CN101932761B - 具有独立的弹性纱体系的弹力织品 - Google Patents

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Abstract

在一些实施方案中是包括具有经纱和纬纱的机织织物的制品。经纱，或纬纱，或经纱和纬纱二者具有两个独立的纱的体系。所述纱的体系包括形成织物的主体的硬质纱和具有弹性纤维纱芯的复合包覆弹性纱；其中所述织物具有外部正面、背面，并且所述织物包括下列中的至少一项：(a)织造花纹，其中当复合纱在外表面上时，复合纱和至少一个相邻的硬质纱在同一纬线上通过；(b)硬质纱纤度与复合纱纤度的比率为至少1∶1；和(c)复合纱在外部正面上在不多于5个纬线上浮线。

Description

具有独立的弹性纱体系的弹力织品
发明背景
发明领域
本发明涉及具有在径向和/或纬向上的伸张的机织织物的制造。本发明特别涉及包括独立的纱体系的织物和方法，所述独立的纱体系包括弹性纱芯复合纱体系和刚性原纱体系。
相关技术概述
弹力机织织物或弹力织品已经被生产多年。织物制造商通常知道正确的质量参数对于得到消费者可接受的织物的重要性。然而，在这些可商购的织物中，弹力织物的主体由弹性复合纱自身形成。弹性纱提供双重功能：(1)弹力纱形成织物的基底(base)以提供覆盖、美学和手感；和(2)弹力纱提供弹性以提供弹性回复功能。在许多情况下，织物外观和性能受到伸张功能的损害。通常，弹力织物具有与不包括弹性纱的刚性织物不同的外观。由于包含弹性纱，许多纺织品工艺难以进行，例如用于粗斜棉布的靛蓝纱染色(indigo yarn dye)和用于衬衫的卷装纱染色(package yarn dye)。另外，纺织品生产效率在加工弹性纱的过程中降低。在大部分情况下，在织物内存在额外的收缩力，从而导致差的织物尺寸稳定性。为了提供拥有尺寸稳定性的这种具有弹性的织物，热定形是控制织物收缩的必要工艺。
对于弹力织物，大多数的弹性或弹性体纱与相对无弹性的纤维如聚酯、棉、尼龙、人造纤维或羊毛组合使用。然而，为了本说明书的目的，将这种相对无弹性的纤维称为“硬质”纤维。
包括棉纱和弹性体纤维的常规复合纱典型地在用于织造之前作为卷装染色，但是存在缺点。具体地，弹性体包芯纱将在卷装染色中使用的热水温度回缩。另外，卷装上的复合纱将压缩并且变得非常紧，从而阻止染料的流进入到纱卷装的内部。取决于纱在染色卷装中的直径位置，这经常可能导致具有不同色泽和伸张水平的纱。有时将小卷装用于将包芯复合纱染色以减小该问题。然而，由于额外的包装和处理要求，小卷装染色是较昂贵的。
尽管在以上突出了普通的工业实践，下面描述另外的参考文献以说明改进织造工艺和/或产品的尝试。例如，美国专利US 3,169,558公开了一种在一个方向上具有无包覆的斯潘德克斯(spandex)和在另一个方向上具有硬质纱的机织织物。然而，无包覆的斯潘德克斯必须在单独的工艺中拉伸加捻，并且斯潘德克斯可能在织物表面上暴露。
英国专利GB 15123273公开了一种经纱-伸长机织织物和方法，其中将一对经纱平行且以不同的张力穿过同一综眼和筘齿，所述每一对经纱具有无包覆的弹性体纤维和第二硬质纱线。然而，斯潘德克斯在织物的正面和背面还是可见的。
日本公布申请2002-013045公开了一种用于制造经纱-伸长机织织物的方法，该方法在经纱中同时使用复合纱和硬质纱。复合纱包含聚氨酯纱，其包缠有合成复丝硬质纱然后用上浆材料包覆。在用上浆材料包覆之前，复合材料的构造是图3中表示的复合纱的构造。为了实现经向上伸张的所需性质，将复合纱以与独立的合成复丝硬质纱的各种比例在经纱中使用。开发此复合纱和方法以制造经纱-伸长织物，并且避免在织造纬纱-伸张织物中的困难。然而，弹性纱具有与硬质纱相同的尺寸并且在织物表面上暴露。
美国专利6,659,139描述了一种降低无包覆弹性体在斜纹织物的经向上稀路-透过(grin-through)的方法。然而，弹性体以无包覆的形式使用，并且在将成衣洗涤之后发生弹性体滑动。可使用的织物结构窗口窄并且织造效率低。
因此，存在对于生产低收缩率、易于加工、成衣制造友好的弹力织品的需要。
发明概述
在一些实施方案中是包括具有经纱和纬纱的机织织物的制品。经纱，或纬纱，或经纱和纬纱二者具有两个独立的纱的体系。所述纱的体系包括形成织物的主体的硬质纱和具有弹性纤维纱芯的复合包覆弹性纱；
其中所述织物具有外部正面、背面，并且所述织物包括下列中的至少一项：
(a)织造花纹(weaving pattern)，其中当复合纱在外表面上时，所述复合纱和至少一根相邻的硬质纱在同一纬线(pick)上通过；
(b)硬质纱纤度(denier)与复合纱纤度的比率为至少1∶1；和
(c)所述复合纱在外部正面上在不多于5根纬线上浮线(float)。
在另一个实施方案中是包括具有经纱和纬纱的机织织物的制品。经纱，或纬纱，或经纱和纬纱二者具有两个独立的纱的体系。所述纱的体系包括形成织物的主体的硬质纱和具有弹性纤维纱芯的复合包覆弹性纱；
其中所述织物具有外部正面、背面，并且所述织物包括：
(a)织造花纹，其中当复合纱在外表面上时，所述复合纱和至少一根相邻的硬质纱在同一纬线上通过；
(b)硬质纱纤度与复合纱纤度的比率为至少1∶1；和
(c)所述复合纱在外部正面上在不多于5根纬线上浮线。
还包括一种制造制品的方法，所述方法包括：织造具有经纱和纬纱的织物。经纱，或纬纱，或经纱和纬纱二者具有两个独立的纱的体系。所述纱的体系包括形成织物的主体的硬质纱和具有弹性纤维纱芯的复合包覆弹性纱；
其中所述织物具有外部正面、背面，并且包括下列中的至少一项：
