專利名稱：包芯紗及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及紗線及其生產(chǎn)方法，更具體地，涉及包括復(fù)絲和定長短纖維的包芯紗及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
紡絲的基本概念歷史悠久。將定長短纖維紡成有用的線和紗改善它們的總強(qiáng)度至有限的程度，使最終的紗能被紡成有改變程度的厚度、強(qiáng)度等。
隨著合成紡織纖維的出現(xiàn)，為生產(chǎn)比由定長短纖維紡的絲強(qiáng)度更大、耐用性更好且不收縮的連續(xù)長絲提供了更大的可能性。因此，有可能生產(chǎn)服裝、家居裝飾和工業(yè)用針織和機(jī)織織物。可通過在超過紡成連續(xù)長絲態(tài)的聚酯纖維的熱處理溫度下使用紗控制這些織物的收縮。由聚酯紗制造的產(chǎn)品有極好的強(qiáng)度性能、尺寸穩(wěn)定性和耐水洗、干洗和曝光的色牢度。在六十年代末至七十年代使用100％聚酯針織和機(jī)織織物變得極普遍。近來，還將連續(xù)長絲聚酯纖維切成定長短纖維，短纖維可紡成100％聚酯的人造絲或與棉或其它天然纖維混紡。然而，100％聚酯和聚酯混紡紗及由這些紗制成的織物有發(fā)光和合成的外觀，在低濕度條件下滑膩并易產(chǎn)生靜電，在高濕度條件下趨于變熱和粘滯。此外，聚酯纖維因抗拉強(qiáng)度高，以短纖維形式易起球，以連續(xù)長絲形式易結(jié)塊(picking)。
由于機(jī)械和間歇混合的聚酯和棉都趨于起球、結(jié)塊、收縮而穿著不舒適，所以傳統(tǒng)的混紡棉和合成纖維的方法尚未取得完全的成功。近年來消費(fèi)者使用聚酯和聚酯混紡織物的已減少，而采用有良好外觀且舒適的100％棉織物。在服裝業(yè)更是如此。然而，使用100％棉紗和織物也有其缺點(diǎn)。主要是由100％天然棉制成織物易收縮和褶皺?？刂朴糜谕獯┓b的棉收縮的最通用的方法是用甲醛制樹脂涂敷棉織物。然而，甲醛被認(rèn)為是危險(xiǎn)化學(xué)品，因此加工期間操作是有危險(xiǎn)的，而且由于甲醛是公知的致癌物，其在與人體接觸的任何織物上也被認(rèn)為是有危險(xiǎn)的。此外，甲醛基樹脂用于控制棉或棉混紡織物的收縮時(shí)，降低織物的耐磨性和強(qiáng)度性能，因而使它們更易使織物出洞和褶皺變形。
用預(yù)洗控制收縮，因就耗能而論是不經(jīng)濟(jì)的而且使衣服有穿過的外觀，所以也不令人滿意。機(jī)械壓實(shí)也已用于控制棉織物的收縮。然而，此方法因加工損耗高所以成本高，而且由于壓實(shí)的衣服易回到它們壓實(shí)前的尺寸，所以不是永久性的解決辦法。由于這些原因，用樹脂處理棉是目前優(yōu)選的控制棉織物收縮的方法。然而，由于大多數(shù)樹脂含有甲醛，所以用樹脂處理的織物在制造工藝和消費(fèi)者使用期間都是不安全的。
因此，需要生產(chǎn)既有棉纖維和合成纖維的有益性質(zhì)同時(shí)又消除了它們各自的不利性質(zhì)的紗。包芯紗本身已生產(chǎn)多年。紡織均質(zhì)包芯紗的公知方法是環(huán)錠紡絲，其有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，環(huán)錠紡絲產(chǎn)生有高質(zhì)量的強(qiáng)力紗，且每錠的資金投資低?？上Лh(huán)錠紡絲是相對(duì)較慢的方法，每分鐘僅能生產(chǎn)約10至25米的紗，這顯著地增加了最終產(chǎn)品的成本。而且，由于還沒有其它已知的方法能生產(chǎn)環(huán)紡紗的強(qiáng)度或感覺，所以當(dāng)對(duì)其強(qiáng)度和感覺的要求證明有理由使用高成本時(shí)仍使用此方法。
近年來為生產(chǎn)有環(huán)紡紗質(zhì)量的包芯紗已開發(fā)出其它紡絲機(jī)械和方法。這些方法中包括自由端紡絲、真空紡絲和噴氣紡絲法，它們的生產(chǎn)能力超過環(huán)錠紡絲法的10至25倍。此方法之一公開在Arai等的US4,069,656中。Arai描述了通過將一束短纖維與細(xì)的復(fù)絲一起加入加捻裝置而以高速生產(chǎn)紗的方法。以足夠低的張力和比纖維快的速度加入長絲紗，從而細(xì)紗纏繞在短纖維周圍。按照推測，此不加捻的纖維束結(jié)構(gòu)能為紗提供良好的感覺。
