專利名稱：彈力皮芯型復合紗以及機織-針織彈力織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮芯型復合彈力紗以及機織或針織彈力織物。更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)良拉伸性的、柔軟手感的及具有染色高向紅效應的皮芯型復合紗，以及具有優(yōu)良拉伸性的、包含上述復合彈力紗的機織或針織織物。
背景技術(shù)：
作為傳統(tǒng)彈力紗，聚氨酯彈力紗和聚醚酯彈力紗是眾所周知的。這些傳統(tǒng)彈力紗存在著一個問題，即，在織物自單一類型彈力紗形成時，所得織物呈現(xiàn)的膨松性不足，并且使用操縱性能均不能令人滿意。作為解決這個問題的一個手段，已知，采用上述彈力紗和斷裂伸長率為40％或以下的低伸長紗制造低伸長紗圍繞著彈力紗纏繞的包芯紗，彈力紗與低伸長紗的合股加捻紗(doubled and twisted yarn)，彈力紗位于芯部而低伸長紗圍繞著芯部排列在皮部的混合纖維紗，或者通過對混合纖維紗進行假捻處理而制備的復合假捻紗。例如，日本未審查專利出版物No 03-174,043公開了一種復合變形彈力紗，其有芯部和外層部分，芯部由嵌段共聚的聚醚聚酯彈力紗形成，所述嵌段共聚的聚醚聚酯由包含聚對苯二甲酸丁二酯聚酯的硬鏈段和包含聚氧丁烯二醇聚醚的軟鏈段構(gòu)成，外層部分(皮部)由非彈性熱塑性聚合物復絲紗形成。
上述傳統(tǒng)復合紗具有優(yōu)良的拉伸性。但是，實際上這些傳統(tǒng)復合紗在手感柔軟性和色密度增加(向紅)效應方面并不令人滿意。因此，需要提高復合紗的上述性能和效應。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種皮芯型復合彈力紗以及機織或針織彈力織物，其具有實際上足夠高的拉伸性以及柔軟的手感和高的向紅效應。
本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗包含
芯部，其由包含至少一種彈性纖維且斷裂伸長率為70％或以上的彈力紗形成，和皮部，其由包含許多非彈性纖維的具有70％或以上的斷裂伸長率的非彈力紗形成，且圍繞著芯部。
在本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗中，芯部的彈性纖維優(yōu)選自聚氨酯彈性纖維和聚醚酯彈性纖維。
在本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗中，皮部的非彈性纖維優(yōu)選自聚酯纖維、聚酰胺纖維和聚烯烴纖維。
在本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗中，在形成芯部的彈力紗中的纖維以及在形成皮部的非彈力紗中的纖維可以彼此交纏。
在本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗中，形成皮部的非彈力紗可以圍繞著形成芯部的彈力紗進行螺旋纏繞。
本發(fā)明的機織或針織彈力織物包含如上所定義的本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗。
本發(fā)明的機織或針織彈力織物，優(yōu)選具有的徑向和緯向的拉伸百分率為10％或以上，按照JIS L 1096，8.14.1拉伸百分率，(2)方法B(定負荷法)進行測定。
本發(fā)明的機織或針織彈力織物，優(yōu)選可染成亮度L*值為12或以下的深黑色，按照CIE 1976進行測定。