(a)织造花纹，其中当复合纱在外表面上时，所述复合纱和至少一根相邻的硬质纱在同一纬线上通过；
(b)硬质纱纤度与复合纱纤度的比率为至少1∶1；和
(c)所述复合纱在外部正面上在不多于5根纬线上浮线。
附图简述
详细描述参照下列附图，其中相同的序号是指相同的要素，其中：
图1是示出的具有双经纱体系的织物结构；
图2是2/2斜纹基底+1/1纱芯织物结构的提综图(lfit plan)；
图3是关于3/1斜纹+1/1不相配(Dis-match)结构的提综图；
图4是关于3/1斜纹+1/1相配(match)结构的提综图；
图5是常规织物加工程序的框图；
图6是本发明用于织造组合的加工程序的框图；
图7是本发明用于整经组合的加工程序的框图；
图8是本发明用于上浆组合的加工程序的框图；
图9是关于3/1斜纹+3/1相配结构的提综图；
图10是关于2/2斜纹+2/2相配结构的提综图；
图11是关于2/2斜纹与长浮线结构的提综图。
发明详述
弹性体纤维通常用于在机织织物和成衣中提供伸张和弹性回复。“弹性体纤维”是连续长丝(任选地，凝集复丝)或多根长丝，不含稀释剂，其独立于任何卷曲，具有超过100％的断裂伸长率。弹性体纤维当(1)伸张至其长度的2倍；(2)保持1分钟；和(3)释放时，在被释放的1分钟之内回缩至小于其原始长度的1.5倍。如在本说明书的文中所使用的，“弹性体纤维”表示至少一种弹性体纤维或长丝。这种弹性体纤维包括但不限于橡胶长丝、双组分长丝和弹性酯(elastoester)，lastol，和斯潘德克斯。术语“弹性体的”和“弹性的”贯穿整个说明书可互换地使用。
“斯潘德克斯”是人造长丝，其中长丝-形成物质是长链合成聚合物，其包含至少85重量％的嵌段聚氨酯。
“弹性酯”是人造长丝，其中纤维形成物质是长链合成聚合物，其包含至少50重量％的脂族聚醚和至少35重量％的聚酯。
“双组份长丝”是连续长丝，其包含至少两种沿长丝的长度彼此附着的聚合物，每一种聚合物在不同的类属中，例如，弹性体聚醚酰胺芯和具有凸角(lobes)或翼(wings)的聚酰胺皮。
“Lastol”是交联合成聚合物的纤维，具有低但重要的结晶度，由至少95重量％的乙烯和至少一种其它烯烃单元构成。此纤维是弹性的且基本上耐热的。
“包覆的”弹性体纤维是被硬质纱环绕、与硬质纱加捻、或与硬质纱交络的一种弹性体纤维。在本说明书的正文中，包含弹性体纤维和硬质纱的包缠花式纱线也被称为“复合纱”。硬质-纱包覆(covering)起到保护弹性体纤维在制造过程中免受磨损的作用。这种磨损可以导致弹性体纤维中的断裂以及由此引起的加工中断和不适宜的织物不均匀性。另外，该包覆帮助稳定弹性体纤维弹性行为，使得与对于无包覆的弹性体纤维可能的相比，在制造过程中可以更均一地控制复合纱伸长率。术语“弹性包芯纱”、“弹性纱芯单丝(end)”、“纱芯单丝”、“复合纱”、“包芯纱”和“复合弹性包芯纱”全部贯穿本说明书可互换地使用。
复合纱包括：(a)弹性体纤维用硬质纱的单包缠(single wrapping)；(b)弹性体纤维用硬质纱的双包缠(double wrapping)；(c)用短纤维将弹性体纤维连续包覆(即，包芯纺纱)，接着在卷绕过程中加捻；(d)用空气喷射将弹性体和硬质纱交络和缠结；和(e)将弹性体纤维和硬质纱加捻到一起。
“稀路-透过”是用于描述织物中复合纱对观察的暴露的术语。稀路-透过可以自身表现为不适宜的闪光。如果必须进行选择，在正面上的低稀路-透过比在背面上的低稀路-透过更适宜。
一些实施方案的弹力织物包括非弹性体原纱经纱单丝(所谓的原纱单丝)和弹性纱芯复合纱经纱单丝(所谓的纱芯单丝)。在一些实施方案中，用较低量的弹性纤维得到了具有出乎意料地高的伸张和回复性质的织物。这通过在经纱中使用双纱线系统而实现。本领域技术人员将认识到，当期望纬纱伸长时，织物可以包括非弹性体原纱纬纱单丝和弹性纱芯纬纱。
一些实施方案提供一种用于制备弹力织物的方法，所述方法包括提供具有两个独立的纱体系的织物(如图1中所示)：原纱体系6和弹性包芯纱体系4。原纱体系6完成美学、外观、手感。弹性包芯纱体系4完成伸张和回复功能。纬纱2在图1中显示为横截面，并且包括硬质纱和任选的弹性纱，包括复合弹性包芯纱。
在一些实施方案中是包括包覆复合纱作为弹性纱芯体系的织物。这些复合弹性纱被相邻的硬质纱隐藏在织物内部并且在织物表面上不可见。除了用较小量的弹性纱提供高伸张和回复的益处以外，这些织物的另一个优点在于不需要热定形步骤以对织物提供尺寸稳定性(即，织物边缘基本上没有卷边，并且织物保持织造的形状而没有由弹性纱的回缩力所导致的歪边)。
本发明的另一个实施方案还提供织物和制造弹力织物的方法，其中弹性包芯纱被斯潘德克斯纱包覆。无包覆的斯潘德克斯纱(在包覆以形成复合纱之前)可以为约11dtex至约444dtex(纤度-约10D至约400D)，包括11dtex至约180dtex(纤度10D至约162D)。斯潘德克斯纱被一种或多种硬质纱包覆，并且纱线织数为6至120Ne。在包覆加工过程中，斯潘德克斯纱在其原始长度的1.1X至6X之间牵伸。
一些实施方案的织物包括在织物表面上显著可见的弹性包芯纱。这部分地通过下列方法实现：包括具有至少与弹性包芯纱相同的纤度的硬质纱，以及适宜地，具有比弹性纱大的纤度的原纱。原纱与弹性包芯纱的纱纤度的比率为约1∶1至约20∶1和约5∶4至约20∶1，包括约2∶1至约10∶1。原纱重量与弹性包芯纱重量的其它合适的比率范围包括5∶4至约15∶1，3∶2至约15∶1，和3∶2至约10∶1。
