CN1006648B - 假捻差异张力纱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于织造起圈地毯的卷曲聚酰胺或聚丙烯的复丝纱，以及该复丝纱的制造方法，该制造方法包括在不同张力条件下喂纱，然后再用饱和蒸汽处理这些纱。

Description

本发明涉及改进的假捻纱，更确切地说是涉及到采用聚酰胺和聚丙烯纱以织造最低限度可察觉方向性的起圈地毯以及纺造这种纱的方法。

起圈地毯一般是在簇绒机上制造的。该机有许多针，每根针上穿有一根绒头纱，纱通过底布而剌入，当针抽回时就在该处形成并固定住一个绒圈。如此重复，则沿着底布前进的长度方向形成绒圈构成的直线。当采用传统的无捻或有平衡合股捻绒头纱时，若沿着织物的长度方向和横方向看，地毯显示出有差异，因为这两个方向的绒圈几何外形是不同的。这种现象即所谓方向性。此外，无论从横向或纵向看，这些毛圈都排列成很明显的行列。

由于这种方向性，通常要求在给定场所所铺的各块地毯必须按同一方向拼接;不然，会在两块不同方向的地毯的联结处看出不均匀性。

当底布前进时，将针排沿横向左右移动可以使这种行列差别减小到一定程度，（“超针距簇绒”），但这却需用更为昂贵的簇绒机，而且不能完全消除上述问题。

很多流行的地毯式样要求将两根或更多的单独的卷曲变形纱进行合股加捻，以生产一种比一般用单纱所制者更粗的纱，或者使加捻产品的外观更均匀完美。有时将两根或更多的不同颜色或差异染色性的纱捻合在一起以形成多色效应。这种股捻工艺的成本很高，因为大卷装供料纱简转动的速率受到离心力的限制，结果只能采用相当低的纱线线速度，约40-70码/分（37-64米/分）。

已知当两根或更多根纱在不同张力条件下合股加捻时，处于最大张力的纱会迁移到合股纱的中心，而那些处在较低张力的纱则露在表面， 呈螺旋状绕在较高张力“芯”纱的周围，当纱线具有不同颜色或光泽时，会造成一种“理发店招牌柱”状的外观。这样的“成芯作用”一般是不希望的。

美国专利第3427647号公开了一种有些相似的方法，该方法是将纱包绕在假捻芯纱上，并且使包绕纱相对于芯纱来回迁移，产生超包绕区域。这种区域一般在地毯用纱中是不希望的。由于包绕纱常常是粗旦的，而超包绕区的直径很可能过大，致使在簇绒机的纱管和针排上产生喂料困难。

本发明的目的是提供一种改进的假捻卷曲聚酰胺或聚丙烯复丝纱，以织造可观察到的具有最低限度方向性的起圈地毯。本发明的进一步的目的是提供生产这种复丝纱的方法。

现已发现了一种用于起圈地毯的卷曲聚酰胺或聚丙烯复丝纱，它至少含有一根卷曲的复丝芯纱和至少含有一根卷曲的复丝包绕纱，其特征是包绕纱要比芯纱长1-14%，并在芯纱周围形成无规和回复的螺旋圈。另外，此种纱的又一特征是包绕纱中的一些丝彼此互相轻度粘结，并且该包绕纱的柱形膨松度约为芯纱的70-85%。一定长度的切段纱经煮炼后的捻度为每英寸至少有一个捻回（39捻回/米），最好是每英寸有二个捻回（79捻回/米）。

本发明的产品包括一根或多根膨体长丝芯纱顺所制的复合纱的轴向运行，在其周围至少部分地包有一根或多根膨体长丝包绕纱，该纱以随机并且回复的螺旋圈包在较短的芯纱周围，并顺序前绕。如图5A所示，可以观察到此纱在约180℃并在张力下，包绕纱已与芯纱有轻度粘结和附着。当将切段纱煮炼后，该复合纱每英寸至少有一个捻回（39捻回/米），对于聚酰胺纱最好每英寸至少有两个捻回（79捻回/米）的同向捻。包绕纱的柱形膨松度相对于芯纱的膨松度的要求;对于聚酰胺最好前者是后者的70-85%，而聚丙烯最好是70-90%。该纱的膨松卷曲伸长率约为 20-40%。这种纱还含有少于10%的未卷曲长丝，这种未卷曲长丝可以是抗静电的。

这种纱束可能基本上没有真正的纱捻回，这不排除可能在处理纱束时偶然发生的小的捻度，例如以传统的方式将纱束从一个固定的卷装（如筒子架）退绕时发生的情况。每3厘米含有不多于一个真捻时，认为该纱束基本上是无捻的。

这种用于起圈地毯的卷曲复丝纱的制造工艺步骤如下：（a）至少喂入二根卷曲的聚酰胺或聚丙烯复丝纱，这些纱是在不同张力条件下以假捻状态通过加热区;（b）用饱和蒸汽加热假捻纱;（c）将这些纱假捻。

