一种超强捻纱线的定形工艺
技术领域
本发明涉及纱线定捻的领域，更具体地说，它涉及一种超强捻纱线的定形工艺。
背景技术
短纤维为了纺制成纱需要加捻，长丝为了便于加工或提高紧密度也需要加捻。其中，捻度对纱线的结构、物理性能、织物的风格及成衣的服用性能有着直接影响，它是评定产品等级的主要依据。
按日本纺织计算数据，普通捻的捻系数为4.0，松捻的捻系数为3.4，特别松捻的捻系数为1.32-2.8，强捻的捻系数为5.0-5.4，超强捻的捻系数为5.0-6.5。随着纱线捻系数的增加，纱线的捻度也逐渐增加。
然而，在一定范围内，随着捻度的增加，纱线的断裂强力继续增加，但到达一定捻度之后，继续加捻度，纱线的断裂强力反而下降。原因是纤维与纱条轴线的倾角加大，纤维在纱条轴向能承受的分力降低，另外，捻度过大会增加纱条内外纤维应力分布不匀。
发明内容
针对现有技术存在的高捻度纱线断裂强度差的问题，本发明的目的在于提供一种超强捻纱线的定形工艺，所述定形工艺在对超强捻纱线进行定形之前，先对超强捻纱线进行改性处理，使得改性处理后的超强捻纱线具有断裂强力好的优点。
为实现上述发明目的，本发明提供了如下技术方案：
一种超强捻纱线的定形工艺，包括以下步骤：
步骤(1)：将超强捻纱线放入温度为35-45℃的浸泡液中浸泡3-5min，压干，得到改性超强捻纱线；其中，所述浸泡液包括改性剂与水，所述改性剂与水的重量比为1：(4-6)；
步骤(2)：将改性超强捻纱线送入定形室中，其中，定形室内的湿度为80-100％，温度从室温逐渐升温至95-105℃后，蒸纱定形14-16h，得到预定形超强捻纱线；
步骤(3)：对定形室进行排风降温，直至定形室内温度到达15-35℃，即可得到定形后的超强捻纱线；
其中，所述改性剂由包含以下重量份的原料制成：
柠檬酸酯：10-20份
季铵盐：6-10份
脂肪醇聚氧乙烯醚：4-6份
乙醇：80-90份。
通过采用上述技术方案，由于在对超强捻纱线进行定形之前，先采用改性剂和水的混合溶液对超强捻纱线进行浸泡，有利于提高定形后的超强捻纱线的断裂强力。其中，改性剂中的柠檬酸酯与季胺盐具有协同作用，能够增强超强捻纱线的断裂强力，降低超强捻纱线在纺织的过程中发生断裂的可能性；改性剂中的脂肪醇聚氧乙烯醚能够改善柠檬酸酯以及季铵盐的渗透能力，使得柠檬酸酯以及季铵盐能够快速进入超强捻纱线中；改性剂中的乙醇的主要作用是作为溶剂，有利于提高柠檬酸酯、季铵盐以及脂肪醇聚氧乙烯醚的相容性。
进一步地，所述改性剂由包含以下重量份的原料制成：
柠檬酸酯：14.5-15.5份
季铵盐：7.5-8.5份
脂肪醇聚氧乙烯醚：4.5-5.5份
乙醇：84.5-85.5份。
通过采用上述技术方案，由于浸泡液中的改性剂采用上述组分及其配比混合时，通过该浸泡液浸泡处理后的超强捻纱线的断裂强力更优。
进一步地，所述改性剂还包括以下重量份的原料：
聚乙二醇：4.5-5.5份。
通过采用上述技术方案，改性剂中还包括聚乙二醇，聚乙二醇具有良好的分散作用，能够将柠檬酸酯、季铵盐均匀分散至超强捻纱线中，使得超强捻纱线各个位置的断裂强力较为均匀，有利于提高超强捻纱线的断裂强力。
进一步地，所述柠檬酸酯为柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯和乙酰柠檬酸三乙酯中的一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，柠檬酸酯是一种环保无毒的增韧剂，能够提高超强捻纱线的断裂强力，降低超强捻纱线在纺织过程中发生断裂的可能性。
进一步地，所述季铵盐为十二烷基三甲基苄基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或多种的组合物。
通过采用上述技术方案，季胺盐是一种柔软剂，其与柠檬酸酯具有协同作用，以进一步提高超强捻纱线的断裂强力，降低超强捻纱线在放置过程中发生断裂的可能性；另外，季铵盐还兼具杀菌的功能，能够预防超强捻纱线内部容易滋生细菌的问题，有利于延长超强捻纱线的使用寿命。
进一步地，所述浸泡液中改性剂与水的重量比为1：5。
通过采用上述技术方案，当超强捻纱线采用改性剂与水的重量比为1:5的浸泡液浸泡后再进行定形时，得到的超强捻纱线的断裂强力更优。
进一步地，所述步骤(1)中的浸泡温度为40℃，浸泡时间为3min。
通过采用上述技术方案，步骤(1)中超强捻纱线的浸泡温度为40℃，超强捻纱线仅需要浸泡3min即可获得断裂强力较好的超强捻纱线。
