CN108463585B - 耐磨损纺织套筒、改进的复丝纱线及其构造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于布线和保护细长构件免受磨损的纺织套筒及其构造方法。套筒包括柔性壁，该柔性壁具有彼此交织的多根纱线。所述多根纱线中的至少一些纱线作为具有低熔点长丝和非低熔点长丝的改进的复丝纱线提供。低熔点长丝具有第一熔化温度，而非低熔点长丝具有第二熔化温度，第二熔化温度高于第一熔化温度。低熔点长丝与非低熔点长丝粘合，以防止它们之间的相对滑动。

Description

耐磨损纺织套筒、改进的复丝纱线及其构造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年1月20日提交的美国临时申请序列号62/280,923和2017年1月18日提交的美国发明专利申请序列号15/409,150的权益，通过引用将其整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于保护细长构件的纺织套筒，更具体地涉及耐磨的柔性纺织套筒及其构造方法。

背景技术

已知将细长构件包裹在保护套筒中以对包含在其中的细长构件提供保护以防磨损和污染。不幸的是，虽然已知的套筒可以有效地提供这种保护，以使细长构件免受磨损和污染，但是它们通常具有相对高的织物密度，这是由于需要增加纱线材料的量以提供期望的防磨损和污染保护，从而增加了套筒的成本、体积、硬度和重量。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种耐磨的柔性纺织套筒，用于布线和保护容纳在其中的细长构件免于受到磨损。套筒具有沿相对端之间的纵向轴线纵向延伸的壁，其中壁构造成限定空腔，细长构件容纳在空腔中并受到保护。该壁至少部分地由改进的复丝纱线构成，其增强了套筒壁的耐磨性，同时还允许壁的织物密度保持相对低，考虑到所提供的耐磨性程度，从而降低了套筒的成本、重量和外壳，同时还提高了套筒的柔性。改进的复丝纱线包括许多纤维和/或长丝，以下为方便起见将其称为长丝(可根据长度区分，长丝比纤维长得多，并且与短得多的纤维相比，可以作为连续的不间断的构件延伸纱线的整个长度)，其中至少一些长丝是作为“低熔点”长丝提供的，并且至少一些长丝是作为“标准”、“非低熔点”长丝提供的。通过“低熔点”，本领域技术人员将认识到，如果标准长丝能够完全熔化，则与标准熔化温度纤维相比，低熔点纤维至少部分地在更低的温度下熔化。这样，在套筒的生产过程中，在形成织物，即套筒的交错壁时，壁经受预定的热处理工序，因此至少部分地使低熔点长丝熔化，同时标准熔化温度长丝保持完全或基本上未熔化。至少部分熔化的低熔点长丝充当胶水以将复丝纱线的所有长丝(包括标准非低熔点温度长丝)彼此粘结。因此，防止或抑制各个长丝相对于彼此以滑动关系移动，这又减少了复丝纱线的各根长丝之间的磨损，从而改善了套筒壁对于因磨耗而磨损的抗性。然而，尽管熔化的长丝彼此粘合，但长丝和由此形成的壁保持高度柔性，从而允许所得到的套筒绕弯曲的路径和拐角布线。这样，在使用时套筒壁基本上保持不磨损，最佳地保护包含在其中的细长构件免受外部磨损和污染源的影响。

