CN101076628B - 包含聚酯二组分丝的经线拉伸机织织物 - Google Patents

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    • D03D15/56—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads elastic

Abstract

公开了包括平纹、斜纹和缎纹结构的经线拉伸机织织物。该织物包括经纱和纬纱。约15重量％到约55重量％的经纱是包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的具有约20％到约80％的热定型后卷曲收缩值的聚酯二组份连续丝。

Description

包含聚酯二组分丝的经线拉伸机织织物
发明领域
本发明涉及机织织物，尤其是包含在机织织物的经线方向取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的聚酯二组分丝的机织织物。
背景技术的描述
通常，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和对苯二甲酸丙二醇酯的聚酯二组分纤维是已知的。此类纤维公开在例如美国公开专利申请No.2001/0055683中。此类纤维已被应用在机织织物中，其公开在美国公开专利申请No.2003/0092339和日本公开专利申请Nos.JP2002-004145，JP2001-303394，JP11-172545，JP2001-316923，JP2002-180354和JP2002-1555449中。但是，这类织物可具有不必要的高比例的聚酯二组分纤维，还需寻求能够更有效地使用此类纤维的织物。
发明综述
本发明涉及平纹、斜纹或缎纹(satin)结构的经线拉伸机织织物。该机织织物具有经纱和纬纱，并且经纱的约15重量％到约55重量％是包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的聚酯二组分连续丝。该聚酯二组分经纱具有优选的从约20％到约80％的热定型后卷曲收缩值。
优选实施方案的具体描述
目前发现，即使包含相对低含量的某种聚酯二组分纱，仍可以制备具有意想不到的高拉伸和回复性能的经线拉伸机织织物。
本文所使用的“聚酯二组分丝”是指包含一对沿着丝的长度紧密地相互粘结在一起的聚酯的连续丝，以使得该丝横截面是例如从其中可产生有用卷曲的并列型横截面、偏心皮芯型横截面或其他合适的横截面。“纱”是指多股连续丝。“顺序投梭”是指一种机织结构，其中聚酯二组分丝纬纱(“第一纱”)和(“第二”)纬纱在织物中交替的投梭。“共同投梭(co-insertion)”是指一种机织结构，其中聚酯二组分纱线(“第一纱线”)和(“第二”)纬纱在同一次投梭中作为一个整体被机织。“分开进行机织”指在完成的织物中纱线是相互分开的，在被机织前并没有被捻合或缠绕在一起；本文中“分开进行机织”不排除基本相同的丝的机织集中(任选相互交缠)或者机织进共同投梭结构中。
本发明的织物是选自平纹、斜纹和缎纹结构的经线拉伸机织织物。该经线拉伸机织织物具有纬纱和经纱，其中经纱的约15重量％到约55重量％(优选的约22重量％到约33重量％)是包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的聚酯二组分连续丝。其他的经纱可以是，例如，纺制短纤维纱(spun staple yarn)如棉、羊毛或亚麻；它们也可以是单组分聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、单组分聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维、聚己内酰胺纤维、聚己二酰己二胺纤维、丙烯酸类纤维、改性丙烯酸类纤维(modacrylic fibers)、醋酸酯纤维、人造丝纤维，及它们的混合物。
纬纱可以与经纱相同或不同。织物可以只被经线拉伸或者其可被双向拉伸，其中可在经向和纬向都显示出有用的拉伸和回复性能；此类纬线拉伸可以由聚酯二组分丝纱，斯潘德克斯(spandex)，熔纺弹性体等提供。当纬纱包含聚酯二组分丝(“第一”)纱时，它们可以包括第二纱(任选的纺制短纤维纱)，例如，在顺序投梭和共同投梭结构中。
当没有聚酯二组分丝存在于纬线中时(即当聚酯二组分丝只存在于经线中时)，基于总织物重量，所述二组分丝纱线存在的范围可以使约13重量％到约28重量％(优选的约13重量％到约19重量％)。
聚酯二组分丝以约30/70到约70/30的重量比包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯，且具有从约20％到约80％的热定型后卷曲收缩值，优选的约30％到约60％。不同的共聚单体可以少量地被引入到二组分丝的聚酯中，条件是这些共聚单体不会对纤维卷曲度的量有不利的影响，且如果本发明的益处不会受到有害的影响。实例包括线型、环状和支化的具有4-12个碳原子的脂肪族二羧酸(和它们的二酯)；具有8-12个碳原子的芳香族二羧酸(和它们的酯)(例如间苯二甲酸、2，6-萘二甲酸和5-钠-磺基间苯二甲酸)；以及线型、环状和支化的具有3-8个碳原子的脂肪族二醇(例如，1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇和1，4-环己烷二醇)。间苯二甲酸、戊二酸、5-钠-磺基间苯二甲酸、己二酸、1，3-丙二醇和1，4-丁二醇是优选的。所述聚酯中也可以引入添加剂，例如二氧化钛。
