專利名稱：特別適用于制造人體支撐結(jié)構(gòu)的機(jī)織織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及機(jī)織織物結(jié)構(gòu)，更具體地，涉及適用于制造如座套、被褥等人體支撐結(jié)構(gòu)的具有良好的耐久性、強(qiáng)度、空間穩(wěn)定性和透氣性的機(jī)織織物。
很多最終用途希望最大限度地減小總體結(jié)構(gòu)的重量。例如，在制造如汽車、飛機(jī)等交通工具時(shí)，總體結(jié)構(gòu)的重量可影響如燃料效率、運(yùn)費(fèi)等變量。類似地，許多在家庭或辦公室中使用的人體支撐結(jié)構(gòu)(如椅子、沙發(fā)等)需要經(jīng)常移動(dòng)。在這種情況下，希望最小化上述結(jié)構(gòu)的重量以便于移動(dòng)。因此，在很多情況下，都希望最小化人體支撐結(jié)構(gòu)的重量。然而，保持其為具體最終提供合適的支撐及舒適性能也很重要。
很多傳統(tǒng)形式的人體支撐結(jié)構(gòu)的另一個(gè)缺點(diǎn)是很多用于制造這些結(jié)構(gòu)的材料在具體環(huán)境條件下，易使人體感覺到冷或熱。例如，在夏季時(shí)，皮革制造的汽車座位很容易令乘坐的人感覺到熱。另外，這些材料一般不透氣，從而阻礙了人體周圍的空氣流動(dòng)，結(jié)果造成乘坐者長時(shí)間坐在傳統(tǒng)材料組成的座位后，腿后部可能出汗和不舒適。
另外，組裝人體支撐結(jié)構(gòu)的難度和費(fèi)用通常與生產(chǎn)該結(jié)構(gòu)所需的組件數(shù)相關(guān)。為了減小組裝過程的復(fù)雜性，在很多情況下希望用最少數(shù)量的組件來制造人體支撐結(jié)構(gòu)。然而，組件數(shù)量的減少必須與達(dá)到特別的產(chǎn)品性能的需要保持平衡。
在很多最終用途中，用于制造人體支撐結(jié)構(gòu)的材料都會(huì)暴露于很多降解力。例如，汽車座位會(huì)暴露于寬范圍的溫度、壓力、橫向剪切力等因素。另外，這種支撐結(jié)構(gòu)通常還要長期暴露于從擋風(fēng)玻璃和車窗透進(jìn)來的日光的紫外線(UV)照射。紫外線照射易于降解很多材料，致使其不適合作為在長期暴露在紫外線照射環(huán)境下使用的表面材料。因此，隨著組件數(shù)的減少，組件的強(qiáng)度和耐久性就變得更加重要了。此外，生產(chǎn)商們通常還要考慮將如觸覺、手感和懸垂性等性能，以確保產(chǎn)品與具體的最終用途的性能之間保持適當(dāng)?shù)钠胶狻?br> McLarty，III等的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利5,533,789和5,596,888中公開了用于制造人體支撐結(jié)構(gòu)的材料的建議，該公開內(nèi)容在此引入作為參考。McLarty的5,533,789專利公開了一種含有部分襯緯經(jīng)紗針織織物的座套結(jié)構(gòu)。該織物的經(jīng)紗中含有一種彈性單絲紗線，構(gòu)成性能面；緯紗中含有彈性包纏的長絲紗線，作為美觀面；并用一種針織長絲將經(jīng)紗和緯紗接結(jié)在一起。
McLarty等的5,596,888專利描述了一種針織家具支撐結(jié)構(gòu)，其具有多向強(qiáng)度特征，并具有作為座套織物和床結(jié)構(gòu)支撐結(jié)構(gòu)足夠的強(qiáng)度和耐久性。該家具支撐結(jié)構(gòu)是一種四梳櫛結(jié)構(gòu)，其包含兩種彈力聚酯纖維紗線和兩種彈性長絲在一起，使得該織物具有至少17％的經(jīng)向和緯向的斷裂伸長率。雖然上述織物能夠?yàn)樵S多最終用途提供良好的物理性能，但我們發(fā)現(xiàn)，按照MaLarty 5,533,789和5,596,888專利制造出來的織物手感粗糙，不能滿足一些特別的最終用途的要求。
Gretzinger等的美國專利4,469,739描述了一種部分由彈性單絲紗線和部分非彈性紗線構(gòu)成的機(jī)織家具支撐材料。在其優(yōu)選實(shí)施例中，描述了在經(jīng)紗方向使用非彈性紗線。該專利描述了紗線可以在其交叉點(diǎn)熔融在起，或者可以通過選擇織造方式使得在該構(gòu)型下，紗線可以鎖定在長絲的適當(dāng)位置，從而避免使用粘合劑或使彈性體熔融。
如上所述，很多用于人體支撐結(jié)構(gòu)的織物會(huì)長期暴露于紫外線照射。例如，汽車座套結(jié)構(gòu)、室外用的椅子等會(huì)長期暴露于紫外線照射。很多情況下，紫外線的照射會(huì)降解組成織物的纖維，不利地限制了該結(jié)構(gòu)的使用壽命，或者致使某些織物不適合用于某些特定的最終用途。