然而，此專利中的紗的交替加捻使之不可能用作縫紉線，作縫紉線需要抗撕裂性和高度均勻性。此外，按Arai所公開的方法由長絲制成的線有光滑的外表面，使之易從縫口中拉出。迄今高質(zhì)量的物品一直主要使用環(huán)紡的定長短纖維作為線，但如上所述，這顯著地增加了成本。
創(chuàng)造高品質(zhì)包芯紗的另一嘗試公開在Stahlecker的US4,866,924中。首先由假加捻紡絲預(yù)增強(qiáng)的拉伸絲條形成纖維組分。然后用傳統(tǒng)的紡絲方法，將長絲紗與所述纖維組分一起纏繞在筒管上用于后續(xù)紡絲。根據(jù)該專利，當(dāng)對(duì)包芯紗有高要求時(shí)，如要求環(huán)紡的定長短纖維時(shí)，必須將紗重繞并將其清除從而可消除缺陷如厚或薄點(diǎn)。顯然，紗再纏繞使成本提高，其它缺陷使此紗作為可行的經(jīng)濟(jì)有效的環(huán)紡紗的替代物是不可接受的。
Tolbert等的US4,921,756公開了創(chuàng)造高品質(zhì)包芯紗的另一嘗試。芯11由耐高溫的連續(xù)長絲纖維玻璃制成，構(gòu)成包芯紗總重的約20至40％。耐低溫的定長短纖維皮12包圍芯11，構(gòu)成包芯紗總重的約80至60％。一小部分短纖維13可與皮12分離而形成螺旋地纏繞在大部分短纖維周圍的粘合包皮。根據(jù)此專利，需要玻璃基芯11保持包芯紗的耐火性。
在Morrison的US4,928,464中，在絕緣材料的銳邊上拉伸和牽引包芯長絲紗。釋放張力后，長絲上產(chǎn)生卷曲。然后將卷曲的長絲與壓軋的絲條或粗紗一起加入真空紡絲裝置中。包芯長絲的卷曲導(dǎo)致各長絲間相互排斥，使所述絲條或粗紗在紡絲期間能部分地與芯混合。當(dāng)所述包芯長絲進(jìn)入紡絲機(jī)時(shí)，僅將它們拉伸至足以攜帶它們通過所述裝置。在最終的產(chǎn)品中，雖然纖維部分地與芯混合，但纖維相對(duì)松地紡在芯周圍，使它們能沿芯滑動(dòng)而露出下面的長絲紗。這降低了用此紗生產(chǎn)的任何織物的外觀和感覺。已知此滑動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)在許多現(xiàn)有的包芯紗中。
Morrison所公開的真空紡絲法比傳統(tǒng)的環(huán)紡法快，但仍明顯地比噴氣紡絲法慢。在真空紡絲法中，旋轉(zhuǎn)有多個(gè)孔的軸而將吸力施加給孔。此旋轉(zhuǎn)軸能夠旋轉(zhuǎn)的速度比噴氣所產(chǎn)生的速度慢得多。有效的噴氣式紡絲機(jī)公開在Nakahara等的US4,497,167中。雙噴嘴系統(tǒng)能高速地均勻紡絲。僅對(duì)進(jìn)入的纖維進(jìn)行必要的拉伸就足以攜帶纖維通過噴嘴。
Nakahara公開的一類噴氣式紡絲機(jī)也可應(yīng)用于復(fù)合紡絲機(jī)，如由MurataMachinery，Ltd.，Kyoto，Japan制造的“High-Speed Type Murata JetSpinner”。此機(jī)器每分鐘能生產(chǎn)300米，同時(shí)能保持均勻紡絲。不過，任何已知的噴氣式紡絲機(jī)都還不能足夠緊密地將纖維纏繞在芯周圍以防止任何滑移或起球。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及由短纖維和連續(xù)復(fù)絲制紗的方法。首先在復(fù)絲進(jìn)入紡絲室與短纖維一起共紡之前，將復(fù)絲深度預(yù)拉伸。通過紡絲室后放松張力，使紗的長絲膨脹而形成所述短纖維可粘附于其上的基質(zhì)。膨脹的長絲使短纖維能被緊密地纏繞在芯周圍并粘連在芯上，防止任何滑移或過度起球，并通過防止芯絲暴露而提供優(yōu)良的“感覺”。
相反，現(xiàn)有技術(shù)中是在幾乎不或不拉伸的情況下加入復(fù)絲以改善復(fù)絲與短纖維的混合。然而，意外地發(fā)現(xiàn)在紡絲前足以暫時(shí)性地除去任何卷曲地預(yù)拉伸變形紗能顯著地提高所生產(chǎn)的包芯紗的質(zhì)量和耐用性。
紡絲期間，可以與連續(xù)復(fù)絲的紡絲方向相反的方向涂敷絲條以產(chǎn)生更不卷縮的紗線。由所得紗線針織的材料具有的落球頂破強(qiáng)度高、無規(guī)起球試驗(yàn)結(jié)果低、且收縮率低(約2-3％)。