至少一根卷曲复丝纱可以在大约0.02-0.25克/旦（gpd）外加张力条件下喂料，以及至少一根另一卷曲复丝纱可以在比第一根低约0.012-0.16克/旦的外加张力条件下喂料，这些纱通过一个加压饱和蒸汽加热区，在此，至少表面的单丝要达到一定的温度足以使复丝定形成为假捻的包绕构型;于此同时将纱假捻，较低张力的纱以随机并且回复的螺旋圈状包绕在较高张力纱的周围，并且在受热时产生径向压缩，然后通过一个假捻装置，并将之卷绕到卷装上。

第一根纱张力最好是0.04-0.16克/旦之间，第二根纱的张力最好比第一根低0.032-0.10克/旦。

加热区最好包括一个具有紧贴配合的进出口通路的箱体，在该处将饱和蒸汽横向射到纱上，正如1985年7月15日申请号为USSN    754703的共同未决申请的文件所述。但是本技术不同于以前专利申请中公开的技术，本专利申请中的高张力纱在加热箱体中由于加捻而更密实，所以它的单丝不能自由分开而被加热或实质上缠结在一起。因此，只有较低张力纱中的单丝以及高张力纱表面上的单丝才充分地受到饱和蒸汽的作用。蒸汽的加热和塑化效果足以渗透到较高张力纱中，使之定形并保留潜在扭矩。低张力纱由于蒸汽和径向压力的作用则以包绕的构型而被定形。 在低张力纱和高张力纱之间的单丝可能有轻度的缠结。当蒸汽温度过高或暴露时间过长时，会导致整个纱熔融。

假捻装置最好如美国专利3079745中所公开的那种流体加捻喷嘴，它是在室温下用压缩空气将纱加捻并将纱冷却。加捻装置的操作条件必须保证在每一英寸（2.54厘米）纱段上至少有一个捻回，最好有2个捻回。以上是在切段长度为6英寸（15.24厘米）的纱悬浮在沸水中测定的。

使用本发明方法制得的纱织造起圈地毯并在胶乳整理、煮洗或染色工序中加热时，在加热区中已被定形成复合纱的假捻会使毛圈不同程度地超扭出其通常的排列方式。同时，在高张力条件下的纱向底布收缩的程度要比低张力纱更高些。

毛圈的加捻（特别是对于结构紧密的地毯）在生成捻度的加热过程中，采用鼓动使之顺利完成，如将热染料溶液喷射到地毯面上或在染浴中对液体进行搅拌。各个毛圈的回缩是不均匀的，从而获得了良好的无规则的地毯表面。加捻和回缩二者都使毛圈在各个方向呈不规则的排列，这样就可以不同程度地减低方向性和明显的行列。减低的程度取决于纱的性质和地毯的结构。

在毛圈受相邻毛圈的牵制较小的、非常稀疏的地毯结构中，毛圈可以更高的程度加捻和回缩，这样，与传统纱相比就能更有效地遮盖底布。

除上述的加捻和回缩性之外，低张力纱或以回复螺旋圈状包绕在较高张力纱上的纱，它们的方向和换向频率都是随机的。这就会产生更为随机性的外观，特别当纱的颜色不同或染色性不同时更是如此。

由于上述结果，对于应用本发明的纱制得的最优化的地毯，就可以将一个与机器方向一致的地毯块与另一个横向地毯块连在一起，在联结处的外观没有明显的变化。

由于复合纱在加热区受到加捻定型，以及由于优选采用的蒸汽加热器的进出口狭窄通道而将表面单丝圈压入纱束内，以及蒸汽对纱的撞击 作用而使单丝产生一定程度的缠结，致使纱线具有足够的抱合作用，在通过簇绒机架和针排时，不会因为缺少真捻或高度的缠结而产生麻烦。由于纱受到饱和蒸汽撞击时已被加捻，芯纱中央的单丝比芯纱外表的单丝受到蒸汽的作用小。而包绕纱的单丝比芯纱的单丝受到饱和蒸汽的处理更为彻底。这种蒸汽处理的差异对包绕纱和芯纱的性质和特征会造成本质的不同。这样绕成的筒子纱具有卷曲变形纱的外观，不像传统的长丝膨体纱那样表面光滑。

差异张力的作用之一是有利于加捻，当纱线在相同的张力下加捻时，最外面的单丝走的距离比最里面的单丝要长，因此受到更高程度的张力。拉紧这些长丝所需要的这种力，抵抗着加捻所施加的力并阻碍能达到的加捻程度。当某些纱是在低张力条件下，它们就能更容易地包绕在高张力纱的外围。因此在加捻装置中施加一定的扭矩可以得到更高的加捻程度，特别是所用的加捻装置是流体加捻喷嘴时更是如此。

为说明上述效应，用三根聚酰胺长丝膨体纱，为明显起见，其中之一用黑色，使之通过如图1中所示的加工过程。除了纱10的张力比其它二根纱（纱11）大外，所有条件都一样。用高速闪光拍摄了在导纱辊16和加热区18之间的纱捻度的照片。

表Ⅰ

A    B    C

纱10张力，    克    15.0    30.0    100.0

克/旦    0.0    0.008    0.026

纱11张力，    克    15    15.0    15.0

克/旦    0.    0.004    0.004

平均捻度，

每英寸捻回    0    2.0    6.0

每米捻回    35    79    236

可以看出，在上述张力范围内，施加不同的张力，可增加捻度六倍以上。在较低和较高张力纱上的张力差异，会导致不同的加捻程度，这可用实验来测定。

张力差异程度必需足以产生上述益处，但差异不能大到拉伸一根高张力时达到减少其卷曲度的程度，而拉伸一根较低张力的纱时，其松弛性又会使纤维从复合纱的表面伸出，以致在通过簇绒机导纱辊和针排时会造成钩丝和毛刺。可采用的张力差异度取决于所用的纱线的性质。张力的差异一般是在0.008到0.24克/旦之间;最好是在0.028到0.155克/旦之间。

