CN104562356B - 用于制造耐热细纱的方法和通过该方法制造的耐热细纱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于制造耐热细纱的方法和通过该方法制造的耐热细纱。与已知技术相比，本发明的用于制造耐热细纱的方法甚至通过低温热处理来制造具有改善的弹性的耐热细纱。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造细纱的技术，更具体地，涉及一种用于制造具有改善的弹性的耐热细纱的技术，以及一种用于制造具有改善的弹性的耐热织物的技术。
背景技术
诸如尼龙或聚酯纤维的典型的热塑性合成纤维在约250℃时被熔化。然而，诸如芳族聚酰胺纤维、全芳香族聚酯纤维和聚对苯撑苯并双恶唑纤维的高耐热性能纤维的分解温度高至约500℃。
高耐热性能纤维具有优良的耐热和阻燃性，因此在暴露于火焰和高温度的高风险下的消防服装、赛车手的套装、钢铁工人的衣服、和焊工的衣服中被广泛使用。此外，高耐热性能纤维可能具有耐热性和高韧性，因此在运动员的制服、工作服、绳索、轮胎帘线、以及其他需要高撕裂韧性和耐热性的场合被频繁地使用。
然而，由典型的高耐热性能纤维制成的纱具有较小弹性，并且基于这些纤维制成的织物也具有较小弹性。因此，当穿戴上由基于耐热纤维的织物制成的衣服时，穿戴的感觉是不令人满意的，并且在锻炼或工作时所需的活动性方面存在限制。
因此，已经进行了各种研究以向使用耐热纤维的纱或织物提供弹性，并且发布了最终产品。然而，大部分当前研究结果和发布的产品由于在高温下的热处理而伴随着耐热纤维的功能方面的下降。而且，存在许多情况，提供给使用耐热纤维的纱或织物的弹性是微弱的。
发明内容
已经完成了本发明以试图提供用于制造具有改善的弹性的细纱的技术。
已经完成了本发明以试图提供用于通过低温热处理来制造具有改善的弹性的细纱的技术，其中，耐热纤维的固有性能不恶化。
本发明的实施例并不限制于上文提及的那些，并且本发明的其它未提及的实施例将通过下列描述被本发明的所属的本领域的技术人员显然地理解。
本发明的示例性实施例提供用于制造耐热细纱的方法，该方法包括：以在预定范围内的捻数沿第一方向对耐热纤维进行加捻的单纱制造过程；以在预定范围内的第一温度对根据单纱制造过程制造的单纱施加热量的第一热定形过程；将经历了第一热定形过程的至少两根单纱合并并且以在预定范围内的第一捻数沿第一方向对单纱进行加捻的股纱制造过程；以在预定范围内的第二温度对根据股纱制造过程制造的股纱施加热量的第二热定形过程；以在预定范围内的第二捻数沿与第一方向相反的第二方向对经历了第二热定形过程的股纱进行加捻的反向加捻过程；和以在预定范围内的第三温度对经历了反向加捻过程的股纱施加热量的第三热定形过程。
该方法可以进一步包括以在预定范围内的第三捻数沿第一方向对经历了第三热定形过程的股纱进行加捻的再加捻过程。
第二捻数可以大于第一捻数和第三捻数的总和。此外，第二温度可以高于第一温度和第三温度。
耐热纤维可以是芳族聚酰胺纤维。另外，耐热纤维可以是包括第一耐热纤维和第二耐热纤维的混合纤维。另外，耐热纤维可以是包括耐热纤维和非耐热纤维的混合纤维。
第一温度、第二温度和第三温度各自可以为50℃至100℃的温度。在这种情况下，第一温度可以高于第三温度。
在再加捻过程之后可以不执行热定形过程。
本发明的另一个示例性实施例提供用于制造具有改善的弹性的耐热细纱的方法，该方法包括：以在预定范围内的捻数沿第一方向对耐热纤维进行加捻的单纱制造过程；将根据单纱制造过程制造的至少两根单纱合并并且以在预定范围内的第一捻数沿第一方向对单纱进行加捻的股纱制造过程；以在预定范围内的第一温度对根据股纱制造过程制造的股纱施加热量的第一热定形过程；以在预定范围内的第二捻数沿与第一方向相反的第二方向对经历了第一热定形过程的股纱进行加捻的反向加捻过程；和以预定范围内的第三捻数沿第一方向对经历了反向加捻过程的股纱加捻的再加捻过程。在这种情况下，第二捻数可以大于第一捻数和第三捻数的总和。
该方法还可以包括在预定范围内的第二温度下对根据单纱制造过程制造的单纱施加热量的第二热定形过程。在这种情况下，第一温度可以高于第二温度。此外，第一温度和第二温度可以为50℃至100℃的温度。
该方法还可以包括以在预定范围内的第三温度对经历了反向加捻过程的股纱施加热量的第三热定形过程。在这种情况下，第一温度可以高于第三温度。此外，第一温度和第三温度可以为50℃至100℃的温度。
