專利名稱：利用拉伸技術(shù)的紡織加工的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將每根單一纖維進(jìn)行拉伸處理的方法，此纖維可為任何類型的天然或人造的短纖維和連續(xù)長絲，存在于厚度均勻的須條或多股須條中。將須條或多股須條內(nèi)的每根單一纖維以精確的相對(duì)量同時(shí)進(jìn)行拉伸和加捻，此單一纖維的凈強(qiáng)度特性增進(jìn)，亦改善了其它所要求的品質(zhì)特性，同時(shí)單一纖維及輸出須條或多股須條的連續(xù)截面均勻性地提高，擴(kuò)大了此類纖維以及用此纖維制成織物及其他產(chǎn)品的實(shí)用性。
在須條或多股須條內(nèi)的所有單一纖維本能地并有效地被抓住并經(jīng)拉伸處理，幾乎沒有任何單一纖維能漏過此有效而均勻的處理。以精確的相對(duì)量連續(xù)且同時(shí)施加一動(dòng)態(tài)之拉伸力及一動(dòng)態(tài)之扭轉(zhuǎn)力來完成此拉伸處理，用相應(yīng)的裝置比較容易解釋本發(fā)明單一纖維拉伸處理的方法。然而，要解釋須條或多股須條內(nèi)，特別是每根單一纖維的情況是很復(fù)雜的。
當(dāng)眾多的纖維受到有效且均勻的拉伸時(shí)，須條或多股須條內(nèi)的每根單一纖維實(shí)質(zhì)上受到扭力、壓力及拉力的作用。這些力從每根單一纖維的一端動(dòng)態(tài)地傳遞到另一端(指短纖維)，或從一拉伸點(diǎn)動(dòng)態(tài)地傳遞到另一拉伸點(diǎn)(指連續(xù)長絲)。通過精密控制纖維間表面摩擦特性及擠壓接觸所產(chǎn)生的感應(yīng)抱合力，每根單一纖維所受的這些力亦同時(shí)傳遞到與其接觸的相鄰纖維上。然后，憑籍精確控制所要求的感應(yīng)抱合力大小，每根單一纖維受到有效而均勻的拉伸處理，而不受牽伸，避免須條或多股須條的牽伸達(dá)到最大的實(shí)用程度。單一纖維是受到拉伸處理，但纖維須條或多股須條基本上未受牽伸。每根單一纖維的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)皆順著纖維軸線方向，因而其強(qiáng)度特性增進(jìn)，其他所求的品質(zhì)特性亦皆改善。
在須條在多股須條內(nèi)的纖維必須同時(shí)接受精確控制相對(duì)量的拉伸力及加捻力于某一實(shí)用程度內(nèi)。如果加捻力對(duì)拉伸力之比例太大(感應(yīng)抱合力太大)，則纖維的蠕變和增長量太小，就無法進(jìn)行最有效且均勻的拉伸處理。若此比例太小(感應(yīng)抱合力太小)，則有過多的纖維產(chǎn)生滑移或牽伸，因而導(dǎo)致無效及不規(guī)則的拉伸處理。
依據(jù)本發(fā)明的方法，對(duì)任何形式之短纖維施加精確相對(duì)量的拉伸加捻處理可幾乎完全避免產(chǎn)生牽伸。本發(fā)明的主要目的是每根單一纖維得到最有效且均勻的拉伸處理，同時(shí)不對(duì)纖維須條及多股須條給以牽伸，拉力集中于拉伸單一纖維并使其長度增加，而避免耗費(fèi)于牽伸作用。合意的牽伸加捻會(huì)阻礙有效的拉伸處理，正如本發(fā)明的拉伸加捻會(huì)阻礙合意的牽伸。
相對(duì)于合意的牽伸加捻而言，單一纖維的最有效的拉伸處理需要一相應(yīng)的拉伸力，其大小恰好足以克服因同時(shí)的加捻處理而產(chǎn)生的相應(yīng)壓縮感應(yīng)抱合阻力，拉伸力必須正好足以克服感應(yīng)抱合力，以得到正確的纖維卷取長度的增加量而不致產(chǎn)生斷裂。
對(duì)短纖維的一般牽伸加捻處理，其目的是求得纖維須條或多股須條的最有效且均勻的牽伸，而不是單一纖維的有效且均勻的拉伸，它需要一相對(duì)小的拉力或牽伸力以及一相當(dāng)小的同時(shí)施加的加捻力。其結(jié)果是單一短纖維之間及相鄰短纖維之間對(duì)此牽伸力的阻力相當(dāng)小，而卻對(duì)其加捻力產(chǎn)生一足夠阻力使得纖維分布具有適當(dāng)?shù)幕?。在牽伸加捻處理中，單一纖維承受相當(dāng)小甚至沒有拉伸力，但在沿每根單一纖維的全長上，卻受到小量的摩擦滑移力。即使能測得單一纖維的任何有效且均勻的拉伸處理，亦是非常小量的?，F(xiàn)有牽伸加捻技術(shù)的方法用來獲得短纖維須條或多股須條最有效且均勻的牽伸，并非是單一纖維的拉伸。
由單一纖維構(gòu)成的連續(xù)長絲具有連續(xù)的長度，所以它不適合作牽伸或牽伸加熱處理。但是連續(xù)長絲卻能適用于本發(fā)明的拉伸加捻處理方法，以獲得最有效拉伸處理而不受到牽伸作用。與短纖維之使用本發(fā)明方法一樣，拉伸力集中在連續(xù)長絲的拉伸上以使其長度增加，并可防止單一連續(xù)長絲因過渡牽引而斷裂。
在本發(fā)明的方法中，連續(xù)長絲的最有效且均勻的拉伸處理也需要一相應(yīng)的拉伸力，其大小恰好足以克服因同時(shí)的加捻處理而產(chǎn)生的相應(yīng)壓縮感應(yīng)抱合力，而不使纖維斷裂。與其他未充分利用拉伸加捻方法的傳統(tǒng)連續(xù)長絲拉伸處理相比，本發(fā)明的方法大幅度地改善受拉伸處理連續(xù)長絲在全長度上的均勻性。
眾所周知，對(duì)原始的壓擠纖維施以拉伸處理，連續(xù)長度的均勻長絲的強(qiáng)度特性及實(shí)用性均可得以增進(jìn)，其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)皆順著纖維軸線方向。利用現(xiàn)有的拉伸處理所得的拉伸長絲在其連續(xù)長度上經(jīng)常顯示不規(guī)則的厚度變化或截面積變化。受拉伸程度較小者呈較厚，而拉伸程度較大者則較薄，此情況導(dǎo)致纖維全長上支數(shù)(重量/單位長度)的不勻。當(dāng)拉伸程度增加或須經(jīng)多次拉伸處理時(shí)，此不勻性及初始均勻性的損失將更加劇。
由上述這種長絲所機(jī)織或針織的織物使其在織物結(jié)構(gòu)上顯現(xiàn)不平坦。當(dāng)此種織物染色時(shí)，拉伸程度小的部分吸收較少的染料，而拉伸程度大者，吸收較多染料，這樣的織物通常不能使用。