图1是本发明的优选加工过程的示意图。

图2是优选的加热器的示意图。

图3是加捻喷嘴的示意图。

图4是本发明另一加工过程的部分示意图。

图5A和5B是本发明例3的纱的侧视图，放大倍数分别为3和8倍。

图6A表示从底布前进方向向底布长度方向看到的一块典型的起圈地毯的外观。

图6B是从底布前进方向的横向看到的同一块起圈地毯的外观。

图7A是以较高放大倍率看到的一块典型起圈地毯的外观。

图7B是图7A地毯的放大近视图。

图8A是用例6的纱织成的起圈地毯。

图8B是图8A织物的放大侧视图。

图9A和9B是用例7的纱，如图8A，8B所示一样。

图10A和10B是用例9的纱，如图8A，8B所示一样。

图11是例3的横截面照片。

图1是一根或一根以上的卷曲聚酰胺长丝10和11从供料卷装12引出，在导纱辊16处合并成纱束14并通过加热区18（最好是纱束在此可经一定 压力的饱和蒸汽撞击处理的装置）。饱和蒸汽从汽源处送来（图中未示），通过管道20进入加热装置18。处理过的纱22通过输送辊24到卷绕筒26。在一根或多根喂料纱（如10）上设置张力装置15，用以调节所需的张力差异。从气源（未示出）提供压缩空气给加捻喷嘴23，用以加捻已在加热装置18中处理的纱22;以使纱是在假捻状态下进行蒸汽处理。通过加捻喷嘴23后储存的捻度恢复到零。

图2是图1的优选加热装置的2-2纵剖面图，在此，纱束14进入进口28，通过一根具有紧贴配合通道30的延伸管，将纱束送到室32。一部分饱和蒸汽在室32中以与纱运动相反的方向通过并加热纱束14。当纱束进入室32时，饱和蒸汽向着该室和纱束的纵向轴从孔34吹入而起撞击作用，此后纱束通过出口38的紧贴通道36从室32出去。

图3是图1加捻喷嘴23的A-A剖面图。纱22通过纱线通道40，由矩形空气孔42出来的压缩空气以切线方向吹到纱22上，以逆时针方向将纱加捻。

在图1所示的本发明优选的实施方案中，低张力纱或纱束11和高张力纱10在导纱辊16上合股，导纱辊16的功能是可以将加捻停止在该处以防止加捻作用向张力器15方向传递退回。这种导纱辊可以有一个V形沟槽以夹持纱线，或是一对转动的辊子以夹持纱线。这样安排能保证一单根低张力纱11沿端部比较均匀地绕在高张力纱周围。当用二根或更多根低张力纱11时，在同一时间都会以接近相同的方向包绕。如果导纱辊16不能完全停止纱10的加捻，则借助于将纱10和11在导纱辊16处引入，同时在高张力和低张力纱之间维持至少约10°的夹角，以防止低张力纱在到达导纱辊16前包绕在高张力纱上，这样也能得到大致接近的均匀性。

图4示出另一优选的实施方案，当导纱辊是一个无纹套筒或等效物时，纱10上的捻度可传递回至张力器15，则当纱10，11接近导纱辊16时，纱11就包绕在纱10周围。若各根纱11与纱10在不同的地方相遇，如图4 所示，它们会彼此越出相位而得到随机程度更大的加捻外观。假若它们借助导纱器17而在同一处导入，它们会以相同的方向和相位包绕。当低张力纱引入的部位不是由导纱器固定时，包绕的形式将更具随机性。

用以下方法可以产生许多种包绕形式：纱线合并时的位置不同，高、低张力纱之间的夹角A不同，张力的绝对值不同以及二根纱之间的张力差异值不同等。在本工艺的操作中防止过包绕的方法是在约200码/分（183米/分）或更高的速率，在高、低张力纱之间采用较小的夹角;以及/或者在二根纱相遇的地方设置一导纱器以固定其位置。

当低张力纱和高张力纱之间的夹角很小时，包绕纱和芯纱之间的长度差值也变小，当夹角接近90°时，长度的差值就会增加。

图5A的纱是本发明例3的纱以绞纱形式松弛煮炼后的三倍放大图，这时包绕和卷曲已充分形成，低张力的包绕纱的染色比芯纱更深，从而能分辨出包绕特性。纱是经引张拉伸的。因为沿纱线长度低张力纱50包绕在高张力纱52上的程度是不同的，而在54处又发生倒向，因而这种纱用在地毯中，不会出现不良的“理发店招牌柱”外观，而均匀加捻纱却会出现这种现象。

图5B所示的纱与图5A相同，放大倍数为8倍。

图6A和6B是典型起圈地毯的二个视图，针距1/8英寸（3.18毫米），绒头高1/4英寸（6.36毫米），每平方码24盎司（814克/米），每英寸10个绒圈针迹（3.94个/厘米）。从一个方向或从另一方向来看毛圈都以R的几何形状排列成行。

