CN101824689A

CN101824689A - 加弹丝及其加工方法、专用设备和用途

Info

Publication number: CN101824689A
Application number: CN200910025490A
Authority: CN
Inventors: 景红川; 清水敏昭; 渡边郁子
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2010-09-08

Abstract

本发明公开了一种加弹丝及其加工方法、专用设备和用途，其加弹丝具有较低的截面形变度和沸水收缩率。其加工方法是通过在加弹设备的加捻区使用一种专用装置干扰热定型箱内纱线的捻数，得到具有低弹性回复率，低截面变形度特征的加弹丝。通过此方法加工得到的加工丝填补了延伸丝与低弹丝之间低卷曲加工丝的空白，加工所得的纱线具有低截面形变，滑爽，良好的光泽等特征，特别适用于需要低断面形变保持纱线断面特征的异型截面等三异长纤维等的加工。加工所得的纱线不仅具备一定加弹丝固有的卷曲特征还具备延伸丝截面变形度低的特点，拓宽了现有加弹设备的加工范围。

Description

加弹丝及其加工方法、专用设备和用途

技术领域

本发明涉及一种加弹丝，及其加工方法、专用装置和用途。

背景技术

在面料生产领域，为了获得与天然纤维接近的合成纤维，使纤维具备一定的蓬松度和弹性，通常会采用加弹设备对合成纤维进行拉伸假捻的方法。

为了使纤维具备一定的功能性或自然的风格，生产各种非圆形截面纤维或复合型纤维，使合成纤维达到或具有真丝般的光泽感或具有吸湿速干等性能(一般为延伸丝)，但蓬松度和弹性又会比较欠缺。

常规的加弹加工是将原料丝在高温加热状态下拉伸的同时加捻，解捻后使纤维保留加捻产生的卷曲，使其具备蓬松感和弹性。但是现有高速加弹设备的假捻装置对捻数的调节范围非常窄，高加捻数状态下的纱线在高温的作用下纤维的截面会发生大量的变形，导致纤维丧失其功能性。

中国公开专利CN 1380918中公开了一种将合成纤维在预热延伸后通过低温或常温状态下假捻的方法以降低加工丝的截面变形。特开2001-098434中公开了一种扩大收缩百分率和降低加工丝的截面变形的方法。

但是上述方法，或低温下假捻导致加工丝的收缩率太大导致后工程加工时尺寸安定性不好，或设备需要大量的改造而造成生产成本较高而无法推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种假捻纱截面形变度低的加弹丝及其加工方法、专用设备和用途。

本发明的加弹丝截面形变度(JB)范围在0.5～35％之间，沸水收缩率在15％以下，伸缩复原率CR值在5％～25％之间，加弹丝的单丝纤度不小于0.2且不大于5.0dtex。

本发明的加弹丝，其截面形变度(JB)范围在0.5～35％之间，如果截面形变度超过35％，由丝的截面产生功能性(吸湿，保温等)和滑爽感会丧失，截面形变度低于0.5％会失去加弹丝干爽的特征。本发明的原料丝截面外周曲线为圆形时，加工后的加弹丝的形变度不大于20％，不小于4％。原料丝截面外周曲线具有凹凸形状的加工后的加弹丝形变度不小于7％不大于32％，同时具备上述两种形态的原料丝加工后，外周曲线为圆形的形变度不大于18％不小于3％外周曲线具有凹凸形状的形变度不小于4％不大于35％。

本发明的加弹丝的沸水收缩率在15％以下，沸水收缩率大于15％会导致编物织物在染色后加工时产生收缩不匀，工艺控制困难等问题。

本发明的加弹丝的伸缩复原率CR值在5％～25％之间，伸缩复原率CR值如小于5％，织造和编物将不具备良好的弹性和足够的蓬松度。伸缩复原率CR值如大于25％尺寸安定性不好，生产成本也会增加。

本发明加弹丝的单丝纤度不小于0.2且不大于5.0dtex，单丝纤度小于0.2的加弹丝其截面形态具备的功能性会大幅降低，太柔软而不具备腰骨感，大于5.0dtex的加弹丝其刚性太高不具有良好的手感。

