CN105332135A - 一种棉感聚酯弹性纱线及由其制得的弹性织物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉感聚酯弹性纱线及由其制得的织物。该棉感聚酯弹性纱线由芯纱和鞘纱组成，芯纱为并列型双组份聚酯长丝，鞘纱为中空率在10%～50%之间的中空聚酯长丝或为具有10%～50%碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合长丝。由其制得的织物手感柔软，具有仿棉手感，手感蓬松，保温性佳，且使用该纱线方向的弹性性能优越。

Description

一种棉感聚酯弹性纱线及由其制得的弹性织物

技术领域

本发明涉及一种棉感聚酯弹性纱线及由其制得的弹性织物，具体涉及一种具有良好卷曲回复率、高中空保持率、棉感效果的纱线及由其制得的弹性织物。

背景技术

聚酯仿棉素材的发展可以大概归纳为以下几个阶段：

第一阶段，通过纺纱工序将聚酯等短纤纺制成棉形纱线制得仿棉织物，但纱线制备工艺流程长而复杂，且成本相对较高。

第二阶段，采用超细旦纤维、分纤形多组分复合极细纤维生产仿棉织物，但由于超细纤维单丝比较细，往往带来织物强力不够、上染性能差、缺少骨感的问题；以及并且织物表面的毛羽感还是无法达到棉织物的水平。

第三阶段，将普通聚酯长丝织物进行起毛加工形成仿棉织物，但其蓬松性能往往不及棉制品高，并且起毛所产生的毛羽的稳定性较差，洗涤后棉感易减弱。

第四阶段，利用复合加工丝技术制得空气变形丝进而形成仿棉织物，但由于空气变形丝表面具有丰富的线圈，纱线之间易粘附，在上浆过程中纱线的通过性差，以及在织造工程中容易产生退解不良的问题，给生产效率带来了严重的影响。

关于弹性织物，往往采用氨纶包芯纱或包覆纱，但其生产成本高、产量低，而且其形成的织物弹性恢复性能差；再者也有采用如新高生产的PET/PTT之类的双组份弹性纱线，虽然可以获得弹性性能，但手感比较差，通常为了改善手感，常与超细纤维进行交织。

在以上基础上，中国国内对同时具有仿棉、弹性手感素材的开发也进行了尝试，如在中国专利文献CN201310648339.8中，提到芯纱使用复合弹性长丝、鞘纱使用纤维须条，通过包覆的方式形成复合纱线，并且鞘纱的须条是由两股须条加捻形成，来达到弹性和棉感的效果，但其工艺长而复杂，生产稳定性能差，而且加工成本相当昂贵。

又如，在中国专利文献CN200710134930.6中公开了一种仿毛复合纱线的加工方法，将2个POY作为原料通过空气吹捻形成网络丝，再进行假捻，最终获得芯鞘结构的仿毛复合变形丝，但这样的加工方法不适合采用双组份弹性纱线作为芯纱，纱线品质差，往往达不到捻丝等织布工程中要求。

另外，众所周知，棉纱制成的织物具有优异的保温性能，但综观以上获得的棉感复合纱线，基本上都是模拟棉纱的外观性能，对织物的保温性能从未进行考虑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好卷曲回复率、高中空保持率、高伸度差的棉感聚酯弹性纱线及由其所制成的具有弹性、保温、棉感的织物。

本发明的棉感聚酯弹性纱线为由并列型双组份聚酯长丝复丝作为芯纱、中空率在10%～50%的中空聚酯长丝或为具有10%～50%碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合长丝作为鞘纱，通过复合延伸假捻所形成。

本发明中的棉感聚酯弹性纱线具有10%以上的伸度差，卷曲回复率为30～55%，特别是具有10%～50%碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合长丝作为鞘纱使用可以得到优越的中空保持率，从而确保成品的保温性。由上述棉感聚酯弹性纱线形成的织物具有优异的弹性伸长率（10%～40%）及弹性回复率（80%～95%）、保温克罗值为0.7以上、蓬松系数为2～5cm³/g。

具体实施方式

本发明作为芯纱使用的并列型双组份聚酯长丝可以为PBT/PET、PTT/PET、或者高粘度PET/低粘度PET复合纤维。之所以芯纱采用双组份聚酯长丝，首先是考虑赋予纱线弹性性能，再者是考虑到双组份聚酯长丝经过湿热和干热处理后会产生明显优于鞘纱的卷曲性能，通过两者的卷曲收缩差形成丝长差，达到棉感的效果。

