CN107059205B - 一种蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法，包括如下步骤：原料及混纺比的选择；混合纺纱工艺；纺纱工艺；退维工艺。本发明中的双层结构纱线的中空部分的形成，实际上由两个方面：一个方面是因为用热水溶解退去了水溶性维纶形成的；另一方面是因为热水处理过程中，作为芯丝的化纤长丝本身产生热收缩率＞外包短纤维产生的热收缩率，从而在原有中空的基础上又增加了膨松度和中空度。

Description

一种蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法

技术领域

本发明属于纱线加工领域，具体涉及一种蓄热发热纤维/再生纤维素纤维/化纤长丝/水溶性维纶混纺双层结构纱线的纺纱方法。

背景技术

普通中空保暖纱的成纱生产方法是将水溶性维纶短纤维与外包纤维混纺(或将水溶性维纶长丝作为纱芯，其他纤维作为外包纤维，纺制成包芯纱)，制成织物后，再经热水处理，溶去水溶性维纶，从而得到中空保暖纱及其织物。此方法生产的织物有一定的保暖性，但仅仅利用了纱线的中空部分阻止热量逃逸达到保暖，其不具有发热性，阻止热量逃逸的效果也不是最佳，达不到较好的保暖效果，况且纱线及织物的强度也较低。

发明内容

发明目的：为了改善和提高中空纱的保暖性，增强中空纱及其织物的强度，本发明提供了一种蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法。具体是一种蓄热发热纤维/再生纤维素纤维/化纤长丝/水溶性维纶混纺双层结构纱线的纺纱方法。

技术方案：一种蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法，包括如下步骤：

(一)、原料及混纺比的选择：

选择的原料为蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维、中空化纤长丝四种：

所述蓄热发热纤维为咖啡炭纤维，属于改性涤纶，是将废弃的咖啡渣，经过1300℃高温炭化生成的咖啡炭，运用纳米技术进行微粉化，研磨成300nm的纳米级粉体超微颗粒，再与聚酯通过共混纺丝而制成；所选咖啡炭纤维规格为1.67dtex×38mm，咖啡炭纤维混用比例为30％～50％；

所述再生纤维素纤维为粘胶、莫代尔或者天丝纤维，纤维规格为(1.33～1.67)dtex×38mm，其混用的比例在30％～50％；

所述水溶性维纶短纤维规格为1.67dtex×38mm，80℃水温溶解，水溶性维纶短纤维混纺比控制在10％～20％；

所述中空化纤长丝为中空锦纶长丝，规格是2.8tex/12f，强度4.6cN/dtex，断裂伸长率31％，中空锦纶长丝所用比例为5％～25％；

(二)、混合纺纱工艺

不同种类纤维之间的混合有条混工艺和小量称重混合工艺两种方法：

1、条混工艺流程：此工艺流程适合大批量生产，工艺流程如下：

(1)使用成卷工艺流程：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行开清棉→梳棉→(预并)→(三种纤维条)混并1→混并2→混并3→粗纱→细纱→自动络筒化纤长丝→细纱

若梳棉机无自调匀整，则蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维这三种纤维生条均要分别进行预并，制成预并条，降低预并条的重量不匀率；

若梳棉机带有自调匀整，可省略预并工序；

(2)使用清梳联工艺流程：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行清梳联→(三种纤维条)混并1→混并2→混并3→粗纱→细纱→自动络筒化纤长丝→细纱

因现代清梳联设备均带有自调匀整，故可不用预并工序；

2、小量称重混合工艺流程：此工艺流程适合小批量生产，工艺流程如下：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行小量称量→初混→打包→开清棉→梳棉→头并→末并→粗纱→细纱→自动络筒化纤长丝→细纱

(三)纺纱工艺

1、开清棉工艺

蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维都是化学纤维，开清棉采取“勤抓少抓，混合均匀，多松少打，少落纤维，防止粘卷”的工艺原则，分为条混流程开清棉和小量称重流程开清棉；

2、梳棉工艺

分为条混流程梳棉和小量称重流程梳棉两种；

3、并条工艺

分为条混流程并条和小量称重流程并条两种：

(1)条混流程并条主要工艺参数配置原则：

A、预并工艺

若梳棉机无自调匀整，则蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶纤维这三种纤维生条均要分别进行预并，制成预并条，降低预并条的重量不匀率，同时，三种纤维预并条出条定量必须按混比要求进行选择，以保证混纺比准确。再有，为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；

