具有多種彈性紗線的拉伸紗線和織物的制作方法
【專利說明】具有多種彈性紗線的拉伸紗線和織物
[0001] 發(fā)明背景 發(fā)明領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及拉伸復(fù)合紗線和織物的制造。具體地涉及在一根紗線內(nèi)包括兩組彈性 芯纖維的織物和方法。
[0003] 相關(guān)技術(shù)概述
[0004] 具有彈性復(fù)合紗線的拉伸織物在市場上長期存在?？椢锖鸵挛镏圃焐掏ǔＲ阎?何制造具有正確質(zhì)量參數(shù)的織物，以得到消費者可接受的織物。在當前可商購獲得的織物 中，在紗線和織物內(nèi)僅存在一種彈性纖維系統(tǒng)。一種彈性纖維提供雙重功能：拉伸性和恢復(fù) 性。難以獲得具有容易拉伸、高恢復(fù)性和低收縮性能的織物。
[0005] 容易拉伸是舒適衣物的一個重要特征。對于更加舒適的衣物而言，當將衣物穿在 人身體上并且移動時，織物可容易地拉伸開。它們具有的由衣物施加在身體上的壓力低。衣 物可被裁減以獲得更加流線型的外觀，并且能更好地貼合身體，同時穿著者在運動時仍然 保持舒適性?？赏ㄟ^低的織物拉伸模量來實現(xiàn)所述性能，這通過使衣物對運動中身體需求 的阻力最小化來達成。
[0006]然而，對于具有低拉伸模量的織物而言，典型的質(zhì)量問題在于織物在身體一些部 位過度拉伸開后不能快速恢復(fù)到原始大小和形狀，如在膝蓋、臀部和腰部，尤其是對于具有 高拉伸水平的織物而言。通常，當拉伸模量低時，織物具有低恢復(fù)能力。在長時間穿著后， 消費者會發(fā)現(xiàn)下垂和松弛問題。
[0007]相比之下，為了得到具有良好恢復(fù)性的織物，織物內(nèi)需要額外的收縮力?？蓪⒏?含量或更多強有力的彈性纖維添加至織物。然而，這些織物具有高伸長模量和更高的約束 力。消費者在穿著和運動過程中抱怨更高的衣物壓力和不舒適的約束。同時，織物具有差 的尺寸穩(wěn)定性。熱定型是控制織物收縮的必要處理。衣物舒適性和運動自由性需要織物形 狀保持和恢復(fù)功能做出讓步。仍然需要具有容易拉伸、高恢復(fù)性和低收縮性能的織物。
[0008] 多年來，復(fù)合彈性紗線是眾所周知的。例如，通過美國專利號4470250、4998403、 7134265、6848151，彈性體纖維如斯潘德克斯（spandex)用相對無彈性的纖維包覆，以便有 利于針織或織造的可接受處理，并且提供具有各種最終用途織物的可接受特征的彈性復(fù)合 紗線。在美國專利申請US 2008/0268734A1和USA 2008/0318485A1中，剛性長絲和彈性長 絲一起用作包芯紗內(nèi)的芯。
[0009] 因此，需要生產(chǎn)拉伸織造物，所述拉伸織造物具有容易拉伸、容易處理、低收縮率、 友好的衣物制造，以及優(yōu)良的恢復(fù)能力和低生長率。
[0010] 發(fā)明概述
[0011] -方面包括用于制造被稱為雙重彈性復(fù)合紗線的具有兩組不同的彈性芯纖維的 復(fù)合紗線的方法。同時，還包括雙重彈性復(fù)合紗線和由所述紗線制成的拉伸織物和衣物。
[0012] 根據(jù)所述方法的第一實施方案，將具有不同特性的兩組彈性纖維和硬纖維包覆在 一起形成復(fù)合紗線，其中兩組彈性纖維在紗線包覆處理過程中被拉伸至其原始長度的不同 牽伸。彈性纖維可為從11分特至560分特的斯潘德克斯裸紗，并且硬纖維的紗線支數(shù)為從 10分特至900分特。一種合適的硬紗為棉紗。彈性芯纖維I和彈性芯纖維II獨立地選自 彈性體或非彈性體纖維。