组成本发明的织物的聚酯二组分丝纱线的线密度在约70旦到约900旦(78dtex到1000dtex)。
优选地，聚酯二组分丝纱线不是二组分丝与其他纤维(例如单组分纤维或短纤维)捻合或缠绕的组合。换而言之，为了避免额外步骤的费用，得到高拉伸和回复性能以及得到高织物表面平整性(smoothness)，优选地，二组分丝纱线与织物中的其他纱线分开进行机织。
进一步优选地，少于约3重量％的树脂或类似材料存在于织物中或附于织物上，因为此类树脂处理会增加费用，且本发明的益处可以在不产生此费用的情况下取得。本发明的另一个益处是二组分丝中的聚酯不需要通过化学方法部分地从织物上移除，例如，通过应用化学处理如高碱性溶液。虽然此类树脂和化学处理方法仍旧可以与本发明一起使用，但申请人相信机织织物的拉伸和回复性能可能会受到损害，因此优选地省去这些附加步骤。
本发明的织物可以是平纹、斜纹或缎纹结构。有用的斜纹结构的实例包括正则斜纹(例如，2/1，1/2，1/3和2/2斜纹)，变化斜纹(其中附加的提升(lifts)被添加到机织图(weaving plan)中)，人字形斜纹和山形斜纹。有用的缎纹结构实例包括5-根(5-end)(例如1/5和2/5)和8-根(8-end)(例如3/8)织法。
可被用来制造本发明的机织织物的织机的类型包括喷气织机、有梭织机、喷水织机、剑杆织机和片梭(抛射体引纬)织机。
在测试前，织物和纤维在21℃±1℃和65％±2％的相对湿度下调理16小时。
热定型后收缩值通过如下的方法测量。待使用的二组分聚酯丝样品在约0.1gpd(0.09dN/tex)的张力下通过摇纱绞机被制成总旦数5000±5(5550dtex)的绞丝(skein)。该绞丝在70±2
Figure 048445531_0
(21℃±1℃)和65％±2％的相对湿度下至少调理16小时。该绞丝基本垂直地挂在架子上，1.5mg/den(1.35mg/dtex)的重量(例如5550dtex的绞丝为7.5g)挂在绞丝的底部，使承重的绞丝达到平衡长度，测量绞丝的长度(至1mm以内)并记作“Cb”。为测试期间将该1.35mg/dtex重量留在绞丝上。然后，500g重量(100mg/d；90mg/dtex)被挂在绞丝底部，测量绞丝的长度(至1mm以内)并记作“Lb”。卷曲收缩值(百分比)(在此测试后面描述的热定型以前)“CCb”通过下式计算：
CCb＝100×(Lb-Cb)/Lb。
除去500g重量，然后在1.35mg/dtex的重量仍旧处于原位的情况下下将绞丝挂在支架上并在约225
Figure 048445531_1
(107℃)在烘箱中热定型5min，然后将支架和绞丝从烘箱中取出并如以上所述调理两小时。这个步骤被设计来模拟商业的干热定型，其为在二组分纤维中得到最终卷曲的一个方法。绞丝的长度如以上所述进行测量，且其长度记作“Ca”。500g重量再次挂在绞丝之上，并用上述方法测量绞丝长度且记作“La”。热定型后卷曲收缩值(％)“CCa”通过下式计算：
CCa＝100×(La-Ca)/La。
在实施例中，除非有相反的说明，否则Dornier剑杆织机被用来以每分钟500次投梭来制造在坯布中具有每英寸55纬纱(22纬纱/cm)的平纹机织织物和具有每英寸62纬纱(24纬纱/cm)的1/3斜纹织物。聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯纱线(“二组分聚酯纱线”)为150旦(167dtex)，34丝T-400 Elasterelle，购自DuPont Textilesand Interiors；其为40重量％聚对苯二甲酸乙二醇酯和60重量％聚对苯二甲酸丙二醇酯并具有47％的热定型后卷曲收缩值。在整经(beaming)以前，将在经线中使用的二组分纤维纱线以300码/分钟(274m/min)用聚乙烯醇浆液浆纱，使用Suziki单纱浆纱机，其中浆浴温度设定在107
Figure 048445531_2
(42℃)。上过浆的纱在190
Figure 048445531_3
(88℃)下干燥约5分钟。纬纱是30支的环锭纺棉。当使用时，聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线(“单组分聚酯纱线”)为产自Unifi Inc的变形的和交缠的150旦(167dtex)，50丝纱线。
每个原坯织物(greige fabric)都通过如下方式整理：在低张力下通过160
Figure 048445531_4
，180
Figure 048445531_5
和202
Figure 048445531_6
(分别为71℃，82℃和94℃)的热水三次；然后用6重量％Synthazyme
Figure 048445531_7