實施本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗包含由彈力紗形成的芯部和由非彈力紗形成的皮部。形成芯部的彈力紗包含至少一種彈性纖維，且斷裂伸長率為70％或以上，優(yōu)選110％或以上，更優(yōu)選120-150％。對形成彈力紗的彈性纖維的類型、組成、細度(thickness)和性能沒有限制，只要自彈性纖維形成的芯部的彈力紗具有上述斷裂伸長率?？蓱糜诒景l(fā)明的復合紗的彈性纖維包括，例如，聚氨酯彈性纖維和聚醚酯彈性纖維。其中，由聚醚-聚酯嵌段共聚物形成的彈性纖維呈現(xiàn)優(yōu)良的耐濕熱性、耐堿性及尺寸和形狀方面的熱定形性能，因此，優(yōu)選應用于本發(fā)明。
聚醚酯嵌段共聚物指的是包含芳族聚酯單元作為硬鏈段和聚(氧化烯)二醇單元軟鏈段的共聚物。
為了提供構(gòu)成硬鏈段的芳族聚酯單元，優(yōu)選使用下述的聚酯，其中酸成分包含至少一種選自對苯二甲酸、2，6-萘二羧酸和4，4’-聯(lián)苯二羧酸者，含量為80mol％或以上，優(yōu)選90mol％或以上，以酸成分的總摩爾量為基礎(chǔ)計，和二醇成分包含至少一種選自1，4-丁二醇、乙二醇和1，3-丙二醇的低分子量二醇化合物，含量為80mol％或以上，優(yōu)選90mol％或以上，以二醇成分的總摩爾量為基礎(chǔ)計。
另外，為了提供構(gòu)成軟鏈段的聚(氧化烯)二醇單元，優(yōu)選使用聚乙二醇、聚(環(huán)氧丙烷)二醇、和聚(四氫呋喃)二醇均聚物，優(yōu)選聚(四氫呋喃)二醇；或者無規(guī)共聚物或嵌段共聚物，其中，選自上述均聚物的重復單元的兩個或多個重復單元是無規(guī)或嵌段共聚的；或者上述均聚物和共聚物的兩種或多種的混合物。
構(gòu)成彈性聚合物的軟鏈段的聚(氧化烯)二醇單元，優(yōu)選具有平均分子量400-4,000，更優(yōu)選600-3,500。當平均分子量小于400時，所得聚醚酯嵌段共聚物可能具有不足的軟鏈段，因此所得共聚物可能呈現(xiàn)不足的彈性性能。另外，如果平均分子量大于4,000，那么形成軟鏈段的聚合物使形成硬鏈段的聚合物發(fā)生相分離，因此難以生成嵌段共聚物。在這種情況下，即使生成嵌段共聚物，所得共聚物也會呈現(xiàn)不足的彈性性能。
上述聚醚酯嵌段共聚物能夠按照傳統(tǒng)共聚的聚酯生產(chǎn)方法來生產(chǎn)。具體地說，將上述酸成分和/或酸成分的烷基酯，和低分子量二醇和聚(氧化烯)二醇置于反應器中，和在有催化劑或沒有催化劑存在下，進行酯交換反應或酯化反應，以及所得反應產(chǎn)物在高真空下進行縮聚反應。縮聚反應進行至所得共聚物的聚合度達到目標值。
在形成芯部的彈力紗中的纖維可以是長絲和短纖維任何形式，優(yōu)選為長絲(連續(xù)纖維)形式，以使所得織物的穿著舒適感保持高水平。長絲紗可以是復絲紗或單絲紗。對形成芯部的彈力紗的總細度沒有限制。為了提供高穿著舒適性的所得織物，優(yōu)選彈力紗具有總細度33-110dtex。通過自上述彈力紗形成芯部，所得復合紗能夠顯現(xiàn)滿意的拉伸性。
在本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗中，形成皮部的非彈力紗必需由斷裂伸長率為70％或以上，優(yōu)選110％或以上、更優(yōu)選120到150％的非彈性纖維形成。如果斷裂伸長率低于70％，那未所得復合紗在柔軟手感和其向紅效應方面均不滿意。