Waldrop等的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利5,856,249描述了一種抗紫外線照射降解的織物的例子，該專利所公開的內(nèi)容引入本文作為參考。Waldrop等的專利描述了，在第一個(gè)方向運(yùn)行彈性合成紗線束，與充分垂直于的第一個(gè)方向的第二個(gè)方向上運(yùn)行的合成紗線束交織而制成的織物。其中，運(yùn)行在第一個(gè)方向上的彈性合成紗線構(gòu)成該紡織品織物總重的至少40％左右。運(yùn)行于第一個(gè)方向上的彈性紗線進(jìn)一步表征為斷裂伸長率不小于50％左右，而且在加速暴露于488千焦的紫外線照射后能保持其抗拉強(qiáng)度的至少80％左右。該專利描述的織物優(yōu)選為一種機(jī)織織物，特別是一種用巴拉西厄(barathea)織造結(jié)構(gòu)織造的產(chǎn)品。由于它具有抗紫外線照射引起的降解的性能，因而可以用于汽車座套產(chǎn)品的表面材料。
另外，申請日為1999年1月4日的，Waldrop等的共同轉(zhuǎn)讓的未決美國專利申請09/224,980描述了一種用于汽車內(nèi)部裝飾的表面織物。09/224,980申請公開的內(nèi)容引入本文作為參考。該織物由在第一個(gè)方向運(yùn)行彈性合成紗線束，與在充分垂直于第一個(gè)方向的第二個(gè)方向上運(yùn)行的合成紗線束交織而制成。其中，運(yùn)行在第一個(gè)方向上的彈性合成紗線構(gòu)成該覆蓋織物總重的不少于40％左右，運(yùn)行于第一個(gè)方向上的彈性合成紗線的斷裂伸長率不小于70％左右并且具有紫外線穩(wěn)定性。
本發(fā)明的織物在第一組和第二組相交紗線構(gòu)成的網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)中使用彈性合成紗線，來達(dá)到預(yù)期的性能。該織物優(yōu)選在一種紗羅織造機(jī)或其變體中織造，從而使至少一部分的經(jīng)紗可以鎖定在緯紗周圍。第一組和第二組紗線也在交點(diǎn)上輔助性地固定在一起。
在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，優(yōu)選彈性合成紗線存在于經(jīng)紗中，并且預(yù)期為皮/芯雙組分類紗線。外皮部分預(yù)期具有低于內(nèi)芯部分的熔點(diǎn)，使得外皮可以在織造之后熔融，從而使相應(yīng)的紗線在交點(diǎn)上鎖定在一起。另一組紗線可以包含或不包含彈性合成紗線，預(yù)期選擇能夠提供織物良好的手感和美觀的外表等物理特征的特別組合。
組成所述織物的紗線至少一部分預(yù)期具有抗紫外線性能，使織物在經(jīng)過225千焦的UV照射下加速暴露后，在彈性合成紗線方向測試時(shí)，保持至少50％左右，更優(yōu)選70％左右的原始斷裂強(qiáng)度，而在垂直于彈性合成紗線方向測試時(shí)，保持至少50％左右的原始斷裂強(qiáng)度。
該織物具有高強(qiáng)度的空間穩(wěn)定性，以及抗拆散性能。另外，該織物有預(yù)期的孔隙度，使織物的至少15％左右的特定面積為孔隙面積，更加優(yōu)選的至少具有30％左右的孔隙面積。尤其更優(yōu)選織物含有至少35％左右的孔隙面積，更優(yōu)選至少40％左右的孔隙面積。事實(shí)上，我們發(fā)現(xiàn)根據(jù)所本發(fā)明制造的織物可以含有至少45％左右的孔隙面積，同時(shí)保持足夠的強(qiáng)度和空間穩(wěn)定性，使之可以用于組成人體支撐結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)本發(fā)明，利用具抗紫外線照射性能的紗線制造的產(chǎn)品，特別適用于制造長期暴露于UV照射的人體支撐結(jié)構(gòu)，如汽車座套。發(fā)明的詳細(xì)描述在下面本發(fā)明的詳細(xì)描述中，用一些具體的優(yōu)選實(shí)施例使本發(fā)明得到完全、徹底地理解?？梢哉J(rèn)同的是，其并非意在將本發(fā)明限定于具體的實(shí)施例，雖然在描述本發(fā)明時(shí)使用了一些特定的術(shù)語，這些術(shù)語只用于說明的目的，并非意在限定。
本發(fā)明織物被制造成能夠提供很高的織物孔隙率。優(yōu)選地，織物的至少15％左右的表面積構(gòu)成孔隙空間(例如，形成織物的紗之間的空間)，更加優(yōu)選至少30％左右。尤其更加優(yōu)選至少35％左右的織物面積為孔隙空間，特別優(yōu)選40％左右。在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，預(yù)期至少45％左右的織物面積為孔隙空間。
本發(fā)明的織物預(yù)期包含在第一個(gè)方向伸展的第一組紗和在第二個(gè)方向伸展的第二組紗，第二個(gè)方向一般與第一個(gè)方向垂直。例如，織物預(yù)期為機(jī)織織物，其中第一組和第二組紗的一組為經(jīng)紗，另一組為緯紗。