进一步地，所述步骤(2)中定形室内的湿度为90％，温度从室温逐渐升温至100℃后，蒸纱定形15h。
通过采用上述技术方案，定形后的超强捻纱线的捻度稳定且断裂强力好。
进一步地，所述步骤(2)中定形室的升温速率为16-20℃/小时。
通过采用上述技术方案，步骤(2)中定形室的升温速率为16-20℃/小时时，可降低温度骤变对超强捻纱线断裂强力的影响，有利于提高超强捻纱线的断裂强力。
进一步地，所述步骤(3)中定形室的降温速率为16-20℃/小时。
通过采用上述技术方案，步骤(3)中定形室的降温速率为16-20℃/小时时，可降低温度骤变对超强捻纱线断裂强力的影响，有利于提高超强捻纱线的断裂强力。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、由于本发明在对超强捻纱线进行定形之前，先采用改性剂和水的混合溶液对超强捻纱线进行浸泡，有利于提高定形后的超强捻纱线的断裂强力。其中，改性剂中的柠檬酸酯与季胺盐具有协同作用，能够增强超强捻纱线的断裂强力，降低超强捻纱线在纺织的过程中发生断裂的可能性；改性剂中的脂肪醇聚氧乙烯醚能够改善柠檬酸酯以及季铵盐的渗透能力，使得柠檬酸酯以及季铵盐能够快速进入超强捻纱线中；改性剂中的乙醇的主要作用是作为溶剂，有利于提高柠檬酸酯、季铵盐以及脂肪醇聚氧乙烯醚的相容性。
第二、本发明中的改性剂中还包括聚乙二醇，聚乙二醇具有良好的分散作用，能够将柠檬酸酯、季铵盐均匀分散至超强捻纱线中，使得超强捻纱线各个位置的断裂强力较为均匀，有利于提高超强捻纱线的断裂强力。
具体实施方式
以下对本发明作进一步说明。
本发明所涉及的原料均为市售，各原料的型号以及来源如下表1所示。
表1本发明所涉及的原料的型号以及来源
实施例
实施例1-5
实施例1-5中改性剂的组分和配比如下表2所示：
表2实施例1-5中改性剂的组分和配比(单位/kg)
实施例1
实施例1中超强捻纱线的定形工艺如下：
步骤(1)：按照上述表2中对应实施例的配比称取柠檬酸酯、季铵盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和乙醇，并将柠檬酸酯、季铵盐、脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌均匀得到改性剂，然后将改性剂与水按重量比1∶5混合均匀得到浸泡液，将浸泡液升温至40℃后，保持浸泡液的温度恒定，然后将捻系数为6.0的超强捻纱线放入浸泡液中浸泡3min，取出压干，得到改性超强捻纱线；
步骤(2)：将改性超强捻纱线送入定形室中，其中，定形室内的湿度保持为90％，温度从室温逐渐升温至100℃后，保持稳温度恒定，蒸纱定形15h，得到预定形超强捻纱线；其中，定形室的升温速率控制为18℃/小时；
步骤(3)：对定形室进行排风降温，直至定形室内温度到达20℃，即可得到定形后的超强捻纱线；其中，定形室的降温速率控制为18℃/小时。
实施例2
实施例2中超强捻纱线的定形工艺如下：
步骤(1)：按照上述表2中对应实施例的配比称取柠檬酸酯、季铵盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和乙醇，并将柠檬酸酯、季铵盐、脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌均匀得到改性剂，然后将改性剂与水按重量比1:5混合均匀得到浸泡液，将浸泡液升温至35℃后，保持浸泡液的温度恒定，然后将捻系数为6.0的超强捻纱线放入浸泡液中浸泡5min，取出压干，得到改性超强捻纱线；步骤(2)：将改性超强捻纱线送入定形室中，其中，定形室内的湿度保持为80％，温度从室温逐渐升温至95℃后，保持稳温度恒定，蒸纱定形16h，得到预定形超强捻纱线；其中，定形室的升温速率控制为16℃/小时；
步骤(3)：对定形室进行排风降温，直至定形室内温度到达15℃，即可得到定形后的超强捻纱线；其中，定形室的降温速率控制为16℃/小时。
实施例3
实施例3中超强捻纱线的定形工艺如下：
步骤(1)：按照上述表2中对应实施例的配比称取柠檬酸酯、季铵盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和乙醇，并将柠檬酸酯、季铵盐、脂肪醇聚氧乙烯醚搅拌均匀得到改性剂，然后将改性剂与水按重量比1:5混合均匀得到浸泡液，将浸泡液升温至45℃后，保持浸泡液的温度恒定，然后将捻系数为6.0的超强捻纱线放入浸泡液中浸泡3min，取出压干，得到改性超强捻纱线；