该方法可以进一步包括：以在预定范围内的第二温度对根据单纱制造过程制造的单纱施加热量的第二热定形过程；和以在预定范围内的第三温度对经历了反向加捻过程的股纱施加热量的第三热定形过程。第一温度可以高于第二温度和第三温度，并且第二温度可以高于第三温度。此外，第一温度、第二温度和第三温度各自可以为50℃至100℃的温度。
耐热纤维可以是包括第一耐热纤维和第二耐热纤维的混合纤维。另外，耐热纤维可以是包括耐热纤维和非耐热纤维的混合纤维。
在再加捻过程之后可以不执行热定形过程。
根据本发明的具有改善的弹性的耐热细纱可以根据用于制造耐热细纱的上述方法来制造。
根据本发明的具有改善的弹性的耐热织物可以使用根据用于制造耐热细纱的上述方法制造的耐热细纱来制造。
与已知的耐热细纱相比，根据本发明制造的耐热细纱和耐热织物能够具有改善的弹性。
此外，根据本发明制造的细纱和耐热织物能够具有改善的弹性并且为耐热纤维提供与通过低温热处理的已知的耐热细纱相比不恶化的固有性能。
此外，根据本发明，即使使用了已知的制造设备，也能够制造具有改善的弹性并且为耐热纤维充分地提供固有性能的耐热细纱和耐热织物。
如上所述，本发明能够解决当前耐热细纱和织物制造技术领域中的严重问题。原因是因为虽然诸如芳族聚酰胺纤维的耐热纤维在很久以前已经研发并且商业化，但是具有耐热纤维的固有性质和弹性的耐热细纱和耐热织物尚被研发出。
附图说明
图1为示出根据本发明的用于制造耐热细纱的方法的示例的流程图。
图2(a)和(b)示出其中根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法制造单纱的示例。
图3为示出用于根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法确定单纱或股纱的适当的捻系数的方法的曲线图。
图4为示出用于根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法执行热定形过程的方法的视图。
图5示出根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法执行的股纱制造过程到再加捻过程的示例。
图6示出根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法执行的股纱制造过程S120到再加捻过程的示例。
图7为示出图1中所示的用于制造根据本发明的耐热细纱的方法的示例的流程图。
图8为示出根据本发明的用于制造耐热织物的方法的示例的流程图。
图9为示出在用于制造图8所示的耐热织物的方法中执行的冲刷过程的视图。
图10示出在用于制造图8中所示的耐热织物的方法中执行的冲刷过程的示例。
图11为示出在用于制造图8所示的耐热织物的方法中执行的煮呢过程的视图。
图12(a)和(b)示出根据用于制造根据本发明的细纱的方法制造的耐热混合纤维单纱的示例。
图13(a)和(b)示出根据本发明的用于制造细纱的方法制造的各种类型的耐热纤维股纱。
图14(a)、(b)和(c)示出提供给在根据本发明的用于制造细纱的方法中的热定形过程的类型的示例。
图15为示出根据本发明的另一个实施例的用于制造耐热细纱的方法的流程图。
图16为示出根据图15所示的用于制造耐热细纱的方法制造耐热单纱的过程的示例的视图。
图17为根据本发明制造的耐热织物的测试报告。
图18示出图17所示的测试报告的仅伸长率测试结果的放大图。
图19和图20为示出经历了图17的测试的样品1的实际伸长率的过程的视图。
图21和图22为示出经历了图17的测试的样品3的实际伸长率的过程的视图。
具体实施方式
通过例证本发明的实施例的附图和结合附图所做的详细描述，能够充分地理解本发明的操作或功能优点以及由这些实施例实现的本发明。
在下文中，结合附图最佳地理解本发明的实施例的应用。附图中相同的附图标记表示相同的元件。
图1为示出根据本发明的用于制造耐热细纱的方法的示例的流程图。
首先，使用耐热纤维制造耐热单纱S100。在本文中，耐热纤维可以是包括基于对位的聚酰胺纤维和基于间位的聚酰胺纤维的芳族聚酰胺纤维，并且可以包括全芳香聚酯纤维和聚对苯撑苯并双恶唑纤维。然而，本发明并不限于此种情况。
同时，耐热单纱制造过程意味着将耐热纤维沿第一方向以预定数值范围内的捻数加捻。在本文中，基于耐热纤维的纵向轴线，第一方向可以是顺时针方向或逆时针方向。下面将参照图2(a)-(b)和图3更详细地描述单纱制造过程。
当根据单纱制造过程制造耐热单纱时，执行第一热定形过程S110，其在预定范围内的第一温度下将热量施加到所制造的单纱。热定形意味着，施加热量以便防止纤维或织物的形状或尺寸改变。在步骤S110中，热定形是指在预定的温度下施加热量以便增加单纱的加捻状态的稳定性的过程。下面将参照图4更详细地描述热定形过程。
