專利名稱：：芳砜綸纖維纜型紡紗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于紡紗技術(shù)，具體地說是一種芳砜綸纖維纜型紡紗方法。
背景技術(shù)：
：芳砜綸(Polysulfonamide，PSA)纖維即聚對苯二甲酰-3，3'，4，4'_二氨基二苯砜共聚纖維，又稱聚芳砜酰胺纖維，商品名為特安綸(TANLON)，分子結(jié)構(gòu)為酰胺基(一CONH一)、砜基(一S0:—)、苯環(huán)鍵接而成，分子結(jié)構(gòu)式為大分子鏈結(jié)構(gòu)中既有對位又有間位結(jié)構(gòu)，分子骨架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定規(guī)整，纖維具有較高的結(jié)晶度和取向度。X射線小角衍射試驗表明其具有較好的取向度和14%18%的結(jié)晶度。芳砜綸纖維分子的特點使它具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及較高的模量和較低的電導(dǎo)率。同時纖維分子結(jié)構(gòu)中酰胺基等極性基團的存在提高了纖維的吸濕性，表現(xiàn)為纖維的回潮率較高，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的回潮率達到6.2%。芳砜綸纖維較高的體積比電阻和初始模量、較低的摩擦因數(shù)和巻曲穩(wěn)定性對纖維的紡紗、織造、染色等加工不利。使用傳統(tǒng)紡紗技術(shù)在紡紗過程中表現(xiàn)為纖維間的抱合力較小、成紗困難、成紗強力較低，成紗毛羽問題尤為突出，長毛羽多，從而影響成紗質(zhì)量。因此發(fā)明一種新的芳砜綸纖維紡紗方法，對于保證纖維的順利成紗、減少成紗的毛羽量、提高芳砜綸紗線的強力、生產(chǎn)質(zhì)量好的芳砜綸服裝是十分必要的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠保證纖維順利成紗、減少成紗毛羽量、提高芳砜綸紗線強力的芳砜綸纖維纜型紡紗方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的芳砜綸纖維纜型紡紗方法，步驟如下(1)須條在出細(xì)紗機前鉗口時，分割輥將其分割成二股以上的纖維束；(2)分割后的纖維束在紡紗張力的作用下進入分割槽；(3)分割槽內(nèi)的纖維束在紡紗加捻力的作用下，圍繞自身的捻心回轉(zhuǎn)；(4)帶有一定捻度的纖維束隨著紗線的巻繞向下移動，各纖維束匯交在一點并圍繞整根紗線的捻心作回轉(zhuǎn)運動，形成纜型紡紗線。本發(fā)明的要點是采用纜型紡紗的方法和設(shè)備紡芳砜綸纖維纜型紗。纜型紡紗技術(shù)紡出來的紗有著和傳統(tǒng)單紗不同的紗線結(jié)構(gòu)。這種特殊的紗線結(jié)構(gòu)保證了紗線的本身具有較少的毛羽，較好的耐摩擦性能，籍此可以提高紗線的織造效率，提高織物的抗起球能力。由于這種紗線有著類似電纜線那樣的結(jié)構(gòu)，故把這種新型的紡紗技術(shù)稱之為纜型紡。纜型紡裝置由分割輥、彈簧夾、連接器等零部件組成。在紡紗工程的細(xì)紗工序中，3一般都是一根粗紗經(jīng)牽伸成為一股細(xì)紗。纜型紡和傳統(tǒng)紡紗不同，當(dāng)經(jīng)牽伸后的須條在出細(xì)紗機前鉗口時，有一個分割輥將其分割成二股以上的纖維束，那些纖維束在紡紗張力的作用下進入分割輥的分割槽；槽內(nèi)的纖維束在紡紗加捻力的作用下，圍繞自身的捻心回轉(zhuǎn)，從而具有一定的捻度；同時這些帶有一定捻度的纖維束又隨著紗線的巻繞運動向下移動，各纖維束匯交在一點并圍繞整根紗線的捻心作回轉(zhuǎn)運動，最后形成一種具有特殊的不同于傳統(tǒng)紗線結(jié)構(gòu)的纜型紡紗線。