图7A是和图6A相似的另一种典型的起圈地毯，但放大三倍。它是由4根5000旦杜邦365A型聚酰胺地毯纱织成。针距5/16英寸（3.98毫米），绒头高1/2英寸（1.27厘米），每平方码45盎司（1526克/米），每英寸3.5个绒圈针迹（1.38个/厘米），毛圈也是以几何形状R排列成行的。

图7B是图7A地毯的侧视图，放大倍率为三倍。

图8A和图6B相似，放大倍率为三倍。是用例6的纱织成的地毯，看不出排有行列。

图8B放大倍率为三倍，由于加捻部分56在方向和程度上都不尽相同，所以对观者来说绒圈的位置是随机的。一些毛圈的顶部是卷曲的，如58所示。因此，绒圈的顶部在所有方向都看不出几何排列，实质不存在方向性和行列性。

图9A和9B所示如图8A和8B，是用例7的纱织成的地毯。

图10A和10B所示如图8A和8B，是用例9的纱织成的地毯。

测试方法

长丝的长度差异

样品纱中，每一种差异可染性类型的长丝可用适当的传统交染法染成有明显差异的颜色或色光，对每一类型的丝，至少用一种染料。另外的方式是只将浅染型的长丝不染色。在现有各实例中，高张力的芯纱未染色。将一根10-12英寸（25.4-30.5厘米）长的交染纱竖向挂好，并在样品的中部打一个死结。在样品的下端挂一个砝码，相当于每旦0.025克（即对4000旦纱而言，用100克的砝码）。在死结下面2英寸（5.08厘米）的地方小心将纱剪断。结下面的纱中缠结的丝用细钢丝刷小心梳理，例如可使用刷仿鹿皮绒毛的刷子。将一条长度大于2英寸（5.08厘米）的透明双面胶带的一面贴于无光泽黑纸上。紧靠结的下面小心剪断梳理好的纤维。用镊子将每一种颜色取5根丝平行地放在双面胶带的暴露面上。在放好的丝上再贴一条透明单面胶带以使其位置固定。每根丝的长度用地图距离测量仪测定，如Keuffel和Esser制造的No.620300测量仪。重复此步骤，将每一种颜色记录50根丝的长度。计算出每种类型丝的50次测量的平均值。未上色的浅染型丝也这样算出其平均值。然后计算丝长度差异百分率，其方法是从所有浅染型丝的总平均长度减去深染丝的平均长度，然后除以所有深染型丝的总平均长度，再乘以100 即得到差异百分率。

柱形膨松度

纱的比容是这样测定的：即将经煮炼并调湿的样品剪成小段，使每段长度小于测试量筒的内径。样品称重后倒入量筒，将一个活塞小心降到量筒中去，一直到活塞停留在样品上不再下降。由该活塞给样品加上3.1磅/平方英寸（21.4千帕）的压力，活塞上具有标定过的尺杆以读出样品所占的容积。读数是在活塞停止后100±5秒内读得的。容积除以样品重量即得比容。采用的压力考虑了地毯上有代表性的普通家俱负荷。

煮炼后的捻度

取一段6英寸（15.14厘米）长的纱，在无载荷条件下，夹住其一端并放到一沸染浴中，一直等到不再产生捻度为止。纱最好是不同颜色的或是可染成不同色的，以利于数出捻回数。待干后，把加捻的样品沿着尺放好，并测量每一英寸的捻回数。

实例

对照纱样以及例1-5中的纱是按以下说明制备的。将三根尼龙66标准膨体长丝地毯纱喂入图1的装置中。纱10是1225旦、杜邦495型酸性染料浅染的BCF纱。另外二根纱11是1245旦、497A型酸性染料深染纱，并有导电芯丝以耗散静电。加热装置18（也示于图2）的入口28之内有通道30，通道内径为0.060英寸（1.52毫米）长度为8英寸（20.3厘米）;蒸汽入口孔34的直径为0.046英寸（1.17毫米），室32的直径为0.063英寸（1.60毫米），长度为1.0英寸（2.54厘米）;以及在出口38内的通道36的内径为0.060英寸（1.52毫米），长度为12英寸（30.5厘米）。加捻喷嘴23上的纱通道40的内径为0.093英寸（2.36毫米）。矩形空气孔42的长为0.120英寸（3.05毫米），宽0.040英寸（1.02毫米），用以供给25℃、120磅/平方英寸表压（827千帕）的压缩空气。该空气孔与出口38的距离为15英寸（38.1厘米）对辊24和卷绕辊26之间的卷绕张力为175克， 对辊24的转动线速为500码/分（457米/分）。

