一种环锭纺高伸长弹力纬纱及其生产工艺的制作方法

本发明提供一种环锭纺高伸长弹力纬纱及其生产工艺，属于纺纱技术领域。

背景技术：

我国轮胎子午化率增长迅猛，根据行业报表，2006年轮胎子午化率达67.1％。现在市场上使用的轮胎子午线，无外乎两种：锦纶与涤纶，锦纶纱线一般使用的是尼龙(PA)66工业丝织造的产品；织造子午胎帘子布的纬向材料要求特殊---须满足以下几方面要求：

（1）采用喷气布机织造时效率高、纬停少；（2）强力高、伸长高；（3）帘子布充分浸胶后耐热性好，在织物浸胶等热处理过程中，强力和可延伸性能损失小；（4）能充分保持织物组织稳定。

现有技术中，织造子午胎帘子布的弹力纬纱，无法同时满足上述4方面的要求。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的不足，本发明提供一种环锭纺高伸长弹力纬纱及其生产工艺，以实现以下发明目的：

（1）本发明制备的弹力纬纱，纤度22±2英支，单纱断裂强力：260±30cN， 强力CV：＜8%，断裂伸长率330±30%，伸长率CV＜8%；

（2）本发明制备的弹力纬纱，耐热性好，在织物浸胶等热处理过程中，弹力纬纱的强力和可延伸性能损失小；

（3）本发明制备的弹力纬纱，用于织造子午胎帘子布时，采用喷气布机织造时效率高、纬停少；十万纬停5次以下；

（4）本发明制备的弹力纬纱，能充分保持帘子布织物组织稳定，帘子布浸胶过程能够满足扩幅要求，扩幅到设计范围浸胶后保持布幅稳定不变化。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种环锭纺高伸长弹力纬纱，其特征在于：所述弹力纬纱，纤度为22±2英支。

以下是对本发明技术方案的进一步改进：

所述弹力纬纱，单纱断裂强力：260±30cN，断裂伸长率为330±30%。

所述弹力纬纱，强力CV＜8%，伸长率CV＜8%。

一种环锭纺高伸长弹力纬纱的生产工艺，所述生产工艺，包括PA66未拉伸丝的喂入、细纱、自动络筒；所述PA66未拉伸丝，纤度为180±20dtex。

所述PA66未拉伸丝，断裂强力为260±30cN；强力CV<8%；断裂伸长率为330±30%，伸长率CV<8%；耐热性指标（240℃，4分钟后）：断裂强力为220±30cN，断裂伸长率为260±30%。

所述PA66未拉伸丝，优选为：纤度为180±10dtex。

所述PA66未拉伸丝，其制备方法，包括改性、纺丝、冷却成型和卷绕；

所述改性，用碘化钾与乙酸铜作为添加剂进行改性，使PA66丝具有耐热性；将碘化钾液体和乙酸铜液体25-35秒内同时加入PA66树脂中；共同搅拌，搅拌机转速为58-64转/分钟；搅拌时间为18-22分钟/100公斤，

所述碘化钾液体，浓度为22.5-23.5%，所述乙酸铜液体，浓度为3-3.3%。

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的质量比为1:1；

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:100-1000。

所述纺丝、冷却成型，组件预热温度：320±6℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：17.4-18.6转/分钟，侧吹风风速1.24-1.37米/秒，侧吹风风温：25±3℃，风湿为70±10%。

所述卷绕，上导丝盘频率：70±5HZ，下导丝盘频率：70±4HZ，摩擦辊频率：70±3HZ，往复横动频率：57-65HZ，卷绕速度：989±4米/分钟，油剂浓度：13.2-14.7%，油剂上油率：0.65-1.0%。

所述生产工艺，还包括粗纱，所述粗纱，采用精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级；定量3.45±0.30g/米，捻系数105±13。

所述细纱，细纱罗拉中心距前区19.1-21.2mm，罗拉中心距后区38.7-41.5mm，后区牵伸倍数1.22-1.55倍，前罗拉速度160±12转/分钟。

所述细纱，细纱罗拉中心距前区优选为19.6-20.4mm，罗拉中心距后区优选为39.5-40.5mm，后区牵伸倍数优选为1.36-1.47倍，前罗拉速度优选为160±3转/分钟。

