CN102227523A - 含有金属线材的伸缩丝以及使用该丝的纤维制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含有金属线材的伸缩丝以及由这样的含有金属线材的伸缩丝制造而成的耐切伤性优异的衣物及其它纤维制品，上述含有金属线材的伸缩丝具有大的伸缩性，因此能够制造极富柔软性的布料。本发明提供一种捻合丝或包芯丝，其使用高伸缩丝作为芯丝，并在该芯丝上使用了含有强力金属线材的丝(由强力金属线材构成的丝、以及由强力金属线材与合成纤维或天然纤维构成的合丝)。作为高伸缩丝，聚氨酯纤维的丝是最优异的，但是也可以列举出天然橡胶或合成橡胶的橡胶丝，另外，也可以使用羊毛、乙酸酯、聚酰胺、聚酯等。作为强力金属线材，在经济性和耐腐蚀性等方面不锈钢线材是很实用的，但是作为其它材料，也可以列举出高强度钢、铝合金、纯钛以及钛合金等抗切断强度高的金属线材。

Description

含有金属线材的伸缩丝以及使用该丝的纤维制品
技术领域
本发明涉及含有不锈钢线材或其它强力金属线材的具有耐切伤性(耐受被刀具等割破的性质)的丝、以及利用该丝纺织或编织而成的手套和其它纤维制品。
背景技术
例如在食用肉加工现场等使用刀具的作业场地、或者散布有玻璃碎片的灾害现场等，为了防止手或身体在不小心与刀具接触时被切伤，要求作业者穿戴的手套、作业服、护腿等衣物具有耐切伤性。为了获得具有这样的耐切伤性的纺织物或编织物，使用了含有不锈钢线材的丝。
关于不锈钢线材，如果线径过细，则会失去耐切伤性，如果线径过粗，则会失去在作为衣料使用时的柔软性。因此，所使用的不锈钢单线的直径通常为30～80μ(μm、微米)，为了赋予柔软性，使用由多条不锈钢单线捻合而成的丝、或者由不锈钢单线与高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维(aramid fiber)捻合而成的丝。
例如，在专利文献1中记载有拉舍尔(raschel)编织面料，该拉舍尔编织面料包含插入丝和链式编织丝，上述插入丝是将由多条不锈钢纤维的多丝构成的捻合丝复捻在由不锈钢纤维的多丝构成的另外的捻合丝的周围而构成的丝，上述链式编织丝由合成纤维或金属纤维的多丝构成。
此外，在专利文献2中记载有编织丝和由该编织丝编织而成的作业用手套，上述编织丝是对强力纤维实施树脂涂敷而得到的编织丝，上述强力纤维是在芯丝上向一个方向卷绕大约200旦尼尔的芳纶纤维丝而形成第一包覆层、并在该第一包覆层上向相反方向卷绕大约80～120旦尼尔的合成纤维丝而形成第二包覆层从而得到的纤维，上述芯丝是使大约133～531.6旦尼尔的芳纶纤维纺织单丝沿着30～100μ的不锈钢单线而得到的丝。
另外，在专利文献3中，作为用于制作具有电磁屏蔽性的布帛的丝，记载有在多条聚酯纤维的束上Z向捻合及S向捻合粗细大约为80μ的不锈钢线材而形成的电磁波吸收丝。由于该丝富有伸缩性、并具有足够的强度和柔软性，所以能够利用普通的织布机容易地制成纺织物。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许公开2003-129360号公报
专利文献2：日本特许公开2000-192308号公报
专利文献3：日本特许公开2007-169804号公报
发明概要
发明要解决的课题
如专利文献1所述，通过将多条不锈钢单线捻合起来、或者将不锈钢线材与合成树脂纤维捻合起来，能够使含有不锈钢线材的丝具有些许的柔软性和伸缩性。但是，关于利用这样的方法得到的含有不锈钢线材的丝的柔软性和伸缩性，尚不足以用来制造使用于像手套的手指部分那样的要求具有非常柔软的弯曲性的部分的纺织物或编织物。在专利文献1中，通过沿横向使用拉舍尔编织面料，能够获得必要的柔软性，但是需要谋求更加优异的柔软性。
此外，如专利文献2所示，在以不锈钢线材作为包芯丝的芯丝来使用的丝中，无法对其伸缩性寄予厚望，即使能够获得高的耐切伤性，也存在以下缺点：在用作手套的情况下，手指部分的弯曲阻力大，只能得到使用感觉差的产品。