上述并列型双组份聚酯长丝中两种组份的复合比例为10/90～90/10，优选为30/70～70/30，这样可以兼顾棉感和弹性。

本发明的并列型双组份聚酯长丝的总纤度为30dtex～150dtex，单丝纤度为0.6dtex～4.5dtex。其横截面可以为圆形、花生形、跑道形等。为了获得最佳的弹性性能，优选圆形横截面。

本发明中可以将中空率为10%～50%的中空聚酯长丝作为鞘纱使用。为了能够在成品上体现出更加体现优越的保温性能，中空率优选为25%～50%；关于中空聚酯长丝的横截面形状，可以为圆形、三角形、莲藕孔状等。

本发明中还可以将碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合长丝作为鞘纱使用，其中碱易溶性聚酯成分的含量为10%～50%。为了在碱处理后可以获得更好的中空效果，中空率优选为25%～50%。聚酯复合长丝的横截面优选为C形结构，即半封闭形状，这样便于碱可溶性成分溶解后可以从半封闭口处流出形成中空部分。考虑到本发明在纱线制备过程中需要经过假捻加工，而假捻容易造成中空断面变形，降低中空度，使用碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合纤维作为鞘纱的话，就可以避免此问题，因而作为优选。

本发明鞘纱的总纤度为30dtex～300dtex，单丝纤度为0.6dtex～4.5dtex。

本发明中芯纱与鞘纱间的伸度差为10%以上，且鞘纱的断裂伸长率大于芯纱的断裂伸长率。当鞘纱的断裂伸长率大于芯纱的断裂伸长率时，在假捻过程中，使得鞘纱处于弹性纱线的外层，起到鞘纱的作用。并且棉感弹性纱线在湿热处理和干热处理后，鞘纱的收缩性要小于芯纱的收缩性，这样更加体现了纱线芯鞘性能，进而达到棉感的效果。

本发明的棉感聚酯弹性纱线的卷曲回复率为30～55%。

本发明棉感聚酯弹性纱线的生产方法，选用中空率在10%～50%的中空聚酯长丝或为具有10%～50%碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合长丝为鞘纱，并列型双组份聚酯长丝作为芯纱，通过交络喷嘴进行先交络后，同时进入热箱，经过假捻器进行假捻，卷绕，得到产品。

并列型双组份聚酯长丝的形态可以是预取向丝，也可以是全牵伸丝或假捻变形丝,从成本方面来考虑的，优选为预取向丝。

当并列型双组份聚酯长丝为预取向丝时，其需先经过2个罗拉进行热针延伸后再与鞘纱通过交络喷嘴先进行交络后，同时进入热箱、假捻以及再交络、卷取形成棉感聚酯弹性纱线。其中热针延伸时，延伸倍率为1.01～2，并需在热针上绕上一圈，热针的温度为40～100度。

上述交络方式为前交络，所谓前交络是指芯鞘纱在进入热板前通过交络喷嘴进行复合。之所以要采用前交络，是因为将作为芯纱使用的并列型双组份聚酯长丝经过延伸后具有很强的卷曲性能，而鞘纱不具有卷曲或具有相当弱的卷曲性能，如果采用通常的交络（即后交络），容易发生交络不均匀的问题和产生毛羽，影响纱线在织布工程中的通过性等，并且如果先交络的效果不理想的话，可以通过追加后交络的方法来进行弥补。

关于前交络的条件，前交络喷嘴的加工压力为0.25Mpa以上，喷嘴前后的松弛率为0.98以下。加工压力优选0.35Mpa以上，松弛率优选0.97以下，在纱线规格一定及喷嘴形号不变的情况下，优选更强的交络条件来进行复合，先交络条件越强，越容易抑制毛羽的发生。

经过多次试验，前交络、定形条件可以根据如下方法进行设定。

（1）棉感聚酯弹性纱线的纤度为30～90dtex，空气压力为0.25～0.6mpa，喷嘴前后的超喂率为0.94～0.98；热箱温度：100～250℃/80～230℃（非接触式两段热箱）。

（2）棉感聚酯弹性纱线纤度为90（不包含该端点值）～200dtex，空气压力为0.3～0.7mpa，喷嘴前后的超喂率为0.93～0.97；热箱温度：150～400℃/120～380℃（非接触式两段热箱）。

（3）棉感聚酯弹性纱线纤度为超过201dtex，空气压力为0.3～0.8mpa，喷嘴前后的超喂率为0.93～0.97；热箱温度：200～500℃/160～480℃（非接触式两段热箱）。

