黏胶/维纶伴纺纱工艺及退维实验研究

程建超， 朱正锋,b

(中原工学院 a. 纺织学院； b. 河南省功能性纺织材料重点实验室， 郑州 450007)



黏胶/维纶伴纺纱工艺及退维实验研究

程建超a， 朱正锋a,b

(中原工学院 a. 纺织学院； b. 河南省功能性纺织材料重点实验室， 郑州 450007)

摘要：设计并纺制了水溶性维纶含量为30%、40%的黏胶/维纶伴纺纱线，并对其退维过程进行研究。实验结果表明：维纶纤维可以与黏胶纤维进行伴纺，纺出的纱线强力好，有利于纺纱工艺的顺利进行。在退维工艺中，退维率与水的温度以及退维时间有较大关系，退维时水的温度越高，退维率越高；在维纶纤维没有完全溶解时，退维时间越长，退维率越大。

关键词：伴纺纱；水溶性维纶；纺纱工艺；退维

随着人们生活水平的提高以及服饰文化的发展，全棉织物逐渐向轻薄化方向发展[1]。如何获得高支纱成为人们研究的热点之一。获得高支纱的常用方法是将棉型纤维和水溶性维纶混纺，然后再把维纶溶解掉[2]，利用伴纺纱技术纺制出低捻度高支纱线。本文通过将黏胶纤维与可溶性维纶纤维伴纺获得伴纺纱，然后将维纶溶解掉，对其退维过程进行研究，得到退维率与时间及温度的关系，为相关研究提供一定的借鉴。

1实验

本文所选实验材料为：维纶(河南驻马店维尼纶厂生产)，规格1.56 dtex/38 mm；黏胶(河南新乡联达纺织有限公司生产)，规格1.5 dtex/38 mm。

1.1力学拉伸性能测试

实验仪器：QD-1单纤维强伸度仪；拉伸实验条件：夹持距20 mm、拉伸速度20 mm/min、拉伸方式CRE；现场温湿度：温度20 ℃，相对湿度63%。拉伸实验数据见表1。

由表1可知，维纶的断裂强度和断裂伸长都明显大于黏胶纤维，所以，利用维纶进行伴纺纱可以提高纱线强力，有利于纺高支纱线。

表1　维纶强伸性能

1.2水处理时间对维纶纤维溶解度的影响

在水温分别为50 ℃、60 ℃、80 ℃的条件下放入试样，分别处理10 min、20 min、30 min、40 min、50 min。水溶性维纶纤维的水溶解度见表2。

表2　时间和温度对维纶纤维溶解度的影响分析表

由表2可知，随着时间的增加，维纶纤维的溶解度增加；在较低的温度下，维纶纤维的溶解性较小，随着温度的升高，维纶纤维的溶解度也显著增加。

2黏胶/维纶伴纺纱的纺纱工艺

2.1伴纺纱及其工艺流程

(1)实验制备维纶含量为30%、40%的黏胶/维纶伴纺纱。

(2)工艺流程：FA002自动抓棉机→A076E清棉机→FA201B梳棉机→FA305C并条机(头并)→FA305C并条机(末并)→A456D粗纱机→FA502细纱机[2]

2.2数据处理

(1)用YG063T全自动单纱强力仪测试维纶含量分别为30%、40%的黏胶/维纶伴纺纱线 ，测试次数为10次。测试数据分别见表3和表4。

表3　30%维纶含量的黏胶/维纶伴纺纱线单纱强力

表4　40%维纶含量的黏胶/维纶伴纺纱线单纱强力

对比表3和表4可知：若维纶含量增大，纺出的黏胶/维纶伴纺纱线的单纱强力不一定变大。这是因为，若维纶含量增大，梳棉时静电就非常大，不利于前道工序的进行，纺出的纱线强力不一定会增强。但是，含量越大，纺出的纱线退维后就会越细，最终可以得到高支纱线，而且所得伴纺纱线强力较好。

