CN115305612A - 一种聚酯纤维包芯纱线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及家用纺织品技术领域，特别涉及一种聚酯纤维包芯纱线及其制备方法。所述制备方法，包括：(1)棉纤维改性：将丙烯酸乙酯和硝酸铈铵加入乙醇/水混合溶剂中得到混合溶液；将棉纤维置于润胀剂中浸泡后洗涤、烘干，随后隔绝氧条件下置于混合溶液中进行接枝反应，然后洗涤、干燥，得到改性棉纤维；(2)包芯纱制备：以聚酯纤维为芯纱，以改性棉纤维为外包纤维，分别进行开清棉、梳棉和并条，得到聚酯纤维条和棉条，然后经涡流纺制得到所述聚酯纤维包芯纱线。本发明通过接枝反应，将弹性较好的乙酯基团接枝到棉纤维上，提高了棉纤维的柔性，从而改善了棉纤维的弹性，进而提升了包芯纱线的抗褶皱性、柔软性和舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及家用纺织品技术领域，特别涉及一种聚酯纤维包芯纱线及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，人们对纺织品的要求越来越高，天然纤维和化学纤维已无法满足人们的需要。在此背景下，复合纺纱技术应用而生。复合纱是指由两种或两种以上的纤维(或连续长丝)通过复合加工技术制成的纱线。复合纱包括混纺短纤纱、混纤纱、包缠纱、包芯纱等。
其中，包芯纱是由两种或两种以上的纤维组合而成的一种新型纱线。通常情况下，包芯纱以强力和弹性优异的合成纤维长丝为芯丝，以短纤维为外包纤维，纺制而成。包芯纱结合了芯丝纤维强度高、弹性好、条干均匀等优点及外包短纤维吸湿性好、保暖性优异、抗起球、抗静电、耐热等优点。现阶段，包芯纱广泛应用于床罩、枕套、沙发套、窗帘、桌布等家纺用品领域。
按照芯纱长丝的刚性来划分，可将包芯纱分为以下两大类：弹性包芯纱和刚性包芯纱。按照芯纱长丝的类别来划分，可将弹性包芯纱分为：涤纶包芯纱、腈纶包芯纱、维纶包芯纱、锦纶包芯纱等。
其中，涤纶包芯纱通常以涤纶长丝为芯纱，以棉纤维、毛、粘胶纤维等短纤维为外包纤维。涤纶包芯纱的强度高，挺括性好，抗褶皱，易洗快干，吸湿性好，抗静电优异，不易起毛球，制成的纺织品易染色整理，易洗涤，舒适性好，色泽鲜艳。
然而，涤纶包芯纱的弹性有待于进一步提升，以进一步提高制成的纺织品的抗褶皱性能、柔软性和舒适性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚酯纤维包芯纱线及其制备方法，本发明的聚酯纤维包芯纱线的弹性优异。
本发明的目的在于提供一种聚酯纤维包芯纱线的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)棉纤维改性：将丙烯酸乙酯和硝酸铈铵加入乙醇/水混合溶剂中得到混合溶液；将棉纤维置于润胀剂中浸泡后洗涤、烘干，随后隔绝氧条件下置于混合溶液中进行接枝反应，然后洗涤、干燥，得到改性棉纤维；
(2)包芯纱制备：以聚酯纤维为芯纱，以改性棉纤维为外包纤维，分别进行开清棉、梳棉和并条，得到聚酯纤维条和棉条，然后经涡流纺制得到所述聚酯纤维包芯纱线。
进一步，步骤(1)中，所述润胀剂为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液。
进一步，步骤(1)中，所述浸泡的温度为20-25℃，优选为23-25℃；浸泡的时间为3-5min，优选为4-5min。
进一步，步骤(1)中，所述润胀剂与棉纤维的质量比为15-20：1，优选为18-20：1。
进一步，步骤(1)中，所述烘干的温度为80-100℃，优选为90-100℃；烘干的时间为15-25min，优选20-25min。
进一步，步骤(1)中，所述混合溶液中，丙烯酸乙酯的浓度为1wt％-3wt％，优选为2wt％-3wt％。
进一步，步骤(1)中，所述丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.4-0.6：1，优选为0.5-0.6：1。
进一步，步骤(1)中，所述硝酸铈铵的浓度为1.2wt％-1.5wt％，优选为1.4wt％-1.5wt％。
进一步，步骤(1)中，所述乙醇与水的体积比为1-3：1，优选为2-3：1。
进一步，步骤(1)中，所述接枝反应的温度为45-60℃，优选为50-60℃；接枝反应的时间为2-3.5h，优选为2.5-3h。