除了這些缺點(diǎn)外，受到此類拉伸處理的長絲在后續(xù)的收縮處理時(shí)亦會(huì)產(chǎn)生卷曲現(xiàn)象，且在相同部分之毛細(xì)纖維亦因拉伸程度之不同而呈現(xiàn)不同程度的收縮。這將導(dǎo)致在收縮處理時(shí)收縮程度較大的毛細(xì)纖維會(huì)擠移收縮程度較小的，因此產(chǎn)生有起圈毛細(xì)纖維的收縮卷曲纖維。這在特定的用途上也許有其優(yōu)點(diǎn)，但通常經(jīng)過收縮處理的長絲必須具有平整的表面。
本發(fā)明的方法基本上可防止這些缺點(diǎn)及不規(guī)則性，并保留初始輸入纖維固有的均勻性。在本發(fā)明方法的實(shí)際操作中，加捻及拉伸力量均勻地分布在每根長絲或毛細(xì)纖維全長上及其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)上。同時(shí)，此二力量亦被均勻地從每根長絲或毛細(xì)纖維傳遞到其所相鄰的纖維上，而使之受到壓縮抱合接觸，此時(shí)多股纖維須條同時(shí)受到處理。
使用本發(fā)明的方法大大地改進(jìn)長絲纖維(包括蠶絲等天然纖維)在其全長的拉伸處理均勻性，并同時(shí)增進(jìn)其拉伸處理的效果(如同天然或人造短纖維所得)，而此類纖維仍保留看來為先前技術(shù)充分利用的改善拉伸處理的潛力。
利用本發(fā)明方法之連續(xù)多重拉伸的長絲在其最大強(qiáng)度特性方面，也有實(shí)質(zhì)的改善，(因?yàn)槔眠B續(xù)增量處理而非單一總量處理)，并且亦至少保留其原始輸入時(shí)的均勻性。迄今之前，能用于長絲纖維拉伸處理的方法或裝置都很難實(shí)現(xiàn)連續(xù)多重拉伸，以致未能在實(shí)際中應(yīng)用。在傳統(tǒng)的拉伸處理方法及裝置中，進(jìn)行連續(xù)多重拉伸處理的主要限制在于這種處理不可避免地變化了纖維的平坦性，導(dǎo)致支數(shù)、染色及收縮卷曲的均勻性不規(guī)則而無法被接受，同時(shí)使得輸入纖維的初始均勻性也受到損失。
纖維強(qiáng)度特性類似金屬線材強(qiáng)度特性，當(dāng)纖維或金屬線材在干燥環(huán)境下被拉伸而超過其彈性限度或屈服點(diǎn)，但未超過其斷裂點(diǎn)或極限強(qiáng)度時(shí)，此時(shí)釋除拉伸力，縱使會(huì)從完全變形之狀態(tài)略有反彈，二者亦都無法回復(fù)到其原先的形狀尺寸而變成另一形狀。此后，它們的屈服點(diǎn)及斷裂點(diǎn)升高到較原先拉伸強(qiáng)度為高的水平，且此二值的提高程度與其所受到的拉伸處理程度有關(guān)。
當(dāng)上述的一個(gè)后續(xù)或連續(xù)的干式拉伸處理再施加于前面處理過的纖維或金屬線材上，且超過其新的屈服點(diǎn)但仍低于新斷裂點(diǎn)，則二者的屈服點(diǎn)及斷裂點(diǎn)將又一次升高至更高程度。只要未達(dá)斷裂點(diǎn)，數(shù)次多重或連續(xù)干式拉伸處理對(duì)此類纖維或金屬線材都是可行的，一直到斷裂點(diǎn)無法再提高且又未斷裂為止。由此，強(qiáng)度特性及其他合意的品質(zhì)特性均可實(shí)質(zhì)地獲得改善。當(dāng)拉伸力愈小而使這些點(diǎn)的增加量愈小時(shí)，可相應(yīng)地更多次的多重或連續(xù)處理。增加量的提高可獲得最大效果。然而，可施行的增量處理次數(shù)亦有實(shí)用上的限制，耗費(fèi)的時(shí)間及成本亦可能超過所得之效益。
金屬線材的多重拉伸處理正常應(yīng)用的次數(shù)按受處理的合金種類而定，從4次到12次不等。組成及特性大相徑庭的各種類型的纖維，亦導(dǎo)致多重或連續(xù)拉伸處理的最佳次數(shù)有極大的差異。
在對(duì)任何類別的纖維用任何方法進(jìn)行有效且均勻的拉伸處理，以獲得最大實(shí)用效益及均用性時(shí)，有四個(gè)主要因素必須考慮。
第1，每根單一纖維，不論其長度如何，在其全長上均須受到均勻之拉伸直到最實(shí)用的程度。對(duì)短纖維而言，每根單一纖維自其一端至另一端皆須受到拉伸處理。而對(duì)連續(xù)單絲而言，自一選定的拉伸點(diǎn)至另一選定的拉伸點(diǎn)之間皆需受到拉伸處理。
第二，在每根單一纖維的拉伸處理期間內(nèi)，連續(xù)施加拉伸應(yīng)力的正確時(shí)間，較之快速而短時(shí)間的拉曳，可獲得更有效且均勻之單一纖維拉伸處理。
第三，連續(xù)或不連續(xù)的單一纖維多重拉伸處理，較之單次拉伸處理，可提供更有效且均勻的單一纖維拉伸處理。
第四，多重拉伸處理間有正確的應(yīng)力松馳時(shí)間，較之無應(yīng)力松馳時(shí)間者，可提供更有效且均勻的單一纖維拉伸處理。
對(duì)先前的技術(shù)進(jìn)行調(diào)查，有關(guān)牽伸加捻處理的專利有4，735，041 4/1988 Millardi et al;
3，151，438 10/1964 Althof;
2，688，837 9/1954 Hadwich;
2，608，817 9/1952 Reinicke;
2，143，876 1/1939 Harris;
1，922，950 8/1933 Harris;
1，922，949 8/1933 Harris;。上述的每一件專利均多次提到短纖維須條或多股須條的牽伸處理，卻從未提到任何單一纖維或連續(xù)長絲纖維的物理拉伸處理。若在此類處理中產(chǎn)生合意的牽伸作用，則有效拉伸處理被抑制住。本發(fā)明的方法能對(duì)任何型式的短纖維或連續(xù)單絲同時(shí)施加或傳遞所需要的拉伸及加捻力，以獲得最有效且均勻的拉伸加捻處理，然而，上述的先前技術(shù)的實(shí)施裝置卻無法做到。顯然，對(duì)那些熟練工藝的人員來說，并不都知道一個(gè)較堅(jiān)固且耐用的加捻裝置可用來將牽伸加熱處理轉(zhuǎn)換成拉伸加熱處理。
利用牽伸加捻處理短纖維以制成織物已超過5000年，但顯然一直用的是有效合意的牽伸處理，而從未考慮對(duì)單一纖維進(jìn)行有效而均勻的拉伸處理。本發(fā)明的拉伸加熱處理，適用于任何類型的短纖維或連續(xù)單絲，人造的或天然的，此點(diǎn)顯然在有關(guān)的技術(shù)中是很獨(dú)特的，也具有商業(yè)上的潛力。