例6中的纱10是1245旦、杜邦497A型酸性染料深染型尼龙66纱;纱11分别是1225旦、495型及1245旦、497A型，其它条件与例1-5同。

例7的纱是由喂入三根BCF纱制成的，如图4所示。在图4加工过程中未表示的其它部分与图1所示的一样。纱10是1225旦、杜邦494型阳离子可染BCF;纱11分别是1225旦、495型酸性染料浅染型和1245旦、497A型酸性染料深染型BCF。加热装置18具有通道30和它的入口28;通道30直径0.100英寸（2.54毫米）、长度6英寸（15.24毫米）;蒸汽孔34的直径0.076英寸（1.93毫米）;室32的内径为0.107英寸（2.72毫米）、长度1英寸（2.54毫米）;以及通道36和它的出口38，通道36内径为0.110英寸（2.8毫米）、长度为12英寸（30.5厘米）。加捻喷嘴23具有直径0.125英寸（3.18毫米）、长度1英寸（2.54厘米）的纱通道40;所附的矩形空气孔32的长度0.145英寸（3.68毫米）、宽度0.050英寸（1.27毫米）;压缩空气以25℃、120磅/平方英寸表压（827千帕）的压力通入。纱速率为373码/分（341米/分）。由于复合纱的包缠方法，要求配置较大尺寸的附件来容纳较大的直径。

表ⅡA

对照样    实例1    实例2    实例3

纱10旦数，    1225    1225    1225    1225

纱10张力，克    30    100    100    100

纱10张力，克/旦    0.024    0.080    0.080    0.080

纱11旦数    1245    1245    1245    1245

纱11张长，克    30    30    10-20    10-20

纱11张力，克/旦    0.024    0.024    0.008-    0.008-

0.016    0.016

纱10-纱11的    0.064-    0.064-

张力差，克/旦    0    0.056    0.072    0.072

表ⅡA（续）

对照样    实例1    实例2    实例3

饱和蒸汽温度，℃    166    166    168    166

饱和蒸汽压力，

磅/平方英寸表压    90    90    95    90

饱和蒸汽压力，千帕    621    621    635    621

纱总旦数    3850    3850    3820    3780

煮炼后的捻度，

捻回/英寸    2.5    2.25    3.25    3.75

捻回/厘米    0.98    0.89    1.28    1.48

柱形膨松度，

立方厘米/克

全部纱束    5.70    5.00    5.15

纱10    6.10    6.20    6.35

第一根纱11    5.90    4.90    4.90

纱11/10，%    97    79    75

第二根纱11    5.30    4.85    4.95

纱11/10，%    87    78    76

长丝长度

纱10，英寸    2.02    2.01    2.02    2.02

纱10，厘米    5.13    5.11    5.13    5.13

纱11，英寸    2.02    2.20    2.21    2.16

纱11，厘米    5.13    5.59    5.61    5.49

差值，英寸    0    0.19    0.19    0.14

厘米    0    0.48    0.48    0.36

相对于纱10，%    0    9.5    9.5    7.0

表ⅡB

实例4    实例5    实例6    实例7

纱10旦数    1225    1225    1245    1225

纱10张力，克    100    100    100    100

纱10张力，克/旦    0.080    0.080    0.080    0.080

纱11旦数    1245    1245    1225-    1225-

1245    1245

纱11张力，克    10-20    10-20    10-20    10-20

纱11张力，克/旦    0.008-    0.008-    0.008-    0.008

0.016    0.016    0.016    0.016

纱10-纱11的张力    0.064-    0.064-    0.064-    0.064-

差，克/旦    0.072    0.072    0.072    0.072

饱和蒸汽温度，℃    164    162    164    164

饱和蒸汽压力，

磅/平方英寸表压    85    79    85    111

饱和蒸汽压力，千帕    586    545    586    765

纱总旦数    3800    3770    3850    3970

煮炼后捻度，捻回/英寸    3.0    2.0

捻回/厘米    1.18    0.79

柱形膨松度，立方厘米/克

全部纱束    5.35    5.85

纱10    6.60    7.10

第一根纱11    5.10    5.50

纱11/10，%    77    78

表ⅡB（续）

实例4    实例5    实例7

第二根纱11    5.10    5.75

纱11/10，%    77    81

长丝长度

纱10，英寸    2.01    2.02    2.00

纱10，厘米    5.11    5.13    5.08

纱11，厘米    2.21    2.12    2.20

纱11，厘米    5.61    5.38    5.59

差值，英寸    0.20    0.10    0.20

厘米    0.50    0.25    0.51

相对于纱10，%    10.0    5.0    10.0

实例2-5说明饱和蒸汽温度从168℃变化到162℃的影响。在160℃，低张力纱成为其包绕构型的热定形作用很差，因此，有时它们会与高张力纱分离开来，还会从绕纱筒的表面伸出来，造成纱离开筒子进入地毯簇绒机的张力拉扯不均匀，还可能发生导纱管架或簇绒针排中有纱堵塞。已经发现，当温度太低以至于不能使包绕纱产生足够的热定形作用而使其成为包绕构型时，会在纱中固定有潜在扭矩。

纱线速率高于或低于500码/分（457米/分）时，蒸汽温度也必须相应提高或降低以保证充分的热定形。

本发明的纱的这种不寻常性质，还可以从以下样品观察到;将样品以绞纱的形式沸染，干燥，然后将1米长的纱挂在高处的夹子上。首先观察其在本身重量下悬垂的情况，然后在下端加一150克的砝码，再观察之。

