[发明专利]超高分子量聚乙烯长丝与棉包芯纱的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纱线加工领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯长丝与棉包芯纱的制备方法。

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。而包芯纱纺纱技术已非常成熟，完全可以以UHMWPE长丝作为芯纱，外包棉纤维纺制UHMWPE长丝与棉包芯纱来满足特种劳护用品的生产，这样可充分发挥UHMWPE长丝的轻质超强与棉纤维的超舒适的特性，从而实现功能互补，以扩大其制品的适用范围。

发明内容

发明目的：为了提高UHMWPE产品的舒适性，本发明提供了一种超高分子量聚乙烯长丝与棉包芯纱的制备方法。

技术方案：一种超高分子量聚乙烯长丝与棉包芯纱的制备方法，包括如下步骤：

第一步：棉粗纱生产工艺：棉纤维单独制成棉粗纱，具体操作如下：FA002抓棉机→FA022多仓混棉机→FA106A梳针开棉机→A062电气配棉器→FA046振动棉箱给棉机→FA141成卷机→FA201梳棉机→FA306并条机→FA306并条机，带自调匀整→FA491粗纱机；其中，粗纱定量为8.0g/10m，粗纱捻系数为95；

第二步：超高分子量聚乙烯长丝络丝工艺：将超高分子量聚乙烯长丝放入JWK2761B络丝机中，经络丝制成适合细纱机包芯纱装置喂入的卷装；其中，络丝张力盘压力为100cN，卷绕速度为500-1000m/min；

第三步：细纱工艺：将制成的棉粗纱与超高分子量聚乙烯长丝喂入FA506细纱机中，附加包芯纱装置：棉粗纱从吊锭上退绕出来，经过FA506细纱机牵伸装置输出；超高分子量聚乙烯长丝放置在包芯纱装置上，以一定的张力退绕出来，经导丝轮对芯作用，在细纱机前罗拉钳口处对准棉须条的中心喂入；这样，超高分子量聚乙烯长丝为纱芯，棉纤维为外包纤维，两种纤维从FA506细纱机前罗拉输出后，即纺成了超高分子量聚乙烯长丝与棉的包芯纱，通过NO.21自动络筒机络筒得出成品；其中，锭速为8000-10000r/min；捻系数为290-380；钳口隔距为2.5-3.5mm；后牵伸倍数为1.14-1.50倍；总牵伸倍数为10.847-13.559倍；超高分子量聚乙烯长丝退绕张力为1-1.5倍。

作为优化：所述包芯纱装置为两大类：一类是机械式包芯纱装置、一类是单独电机传动包芯纱装置。

作为优化：所述机械式包芯纱装置中定制预牵伸变换齿轮，使长丝的预牵伸达到1~2倍，以便于调节长丝的退绕张力。

作为优化：所述单独电机传动包芯纱装置的电机由变频控制器或伺服驱动器调节电机速度，用以调节长丝的预牵伸或退绕张力。

作为优化：所述混纺纱的成品支数为8^S ~16^S。

作为优化：所述超高分子量聚乙烯长丝含量为：10~40%。

有益效果：本发明提供一种超高分子量聚乙烯长丝与棉包芯纱的制备方法，用该纱线可用于生产手套、袜子等防护用品，可充分发挥UHMWPE长丝的轻质超强与棉纤维的超舒适的特性，以实现功能互补。

本发明的具体优势如下：

1、UHMWPE长丝含量的选择：UHMWPE纤维回潮率为0，舒适性差，用棉纤维包在UHMWPE长丝外层，既可达到提高舒适性的效果，又可降低产品成本，同时，又要充分发挥UHMWPE强度高、模量高、耐光、耐摩擦、耐切割、耐挠曲、耐酸碱、耐一般有机溶剂的优点。通过试验，UHMWPE长丝含量在10%~40%时为最佳，如果超过40%，包芯纱易产生露芯疵点，如果低于10%，UHMWPE优点不能充分发挥。

2、本发明中机械式包芯纱装置起初用于生产弹性包芯纱，弹性长丝的预牵伸大小是通过包芯纱装置机械传动变换齿轮调节的，弹性长丝预牵伸一般在2~5倍。本发明中用这种包芯纱装置纺制非弹性包芯纱（UHMWPE长丝与棉纤维包芯纱属于非弹性包芯纱），需定制预牵伸变换齿轮，使长丝的预牵伸达到1~2倍，以便于调节长丝的退绕张力。