[发明专利]一种超高分子量聚乙烯纯纺包芯纱及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及到新型纺纱领域，具体涉及到一种超高分子量聚乙烯纯纺包芯纱及其生产方法。

背景技术

防刺服是一种重要的防护服装，可以阻碍刀具的割、刺等问题，也可以防止有棱角的物品的刮、划。软质防刺服是目前研究和应用最多一种防刺服装，其在减轻了防刺服重量和维持穿着者的行动灵活性的基础上，也维持了防刺服这种对人身安全进行保护的作用。超高分子量聚乙烯纤维是目前最适合于制作软质防刺服的纤维之一，具有密度低、强力高、模量高等优良性能，作为高性能纤维，超高分子量聚乙烯纤维的断裂伸长率较低，具有较好的耐疲劳性和耐摩擦性，由于聚乙烯的分子结构中不含有氨基、羟基等具有较好活性的基团，分子的结晶度高，所以纤维不论在水中或者其他腐蚀性介质中性能都较稳定，密度小质量轻且能量吸收性能好。

针对此，本发明给出一种超高分子量聚乙烯纯纺包芯纱及其生产方法。该纱线是由超高分子量聚乙烯长丝为芯纱、超高分子量聚乙烯短纤维为外包纤维组合形成的纯纺包芯纱。该工艺包括：将超高分子量聚乙烯长丝选择合适的长度切断成短切纤维；将短切后的纤维按棉纺流程开清棉工序、梳棉工序、并条工序(两道)、粗纱工序制成粗纱；再将制得的粗纱为外包纤维，超高分子量聚乙烯长丝为芯纱，经细纱工序制得超高分子量聚乙烯纤维纯纺包芯纱线。本发明可将超高分子量聚乙烯纤维制成成纱质量良好的纯纺包芯纱线，该纱线融合了芯纱高强、高模的优点以及外包短纤维柔软、触感良好、不易勾丝、耐磨防切割、防护性能良好的特点，使之发挥各自的特点，成纱结构得到优化，纱线质量更优。

发明内容

本发明的目的是给出一种超高分子量聚乙烯纯纺包芯纱及其生产方法，以融合芯纱高强、高模的优点以及外包短纤维柔软、触感良好、不易勾丝、耐磨防切割、防护性能良好的特点，使之发挥各自的特点，成纱结构得到优化，纱线质量更优。

为了达到上述的目的，本发明采用的技术方案如下：一种超高分子量聚乙烯纯纺包芯纱，包括芯丝和外包纱，所述芯丝为超高分子量聚乙烯长丝，所述外包纱为超高分子量聚乙烯短纤纱，所述外包纱的重量是芯丝重量的2倍。

为实现上述超高分子量聚乙烯纯纺包芯纱的生产，本发明采用如下的生产方法，包括以下步骤：

第一步，将经过预热处理的超高分子量聚乙烯长丝分为两部分，包括占重比为1/3的超高分子量聚乙烯长丝1和占重比为2/3的超高分子量聚乙烯长丝2，并采用纤维牵切机将超高分子量聚乙烯长丝2切割成平均长度在28mm-38mm之间的超高分子量聚乙烯短纤维，并对短纤维进行预处理；

第二步，将超高分子量聚乙烯短纤维按棉纺流程经开清棉工序、梳棉工序、两道并条工序、粗纱工序制成粗纱；

第三步，在细纱工序采用包芯纱生产方式，其中粗纱经喇叭口由后罗拉喂入，超高分子量聚乙烯长丝1经导丝装置由前罗拉喂入，经细纱工序制得超高分子量聚乙烯纯纺包芯纱；

由后罗拉喂入的所述粗纱经牵伸之后得到的须条线密度是超高分子量聚乙烯长丝1的线密度的2倍。

采用上述生产工艺，可将超高分子量聚乙烯长丝和短纤维制成成纱质量良好的纯纺包芯纱线，尤其是其中的第二步将超高分子量聚乙烯短纤维纯纺成粗纱，以及第三步将制得的粗纱为外包纤维，超高分子量聚乙烯长丝为芯纱纺成超高分子量聚乙烯纤维纯纺包芯纱线，优化了成纱结构。

本发明工艺进一步完善的技术方案如下：

优选地，第一步中，超高分子量聚乙烯长丝先在110°左右下预热，经100°卷曲箱卷曲，而后采用纤维牵切机将占重比为2/3超高分子量聚乙烯长丝2切割成长度在28mm-38mm之间的超高分子量聚乙烯短纤维，并对短纤维进行预处理：控制回潮率为13％-15％，人工先小批量单独加湿、抗静电剂和油剂，然后再进行混合，平衡24h以上；其中，以超高分子量聚乙烯短切纤维重量为准，按重量百分比加入0.3％-0.5％的抗静电剂和油剂、0.5％-0.7％的水。

由于超高分子量聚乙烯纤维模量和强度高造成卷曲困难，而且大分子结构中缺乏极性基团，纤维弯曲后在弯曲点大分子难以靠强的极性键固定重排，造成卷曲保持性差，从而给纺纱带来较大难度，并且纺纱过程中易产生静电，采用以上优选工序可有效解决这一问题。

优选地，第二步中，采用开清棉工序制得棉卷；所述开清棉工序中，圆盘抓棉机打手每次下降1.5mm，开棉机梳针打手速度为400-500r/min，清棉机打手与给棉罗拉之间的隔距10-11mm，成卷罗拉转速10r/min，棉卷长度30m左右，棉卷定量360-380g/m。