本織物被織造為，在第一組和第二組紗的至少一組中包含彈性合成紗線束，優(yōu)選包含在經(jīng)紗中。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，彈性合成紗線在兩組紗線中都存在。在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，彈性合成紗線優(yōu)選為斷裂伸長率為至少50％左右、機(jī)織前抗拉強(qiáng)度至少為8磅的單絲，特別優(yōu)選至少8.5磅力左右。更加優(yōu)選的是彈性合成紗線優(yōu)選為斷裂伸長率為至少75％左右，尤其更加優(yōu)選至少90％左右，最優(yōu)選至少100％左右。
本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，彈性合成紗線為皮/芯雙組分類紗線。其外皮的熔點(diǎn)低于內(nèi)芯部分。在本發(fā)明的方式中，外皮的熔點(diǎn)預(yù)期比內(nèi)芯的熔點(diǎn)低至少30°F，原因在下面討論。特別合適本發(fā)明的彈性合成紗線由Johns Manville of Spartanburt，SC(以前為HoechstCelanese)以ELAS-TER商品名出售。
形成第二組紗線的材料可以為任意一種，其選擇取決于織物的最終用途。例如，在本發(fā)明的一種方式中，第二組紗線還包含彈性合成紗線，它可以單獨(dú)使用或與一種或多種其它類型的紗線組合使用。例如，緯線可以包含其它類型的彈性紗線、聚酯、尼龍、天然Taslan聚酯、彈性/Taslan聚酯組合紗線、聚酯包纏的ELAS-TER紗線、它們的組合、或者為達(dá)到其它預(yù)期最終產(chǎn)品性能的其它類型的紗線或紗線的組合。在本發(fā)明的大多數(shù)方式中，一般地，第二組紗線優(yōu)選包含其它種類的紗線(可以獨(dú)立使用或與一種彈性合成紗線組合使用)，以得到具有特定的功能及美觀的織物。例如，很多情況下，我們希望使用在第二組紗線中具有能夠帶來柔軟手感等的紗線(例如，通過使用一種變形紗或細(xì)紗，特別是一種總橫截面直徑大于彈性合成紗線的紗線，使它從織物向外延伸以形成一種美觀的另人愉快的織物外表面)。選擇性地，第二組紗線可以不含彈性合成紗線，這取決于預(yù)期的最終產(chǎn)品織物的預(yù)期性質(zhì)。另外，在機(jī)織過程中，可以使單根紗線引入到每個(gè)梭口中或者許多紗線可以引入到一個(gè)或多個(gè)梭口中。此外，有人指出可在緯紗中使用彈性紗，在經(jīng)紗中用其它類型的紗線。然而，我們優(yōu)選至少在經(jīng)紗方向使用彈性合成紗線。
在一個(gè)特別適用于制造汽車內(nèi)部覆蓋織物的本發(fā)明的優(yōu)選方式中，第二組紗線包含一種大小為600-2200旦尼爾數(shù)的Taslan聚酯紗線。這種紗線可以單獨(dú)使用形成第二組紗線，或者也可以與第一組紗線中類似或相同的彈性合成紗線組合使用。在這種組合中，彈性合成紗線組分和其它紗線組分可以在織造之前組合(例如通過一種合成纖維變形工藝或捻等類似的過程使之組合)，或者也可以在織造過程中將兩種組分同時(shí)引入，而不是在此之前組合它們。同樣地，具體的緯紗排列的選擇取決于希望達(dá)到的物理及美觀性能。
本發(fā)明的織物預(yù)期在這樣的結(jié)構(gòu)中織造，其中至少一部分經(jīng)紗和緯紗依靠織造結(jié)構(gòu)本身鎖定在一起，而不是像平紋織造結(jié)構(gòu)中簡單地交叉。優(yōu)選的用于穩(wěn)定交點(diǎn)的織造結(jié)構(gòu)為一種紗羅織造結(jié)構(gòu)或其變體。(本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，一種紗羅組織包含經(jīng)紗對，其環(huán)繞穿過并固定緯紗。在此使用的術(shù)語“紗羅”意在其最寬泛的意義上使用，并包括所有類型的紗羅組織)。在本發(fā)明的優(yōu)選方式中，所有的經(jīng)紗都以紗羅方式織造；然而，只有部分經(jīng)紗以紗羅方式織造的織物也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，可以利用紗羅織造和平紋織造交替模式的經(jīng)紗。選擇性地，其它可以固定至少部分紗交叉處防止其相對運(yùn)動(dòng)的織造結(jié)構(gòu)也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，至少部分交叉點(diǎn)還經(jīng)過一種補(bǔ)充性的固定，以防止相對運(yùn)動(dòng)。例如，在本發(fā)明一種優(yōu)選的方式中，用來織造織物的紗的至少一部分為熱塑性的，因而可在加熱裝置中操作使其熔化，從而把第一組紗和第二組紗在其交叉點(diǎn)上固定，以防止相對運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的方式中，至少部分交叉點(diǎn)同時(shí)用特殊的織造結(jié)構(gòu)和補(bǔ)充的固定兩種方式固定。