表Ⅲ

未加砝码    加有砝码

对照例    所有组分具相等膨松度    所有组分张力相等，但卷曲

明显见到小的捻度    没有可观察到的捻度-各组分平行

没有包绕在另一根纱上的纱    没有包绕在另一根纱上的纱

实例3    芯纱膨松并且是直的    芯纱拉直，微膨松

包绕纱以接近360°    包绕纱的螺旋围绕约180°

的螺旋围绕在芯纱上

围绕在芯纱上，每1-3

英寸改变方向一次

包绕纱比芯纱的膨松度小    包绕纱比芯纱的膨松度大

在整束纱中没有可观察    在整束纱中没有可观察到的捻度

到的捻度

包绕纱与芯纱及包绕纱    包绕纱与芯纱及包绕纱本身相接触

本身相接触

实例7    芯纱挂直，由于包绕，膨    芯纱被拉直，微膨松

松性受到限制

包绕纱失相，在外遮住    包绕纱失相，在外遮住芯纱的约

芯纱的约80%    80%

包绕纱形成不规则的管状    包绕纱形成不规则的管状外壳

外壳

在纱束中观察不到捻度    在纱束中观察不到捻度

包绕纱与芯纱及包绕纱本    包绕纱与芯纱及包绕纱本身相接触

身相接触

对照样的所有组分纱均用30克的张力纺制，没有看到任何一根纱包绕在另一根纱上的迹象。沿着对照纱长度的任一段，所有组分纱的加捻程度和方向都是一致的。

在实例3和实例7中，能从一英寸（2.54厘米）长的一段纱中把芯丝抽出，让包绕纱保留其卷圈构型，于是可将包绕纱彼此分开。在实例 7中，当芯丝抽出后，包绕纱形成一空心管。当把例3和7的纱上的砝码移去后，纱恢复到其未加重时的外观，而包绕纱与芯纱没有任何实质上的分离，至少在少数几次张力循环后是如此。

用上面所述的例1-7的纱，簇绒织成平绒圈地毯，针距1/8英寸（3.18毫米）绒头高1/2英寸（1.27厘米），45盎司/码（1526克/米），每英寸9个针迹（3.54针/厘米），都在搅拌下于染缸中染色。用实例1-6的纱织成的地毯染成浅的和深的红棕色，实例7的三个组分纱分别染成淡蓝，深蓝和铁锈色。

本发明的所有地毯都显示随机加捻的绒圈，这种绒圈不是通常的排列成行，而呈不同颜色分布，该地毯的表面是不平均的。实例1-6的纱是在最高温度制得的，手感很硬，适于放在通行频繁的地方。实例7的双包绕纱是在高温定形的，非常耐压，但还有足够的膨松度和遮盖力。

实例8-11

这些实例都应用本发明的纱作为其一种组分，即一预先交缠的3775旦359A型尼龙混色纱，该纱是用以下各纱各一根经拉伸制得的：即1225旦杜邦494A阳离子可染型，1225旦495酸性染料浅染型以及1245旦497A酸性染料深染型，通过拉伸以基本除去他们所有的抱合状况，然后用Nelson美国专利第4059873号的方法把它们交缠在一起。

其过程如图4所示，在实例8和实例9中，高张力纱10是1225旦，495型;低张力纱11是3775旦359A型。在实例10中，高张力纱10是3775旦395A型;低张力纱11是二根1225旦495型。实例11与实例10相反，纱10是二根1225旦495型;而纱11是3775旦359A型。加热器18和加捻喷咀23的尺寸与实例7中的相同，但在实例10和11中，加捻喷咀的空气压力是150磅/平方英寸表压（1034千帕）。纱速率在实例8和9中是500码/分（457米/分），在实例10和11中是750码/分（685米/分）。

表Ⅳ

实例8    实例9    实例9    实例11

纱10旦数    1225    1225    3775    1225（2）

纱10张力，克    220    80    300    250

纱10张力，克/旦    0.180    0.065    0.079    0.102

纱11旦数    3775    3775    1225（2）    3775

纱11张力，克    35    35    20    60

纱11张力，克/旦    0.009    0.009    0.008    0.016

纱10-纱11张

力差，克/旦    0.171    0.056    0.071    0.086

饱和蒸汽温度，℃    173    173    176    176

饱和蒸汽压力，磅/

平方英寸表压    107    107    117    117

饱和蒸汽压力，千帕    738    738    807    807

纱总旦数    4890    5050    6350    6350

实例8，实例9中的纱簇绒织成平绒圈地毯，针距1/8英寸（3.18毫米）绒头高1/2英寸（1.27/厘米），40盎司/码（1356克/米）以及每英寸7个毛圈针迹（2.76个/厘米），如实例7一样，在搅拌条件下于染缸染色。实例10和实例11的纱簇绒织成针距5/32英寸（3.97毫米），绒头高1/2英寸（1.27厘米），45盎司/码（1356克/米）以及每英寸8个毛圈针迹（3.15个/厘米），并像实例7-9一样染色。实例10和11可看出与目前所用的工艺的多种风格特性。实例10的地毯主要是浅蓝色的，但带有深蓝和铁锈色斑点。实例11的地毯由于用纱组分相反，基本是深蓝色的，带有浅蓝和铁色斑点。

