CN114150411A - 一种高强度复合包芯纱的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度复合包芯纱的制备方法，包括皮芯型长丝的纺制：芯部为超高分子量聚乙烯，皮部包括低密度聚乙烯；低熔点涤纶FDY的纺制、低熔点锦纶6的纺制、预并网：将低熔点绵纶6与低熔点涤纶FD进行预并网，制成混纤丝；高强度复合复合包覆纱的纺制：将制成的混纤丝螺旋包覆于皮芯型长丝外侧，并经过网络喷嘴进行并网；卷绕。使用超高分子量聚乙烯为芯层、低密度聚乙烯为皮层的皮芯型长丝，可以与低熔点的涤纶及锦纶6相粘合，使得超高分子量聚乙烯长丝与混纤丝能够通过熔融粘接的方式相结合，在摩擦时不会出现纤维滑移的现象。使得复合包芯纱所制备的织物在经过使用后不会使得皮芯型长丝暴露，影响舒适感。
Description
技术领域
本发明涉及包芯纱制备技术领域，尤其是一种高强度复合包芯纱的制备方法。
背景技术
超高分子量聚乙烯纤维，也称高强高模聚乙烯纤维(以下简称UHMWPE)纤维，是世界公认的高性能纤维，主要为长丝制品，如UD布、绳索等，用于防弹、航海、体育用品等领域。超高分子量聚乙烯纤维密度只有0.97g/cm3，具有强度高、模量高、耐光、耐摩擦、耐切割、耐挠曲、耐酸碱、耐一般有机溶剂等优点，是理想的常温或低温型材料。由于UHMWPE回潮率为0，舒适性差，对于直接与人体皮肤接触的产品，用纯UHMWPE长丝直接生产手套、袜子等防护用品在舒适性及适用范围方面明显存不足。
在公开号为CN105624866B、专利名称为一种超高分子量聚乙烯长丝与棉包芯纱的制备方法的中国发明专利中，公开了一种将棉纤维包覆于超高分子量聚乙烯长丝外侧，但是由于棉纤维与超高分子量之间仅仅是通过摩擦力相复合，两者的结合力较差，在摩擦时会出现棉纤维滑移的现象，会露出超高分子量乙烯长丝，在使用时会出现不舒适的情况。如何制备一种适用于编织可以手感良好、、并且经过摩擦时不会出现滑移现象的高强度包芯纱，成为需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度复合包芯纱的制备方法，使用超高分子量聚乙烯为芯层、低密度聚乙烯为皮层的皮芯型长丝，可以与低熔点的涤纶及锦纶6相粘合，使得超高分子量聚乙烯长丝与混纤丝能够通过熔融粘接的方式相结合，在摩擦时不会出现纤维滑移的现象。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
本发明所涉及的一种高强度复合包芯纱的制备方法，包括如下步骤：
S1、皮芯型长丝的纺制：所述皮芯型长丝的芯部为超高分子量聚乙烯，皮部包括低密度聚乙烯，所述低密度聚乙烯的熔点为110～115℃；
S2、低熔点涤纶FDY的纺制：采用熔程为110-180℃的低熔点涤纶切片纺制50-100D/24-36F的低熔点涤纶FDY；
S3、低熔点锦纶6的纺制：制备熔程为85-180℃、35-60D/48-96F的低熔点锦纶6复丝；
S4、预并网：将低熔点绵纶6复丝与低熔点涤纶FDY采用网络喷嘴进行预并网，制成混纤丝，网络度为40-50个每米；
S5、高强度复合复合包覆纱的纺制：将制成的混纤丝螺旋包覆于皮芯型长丝外侧，并经过网络喷嘴进行并网，制成高强度复合复合包覆纱；在此步骤中，网络喷嘴中喷出温度在110-150℃的热空气，将低熔点锦纶6复合及低熔点涤纶 FDY表面进行加热，与皮芯型长丝相粘合；
S6、卷绕：将高强度复合包覆纱进行卷绕，卷绕时的张力为0.5-0.6cN/D。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述的喷嘴包括进气口、混纤丝通道和出气口；所述混纤丝通道与进气口、出气口相连通；所述混纤丝通道由第一曲线边、第二曲线边组成。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一曲线边16和第二曲线边17均为抛物线状。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一曲线边和第二曲线边的焦点位于同一位置，且在进行并网时纱线通过该焦点。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述皮部中含有凤尾草提取物、纳米银、纳米氧化锌中的一种或几种。
本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种高强度复合包芯纱的制备方法，使用超高分子量聚乙烯为芯层、低密度聚乙烯为皮层的皮芯型长丝，可以与低熔点的涤纶及锦纶6相粘合，使得超高分子量聚乙烯长丝与混纤丝能够通过熔融粘接的方式相结合，在摩擦时不会出现纤维滑移的现象。使得复合包芯纱所制备的织物在经过使用后不会使得皮芯型长丝暴露，影响舒适感。