大多數(shù)的連續(xù)單絲的生產(chǎn)都至少運(yùn)用一種專利方法進(jìn)行拉伸處理以改進(jìn)其強(qiáng)度特性，但經(jīng)此類拉伸處理的長絲在其全長上的均勻性并不理想。有些專利亦連系到此類纖維在二拉伸點(diǎn)間的拉伸處理，但并未提到在精確控制相對(duì)量的情況下，加捻每一須條或多股須條的同時(shí)將每根單一長絲拉伸，以增進(jìn)此種長絲拉伸處理在全長度上的均勻性，而本發(fā)明的方法則做到這點(diǎn)。
顯然，約5000年以來，有關(guān)有效地拉伸處理任何單一纖維或連續(xù)長絲并加捻的思想和論述從未有過，申請(qǐng)人也并未發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明前有任何足以顯示有效拉伸加捻處理任何單一纖維的成功的證明。不僅明顯地?zé)o任何直接的前例存在，并且本發(fā)明的新技術(shù)在紡織界及其他領(lǐng)域亦鮮為人知，本發(fā)明的目的與有關(guān)的先前技術(shù)之間的差別，在任何先前發(fā)明作成之時(shí)，或?qū)θ魏问煜ご藰I(yè)的人來說都是不可知的。先前的發(fā)明者或?qū)I(yè)人士顯然全神專注于須條或多股須條的牽伸處理，而不是單一纖維的拉伸處理，亦并不企求將傳統(tǒng)的牽伸加熱轉(zhuǎn)換成拉伸加捻處理。而先前發(fā)明的裝置亦顯然并不是用于本發(fā)明高難度的單一纖維有效且均勻的拉伸加熱處理。
在對(duì)本發(fā)明有關(guān)的先前技術(shù)的調(diào)查中，除了上述的7項(xiàng)專利揭示了牽伸加熱處理外，唯一與單一纖維的物理拉伸有關(guān)的專利為2，387，058 10/1945 Cerny“棉纖維之處理”，專利分類號(hào)57-310，紡織、紡紗、加捻及加捻裝置的方法。該方法中其短纖維沒有任何加捻，專門述及了棉花短纖維須條在設(shè)定距離小于纖維長度的二拉伸點(diǎn)間先進(jìn)行予處理，以便拉伸單一棉纖維而不使之?dāng)嗔?。反觀本發(fā)明的方法，則為拉伸并同時(shí)加捻每根單一纖維，并精確控制二者的相對(duì)量，而其二拉伸點(diǎn)之間距離則大于任何受處理的短纖維長度，而不致斷裂。
對(duì)美國專利2，387，058 10/1945 Cerny作了詳細(xì)的分析，以確定其是否為本發(fā)明的前例。為了分析該專利與本發(fā)明在從單一棉短纖維的一端至另一端作拉伸處理的相對(duì)效果，首先對(duì)用二種方法分析之標(biāo)準(zhǔn)棉花束之定義予以說明。
簡言之，該專利的棉花短纖維拉伸方法，如其所述，用鋼夾去拉伸一重5mg有1575根平行纖維并仔細(xì)切成3/4吋長度的纖維小束，這些測試用纖維束是從經(jīng)粗梳、牽伸并精梳的1 1/8 吋標(biāo)準(zhǔn)級(jí)手扯長度的原料纖維切取而得。這些切得之纖維束經(jīng)精心清潔及手工梳理以除去外物并使纖維呈未扭曲的平行狀態(tài)。此纖維束在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行準(zhǔn)備及存放。這些測試?yán)w維束垂直地夾持在鋼夾內(nèi)，夾持距離為3/16吋，并確保每根單一纖維牢靠地夾住而不會(huì)滑移。
用此精心準(zhǔn)備的纖維束來完成6組試驗(yàn)，從而得到精確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。不幸的是，這些測試僅與3/16吋長度的棉纖維有關(guān)，它們經(jīng)精心整理并夾持在二鋼夾之間。從原先1 1/8 吋原料纖維切得之其他單一棉纖維則或者被切斷或者受到鋼夾的壓力。而這些纖維段并未受到拉伸處理，亦未出現(xiàn)在測試結(jié)果內(nèi)。而受處理的3/16吋棉纖維在后續(xù)的測試中仍然固定在鋼夾中。
在該專利中，經(jīng)處理的3/16吋長的纖維未曾在二個(gè)鋼夾之間切斷，利用任何方法以此長度的纖維來制造有效拉伸處理的紗線或織物或任何其他紡織品，并確定此100%有效拉伸處理的棉纖維的使用性能。1 1/8 吋長的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)纖維未被固定在為3/16吋長纖維進(jìn)行有效拉伸處理的鋼夾中，以便如3/16吋長被處理過的纖維(約16%有效拉伸處理)那樣以其全長從鋼夾中脫開并制成紗線或織物或其他紡織品，以確定此短纖維的使用性能。對(duì)被測試?yán)w維中僅對(duì)3/16吋長的單一棉纖維的拉伸處理的測試結(jié)果，僅能代表所有此種單一纖維以其全長按此測試進(jìn)行拉伸處理時(shí)可能有的結(jié)果，而不代表每根單一纖維之整個(gè)長度的測試結(jié)果。
類似此專利的實(shí)施測試近50年來在世界許多地區(qū)都有相似的結(jié)果。近來，大量的測試用以測定用本發(fā)明方法拉伸處理的任何纖維包括棉纖維的潛在使用性。而此受拉伸處理的棉纖維測試結(jié)果與上述6組棉短纖維拉伸處理的測試結(jié)果密切地相對(duì)應(yīng)。
50年來的這種測試可得一結(jié)論任何纖維，天然或人造的，皆可通過適當(dāng)?shù)睦焯幚矶鴮?shí)質(zhì)地獲得改善，人造連續(xù)長絲的拉伸處理方法及裝置亦經(jīng)發(fā)展并取得專利，但此經(jīng)拉伸處理的長纖在整個(gè)長度上的均勻性仍有缺陷，半個(gè)世紀(jì)以來，對(duì)有效拉伸處理天然短纖維以充分利用其已知的改良潛力的要求，已挫敗了許多可能的發(fā)明者，美國專利2，387，058 10/1945 Cerny顯然是關(guān)于棉纖維處理方法中唯一成功地得到專利者。
在Cerny專利中一種方法，它包括將多根未加捻的棉纖維排列成平行狀;以足夠力量夾持住每根單一纖維的兩端避免在施加張力時(shí)產(chǎn)生滑移;對(duì)單一纖維施加足夠的張力來拉伸而不使之?dāng)嗔?同時(shí)被夾持住的單一纖維不會(huì)在夾持位置產(chǎn)生滑移。難以想象這種費(fèi)力的方法能當(dāng)真應(yīng)用于商業(yè)上。
