一种包芯纱线及其制备方法与流程

本发明涉及纺织纱线领域，尤其是涉及一种包芯纱线及其制备方法。

背景技术：

1、包芯纱线是由两种或两种以上的纤维组合而成的一种新型纱线，一般是以强力和弹力都比较好的合成纤维长丝为芯丝，外包棉、毛、粘胶纤维等短纤维一起加捻而纺织成的纱线。包芯纱有着长丝芯纱和外包短纤维的优良性能，可以保持和改进织物的性能，同时减轻织物的重量。

2、苎麻纤维是具有抑菌、透气、凉爽、吸湿、防霉等功能的纺织面料，苎麻纤维纺织的织物布面具有粗细不匀的粗犷外观，又具有透气性好、吸湿排汗快、不贴身的凉爽舒适性能，适合用作夏季服装。但苎麻纤维的延伸度小，弹性回复率低，不耐摩擦，因此苎麻织物的抗皱性弱，不耐摩损，影响了织物的性能。

3、因此在纺织工业中，常选择将苎麻纤维与涤纶混纺，通过和涤纶的混纺从而改善织物的耐磨性，但此时织物无法充分发挥苎麻织物的风格和凉爽特性，导致外观风格达不到预期效果。

技术实现思路

1、为了使得织物既可以充分发挥苎麻织物的风格，保持苎麻织物的凉爽特性，同时改善织物的弹性和耐磨性，本技术提供一种包芯纱线及其制备方法。

2、本技术提供的一种包芯纱线及其制备方法采用如下的技术方案：

3、第一方面，本技术提供一种包芯纱线，包括芯纱和外包短纤维，所述芯纱选用改性涤纶长丝，所述改性涤纶长丝选用椰炭改性涤纶、氧化石墨烯改性涤纶、竹炭改性涤纶长丝的一种或多种；

4、所述外包短纤维为棉纤维及苎麻纤维的混合纤维，所述棉纤维、所述苎麻纤维占所述混合纤维的质量百分比为(30％-45％):(55％-70％)；

5、所述混合纤维经罗拉牵伸后进入集合器，所述改性涤纶长丝直接进入集合器处，一起从前罗拉输出形成苎麻/棉/改性涤纶包芯纱线。

6、通过采用上述技术方案，使用改性涤纶长丝作为芯丝，改性涤纶具有良好的强度和弹性，与外包纤维混合，从而可以改善包芯纱线的弹性和耐皱性，选用棉纤维和苎麻纤维混纺作为外包纤维，棉纤维亲肤透气且纤维长度比较均匀，增加棉纤维有利于纺纱的顺利进行。从而利用改性涤纶长丝作为芯丝，苎麻/棉纤维作外包纤维，通过环锭纺纺织成型，形成整齐排列、紧密的纱线，纺织的织物可以保持苎麻织物的风格和凉爽特性，同时织物的弹性好，耐磨抗皱。

7、优选的，所述改性涤纶长丝为椰炭改性涤纶与氧化石墨烯改性涤纶的混合涤纶，所述椰炭改性涤纶、所述氧化石墨烯改性涤纶占所述混合涤纶的质量百分比为(60％-75％):(25％-40％)。

8、通过采用上述技术方案，椰炭改性涤纶含有椰炭颗粒，改善了涤纶纤维的延展性和回潮率，具有良好的吸收透气性和较大的弹性回复率，并且保健功能好；氧化石墨烯改性涤纶通过氧化石墨烯的改性，提升了纤维的抗静电功能和耐磨性，通过将椰炭改性涤纶和氧化石墨烯改性涤纶混合共纺，使得芯丝的耐磨性、弹性和抗静电功能进一步提升，同时使得织物具有了抗菌除臭、远红外、保健功能。

9、优选的，所述氧化石墨烯改性涤纶通过以下步骤制成：

10、将涤纶长丝润湿，浸入氢氧化钠溶液中，在水浴锅中以95-100℃下反应60±10min，利用醋酸溶液进行酸洗，在55-65℃下烘干，得到碱减量的涤纶；

11、将碱减量的涤纶浸没于硅烷偶联剂kh-560溶液中，在70-75℃下水浴反应60±10min，在55-65℃下烘干，得到硅烷偶联剂处理的涤纶；

12、将氧化石墨烯溶于水配成分散液，将硅烷偶联剂处理的涤纶浸没于分散液中，原位沉积0.5-1h，在55-65℃下烘干，重复操作，得到氧化石墨烯改性涤纶。

13、通过采用上述技术方案，通过碱减量使得涤纶的酯键水解，涤纶纤维中出现羟基，硅烷偶联剂通过共价键与涤纶纤维的羟基结合，同时硅烷偶联剂促进氧化石墨烯在涤纶纤维上的沉积，通过硅烷偶联剂将织物与氧化石墨烯进行偶联，实现氧化石墨烯对涤纶的改性，提高改性涤纶的抗静电性，同时氧化石墨烯的加入起到补强作用。

