有机硅氮阻燃粘胶短纤维和芳纶1313的混纺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及不同性能之纤维的混纺及所得产品的相关应用。
【背景技术】
[0002]无论合成纤维、粘胶纤维或是天然棉纤维均易燃烧着火而引起火灾。在粘胶纤维中加入阻燃剂所生产的阻燃纤维虽然可以起到一定的阻燃作用，但市场上常见的阻燃纤维本身强度往往不足，在耐撕破及耐磨等应用场合均无法令人满意。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种混纺阻燃产品，其在提供阻燃的同时还至少能够兼顾织物的耐久性。
[0004]根据本发明的第一方面，提供了一种阻燃短纤纱，其由有机硅氮阻燃粘胶短纤维和芳纶1313混纺制成，其中有机硅氮阻燃粘胶短纤维含有纤维素和硅氮阻燃剂。
[0005]芳纶1313，又称作间位芳纶纤维(PMIA)，其具有良好的机械特性(断裂强度高于普通涤纶、棉、尼龙等，伸长率较大，手感柔软，可纺性好)、优异的阻燃、耐热性能(极限氧指数(LOI)大于28，因此当它离开火焰时不会继续燃烧；在高温条件下不会熔融、融滴，当温度接近四百摄氏度时才开始炭化；并且不会因使用时间和洗涤次数降低或丧失阻燃性能)、稳定的化学性质(具有优异的耐大多数化学物质的性能，可耐大多数高浓度的无机酸，常温下耐碱性能好)、耐辐射性能十分优异(在1.2X 10 Vin2紫外线和1.72X108rads的γ射线的长时间照射下，其强度仍保持不变)；耐久性良好(经过100次洗涤后，撕破强力仍可以达到原强力的85%以上)。
[0006]在本发明的具体实施例中，有机硅氮阻燃粘胶短纤维与芳纶1313重量比例可以在20:80至80:20之间。
[0007]令人惊奇的是，发明人发现如果将本发明的有机硅氮阻燃粘胶短纤维与芳纶1313进行混纺后所得短纤维用于制造相应织物例如防护服等，则所得织物不但在阻燃性能上均超过任一种单纺织物，而且在耐久性和强度等性能上也基本接近芳纶1313。这可能是两种纤维在混纺以及织造过程中受温度、压力和/或化学影响而导致某些组分相互渗入或发生改变有关。
[0008]根据本发明的第二方面，提供了关于第一方面的阻燃短纤纱的制备方法。该方法包括:
[0009]提供阻燃粘胶短纤维，其包含步骤:
[0010]将纤维素制成纺丝粘胶原液；
[0011]将硅氮阻燃剂配制成阻燃液；
[0012]将阻燃液与纺丝粘胶原液混合后立即进行纺丝；
[0013]将纺丝纤维切割成预定长度的短纤维；
[0014]采用阳离子交联剂对短纤维进行固化脱硫处理以得到阻燃性能稳定的阻燃粘胶短纤维；
[0015]提供芳纶1313;以及
[0016]将阻燃粘胶短纤维和芳纶1313按照预定比例进行混纺以获得阻燃短纤纱。
[0017]在本发明的具体实施例中，混纺包括开清棉步骤、梳棉步骤、并条步骤、粗纱步骤以及细纱步骤。各步骤相应工艺参数如下。
[0018]在开清棉步骤中:综合打手速度均为750r/min，棉卷罗拉速度均为llr/min，棉卷的干定量为380g/m，长度30.6m。
[0019]在梳棉步骤中:锡林速度300r/min，道夫速度为28r/min，刺棍速度为700r/min ；除尘刀高出机框水平面6mm，安装角度为90° ;除尘刀与刺辊隔距为0.36mm，刺辊与给棉板间隔距为0.38mm，锡林与盖板间采用四点隔距分别为0.28mm,0.25mm,0.25mm,0.28mm ;生条干定量为16.78g/5m，生条短绒率((20mm)为4.20%。
[0020]在并条步骤中:多次并条、紧隔距重加压及5-6m/min的出条速度。
[0021]在粗纱步骤中:干定量3.35g/5m，罗拉中心距42_X55_X67mm，后区牵伸1.16倍，前罗拉速度为190r/min，捻系数68。
[0022]在细纱步骤中:罗拉中心距43X58，后区牵伸1.165倍，捻系数335，前罗拉速度205r/mino