在本發(fā)明的一個(gè)方式中，用于組成織物的紗的至少一部分皮/芯雙組分類紗線。其外皮的熔點(diǎn)低于內(nèi)芯部分。這樣，織物可以經(jīng)受高于外皮熔點(diǎn)的溫度(但優(yōu)選低于內(nèi)芯組分的熔點(diǎn))來熔化外皮部分，當(dāng)外皮部分重新固化時(shí)，就可以起到將機(jī)織織物在紗的交叉點(diǎn)處粘合的作用。為了達(dá)到這種目的，優(yōu)選使用彈性合成紗線，皮/芯雙組分類紗線，其外皮具有低于內(nèi)芯部分至少30°F的熔點(diǎn)。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的織物可易于并可有效地切割和縫紉而不會(huì)造成現(xiàn)有技術(shù)織物一般具有的散紗現(xiàn)象。
為了在長期暴露于紫外線照射之后能夠保持其強(qiáng)度和其它物理性能，本發(fā)明的織物還被設(shè)計(jì)成抗紫外線照射。特別是組成織物的至少一部分紗，但優(yōu)選幾乎全部的紗都具抗紫外性。特別地，希望紗線在長期暴露于高強(qiáng)度的紫外線照射后能夠大部分保持原來的抗拉強(qiáng)度和伸長特征。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式中，第一組和第二組紗線的至少一部分含有抗紫外的彈性合成紗線。在本發(fā)明一個(gè)特別優(yōu)選的方式中，使用抗紫外的彈性合成紗線形成織物的經(jīng)紗?？棺贤獾膹椥院铣杉喚€在經(jīng)過加速的488千焦的紫外線照射后，用SAE測試(J1885標(biāo)準(zhǔn))，預(yù)期保持至少80％左右，更優(yōu)選保持至少90％左右的原始抗拉強(qiáng)度。在本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選的方式中，抗紫外的彈性合成紗線在經(jīng)過加速的488千焦的紫外線照射后，可以保持至少95％左右的抗拉強(qiáng)度。例如，用于本發(fā)明的一種彈性紗線試樣在織造之前進(jìn)行測試，顯示出大約8.9磅的抗拉強(qiáng)度和124％的斷裂伸長率，在加速暴露于488千焦紫外線照射后根據(jù)SAE測試標(biāo)準(zhǔn)J1885測試顯示7.1磅的抗拉強(qiáng)度和大約115％的斷裂伸長率。
如上所述，本發(fā)明的織物預(yù)期用紗羅結(jié)構(gòu)織造，并使用占總織物總重量至少40％左右的彈性合成紗線，織成相對開放的結(jié)構(gòu)。例如，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，利用一種旦尼爾數(shù)為2250的彈性單絲聚酯以20根每英寸的織造密度排列于織物中。緯紗預(yù)期為大小300旦尼爾或更大一些的聚酯，緯紗可能包含或不包含彈性合成紗線組分。例如，在本發(fā)明中發(fā)現(xiàn)一種旦尼爾數(shù)為1650的Taslan紗線表現(xiàn)良好。另外，組合使用旦尼爾數(shù)為1650的Taslan聚酯紗線與旦尼爾數(shù)為400的彈性合成紗線可以使織物獲得良好的物理性質(zhì)。預(yù)期的緯紗密度為每英寸大約4到30根緯紗。如上所述，由一種或多種類型紗線組成的紗束可以在一個(gè)梭口中提供。
本發(fā)明的織物，適當(dāng)使用皮/芯雙組分紗線作為彈性合成紗線，優(yōu)選加熱處理使外皮組分熔化來將第一和第二組紗在其交叉點(diǎn)處固定。然后通過使紗線冷卻將已熔化的物質(zhì)重新固化，形成不同紗線之間的很好的粘接。
依照SAE標(biāo)準(zhǔn)J1885，發(fā)明的織物在暴露于225千焦累積紫外線照射后，彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約50％左右，優(yōu)選至少70％左右。而另一通常垂直于彈性合成紗線的方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約50％。優(yōu)選地，在暴露于紫外線之前，彈性合成紗線方向測試的斷裂伸長率為約70％，在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，在彈性合成紗線的方向保持至少50％左右，更優(yōu)選至少70％左右的抗拉強(qiáng)度。此外，本發(fā)明的織物獨(dú)特地結(jié)合了強(qiáng)度、耐久性和空間穩(wěn)定性，以及預(yù)期的手感等美學(xué)特征。另外，本發(fā)明的織物可以被切割、縫紉而不散邊，使其比現(xiàn)在技術(shù)的織物更容易在生產(chǎn)人體支撐結(jié)構(gòu)中使用，同時(shí)最大限度地減小了由散邊引起的浪費(fèi)。
