專利名稱：天絲纖維噴氣渦流紡制備毛巾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備毛巾的方法，具體涉及一種以天絲為原料采用噴氣 渦流紡技術(shù)制備毛巾的方法。
背景技術(shù)：
半個世紀(jì)以來，紡紗技術(shù)得到不斷的發(fā)展，繼環(huán)錠紡后，先后出現(xiàn)了 轉(zhuǎn)杯紡、自捻紡、摩擦紡、噴氣紡、渦流紡、靜電紡、包纏紡、包巻紡、 夾心紡又成"三明治"紡、緊密紡、賽羅紡、賽羅菲爾紡、索羅紡、噴氣渦 流紡等眾多新型紡紗。然而只有轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡、緊密紡、噴氣渦流紡獲 得了較大的商業(yè)成功，其余紡紗系統(tǒng)因紗線結(jié)構(gòu)、性能方面的缺陷或紡紗 生產(chǎn)成本過高或產(chǎn)品僅實用于特定產(chǎn)業(yè)等因素未獲得較大的發(fā)展。影響紡織行業(yè)生產(chǎn)能力的重要瓶頸之一是紡紗的生產(chǎn)能力，而紡紗生 產(chǎn)能力由紡錠規(guī)模及紡紗速度共同決定。據(jù)統(tǒng)計資料顯示目前世界整個 紡紗規(guī)模中，環(huán)錠紡和轉(zhuǎn)杯紡占95%以上，環(huán)錠紡紗錠約1.7億，轉(zhuǎn)杯紡 頭數(shù)占環(huán)錠紡錠子數(shù)的5%左右，俄國、美國、捷克轉(zhuǎn)杯頭數(shù)占環(huán)錠紡錠 數(shù)均高于20%;噴氣紡約28萬頭，主要集中在美國，約占噴氣紡總數(shù)的 80%;噴氣渦流紡約4萬頭，絕大部分集中在美國、澳大利亞。而我國環(huán) 錠紡約7600萬錠，轉(zhuǎn)杯紡約175萬頭，噴氣紡約2萬頭，分布在上海、 天津、重慶、廣東、江蘇、河南、湖北和山東等地；噴氣渦流紡在我國只 有極少量引進(jìn)，分布在新疆、江蘇、福建等地，新型紡紗頭數(shù)占環(huán)錠紡錠 數(shù)的比例遠(yuǎn)低于國際平均水平。就紡紗速度而言，噴氣紡的紡紗速度 120 300米/分，轉(zhuǎn)杯紡的紡紗速度100 200米/分，而噴氣渦流紡(MVS No.861)的紡紗速度高達(dá)450米/分，生產(chǎn)能力相當(dāng)于每錠環(huán)紡的20倍。就紡紗速度上看，應(yīng)大力發(fā)展轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡、噴氣渦流紡等新型紡 紗。從能耗、節(jié)約占地面積、勞動強(qiáng)度上看，新型紡紗占有絕對優(yōu)勢，應(yīng)加大新型紡紗的投資比例。但環(huán)錠紡因紗線具有較高的強(qiáng)力及紗線品種適 應(yīng)性強(qiáng)，尤其緊密紡、賽絡(luò)紡、賽羅菲爾紡、索羅紡等對環(huán)錠紡家族進(jìn)行了有效的補(bǔ)充，仍占有較大的市場份額；然而環(huán)錠紡的能耗大、效率低、 占地面積大、噪音污染嚴(yán)重及工作環(huán)境惡劣等是其致命的缺點(diǎn)，這決定了 傳統(tǒng)的環(huán)錠紡不是以后紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)；轉(zhuǎn)杯紡因轉(zhuǎn)杯的速度提高有 限，適紡粗支紗，紗支適應(yīng)性范圍窄，長遠(yuǎn)發(fā)展受限；噴氣紡適合宜加工 精細(xì)原料如精梳、化纖，適紡中細(xì)支紗，但無法生產(chǎn)滿足品質(zhì)需求的100% 純棉紗線，同時紗線強(qiáng)力僅為同支環(huán)錠紗的60%左右，這很大程度制約 了噴氣紡紗的發(fā)展；噴氣渦流紡擴(kuò)大了噴氣紡適紡性，可紡100%的純棉 纖維，成紗強(qiáng)力較噴氣紗大幅提高。