当完成单纱的第一热定形处理时，执行股纱制造过程S120，即，将经历了第一热定形处理的至少两根单纱合并并且将这些单纱沿第一方向以在预定范围内第一捻数加捻。在本文中，两根加捻单纱被称为2股纱，并且三根加捻单纱被称为3股纱。同时，可以看到的是，股纱的加捻方向与单纱的加捻方向相同。
在执行股纱过程之后，执行第二热定形过程，即，在预定范围内的第二温度下对已制造的股纱施加热量的第二热定形过程。可以通过与第一热定形相同或类似的方法来执行第二热定形过程。然而，第二温度可以高于第一温度。原因是，因为股纱与单纱相比具有更大的厚度和对解决加捻更高的阻力。此外，第二热定形过程时间可以比第一热定形时间更长。
在执行第二热定形过程之后，执行反向加捻过程S140，即，以在预定范围内的第二捻数沿与第一方向相反的第二方向对经历了第二热定形过程的股纱进行加捻。也就是，反向加捻过程是指对沿与作为单纱和股纱的加捻方向的第一方向相反的第二方向经历了第二热定形的股纱的加捻。
同时，反向加捻过程的捻数可以大于股纱制造过程的捻数。也就是，当执行反向加捻过程时，股纱的加捻方向可以是第二方向。
在执行反向加捻过程之后，执行第三热定形过程S150，即，在预定范围内的第三温度下对已制造的股纱施加热量。可以通过与第一热定形相同或类似的方法来执行第三热定形过程。由于加捻状态根据第二热定形过程被维持在第一方向上的性质和反向加捻状态根据对第三热定形过程的执行被维持的性质，股纱可以具有弹性。
同时，第三温度可以比第一温度和第二温度低，第一温度和第二温度对应于在单纱制造过程和股纱制造过程之后执行的热定形过程的温度。此外，第三热定形时间可以比第一热定形时间和第二热定形时间更短。
此外，所有第一至第三温度可以是50℃至100℃的温度。考虑到诸如芳族聚酰胺纤维的耐热纤维的为几乎200℃或以上的热定形温度，在用于制造根据本发明的耐热细纱的方法中执行的热定形过程可以是低温热处理过程。因此，根据用于制造根据本发明的耐热细纱的方法的耐热纤维的恶化度可以比根据已知方法的耐热纤维的恶化度低得多。
在执行第三热定形过程之后，执行再加捻过程S160，即，以在预定范围内的第三捻数沿第一方向对经历了第三热定形过程的股纱进行加捻。在本文中，反向加捻过程的第三捻数和股纱制造过程的第一捻数的总和可以小于反向加捻过程的第二捻数。也就是，作为一直到执行再加捻过程的结果，已制造耐热细纱的最终加捻方向可以是第二方向。执行再加捻以再次提供返回到在第二热定形之后的状态的性质。
在再加捻过程S160之后，可以不执行单独的热定形过程。原因是，因为根据第一和第三热定形过程，股纱的加捻性质可以是几乎稳定的。同时，根据本发明的另一个实施例，在执行再加捻过程之后，可以在非常低的温度下执行附加热定形过程。这可以执行以进一步使再加捻的股纱的加捻性质稳定。
同时，不像图1，第一至第三热定形过程可以是可选的过程。例如，根据本发明的另一个实施例，可以执行第一至第三热定形过程中仅任一个过程，或可以执行仅两个热定形过程。
此外，不像图1，在第二热定形过程之后执行的反向加捻或再加捻过程可以是可选的过程。例如，在本发明的另一实施例中，可以执行反向加捻过程和再加捻过程中的仅任一个过程，或可以不执行两个过程。
下面将参照图5和图6更详细地描述从步骤S120的股纱制造过程到步骤S160的再加捻过程的关系。
图2(a)-(b)示出其中根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法制造单纱的示例。
图2(a)示出，基于纵向轴线沿顺时针方向对耐热纤维进行加捻。该加捻为被称为s捻，并且该加捻所施加到纱被称为s捻纱。
图2(b)示出，基于纵向轴线沿逆时针方向对耐热纤维加捻。该加捻为被称为z捻，并且该加捻所施加到纱被称为z捻纱。
在根据本发明的用于制造耐热细纱的方法中，当单纱制造过程、股纱制造过程、和再加捻过程的加捻方向为s捻方向和z捻方向中的任一个时，反向加捻过程的加捻方向可以是s捻方向和z捻方向中的另一个。然而，根据用于制造耐热细纱的方法制造的耐热细纱的终捻方向通过股纱制造过程的捻数和再加捻过程的捻数的总和与反向加捻过程的捻数之间的差来确定。
图3为示出用于根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法确定单纱或股纱的适当的捻系数的方法的曲线图。
捻系数是指由纱的厚度和捻数确定的常数。参照图3的曲线图，可以看到的是，纱的韧性增加，但是随着捻系数增加，纱的延展性逐渐减小。根据用于制造根据本发明的耐热细纱方法，可以通过这样的捻系数来确定单纱或股纱的适当的捻系数：在该捻系数下，根据该捻系数的韧性曲线和延展性曲线彼此相交。当确定捻系数时，可以根据纱的厚度确定捻数。因此，在用于制造根据本发明耐热细纱的方法中，可以使用该曲线图来确定单纱或股纱的捻数。