Cerny專利的另一方法是準(zhǔn)備一厚度均勻排列平行的多根未加捻棉纖維組成的棉條，短纖維拉伸點(diǎn)間的距離短于棉條中棉纖維的長度，以使棉條中單一纖維的端部二個(gè)拉伸點(diǎn)以相同的力量同時(shí)被夾持，以拉伸棉條內(nèi)的單一棉纖維而不致斷裂，并得到與原有棉條相同厚度的棉條。在運(yùn)CCenry專利的優(yōu)選實(shí)施例中，一引伸機(jī)械用作棉纖維的拉伸處理裝置，其生產(chǎn)量要比前述的利用鋼夾及精心準(zhǔn)備纖維束的要大，但其生產(chǎn)力反比于其所需的應(yīng)力承受時(shí)間，其最大的實(shí)際產(chǎn)量可能僅為1 1/2 碼/分。
從商業(yè)生產(chǎn)量來看，棉纖維只有當(dāng)單一纖維長度隨意混合時(shí)才是可用的。利用目前商業(yè)上可行的處理方法及裝置將此類棉纖維整理成厚度均勻、排列平行無扭曲的棉條，它們需經(jīng)粗梳、牽伸、精梳等處理。棉條內(nèi)單一纖維的隨意混合的長度，要使其厚度均勻，亦要沿著棉條處理流動(dòng)粗線隨意分布。要利用Cerny專利的任何方法，必須選定在二拉伸點(diǎn)間的短纖維拉伸區(qū)，并設(shè)定它小于此棉條內(nèi)棉纖維的長度。拉伸區(qū)長度，無論3/16吋，2/3吋，或任何短于最長之受處理纖維者，在此區(qū)內(nèi)一定會(huì)有部分單一纖維其端部無法在二個(gè)拉伸點(diǎn)同時(shí)受夾持而受到相同的夾持力。因此，此短纖維拉伸處理的效果會(huì)降低。
對(duì)上述專利的深入分析，清楚地顯示，在利用任何短纖維拉伸方法時(shí)，每一纖維必須在其端點(diǎn)間受到有效拉伸以求100%的拉伸效果。設(shè)有一纖維其長度可供夾持或超出夾持點(diǎn)，夾持點(diǎn)之間的距離至少要與受拉伸的每根單一纖維的長度一樣長，否則拉伸處理這類纖維的效果就會(huì)打折扣。因此，如Cerny專利方法所要求的，其短纖維拉伸區(qū)距離短于受處理的短纖維長度，根本無法達(dá)到100%的有效拉伸處理以符合商業(yè)要求。
上述對(duì)Cerny專利方法的分析亦清楚地顯示，僅以單次拉伸處理的過程，在任何生產(chǎn)率下，最大有效拉伸處理的比例約為54%，而在正常生產(chǎn)率(約1 1/2 碼/分)及最大所求應(yīng)力承受時(shí)間時(shí)，其拉伸有效率約12%。Cerny專利的最佳實(shí)施例的生產(chǎn)率反比于應(yīng)力承受時(shí)間，故降低生產(chǎn)量則可增加應(yīng)力承受時(shí)間，然而這是低效的短纖維拉伸處理。更重要的是這種結(jié)果是無法接受的。
雖然大多數(shù)經(jīng)處理的單一短纖維通過拉伸處理改善了其部分長度內(nèi)的性質(zhì)，但在其余長度則未受到拉伸處理的改善。這些纖維的耐應(yīng)力程度完全不能改善，當(dāng)受到高應(yīng)力負(fù)荷時(shí)，在它們的最弱點(diǎn)(在其未拉伸部分)發(fā)生斷裂，而在其有效拉伸部分則能承受此負(fù)荷。
當(dāng)短纖維的長度比所選定的拉伸處理帶距離為短時(shí)，Cerny專利的方法無法對(duì)這些纖維作拉伸處理。而當(dāng)短纖維長于此拉伸距離時(shí)，則僅有部分長度得到強(qiáng)度特性的改善，而其余長度則一點(diǎn)也未改進(jìn)。反之，使用本發(fā)明的方法，要求短纖維的長度皆長于拉伸處理帶的距離，因此全部短纖維物可得到100%的有效拉伸處理。
Cerny專利方法的文獻(xiàn)所公布的6組試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果因此無法認(rèn)為可達(dá)商業(yè)化，而其中3/16吋長之棉纖維也不適于商業(yè)用途。
相反，本發(fā)明的方法，用于拉伸處理任何類型的纖維，短纖維或連續(xù)長絲，天然的或人造的，可在單次拉伸處理過程中產(chǎn)生100%的拉伸處理。(多重連續(xù)處理則有更佳效果)。不僅如此，同時(shí)本發(fā)明亦可在100%最低所求應(yīng)力承受時(shí)間下仍然不會(huì)降低其最大實(shí)際生產(chǎn)率(超過50碼/分)或拉伸處理的均勻性。此生產(chǎn)率可毫不遜色地與最高生產(chǎn)率下的紗線成形方法及裝置整體配合。每一纖維，無論其個(gè)別長度為何，在其整個(gè)長度上皆能有效均勻地自一端至另一端(短纖維)，或自其一拉伸點(diǎn)至另一拉伸點(diǎn)(連續(xù)長絲)受到拉伸處理。拉伸處理帶的距離僅須略大于短纖維中最長者，而此合意的距離可使連續(xù)長絲或短纖維在此距離中的拉伸處理均勻性達(dá)到理想程度。理想的應(yīng)力承受時(shí)間亦可僅因增加拉伸點(diǎn)間的距離而得到，而不須降低生產(chǎn)率或均勻性。拉伸處理帶的距離可大于100吋而不減損拉伸處理的效果和均勻性。
本發(fā)明的目的是提供一方法以使天然纖維，不論任何類別，短纖維或連續(xù)長絲，天然的或人造的，其在均勻厚度內(nèi)的須條或多股須條可受到最有效且均勻的拉伸處理。此種單一纖維的凈強(qiáng)度增加，同時(shí)其他所要求的品質(zhì)特性以及其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)亦得以改善，生產(chǎn)出的須條或多股須條在全長上的拉伸均勻性皆比其輸入時(shí)的狀況為好，達(dá)到最大的實(shí)用程度。本發(fā)明的另一目的則為現(xiàn)有的拉伸處理短纖維或長絲技術(shù)的不足之處提供解決方法。
依據(jù)本發(fā)明，任何類別的每根單一纖維，在其輸入時(shí)具有均勻厚度，可有效且均勻地受到拉伸處理。籍此，每根單一纖維在二拉伸點(diǎn)間之拉伸處理帶中移送，拉伸處理帶的距離設(shè)定必須(1)大于短纖維中最長者;(2)能獲得所要求的最小應(yīng)力承受時(shí)間;(3)允許此種應(yīng)力承受時(shí)間下獲得最大生產(chǎn)率;(4)得到在全距離中所欲程度的拉伸處理均勻性。這樣的纖維同時(shí)受到拉伸應(yīng)力及產(chǎn)生壓縮感應(yīng)抱合力的加捻力，為求得適宜的拉伸加捻處理，此二種力具有精確的相對(duì)量，它適應(yīng)于(1)相互之間，(2)輸入的支數(shù)，(3)此輸入纖維特性所要求者，(4)達(dá)到理想的拉伸處理結(jié)果而不使纖維斷裂。所施加的加捻相對(duì)于處理行進(jìn)軸線方向可為順時(shí)針也可為逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
