有机硅氮阻燃粘胶短纤维和阻燃腈纶的混纺技术领域
本发明涉及不同性能之纤维的混纺及所得产品的相关应用。
背景技术
无论合成纤维、粘胶纤维或是天然棉纤维均易燃烧着火而引起火
灾。在粘胶纤维中加入阻燃剂所生产的阻燃纤维虽然可以起到一定的
阻燃作用，但市场上常见的阻燃纤维本身强度往往不足，在耐磨及抗
变形等应用场合均无法令人满意。
发明内容
本发明的目的是提供一种混纺阻燃产品，其在提供阻燃的同时还
至少能够兼顾织物的耐久性。
根据本发明的第一方面，提供了一种阻燃短纤纱，其由有机硅氮
阻燃粘胶短纤维和阻燃腈纶混纺制成，其中有机硅氮阻燃粘胶短纤维
含有纤维素和硅氮阻燃剂。
阻燃腈纶已为人们所熟知，是合成纤维四大品种之一，其蓬松、
卷曲、柔软等性能与羊毛相似,具有类似羊毛的手感和保暖性，但强
度和耐磨性能均优于羊毛。此外,腈纶织物易洗易干,护理简单,具有
耐光性、耐腐蚀等特性。
在本发明的具体实施例中，有机硅氮阻燃粘胶短纤维与阻燃腈纶
重量比例可以在15：85至65:35之间。
令人惊奇的是，发明人发现如果将本发明的有机硅氮阻燃粘胶短
纤维与阻燃腈纶(纤维)进行混纺后所得短纤维用于制造相应织物例
如防护服等，则所得混纺织物不但在阻燃性能上均超过任一种单纺织
物，而且在耐腐蚀和耐光性等性能上也基本接近阻燃腈纶。这可能是
两种纤维在混纺以及织造过程中受温度、压力和/或化学影响而导致
某些组分相互渗入或发生改变有关。
根据本发明的第二方面，提供了关于第一方面的阻燃短纤纱的制
备方法。该方法包括：
提供阻燃粘胶短纤维，其包含步骤：
将纤维素制成纺丝粘胶原液；
将硅氮阻燃剂配制成阻燃液；
将阻燃液与纺丝粘胶原液混合后立即进行纺丝；
将纺丝纤维切割成预定长度的短纤维；
采用阳离子交联剂对短纤维进行固化脱硫处理以得到阻燃
性能稳定的阻燃粘胶短纤维；
提供阻燃腈纶；以及
将阻燃粘胶短纤维和阻燃腈纶(纤维)按照预定比例进行混纺以
获得阻燃短纤纱。
在本发明的具体实施例中，混纺包括开清棉步骤、梳棉步骤、并
条步骤、粗纱步骤以及细纱步骤。各步骤相应工艺参数如下。
在开清棉步骤中：综合打手速度均为750r/min，棉卷罗拉速
度均为11r/min，棉卷的干定量为380g/m，长度30.6m。
在梳棉步骤中：锡林速度300r/min，道夫速度为28r/min，刺
辊速度为700r/min；除尘刀高出机框水平面6mm，安装角度为95°；
除尘刀与刺辊隔距为0.36mm，刺辊与给棉板间隔距为0.38mm，锡林
与盖板间采用四点隔距分别为0.28mm、0.25mm、0.25mm、0.28mm；
生条干定量为16.78g/5m，生条短绒率(≤20mm)为4.20％。
在并条步骤中：多次并条、紧隔距重加压及5-6m/min的出条速
度。
在粗纱步骤中：干定量3.35g/5m，罗拉中心距42mm×55mm×
67mm，后区牵伸1.16倍，前罗拉速度为195r/min，捻系数68。
在细纱步骤中：罗拉中心距43×58，后区牵伸1.165倍，捻系
数335，前罗拉速度205r/min。
根据本发明的方法制备的短纤维规格可以在1.0D-6.0D(表示单
位长度之重量)的宽范围之内。
根据本发明的第三方面，提供了一种织物的织造方法，包括：
提供如本发明第二方面所述方法制备的阻燃短纤纱；以及
对阻燃短纤纱进行以下处理：
高温真空蒸纱处理，其中真空度为-0.08MPa、温度为