基于纱的重量，包芯纱的弹性体纤维含量介于约0.1％至约50％之间，包括约0.5％至约40％，和约5％至约30％。基于总织物重量，织物内的弹性体纤维含量可以为约0.01％至约5重量％，包括约0.1％至约3％。还提供了织物和用于制造弹力织物的方法，其中可以应用各种织物花纹，包括平纹，府绸，斜纹，牛津(oxford)，多臂机纹，纬缎，缎纹和它们的组合。
弹性包芯纱可以在织造整经，整经(beaming)或上浆操作的过程中与硬质纱混制。织物整理包括选自由下列各项组成的组中的一个或多个步骤：煮练，漂白，丝光处理，染色，烘燥和热压预缩，和这些步骤的任何组合。
一些实施方案的织物可以具有在经向或/和纬向上约10％至约45％的伸长率。织物在洗涤之后可以具有约10％以下的收缩率。弹力机织织物可以具有优异的棉手感。可以由本文中描述的织物制造成衣。
在一些实施方案中包括的硬质原纱可以为，例如，长丝并捻短纤维纱，如棉，羊毛或亚麻，和长丝。它们还可以具有单组分聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(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)纤维丙烯酸系纤维，变性聚丙烯腈，醋酸纤维，人造丝纤维，尼龙和它们的组合。
基于所有经纱的重量，复合包芯弹性纱的复合含量(content composite)可以为约30重量％以下。对于重量为5oz/码2以上的织物，可接受的经纱中弹性体纤维含量可以为总经纱重量的约2％以下，包括约0.2％至约2％，和总织物重量的1％以下。对于重量小于5oz/码2的织物，可接受的经纱中弹性体纤维含量可以小于总经纱重量的约5％，包括约1％至约5％，并且小于总织物重量的3％。
据发现对于一些实施方案的本发明织物提供可接受的伸张和回复水平的弹性纤维的量与在常规织物中发现的那些相反。对于重于5oz/码2的常规弹力织品，弹性体纤维含量通常高于2％。对于本发明织物，弹性体纤维含量可以低于约1％，并且甚至约0.2％以下，同时仍提供良好的伸张和回复。一个原因在于包芯弹性纱的织物花纹可以不同于原纱的织物花纹(weave patter)。因此，可以更有效地使用复合弹性包芯纱能力。另外，弹性包芯纱的纱直径比原纱小得多；弹性包芯纱在整理和染色工艺过程中的松弛步骤中迁移到织物的中心，从而允许弹性体纤维更有效地提供伸张和回复。常规织物的进一步对比在于，包括在常规织物中的复合纱在织物表面上暴露，并且织造花纹与其它表面纱相同。
纬纱可以与经纱相同或不同。织物可以仅经纱-伸长，或其可以双-伸长，其中在经向和纬向中均表现有用的伸张和回复性质。这种纬纱伸长可以由双组分长丝纱，斯潘德克斯，熔纺弹性体等提供。
当纬纱包括弹性纱时，它们可以包括第二纱(任选地，长丝并捻短纤维纱)，例如，在顺序投梭或共-插入(co-insertion)构造中。当在纬纱中包括弹性纱或纤维时，包括当弹性纱为复合弹性包芯纱时，存在于纬纱中的弹性纱的量可以为纬纱的约0.2％至约5重量％，包括约0.2％至约2％。
原纱(硬质纱)单丝与包芯弹性单丝的比率可以为约2∶1至约8∶1。原纱单丝与纱芯单丝的其它可接受比率(rations)可以为约4∶1至约8∶1和约4∶1至约6∶1。如果该比率过低，则纱芯单丝可能过度暴露于织物的表面，从而导致不适宜的视觉和触觉美学。当该比率过高时，则织物可能具有不适宜地低的伸张和回复性质。
取决于织造花纹，纱芯单丝在织物正面上在不多于6根纬线上浮线。纱芯单丝还可以不在多于5根纬线上或4根纬线上浮线以排除复合弹性纱具有表面可见性。在织物的背面上，取决于织造花纹，纱芯单丝可以在不多于6根纬线，不多于5，4或3根纬线上浮线。当纱芯单丝浮线过长时，织物可能具有不匀表面和钩丝。另外，稀路-透过可能变得不可接受。
″纱芯单丝暴露计数″表示与每一个纱芯单丝相邻的非弹性体(经纱-方向)表面单丝的数目，所述非弹性体(经纱-方向)表面单丝与所述纱芯单丝相比，在给定的纬线处在纬线纱或连续长丝的相反侧(纬纱-方向)。取决于纱芯单丝在所讨论的纬线处是在正面还是背面上，该计数可以是对于织物的正面或背面，并且可以具有0、1或2的整数值。例如，在图2中所示的提综图中，表面单丝以一个纱芯单丝被织造到其中的2/2斜纹花纹显示。″H″6表示非弹性体(′硬质′)表面单丝，而″E″4表示弹性纱芯单丝。″EC″9是暴露计数的缩写，″F″8用于正面，而″B″10用于背面。如在所有图中，填充(暗色)方块表示在纬线上经过的非弹性体表面单丝，空心方块表示在纬线下经过的非弹性体表面单丝，″X″表示在纬线上经过的纱芯弹性单丝，而″O″表示在纬线下经过的纱芯弹性单丝。还示出在纬向上的纱2。在“EC”9下的数字表示对于每一根纬线的纱芯单丝暴露计数。在花纹循环的第一纬线2A处，纱芯弹性单丝7在织物的正面，而一个相邻的非弹性体表面单丝6A在织物的背面，因此对于该纬线的弹性纱芯单丝正面暴露计数为1。在第二纬线2B处，纱芯弹性单丝在背面，而两个相邻的非弹性体表面单丝均在前面，因此背面暴露计数为2。在第三纬线2C处，纱芯弹性单丝在正面而一个相邻的非弹性体表面单丝在背面，因此对于该纬线的纱芯弹性单丝正面暴露计数为1。在花纹循环的最后的纬线2D处，复合纱芯单丝与两个相邻的非弹性体表面单丝一样在背面，因此弹性纱芯单丝背面暴露计数为0。
一些实施方案的织物具有在花纹循环中不高于1的弹性纱芯单丝正面暴露计数，并且适宜地，在花纹循环中为0的正面暴露计数。换言之，当复合纱(composing yarn)在外部正表面上时，至少一个相邻的硬质纱在同一纬线上通过。当复合单丝在正面并且至少一个相邻的非弹性体单丝在正面在小于2根纬线上浮线时，稀路-透过进一步降低。当正面暴露计数为2时，在正面上纱芯复合纱的稀路-透过可能不可接受地高，特别是当纱芯单丝在2或3根纬线上浮线时。为了制备将包芯纱的暴露和稀路-透过最小化的更均匀织物，织物应当具有不高于1的纱芯单丝背面暴露计数。
