一种耐热性好的环锭纺弹力纬纱及其生产工艺的制作方法

文档序号:11811836阅读:270来源:国知局

本发明提供一种耐热性好的环锭纺弹力纬纱及其生产工艺,属于纺纱技术领域。



背景技术:

近年来,全球轮胎子午化率持续增长,子午胎在世界轮胎总量中约占90%,其中法、英、德、意、美、日均已实现100%子午化。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;

现有技术中织造子午胎帘子布的锦纶纬纱存在以下不足:

(1)单纱断裂强力和断裂生产率较低;

(2)帘子布充分浸胶后,纬纱的耐热性差,在织物浸胶等热处理过程中,纬纱的强力和可延伸性能损失较大;

(3)采用喷气布机织造时效率高、纬停多;

(4)采用纬纱制成的织物组织不稳定。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的不足,本发明提供一种耐热性好的环锭纺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,纤度为20±2英支,单纱断裂强力达380±50cN, 强力CV<8%;断裂伸长率达280±50% ,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:

一种耐热性好的环锭纺弹力纬纱,其特征在于:所述弹力纬纱,纤度为20±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:380±50cN,断裂伸长率为280±50%。

所述弹力纬纱,强力CV<8%,伸长率CV<8%。

一种耐热性好的环锭纺弹力纬纱的生产工艺,所述生产工艺,包括PA66未拉伸丝的制备、粗纱、PA66未拉伸丝的喂入、细纱。

所述PA66未拉伸丝,纤度为230±20dtex。

所述PA66未拉伸丝,断裂强力为400±50cN,强力CV<8%,断裂伸长率为280±50%,断裂伸长率CV<8%;耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力为 330±50cN,断裂伸长为210±50%。

所述PA66未拉伸丝优选为:纤度为230±10dtex,断裂强力为400±20cN,强力CV<8%,断裂伸长率为280±20%,断裂伸长率CV<8%;耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力为 330±20cN,断裂伸长为210±20%。

所述PA66未拉伸丝的制备,包括纺丝、冷却成型和卷绕;

所述纺丝、冷却成型,组件预热温度:320±10℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:22.5-23.5转/分钟,侧吹风风速1.3±0.2米/秒,侧吹风风温:25±3℃,风湿70±5%。

所述卷绕,上导丝盘频率:70±3HZ,下导丝盘频率:70±2HZ,摩擦辊频率:70±2HZ,往复横动频率: 58-64HZ,卷绕速度:989±3米/分钟,油剂浓度:14±1%,油剂上油率:0.85-0.95%。

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±0.2g/米,捻系数105±10。

所述细纱,细纱罗拉中心距前区20mm,罗拉中心距后区40mm,后区牵伸倍数1.28-1.53倍,前罗拉速度160±10转/分钟。

所述前罗拉速度优选为160±5转/分钟。

所述后区牵伸倍数,优选为1.37-1.46倍,前罗拉速度优选为160±2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25±5%,细纱捻度为720±100捻/米。

所述细纱捻度,优选为720±60捻/米;

更进一步,所述细纱捻度,优选为720±30捻/米;

所述包棉重量百分比优选为25±3%,

所述PA66未拉伸丝的喂入,丝的张力2.8-5.2g。

所述丝的张力,优选为3.5-4.7g。

所述生产工艺,还包括自动络筒;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10-14,长度20-90%张力参数13-17,长度90-100%张力参数16-20;

所述张力控制,优选为筒纱长度20%以下张力参数11.4-12.2,长度20-90%张力参数14.7-15.6,长度90-100%张力参数17.5-18.5;

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2-5g;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±20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,纤度为20±2英支,单纱断裂强力:380±50cN, 强力CV:<8%;断裂伸长率为280±50% ,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330±50cN,损失11.6-14.5%;断裂伸长率210±50%,损失20-25%;

(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是本发明用于弹力纬纱生产的导丝轮的结构示意图;

图中,

1-导丝轮本体,2-轴孔,3-环形导丝槽,4-左导丝面,5-右导丝面,6-底槽,7-左辅助环,8-右辅助环。

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1一种耐热性好的环锭纺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,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:

(1)原料选择

用PA66树脂切片,粘度3.0;

所述树脂切片,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)干燥

用VC352型转鼓对切片进行干燥;

干燥工艺如下:干燥温度120±5℃,干燥时间4-4.5小时,干燥真空度为≥-0.09MPa,干燥至切片的水分含量为850±50ppm。

(3)挤压熔融

纺丝熔体温度295±5℃,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

(4)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22孔×0.3×0.6mm(长径比1:2);

所述0.3mm为孔径,0.6mm孔长度。

(5)纺丝、冷却成型

组件预热温度:310℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:22.5转/分钟,侧吹风风速1.1米/秒,侧吹风风温:22℃,风湿65%。

