CN1109784C - 稳定的双包覆弹性纱、它的加工方法和包含这种纱的织物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以至少有50%热定形的斯潘德克斯芯纱和以相同方向缠绕的二根外层纱为基础的双包覆纱,一种加工这种纱的方法和由这种纱做成的织物。
Description
发明背景
发明领域
本发明涉及稳定的双包覆弹性纱,这种纱的加工方法和包含这种纱的织物,更具体地,本发明涉及一种具有相同的外层包覆加捻方向的纱。
背景技术讨论
包覆弹性纱,如由一根非弹性长丝纱或非弹性短纤纱缠绕在弹性芯纱上而得到的单包覆纱和在单包覆纱上再进一步缠绕第二根非弹性长丝纱或非弹性短纤纱而得到的双包覆纱,用在各种服装应用上。最近,这类包覆弹性纱已经用于对拉伸性要求不大的弹性机织上。
日本已公开的专利申请NO:06-049736(1994)公开了用复丝包覆的弹性聚氨酯纤维在弹性机织物中的使用,其中,复丝与弹性纱的重量比为1比5,也就是说,弹性纱是包覆纱重量的约50~约80%。但在这一公开内容里,当包覆用纱是短纤纱时,所产生的毛羽,稳定性和手感等问题还没有得到解决。
此外,用常规的弹性体聚氨酯纤维做的典型的弹性织物一直是有欠缺的,表现在湿热可定形性差和在洗涤时会收缩。包覆纱也会显示出不稳定性,表现在芯纱和外层纱相互间可以移位,因此在织物切割边时导致弹性纱滑出和芯纱透出包覆用纱。这种纱还会形成毛羽而成为起球绒毛织物或就针织产品而言就会卷边。为了增强湿热稳定性,可采用提高热定形温度的方法,但在使用可热降解的纤维,如毛、聚丙烯腈系短纤纱作为外层纱时,这类包覆弹性纱就不能承受在染色和整理时100℃或更高的湿热温度或160℃或更高的干热温度,因为会失去柔软的手感和降低织物强度。所以还需要一种稳定的包覆弹性纱。
发明概述
本发明的双包覆弹性纱基本上包括:
SPANDEX(斯潘德克斯,聚氨基甲酸乙酯弹性纤维)芯纱,其中斯潘德克斯至少有50%热定形;
缠绕在斯潘德克斯上的第一外层纱形成单包覆纱,其含量不大于双包覆纱总重量的40%;和
缠绕在单包覆纱上的第二外层纱;
其中,第一和第二外层纱都是以相同方向缠绕的。
本发明双包覆弹性纱的加工方法包括以下步骤:
提供一种供货卷装的SPADEX,它至少有50%热定形;
在约100%~250%范围内拉伸这种斯潘德克斯;
用第一外层纱包覆这种拉伸的斯潘德克斯形成单包覆纱;
用第二外层纱包覆这种单包覆纱,其缠绕方向和第一外层纱的缠绕方向相同,形成双包覆纱,其中,单包覆纱的含量不大于双包覆纱重量的40%;和
对双包覆纱进行热定形。
本发明的机织物包含上述的双包覆纱,或只作为经纱或只作为纬纱。发明详述
本发明所用的“斯潘德克斯”是指由一种至少包含85%重量的聚氨酯链段的长链合成弹性体的成纤物质制成的纤维。适用于加工本发明双包覆纱的斯潘德克斯的纤度约为20~166decitex(分特)(约18~150denier(旦))。
“外层纱”是指包括长丝,集束短纤维或短纤纱,或长丝和短纤二者的一种相对非弹性纱。“第一外层纱”是指缠绕在斯潘德克斯上形成单包覆纱的外层纱。“第二外层纱”是指缠绕在单包覆纱上形成双包覆纱的外层纱。
适合做外层纱的长丝包括聚酯、尼龙、聚丙烯腈系纤维、人造丝、醋酸纤维、真丝等。适合的短纤维包括合成纤维,如聚酯、尼龙、聚丙烯腈系纤维、人造丝、醋酸纤维,和天然纤维,如棉、毛等或其混纺纱。长丝如尼龙长丝优选用作第一外层纱。毛和聚丙烯腈系短纤维优选用作第二外层纱。
“热定形”是指在斯潘德克斯被拉伸到伸长为100%的条件下进行热处理,然后解除拉伸,斯潘德克斯回复到一个比原长度长的长度。例如,10cm长的斯潘德克斯在拉伸到20cm后升温,然后解除升温和拉伸,如果斯潘德克斯回复到15cm长的长度,就说是具有50%热定形。
“起毛”是指从双包覆纱中伸出来的松散纤维头,会导致在针织或机织中造成麻烦的不希望有的毛羽纱。