由于在纜型紡紗中先有每個纖維束的實捻，后有全部纖維束的實、巻混合捻，內(nèi)外層的纖維轉(zhuǎn)移機會少于傳統(tǒng)單紗，就形成纜型紡紗的纖維頭端外露的機會大大少于傳統(tǒng)單紗，也就是說紗線的毛羽將大大減少。纜型紡裝置的核心部件是分割輥，分割輥上有許多把經(jīng)牽伸的粗紗須條分割成纖維束的溝槽，所以分割輥又稱為溝槽羅拉。另外分割輥上一般設(shè)計了24條平滑無槽的過渡段(見圖2)，當(dāng)須條遇到分割槽時被分割成纖維束后進入分割槽，遇到過渡段時須條就重新并合在一起。須條不是始終處于被分的狀態(tài)，而是有一個重新匯聚時段，這樣就減少了纖維被強行拉斷的機會。過渡段的另一個作用是重新分束，纖維須條在處于過渡段時，纖維匯聚在一起，此時整個纖維須條將隨著皮棍的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生水平方向的游移，原來在某個分割槽位置的纖維隨著游移可能會進入另外一根槽的位置，當(dāng)分割槽再度將須條纖維分割成纖維束時，會出現(xiàn)一根纖維的頭端在這根槽內(nèi)，而纖維的尾端在另一根槽內(nèi)的情況。這樣增加了纖維的轉(zhuǎn)移，使纖維和纖維之間有著更比傳統(tǒng)單紗更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，纖維間抱合更為緊密，從而提高了紗線的耐摩擦性能。本發(fā)明的優(yōu)點是；1、芳砜綸纜型紡單紗毛羽數(shù)量少，單紗強力高。2、芳砜綸纜型紡單紗斷裂伸長率較小。圖1為芳砜綸纖維在傳統(tǒng)細(xì)紗機上纜型紡紗示意圖；圖2為芳砜綸纖維纜型紡紗原理圖。具體實施例方式下面通過具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。為了比較芳砜綸纜型紡紗與傳統(tǒng)紡紗這二種不同的紡紗方法在生產(chǎn)的單紗物理性能方面的差異，我們設(shè)計了以下幾個實施例用同一批粗紗紡制相同粗細(xì)度的紗線，采用相同的紡紗工藝參數(shù)，使它們紡出的單紗在斷裂強力、斷裂伸長率、條干均勻度和毛羽方面的差異具有可比性。紡紗工藝條件為芳砜綸單絲粗細(xì)2旦，芳砜綸纖維平均長度81.5mm，粗紗條重0.80克/米，粗紗重量不勻率2.03%，細(xì)紗機型FB505。紡紗的工藝參數(shù)為牽伸倍數(shù)26.8，細(xì)紗支數(shù)19.8英制，捻度有500捻/米與450捻/米二種，捻向為Z，鋼絲圈型號22號，錠速5800轉(zhuǎn)/分。實施例1:單紗強力測試與分析在FB505細(xì)紗機上紡制芳砜綸單紗，10個錠子采用不加纜型紡裝置的傳統(tǒng)紡紗；10個錠子加上纜型紡裝置，先紡制19.8英制、捻度為500捻/米的細(xì)紗，在紡制了幾絡(luò)紗后，再調(diào)節(jié)細(xì)紗機的紡紗捻度；其他工藝參數(shù)不變，紡制19.8英制、捻度為450捻/米的細(xì)紗，在紡紗結(jié)束后，從紡制的細(xì)紗中隨機抽取各種細(xì)紗10管紗共40個測試單紗強力和斷裂伸長率等指標(biāo)，每個紗管測試5次，測試隔距250mm，拉伸速度300米/分，測試的單紗強力和斷裂伸長率結(jié)果由表1和表2所示。