供耐高温的混纺纱的应用，由混纺纱制得多种制品，制品的使用温度最高达750℃。
实现本发明目的的主要技术方案将岩棉(或矿棉)与短切玻璃纤维按比例混合并喷入合毛油后，经混毛，进入梳毛工序，并同时加入补强丝，制成毛条饼，然后毛条饼在环锭进行纺纱，并同时加入增强材料，制成单纱。
本发明的耐高温的混纺纱的制备方法包括混毛、梳毛、环锭工艺过程，具体步骤如下1．混毛在铺毛合毛装置中，先进行铺毛，即先将岩棉(或矿棉)和辅料分层相间且辅料夹在两层岩棉或矿棉中间，铺置在毛帘上，每铺毛一层都要均匀地喷加铺毛总重0.5-1.5％的合毛油，然后启动毛帘，将铺毛送入混合装置，得到混毛；所述的岩棉(或矿棉)与辅料的含量(以两者之和重量为100计)分别为65-95％、5-35％。
2．梳毛将(1)步制得的混毛送入梳毛机，成网，起毛，截下毛网，加入补强丝，补强丝的数量及间隔与皮条相对应，然后将混入补强丝的毛网送入成条机，毛网被皮条分割成毛网条，每个毛网条含一根补强丝，毛网条与皮条分离后进入搓板，搓合成毛条，最后制成毛条饼；3．环锭将(2)步制得的毛条饼，直接进入压力机构或在毛条直接是入压力机构的同时加入一根增强材料，然后真捻，制得规格为400-2500TEX即400-2500克/1000米的单纱。
步骤(1)所述的辅料包括短切中碱玻璃纤维、短切无碱玻璃纤维，短切高温玻璃纤维和或有机纤维，最好是短切中碱玻璃纤维、短切无碱玻璃纤维或高温玻璃纤维，通过选择不同辅料可提高岩棉的可纺性和岩棉纱的强度，增加产品品种，调整其耐高温性能，同时延长产品使用寿命。所述的合毛油采用中国纺织科学院生产的牌号为FA-羊绒-901产品。
步骤(2)所述的补强丝包括连续的中碱、无碱、高温玻璃纤维或高硅氧纤维，其作用可提高岩棉或矿棉的强度，使毛网条易成线，减少断线或操作失误。
步骤(3)所述的增强材料选择直径0.08-0.18毫米的金属丝包括铜丝、不锈钢丝、镍铬合金丝或连续的中碱、无碱、高温玻璃纤维或高硅氧纤维，加入该增强材料可进一步提高岩棉(或矿棉)纱的常温和高温强度。
本发明所用的铺毛合毛装置、梳毛机及成条机、环锭机以及补强材料的加入机构是采用申请号为94115505.6公开的技术。
本发明的混纺纱的应用，可将单纱或采用通常的合股机将2-4股单纱合成一股，或将其与其它有机纱或无机纱(或丝)合股、卷取，得到纱成品，然后按已有技术直接将它们用以织造耐高温制品包括耐高温绝热布、耐高温绝热带、耐高温扭绳、三股绳及低密度松绳，或制造耐高温绝热管。
下面结合附图进一步说明本发明的过程。
图1为本发明的工艺流程示意图；图2为混毛工序流程示意图；图3为梳毛工序流程示意图；图4为环锭工序流程示意图。
由图1所示，岩棉或矿棉(1-1)与短切玻璃纤维(1-2)按比例混合并喷入合毛油(1-3)后经混毛(1-4)及表面处理(1-5)，再进入梳毛(1-7)工序，同时加入补强丝(1-6)，以制成毛饼，最后进入环锭约纱工序(1-9)，根据需要再加入增强材料(1-8)，制成单纱，用单纱再去合股(1-10)，卷取(1-11)，最后得到纱成品，直接用于织造织物或其他制品。
由图2所示，以第一抽毛风机(2-4)为界，之前为铺毛合毛装置，之后〔包括第一抽毛风机(2-4)〕为混毛装置。先将短切玻璃纤维和岩棉或矿棉分层相间铺置在毛帘上(2-1)，每喷一层均要喷加毛合油，然后启动毛帘(2-1)，带动铺毛并送入压毛辊(2-2)，使其从上下辊间隔通过，进入开刺辊(2-3)，并由第一抽风机(2-4)抽入离心收集斗(2-5)，再经毛帘(2-6)运送入混毛辊(2-7)，再经剥毛辊(2-8)后，由第二抽毛风机(2-9)将混好的纤维抽入料仓。