根据本发明的另一方面，纺织套筒可以构造成梭织、针织或编织套筒。

根据本发明的另一方面，纺织套筒可以构造成具有周向封闭的管状和无缝壁。

根据本发明的另一方面，纺织套筒可以构造成具有周向开口的壁，具有在相对端部之间纵向延伸的相对边缘，其中相对边缘构造成彼此重叠。

根据本发明的另一方面，相对边缘可以通过热定形的、周向延伸的纱线彼此偏置成重叠的关系。

根据本发明的另一方面，改进的复丝纱线包含约1％-90％的低熔点长丝含量。

根据本发明的另一方面，改进的复丝纱线可以具有约150-20000的旦尼尔，作为单纱或多纱。

根据本发明的另一方面，改进的复丝纱线可以包括至少一根或多根可热定形的长丝。

根据本发明的另一方面，改进的复丝纱线可以包括多根低熔点长丝和多根标准熔化长丝，其中各根长丝可以彼此精梳以基本上彼此平行地延伸。

根据本发明的另一方面，改进的复丝纱线可以包括彼此加捻的至少一根低熔点长丝和至少一根标准熔化长丝。

根据本发明的另一方面，改进的复丝纱线可以包括彼此编织的多根低熔点长丝和多根标准熔化长丝。

根据本发明的另一方面，改进的复丝纱线可以包括彼此空气纹理化的多根低熔点长丝和多根标准熔化长丝。

根据本发明的另一方面，改进的复丝纱线可以包括彼此加捻和纹理化的多根低熔点长丝和多根标准熔化长丝。

根据本发明的另一方面，提供了一种构造耐磨纺织套筒的方法，该套筒用于布线和保护容纳在其中的细长构件免于磨损和污染。该方法包括形成纺织壁，该纺织壁沿着纵向轴线在相对端部之间至少部分地由根据本发明的一个方面形成的改进的复丝纱线延伸。提供改进的复丝纱线，该改进的复丝纱线包括多根长丝，其中至少一些长丝作为“低熔点”长丝提供，并且至少一些长丝作为“标准”熔化温度长丝提供，如果它们完全熔化的话。然后，在形成套筒的纺织壁时，该方法包括热处理套筒并使低熔点长丝至少部分地熔化，同时避免或基本上避免熔化标准熔化温度长丝，从而使改进的复丝纱线中的所有长丝经由至少部分熔化的低熔点长丝彼此粘合。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法包括梭织、针织或编织套筒的壁。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括将壁形成为周向连续的、封闭的、管状的和无缝的壁。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括将壁形成为周向开口的壁，具有在相对端部之间纵向延伸的相对边缘，其中相对边缘构造成彼此重叠。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括在用于熔化低熔点长丝的热处理工序中，通过热定形周向延伸的纱线将相对边缘偏置成彼此重叠的关系。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括热定形改进的复丝纱线中包含的至少一根或多根可热定形纱线。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括提供具有范围在约150-20000旦尼尔之间的改进的复丝纱线，作为单纱或多纱。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括提供改进的复丝纱线，该复丝纱线包括多根低熔点长丝和多根标准熔化长丝，其中各根长丝可以彼此精梳以基本上彼此平行地延伸。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括提供改进的复丝纱线，该复丝纱线包括彼此加捻的至少一根低熔点长丝和至少一根标准熔化长丝。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括提供改进的复丝纱线，该复丝纱线包括彼此编织的多根低熔点长丝和多根标准熔化长丝。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括提供改进的复丝纱线，该复丝纱线包括彼此空气纹理化的并且混合的多根低熔点长丝和多根标准熔化长丝。

根据本发明的另一方面，构造套筒的方法可以包括提供改进的复丝纱线，该复丝纱线包括彼此加捻和空气纹理化的多根低熔点长丝和多根标准熔化长丝。

根据本发明的另一方面，提供了一种构造改进的复丝纱线的方法。该方法包括用多根长丝形成复丝纱线，其中至少一些长丝作为“低熔点”长丝提供，并且至少一些长丝作为“标准”熔化温度长丝提供，如果完全可熔化的话。提供低熔点长丝以至少部分地在第一温度下熔化，并且提供的标准熔化温度长丝具有第二熔化温度，如果有的话，其中第一温度低于第二温度。

根据本发明的另一方面，构造改进的复丝纱线的方法包括使低熔点长丝含量为约1-90wt％。

根据本发明的另一方面，构造改进的复丝纱线的方法包括形成具有范围在约150-20000旦尼尔之间的改进的复丝，作为单纱或多纱。

根据本发明的另一方面，构造改进的复丝纱线的方法包括将包含完全是或基本上是标准熔化温度长丝的业已存在的复丝与包含完全是或基本上是低熔点温度长丝的预业已存在的复丝组合起来。

根据本发明的另一方面，将业已存在的标准熔化温度长丝复丝与业已存在的低熔点温度长丝复丝的方法可以包括混合、加捻、纹理化、供应、布线或类似工艺。

根据本发明的另一方面，构造改进的复丝纱线的方法可包括将至少一种可热定形的长丝与低熔点长丝和标准熔化长丝精梳。

附图说明

鉴于以下对目前优选实施例和最佳模式、所附权利要求和附图的详细描述，这些和其他方面、特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，其中：