所述细纱，PA66未拉伸丝外面均匀包覆精梳长绒棉，包棉重量百分比30±5%，细纱捻度为760±60捻/米。

所述细纱捻度，优选为760±40捻/米；更进一步，所述细纱捻度，优选为760±20捻/米；

所述PA66未拉伸丝的喂入，丝的张力2.5-5.0g。

所述PA66未拉伸丝的喂入，丝的张力优选为3.5-4.5g。

所述自动络筒，成型平衡压力 0.38±0.12MPa，张力控制为：筒纱长度20%以下张力参数7.5-12.3，长度20-90%张力参数11.7-16.5，长度90-100%张力参数13.5-18.6；

所述张力控制，优选条件为：筒纱长度20%以下张力参数9.4-10.6，长度20-90%张力参数13.6-14.5，长度90-100%张力参数15.2-16.7；

所述细纱用细纱机，包括张力装置、导丝轮、前皮辊；所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量2.5-5.0g；所述导丝轮，直径为37mm；所述前皮辊，硬度83±3。

所述弹力纬纱的生产工艺，还包括定型；所述定型，真空蒸汽定型，蒸汽温度100±10度。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明制备的弹力纬纱，纤度22±2英支，单纱断裂强力：260±30cN， 强力CV：＜8%，断裂伸长率330±30%，伸长率CV＜8%；

（2）本发明制备的弹力纬纱，耐热性好，在织物浸胶等热处理过程中，弹力纬纱的强力和可延伸性能损失小；240°C条件下放置4分钟后，单纱断裂强力220±30cN，损失12-16%；断裂伸长率260±30%，损失20-23%；

（3）本发明制备的弹力纬纱，用于织造子午胎帘子布时，采用喷气布机织造时效率高、纬停少；十万纬停5次以下；

（4）本发明制备的弹力纬纱，能充分保持帘子布织物组织稳定，帘子布浸胶过程能够满足扩幅要求，扩幅到设计范围浸胶后保持布幅稳定不变化；

（5）本发明制备的弹力纬纱，价格便宜，大大降低帘子布织造成本；质量稳定可靠，特别适合用于中高档轮胎用帘子布的织造。

附图说明

附图1是本发明导丝器的结构示意图；

附图2是附图1中A部分的局部放大图；

图中，

1-固定件，2-导丝件，21-连接部，22-导丝部，221-凹形部，222-凸形部，23-阻挡部。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应该理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1一种环锭纺高伸长弹力纬纱的生产工艺

用环锭纺纱细纱机经过改造，加装挂丝架，导丝轮，在PA66UDY外面包覆棉纤维，外包棉通过粗纱，经过罗拉牵伸制成须条，在前皮辊处于丝汇合，通过细纱机加捻系统，将棉纤维紧紧的均匀缠绕在PA66UDY的外层，卷绕在纱管上，制成细纱管纱，将管纱实施定捻过程后，用自动络筒机加工成筒纱形状。

具体包括以下步骤：

步骤一、PA66未拉伸丝的制备

所述PA66未拉伸丝的制备，包括以下步骤：

包括以下步骤：

（1）原料选择

用PA66树脂，切片粘度2.65-3.1；

所述树脂，氧化指数（YI）≤-2，含水率（ppm）≤3000，外观要求不允许明显的黑粒，超长及粘连切片。

（2）改性

用碘化钾与乙酸铜作为添加剂进行改性，使PA66丝具有耐热性；将碘化钾液体和乙酸铜液体30秒内同时加入步骤（1）的树脂切片中；共同搅拌，搅拌机转速为61.73转/分钟；搅拌时间为20分钟/100公斤，生产效率提高3倍，搅拌效果较前更均匀。

所述碘化钾液体，浓度为23%，所述乙酸铜液体，浓度为3.18%。

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的质量比为1:1；

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:100。

（3）干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥；

干燥工艺如下：干燥温度130±5℃，干燥时间10小时，干燥真空度≥-0.09MPa，干燥至切片的水分含量为350±50ppm。

（4）挤压熔融

纺丝熔体温度285±2℃，采用螺杆挤压机进行挤压熔融，挤压熔融参数如下表1。

表1 挤压熔融的参数

（5）组件组装

喷丝板前加150目不锈钢网，在不锈钢网前，用60目金属砂作过滤层，喷丝板的规格为16孔×0.3×0.6mm（长径比1:2）。

所述0.3mm为孔径，0.6mm孔长度；

（6）纺丝、冷却成型

组件预热温度：314℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：17.4转/分钟，侧吹风风速1.24米/秒，侧吹风风温：22℃，风湿为60%。

（7）卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机，

上导丝盘频率：65HZ，下导丝盘频率：66HZ，摩擦辊频率：67HZ，往复横动频率：57HZ，卷绕速度：985米/分钟，油剂浓度（竹本油剂）：13.2%，油剂上油率：0.65%。