同时，纱的展延性是指当通过恒力拉拔纱时的伸长程度，并且纱的韧性是指使纱断开的韧性程度。
图4为示出用于根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法执行热定形过程的方法的视图。
参照图4，在用于制造图2(a)-(b)所示的耐热细纱的方法中单纱的第一热定形过程可以通过如下步骤来执行：将单纱130放置到预定腔室100的搁架110上同时用单纱130缠绕线筒120，对腔室100进行密封，以及在该状态下在预定的温度下将蒸汽供应至腔室100持续预定的时间。
然而，在根据本发明的用于制造细纱的方法中，第一热定形过程不仅仅通过上述程序来执行。例如，第一热定形过程可以通过将已制造的单纱沉浸在水中在预定的温度下持续预定的时间或在预定的温度下对已制造的单纱施加红外线持续预定的时间来执行。
图5示出根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法执行的股纱制造过程S120到再加捻过程S160的示例。
在图5中所示的示例中，股纱可以通过对两个z捻单纱进行z捻来制造。表示股纱的加捻类型的zz的前一个z表示单纱的加捻方向，并且后一个z表示股纱的加捻方向。
在执行股纱的第二热定形过程之后，执行反向加捻过程。执行反向加捻导致股纱的zs类型作为加捻类型。这是因为，根据股纱过程，在反向加捻过程中1600的s方向捻数大于720的z方向捻数。执行反向加捻过程导致在s方向上980的股纱的捻数。
在执行反向加捻之后，执行第三热定形过程。对应于第三热定形过程的温度T2可以比对应于第二热定形的温度T1低。在执行第三热定形过程之后，执行再加捻过程。甚至在执行再加捻过程之后，股纱的加捻类型被维持为zs类型。这是因为在执行反向加捻过程之后的980的s方向捻数大于在再加捻过程中的680的z方向捻数。参照图5，可以看到的是，在执行再加捻过程之后，经历了反向加捻过程的股纱的s方向捻数减小。
同时，根据本发明的另一个实施例，再加捻过程的z方向捻数可以大于980。在这种情况下，股纱的终捻类型可以是zz类型。
在执行再加捻过程之后，可以不执行单独的热定形过程。这是因为股纱的加捻性质可能已经被稳定化到某种程度。
同时，在图5所示的示例中，优选的是，在100℃或以下执行第二热定形过程和第三热定形过程。如上所述，这通过低温热处理来执行以最小化耐热纤维的恶化度。
此外，第二热定形过程和第三热定形过程可以是可选的过程。例如，在本发明的另一实施例中，可以执行第二热定形过程和第三热定形过程中的仅一个热定形过程，或可以省略这两个过程。
图6示出根据图1所示的用于制造耐热细纱的方法执行的股纱制造过程S120到再加捻过程S160的示例。
在图6中所示的示例中，单纱和股纱的加捻方向与图5所示的示例的加捻方向相反，并且反向加捻过程和再加捻过程的加捻方向与图5所示的示例的加捻方向相反。除了上述内容之外，参照图5所示的示例，本领域的技术人员将容易地理解和推导图6中所示的示例。因此，仅将简短地描图5与图6之间的差别。
在图6所示的示例中，股纱的终捻类型可以是sz类型。这是因为，股纱过程的s方向捻数TN1_S与再加捻过程的s方向捻数TN3_S的总和小于在反向加捻中的z方向捻数TN2_Z。同时，与在图5中一样，股纱的终捻类型可以是ss类型。
此外，在图6所示的示例中，在执行再加捻过程之后，可以执行单独的微弱热定形过程。在本文中，微弱热定形的温度T3可以比先前执行的第二热定形的温度T1和先前执行的第三热定形的温度T2低。
图7为示出图1中所示的根据本发明的用于制造耐热细纱的方法的示例的流程图。
首先，通过使用作为耐热纤维的典型示例的芳族聚酰胺纤维来制造z捻单纱(也就是，z捻芳族聚酰胺单纱)S200。也就是，在图1所示的用于制造耐热细纱的方法中，第一方向为z方向。
接着，在50℃至100℃的第一温度T1下对所制造的单纱执行第一热定形过程S210。然而，热定形温度并不限于上述范围。这一点同样适用于如稍后将描述的第二和第三热定形过程。
通过使用z捻单纱来制造具有第一捻数TN1的z捻股纱(也就是，z捻芳族聚酰胺股纱)S220。接着，在50℃至100℃的第二温度T2下对z捻股纱执行第二热定形过程S230。
此外，执行反向加捻过程S240，即，沿s方向以第二捻数TN2对经历了第二热定形处理的z捻股纱进行加捻。也就是，在图1所示的用于制造耐热细纱的方法中，第二方向为s方向。这里，第二捻数TN2可以大于第一捻数TN1。因此，股纱成为s捻股纱(也就是，s捻芳族聚酰胺股纱)。