B、混并工艺

首先，合理设计头道混并的条混工艺，即：喂入头道混并的蓄热发热纤维预并条、再生纤维素纤维预并条、水溶性维纶短纤维预并条这三种预并条的定量、喂入根数必须严格按照混纺比的要求进行计算和选择，以确保混纺比准确；其次，采用三道混并，以使三种纤维能够充分混合均匀；为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；末并使用自调匀整；

(2)小量称重流程并条主要工艺参数配置原则：

并条采用两道，为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；末并使用自调匀整；

4、粗纱工艺

因为是蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维三种化学纤维混纺，必须使用防静电胶辊胶圈，控制车间温湿度，使粗纱呈吸湿状态，以防止“三绕”；合理控制粗纱张力，选择合理的粗纱捻系数，以使粗纱及细纱正常生产的要求，粗纱捻系数＜75；

5、细纱工艺

(1)纺长丝包芯纱，控制长丝张力是关键环节，长丝张力影响成纱强度、弹性及长丝的断头率，所以在选择长丝张力时，应参考以下计算公式进行：

芯丝张力＜1+芯丝断裂伸长率

因为本发明使用的中空锦纶长丝断裂伸长率为31％，故芯丝的张力必须＜1.3；

(2)芯丝在包芯纱中的含量也将影响包芯纱的性能，且芯丝比例愈高，成本愈大，弹力包芯纱芯丝含量一般＜10％，刚性包芯纱芯丝含量一般在10％～40％，芯丝含量不能太高，否则会产生“露芯丝”的疵点；本发明使用的芯丝是中空锦纶长丝，属于刚性包芯纱，故芯丝含量在10～40％；

(3)细纱捻系数将影响成纱强度、弹性、手感，由于还要进行后处理，溶去水溶性维纶，故细纱捻系数比普通化纤纱适当增大10％左右，因此，选择细纱捻系数为330～400；

6、自动络筒工艺

采用自动络筒机，并使用包芯纱专用捻接器；

(四)退维工艺

经过自动络筒机生产的筒子纱，还含有水溶性维纶，为了制成双层结构的纱线，必须进行退维处理；

1、后处理工艺流程

根据织造的先后，后处理工艺流程有两种，即：织造之前退维、织造之后退维；两种安排的工艺流程有所不同，其织物风格也不同；

(1)织造之前退维——绞纱退维

筒子纱→摇纱成绞→退维→清洗→烘干→络筒→织造厂织成坯布→染整；

(2)织造之后退维——织物退维

筒子纱→织造厂织成坯布→退维→清洗→染整；

2、退维工艺

退维工艺就是合理选择水温、浴比、时间，而制定这些工艺的基础是水溶性维纶短纤维的溶解温度，国产水溶性维纶短纤维的溶解温度为60℃～90℃；

(1)热水温度：为了提高退维率，热水温度比溶解温度提高10～15℃；

(2)浴比：小浴比用水量少，退维率降低；大浴比用水量多，退维率提高；一般用于退维的浴比控制在1:5～1:20；

(3)溶解时间：为了保证退维率，热水温度越低、浴比越小，溶解时间应该越长，所以一般退维的溶解时间控制在20～60min，随着热水温度的提高、浴比的增大，溶解时间可以逐渐缩短。

作为优化：所述开清棉工艺中，条混流程开清棉主要工艺参数配置：

A、抓棉机工艺配置：勤抓少抓，缩短抓棉机刀片伸出肋条的距离，以减小抓取纤维块的大小，此距离不大于3mm；

B、混棉机选用：采用大容量多仓混棉机，提高混合效果；

C、开棉机工艺配置：采用梳针打手，其速度控制在450～550r/min，在排除疵点的前提下，适当缩小尘棒之间隔距以减少落棉；

D、单打手成卷机工艺配置：综合打手速度降低，选择不大于900r/min；在排除疵点的前提下，适当缩小尘棒之间隔距以减少落棉；采取“重定量，短定长”和夹粗纱的方法，以防止粘卷，成卷定量范围在400～420g/m，成卷定长在33m以下。

作为优化：所述开清棉工艺中，小量称重流程开清棉主要工艺参数配置：

A、小量称重混合的方法适宜小批量生产，即：蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维按混纺比分别小量称重，然后再完成初步混合的工作：