95-115℃、处理时间为2小时左右；
整经处理：整经压力为0.4MPa、整经车速为400m/min；
浆纱处理：浆液以重量份计包括50份低粘度磷酸酯淀粉、
12.5份PVA–1799和6份丙烯酸类浆料(P–T)，其中浆液含固量
5％，开箱粘度11s，浆锅粘度5s；
穿综处理：穿综方式为{(1、5)、(3、2)、(6、4)}×12、(9、
5、11)、(12、9、5)、(11、12、9)、(5、11、12)、{(1、7)、(3、
2)、(8、4)}×16、{(1、5)、(3、2)、(6、4)}×4。
在一个优选实施例中，本发明还对纱线进行了精心选择与设计：
经纬纱可以采用JC9.7tex(捻度1950捻/m)强捻纱，并按2S∶2Z
进行排列。这种选择设计使印染整理后面料手感舒爽，有隐约的绉缩
纹效果。
总之，本发明至少具有以下优点：
根据本发明所制成的织物和服装面料不但保持了粘胶纤维本来
的穿着舒适之独特性能，并且阻燃性更高、燃烧低烟雾、安全环保，
而且兼具极佳的耐腐蚀和耐光性(耐日晒性)。
具体实施方式
如无特别说明，本发明中所使用术语均为纺织领域中常用术语。
本发明的阻燃短纤纱由有机硅氮阻燃粘胶短纤维和阻燃腈纶混
纺制成。本发明的有机硅氮阻燃粘胶短纤维含有纤维素和硅氮阻燃
剂。有机硅氮阻燃粘胶短纤维可以含有70-80％(重量)纤维素和
20-30％(重量)硅氮阻燃剂；或还可进一步含有1.5-2.5％(重量)
的阳离子交联剂。阳离子交联剂的离子形式可以为Ti4+、RN3+、Al3+。
在本发明的优选实施例中，有机硅氮阻燃粘胶短纤维所含的纤维素的
聚合度可以为650～750。本发明的有机硅氮阻燃粘胶短纤维长度可
以为38-120mm。
本发明中使用的硅氮阻燃剂可以是二氧化硅杂氮化合物。例如，
可以采用有机硅烷水解分散液，其化学式为[Me2O·nSiO2]+[--CONH]，
其中Me代表金属离子，SiO2含量为9.23-53％；酰胺[--CONH]含量为
4.3-27％。关于硅氮阻燃剂，还可以参见申请人之前的专利申请
CN104032401A以及CN103789858A，在此分别以参见方式引入这两个
申请的全部内容。在本发明的一个优选实施例中，硅氮阻燃剂采用北
京赛欧兰阻燃纤维有限公司生产并销售的801#硅氮阻燃剂。
混纺时，有机硅氮阻燃粘胶短纤维与阻燃腈纶重量比例可以根据
需要在15：85至65:35之间进行选择。
以下为本发明的阻燃短纤纱的制造工艺流程：
FA002型抓棉机→SFA035C型混开棉机→FA56B型梳针打手开棉机→
SFA161型振动棉箱给棉机→A076E型单打手成卷机→FA231型梳棉机
→FA311F型并条机→FA311F型并条机→FA311F型并条机→FA423A
型粗纱机→FA506型细纱机→GA013型络筒机→成包
各相应工序/步骤具体工艺参数如下：
开清棉工序
综合打手速度均为750r/min，棉卷罗拉速度均为11r/min，
棉卷的干定量为380g/m，长度30.6m
梳棉工序
锡林速度300r/min，道夫速度为28r/min，刺辊速度为700r
/min；除尘刀高出机框水平面6mm，安装角度为95°；除尘刀与刺
辊隔距为0.36mm，刺辊与给棉板间隔距为0.38mm，锡林与盖板间采
用四点隔距分别为0.28mm、0.25mm、0.25mm、0.28mm.生条干定量