在图3中具有不相配纱芯单丝花纹的织物结构可以提供更好的织物表面上的外观。在图3中，有两种弹性包芯纱：包芯纱I和包芯纱II。在两根弹性纱4A和4B之间，存在四根硬质原纱6。交织点X是纬纱2A与弹性纱4A之间的纱罗织造点。在此点中，弹性纱将纬纱朝织物背面推。然而，在弹性包芯纱4B与纬纱2A交织的点Y中，纱芯弹性纱将纬纱朝织物的表面推。结果是，整个纬纱将保持在织物的中心。在织物表面上没有纬向条纹。相反，对于图4中的织物花纹，纱芯弹性纱分别沿纬纱具有相同的交织花纹。要不是对于点X中的纬纱2A，弹性纱4A将纬纱朝织物的背面推，而在邻接点(点Y)中，纱芯弹性纱4B也将纬纱朝织物的背面推。因此，对于整个纬纱2A，其将朝向织物的背面。对于相邻的纬纱2B，其将被弹性纱4A和4B朝向织物的表面推。因此，在织物表面上可以存在纬向条纹。
当没有复合弹性纱存在于纬纱中时(即，当复合纱仅存在于经纱中时)，基于总织物重量，复合包芯纱可以以任何适宜的量存在，例如约5至约20重量％。当复合弹性包芯纱同时存在于经纱和纬纱中时，复合纱可以以较大量存在，例如，约10％至40重量％。
复合包芯纱包括各种复合纱，例如弹性体纤维用硬质纱的单包缠；弹性体纤维用硬质纱的双包缠；用短纤维将弹性体纤维连续包覆(即，包芯纺纱)，接着在卷绕过程中加捻；用空气喷射将弹性体和硬质纱交络和缠结；和将弹性体纤维和硬质纱加捻到一起。
由其制备一些实施方案的织物的复合纱的线密度可以在约15旦尼尔(denier)(16.5dtex)至约900旦尼尔(990dtex)的范围内，包括约30旦尼尔至300旦尼尔(33dtex至330dtex)。当复合纱与硬质纱之间的纱纤度的比率低于0.8时，织物没有显著的稀路-透过。在整理工艺之后，包芯纱迁移到织物中心，不可见且不可触摸。
在本发明方法的一个实施方案中，在织造操作过程中将复合纱与原纱混制。图5显示用于弹力织物的常规加工途径。用于本发明的创造性加工途径显示在图6中。分别地制作刚性经轴和弹性经轴。具有双轴能力的织机是必要的。通常，硬质原纱轴位于织机的底部。将具有弹性包芯纱的织轴放置在顶部。将原纱和包芯纱都从织轴喂纱并且在后梁或辊上通过，所述后梁或辊在织造运动过程中控制纱线张力变化。然后将纱引导通过停经片，综片和筘(read)。原纱和包芯纱可以在同一筘齿中。在设计的循环中类似织造的所有经纱占有给定的综。筘在织造之前建立经纱片的宽度和纱的相等间隔。其还是用于在“布的织口”将每个插入的纬纱(纬线)推(打纬)到织物的布身中的机构。织口是纱变成织物的点。在此点处，原纱，纱芯经纱和纬纱成为织物形式，并且准备好被收集在卷布辊上。
包芯纱和原纱还可以在整经操作过程中混制到一起。加工程序显示在图7中。整经是将多根纱从独立的纱卷装转移到单一卷装组件上的过程。通常，将纱以其中纱彼此平行且在同一平面上排布的片形式收集到织轴上，所述织轴为具有侧凸缘的圆柱形芯子。供纱卷装放置在锭子上，所述锭子位于称为粗纱架的机架上。包芯纱和原纱在特定位置放置在粗纱架上。然后将它们抽出并且形成所需花纹的交织片。最后，将它们一起卷绕成束(图8)。
包芯纱还可以在浆纱(上浆)工艺过程中与硬质纱交织。将经纱上浆的主要目的在于将纱线用保护涂层包封。此保护涂层减少在织造操作过程中发生的纱磨损。并且降低纱毛羽从而防止相邻纱在织机彼此缠结。包芯纱在上浆机内与表面纱交织。在浆纱机范围的后端，来自整经工艺的分条整经轴被捕捉(creeled)。来自每个轴的纱将被拉出并且与来自另一个轴的纱交织以形成纱的多个片，片的数目对应于机器上浆槽的数目。在浆槽中，将纱向下引导并且淹没到液体浆液中。纱片经由帮助控制浆液进入到纱中的渗透量的一组压浆辊沿浆槽流过。此后，纱和控制进入到纱中的浆液的渗透量。此后，纱线拉过加热的蒸汽，烘筒或滚筒，在这里发生烘燥。在此点，纱不是完全干燥，但是被监测以保持所需水分。大部分经纱具有4-14％浆液加入量(添加到纱初始重量中的实际干固体重量)。这取决于经纱是什么类型。过多的浆液导致纱碎屑(chaffing)和浆液粒子在织机处的过度落浆，而过少的浆液导致过度纱磨损，从而产生染色条花缠合、断裂和缠结单丝，从而导致低织造效率。
所有纱经过一组不锈钢分纱辊，其帮助将它们分离成单独的片。这保证来自一个片的纱附着于来自另一个片的纱。在经过分纱辊之后，将经纱收集到单一片中并且经过精梳，其帮助分离单独的纱。将此膨胀式精梳调节至所需织轴宽度。在此点，将所有经纱、表面纱和包芯纱卷绕到织轴上。通常，若干织轴将由浆纱机经轴架中的单组的分条整经轴制造。
原纱和弹性包芯纱结构的组合还可以用于纬向中。在织造工艺过程中，原纱和弹性包芯纱可以作为纬纱插入织物中。它们可以在一次引纬过程中通过单一纬线或双纬线引入。可以使用喷气织机、剑杆织机、片梭织机、喷水织机和梭织机。
在将织物松弛之后，纱芯弹性纱在织物表面上基本上不可见。图1显示了结构。因为包芯纱4的较低卷曲高度，以及硬质纱2和6朝向包芯纱的倾斜，包芯纱位于织物的中心，基本上被表面纱2和6包覆并且不可见和不可触摸。
染色和整理工艺在制造令人满意的织物中是重要的。织物可以在连续范围工艺和匹染喷射工艺中进行整理。在连续整理设备和匹染工厂中找到的常规装置通常适用于加工。一般的整理工艺序列包括制备、染色和整理。在制备和染色工艺中，包括在烧毛(singing)、退浆、煮练、漂白、丝光和染色工艺中，用于弹性织品的普通加工方法通常是令人满意的。