步骤(2)：将改性超强捻纱线送入定形室中，其中，定形室内的湿度保持为100％，温度从室温逐渐升温至105℃后，保持稳温度恒定，蒸纱定形14h，得到预定形超强捻纱线；其中，定形室的升温速率控制为20℃/小时；
步骤(3)：对定形室进行排风降温，直至定形室内温度到达35℃，即可得到定形后的超强捻纱线；其中，定形室的降温速率控制为20℃/小时。
实施例4
实施例4中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中用于配制改性剂的原料的配比不同。
实施例5
实施例5中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中用于配制改性剂的原料的配比不同。
实施例6-7
实施例6
实施例6中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的浸泡液由改性剂与水按重量比1:4均匀混合制得。
实施例7
实施例7中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的浸泡液由改性剂与水按重量比1:6均匀混合制得。
实施例8-12
实施例8-12中改性剂的组分和配比如下表3所示：
表3实施例8-12中改性剂的组分和配比(单位/kg)
实施例8
实施例8中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的柠檬酸酯采用等量的乙酰柠檬酸三丁酯，季铵盐采用等量的十二烷基二甲基苄基氯化铵。
实施例9
实施例9中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的柠檬酸酯采用柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三丁酯的组合物。
实施例10
实施例10中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的柠檬酸酯采用柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯和乙酰柠檬酸三丁酯的组合物。
实施例11
实施例11中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的柠檬酸酯采用柠檬酸三丁酯、柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三乙酯的组合物。
实施例12
实施例12中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的季铵盐采用十二烷基三甲基苄基氯化铵和十二烷基二甲基苄基氯化铵的组合物。
实施例13-17
实施例13-17中改性剂的组分和配比如下表4所示：
表4实施例13-17中改性剂的组分和配比(单位/kg)
实施例13
实施例13中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中用于配制改性剂的原料还包括5kg聚乙二醇。
实施例14
实施例14中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中用于配制改性剂的原料还包括4.5kg聚乙二醇。
实施例15
实施例15中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中用于配制改性剂的原料还包括5.5kg聚乙二醇。
实施例16
实施例16中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中用于配制改性剂的原料还包括2kg聚乙二醇。
实施例17
实施例17中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中用于配制改性剂的原料还包括10kg聚乙二醇。
实施例18-21
实施例18
实施例18中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(2)定形室的升温速率控制为10℃/小时。
实施例19
实施例19中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(2)定形室的升温速率控制为50℃/小时。