附图说明
图1是本发明所涉及的高强度复合包芯纱的结构示意图；
图2是本发明所涉及皮芯型长丝结构示意图；
图3是本发明所使用的网络喷嘴的结构示意图。
图中标记说明如下：10-连接点；11-皮芯型长丝；12-混纤丝；13-进气口；14- 混纤丝通道；15-出气口；16-第一曲线边；17-第二曲线边；112-芯部；111-皮部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一
结合图1、图2和图3，对本实施例作详细说明。本发明所涉及的一种高强度复合包芯纱的制备方法，包括如下步骤：
S1、皮芯型长丝的纺制：所述皮芯型长丝11的芯部112为超高分子量聚乙烯，皮部111包括低密度聚乙烯，所述低密度聚乙烯的熔点为110～115℃。
S2、低熔点涤纶FDY的纺制：采用熔程为110-180℃的低熔点涤纶切片纺制50-100D/24-36F的低熔点涤纶FDY。
采用熔程为110-180℃的低熔点涤纶切片纺制50D/24F的低熔点涤纶FDY。具体的低熔点涤纶切片的在110℃开始熔融。在低熔点涤纶FDY纺制时，需要在热风装置中进行热风干燥，使得低熔点聚酯PET切片的含水率≦20×10-6，波动值≦5×10-6。切片含水率的高低和均匀性，对超细旦纤维生产至关重要。低而均匀的含水率，可大大减少切片在熔融时的热裂解和氧化裂解，保证生产顺利进行。
对于低熔点聚酯切片的含水率对低熔点涤纶纤维的飘丝断头的情况的影响见下表。统计时间为24小时的生产时间。
| 切片含水率/10<sup>-6</sup> | 20 | 25 | 35 | 45 |
| PET飘丝断头情况 | 无 | 无 | 3次 | 10次 |
S3、低熔点锦纶6的纺制：制备熔程为85-180℃、35-60D/48-96F的低熔点锦纶6复丝。制备熔程为85-180℃、35D/48F的低熔点锦纶6复丝。所使用的低熔点锦纶6在85℃开始熔融。在低熔点锦纶6纺制时，需要将低熔点锦纶6切片在热风干燥装置中进行热风干燥，使得低熔点锦纶6切片的含水率≦20×10-6，波动值≦5×10-6。
对于低熔点锦纶6切片的含水率对低熔点锦纶6超细纤维的飘丝断头的情况的影响见下表。统计时间为24小时的生产时间。
| 切片含水率/10<sup>-6</sup> | 15 | 20 | 25 | 35 |
| 锦纶飘丝断头情况 | 无 | 无 | 5次 | 20次 |
低熔点涤纶与低熔点锦纶6后续的冷却、上油与常规涤纶和常规锦纶6相类似，不需要特别注意。
S4、预并网：将低熔点绵纶6复丝与低熔点涤纶FDY采用网络喷嘴进行预并网，制成混纤丝12，网络压力为1.4公斤，网络度为40个每米。本步骤中可以使用常规的网络喷嘴，亦可以使用与步骤S5相同的网络喷嘴。
S5、高强度复合复合包覆纱的纺制：将制成的混纤丝12螺旋包覆于皮芯型长丝11外侧，并经过网络喷嘴进行并网，制成高强度复合复合包覆纱；在此步骤中，网络喷嘴中喷出温度在110-150℃的热空气，将低熔点锦纶6复合及低熔点涤纶FDY表面进行加热，与皮芯型长丝的皮层相粘合。
由于所喷出的热空气较短时间内作用于纤维表面，仅仅会对纤维表面造成影响，可以使得皮芯型长丝与低熔点涤纶、低熔点锦纶相粘合，并不会对长丝整体造成断裂等影响。可以通过高强度复合包覆纱的运行速度和网络喷嘴的工作时间来控制对热空气对高强度包覆纱的整体影响。
进一步的，本步骤中所使用的喷嘴包括进气口13、混纤丝通道14和出气口 15；所述混纤丝通道14与进气口13、出气口15相连通；所述混纤丝通道14由第一曲线边16、第二曲线边17组成。
进一步的，所述第一曲线边16和第二曲线边17均为抛物线状，具体形状与y＝x2的形状相同，亦可以是其化函数的曲线形状。
进一步的，所述第一曲线边16和第二曲线边17的焦点位于同一位置，且在进行并网时纱线通过该焦点。
第一曲线边16和第二曲线边17所具有的抛物线的形状，第一曲线边16可使得各个方向的气流向抛物线的焦点位置汇聚，在生产时，高强度复合包覆纱处于抛物线的焦点位置，可使得更多的气流经反射后二次作用于高强度复合包覆纱，使得其加固更牢。第二曲线边17可以将经过第一曲线边16反射的高温气流再将反射，可以多次作用于高强度复合包覆纱。
S6、卷绕：将高强度复合包覆纱进行卷绕，卷绕时的张力为0.5cN/D。
实施例二
本实施例所涉及的一种高强度复合包芯纱的制备方法，具体包括如下步骤：
S1、皮芯型长丝的纺制：所述皮芯型长丝11的芯部112为超高分子量聚乙烯，皮部111包括低密度聚乙烯，所述低密度聚乙烯的熔点为110～115℃。所述皮部111中含有凤尾草提取物、纳米银、纳米氧化锌中的一种或几种。具体含有凤尾草提取物、纳米银、纳米氧化锌按照重份比例1：1：1的混合物。
