[发明专利]一种预氧丝包芯纱的生产工艺

说明书

本申请涉及纺织领域，具体公开一种预氧丝包芯纱的生产工艺，包括以下工艺步骤：S1：将聚丙烯腈与乳酪蛋白混合，得复合纺丝原料；S2：使用复合纺丝原料进行纺丝，得初生纤维；S3：将硼酸锌和十二醇聚氧乙烯醚混合，再往混合液中添加氧化锌晶须，得处理液；十二醇聚氧乙烯醚、硼酸锌和氧化锌晶须的用量比为10:（1.5‑2）:（1‑1.5）；S4：加热处理液，通过二浸二轧法将处理液浸轧到初生纤维上，烘干后再进行预氧化处理，得预氧丝；S5：以预氧丝为包芯，将预氧丝进行加捻后，再与涤纶短纤进行并线倍捻，绕卷后得成品包芯纱。本申请制得的预氧丝包芯纱具有更高的纤维强度。

技术领域

本申请涉及纺织的技术领域，尤其是涉及一种预氧丝包芯纱的生产工艺。

背景技术

预氧丝又称聚丙烯腈预氧化纤维，是聚丙烯腈纤维在一定温度下经空气氧化形成部分环化结构的黑色纤维。预氧丝具有优良的阻燃耐热性能，极限氧指数＞50％，燃烧中纤维不融、不软化收缩、无熔滴，属准不然产品，在防火、阻燃等领域具有广泛的应用。

但是预氧丝的纤维强度低，纤维成脆性，难以应用到纺织品中，限制了预氧丝的应用范围。

发明内容

为了提高预氧丝的纤维强度，本申请提供一种预氧丝包芯纱的生产工艺。

本申请提供一种预氧丝包芯纱的生产工艺，包括以下工艺步骤：

S1：将聚丙烯腈与乳酪蛋白混合，得复合纺丝原料；

S2：使用复合纺丝原料进行纺丝，得初生纤维；

S3：将硼酸锌和十二醇聚氧乙烯醚混合，再往混合液中添加氧化锌晶须，得处理液；十二醇聚氧乙烯醚、硼酸锌和氧化锌晶须的用量比为10:(1.5-2):(1-1.5)；

S4：加热处理液，通过二浸二轧法将处理液浸轧到初生纤维上，烘干后再进行预氧化处理，得预氧丝；

S5：以预氧丝为包芯，将预氧丝进行加捻后，再与涤纶短纤进行并线倍捻，绕卷后得成品包芯纱。

通过采用上述技术方案，使用聚丙烯腈和乳酪蛋白的混合物作为纺丝液制成的初生纤维，在后续的高温预氧化过程中，蛋白质会产生部分变性，产生变性的蛋白质就会渗透到碳化的聚丙烯腈之间，提高聚丙烯腈的韧性，减少碳化后的脆性，从而提高预氧丝的强度。进一步的，步骤S3中在预氧化之前还对初生纤维进行预处理，将在十二醇聚氧乙烯醚的分散和渗透作用下，将硼酸锌和氧化锌晶须裹挟浸轧到初生纤维上，由于硼酸锌在高温下会产生热裂解，从而在纤维表面形成玻璃体外层，从而减少纤维碳化后的脆性。而氧化锌晶须则跟随硼酸锌附着于纤维表面，在形成玻璃体外层后，氧化锌晶须得到固定，从而提高了纤维的整体强度。

并且，将改性后制得的预氧丝与涤纶短纤制成包芯纱，在涤纶短纤的作用下，就可进一步提高整体的纤维强度。

优选的，步骤S1中聚丙烯腈与乳酪蛋白的用量比为10:(1.5-2)。

通过采用上述技术方案，聚丙烯腈与乳酪蛋白以上述的比例进行混合，可使制得的预氧丝具有更好的韧性和强度。

优选的，所述氧化锌晶须为四针状氧化锌晶须。

通过采用上述技术方案，由于四针状氧化锌晶须具有四根晶须，且微观结构为正四面体，具有均匀的空间立体结构，能更好地分散于体系中。相比于纤维状氧化锌晶须，四针状氧化锌晶须具有更好的耐磨和增强效果。并且四针状氧化锌晶须还可提高初生纤维表面的粗糙度，从而提高后续制成包芯纱后，预氧丝与涤纶纤维之间的结合强度。

优选的，步骤S4中，通过二浸二轧法浸轧时，处理液的加热温度为120-125℃，车速为13-18m/min。

通过采用上述技术方案，在上述的工艺参数下，可使初生纤维和处理液得到更好的结合，可使硼酸锌得到更好的渗透，并使氧化锌晶须得到更好的包覆和结合。