本发明的加弹丝使用的原料丝为合成纤维，优选聚酯纤维的未延伸丝(又称预取向丝)，该原料丝在加弹加工中具有广泛的使用。

本发明的加弹丝其加工方法包括以下步骤：

①将原料丝，从原丝架上引出依次经过第一送丝罗拉和第二送丝罗拉间的热箱、专用装置、假捻器，纱线在热箱中的由假捻器提供的实际捻数经专用装置干扰使其下降，纱线加捻的起始点为热箱前端的第一罗拉，热箱内纱线的实际捻数控制范围在20～2000T/M之间；所述专用装置在热箱和假捻器之间，由V形凹槽表面的干扰器和两端的开口导丝器组成，干扰器上两侧纱线形成的内夹角角度的范围在10～160°之间，纱线在通过干扰器的V形凹槽表面处，与V形凹槽表面贴合呈曲折状；

②纱线超喂进入第二送丝罗拉和第三送丝罗拉之间网络器，通过压缩空气吹捻形成网络，

③通过卷取机构，卷绕成型制得加弹丝。

本发明加弹丝的加工方法优选使用二次热定型法，在假捻器后的第二罗拉与第三罗拉之间提供热箱对纱线进行二次加热定型来提高其卷曲的安定性，使用接触式热箱时的热定型温度设定范围在150～180℃之间。

本发明的加弹丝加工专用装置，由中间的干扰器和两端的开口导丝器组成，开口导丝器与干扰器错位使通过干扰器两侧纱线形成一定角度，其两侧纱线内夹角角度的调整范围在10～160°之间。干扰器的表面具有交叉V形凹槽，通过V型凹槽使纱线曲折，产生的阻力限制假捻器提供的捻数向热定型箱内扩展，使热定型箱内纱线的实际捻数低于假捻器提供的捻数而达到降低纤维截面形变度目的。其专用装置使用后热定型区纱线的实际捻数为假捻器提供捻数的60％以下，热定型箱内纱线的实际捻数可控制范围在20～2000T/M之间。

专用装置设置在加弹机设备的热箱和假捻器之间，其干扰器的工作方式为回转式(即干扰器本身转动)或固定式(即干扰器本身固定不转动)，优选回转式降低对纤维的摩擦力。假捻器形式不受限定，优选适合高速生产工艺的叠盘式或皮圈式的假捻器。

加弹丝在制备织物中的应用，采用本发明的加弹丝制成编织物后将其芯部聚酯通过碱处理溶出后形成中空状，且中空状态下单纤维的壁厚范围为2～15微米。

本发明通过给常规加弹设备使用一种专用装置使加工所得的加弹丝具有低截面形变度和较低的沸水收缩率并具有良好的蓬松感、柔软感。该加工方法改变了常规加弹设备加工后纤维截面形变度高，不适合低截面形变加工的现状。本发明的加弹丝的加工方法简单易行，生产速度高，制造成本低，专用装置设置简单，制得的加弹丝截面形变度低，采用该加弹丝生产出的机织物和编织物具有良好的柔软度、垂悬性和适度的弹性、蓬松感，能够很好保持原料纤维的功能性。

附图说明

图1是本发明加弹丝的一个截面图平面图，用于加弹丝的截面形变度的定义。

图2是本发明加弹丝的另一个截面图平面图，用于加弹丝的截面形变度的定义。

图3是本发明实施例1加工设备的结构示图。

图4是本发明实施例2加工设备的结构示图。

图5是本发明中专用装置的结构示图。

图6是干扰器的俯视图。

图7是纱线在干扰器中的曲折状态示意图。

图中1原料丝，2第一送丝罗拉，3热箱，4专用装置，5假捻器，6第二送丝罗拉，7第三送丝罗拉，8加弹丝，9网络器，10再热热箱，11干扰器，12导丝器，13导丝器，14V型槽。

