CN101403152A

CN101403152A - 具有高伸长弹性的捻丝及其制造方法

Info

Publication number: CN101403152A
Application number: CNA2008100057057A
Authority: CN
Inventors: 大家一幸; 本田繁喜
Original assignee: Nippon Tsusho Co Ltd
Current assignee: Nippon Tsusho Co Ltd
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2008-02-03
Publication date: 2009-04-08
Also published as: JP2009084756A

Abstract

本发明公开了一种不采用橡胶等弹性材料的具有伸缩性的捻丝及其制作方法。该捻丝的制作方法为，下捻由第一共轭纤维构成的第一纤维，对于所述下捻后的第一纤维上捻由第二共轭纤维或假捻纤维构成的第二纤维，来得到复合丝，对所述复合丝在无张力条件下实施热处理。

Description

具有高伸长弹性的捻丝及其制造方法

技术领域

本发明涉及通过共轭纤维制造的具有高伸缩性的捻丝及其制造方法。

背景技术

以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯系纤维，具有强度较高、并且伸长弹性模量高的特征。由于该特征，在制成编织物时，聚酯系纤维就提供结实以及形态稳定性良好等好处。近年来，作为聚酯系纤维，比PET伸长率大且初始弹性模量低(柔软)的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的应用变得逐渐活跃。

为了对这种聚酯系纤维赋予自发产生卷缩等功能性，提出过双组分复合(共轭)纤维技术。在某种共轭纤维中，具有不同性质的两个成分相互并列(side by side)地复合。另外，在其他种类的共轭纤维中，具有不同性质的两个成分相互同轴或偏心地复合。日本特许公开S43-19108号和2000-253483号中分别公开了并列复合纤维(side by side纤维)和偏心芯鞘复合纤维技术。

发明内容

为了对把丝编成宽幅的细绳(线)赋予伸缩性，通常是将极细橡胶等弹性材料编入细绳。但是，橡胶的耐久性差，所以采用这种技术的细绳会在较短时间内失去伸缩性。因此期待着一种具有高耐久性的同时具有伸缩性的细绳。

本发明就是为了解决上述问题而进行的。本发明的目的为提供一种不采用橡胶等弹性材料就可赋予伸缩性的，适合于伸缩性细绳的由共轭纤维构成的捻丝，以及它的制作方法。

为了达到上述目的，捻丝的制作方法的特征在于，下捻由第一共轭纤维构成的第一纤维，在所述下捻后的第一纤维上上捻由第二共轭纤维或假捻纤维构成的第二纤维，来得到复合丝，对所述复合丝在无张力条件下实施热处理。

优选所述下捻为S捻或Z捻，所述上捻为与所述下捻相反方向的加捻。

另外，优选在所述热处理中所述复合丝为绞丝的状态，所述热处理采用蒸汽定型。或者优选在所述热处理中所述复合丝为10针(gauge)以下的针织物或者150根/英寸以下的织物的状态，所述热处理采用蒸汽定型。

另外优选在所述热处理中，使所述复合丝移动。进而优选对实施过所述热处理的所述复合丝，进一步在绞丝的状态下进行蒸汽定型。

另外优选所述第二纤维的上捻数(T2)相对于所述第一纤维的下捻数(T1)，满足不等式T2≤T1。

另外，为了达到上述目的，捻丝的特征在于，由含有由第一共轭纤维构成并且被下捻的第一纤维和由第二共轭纤维或假捻纤维构成并且在所述下捻后的第一纤维上上捻的第二纤维的复合丝形成，所述复合丝在无张力条件下实施了热处理。

优选所述第二纤维的上捻数(T2)相对于所述第一纤维的下捻数(T1)，满足不等式T2≤T1。

另外优选所述第一共轭纤维和所述第二共轭纤维或假捻纤维分别由从聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯所成组中选出的一种合成纤维构成。

从而，提供一种不采用橡胶等弹性材料就可赋予伸缩性的，具有高伸长弹性模量和伸长率的无扭矩的，适合于伸缩性细绳的捻丝。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的捻丝机的示意图。

图2是本发明一个实施方式的热处理机的示意图。

图3是本发明一个实施方式的蒸汽定型形态的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。

在以下说明中举了由聚对苯二甲酸丙二醇酯(以下简称为PTT)形成的纤维的例子，但采用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称为PET)等其他聚酯形成的纤维和聚酰胺系等其他合成纤维也可以同样实施。