所述PA66未拉伸丝，纤度为160dtex，断裂强力230cN，强力CV<8%，断裂伸长率300%，伸长率CV<8%，耐热性指标（240℃，4分钟）：断裂强力190cN，断裂伸长率230%。

步骤二、粗纱

粗纱用精梳长绒棉，从市场购入；

所述精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级（3.7-4.2）；

所述精梳长绒棉，定量3.15g/米，捻系数92。

步骤三、细纱机改造

采用FA506型细纱机，两侧加装挂丝架；所述细纱机，包括导丝器、导纱杆、张力装置、导丝轮、前皮辊；

如附图1和附图2所示，所述导丝器，包括固定件1和导丝件2，固定件与导丝件2固定连接；

导丝件2包括连接部21，连接部21的一端与固定件1连接，连接部21的另一端设有导丝部22，导丝部22的另一端设有阻挡部23；

导丝部22的外表面呈圆弧状，导丝部22的内表面包括若干个凹形部221和若干个凸形部222，相邻的两个凹形部221之间设有一个凸形部222，相邻的两个凸形部222之间设有一个凹形部221；

若干个凹形部221的数量大于2个；

凹形部221的半径与凸形部222的半径比为2:1；

凹形部221的圆弧角与凸形部222的圆弧角相等；

凹形部221的圆弧角为70°。

使用时，将纬纱放置到相应的凹形部221内即可实现导丝功能，并且可实现多根纬纱同时导丝。

所述导纱杆，采用空心镀铬管，导丝勾自主设计，采用铁条弯制后镀铬，优点不缠花，不生锈，摩擦少。

所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量2.5g，张力大小可以根据要求更换压力片，调整方便。

所述导丝轮，自由转动沟槽式铝合金轮，重量轻，转动灵活，直径从28mm改用37mm大直径，不容易跑丝，位置可以调节，调节到位后用螺母固定，不会发生变动。

所述前皮辊，硬度80，丁腈材料或者其他耐磨材料。

步骤四、PA66未拉伸丝的喂入

PA66UDY卷绕在丝筒上，将丝筒挂在挂丝架上，丝绕过导纱杆---导丝勾---张力装置---导丝轮----进入前皮辊，喂入过程中，丝的张力有张力装置控制，张力2.5g；丝前端在前罗拉与前皮辊之间，通过前罗拉的转动拉动丝与精梳长绒棉同步连续输出。

步骤五、细纱

精梳长绒棉，在细纱机的前皮辊处于PA66未拉伸丝汇合，细纱罗拉中心距前区19.1mm，罗拉中心距后区38.7mm，后区牵伸倍数1.22倍，前罗拉速度148转/分钟；粗纱捻系数92；包棉重量百分比25%，均匀包覆，不出现裸丝；导丝轮调整在固定位置，保证从前皮辊输出时在精梳长绒棉的中间，前罗拉同时拉动丝和精梳长绒棉的输出，在加捻的过程中棉纤维均匀的包裹在丝的外层；

包覆加捻同时，细纱捻度为700捻/米，钢领 φ42mm平面钢领，钢丝圈6802型1/0-4/0号。

步骤六、定型

真空蒸汽定型，蒸汽温度90度。

步骤七、自动络筒

成型平衡压力 0.24MPa；

张力：筒纱长度20%以下张力参数7.5，长度20-90%张力参数11.7， 长度90-100%张力参数13.5（长度指每一个筒纱从开始纺到满筒为一个循环，每个循环按照重量或者长度设定）；

捻结器型号为美斯丹690； 捻腔型号为51w2。

步骤八、包装

纸箱包装，定重20公斤，筒纱外包密封塑料袋，内置8±2g防潮剂一袋。

实施例2一种环锭纺高伸长弹力纬纱的生产工艺

具体包括以下步骤：

步骤一、PA66未拉伸丝的制备

制备方法同实施例1，只改变以下步骤：

（2）改性

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:300。

（6）纺丝、冷却成型

组件预热温度：320℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：18转/分钟，侧吹风风速1.3米/秒，侧吹风风温：25℃，风湿为70%。

（7）卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机；

上导丝盘频率：70HZ，下导丝盘频率：70HZ，摩擦辊频率：70HZ，往复横动频率：60HZ，卷绕速度：989米/分钟，油剂浓度（竹本油剂）：13.8%，油剂上油率：0.80%。

所述PA66未拉伸丝，纤度为180dtex，断裂强力260cN，强力CV<8%，断裂伸长率330%，伸长率CV<8%，耐热性指标（240℃，4分钟）：断裂强力220cN，断裂伸长率260%。