因此，本發(fā)明的一方面是提供一種雙組分包芯紗，包括短纖維組分和在紡絲前被拉伸的長絲紗組分。
本發(fā)明的另一方面是提供一種在一紡絲機(jī)中共紡連續(xù)長絲紗和短纖維而生產(chǎn)雙組分包芯紗的方法。該方法包括以下步驟使所述短纖維的絲條或粗紗通過牽伸裝置而制備連續(xù)束；預(yù)拉伸所述長絲紗；在所述牽伸裝置的下游混合所述連續(xù)纖維束和所述長絲紗；和將它們加入一紡絲機(jī)。
本發(fā)明的再一方面是提供一種按上述方法生產(chǎn)的紗線。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀了以下結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的這些和其它方面將是顯而易見的。
附圖簡述

圖1為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的紡絲裝置的示意圖；圖2A-2D為紗線根據(jù)本發(fā)明的各生產(chǎn)階段的局部放大示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明制成的包芯紗一端的放大透視圖；圖4-8示出下述各實(shí)施例的紗的強(qiáng)制伸長曲線圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳述在以下描述中，諸如“前”、“后”、“左”、“右”等術(shù)語應(yīng)理解為簡便用語，而不應(yīng)解釋為限制性術(shù)語。
參見附圖，如圖1所示，示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的紡紗裝置的示意圖，一般地以10表示。
紡絲裝置10包括牽伸框12，短纖紗條14以箭頭“A”的方向加入其中。在牽伸框12中，如本領(lǐng)域公知的，將短纖紗條14(如產(chǎn)自棉)拉伸至要求的尺寸。牽伸框12優(yōu)選有下羅拉16、18、20、22和上壓羅拉26、28、30、32。也如公知的，上和下傳送帶34、36分別由羅拉32、22驅(qū)動(dòng)。所得的短纖維14備用于紡絲。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述短纖紗條14是由比馬(pima)棉制的棉纖維，因?yàn)楸锐R棉一般比大多數(shù)其它棉強(qiáng)度更大。由于比馬棉的短纖維相對(duì)較長，長度平均為1.375英寸至1.5英寸，所以優(yōu)選使用比馬棉。
拉伸變形的復(fù)絲“反”S捻(順時(shí)針捻)紗50，如拉伸“S”捻70旦/34長絲紗，由紗線供給源38，經(jīng)導(dǎo)紗器40、預(yù)拉伸裝置42和位于傳送帶下游和上下軋輥46、48之前的陶瓷導(dǎo)絲器44排出。預(yù)拉伸裝置42優(yōu)選為可調(diào)的裝有彈簧的鈸拉裝置，復(fù)絲50通過該裝置從而可將紗調(diào)至最好結(jié)果。也可使用其它已知拉伸裝置。
如圖2A所示，當(dāng)拉伸變形的“S”捻復(fù)絲50離開其供給源時(shí)，它是處于卷曲狀態(tài)的，絲間有相鄰卷曲的無規(guī)鄰接所產(chǎn)生的間隙。該間隙還使紗線50在其松弛狀態(tài)的總平均厚度明顯超過其拉伸態(tài)的平均厚度。雖然圖2A-2D中僅示出少數(shù)的絲，但應(yīng)理解優(yōu)選的復(fù)絲由生產(chǎn)所要的最終包芯紗所需的許多長絲組成。
圖2A所示的紗絲以卷曲的、膨脹狀態(tài)離開紗線供給源38至預(yù)拉伸裝置42。離開所述預(yù)拉伸裝置后，復(fù)絲被拉得足夠緊，以致所述絲暫時(shí)基本上無卷曲，如圖2B所示。復(fù)絲50優(yōu)選是合成材料的，如聚酯、尼龍、人造絲、丙烯酸系、聚丙烯、斯潘德克斯、乙酸酯、石棉、玻璃絲、聚烯烴、碳纖維、或石英復(fù)絲紗。如圖2B所示，通過拉伸紗50，總平均厚度已顯著降低且暫時(shí)無卷曲。
然后復(fù)絲50進(jìn)入上下軋輥46、48之間，其使絲50保持拉伸。拉伸同樣地保持在第一軋輥46、48和第二軋輥52、54之間。