参照图1，由PTT共轭纤维形成的第一纤维1被卷绕在卷装筒管3上，由PTT共轭纤维形成的第二纤维7被卷绕在另一卷装筒管9上。作为共轭纤维适宜的是并列复合纤维或偏心芯鞘复合纤维，但并不限于此。另外，第一纤维1和第二纤维7可以是相同种类的纤维，也可以是不同种类的纤维。另外，第二纤维7也可以使用假捻纤维来代替共轭纤维。图1中的S和Z各自表示加捻方向，分别相当于公知的称呼“S捻”和“Z捻”。

从卷装筒管3送出的第一纤维1，由捻丝机例如以S捻实施下捻。从卷装筒管9送出的第二纤维7，由捻丝机实施相反的Z捻。通过边移动下捻后的第一纤维5，边缠绕Z捻后的第二纤维11，来实施上捻，得到复合丝13。这些过程是同时且连续的进行。得到的复合丝13以一定卷绕量卷绕到纸筒管15上，成为卷装筒管17。

下捻和上捻的关系可以是与上述相反方向的加捻方向。即，也可以使下捻为Z捻，上捻为S捻。另外，相对于下捻数T1，上捻数T2适宜满足不等式T2≤T1。这是因为如果上捻相比于下捻过大，则使捻丝产生扭矩，所以不好。另外，如果上捻相比于下捻相等或稍微小，则如在后面所述伸长弹性模量可以得到改善。

接着，如图2所示，从卷装筒管17拉出复合丝13，在热处理机19中移动复合丝13。热处理机19适宜为例如干热式热处理机，但并不限于此。干热式热处理机19具备一对辊子21和辊子23、加热器25，从供给辊21供给的复合丝13在加热器25中移动而由送出辊23送出。由送出辊23送出的复合丝13通过卷绕辊27被卷绕。

通过适当控制一对辊子21、23的旋转，来控制复合丝13移动的速度(加工速度)。加工速度例如为50m/min。牵伸率适宜为250％左右，但并不限于此。热处理温度为220～230℃。热处理可以反复实施，再度的热处理温度也可以是190℃左右的温度。

再度的热处理可以如下实施。首先将复合丝13用绞丝机(卷丝机)卷绕，制成图3(A)所示的绞丝29的形态。这里，“绞”是指卷绕丝的H形或X形道具卷线轴，另外“绞丝”是指从卷线轴出来的成束状态的丝。这些是本领域技术人员公知的用语。绞丝29为如图3(B)所示整体被投入绞丝染色机31。在绞丝染色机31中，绞丝29通过在适宜温度的蒸汽中保持(蒸汽定型)适宜时间，例如在135℃蒸汽中保持25分钟，被进行热处理。由于是绞丝29的原形态，所以复合丝13就在没有赋予张力的状态下被实施热处理。

另外，在这种热处理中，复合丝13也可以是松弛的针织物的状态，或者是松弛的织物的状态。即使是针织物或织物的状态，只要是充分松弛或者不对复合丝赋予张力而不妨碍收缩的状态，就可以得到与以绞丝的状态进行热处理时同样的效果。考虑到热处理后消除针织物或织物状态的情况，针织物优选为10针以下，织物优选为150根/英寸的状态。

通过对下捻后的第一纤维1上捻第二纤维7，可以得到比原料PTT共轭纤维更高的强度、伸长率、伸长弹性模量。对其组合通过热处理产生的各自纤维的自发卷缩，则实现伸长率的显著提高。其具体的机理不太明确，但被推测为各自纤维的加捻和卷缩产生协同作用。

进一步对上捻数在与下捻数的比较中进行了适宜的调整，所以得到的捻丝是无扭矩状态。

接着，为了证实捻数和热处理条件等对捻丝特性带来的影响，通过以下各实施例进行测定。

实施例1

在与图1所示的情况相同，对S捻后的PTT共轭纤维缠绕Z捻后的PTT共轭纤维来得到复合丝的工序中，对于S捻(下捻)和Z捻(上捻)如表1所示尝试了各种捻数的组合。S捻的捻数为200～600T/M，Z捻的捻数为200～600T/M的范围。对于得到的各复合丝，按照JIS-L1013的8.9项规定的B法(合成纤维)，测定伸长弹性模量(％)。其结果如表1所示。