S2、低熔点涤纶FDY的纺制：采用熔程为110-180℃的低熔点涤纶切片纺制100D/36F的低熔点涤纶FDY。所使用的低熔点涤纶在130℃左右开始熔融。
S3、低熔点锦纶6的纺制：制备熔程为85-180℃、60D/96F的低熔点锦纶6 复丝。所使用的低熔点锦纶6在150℃左右开始熔融。
S4、预并网：将低熔点绵纶6复丝与低熔点涤纶FDY采用网络喷嘴进行预并网，制成混纤丝12，网络压力为1.4公斤，网络度为50个每米。
S5、高强度复合包覆纱的纺制：将制成的混纤丝12螺旋包覆于皮芯型长丝 11外侧，并经过网络喷嘴进行并网，制成高强度复合包覆纱；在此步骤中，网络喷嘴中喷出温度在150℃的热空气，将低熔点锦纶6复合及低熔点涤纶FDY 表面进行加热，与低密度乙烯相粘合。
S6、卷绕：将高强度复合包覆纱进行卷绕，卷绕时的张力为0.6cN/D。
对比例
本对比例所涉及的一种高强度复合包覆纱的制备方法，与实施例一的区别在于，所使用的均为常规的涤纶和常规的锦纶，即所使用的涤纶和锦纶的熔融均高于实施例一所使用的涤纶和锦纶。
对实施例一、实施例二及对比例进行皮芯型长丝与混纤丝的分离拉力试验，即测试将皮芯型长丝与混纺丝的分别夹持，分别向两个方向运动，实施例一及实施例二的测试的拉力值为3.5N和3.2N，而对比例中由于皮芯型长丝与混纺丝不相粘合，可以通过解捻的方式相分离。可见实施例一及实施例二所制备的高强度复合包覆纱中皮芯型长丝与混纤丝不易分离。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种高强度复合包芯纱的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、皮芯型长丝的纺制：所述皮芯型长丝(11)的芯部(112)为超高分子量聚乙烯，皮部(111)包括低密度聚乙烯，所述低密度聚乙烯的熔点为110～115℃；
S2、低熔点涤纶FDY的纺制：采用熔程为110-180℃的低熔点涤纶切片纺制50-100D/24-36F的低熔点涤纶FDY；
S3、低熔点锦纶6的纺制：制备熔程为85-180℃、35-60D/48-96F的低熔点锦纶6复丝；
S4、预并网：将低熔点绵纶6复丝与低熔点涤纶FDY采用网络喷嘴进行预并网，制成混纤丝(12)，网络度为40-50个每米；
S5、高强度复合复合包覆纱的纺制：将制成的混纤丝(12)螺旋包覆于皮芯型长丝(11)外侧，并经过网络喷嘴进行并网，制成高强度复合复合包覆纱；在此步骤中，网络喷嘴中喷出温度在110-150℃的热空气，将低熔点锦纶6复合及低熔点涤纶FDY表面进行加热，与皮芯型长丝相粘合；
S6、卷绕：将高强度复合包覆纱进行卷绕，卷绕时的张力为0.2-0.22cN/D。
2.根据权利要求1所述的一种高强度复合包芯纱的制备方法，其特征在于，所述的喷嘴包括进气口(13)、混纤丝通道(14)和出气口(15)；所述混纤丝通道(14)与进气口(13)、出气口(15)相连通；所述混纤丝通道(14)由第一曲线边(16)、第二曲线边(17)组成。
3.根据权利要求1所述的一种高强度复合包芯纱的制备方法，其特征在于，所述第一曲线边(16)和第二曲线边(17)均为抛物线状。
4.根据权利要求1所述的一种高强度复合包芯纱的制备方法，其特征在于，所述第一曲线边(16)和第二曲线边(17)的焦点位于同一位置，且在进行并网时纱线通过该焦点。
5.根据权利要求1所述的一种高强度复合包芯纱的制备方法，其特征在于，所述皮部(111)中含有凤尾草提取物、纳米银、纳米氧化锌中的一种或几种。
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| CN202111244987.8A Pending CN114150411A (zh) | 2021-10-26 | 2021-10-26 | 一种高强度复合包芯纱的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114990751A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-02 | 江苏联发纺织股份有限公司 | 一种涤纶热熔丝包芯纱及其制备方法和应用 |
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-
2021
- 2021-10-26 CN CN202111244987.8A patent/CN114150411A/zh active Pending
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