如果需要，拉伸處理帶(位于二拉伸點(diǎn)之間)的距離可超過100吋而不會(huì)降低拉伸處理效果。此距離愈大則拉伸處理的均勻性愈佳。此距離可調(diào)整以配合生產(chǎn)率提高到最大極限(設(shè)計(jì)速率極限)，同時(shí)亦能配合最小所要求的應(yīng)力承受時(shí)間而不會(huì)減損拉伸處理的均勻性。
本發(fā)明方法的新穎性的主要特征之一是不論任何長度的每根單一纖維都可利用拉伸加捻技術(shù)得到有效且均勻的拉伸處理，且能阻止對(duì)須條或多股須條使用牽伸加捻技術(shù)以達(dá)到最大的實(shí)用程度。為此，精確控制感應(yīng)抱合力并將拉伸力傳遞至其內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)以獲得正確的處理。本發(fā)明的方法主要不是用以牽伸纖維，而是拉伸處理每根單一纖維的內(nèi)部及外部結(jié)構(gòu)。
用相似的方法對(duì)連續(xù)長絲進(jìn)行拉伸處理已經(jīng)商業(yè)化達(dá)數(shù)年之久，在此，內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)順著長絲軸線方向排列，然而，此長絲的拉伸處理在連續(xù)全長上的均勻性并不理想。因此缺點(diǎn)使其最大效果多少受到減損。本發(fā)明的方法，能令短纖維以類似長絲纖維的方式處理，且為自人類應(yīng)用此方式以來首先具有商業(yè)條件者，而對(duì)長絲而言，則提供更有效且均勻的拉伸處理。
基本上，所有被認(rèn)為已經(jīng)利用到最大可用強(qiáng)度特性的天然纖維(非人造的)，至今都未曾被充分利用到其最大實(shí)用且可以使用的程度。這些要求單一纖維獲得更大使用的拉伸處理潛能，自人們使用它們以來，仍停滯而未有進(jìn)展。
例如，對(duì)棉纖維而言，無論其不同的或特殊的生長條件，其抗拉強(qiáng)度很少能超過40克/號(hào)(1/8吋試規(guī))，通常在20克/號(hào)到30克/號(hào)之間。已知棉纖維強(qiáng)度可直接轉(zhuǎn)換成織物強(qiáng)度，但很少能轉(zhuǎn)換成紗的強(qiáng)度。然而因纖維強(qiáng)度增加而改善織物或最終產(chǎn)品仍是主要目的。
本發(fā)明中，經(jīng)簡單的干式機(jī)械拉伸處理后，使棉纖維的抗拉強(qiáng)度可超過60克/號(hào)。由經(jīng)處理的纖維所制成的紗稍有改善，但由此制成具商業(yè)規(guī)模數(shù)量的織物有實(shí)質(zhì)的改善。干式機(jī)械拉伸處理此纖維并不影響其后之濕處理，如熱處理、化學(xué)或其他整理等。這些干濕處理有助于改善纖維，并彼此互補(bǔ)，其間稍有或沒有減低它們的效益。本發(fā)明可良好地整合入一般紗線生產(chǎn)過程中。本發(fā)明可應(yīng)用于干式或濕式處理，但單獨(dú)的干處理或濕處理則要利用二者的附加改善措施。
如上所述，近50年來的實(shí)驗(yàn)室測試清楚地顯示各類纖維皆可由干式機(jī)械拉伸處理予以實(shí)質(zhì)地改善。比利時(shí)的一位研究者在其1970年發(fā)表的題為“以拉伸為方法以改進(jìn)棉纖維強(qiáng)度”的報(bào)告中寫道“至今，用來拉伸纖維的拉伸方法尚未出現(xiàn)，值得大家關(guān)切并考慮”。本發(fā)明滿足了此要求。
在進(jìn)行探索測試以決定本發(fā)明方法的潛在范圍時(shí)，發(fā)現(xiàn)所有測試過的纖維，不僅在強(qiáng)度持性上大大改善，在其他合意的品質(zhì)特性上也有增進(jìn)。譬如，利用本發(fā)明方法，以干式機(jī)械拉伸處理棉纖維，則可使其更結(jié)實(shí)，更挺直，更具韌性，并在強(qiáng)度特性方面更具回彈性，意外收獲為其長度略有增長，長度均勻性更好，略細(xì)，較軟并較明亮，更象真絲纖維。
利用本發(fā)明方法進(jìn)行有效且均勻拉伸處理的任何纖維，可用來制造改進(jìn)甚多的織物以及生產(chǎn)成本很低的最終產(chǎn)品。如一特定面質(zhì)及數(shù)量的棉纖維，在目前可生產(chǎn)9塊100%棉布，但若在此前先經(jīng)本發(fā)明方法進(jìn)行有效且均勻的拉伸處理，則可制成12塊或更多的100%棉布，并此織物之構(gòu)造(經(jīng)緯紗較少)及每平方碼的重量(較輕)的改變是仍可接受的，只要所要求的織物強(qiáng)度仍然一樣。每吋中經(jīng)緯紗數(shù)減少將降低生產(chǎn)成本，而且只要織物強(qiáng)度仍符合要求，減耗棉布重量，從很多角度著眼，更是值得追求的。
利用本發(fā)明方法進(jìn)行拉伸處理的棉纖維，其強(qiáng)度特性的增加，使其無須與聚酯纖維或其他高強(qiáng)度纖維混合就可制成易用織物及最終產(chǎn)品。因?yàn)榻?jīng)本發(fā)明方法進(jìn)行有效且均勻拉伸處理的棉纖維已成為高強(qiáng)度之棉纖維。易用之100%棉織物因此有了實(shí)用性，同時(shí)我們也能期望100%使用本發(fā)明方法處理過的高強(qiáng)度棉纖維織成的織物不經(jīng)混紡、絲光或其他類似化學(xué)處理;將此迄今生產(chǎn)的經(jīng)過上述處理的織物具更高的強(qiáng)度。利用本發(fā)明方法有效地處理棉纖維可望生產(chǎn)纖維強(qiáng)度為80克/號(hào)(1/8吋規(guī)試驗(yàn))的高強(qiáng)度棉纖維。棉花也將更具竟?fàn)幜σ詫?duì)抗高強(qiáng)度人造纖維。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