在50℃至100℃的第三温度T3下对通过执行反向加捻过程沿s方向加捻的股纱执行第三热定形过程S250。接着，执行再加捻过程S260，即，沿z方向再次以第三捻数TN3对沿s方向加捻的股纱进行加捻。同时，第二捻数TN2可以大于第一捻数TN1和第三捻数TN3的总和。因此，股纱的终捻类型可以是zs类型。
如上所述，在再加捻过程之后，可以不进一步执行单独的热定形过程。此外，可以进一步执行微弱热定形过程。
此外，像上述示例一样，第二温度可以高于第一温度和第三温度。此外，第二热定形时间可以比第一热定形时间和第三热定形时间长。此外，第一热定形时间可以比第三热定形时间长。
进一步，像上述示例一样，第一至第三热定形过程可以是可选的过程。例如，在根据本发明的另一个实施例的用于制造耐热细纱的方法中，可以可选地执行第一至第三热定形过程中的仅任一个过程，或可以可选地执行两个热定形过程。
在100℃或以下的温度下执行用于制造耐热细纱的方法的所有过程。也就是，与已知技术相比，在相对低的温度下执行根据本发明的用于制造细纱的方法。这是在用于制造耐热细纱的已知技术中未尝试的划时代的技术，在已知技术中，高温处理是必要的或可能在使用耐热纤维制造细纱的过程被执行。
根据本发明在低温下制造的细纱中的耐热纤维的固有耐热性或物理韧性的恶化度可理解为小于通过已知技术制造的细纱的恶化度。而且，与通过已知技术制造的耐热细纱相比，基于加捻方向控制、根据加捻方向的捻数控制、和根据加捻方向的低温热定形，根据本发明的细纱具有改善的弹性。
图8为示出根据本发明的用于制造耐热织物的方法的示例的流程图。在下文中，将参照所需的附图描述用于制造耐热织物的方法。
根据图1所示的步骤S100至S160制造耐热细纱S300。更具体地，可以根据图7所示的用于制造耐热细纱的方法来执行步骤S300的制造。
当耐热细纱被制造出时，执行冲刷过程S310。在本文中，冲刷过程可以是在第一辊和第二辊之间传递耐热织物的同时在预定范围内的第一温度下用水清洗耐热织物的过程。第一温度可以是20℃至90℃的温度。更优选地，第一温度可以是30℃至40℃的温度。
图9为示出在图8所示的用于制造耐热织物的方法中执行的冲刷过程S310的视图。
冲刷过程可以包括在逐步增加第一辊160和第二辊170之间施加的压力的同时在第一温度下以多个压力级用水清洗耐热织物190的多个清洗过程。
在这种情况下，多个清洗过程中的每一个可以包括用包括清洗组分的水清洗耐热织物持续预定的时间的第一冲刷过程和用不包括清洗组分的水清洗通过第一冲刷过程处理的耐热织物的第二清洗过程。执行第一冲刷过程持续的时间可以取决于每个压力级。这同样适用于执行第二冲刷过程持续的时间。
将描述冲刷过程的更特定示例。
图10示出在图8中所示的用于制造耐热织物的方法中执行的冲刷过程的示例。
首先，在耐热织物190经过第一压力(例如，对应于2000kg的重量的压力)所施加到的第一辊160和第二辊170的同时，在30℃下用水槽180中所容纳的包括清洗组分的水清洗耐热织物190持续30分钟。接着，在耐热织物经过2k的压力所施加到的第一辊160和第二辊170的同时，在30℃下用不包括清洗组分的水清洗耐热织物持续30分钟S311。
接着，在耐热织物190经过第二压力(例如，对应于3000kg的重量的压力)所施加到的第一辊160和第二辊170的同时，在30℃下用水槽180中所容纳的包括清洗组分的水清洗耐热织物190持续30分钟。接着，在耐热织物经过3k的压力所施加到的第一辊160和第二辊170的同时，在30℃下用不包括清洗组分的水清洗耐热织物持续40分钟S312。
接着，在耐热织物190经过第三压力(例如，对应于4000kg的重量的压力)所施加到的第一辊160和第二辊170的同时，在30℃下用水槽180中所容纳的包括清洗组分的水清洗耐热织物190持续40分钟。接着，在耐热织物经过3k的压力所施加到的第一辊160和第二辊170的同时，在40℃下用不包括清洗组分的水清洗耐热织物持续40分钟S313。通过上述过程可以完成冲刷过程的执行。
不像使用事先执行烧毛过程或热处理过程的典型的化学纤维或合成纤维制造织物的过程，在根据本发明的用于制造耐热织物的方法中，直接对已制造的织物执行冲刷过程。
转向图8，当完成冲刷过程时，执行煮呢过程S320，即，在第二温度下对经历了冲刷处理的耐热织物施加热量并且绕第三辊缠绕耐热织物。在本文中，在第二温度下热处理的耐热织物可以与在第二温度下热处理的高密度织物一起绕第三辊缠绕。同时，与耐热织物相比，高密度织物可以具有致密且平滑的表面。