本發(fā)明的復合紗的皮部的非彈性纖維能夠通過熔融紡絲方法自成纖熱塑性非彈性聚合物制造。該非彈性聚合物包括熱塑性聚合物，例如，聚酯、聚酰胺(尼龍-6、尼龍-66等)和聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯等)。優(yōu)選將成纖聚酯用于非彈性纖維。
成纖聚酯優(yōu)選自含有對苯二甲酸乙二醇酯結(jié)構(gòu)單元作主要重復單元的聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯，和含有對苯二甲酸丁二醇酯結(jié)構(gòu)單元作主要重復單元的聚對苯二甲酸丁二醇酯聚酯。
上述聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯任選含有少量(通常小于30mol％)共聚成分。作為共聚二羧酸成分，能夠使用，例如，間苯二甲酸、聯(lián)苯二羧酸、萘二羧酸、5-鈉磺基間苯二甲酸、己二酸、和癸二酸，和/或，作為共聚羥基羧酸成分，能夠使用，例如，對羥基苯甲酸和對(β-羥基)苯甲酸。另外，作為共聚二醇組分，能夠使用，例如，1，3-丙二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、雙酚A(包括雙酚A與環(huán)氧乙烷的加成產(chǎn)物，后者加成反應到雙酚A的酚羥基基團)、聚乙二醇和聚1，4-丁二醇。
成纖熱塑性非彈性聚合物任選含有至少一種選自下述的添加劑成微細孔劑、陽離子可染性能增強劑、防變色劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑、熒光增白劑、消光劑、著色材料、抗靜電劑、吸濕劑、抗菌劑和無機微細顆粒，除非本發(fā)明的目的受到干擾。
在形成本發(fā)明的復合紗的皮部的非彈力紗中的纖維，可以是長絲形式或者短纖維形式。為了提供自所制復合紗得到的織物產(chǎn)物的高穿著舒適性，優(yōu)選非彈力紗為復絲紗形式。另外，對皮部所用的非彈力紗的各根纖維的細度及其總細度沒有限制。為了提供在穿著所制織物產(chǎn)品時的高舒適性，優(yōu)選非彈力紗的總細度為33-330dtex，單根非彈性纖維的細度為1-5dtex。另外，對于形成皮部的各根纖維的橫截面也沒有限制。橫截面形狀可以取普通形式，例如，圓形或三角形。非彈性單根纖維可以是中空纖維。
形成皮部的非彈性纖維自上述成纖、熱塑性、非彈性聚合物制造，生產(chǎn)中適當調(diào)節(jié)成纖條件。
在本發(fā)明的復合紗中，作為形成皮部的纖維紗，優(yōu)選使用在復合紗生產(chǎn)工藝中和/或在彈力機織或針織織物生產(chǎn)工藝中受熱時呈現(xiàn)自伸長性能的聚酯纖維紗，以提高本發(fā)明的彈力機織或針織織物的膨松性。具有自伸長性能的纖維是干熱絞收縮率為0％以下(即絞伸長為0％以上)的纖維，優(yōu)選為-1％或以下(即絞伸長為1％或以上)，在180℃按照JIS L1013，干熱收縮測定，絞收縮(A)法進行測定。具有上述自伸長性能的聚酯纖維紗優(yōu)選自松弛熱處理未拉伸聚酯纖維紗(低取向纖維紗)。當皮部由松弛熱處理未拉伸聚酯纖維紗構(gòu)成時，能夠得到具有優(yōu)良膨松性、高向紅性和柔軟手感的彈力機織或針織織物。具有上述自伸長性能的未拉伸聚酯纖維紗能夠通過下列步驟制造熔融紡絲上述成纖聚酯，在2000-4300m/min速度下卷繞所得未拉伸長絲，采用在180-200℃下加熱的加熱器在松弛條件下(超喂率1.5-10％)對所得未拉伸長絲進行熱處理。
在本發(fā)明皮芯型復合彈力紗中，優(yōu)選，形成芯部的彈力紗與形成皮部的非彈力紗的質(zhì)量比為1∶15至1∶5，更優(yōu)選1∶10至1∶5。