进一步，步骤(1)中，所述干燥的温度为80-100℃，优选为90-100℃；干燥的时间为15-25min，优选为20-25min。
进一步，所述氢氧化钠水溶液的浓度为12wt％-16wt％，优选为14wt％-16wt％。
进一步，所述氢氧化钾水溶液的浓度为15wt％-20wt％，优选为18wt％-20wt％。
进一步，步骤(1)所述混合溶液中还添加有苯乙烯。
进一步，所述苯乙烯与棉纤维的质量比为0.1-0.2：1，优选为0.15-0.2：1。
进一步，步骤(1)所述混合溶液中还添加有烷基酚聚氧乙烯醚。
进一步，所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
进一步，所述烷基酚聚氧乙烯醚的浓度为0.8wt％-1.5wt％，优选为0.1wt％-1.5wt％。
进一步，步骤(2)中，所述聚酯纤维的细度为40D-150D，优选为40D-100D。
进一步，步骤(2)中所述聚酯纤维开清棉工序中，定量为360-380g/m，优选为370-380g/m；打手速度为500-600r/min，优选为550-600r/min；开棉机速度为500-600r/min，优选为550-600r/min；成卷机速度为640-700r/min，优选为650-700r/min；成卷罗拉速度为10-15r/min，优选为13-15r/min。
进一步，步骤(2)所述改性棉纤维开清棉工序中，定量为360-380g/m，优选为370-380g/m；打手速度为500-600r/min，优选为550-600r/min；开棉机速度为500-600r/min，优选为550-600r/min；成卷机速度为640-700r/min，优选为650-700r/min；成卷罗拉速度为10-15r/min，优选为13-15r/min。
进一步，步骤(2)所述聚酯纤维梳棉工序中，定量为16-20g/5m，优选为18-20g/m；锡林转速为270-300r/min，优选为280-300r/min；盖板速度为75-90mm/min，优选为80-90mm/min；道夫速度为16-25r/min，优选为20-25r/min。
进一步，步骤(2)所述改性棉纤维梳棉工序中，定量为16-20g/5m，优选为18-20g/m；锡林转速为270-300r/min，优选为280-300r/min；盖板速度为75-90mm/min，优选为80-90mm/min；道夫速度为16-25r/min，优选为20-25r/min。
进一步，步骤(2)所述聚酯纤维并条工序中，采用6-8根并合，优选为采用7-8根并合，两次并合；其中，头并定量为16-18g/5m，优选为16.5-18g/5m；并合根数为6-8根，优选为7-8根；后区牵伸倍数为1-2倍，优选为1.2-2倍；总牵伸倍数为5-7倍，优选为5.5-6.5倍；出条速度为200-500m/min，优选为300-450m/min；二条定量为16-18g/5m，优选为16.5-18g/5m；并合根数为6-8根，优选为7-8根；后区牵伸倍数为1-2倍，优选为1.2-2倍；总牵伸倍数为5-7倍，优选为5.5-6.5倍；出条速度为200-500m/min，优选为300-450m/min。
进一步，步骤(2)所述改性棉纤维并条工序中，采用6-8根并合，优选为采用7-8根并合两次并合；其中，头并定量为16-18g/5m，优选为16.5-18g/5m；并合根数为6-8根，优选为7-8根；后区牵伸倍数为1-2倍，优选为1.2-2倍；总牵伸倍数为5-7倍，优选为5.5-6.5倍；出条速度为200-500m/min，优选为300-450m/min；二条定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，优选为7-8根；后区牵伸倍数为1-2倍，优选为1.2-2倍；总牵伸倍数为5-7倍，优选为5.5-6.5倍；出条速度为200-500m/min，优选为300-450m/min。
进一步，步骤(2)中，聚酯纤维条与棉条的质量比为50-60：50-40，优选为50-55：50-45。