在第一軋輥處，紗線50和短纖維14混合而加入噴氣區(qū)。優(yōu)選如US4,497,167所示構(gòu)造所述噴氣區(qū)。棉短纖紗條14和芯長絲紗50進(jìn)入第一空氣噴射56，在此松散的棉短纖維順時(shí)針旋轉(zhuǎn)纏繞在芯紗50周圍，如圖2C所示。應(yīng)理解棉短纖維完全包圍芯紗50，為用于說明，圖2C中夸張地示出單個(gè)分散開的繞線14。因此，間隔地示出纏繞的短纖維14以示出底層芯的狀態(tài)。圖2D示出類似的假間隔。圖3示出優(yōu)選的由棉纖維14包覆的芯紗50。
離開第一空氣噴射56后，混合的長絲和短纖維通入第二空氣噴射58，隨后混合的紗在此反時(shí)針旋轉(zhuǎn)加捻。由于在此情況下芯長絲紗用“S”捻(順時(shí)針加捻)加工，所以芯的旋轉(zhuǎn)方向與包芯紗的“Z”捻(反時(shí)針加捻)方向相反，產(chǎn)生有減捻的穩(wěn)定“不卷縮”的終紗。如果芯紗已用“Z”捻(反時(shí)針加捻)加工，則兩個(gè)空氣噴射56、58的方向可相反。芯捻也可與包芯紗捻一致而產(chǎn)生增捻的包線。
離開第二空氣噴射58時(shí)，混合紗通過第二軋輥52、54，芯仍在拉伸下，看起來很象圖2C。雖然夸張，但環(huán)繞的短纖維的圈和芯間的間隙說明如果在此完成紗則纖維14可能容易沿芯50移動(dòng)。
第二軋輥52、54之后，芯50最終不再拉伸，使之膨脹至類似圖2A的狀態(tài)。然而，它現(xiàn)在被環(huán)繞的短纖維14纏繞和約束，短纖維14約束芯，使之不能達(dá)到其完全膨脹的狀態(tài)，從而本身變得更緊。此緊密的纏繞(僅通過傳統(tǒng)的紡絲不能得到的)增加了短纖維14和芯50之間的摩擦咬合，顯著地減少了滑移。芯絲還趨于進(jìn)入但不滲透入環(huán)繞的纖維之間，進(jìn)一步增加了外纖維包覆于內(nèi)芯的咬接。應(yīng)理解膨脹后芯50的最終總厚度仍小于原來的厚度，因?yàn)樗芏汤w維的約束。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中，復(fù)絲50是未定形的聚酯紗。換言之，所述聚酯紗是傳統(tǒng)地稱為部分定向的紗(即所述紗未完全拉伸)。一般地，由制造者使聚酯紗經(jīng)過預(yù)熱步驟。然而，通過繞過最后的加熱步驟，所述紗未被定形而能伸長20％至25％。使所述未定形紗變形(即有些卷曲)，從而當(dāng)紗有第一預(yù)定厚度和處于松馳態(tài)時(shí)，該紗可被伸長至超過拉緊和拉直卷曲所要求的伸長量，但紗也可被拉伸以致其厚度降低。優(yōu)選所述復(fù)絲芯被拉伸至超過已除去卷曲的此點(diǎn)，從而未定形的聚酯紗被拉伸至第二預(yù)定減少的厚度，第二預(yù)定厚度小于紗處于松馳態(tài)的第一預(yù)定厚度。優(yōu)選當(dāng)所述未定形的聚酯紗處于拉伸狀態(tài)時(shí)，通過用空氣噴射56、58紡絲法使比馬棉與未定形的聚酯紗混紡。紡絲工藝后，釋放施于復(fù)絲50的張力，使芯50膨脹。然而，現(xiàn)在芯50已被環(huán)繞的短比馬棉纖維14纏繞和約束。纖維14約束芯防止其達(dá)到其完全膨脹狀態(tài)。包芯紗的總尺寸優(yōu)選在約80/1至6/1常規(guī)棉支數(shù)的范圍內(nèi)。
優(yōu)選如此控制短纖維與長絲紗的百分比(重量)，以致在紗進(jìn)一步加工成織物期間包覆的棉纖維不易剝離。此外，所述棉包覆層不應(yīng)太厚，否則甚至在織物已機(jī)織之后棉包覆層仍易剝離。因此，申請人發(fā)現(xiàn)優(yōu)選棉包覆層構(gòu)成總包芯紗重量的大于30％和小于70％。包芯紗機(jī)織或針織成織物后，和染色后，最后一工藝步驟是在390至410°F溫度下的連續(xù)烘箱中展幅以使熱塑性聚酯芯定形。一旦芯以此方式熱定形，則織物就可重復(fù)進(jìn)行在熱水中洗滌和在熱干燥器中干燥，而織物將保持其形狀和尺寸，因?yàn)榭椢飳⒉辉俳?jīng)受超過390至410°F的溫度。還優(yōu)選所述芯材料是熱塑性材料。因此，該芯不能由尼龍或玻璃材料制備，因?yàn)檫@些材料不是熱塑性的，這是此方法所要求的。由本發(fā)明包芯紗制成(即針織或機(jī)織)的織物收縮率顯著低于已由傳統(tǒng)方法(如施加甲醛基樹脂、預(yù)收縮或壓實(shí))控制收縮的傳統(tǒng)棉織物。此外，按本發(fā)明制成的織物可用傳統(tǒng)方法染色和/或印花，因?yàn)樵摪炯喌耐獗砻嫱耆擅拗瞥伞Ｒ虼?，按本發(fā)明制成的織物特別適用于形成服裝、工業(yè)和家居裝飾業(yè)用針織和機(jī)織的耐收縮織物。
