一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法

本发明涉及纺织织物制备，具体为一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法。

背景技术：

1、芳纶纤维具有高强、高模、密度低的性能、具有良好的机械特性、优异的阻燃、耐热性能、稳定的化学性质等，使其被广泛应用于国防军工材料和特种材料等领域。尽管具有高强度和高模量的芳纶纤维可以显著提高织物的比强度，但是对织物的拉伸性能提高却不够显著，这就使得芳纶织物在许多方面的应用中存在缺陷，例如芳纶纤维在防弹衣中的拉伸性能的缺陷，因为子弹的冲击导致织物的拉伸和压弯，子弹的能量减少的较少，因此提高芳纶织物的拉伸性能具有重要的意义。

2、中国专利cn201810422356.2公开了一种表面改性芳纶纤维及其制备方法，中国专利cn201911397141.0公开了一种改性芳纶和改性芳纶复合材料，这些专利通过对纤维的改性来增加纤维及其复合材料的拉伸强度，例如在芳纶纤维表面附着上浆剂，对芳纶纤维进行等离子体-硅烷偶联剂的改性等，但是不能改变芳纶纤维本身的纵向拉伸性能差的缺点，再者，对芳纶纤维表面改性会破坏芳纶纤维的结构和性能。

3、目前，芳纶纱线及其织物正朝着多功能化方向发展，因此，提升芳纶纱线及其织物的拉伸强度有助于扩大芳纶在不同领域的应用。

4、基于此，本发明设计了一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，采用低成本的空心锭子纺丝法将锦纶长丝均匀的包缠在芳纶纤维束表面得到锦纶/芳纶包缠纱，随后利用包缠纱作为经纬纱线织造出芳纶织物，能够显著提高芳纶织物的拉伸强度，使芳纶织物可应用于军用，航空，建筑和防护材料等领域。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3、步骤s1：通过空心锭子纺丝法将锦纶长丝包缠在芳纶纤维束表面，得到锦纶/芳纶包缠纱；

4、步骤s2：将所制备的包缠纱作为经纬纱线，根据合适的经纬密度在织机上织造出芳纶织物。

5、其中，空心锭子纺丝法，也称为平行纺纱或包缠纺纱，是一种新型的纺丝方法。这种方法的特点是将一根无捻平行纤维条或纱线作为芯纱，同时，长丝或已纺成的纱线被卷装在空心锭子上，在空心锭子的带动下高速旋转并退绕包缠于芯纱上，从而形成具有独特成纱结构的包缠纱线。

6、在空心锭子纺丝过程中，纤维束经过罗拉牵伸后通过空心锭子被初步假捻，同时，装在丝管上的长丝随空心锭子旋转退绕而卷绕到须条上，最终形成连续的短纤维束外包绕长丝的复合纱线结构。在进一步的方案中，在步骤s1中，将下层的锦纶长丝顺时针包覆在芳纶纤维束表面，将上层锦纶长丝逆时针包覆在单次包缠纱上形成二次包缠纱。

7、在进一步的方案中，步骤s2中，将步骤s1中制备的锦纶/芳纶包缠纱在织机上根据平纹织物的纹板图，依次穿入第一页和第二页综框中，然后再依次穿入钢扣中，两端施加一定的张力，织造成织物。

8、在进一步的方案中，在步骤s1中，所述锦纶长丝规格为60d～150d。

9、在进一步的方案中，在步骤s1中，所述芳纶纤维束规格为1000d～3000d。

10、在进一步的方案中，在步骤s1中，所述包缠机包缠的锭速为8000～10000r/min。

11、在进一步的方案中，在步骤s1中，所述芳纶纤维束表面包覆1～4层锦纶长丝，所述芳纶纤维束表面的锦纶长丝内包缠度为1500～3000捻/米，外包缠度为1500～3000捻/米。

12、在进一步的方案中，在步骤s2中，所述织机的钢扣密度为50根/10cm～200根/10cm。

13、在进一步的方案中，在步骤s2中，所述芳纶织物经纱密度为50根/10cm～200根/10cm；所述芳纶织物结构为平纹、斜纹、缎纹中的其中一种。

14、在进一步的方案中，在步骤s2中，所述抗拉伸芳纶纱线及其织物中芳纶体积分数为80％～95％。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明采用空心锭子纺丝法将锦纶长丝包缠在芳纶纤维束表面得到锦纶/芳纶包缠纱，所获锦纶/芳纶包缠纱继承了芳纶高模高强的特点，又具备锦纶强度高、回弹性好的优点。

17、相较于在纤维表面改性，其成本低、操作简单而且更加环保。通过调整包缠速度和包缠度等工艺参数，得到了具有较强拉伸强度的锦纶/芳纶包缠纱，由于锦纶长丝均匀包覆，形成了紧密的锦纶保护层，隔绝紫外光，使得芳纶纤维的力学性能稳定。

18、此外，用包缠纱织造的织物结构更紧密，纱线间的作用力更大，使得织物具有优异的拉伸性能、尺寸稳定性等特点，有效扩大了芳纶织物的应用领域。

技术特征：

1.一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，将下层的锦纶长丝顺时针包覆在芳纶纤维束表面，将上层锦纶长丝逆时针包覆在单次包缠纱上形成二次包缠纱。

3.根据权利要求1所述一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，步骤s2中，将步骤s1中制备的锦纶/芳纶包缠纱在织机上根据平纹织物的纹板图，依次穿入第一页和第二页综框中，然后再依次穿入钢扣中，两端施加一定的张力，织造成织物。

4.根据权利要求1所述一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，所述锦纶长丝规格为60d～150d。

5.根据权利要求1所述一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，所述芳纶纤维束规格为1000d～3000d。

6.根据权利要求1所述一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，所述芳纶纤维束表面包覆1～4层锦纶长丝，所述芳纶纤维束表面的锦纶长丝内包缠度为1500～3000捻/米，外包缠度为1500～3000捻/米。

7.根据权利要求1所述一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，所述织机的钢扣密度为50～200根/10cm。

8.根据权利要求1所述一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，所述芳纶织物经纱密度为50根/10cm～200根/10cm；所述芳纶织物结构为平纹、斜纹、缎纹中的其中一种。

9.根据权利要求1所述一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，其特征在于，所述抗拉伸芳纶纱线及其织物中芳纶体积分数为80％～95％。

技术总结本发明公开了纺织技术领域的一种抗拉伸芳纶纱线及其织物的制备方法，通过空心锭子纺丝法将锦纶长丝包缠在芳纶纤维束表面，得到锦纶/芳纶包缠纱；并利用所制备的包缠纱作为经纬纱线，根据合适的经纬密度在织机上织造出芳纶织物。采用空心锭子纺丝法将锦纶长丝包缠在芳纶纤维束表面得到锦纶/芳纶包缠纱，所获锦纶/芳纶包缠纱继承了芳纶高模高强的特点，又具备锦纶强度高、回弹性好的优点，由于锦纶长丝均匀包覆，赋予其优异的拉伸性能，在军用、航空、建筑和防护材料等领域具有极大的应用前景和价值。技术研发人员：蒋宇豪,傅雅琴,张鹏,谢嘉琪受保护的技术使用者：浙江理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2