一种嵌入式复合纺纱的疏水性纱线在线制备方法与流程

本发明涉及一种嵌入式复合纺纱的疏水性纱线在线制备方法，属于纺织加工技术领域。

背景技术：

嵌入式复合纺纱是一种新型多功能纺纱技术。如中国公开出版物《纺织学报》公开时间为2010年6月，文章名称为“高效短流程嵌入式复合纺纱技术原理解析”，该技术的原理为两根棉粗纱分别经过后、中、前罗拉牵伸，两根长丝直接经过前罗拉，其中一根长丝与一根棉粗纱在前罗拉前钳口处形成一个加捻三角区纺成一根细纱，另一根长丝与另一根棉粗纱在前罗拉前钳口处形成另外一个加捻三角区纺成另一根细纱，两根细纱中长丝均分布在外侧，短纤维须条均包裹在内部。两根细纱又形成第三个加捻三角区，并在此三角区处加捻形成一根细纱。因此，嵌入式复合纺纱方法具有长丝对短纤维紧密包缠的特点，该纺纱方法能大幅度提高纤维利用率、纱线强力和成纱质量。不足之处在于若想赋予纱线特殊的性能，则须在纱线后整理工序中添加改性工序。

为改善粘胶、棉等吸湿性纤维的吸湿快干、湿热舒适性能，目前有对吸湿纤维改性来制备吸湿导汗纱线的报道，如中国公开出版物《棉纺织技术》公开时间为2007年5月，文章名称为“吸湿快干功能纯粘胶纱的设计开发”，该文献介绍了采用疏水整理的粘胶纤维与未改性的粘胶纤维混纺,设计开发了一种外层疏水而内层亲水的新型结构纯粘胶纱。经以上方法制备的纱线能有效将水分排至外侧，则可证明纱线具备吸湿快感的性能。其不足之处在于对纤维改性和纺纱两个步骤不同步，延长了生产周期，使得生产环节复杂化，增加了生产成本。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种嵌入式复合纺纱的疏水性纱线在线制备方法，为了实现上述目的，其技术解决方案为：

一种嵌入式复合纺纱的疏水性纱线在线制备方法，该制备方法针对嵌入式复合纺纱，采用包括在环锭细纱机上第一粘胶长丝、第二粘胶长丝运行的途径中设置改性装置，改性装置由流量控制装置和润湿装置组成，在环锭细纱机上前罗拉至细纱管之间设置烘干装置，第一粘胶长丝、第二粘胶长丝经改性装置施加改性液后运行至前罗拉处，与经后罗拉、中罗拉牵伸后运行至前罗拉处的第一棉粗纱、第二棉粗纱汇合，施加了改性液的第一粘胶长丝与第一棉粗纱在前罗拉的前钳口处加捻形成第一细纱，施加了改性液的第二粘胶长丝与第二棉粗纱在前罗拉的前钳口处加捻形成第二细纱，第一细纱、第二细纱再加捻形成第三细纱，第三细纱经烘干装置烘干卷绕到细纱管上。疏水整理剂由无水乙醇和聚有机硅氧烷调配而成，无水乙醇和聚有机硅氧烷质量比为95:5-65:35。

由于采用以上技术方案，本发明利用嵌入式复合纺纱方法具有长丝对短纤维紧密包缠的特点，在嵌入式纺纱过程中涤纶长丝通过改性装置改性后与棉粗纱加捻得到具有疏水功能的纱线。粘胶长丝是一种亲水性长丝，第一粘胶长丝、第二粘胶长丝经改性装置施加改性液后表面布满改性液，当表面布满改性液的粘胶长丝与棉粗纱在前钳口处因加捻作用而相互缠绕，粘胶长丝以空间螺旋状包缠在棉粗纱外侧，粘胶长丝表面的改性液会部分转移到与它接触的棉纤维上。由于改性液是由无水乙醇和聚有机硅氧烷构成，其中乙醇的含量超过65％，而乙醇具有良好的浸润性能，当粘胶长丝上的改性液与棉纤维接触时乙醇会带动聚有机硅氧烷向棉纤维方向转移，从第一加捻三角区形成的第一细纱长度方向侧呈现一段粘胶长丝一段棉纤维的状态，粘胶长丝上的改性液向与其接触的棉纤维转移。第二细纱形成的过程与第一细纱一致，所以第二细纱长度方向也呈现出与第一细纱相同的状态。第一细纱与第二细纱因加捻作用形成第三加捻三角区，加捻后得到第三细纱，由于第一细纱与第二细纱相互呈螺旋状的形态缠绕，则接触的部分会出现改性液转移，第一细纱中粘胶长丝上的改性液会转移到与它接触的第二细纱上，第二细纱上的改性液也会转移到与其接触的第一细纱上，得到的第三细纱与未改性的嵌入式复合纺纱的棉/粘胶混纺纱相比，其疏水性能将得到有效提高。