由图3所示，混毛经喂毛斗(3-1)上过桥(3-2)，送至开毛辊(3-3)，将混毛取到胸锡林(3-4)上，形成毛网，经过转移辊(3-5)上大锡林(3-6)，经风轮(3-7)起毛后，浮毛网被锡林道夫(3-8)取出，再由斩刀(3-9)截下毛网并上毛网过桥(3-10)，毛网过桥(3-10)拖带毛网前进，进入网轴(3-12)，即开始进入成条机，补强丝(3-11)在此同时加入，数量及间距与皮条相对应，在成条机中毛网条(3-17)被皮条分割出，与皮条分离后上搓板(3-13)，再经辊筒(3-14)及导条轮(3-15)，最后制成含补强丝(3-11)的毛条饼(3-16)。
由图4所示，左、右毛条饼(4-2,4-4)各个相对，纵向分别排列在左辊筒(4-1)、右辊筒(4-5)与中间辊筒(4-3)之间形成的狭沟内，并在辊筒带动下做同向主动退绕，不进行假捻，直接进行压力机构即皮辊(4-7)与罗拉(4-8)之间，有此同时加入补强材料(4-6)，制成毛条(4-9)，然后开始直捻，制成单纱。
本发明的优点和效果本发明以岩棉或矿棉为主要原料，添加一定量的工艺辅料，制成具有高抗拉强度的混纺纱，由其可直接制成各种织物及制品。工艺过程简单，生产效率高，纱的品种多，强度高。并且调整工艺辅料的含量和品种，可以生产出多种制品，以适应不同的需要，选择短切中碱玻璃纤维，短切无碱玻璃纤维，短切高温玻璃纤维作为辅料，可生产出具有不燃性的岩棉混纺纱；选择有机纤维作为工艺辅料，可生产出具有良好柔韧性的岩棉混纺纱，适用于高温环境下的保温，隔热，防火和高温防护及高温密封，极大地拓展了其应用领域，本发明所使用的专用设备及工艺技术，简便易行，安全可靠，制得的混纺纱的质量稳定，可全面替代石棉纺织品，在750℃下使用温度可替代硅酸铝陶瓷耐火纤维纱及其制品。
下面通过具体实施例进一步阐述本发明的特点。
实例1本实例所有的原料短切无碱玻璃纤维(纤维直径6微米、长度40毫米)与岩棉重量比为20∶80，毛合油的加入量是铺毛总重的0.5％，合毛油为FA-羊绒-901。
1．混毛按无碱玻璃纤维两层和矿棉三层相间(玻璃纤维层置于第二和第四层)，铺入毛帘，每铺一层喷一次毛合油，每个毛帘上部都设有一个4000×600×400mm的框，两个毛帘一开一停，按图2工艺流程，采用申请号94115505.6提出的铺毛合毛装置，进行混毛连续生产，得到混毛；2．梳毛按图3所示的工艺流程，采用申请号94115506.6提出的梳毛机和成条机设备。
梳毛机中开毛辊速度为V0、胸锡林速度为V1、转移辊速度为V2、大锡林速度为V3、风轮速度为V4、其速度比V0/V1=1/2.98，V1/V2=1/2.39,V2/V3=1/2.03,V3/V4=1∶1、0.5；补强丝采用连续无碱玻璃纤维纱(67.5克/千米)；成条机为120头，即可同时生产120个毛饼；定位板上下各一块，每块打直径为2mm的孔60个，穿加玻璃纤维用；上下纱架各装有60个丝管轴，并于不同高度分三排安装，每排20个；导条轮轴共4根，每根上套导条轮各30个，导条轮随导条轮轴既横动又转动，每根导条轮对应一块搓板，一个滚筒；每个导条轮对应一个毛网条，一根补强用的玻璃纤维纱，产生一个毛条饼；3．环锭按图4所示的工艺流程图，采用申请号94115505.6提出的改制的环锭机。
环锭机中，左右各80锭，取消假捻，三个滚筒均为顺时针旋转，主动传动，隔纱板共81块，丝管架左右各一套，丝管轴左右各80根且一字排列，增强材料选用直径为0.1mm不锈钢丝(SUS304S)。制得的单纱产品使用温度小于750℃，并具有良好的高温强度，抗拉强度见表1。
实例2本实例是环锭工序不加增强材料。
所用的原料除梳毛工序所用的补强丝为135克/千米的连续无碱玻璃纤维以及环锭工序不再加增强材料外，其它条件均同实例1；制得的产品使用温度为700℃，具有良好的电气绝缘性能。