步骤二、粗纱

粗纱用精梳长绒棉，从市场购入；

所述精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级（3.7-4.2）；

所述精梳长绒棉，定量3.46g/米，捻系数105。

步骤三、细纱机改造

同实施例1，只改变以下设置：

所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量3.8g；

所述前皮辊，硬度83。

步骤四、PA66未拉伸丝的喂入

PA66UDY卷绕在丝筒上，将丝筒挂在挂丝架上，丝绕过导纱杆---导丝勾---张力装置---导丝轮----进入前皮辊，

喂入过程中，丝的张力有张力装置控制，张力3.8g；丝前端在前罗拉与前皮辊之间，通过前罗拉的转动拉动丝与精梳长绒棉同步连续输出。

步骤五、细纱

精梳长绒棉，在细纱机的前皮辊处于PA66未拉伸丝汇合，细纱罗拉中心距前区20.3mm，罗拉中心距后区40.4mm，后区牵伸倍数1.43倍，前罗拉速度163转/分钟；粗纱捻系数105；包棉重量百分比30%，均匀包覆，不出现裸丝；导丝轮调整在固定位置，保证从前皮辊输出时在精梳长绒棉的中间，前罗拉同时拉动丝和精梳长绒棉的输出，在加捻的过程中棉纤维均匀的包裹在丝的外层；

包覆加捻同时，细纱捻度为760捻/米，钢领 φ42mm平面钢领，钢丝圈6802型1/0-4/0号。

步骤六、定型

真空蒸汽定型，蒸汽温度100度。

步骤七、自动络筒

成型平衡压力 0.38MPa；

张力：筒纱长度20%以下张力参数10.5，长度20-90%张力参数13.8， 长度90-100%张力参数15.7（长度指每一个筒纱从开始纺到满筒为一个循环，每个循环按照重量或者长度设定）；

捻结器型号为美斯丹690； 捻腔型号为51w2。

步骤八、包装

纸箱包装，定重20公斤，筒纱外包密封塑料袋，内置8±2g防潮剂一袋。

实施例3一种环锭纺高伸长弹力纬纱的生产工艺

具体包括以下步骤：

步骤一、PA66未拉伸丝的制备

制备方法同实施例1，只改变以下步骤：

（2）改性

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:700。

（6）纺丝、冷却成型

组件预热温度：323℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：18.2转/分钟，侧吹风风速1.34米/秒，侧吹风风温：26℃，风湿为75%。

（7）卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机；

上导丝盘频率：72HZ，下导丝盘频率：72HZ，摩擦辊频率：71HZ，往复横动频率：62HZ，卷绕速度：991米/分钟，油剂浓度（竹本油剂）：14.4%，油剂上油率：0.91%。

所述PA66未拉伸丝，纤度为200dtex，断裂强力290cN，强力CV<8%，断裂伸长率360%，伸长率CV<8%，耐热性指标（240℃，4分钟）：断裂强力250cN，断裂伸长率290%。

步骤二、粗纱

粗纱用精梳长绒棉，从市场购入；

所述精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级（3.7-4.2）；所述精梳长绒棉，定量3.62g/米，捻系数111。

步骤三、细纱机改造

同实施例1，只改变以下设置：

所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量4.6g；

所述前皮辊，硬度84。

步骤四、PA66未拉伸丝的喂入

PA66UDY卷绕在丝筒上，将丝筒挂在挂丝架上，丝绕过导纱杆---导丝勾---张力装置---导丝轮----进入前皮辊，

喂入过程中，丝的张力有张力装置控制，张力4.6g；丝前端在前罗拉与前皮辊之间，通过前罗拉的转动拉动丝与精梳长绒棉同步连续输出。

步骤五、细纱

精梳长绒棉，在细纱机的前皮辊处于PA66未拉伸丝汇合，细纱罗拉中心距前区20.6mm，罗拉中心距后区40.7mm，后区牵伸倍数1.51倍，前罗拉速度168转/分钟；粗纱捻系数111；包棉重量百分比33%，均匀包覆，不出现裸丝；导丝轮调整在固定位置，保证从前皮辊输出时在精梳长绒棉的中间，前罗拉同时拉动丝和精梳长绒棉的输出，在加捻的过程中棉纤维均匀的包裹在丝的外层；

包覆加捻同时，细纱捻度为790捻/米，钢领 φ42mm平面钢领，钢丝圈6802型1/0-4/0号。

步骤六、定型

真空蒸汽定型，蒸汽温度105度。

步骤七、自动络筒

成型平衡压力 0.47MPa；

张力：筒纱长度20%以下张力参数11.6，长度20-90%张力参数15.9， 长度90-100%张力参数17.3（长度指每一个筒纱从开始纺到满筒为一个循环，每个循环按照重量或者长度设定）；

