[發(fā)明專利]對碳纖維對稱保護的三軸系復(fù)合紡紗工藝與用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110242064.9
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102358970A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于偉東;蔡光明;柯貴珍;石先軍;吳濟宏
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學(xué)
• 主分類號: D02G3/04
• 分類號: D02G3/04;D02G3/36
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對碳纖維對稱保護的三軸系復(fù)合紡紗工藝與用途，屬高性能纖維復(fù)合紡 紗技術(shù)。

背景技術(shù)

碳長絲由于具有極好的力學(xué)性能在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用，但脆性的碳長絲，以及 相類似的其他纖維，如玻璃纖維長絲、碳纖維長絲、玄武巖長絲、芳綸長絲，在加工和使用 中易于彎折、脆斷、或原纖化劈裂，使用和加工均受到限制。因此需要采取有效的保護措施 來保護這些纖維順利通過加工和方便使用。

目前有關(guān)這類高性能纖維的紡紗，多為短纖混紡。金永祿的發(fā)明專利(專利號： 01106890.60)苧麻芳綸混紡紗線及加工工藝是將苧麻纖維和芳綸纖維混紡成股線；閻均的發(fā) 明專利(專利號：200710041772.X)芳綸纖維混紡紗及其加工方法是包含芳綸纖維的混紡紗； 顧凌峰的發(fā)明專利(專利號：201010131593.7)芳綸纖維和碳纖維混紡紗線及其生產(chǎn)方法是 將芳綸纖維和碳纖維按1∶1的比例混合來紡制芳綸纖維和碳纖維混紡紗線。這些都是短纖維 混紡與本發(fā)明不同。

殷慶永的實用新型專利(專利號：CN200520044286.X)一種玻璃纖維長絲與腈氯綸短纖 維混紡紗細紗設(shè)備，采用該設(shè)備生產(chǎn)出的玻璃纖維長絲與腈氯綸短纖維混紡紗；殷慶永的發(fā) 明專利(專利號：CN200510028821.7)玻璃纖維長絲與腈氯綸短纖維混紡紗及其生產(chǎn)方法， 生產(chǎn)玻璃纖維長絲混紡紗線；郭正興、朱張峰、劉家彬的實用新型專利(申請?zhí)枺? 201020145096.8)碳纖維絲包覆鋼絲束密封拉索，提出了一種碳長絲包覆鋼絲束的方法；趙 黨鋒在棉紡織技術(shù)2010年第6期中討論了丙綸玄武巖包纏紗；崔寧在產(chǎn)業(yè)用紡織品2009年 第10期上也討論了丙綸/玄武巖包纏紗。這些專利和文獻都是二軸系的復(fù)合紡紗。與本發(fā)明 的高性能纖維的三軸系復(fù)合紡紗，在所用原理、機構(gòu)和材料上都與本發(fā)明不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種對碳纖維對稱保護的三軸系復(fù)合紡紗工藝與用途，該工藝可解 決無法保持高強不彎折地紡制脆性纖維的紗線的技術(shù)困難。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：對碳纖維對稱保護的三軸系復(fù)合紡紗工藝， 其特征是：是在普通環(huán)錠紡細紗機上增加一個用來控制碳長絲束喂入扁平化與張力的定位張 力輪和一對用來控制短纖須條對稱定位的集束器；采用兩束對稱喂入的短纖須條實施對一束 碳長絲束作加捻外包纏保護的復(fù)合紡紗；兩束短纖須條和一束碳長絲束成三軸系同步喂入， 形成碳長絲束張緊增強在內(nèi)、短纖須條柔軟包覆在外的復(fù)合紗。

該對碳纖維對稱保護的三軸系復(fù)合紡紗工藝的具體步驟為：

1)紡紗準(zhǔn)備：在普通環(huán)錠紡細紗機上增加一個用來控制碳長絲束喂入扁平化與張力的定 位張力輪4和用來控制短纖須條對稱定位的第一集束器6和第二集束器7；定位張力輪4、第 一集束器6和第二集束器7位于前羅拉8上的前羅拉鉗口9的輸入端的同一側(cè)，定位張力輪 4位于第一集束器6與第二集束器7之間；再選取裝有粗紗條的第一粗紗筒、裝有粗紗條的 第二粗紗筒和一卷裝有碳長絲束的長絲筒，掛于該環(huán)錠紡細紗機上；

2)紗條喂入：兩粗紗筒上的粗紗條從后羅拉喂入，經(jīng)牽伸形成第一束短纖須條2與第二 束短纖須條3；將經(jīng)過所述環(huán)錠紡細紗機牽伸后平行伸直的第一束短纖須條2經(jīng)第一集束器6 定位，以及將經(jīng)過所述環(huán)錠紡細紗機牽伸后平行伸直的第二束短纖須條3經(jīng)第二集束器7定 位后，對稱地喂入前羅拉鉗口9(第一束短纖須條2與第二束短纖須條3以5-20mm的間距對 稱地喂入前羅拉鉗口9，所述的對稱是以碳長絲束1為對稱軸線)；碳長絲束1經(jīng)定位張力輪 4的扁平化和定位直接喂入前羅拉鉗口9，形成三軸系同步喂入；

3)加捻成形：當(dāng)所述的碳長絲束1、第一束短纖須條2和第二束短纖須條3從前羅拉鉗 口9輸出時，碳長絲束1、第一束短纖須條2和第二束短纖須條3在加捻的作用下匯集于同 點，復(fù)合形成碳長絲束1在內(nèi)(起增強作用)，第一束短纖須條2和第二束短纖須條3(起保 護作用)包纏于碳長絲束1外的復(fù)合紗5。

步驟2)中所述的碳長絲束1為軸I，以1-50cN的張力喂入，優(yōu)選為5-30cN。所述碳長 絲束1的軸I長絲還可以是玄武巖長絲、玻璃長絲或芳綸長絲束等易彎折、伸長小的纖維中 的一種(碳長絲束等為脆性纖維)。