這些圖顯示本發(fā)明的二個(gè)基本的實(shí)施例，它們是固定的輸入單元和拉伸/加捻單元。本發(fā)明的多次或連續(xù)式單一纖維拉伸處理的三種結(jié)構(gòu)具有不同的應(yīng)力松馳時(shí)間。它們能滿足為求得最大實(shí)用效益及均勻性的四大主要因素。


圖1為簡化的透視圖，表示一連續(xù)多重處理的實(shí)施例，不提供任何應(yīng)力松馳時(shí)間。
圖2為簡化的透視圖，表示一不連續(xù)單一多重處理實(shí)施例，提供無限的應(yīng)力松馳時(shí)間(數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)或更多)。
圖3為簡化的透視圖，表示一連續(xù)多重處理的實(shí)施例，提供有限的應(yīng)力松馳時(shí)間(少于一秒至數(shù)分鐘)。
上述的最有效且均勻纖維拉伸的第三要素，即“連續(xù)或不連續(xù)的單一纖維多重拉伸處理，較之單次拉伸處理，可提供更有效且均勻的單一纖維拉伸處理”。第四要素，即“多重拉伸處理間有正確的應(yīng)力松馳時(shí)間，較之無應(yīng)力松馳時(shí)間者，可提供更有效且均勻的單一纖維拉伸處理”。此后二要素受制于前二要素(每根單一纖維的處理，及應(yīng)力承受時(shí)間)。通過在基本處理實(shí)體的操作中，對(duì)連續(xù)單一纖維拉伸處理采用多種變化來滿足上述的要求。而這些基本處理實(shí)體必須能滿足此纖維拉伸處理的前二要素。
下述本發(fā)明方法的實(shí)施例的三種纖維拉伸處理操作均可滿足以上四個(gè)要素的要求，如附圖所示。此三種型式的操作僅利用兩個(gè)基本處理的實(shí)體(如附圖所示)。
A.固定輸入單元(4)，B.基本拉伸/加捻單元(6)此三種型式的系列操作(第三要素)，在多次連續(xù)單一纖維拉伸處理中對(duì)二基本處理實(shí)體利用操作方式之不同，可提供三種應(yīng)力松馳時(shí)間(第四要素)。
此三種多重拉伸處理操作可提供不同的應(yīng)力松馳時(shí)間，其型式為A.連續(xù)系列多重，零時(shí)間(NO)，圖1。
B.連續(xù)系列多重，有限時(shí)間(LTD)圖3，C.不連續(xù)單一多重，最大(MAX)圖2。
由此得到從零到實(shí)用最大的應(yīng)力松馳時(shí)間。在連續(xù)拉伸處理帶(Zone)之間，可對(duì)這些時(shí)間加以選擇，設(shè)定并使用至合意程度，或者不予使用。這些時(shí)間在不同的應(yīng)力松馳時(shí)間處理區(qū)(Area)亦可以不同，且可為任意合意的程序。這三種操作可按連續(xù)混合方式或合意的順序予以利用。
每一纖維拉伸處理帶(Zone)的驅(qū)動(dòng)元件必須精確控制其流動(dòng)、拉伸及加捻率相互間的關(guān)系。第一帶(Zone)(12)的輸入流動(dòng)率由固定輸入單元(4)的驅(qū)動(dòng)元件組合予以控制。拉伸/加捻單元(6)之拉伸及加捻率由其自身的驅(qū)動(dòng)元件組合所控制。連續(xù)喂入的須條或多股須條(8)之每單位長度的特定捻數(shù)由輸入支數(shù)(須條及多根須條之每單位長度的重量)之平方根及所選定的多重加捻所決定。加捻率及選定的拉伸率設(shè)定在拉伸/加捻單元(6)之驅(qū)動(dòng)元件內(nèi)以求精密控制。
當(dāng)具有連續(xù)多重拉伸處理時(shí)，一纖維拉伸處理帶(Zone)之輸出流動(dòng)率本能地成為后續(xù)的纖維拉伸處理帶(Zone)之輸入流動(dòng)率，任何后續(xù)的纖維拉伸處理帶(Zone)之加捻率及拉伸率皆如同下述第一對(duì)的設(shè)定及控制，只有當(dāng)被拉伸處理過的須條(8)因先前拉伸帶的處理而致其長度上的截面積減少(支數(shù)改變)時(shí)例外。每一拉伸/加捻單元(6)的加捻率及拉伸率可因處理帶(Zone)之不同，按任何合意的順序作不同的選擇、設(shè)定。
憑著簡單地連續(xù)且同時(shí)地施加一單獨(dú)動(dòng)態(tài)拉伸應(yīng)力及一單獨(dú)動(dòng)態(tài)加捻應(yīng)力，且精確控制其相對(duì)量及輸入流動(dòng)率，每一纖維拉伸處理帶均可提供有效且均勻的纖維拉伸處理。
這三種拉伸處理操作的實(shí)施例中(圖1，2，3)，固定輸入單元(4)作為二基本處理實(shí)體之一，它包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)輸入輥(1)及一被動(dòng)壓輥(5)。此固定之裝置可在平行于纖維處理流動(dòng)途徑(8)垂直軸線的范圍(11)內(nèi)上下調(diào)整(不一定需要垂直)。此調(diào)整范圍(11)是為設(shè)定二對(duì)拉伸處理輥(1，5及2，7)間的距離，即纖維拉伸帶(12)所需的。被動(dòng)壓輥(5)對(duì)驅(qū)動(dòng)輸入輥(1)的壓力(10)是可按要求調(diào)整設(shè)定的。這對(duì)輥?zhàn)拥谋砻婵砂葱枰我饨M合。
另一基本處理實(shí)體為拉伸/加捻單元(6)，它包括一加捻裝置(3)，此加捻裝置與驅(qū)動(dòng)輸出拉伸/加捻輥(2)及被動(dòng)輥(7)形成一整體。另有一固定的殼體(14)，如同固定之輸入單元(4)，在此殼體內(nèi)，加捻裝置(3)連著驅(qū)動(dòng)輸出拉伸/加捻輥(2)及壓輥(7)，以一整合單元橫向地以纖維處理流動(dòng)途徑(8)為軸線而轉(zhuǎn)動(dòng)。具整體功能的組件(3，2，7)的整個(gè)橫向轉(zhuǎn)動(dòng)提供了精確的加捻量，并傳給進(jìn)行拉伸處理的須條或多股須條。此裝置經(jīng)由驅(qū)動(dòng)輸出拉伸/加捻輥(2)及被動(dòng)壓輥(7)以稍大于上部拉伸輥對(duì)(1，5)之轉(zhuǎn)動(dòng)速率而轉(zhuǎn)動(dòng)，亦同時(shí)提供并傳遞所需要程度的纖維拉伸應(yīng)力。整個(gè)拉伸/加捻單元裝置(6)可在平行于纖維處理流動(dòng)途徑(8)的調(diào)整范圍(15)內(nèi)上下調(diào)整，如同固定輸入單元(11)一般，亦不一定需要垂直。這些調(diào)整范圍(11，15)是為設(shè)定每兩對(duì)纖維拉伸處理輥時(shí)(1，5及2，7;2，7及9，7)之間距離，即纖維拉伸帶(12，13)所需要的。加捻裝置(3)及與其成整體的拉伸/加捻輥對(duì)可順時(shí)針(Z捻)或反時(shí)針(S捻)方向橫向地轉(zhuǎn)動(dòng)。被動(dòng)壓輥(7)施加于驅(qū)動(dòng)輸出拉伸/加捻輥(2)之可調(diào)壓力(10)可依需要而設(shè)定。拉伸/加捻輥對(duì)(2，7)的輥?zhàn)颖砻婵砂匆笕我饨M合。
