一種新型復合紡織材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于紡紗工程領域，尤其涉及一種紡織材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，人們越來越關注功能性、環(huán)保性的新紗線的發(fā)展，利用幾種纖維混紡，使 得混紡數來的紗線具有各自的優(yōu)點，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，授權公告日為2013年7月3日的中國實用新型專利公開了一種新 型蠶蛹蛋白短纖維，是由動物蛋白纖維皮層及天然植物纖維芯層組成；所述動物蛋白纖維 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%的天然纖維素構成；該實用新型蠶蛹 蛋白纖維具有真絲和粘膠人造絲的特點，即穿著舒適性、親膚性、染色鮮艷、懸垂性好等優(yōu) 點，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再生纖維混紡柔軟光潔紗及其生產方法，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、賽絡緊密紡工藝，結合扭妥低扭矩紡紗技術，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再生纖維混紡柔軟光潔面料及其生產方法，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，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 性強的優(yōu)點，可在混紡面料中加入一種或幾種其他生物質再生纖維，以原料重量百分比計， 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% )，其它生物質再生纖維總量：30%~70%。該發(fā)明還涉及一種生物質再生纖維 混紡柔軟光潔面料的生產方法。本發(fā)明的產品綠色環(huán)保、柔軟光潔，吸濕透氣性好，強力較 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品。
[0006] 上述現(xiàn)有技術的混紡紗都是蛹蛋白纖維與竹纖維或者與其他生物質纖維的混紡 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 是這種紗線的強度還不夠高，不能應用于某些對紗線強力要求高的領域；其紡紗方法生產 工藝復雜、質量控制和成本高，因此通過竹蛹粘膠短纖維混紡成紗的質量成本控制難度大； 由于市場的多樣性，要實現(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，只能根據蛹蛋白纖維與竹纖維的相對比值調整，達到蛹蛋白纖維性能與竹纖纖維 性能的調整，從而達到纖維整體性能的變化，這在實際生產過程中難以實現(xiàn)?；旒徆に嚥捎?的是緊密紡、賽絡緊密紡工藝，其生產效率低，生產流程長，生產成本高。
[0007] CN 103526372 A-種新型復合高強紡織材料及制造方法，該紡織材料包括按照 重量份數計的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 生產方法為將原料分別進行預處理后，依次進行混合原料、開棉、梳棉、凝棉、并條和轉杯紡 紗步驟，最后得到成品。但是該紡織材料的強度和吸濕性還有待于進一步提高。

【發(fā)明內容】

[0008] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種新型復合紡織材料及其制備方法，所述混 紡織材料強度高、吸濕透氣性好，并且具有優(yōu)異的柔軟性。
[0009] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0010] -種新型復合紡織材料，所述復合紡織材料按重量份數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， 生產成本較低，且具有較好的親膚性；牛奶蛋白纖維生產成本相對較低，且能提高紗線的強 度和抗菌抑菌性，同時其質量比電阻l〇8g · Ω/cm2級在纖維中較低，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)明提供的復合紡織材料按重量份數包括如下原料：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)明提供的新型復合紡織材料適用于機織、針織，由此種紗線織造的紡織面料， 具有金屬的質感，鎧甲的效果。
[0015] 作為優(yōu)選的技術方案，所述復合紡織材料按重量份數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)選的技術方案，所述復合紡織材料按重量份數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，在高速轉杯中加捻時離心力作用下形成紗線 皮層的外包纏層，紗線表面性質顯現(xiàn)出較長纖維的性質，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度，強度大大提高，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 用重力分離雜質時，纖維損失。
[0025] 所述棉纖維的細度為 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構，提高轉杯紗的強度和將短纖維的長 控制在度轉杯的直徑范圍內，防止纖維在轉杯旋轉的離心力作用下加捻時打折，從而產生 棉結惡化紗線品質或造成紗線的斷頭率增加。
[0026] 所述牛奶蛋白纖維的細度為 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，蛋白質含量為3~8%，如4%、5%、6%或7%等。選擇這樣規(guī)格的優(yōu)點在于作為 外包纏的牛奶蛋白纖維，纖維長度保證在成紗時紗線外表面均為牛奶蛋白纖維，同時足夠 的強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整體紗線，蛋白 質含量過高會降低纖維強度，增加成本，并且不利于紗線的整體品質。
[0027] 另一方面，本發(fā)明提供了一種生產所述新型復合紡織材料的方法：將原料分別進 行預處理后，依次進行混合原料、開棉、梳棉、凝棉、并條和轉杯紡紗步驟，最后得到成品。
[0028] 所述預處理是用抓棉機，將原料松解撕扯成小纖維束，風送到除塵器將塵埃與細 小纖維除去，再經重物除雜器將比重大于小纖維束的雜物去除。所述預處理方法有利于避 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量除塵混纖裝置內，按一定的比例將預處理后 的原料進行充分混合，同時分離并去除原料中的塵雜，再通過兩級多倉混棉機、開棉機進一 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 變頻計量除塵混纖裝置能夠達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 節(jié)板保證混合纖維組分的比例準確，使得纖維混合均勻，除塵除雜徹底。
[0030] 優(yōu)選地，所述轉杯紡紗采用一級或二級梳棉，梳棉輥轉速8500~9500轉/分，轉 杯采用36~40mm直徑，轉杯速度為75000~100000轉/分，引紗速度為120~130米/ 分，卷繞速度為115~125米/分。這些參數配比的選擇適合于利用半自動轉杯紡紗機，利 用轉杯直徑的調整紡織多種規(guī)格的紗線，在保證紗線質量的同時兼顧紡紗的高效率。
[0031] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0032] 1、本發(fā)明提供的復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，紡紗后的紗線強度由于碳纖維的作用大大提高，紗線干強可達3. 9~ 4. lcN/dtex，能用于一些對紗線強度要求高的領域，同時棉纖維及聚乙烯醇縮乙醛纖維的 應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。