第一步——铺层：将上述称重后的各种纤维原料，按比例人工铺层，每一种纤维原料铺一层，制成“三明治”式的原料堆；

第二步——初混：将“三明治”式的原料堆，人工垂直抓取，初步搅拌后，投放到抓棉机的下方，再利用抓棉机对混合料进行一次机械初步混合；

第三步——打包：将初混之后的混合料经过凝棉器自动送入打包机进行打包，随后将这三种纤维混合料的棉包排放到抓棉机下，再次喂入开清棉设备；

B、随后的抓棉机、混棉机、开棉机、成卷机工艺原则同上。

作为优化：所述梳棉工艺中，条混流程梳棉主要工艺参数配置原则：

A、蓄热发热纤维采用纺涤纶的常规梳棉工艺即可；

B、再生纤维素纤维采用纺粘胶的常规梳棉工艺即可；

C、水溶性维纶短纤维成网困难，其纯纺时的梳棉工艺采取“重定量，低速度，大速比，利转移，防破洞，防止落网断网”的工艺原则，开清棉成卷机采取防粘卷措施，生条重定量，出条低速度，以为防止梳棉机成网破洞，必要时使用不成网的胶圈剥棉装置，直接成条；维纶生条干定量为20～25g/5m，道夫速度为20r/min以下，锡林～刺辊速度比＞2，以保证纤维顺利转移，锡林速度360r/min，刺辊速度700～900r/min。

作为优化：所述梳棉工艺中，小量称重流程梳棉主要工艺参数配置原则：

由于三种纤维已混合成卷，且水溶性维纶含量比较少，梳棉工艺按纺常规化纤的梳棉工艺即可；较好的主要工艺是：生条定量20～22g/5m，道夫速度＜25r/min，锡林～刺辊速度比＞2，以保证纤维顺利转移，锡林速度360r/min，刺辊速度700～900r/min。

有益效果：本发明的具体优势如下：

1、本发明中的双层结构纱线的中空部分的形成，实际上由两个方面：一个方面是因为用热水溶解退去了水溶性维纶形成的；另一方面是因为热水处理过程中，作为芯丝的化纤长丝本身产生热收缩率＞外包短纤维产生的热收缩率，从而在原有中空的基础上又增加了膨松度和中空度。

2、本发明中的双层结构纱线具有以下的优点：

(a)、多重保暖功能

本发明的双层结构纱线具有蓄热发热纤维、双层结构纱线内部中空双重保暖功能；如果化纤长丝具有中空，则该纱线蓄热发热纤维、双层结构纱线内部中空、中空化纤长丝三重保暖功能，极大地提高保暖效果。

(b)、柔软舒适

由于有较高的中空度，同时混入了再生纤维素纤维，从而使织物具有很好的舒适性，特别适合针织内衣。

(c)、提高了双层结构纱线的强度和弹性

本发明的双层结构纱线由于使用化纤长丝作为纱芯，增加了双层结构纱线的强度，同时也具有较好的弹性。

(d)、减少了水溶性维纶的含量

本发明中因为在退维(用热水去除水溶性维纶)的同时，作为芯丝的化纤长丝本身产生热收缩率＞外包短纤维产生的热收缩率，从而在原有中空的基础上又增加了膨松度和中空度。因此，与生产普通中空纱相比，在相同中空度的前提下，本发明可以减少水溶性维纶的含量，减少原料费用和热水处理费用，降低成本。

附图说明

图1是本发明中的包芯纱截面结构示意图；

图2是本发明中的水溶性维纶短纤维溶解后的实际截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例

一、本发明的双层结构纱线形成机理及特点

(一)本发明的双层结构纱线形成机理

本纱线总体结构是包芯中空纱。其成纱机理及结构原理如图1、图2所示：

首先，将化纤长丝作为芯纱，外包纤维含有三种短纤维，即蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶，纺制成包芯纱，其截面结构如图1所示，1为蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维；2为化纤长丝。

其次，将包芯纱经过热水处理，溶去水溶性维纶短纤维，得到的纱线实际截面结构如图2所示，2为化纤长丝，3为蓄热发热纤维、再生纤维素纤维，4为纱线的中空部分。

双层结构纱线的中空部分的形成，实际上由两个方面：一个方面是因为用热水溶解退去了水溶性维纶形成的；另一方面是因为热水处理过程中，作为芯丝的化纤长丝本身产生热收缩率＞外包短纤维产生的热收缩率，从而在原有中空的基础上又增加了膨松度和中空度。