噴氣渦流紡是利用壓縮空氣經(jīng)噴孔形成高速旋轉(zhuǎn)氣流，對集聚于空心 錠子頂端的自由端纖維加捻成紗。噴氣渦流紡紗線具有如下特點(diǎn)(1) 紗線由芯纖維和包纏纖維兩部分組成，紗體柔軟，外觀具有環(huán) 錠紗的真捻特征，斷裂強(qiáng)力較噴氣紡大幅提高，接近環(huán)錠紗強(qiáng)力；(2) 紗線毛羽較少、伸長小，條干均勻；此外紡紗過程中短纖、棉 節(jié)被去除，噴氣渦流紗被譽(yù)為氣流精梳紗；(3) 由噴氣渦流紗制得的織物耐磨、抗起球、易吸濕、易染、快干。 噴氣渦流紡也適用于生產(chǎn)包芯紗等花式紗線。噴氣渦流紡因紡紗效率高、環(huán)境友好、能耗低、成紗質(zhì)量好，必將成為21世紀(jì)極具前景的新型 紡紗。噴氣渦流紡是近幾年來出現(xiàn)的新型紡紗技術(shù)，該紗線具有毛羽少、剛度 大等顯著特點(diǎn),同時由于其紗線的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，在水以及使用過程中摩擦力的作 用下，面料手感越用越柔軟，因此在毛巾類家紡產(chǎn)品的開發(fā)中具有較好的市 場潛力。開發(fā)綠色紡織品是指開發(fā)對環(huán)境有利，衛(wèi)生保健和回歸自然的生態(tài)纖維 制品，既有利環(huán)境又有益人類，同時對紡織企業(yè)打造紡織新品牌、增強(qiáng)產(chǎn)品 附加值、打破傳統(tǒng)紡織品的各種限制和增強(qiáng)紡織品競爭力起著舉足輕重的作 用。在這種情況下，具有天絲纖維日益受到人們的重視，有關(guān)天絲產(chǎn)品的研 究和開發(fā)成為當(dāng)前紡織品開發(fā)的熱點(diǎn)之一 。但從目前的現(xiàn)狀來看，天絲纖維在傳統(tǒng)紡紗過程中仍存在毛羽多及手感 過軟等缺陷，同時對于后道產(chǎn)品，尤其是毛巾類產(chǎn)品來說，隨著使用時間的 不斷增加，面料與皮膚的觸感日益發(fā)硬，針對這些問題，本發(fā)明采用新型紡 紗工藝改善天絲家紡產(chǎn)品的使用性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所解決的技術(shù)問題，克服天絲纖維在傳統(tǒng)紡紗過程中仍存在毛羽 多及手感過軟等缺陷，以及使用時間的不斷增加，面料與皮膚的觸感日益發(fā) 硬的缺點(diǎn)。本發(fā)明根據(jù)天絲纖維的品質(zhì)特點(diǎn)，通過與棉纖維混紡的方式進(jìn)行 紡紗，研究不同混紡比與紗線性能之間的關(guān)系，同時設(shè)計環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡、 噴氣紡及噴氣渦流紡四種紡紗方式，對天絲紗線結(jié)構(gòu)、性能及織物性能進(jìn)行 較全面的對比分析，最終開發(fā)噴氣渦流紡系列天絲護(hù)膚毛巾產(chǎn)品。噴氣渦流紡是在噴氣包纏紡的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種全新紡紗方法，利 用壓縮氣流噴射在噴嘴內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)氣流，使須條的邊緣纖維(即，頭端自 由纖維)的頭端對內(nèi)層纖維產(chǎn)生相對角位移，使須條獲得真捻而成紗，其紡紗 部件及其原理天絲纖維一一噴氣渦流機(jī)——電子留紗器——筒子紗。