图1A-1C是根据本发明的各个方面构造的纺织套筒的示意性透视图，示出了在其中承载和保护细长构件；

图2A-2C是根据本发明另外的方面构造的纺织套筒的示意性透视图，示出了在其中承载和保护细长构件；以及

图3A-3F是改进的复丝纱线的局部放大示意图，该复丝纱线至少部分地用于构造图1A-1C和2A-2C的套筒。

具体实施方式

更详细地参考附图，图1A-1C示出了根据本发明的各个方面构造的纺织套筒的示意图，在下文中称为套筒10。套筒10示出为具有可缠绕的细长壁12，用于布线和保护细长构件14，例如电线、线束或管，例如，免于受到磨损和污染物、碎屑等的进入。细长壁12具有相对边缘16、18，它们沿着相对端部15、17之间的纵向中心轴线20纵向延伸，其中边缘16、18构造成以“香烟包裹”的方式彼此重叠地缠绕，以将细长构件14完全封闭在套筒10的中心空腔22内。空腔22沿着中心轴线20的整个长度易于触及，使得细长构件14可以容易地径向地设置在空腔22中，并且逆向地，例如在使用期间从空腔22中移除。如果需要，相对边缘16、18可以通过热定形的、周向延伸的纱线彼此偏置成重叠关系。为了保护细长构件14免受磨损和污染，并且为了增强壁12抵抗磨损的能力，壁12通过梭织(图1A)、编织(图1B)或针织(图1C)工艺之一至少部分地由改进的复丝纱线24构成(图3A-3F示出了各种形式，但是应该理解，外观可以根据用于形成纱线24的机理而不同，例如，混合、加捻、纹理化、供应、布线或类似工艺)。

根据应用需要，壁12可以构造成具有任何合适的尺寸，包括长度、宽度和直径。如果壁12热定形并且进入自包裹的管状构造，通常没有任何外部施加的力，边缘16、18优选地至少略微彼此重叠完全包围空腔22，并因此为包含在空腔22中的细长构件14提供增强的保护。纵向边缘16、18在外部施加的力下可以容易地彼此远离地延伸，该力足以克服由热定形纱线(例如聚合物材料单丝的可热定形单丝30，例如聚苯硫醚(PPS)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))施加的偏压，以至少部分地打开和暴露空腔22。因此，细长构件14可以在组装期间容易地设置在空腔22中，或者在使用期间从空腔22移除。在释放外部施加的力时，边缘16、18在由热定形填充单丝纱线30施加的偏压下自动返回到它们重叠的自动包裹位置。

改进的复丝纱线24包括多根长丝，其中至少一些长丝设置为“低熔点”长丝26，并且至少一些长丝设置为“标准”熔化温度长丝28。通过“低熔点”，本领域技术人员将认识到，与标准熔化温度长丝28(作为示例而非限制，例如在约260-280℃之间熔化，如果有的话)相比，低熔点长丝26至少部分在低温下熔化，作为示例而非限制，例如在约100-200℃之间。这样，在形成套筒10的纺织壁12时，套筒10可在足以至少部分地熔化低熔点长丝26的温度下进行热处理，但又足够低以避免熔化标准长丝28，因此，至少部分熔化的低熔点长丝26充当胶水，以将改进的复丝24的所有长丝(包括标准熔化温度长丝28)彼此粘合。因此，防止或阻止单根长丝26、28相对于彼此移动，这又减少了改进的复丝24的各根长丝26、28之间的摩擦和磨损，因此，改善了套筒壁12对磨损的抵抗力，并防止各根长丝26、28被外部磨损源分离和穿透或破坏。此外，由于标准长丝28保持未熔化，它们保持其完整的韧性和功能性，从而进一步增强了壁12的保护性屏蔽覆盖和耐磨性，同时最小化提供所需保护所需的纱线材料的量，从而最小化套筒10的体积、重量和外壳。低熔点长丝26和标准长丝28的一些非限制性实例分别包括：低熔点/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；聚丙烯(PP)/PET；低熔点/