優(yōu)選的芯紗是加捻方向與噴氣紡絲工藝的加捻方向相反的、變形的、拉伸的、(未定形)復(fù)絲。所述芯紗應(yīng)由在總包芯紗重量的30％和70％之間的旦組成。優(yōu)選的短纖維是由比馬棉制成的棉纖維。
以下詳細(xì)實(shí)施例將使本發(fā)明的方法和產(chǎn)品變得更清楚實(shí)施例1在Uster TENSORAPID試驗(yàn)機(jī)上試驗(yàn)70旦34長絲拉伸變形的復(fù)絲的10個(gè)試樣。試驗(yàn)結(jié)果示于圖4和表1中?？梢?，該紗是強(qiáng)度和伸長率相對(duì)高的紗，伸長率或B-力(斷裂力)幾乎不變。圖4所示的曲線是現(xiàn)代人造復(fù)絲的特征。
表1X V伸長率29.23％7.36B-力 414.20g2.91韌度 53.31RKM 2.91斷裂功3499.60g*cm 12.89其中X為平均值，V為變化系數(shù)，RKM代表g/Tex(1000米)，和g*cm代表g/100m。實(shí)施例2在Uster試驗(yàn)機(jī)上試驗(yàn)70d/34拉伸變形紗和短纖維的包芯紗的10個(gè)試樣。所述拉伸變形的長絲紗在20gms下預(yù)拉伸。試驗(yàn)結(jié)果示于圖5和表2中。可見，該紗是強(qiáng)度和伸長率相對(duì)低的紗，伸長率不希望的較大變化。圖5所示的曲線是未完全混合的包芯紗的特征。
表2X V伸長率4.38％ 69.80B-力 240.90g 5.43韌度 7.34RKM 5.43斷裂功364.74g*cm 90.21實(shí)施例3與上面類似地試驗(yàn)70d/34長絲拉伸變形紗和短纖維的包芯紗的10個(gè)試樣。所述長絲紗在50gms下預(yù)拉伸。試驗(yàn)結(jié)果示于圖6和表3中?？梢姡摷喴彩菑?qiáng)度和伸長率相對(duì)低的紗，各纖維間的伸長率變化大。圖6所示的曲線是未完全混合的包芯紗的特征。然而，在約6％伸長率處曲線的拐點(diǎn)和與實(shí)施例2相比伸長率的較低變化范圍，表明增加拉伸改善了紗的質(zhì)量。
表 3XV伸長率6.78％ 15.63B-力 290.66g 9.66韌度 8.86RKM 9.66斷裂功529.19g*cm 23.31實(shí)施例4如上所述試驗(yàn)70d/34長絲拉伸變形長絲紗和短纖維的包芯紗的10個(gè)試樣。所述長絲紗在75gms下預(yù)拉伸。試驗(yàn)結(jié)果示于圖7和表4中?？梢姡摪炯喪菑?qiáng)度和伸長率較高的紗，伸長率的變化范圍比前面任何實(shí)施例的都小。該曲線是基本上完全混合的包芯紗的特征。注意很好確定的“拐點(diǎn)”。
表4X V伸長率12.61％ 5.77B-力 370.91g 7.73韌度 11.31RKM7.73斷裂功984.71g*cm 14.06實(shí)施例5如上所述試驗(yàn)70d/34長絲拉伸變形紗和短纖維的包芯紗的10個(gè)試樣。所述長絲紗在150gms下預(yù)拉伸。試驗(yàn)結(jié)果示于圖8和表5中?？梢?，該紗也是強(qiáng)度和伸長率較高的紗，伸長率的變化很小。圖8所示的曲線是就混合的包芯紗所預(yù)期的特征。注意很好確定的“拐點(diǎn)”。然而，韌度值稍低于實(shí)施例4，表明附加的預(yù)拉伸將不能產(chǎn)生較高質(zhì)量的紗。
表5XV伸長率16.21％ 6.37B-力 301.36g 8.47韌度 9.19RKM 8.47斷裂功1147.74g*cm 17.82實(shí)施例6如上所述評(píng)估試驗(yàn)150d/34長絲拉伸變形紗，而不實(shí)際進(jìn)行試驗(yàn)，預(yù)計(jì)如果試驗(yàn)則試驗(yàn)結(jié)果將如表6中所示。伸長率和韌度是由材料決定的性質(zhì)，預(yù)料不隨旦數(shù)而改變。然而，B-力取決于旦數(shù)，預(yù)計(jì)為約兩倍。
表6X V伸長率29.23％7.36B-力 818.40g2.91韌度 53.31RKM 2.91實(shí)施例7如上所述評(píng)估試驗(yàn)150d/34長絲拉伸變形紗和短纖維的包芯紗。如果假定所述長絲紗在150gms下預(yù)拉伸，則預(yù)計(jì)表7中所示結(jié)果近似地按照在75gms下預(yù)拉伸的70d長絲紗的結(jié)果(見用于比較的表4)。伸長率和韌度是由材料決定的性質(zhì)，預(yù)料不隨旦數(shù)改變。然而，B-力取決于旦數(shù)，當(dāng)70旦與150旦比較時(shí)預(yù)計(jì)為約兩倍。
