CN112011872A - 一种热熔间隔包覆纱、其制备方法和面料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热熔间隔包覆纱、其制备方法和面料，该热熔间隔包覆纱包括：芯纱和间隔包覆所述芯纱的外层纱；所述芯纱由至少一根PET/PTT双组分弹性纤维组成，具有异形截面；所述外层纱由涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺而成。所述热熔间隔包覆纱线中，其外层纤维可以吸收一定量水分，同时借助其中涤纶的速干性能，使吸收的水分能被导出到空气中。并且，被热熔间隔包覆的芯层也可发挥吸湿、速干功能。本发明通过内外层纤维的双重吸湿、导湿，提升了纱线的吸湿速干性能；而且其中所述的双组分PET/PTT弹性纤维的弹性更为耐久。本发明提供的这一根纱线能够实现吸湿速干和耐久性弹力，利于服用面料应用。

Description

一种热熔间隔包覆纱、其制备方法和面料
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种热熔间隔包覆纱、其制备方法和面料。
背景技术
市场上的纱线多种多样，根据面料的不同功能，制成面料的纱线结构也不同。市场上，有的纱线具有防紫外线功能，有的纱线具有护肤功能，还有的纱线具有抗菌功能。但是，一种纤维纺织的纱线往往功能单一，综合性能不理想，因此，行业内常采用混纺纱、包芯纱等制成综合性能良好的纺织面料。包芯纱又称复合纱或包覆纱，它是由两种或两种以上的纤维组合而成的一种新型纱线；最初的包芯纱是以棉纤维为皮、氨纶丝为芯构成的短纤维包芯纱，兼有长丝芯纱和外包短纤维的优良性能。
然而，传统的包芯纱存在以下问题：其采用氨纶作为芯纱，氨纶丝在使用久了以后，容易老化而渐渐失去弹性。并且，外层的棉属于纤维素纤维，由于纤维素纤维含有三个以上羟基，其吸水以后会直接锁水，导致所制成的面料大量吸水且难以导出水分，不利于应用，例如该面料容易粘在运动后的穿着者身上，给穿着者带来不舒适的体验感受。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种热熔间隔包覆纱、其制备方法和面料，本申请提供的热熔间隔包覆纱具有一定的吸湿性和导湿性，并且弹性耐久，利于在服用面料上的应用。
本发明提供一种热熔间隔包覆纱，包括：芯纱和间隔包覆所述芯纱的外层纱；所述芯纱由至少一根PET/PTT双组分弹性纤维组成，所述芯纱具有异形截面；所述外层纱由涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺而成。
优选地，所述外层纱的包覆面积占比为30-50％。
优选地，所述外层纱中二醋酯纤维与涤纶热熔丝的质量比例为20-30％：65-80％。
优选地，所述芯纱的细度为30-50D。
优选地，所述芯纱截面为W型。
优选地，所述外层纱的包覆厚度为20-45μm；
所述芯纱与外层纱的质量比例为70-80％：20-30％。
优选地，所述外层纱的细度为40-60S。
本发明提供一种热熔间隔包覆纱的制备方法，包括以下步骤：
提供具有异形截面的PET/PTT双组分弹性纤维；提供涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺的细纱；
将所述细纱间隔包缠在至少一根所述PET/PTT双组分弹性纤维表面，经过纱线退绕之后，进行热风热熔，得到热熔间隔包覆纱。
优选地，所述热风热熔的温度≥200℃，时间≥1min。
本发明提供一种面料，包括前文所述的热熔间隔包覆纱。
与现有技术相比，本发明提供的热熔间隔包覆纱包括：芯纱和间隔包覆的外层纱，所述芯纱由至少一根PET/PTT双组分弹性纤维组成，具有异形截面；所述外层纱由涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺而成。本发明所述热熔间隔包覆纱线中，由于其外层纤维包含涤纶(回潮率一般为0.4％)和二醋酯纤维(回潮率一般为6.5％)，二者混合的纤维回潮率可为4％，可以吸收一定量水分，同时借助其中涤纶的速干性能，使吸收的水分能被导出到空气中，另外解决了传统涤纶短纤不吸汗，穿着不舒服，有闷热感的问题。并且，被热熔间隔包覆的芯层是异型截面的双组分PET/PTT弹性纤维，其也可发挥吸湿、速干功能。本发明通过内外层纤维的双重吸湿、导湿，提升了纱线的吸湿速干性能；而且其中所述的双组分PET/PTT弹性纤维的弹性更为耐久。因此，本发明提供的这一根纱线能够实现吸湿速干和耐久性弹力。
采用该纱线制成服用面料，不仅具有优异的弹性，而且在穿着者运动时可以保持干爽，舒适性更佳。
附图说明