(二)本发明的双层结构纱线特点

本发明的双层结构纱线具有以下的优点：

1、多重保暖功能

本发明的双层结构纱线具有蓄热发热纤维、双层结构纱线内部中空双重保暖功能；如果化纤长丝具有中空，则该纱线具有蓄热发热纤维、双层结构纱线内部中空、中空化纤长丝三重保暖功能，极大地提高保暖效果。

2、柔软舒适

由于有较高的中空度，同时混入了再生纤维素纤维，使织物具有很好的舒适性，特别适合针织内衣。

3、提高了双层结构纱线的强度和弹性

本发明的双层结构纱线由于使用化纤长丝作为纱芯，增加了双层结构纱线的强度，同时也具有较好的弹性。

4、减少了水溶性维纶的含量

因为在退维(用热水去除水溶性维纶)的同时，作为芯丝的化纤长丝本身产生热收缩率＞外包短纤维产生的热收缩率，从而在原有中空的基础上又增加了膨松度和中空度。因此，与生产普通中空纱相比，在相同中空度的前提下，本发明可以减少水溶性维纶的含量，减少原料费用和热水处理费用，降低成本。

二、本发明的双层结构纱线纺纱方法

(一)原料及混纺比的选择

本发明的双层结构纱线其最大的功能是多重保暖，因此选择的原料有蓄热发热纤维、再生纤维素纤维(粘胶、莫代尔、天丝纤维)、水溶性维纶、化纤长丝四种：

1、蓄热发热纤维的选择，目前市场上有多种类型的蓄热发热纤维，如日本东洋纺公司的吸湿发热Eks纤维、台湾华懋生技股份有限公司及上海德福伦化纤有限公司的咖啡炭纤维等等。本发明选择了上海德福伦咖啡炭纤维作为蓄热发热纤维，它属于改性涤纶，是将废弃的咖啡渣，经过1300℃高温炭化生成的咖啡炭，运用纳米技术进行微粉化，研磨成300nm的纳米级粉体超微颗粒，再与聚酯通过共混纺丝而制成。咖啡炭纤维既有蓄热、吸湿发热、远红外线发热保暖功能，又有吸附异味、天然除臭的功效，还有涤纶纤维高强度的特点。本发明所选咖啡炭纤维规格为1.67dtex×38mm，咖啡炭纤维混用比例的选择原则是在保证保暖效果的前提下，兼顾舒适性及成本，一般在30％～50％，若比例过大，影响舒适性，且成本增大；比例过小，又不能发挥咖啡炭纤维的发热保暖效果。

2、再生纤维素纤维，具有良好的吸湿性，从而使产品具有很好的舒适性。再生纤维素纤维也有很多种：如普通粘胶、天丝、莫代尔、竹浆纤维。本发明选用了粘胶纤维(莫代尔)，纤维规格为(1.33～1.67)dtex×38mm，在保证最终产品具有柔软舒适性的前提下，又可降低成本，其混用的比例在30％～50％。

3、中空化纤长丝，如中空涤纶长丝或中空锦纶长丝，具有中空保暖性好、弹性好、强度高、耐磨性好的特点，作为包芯纱的纱芯，既可以承担纱线及织物的强力、又具有保暖性和较好的弹性。本发明选择使用中空锦纶长丝，规格是2.8tex/12f，强度4.6cN/dtex，断裂伸长率31％。因长丝是包芯纱的纱芯，在纱体截面中处于中心位置，为了保证包芯纱的强度及包芯效果，中空锦纶长丝所用比例，一般将控制在5％～25％。

4、水溶性维纶短纤维，其特点是常温下可与其他纤维正常纺纱，但在后处理时可溶解于热水，从而形成双层结构纱线。水溶性维纶短纤维规格主要是纤维长度、线密度、水溶解温度。其中水溶解温度影响后处理工艺，也影响原料成本，水溶解温度高，后处理溶解速度慢，消耗能量大，但原料价格较便宜；水溶解温度低，后处理溶解速度快，消耗能量少，但水溶性维纶原料价格高，原料成本高。本发明所用水溶性维纶短纤维规格为1.67dtex×38mm，80℃水温溶解。水溶性维纶纤维混纺比例高，中空度高，保暖效果好，但成本增加，且成纱及织物强度下降；混纺比例低，成本减少，成纱及织物强度较好，但中空度低，保暖效果下降。因此水溶性维纶纤维混纺比控制在10％～20％。

