[发明专利]一种纳微尺度增强短纤维成纱的赛络纺纱方法

说明书

本发明涉及一种纳微尺度增强短纤维成纱的赛络纺纱方法，属纺织加工技术领域。本发明采用在环锭细纱机的前皮辊上方设置纳米纤维网承载传动输入区和静电纺丝区，静电纺丝区中的两个纳米静电喷丝头纺出的纳米纤维分别持续喷射到两组承载丝带上，形成两张纳米纤维网，分别由两组承载丝带连续输入到前罗拉钳口处，与牵伸后的两根短纤维粗纱进行混合，形成纳微纤维混合须条，在纳微纤维混合须条加捻成纱时，纳米纤维有效填充和增强了短纤维间的接触抱合，纳米静电纺丝与短纤维赛络纺纱有机结合，大幅提高纳微纤维混合纺纱的条干和强力等品质性能，实现了高功能高品质纳微纤维纱线的生产。

技术领域

本发明涉及一种纳微尺度增强短纤维成纱的赛络纺纱方法，属纺织加工技术领域。

技术背景

纱线的结构直接决定纱线性能。线密度不同的环锭纱线，其平均孔隙率一般都在10％-30％之间，但不同线密度纱线的平均孔隙率有差异，纱线越粗，平均孔隙率越大；在环锭纱截面上中间层的孔隙率最小，呈现出紧密结构，纱线外层的孔隙率最大，呈现出松弛结构。较大的纱线孔隙率是纱线具有较大的蓬松、透气性能的主要因素，但孔隙率较大，纱体内短纤维之间连接较松散，导致纱线内短纤维间抱合力下降，纱线强度降低的问题。

针对上述技术问题，目前常规方法是采用或设计较大的纺纱捻系数，增加短纤维须条成纱时加捻力度，促使成纱结构更加紧密、成纱纱体内短纤维间接触更充分、抱合力更大，实现成纱强度的较大提高；但是常规方法增强纱线强度，也改变了纱线结构，较大捻度的纱线紧密，强力增加的同时，硬度增加，不适合对柔软性能要求较高的针织生产，一般只用作机织纱。为了增加纱线内部的短纤维之间的紧密度和抱合力，同时不改变最终成纱的捻度，美国专利公开号US2012/0151894A1，公开日2012年6月21日，发明创造名称为“Methodand apparatus for reducing residual torque and neps in singles ring yarns”，该申请公案提供了一种采用在环锭成纱区加装假捻装置，增加成纱区纤维纱条的捻度，同时又不改变成纱的最终捻度的纺纱方法，这种先增加捻度实施助捻、后退捻取消增加的捻度的方法，不仅提高成纱强度，而且降低成纱残余扭矩，是针对提高针织纱生产品质的有效技术，但该技术适用范围有限，主要用于针织纱的生产，且生产中涉及加装假捻器转动，能耗和生产成本较高。另一类有效增加普通环锭纺成纱强力的方法是采用集聚纺纱技术：如美国知识产权局1984年12月18日公开的发明专利“Device for stretching,condensing andtransporting a rove of fibers during a spinning operation”，专利号US 4488397；美国知识产权局2000年6月13日公开的发明专利“Device for condensing a draftedfiber strand”，专利号6073314；美国知识产权局2000年7月4日公开的发明专利“Arrangement for condensing a drafted fiber strand”，专利号6082089；美国知识产权局2001年1月9日公开的发明专利“Transport belt for transporting a fiber strandto be condensed”，专利号US6170126B1；美国知识产权局2001年7月24日公开的发明专利“Arrangement and method for condensing a drafted fiber strand and method formaking yarn thereform”，专利号US 6263656B1；美国知识产权局2001年8月14日公开的发明专利“Apparatus for condensing a drafted strand”，专利号US 6272834B1；美国知识产权局2001年5月29日公开的发明专利“Condensing zone for a spinning machine”，专利号US 6237317B1。上述集聚纺纱技术专利公案的核心原理都是针环锭纺纱过程，利用负压抽吸的方式聚集纺纱三角区纤维须条，促使纤维须条在紧密聚集状态下进行加捻，加强对纤维须条边缘的短纤维控制，有效降低纺纱过程纤维头端外露，降低纱线毛羽，增加成纱紧密度，提高成纱强度；虽然紧密纺纱线内部的短纤维排列平齐、紧密，但集聚纺消除纺纱三角区，纱体内部纤维内外转移不够，纤维间交叉抱合力不足，外层仍有毛羽露出，纱体经受摩擦后毛羽仍旧剧增；特别是目前通过气流集聚的紧密纺纱技术，只对高支纱增强、降低毛羽效果明显，对粗特纱线增强、降低毛羽效果差。与纤维须条集聚方法不同，纤维须条分束法也能提高短纤维须条的成纱强度，主要以赛络纺为代表：赛络纺技术则是通过分束的方式加强对成纱区须条纤维的控制，具体实施工艺是将两根粗纱以一定间距平行喂入细纱机同一牵伸机构中进行同时牵伸，从前罗拉钳口输出两股须条，在环锭加捻作用下先预加捻、再并捻成纱；研究发现，赛络纺纱线具单纱外观、类似股线内部结构，同样实现纱强高、毛羽少的技术效果。但是赛络纺成纱区为两根支束须条预先加捻，然后在汇合加捻，预加捻须条上的捻度少，对须条纤维控制力不足，纤维流失严重，且支束捻度较少，容易造成纺纱过程中的纺纱断头。因此赛络纺纤维须条纤维加捻抱合力需要增强，特别是纺制80英支及以上的高支纱时，赛络纺须条由于各支束内含有纤维量少，短纤维之间的抱合力总和低，非常容易断纱，无法进行连续生产，阻止了赛络纺进行高支或超高支纱线的生产。