图1为本发明一些实施例中热熔间隔包覆纱的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种热熔间隔包覆纱，包括：芯纱和间隔包覆所述芯纱的外层纱；所述芯纱由至少一根PET/PTT双组分弹性纤维组成，所述芯纱具有异形截面；所述外层纱由涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺而成。
本申请提供的热熔间隔包覆纱具有一定的吸湿性和导湿性，并且弹性耐久，利于在服用面料上的应用。
参见图1，图1为本发明一些实施例中热熔间隔包覆纱的结构示意图。其中，1为芯纱，2为间隔包覆的外层纱；图1中的多根芯纱是对应F数，比如芯纱是50D/40F，里面就有40根纱对应，外层纱2包覆在芯纱1表面。本申请所述的包覆纱也称包缠纱，具有芯纱结合外层包覆纱的内外层结构，其中，外层纱不是完全包覆芯纱，而是有一定间隔的纵向缠绕包裹芯纱，优选间隔均匀。本申请实施例中该间隔包覆采用机包形式，并且通过一定温度热熔完成，将外层纱和内层芯纱实现完全粘合，使间隔包覆的外层短纤维牢牢地固定在芯纱上，不会出现滑移，利于提升纱线的综合性能。
在本发明的实施例中，所述芯纱为双组分的PET/PTT弹性纤维，是由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PTT(聚对苯二甲酸1,3丙二醇酯)这两种成分材料制成的具有弹性的纤维；而且所述芯纱具有异形截面，优选为W型截面，这种特殊的W异形截面利于增强芯纱的导湿能力。
具体地，本发明实施例中可采用杜邦集团的Sorona(索罗娜)双组分PET/PTT W型截面纱线，作为内层芯纱；而且其具有螺旋结构，弹性持久(基本是永久弹力)。本发明一些实施例中，所述芯纱由至少一根双组分的PET/PTT弹性纤维组成(细度可为30-50D，F数为40-70F)。
需要说明的是，(D)——又称“旦数”或(旦尼尔：denier)，是指在公定回潮率下，9000米纱线或纤维所具有重量的克数，它定长制单位，克重越大纱线或纤维越粗，常用来表示化纤长丝、真丝等的细度。纱线特数是1000m的纱线在公定回潮率时的重量克数，计算公式：tex＝1000G/L；tex表示经或纬纱特数，G表示在公定回潮率时的重量(g)，L表示长度(m)。英制支数(S)：在公定回潮率条件下，重量为一磅的细纱中，有多少个每绞长度为840码的绞纱，即为多少支数。
对应芯纱的物理指标如下：
表1本发明一些实施例中芯纱原料的技术指标
线密度dtex 断裂强度CN/dtex 断裂伸长值％ 沸水率％ 熔点温度℃
芯纱PET/PTT 55-60 20-30 100-150 8-12 250-300
断裂伸长值指的是把纱线置于纱线强力机，把纱线均匀拉伸断裂后，测试其纱线拉伸后的长度。
本发明实施例巧妙的将异型截面的双组份Sorona作为芯纱(导湿、弹力)，同时将涤纶短纤和二醋酯纤维进行混纺作为外层包覆纱原材料。即，本发明实施例中间隔包覆所述芯纱的外层纱，由涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺而成。其中，所述涤纶热熔丝是有一定热粘合作用的涤纶纤维，其回潮率较低，但具有速干性能。二醋酯纤维成分是纤维素分子中的醇羟基与醋酸酐发生乙酰化反应，生成的纤维素醋酸酯(酯化程度较低)，具有较好的吸湿性能。
具体地，本发明实施例中所述的二醋酯纤维可为美国伊士曼集团生产的NAIA纤维(Naia纤维)；涤纶短纤采用南京东华公司生产的Porel中空涤纶短纤热熔丝，其成分是100％涤纶。本发明实施例可将这两种纤维按照65-80％Porel(涤纶短纤热熔丝)/20-30％NAIA(二醋酯纤维)纤维比例，混纺制成40S-60S细纱。对应这两种纤维的技术指标如下：
表2本发明一些实施例中外层纱原料的技术指标
线密度dtex 断裂强度CN/dtex 断裂伸长值％ 沸水率％ 熔点温度℃
涤纶短纤维 55-60 3-6 15-20 8-12 180-200
Naia纤维 40-60 6-10 20-25 12-16 220-250
本发明所述热熔间隔包覆纱线中，由于其外层纤维包含涤纶(回潮率一般为0.4％)和二醋酯纤维(回潮率一般为6.5％)，二者混合的纤维回潮率可为4％，可以吸收一定量水分，同时借助其中涤纶的速干性能，使吸收的水分能被导出到空气中。
作为优选，所述外层纱的包覆面积占内层芯纱面积的比例为30-50％；包覆面积占比小于30％，则制备的最终面料的化纤感太强，手感不好，而且吸湿性差，若包覆面积超过50％，由于外层NAIA短纤维含量较多，其内层纤维速干效率跟不上吸湿速率，导致导湿性降低，不利于最终面料的穿着舒适性。并且，所述外层纱的包覆厚度可为20-45μm；所述芯纱质量占比为70-80％，外层纱的质量占比为20-30％。