(二)、混合方法与纺纱工艺流程

不同种类纤维之间的混合有条混工艺和小量称重混合工艺两种方法：

1、条混工艺流程：此工艺流程适合大批量生产，工艺流程如下：

(1)使用成卷工艺流程：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行开清棉→梳棉→(预并)→(三种纤维条)混并1→混并2→混并3→粗纱→细纱→自动络筒；化纤长丝→细纱

若梳棉机无自调匀整，则蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维这三种纤维生条均要分别进行预并，制成预并条，降低预并条的重量不匀率；

若梳棉机带有自调匀整，可省略预并工序；

(2)使用清梳联工艺流程：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行清梳联→(三种纤维条)混并1→混并2→混并3→粗纱→细纱→自动络筒化纤长丝→细纱

因现代清梳联设备均带有自调匀整，故可不用预并工序；

2、小量称重混合工艺流程：此工艺流程适合小批量生产，工艺流程如下：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行小量称量→初混→打包→开清棉→梳棉→头并→末并→粗纱→细纱→自动络筒化纤长丝→细纱

(三)纺纱工艺

1、开清棉工艺

蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维都是化学纤维，开清棉采取“勤抓少抓，混合均匀，多松少打，少落纤维，防止粘卷”的工艺原则，分为条混流程开清棉和小量称重流程开清棉；

(1)条混流程开清棉主要工艺参数配置：

A、抓棉机工艺配置：勤抓少抓，缩短抓棉机刀片伸出肋条的距离，以减小抓取纤维块的大小，此距离不大于3mm；

B、混棉机选用：采用大容量多仓混棉机，提高混合效果；

C、开棉机工艺配置：采用梳针打手，其速度控制在450～550r/min，在排除疵点的前提下，适当缩小尘棒之间隔距以减少落棉；

D、单打手成卷机工艺配置：综合打手速度降低，选择不大于900r/min；在排除疵点的前提下，适当缩小尘棒之间隔距以减少落棉；采取“重定量，短定长”和夹粗纱的方法，以防止粘卷，成卷定量范围在400～420g/m，成卷定长在33m以下。

(2)小量称重流程开清棉主要工艺参数配置：

A、小量称重混合的方法适宜小批量生产，即：蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维按混纺比分别小量称重，然后再完成初步混合的工作：

第一步——铺层：将上述称重后的各种纤维原料，按比例人工铺层，每一种纤维原料铺一层，制成“三明治”式的原料堆；

第二步——初混：将“三明治”式的原料堆，人工垂直抓取，初步搅拌后，投放到抓棉机的下方，再利用抓棉机对混合料进行一次机械初步混合；

第三步——打包：将初混之后的混合料经过凝棉器自动送入打包机进行打包，随后将这三种纤维混合料的棉包排放到抓棉机下，再次喂入开清棉设备；

B、随后的抓棉机、混棉机、开棉机、成卷机工艺原则同上。

2、梳棉工艺

分为条混流程梳棉和小量称重流程梳棉两种；

(1)条混流程梳棉主要工艺参数配置原则：

A、蓄热发热纤维采用纺涤纶的常规梳棉工艺即可；

B、再生纤维素纤维采用纺粘胶的常规梳棉工艺即可；

C、水溶性维纶短纤维成网困难，其纯纺时的梳棉工艺采取“重定量，低速度，大速比，利转移，防破洞，防止落网断网”的工艺原则，开清棉成卷机采取防粘卷措施，生条重定量，出条低速度，以为防止梳棉机成网破洞，必要时使用不成网的胶圈剥棉装置，直接成条；维纶生条干定量为20～25g/5m，道夫速度为20r/min以下，锡林～刺辊速度比＞2，以保证纤维顺利转移，锡林速度360r/min，刺辊速度700～900r/min。

(2)小量称重流程梳棉主要工艺参数配置原则：

由于三种纤维已混合成卷，且水溶性维纶含量比较少，梳棉工艺按纺常规化纤的梳棉工艺即可；较好的主要工艺是：生条定量20～22g/5m，道夫速度＜25r/min，锡林～刺辊速度比＞2，以保证纤维顺利转移，锡林速度360r/min，刺辊速度700～900r/min。