上述试验是采用意大利捻丝机型的W包覆型机械进行，加工速度为12m/分钟和8m/分钟。另外，使用的纤维是PTT纤维的150d×2。

表1

	A	B	C	D	E	F	G	H
	A	B	C	D	E	F	G	H	S捻数	200	300	400	500	500	600	400	400
Z捻数	200	300	400	500	400	600	300	300	S捻数	200	300	400	500	500	600	400	400
Z捻数	200	300	400	500	400	600	300	300	加工速度	12m/分钟	12m/分钟	12m/分钟	12m/分钟	8m/分钟	12m/分钟	8m/分钟	8m/分钟
伸长弹性模量	73.8％	73.8％	71.5％	73.6％	76.0％	74.0％	74.0％	75.3％	加工速度	12m/分钟	12m/分钟	12m/分钟	12m/分钟	8m/分钟	12m/分钟	8m/分钟	8m/分钟
伸长弹性模量	73.8％	73.8％	71.5％	73.6％	76.0％	74.0％	74.0％	75.3％	纤维粗度	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2
备注							初始负荷5g		纤维粗度	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2	150d/2

JIS-L1013的第8.9项规定的伸长弹性模量的测定B法(合成纤维)，是在下述条件下进行的。

试验长度：20cm

拉伸速度：10cm/min

一定伸长后：放置1分钟

初始负荷：10克

消除负荷后：放置3分钟

从表1表示的结果可以知道，当定为S捻的下捻的捻度为500T/m、定为Z捻的上捻的捻度为400T/m、加工速度为8.0m/分钟时，可以得到最高的伸长弹性模量。

实施例2

对于在定为S捻的下捻的捻度为500T/m、定为Z捻的上捻的捻度为400T/m、加工速度为8.0m/分钟的条件下得到的复合丝，以表2所示的条件进行热处理(条件1为复合丝的原状态)。此时基准速度为50m/min。另外，测定此时的丝的强度、伸长率及伸长弹性模量的结果，如表2所示。这里，测定方法是按照JIS-L1013的8.5项(强度、伸长率)和8.9项B法(伸长弹性模量)。

表2

	热处理条件	强度(N)	伸长率(％)	伸长弹性模量(％)
	热处理条件	强度(N)	伸长率(％)	伸长弹性模量(％)	1	加捻，S捻500t/m、Z捻400t/m	9.8	43.10	83.3
2	220℃热处理、牵伸率200％	10.2	47.70	72.8	1	加捻，S捻500t/m、Z捻400t/m	9.8	43.10	83.3
2	220℃热处理、牵伸率200％	10.2	47.70	72.8	3	230℃热处理、牵伸率250％	9.9	50.30	75.1
4	对于230℃热处理、牵伸率250％的丝再度进行190℃热处理	10.3	49.80	70.8	3	230℃热处理、牵伸率250％	9.9	50.30	75.1
4	对于230℃热处理、牵伸率250％的丝再度进行190℃热处理	10.3	49.80	70.8	5	对于230℃热处理、牵伸率250％的丝再度190℃热处理后进行丝绞收缩处理	10	76.60	70.1

上述丝绞收缩处理是指，用绞纱机(卷丝机)将复合丝制成如图3(A)所示的绞丝29后，投入到如图3(B)所示的绞丝染色机31中，在高压如135℃、25分钟的无张力条件下只用蒸汽进行收缩处理的工艺。这里，上述4、5是使复合丝再度通过图2所示的热处理机而得到的。

PTT共轭纤维的强度为2.30N、伸长率为39.7％、拉伸弹性模量为67.0％，所以所有复合丝的强度、伸长率、拉伸弹性模量都得以提高。并且，所有丝都是不具有扭矩(无扭矩)的丝。另外，相比于未进行热处理的条件1的丝，进行过热处理的条件2～5的所有丝，尤其是伸长率得以提高。特别是，条件5的用干热式加热器进行热处理后以绞丝的状态进行蒸汽定型处理的丝，具有尤其大的伸长率。

实施例3

对于热处理后的丝，进一步按照表3所示的条件进行筒子染色试验。

表3热加工丝的后加工试验(筒子染色试验)

注：在230℃热处理后，卷绕在锥形筒子上进行蒸汽定型。

其结果，任何热处理条件的丝，在筒子染色试验后强度为3.5～9.0N、伸长率为69.0～78.0％、伸长弹性模量为61.7～68.2％。所有丝都高于原料PTT共轭纤维。尤其伸长率显著高于仅进行热处理的情况。该丝是不具有扭矩的无扭矩的丝。

进而，用绞丝机(卷丝机)将复合丝制成如图3(A)所示的绞丝后，投入到绞丝染色机中，在无张力条件下进行绞丝处理(将丝缠绕在卷线轴上的状态下进行处理的工艺)。在表4中表示条件。其结果得到了表5所示的结果。