实例12

本例说明一些丝是轻微粘结在一起的。实例2-5中的纱是用下述方法精确地检验过的。

为了避免弄乱纱的结构，在截取纱的截面以前嵌入环氧树脂基体中，即将样品纱置于模型中，倒入环氧树脂使之在纱周围并固化之。从模中取出固化的样品，成型，用切片机切成薄片。将断面切片置于显微镜载片上，用适当的倍率照相。

喷少量脱模剂于已涂覆的模上，每个模腔内衬有玻璃纸带。另将双面包装胶带（约六折层）做的小“垫枕”放在模腔的两端。

在把纱放到模型中之前，要作如下的准备。用小块包装胶带将约200毫米的纱的两端粘紧。两头用夹子夹住，挂在吊钩上。在下部的夹子上加上足够重量的砝码，将一切卷曲拉直，但小心不要把纱拉伸长。在纱拉直时用眼药水瓶给纱一次滴上几滴无色丙烯酸清漆。约滴加10次，每次间隔3分钟。然后将样品干燥2小时。

经涂覆的样品放在模腔的胶带“垫枕”上，使其放在模型的表面之下而不接触底部。然后剪去多余的纱。

用来填充8个模腔的环氧树脂是将以下材料混合来制备的：

Marglas树脂658    21.7克

无色结晶环氧铸型树脂

（Acme    chemicals    and    Insulation    Co公司出品）

Marglas树脂659    4.4克

无色结晶环氧铸型树脂

（Acme    chemicals    and    Insulation    Co公司出品）

Maraset变性二胺    25.0克

固化剂    Hardener    558

（Acme    chemicals    and    Insulation    Co公司出品）

将树脂混合物慢慢搅拌5分钟，应防止生成泡沫。搅拌要一直继续到溶液变清澈透明。

然后在每个样品上浇注环氧树脂溶液。用镊子移动样品可以减少气 泡。假若样品沉到模底或浮在模顶，必须将纱重新放置。树脂在室温16小时（或65℃，3小时）便可固化。

固化后，室温固化的模型放在加热台上约15分钟。抓住玻璃纸带的一端，就可将这块热样品从模中取出（烘箱固化的样品在离开烘箱后应立即从模中取出）。样品块在一个平的表面上冷却，然后除去玻璃纸带。

每一个成形的样品块放在加热台上约2分钟以使长丝松弛。然后将样品放在切片机中（American    Qptical公司的820旋转型）切成7微米厚度的切片。前面几个切片不要。将好的切片（没有可见的空气气泡或刀痕或相对于长丝是呈倾斜）放在显微镜载玻片上，薄薄地涂上一层Primol335（n＝1.5）或矿物油（n＝1.47）。当切片在显微镜下观察到满意影象后，就在样品上加一盖玻片，以适当的放大倍率照相。

纱的截面照片说明，随着蒸汽温度提高，熔合的点就增多;织成地毯后熔合的点消失。熔融是由观察照相截面中两根相接触纤维是否失去清晰边界而确定的。图11是实例3纱的截面照片。

在例13-16中，1250旦蓝色丙烯复丝纱10在100克张力作用下与两根750旦的未染色聚丙烯纱在20克张力作用下共纺。该丝具有带圆角的方形截面，并带有四条连续的孔隙。加热器18具有通道30的入口28，通道内径0.070英寸（1.78毫米），长度8英寸（20.3厘米）;蒸汽孔34的直径0.074英寸（1.88毫米）;室32内径0.104英寸（2.64毫米），长度1英寸（2.54毫米）;而口38之内是36，其内径0.070英寸（1.78毫米），长度12英寸（30.5厘米）。加捻喷嘴23与实例7的一样，通入25℃，80磅/平方英寸表压（551千帕）的压缩空气。纱线速率是500码/分（457米/分），其它数据见表Ⅴ。

实例13的芯丝有轻度粘结但极易分开，而包绕丝就很难分开。实例14-16在提高蒸汽温度时增大了抱合力。实例17的纱已熔融过分，手感太粗糙，不适用于织造地毯。

表Ⅴ

实例13    实例14    实例15    实例16    实例17

纱10旦数    1250    1250    1250    1250    1250

纱10张力，克    100    100    100    100    100

纱10张力，克/旦    0.08    0.08    0.08    0.08    0.08

纱11旦数    2×750    2×750    2×750    2×750    2×75

纱11张力，克    20    20    20    20    20

纱11张力，克/旦    0.027    0.027    0.027    0.027    0.027

纱10与纱11的张力

差，克/旦    0.053    0.053    0.053    0.053    0.053

饱和蒸汽温度，℃    156    158    160    162    164

饱和蒸汽压力，

磅/平方英寸表压    66    70    75    79    84

饱和蒸汽压力，千帕    454    482    517    544    579

纱总旦数    2500    2500    2500    2500    2500

煮炼后捻度

捻回/英寸    1.5    2.0    1.6    1.6    0.6

捻回/厘米    0.59    0.79    0.63    0.63    0.24

表Ⅴ（续）

实例13    实例14    实例15    实例16    实例17

柱形膨松度，

立方厘米/克

全纱束纱10    9.25    8.75    8.75    8.6    8.4

纱11    7.15    6.65    7.65    8.75    7.25

纱11/10，%    92    84    81    76    63

丝长度

纱10，英寸    1.94    2.00＊    2.00＊    ＊＊    ＊＊

纱10，厘米    4.93    5.08    5.08    ＊＊    ＊＊

纱11，英寸    2.13    2.06    2.10    ＊＊    ＊＊

纱11，厘米    5.41    5.23    5.33

差值，

相对于纱10，%    9.8    3.0    5.0

＊纱10的总长度一长丝熔融过分以至不能分开以测量准确的长度

＊＊纱10和纱11熔融在一起

实例13的芯丝轻度粘结但易于分开，包绕丝则难以分开。实例14-16的纱在提高蒸汽温度时增加了抱合程度。实例17的纱熔融过分，作为居住用地毯手感太粗糙，但可能在工业中应用。