本发明将常规改性液中选用的水溶剂变为有机溶剂乙醇，利用乙醇易挥发的特性，将其作为改性液的溶剂；本发明设置的烘干装置进一步加快了乙醇的挥发速度，实现了纱线快速烘干的目的，这是常规工艺中采用水作为溶剂所不能实现的。因此，选择易于挥发的乙醇作为改性液的溶剂，第三细纱经烘干装置烘干后，乙醇挥发只留下改性物质，则第三细纱是以干燥的状态卷绕在细纱管上。本发明在嵌入式纺纱过程中对纱线进行改性，与常规在纺纱后对纱线改性的工艺相比，无需增加改性设备，实现了降低生产成本和减少生产周期的目的。且本发明的纱线与未改性的嵌入式复合纺纱的棉/粘胶混纺纱相比，纱线的疏水性得到有效提高。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图。

图2为本发明的纱线加捻状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，见附图。

一种嵌入式复合纺纱的疏水性纱线在线制备方法，该制备方法针对嵌入式复合纺纱，采用在环锭细纱机上第一粘胶长丝1、第二粘胶长丝2运行的途径中设置改性装置3，改性装置3由流量控制装置和润湿装置组成，流量控制装置可采用注射泵或蠕动泵，润湿装置采用海绵润湿装置，流量控制装置和润湿装置之间软管连接，流量控制装置调节改性液流动速度，润湿装置对两根粘胶长丝施加改性液，其中，疏水整理剂由无水乙醇和聚有机硅氧烷调配而成，无水乙醇和聚有机硅氧烷质量比为95:5-65:35。改性装置3中流量控制装置的流速为40-70滴/min，在环锭细纱机上前罗拉4至细纱管7之间设置烘干装置6，烘干装置6可采用红外辐射加热器或电阻加热器，第一粘胶长丝1、第二粘胶长丝2经改性装置3施加改性液后运行至前罗拉4处，与经后罗拉9、中罗拉8牵伸后运行至前罗拉4处的第一棉粗纱10、第二棉粗纱11汇合，施加了改性液的第一粘胶长丝1与第一棉粗纱10在前罗拉的前钳口处形成一个加捻三角区并加捻形成第一细纱12，施加了改性液的第二粘胶长丝2与第二棉粗纱11在前罗拉的前钳口处形成另一个加捻三角区并加捻形成第二细纱13，第一细纱12、第二细纱13再经第三个加捻三角区加捻形成第三细纱5，第三细纱5经烘干装置烘干卷绕到细纱管7上，其烘干温度为30℃-60℃。

具体实施例

按上述方法。

实施例1

在环锭细纱机上第一粘胶长丝、第二粘胶长丝运行的途径中设置改性装置，改性装置由流量控制装置和润湿装置组成，流量控制装置采用注射泵，润湿装置采用海绵润湿装置，流量控制装置和润湿装置之间软管连接，流量控制装置调节改性液流动速度，润湿装置对两根粘胶长丝施加改性液，疏水整理剂由无水乙醇和聚有机硅氧烷调配而成，无水乙醇和聚有机硅氧烷质量比为95:5。改性装置中流量控制装置的流速为40滴/min，在环锭细纱机上前罗拉至细纱管之间设置烘干装置，烘干装置采用电阻加热器，第一粘胶长丝、第二粘胶长丝经改性装置施加改性液后运行至前罗拉处，与经后罗拉、中罗拉牵伸后运行至前罗拉处的第一棉粗纱、第二棉粗纱汇合，施加了改性液的第一粘胶长丝与第一棉粗纱在前罗拉的前钳口处形成一个加捻三角区并形成第一细纱，施加了改性液的第二粘胶长丝与第二棉粗纱在前罗拉的前钳口处形成另一个加捻三角区并形成第二细纱，第一细纱、第二细纱再经第三个加捻三角区加捻形成第三细纱，第三细纱经烘干装置烘干卷绕到细纱管上，其烘干温度为30℃。制得的纱线测试其疏水性能，具体测试结果见表1。