PP/

PET/

低熔点/玻璃纤维；PP/玻璃纤维；聚乙烯(PE)/玻璃纤维，作为示例而非限制。低熔点材料可以是任何所需的低熔点聚合物材料，包括均聚物，如聚丙烯、聚乙烯等，或共聚物，如共聚酯、共聚酰胺，以复丝纱线或含单组分或含双组分的复丝纱线的形式。一些另外的标准长丝28可包括热固性纤维、矿物纤维或金属纱线以及丙烯酸纤维，棉纤维、人造丝纤维和所有上述纤维材料的阻燃(FR)形式，作为示例而非限制。应该认识到，如果需要，热处理工艺可以用于热定形单丝30的可热定形的、周向延伸的纱线，从而在单个热处理、热定形工序中执行多种功能。

在一个示例性套筒实施例中，改进的复丝纱线24作为经纱提供在图1的可缠绕套筒10中，其旦尼尔数约为1250。改进的复丝纱线24由具有约150旦尼尔的低熔点复丝长丝26与具有约1100旦尼尔的标准复丝长丝28组合而成，因此，在组合两种复丝纱线26、28的情况下，所得到的改进的复丝纱线24具有两种不同复丝纱线26、28的不同材料的基本相同、均匀的横截面含量。套筒10进一步构造成具有约20-30端/英寸之间的经纱密度，作为示例而非限制，而纬纱由约0.22mm直径PET的单丝30制成，密度为约15-25纬纱/英寸之间。然后，在形成壁12时，包裹壁12以使相对边缘16、18彼此重叠并在单次加热工序中在合适的温度下进行热处理，以热定形纬线单丝30，从而将壁12保持在其包裹构型中，并且还熔化改进的复丝24内的低熔点纤维26，从而通过熔化的材料将改进的复丝纱线24的所有长丝26、28粘合在一起。用于形成壁的编织物可以是任何所需的编织图案，例如平纹编织图案；然而，本文考虑了其他编织图案，例如斜纹、篮子、缎子或棉缎。

在图2A-2C中，示出了根据本发明的另外方面构造的纺织套筒10'，其中与上面关于套筒10使用的相同的附图标记(由角分号(')区分)用于识别相同的特征。套筒10'类似于套筒10；然而，套筒10'的壁12'不是具有开放的壁，而是周向连续且无缝的，有时称为“封闭”壁，其限定在相对端部15'、17'之间延伸的中心空腔22'。套筒10'可以使用相同类型的结构来构造，即如上面针对套筒10所讨论的梭织(图2A)、编织(图2B)、针织(图2C)，并且包括如上所述的改进的复丝24和任选的其他纱线，例如，根据需要，任何材料类型的标准熔化温度复丝和/或单丝。应该认识到，根据本发明构造的任何套筒可完全由改进的复丝纱线24或改进的复丝纱线24和其他类型的纱线的组合构成，包括上述标准熔化温度复丝和可热定形单丝30。应进一步理解的是，改进的复丝纱线24可用于经线和纬线方向中的任一个或两个，并且根据需要用于编织套筒结构的S和Z方向中的一个或两个方向。

根据本发明的另一方面，提供了一种构造改进的复丝纱线24的方法。该方法包括用多根长丝形成改进的复丝纱线24，其中至少一些长丝作为“低熔点”长丝26提供，并且至少一些长丝作为“标准”熔化长丝28提供，如果可熔化的话，意味着它们基本上是不可熔化的，例如矿物型纱线的情况。应该认识到，不同类型的长丝26、28是单独形成的长丝，然后，通过本文公开的各种机理之一，例如图3A-3E所示，彼此组合，以形成改进的复丝纱线24。提供具有第一熔化温度的低熔点长丝26，并且提供具有第二熔化温度的标准熔化温度长丝28，其中第一熔化温度低于第二熔化温度，例如约低10-1000℃，使得当将改进的复丝纱线24暴露于在约第一熔化温度的温度下的热源时，低熔点长丝26至少部分地熔化，而第二长丝28保持未熔化。改进的复丝纱线24的低熔点长丝含量在约1-90wt％之间。形成的改进的复丝纱线24旦尼尔范围在约150-20000之间，作为单纱或多纱。构造改进的复丝纱线24的方法包括将包含完全为或基本上为标准熔化温度长丝28的业已存在的单丝和/或复丝与包含完全为或基本上为低熔点温度长丝26的业已存在的单丝或复丝组合。用于将低熔点复丝与高熔点复丝组合以形成改进的复丝纱线24的组合工艺可包括以下，其中改进的复丝纱线的不同实施例通常用附图标记24表示，由相应的角分符号(24'、24”、24”'、24””、24””')区分，以表示不同的实施例，尽管应该认识到，任何实施例都可以用于形成如上所述的套筒10、10'：作为示例而非限制，混合/纹理化(图3A-3C)、编织(图3D)、加捻(图3E)、供应/布线(图3F)或类似工艺。