整理加工在制造令人满意的具有双-伸张的本发明织物(即，在纬向以及经向上伸张的织物)中是更关键的步骤。整理通常在拉幅机中进行。在拉幅机中整理工艺的主要目的在于浸轧和焙固柔软剂，防皱树脂并且将斯潘德克斯热定形。
出乎意料地，还发现对于此弹力机织织物可以不需要热定形工艺。在没有热定形的情况下，织物满足许多最终用途规定。即使没有热定形，织物也保持小于约10％的收缩率。热定形将斯潘德克斯“定形”在拉长的形式。这也称为再纤化(re-deniering)，其中将具有较高纤度的斯潘德克斯牵伸或拉伸至较低纤度，然后加热至足够高的温度，历时足够的时间，以将斯潘德克斯稳定在较低纤度。因而热定形表示斯潘德克斯在分子水平永久改变，使得拉伸的斯潘德克斯中的回复张力被最大地释放，并且斯潘德克斯在新的且较低的纤度变得稳定。用于斯潘德克斯的热定形温度通常在175℃至200℃的范围内。用于常规斯潘德克斯的热定形条件为在约190℃历时约45秒以上。
在常规织物中，如果不将热定形用于“定形”斯潘德克斯，则织物可能具有高收缩率，过度的织物重量，和过度的伸长率，这可能导致消费者的不利感受。在织物整理工艺过程中的过度收缩率可能导致加工和家用洗涤过程中在织物表面上的折痕。以这种方式形成的折痕通常非常难以通过熨烫消除。
通过取消在加工中的高温热定形步骤，新方法可以减少对某些纤维(即棉)的热破坏，因而可以改善整理的织物的手感。一些实施方案的织物可以在不存在热定形步骤的情况下制备，包括将织物制作成成衣。作为另外的益处，可以将热敏性硬质纱用于新方法中制备衬衫料子、弹性体、织物，因而提高对于不同且改善的产品的可能性。另外，较短的工艺对于织物生产商具有生产率益处。
对于许多最终用途，含有弹性纱的复合纱需要在织造之前染色。卷装纱染色是最简单且最经济的用于加工复合纱的方法。对于包括棉和一种或多种弹性体纤维的复合纱，在纱卷装染色加工过程中存在缺点。具体地，弹性体包芯纱将在卷装染色中使用的热水温度下回缩。另外，卷装上的复合纱将压缩并且变得非常紧，从而阻止染料的流进入到纱卷装的内部。取决于纱在染色卷装中的直径位置，这经常可能导致具有不同色泽和伸张水平的纱。有时将小卷装用于将复合纱染色以减小该问题。然而，由于额外的包装和处理要求，小卷装染色是较昂贵的。
在常规织物中，还可以使用一些其它的纱染色方法，例如落毛与棉混纺纱染色，靛蓝纱经轴染色和绳状染色。弹性复合纱具有使用这些方法的技术困难和一致性及质量问题。
在本发明织物中，将复合纱用作包芯纱。复合包芯纱被埋在织物的中心而没有显著的稀路-透过。因此，可以消除复合纱染色工艺。仅硬质原纱需要被染色为适宜颜色。弹性包芯纱可以不进行染色而以其自然色使用。
据发现，若干种硬质纱可以用作复合纱中的刚性纤维。例如棉、羊毛、聚酯长丝和尼龙长丝。这些硬质纱提供将额外的功能添加到织物中的机会。例如聚酯和尼龙长丝将提高棉织物的韧度并且改善防皱能力。棉和羊毛纱提高合成织物的水分。还可以引入特别功能纱。例如，可以使用帮助从身体吸收水分并且更迅速传递到外部的纤维，或传导电的导电纤维。还可以使用具有抗生素和微胶囊的纤维以对织物提供身体护理、新鲜和免烫性质。
分析方法：
机织织物伸长率(伸张率(stretch))
在一个或多个织物伸张方向上的特定负载(即，力)下对织物进行％伸长率评价，所述方向为复合纱(即，纬纱、经纱、或纬纱和经纱)的方向。从织物上切割60cm×6.5cm尺寸的三个样品。长尺寸(60cm)对应于伸张方向。将样品部分拆散以将样品宽度减小至5.0cm。然后将样品在20℃+/-2℃和65％相对湿度，+/-2％调节至少16小时。
在距样品末端6.5cm处、横跨每个样品的宽度制成第一基准标记。在距第一基准标记50.0cm处、横跨样品宽度制成第二基准标记。从第二基准标记至样品另一端的剩余织物用于形成和缝合环，可以向所述环中插入金属别针(pin)。然后在环中切出缺口，使得砝码可以连接到金属别针上。
将样品非环端夹紧，并且将织物样品垂直悬挂。将17.8牛顿(N)砝码(4LB)连接到通过悬挂的织物环的金属别针，使得织物样品被砝码拉伸。通过使样品被砝码拉伸历时3秒将其“负荷(exercised)”，然后通过提起砝码而体手动释放力。此循环进行3次。然后允许砝码自由悬挂，因而拉伸织物样品。在织物处于负载下的同时，测量两个基准标记之间以毫米计的距离，并且将此距离标记为ML。两个基准标记之间的初始距离(即，未拉伸距离)标记为GL。对于每个独立样品的％织物伸长率计算如下：
％伸长率(E％)＝((ML-GL)/GL)x 100
将这三个伸长率结果平均，用于最终结果。
机织织物生长(未回复伸张)
在拉伸之后，没有生长的织物将准确回复到其拉伸之前的初始长度。然而，典型地，弹力织物将不完全回复并且将在延长的拉伸之后略微更长。这种长度的略微增加被称为“生长(growth)”。
上述伸长率试验必须在生长试验之前完成。仅测试织物的拉伸方向。对于双向弹力织物测试两个方向。从织物切割三个样品，每个55.0cm×6.0cm。这些是与在伸长率试验中使用的那些不同的样品。55.0cm方向应当对应于拉伸方向。将样品部分拆散以将样品宽度减小至5.0cm。将样品在与上述伸长率试验中相同的温度和湿度下调节。横跨样品的宽度画出精确相差50cm的两个基准标记。
将从伸长率试验已知的伸长率％(E％)用于计算在此已知伸长率的80％的样品长度。这如下计算
在80％的E(长度)＝(E％/100)x 0.80x L，
其中L是基准标记之间的初始长度(即，50.0cm)。将样品的两端均夹紧，并且将样品拉伸直至基准标记之间的长度等于L+E(长度)如上所计算的。此拉伸保持30分钟，该时间之后将拉伸力释放并且使样品自由悬挂和松弛。在60分钟之后，如下测量％生长