另一方面，也想到了这样的丝：其使用合成纤维作为包芯丝的芯丝，并使用不锈钢线材作为卷绕在芯丝上的包覆丝，然而，在制造包芯丝时，需要使用络丝机将包覆丝缠绕在包覆丝筒管上，并在将包覆丝从该筒管上解除下来的同时将该包覆丝卷绕在穿过该筒管中心的芯丝上。但是在现有技术中，存在以下问题：在将不具有伸缩性的不锈钢线材缠绕在包覆丝筒管上或者卷绕在芯丝上时，会频繁地产生断丝现象，无法连续地制造丝。
本发明的课题在于提供一种含有金属线材的伸缩丝以及由这样的含有金属线材的伸缩丝制造而成的耐切伤性优异的衣物及其它纤维制品，上述含有金属线材的伸缩丝解决了如上所述的问题，弯曲性优异，并且具有大的伸缩性，因此能够制造极富柔软性的布料(纺织面料和编织面料)。
用于解决课题的手段
本发明通过提供下述捻合丝或包芯丝而解决了上述问题，所述捻合丝或包芯丝使用高伸缩丝作为芯丝，并在该芯丝上使用了含有强力金属线材的丝(由强力金属线材构成的丝、以及由强力金属线材与合成纤维或天然纤维构成的合丝)。作为上述高伸缩丝，聚氨酯纤维的丝是最优异的，但是也可以列举出天然橡胶或合成橡胶的橡胶丝。在使用于不在乎伸缩性小的用途上的含有金属线材的伸缩丝的芯丝中，也可以使用羊毛、乙酸酯、聚酰胺、聚酯等。作为强力金属线材，在经济性和耐腐蚀性等方面，不锈钢线材是很实用的，但是作为其它材料，也可以列举出高强度钢、铝合金、纯钛以及钛合金等抗切断强度高的金属线材。
关于本发明的含有强力金属线材的丝，也可以通过对芯丝10进行拉拽(大幅度拉伸地进行供给)来利用捻丝机将包覆丝卷绕在芯丝10上，但是一般来说利用包芯机进行卷绕较好。
即，通过使用聚氨酯纤维的丝作为芯丝，并使用包芯机将包含不锈钢线材的包覆丝卷绕在该芯丝的周围，能够获得本发明的具有耐切伤性的含有金属线材的伸缩丝，所述含有金属线材的伸缩丝的伸缩性极大，并且由于丝的周围被不锈钢线材紧密地包覆起来，所以耐切伤性高，而且能够使用包芯机连续地生产上述含有金属线材的伸缩丝。此外，使用本发明所述的含有金属线材的伸缩丝制造而成的手套及其它衣物和纤维制品具有足以不妨碍手指弯曲的柔软性。
如上所述，当使用包芯机来制造包芯丝时，在使用不锈钢线材作为包覆丝时，存在包覆丝的断丝现象频发的问题，其中上述包芯机是将包覆丝从绕芯丝旋转的筒管上解除下来并卷绕到该芯丝上的机器，上述芯丝穿过卷绕有包覆丝的筒管的轴心。
在本发明中，在使用络丝机从不锈钢线材或其它强力金属线材的原丝筒管2上将该强力金属线材4a缠绕到包覆丝筒管3上时，利用滚动轴承8轴支承原丝筒管2，并且，使用金属制筒管代替现有的合成树脂制筒管来作为包覆丝筒管3，并将该金属制筒管的筒管宽度W与卷绕包覆丝时的横移件9的行程S调整为正确的位置关系，由此解决了该断丝的问题。
在将强力金属线材4a缠绕到包覆丝筒管3上时，通过利用滚动轴承8轴支承原丝筒管2，在被解除的强力金属线材4a上产生了由解除阻力的变动而引起的张力变动时，原丝筒管2随着丝的张力变动而微小转动，由此，缓和了缠绕过程中作用于强力金属线材4a的张力变动，从而能够防止强力金属线材4a断丝。
此外，在使用合成树脂制筒管作为包覆丝筒管的现有装置中，在强力金属线材4a向包覆丝筒管3卷绕时，即使非常谨慎地调整横移件9的行程，也会由于筒管3在绕丝过程中产生的变形而如图2的(b)～(d)所示地在筒管3的端部卷绕过多或过少的丝，从而产生卷绕重叠3a或卷绕溃散3b。如果产生了这样的卷绕重叠3a或卷绕溃散3b，则当在进行包芯时将强力金属线材4a从包覆丝筒管3上解舒下来时，在筒管的两端部，解除阻力发生变动从而会产生断丝现象。在第七发明中，通过使用不会变形的金属筒管作为包覆丝筒管，并将包覆丝正确地卷绕在该筒管上，防止了在进行该包芯时的断丝现象。