[0013] 根據(jù)所述方法的第二實施方案，將具有不同特性的兩組彈性纖維（彈性芯纖維I 和彈性芯纖維II)和硬纖維包覆在一起形成復(fù)合紗線，其中兩組彈性纖維具有不同的聚合 物組成并且具有不同的應(yīng)力-應(yīng)變行為。彈性纖維可為從11分特至560分特的斯潘德克 斯裸紗，并且硬纖維的紗線支數(shù)為從10分特至900分特。一種合適的硬紗為棉紗。
[0014] 根據(jù)所述方法的第三實施方案，將兩組不同的彈性芯纖維（彈性芯纖維彈性I和 彈性芯纖維II)和硬纖維包覆在一起形成復(fù)合紗線，其中至少一組彈性芯纖維為預(yù)先包覆 的彈性紗線。另一組彈性芯紗線可為裸露的斯潘德克斯或預(yù)先包覆的彈性紗線。斯潘德克 斯裸紗纖度為從11分特至560分特，并且硬纖維的紗線支數(shù)為從10分特至900分特。一 種合適的硬紗為棉紗。
[0015] 根據(jù)所述方法的第四實施方案，將兩組不同的彈性芯纖維和硬纖維包覆在一起形 成復(fù)合紗線，其中至少一種彈性芯纖維為非彈性體拉伸纖維。另一組彈性芯紗線可為裸露 的彈性體，如斯潘德克斯。斯潘德克斯裸紗纖度為從11分特至560分特，并且硬纖維的紗 線支數(shù)為從10分特至900分特。一種合適的硬紗為棉紗。
[0016] 通過使用由這些替代方法中的一種產(chǎn)生的雙重彈性紗線制成織物。在織物的至少 一個方向上使用雙重彈性紗線。可使用任何形式的織物，包括織造物、圓形針織物、經(jīng)編針 織物和窄幅織物。進一步處理可包括煮練、漂白、染色、干燥、防縮皺整理、燒毛、退漿、絲光 處理，以及所述步驟的任何組合。所產(chǎn)生的拉伸織物可形成衣物。
[0017] 附圖簡述
[0018] 詳述將參考以下附圖進行，其中相同的標號代表相同的元件，并且其中：
[0019] 圖1示出具有兩種彈性芯的包芯紗。
[0020] 圖2為具有用于兩種裸露彈性纖維的兩個牽伸裝置的包芯紡紗設(shè)備的示意性描 述。
[0021] 圖3為包括具有加重輥的兩個牽伸裝置的包芯紡紗設(shè)備的示意性描述。
[0022] 圖4為具有用于一種裸露彈性纖維和一種預(yù)先包覆的彈性紗線的兩個牽伸裝置 的包芯紡紗設(shè)備的示意性描述。
[0023] 發(fā)明詳述
[0024] 彈性體纖維通常用于在織造織物和衣物中提供拉伸和彈性恢復(fù)。"彈性體纖維"為 連續(xù)長絲（任選的聚集的多絲）或多個長絲，不含稀釋劑，其具有與任何卷曲無關(guān)的超過 100%的斷裂伸長率。彈性體纖維在（1)拉伸至其兩倍長；（2)保持一分鐘；并且（3)釋放 時，在被釋放的一分鐘內(nèi)收縮至小于其原始長度的1.5倍。如本說明書文本中所使用的， "彈性體纖維"是指至少一種彈性體纖維或長絲。所述彈性體纖維包括但不限于橡膠長絲、 雙成分長絲和彈性聚醚酯（elastoester)、Iastol以及斯潘德克斯。
[0025]"斯潘德克斯"為制造的長絲，其中長絲形成物質(zhì)是由至少85重量％的嵌段聚氨酯 組成的長鏈合成聚合物。
[0026]"彈性聚醚酯"為制造的長絲，其中成纖物質(zhì)是由至少50重量％的脂族聚醚和至少 35重量％的聚酯組成的長鏈合成聚合物。
[0027] "雙成分長絲"連續(xù)長絲或包括至少兩種沿著長絲的長度彼此粘附的聚合物，每種 聚合物屬于不同的一般種類，例如，彈性體聚醚酰胺芯和具有葉瓣或翼的聚酰胺皮。
[0028] "Lastol"為交聯(lián)的合成聚合物的纖維，具有低但是顯著的結(jié)晶度，由至少95重 量％的乙烯和至少一種其它烯烴單元組成。此種纖維具有彈性并且基本上耐熱。
[0029] "聚酯雙組分長絲"是指包括沿著纖維的長度彼此緊密粘附的一對聚酯的連續(xù)長 絲，以使得纖維橫切面為例如并列的偏心皮-芯或其它合適的橫截面，由其可產(chǎn)生有用的 卷曲。用此種長絲如Ela Sterell-p、PTT/PET雙組分纖維制成的織物具有優(yōu)良的恢復(fù)特征。