14、优选的，所述椰炭改性涤纶通过以下步骤制成：

15、将3-5重量份的椰炭粉末、2-4重量份的硅表面活性剂、1-2重量份的抗静电粉末和90-95重量份高温熔融的聚酯混合后制得功能性色母粒，将该色母粒和聚酯切片混合后纺丝，制得椰炭改性涤纶。

16、通过采用上述技术方案，椰炭粉末和抗静电粉末添加对涤纶进行改性，椰炭的加入提供较强的吸附能力、透气导湿性能，椰炭改性涤纶本身容易产生静电，使得纺织困难，因此增加抗静电粉末提升改性涤纶的抗静电性能。

17、优选的，所述抗静电粉末包括以下重量份的原料：导电铜粉5-8份；碳纳米管纤维18-24份；丙烯酸树脂10-14份；硫酸钡15-20份。

18、通过采用上述技术方案，导电铜粉和碳纳米管纤维具有良好的导电性，通过丙烯酸树脂和硫酸钡可以均匀分散在聚酯切片中，在不影响可纺性的情况下形成导电通路，使得电流顺着导电通路流走，提高改性涤纶不容易产生静电。

19、优选的，将导电铜粉、碳纳米管纤维、丙烯酸树脂和硫酸钡通入混合机中，进行混合加热，再转移至加热炉内进行加热固化，待冷却后研磨成粉末，即得抗静电粉末。

20、优选的，所述椰炭改性涤纶中椰炭粉末的粒径在0.3-0.5μm。

21、通过采用上述技术方案，0.3-0.5μm粒径的椰炭粉末在熔融聚酯中的分散更加均匀，使得椰炭改性涤纶的综合性能较佳。

22、第二方面，本技术提供一种包芯纱线的制备方法，用于制造上述的一种包芯纱线，包括如下步骤：

23、(1)、将棉纤维、苎麻纤维按照质量比混合后制成苎麻纤维/棉纤维，经过粗纱工序得到苎麻/棉混纺粗纱；

24、(2)、利用环锭细纱机进行纺制，将苎麻/棉混纺粗纱经过罗拉牵伸后进入集合器处；将改性涤纶长丝不经细纱机牵伸区，送入前牵伸区集合器处；

25、(3)、将苎麻/棉混纺粗纱和改性涤纶长丝一起从前罗拉输出，苎麻/棉混纺粗纱包覆在改性涤纶长丝外面，接受加拈并卷绕在筒管上，得到苎麻/棉/改性涤纶包芯纱线；

26、(4)、将苎麻/棉/改性涤纶包芯纱线利用阻燃剂进行整理，得到阻燃苎麻/棉/改性涤纶混纺包芯纱线。

27、通过采用上述技术方案，采用环锭纺方式得到的包芯纱线整齐排列，加捻程度高，外包短纤维粗细不匀，形成苎麻织物的风格，同时弹性好，耐磨性好。通过阻燃剂进行整理，提高包芯纱线的阻燃性能。

28、优选的，在步骤(4)中，所用阻燃剂由以下重量份的原料制备而成：聚(2,3-二溴丙基)丙烯酸酯30-40份；三羟甲基三聚氰胺0.5-2份；乙二醛树脂7-12份；尿素2-5份；水40-50份。

29、通过采用上述技术方案，选用卤系阻燃剂和含磷阻燃剂一同复配，使得包芯纱线同时提升了阻燃性能和耐久性。

30、优选的，将苎麻/棉/改性涤纶包芯纱线浸轧于阻燃剂中，采用三浸二轧工序，轧液率控制为70％-80％；取出将苎麻/棉/改性涤纶包芯纱线在85-90℃下预烘5-10min，再放于160-170℃下焙烘2-3min。

31、通过采用上述技术方案，使得阻燃剂可以均匀覆盖在纱线上，充分发挥阻燃效果。

32、综上所述，本技术具有以下有益效果：

33、将椰炭改性涤纶和氧化石墨烯改性涤纶混合共纺作为芯丝，使得芯丝的耐磨性、弹性和抗静电功能进一步提升，同时芯丝具有保健功能；选用棉纤维和苎麻纤维混纺作为外包纤维，棉纤维亲肤透气且纤维长度比较均匀，增加棉纤维有利于纺纱的顺利进行；纺织的织物可以保持苎麻织物的风格和凉爽特性，同时织物的弹性好，耐磨抗皱，且具有了抗菌除臭、远红外、保健功能。