进一步，步骤(2)中，所述涡流纺制的纺纱速度为300-380m/min，优选为350-380m/min；后区牵伸倍数为2.5-4倍，优选为3-4倍；主牵伸倍数为30-35倍，优选为32-35倍；总牵伸倍数为230-260倍，优选为240-250倍；喂入比为0.92-0.99，优选为0.95-0.96；纺纱张力为110-120mN，优选为115-120mN；纺锭直径为1.2-1.4mm，优选为1.3-1.4mm；纺锭与前罗拉之间的距离为18-24mm，优选为20-24mm；喷嘴与前罗拉之间的距离为18-21mm，优选为20-21mm；喷嘴气压为0.4-0.7MPa，优选为0.5-0.7MPa；芯纱支数为35-42S，优选为38-42S；成纱支数为18-21S，优选为20-21S；卷取比为0.95-1，优选为0.96-1。
本发明的目的还在于保护根据如上所述制备方法制得的聚酯纤维包芯纱线。
本发明的有益效果在于：
1.本发明中，润胀剂能够使棉纤维体积增大，纤维***，更有利于乙烯酸乙酯、硝酸铈铵和乙醇向棉纤维内部渗透、扩散，从而促进接枝反应的进行。
2.本发明中，氢氧化钠水溶液/氢氧化钾水溶液能够降低棉纤维的结晶度，使部分结晶区转变为无定形区，增加棉纤维中无定形区的比例，从而进一步改善棉纤维的弹性。
3.本发明中，硝酸铈铵与乙醇形成氧化还原引发体系，产生自由基，引发接枝反应；通过接枝反应，将柔性较好的乙酯基团接枝到棉纤维上，降低了棉纤维的刚性，提高了棉纤维的柔性，从而改善了棉纤维的弹性，进而提升了包芯纱线的抗褶皱性、柔软性和舒适性。
4.本发明中，苯乙烯能够与丙烯酸乙酯通过自由基反应生成苯乙烯/丙烯酸乙酯共聚物，而苯乙烯/丙烯酸乙酯共聚物对棉纤维大分子自由基的活性更高，从而进一步提高接枝率。
5.本发明中，烷基酚聚氧乙烯醚能够降低棉纤维与混合溶液之间的界面张力，使溶液中的丙烯酸乙酯、硝酸铈铵和乙醇更易向棉纤维内部扩散、渗透，从而促进接枝反应的进行，提高接枝率。
6.本发明中，涡流纺制能够提高包芯纱线的蓬松度，改善包芯纱线的柔软性、舒适性和保暖性。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例对本发明进行进一步的说明，但需要指出的是本发明的实施例中所描述的具体的物料配比、工艺条件及结果等仅用于说明本发明，并不能以此限制本发明的保护范围，凡是根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围内。需要注意的是，如无特别说明，本文中描述所示的“wt％”是指“质量分数”。
本发明提供了一种聚酯纤维包芯纱线的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)棉纤维改性：将丙烯酸乙酯和硝酸铈铵加入乙醇/水混合溶剂中得到混合溶液；将棉纤维置于其质量15-20倍的润胀剂中浸泡，浸泡温度为20-25℃，浸泡时间为3-5min，润胀剂为浓度为12wt％-16wt％的氢氧化钠水溶液或浓度为15wt％-20wt％的氢氧化钾水溶液；然后用水洗涤棉纤维，于80-100℃烘干，烘干时间为15-25min；随后隔绝氧条件下置于混合溶液中进行接枝反应，接枝反应温度为45-60℃，时间为2-3.5h；然后洗涤，干燥，干燥温度为80-100℃，时间为15-25min，得到改性棉纤维；
(2)包芯纱制备：以细度为40D-150D的聚酯纤维为芯纱纤维，以改性棉纤维为外包纤维，分别进行开清棉、梳棉和并条，得到聚酯纤维条和棉条，然后按照聚酯纤维条与棉条的质量比为50-60：50-40，于纺纱速度为300-380m/min，后区牵伸倍数为2.5-4倍，主牵伸倍数为30-35倍，总牵伸倍数为230-260倍，喂入比为0.92-0.99，纺纱张力为110-120mN，纺锭直径为1.2-1.4mm，纺锭与前罗拉之间的距离为18-24mm，喷嘴与前罗拉之间的距离为18-21mm，喷嘴气压为0.4-0.7MPa，芯纱支数为35-42S，成纱支数为18-21S，卷取比为0.95-1条件下进行涡流纺纱，得到聚酯纤维包芯纱线；
其中，聚酯纤维于定量为360-380g/m，打手速度为500-600r/min，开棉机速度为500-600r/min，成卷机速度为640-700r/min，成卷罗拉速度为10-15r/min条件下进行开清棉，接着于定量为16-20g/5m，锡林转速为270-300r/min，盖板速度为75-90mm/min，道夫速度为16-25r/min条件下梳棉，随后并条，并条过程中采用6-8根并合，两次并合；其中，头并定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，后区牵伸倍数为1-2倍，总牵伸倍数为5-7倍，出条速度为200-500m/min；二条定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，后区牵伸倍数为1-2倍，总牵伸倍数为5-7倍，出条速度为200-500m/min，得到聚酯纤维条；