試樣A用傳統(tǒng)的方法制造，用于模擬市售商品。該織物以紗羅結(jié)構(gòu)織造，其經(jīng)紗中包含橢圓形彈性紗線，緯紗中使用彈性/Taslan聚酯。所有紗都不具備紫外線穩(wěn)定性，同時(shí)該織物也沒有用本發(fā)明的方式熱定型。
試樣B根據(jù)本發(fā)明制造。該織物以紗羅結(jié)構(gòu)織造，其經(jīng)紗由1000旦尼爾數(shù)的紫外線穩(wěn)定的ELAS-TER紗線組成，緯紗包括彈性/Taslan聚酯紗線?？椢锝?jīng)過熱定型處理使ELAS-TER紗線的外皮部分熔化并將經(jīng)紗和緯紗在其交叉點(diǎn)上固定。
試樣D根據(jù)本發(fā)明制造。該織物以紗羅結(jié)構(gòu)織造，其經(jīng)紗由2250旦尼爾數(shù)的紫外線穩(wěn)定的ELAS-TER紗線組成，用兩種彈性/Taslan聚酯組合紗線和兩種天然Taslan聚酯紗線以交替的方式引入每個(gè)梭口中。換句話說，每個(gè)梭口中包含一種由一種彈性/Taslan聚酯紗線、一種天然Taslan聚酯紗線、第二種彈性/Taslan聚酯紗線、第二種兩種天然Taslan聚酯紗線組合而成的緯紗。該織物用本發(fā)明的方法熔化ELAS-TER紗線來熱定型，從而補(bǔ)充性地將經(jīng)紗和緯紗固定在其交叉點(diǎn)上。
試樣E根據(jù)本發(fā)明制造。該織物以紗羅結(jié)構(gòu)織造，其經(jīng)紗由2250旦尼爾數(shù)的紫外線穩(wěn)定的ELAS-TER紗線組成，緯紗由旦尼爾數(shù)為400的ELAS-TER包纏了70旦尼爾的聚酯的構(gòu)成。該織物用本發(fā)明的方法熔化ELAS-TER紗線來熱定型，從而補(bǔ)充性的固定經(jīng)紗和緯紗在其交叉點(diǎn)上。
本發(fā)明的織物用下面描述的一種紗拆散測試(Yarn Unravel Test)。該過程很類似于ASTM D1117-14中描述的Trap Tear Test，按如下方式進(jìn)行通過切割每種要測試的3英寸×3英寸布樣得到織物試樣。使用了一個(gè)具有大小為2英寸×3英寸的頂部和底部夾緊裝置的Sintech拉力測試儀。使用夾持長度大約為3/4英寸來獲得2英寸的拆紗。十字頭速度設(shè)定在12英寸每分鐘。首先把試樣夾在拉力試驗(yàn)儀底部的夾緊裝置上。將一根紗拉松1英寸并夾在拉力試驗(yàn)議頂部的夾緊裝置上。開動(dòng)機(jī)器并取5個(gè)最高讀數(shù)的平均值(如上面參考的“trap tear test”的每個(gè)普通步驟，從而將極值從程序中除去)?？椢镌诮?jīng)向和緯向都經(jīng)過測試，計(jì)算出將紗從織物中拉出所需要的拉力磅數(shù)的平均值。紗拆散測試的結(jié)果列表如下。
紗拆散測試

如上所述，按照傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的織物(如試樣1)幾乎不能提供經(jīng)向的抗紗拆散性能，而在緯向只提供很小的抗紗拆散性能，例如0.189磅力。相比地，根據(jù)本發(fā)明制造的織物(如試樣B-E)提供顯著增大的抗紗拆散性能，這可以通過從經(jīng)向及緯向拆紗所需力的顯著增大證明。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明制造的織物顯示出經(jīng)向及緯向上的平均0.5磅的抗紗拆散強(qiáng)度。進(jìn)一步優(yōu)選地，該織物在經(jīng)向顯示至少2磅左右，在緯向上顯示至少約1磅的抗紗拆散強(qiáng)度。更進(jìn)一步優(yōu)選地，該織物在經(jīng)向顯示至少8磅左右，在緯向上顯示至少約3磅的抗紗拆散強(qiáng)度。最優(yōu)選在經(jīng)向顯示至少15磅左右，在緯向上顯示至少約4磅左右的抗紗拆散強(qiáng)度的織物。
試樣A-E同時(shí)經(jīng)過經(jīng)向和緯向的線測試(Wire Test)(如下)，計(jì)算每個(gè)方向的平均強(qiáng)度。用一種帶鉤的線(類似于魚鉤)鉤住織物的大約3-4根經(jīng)紗或緯紗(取決于被側(cè)織物的類型和被測織物方向)。測量并記錄將鉤住的紗從織物中拉出的力。實(shí)驗(yàn)在每個(gè)方向上做五次，計(jì)算平均值。結(jié)果列表如下線測試

如上表所示，根據(jù)本發(fā)明制造的織物顯示的強(qiáng)度顯著地大于傳統(tǒng)方法的結(jié)構(gòu)(試樣A)。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明制造的織物在經(jīng)向顯示至少4磅左右，在緯向上顯示至少約10磅的抗力。進(jìn)一步優(yōu)選地，該織物在經(jīng)向顯示至少15磅左右，更進(jìn)一步優(yōu)選在經(jīng)向顯示至少80磅左右，更優(yōu)選至少90磅左右。類似地，進(jìn)一步優(yōu)選在緯向上顯示至少約10磅左右，更進(jìn)一步優(yōu)選大約13磅左右，更優(yōu)選至少25磅左右的抗力。