3、并条工艺

分为条混流程并条和小量称重流程并条两种：

(1)条混流程并条主要工艺参数配置原则：

A、预并工艺

若梳棉机无自调匀整，则蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶纤维这三种纤维生条均要分别进行预并，制成预并条，降低预并条的重量不匀率，同时，三种纤维预并条出条定量必须按混比要求进行选择，以保证混纺比准确。再有，为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；

B、混并工艺

首先，合理设计头道混并的条混工艺，即：喂入头道混并的蓄热发热纤维预并条、再生纤维素纤维预并条、水溶性维纶短纤维预并条这三种预并条的定量、喂入根数必须严格按照混纺比的要求进行计算和选择，以确保混纺比准确；其次，采用三道混并，以使三种纤维能够充分混合均匀；为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；末并使用自调匀整；

(2)小量称重流程并条主要工艺参数配置原则：

并条采用两道，为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；末并使用自调匀整；

4、粗纱工艺

因为是蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维三种化学纤维混纺，必须使用防静电胶辊胶圈，控制车间温湿度，使粗纱呈吸湿状态，以防止“三绕”；合理控制粗纱张力，选择合理的粗纱捻系数，以使粗纱及细纱正常生产的要求，粗纱捻系数＜75；

5、细纱工艺

(1)纺长丝包芯纱，控制长丝张力是关键环节，长丝张力影响成纱强度、弹性及长丝的断头率，所以在选择长丝张力时，应参考以下计算公式进行：

芯丝张力＜1+芯丝断裂伸长率

因为本发明使用的中空锦纶长丝断裂伸长率为31％，故芯丝的张力必须＜1.3；

(2)芯丝在包芯纱中的含量也将影响包芯纱的性能，且芯丝比例愈高，成本愈大，弹力包芯纱芯丝含量一般＜10％，刚性包芯纱芯丝含量一般在10％～40％，芯丝含量不能太高，否则会产生“露芯丝”的疵点；本发明使用的芯丝是中空锦纶长丝，属于刚性包芯纱，故芯丝含量在10～40％；

(3)细纱捻系数将影响成纱强度、弹性、手感，由于还要进行后处理，溶去水溶性维纶，故细纱捻系数比普通化纤纱适当增大10％左右，因此，选择细纱捻系数为330～400；

6、自动络筒工艺

采用自动络筒机，并使用包芯纱专用捻接器；

(四)退维工艺

经过自动络筒机生产的筒子纱，还含有水溶性维纶，为了制成双层结构的纱线，必须进行退维处理；

1、后处理工艺流程

根据织造的先后，后处理工艺流程有两种，即：织造之前退维、织造之后退维；两种安排的工艺流程有所不同，其织物风格也不同；

(1)织造之前退维——绞纱退维

筒子纱→摇纱成绞→退维→清洗→烘干→络筒→织造厂织成坯布→染整；

(2)织造之后退维——织物退维

筒子纱→织造厂织成坯布→退维→清洗→染整；

2、退维工艺

退维工艺就是合理选择水温、浴比、时间，而制定这些工艺的基础是水溶性维纶短纤维的溶解温度，国产水溶性维纶短纤维的溶解温度为60℃～90℃；

(1)热水温度：为了提高退维率，热水温度比溶解温度提高10～15℃；

(2)浴比：小浴比用水量少，退维率降低；大浴比用水量多，退维率提高；一般用于退维的浴比控制在1:5～1:20；

(3)溶解时间：为了保证退维率，热水温度越低、浴比越小，溶解时间应该越长，所以一般退维的溶解时间控制在20～60min，随着热水温度的提高、浴比的增大，溶解时间可以逐渐缩短。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法，其特征在于：包括如下步骤：

(一)、原料及混纺比的选择：

选择的原料为蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维、中空化纤长丝四种：

所述蓄热发热纤维为咖啡炭纤维，属于改性涤纶，是将废弃的咖啡渣，经过1300℃高温炭化生成的咖啡炭，运用纳米技术进行微粉化，研磨成300nm的纳米级粉体超微颗粒，再与聚酯通过共混纺丝而制成；所选咖啡炭纤维规格为1.67dtex×38mm，咖啡炭纤维混用比例为30％～50％；