改性棉纤维于定量为360-380g/m，打手速度为500-600r/min，开棉机速度为500-600r/min，成卷机速度为640-700r/min，成卷罗拉速度为10-15r/min条件下进行开清棉，接着于定量为16-20g/5m，锡林转速为270-300r/min，盖板速度为75-90mm/min，道夫速度为16-25r/min条件下梳棉，随后并条，并条过程中采用6-8根并合，两次并合；其中，头并定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，后区牵伸倍数为1-2倍，总牵伸倍数为5-7倍，出条速度为200-500m/min；二条定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，后区牵伸倍数为1-2倍，总牵伸倍数为5-7倍，出条速度为200-500m/min，得到棉条；
步骤(1)中，混合溶液中，丙烯酸乙酯的浓度为1wt％-3wt％，优选为2wt％-3wt％；丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.4-0.6：1，优选为0.5-0.6：1；硝酸铈铵的浓度为1.2wt％-1.5wt％，优选为1.4wt％-1.5wt％；乙醇与水的体积比为1-3：1，优选为2-3：1。
在本发明的另一个实施例中，混合溶液中还添加有苯乙烯，苯乙烯与棉纤维的质量比为0.1-0.2：1，优选为0.15-0.2：1。
在本发明的另一个实施例中，混合溶液中还添加有烷基酚聚氧乙烯醚，所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚的浓度为0.8wt％-1.5wt％，优选为0.1wt％-1.5wt％。
下面通过具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行具体的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
一种聚酯纤维包芯纱线的制备方法，具体步骤如下：
(1)原料准备：将乙醇和水按照体积比3：1混合，得到乙醇/水混合溶剂，向乙醇/水混合溶剂中加入丙烯酸酯，搅拌，随后加入硝酸铈铵，搅拌，得到丙烯酸乙酯的浓度为2wt％、硝酸铈铵的浓度为1.4wt％的混合溶液；
(2)棉纤维改性：于23℃下用浓度为14wt％的氢氧化钠水溶液将细度为0.2dtex的棉纤维浸泡4min，接着用水洗涤，随后于90℃下烘干18min，随后于氮气气氛下置于混合溶液中于50℃下接枝反应3h，然后用水洗涤，再于90℃下干燥20min，得到改性棉纤维；
其中，氢氧化钠水溶液与棉纤维的质量比为18：1；
丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.5：1；
(3)包芯纱制备：以细度为40D的聚酯纤维为芯纱纤维，以改性棉纤维为外包纤维，分别进行开清棉、梳棉和并条，得到聚酯纤维条和棉条，然后按照聚酯纤维条与棉条的质量比为55：45，于纺纱速度为350m/min、后区牵伸倍数为3倍、主牵伸倍数为32倍、牵伸倍数为240倍、喂入比为0.95、纺纱张力为120mN、纺锭直径为1.3mm、纺锭与前罗拉之间的距离为20mm、喷嘴与前罗拉之间的距离为20mm、喷嘴气压为0.5MPa、芯纱支数为38S、成纱支数为20S、卷取比为0.96条件下进行涡流纺纱，得到聚酯纤维包芯纱线；
聚酯纤维开清棉工序中，定量为370g/m，打手速度为550r/min，开棉机速度为550r/min，成卷机速度为650r/min，成卷罗拉速度为13r/min；
改性棉纤维开清棉工序中，定量为370g/m，打手速度为550r/min，开棉机速度为550r/min；成卷机速度为650r/min；成卷罗拉速度为13r/min；
聚酯纤维梳棉工序中，定量为18g/m，锡林转速为280r/min，盖板速度为80mm/min，道夫速度为16r/min；
改性棉纤维梳棉工序中，定量为18g/m，锡林转速为280r/min，盖板速度为80mm/min，道夫速度为20r/min；