(购自Dooley Chemical LLC的淀粉水解酶)，1重量％Lubit
Figure 048445531_8
(购自Sybron，Inc的非离子润滑剂)，和0.5重量％MerpolLFH(表面活性剂，E.I.du Pont de Nemours and Company的注册商标)在160
Figure 048445531_10
(71℃)退浆/预洗涤30分，继而添加0.5重量％的磷酸三钠。然后织物用1重量％Lubit64和1重量％Merpol
Figure 048445531_12
LFH在110
Figure 048445531_13
(43℃)洗涤5分钟，使用黄色分散染料(和黄色活性染料，当织物中含有棉时)在230
Figure 048445531_14
(110℃)pH5.2喷染30分钟，然后在经向供料不足(underfed)的情况下在拉幅机上在340
Figure 048445531_15
(171℃)热定型40秒。(整理组分的重量百分比是基于织物重量)。
在实施例中织物的可达到的拉伸百分比通过以下方法测量。从每个织物切下三块60×6.5cm的样品样条。长度尺寸与经向对应。每个样条在每一边被等同地拆开直到其为5cm宽。织物的一端被折叠以形成一个圈，横跨宽度缝制缝线来固定该圈。在离织物未成圈的一端6.5cm处画第一条线，在离第一条线50cm(“GL”)处画第二条线。样品在20℃±2℃和65％±2％相对湿度下调理至少16小时。然后将样品在第一条线处夹紧并垂直悬挂。30牛顿的重量挂在圈上，样品经历三次如下的过程：即交替地使样品在该重量的作用下拉伸三秒和然后支撑该重量以使织物不受载荷作用。重新施加重量，且以最接近的毫米数记下两条线间的距离(“ML”)。可达到的拉伸百分比通过下式I计算：
％可达到的拉伸＝100×(ML-GL)/GL    (I)且对三个样条的结果进行平均。
实施例中织物的回复百分比通过将100％减去织物增长百分比(％织物增长)来计算，织物增长百分比可以通过如下方法测量。三个新的样条根据上述的可达到的拉伸实验中的方法制备，拉伸至前面所测得的可达到拉伸的80％，且在拉伸状态下保持30分钟。然后允许它们在无限制的条件下松弛60分钟，再次测量两条线间长度(“L2”)。织物增长百分比通过式II计算：
％织物增长＝100×(L2-GL)/GL    (II)且对三个样条的结果进行平均。
在描述在实施例的织物结构中的经纱重复图案时，“二”指二组分且“单”指单组分。所使用的重复图案是对于所存在的二组分丝经纱重量百分比来说达到最均匀的那些图案。例如，当二组分丝纱线是50重量％含量时，重复图案是二/单/二/单而不是二/二/单/单，当二组分丝纱线以33重量％含量存在时，重复图案是二/单/单/二/单/单而不是二/二/单/单/单/单。虽然使用最均匀的重复图案来得到表面外观、拉伸和回复的高织物均匀性，但是这样的图案不是必需的。
在实施例中所制备的织物的可达到的拉伸(“拉伸”)和“回复”性能列于表I(平纹织物)和II(斜纹织物)。为清楚起见，实施例中所使用的纱线具有相同的线密度，因此经纱根数百分比和经纱重量百分比相等。在表中，“二组分重量百分比”是基于总经纱重量。“二组分重量％的拉伸”和“二组分重量％的回复”是指只在经纱中的二组分聚酯纱线的相对数量。
实施例
实施例1
制造平纹机织织物，其中经线具有1∶1的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(50/50重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)交替排列。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且离开织机后在坯布状态为78英寸(198cm)宽。在染色和整理之后，织物具有100经纱/英寸(39经纱/cm)和96纬纱(picks)/英寸(38纬纱/cm)的纱线密度，重量为4.86oz/yd2(165g/m2)，且基于总织物重量包含28重量％的二组分聚酯纱线。
实施例2
制造平纹机织织物，其中经线具有1∶2的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(33/67重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)按二/单/单重复图案排列。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且离开织机后在坯布状态为78英寸(198cm)宽。在染色和整理之后，织物具有90经纱/英寸(35经纱/cm)和97纬纱/英寸(38纬纱/cm)的纱线密度，重量为4.49oz/yd2(152g/m2)，且基于总织物重量包含19重量％的二组分聚酯纱线。
实施例3
