一種新型復(fù)合紡織材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡紗工程領(lǐng)域，尤其涉及一種紡織材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，人們越來越關(guān)注功能性、環(huán)保性的新紗線的發(fā)展，利用幾種纖維混紡，使 得混紡數(shù)來的紗線具有各自的優(yōu)點(diǎn)，以此來滿足客戶的需求，由此也誕生出來一些混紡紗 及其紡紗方法。
[0003] CN203034166U，授權(quán)公告日為2013年7月3日的中國實(shí)用新型專利公開了一種新 型蠶蛹蛋白短纖維，是由動(dòng)物蛋白纖維皮層及天然植物纖維芯層組成；所述動(dòng)物蛋白纖維 皮層是由蠶蛹蛋白組成，天然植物纖維芯層是由棉、木或竹天然纖維素組成；蠶蛹蛋白短纖 維的組成是由10%~40%的蠶蛹蛋白和90%~60%的天然纖維素構(gòu)成；該實(shí)用新型蠶蛹 蛋白纖維具有真絲和粘膠人造絲的特點(diǎn)，即穿著舒適性、親膚性、染色鮮艷、懸垂性好等優(yōu) 點(diǎn)，其織物光澤柔和、手感滑爽、吸濕、透氣性好。
[0004] CN 201310133633. 5,申請日為2013年4月16日，申請公布日為2013年7月10 日的中國發(fā)明專利申請公開了一種生物質(zhì)再生纖維混紡柔軟光潔紗及其生產(chǎn)方法，混紡紗 原料包含蛹蛋白纖維和萊竹纖維，所述蛹蛋白纖維和所述萊竹纖維的重量百分比為20~ 80% :80~20%，蠶蛹蛋白纖維含有18種氨基酸，親膚養(yǎng)膚，色澤高貴，廢棄物可以生物降 解；萊竹纖維干濕強(qiáng)度高，抗菌抑菌、舒適柔軟、光澤如絲，廢棄物可生物降解。該混紡紗線 中也可加入一種或幾種其它可生物降解的生物質(zhì)再生纖維，所述的其他纖維總和的重量百 分比為30~70%，蛹蛋白纖維和萊竹纖維總和的重量百分比為30~70% (其中一種不低 于15% )。通過緊密紡、賽絡(luò)緊密紡工藝，結(jié)合扭妥低扭矩紡紗技術(shù)，所紡紗線光潔柔軟，具 有優(yōu)異的養(yǎng)膚舒適功能，是織制機(jī)織、針織高檔面料的新型理想原料。
[0005] CN 201310130277. 1，申請日為2013年4月16日，申請公布日為2013年7月10日 的中國發(fā)明專利申請公布了一種生物質(zhì)再生纖維混紡柔軟光潔面料及其生產(chǎn)方法，該混紡 面料是以蛹蛋白纖維和萊竹纖維為原料，以原料重量百分比計(jì)，成品面料中的各原料組分 含量為蛹蛋白纖維：20%~80%，萊竹纖維：20%~80 %。利用蛹蛋白纖維和萊竹纖維混紡 性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可在混紡面料中加入一種或幾種其他生物質(zhì)再生纖維，以原料重量百分比計(jì)， 成品面料中的各原料組分的含量為蛹蛋白纖維和萊竹纖維總量：30%~70% (其中一種不 低于15% )，其它生物質(zhì)再生纖維總量：30%~70%。該發(fā)明還涉及一種生物質(zhì)再生纖維 混紡柔軟光潔面料的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的產(chǎn)品綠色環(huán)保、柔軟光潔，吸濕透氣性好，強(qiáng)力較 好，具有天然的抗菌抑菌性，可用于服用、家紡和裝飾用等高檔產(chǎn)品。