为了得到本发明的稳定双包覆纱,这种纱是在第一和第二外层纱在相同的加捻方向下加工得到的。斯潘德克斯芯纤维至少有50%定形,优选地至少有55%定形,可通过在100%伸长下在100℃水中浸渍热处理60分钟得到。本发明的双包覆纱在不少应用中是用干热定形的,斯潘德克斯在拉伸100%伸长下在140℃干热处理1分钟后至少有50%定形,优选地至少有55%定形。
在本发明的稳定双包覆纱中,第一和第二外层纱以相同的方向缠绕,或者二者都以Z方向缠绕,或者二者都以S方向缠绕。在这种情况下,纱的膨松性(膨胀)很小,包覆紧密,而毛羽也交缠在里面。因此,这也会使得毛羽被束缚和超长毛羽数目的减少。由于在单一毛纱作经纱的织物中,毛纱一般不用上浆,如果毛包覆纱的毛羽不能被束缚在纱中,那么织造就会很困难。由于毛羽被束缚在本发明的纱中,这种纱只作经纱,在机织时可以不用上浆。这在做春夏季穿的薄型弹性织物时是特别有用的,然而在这种情况下单包覆纱优选地要有相当高的公支数如1/40公支(单股40公支纱)。本发明的双包覆纱还可满意地只作纬纱或既作纬纱又作经纱使用。
相反,当二种外层纱加捻方向不同时,在用第二外层纱包覆时,第一外层纱的捻度就会解捻,得到的双包覆纱是膨松的,毛羽增加,尤其会增加超长毛羽。此外,不同加捻方向还会导致第一外层纱部份地露在纱的表面上。
本发明的双包覆纱含有不大于40%重量的单包覆纱,优选单包覆纱重量不大于双包覆纱重量的30%,更优选地不大于25%。和双包覆纱作比较,如果单包覆纱超出上述极限量,第一外层纱就会在纱或织物的表面上露出,此时织物就会有第一外层纱的手感。此外,如果以毛为第二外层纱为例,此时复盖在最终产品上的毛纤维数目就会减少,这会损害毛的交缠和引起许多超长毛羽,造成对这种产品使用的困难,特别是当只用这种纱作经纱或纬纱时更是如此。
本发明的纱中,斯潘德克斯可构成双包覆纱重量的约2~9%的范围,和优选地约为2~5%。
本发明的双包覆纱可以是以丝并形式进行热定形,也可以用它针织或机织成织物后进行热定形。
在本发明的加工方法中,至少有50%定形,优选地至少有55%定形的斯潘德克斯,这可通过在100%伸长条件下在100℃水中浸渍60分钟或在140℃干热处理1分钟测定,取自供货卷装,然后拉伸约100%~250%。这种被拉伸的斯潘德克斯用第一外层纱以每米约300~800捻进行包覆以形成单包覆纱。
然后,按与第一外层纱相同的方向用第二外层纱包覆这种单包覆纱形成双包覆纱,其含量不大于40%重量的单包覆纱。第二外层纱的捻系数约为80~130turns(捻)/m(米)/
优选地约为90~130捻/m/
优选地,单包覆纱包含不大于双包覆纱重量的30%,更优选地不大于25%。
接着,双包覆纱以丝并形式进行热定形,或用它针织或机织成织物再热定形该织物。斯潘德克斯在小于其被包覆时的拉伸伸长时不可能回缩,所以它要在双包覆纱拉伸状态下进行热定形。热定形可以是在80℃或更高温度下的湿热定形(蒸汽或水),也可以是在110℃或更高的温度下的干热定形。如果允许较少的定形的话,那么所采用的温度也可低些,但优选的是至少50%的定形。不过,优选热定形温度要比斯潘德克斯显示最大热收缩应力的温度稍微高一些(如高约20℃以下)。热定形温度低于最大热收缩应力的温度时,在以后经受温度高于这一热定形温度的情况下,纱就会收缩。本发明的纱中优选使用的斯潘德克斯约在110℃~150℃干热温度内有一最大热收缩应力。
本发明通过下述实例进一步说明,但这些实例并不是用来限制本发明的范围。本发明的范围由所附的权利要求界定。
测试方法
斯潘德克斯的热收缩应力是用热应力测量仪KE-2S”(日本钟渊纺KK制造)在张力为0,温度从27℃~28℃开始干热加热下测定的。以10根斯潘德克斯为一束进行测定。
包覆弹性纱的公支(km/kg)是由每100米纱的克重数计算得到的,100米纱长是在每根纱的张力为20克的情况下,由周长为1米的摇纱机测定的。