對生產(chǎn)本發(fā)明的皮芯型復合紗的工藝沒有限制。生產(chǎn)本發(fā)明的復合紗的方法包括包覆法，其中，用于形成皮部的非彈力紗圍繞著形成芯部的彈力紗進行螺旋纏繞；噴氣混纖法，其中，通過應用噴氣嘴使芯部中的彈性纖維和皮部中的非彈性纖維彼此部分交纏；以及，復合假捻法，其中，芯部中的彈性纖維和皮部中的非彈性纖維彼此部分交纏。在這些方法中，優(yōu)選噴氣混纖法。通過使用噴氣混纖法，能夠容易地生產(chǎn)出具有柔軟手感和高向紅性能這些本發(fā)明復合紗的重要目標性能的本發(fā)明皮芯型復合彈力紗。
本發(fā)明皮芯型復合彈力紗任選含有其它類型的紗，例如，其它彈力紗、高伸長紗和/或低伸長紗，除非本發(fā)明的重要目標柔軟手感、高向紅性能和高拉伸性受到干擾。
本發(fā)明彈力機織或針織織物提供自本發(fā)明皮芯型復合彈力紗，優(yōu)選其量為30％或以上，按質(zhì)量計。皮芯型復合彈力紗可以是加捻的，捻度為300-2500捻/米。本發(fā)明的彈力機織或針織織物可以形成自單獨的本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗，或者為本發(fā)明的復合紗與其它類型的紗的混紡機織或針織織物。對復合彈力機織或針織織物的機織或針織結(jié)構(gòu)沒有限制。所述結(jié)構(gòu)可以選自傳統(tǒng)彈力機織或針織織物的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的彈力機織或針織織物優(yōu)選具有徑向拉伸百分率10％或以上，優(yōu)選20％或以上，緯向拉伸百分率10％或以上，優(yōu)選20％或以上，按照JIS L 1096，8.14.1拉伸百分率，(2)方法(B)(定負荷法)進行測定。在按照方法(B)測定彈性織物的拉伸百分率時，經(jīng)紗方向和緯紗方向的拉伸百分率必須分別測定，不能同時進行。
本發(fā)明的彈力機織或針織織物優(yōu)選可染成深黑色澤，亮度L*值為12或以下，更優(yōu)選為11.5或以下，按照CIE 1976進行測定。上述L*值是表示機織或針織織物向紅效應的一種指標，該值按照JIS Z 8729(通過L*a*b*色系和L*u*v*色系表示的物體顏色指示方法)中敘述的CIE1976(L*a*b*色系)進行測定。
本發(fā)明彈力機織或針織織物任選通過精煉、預熱定形、染色、最終熱定形、起絨和/或軋花等進行加工。當復合彈力紗含有聚酯紗時，彈力機織或針織織物可以經(jīng)堿減量處理，優(yōu)選減輕重量10-30％，更優(yōu)選25％。
實施例下文通過實施例進一步說明本發(fā)明的皮芯型復合彈力紗和彈力機織或針織織物。
在實施例中，紗線和織物的性能按如下測定法進行測定。
(1)斷裂伸長率待測紗線和纖維的斷裂伸長率按照JIS L 1013，標準條件下斷裂強度和拉伸率測試方法，進行測定。
(2)彈力機織或針織織物的拉伸百分率彈力機織或針織織物的拉伸百分率按照JIS L 1096，彈性織物的拉伸百分率的測試方法，B法(定負荷法)，進行測定。
(3)亮度L*值染色機織或針織織物的亮度L*值按照JIS Z 8729，CIE 1976(L*a*b*色系)來表示。
(4)彈力機織或針織織物的柔軟手感和膨松觸感由三名檢查者組成的小組通過感官檢驗來評價。評值數(shù)值取平均值，平均值以如下三級表示。
級別評價3 優(yōu)良 非常切實可行的可應用性2 良好 切實可行的可應用性1 差 實際上不能應用(5)熱水收縮彈力長絲的熱水收縮按照JIS L 1013，長絲收縮率測定方法(B法)，進行測定。
