一種不銹鋼包覆紗及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包覆紗及其加工方法，尤其涉及一種不銹鋼包覆紗及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼纖維是以304、304L或316、316L等鋼號的不銹鋼線材為原料，采用單絲拉拔法、集束拉拔法等方法加工而成的微米級的細(xì)絲。由于特殊的材質(zhì)和尺度，不銹鋼纖維具有防電磁波、防靜電、導(dǎo)電、耐高溫、耐切割、耐磨擦、可過濾、吸隔音等八大功能，可廣泛用于制作防靜電工作服(電子元件生產(chǎn)、加油站靜電危害場所)、防靜電過濾布(過濾帶電粉塵)、防雷達(dá)偵察遮障布(坦克、大炮偽裝)、防電磁波輻射服(人身防護(hù))、屏蔽用貼墻布(防止外來信號干擾及偵察)、假雷達(dá)靶子(迷惑目標(biāo))、除電布(消除器皿或材料帶電)、高壓帶電作業(yè)服(不停電檢修輸電線路)及高溫氣體/酸堿性液體/污水處理過濾氈等服用、裝飾用和產(chǎn)業(yè)用紡織品。
[0003]由于不銹鋼纖維材料彎曲彈性差，與金屬機(jī)件摩擦力大，直徑較小時(shí)強(qiáng)力低，除了少量產(chǎn)品外，一般并不能直接用于纖維制品的加工，必須借助于再加工技術(shù)，制成具有后續(xù)加工所需機(jī)械物理性能的材料。
[0004]不銹鋼纖維的再加工技術(shù)目前主要有混紡、包芯、交捻及空心錠包纏(又稱機(jī)械包纏)等技術(shù)。
[0005]混紡技術(shù)是先采用牽切、切斷等技術(shù)將不銹鋼長絲制成短纖維，再與其它纖維混合紡制成紗線，混和的方法可以采用散纖維混和(梳棉機(jī)混和)，也可采用條子混和(并條機(jī)混和)。由于不銹鋼短纖維抱合力差，無論采用何種混和方法，加工難度都很大，成紗強(qiáng)力和條干差，后續(xù)加工困難；同時(shí)不銹鋼纖維的混紡比也不能過大，一般不超過20%，否則成紗困難，生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。由于混紡比(含量)的限制，以及在紗線中不銹鋼纖維是不連續(xù)的短纖維狀態(tài)，混紡技術(shù)制成的不銹鋼紗線材料的功能化用途受到了一定限制，只能用于抗靜電、防偵察類用途，同時(shí)制品機(jī)械物理性能較差，堅(jiān)牢度不理想。而且，如果不銹鋼纖維直徑較大，不銹鋼短纖維混紡產(chǎn)品在貼身穿著時(shí)，還會有刺癢感問題。從可加工性、制品的功能性保障需要、后續(xù)加工需要、制品機(jī)械物理性能要求及制品舒適性需要等方面綜合考慮，不銹鋼纖維以短纖維形式進(jìn)行再加工制取紗線材料，是不可取的。
[0006]包芯技術(shù)即以不銹鋼長絲為芯絲，利用環(huán)錠包芯技術(shù)、噴氣包芯技術(shù)等包芯紗生產(chǎn)技術(shù)，通過外包短纖維紗條對芯絲的加捻包覆，紡制包芯紗。由于不銹鋼紗芯表面光滑，采用包芯技術(shù)制得的具有“芯-鞘”結(jié)構(gòu)的不銹鋼包芯紗具有如下質(zhì)量缺陷:
[0007]①芯紗直徑受限制。包芯紗需要較大的芯/鞘比才能實(shí)現(xiàn)芯絲的包覆，不“露芯”，因此芯紗直徑不能太大，一般不超過ΙΟμπι，否則包覆困難，露芯嚴(yán)重。
[0008]②較細(xì)的不銹鋼芯絲容易斷頭，造成“缺芯紗”現(xiàn)象，且不容易察覺。
[0009]③不銹鋼芯紗隨外包纏纖維一起加捻，受到一定扭轉(zhuǎn)作用，對不銹鋼芯絲機(jī)械物理性能損傷嚴(yán)重。
[0010]④在受到摩擦作用(尤其是軸向摩擦)時(shí)，不銹鋼包芯紗極易發(fā)生“芯鞘滑移”，造成紗線剝皮，結(jié)構(gòu)破壞，這也是不銹鋼包芯紗最大的缺陷。由于在后續(xù)加工中紗線受到的軸向摩擦作用較多，造成了后續(xù)加工的困難。
[0011]交捻技術(shù)是不銹鋼絲和其它紗線并合后，在倍捻機(jī)上加捻形成的交捻紗線。不銹鋼長絲部分外露。由于加捻作用，也會產(chǎn)生類似包芯紗的不銹鋼絲因加捻扭轉(zhuǎn)造成機(jī)械物理性能損傷問題，而且由于不銹鋼纖維部分外露，在后續(xù)加工中與金屬機(jī)件摩擦，當(dāng)不銹鋼絲細(xì)度較小時(shí)，會發(fā)生斷絲。