耐热织物的组织可以被稳定化，弹性的感觉可以被提供给耐热织物，并且可以进一步通过煮呢过程使耐热织物的表面平滑。同时，执行煮呢过程所处的第二温度可以是20℃至90℃的温度。更优选地，第二温度可以是70℃至80℃的温度。也就是，煮呢温度可以高于冲刷温度。
图11为示出在图8所示的用于制造耐热织物的方法中执行的煮呢过程的视图。
参照图11，在预定范围内的温度下用水槽200中所容纳的水将预定的热量施加到耐热织物210和高密度棉织物220。除水以外，热量可以通过蒸汽或红外线被施加到耐热织物210和高密度棉织物220。
在施加预定的热量之后，将耐热织物210和高密度棉织物220一起绕第三辊230缠绕。可以进一步使耐热织物的表面平滑，并且当执行缠绕时，可以基于所施加的拉拔以及耐热织物与高密度棉织物的表面的接触来增加弹性。
转向图8，当完成煮呢过程时，执行在预定范围内的第三温度下对经历了煮呢处理的耐热织物进行干燥的干燥过程S330。第三温度可以是20℃至90℃的温度。然而，第三温度可以是低于第二温度的温度。
同时，与在约150℃下对诸如芳族聚酰胺织物的耐热织物进行干燥的典型过程相比，根据本发明的用于制造耐热织物的方法的干燥过程可以是低温干燥过程。此外，如上文所描述的清洗过程和煮呢过程在100℃或以下的低温下执行。因此，在根据本发明的用于制造耐热织物的方法中，因热量而产生耐热纤维的恶化与已知方法相比可非常小。
当完成干燥处理时，执行在第四温度下对经历了干燥处理的耐热织物施加热量的热定形过程S340。热定形过程是最终对耐热织物的状态定形的过程。第四温度可以是90℃至200℃的温度。也就是，第四温度可以高于第一温度至第三温度。优选地，第四温度可以是130℃至200℃的温度。也就是，在根据本发明的用于制造耐热织物的方法中，干燥过程为在100℃或以上的温度下执行的仅一个过程。
在用于制造耐热细纱的方法中，不存在在大于100℃的温度下处理的过程。在用于制造耐热织物的本方法中，除干燥过程以外，所有过程的处理温度都不超过100℃。
这是在用于制造耐热细纱的已知技术或用于制造耐热织物的已知方法中未尝试的划时代的技术，在已知技术或已知方法中，高温处理是必要的或可能在使用耐热纤维制造细纱或织物的过程中被执行。
也就是，在低温下制造的根据本发明的耐热织物中的耐热纤维的固有耐热性或物理韧性的恶化度理解为小于通过已知技术制造的耐热织物的恶化度。而且，与通过已知技术制造的耐热织物相比，基于形成织物的耐热细纱的改善的弹性，根据本发明的耐热织物具有改善的弹性。
下表1为使用通过根据本发明的制造耐热细纱的方法制造的耐热细纱制造的织物的弹性的改善程度的示例。为了参考，通过寻问韩国的FITI测试与研究机构(FITITesting&Research Institute)获得下列数据以执行测试。
[表1]
根据示例1，当基于具有68纱数的芳族聚酰胺纤维制造在z方向上具有捻数750的芳族聚酰胺单纱时，所制造的两个单纱沿z方向加捻630次以制造2股纱，并且最终制造具有670捻数的s捻股纱以基于其制造耐热织物，可以看到的是，制造织物的弹性模量为8.89％。此外，可以看到的是，除了纱数为52不同于示例1的纱数以外，根据通过相同的过程制造的示例2的耐热织物的弹性模量为9.82％。作为基于芳族聚酰胺纤维制造的耐热织物的弹性模量，该弹性模量可以被认为非常高。
而且，可以看到的是，根据示例1和2的耐热织物具有有利的蓬松性。
考虑到上述数据，本发明能够解决当前耐热细纱和织物制造技术领域中的严重问题。原因是，因为即使耐热纤维在很久以前已经由诸如美国的DuPont或韩国的KOLON的著名公司研发并且商业化，但是，具有耐热纤维的固有特性和弹性两者的耐热细纱和耐热织物尚未被研发出。
在参照图1至图11所描述的上述示例，使用由单个耐热纤维形成的单纱来制造与已知的耐热细纱相比具有改善的弹性的耐热细纱。然而，本发明的范围并不限于此。例如，上述示例可以同等地或同样地适用于使用包括耐热纤维的耐热混合纤维单纱来制造细纱。
图12(a)-(b)示出根据本发明用于制造细纱的方法制造的耐热混合纤维单纱的示例。
参照图12(a)，混合耐热纤维可以通过混合第一耐热纤维和第二耐热纤维而形成。优选的是，第一耐热纤维和第二耐热纤维的混合比例根据使用目的而适当地调节。
第一耐热纤维可以是芳族聚酰胺纤维，并且第二耐热纤维可以是除芳族聚酰胺纤维以外的耐热纤维。同时，图12(a)示出作为示例的两个类型的耐热纤维被混合的耐热纤维，但是仅为本发明的实施例。上述耐热混合纤维可以是混合了三种或更多类型的耐热纤维的耐热混合纤维。