3黏胶/维纶伴纺纱的退维工艺

3.1实验方法

将不同维纶含量(30%、40%)的黏胶/维纶伴纺纱分别分成8组，每组用缕纱测量仪分别测量10 m。退维前，对每组纱线分别称重，然后在恒温水浴锅中退维。对退维后的纱线进行水洗，再放进烘箱中烘干2 h。把烘干后的纱线放进恒温恒压实验室2 h。最后算出黏胶/维纶伴纺纱线的退维率。

3.2实验条件

室内温度是22 ℃，相对湿度为65%，恒温水浴锅的最高温度为100 ℃(恒温水浴锅烧杯中水量100 mL)，烘箱温度设置为90 ℃。

3.3实验结果及分析

水温到达95 ℃后，每隔5 min取出一组试样(共8次)，经水洗后放入烘箱中进行烘干，烘干温度为90 ℃，烘干时间为2 h；烘干后放进恒温恒湿实验室2 h后对其进行称重。对30%维纶含量14.5 tex伴纺纱、40%维纶含量10.7 tex的伴纺纱退维前后重量进行比较，结果见表5、表6。根据表5、表6分别算出相应伴纺纱线的退维率，结果见表7、表8。

表5　30%维纶含量伴纺纱退维前后的纱线重量比较　g/10 m

表6　40%维纶含量的伴纺纱退维前后的纱线重量比较　g/10 m

表7　30%维纶含量伴纺纱线的退维率与退维时间关系

表8　40%维纶含量伴纺纱线的退维率与退维时间关系

由表7和表8可以看出，在20 min之前，退维时间越长，退维率越大；但是，当时间达到20 min以后，退维率基本不再随时间延长而增大。这说明，维纶纤维在水温为95 ℃、退维时间为20 min时已经基本溶解，此时退维率不再受时间影响。

用Matlab软件对不同维纶含量的黏胶/维纶伴纺纱的退维时间和退维率之间进行最小二乘法曲线拟合[4]。拟合曲线如图1和图2所示。

图1　30%维纶含量的最小二乘法曲线拟合

图2　40%维纶含量的最小二乘法曲线拟合

图1和图2中的拟合曲线验证了上述结论。

4结语

研究发现，黏胶/维纶伴纺纱退维后的纱线线密度很小。如何将维纶与黏胶伴纺高效率地投入生产，溶解维纶后产生的大量废水如何处理将会是以后研究的方向。

参考文献：

[1]陈剑，崔世忠，王善元.棉与Sorona长丝的Sirofic纺的产品开发展望[J].中原工学院学报，2004，15(4)：28-30.

[2]赵伟. 水溶性纤维(PVA)在毛纺中的应用[J]. 毛纺科技, 1999(6):39-40.

[3]王忠芬. 维纶伴纺全毛高支轻薄品种的开发[J]. 毛纺科技, 1999(1):25-27.

[4]邱卫兵, 晏顺枝, 刘辉,等. 棉汉麻涤纶嵌入混纺纱的生产实践[J]. 棉纺织技术, 2010, 38(6):47-49.

(责任编辑：姜海芹)

收稿日期：2016-03-07

作者简介：程建超(1987-)，男，河南鲁山人，硕士生。

文章编号：1671-6906(2016)03-0038-04

中图分类号：TS102

文献标志码：A

DOI:10.3969/j.issn.1671-6906.2016.03.009

Study on Viscose/Vinylon Carrier Spinning Process and Removing Experiment

CHENG Jian-chao， ZHU Zheng-feng

(Zhongyuan University of Technology， Zhengzhou 450007, China)

Abstract:Viscose water vinylon yarn with water soluble vinylon content 30% 、40% are designed and spun, and the back process dimension is studied. Results shows that the conclusion is:Vinylon fiber and viscose fiber can be carried out with spinning, and spun yarn with high strength, is conducive to the smooth progress of the spinning process. In process of vinylon, back level of dimension and the rate of water temperature and retreat time dimension have great relationship, when the water temperature is high, vinylon rate is high, when vinylon fiber are not completely dissolved back dimension time longer, vinylon rate is high.

Key words:carrier spinning；water soluble vinylon yarn；spinning process；remove the vinylon