[0012]采用空心錠包纏技術(shù)，通過外包纏紗(絲)對不銹鋼絲的兩次“X向”交叉纏繞，實(shí)現(xiàn)對不銹鋼芯絲的纏繞包覆。由于包纏紗以螺旋線纏繞在不銹鋼芯絲上，外包纏紗與不銹鋼芯絲相互滑移得到了一定程度改善，在包纏捻度不是很大時(shí)紗線結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。但該技術(shù)也存在下述不足:
[0013]①紗線為外包纏紗對不銹鋼絲的纏繞包覆，盡管采用交叉纏繞的雙包包纏，由于包纏捻度不可能太大，否則會造成紗線結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易于扭結(jié)成小辮子，這就造成包覆效果不理想，有露芯現(xiàn)象發(fā)生。一般外包纏紗的直徑只有0.1?0.2mm左右(外包纏紗直徑相對太大時(shí)，包纏氣圈離心力大，與不銹鋼芯絲只能形成交捻，而不能形成外包纏紗隨不銹鋼芯絲的包纏)，即使兩次包纏的捻度都較大，如達(dá)到1000捻/m，對應(yīng)1mm長芯絲上只有一個(gè)包纏捻回，1mm長不銹鋼絲芯絲上被兩根包纏紗覆蓋的區(qū)域長度也不會超過0.4mm，即使考慮到外包纏紗在包纏張力作用下壓扁變形，仍不能將不銹鋼芯絲完全覆蓋，還是會有部分露芯現(xiàn)象。
[0014]②外包纏紗對不銹鋼芯絲的纏繞，雖然比短纖須條對不銹鋼芯絲包覆的芯鞘滑移困難，但由于不銹鋼與紗線接觸面較小，摩擦力仍不足以較好解決相互軸向滑移問題，在后續(xù)加工中仍有芯鞘滑移現(xiàn)象。
[0015]③當(dāng)不銹鋼包纏紗收到軸向拉伸作用時(shí)，不銹鋼絲與外包纏紗一起伸長，外力去除后，由于不銹鋼絲因拉伸而產(chǎn)生的塑性變形大于作為外包纏紗的常規(guī)纖維紗線，拉伸產(chǎn)生的伸長不能全部回復(fù)，此時(shí)不銹鋼絲會從外包纏紗纏繞螺旋線間隙處“拱起”，形成紗線的起拱外觀，雖不致造成不銹鋼絲突出紗線表面，但也會影響后續(xù)加工及布面質(zhì)量。這一問題在包芯、交捻等以不銹鋼長絲加工復(fù)合紗的技術(shù)中也會出現(xiàn)。
[0016]利用不銹鋼纖維開發(fā)特種功能材料，可根據(jù)其最終用途選擇不同的再加工技術(shù)，解決其可加工性問題。然而，如前所述，現(xiàn)有再加工技術(shù)均存在一定的問題，制約了不銹鋼纖維材料的產(chǎn)業(yè)用材料的開發(fā)。
[0017]從不銹鋼纖維后續(xù)加工需要出發(fā)，必須解決的問題有以下幾個(gè)方面:
[0018]①不銹鋼纖維的包覆問題。有些制品要求不銹鋼纖維不要暴露在表面上，以免影響產(chǎn)品的外觀(不銹鋼纖維本身有色澤，且不可染)；從后續(xù)加工的角度出發(fā)，也不希望不銹鋼纖維長絲較多地暴露在紗線材料表面，以免發(fā)生摩擦斷裂可能對功能性的影響(如防電磁輻射功能)。
[0019]②不銹鋼纖維的性能退化問題。較大的加捻捻度會造成不銹鋼長絲的軸向扭轉(zhuǎn)，損傷不銹鋼纖維的性能。
[0020]③不銹鋼長絲與包覆組分的相對滑移問題。由于不銹鋼纖維表面光滑，在受到摩擦作用時(shí)，容易與包覆組分發(fā)生滑移，破壞紗線結(jié)構(gòu)。
[0021]④紗線受到較大拉伸外力時(shí)的起拱問題。由于不銹鋼芯絲受到拉伸外力而產(chǎn)生的伸長中塑性變形比例大于一般普通紗線(長絲紗或短線紗)，外力去除后會因變形不能完全回復(fù)而造成紗線起拱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不銹鋼包覆紗及其加工方法，能夠綜合解決現(xiàn)有技術(shù)中不銹鋼功能紗線的包覆不嚴(yán)而露芯、不銹鋼纖維因加捻扭轉(zhuǎn)而造成的性能退化、不銹鋼芯絲與包覆組份芯鞘滑移以及紗線受到拉伸作用時(shí)的起拱等問題。
[0023]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種不銹鋼包覆紗，包括不銹鋼絲，其中，所述不銹鋼絲和襯芯紗并合在一起形成雙芯紗，所述襯芯紗的直徑大于所述不銹鋼絲的直徑，所述雙芯紗外設(shè)有外包纏紗，所述外包纏紗包括第一外包纏紗和第二外包纏紗，所述第一外包纏紗和第二外包纏紗纏繞在雙芯紗外并包覆住雙芯紗，所述第一外包纏紗和第二外包纏紗的纏繞方向相反。
[0024]上述的不銹鋼包覆紗，其中，所述襯芯紗為無捻長絲紗、低捻長絲紗或短纖紗。
[0025]上述的不銹鋼包覆紗，其中，所述襯芯紗為低捻長絲紗，所述第一外包纏紗的纏繞方向和低捻長絲紗的捻向相反。
[0026]上述的不銹鋼包覆紗，其中，所述不銹鋼絲的直徑為30?40um，所述襯芯紗為無捻長絲紗或低捻長絲紗，所述襯芯紗直徑至少為