[0006] 上述現(xiàn)有技術(shù)的混紡紗都是蛹蛋白纖維與竹纖維或者與其他生物質(zhì)纖維的混紡 紗，這種紗線光潔柔軟、吸濕透氣性好，具有優(yōu)異的養(yǎng)膚舒適功能和天然的抗菌抑菌性，但 是這種紗線的強(qiáng)度還不夠高，不能應(yīng)用于某些對紗線強(qiáng)力要求高的領(lǐng)域；其紡紗方法生產(chǎn) 工藝復(fù)雜、質(zhì)量控制和成本高，因此通過竹蛹粘膠短纖維混紡成紗的質(zhì)量成本控制難度大； 由于市場的多樣性，要實(shí)現(xiàn)短纖維紗線的批量定制，滿足市場對竹蛹粘膠短纖維性能要求 的變化，只能根據(jù)蛹蛋白纖維與竹纖維的相對比值調(diào)整，達(dá)到蛹蛋白纖維性能與竹纖纖維 性能的調(diào)整，從而達(dá)到纖維整體性能的變化，這在實(shí)際生產(chǎn)過程中難以實(shí)現(xiàn)。混紡工藝采用 的是緊密紡、賽絡(luò)緊密紡工藝，其生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)流程長，生產(chǎn)成本高。
[0007] CN 103526372 A-種新型復(fù)合高強(qiáng)紡織材料及制造方法，該紡織材料包括按照 重量份數(shù)計(jì)的15~25份的礦物纖維、20~40份的植物纖維和35~65份的蛋白纖維，其 生產(chǎn)方法為將原料分別進(jìn)行預(yù)處理后，依次進(jìn)行混合原料、開棉、梳棉、凝棉、并條和轉(zhuǎn)杯紡 紗步驟，最后得到成品。但是該紡織材料的強(qiáng)度和吸濕性還有待于進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新型復(fù)合紡織材料及其制備方法，所述混 紡織材料強(qiáng)度高、吸濕透氣性好，并且具有優(yōu)異的柔軟性。
[0009] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0010] -種新型復(fù)合紡織材料，所述復(fù)合紡織材料按重量份數(shù)由如下原料制備得到：
[0011] 碳纖維 10~22份 棉纖維 35~55份 牛奶蛋白纖維 10~35份 聚乙烯醇縮乙醛纖維 12~25份。
[0012] 本發(fā)明中的碳纖維強(qiáng)度高，且具有一定的吸濕性，所述棉纖維為常用的植物纖維， 生產(chǎn)成本較低，且具有較好的親膚性；牛奶蛋白纖維生產(chǎn)成本相對較低，且能提高紗線的強(qiáng) 度和抗菌抑菌性，同時(shí)其質(zhì)量比電阻l〇8g · Ω/cm2級(jí)在纖維中較低，具有較好的抗靜電性 能，聚乙烯醇縮乙醛纖維具有較高的強(qiáng)度，并且具有良好的吸濕性。所述四種纖維相互協(xié)同 作用，使得制得的紡織材料強(qiáng)度大大提高，并且具有優(yōu)異的吸濕性和柔軟性。
[0013] 本發(fā)明提供的復(fù)合紡織材料按重量份數(shù)包括如下原料：碳纖維10~22份，如12 份、13份、14份、15份、18份、20份或21份等；棉纖維35~55份，如36份、37份、38份、40 份、42份、45份、47份、49份或52份等；牛奶蛋白纖維10~35份，如12份、13份、15份、 18份、20份、23份、25份、28份、30份、32份或34份等；聚乙烯醇縮乙醛纖維12~25份， 如13份、15份、16份、18份、20份、22份或24份等。
[0014] 本發(fā)明提供的新型復(fù)合紡織材料適用于機(jī)織、針織，由此種紗線織造的紡織面料， 具有金屬的質(zhì)感，鎧甲的效果。
[0015] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述復(fù)合紡織材料按重量份數(shù)由如下原料制備得到：
[0016] 碳纖維 B~20份 棉纖維 45~50份 牛奶蛋白纖維 15~25份 聚乙烯醇縮乙醛纖維 15~20份。