参照图12(b)，混合耐热纤维可以通过混合第一耐热纤维和非耐热纤维而形成。优选的是，根据使用目的而适当地调节第一耐热纤维和非耐热纤维的混合比例。
在本文中，除典型地被归类为耐热纤维的纤维以外，非耐热纤维可以是阻燃性纤维或可燃性纤维。同时，图12(b)示出作为示例的混合了耐热纤维的类型和非耐热纤维的类型的耐热纤维，但是本发明的范围不限制于此。例如，在混合纤维中可以混合两种或更多类型的耐热纤维或可以混合两种或更多类型的非耐热混合纤维。
在参照图1至图11描述的上述示例中，通过将使用相同类型的耐热单纱的纱合并，来制造与已知的耐热细纱相比具有改善的弹性的耐热细纱。然而，本发明的范围并不限于此。例如，上述示例可以同等地或同样地适用于通过合并不同类型的耐热纤维单纱或合并耐热纤维单纱和非耐热纤维单纱来制造细纱。
图13(a)-(b)示出根据本发明的用于制造细纱的方法制造的各种类型的耐热纤维股纱。
参照图13(a)，可以看到的是，可以通过将第一耐热纤维单纱和第二耐热纤维单纱合并并进行加捻来制造根据本发明的用于制造细纱的方法制造的耐热纤维股纱。然而，本发明的范围并不限于此。例如，可以通过将三种或以上类型的不同的耐热纤维单纱合并并进行加捻来制造在根据本发明的用于制造细纱的方法中使用的耐热纤维股纱。
参照图13(b)，可以看到的是，可以通过将第一耐热纤维单纱和非耐热纤维单纱合并并进行加捻来制造根据本发明的用于制造细纱的方法制造的耐热纤维股纱。然而，本发明的范围并不限于此。例如，可以制造包括两种或更多种类型的耐热纤维单纱和两种或更多种类型的非耐热纤维单纱的耐热纤维股纱。
图14(a)-(c)示出提供给在根据本发明的用于制造细纱的方法中的热定形过程的类型的示例。
参照图14(a)，可以看到的是，在细纱制造过程期间，所制造的单纱或股纱在绕纱锭(cope)240缠绕的同时可以被提供给用以提供热量以便热定形的装置。
参照图14(b)，可以看到的是，在细纱制造过程期间，所制造的单纱或股纱在绕纱筒(cheese)250缠绕的同时可以被提供给用以提供热量以便热定形的装置。
参照图14(c)，可以看到的是，在细纱制造过程期间，所制造的单纱或股纱在绕线筒(bobbin)120缠绕的同时可以被提供给用以提供热量以便热定形的装置。
图15为示出根据本发明的另一个实施例的用于制造耐热细纱的方法的流程图。为了参考，用于制造耐热细纱的方法为用于通过单纱而非股纱制造具有弹性的细纱的方法。
首先，以第一捻数沿第一方向对耐热纤维单纱进行加捻S400。耐热纤维单纱可以是一种类型的耐热纤维单纱、包括两种或更多类型的耐热纤维的混合纤维、或除了耐热纤维还包括非耐热纤维的混合纤维。接着，在预定范围内的第一温度下执行单纱的第一热定形过程S410。
以第二捻数沿与第一方向相反的第二方向对经历了第一热定形处理的单纱进行加捻S420。接着，在预定范围内的第二温度下执行单纱的第二热定形过程S430。同时，优选的是，第一温度高于第二温度。这是因为，仅当返回到在第一热定形之后的状态的性质优于维持在第二热定形处理之后的状态的性质时，易于提供弹性。
接着，以第三捻数沿第一方向对经历了第二热定形处理的单纱进行加捻S440。执行加捻过程以再次提供返回到在第一热定形处理之后的状态的性质，并且加捻过程可以是改善弹性的提供的过程。同时，第二捻数可以大于第一捻数和第三捻数的总和。
接着，在预定范围内的第三温度下执行单纱的第三热定形过程S450。在本文中，第三温度可以比第一温度和第二温度低。同时，所有第一至第三温度可以是50℃至100℃的温度。
不像图15，第一至第三热定形过程可以是可选的过程。例如，根据本发明的另一个实施例，可以执行第一至第三热定形过程中仅任一个过程，或可以执行仅两个热定形过程。
此外，不像图15，在第二热定形过程之后执行的加捻过程S440可以是可选的过程。
图16为示出根据图15所示的用于制造耐热细纱的方法制造耐热单纱的过程的示例的视图。
在以500捻数沿z方向对耐热单纱进行加捻之后，在第一温度T1下执行热定形过程。接着，在以1500捻数沿s方向对耐热单纱进行加捻之后，在第二温度T2下执行第二热定形过程。接着，在以500捻数沿z方向对耐热单纱进行加捻之后，在第三温度T3下执行第三热定形过程。也就是，根据用于制造耐热细纱的方法制造的耐热单纱的终捻类型为500的s方向捻数。
图17为根据本发明制造的耐热织物的测试报告。图18示出图17所示的测试报告的仅伸长率测试结果的放大图。作为参考，测试机构为韩国服装测试与研究机构(KATRI)。
