一种针织绒线及其制备方法
技术领域
本发明属于针织绒线技术领域，涉及一种针织绒线及其制备方法。
背景技术
针织绒线，其形态蓬松、手感柔软、保暖且富有弹性，广泛用来织绒线衫、围巾、手套等用品，由针织绒线制成的服装具有柔软性、保暖性和吸湿性等优良的服用性能。
为了达到针织绒线良好的柔软性，针织绒线所选用的原料是非常细的，而且针织绒线自身也不会很粗，由细的针织绒线制成的面料会存在织物结构紧密，热湿舒适性不佳的问题，而同时为了满足弹性的需求，往往还会加入氨纶，但是氨纶的存在也给由针织绒线制得的面料带来了一些严重的问题：耐热性差，热处理后降解严重，不耐氯，不耐水洗，水洗后尺寸稳定性差等。
因此，开发一种由针织绒线制成吸湿排汗且尺寸稳定好的针织面料具有十分重要的意义。
发明内容
本发明提供一种针织绒线及其制备方法，目的是解决现有技术中针织绒线制备针织面料后面料呈现吸湿排汗和尺寸稳定性差的问题。
为达到上述目的，本发明采用的方案如下：
一种针织绒线的制备方法，原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理；
细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为20～30捻/10cm；混纺纱线由棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
细旦异形PTT纤维的制备过程为：将PTT熔体从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；
同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.0～1.5:3～3.5，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为2.5～3.5:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；
所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种针织绒线的制备方法，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为40:60～60:40；棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维的质量比为20:40～50:30～40。
如上所述的一种针织绒线的制备方法，松弛热处理的温度为90～120℃，时间为20～30min。
如上所述的一种针织绒线的制备方法，PTT熔体的特性粘度为1.02～1.15dL/g。
如上所述的一种针织绒线的制备方法，FDY工艺的参数为：纺丝温度270～280℃，冷却温度20～25℃，冷却风速1.80～2.30m/s，一辊速度1800～2000m/min，一辊温度70～80℃，二辊速度3000～3300m/min，二辊温度140～150℃，卷绕速度2930～3210m/min。
如上所述的一种针织绒线的制备方法，细旦异形PTT纤维的断裂强度≥2.6cN/dtex，断裂伸长率为50.0±5.0％，单丝纤度为0.6～0.8dtex。
如上所述的一种针织绒线的制备方法，按GB/T6506-2001测得细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为26～33％，卷曲稳定度为80～85％，紧缩伸长率为75～80％，卷缩弹性回复率为80～85％。
如上任一项所述的一种针织绒线的制备方法，最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为11.6～12.7cm，经向和纬向的洗涤尺寸变化率均在-3.0％～3.0％之间。
本发明的原理如下：
本发明的针织绒线的原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线(棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维)，细旦异形PTT纱线为由FDY纺丝工艺制得的细旦异形PTT纤维，其具有自卷曲性能，这种卷曲具有持久稳定、弹性好等特点，可赋予面料更好的弹性、蓬松性和覆盖性；同时，该纤维为细旦异形纤维，纤维的单纤纤度低，会使得针织绒线的初始模量较小，呈现出手感柔软的效果；而纤维截面具有一定的异形度，与亲水吸湿性好的天然纤维混合使用，可以为气体的流通提供更多的空间，提高制成织物的吸湿排汗性能；本发明的针织绒线中由于不含有氨纶，克服了现有技术中的由针织绒线制成的面料因为氨纶的存在而导致热处理后降解严重以及水洗后尺寸稳定性差的缺陷。
本发明中的细旦异形PTT纱线是按FDY工艺制得，将PTT熔体从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，其中，冷却吹风对着三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶，三叶的冷却条件严重不对称、不均衡。由于所采用的喷丝孔中的三叶形为不对称结构，三叶形喷丝孔的先迎风的一叶与冷却风接触的表面为该叶的全部表面，其他两叶只是迎风面接触；因此其冷却速度高于其它两叶，使得纤维自喷出后，横截面上不同位置的熔体的冷却速度不一致，主要体现在：纺丝时，冷却风速很大，风速介于1.80～2.30m/s，靠近吹风口的部分更早更快冷却，远离吹风口的部分更慢冷却。当三叶形喷丝孔中的三叶形中的一叶对着冷却风时，该叶的熔体冷却得快，而三叶形中的其它部分冷却得慢，而且先迎风的叶与冷却风的接触面积更大，更容易被冷却。在牵伸的张力作用下，三叶形中的其它部分更容易被牵伸而变细，且其应力更集中，因此，在纤维呈三叶的横截面上，会出现三叶的应力不对称的结构，这种横截面上应力不对称的纤维在热处理或拉伸过程中会呈现三维卷曲性能，且卷曲好，纤维弹性回复率大，因此可以按照FDY的工艺，避免因使用假捻变形的加工工艺而造成的纤维热损伤。
有益效果：
(1)本发明的一种针织绒线的制备方法，通过采用三叶形喷丝孔和FDY纺丝工艺制得的细旦异形PTT纤维，有效解决了不采用氨纶即可实现针织绒线的弹性性能；
(2)本发明的一种针织绒线，采用细旦异形纱线和混纺纱线(棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维)，使得由该针织绒线制得的针织面料的吸湿排汗性能和尺寸稳定性良好。
附图说明
图1为本发明的三叶形喷丝孔的形状示意图；
图2为本发明的喷丝孔在喷丝板上的分布示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的三叶形喷丝孔的形状及喷丝孔在喷丝板上的分布示意图如图1和图2所示，喷丝板上的喷丝孔为三叶形，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.0～1.5:3～3.5，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为2.5～3.5:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心。
图1和图2仅为示意，不作为对本发明的限制。
实施例1
一种针织绒线的制备方法，其过程如下：
(1)细旦异形PTT纤维的制备：将PTT熔体(特性粘度为1.02dL/g)从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.0:3，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为2.9:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心；