(6)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:67HZ,下导丝盘频率:68HZ,摩擦辊频率:68HZ,往复横动频率: 58HZ,卷绕速度:986米/分钟,油剂浓度:13%,油剂上油率:0.85%。

所述PA66未拉伸丝,纤度为210dtex;断裂强力为350cN,强力CV<8%,断裂伸长率为230%,断裂伸长率CV<8%;耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力为 280cN,断裂伸长为160%。

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3.25g/米,捻系数95。

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,还包括导纱杆、张力装置、导丝轮、前皮辊;

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3g,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。

所述导丝轮,如附图1所示,包括导丝轮本体1,导丝轮本体1的直径为37mm,导丝轮本体1的中心部位设有轴孔2,导丝轮本体1沿圆周方向设有环形导丝槽3,环形导丝槽3包括左导丝面4、右导丝面5和底槽6,左导丝面4和右导丝面5关于导丝轮本体1的纵向中性面对称设置,左导丝面4为三阶的阶梯状,阶梯面与轴孔2的轴线的夹角为55度,阶梯的梯角处为弧形状,底槽6的底部截面为向下的弧形,底槽6的截面形状为燕尾槽状,导丝轮本体1上部的两端分别设有左辅助环7和右辅助环8,左辅助环7和右辅助环8关于导丝轮本体1的纵向中性面对称设置,左辅助环7和右辅助环8的截面形状为钩状。

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3g;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20mm,罗拉中心距后区40mm,后区牵伸倍数1.28倍,前罗拉速度150转/分钟;粗纱捻系数95;包棉重量百分比22%,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620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 0.25MPa,张力:筒纱长度20%以下张力参数10,长度20-90%张力参数13, 长度90-100%张力参数16(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2一种耐热性好的环锭纺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:

(5)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:23转/分钟,侧吹风风速1.3米/秒,侧吹风风温:25℃,风湿70%。

(6)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: 61HZ,卷绕速度:989米/分钟,油剂浓度:14%,油剂上油率:0.9%。

所述PA66未拉伸丝,纤度为230dtex;断裂强力为400cN,强力CV<8%,断裂伸长率为280%,断裂伸长率CV<8%;耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力为 330cN,断裂伸长为210%。

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3.45g/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4g。

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4g;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20mm,罗拉中心距后区40mm,后区牵伸倍数1.43倍,前罗拉速度160转/分钟;粗纱捻系数105;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720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12,长度20-90%张力参数15, 长度90-100%张力参数18(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3一种耐热性好的环锭纺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:

(5)纺丝、冷却成型

组件预热温度:325℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速:23.2转/分钟,侧吹风风速1.4米/秒,侧吹风风温:27℃,风湿72%。

(6)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:71HZ,下导丝盘频率:71HZ,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:14.5%,油剂上油率:0.92%。

所述PA66未拉伸丝,纤度为250dtex;断裂强力为450cN,强力CV<8%,断裂伸长率为330%,断裂伸长率CV<8%;耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力为380cN,断裂伸长为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3.55g/米,捻系数110。

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4.2g;

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4.2g;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20mm,罗拉中心距后区40mm,后区牵伸倍数1.47倍,前罗拉速度165转/分钟;粗纱捻系数109;包棉重量百分比26%,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105度。

步骤七、自动络筒

成型平衡压力 0.43MPa,

张力:筒纱长度20%以下张力参数13,长度20-90%张力参数16, 长度90-100%张力参数19(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4一种耐热性好的环锭纺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:

(5)纺丝、冷却成型

组件预热温度:330℃,计量泵规格:2.4ml/r×2,计量泵转速: 23.5转/分钟,侧吹风风速1.5米/秒,侧吹风风温:28℃,风湿75%。

(6)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:73HZ,下导丝盘频率:72HZ,摩擦辊频率:72HZ,往复横动频率: 64HZ,卷绕速度:992米/分钟,油剂浓度:15%,油剂上油率: 0.95%。

所述PA66未拉伸丝,纤度为243dtex;断裂强力为426cN,强力CV<8%,断裂伸长率为304%,断裂伸长率CV<8%;耐热性指标(240℃,4分钟):断裂强力为353cN,断裂伸长为232%。

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3.65g/米,捻系数115。

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5g;

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20mm,罗拉中心距后区40mm,后区牵伸倍数1.53倍,前罗拉速度170转/分钟;粗纱捻系数115;包棉重量百分比28%,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 0.5MPa;

张力:筒纱长度20%以下张力参数14,长度20-90%张力参数17, 长度90-100%张力参数20(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,纤度为20±2英支,单纱断裂强力:380±50cN, 强力CV:<8%;断裂伸长率为280±50% ,伸长率 CV<8%;

耐热性:240℃条件下放置4分钟后,单纱断裂强力330±50cN,损失11.6-14.5%;断裂伸长率210±50%,损失20-25%;

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。

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