由实例13-17的纱制得的割绒地毯，针距1/8英寸（3.2毫米），绒头高剪成7-16英寸（11.2毫米），40盎司/码（1350克/米），每英寸9个毛圈针迹（3.54个/厘米）。实例13的地毯具有柔软似棉的手感，但可能铺垫性质较差。实例17的地毯达到了人造草坪的硬挺度。实例14-16的地毯硬挺度居中。

制造本发明的纱的优选聚合物是聚酰胺和聚丙烯，因为它们通常适宜做地毯以及它们在定捻和粘合长丝所需的温度条件下，具有能保留卷曲和膨松的能力。聚酰胺或聚丙烯的共聚物在一定的纱线速率和蒸汽处理条件下，具有适宜的加捻定形或长丝粘合性能，根据产品的情况既可以选作芯纱也可以作包绕纱组分。同样，聚丙烯芯纱可以用聚酰胺包绕纱加捻后，高熔点聚酰胺便更直接地暴露在蒸汽中，而具有较低熔点的紧密的聚丙烯则主要在其外表面受到蒸汽处理。

Claims (17)

1、一种适用于织造起圈地毯的卷曲聚酰胺复丝纱，其中包括至少一根卷曲的复丝芯纱和至少一根卷曲的复丝包绕纱，包绕纱中的一些长丝可有轻度相互粘结，并可以随机的回复螺旋圈包绕在芯纱上，其特征在于包绕纱的长丝比芯纱的长丝长1-14%。

2、一种适用于织造起圈地毯的卷曲聚丙烯复丝纱，其中包括至少一根卷曲的复丝芯纱和至少一根卷曲的复丝包绕纱，包绕纱中的一些长丝可有轻度相互粘结，并可以随机的回复螺旋圈包绕在芯纱上，其特征在于包绕纱的长丝比芯纱的长丝长1-14%。

3、权利要求2的纱，其进一步特征在于包绕纱的柱形膨松度大约为芯纱的70-90%。

4、权利要求1或2的纱，其进一步特征在于煮炼后的捻度至少为每英寸一个捻回（38捻回/米）。

5、权利要求4的纱，其中的纱是实质上没有真捻度。

6、权利要求1的纱，煮炼后的纱的捻度至少为每英寸2个捻回（79捻回/米）。

7、权利要求1或2的纱，其中还包括少于10%的未卷曲的长丝。

8、权利要求1的纱，其进一步特征在于包绕纱的柱形膨松度大约为芯纱的70-85%。

9、权利要求1的纱，其中卷曲的芯纱是聚丙烯。

10、制造适用于织造起圈地毯的卷曲聚酰胺复丝纱的方法，卷曲聚酰胺复丝纱包括至少一根卷曲的复丝芯纱和至少一根卷曲的复丝包绕纱，包绕纱中的一些长丝可有轻度相互粘结，并可以随机的回复螺旋圈包绕在芯纱上，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（a）喂入处于不同张力下的至少两根卷曲的聚酰胺复丝纱，以假捻状态通过加热区;

（b）用饱和蒸汽加热该假捻纱;

（c）将这些纱假捻。

11、制造适用于织造起圈地毯的卷曲聚丙烯复丝纱的方法，卷曲聚丙烯复丝纱包括至少一根卷曲的复丝芯纱和至少一根卷曲的复丝包绕纱，包绕纱中的一些长丝可有轻度相互粘结，并可以随机的回复螺旋圈包绕在芯纱上，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（a）喂入处于不同张力下的至少两根卷曲的聚丙烯复丝纱，以假捻状态通过加热区;

（b）用饱和蒸汽加热该假捻纱;

（c）将这些纱假捻。

12、权利要求10或11的方法，其特征在于在至少一根张力较大的卷曲复丝纱上的张力大约为0.02-0.25克/旦，并且在至少另一根张力较小的卷曲复丝纱上的张力约为0.008-0.16克/旦，并且张力较小的纱比张力较大的纱的张力低0.012-0.16克/旦。

13、权利要求12的方法，其特征在于的纱是用加捻喷嘴进行假捻的。

14、权利要求13的方法，其特征在于的饱和蒸汽基本上不夹带水。

15、权利要求14的方法，还包括将纱卷绕在筒上的工序，其特征在于的卷绕速率大于200码/分（183米/分）。

16、权利要求14的方法，其特征在于张力较大与张力较小的纱之间的纱线交角至少约为10°。

17、权利要求15的方法，其特征在于在至少一根张力较大的卷曲复丝纱上的张力为大约0.04-0.16克/旦，并且张力较小的纱的张力比张力较大的纱的张力低0.032-0.10克/旦。

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