經(jīng)過羅拉牽伸的須條被吸入噴嘴前端的螺旋噴絲口，螺旋曲面和導(dǎo)引針 一起防止捻回向前羅拉鉗口的傳遞，使得纖維須條1是以平行松散的帶狀纖 維束輸送到空心錠子前端，渦流室中的壓縮氣流由外接的橡皮管，經(jīng)與噴嘴 內(nèi)壁相切的四個噴射孔進(jìn)入噴嘴內(nèi)部形成渦流2，并沿紡錠3錐形頂端的通道 旋轉(zhuǎn)下移，當(dāng)纖維的末端脫離噴嘴前端的螺旋曲面和導(dǎo)引針的牽引的控制時， 纖維束的后端受到高速渦流軸向分力的作用，須條的纖維互相分離，產(chǎn)生大量的邊緣纖維(頭端自由纖維)，從而產(chǎn)生自由端，在中空紡錠3入口處呈傘狀 倒伏，纖維的另一端根植于紗體內(nèi)。在中空紡錠3入口的集束和高速回轉(zhuǎn)渦 流的共同作用下，倒伏的纖維(頭端自由纖維)沿著紡錠3旋轉(zhuǎn)，當(dāng)纖維被牽引 到錠子內(nèi)時，纖維沿著紡錠3的回轉(zhuǎn)而獲得一定捻度，完成纖維束的凝聚和 加捻成渦流紗4。本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)天絲纖維噴氣渦流紡制備毛巾的方法，其特征在于，用含有天絲纖維的 紡織纖維為原料采用噴氣渦流紡紗技術(shù)生產(chǎn)天絲紗線，天絲纖維依次經(jīng)過噴 氣渦流機(jī)、電子留紗器和筒子紗，加工成天絲紗線，再經(jīng)紡織、染色加工成 毛巾。所述毛巾包括面巾、方巾。所述噴氣渦流機(jī)包括螺旋噴絲口、引紗針、空心紡錠紡紗部件。主 噴嘴壓力、紡紗速度及前羅拉口到紡錠頂端的距離等工藝參數(shù)對噴氣渦流 成紗性能具有至關(guān)重要的作用。引紗針固定于螺旋噴絲口上，噴絲口螺旋方向通常與渦流的回旋方向 相同，使纖維與渦流場旋轉(zhuǎn)配合輸送，在螺旋曲面和引紗針的作用下阻止 紗線捻回向前羅拉處傳遞，確保自由端的形成。所述引紗針固定于螺旋噴絲口上，噴絲口螺旋方向通常與渦流的回旋 方向相同，使纖維與渦流場旋轉(zhuǎn)配合輸送，在螺旋曲面和引紗針的作用下 阻止紗線捻回向前羅拉處傳遞，確保自由端的形成。所述螺旋噴絲口的螺旋角度為45度。螺旋噴絲口的螺旋角度大小對 紗線外觀和強(qiáng)度均產(chǎn)生影響。所述紡錠為中空，前部呈錐形，錐面頂端為孔徑，克服了外包纖維巻 繞松散，成紗強(qiáng)度小、毛羽較多的缺點(diǎn)，對成紗的加捻起輔助作用。在軸 向氣流的作用下，纖維倒伏在紡錠錐面上，通過切向氣流的作用把倒伏的自由纖維包纏在芯纖維上，而紡錠3的中空部分與N2噴嘴配合對渦流紗 4起引導(dǎo)作用，將加捻后的紗線輸出。噴嘴壓力對噴氣渦流紡紗線質(zhì)量無疑有著非常重大的影響。同樣紡紗 條件下，噴嘴壓力小，氣流對紗線控制能力下降，纖維包纏松散，無包纏 纖維增多，從而導(dǎo)致紗線質(zhì)量下降。而噴嘴壓力太大，頭端自由纖維在強(qiáng) 大氣流作用下，可能會使纖維從紗線芯部抽拔出來，且易呈現(xiàn)無規(guī)包纏纖 維，這將惡化紗線質(zhì)量。所述紡紗速度為100-200m/s。紡紗速度的大小極大的影響著紗線的性所述紡錠3到前羅拉口的距離為ll-39mm，前羅拉口到紡錠3的距離 大小極大的決定了包纏纖維的數(shù)量。 本發(fā)明的有益效果(1) 針對天絲紗線毛羽多、剛度低以及毛巾類產(chǎn)品使用過程中手感發(fā)硬等缺 陷，通過新型紡紗技術(shù)一噴氣渦流紡改善產(chǎn)品性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量。(2) 通過工藝優(yōu)化設(shè)計使成紗綜合性能達(dá)到最優(yōu),確定不同混紡比天絲/棉紗 線的最佳噴氣渦流紡紡紗工藝。