[0023]根据本发明的方法制备的短纤维规格可以在1.0D-6.0D (表示单位长度之重量)的宽范围之内。
[0024]根据本发明的第三方面，提供了一种织物的织造方法，包括:
[0025]提供如本发明第二方面所述方法制备的阻燃短纤纱；以及
[0026]对阻燃短纤纱进行以下处理:
[0027]高温真空蒸纱处理，其中真空度为-0.08MPa、温度为95_110°C、处理时间为2小时左右；
[0028]整经处理:整经压力为0.4MPa、整经车速为400m/min ；
[0029]浆纱处理:浆液以重量份计包括50份低粘度磷酸酯淀粉、12.5份PVA - 1799和6份丙烯酸类浆料(P - T)，其中浆液含固量10%，开箱粘度11s，浆锅粘度1s ;
[0030]穿综处理:穿综方式为{(1、5)、(3、2)、(6、4)}X12、(9、10、11)、(12、9、10)、(11、12、9)、(10、11、12)、{(1、7)、(3、2)、(8、4)} X16、{(1、5)、(3、2)、(6、4)} X4。
[0031]在一个优选实施例中，本发明还对纱线进行了精心选择与设计:经玮纱可以采用JC9.7tex(捻度1950捻/m)强捻纱，并按2S: 2Z进行排列。这种选择设计使印染整理后面料手感舒爽，有隐约的绉缩纹效果。
[0032]总之，本发明至少具有以下优点:
[0033]根据本发明所制成的织物和服装面料不但保持了粘胶纤维本来的穿着舒适之独特性能，并且阻燃性更高、燃烧低烟雾、安全环保，而且兼具高撕破力(抗撕破强度)及耐磨等优良性能。
【具体实施方式】
[0034]如无特别说明，本发明中所使用术语均为纺织领域中常用术语。
[0035]本发明的阻燃短纤纱由有机硅氮阻燃粘胶短纤维和芳纶1313混纺制成。本发明的有机硅氮阻燃粘胶短纤维含有纤维素和硅氮阻燃剂。有机硅氮阻燃粘胶短纤维可以含有70-80% (重量)纤维素和20-30% (重量)硅氮阻燃剂；或还可进一步含有1.5-2.5%(重量)的阳离子交联剂。阳离子交联剂的离子形式可以为Ti4+、RN3+、A13+。在本发明的优选实施例中，有机硅氮阻燃粘胶短纤维所含的纤维素的聚合度可以为650?750。本发明的有机硅氮阻燃粘胶短纤维长度可以为38-120mm。
[0036]本发明中使用的硅氮阻燃剂可以是二氧化硅杂氮化合物。例如，可以采用有机硅烷水解分散液，其化学式为[Me20.nSi02] + [—C0NH]，其中Me代表金属离子，S12含量为9.23-53% ;酰胺[-C0NH]含量为4.3_27%。关于硅氮阻燃剂，还可以参见申请人之前的专利申请CN104032401A以及CN103789858A，在此分别以参见方式引入这两个申请的全部内容。在本发明的一个优选实施例中，硅氮阻燃剂采用北京赛欧兰阻燃纤维有限公司生产并销售的801#硅氮阻燃剂。
[0037]混纺时，有机硅氮阻燃粘胶短纤维与芳纶1313重量比例可以根据需要在20:80至80:20之间进行选择。
[0038]以下为本发明的阻燃短纤纱的制造工艺流程:
[0039]FA002型抓棉机一SFA035C型混开棉机一FA106B型梳针打手开棉机一SFA161型振动棉箱给棉机一A076E型单打手成卷机一FA231型梳棉机一FA311F型并条机一FA311F型并条机一FA311F型并条机一FA423A型粗纱机一FA506型细纱机一GA013型络筒机一成包
[0040]各相应工序/步骤具体工艺参数如下:
[0041]开清棉工序
[0042]综合打手速度均为750r/min，棉卷罗拉速度均为llr/min，棉卷的干定量为380g/m,长度 30.6m
[0043]梳棉工序
[0044]锡林速度300r/min，道夫速度为28r/min，刺辊速度为700r/min ;除尘刀高出机框水平面6mm，安装角度为90° ;除尘刀与刺辊隔距为0.36mm，刺辊与给棉板间隔距为0.38mm，锡林与盖板间采用四点隔距分别