在测试中，样品1为通过将本发明应用到以40:60的比率的基于PBO耐热纤维和基于对位的耐热纤维的混合纤维而制造的耐热织物。样品2为通过使用基于PBO的耐热纤维和基于对位的耐热纤维的混合纤维制造的典型的耐热织物。在测试中，样品3为通过将本发明应用于基于间位的耐热纤维而制造的耐热织物。样品4为通过使用基于间位的耐热纤维制造的典型的耐热织物。
参照图17和图18，本发明所应用到的耐热织物的伸长率为8.5％和7.9％。作为比较目标，典型的耐热织物的伸长率为1.8％和1.7％。也就是，参照测试报告，可以看到的是，根据本发明的制造的耐热织物与典型的耐热织物相比具有显著改善的伸长率。
图19和图20为示出经历了图17的测试的样品1的实际伸长率的过程的视图。更详细地，图19示出在沿左右方向拉拔样品1之前的状态。图20示出用手拉拔样品1的两端的状态。
参照图19和图20，可以看到的是，当用户的手拉拔样品1的两端时，样品1的长度从30cm增加至32.5cm。也就是，即使用手简单地拉拔样品1，样品1也具有约8.3％的延伸率。同时，当用户将施加到样品1的力移除时，样品1的长度恢复到30cm。
图21和图22为示出经历了图17的测试的样品3的实际伸长率的过程的视图。更详细地，图21示出在沿左右方向拉拔样品3之前的状态。图22示出用手拉拔样品3的两端的状态。
参照图21和图22，可以看到的是，当用户的手拉拔样品3的两端时，样品3的长度从30cm增加至33.2cm。也就是，即使用手简单地拉拔样品3，样品3也具有10.2％的延伸率。同时，当用户将施加到样品3的力移除时，样品3的长度恢复到30cm。
虽然已经结合限制性实施例和附图描述了本发明，但是本发明并不限制于此，并且对于本领域的技术人员而言，明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修改和改变。
因此，本发明的范围由所附权利要求而非在所附权利要求书之前的说明书限定，并且由此落入权利要求的界限或这样的界限的等同范围内的所有变化和修改预期由权利要求书涵盖。
Claims (11)
1.一种用于制造具有改善的弹性的耐热细纱的方法，包括：
单纱制造过程：以在预定范围内的捻数沿第一方向对耐热纤维进行加捻；
第一热定形过程：以在预定范围内的第一温度对根据所述单纱制造过程制造的单纱施加热量；
股纱制造过程：将经历了所述第一热定形过程的至少两根单纱合并，并且以在预定范围内的第一捻数沿所述第一方向对所述单纱进行加捻；
第二热定形过程：以在预定范围内的第二温度对根据所述股纱制造过程制造的股纱施加热量；
反向加捻过程：以在预定范围内的第二捻数沿与所述第一方向相反的第二方向对经历了所述第二热定形过程的所述股纱进行加捻；
第三热定形过程：以在预定范围内的第三温度对经历了所述反向加捻过程的所述股纱施加热量；和
再加捻过程：以在预定范围内的第三捻数沿所述第一方向对经历了所述第三热定形过程的所述股纱进行加捻。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二捻数大于所述第一捻数和所述第三捻数的总和。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二温度高于所述第一温度和所述第三温度。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述耐热纤维为包括第一耐热纤维和第二耐热纤维的混合纤维。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述耐热纤维为包括耐热纤维和非耐热纤维的混合纤维。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一温度、所述第二温度和所述第三温度均为50℃至100℃的温度。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一温度高于所述第三温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一温度、所述第二温度和所述第三温度中的每一个为50℃至100℃的温度。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述再加捻过程之后，不执行另外的热定形过程。
10.一种具有改善的弹性的耐热细纱，所述耐热细纱根据权利要求1所述的用于制造耐热细纱的方法来制造。
11.一种具有改善弹性的耐热织物，所述耐热织物使用根据权利要求1所述的用于制造耐热细纱的方法所制造的耐热细纱来制造。
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