即，下述第七发明通过将以往不可能实现的使用包芯机将强力金属线材卷绕到芯丝上的作业变为可能，从而能够使用高伸缩丝作为芯丝10，并使用强力金属线材4a或者强力金属线材与合成纤维的合丝4c作为包覆丝4，通过包芯机制造出兼具大的伸缩性和耐切伤性的含有金属线材的伸缩丝。
第一发明所述的含有金属线材的伸缩丝的特征在于，在由高伸缩丝构成的芯丝10上卷绕含有强力金属线材的丝4a、4c，从而在上述芯丝的周围形成了耐切伤性包覆层。
第二发明所述的含有金属线材的伸缩丝的特征在于，在具有上述手段的含有金属线材的伸缩丝中，利用包芯机1在上述芯丝上卷绕上述含有强力金属线材的丝。
第三发明所述的含有金属线材的伸缩丝的特征在于，在具有上述手段的含有金属线材的伸缩丝中，在上述芯丝上卷绕强力金属单线或捻合线4a而得到的层、并卷绕由强力金属单线或捻合线与高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维构成的合丝4b、4c而得到的层，从而形成有两层耐切伤性包覆层。
此外，第四发明所述的含有金属线材的伸缩丝的特征在于，在具有上述手段的含有金属线材的伸缩丝中，上述芯丝是聚氨酯单丝或聚氨酯多丝，强力金属线材是不锈钢单线或不锈钢捻合线4a。
第五发明所述的面料是由具有上述手段的含有金属线材的伸缩丝纺织而成的纺织面料或编织而成的编织面料。
此外，第六发明所述的纤维制品的特征在于，上述纤维制品包含具有上述手段的面料。
第七发明所述的含有金属线材的伸缩丝的特征在于，上述第二发明中记载的含有强力金属线材的丝中的强力金属线材从原丝筒管2被缠绕到金属制的包覆丝筒管3上，并从该金属制筒管上被解除而卷绕到了上述芯丝10上，上述原丝筒管由滚动轴承8轴支承，上述金属制筒管装在包芯机1上。
此外，第八发明所述的纤维制品的特征在于，上述纤维制品包含由第七发明所述的含有金属线材的伸缩丝纺织而成的纺织面料或编织而成的编织面料。
含有强力金属线材的丝是仅由不锈钢线材或其它强力金属线材构成的丝、或者由强力金属线材与其它的天然纤维或合成纤维构成的合丝。作为其它的天然纤维或合成纤维，特别优选高强度聚乙烯纤维和芳纶纤维。含有高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维的丝是仅由高强度聚乙烯纤维构成的丝、仅由芳纶纤维构成的丝、由高强度聚乙烯纤维和芳纶纤维构成的合丝、由高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维与不锈钢线材构成的合丝、或者由高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维与其它的天然纤维或合成纤维构成的合丝。
作为包覆丝，可以使用强力金属线材、例如不锈钢线材(不锈钢单线或捻合线)，也可以使用由强力金属线材与以聚酰胺、聚乙烯及芳纶纤维为首的天然纤维或合成纤维合并而成的丝。
通过将强力金属线材4a或由强力金属线材与高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维构成的合丝4c在芯丝10的周围卷绕成双层(进行双股包覆)，能够获得比单股包覆而成的结构更大的耐切伤性、耐摩擦性及强度。并且，通过使用合成纤维或由强力金属线材与合成纤维构成的合丝作为第二层(外层)的包覆丝，能够改善染色性和作为纺织物或编织物时的手感和肌肤触感。此外，通过使用高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维作为捻合的合成纤维，能够获得比使用其它合成纤维的情况更大的耐切伤性和强度。
本发明的含有金属线材的伸缩丝能够使用于要求具有耐切伤性和耐摩擦性的所有的纤维制品的布料，特别适合用作制造对于手指部分要求具有大的柔软性的作业用手套的丝。
发明效果