試樣A-E進(jìn)一步做一種如下的撕裂實(shí)驗(yàn)(Skewer/Tear Test)將一塊被測織物插入小塊金屬板側(cè)邊形成的縫隙中。縫隙大約1/2英寸(～1.1cm)深，以使大約1/2英寸(～1.1cm)的織物邊部分包含在上述縫隙中。金屬板包括兩個(gè)大約3/32英寸(～0.125cm)直徑的孔，位置相隔1/4英寸(～0.065cm)左右，并且置于所述金屬板邊緣向內(nèi)約7/16英寸(～0.5cm)的地方，從而使孔覆蓋金屬板側(cè)邊形成的縫隙。從而得到了帶有兩個(gè)向外伸展的叉子的手柄，該叉子的間距與金屬板中的孔隙的距離相同。將織物邊緣插入到縫隙中之后，將叉子插入并貫穿孔隙(在整個(gè)板上延伸)，使得織物在縫隙中從其邊緣向內(nèi)約7/16英寸(～0.5cm)的地方撕裂。使用機(jī)械力將夾有織物一端的金屬板和無織物一端拉開，來測量從剩余的織物結(jié)構(gòu)拉開7/16英寸(～0.5cm)織物邊緣所需的力的數(shù)量。該實(shí)驗(yàn)在各經(jīng)向和緯向進(jìn)行5次，計(jì)算經(jīng)向和緯向的平均值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于下表中。
撕裂實(shí)驗(yàn)

如圖所示，本發(fā)明的織物同現(xiàn)有技術(shù)制造的織物相比具有優(yōu)越的強(qiáng)度和空間穩(wěn)定性。事實(shí)上，我們發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的織物由于因優(yōu)越的空間穩(wěn)定性和抗拆散性，可以在制造最終用途產(chǎn)品時(shí)被切割和處置，這在現(xiàn)有技術(shù)的織物上是不可能的。
還測試試樣B，C和D(如上所述)的“孔隙率”，同時(shí)還測試了按照下面方法制備的試樣F的孔隙率試樣F按照本發(fā)明制造。該織物以種紗羅結(jié)構(gòu)織造，其經(jīng)紗由2250旦尼爾數(shù)的紫外線穩(wěn)定的ELAS-TER紗線組成，每個(gè)梭口中引入天然Taslan聚酯緯紗和400旦尼爾數(shù)的ELAS-TER緯紗?？椢锝?jīng)過本發(fā)明的熱定型處理使ELAS-TER紗線的外皮部分熔化并將經(jīng)紗和緯紗在其交叉點(diǎn)上固定。
每種織物取5塊(每塊經(jīng)向45mm，緯向60mm)來測定其構(gòu)成空隙的面積占總面積的百分比。然后將結(jié)構(gòu)取平均數(shù)記錄在下面。還由計(jì)算機(jī)計(jì)算每45mm×60mm的單位面積的孔隙數(shù)，計(jì)算每種織物的平均值。結(jié)果列表如下空隙率實(shí)驗(yàn)-總面積的孔隙百分比

單位面積的孔隙數(shù)

如上所述，本發(fā)明描述的織物含有至少約15％的孔隙面積，優(yōu)選含有至少30％左右，更優(yōu)選至少35％左右，更優(yōu)選至少40％左右。此外，可以制造出孔隙面積至少為45％左右的織物，如試樣D所示，并具有預(yù)期的強(qiáng)度水平使之能夠用于各種最終用途產(chǎn)品。
與之對比，典型的巴拉西厄織物(與上面提到過的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利第5856249號(hào)描述的相類似)只可能含有大約5％的孔隙率，而不是利用本發(fā)明得到的顯著的孔隙率。如上所述，該高空隙率增強(qiáng)了織物的令人滿意的特性，并提供了所需的美觀的外表。另外，除了高度的孔隙率，本發(fā)明的織物有很好的強(qiáng)度和空間穩(wěn)定性，這可以從紗拆散測試和其它強(qiáng)度測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到驗(yàn)證。
在說明書中提出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，雖然使用了一些術(shù)語，但它們只在一般和描述意義上使用，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種紡織品織物，包含具有一組經(jīng)紗和一組緯紗的機(jī)織織物，其中至少一部分形成緯紗的紗線束以紗羅構(gòu)型織造，使得所述經(jīng)紗固定于所述的緯紗的周圍，所述織物包含至少大約15％的孔隙面積，并且在進(jìn)行紗拆散測試時(shí)經(jīng)紗和緯紗單個(gè)方向顯示出至少大約0.5磅的強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的紡織品織物，其中所述的織物在進(jìn)行紗拆散測試時(shí)，經(jīng)紗方向上顯示至少大約2磅的強(qiáng)度，緯紗方向顯示至少大約1磅的強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