所述再生纤维素纤维为粘胶、莫代尔或者天丝纤维，纤维规格为(1.33～1.67)dtex×38mm，其混用的比例在30％～50％；

所述水溶性维纶短纤维规格为1.67dtex×38mm，80℃水温溶解，水溶性维纶短纤维混纺比控制在10％～20％；

所述中空化纤长丝为中空锦纶长丝，规格是2.8tex/12f，强度4.6cN/dtex，断裂伸长率31％，中空锦纶长丝所用比例为5％～25％；

(二)、混合纺纱工艺

根据批量大小的生产，可采用如下两种混合方法：条混工艺和小量称重混合工艺：

1)、条混工艺流程：此工艺流程适合大批量生产，工艺流程如下：使用成卷工艺流程，或者使用清梳联工艺流程；

(1)使用成卷工艺流程：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行开清棉→梳棉→预并→三种纤维条进行混并1→混并2→混并3→粗纱→细纱→自动络筒；

化纤长丝→细纱

若梳棉机无自调匀整，则蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维这三种纤维生条均要分别进行预并，制成预并条，降低预并条的重量不匀率；

若梳棉机带有自调匀整，可省略预并工序；

(2)使用清梳联工艺流程：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行清梳联→三种纤维条进行混并1→混并2→混并3→粗纱→细纱→自动络筒；

化纤长丝→细纱

因现代清梳联设备均带有自调匀整，故可不用预并工序；

2)、小量称重混合工艺流程：此工艺流程适合小批量生产，工艺流程如下：

对蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维分别进行小量称量→初混→打包→开清棉→梳棉→头并→末并→粗纱→细纱→自动络筒；

化纤长丝→细纱；

上述的条混工艺和小量称重混合工艺中，涉及的具体的纺纱工艺如下：

1、开清棉工艺

蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维都是化学纤维，开清棉采取“勤抓少抓，混合均匀，多松少打，少落纤维，防止粘卷”的工艺原则，分为条混流程开清棉和小量称重流程开清棉；

2、梳棉工艺

分为条混流程梳棉和小量称重流程梳棉两种；

3、并条工艺

分为上述的条混流程并条和小量称重流程并条两种：

(1)条混流程并条主要工艺参数配置原则：

A、预并工艺

若梳棉机无自调匀整，则蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶纤维这三种纤维生条均要分别进行预并，制成预并条，降低预并条的重量不匀率，同时，三种纤维预并条出条定量必须按混纺比要求进行选择，以保证混纺比准确；再有，为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；

B、混并工艺

首先，合理设计头道混并的条混工艺，即：喂入头道混并的蓄热发热纤维预并条、再生纤维素纤维预并条、水溶性维纶短纤维预并条这三种预并条的定量、喂入根数必须严格按照混纺比的要求进行计算和选择，以确保混纺比准确；其次，采用三道混并，以使三种纤维能够充分混合均匀；为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；末并使用自调匀整；

(2)小量称重流程并条主要工艺参数配置原则：

并条采用两道，为了防止缠绕，出条速度不宜过快，选用FA306或FA320并条机，实际出条速度＜300m/min；末并使用自调匀整；

4、粗纱工艺

因为是蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维三种化学纤维混纺，必须使用防静电胶辊胶圈，控制车间温湿度，使粗纱呈吸湿状态，以防止“三绕”；合理控制粗纱张力，选择合理的粗纱捻系数，以使粗纱及细纱满足正常生产的要求，粗纱捻系数＜75；

5、细纱工艺

(1)纺长丝包芯纱，控制长丝张力是关键环节，长丝张力影响成纱强度、弹性及长丝的断头率，所以在选择长丝张力时，应参考以下计算公式进行：

芯丝张力＜1kg+芯丝断裂伸长率

因为使用的中空锦纶长丝断裂伸长率为31％，故芯丝的张力必须＜1.3；

(2)芯丝在包芯纱中的含量也将影响包芯纱的性能，且芯丝比例愈高，成本愈大，弹力包芯纱芯丝含量＜10％，刚性包芯纱芯丝含量在10％～40％，芯丝含量不能太高，否则会产生“露芯丝”的疵点；使用的芯丝是中空锦纶长丝，属于刚性包芯纱，故芯丝含量在10～40％；