通过本发明，能够获得耐切伤丝，该耐切伤丝具有以往的具有耐切伤性的含有不锈钢线材的丝始终无法实现的大的伸缩性。因此，通过使用本发明的丝作为布料用丝，能够获得非常柔软且弯曲阻力小的具有耐切伤性的布料。因此，本发明的丝最适合作为用于制造具有防灾性和安全性的衣物及其它纤维制品(例如在金属加工现场、食品加工现场、建设施工现场等处穿戴的手套、袜子、内衣、背心、护膝和护肘等)的丝。
附图说明
图1是示意性地表示利用络丝机进行的强力金属线材的缠绕的图。
图2是对包覆丝筒管的缠绕状态进行说明的图。
图3是示意性地表示利用包芯机进行的强力金属线材的单股包覆(single cover)的图。
图4是示意性地表示利用包芯机进行的强力金属线材和合成纤维的双股包覆(double cover)的示例的图。
图5是示意性地表示利用包芯机进行的强力金属线材和合成纤维的双股包覆的另一示例的图。
图6是示意性地表示利用包芯机进行的强力金属线材和含有强力金属线材的合丝的双股包覆的示例的图。
具体实施方式
在使用聚氨酯丝作为本发明的含有金属线材的伸缩丝的芯丝时，优选为10～350旦尼尔的丝，作为用于编织手套的丝，特别优选为44～157分特的丝。在使用含有不锈钢线材的丝作为本发明的含有金属线材的伸缩丝的包覆丝时，不锈钢单线的线径优选为1.2～50μ，在制造用于编织作业用手套的丝的情况下，不锈钢单线的线径优选为20～40μ。作为包覆丝，可以使用不锈钢线材、或者不锈钢线材与高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维的合丝。
作为高强度聚乙烯纤维，可以列举出例如东洋纺织公司制造的ダィニ一マ(日本的注册商标)55～1760分特。在与线径为28μ的不锈钢单线进行捻丝时，高强度聚乙烯纤维的优选粗细为440分特左右。
如图1所示，使用络丝机将用作包覆丝的强力金属线材4a从原丝筒管2缠绕到包覆丝筒管3上，上述原丝筒管2由制造商提供。此时，原丝筒管2被滚动轴承8、8轴支承并设置在络丝机上，从原丝筒管2上沿轴向对原丝(强力金属线材)4a进行解除。被解除了的强力金属线材4a沿切线方向卷绕到旋转的金属制的包覆丝筒管3上。在该卷绕时，将在包覆丝筒管3的宽度方向上引导丝的横移件9的行程S及其折返位置准确地对准包覆丝筒管3的筒管宽度W及其凸缘13的内侧位置，如图2的(a)所示均匀地进行卷绕，以防止如图2的(b)、(c)、(d)所示那样在与筒管的凸缘13邻接的部分产生丝的重叠3a或溃散3b。在将由多条强力金属线材捻合而成的捻合丝、或由强力金属线材与合成纤维捻合而成的捻合丝使用于包覆丝时，将使用捻丝机捻合而成的丝卷绕在包覆丝筒管3上。
此处，图2的(a)是在横移正常的情况下产生的现象，图2的(b)是在横移宽度S比筒管宽度W宽的情况下产生的现象，图2的(c)是在横移宽度S比筒管宽度W窄的情况下产生的现象，图2的(d)是在横移件9与包覆丝筒管3的位置错位的情况下产生的现象，当包覆丝筒管3在绕丝过程中产生了变形的情况下也会产生如上所述的现象。如果产生了丝的重叠3a或溃散3b，则当在进行包芯时将包覆丝从该部分解除时，在包覆丝上会产生大的张力变动。不具有伸缩性的强力金属线材由于该张力变动而容易断裂。
通常，如图3～图6所示，包芯机1将沿切线方向从芯丝筒管11上抽出的芯丝10卷绕到合丝筒管12上，其中，上述芯丝筒管11以旋转自如的方式轴安装在机器下部，上述合丝筒管12轴安装在机器上部、并被未图示的驱动马达驱动而旋转。芯丝10穿过被未图示的驱动马达驱动而旋转的中空轴15的轴心，在该中空轴15上装有包覆丝筒管3。在合丝筒管12的正前方，设置有被未图示的驱动马达驱动而旋转的抽出辊17，芯丝10以该抽出辊17的圆周速度而被从芯丝筒管11上抽出。抽出辊17的圆周速度比合丝筒管12的卷丝速度稍慢(例如为卷丝速度的97％的圆周速度)。
卷绕有强力金属线材4a的包覆丝筒管3装在包芯机的中空轴15上，通过在抽出芯丝10的同时使中空轴15旋转，由此，包覆丝4在通过与旋转相伴的离心力而膨松的同时从包覆丝筒管3上被解除下来，并卷绕在芯丝10上。卷绕的包覆丝的密度(圈数)由抽出辊17的旋转速度与中空轴15的旋转速度之比来确定，卷绕方向(是Z方向还是S方向)由中空轴15的旋转方向来确定。