表4卷线轴上的收缩条件

加工条件1
加工条件1	安装到卷线轴上→高压绞丝染色机→用蒸汽收缩135℃×25分钟→染色120℃×45分钟→干燥卷取
加工条件2	安装到卷线轴上→高压绞丝染色机→用蒸汽收缩135℃×25分钟→染色120℃×45分钟→干燥卷取
加工条件2	安装到卷线轴上→高压绞丝染色机→没有收缩工序→染色120℃×45分钟→干燥卷取

表5丝干燥后的伸长率

	无负荷	最大伸长	伸长弹性模量	备注
	无负荷	最大伸长	伸长弹性模量	备注	加工条件1	15cm	38cm	153％	n＝3时的平均
加工条件2	15cm	26.5cm	76.60％	同上	加工条件1	15cm	38cm	153％	n＝3时的平均

从上述表5的结果可以知道，如果不是在135℃的蒸汽中蒸汽定型后进行染色，则丝的伸长率减少。靠蒸汽获得伸缩性的工序是比在染色时的液体中的高温处理更为有利的工序。

其结果，仅用蒸汽进行135℃×25分钟的收缩处理，进而例如在120℃、45分钟的条件实施染色加工后，干燥卷取，就可以得到具有比以往单纯的PTT纤维的伸缩率高的伸缩弹性模量的高拉伸弹性丝。

如上所述，通过本发明适宜的实施方式得到的捻丝，伸长率和伸长弹性模量都极为高。制成细绳时，不采用橡胶等弹性材料，也可以根据所述捻丝自身的特性得到高伸缩性。即，所述捻丝适宜于制造伸缩性细绳。当然，通过本发明实施方式得到的捻丝，并不限于伸缩性细绳，可以应用于需要伸缩性的各种丝、线、编带、粗绳、布料等各种用途。采用本发明适宜的实施方式得到的捻丝，通过复合不同方向的加捻，作为捻丝整体来看为无扭矩状态，所以容易应用于织物、针织物纺织品，进而由于抑制发生缺陷，可以提供高的纺丝生产率。

在上面参照几个适宜的实施方式说明了本发明，但本发明并不限于上述实施方式。根据上述公开内容，本领域技术人员可以通过实施方式的修正或变形来实施本发明。例如，作为用捻丝后的丝进行热处理的设备，除了采用图1所示的热处理机或图3所示的绞丝进行蒸汽定型以外，通过设计面料密度，适当选择热加工法，则即使是显色机、SHRINK SURFER网带热风干燥热处理机等也可以得到所加工丝的高伸缩弹性。

Claims

1.捻丝的制作方法，其特征在于，

下捻由第一共轭纤维构成的第一纤维，

通过对所述下捻后的第一纤维上捻由第二共轭纤维或假捻纤维构成的第二纤维，来得到复合丝，

对所述复合丝在无张力条件下实施热处理。

2.根据权利要求1所述的捻丝的制作方法，其特征在于，所述下捻为S捻或Z捻，所述上捻为与所述下捻相反方向的加捻。

3.根据权利要求1所述的捻丝的制作方法，其特征在于，在所述热处理中所述复合丝为绞丝的状态，所述热处理采用蒸汽定型。

4.根据权利要求1所述的捻丝的制作方法，其特征在于，在所述热处理中所述复合丝为10针以下的针织物或者150根/英寸以下的织物的状态，所述热处理采用蒸汽定型。

5.根据权利要求1所述的捻丝的制作方法，其特征在于，在所述热处理中，使所述复合丝移动。

6.根据权利要求5所述的捻丝的制作方法，其特征在于，对实施过所述热处理的所述复合丝，进一步在绞丝的状态下进行蒸汽定型。

7.根据权利要求1所述的捻丝的制作方法，其特征在于，所述第二纤维的上捻数T2相对于所述第一纤维的下捻数T1，满足不等式T2≤T1。

8.一种捻丝，其特征在于，由含有第一纤维和第二纤维的复合丝形成，所述复合丝在无张力条件下被实施了热处理，所述第一纤维由第一共轭纤维构成并且被实施了下捻，所述第二纤维由第二共轭纤维或假捻纤维构成并且是在所述下捻后的第一纤维上被实施了上捻。

9.根据权利要求8所述的捻丝，其特征在于，所述第二纤维的上捻数T2相对于所述第一纤维的下捻数T1，满足不等式T2≤T1。

10.根据权利要求8所述的捻丝，其特征在于，所述第一共轭纤维和所述第二共轭纤维或假捻纤维分别由从聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯所成的组中选出的一种合成纤维构成。