的紡織品織物，其中所述的織物包含至少大約35％的孔隙面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的紡織品織物，其中所述的織物包含至少大約45％的孔隙面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的紡織品織物，其中所述經(jīng)紗和緯紗包含彈性合成紗線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的紡織品織物，其中所述彈性合成紗線抗紫外線線照射，使得織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約50％。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的紡織品織物，其中所述的彈性合成紗線抗紫外線線照射，使得織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約70％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的紡織品織物，其中所述彈性合成紗線的特征是斷裂伸長率為至少大約90％，并且在織物加速暴露于488千焦的紫外線照射后，保持至少大約80％的斷裂伸長率。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的紡織品織物，其中所述彈性合成紗線占織物重量的至少大約40％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的紡織品織物，其中至少部分經(jīng)紗和緯紗在其交叉點(diǎn)粘接。
11.根據(jù)權(quán)利要求5的紡織品織物，其中至少部分所述經(jīng)紗和緯紗包含一種皮/芯雙組分彈性長紗，所述的外皮部分熔化并將經(jīng)紗和緯紗在其交叉點(diǎn)上粘接。
12.一種紡織品織物，包含第一組紗與第二組紗以紗羅構(gòu)型交織，其中所述的第一組紗和第二組紗中的至少一組紗含有彈性合成紗線，所述的彈性合成紗線與另外一組紗線粘接來提供高度空間穩(wěn)定性的織物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述第一組和第二組紗織造在一起形成含有至少大約15％孔隙空間的織物。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述第一組和第二組紗織造在一起形成含有至少大約35％孔隙空間的織物。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述第一組和第二組紗織造在一起形成含有至少大約45％孔隙空間的織物。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述彈性合成紗線占織物重量的至少大約40％。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述彈性合成紗線包含一種皮/芯雙組分長紗，所述的彈性合成紗線通過雙組分長絲的熔化粘接與所述的另外一組紗線粘接。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約50％。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的紡織品織物，其中所述織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約70％。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的紡織品織物，其中所述織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，垂直于彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約50％。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的紡織品織物，其中所述織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，垂直于彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約50％。
22.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述織物在經(jīng)受紗拆散測試時(shí)在第一個(gè)和第二個(gè)單個(gè)方向上顯示出至少大約0.5磅的強(qiáng)度。
23.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述織物在進(jìn)行紗拆散測試時(shí)，第一個(gè)方向上顯示至少大約2磅的強(qiáng)度，第二個(gè)方向顯示至少大約1磅的強(qiáng)度。