連續(xù)系列多重，零時(shí)間(圖1)零時(shí)間此拉伸處理操作不提供應(yīng)力松馳時(shí)間，使用一個(gè)固定輸入單元(4)(簡稱F單元)，及多重拉伸/加捻單元(6)(簡稱S/T單元)。
第一帶處理流程序列輸入須條或多股須條(8)籍固定輸入單元(4)(F單元)而輸入第一纖維拉伸處理帶(12)(第1帶)。設(shè)定于F單元1，5處的輸入拉伸點(diǎn)及第一個(gè)S/T單元2，7處輸出拉伸點(diǎn)(拉伸輥的兩個(gè)有效作用點(diǎn))間的距離定為第一帶(12)的范圍。
第二帶第一帶12的輸出拉伸點(diǎn)(2，7)(屬第1S/T單元)本能地成為第二帶13的輸入拉伸點(diǎn)(2，7)(屬同一第1S/T單元)，即受處理的纖維(8)立即自第一帶(12)傳送入第二帶(13)，現(xiàn)在設(shè)定在屬第一S/T單元輸入拉伸點(diǎn)2，7及屬第二S/T單元輸出拉伸點(diǎn)9，7間的所需距離則定為第二帶(13)的范圍。任何后續(xù)的處理帶可同樣地籍利用單獨(dú)后續(xù)的S/T單元(6)而予以界定。若無后續(xù)處理帶時(shí)，第二帶的輸出須條或多股須條(8)可恰當(dāng)?shù)厥占怨┖罄m(xù)處理，或當(dāng)此纖維拉伸處理操作配合其他后續(xù)操作時(shí)，可直接輸入下一道處理。
連續(xù)系列多重，有限時(shí)間(圖3)有限時(shí)間此拉伸處理操作提供有限應(yīng)力松馳時(shí)間(少于一秒至數(shù)分鐘)，它利用一F單元(4)及一S/T單元(6)形成一串聯(lián)對(duì)(4/6)而界定每一帶/區(qū)(纖維拉伸處理帶/應(yīng)力松馳時(shí)間區(qū)之簡稱)串聯(lián)對(duì)的處理流動(dòng)空間。
第一帶處理流程序列第一帶(12)之界定方式相同于上述無應(yīng)力松馳時(shí)間操作者(即零時(shí)間第一帶)的(12)第一區(qū)，為了在第一帶(12)及第二帶(13)之間提供有限制的應(yīng)力松馳時(shí)間(少于一秒至數(shù)分鐘)，一第二F單元(4)被設(shè)置在距離第一S/T單元(6)一合意的距離處(不必與處理流動(dòng)途徑成一直線，因?yàn)榇隧殫l為松馳狀態(tài))。當(dāng)處理中的纖維(8)自第一帶(12)即刻傳送到第一區(qū)(16)時(shí)，第一帶12之第一S/T單元的輸出拉伸點(diǎn)(2，7)就本能地成為第一區(qū)(16)(即從2，7至1，5)之第一S/T單元的輸入松馳點(diǎn)(2，7)。設(shè)定在第一S/T單元的新輸入松馳點(diǎn)(2，7)與第二F單元的輸出松馳點(diǎn)(1，5)之間所欲區(qū)距離(18)界定為第一區(qū)(16)的范圍。
第二帶當(dāng)受處理纖維(8)自第一區(qū)(16)傳送至第二帶(13)時(shí)，第一區(qū)(16)之第二F單元之輸出松馳點(diǎn)(1，5)本能地成為第二帶13之第二F單元輸入拉伸點(diǎn)(1，5)。在第二F單元之輸入拉伸點(diǎn)(1，5)與第二S/T單元輸出拉伸點(diǎn)(9，7)之間所設(shè)定的帶距離界定為第二帶(13)的范圍。
第二區(qū)使用第三F單元以便在第二帶(13)及第三帶之間提供有限之應(yīng)力松馳時(shí)間，若無第三帶，則第二帶(13)之輸出纖維須條(8)被收集以供后續(xù)處理，或者當(dāng)此纖維拉伸操作配合其他后續(xù)操作時(shí)，可直接送至下一處理過程。若還有第三帶使用，受處理纖維(8)自第二帶(13)傳送至第二區(qū)(17)時(shí)，則第二帶(13)之第二S/T單元之輸出拉伸點(diǎn)(9，7)本能地成為第二區(qū)(17)之第二S/T單元輸入松馳點(diǎn)(9，7)。在第二S/T單元輸入松馳點(diǎn)(9，7)與第三F單元之輸出松馳點(diǎn)之間設(shè)定的所欲距離界定為第二區(qū)(17)的范圍。任何后續(xù)之帶/區(qū)串聯(lián)對(duì)之處理流動(dòng)空間，皆同樣地可籍使用任何后續(xù)F單元(4)及S/T單元(6)之串聯(lián)對(duì)(4/6)而界定。
不連續(xù)單一多重，無限最大，此處拉伸處理操作提供無限之應(yīng)力松馳時(shí)間，并使用一個(gè)F單元(4)及一個(gè)S/T單元(6)。此操作需要收集纖維須條(8)以使其任何長度都能自由地得到合意的應(yīng)力松馳時(shí)間。在先后二不連續(xù)單一多重拉伸處理操作之間，或其他后續(xù)操作之間的應(yīng)力松馳時(shí)間可從幾分鐘至數(shù)小時(shí)或更多。
第一帶處理流動(dòng)序列此第一帶(12)之界定方式相同于上述第一帶(12)(零時(shí)間)或第一帶(12)(有限時(shí)間)的應(yīng)力松馳時(shí)間操作。任何后續(xù)“最大”型之纖維拉伸處理都同樣地利用任何后續(xù)之一單獨(dú)F單元(4)及一單獨(dú)S/T單元(6)來界定。
對(duì)上述較可取的實(shí)施例說明可概述如下本發(fā)明的方法很容易轉(zhuǎn)化成操作簡便行之有效的高效裝置。操作時(shí)僅需放置彼此分開的一F單元及-S/T單元，設(shè)定拉伸速率數(shù)及加捻速率常數(shù)使之與F單元的速率成一定比例，以便對(duì)任何類型的纖維作有效且均勻的拉伸處理。除需要最大實(shí)用結(jié)果外，這些條件即已足夠。
若要求最大實(shí)用結(jié)果，則需要連續(xù)處理。欲處理纖維的種類、特性及所要求的結(jié)果決定了上述三種連續(xù)處理型式中特有一種的使用。