％生长＝(L2x 100)/L，
其中L2为松弛之后样品基准标记之间长度的增加，而L为基准标记之间的初始长度。对于每个样品测量此％生长，并且将结果平均以确定生长数。
机织织物收缩率
在洗涤之后测量织物收缩率。首先将织物在与伸长率和生长试验中相同的温度和湿度下调节。然后从织物上切割两个样品(60cm×60cm)。样品在距织边至少15cm处采取。在织物样品上标记40cm×40cm的四边框。
在具有样品和加载织物的洗衣机中洗涤样品。总洗衣机负载为2kg的风干材料，并且不多于一半的洗涤物由试验样品组成。洗衣在40℃的水温和旋转下温和洗涤。根据水硬度使用1g/l至3g/l的洗涤剂量。将样品放在平坦表面上直至干燥，然后将它们在20℃+/-2℃和65％相对湿度+/-2％rh下调节16小时。
然后通过测量标记之间的距离在经向和纬向上测量织物样品收缩率。洗涤之后的收缩率，C％，如下计算
C％＝((L1-L2)/L1)x 100，
其中L1为标记之间的初始距离(40cm)而L2为干燥之后的距离。将结果对于样品平均并且相对于纬向和经向进行报告。负的收缩率数反映膨胀，这在一些情况下由于硬质纱行为而是可能的。
织物重量
将机织织物样品用10cm直径冲模模冲。将每个切下的机织织物样品以克计称重。然后以克/平方米计算“织物重量”。
实施例
以下实施例示出本发明及其用于各种轻质织物制备中的能力。在不偏离本发明的范围和精神的情况下，本发明能够进行其它和不同的实施方案，并且其若干细节能够在各种明显方面中改变。因此，实施例应当视为示例性质而非限制性的。
对于以下13个实施例中的每一个，将100％棉自由端细纱用作经纱。它们包括两种支数的纱：具有不规则布置花纹的7.0Ne OE纱和8.5Ne OE纱。纱在整经之前以绳形式靛蓝染色。然后，将它们上浆并且制成织造束(weaving beam)。
将几种复合纱用作经向上的包芯纱。将各种纬纱，包括斯潘德克斯/棉嵌芯纱用作纬纱。表1列出用于制备每个实施例的包芯纱的材料和加工方法。表2显示对于每种织物的细节织物结构和性能概述。斯潘德克斯可得自INVISTA S.ár.L.，Wichita，KS。例如，在标题为斯潘德克斯40D的栏中表示40旦尼尔；3.5X表示由包芯纺纱机给予的的牵伸(机器牵伸)。例如，在标题为‘硬质纱’的栏中，40是如由英制棉支数体系(English Cotton Count System)测量的细纱的线密度。表1中的其它项目都清楚地标注。
随后使用表1中每个实施例的包芯纱和表面纱制备弹力织物。将各种纱用作纬纱。表2总结了在织物中使用的纱、织物花纹、和织物的质量特征。下面给出对每个实施例的一些额外说明。除非另外指出，衬衫衣料织物在Donier喷气织机上织造。织机速度为500根纬线/分钟。织物在织机和坯布的阶段的宽度分别为约76和约72英寸。织机具有双织造束能力。将包芯纱放在织机的顶部，并且将原纱放置在织机的底部。
实施例中的每种坯布织物由摆动式染机(jiggle dye machine)进行整理。将每种机织织物用3.0重量％64(Sybron Inc.)在49℃预煮练10分钟。之后将其用6.0重量％(Dooley Chemicals.LLC Inc.)和2.0重量％LFH(E.I.DuPont Co.)在71℃退浆30分钟，然后用3.0重量％64，0.5重量％LFH和0.5重量％磷酸三钠在82℃煮练30分钟。织物整理之后接着在拉幅机(tente frame)中于160℃干燥1分钟。对于这些织物没有进行热定形。
表1-纱芯经纱描述
表2-织物实施例列表
表2-织物实施例列表(续)
表2-织物实施例列表(续)
实施例1：具有3/1包芯纱花纹的双-伸张粗斜棉布
经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺自由端纱。经纱在整经之前被靛蓝染色。纱芯经纱为具有40D斯潘德克斯的100/2NeSiro嵌芯纱。纬纱为具有55D嵌芯纱的12Ne棉。牵伸为3.6X。在41根纬线/英寸的纬线水平，织机速度为500根纬线/分钟。经纱包芯纱使用1下(down)和3上(up)织物花纹。其还使用相配花纹(图9)。表2总结试验结果。试验结果显示在洗涤之后，此织物具有重量(13.9OZ/Y2)，在经纱和纬纱中分别13.3％和24.9％伸张率，3.8％和4.3％生长。所有这些数据表明纱芯弹力纱和表面硬质纱的此组合及织物构造可以产生良好的织物伸张和生长。织物没有稀路-透过；纱芯经纱不能从表面和背面看到。
实施例2：具有2/2包芯纱花纹的双-伸张粗斜棉布
此样品具有与实施例1中相同的织物结构。仅有的不同在于对于经纱纱芯弹性纱使用2上和2下织造花纹。经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺自由端纱。经纱在整经之前被靛蓝染色。纱芯经纱为具有40D斯潘德克斯的100/2Ne Siro嵌芯纱。纬纱为具有55D嵌芯纱的12Ne棉。在41根纬线/英寸，织机速度为500根纬线/分钟。表2总结试验结果。清楚的是，此样品具有良好的伸张率(经纱12.3％X纬纱25.7％)。和53.3英寸的宽度。织物还具有低收缩率。因此热定形工艺对于此样品不必要。在没有热定形的情况下，织物外观和手感改善。
实施例3：具有1/1包芯纱花纹的双-伸张粗斜棉布