毛羽数是对10米长的双包覆纱的毛羽进行计数测定的。
在实例中纱的织造能力是用苏尔寿片梭织机(瑞士WINTERHUR)以400rpm织出的平纹组织产品进行评定的。实例
在所有实例中,第一外层纱都是尼龙假捻长丝纱,和第二外层纱以Z方向进行缠绕。在第二外层纱缠绕后,双包覆纱绕在筒管上,然后将该筒管在85℃蒸汽热定形30分钟。
在所有实例中,未经整理的织物在40℃水中进行洗涤,然后在120℃温度下在拉幅机上干燥1分钟,再在逆流式染色机中用95℃温度染色45分钟,进一步在拉幅机上120℃温度下干燥1分钟,最后在蒸呢机内100℃整理45分钟。
在表中,本发明包覆纱样品用阿拉伯字母表示,非本发明的对比样品用大写字母表示。实例1和2
在实例1和2中,斯潘德克斯是OpelonT-178C(日本东京、东丽杜邦公司制造的聚氨酯弹性纱的注册商标),20分特(18旦),断裂伸长为410%和断裂强度为1.19dN/tex(1.35g/d)。在100℃水中处理60分钟后定形是62%,在干态140℃下处理1分钟后定形为56%。最大热收缩应力的温度约为120℃~140℃,10根斯潘德克斯的最大热收缩应力为2.28g。
用第一外层纱进行Z方向包覆时,斯潘德克斯被牵伸2.7倍(伸长170%)。第二外层纱是1/40公支毛纱,捻度为569捻/m和捻系数为90。
只用实例1和2的双包覆纱作经纱机织成布。纬纱为1/40公支毛纱,经纱密度为28strands(根)/cm(厘米)(72根/inch(英寸)和纬密为25picks(纬)/cm(64纬/英寸)。实例3
本实例所用的斯潘德克斯是T-178C Opelon,28分特(25旦)。
用第一外层纱进行Z方向包覆时,斯潘德克斯被牵伸2.8倍(伸长180%)。第二外层纱是1/32公支聚丙烯腈系短纤纱,捻度为522捻/m和捻系数为92。
只用这种纱作经纱机织成布。纬纱为1/32公支聚丙烯腈系短纤纱,经纱密度为25根/cm(64根/英寸)和纬密为22纬/cm(57纬/英寸)。对比实例A
本实例的双包覆纱的制备与实例2相同,但第一外层纱以S方向加捻包覆,使得第一和第二外层纱的加捻包覆方向正相反。对比实例B
本实例所用的斯潘德克斯是OpelonT-127C,22分特(20旦),断裂伸长为560%和断裂强度为1.06dN/tex(1.20g/d)。在100℃水中处理60分钟后斯潘德克斯定形是低的,只有21%,在干态140℃下处理1分钟后定形为28%,在本发明范围之外。最大热收缩应力的温度约为170℃~180℃,10根斯潘德克斯的最大热收缩应力为2.28g。在用第一外层纱进行包覆时,斯潘德克斯被牵伸2.8倍(伸长180%)。第二外层纱是1/40公支毛纱,捻度为569捻/m和捻系数为90。
只用双包覆弹性纱作经纱机织成布。纬纱为1/40公支毛纱,经纱密度为28根/cm(72根/英寸)和纬密为25纬/cm(64纬/英寸)。对比实例C
本实例所用的斯潘德克斯是OpelonT-152C,22分特(20旦),断裂伸长为510%和断裂强度为0.97dN/tex(1.10g/d)。在100℃水中处理60分钟后斯潘德克斯定形是低的,为33%,在干态140℃下处理1分钟后定形为34%,在本发明范围之外,最大热收缩应力的温度约为160℃~170℃,10根斯潘德克斯的最大热收缩应力为2.89g。在用第一外层纱进行包覆时,斯潘德克斯被牵伸2.8倍(伸长180%),第二外层纱是1/40公支毛纱,捻度为569捻/m和捻系数为90。
只用双包覆弹性纱作经纱机织成布。纬纱为1/40公支毛纱,经纱密度为28strands/cm(72strands/inch)和纬密为25picks/cm厘米(64picks/inch)。
表1说明本发明纱(实例1,2,和3)和对比纱(A,B,和C)的组成和结构的附加特性。
表1
实例 | 1 | 2 | 3 | A | B | C |