(6)自伸長性能待測紗線的自伸長百分率按照JIS L 1013，紗絞收縮百分率試驗方法(A法)，在干燥溫度100℃下進行測定，按下式計算。
Ed(%)=l1-ll×100]]>其中，Ed表示干熱伸長百分率，l表示絞形紗線在干熱之前的長度，l1表示紗線在干熱之后的長度。
實施例1對斷裂伸長率為135％、二氧化鈦含量2.5％(按質(zhì)量計)的未拉伸聚對苯二甲酸乙二酯復絲紗(紗線支數(shù)90dtex/70f)，通過采用加熱器，在190℃溫度和在松弛條件下進行熱處理，制備用于皮部的非彈力紗，其斷裂伸長率為125％，熱水收縮率2％。未拉伸聚對苯二甲酸乙二酯復絲紗是在3200m/min熔融紡絲速度下制備的，自未拉伸紗制備的松弛熱處理紗具有干熱自伸長1.8％。
另外，對斷裂伸長率為650％的未拉伸聚醚酯復絲紗(紗線支數(shù)44dtex/1f)，在室溫下以拉伸比2.5進行拉伸，制備用于芯部的彈力單絲紗，其斷裂伸長率為250％，紗線支數(shù)17.6dtex/1f。
將用于皮部的非彈力紗和用于芯部的彈力單絲紗合股，喂入噴氣混纖裝置，其時，用于皮部的非彈力紗的喂入速度被控制為用于芯部的彈力紗的喂入速度的1.03倍，在混纖裝置中，向雙股紗噴氣，形成皮芯型復合彈力紗，其中，芯部由用于芯部的彈力紗構(gòu)成，皮部由用于皮部的非彈力紗構(gòu)成，彈力紗和非彈力紗彼此部分交纏。在所得復合紗中，在芯部的彈力紗與皮部的非彈力紗的質(zhì)量比為1∶5.2。
使所得皮芯型復合彈力紗經(jīng)加捻工序，捻度為800捻/米。單獨自加捻復合紗生產(chǎn)經(jīng)密50根經(jīng)紗/厘米、緯密45根緯紗/厘米的、平紋組織結(jié)構(gòu)的機織織物。機織織物經(jīng)在80℃熱水中處理，經(jīng)110℃下高壓濕處理，190℃下干熱處理，然后用堿溶液進行減量處理，減量15％。所得機織織物采用黑色分散染料在135℃下經(jīng)染色工序，且使染色織物在170℃下經(jīng)干熱處理。得到黑色彈性織物。
測定彈性織物的伸長率和亮度L*值。黑色彈性織物的徑向拉伸百分率為25％，緯向拉伸百分率為20％，因此具有足夠的實際應用拉伸性。黑色彈性織物的亮度值為11.5。因此證明彈性織物具有足夠的實際應用向紅效應。所得彈性織物具有柔軟手感和膨松觸感，兩者定等為3級。
實施例2采用與實施例1相同的步驟，只是有如下例外，生產(chǎn)皮芯型復合彈力紗，從所得紗生產(chǎn)彈性機織織物以及然后從所得織物生產(chǎn)黑色彈性機織織物。
斷裂伸長率為800％的未拉伸彈性聚氨酯紗(紗線支數(shù)44dtex/3f)在室溫下以拉伸比2.5進行拉伸，制備斷裂伸長率為350％、紗線支數(shù)17.8dtex/3f的彈力紗。該彈力紗用于形成芯部。在所得皮芯型復合彈力紗中，用于芯部的彈力紗與用于皮部的非彈力紗的質(zhì)量比為1∶5.2。
所得彈性織物的經(jīng)向拉伸百分率為25％，緯向為23％，因此，實際上該織物的拉伸性是足夠的。另外，黑色彈性機織織物的亮度L*值為11.8，并且實際上彈性織物的向紅效應是足夠的。另外，所得彈性織物具有柔軟的手感和膨松的觸感，定等為3級。
實施例3采用與實施例1相同的步驟，只是有如下例外，生產(chǎn)皮芯型復合彈力紗，從所得紗生產(chǎn)彈性機織織物以及然后從所得織物生產(chǎn)黑色彈性機織織物。
在彈力紗與非彈力紗合股之后，彈力紗和非彈力紗喂入包覆機中，使非彈力紗螺旋纏繞彈力紗。非彈力紗的纏繞數(shù)為1200周/米。在所得皮芯型復合彈力紗中，芯部彈力紗與皮部非彈力紗的質(zhì)量比為1∶5.2。
