工业生产弹力纱线及其织物的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月16日提交的中国香港短期专利申请No.19131094.5的优先权，其全部内容通过引用合并于本文中。

发明领域

本发明涉及弹力纱线和织物以及生产弹力纱线和织物的方法。

背景技术

对于下文详述并在本文中使用的技术术语，请参考《纺织名词术语》(Textileterms and definitions)(第9版)和ASTM。

·弹性体：任何具有高延展性以及快速而基本完全恢复弹性的聚合物。

·弹性长丝：由弹性体(例如弹性纤维或弹性二烯)形成的长丝。

·长丝：不确定长度的纤维。

·粗纱：单独或共同使用的名称，指纺纱最终制备过程后期使用的相对较细的纤维股。

·拉伸：纱线能够显著程度的拉伸并从拉伸回复。

·牵伸：通过拉伸而降低纤维组件的线密度。

·收缩：通过调理、润湿、蒸、化学处理、湿法处理(如洗涤)、干热或机械作用引起的纤维、纱线、织物或其他纺织品的长度(或宽度)的减少。

·织物增长率：根据施加张力之前和松弛之后基准点之间的长度差计算得出。

·捻系数：是指纱线中捻度的乘积，等于每英寸捻度除以Ne的平方根。

常规的纱线是具有相当长的长度和相对较小的横截面的产品，其由具有或不具有加捻的纤维和/或长丝组成。纤维的选择和纱线的规格决定了织物的质量和特性。如今，越来越多的消费者开始致力于寻找一些具有诸如耐热性、易护理性、易干燥性、防紫外线性等功能性质的产品。最后但并非不重要的是具有良好拉伸和回复的修身产品。

多年来，纺纱厂一直试图通过使用不同的材料、不同的氨纶旦尼尔及其组合来生产高拉伸的纱线，以便获得这些特性，因此开发了各种各样的产品。当然，它们之中很多有限制，并且需要额外的精加工工艺，这使得成本效益不高。

像多年前一样，许多纺纱厂通常使用预拉伸的弹性纤维(称为氨纶或弹性纤维)并在牵伸纤维护套的中心进行引导以生产那些芯弹力纱。通过控制旦尼尔和牵伸，将得出不同的拉伸结果。用这种纱线制成的机织织物将具有回复/收缩差的问题，拉伸越高，结果越差。在某些情况下，必须进行额外的热定型以改善织物的尺寸稳定性，这导致成本很高。

美国专利号3,671,379、6,782,923和7,143,790披露了通过包括那些所述的双组分聚酯长丝的裸聚酯长丝来制造机织弹力织物的方法。该发明在拉伸方面的限制通常在15-25％的范围内，但不受限制，并且具有合成感，尽管回复是可接受的。只能有限地用于牛仔布的纬纱中，而不能过染，除非两部分都被染色，否则不能用于色布。在这种情况下，成本较高，并且拉伸性质也受到影响。

美国专利号7,299,828和7,637,091披露了具有双组分聚酯的包芯纱可以改善天然纤维外观的合成感，所述双组分聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丙二酯或聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯或聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丙二酯。然而，它的拉伸受到影响，并且比裸双组分聚酯差得多。

其他类似美国专利号8,093,160和9,303,336的专利披露了带有聚酯长丝(有/无弹性)和弹性纤维(氨纶)的包芯纱，其可以将拉伸提高20％-60％，并且可以实现良好的回复。但是，它面临着接头部分的白色部分和那些长丝不被覆盖的问题，并且在用于牛仔布和色布弹力织物的经纱中受到了一定程度的限制。

发明内容

本发明的目的是通过在环锭纺纱中的芯弹性长丝上使用不同的牵伸来制造环锭纺纱，并且由此但不限于改善力学性能以获得良好的收缩、良好的回复和拉伸。

本发明是具有至少两个弹性长丝的环锭纺纱，该至少两个弹性长丝利用至少两个不同的主牵伸。单个长丝中的主牵伸是所用可变牵伸的平均值。在一实施方案中，所述长丝的范围从20旦尼尔至500旦尼尔。