表1纜型紡與傳統(tǒng)紡的紗線強力比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2纜型紡與傳統(tǒng)紡的紗線伸長率比較<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本實施例證明，無論500捻/米還是450捻/米的芳砜綸單紗，與傳統(tǒng)紡紗相比，纜型紡單紗的斷裂強力提高，纜型紡單紗的斷裂伸長率低于傳統(tǒng)紡。從500捻/米的芳砜綸單紗的斷裂強力和斷裂伸長率的CV值來看，纜型紡單紗的強力和斷裂伸長率離散程度明顯比傳統(tǒng)紡單紗要小，說明纜型紡單紗的質(zhì)量比傳統(tǒng)紡穩(wěn)定。但從450捻/米的單紗斷裂強力和斷裂伸長率CV值來看，纜型紡單紗的強力和斷裂伸長率離散程度明顯比傳統(tǒng)紡單紗有所增加，出現(xiàn)了反?，F(xiàn)象，為查明出現(xiàn)這種反?，F(xiàn)場的原因，需要分析纜型紡450捻/米單紗測試的具體數(shù)據(jù)，表3列出了測試的10個紗管中的其中三個紗管的測試數(shù)據(jù)。表3纜型紡450捻/米單紗測試的某三個紗管的數(shù)據(jù)管次斷裂強力斷裂伸斷裂強度斷裂伸長斷裂功數(shù)數(shù)F(cN)長(腿)I(cN/Tex)率E(%)W(mj)11539.0035.1018.2714.0468.40169.4912422.5030.1014.3212.0448.00127.1213537.5034.9018.2213.9667.80161.0214656.5039.4022.2515.7690.2093.2215620.0038.1021.0215.2483.00152.5421286.0021.309.698.5236.2059.3222794.5040.0026.9316.00109.10254.2423679.0039.5023.0215.8092.60144.0724700.0040.6023.7316.2496.60161.0225749.0041.0025.3916.40105.10169.4931555.5038.8018.8315.5274.60177.9732521.0036.1017.6614.4467.0067.8033486.0035.2016.4714.0861.8067.8034592.0039.0020.0715.60肌00161.0235546.0040.0018.5116.0075.90127.12從表3的數(shù)據(jù)分析可以看到，第二個紗管的單紗斷裂強力和斷裂伸長率數(shù)據(jù)出現(xiàn)了反常，最大強力達到794.50cN，最小強力只有286.OOcN，前者強力幾乎是后者的3倍，再進一步檢查細(xì)紗機上紡第二紗管的各個紡紗部件的機械狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)該部分紡紗機件中的纜型紡裝置已受損壞分割輥上的溝槽已有部分磨損，連接器部分的保護塊磨損更為嚴(yán)重。受損壞的纜型紡裝置在紡紗過程中不但沒有起到原來的纜型紡紗的作用，反而擾亂了細(xì)紗機前羅拉輸出的須條，使紗線條干產(chǎn)生新的不勻，紗線的強力也就不穩(wěn)定，強力離散程度加大。本實施例說明纜型紡在分束加捻時纖維巻曲明顯減少，加上纖維之間纏繞細(xì)致、緊密，其斷裂伸長率相對較小。實施例2:纜型紡與傳統(tǒng)紡的紗線毛羽比較衡量芳砜綸紗線性能主要指標(biāo)之一是織造性能。如果紗線毛羽較多，織造時紗線稍經(jīng)摩擦毛羽便明顯增多而發(fā)生紗線之間的粘連，并逐漸惡化成球，使紗線相互纏結(jié)，不能順利通過筘齒或綜絲眼而發(fā)生斷頭，另外還會發(fā)生開口不清，吊經(jīng)、跳花等織疵，嚴(yán)重影響成品質(zhì)量。