图3表示单股包覆的情况的例子，图4至图6表示双股包覆的情况的例子。在图3的单股包覆的例子中，使用了40旦尼尔的聚氨酯纤维作为芯丝10，并在伸长为原来的2倍的状态下进行抽出。包覆丝4a是线径为28μ的不锈钢单线。圈数例如为Z270T/M(每1米的芯丝被向Z方向卷绕270圈)。
在图4的双股包覆中，使用了线径为28μ的不锈钢单线4a作为第一层(底层)的包覆丝，并且使用了由两条75旦尼尔的高强度聚乙烯纤维捻成的高强度聚乙烯纤维4b作为第二层(表层)的包覆丝。第一层的圈数为Z270T/M，第二层的圈数为S270T/M，中空轴15、15的转速为3000rpm。芯丝10的材质和抽出速度与图3的情况相同。
在图5的双股包覆中，与图4相反，使用了由两条75旦尼尔的高强度聚乙烯纤维捻成的高强度聚乙烯纤维4b作为第一层的包覆丝，并且使用了线径为28μ的不锈钢单线4a作为第二层的包覆丝。第一层的圈数为S270T/M，第二层的圈数为Z270T/M，其它的包覆条件与图4相同。
在图6的双股包覆中，使用了线径为28μ的不锈钢单线4a作为第一层的包覆丝，并且使用了由75旦尼尔的高强度聚乙烯纤维和线径为28μ的不锈钢单线构成的合丝4c作为第二层的包覆丝。其它的包覆条件与图4相同。
利用与以聚氨酯丝为芯丝的一般包芯丝相同的方法，对如上所述地得到的含有金属线材的伸缩丝进行纺织而做成纺织布，或者进行编织而做成手套及其它衣物。得到的面料相对于所有方向都具有大的伸缩性和柔软性。此外，由于丝被强力金属线材包覆，所以对于利用刀具等的切断和划破、以及摩擦等显示出很大的耐受性。因此，通过利用本发明的含有金属线材的伸缩丝进行纺织或编织来进行制造，能够提供这样的作业用手套及其它衣物，所述作业用手套及其它衣物具有以防止被刀具切伤的耐切伤性为首的、防止擦伤和划伤的防灾性和安全性，并且具有能够灵活地应对手指和身体的动作的柔软性和伸缩性。
标号说明
1：包芯机；2：原丝筒管；3：包覆丝筒管；4：包覆丝；4a：不锈钢单线；4b：高强度聚乙烯纤维；4c：合丝；8：滚动轴承；10：芯丝。

Claims (8)

1.一种含有金属线材的伸缩丝，其特征在于，
在由高伸缩丝构成的芯丝(10)上卷绕有含有强力金属线材的丝(4a、4c)，从而在上述芯丝的周围形成了具有耐切伤性的包覆层。
2.根据权利要求1所述的含有金属线材的伸缩丝，其中，
利用包芯机(1)在上述芯丝上卷绕上述含有强力金属线材的丝。
3.根据权利要求1或2所述的含有金属线材的伸缩丝，其中，
在上述芯丝上形成有两层耐切伤性包覆层，上述两层耐切伤性包覆层是：卷绕强力金属的单线或捻合线(4a)而得到的层、以及卷绕由强力金属的单线或捻合线与高强度聚乙烯纤维或芳纶纤维构成的合丝(4b、4c)而得到的层。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的含有金属线材的伸缩丝，其中，
上述芯丝是聚氨酯单丝或聚氨酯多丝，强力金属线材是不锈钢单线或不锈钢捻合线(4a)。
5.一种面料，其由权利要求1至3中的任一项所述的含有金属线材的伸缩丝纺织或编织而成。
6.一种纤维制品，其包含权利要求5所述的面料。
7.根据权利要求2所述的含有金属线材的伸缩丝，其特征在于，
含有强力金属线材的丝中的强力金属线材从原丝筒管(2)被缠绕到金属制的包覆丝筒管(3)上，并从该金属制筒管上被解除而卷绕到了上述芯丝(10)上，上述原丝筒管由滚动轴承(8)轴支承，上述金属制筒管装在包芯机(1)上。
8.一种纤维制品，其包含由权利要求7所述的含有金属线材的伸缩丝纺织或编织而成的面料。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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