实际的交络条件可以根据所需的交络的实际情况进行调节，基本的调节规则是，加工压力越大、喷嘴前后的超喂率越大，交络个数越多、越均匀。

另外，纱线在热箱中的延伸倍率为1.0～1.15，在生产稳定性良好及无其他特别问题时，热箱中的延伸倍率优选1.0～1.08，因为此时所形成的棉感聚酯弹性纱线可以获得更大伸度差，进而体现更好的棉感效果，并且可以避免聚酯弹性纱线与陶瓷件的摩擦力太大，发生白粉现象。

假捻器假捻数的选择可以参考加捻张力T1/解捻张力T2的比值来进行调节，为了避免毛羽的过多发生以及避免棉感聚酯弹性纱线与陶瓷件的摩擦力太大白粉现象的发生，T1/T2的范围为0.6～1.4，优选0.6～1.0。

将上述棉感聚酯弹性纱线作为织物经纬纱中的至少一种形成织物，且该棉感聚酯弹性纱线在织物中所占的重量百分比为30%重量以上，所得织物中使用棉感聚酯弹性纱线方向的弹性伸长率为10%～40%，弹性回复率为80%～95%。

选用以上棉感聚酯弹性纱线，采用三原组织或三原变化组织进行织造制得坯布，再将坯布经过包括精炼→气流皱加工（可选）→中间定形→减量（可选）→染色→树脂→整理定形等后处理工序，制得织物，当鞘纱采用的为碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合长丝时，减量加工是必须的，碱减量率根据含有碱易溶聚酯成分的含量而定。

实施例

本发明中相关参数的测试方法如下：

(1)中空率

利用纤维横截面照片，通过下式计算而得：

中空率(%)=(中空部的横截面面积/纤维的总横截面面积)×100。

(2)伸度差

将复合纱线中芯鞘纱分别进行分离，然后分别测试芯鞘纱的断裂伸长率，断裂伸长率测试方法参考JISL1013标准，再按照如下公式计算得到：

芯鞘纱的伸度差=（鞘纱的断裂伸长率-芯纱的断裂伸长率）/芯纱的断裂伸长率*100。

(3)棉感聚酯弹性纱线卷曲回复率

a.将纱线在缕纱测长器上以0.1g/d的负荷卷取10圈,每圈的长度1m；每本纱取三个样本.然后将样本在标准状态下调湿24h；

b.调湿24h后，将样本在90℃中处理20min，再将样本在标准状态下凉干；

c.将晾干后的样本，挂在水槽中进行测试，样本的另外一端挂上初荷重和定荷重，放置2分钟后，用标尺读取样本的长（L）（单位mm），然后取下定荷重，保持挂着初荷重的状态，放置2分钟，用标尺读取样本的长度（L1）(单位mm)，用下面的公式求出卷曲回复率：

纱线卷曲回复率=（L-L1）/L*100

以上的初荷重和定荷重的计算方法如下：

初荷重为0.002g/d×D×20，

定荷重为0.1g/d×D×20。

(4)克罗值(CLO值)参考：JISL109620108.27A法。

(5)织物蓬松系数：蓬松系数(cm³/g)=厚度(mm)/克重(g/m²)。

(6)织物弹性伸长率:参考JISL1096B法。

(7)织物弹性回复率：参考JISL1096B-1法。

下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明。

实施例1

先将作为芯纱的150dtex-24f-PBT/PET预取向丝（复合比为50：50，横截面形状为圆形），经过2个罗拉进行倍率为1.68延伸后，再通过95℃热针延伸；然后与作为鞘纱的90dtex-36f-中空聚酯预取向长丝（中空率为25%、横截面形状为圆形），通过交络喷嘴(压力0.5Mpa，喷嘴松弛率0.94)进行交络后，同时进入热箱（温度320/310℃），经过假捻器进行假捻（T1/T2比0.85），卷绕，得到182dtex/60f棉感弹性纱线。

将上述制得的棉感弹性纱线作为经纬纱使用,组织采用2/2斜纹进行织造,经纬密度为93根/英寸×73根/英寸制成坯布，然后坯布经过包括精炼→中间定形→染色→树脂→整理定形，制得织物。棉感弹性纱线及织物的参数条件见表1。