实施例2

在环锭细纱机上第一粘胶长丝、第二粘胶长丝运行的途径中设置改性装置，改性装置由流量控制装置和润湿装置组成，流量控制装置采用蠕动泵，润湿装置采用海绵润湿装置，流量控制装置和润湿装置之间软管连接，流量控制装置调节改性液流动速度，润湿装置对两根粘胶长丝施加改性液，疏水整理剂由无水乙醇和聚有机硅氧烷调配而成，无水乙醇和聚有机硅氧烷质量比为85:15。改性装置中流量控制装置的流速为50滴/min，在环锭细纱机上前罗拉至细纱管之间设置烘干装置，烘干装置采用红外辐射加热器，第一粘胶长丝、第二粘胶长丝经改性装置施加改性液后运行至前罗拉处，与经后罗拉、中罗拉牵伸后运行至前罗拉处的第一棉粗纱、第二棉粗纱汇合，施加了改性液的第一粘胶长丝与第一棉粗纱在前罗拉的前钳口处形成一个加捻三角区并形成第一细纱，施加了改性液的第二粘胶长丝与第二棉粗纱在前罗拉的前钳口处形成另一个加捻三角区并形成第二细纱，第一细纱、第二细纱再经第三个加捻三角区加捻形成第三细纱，第三细纱经烘干装置烘干卷绕到细纱管上，其烘干温度为40℃。制得的纱线测试其疏水性能，具体测试结果见表1。

实施例3

在环锭细纱机上第一粘胶长丝、第二粘胶长丝运行的途径中设置改性装置，改性装置由流量控制装置和润湿装置组成，流量控制装置采用注射泵，润湿装置采用海绵润湿装置，流量控制装置和润湿装置之间软管连接，流量控制装置调节改性液流动速度，润湿装置对两根粘胶长丝施加改性液，疏水整理剂由无水乙醇和聚有机硅氧烷调配而成，无水乙醇和聚有机硅氧烷质量比为75:25。改性装置中流量控制装置的流速为60滴/min，在环锭细纱机上前罗拉至细纱管之间设置烘干装置，烘干装置采用电阻加热器，第一粘胶长丝、第二粘胶长丝经改性装置施加改性液后运行至前罗拉处，与经后罗拉、中罗拉牵伸后运行至前罗拉处的第一棉粗纱、第二棉粗纱汇合，施加了改性液的第一粘胶长丝与第一棉粗纱在前罗拉的前钳口处形成一个加捻三角区并形成第一细纱，施加了改性液的第二粘胶长丝与第二棉粗纱在前罗拉的前钳口处形成另一个加捻三角区并形成第二细纱，第一细纱、第二细纱再经第三个加捻三角区加捻形成第三细纱，第三细纱经烘干装置烘干卷绕到细纱管上，其烘干温度为50℃。制得的纱线测试其疏水性能，具体测试结果见表1。

实施例4

在环锭细纱机上第一粘胶长丝、第二粘胶长丝运行的途径中设置改性装置，改性装置由流量控制装置和润湿装置组成，流量控制装置采用蠕动泵，润湿装置采用海绵润湿装置，流量控制装置和润湿装置之间软管连接，流量控制装置调节改性液流动速度，润湿装置对两根粘胶长丝施加改性液，疏水整理剂由无水乙醇和聚有机硅氧烷配而成，无水乙醇和聚有机硅氧烷质量比为65:35。改性装置中流量控制装置的流速为70滴/min，在环锭细纱机上前罗拉至细纱管之间设置烘干装置，烘干装置采用红外辐射加热器，第一粘胶长丝、第二粘胶长丝经改性装置施加改性液后运行至前罗拉处，与经后罗拉、中罗拉牵伸后运行至前罗拉处的第一棉粗纱、第二棉粗纱汇合，施加了改性液的第一粘胶长丝与第一棉粗纱在前罗拉的前钳口处形成一个加捻三角区并形成第一细纱，施加了改性液的第二粘胶长丝与第二棉粗纱在前罗拉的前钳口处形成另一个加捻三角区并形成第二细纱，第一细纱、第二细纱再经第三个加捻三角区加捻形成第三细纱，第三细纱经烘干装置烘干卷绕到细纱管上，其烘干温度为60℃。制得的纱线测试其疏水性能，具体测试结果见表1。

为对比本方案的技术优点，先通过嵌入式复合纺纱方法制备一组未经改性的棉/粘胶混纺纱作为对比样，再按照实施例1-4制备四组改性的棉/粘胶混纺纱。将五组纱在130℃条件下烘焙2min,再对五组纱线进行煮炼烘干，并将五组纱线置于恒温恒湿环境下24小时，恒温恒湿环境中的温度为20℃、相对湿度为65％。并在该条件下测试五组样品的表面接触角，该测试方法是将以上五组纱线样品分别紧密的排列成大小为1cm×3cm的样品置于接触角测试仪上，记录2.5μl的水滴滴至样品，经一定时间后的表面接触角。具体测试结果见表1：

表1纱线的表面接触角

由于聚有机硅氧烷为疏水性物质，生产出的纱线疏水性能增加。由表1数据可知，随着聚有机硅氧烷使用量越大，纱线的表面接触角越大，在线改性的效果越好。