为16.78g/5m，生条短绒率(≤20mm)为4.20％。
并条工序
为保证正确良好的熟条及混合质量，采用多次并条的工艺配置，
紧隔距重加压及5-6m/min的较小出条速度。
粗纱工序
干定量3.35g/5m，罗拉中心距42mm×55mm×67mm，后区牵伸1.16
倍，前罗拉速度为195r/min，捻系数68。
细纱工序
罗拉中心距43×58，后区牵伸1.165倍，捻系数335，前罗拉速度
205r/min。
本发明的织物织造工艺流程为：
蒸纱(定形)→整经→浆纱→穿筘→织造→检验→分等→修织→成品。
本发明还可进一步包括染整工艺流程：
烧毛→溢流练漂→丝光→溢流染色→松式烘干→柔软→预缩。
本发明的织物织造各具体工序/步骤如下：
纱线准备
仔细检修设备，保证锭子运转灵活，各张力均匀，严格把关操作，避
免人为捻缩；
蒸纱
抽真空→预热→加湿→保温(恒温)→真空降温→结束。其中抽真空
8min，达到指定真空度－0.08MPa，温度95～115℃，高温高压蒸
纱120min。
整经
使用D型金策整经机，采取中张力，中伸长的工艺路线，使片纱张力
均匀的前提下，减少对纱线定形的破坏，为减少后期回缩做部分准备。
织物总经5632根，配轴为Z捻：704×4，S捻：704×4，共8个配
轴。用可调式整经架，角度保持在45°，使整片经纱张力保持一致。
整经压力0.4MPa，整经车速400m/min。
浆纱
浆液配方：低粘度磷酸酯淀粉50kg，PVA–179912.5kg，丙烯酸类
浆料(P–T)6kg，浆液含固量5％，开箱粘度11s，浆锅粘度5s。
浆纱上机
采用七单元传动GA308型浆纱机进行上浆，浆纱采用双浆槽双浸双
压不分层压浆工艺，控制浸浆深度在20cm，适当加大退绕张力，保
证车速不要过快，并采用亲水性纤维。
穿综
采用78号钢筘，地纱每筘2入，经纱一循环204根，采用12片综织
造，穿综方式为{(1、5)、(3、2)、(6、4)}×12、(9、5、11)、(12、
9、5)、(11、12、9)、(5、11、12)、{(1、7)、(3、2)、(8、4)}
×16、{(1、5)、(3、2)、(6、4)}×4，经停片6列顺穿。
织造
采用Picanol(必佳乐)多臂喷气织机织造。
印染
采用烧碱双氧水同浴工艺——直滚布夹联合丝光机——溢流染色—
—机械柔软整理——预缩的整理工艺
实施例1：硅氮阻燃粘胶纤维与阻燃腈纶35:65混纺阻燃面料
采用2Dx51mm硅-氮系阻燃粘胶纤维与阻燃腈纶进行混纺，
采用说明书中的生产方法，做成10支纱，斜纹布，克重200g的
阻燃面料。可在阻燃腈纶耐腐蚀及耐光的性能的基础之上，增强
了其阻燃性，可以作为特种防火、部队作训服面料等使用。
实施例2：硅氮阻燃粘胶纤维与阻燃腈纶65:35混纺阻燃面料
采用2Dx38mm硅-氮系阻燃粘胶纤维与阻燃腈纶进行混纺，采
用说明书中的生产方法，做成20支纱，斜纹布，克重150g的阻燃面
料。可使面料同时满足高阻燃性能、耐腐蚀及耐光性，穿着比较舒适
的要求，可以作为需要阻燃防火要求并且可贴身穿着需要的服装面料
使用。
本领域技术人员可以理解，上述实施例中先后列出的各个方法步
骤只是为了起到说明本发明的目的而非用以对其进行限制。因此这些
步骤并无必然先后次序，也并非不可或缺。本发明仅由各个权利要求
所具体限定。