本发明包括两根纤维鞘，并且所述短纤维可以是天然或合成纤维，例如棉、人造丝、聚酯、羊毛、腈纶类及其组合。并且没有与普通环锭纺纱相同的限制。

在所述的另一个实施方案中，本发明的纱线支数没有限制，优选范围从约Ne 4至Ne 60的英制棉纱线支数。

本发明还有一个目的是在牛仔布和色布织物中使用这种复合纱线，而不仅限于针织织物以及毛衣。

如下文的实施例所示，公开了本发明的其他方面。

附图说明

图1描绘了用于普通环锭纺纱机的本发明的设备的侧视图。

图2描绘了用于本发明的设备的侧视图，该设备使用具有不同牵伸的两根弹性长丝和两根粗纱。

图3描绘了弹性长丝在纱线中的位置的视图，其中在相同的纱线中具有可变的牵伸。

图4描绘了在牵伸相同的情况下弹性长丝在纱线中的位置的视图。

图5描绘了用于本发明的设备的侧视图，该设备使用具有不同牵伸的三根弹性长丝和三根粗纱。

图6描绘了具有可变牵伸的三根弹性长丝在纱线中的位置的视图。

具体实施方式

本发明的目的是找到一种通过使用弹性长丝(不限于氨纶，其他弹性体同适用)来生产环锭纺纱的方法，以实现良好的伸长、良好的回复和较小的收缩，而不会影响纱线和织物中的其他物理性质。本发明的纱线也适用于牛仔布、色布、圆筒针织布和毛衣。本发明是环锭纺纱，其包括具有至少两个不同平均牵伸的至少两根弹性长丝(不限于氨纶，其他弹性体同样适用)。并且所述长丝的范围从20旦尼尔至500旦尼尔，其中长丝的牵伸范围从1.05至5。在另一个实施方案中，环锭纺纱的纱线支数没有限制，并且所述范围从Ne 4到Ne 60是优选的。

众所周知，制成短纤纱的方法是环锭纺纱、气流纺纱和喷气纺纱，其中环锭纺纱是最常用的方法之一。本发明正在使用这种环锭纺纱技术。

这里公开的实施例和示例用于示出本发明，而不是要限制本发明。

在环锭纺纱生产中，纺纱是生产连续的加捻纤维束的最后加工阶段，该纤维束已经过其最终的变细工序。在图1中，它显示了本领域的技术特征。

在正常纺纱过程中，主要部分包括如图1所示的材料[A]、牵伸[B]和加捻[C]。在本发明中，[A]中使用的材料是那些天然或合成短纤维，不限于棉、人造丝、聚酯、羊毛、腈纶等、或其组合。它由具有相同材料或两种不同材料的两根粗纱组成。

在牵伸系统[B]中，由三对辊41、42、43组成，对于大多数系统，皮圈与中间辊42一起安装。调整每对辊的速率比，以使纤维10穿过喇叭状件61从缓慢移动的一对辊43朝向快速移动的一对辊41输送。最终的纱线支数取决于材料10的纱线支数以及用于这些普通纱线的这些对辊41、43之间的线速度之比。纱线的强度取决于材料和加捻部分[C]中增加的捻度。

本发明的弹力纱通过将至少两根弹性长丝插入到所述环锭纺纱的纤维鞘的芯中产生。在图2中示出了设备[D]。这两种类型的弹性长丝21、31的材料可以相同或不同，例如那些氨纶或弹性体或其组合。牵伸是本发明中最重要的相关因素之一。在纺丝过程中，弹性长丝21从辊22、23解绕，而弹性长丝31从辊32、33解绕。弹性长丝21上的牵伸通过前辊41和辊23的表面速度之比来控制，而弹性长丝31上的牵伸通过前辊41和辊33的表面速度之比来控制。在本发明的一个实施方案中，这些长丝的平均牵伸范围从1.05至5。并且弹性长丝位于纤维鞘的中心左侧，但不限于此。

在本发明中，在整个纺丝过程中，通过程序控制前辊41和辊23的表面速度之比以及辊41和辊33的表面速度之比。变量表示为：

辊41的表面速度/辊23的表面速度：D

辊41的表面速度/辊33的表面速度：D

D

D

因此，该长丝21的平均牵伸[D

D

T

该长丝31的平均牵伸[D

D

T

实践中，这些可变牵伸在个体平均牵伸之间的差异为±50％，但不限于此。

其被计算为：

0.50≤(D

0.50≤(D

0.50≤(D

D

0.50≤(D

0.50≤(D

0.50≤(D

D

在图3中，其是不同的牵伸比和时间该弹性长丝在纱线上的位置的视图，而在图4中，单根弹性长丝上的牵伸比相同，并且不限于该弹性长丝的两个牵伸是相同的。

如图5所示，本发明的另一个实施例已将3根弹性长丝插入到纤维鞘的芯中。这三种类型的弹性长丝21、31、51的材料可以相同或不同，但其中至少两种是弹性长丝(氨纶)，另一种可以是那些聚酯、尼龙、PE合成长丝，不限于弹性或非弹性或其组合。在纺丝过程中，长丝21从辊22、23解绕，而长丝31从辊32、33解绕，长丝51从辊52、53解绕。长丝21上的牵伸由前辊41和辊33的表面速度之比控制，而长丝31上的牵伸同样地由前辊41和辊33的表面速度之比来控制。长丝51上的牵伸受前辊41和辊53的表面速度控制。在本发明的一个实施方案中，这些长丝的平均牵伸范围从1.05至5。并且弹性长丝位于纤维鞘的中心的左侧，但不限于此。