实施例2

选用150dtex-24f-PBT/PET预取向丝（复合比为50：50，横截面形状为圆形）作为芯纱，选用155dtex-36f聚酯复合预取向长丝（碱易溶性共聚酯成分为50%、横截面形状为C形）作为鞘纱，将芯鞘纱同时经过2个罗拉进行倍率为1.724延伸后，再通过75℃热针延伸，然后通过交络喷嘴（压力0.5Mpa，喷嘴松弛率0.96）进行交络后，同时进入热箱(温度400/380℃)，经过假捻器进行假捻(T1/T2比为1.2)，卷绕，得到180dtex/60f棉感弹性纱线。

将上述制得的棉感弹性纱线作为经纬纱使用,组织采用3/3斜纹进行织造,经纬密度为115根/英寸×85根/英寸制成坯布，然后坯布经过包括精炼→中间定形→减量→染色→树脂→整理定形，制得织物。其中，碱减量的减量率为48%，棉感弹性纱线及织物的参数条件见表1。

实施例3

选用150dtex-24f-PBT/PET预取向丝（复合比为50：50，横截面形状为花生形）作为芯纱，选用155dtex-36f聚酯复合预取向长丝（碱易溶性共聚酯成分为50%、横截面形状为C形）作为鞘纱，将芯鞘纱同时经过2个罗拉进行倍率为1.724延伸后，再通过75℃热针延伸，然后通过交络喷嘴（压力0.5Mpa，喷嘴松弛率0.96）进行交络后，同时进入热箱(温度400/380℃)，经过假捻器进行假捻(T1/T2比为1.2)，卷绕，得到180dtex/60f棉感弹性纱线。

将上述制得的棉感弹性纱线作为经纬纱使用,组织采用3/3斜纹进行织造,经纬密度为115根/英寸×85根/英寸制成坯布，然后坯布经过包括精炼→中间定形→减量→染色→树脂→整理定形，制得织物。其中，碱减量的减量率为48%，棉感弹性纱线及织物的参数条件见表1。

实施例4

选用56dtex/32f-PTT/PET并列型全牵伸丝（PTT/PET复合比为40：60，横截面形状为花生形）作为芯纱，33dtex-36f-聚酯中空长丝（中空率为20%、横截面形状为三角形）作为鞘纱，芯鞘纱同时先进入交络喷嘴，通过交络喷嘴（压力0.25mpa，喷嘴前后松弛率0.96）进行交络后，同时进入热箱（温度220/210℃），经过假捻器进行假捻（T1/T2比为0.65），卷绕，得到90dtex/68f棉感弹性纱线。

将上述制得的棉感弹性丝作为经纱使用（经纱在织物中所占的重量百分比为60%重量）,组织采用3/1斜纹纹进行织造,经纬密度为158根/英寸×115根/英寸制成坯布，然后经精炼→染色→树脂加工→整理定形，制得织物。

棉感弹性纱线及织物的参数条件见表1。

实施例5

选用110dtex-24f-高粘度PET/低粘度PET全牵伸丝（复合比为60：40，横截面形状为花生形）作为芯纱，155dtex-36f-聚酯复合预取向长丝（碱易溶性共聚酯成分为35%、横截面形状为C形）作为鞘纱，然后芯鞘纱同时通过交络喷嘴(压力0.4Mpa，喷嘴松弛率0.98)进行交络后，同时进入热箱(温度460/440℃)，经过假捻器进行假捻(T1/T2比为0.9)，卷绕，得到265dtex/60f棉感弹性纱线。

将上述制得的棉感弹性纱线作为纬纱使用（纬纱在织物中所占的重量百分比为32%重量）,组织采用3/3斜纹进行织造,经纬密度为80根/英寸×60根/英寸制成坯布，然后精炼→中间定形→减量→染色→树脂加工→整理定形，制得织物。因为鞘纱为具有35%碱易溶性共聚酯成分的聚酯，故减量是必须的，碱减量的减量率为30%，棉感弹性纱线及织物的参数条件见表1。

实施例6

选用90dtex-24f-PBT/PET预取向丝（复合比为30：70，横截面形状为跑道形）作为芯纱，90dtex-36f-聚酯复合预取向长丝（碱易溶性共聚酯成分为15%、横截面形状为C形）作为鞘纱，将芯鞘纱同时经过2个罗拉进行延伸（延伸倍率1.95）后通过热针（温度55℃）延伸，然后通过交络喷嘴（压力0.5Mpa，喷嘴松弛率0.96）进行交络后，同时进入热箱（温度280/260℃），经过假捻器进行假捻（T1/T2比为0.76），卷绕，得到110dtex/60f棉感弹性纱线。