[0017] 作為最優(yōu)選的技術(shù)方案，所述復(fù)合紡織材料按重量份數(shù)由如下原料制備得到：
[0018] 碳纖維 18份 棉纖維 47份 牛奶蛋白纖維 22份 聚乙烯醇縮乙醛纖維 19份。
[0019] 所述聚乙稀醇縮乙醛纖維的直徑為55 μ m~65 μ m，如56 μ m、58 μ m、60 μ m、62 μ m 或64 μπι等。
[0020] 優(yōu)選地，所述聚乙稀醇縮乙醛纖維的纖度為620dtex~640dtex，如623dtex、 628dtex、630dtex、632dtex、635dtex 或 638dtex 等〇
[0021] 所述棉纖維的長度比碳纖維的長度長2~5mm，如長3mm、4mm或5mm等；
[0022] 優(yōu)選地，所述牛奶蛋白纖維的長度比碳纖維的長度長2~5mm，如長2mm、3mm、4mm 或5mm等。
[0023] 由于相同線密度且纖維較長的纖維，在高速轉(zhuǎn)杯中加捻時(shí)離心力作用下形成紗線 皮層的外包纏層，紗線表面性質(zhì)顯現(xiàn)出較長纖維的性質(zhì)，而芯層由于加捻初期形成致密層 紗線，這樣碳纖維形成混紗的芯層，增加混合紗的整體強(qiáng)度，強(qiáng)度大大提高，而棉纖維和牛 奶蛋白纖維形成混合紗線的表層，從而使得紗線光潔柔軟、吸濕透氣性好，具有優(yōu)異的養(yǎng)膚 舒適功能和天然的抗菌抑菌性。
[0024] 所述碳纖維的細(xì)度為 0· 55 ~I. 22dtex，如 0· 65dtex、0. 75dtex、0. 85dtex、 0. 95dtex、1.0 Odtex、I. 05dtex、I. 15dtex 或 I. 20dtex 等，長度為 26 ~33mm，如 27mm、28mm、 29mm、30mm、31mm 或 32mm 等，干強(qiáng)為 6· 0 ~6. 9cN/dtex，如 6. lcN/dtex、6. 2cN/dtex、6. 3cN/ dtex、6. 4cN/dtex、6. 5cN/dtex或6. 7cN/dtex等由于碳纖維的容重比棉纖維、牛奶蛋白纖 維和聚乙烯醇縮乙醛纖維大，這樣的規(guī)格有利于使其與其它纖維的重量接近，不至于在利 用重力分離雜質(zhì)時(shí)，纖維損失。
[0025] 所述棉纖維的細(xì)度為 0· 65 ~I. 95dtex，如 0· 75dtex、0. 85dtex、0. 95dtex、 1. 02dtex、I. 15dtex、I. 25dtex、I. 35dtex、I. 45dtex、I. 65dtex、I. 85dtex 或 I. 90dtex 等， 長度為 30 ~38mm，如 32mm、33mm、35mm、36mm 或 37mm 等，干強(qiáng)為 2. 3 ~3. 8cN/dtex，如 2. 5cN/dtex、2. 8cN/dtex、3. 0cN/dtex、3. 2cN/dtex、3. 4cN/dtex、3. 5cN/dtex 或 3. 6cN/ dtex等。這樣的規(guī)格有利于形成緊密的同心圓的結(jié)構(gòu)，提高轉(zhuǎn)杯紗的強(qiáng)度和將短纖維的長 控制在度轉(zhuǎn)杯的直徑范圍內(nèi)，防止纖維在轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)的離心力作用下加捻時(shí)打折，從而產(chǎn)生 棉結(jié)惡化紗線品質(zhì)或造成紗線的斷頭率增加。