(2)依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；FDY工艺的参数为：纺丝温度270℃，冷却温度21℃，冷却风速2.25m/s，一辊速度1980m/min，一辊温度70℃，二辊速度3000m/min，二辊温度140℃，卷绕速度2930m/min；
制得的细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为26％，卷曲稳定度为84％，紧缩伸长率为75％，卷缩弹性回复率为80％；断裂强度为2.6cN/dtex，断裂伸长率为55％，单丝纤度为0.6dtex；
(3)针织绒线的制备：原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理(温度为90℃，时间为30min)；其中，细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为25捻/10cm；混纺纱线由质量比为20:40:40的棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为57:43，且其中的细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为12.4cm，经向的洗涤尺寸变化率为-2.8％，纬向的洗涤尺寸变化率为-3％。
实施例2
一种针织绒线的制备方法，其过程如下：
(1)细旦异形PTT纤维的制备：将PTT熔体(特性粘度为1.02dL/g)从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.3:3.2，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为2.5:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心；
(2)依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；FDY工艺的参数为：纺丝温度273℃，冷却温度23℃，冷却风速2.13m/s，一辊速度1830m/min，一辊温度75℃，二辊速度3040m/min，二辊温度141℃，卷绕速度2970m/min；
制得的细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为28％，卷曲稳定度为83％，紧缩伸长率为79％，卷缩弹性回复率为81％；断裂强度为2.64cN/dtex，断裂伸长率为54％，单丝纤度为0.7dtex；
(3)针织绒线的制备：原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理(温度为96℃，时间为29min)；其中，细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为29捻/10cm；混纺纱线由质量比为20:45:35的棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为53:47，且其中的细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为12.6cm，经向的洗涤尺寸变化率为-3％，纬向的洗涤尺寸变化率为-2.9％。
实施例3
一种针织绒线的制备方法，其过程如下：
(1)细旦异形PTT纤维的制备：将PTT熔体(特性粘度为1.04dL/g)从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.1:3.1，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为3:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心；
(2)依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；FDY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度25℃，冷却风速2m/s，一辊速度1930m/min，一辊温度80℃，二辊速度3300m/min，二辊温度150℃，卷绕速度3210m/min；
制得的细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为27％，卷曲稳定度为83％，紧缩伸长率为80％，卷缩弹性回复率为80％；断裂强度为2.75cN/dtex，断裂伸长率为51％，单丝纤度为0.6dtex；
(3)针织绒线的制备：原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理(温度为102℃，时间为28min)；其中，细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为30捻/10cm；混纺纱线由质量比为20:48:32的棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为48:52，且其中的细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为11.6cm，经向的洗涤尺寸变化率为-2.5％，纬向的洗涤尺寸变化率为-2.2％。
实施例4
一种针织绒线的制备方法，其过程如下：
(1)细旦异形PTT纤维的制备：将PTT熔体(特性粘度为1.06dL/g)从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.4:3.5，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为3.5:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心；
(2)依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；FDY工艺的参数为：纺丝温度271℃，冷却温度22℃，冷却风速1.98m/s，一辊速度2000m/min，一辊温度71℃，二辊速度3020m/min，二辊温度140℃，卷绕速度2950m/min；
制得的细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为29％，卷曲稳定度为85％，紧缩伸长率为80％，卷缩弹性回复率为83％；断裂强度为2.85cN/dtex，断裂伸长率为50％，单丝纤度为0.8dtex；
(3)针织绒线的制备：原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理(温度为103℃，时间为28min)；其中，细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为25捻/10cm；混纺纱线由质量比为20:50:30的棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为49:51，且其中的细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为12.7cm，经向的洗涤尺寸变化率为-1.3％，纬向的洗涤尺寸变化率为-1.5％。