表7X V伸長率12.61％5.77B-力 741.82g7.73韌度 11.31RKM 7.73應(yīng)理解可用類似的短纖維如人造絲、聚丙烯、乙酸酯、石棉、尼龍、聚酯、丙烯酸系、羊毛、羊絨、羊駝毛、馬海毛、亞麻、真絲和聚烯烴代替所述棉短纖維。
實(shí)施例8如圖1所述在前羅拉46、48之間使熱塑性無油聚酯的連續(xù)長絲50熱定形，所述聚酯的重量為紗總重的約50％。同時(shí)，將重量為紗總重的約50％的棉短纖維絲條通過下羅拉16、26；18、28；20、30加入，而與所述熱塑性聚酯紗的連續(xù)長絲一起并流通過前軋輥46、48。所述棉絲條有30gms/yd的重量，所述聚酯芯為70旦。由此噴氣紡絲法所得的非活細(xì)包芯紡的紗或包芯紗有38/1傳統(tǒng)棉支數(shù)，在24斷聯(lián)鎖機(jī)上機(jī)織形成機(jī)織的交錯(cuò)織物，產(chǎn)率約5.2oz/yard2。
為指出安全耐收縮不卷縮的棉/熱塑性包芯紡的紗和其制成的交錯(cuò)機(jī)織織物之間的顯著性能差異，在相同的機(jī)織機(jī)上以相同的整理后重量5.1oz/yard2機(jī)織棉支數(shù)38/1的傳統(tǒng)環(huán)錠紡的100％棉紗。將兩織物均噴染白色，萃取，切開幅寬，并在約390°F的溫度下展幅。
無規(guī)起球試驗(yàn)用Atlas Random Pilling Tester，用ANSI/ASTM D3512-76試驗(yàn)織物的起球，結(jié)果分為1-5個(gè)等級(jí)1為非常嚴(yán)重地起球，2為嚴(yán)重起球，3為中等起球，4為稍微起球，5為不起球，當(dāng)外觀落在兩個(gè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間時(shí)記為半值。結(jié)果如下試驗(yàn)30分鐘 試驗(yàn)60分鐘 試驗(yàn)120分鐘A.100％棉3.0 3.0 3.5
B.包芯紗4.0 4.5 4.5用38/1紗支數(shù)100％棉制成的相同交錯(cuò)機(jī)織織物，通過噴射染色、萃取、切開，然后在390°F的溫度下展幅之前浸軋約300ppm甲醛樹脂收縮，制備新染的一批。
織物頂破強(qiáng)度(P.S.I.)然后用試驗(yàn)方法ASTM D 3786-87Hydraulic Diaphragm Bursting Test試驗(yàn)所有三批織物的頂破強(qiáng)度，以1bs/inch2表示。
頂破的磅數(shù)A.100％棉織物(有300ppm樹 60脂)B.100％棉織物(無樹脂) 100C.包芯紗織物 160尺寸變化(最大％)用試驗(yàn)方法AATCC135-1987[(1)IVA(ii)]3洗滌試驗(yàn)織物的尺寸變化，以長×寬的百分率表示。A.100％棉織物(有300ppm樹7％W×10％L脂)B.100％棉織物(無樹脂) 12％W×17％LC.包芯紗織物3％W×3％L變化系數(shù)再用相同的38/1100％棉和38/1包芯紡紗，用Uster Evenness TesterModel UT3進(jìn)行均勻性試驗(yàn)，所得紗的均勻性以變化系數(shù)表示，即平均偏差除以標(biāo)準(zhǔn)偏差再乘以100。結(jié)果如下CV％ 薄厚纖維結(jié)A.100％棉 16.1791249 17B.包芯紗10.79 0 133單端斷裂再用相同的389/1100％棉和38/1包芯紡紗，用Uster Single BreakMachine進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。
B-功 B-強(qiáng)度 韌度
(GF/Tex)A.100％棉 200.4230.814.85B.包芯紗1753.0 353.319.15伸長率最后，再用相同的38/1100％棉和38/1包芯紡紗，用Lawson HemphillStatimat進(jìn)行伸長率試驗(yàn)。數(shù)值如下伸長率A.100％棉 3.31B.包芯紗16.50織物的優(yōu)點(diǎn)用本發(fā)明紗生產(chǎn)的織物相對(duì)于其它織物如100％棉和傳統(tǒng)的聚/棉混紡織物表現(xiàn)出幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括起球少和球頂破強(qiáng)度較高。該織物還有很高的均勻性，由于包覆的短纖維的滑移減少，所以包覆層均勻，且長絲包芯紗的均勻性高。