将上述制得的棉感弹性纱线作为经纱使用（经纱在织物中所占的重量百分比为70%重量）,组织采用2/1斜纹进行织造,经纬密度为170根/英寸×85根/英寸制成坯布，然后坯布经过包括精炼→中间定形→减量→染色→树脂→整理定形，制得织物。其中由于鞘纱为具有15%碱易溶性共聚酯成分的聚酯，故减量是必须的，碱减量的减量率为15%，棉感弹性纱线及织物的参数条件见表1。

实施例7

选用56dtex-32f-PTT/PET全牵伸丝（复合比为40：60，横截面形状为花生形）作为芯纱，33dtex-36f-聚酯中空长丝（中空率为20%，横截面形状为莲藕孔状）作为鞘纱，将芯鞘纱同时经过2个罗拉进行倍率为1.02延伸后，再通过55℃热针延伸，然后芯鞘纱同时先进入交络喷嘴，通过交络喷嘴（压力0.25mpa，喷嘴前后松弛率0.96）进行交络后，同时进入热箱（温度220/210℃），经过假捻器进行假捻（T1/T2比0.65），卷绕，得到86dtex/68f棉感弹性纱线。

将上述制得的棉感弹性丝作为经纱使用，经纱含量为60重量%,组织采用3/1斜纹纹进行织造,经纬密度为158根/英寸×115根/英寸制成坯布，然后经精炼→染色→树脂加工→整理定形，制得织物。

棉感弹性纱线及织物的参数条件见表1。

比较例1

选用150dtex-24f-PET预取向丝作为芯纱，155dtex-36f-PET预取向丝作为鞘纱，将芯鞘纱同时经过2个罗拉进行倍率为1.724延伸后，再通过75℃热针延伸，然后通过交络喷嘴（压力0.5Mpa，喷嘴松弛率0.96）进行交络后，同时进入热箱（温度400/380℃），经过假捻器进行假捻（T1/T2比为1.2），卷绕，得到180dtex/60f纱线。

将上述制得的纱线作为经纬纱使用,组织采用3/3斜纹进行织造,经纬密度为115根/英寸×85根/英寸制成坯布，然后坯布经过包括精炼→中间定形→减量→染色→树脂→整理定形，制得织物。纱线及织物的参数条件见表1。

比较例2

选用150dtex-24f-PET预取向丝作为芯纱，先经过2个罗拉进行倍率为1.68延伸后，再通过95℃热针延伸，再与90dtex-36f-PET预取向丝作为鞘纱，通过交络喷嘴（压力0.5Mpa，喷嘴松弛率0.94）进行交络后，同时进入热箱（温度320/310℃），经过假捻器进行假捻（T1/T2比为0.85），卷绕，得到182dtex/60f棉感弹性纱线。

将上述制得的纱线作为经纬纱使用,组织采用2/2斜纹进行织造,经纬密度为93根/英寸×73根/英寸制成坯布，然后坯布经过包括精炼→中间定形→染色→树脂→整理定形，制得织物。纱线及织物的参数条件见表1。

Claims (7)

1.一种棉感聚酯弹性纱线，其特征是：该棉感聚酯弹性纱线由芯纱和鞘纱组成，芯纱为并列型双组份聚酯长丝，鞘纱为中空率在10%～50%之间的中空聚酯长丝或为具有10%～50%碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合长丝。

2.根据权利要求1所述的棉感聚酯弹性纱线，其特征是：所述芯纱为PBT/PET、PTT/PET、或高粘度PET/低粘度PET复合纤维。

3.根据权利要求1所述的棉感聚酯弹性纱线，其特征是：所述鞘纱为具有10%～50%碱易溶性共聚酯成分的聚酯复合长丝，其横截面为C形结构。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的棉感聚酯弹性纱线，其特征是：所述鞘纱与所述芯纱间的伸度差为10%以上。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的棉感聚酯弹性纱线，其特征是：该聚酯弹性纱线为交络加工形成的复合纱线、其卷曲回复率为30～55%。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的棉感聚酯弹性纱线，其特征是：所述交络加工方式为前交络，交络加工压力为0.25Mpa以上，喷嘴前后的松弛率为0.98以下。

7.一种棉感聚酯弹性织物，其特征是：该织物由30重量%以上的权利要求1所述的棉感聚酯弹性纱线所形成，且该织物的克罗值为0.7以上，蓬松系数为2～5cm³/g。