具体实施方式

本发明的各物性测试方法如下：

1.截面形变度(JB)：

(1)表面具有凹槽的纤维(图1)：如凹槽三角形纤维、齿轮形纤维等，

截面形变度(JB)＝(R-r)/R的百分比

R：以凹槽处的任意3点确定最大内切圆的圆心到凸起部的最大直线距离，

r：以凹槽处的任意3点确定最大内切圆的圆心到凸起部的最小直线距离。

(2)表面不具有凹槽的纤维(图2)：具有2个以上的多顶点的多边形，如圆形、椭圆形纤维等，

截面形变度(JB)＝(R-r)/R的百分比

R：截面的最大内切圆的圆心到截面外围的最大直线距离，

r：截面的最大内切圆的圆心到截面外围的最小直线距离。

2.沸水收缩率：

在0.1g/旦尼尔的张力条件下取10圈的纱线，在荷重(0.1g/D*2*圈数)状态下测定处理前长度L₀和摄氏100℃水中处理30分钟后长度L，计算公式为：(L₀-L)/L₀。

3.伸缩复原率CR值：

在0.1g/旦尼尔的张力条件下取10圈的纱线，通过在摄氏90℃水内放置20分钟后取出测定L1(定荷重+初荷重下的长度)L2(初荷重下的长度)，其中初荷重＝2mg/旦尼尔×圈数×2，定荷重＝0.1g/旦尼尔×圈数×2，其计算公式为：＝(L1-L2)/L1的百分比。

4.加弹丝的总纤度：

取一定长度的加弹丝称其重量进行计算，计算公式为：(取样重量g/取样长度m)×10000/加弹丝F数。

5.热定型箱内纱线的实际捻数：

纱线在加工状态下取其在热箱内(即专用装置与第一送丝罗拉间热定型区)的一段加捻状态的纱线，通过捻度仪测定后计算其1米长度的实际捻数。

6.假捻器提供的捻数：

纱线在加工状态下取其在专用装置与假捻器之间的一段加捻状态的纱线，通过捻度仪测定后计算其1米长度的实际捻数。

7.专用装置的干扰器两侧纱线的内夹角角度

纱线在加工时，在专用装置的干扰器上的两侧纱线形成的内夹角角度。

参考附图5取两侧纱线的延长线，测定内夹角角度。下面就本发明加弹丝的加工方法和装置进行说明。

实施例1

通过复合纺丝得到皮为C型的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，芯为碱易溶性共聚酯(COPET)的皮芯结构且截面为圆形的36孔未延伸丝，该原料丝分别经过第一送丝罗拉和第二送丝罗拉间的热箱，专用装置，假捻器，其中热箱的温度为200℃，假捻器提供的捻数为3700T/M经专用装置干扰后其热箱内实际捻数下降至160T/M，纱线加捻的起始点为热箱前端的第一罗拉，加工速度为500m/min，第二罗拉和第一罗拉间的拉伸比率为1.72，纱线在第二，三送丝罗拉之间超喂3％状态通过网络器提供的0.15Kpa的压缩空气吹捻形成网络，通过卷取机构，卷绕成型制得加弹丝。

上述纱线在热箱中的由假捻器提供的实际捻数经专用装置干扰使其下降，纱线加捻的起始点为热箱前端的第一罗拉；所述专用装置在热箱和假捻器之间，由V形凹槽表面的干扰器和两端的开口导丝器组成，干扰器上两侧纱线形成的内夹角角度的范围在10～160°之间，纱线在通过干扰器的V形凹槽表面处，与V形凹槽表面贴合呈曲折状。

制得的加弹丝其截面形变度(JB)计算值为7.5％，伸缩复原率CR值为11％，沸水收缩率为5.4％，单丝纤度为2.5dtex。该加弹丝作为经纬线平纹制得的织物通过碱减量处理将其芯部的易溶性共聚酯(COPET)溶出后染色整理，得到的具有适宜柔软度和蓬松感轻量保温素材。由于加弹丝的截面变形度低，大幅提高了芯部的易溶性共聚酯(COPET)的溶出性能，使溶出后C型形态安定，具备的良好轻量保温性。溶出后中空状态单纤维的壁厚为8微米。