此织物使用与实施例1和实施例2相同的经纱和纬纱。另外，织造和整理工艺与实施例2和3相同，但是其用于弹性纱芯经纱的织物花纹为1/1平纹(图4)。表2总结试验结果。我们可以看到，此样品具有重量(13.8Oz/Y^2)，良好伸张率(经纱12.2％X纬纱26.1％)，和可接受的洗涤收缩率(经纱4.6％X纬纱2.7％)。再次，热定形工艺对于此样品不必要。织物外观和手感优异。
实施例4：经纱伸长粗斜棉布
经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺自由端纱。经纱在整经之前被靛蓝染色。纱芯经纱为具有40D斯潘德克斯的100/2Ne Siro嵌芯纱。纬纱为12Ne的100％棉自由端纱。此纬纱为刚性并且作为纬纱在织机上以40根纬线/英寸插入织物中。3/1斜纹织造花纹用于表面纱。在没有热定形的情况下，样品在经向上具有17％伸张率和3.1％生长。其为用于制造经纱伸长粗斜纹棉布的理想织物。
实施例5：具有聚酯空气包芯纱的双-伸张粗斜棉布
纬纱为具有40D斯潘德克斯空气包芯纱(air covered yarn)的300D/68F聚酯长丝。经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺自由端靛蓝纱。纱芯经纱为具有40D斯潘德克斯的100/2NeSiro嵌芯纱。织造花纹显示于图9中。在织造之前，弹力纬纱经历交织工艺。在织造之后将坯布织物在摆动式染机(giggle dye machine)中整理。
在完成的织物中，棉纱的经纱和纬纱密度为77根单丝/in X 55纬线/in，基本重量为15.4OZ/yd2，并且伸长率为在经纱中11.7和在纬纱％中16.5％。织物具有非常低的收缩率：在经纱中0.5％和在纬纱中4.2％。
实施例6：具有聚酯空气包芯纱的双-伸张粗斜棉布
在此实施例中，经纱纱芯弹性纱为150D聚酯/70D空气包芯纱。弹性包芯纱与表面纱的比率为1∶8。在每8根表面硬质纱中有1根纱芯弹性纱。织物具有与实施例1中相同的经纱表面纱和相同的织物结构。将20Ne棉/70D包芯纱(core spun)用作纬纱。在包芯工艺中牵伸3.5X。表2列出织物性质。由这样的纱制成的织物显示出低收缩率，良好的伸张率(12％X39.8％)。织物热定形不是必要的。
实施例7：具有2/2聚酯空气包芯纱的双-伸张粗斜棉布
此实施例具有与实施例7相同的经纱表面纱和相同的织物结构，不同之处在于将2/2织物花纹用于纱芯弹性纱。在每4个表面纱中有1个纱芯弹性纱的单丝。将20Ne棉/70D嵌芯纱用作纬纱。从表I中，我们可以织物性质。
实施例8：具有3/1单股包芯纱花纹的双-伸张粗斜棉布
此样品是使用尼龙单股包芯纱作为纱芯弹性纱的实施例。40D通过单股包芯方法被70D尼龙包覆。经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺自由端纱。经纱在整经之前被靛蓝染色。纬纱为具有55D嵌芯纱的12Ne棉。牵伸为3.6X。在41根纬线/英寸的纬线水平，织机速度为500根纬线/分钟。经纱包芯纱使用1下和3上织物花纹。其使用不相配花纹。表2总结试验结果。试验结果显示在洗涤之后，织物具有重量(13.5OZ/Y2)，在经纱和纬纱中分别14.8％和28.1％的伸张率，4.4％和4.4％的生长。织物没有稀路-透过；纱芯经纱不能从表面和背面看到。
实施例9：具有1/3不相配花纹的双-伸张粗斜棉布
此样品具有与实施例8中相同的织物结构。仅有的不同在于使用9.4Ne棉/70D包芯纱作为纬纱。经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺自由端纱。经纱在整经之前被靛蓝染色。纱芯经纱为70D尼龙/40D单股包芯纱。表2总结试验结果。清楚的是，此样品具有良好伸张率(经纱14.1％X纬纱29.5％)。和62.6英寸的宽度。织物还具有低收缩率。因此热定形工艺对于此样品不必要。
实施例10：具有1/1包芯纱花纹的双-伸张粗斜棉布
此织物使用与实施例9相同的经纱和纬纱。另外，织造和整理工艺与实施例9相同，但是其用于弹性纱芯经纱的织物花纹为2/2。表2总结试验结果。我们可以看到，此样品具有重量(14.4Oz/Y^2)，良好伸张率(经纱12.8％X纬纱24.3％)，和可接收的洗涤收缩率(经纱4.4％X纬纱7.2％)。再次，热定形工艺对于此样品不必要。
实施例11：双-伸张粗斜棉布
这是中等重量的粗斜棉布织物。经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺自由端纱。纱芯经纱为具有40D斯潘德克斯的70Ne单股包芯纱。纬纱为14Ne/70D嵌芯纱。此纬纱在织机上作为纬纱以47根纬线/英寸插入织物中。3/1斜纹织造花纹用于原纱。在没有热定形的情况下，样品在纬向上具有13.5％伸张率和3.8％生长。
实施例12：具有稀路-透过的伸张2/2斜纹粗斜棉布
这是比较例，其没有根据本发明。经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺靛蓝自由端纱。纱芯经纱为具有40D斯潘德克斯的70Ne单股包芯纱。用于经纱包芯纱的织物花纹为2/2织造和相配(图10)：在相邻的包芯纱中具有不同的织物花纹。此织物对于织物表面和背面的暴露指数均为2。此织物的物理性质良好(参见表2)，但是在织物表面和背面上存在纱芯弹性纱的稀路-透过。纱芯弹性纱是暴露的并且清楚地显现在织物表面上。
实施例13：具有6/2包芯纱暴露的伸张2/2斜纹粗斜棉布