所得彈性織物的經(jīng)向拉伸百分率為24％，緯向為23％，因此，實際上該織物的拉伸性是足夠的。另外，黑色彈性機織織物的亮度L*值為13.8，黑色稍不均勻，由于機織織物表面染料吸收性有差異。另外，所得彈性織物具有柔軟的手感和膨松的觸感，定等為3級。
實施例4采用與實施例1相同的步驟，只是有如下例外，生產(chǎn)皮芯型復合彈力紗，從所得紗生產(chǎn)彈性機織織物以及然后從所得織物生產(chǎn)黑色彈性機織織物。
使用紗線復合機和加捻機代替噴氣混纖裝置。彈力紗和非彈力紗在紗線復合機中合股，合股紗喂入加捻機，其中，合股紗經(jīng)加捻工序，捻度為1200捻/米，如此，皮部的非彈力紗圍繞著彈力紗螺旋纏繞，如此芯部覆蓋彈力紗。
所得彈性機織織物的經(jīng)向伸長百分率為23％，緯向為24％，因此，實際上該織物的拉伸性是足夠的。另外，黑色彈性機織織物的亮度L*為13.7，機織織物黑色稍不均勻。另外，所得彈力機織織物具有柔軟的手感和膨松的觸感，定等為3級。
比較例1采用與實施例1相同的步驟，只是有如下例外，生產(chǎn)皮芯型復合彈力紗，從所得紗生產(chǎn)彈性機織織物以及然后從所得織物生產(chǎn)黑色彈性機織織物。
在制造皮芯型復合彈力紗中，斷裂伸長率為38％、二氧化鈦含量2.5％(按質(zhì)量計)的拉伸聚對苯二甲酸乙二酯復絲紗(紗線支數(shù)90dtex/70f)，用作形成皮部的紗。用作皮部的復絲紗具有干熱收縮56％。
自皮芯型復合紗生產(chǎn)的所得彈性機織織物的經(jīng)向拉伸百分率為19％，緯向為21％，織物的拉伸性是足夠的。但是，黑色彈性機織織物亮度L*值為15.7，因此彈性機織織物的向紅效應不足。另外，所得彈性機織織物柔軟手感和膨松觸感均不足。
工業(yè)實用性本發(fā)明提供了一種皮芯型復合彈力紗和一種彈力機織或針織織物，其具有柔軟手感和高向紅效應，連同優(yōu)良的拉伸性。
權(quán)利要求
1.一種皮芯型復合彈力紗，其包含芯部，其由包含至少一種彈性纖維和斷裂伸長率為70％或以上的彈力紗形成，和皮部，其由包含許多非彈性聚酯纖維、具有受熱自伸長性能和斷裂伸長率為70％或以上的非彈力紗形成，且圍繞著芯部。
2.按照權(quán)利要求1的皮芯型復合彈力紗，其中，用于芯部的彈性纖維選自聚氨酯彈性纖維和聚醚酯彈性纖維。
3.(取消)
4.按照權(quán)利要求1的皮芯型復合彈力紗，其中，形成芯部的彈力紗中的纖維和形成皮部的非彈力紗中的纖維彼此交纏。
5.按照權(quán)利要求1的皮芯型復合彈力紗，其中，形成皮部的非彈力紗圍繞著形成芯部的彈力紗螺旋狀纏繞。
6.一種彈力機織或針織織物，其包含按照權(quán)利要求1，2，4和5中任何一項的皮芯型復合彈力紗。
7.按照權(quán)利要求6的彈力機織或針織織物，其經(jīng)向和緯向拉伸百分率為10％或以上，按照JIS L 1096，8.14.1拉伸百分率，(2)方法B(定負荷法)測定。
8.按照權(quán)利要求6的彈力機織或針織織物，其可染成深黑顏色，按照CIE 1976測定其亮度L*值為12或以下。
全文摘要
一種彈力皮芯型復合紗，其具有優(yōu)良的拉伸性和柔軟的手感，并且能夠染成深色，包含芯部和皮部；芯部由彈力紗組成，每根彈力紗由至少一根彈性纖維組成且具有至少70％的斷裂伸長率；皮部由非彈力紗組成，每根非彈力紗由許多根非彈性纖維組成，每根具有至少70％的斷裂伸長率，并且非彈力紗圍繞著芯部。通過采用上述復合紗能夠得到具有高伸長且能夠染成深色的彈性機織－針織織物。
文檔編號D02G3/22GK1514892SQ0380035
公開日2004年7月21日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者重村幸弘 申請人:帝人株式會社