[0026] 所述牛奶蛋白纖維的細(xì)度為 0· 65 ~I. 95dtex，如 0· 75dtex、0. 85dtex、0. 95dtex、 L 02dtex、I. 15dtex、L 25dtex、I. 35dtex、L 45dtex、L 65dtex、I. 85dtex 或 I.90dtex 等，長度為 30 ~38mm，如 32mm、33mm、35mm、36mm 或 37mm 等，干強(qiáng)為 2· 3 ~3. 8cN/dtex， 如 2.5cN/dtex、2.8cN/dtex、3.0cN/dtex、3.2cN/dtex、3.4cN/dtex、3.5cN/dtex 或 3.6cN/ dtex等，蛋白質(zhì)含量為3~8%，如4%、5%、6%或7%等。選擇這樣規(guī)格的優(yōu)點(diǎn)在于作為 外包纏的牛奶蛋白纖維，纖維長度保證在成紗時(shí)紗線外表面均為牛奶蛋白纖維，同時(shí)足夠 的強(qiáng)度使牛奶蛋白纖維與碳纖維、棉纖維和聚乙烯醇縮乙醛纖維成為一個(gè)整體紗線，蛋白 質(zhì)含量過高會(huì)降低纖維強(qiáng)度，增加成本，并且不利于紗線的整體品質(zhì)。
[0027] 另一方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)所述新型復(fù)合紡織材料的方法：將原料分別進(jìn) 行預(yù)處理后，依次進(jìn)行混合原料、開棉、梳棉、凝棉、并條和轉(zhuǎn)杯紡紗步驟，最后得到成品。
[0028] 所述預(yù)處理是用抓棉機(jī)，將原料松解撕扯成小纖維束，風(fēng)送到除塵器將塵埃與細(xì) 小纖維除去，再經(jīng)重物除雜器將比重大于小纖維束的雜物去除。所述預(yù)處理方法有利于避 免不同纖維的松解撕扯、除塵與重物去除。
[0029] 優(yōu)選地，所述混合原料是在變頻計(jì)量除塵混纖裝置內(nèi)，按一定的比例將預(yù)處理后 的原料進(jìn)行充分混合，同時(shí)分離并去除原料中的塵雜，再通過兩級(jí)多倉混棉機(jī)、開棉機(jī)進(jìn)一 步開松混合原料和去除原料中的塵雜，并使各品種的纖維充分按要求比例均勻混合。所述 變頻計(jì)量除塵混纖裝置能夠達(dá)到多種纖維混合充分和部分除渣的效果；通過控制纖維量調(diào) 節(jié)板保證混合纖維組分的比例準(zhǔn)確，使得纖維混合均勻，除塵除雜徹底。
[0030] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)杯紡紗采用一級(jí)或二級(jí)梳棉，梳棉輥轉(zhuǎn)速8500~9500轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn) 杯采用36~40mm直徑，轉(zhuǎn)杯速度為75000~100000轉(zhuǎn)/分，引紗速度為120~130米/ 分，卷繞速度為115~125米/分。這些參數(shù)配比的選擇適合于利用半自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)，利 用轉(zhuǎn)杯直徑的調(diào)整紡織多種規(guī)格的紗線，在保證紗線質(zhì)量的同時(shí)兼顧紡紗的高效率。
[0031] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0032] 1、本發(fā)明提供的復(fù)合紡織材料的原料包括碳纖維、棉纖維、牛奶蛋白纖維和聚乙 烯醇縮乙醛纖維，紡紗后的紗線強(qiáng)度由于碳纖維的作用大大提高，紗線干強(qiáng)可達(dá)3. 9~ 4. lcN/dtex，能用于一些對紗線強(qiáng)度要求高的領(lǐng)域，同時(shí)棉纖維及聚乙烯醇縮乙醛纖維的 應(yīng)用使其吸濕透氣性較好，并具有優(yōu)異的養(yǎng)膚舒適功能和天然的抗菌抑菌性功能。