在其中芯與包覆的纖維加捻方向相反的紗的實(shí)施方案中，織物的偏移很小。這降低了邊緣或其它衣服部分扭轉(zhuǎn)或偏移的趨勢。用本發(fā)明紗生產(chǎn)的織物還表現(xiàn)出較低的收縮率，即小于2-3％，典型的棉織物收縮率為12-14％。因此，由于不需用甲醛基樹脂降低棉織物的收縮率，所以最終的成本較低。
因此，本發(fā)明的包芯紗及用它們生產(chǎn)的織物表現(xiàn)出長絲紗和短纖維的有益性質(zhì)，同時(shí)避免了二者的不利性質(zhì)。
應(yīng)理解，雖然所示出和描述的具體實(shí)施方案完全能實(shí)現(xiàn)上述目的和優(yōu)點(diǎn)，但這些具體實(shí)施方案僅用于說明而不用于限制。
權(quán)利要求
1.一種包芯紗，包括由拉伸的絲條形成的短纖維組分；通過向開始時(shí)有卷曲的長絲紗施加張力以致暫時(shí)性地基本上除去所述卷曲而形成的長絲紗組分，其中在向所述長絲紗施加所述張力的同時(shí)，混紡所述短纖維組分和所述預(yù)拉伸的長絲紗組分。
2.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述張力在混紡所述組分后釋放，以自動(dòng)恢復(fù)所述卷曲。
3.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述紡絲是噴氣紡絲。
4.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述短纖維由拉伸的絲條形成。
5.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述包芯紗和所述長絲紗以相反的加捻紡絲。
6.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述短纖維基本上包覆所述長絲紗組分。
7.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述短纖維是棉。
8.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述長絲紗是拉伸變形的復(fù)絲。
9.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述長絲紗與所述短纖維的比例在約40/60和60/40之間。
10.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述長絲紗在約70和150旦之間。
11.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述長絲紗的預(yù)拉伸在約1和2克/旦之間。
12.權(quán)利要求11的包芯紗，其中所述長絲紗的預(yù)拉伸為約1克/旦。
13.權(quán)利要求1的包芯紗，其中所述長絲紗未定形。
14.一種包芯紗，包括復(fù)絲的芯，所述復(fù)絲在松馳態(tài)有卷曲和第一預(yù)定厚度；和基本上包覆所述芯的皮層短纖維，所述皮層限定所述芯至小于所述第一厚度的第二厚度。
15.權(quán)利要求14的包芯紗，其中所述第二厚度小于所述第一厚度。
16.一種包芯紗，包括短纖維包覆股和多絲芯組分，所述纖維包覆股圓周形地纏繞在所述芯組分周圍并基本上包覆所述芯組分，所述芯的所述多絲向外膨脹至與所述環(huán)繞的纖維包覆股鎖緊咬合。
17.權(quán)利要求16的包芯紗，其中所述多絲芯是這種結(jié)構(gòu)的，以致在其收縮狀態(tài)下，其外徑顯著小于在其所述膨脹鎖緊狀態(tài)下的外徑。
18.權(quán)利要求16的包芯紗，其中當(dāng)所述纖維包覆股纏繞在芯周圍時(shí)，所述多絲芯處于所述收縮狀態(tài)，且在所述纖維包覆股已纏繞在芯周圍之后，使所述多絲芯膨脹至其所述膨脹鎖緊狀態(tài)。