实施例5
一种针织绒线的制备方法，其过程如下：
(1)细旦异形PTT纤维的制备：将PTT熔体(特性粘度为1.07dL/g)从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.5:3，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为3.4:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心；
(2)依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；FDY工艺的参数为：纺丝温度276℃，冷却温度24℃，冷却风速2.03m/s，一辊速度1860m/min，一辊温度76℃，二辊速度3080m/min，二辊温度142℃，卷绕速度3010m/min；
制得的细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为29％，卷曲稳定度为81％，紧缩伸长率为76％，卷缩弹性回复率为83％；断裂强度为2.68cN/dtex，断裂伸长率为52％，单丝纤度为0.8dtex；
(3)针织绒线的制备：原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理(温度为108℃，时间为24min)；其中，细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为24捻/10cm；混纺纱线由质量比为20:40:40的棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为49:51，且其中的细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为12.4cm，经向的洗涤尺寸变化率为-0.3％，纬向的洗涤尺寸变化率为-0.2％。
实施例6
一种针织绒线的制备方法，其过程如下：
(1)细旦异形PTT纤维的制备：将PTT熔体(特性粘度为1.09dL/g)从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.5:3，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为2.7:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心；
(2)依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；FDY工艺的参数为：纺丝温度277℃，冷却温度24℃，冷却风速1.8m/s，一辊速度1950m/min，一辊温度77℃，二辊速度3120m/min，二辊温度144℃，卷绕速度3050m/min；
制得的细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为31％，卷曲稳定度为83％，紧缩伸长率为80％，卷缩弹性回复率为85％；断裂强度为2.88cN/dtex，断裂伸长率为48％，单丝纤度为0.7dtex；
(3)针织绒线的制备：原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理(温度为109℃，时间为22min)；其中，细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为20捻/10cm；混纺纱线由质量比为20:50:30的棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为47:53，且其中的细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为12.2cm，经向的洗涤尺寸变化率为1.2％，纬向的洗涤尺寸变化率为1.8％。
实施例7
一种针织绒线的制备方法，其过程如下：
(1)细旦异形PTT纤维的制备：将PTT熔体(特性粘度为1.15dL/g)从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.5:3.5，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为2.9:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心；
(2)依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；FDY工艺的参数为：纺丝温度278℃，冷却温度25℃，冷却风速1.98m/s，一辊速度1930m/min，一辊温度77℃，二辊速度3220m/min，二辊温度147℃，卷绕速度3150m/min；
制得的细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为27％，卷曲稳定度为82％，紧缩伸长率为77％，卷缩弹性回复率为80％；断裂强度为2.93cN/dtex，断裂伸长率为47％，单丝纤度为0.6dtex；
(3)针织绒线的制备：原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理(温度为119℃，时间为22min)；其中，细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为28捻/10cm；混纺纱线由质量比为20:43:37的棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为60:40，且其中的细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为12.6cm，经向的洗涤尺寸变化率为2.4％，纬向的洗涤尺寸变化率为2.7％。
实施例8
一种针织绒线的制备方法，其过程如下：
(1)细旦异形PTT纤维的制备：将PTT熔体(特性粘度为1.12dL/g)从喷丝板上的三叶形喷丝孔挤出后采用环吹风冷却，同一三叶形喷丝孔的三叶中心线的夹角之比为1.0:1.2:3.4，三叶的宽度相同，形成最大夹角的两叶长度与另一叶长度之比为1:1:1.5，最短叶的长度与宽度之比为2.8:1；不同三叶形喷丝孔的三叶的形状和尺寸相同；所有的三叶形喷丝孔呈同心圆分布，各三叶形喷丝孔中最小夹角与最大夹角之间的叶的中心线通过圆心，且指向背离圆心；
(2)依照FDY工艺制得FDY丝，即得细旦异形PTT纤维；FDY工艺的参数为：纺丝温度280℃，冷却温度25℃，冷却风速2.3m/s，一辊速度1800m/min，一辊温度79℃，二辊速度3250m/min，二辊温度148℃，卷绕速度3180m/min；
制得的细旦异形PTT纤维的卷曲收缩率为33％，卷曲稳定度为80％，紧缩伸长率为79％，卷缩弹性回复率为85％；断裂强度为2.96cN/dtex，断裂伸长率为45％，单丝纤度为0.8dtex；
(3)针织绒线的制备：原料为细旦异形PTT纱线与混纺纱线，工艺流程为：染色→纺纱→松弛热处理(温度为120℃，时间为20min)；其中，细旦异形PTT纱线由细旦异形PTT纤维组成，捻度为26捻/10cm；混纺纱线由质量比为20:45:35的棉纤维、竹纤维和变性苎麻纤维组成；
最终制得的针织绒线中，细旦异形PTT纱线与混纺纱线的质量比为40:60，且其中的细旦异形PTT纤维具有三维卷曲形态且横截面呈三叶形；由针织绒线制得的针织物的芯吸高度为12.7cm，经向的洗涤尺寸变化率为3％，纬向的洗涤尺寸变化率为3％。