聚酯纤维并条工序中，采用7根并合，两次并合；其中，头并定量为16.5g/5m，并合根数为7根，后区牵伸倍数为1.2倍，总牵伸倍数为5.5倍，出条速度为300m/min；二条定量为16.5g/5m，并合根数为7根，后区牵伸倍数为1.2倍，总牵伸倍数为5.5倍，出条速度为300m/min；
改性棉纤维并条工序中，采用7根并合，两次并合；其中，头并定量为16.5g/5m，并合根数为7根，后区牵伸倍数为1.2倍，总牵伸倍数为5.5，出条速度为300m/min；二条定量为16.5g/5m，并合根数为7根，后区牵伸倍数为1.2倍，总牵伸倍数为5.5倍，出条速度为300m/min。
实施例2
一种聚酯纤维包芯纱线的制备方法，具体步骤如下：
(1)原料准备：将乙醇和水按照体积比2：1混合，得到乙醇/水混合溶剂，向乙醇/水混合溶剂中加入丙烯酸酯，搅拌，随后加入硝酸铈铵，搅拌，得到丙烯酸乙酯的浓度为3wt％、硝酸铈铵的浓度为1.5wt％的混合溶液；
(2)棉纤维改性：于25℃下用浓度为20wt％的氢氧化钾水溶液将细度为0.9dtex的棉纤维浸泡5min，接着用水洗涤，随后于100℃下烘干15min，随后于氮气气氛下置于混合溶液中于45℃下接枝反应2.5h，然后用水洗涤，再于100℃下干燥15min，得到改性棉纤维；
其中，氢氧化钾水溶液与棉纤维的质量比为20：1；
丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.6：1；
(3)包芯纱制备：以细度为150D的聚酯纤维为芯纱纤维，以改性棉纤维为外包纤维，分别进行开清棉、梳棉和并条，得到聚酯纤维条和棉条，然后按照聚酯纤维条与棉条的质量比为50：50，于纺纱速度为380m/min、后区牵伸倍数为4倍、主牵伸倍数为35倍、总牵伸倍数为250倍、喂入比为0.96、纺纱张力为115mN、纺锭直径为1.4mm、纺锭与前罗拉之间的距离为24mm、喷嘴与前罗拉之间的距离为21mm、喷嘴气压为0.7MPa、芯纱支数为42S、成纱支数为21S、卷取比为0.98条件下进行涡流纺纱，得到所述聚酯纤维包芯纱线；
聚酯纤维开清棉工序中，定量为380g/m，打手速度为600r/min，开棉机速度为600r/min，成卷机速度为700r/min，成卷罗拉速度为15r/min；
改性棉纤维开清棉工序中，定量为380g/m，打手速度为600r/min，开棉机速度为600r/min；成卷机速度为700r/min；成卷罗拉速度为15r/min；
聚酯纤维梳棉工序中，定量为20g/m，锡林转速为300r/min，盖板速度为90mm/min，道夫速度为25r/min；
改性棉纤维梳棉工序中，定量为20g/m，锡林转速为300r/min，盖板速度为90mm/min，道夫速度为25r/min；
聚酯纤维并条工序中，采用8根并合，两次并合；其中，头并定量为18g/5m，并合根数为8根，后区牵伸倍数为1.6倍，总牵伸倍数为6.5倍，出条速度为450m/min；二条定量为18g/5m，并合根数为8根，后区牵伸倍数为1.6倍，总牵伸倍数为6.5倍，出条速度为450m/min；
改性棉纤维并条工序中，采用8根并合，两次并合；其中，头并定量为18g/5m，并合根数为8根，后区牵伸倍数为1.6倍，总牵伸倍数为6.5倍，出条速度为450m/min；二条定量为18g/5m，并合根数为8根，后区牵伸倍数为1.6倍，总牵伸倍数为6.5倍，出条速度为450m/min。
实施例3
一种聚酯纤维包芯纱线的制备方法，具体步骤如下：
(1)原料准备：将乙醇和水按照体积比1：1混合，得到乙醇/水混合溶剂，向乙醇/水混合溶剂中加入丙烯酸酯，搅拌，随后加入硝酸铈铵，搅拌，得到丙烯酸乙酯的浓度为1wt％、硝酸铈铵的浓度为1.2wt％的混合溶液；
(2)棉纤维改性：于20℃下用浓度为12wt％的氢氧化钠水溶液将细度为1.2dtex的棉纤维浸泡3min，接着用水洗涤，随后于80℃下烘干25min，随后于氮气气氛下置于混合溶液中于60℃下接枝反应2h，然后用水洗涤，再于80℃下干燥25min，得到改性棉纤维；
其中，氢氧化钠水溶液与棉纤维的质量比为15：1；
丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.4：1；