鉴于上述教导，本发明的许多修改和变化都是可能的。因此，应该理解，本发明可以不同于具体描述的方式实施，并且本发明的范围由所批准的权利要求限定。

Claims (14)

1.一种用于布线和保护细长构件免受磨损的纺织套筒，包括：

柔性壁，具有彼此交织的多根纱线，所述多根纱线中的至少一些是改进的复丝纱线，所述改进的复丝纱线中的每一根包括彼此结合的低熔点长丝和非低熔点长丝以及热定形长丝，所述低熔点长丝具有第一熔化温度，所述非低熔点长丝具有第二熔化温度，所述第二熔化温度高于所述第一熔化温度，所述低熔点长丝与所述非低熔点长丝和所述热定形长丝粘合，以防止所述低熔点长丝、所述非低熔点长丝和所述热定形长丝之间的相对滑动，其中所述壁具有相对边缘，所述相对边缘大致平行于相对端部之间的中心轴线延伸，并且所述热定形长丝包括周向延伸的热定形长丝，相对边缘在所述周向延伸的热定形长丝施加的偏压下成彼此重叠的关系，

所述改进的复丝纱线具有范围在1250-20000之间的旦尼尔。

2.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中每根所述改进的复丝纱线中的所述低熔点长丝和所述非低熔点长丝彼此加捻。

3.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中每根所述改进的复丝纱线中的所述低熔点长丝和所述非低熔点长丝精梳在一起以大致彼此平行地延伸。

4.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中每根所述改进的复丝纱线中的所述低熔点长丝和所述非低熔点长丝彼此缠绕在一起。

5.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中每根所述改进的复丝纱线中的所述低熔点长丝和所述非低熔点长丝彼此编织。

6.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中每根所述改进的复丝纱线中的至少一些所述低熔点长丝和至少一些所述非低熔点长丝彼此加捻并纹理化。

7.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中所述柔性壁是周向连续且无缝的。

8.一种用于布线和保护细长构件免受磨损的构造纺织套筒的方法，包括：

将多根纱线彼此交织在一起以形成壁并将至少一些所述多根纱线设置为改进的复丝纱线，所述改进的复丝纱线中的每一根包括彼此结合的低熔点长丝、非低熔点长丝和可热定形长丝，所述低熔点长丝具有第一熔化温度，所述非低熔点长丝具有第二熔化温度，所述第二熔化温度高于所述第一熔化温度；

通过热处理工艺将所述低熔点长丝与所述非低熔点长丝和所述可热定形长丝粘合，以防止所述低熔点长丝、所述非低熔点长丝和所述可热定形长丝之间的相对滑动；以及

热定形所述可热定形长丝和将所述壁的相对边缘偏置成彼此重叠以限界中心空腔，

所述改进的复丝纱线具有范围在1250-20000之间的旦尼尔。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在每根所述改进的复丝纱线中提供彼此加捻的低熔点长丝和非低熔点长丝。

10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在每根所述改进的复丝纱线中提供以彼此大致平行的关系精梳的低熔点长丝和非低熔点长丝。

11.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在每根所述改进的复丝纱线中提供彼此缠绕的低熔点长丝和非低熔点长丝。

12.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在每根所述改进的复丝纱线中提供彼此编织的低熔点长丝和非低熔点长丝。

13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括在每根所述改进的复丝纱线中提供彼此加捻并纹理化的至少一些低熔点长丝和至少一些非低熔点长丝。

14.根据权利要求8所述的方法，进一步包括形成柔性壁，所述柔性壁是周向连续且无缝的。

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