(3) 對環(huán)錠紡、轉(zhuǎn)杯紡、噴氣紡、噴氣渦流紡四種紗線與織物進(jìn)行了對比研 究，從紗線結(jié)構(gòu)上分析紗線與毛巾類產(chǎn)品性能之間的相關(guān)關(guān)系。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明渦流紡紗的示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解， 下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。 實施例1天絲纖維噴氣渦流紡制備毛巾的方法，用含有天絲纖維的紡織纖維為原 料采用噴氣渦流紡紗技術(shù)生產(chǎn)天絲紗線，天絲纖維依次經(jīng)過噴氣渦流機(jī)、電 子留紗器和筒子紗，加工成天絲紗線，再經(jīng)紡織、染色加工成毛巾。所述毛 巾包括面巾、方巾。在所述噴氣渦流紡紗工藝中，使用噴氣渦流機(jī)，噴氣渦流機(jī)包括渦流室、 通入到渦流室中的引紗管、與固定支架連接的渦流管以及置于渦流管內(nèi)的氣 流噴射孔，所述噴氣渦流機(jī)還包括螺旋噴絲口、引紗針、空心的紡錠紡 紗部件。主噴嘴壓力、紡紗速度及前羅拉口到紡錠頂端的距離等工藝參數(shù) 對噴氣渦流成紗性能具有至關(guān)重要的作用。 (1)螺旋噴絲口及引紗針引紗針固定于螺旋噴絲口上，噴絲口螺旋方向通常與渦流的回旋方向 相同，使纖維與渦流場旋轉(zhuǎn)配合輸送，在螺旋曲面和引紗針的作用下阻止 紗線捻回向前羅拉處傳遞，確保自由端的形成。螺旋噴絲口的螺旋角度為45度。螺旋噴絲口的螺旋角度大小對紗線 外觀和強(qiáng)度均產(chǎn)生影響。螺旋角度大可有效阻止捻度的上傳，有利于實捻 紗的形成，提高成紗的強(qiáng)度，但角度過大纖維就不能沿著螺旋曲面進(jìn)行平 滑輸送，使短纖維紗成紗困難；如果螺旋角度偏小，在噴嘴中被渦流加上 埝度就傳播到前羅拉處，使得纖維束不能分離而形成假捻。(2) 空心紡錠3噴氣渦流紡紡錠為中空，前部呈錐形，錐面頂端為孔徑，對成紗的加 捻起輔助作用。在軸向氣流的作用下，纖維倒伏在紡錠錐面上，通過切向 氣流的作用把倒伏的自由纖維包纏在芯纖維上，而紡錠3的中空部分與 N2噴嘴配合對渦流紗4起引導(dǎo)作用，將加捻后的紗線輸出。紡錠3孔徑大，使纖維的旋轉(zhuǎn)空間變大，喪失了部分捻度，外包纖維 巻繞松散，成紗強(qiáng)度小、毛羽較多。紡錠孔徑小，纖維束伸展的空間小， 纖維之間產(chǎn)生的摩擦大，捻度大，包纏緊密，但孔徑過小會導(dǎo)致紡紗過程 的中斷。(3) 主噴嘴壓力由于噴氣渦流紡紡紗體系的基礎(chǔ)是用渦流對纖維加捻，纖維受到高速 的噴氣渦流及巻取羅拉的作用而形成真捻，因此主噴嘴壓力是噴氣渦流紡 的關(guān)鍵工藝。從儲氣室進(jìn)人噴嘴的高速渦流可分解為切向、軸向和徑向三 向氣流，噴嘴內(nèi)部流場速度分布狀態(tài)決定了噴氣渦流紗的結(jié)構(gòu)與特性。其 中強(qiáng)度最大而且起加捻作用的是切向氣流，切向速度沿噴嘴軸向存在差 異，就單根邊緣自由尾端纖維而言在不同位置加捻程度不同，這是造成噴 氣渦流紗沿軸向捻度不勻的重要原因；纖維束進(jìn)人噴嘴加捻區(qū)后，在徑向 氣流的作用下，部分纖維的一端從紗體中分離出來形成倒伏在紡錠錐面上 的自由端纖維，徑向氣流速度較小，波動較大，這有利于進(jìn)入噴嘴中邊緣 自由尾端纖維在氣流作用在膨脹，從而在切向氣流作用下獲得更多的包纏 纖維；而軸向氣流引導(dǎo)加捻后的紗線輸出。噴嘴壓力對噴氣渦流紡紗線質(zhì)量無疑有著非常重大的影響。同樣紡紗 條件下，噴嘴壓力小，氣流對紗線控制能力下降，纖維包纏松散，無包纏 纖維增多，從而導(dǎo)致紗線質(zhì)量下降。