制造平纹机织织物，其中经线具有1∶3的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(25/75重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)按二/单/单/单重复图案排列。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且离开织机后在坯布状态为78英寸(198cm)宽。在染色和整理之后，织物具有100经纱/英寸(39经纱/cm)和95纬纱/英寸(37纬纱/cm)的纱线密度，重量为4.55oz/yd2(154g/m2)，且基于总织物重量包含14重量％的二组分聚酯纱线。
实施例4
制造斜纹织物，其中经线具有1∶1的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(50/50重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)交替排列。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且在坯布状态为75英寸(190cm)宽。在染色和整理之后，织物具有104经纱/英寸(41经纱/cm)和88纬纱/英寸(35纬纱/cm)的纱线密度，重量为5.47oz/yd2(185g/m2)，且基于总织物重量包含27重量％的二组分聚酯纱线。
实施例5
机织斜纹织物，其中经线具有1∶2的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(33/67重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)按二/单/单重复图案排列。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且在坯布状态为75英寸(190cm)宽。在染色和整理之后，织物具有90经纱/英寸(35经纱/cm)和92纬纱/英寸(36纬纱/cm)的纱线密度，重量为4.92oz/yd2(167g/m2)，且基于总织物重量包含18重量％的二组分聚酯纱线。
实施例6
制造斜纹织物，其中经线具有1∶3的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(25/75重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)按二/单/单/单重复图案排列。在织机上织物80英寸(203cm)宽且在坯布状态为78英寸(198cm)宽。在染色和整理之后，织物具有100经纱/英寸(39经纱/cm)和107纬纱/英寸(42纬纱/cm)的纱线密度，重量为5.67oz/yd2(192g/m2)，且基于总织物重量包含13重量％的二组分聚酯纱线。
实施例7
制造平纹机织织物，其中经线具有1∶1的二组分聚酯纱线和上浆的30支环锭纺面的经纱比(50/50重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)交替排列。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且在坯布状态为78英寸(198cm)宽。在染色和整理之后，灰色织物具有88经纱/英寸(35经纱/cm)和98纬纱/英寸(39纬纱/cm)的纱线密度，重量为4.78oz/yd2(162g/m2)，且基于总织物重量包含28重量％的二组分聚酯纱线。
实施例8
制造斜纹织物，其中经线具有1∶2的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(33/67重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)按二/单/单重复图案排列。纬纱是单组分聚酯纱线。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且在坯布状态为75英寸(190cm)宽。在染色和整理之后，织物具有120经纱/英寸(47经纱/cm)和90纬纱/英寸(35纬纱/cm)的纱线密度，重量为5.85oz/yd2(198g/m2)，且基于总织物重量包含18重量％的二组分聚酯纱线。
实施例9
制造平纹机织织物，其中经线具有1∶1的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(50/50重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)交替排列。纬线完全是二组分聚酯纱线。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且在坯布状态为76英寸(193cm)宽。在染色和整理之后，织物在经向和纬向的可达到的拉伸分别为26％和25％，且纱线密度为112经纱/英寸(44经纱/cm)和95纬纱/英寸(37纬纱/cm)。织物重量为5.8oz/yd2(197g/m2)，且基于总织物重量包含72重量％的二组分聚酯纱线。
实施例10