实例3本实例的辅料选用粘胶纤维(纤维直径1.5微米、长度38毫米)，粘胶纤维与岩棉重量比20∶80，喷加铺毛重量的0.5％合毛油，合毛油为FA-羊绒-901。
梳毛工序补强丝为67.5克/千米的连续无碱玻璃纤维纱，环锭工序增强材料为直径0.1mm不锈钢丝(SUS304S)，其它条件均同实例1。制得的产品使用温度为750℃，单纱的抗拉强度见表1。
实例4本发明的原材料岩棉短切高温玻璃纤维之比为80∶20，补强丝为无碱玻璃纤维(67.5TEX)，增强材料为不锈钢丝(SUS304S)，直径0.1mm，其它条件同实例1，单纱抗拉强度见表1。
实例5将实例1得到的混合单纱用普通合股机，将其？股合成一股，按已知技术织造成工业用的耐高温绝热布，产品平整洁净，使用温度小于750℃。
实例6本实例采用申请号为96201368.4公开的倒悬式编绳机，用实例1得到纺单纱编织成耐高温圆开编绳，最高使用温度750℃，可用于窑炉炉门密封。
表1单纱抗拉强度*
*单纱规格1250TEX
权利要求
1．一种耐高温的混纺纱，包括由下述工艺过程制得的产物(1)混毛在铺毛合毛装置中先进行铺毛，即先将辅料与岩棉(或矿棉)分层相间且辅料夹在岩棉或矿棉层中间，铺置在毛帘上，每铺毛一层都要均匀地喷加铺毛总重的0.5％-1.5％的合毛油，然后启动毛帘，将铺毛送入混毛装置得到混毛；(2)梳毛将(1)步制得的混毛送入梳毛机，成网，起毛，截下毛网，同时加入补强丝，补强丝的数量及间隔与皮条相对应，然后将混入补强丝的毛网送入成条机，毛网被皮和分割成毛网条，每个毛网条含有一根补强丝，毛网条与皮条分离后进入搓板，搓合成毛条，最后制成毛条饼；(3)环锭(2)步制得的毛条饼退绕出的毛条直接进入压力机构或在毛条进入压力机构的同时加入一根增强材料，然后真捻，制得规格为400-2500克/1000米的单纱。
2．按照权利要求1所述的混纺纱，其特征在于所述的短切玻璃纤维辅料与岩棉(或矿棉)含量(按两者重量之和为100计)分别为5-35％、65-95％。
3．按照权利要求1所述的混纺纱，其特征在于步骤(1)所述的辅料包括短切中碱玻璃纤维、短切无碱玻璃纤维，短切高温玻璃纤维或有机纤维。
4．按照权利要求1所述的混纺纱，其特征在于步骤(1)所述的辅料包括短切中碱玻璃纤维、短切无碱玻璃纤维或短切高温玻璃纤维。
5．按照权利要求1所述的混纺纱，其特征在于步骤(2)梳毛工序所述的补强丝为连续玻璃纤维包括连续的中碱、无碱、高温玻璃纤维或高硅氧纤维。
6．按照权利要求1所述的混纺纱，其特征在于步骤(3)环锭工序所述的增强材料为金属丝或连续的中碱、无碱、高温玻璃纤维或高硅氧纤维。
7．权利要求1所述的混纺纱的应用，其特征在于将制得的单纱或将2-4股单纱合成一股，或将其与其它有机纱或无机纱(或丝)合股得到纱成品，将它们用以织造或编织包括耐高温的布、带、帘、垫、扭绳、三股绳及低密度松绳、编绳、盘根或套管产品。
全文摘要
本发明是一种耐高温的混纺纱及其应用,其特点是将岩棉(或矿棉)与选自中碱、无碱、高温玻璃纤维或有机纤维中的任一种混合后,经混毛、梳毛、环锭工序制得单纱,单纱或经合股后合股纱用于织造织物或其它制品。本发明的产品及其制品,具有柔韧性好,高温应用时不会产生火焰及烟气,具有很好的不燃性,充分发挥岩棉(或矿棉)耐高温、隔热性能以及价廉物美的优势,可全面替代石棉纱及其制品,在750℃以下使用时可替代硅酸铝陶瓷耐火纤维纱及其制品,大大地拓展了岩棉或矿棉的应用领域。
文档编号D06M11/00GK1232100SQ99105909
公开日1999年10月20日 申请日期1999年4月23日 优先权日1999年4月23日
发明者赵亮, 张京涛 申请人:赵亮, 张京涛