在本发明中，通过程序控制前辊41和辊23的表面速度之比、辊41和辊33的表面速度之比以及辊41和辊53的表面速度之比。变量表示为：

辊41的表面速度/辊23的表面速度：D

辊41的表面速度/辊33的表面速度：D

辊41的表面速度/辊53的表面速度：D

D

D

D

因此，该长丝21的平均牵伸[D

D

T

该长丝31的平均牵伸[D

D

T

该长丝51的平均牵伸[D

D

T

实践中，这些可变牵伸在个体平均牵伸之间的差异为±50％，但不限于此。

与之前相同，可变牵伸应为

0.50≤(D

0.50≤(D

0.50≤(D

D

下列实施例说明了本发明及其用于制造不同规格织物的能力。

根据本发明，牛仔布弹力织物，构造3/1RHT，在经纱中具有100％棉Ne 10，并具有Ne16弹力纱。在纬纱中的发明是具有棉纤维鞘和芯，具有两个40D旦尼尔。两者的平均牵伸均为3.5。我们可以看到样品的重量为11.8盎司/平方码(洗涤后)，具有良好的拉伸(26.13％)、良好的收缩(-7％)和增长率(3.6％)。

根据本发明，牛仔布弹力织物，构造3/1RHT，在经纱中具有100％棉Ne 8，并且具有Ne16弹力纱。在纬纱中的发明是具有棉纤维鞘和芯，具有两个40D旦尼尔。两者的平均牵伸均为3.8。我们可以看到样品的重量为11.9盎司/平方码(洗涤后)，具有良好的拉伸(36.26％)、良好的收缩(-11％)和可接受的增长率(4.9％)。

根据本发明，牛仔布弹力织物，构造3/1RHT，在经纱中具有100％棉Ne10粗节，并具有Ne16弹力纱。纬纱中的发明是具有棉纤维鞘和芯，具有两个40D旦尼尔，较少的纬纱，表示为48。两个平均牵伸均为3.5。我们可以看到样品的重量为12盎司/平方码(洗涤后)，并获得高拉伸(44.26％)，但仍具有良好的收缩(-9％)和可接受的增长率(4.8％)。

根据本发明，牛仔布弹力织物，构造3/1RHT，在经纱中具有100％棉Ne10粗节，并且具有70％聚酯/30％人造丝Ne16弹力纱。在纬纱中的发明是具有棉纤维鞘和芯，具有两个40D旦尼尔。两者的平均牵伸均为3.8。我们可以看到样品的重量为11.8盎司/平方码(洗涤后)，具有良好的拉伸(31.33％)、良好的收缩(-8％)和增长率(3.2％)。

根据本发明，牛仔弹力织物，构造3/1RHT，在经纱中具有100％棉Ne14粗节，并且具有70％聚酯/30％人造丝Ne16弹力纱。在纬纱中的发明是具有棉纤维鞘和芯，具有两个40D旦尼尔。两者的平均牵伸均为3.8。我们可以看到样品的重量为11.8盎司/平方码(洗涤后)，并具有较高的拉伸(65.2％)，良好的收缩(-13％)和可接受的增长率(6.73％)。

根据本发明，牛仔布弹力织物，构造3/1RHT，在经纱中具有50％棉/50％人造丝Ne12粗节，并且具有70％聚酯/30％人造丝Ne16弹力纱。在纬纱中的发明是具有棉纤维鞘和芯，具有两个40D旦尼尔。两者的平均牵伸均为3.8。我们可以看到样品的重量为12.2盎司/平方码(洗涤后)，具有良好的拉伸(34.4％)、良好的收缩(-9％)和增长率(3.06％)。

根据本发明，双向牛仔布弹力织物，构造3/1RHT，在经纱中具有100％棉Ne10粗节芯40D氨纶，并具有70％聚酯纤维/30％人造丝Ne16弹力纱。在纬纱中的发明是具有棉纤维鞘和芯，具有两个40D旦尼尔。两者的平均牵伸均为3.8。我们可以看到样品的重量为13.5盎司/平方码(洗涤后)，具有良好的经向/纬向拉伸(14.13％/31.33％)、良好的经向/纬向收缩(-13％/-8％)和可接受的增长率(2.93％/4.8％)。

根据本发明，牛仔布弹力织物，构造3/1RHT，在经纱中具有91％棉/9％橡胶Ne14粗节和74％棉/26％橡胶Ne10弹力纱。在纬纱中的发明是具有棉纤维鞘和芯，具有两根橡胶线。两者的平均牵伸均为3.2。我们可以看到样品的重量为13盎司/平方码(洗涤后)，具有良好的拉伸(55.4％)、良好的收缩(-9％)和增长率(5％)。

在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式来体现。因此，本实施例在所有方面都应被认为是说明性的而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求书而不是前述说明书指示，并且因此，在权利要求书的等同含义和范围内的所有改变均旨在包含在其中。