另一方面，毛羽的減少，會使纖維充分地捻合在紗線中承擔(dān)紗線張力，有利于芳砜綸紗線強力的提高。因此，采用合適的紡紗方法減少毛羽是芳砜綸纖維紡紗過程中必須要考慮的問題，那么纜型紡紗能否減少毛羽呢？用長嶺(集團)有限公司生產(chǎn)的YG172A紗線毛羽測試儀對紡制的20英支芳砜綸單紗進行毛羽測試，觀察纜型紡紗的毛羽的情況，測試的片段長度10米，測試速度30米/分，實驗次數(shù)為1管10次，測得各種毛羽長度的平均數(shù)見表5。由表4可見，纜型紡紗5mm以下的長毛羽數(shù)明顯少于傳統(tǒng)紡紗線，而5mm以上的長毛羽總量多于傳統(tǒng)紡紗線。纜型紡紗的加工方法使紗線的短毛羽減少量較大，長毛羽不但沒有減少，甚至增加。而且毛羽長度與毛羽數(shù)呈指數(shù)規(guī)律變化，無論是500捻/米的芳砜綸單紗還是450捻/米的芳砜綸單紗都呈現(xiàn)了這樣的規(guī)律。紗線毛羽產(chǎn)生原因主要有原料性能、工藝參數(shù)、設(shè)備狀況和溫濕度等。在細(xì)紗工序，除錠速影響之外，加捻三角區(qū)的寬度、長度和捻度是產(chǎn)生紗線毛羽的主要影響因素。纜型紡紗加捻三角區(qū)的寬度和長度較小，形成毛羽的數(shù)量也就少了；捻度越大，纖維在紗線中的螺旋距就短，產(chǎn)生毛羽的機會就少，因此纜型紡的500捻/米單紗比450捻/米單紗的毛羽少。當(dāng)然，芳砜綸纖維在紡紗過程中產(chǎn)生很大的靜電，對毛羽的減少相當(dāng)不利，這也是纜型紡長毛羽數(shù)量大的原因之一。表4單紗毛羽數(shù)測試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、改進等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種芳砜綸纖維纜型紡紗方法，步驟如下(1)須條在出細(xì)紗機前鉗口時，分割輥將其分割成二股以上的纖維束；(2)分割后的纖維束在紡紗張力的作用下進入分割槽；(3)分割槽內(nèi)的纖維束在紡紗加捻力的作用下，圍繞自身的捻心回轉(zhuǎn)；(4)帶有一定捻度的纖維束隨著紗線的卷繞向下移動，各纖維束匯交在一點并圍繞整根紗線的捻心作回轉(zhuǎn)運動，形成纜型紡紗線。全文摘要本發(fā)明屬于紡織技術(shù)，芳砜綸纖維纜型紡紗方法。芳砜綸纖維較高的體積比電阻和初始模量、較低的摩擦因數(shù)和卷曲穩(wěn)定性對纖維的紡紗、織造、染色等加工不利，采用傳統(tǒng)紡紗技術(shù)成紗困難、成紗長毛羽多，影響成紗質(zhì)量。本發(fā)明芳砜綸纖維纜型紡紗方法，步驟如下須條在出細(xì)紗機前鉗口時，分割輥將其分割成二股以上的纖維束；分割后的纖維束在紡紗張力的作用下進入分割槽；分割槽內(nèi)的纖維束在紡紗加捻力的作用下，圍繞自身的捻心回轉(zhuǎn)；帶有一定捻度的纖維束隨著紗線的卷繞向下移動，各纖維束匯交在一點并圍繞整根紗線的捻心作回轉(zhuǎn)運動，形成纜型紡紗線。本發(fā)明的優(yōu)點是；芳砜綸纜型紡單紗毛羽數(shù)量少，單紗強力高；單紗斷裂伸長率小。文檔編號D02G3/28GK101736470SQ20091024740公開日2010年6月16日申請日期2009年12月29日優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日發(fā)明者何文元申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)