第一外层纱DTEX | 33 | 78 | 33 | 78 | 33 | 33 |
长丝根数 | 6 | 24 | 6 | 24 | 6 | 6 |
捻数/米 | 700 | 400 | 700 | 400 | 700 | 700 |
加捻方向 | Z | Z | Z | S | Z | Z |
单包覆纱在双包覆纱中的重量百分数% | 17.0 | 34.6 | 13.6 | 34.6 | 16.5 | 16.5 |
织物做完后给出机织能力等级,X表示每卷长40米、宽0.5米的织物有10个或10个以上的纱断头,△表示每卷有4~9个纱断头,○○表示每卷有3个或3个以下纱断头。机织物的尺寸稳定性用等级○○表示在干洗时收缩不大于4%。表2说明这种纱的机织能力,机织产品尺寸稳定性,和每10米双包覆纱中各种长度的纱毛羽数目。
表2
实例 | 1 | 2 | 3 | A | B | C |
毛羽数 | ||||||
≥2mm,<4mm | 231 | 437 | 261 | 428 | 220 | 240 |
≥4mm,<7mm | 54 | 129 | 61 | 148 | 65 | 50 |
≥7mm | 4 | 18 | 10 | 27 | 8 | 6 |
机织能力 | ○○ | △ | ○○ | △ | ○○ | ○○ |
织物尺寸稳定性 | ○○ | ○○ | ○○ | ○○ | × | × |
从表中的数据可以看出一种稳定的双包覆纱和稳定的织物可以由这种纱得到,即这种纱具有所需的高的热可定形性(%)和单包覆纱在双包覆纱中的低重量百分数相结合,其中,第一和第二外层纱以同一方向进行包覆。
从表1和表2中本发明的纱和织物(实例1-3)和本发明以外的对比实例纱和织物的比较表明用实例1~3的纱做成的织物的尺寸稳定性优于用本发明以外的纱做成的织物,并且对比实例A的织物显示出超数量的中、长毛羽。
实例2与实例A的比较说明第一和第二外层纱加捻方向相同时,可以得到较少量的超长毛羽和毛羽被束缚的结果。此外,在实例A中,第一外层纱尼龙部分地露在纱表面上,使其开始显示尼龙手感。
实例3说明使用聚丙烯腈系短纤纱作为第二外层纱时也可以得到优越的双包覆纱。
Claims (10)
1.一种双包覆弹性纱,它包含弹性体芯,围绕着该弹性体芯在同一方向缠绕着第一外层纱和第二外层纱,其中该弹性体芯是至少有50%热定形的斯潘德克斯,该第一外层纱和斯潘德克斯形成单包覆纱,其含量不大于双包覆纱总重量的40%;和第二外层纱缠绕在单包覆纱上形成双包覆纱。
2.权利要求1的纱,其中,斯潘德克斯的含量约为双包覆纱总重量的2~9%,和第二外层纱缠绕的捻系数约为80-130。
3.权利要求2的纱,其中,单包覆纱的重量最多约为双包覆纱重量的30%,第一外层纱是尼龙长丝纱,和第二外层纱是毛纱或聚丙烯腈系短纤纱。
4.权利要求3的纱,其中斯潘德克斯的含量约为双包覆纱总重量的2~5%。
5.一种双包覆弹性纱的加工方法,包括以下步骤:
提供一种供货卷装的斯潘德克斯,它至少有50%热定形;
在约100%~250%范围内拉伸这种斯潘德克斯;
用第一外层纱包覆这种拉伸的斯潘德克斯形成单包覆纱;
用第二外层纱包覆这种单包覆纱,其缠绕方向和第一外层纱的缠绕方向相同,形成双包覆纱,其中单包覆纱的含量不大于双包覆纱重量的40%;和
对双包覆纱进行热定形。
6.权利要求5的方法,其中,双包覆纱在温度至少约80℃的湿热条件下热定形。
7.权利要求5的方法,其中,双包覆纱在温度至少约110℃的干热条件下热定形。
8.权利要求5的方法,其中,单包覆纱的含量不大于双包覆纱重量的30%,第一外层纱是尼龙长丝纱,和第二外层纱是毛纱或聚丙烯腈系短纤纱。
9.一种包含权利要求1的双包覆纱仅作为经纱的机织物。
10.一种包含权利要求1的双包覆纱仅作为纬纱的机织物。
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