(3)包芯纱制备：以细度为80D的聚酯纤维为芯纱纤维，以改性为外包纤维，分别进行开清棉、梳棉和并条，得到聚酯纤维条和棉条，然后按照聚酯纤维条与棉条的质量比为60：40于纺纱速度为300m/min、后区牵伸倍数为2.5倍、主牵伸倍数为305倍、总牵伸倍数为260倍、喂入比为0.97、纺纱张力为110mN、纺锭直径为1.2mm、纺锭与前罗拉之间的距离为18mm，喷嘴与前罗拉之间的距离为18mm、喷嘴气压为0.4MPa、芯纱支数为35S、成纱支数为18S、卷取比为0.95条件下进行涡流纺纱，得到所述聚酯纤维包芯纱线；
聚酯纤维开清棉工序中，定量为360g/m，打手速度为500r/min，开棉机速度为500r/min，成卷机速度为640r/min，成卷罗拉速度为14r/min；
改性棉纤维开清棉工序中，定量为360g/m，打手速度为500r/min，开棉机速度为500r/min；成卷机速度为640r/min；成卷罗拉速度为14r/min；
聚酯纤维梳棉工序中，定量为16g/m，锡林转速为270r/min，盖板速度为75mm/min，道夫速度为16r/min；
改性棉纤维梳棉工序中，定量为16g/m，锡林转速为270r/min，盖板速度为75mm/min，道夫速度为16r/min；
聚酯纤维并条工序中，采用6根并合，两次并合；其中，头并定量为16g/5m，并合根数为6根，后区牵伸倍数为1.8倍，总牵伸倍数为6倍，出条速度为420m/min；二条定量为16g/5m，并合根数为6根，后区牵伸倍数为1.8倍，总牵伸倍数为6倍，出条速度为420m/min；
改性棉纤维并条工序中，采用6根并合，两次并合；其中，头并定量为16g/5m，并合根数为6根，后区牵伸倍数为1.8倍，总牵伸倍数为6倍，出条速度为420m/min；二条定量为16g/5m，并合根数为6根，后区牵伸倍数为1.8倍，总牵伸倍数为6倍，出条速度为420m/min。
实施例4
除以下条件外，以与实施例1相同的方式制备聚酯纤维包芯纱线：
(1)原料准备：将乙醇和水按照体积比3：1混合，得到乙醇/水混合溶剂，向乙醇/水混合溶剂中加入丙烯酸酯和苯乙烯，搅拌，随后加入硝酸铈铵，搅拌，得到丙烯酸乙酯的浓度为2wt％、硝酸铈铵的浓度为1.4wt％的混合溶液；
(2)棉纤维改性：于23℃下用浓度为14wt％的氢氧化钠水溶液将细度为0.2dtex的棉纤维浸泡4min，接着用水洗涤，随后于90℃下烘干18min，随后于氮气气氛下置于混合溶液中于50℃下接枝反应3h，然后用水洗涤，再于90℃下干燥20min，得到改性棉纤维；
其中，氢氧化钠水溶液与棉纤维的质量比为18：1；
丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.5：1，苯乙烯与棉纤维的质量比为0.2：1。
实施例5
除以下条件外，以与实施例1相同的方式制备聚酯纤维包芯纱线：
(1)原料准备：将乙醇和水按照体积比3：1混合，得到乙醇/水混合溶剂，向乙醇/水混合溶剂中加入丙烯酸酯和苯乙烯，搅拌，随后加入硝酸铈铵，搅拌，得到丙烯酸乙酯的浓度为2wt％、硝酸铈铵的浓度为1.4wt％的混合溶液；
(2)棉纤维改性：于23℃下用浓度为14wt％的氢氧化钠水溶液将细度为0.2dtex的棉纤维浸泡4min，接着用水洗涤，随后于90℃下烘干18min，随后于氮气气氛下置于混合溶液中于50℃下接枝反应3h，然后用水洗涤，再于90℃下干燥20min，得到改性棉纤维；
其中，氢氧化钠水溶液与棉纤维的质量比为18：1；
丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.5：1，苯乙烯与棉纤维的质量比为0.1：1。
实施例6
除以下条件外，以与实施例4相同的方式制备聚酯纤维包芯纱线：
(1)原料准备：将乙醇和水按照体积比3：1混合，得到乙醇/水混合溶剂，向乙醇/水混合溶剂中加入丙烯酸酯、苯乙烯和辛基酚聚氧乙烯醚EO-9，搅拌，随后加入硝酸铈铵，搅拌，得到丙烯酸乙酯的浓度为2wt％、硝酸铈铵的浓度为1.4wt％、辛基酚聚氧乙烯醚EO-9的浓度为1.5wt％的混合溶液；
(2)棉纤维改性：于23℃下用浓度为14wt％的氢氧化钠水溶液将细度为0.2dtex的棉纤维浸泡4min，接着用水洗涤，随后于90℃下烘干18min，随后于氮气气氛下置于混合溶液中于50℃下接枝反应3h，然后用水洗涤，再于90℃下干燥20min，得到改性棉纤维；
其中，氢氧化钠水溶液与棉纤维的质量比为18：1；
丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.5：1：苯乙烯与棉纤维的质量比为0.2：1。