实施例2

使用速度为2800M/min纺丝得到的36孔聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)未延伸丝，该原丝24孔截面为圆形12孔截面为齿轮型，加工速度为450m/min，热箱温度为185℃，拉伸比率1.67，假捻器提供的捻数为3700T/M，经专用装置干扰后其热箱内实际捻数下降至1800T/M，纱线在第二，三送丝罗拉之间超喂3.5％状态通过网络器提供的0.30Kpa的压缩空气吹捻形成网络，并通过第二罗拉与第三罗拉之间提供的温度为170℃的再热热箱对纱线进行二次加热定型来提高其卷曲的安定性后，通过卷取机构，卷绕成型制得加弹丝。

制得的加弹丝计算其截面形变度(JB)值，表面为齿轮型具有凹槽的纤维(图1)为25％，表面不具有凹槽的纤维(图2)为18.5％，伸缩复原率CR值为21％，沸水收缩率为4.8％，单丝纤度为2.2dtex。该加弹丝制得的编织物由于截面变形度低，得到具有吸湿速干性能且柔软适度的素材。

实施例3

使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纺丝得到截面为圆形的36孔未延伸丝为原料丝，通过实施例1所述的加工方法，加工速度370m/min，拉伸比率为1.82，热箱温度205℃，通过回转式专用装置使热箱内实际捻数下降至1900T/M，得到的加弹丝，其截面形变度(JB)计算值为15％，伸缩复原率CR值为17％，沸水收缩率为6.2％，单丝纤度为2.7dtex。该加弹丝作为经纬线平纹制得的织物具有适宜柔软度和常规加弹丝不具备的柔和光泽。

实施例4

通过实施例3所述的加工方法，通过固定式专用装置使热箱内实际捻数下降至1900T/M，得到的加弹丝，其截面形变度(JB)计算值为17.5％，伸缩复原率CR值为16％，沸水收缩率为6.4％，单丝纤度为2.7dtex。

实施例5

使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纺丝得到截面为圆形的72孔未延伸丝为原料丝，该原料丝在第一罗拉前提供一种预热拉伸装置对原料丝进行拉伸预热，预热温度为80℃，预热拉伸率为1.5，拉伸预热后的原料丝在加工速度520m/min，拉伸比率1.12，热箱温度205℃的条件下通过专用装置使热箱内实际捻数下降至100T/M，得到的加弹丝截面形变度(JB)计算值为3％，伸缩复原率CR值为7％，沸水收缩率为3.5％，单丝纤度为0.5dtex。该加弹丝作为经纬线平纹制得的织物具有柔软感和真丝般的柔和光泽。

Claims

1.一种加弹丝，其特征是：其截面形变度范围在0.5～35％之间，沸水收缩率在15％以下，伸缩复原率CR值在5％～25％之间。

2.根据权利要求1所述的加弹丝，其特征是：该加弹丝的单丝纤度不小于0.2且不大于5.0dtex。

3.一种加弹丝的加工方法，其特征是：包括以下步骤：

③通过卷取机构，卷绕成型制得加弹丝。

4.根据权利要求3所述的加弹丝的加工方法，其特征是：所述原料丝为合成纤维纱，所述假捻器为叠盘式或皮圈式。

5.根据权利要求3所述的加弹丝的加工方法，其特征是：所述原料丝在喂入第一送丝罗拉前可先经过预热拉伸，预热温度范围为50～100℃，预热拉伸率范围为1.15～1.6。

6.根据权利要求3的所述加弹丝的加工方法，其特征是：所述第二罗拉后的纱线可通过再热热箱进行二次加热定型。

7.一种加工加弹丝的专用设备，其特征是：包括第一送丝罗拉、第二送丝罗拉和第三送丝萝拉，在第一送丝罗拉和第二送丝罗拉间依次设有热箱、专用装置、假捻器，在第二送丝罗拉和第三送丝罗拉之间设有网络器，在第三送丝罗拉后设置卷取机构；所述专用装置在热箱和假捻器之间，由V形凹槽表面的干扰器和两端的开口导丝器组成，干扰器上两侧纱线形成的内夹角角度的范围在10～160°之间。

8.一种权利要求1所述的加弹丝在制备织物中的应用，其特征是：采用该加弹丝制成编织物后，将其芯部聚酯通过碱处理溶出后形成中空状，且中空状态下单纤维的壁厚范围为2～15微米。