(3)细纱捻系数将影响成纱强度、弹性、手感，由于还要进行后处理，溶去水溶性维纶，故细纱捻系数比普通化纤纱适当增大10％，因此，选择细纱捻系数为330～400；

6、自动络筒工艺

采用自动络筒机，并使用包芯纱专用捻接器；

(四)退维工艺

经过自动络筒机生产的筒子纱，还含有水溶性维纶，为了制成双层结构的纱线，必须进行退维处理；

1、后处理工艺流程

根据织造的先后，后处理工艺流程有两种，即：织造之前退维、织造之后退维；两种安排的工艺流程有所不同，其织物风格也不同；

(1)织造之前退维——绞纱退维

筒子纱→摇纱成绞→退维→清洗→烘干→络筒→织造厂织成坯布→染整；

(2)织造之后退维——织物退维

筒子纱→织造厂织成坯布→退维→清洗→染整；

其中，具体的织物退维工艺如下：

退维工艺就是合理选择水温、浴比、时间，而制定这些工艺的基础是水溶性维纶短纤维的溶解温度，国产水溶性维纶短纤维的溶解温度为60℃～90℃；

(1)热水温度：为了提高退维率，热水温度比溶解温度提高10～15℃；

(2)浴比：浴比控制在1:5～1:20；

(3)溶解时间：溶解时间控制在20～60min。

2.根据权利要求1所述的蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法，其特征在于：所述开清棉工艺中，条混流程开清棉主要工艺参数配置：

A、抓棉机工艺配置：勤抓少抓，缩短抓棉机刀片伸出肋条的距离，以减小抓取纤维块的大小，此距离不大于3mm；

B、混棉机选用：采用大容量多仓混棉机，提高混合效果；

C、开棉机工艺配置：采用梳针打手，其速度控制在450～550r/min，在排除疵点的前提下，适当缩小尘棒之间隔距以减少落棉；

D、单打手成卷机工艺配置：综合打手速度降低，选择不大于900r/min；在排除疵点的前提下，适当缩小尘棒之间隔距以减少落棉；采取“重定量，短定长”和夹粗纱的方法，以防止粘卷，成卷定量范围在400～420g/m，成卷定长在33m以下。

3.根据权利要求1所述的蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法，其特征在于：所述开清棉工艺中，小量称重流程开清棉主要工艺参数配置：

A、小量称重混合的方法适宜小批量生产，即：蓄热发热纤维、再生纤维素纤维、水溶性维纶短纤维按混纺比分别小量称重，然后再完成初步混合的工作：

第一步——铺层：将上述称重后的各种纤维原料，按比例人工铺层，每一种纤维原料铺一层，制成“三明治”式的原料堆；

第二步——初混：将“三明治”式的原料堆，人工垂直抓取，初步搅拌后，投放到抓棉机的下方，再利用抓棉机对混合料进行一次机械初步混合；

第三步——打包：将初混之后的混合料经过凝棉器自动送入打包机进行打包，随后将这三种纤维混合料的棉包排放到抓棉机下，再次喂入开清棉设备；

B、随后的抓棉机、混棉机、开棉机、成卷机工艺原则同上。

4.根据权利要求1所述的蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法，其特征在于：所述梳棉工艺中，条混流程梳棉主要工艺参数配置原则：

A、蓄热发热纤维采用纺涤纶的常规梳棉工艺即可；

B、再生纤维素纤维采用纺粘胶的常规梳棉工艺即可；

C、水溶性维纶短纤维成网困难，其纯纺时的梳棉工艺采取“重定量，低速度，大速比，利转移，防破洞，防止落网断网”的工艺原则，开清棉成卷机采取防粘卷措施，生条重定量，出条低速度，以防止梳棉机成网破洞，使用不成网的胶圈剥棉装置，直接成条；维纶生条干定量为20～25g/5m，道夫速度为20r/min以下，锡林～刺辊速度比＞2，以保证纤维顺利转移，锡林速度360r/min，刺辊速度700～900r/min。

5.根据权利要求1所述的蓄热发热纤维混纺包芯双层结构纱线的纺纱方法，其特征在于：所述梳棉工艺中，小量称重流程梳棉主要工艺参数配置原则：

由于三种纤维已混合成卷，且水溶性维纶含量比较少，梳棉工艺是：生条定量20～22g/5m，道夫速度＜25r/min，锡林～刺辊速度比＞2，以保证纤维顺利转移，锡林速度360r/min，刺辊速度700～900r/min。