实施例7
除以下条件外，以与实施例4相同的方式制备聚酯纤维包芯纱线：
(1)原料准备：将乙醇和水按照体积比3：1混合，得到乙醇/水混合溶剂，向乙醇/水混合溶剂中加入丙烯酸酯、苯乙烯和壬基酚聚氧乙烯醚NP-4，搅拌，随后加入硝酸铈铵，搅拌，得到丙烯酸乙酯的浓度为2wt％、硝酸铈铵的浓度为1.4wt％、壬基酚聚氧乙烯醚NP-4的浓度为0.8wt％的混合溶液；
(2)棉纤维改性：于23℃下用浓度为14wt％的氢氧化钠水溶液将细度为0.2dtex的棉纤维浸泡4min，接着用水洗涤，随后于90℃下烘干18min，随后于氮气气氛下置于混合溶液中于50℃下接枝反应3h，然后用水洗涤，再于90℃下干燥20min，得到改性棉纤维；
其中，氢氧化钠水溶液与棉纤维的质量比为18：1；
丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.5：1：苯乙烯与棉纤维的质量比为0.2：1。
对比例1
除以下条件外，以与实施例1相同的方式制备聚酯纤维包芯纱线：
(1)原料准备：将乙醇和水按照体积比3：1混合，得到乙醇/水混合溶剂，随后加入硝酸铈铵，搅拌，得到丙烯酸乙酯的浓度为2wt％、硝酸铈铵的浓度为1.4wt％的混合溶液；
(2)棉纤维改性：于23℃下用浓度为14wt％的氢氧化钠水溶液将细度为0.2dtex的棉纤维浸泡4min，接着用水洗涤，随后于90℃下烘干18min，随后于氮气气氛下置于混合溶液中于50℃下接枝反应3h，然后用水洗涤，再于90℃下干燥20min，得到改性棉纤维；
其中，氢氧化钠水溶液与棉纤维的质量比为18：1；
硝酸铈铵与棉纤维的质量比为0.35：1。
性能检测
按照《GB/T 3916-2013纺织品卷装纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定(GRE法)》中方法C，对实施例1-7及对比例1制得的包芯纱线进行断裂伸长率检测，试样长度为600mm，测试过程中隔距长度为500mm，动夹持器移动的恒定速度为500mm/10min；每个组别随机取20根纱线，以其平均值作为检测结果；结果如表1所示。
表1性能检测结果
| 来源 | 断裂伸长率/％ |
| 实施例1 | 19.2 |
| 实施例2 | 18.6 |
| 实施例3 | 18.3 |
| 实施例4 | 22.8 |
| 实施例5 | 21.7 |
| 实施例6 | 25.9 |
| 实施例7 | 24.6 |
| 对比例1 | 13.4 |
由表1可知，与对比例1相比，实施例1-7的包芯纱线的断裂伸长率得到了显著提高。
与对比例1相比，实施例1的包芯纱线的断裂伸长率提高了43％左右。
与实施例1相比，实施例4和实施例5的包芯纱线的断裂伸长率提高了分别提高了19％左右和13％左右。
与实施例4相比，实施例6和实施例7的包芯纱线的断裂伸长率分别提高了14％左右和8％左右。
综上，本发明能够显著改善包芯纱线的弹性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种聚酯纤维包芯纱线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)棉纤维改性：将丙烯酸乙酯和硝酸铈铵加入乙醇/水混合溶剂中得到混合溶液；将棉纤维置于润胀剂中浸泡后洗涤、烘干，随后隔绝氧条件下置于混合溶液中进行接枝反应，然后洗涤、干燥，得到改性棉纤维；
(2)包芯纱制备：以聚酯纤维为芯纱，以改性棉纤维为外包纤维，分别进行开清棉、梳棉和并条，得到聚酯纤维条和棉条，然后经涡流纺制得到所述聚酯纤维包芯纱线。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述润胀剂为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；
和/或，步骤(1)中，所述浸泡的温度为20-25℃，浸泡的时间为3-5min；
和/或，步骤(1)中，所述润胀剂与棉纤维的质量比为15-20：1；
和/或，步骤(1)中，所述烘干的温度为80-100℃，烘干的时间为15-25min；
和/或，步骤(1)中，所述混合溶液中，丙烯酸乙酯的浓度为1wt％-3wt％；
和/或，步骤(1)中，所述丙烯酸乙酯与棉纤维的质量比为0.4-0.6：1；
和/或，步骤(1)中，所述混合溶液中，硝酸铈铵的浓度为1.2wt％-1.5wt％；