本發(fā)明方法的三種拉伸處理操作實(shí)施例僅是二個(gè)基本處理實(shí)體之選擇應(yīng)用而已，即固定輸入單元及拉伸/加捻單元。對(duì)任何纖維的拉伸處理，操作上須選擇從零到最大實(shí)用之應(yīng)力松馳時(shí)間。所有纖維特性都具有很大的可變性，潛在的所要求的拉伸處理結(jié)果也一樣，此二者決定應(yīng)力松馳時(shí)間之使用。因此，較可取作法是使用適當(dāng)數(shù)量的二基本處理實(shí)體以裝配成所希望的型式。固定式拉伸處理操作實(shí)施例之型式較不可取。故而這種結(jié)構(gòu)型式的改變型為本發(fā)明之較可取實(shí)施例。
本發(fā)明方法的特別實(shí)施例及處理之可變性已如上述并圖示以表明本發(fā)明原理之應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，本發(fā)明之其他實(shí)施例對(duì)技術(shù)及設(shè)備可作不同的改造，都在本發(fā)明之原理內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種拉伸處理方法，用以將有實(shí)質(zhì)厚度而被輸入的任何類型的每根單一纖維予以拉伸處理，此方法包括下述步驟a.提供一裝置以一所期望的輸入速度將此輸入纖維送進(jìn)一纖維拉伸處理帶；b.在二拉伸點(diǎn)之間提供一纖維拉伸處理帶；c.調(diào)整此二拉伸點(diǎn)使之隔一距離，并將其設(shè)定成至少大于最長之短纖維；得到合意的最小應(yīng)力承受時(shí)間，允許此應(yīng)力承受時(shí)間下得到所希望的生產(chǎn)率；在此距離上得到所希望的拉伸處理均勻性；d.提供一加捻裝置，以供在此纖維拉伸處理帶內(nèi)，在加捻率對(duì)輸入流動(dòng)率的合意的相對(duì)量下，加捻此輸入的纖維，以確實(shí)地防止單一纖維之間相對(duì)地滑溜或牽伸；e.提供一裝置，以供在此纖維拉伸帶內(nèi)，在拉伸率對(duì)輸入流動(dòng)率的合意的相對(duì)量下，同時(shí)地拉伸此輸入之纖維，以使每根單一纖維皆同時(shí)承受實(shí)質(zhì)的加捻及拉伸，拉伸對(duì)加捻的相對(duì)量要精確地控制，以適應(yīng)于相互之間；輸入的支數(shù)；輸入纖維的特性要求；得到所要求的拉伸處理結(jié)果而不致使纖維斷裂；由此，輸入的纖維的凈強(qiáng)度得到增加，每根單一纖維的分子結(jié)構(gòu)被改變并改善，而且其輸出纖維在整個(gè)長度上的均勻性亦得以改善。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的拉伸處理方法，其特征在于此方法應(yīng)用于多個(gè)連續(xù)單一纖維拉伸處理中，該方法包括下列步驟f.提供一裝置以卷取前一個(gè)纖維拉伸處理帶所輸出的纖維，并以所要求的處理流動(dòng)率將此纖維喂入一后續(xù)纖維拉伸處理帶，其間通過一應(yīng)力松馳時(shí)間區(qū)，使前一拉伸處理帶處理之單一纖維得到有限應(yīng)力松馳時(shí)間，籍此提供此纖維連續(xù)不斷的拉伸處理;g.在前一纖維拉伸處理帶之輸出點(diǎn)與后續(xù)纖維拉伸處理帶之輸入點(diǎn)之間提供一應(yīng)力松馳時(shí)間區(qū);h.調(diào)整輸出點(diǎn)及輸入點(diǎn)之間的距離，并設(shè)定各自的速率，以得到合意的最小且有限的應(yīng)力松馳時(shí)間，在允許此應(yīng)力松馳條件下，得到所要求的生產(chǎn)率;在此方法的連續(xù)應(yīng)用中，使接受a至e步驟拉伸處理的每根單一纖維解除所受之應(yīng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的拉伸處理方法，其特征在于此方法應(yīng)用于多個(gè)連續(xù)單一纖維拉伸處理中，該方法包括下列步驟f.提供一裝置，在其任何后續(xù)之纖維處理之前，卷取并暫存前一纖維拉伸處理帶輸出之纖維，使前一拉伸處理帶處理之單一纖維得到無限的應(yīng)力松馳時(shí)間。在此方法的連續(xù)使用之間，使接受a至o步驟拉伸處理的每根單一纖維，無限制地解除所受之應(yīng)力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的拉伸處理方法，其特征在于此方法使用在多個(gè)單一纖維拉伸處理中，該方法包括以下步驟f.提供a至e步驟所述的連續(xù)拉伸處理，此單一纖維之前一個(gè)拉伸處理帶之處理并不提供應(yīng)力松馳時(shí)間，前一纖維拉伸處理帶之輸出點(diǎn)亦同時(shí)成為后續(xù)纖維拉伸處理帶之輸入喂給點(diǎn)，此后續(xù)帶之拉伸處理，如步驟b至e所述，一直持續(xù)到完成為止，以提供無應(yīng)力釋除之連續(xù)拉伸處理，使之適用以此方法連續(xù)使用間的接受步驟a至e的拉伸處理的每根單一纖維。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法，任何短纖維或連續(xù)長纖維均可象現(xiàn)用的連續(xù)長絲拉伸處理方法予以拉伸。以簡單連續(xù)且同時(shí)施加一單獨(dú)動(dòng)態(tài)拉伸力和加捻力，并精確控制二者的相對(duì)量及纖維輸入的速率，則每根單一纖維得到均勻的拉伸處理，連續(xù)截面上的均勻性提高。通過干式機(jī)械拉伸，可使棉纖維拉伸強(qiáng)度達(dá)每號(hào)60克(1/8規(guī))以上。本發(fā)明的方法能大幅度提高連續(xù)長絲的拉伸均勻性，保持其原擠出時(shí)的均勻性，以能進(jìn)行多重連續(xù)處理。本發(fā)明能很好地整合入一般的生產(chǎn)流程中。
文檔編號(hào)D02J1/22GK1058814SQ90106759
公開日1992年2月19日 申請(qǐng)日期1990年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1989年8月9日
發(fā)明者保羅·派·庫克 申請(qǐng)人:保羅·派·庫克