基本信息
- 项目名称：
- 新型棉中空纱的加工制造
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 棉型中空纱是一种带有中空结构的纯棉纱线，因其特殊结构，使其具有轻而蓬松、保暖性、吸湿性、柔软性好等优点，使纱线及其织品具有了优良的服用性能。该产品适用于针织内衣、高档毛巾、袜子、手套等应用领域，具有广阔的市场前景。
- 详细介绍：
- 本课题对环锭细纱机进行改造，芯纱采用两种不同水溶温度的水溶性维纶，外包棉纤维，纺制出形成中空纱所需要的包覆效果良好的水溶性维纶包芯纱。然后对包芯纱进行退维处理，在水溶性维纶溶解过程中，观察了纱线纵向截面状态的变化情况，对纱线的退维程度和纱线的强力的变化进行了分析和比较，详细的了解了包芯纱中水溶性维纶纤维的溶解过程，得出了合理的退维工艺。本课题加工研制的棉型中空纱，具有很高的附加值，对现实生产具有很强的应用价值。
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 新型棉中空纱是利用包覆空心纱的原理制成的，包覆空心纱是用长绒棉包覆水溶性芯纱形成的复合纱线，这种水溶性芯纱用PVA树脂做成，具有良好的水溶性。一般用水溶温度为90℃的水溶性维纶，纺成水溶纱做空心纱芯纱，长绒棉包覆在其表面，用空心纱织成织物后，在90℃以上热水中将复合纱的芯纱(水溶性纱)全部溶解掉，即形成空心纱。1．水溶性维纶的选择，主要考虑水溶温度、水浴比等，从节约能源、简化设备、降低成本角度考虑，选用水溶温度为60-80℃的水溶性维纶； 2．水溶性维纶的用量，水溶性维纶的用量不仅影响到成品纱的线密度，同时还会影响到纱的结构、强度、伸长等物理性能以及织物的手感风格等多项指标。通过实验，测试不同百分比含量维纶的纱，当水溶性维纶含量超过20％时，纱的强力大大下降，故综合考虑后选用20％这一比例； 3．芯纱和包芯纱的捻系数，对退维效果有影响，为了使退维时有足够的加捻应力释放，以确保水溶性维纶溶化后，能产生纱的空心化效果，另外，为保证退维后，纱能处于低捻状态，能尽可能地提高纱中的空隙即中空度，具有较好的弹性和柔软性，以及考虑纱的最终强力，实验表明，捻系数选取在300-350，能较好地满足要求； 4．空心纱的退维工艺设计，主要参数包括水溶温度、水浴比、保温时间，其工艺的优劣直接影响纱线的性能以及最终面料的效果和风格水浴比的确定主要考虑退维率和纱的强力，实验表明，退维浴比一般控制在1：20—1：30范围内为宜，退维的保温时间一般控制在30一40min，退维温度比水溶温度高15℃右。
科学性、先进性
- 棉空芯纱是一种新型纱，具有良好的柔软性能、保暖性能和优异的吸湿速干性能，并且轻而膨松，深受消费者的欢迎。本产品采用棉纤维做皮层，国产水溶性PVA短纤纱做芯纱，在环锭纺纱机上纺制包芯纱，经优化的退维工艺去除水溶性PVA短纤芯纱，得到棉空芯纱织物。这样，可以利用原来已有设备进行新产品开发，增加了产品附加值，提高了企业竞争力。另外，采用国产水溶性PVA短纤维纱做芯纱，可以节约外汇、降低产品成本，增加社会效益和经济效益
获奖情况及鉴定结果
- 2010年12月参加大连工业大学大学生科研和科技创新活动
作品所处阶段
- 已完成实验分析
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 产品实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该产品开发用低价原料生产高档优质的产品，大大降低了生产成本，而且在很大程度上提高了产品的附加值，可为企业创造可观的经济效益。而且，产品比一般织物手感更加柔软，更加轻盈，保暖性也远远高于一般织物，很好地满足了消费者生理和心理的需求，可用这种新型棉中空纱来取代普通的棉纱生产棉内衣产品，特别是婴幼儿的内衣产品具有很好的市场前景和很可观的经济效益，另外，该中空棉纱首先向毛巾、针织品领域产品开发，对水洗劳动布(牛仔布)织物也进行了实质性开发。此外，对海外市场与国内同时都取得了积极开拓，尤其是面向出口主体的欧洲，销售形势较好
同类课题研究水平概述
- 棉空芯纱线是一种新型的纺织产品, 日本是该类产品的最初研制者,他们在摩擦纺纱机上首先纺成以棉纤维做皮层、水溶性PVA长丝做芯纱的包芯纱，经退维工艺去除水溶性PVA 长丝芯纱，即可得到棉空芯纱。棉空芯纱的研究在国内刚刚开始，此方面的报导很少。棉空芯纱线的特点主要表现在以下几方面: ①棉纤维本身就柔软，纺制成空芯纱后，由于纱线的结构比传统的纯棉纱更为松散，所以纱线及其织物的柔软性能更好；②棉纤维本身就具有很好的保暖性，空芯棉纱由于纱线的中心存在着大量的空气，使热量的传递变慢，保暖性能相应得到了提高； ③传统棉纱的缺点之一就是重量大，而空芯纱由于中心容纳有大量的空气，与传统的棉纱相比，单位长度的重量可以减轻，从而使织物变的轻而蓬松；④因为空芯纱纤维之间间隙大，容水能力强，所以其吸湿性能较好，吸湿速度较快，吸湿量当然也增大，又因为水分是保持在纤维的间隙间，而不是保持在纤维的大分子间，所以在脱水过程中更容易脱干与蒸发，其干燥所需的时间可以缩短。棉空芯纱线可以用于生产高档针织内衣、运动衣和高档毛巾类织物以及老人、儿童和病人的贴身内衣等，并且可以提高产品的附加值，增加经济效益。目前，日本制作中空纱线采用摩擦纺纱，并且芯纱多为水溶性维纶长丝。根据我国的实际生产技术水平，为了节约外汇，本产品研制的棉纤维空芯纱是将国产水溶性维纶短纤维作芯纱，外包覆棉纤维在传统的细纱机纺制成包芯纱，而后退维(溶去芯纱) ，得到棉空芯纱线。空芯纱线的各项性能与退维时间有着相当密切的关系。但关于其性能的研究较少，也未见相关的文献资料报道。本产品主要通对水溶性维纶的用量、芯纱和包芯纱的捻系数、空心纱的退维工艺参数水溶温度、水浴比、保温时间设计的控制，以期得到性能最佳的纱线。