捻结器型号为美斯丹690； 捻腔型号为51w2。

步骤八、包装

纸箱包装，定重20公斤，筒纱外包密封塑料袋，内置8±2g防潮剂一袋。

实施例4一种环锭纺高伸长弹力纬纱的生产工艺

步骤一、PA66未拉伸丝的制备

制备方法同实施例1，只改变以下步骤：

（2）改性

所述碘化钾液体和乙酸铜液体的总质量与PA66树脂的质量比例为：1:1000。

（6）纺丝、冷却成型

组件预热温度：326℃，计量泵规格：2.4ml/r×2，计量泵转速：18.6转/分钟，侧吹风风速1.37米/秒，侧吹风风温：28℃，风湿为80%。

（7）卷绕

丝条经过侧吹风冷却成型通过夹层热管甬道进入卷绕机；

上导丝盘频率：75HZ，下导丝盘频率：74HZ，摩擦辊频率：73HZ，往复横动频率： 65HZ，卷绕速度：993米/分钟，油剂浓度（竹本油剂）： 14.7%，油剂上油率： 1.0%。

所述PA66未拉伸丝，纤度为195dtex，断裂强力278cN，强力CV<8%，断裂伸长率346%，伸长率CV<8%，耐热性指标（240℃，4分钟）：断裂强力238cN，断裂伸长率274%。

步骤二、粗纱

粗纱用精梳长绒棉，从市场购入；

所述精梳长绒棉，棉花品质：137A；棉条纤维上半部平均长度33-35mm，16.5mm以下短纤维小于6.5%，马克隆值A级（3.7-4.2）；

所述精梳长绒棉，定量3.75g/米，捻系数118。

步骤三、细纱机改造

同实施例1，只改变以下设置：

所述张力装置，用张力片自然压力控制，重量5.0g；

所述前皮辊，硬度86。

步骤四、PA66未拉伸丝的喂入

PA66UDY卷绕在丝筒上，将丝筒挂在挂丝架上，丝绕过导纱杆---导丝勾---张力装置---导丝轮----进入前皮辊，

喂入过程中，丝的张力有张力装置控制，张力5.0g；丝前端在前罗拉与前皮辊之间，通过前罗拉的转动拉动丝与精梳长绒棉同步连续输出。

步骤五、细纱

精梳长绒棉，在细纱机的前皮辊处于PA66未拉伸丝汇合，细纱罗拉中心距前区21.2mm，罗拉中心距后区41.5mm，后区牵伸倍数1.55倍，前罗拉速度172转/分钟；粗纱捻系数118；包棉重量百分比35%，均匀包覆，不出现裸丝；导丝轮调整在固定位置，保证从前皮辊输出时在精梳长绒棉的中间，前罗拉同时拉动丝和精梳长绒棉的输出，在加捻的过程中棉纤维均匀的包裹在丝的外层；

包覆加捻同时，细纱捻度为820捻/米，钢领 φ42mm平面钢领，钢丝圈6802型1/0-4/0号。

步骤六、定型

真空蒸汽定型，蒸汽温度110度。

步骤七、自动络筒

成型平衡压力 0.52MPa；

张力：筒纱长度20%以下张力参数12.3，长度20-90%张力参数16.5， 长度90-100%张力参数18.6（长度指每一个筒纱从开始纺到满筒为一个循环，每个循环按照重量或者长度设定）；

捻结器型号为美斯丹690； 捻腔型号为51w2。

步骤八、包装

纸箱包装，定重20公斤，筒纱外包密封塑料袋，内置8±2g防潮剂一袋。

本发明实施例1-4制备的弹力纬纱，性能指标见表2。

表2 本发明制备的弹力纬纱的性能指标

本发明制备的弹力纬纱，纤度22±2英支，单纱断裂强力：260±30cN, 强力CV：＜8%，断裂伸长率330±30% ，伸长率CV：＜8%，耐热性： 240℃条件下放置4分钟后，单纱断裂强力220±30cN，损失12-16%；断裂伸长率260±30%，损失20-23%。

本发明制备的弹力纬纱，用于织造子午胎帘子布时，采用喷气布机织造时效率高、纬停少；十万纬停5次以下；能充分保持织物组织稳定，帘子布浸胶过程能够满足扩幅要求，扩幅到设计范围浸胶后保持布幅稳定不变化。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数，本发明所述的比例，均为质量比例。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。