和/或，步骤(1)中，所述乙醇与水的体积比为1-3：1；
和/或，步骤(1)中，所述接枝反应的温度为45-60℃，接枝反应的时间为2-3.5h；
和/或，步骤(1)中，所述干燥的温度为80-100℃，干燥的时间为15-25min。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠水溶液的浓度为12wt％-16wt％；
或，所述氢氧化钾水溶液的浓度为15wt％-20wt％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中还添加有苯乙烯。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述苯乙烯与棉纤维的质量比为0.1-0.2：1。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中还添加有烷基酚聚氧乙烯醚。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烷基酚聚氧乙烯醚为辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚；
和/或，所述烷基酚聚氧乙烯醚的浓度为0.8wt％-1.5wt％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述聚酯纤维的细度为40D-150D；
和/或，步骤(2)所述聚酯纤维开清棉工序中，定量为360-380g/m，打手速度为500-600r/min，开棉机速度为500-600r/min，成卷机速度为640-700r/min，成卷罗拉速度为10-15r/min；
和/或，步骤(2)所述改性棉纤维开清棉工序中，定量为360-380g/m，打手速度为500-600r/min，开棉机速度为500-600r/min，成卷机速度为640-700r/min，成卷罗拉速度为10-15r/min；
和/或，步骤(2)所述聚酯纤维梳棉工序中，定量为16-20g/5m，锡林转速为270-300r/min，盖板速度为75-90mm/min，道夫速度为16-25r/min；
和/或，步骤(2)所述改性棉纤维梳棉工序中，定量为16-20g/5m，锡林转速为270-300r/min，盖板速度为75-90mm/min，道夫速度为16-25r/min；
和/或，步骤(2)所述聚酯纤维并条工序中，采用6-8根并合，两次并合；其中，头并定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，后区牵伸倍数为1-2倍，总牵伸倍数为5-7倍，出条速度为200-500m/min；二条定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，后区牵伸倍数为1-2倍，总牵伸倍数为5-7倍，出条速度为200-500m/min；
和/或，步骤(2)所述改性棉纤维并条工序中，采用6-8根并合，两次并合；其中，头并定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，后区牵伸倍数为1-2倍，总牵伸倍数为5-7倍，出条速度为200-500m/min；二条定量为16-18g/5m，并合根数为6-8根，后区牵伸倍数为1-2倍，总牵伸倍数为5-7倍，出条速度为200-500m/min。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，聚酯纤维条与棉条的质量比为50-60：50-40；
和/或，步骤(2)中，所述涡流纺制的纺纱速度为300-380m/min，后区牵伸倍数为2.5-4倍，主牵伸倍数为30-35倍，总牵伸倍数为230-260倍，喂入比为0.92-0.99，纺纱张力为110-120mN，纺锭直径为1.2-1.4mm，纺锭与前罗拉之间的距离为18-24mm，喷嘴与前罗拉之间的距离为18-21mm，喷嘴气压为0.4-0.7MPa，芯纱支数为35-42S，成纱支数为18-21S，卷取比为0.95-1。
10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的聚酯纤维包芯纱线。
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