实施例20
实施例20中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(2)定形室的降温速率控制为10℃/小时。
实施例21
实施例21中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(2)定形室的升温速率控制为50℃/小时。
对比例
对比例1-5
对比例1-5中改性剂的组分和配比如下表5所示：
表5对比例1-5中改性剂的组分和配比(单位/kg)
对比例1
对比例1中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)的浸泡液中未添加改性剂。
对比例2
对比例2中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的改性剂中的柠檬酸酯采用等量的乙醇代替。
对比例3
对比例3中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的改性剂中的季铵盐采用等量的乙醇代替。
对比例4
对比例4中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的改性剂中的季铵盐和脂肪醇聚氧乙烯醚分别采用等量的乙醇代替。
对比例5
对比例5中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的改性剂中的脂肪醇聚氧乙烯醚采用等量的乙醇代替。
对比例6-7
对比例6
对比例6中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的浸泡液由改性剂与水按重量比1∶1均匀混合制得。
对比例7
对比例7中超强捻纱线的定形工艺与实施例1的区别在于：
步骤(1)中的浸泡液由改性剂与水按重量比1∶10均匀混合制得。
性能检测试验断裂强力：参考GB/T 3916-1997《纺织品 卷装纱 单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》；其中上述实施例1-21以及对比例1-7中超强捻纱线的断裂强度如下表6：
表6实施例1-21与对比例1-7中超强捻纱线的断裂强力数据表
结合实施例1和对比例1并结合表6可以看出，在其他条件一致的情况下，对比例1中步骤(1)中的浸泡液未改性剂对超强捻纱线进行浸泡改性，最终定形得到的超强捻纱线的断裂强力大大降低，说明改性剂对超强捻纱线进行改性后，可提高超强捻纱线的断裂强力。
结合实施例1和对比例1-5并结合表6可以看出：
对比例2中对超强捻纱线进行改性的改性剂仅添加季铵盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和乙醇，但对比例1和对比例2中超强捻纱线的断裂强力相差不大，说明改性剂仅为季铵盐、脂肪醇聚氧乙烯醚和乙醇的组合时，无法起到改善超强捻纱线的断裂强力的作用；
对比例3中对超强捻纱线进行改性的改性剂仅添加柠檬酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和乙醇，对比例4中对超强捻纱线进行改性的改性剂仅添加柠檬酸酯和乙醇，对比例5中对超强捻纱线进行改性的改性剂仅添加柠檬酸酯、季铵盐和乙醇，其中，对比例3和对比例4中超强捻纱线的断裂强力相近，但是与实施例1中超强捻纱线的断裂强力相差甚远，而对比例5中超强捻纱线的断裂强力与实施例1中超强捻纱线的断裂强力较为接近，说明改性剂中的柠檬酸酯与季铵盐具有协同作用，两者共同作用时能够进一步提高超强捻纱线的断裂强力。
结合实施例1、实施例6-7和对比例6-7并结合表6可知，浸泡液中改性剂与水的重量比应在1：(4-6)，当改性剂与水的重量比超出该范围后，超强捻纱线的断裂强力降低。
结合实施例1和实施例13-17并结合表6可知，改性剂中加入聚乙二醇后，由于聚乙二醇具有良好的分散作用，能够将柠檬酸酯、季铵盐均匀分散至超强捻纱线中，使得超强捻纱线各个位置的强力较为均匀，有利于提高超强捻纱线的强力。
结合实施例1和实施例18-21并结合表6可知，超强捻纱线升温或降温速率在16-20℃/小时时，可降低温度骤变对超强捻纱线强力的影响，有利于提高超强捻纱线的强力。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