[0030] "非彈性體彈性纖維"是指不含有彈性體纖維的拉伸長絲。然而，所述紗線的可恢 復(fù)拉伸率必須高于20%，如通過ASTMD6720方法所測試的，如紋理化PPT拉伸長絲、紋理化 PET拉伸長絲、雙組分拉伸長絲纖維，或PBT拉伸長絲。
[0031] "預(yù)先包覆的彈性紗線"為在包芯紡紗工藝之前，由硬紗圍繞、與硬紗捻合或與硬 紗交絡(luò)的一種紗線。包括彈性體纖維和硬紗的預(yù)先包覆的彈性紗線在本說明書文本中還稱 為"預(yù)先包覆的紗線"。硬紗包覆用于保護彈性體纖維在紡織工藝期間不被磨損。所述磨損 可導(dǎo)致彈性體纖維的斷裂，以及相繼的工藝中斷和不希望的織物不均勻性。此外，包覆有助 于穩(wěn)定彈性體纖維的彈性行為，以使得與裸露的彈性體纖維相比，在紡織工藝期間可更均 勻地控制預(yù)先包覆的彈性紗線的伸長。預(yù)先包覆的紗線還可增加紗線和織物的拉伸模量， 這有助于改善織物恢復(fù)能力和尺寸穩(wěn)定性。
[0032] 預(yù)先包覆紗線包括：(a)用硬紗單包纏的彈性體纖維；(b)用硬紗雙包纏的彈性體 纖維；（c)用短纖維連續(xù)包覆（即，包芯紡紗（corespun或core-spinning))彈性體纖維， 隨后在卷繞過程中捻合；（d)用噴氣流將彈性體和硬紗交絡(luò)并纏結(jié)在一起；以及（e)將彈性 體纖維和硬紗捻合在一起。
[0033] "雙重彈性復(fù)合紗線"為包括由硬質(zhì)短纖維皮包覆的具有單紗的兩組彈性芯纖維 的復(fù)合紗線。術(shù)語"雙重彈性紗線"在本說明書中可互換使用。
[0034] 一些實施方案的拉伸纖維包括在煒向上的雙重彈性包芯紗。在一些實施方案中， 獲得具有出乎意料的高恢復(fù)特性的織物，特別是高拉伸織物。這是通過使用含有具有不同 拉伸特性的兩種不同彈性纖維的包芯紗達成的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，在期望煒向 拉伸的情況下，織物可在煒向上包括具有雙重彈性纖維的所述包芯紗。
[0035] 如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的雙重彈性紗線8將必須包括兩種彈性長絲芯：彈性芯 I (4,圖1中）和彈性芯II (6,圖1中）。彈性芯長絲優(yōu)選地沿著其整個長度由包括紡織的 短纖維的纖維皮2環(huán)繞。
[0036] 圖2示出代表性的包芯紡紗設(shè)備40的一個實施方案。兩個單獨的纖維牽伸裝置 46和64被安裝在機器上。在包芯紡紗處理過程中，彈性芯長絲I 48和彈性芯長絲II 60 分別放置在傳輸輥46和64上，并且與硬紗組合以形成復(fù)合包芯紗。來自管48和管60的 芯彈性長絲在箭頭50和62的方向上通過正向驅(qū)動的進料輥46和64的動作而退繞。進料 輥46和64用作管48和管60的支架，并且以預(yù)先確定的速度傳輸紗線52和66的彈性纖 維。
[0037] 硬纖維或紗線44從管54上退繞以在前輥組42處與彈性芯長絲52和66匯合。組 合的彈性芯長絲52、66和硬纖維44在紡紗裝置56處包芯在一起。
[0038] 彈性芯長絲I 52和彈性芯長絲II 66在其進入前輥42之前被拉伸（牽伸）。通 過進料輥46或64與前輥42之間的速度差拉伸彈性長絲。前輥42的傳輸速度大于進料輥 46和64的速度。調(diào)節(jié)進料輥46和64的速度，以得到所需的牽伸或拉伸比。
[0039] 拉伸比與非拉伸纖維相比通常為I.OlX倍至5.OX倍（I