24.根據(jù)權(quán)利要求12的紡織品織物，其中所述第一個(gè)方向包括織物的經(jīng)紗方向，第二個(gè)方向包括織物的緯紗方向。
25.一種紡織品織物，包含在第一個(gè)方向上延伸的第一彈性合成紗線束與通常與第一個(gè)方向垂直的第二個(gè)方向上延伸的第二束紗線，兩束紗線交織在一起，所述的運(yùn)行于第一個(gè)方向上的彈性合成紗線生織物重量的大約40％，并且具有至少大約90％的斷裂伸長率以及在進(jìn)行加速的488千焦的紫外線線照射后保持至少大約80％的抗拉強(qiáng)度，所述的第一個(gè)第二組紗束以紗羅構(gòu)型交織。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織品織物，其中所述第一和第二組紗束織造在一起形成含有至少大約15％孔隙空間的開口織物。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織品織物，其中所述第一和第二組紗束織造在一起形成含有至少大約中35％孔隙空間的開口織物。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織品織物，其中所述第一和第二組紗束織造在一起形成含有至少大約中45％孔隙空間的開口織物。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織品織物，其中所述第一和第二組紗束織造得到許多紗線交叉點(diǎn)，至少部分所述紗線交叉點(diǎn)粘接在一起。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織品織物，其中所述彈性合成紗線為皮/芯雙組分彈性紗線，其外皮部分的熔點(diǎn)低于內(nèi)芯部分熔點(diǎn)至少30°F。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的紡織品織物，其中所述皮/芯雙組分彈性紗線部分熔化粘接于第二組紗束，形成許多粘接的紗線交叉點(diǎn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織品織物，其中所述織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約50％。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的紡織品織物，其中所述織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約70％。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的紡織品織物，其中所述織物在加速暴露于225千焦的紫外線照射后，垂直于彈性合成紗線方向測試的斷裂強(qiáng)度保持原來的至少大約50％。
35.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織品織物，其中所述織物在進(jìn)行紗拆散測試時(shí)，在各第一個(gè)和第二個(gè)方向上顯示出至少大約0.5磅的強(qiáng)度。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的紡織品織物，其中所述織物在進(jìn)行紗拆散測試時(shí)，在第一個(gè)方向上顯示至少大約2磅的強(qiáng)度，在第二個(gè)方向顯示至少大約1磅的強(qiáng)度。
37.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織品織物，其中所述第一個(gè)方向包括織物的經(jīng)紗方向，第二個(gè)方向包括織物的緯紗方向。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造人體支撐結(jié)構(gòu)的機(jī)織織物。該織物優(yōu)選以紗羅結(jié)構(gòu)織造，使其具有很高孔隙率，并使至少一部分紗線的交點(diǎn)穩(wěn)定而不會(huì)相對運(yùn)動(dòng)。本織物至少在一個(gè)紗線方向上含有彈性合成紗線。至少部分紗線交點(diǎn)補(bǔ)充性地穩(wěn)定于相對運(yùn)動(dòng)，如通過使用帶有可熔化并將交叉的紗線固定在一起的外鞘的雙組分紗。本織物同時(shí)具有抗紫外線照射功能，使之在加速暴露于紫外線照射后保持物理性能。本織物提供良好的支撐和透氣性，適宜用作汽車和座套的表面織物。
文檔編號(hào)D03D9/00GK1399692SQ00816164
公開日2003年2月26日 申請日期2000年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月26日
發(fā)明者D·J·薩爾維, J·L·威廉斯, D·P·吉利, A·R·沃爾德羅普 申請人:美利肯公司