而噴嘴壓力太大，頭端自由纖維在強(qiáng) 大氣流作用下，可能會使纖維從紗線芯部抽拔出來，且易呈現(xiàn)無規(guī)包纏纖 維，這將惡化紗線質(zhì)量。(4) 紡紗速度在追求紡紗高速度、高質(zhì)量的今天，噴氣渦流紡紗機(jī)械的推出顯然滿 足了市場的需求，村田公司最新一代噴氣MVS861紡紗機(jī)速度高達(dá) 450m/min,使得紡紗速度成為噴氣渦流紡系統(tǒng)最為矚目的優(yōu)點(diǎn)。紡紗速度為100-200m/s。紡紗速度的大小極大的影響著紗線的性能。 旋轉(zhuǎn)的渦流對紗的加捻要比機(jī)械式加捻效率高的多，引紗速度低，纖維在 渦流場的時間長，纖維間轉(zhuǎn)移更加充分，捻度大，包纏更加緊密，可以預(yù) 測紗線有更高的強(qiáng)度，而引紗速度高，纖維受渦流加捻的時間比較短，包 纏不充分且易形成不規(guī)則包纏，紗線強(qiáng)度降低。(5) 前羅拉口到紡錠3的距離前羅拉口到紡錠3的距離為11-39mm^前羅拉口到紡錠3的距離大小 極大的影響噴氣渦流紡紗線性能，它決定了包纏纖維的數(shù)量，是噴氣渦流 紡紗系統(tǒng)非常關(guān)鍵的工藝，通常紡紗條件下，要求它比纖維平均長度稍小。該距離越大，自由纖維越多，紗線性能越接近于真捻紗，但距離過大, 纖維損失率高，同時對纖維的控制能力下降，也會惡化紗線性能。該距離 過小，纖維兩端均被握持，自由纖維少，芯纖維多，與包纏纖維少的噴氣 紡紗相似。本發(fā)明制備的毛巾的主要技術(shù)性能指標(biāo) 紡織成品尺寸變化率經(jīng)向《3.0%，緯向《3.0%，漂白產(chǎn)品白度》90;紡織成品色牢度耐洗(變色、沾色)》3-4級，耐汗?jié)n(變色、沾色)》3-4級， 耐干摩擦》3-4級，耐濕摩擦》3級； 紡織成品甲醛含量《75mg/kg。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明 書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本 發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍 內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1、天絲纖維噴氣渦流紡制備毛巾的方法，用含有天絲纖維的紡織纖維為原料采用噴氣渦流紡紗工藝生產(chǎn)天絲紗線，再經(jīng)紡織、染色加工成毛巾，其特征在于，在所述噴氣渦流紡紗工藝中，螺旋噴絲口的螺旋角度為45度，紡紗速度為100-200m/s。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的天絲纖維噴氣渦流紡制備毛巾的方法，其特征 在于，所述毛巾包括面巾、方巾。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天絲纖維噴氣渦流紡制備毛巾的方法，用含有天絲纖維的紡織纖維為原料采用噴氣渦流紡紗工藝生產(chǎn)天絲紗線，再經(jīng)紡織、染色加工成毛巾，在所述噴氣渦流紡紗工藝中，螺旋噴絲口的螺旋角度為45度，紡紗速度為100-200m/s?？朔旖z纖維在傳統(tǒng)紡紗過程中仍存在毛羽多及手感過軟等缺陷，解決了毛巾使用久了日益發(fā)硬的缺點(diǎn)。
文檔編號D01H4/02GK101606831SQ200910055128
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者施移鋒, 林孝建 申請人:上海水星家用紡織品有限公司