19.一種包芯紗，包括由比馬棉制的短纖維，所述短纖維組分由拉伸的絲條形成；由未定形的、變形的聚酯制的長絲紗，所述長絲紗組分通過向開始時(shí)有卷曲的長絲紗施加張力以致暫時(shí)性地基本上除去所述卷曲而形成，所述長絲紗在松馳態(tài)有第一預(yù)定厚度，其中在向所述長絲紗施加所述張力而將所述長絲紗拉伸至小于所述第一厚度的第二厚度的同時(shí)，混紡所述短纖維組分和所述預(yù)拉伸的長絲紗組分，所述短纖維基本上包覆所述長絲紗組分并限定所述長絲紗組分至所述第二厚度，所述長絲紗是拉伸變形的復(fù)絲。
20.權(quán)利要求19的包芯紗，其中所述長絲紗與所述短纖維的比例在30/70和70/30之間。
21.權(quán)利要求19的包芯紗，其中所述長絲紗在70和150旦之間。
22.權(quán)利要求19的包芯紗，其中所述長絲紗的預(yù)拉伸在1和2克/旦之間。
23.權(quán)利要求22的包芯紗，其中所述長絲紗的預(yù)拉伸為1克/旦。
24.權(quán)利要求19的包芯紗，其中所述預(yù)拉伸的強(qiáng)度足以將所述長絲紗拉伸20-25％。
25.一種包芯紗，包括由未定形的、變形聚酯制的復(fù)絲芯，所述復(fù)絲在松馳態(tài)有卷曲和第一預(yù)定厚度；和基本上包覆所述芯的比馬棉制短纖維皮，所述皮限定所述芯至小于所述第一厚度的第二厚度。
26.一種在一紡絲機(jī)中共紡連續(xù)拉伸變形的長絲紗和短纖維以生產(chǎn)包芯紗的方法，所述方法包括以下步驟使所述短纖維的絲條或粗紗通過牽伸裝置而制備連續(xù)短纖維束；預(yù)拉伸所述長絲以致暫時(shí)性地基本上除去所述變形；在所述牽伸裝置的下游混合所述連續(xù)短纖維束和所述長絲紗；將所述混合的連續(xù)束和所述長絲紗加入所述紡絲機(jī)；和除去所述長絲紗的張力。
27.權(quán)利要求26的方法，其中所述紡絲機(jī)是噴氣紡絲機(jī)。
28.權(quán)利要求27的方法，還包括以下步驟混紡所述混合的連續(xù)束和所述長絲，使所述束基本上包覆所述長絲紗。
29.權(quán)利要求26的方法，其中所述短纖維由比馬棉制成。
30.權(quán)利要求29的方法，其中所述長絲紗由未定形的變形聚酯制成。
31.權(quán)利要求30的方法，還包括以下步驟將所述混合的長絲紗和短纖維機(jī)織或針織成織物，然后使所述織物在烘箱中展幅。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述展幅步驟在390-410°F的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
33.一種包芯紗，包括由比馬棉制的短纖維包覆股和由未定形的、變形的聚酯制的多絲芯組分，所述多絲芯組分在松馳態(tài)有第一預(yù)定厚度，所述纖維包覆股圓周形地纏繞在所述芯組分周圍并基本上包覆所述芯組分，同時(shí)向所述多絲芯組分施加張力以拉伸所述多絲芯組分，當(dāng)釋放所述張力時(shí)，所述芯的所述多絲向外膨脹摩擦與所述環(huán)繞的纖維包覆股鎖緊咬合，從而所述多絲芯組分被限定至小于所述第一厚度的第二厚度。
34.權(quán)利要求33的包芯紗，其中所述多絲芯是這種結(jié)構(gòu)的，以致在其收縮狀態(tài)下，其外徑顯著小于在其所述膨脹摩擦鎖緊狀態(tài)下的直徑。
35.權(quán)利要求33的包芯紗，其中當(dāng)所述纖維包覆股纏繞在芯周圍時(shí)，所述多絲芯處于所述收縮狀態(tài)，且在所述纖維芯股已被纏繞之后，使所述多絲芯膨脹至其所述膨脹摩擦鎖緊狀態(tài)。
全文摘要
一種由短纖維(14)和連續(xù)復(fù)絲(50)制造包芯紗的方法。復(fù)絲由未定形的、變形的、無油聚酯制成,在進(jìn)入紡絲室(56、58)與由比馬棉制的短纖維(14)一起共紡之前,先將復(fù)絲預(yù)拉伸(42)。通過紡絲室(56、58)后放松張力,使紗的長絲(50)膨脹而形成所述短纖維(14)可粘附于其上的基質(zhì)。膨脹的長絲(50)使短纖維(14)能被緊密地纏繞在芯周圍(圖3),防止滑移或過度起球。還公開了一種包芯紗。
文檔編號(hào)D02G3/28GK1175290SQ95197596
公開日1998年3月4日 申請日期1995年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月12日
發(fā)明者C·W·普羅克特 申請人:C·W·普羅克特