机织斜纹织物，其中经线具有1∶1的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(50/50重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)交替排列。纬纱是二组分聚酯纱线和30支环锭纺棉，顺序投梭机织。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且在坯布状态为76英寸(193cm)宽。在染色和整理之后，织物在经向和纬向的可达到的拉伸分别为50％和17％，且纱线密度为115经纱/英寸(45经纱/cm)和90纬纱/英寸(35纬纱/cm)。织物重量为6.44oz/yd2(218g/m2)，且基于总织物重量包含50重量％的二组分聚酯纱线。
实施例11
制造平纹机织织物，其中经线具有1∶1的二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱线的经纱比(50/50重量比)，在坯布中以86经纱/英寸(34经纱/cm)交替排列。纬纱是二组分聚酯纱线和单组分聚酯纱，顺序投梭机织。在织机上织物为80英寸(203cm)宽且在坯布状态为75英寸(190cm)宽。在染色和整理之后，织物在经向和纬向的可达到的拉伸分别为31％和18％，且纱线密度为94经纱/英寸(37经纱/cm)和102纬纱/英寸(40纬纱/cm)。织物重量为5.64oz/yd2(191g/m2)，且基于总织物重量包含50重量％的二组分聚酯纱线。
实施例12(对比例)
制造平纹机织织物，其中经线完全为二组分聚酯纱线；即经纱比为1∶0。纬纱为30支的环锭纺棉。Ruti喷气织机在每分钟500投梭的条件下使用。在织机上，纱线的支数是70经纱/英寸(28经线/cm)和50纬纱/英寸(20纬纱/cm)。在织机上织物为67英寸(170cm)宽且在坯布状态为65英寸(165cm)宽。在染色和整理之后，织物具有3.47oz/yd2(118g/m2)的重量和74经纱/英寸(29经纱/cm)和72纬纱/英寸(28纬纱/cm)的纱线密度，且基于总织物重量包含54重量％的二组分聚酯纱线。
表1
实施例 经纱比 经线二组分重量％ 织物拉伸，％ 二组分重量％的拉伸 织物回复，％ 二组分重量％的回复
1     1∶1     50     34     0.7     98     2.0
2     1∶2     33     23     0.7     98     3.0
3     1∶3     25     25     1.0     99     4.0
7     1∶1     50     36     0.7     Nm     nm
9     1∶1     50     26     0.5     Nm     nm
11     1∶1     50     31     0.6     Nm     nm
12(对比)     1∶0     100     30     0.3     99     1.0
表2
实施例 经纱比 经线二组分重量％ 织物拉伸，％ 二组分重量％的拉伸 织物回复，％ 二组分重量％的回复
    4     1∶1     50     43     0.9     97     1.9
    10     1∶1     50     50     1.0     Nm     nm
    5     1∶2     33     28     0.8     99     3.0
    8     1∶2     33     23     0.7     Nm     nm
    6     1∶3     25     27     1.1     98     3.9
表I和II中的数据表明，本发明的织物显示出出人意料的和不成比例的(与它们的二组分丝纱线含量相比)高拉伸和回复性能。标记“nm”表示该值未测量。

Claims (9)

1.一种选自平纹、斜纹和缎纹结构的经线拉伸的机织织物，其包含：
多股纬纱和多股经纱，其中15重量％-55重量％的所述经纱是包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯并具有20％-80％的热定型后卷曲收缩值的聚酯二组分连续丝。
2.根据权利要求1的织物，其中从22重量％-33重量％的所述经纱是聚酯二组分连续丝。
3.根据权利要求1的织物，其中所述二组分连续丝经纱与机织织物结构中的其他经纱分开进行机织。
4.根据权利要求1的织物，其中所述纬纱包含第一纱和第二纱，且其中第一纱线包含聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯的二组分连续丝。
5.权利要求4的织物，其中所述纬纱具有选自顺序投梭和共同投梭的结构。
6.权利要求4的织物，其中第二纱线是纺制短纤维纱。
7.权利要求1的织物，其中所述织物具有经选择以对于存在的聚酯二组分丝经纱的重量百分比达到最均匀的经纱重复图案。
8.权利要求1的织物，基于总织物重量包含13重量％～28重量％的聚酯二组分纱，其中所述二组分纱只存在于经纱中。
9.权利要求1的织物，基于总织物重量包含13重量％～19重量％的聚酯二组分纱。
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