这是另一个比较例，其没有根据本发明。经纱表面纱为7.0Ne支数和8.4Ne支数混纺靛蓝自由端纱。纱芯经纱为具有40D斯潘德克斯的70Ne单股包芯纱。用于经纱包芯纱的织物花纹为6/2织造(图11)。其具有对于纱芯弹性纱的长浮线。织物在整理之后显示皱痕和折痕。此织物对于织物表面和背面的暴露指数均为2。此织物的物理性质也良好(参见表2)，但是在织物表面和背面上存在纱芯弹性纱的稀路-透过。纱芯弹性纱是暴露的并且清楚地显现在织物表面上。

Claims (18)

1.一种包含具有经纱和纬纱的机织织物的制品，其中所述经纱和纬纱中的至少一种具有两个独立的纱的体系；所述纱的体系包括形成所述织物的主体的硬质纱和具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱，其中所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱通过如下方法形成：(a)弹性纱纱芯用硬质纱单包缠；(b)弹性纱纱芯用硬质纱双包缠；(c)用短纤维将弹性纱纱芯连续包覆，接着在卷绕过程中加捻；(d)用空气喷射将弹性纱纱芯和硬质纱交络和缠结；或(e)将弹性纱纱芯和硬质纱加捻到一起；
其中所述织物具有外部正面、背面，并且包括：
(a)织造花纹，其中当具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱在外表面上时，所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱和至少一根相邻的硬质纱在同一纬线上通过；
(b)硬质纱纤度与具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱纤度的比率为2∶1至10∶1；和
(c)所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱在所述外部正面上在不多于5根纬线上浮线。
2.权利要求1所述的制品，其中形成所述织物的主体的硬质纱与具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱的纱单丝比率为2∶1至8∶1。
3.权利要求1所述的制品，其中存在于所述经纱中的弹性纱纱芯的量为所述经纱的0.1％至5重量％。
4.权利要求3所述的制品，其中存在于所述纬纱中的所述弹性纱纱芯的量为所述纬纱的0.1％至5重量％。
5.权利要求1所述的制品，其中所述弹性纱纱芯为斯潘德克斯。
6.权利要求1所述的制品，其中所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱选自由下列各项组成的组：嵌芯纱、空气包芯纱、单包缠纱、双包缠纱，和它们的组合。
7.权利要求1所述的制品，其中所述形成所述织物的主体的硬质纱选自短纤维细纱、长丝纱，和它们的组合。
8.权利要求1所述的制品，其中所述形成所述织物的主体的硬质纱选自由下列各项组成的组：羊毛、亚麻、丝、聚酯、尼龙、烯烃、棉，和它们的组合。
9.权利要求1所述的制品，其中织物具有选自由下列各项组成的组中的织造花纹：平纹、斜纹、缎纹，和它们的组合。
10.权利要求9所述的制品，其中对于所述硬质纱和所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱的所述织物织造花纹不同。
11.权利要求1所述的制品，其中所述织物具有介于10％和45％之间的在经向上的伸张率。
12.权利要求1所述的制品，其中弹性纱纱芯具有10D至400D的纤度。
13.权利要求1所述的制品，其中所述织物包括成衣。
14.一种制造制品的方法，所述方法包括：
织造具有经纱和纬纱的织物，其中所述经纱或纬纱中的至少一种具有两个独立的纱的体系；所述纱的体系包括形成所述织物的主体的硬质纱和具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱，其中所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱通过如下方法形成：(a)弹性纱纱芯用硬质纱单包缠；(b)弹性纱纱芯用硬质纱双包缠；(c)用短纤维将弹性纱纱芯连续包覆，接着在卷绕过程中加捻；(d)用空气喷射将弹性纱纱芯和硬质纱交络和缠结；或(e)将弹性纱纱芯和硬质纱加捻到一起；
其中所述织物具有外部正面、背面，并且所述织物包括：
(a)织造花纹，其中当具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱在外表面上时，所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱和至少一根相邻的硬质纱在同一纬线上通过；
(b)硬质纱纤度与具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱纤度的比率为2∶1至10∶1；和
(c)所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱在所述外部正面上在不多于5根纬线上浮线。
15.权利要求14所述的方法，其中所述具有弹性纱纱芯的复合包覆弹性纱包括硬质纱与所述弹性纱纱芯的组合，所述硬质纱与所述弹性纱纱芯在整经工艺、上浆工艺或织造工艺过程中结合到一起。
16.权利要求14所述的方法，其中将所述织物在匹染或连续工艺中整理。
17.权利要求14所述的方法，其中所述织物在没有热定形工艺的情况下制备。
18.权利要求14所述的方法，其中所述制品为成衣。
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