具体地，所述间隔包覆的成品纱物理指标如下：
表3本发明一些实施例中热熔间隔包覆纱成品的技术指标
线密度dtex 断裂强度CN/dtex 断裂伸长值％ 沸水率％ 熔点温度℃
成品纱 60-80 30-45 200-240 8-13 260-300
本发明实施例提供了一种热熔间隔包覆纱的制备方法，包括以下步骤：
提供具有异形截面的PET/PTT双组分弹性纤维；提供涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺的细纱；
将所述细纱间隔包缠在至少一根所述PET/PTT双组分弹性纤维表面，经过纱线退绕之后，进行热风热熔，得到热熔间隔包覆纱。
在本发明实施例中，所述的具有异形截面的PET/PTT双组分弹性纤维可以采用市售，其规格型号如前所述。
本发明实施例可采用市售的涤纶热熔丝、二醋酯纤维进行混合纺纱，工序主要包括原料预混合、清梳联工序、并条、粗纱和细纱等；具体纺纱步骤如下：
本发明实施例中原料预混合：将两种纤维按比例分份、称重、铺层，由人工直取喂入和毛机混和、开松三遍，得到涤纶短纤/二醋酯纤维混合包，能够保证两种不同特性的纤维原料得到充分的混合，避免因纤维染色性能不同产生色花，缓解二醋酯纤维聚集问题，防止后面工序生产过程中产生过多短绒。其中，两种纤维比例可为65-80％Porel(涤纶短纤热熔丝)/20-30％NAIA(二醋酯纤维)。
Porel短纤热熔纱和二醋酯纤维本身没有短绒，但实际生产中，纤维经过强烈的打击和梳理极易形成短绒或分梳过度形成潜在的短绒，以及后道工序牵伸过程中易断裂造成短绒，影响最终成纱质量。尤其是二醋酯纤维分子结构的特点，生产过程中短绒形成的几率更大。为此，本发明实施例将经过和毛机混合后的Porel涤纶短纤热熔纱/二醋酯纤维混合包，在清梳联工序采取了“短流程，少打击，早落防碎，适中隔距，轻柔梳理，少伤纤维”的工艺原则，以提高混和纤维原料的转移率，防止纤维在生产过程中受到损伤。
由于涤纶/二醋酯纤维混纺生条的抱合力差，本发明实施例中的并条工序定量应适当偏大控制，同时采用“适度压力，低速度，小张力”的工艺原则，将涤纶/二醋酯纤维混纺生条经过并合和牵伸后，得到涤纶/二醋酯纤维混纺熟条。在本发明的一些实施例中，为使纤维得到良好的平行度和伸直度，消除弯钩纤维，同时又要保证条干均匀度，减少纤维牵伸过程中断裂的现象，主牵伸区罗拉压力控制在250N-280N，第一并条工序采用较大的后区牵伸倍数，牵伸倍数为3-5倍，第二并条工序采用较小的后区牵伸倍数，牵伸倍数为1.5-3倍，出条速度均为170m/min。
涤纶/二醋酯纤维混纺熟条的表面均较光滑，纤维间的抱合力差，再加上二醋酯纤维产生的短绒相对较多，所以，本申请实施例生产过程粗纱机后导条轮的张力应偏小掌握，控制在100N以下，以减少粗纱机后棉条劈条、断条现象，粗纱捻系数应偏大掌握，捻系数控制在200以下，以避免粗纱条细节问题的出现，但要避免在细纱出现“硬头”现象。
本发明实施例根据两种纤维的特性，在设计细纱工艺时，格外注意牵伸力和握持力两者之间的搭配。由于生产过程中二醋酸酯纤维短绒高、强力低，因此，在细纱工序为了提高成纱质量，本申请实施例采用了中低硬度胶辊、高精密轴承钢钢领和自润滑钢丝圈，对涤纶/二醋酯纤维混纺粗纱处理，得到Porel涤纶短纤热熔纱/二醋酯纤维混纺纱线。
本发明实施例将得到的混纺细纱通过机包工艺喷嘴，采用电脑程序设计喷纱间距，使其间隔螺旋包缠在一根所述PET/PTT双组分弹性纤维表面，经过纱线退绕之后，进行热风热熔贴合，从而得到内外层粘合牢固的热熔间隔包覆纱，不会出现间隔包覆外层纱线在后期使用过程上滑下移。其中，所述退绕的拉伸速度可为15m/min。作为优选，所述热风热熔的温度≥200℃，热熔时间≥1min。
本发明实施例制备的热熔间隔纱线具有良好的强力和吸湿速干性等，并且弹力持久，利于应用。
本发明提供了一种面料，包括前文所述的热熔间隔包覆纱。所述面料可以是梭织也可以是针织面料，其织物组织结构没有特殊限定。所述面料可以是纯纺也可以是混纺，其克重等规格采用本领域常用的即可。
本发明实施例中的成品面料具有吸湿速干性能，手感良好，弹性持久，服用综合性能优异，具有广泛的应用前景。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的热熔间隔包覆纱、其制备方法和面料进行具体地描述。但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1针织平纹布弹力速干面料制备
第一部分为制备热熔间隔包缠纱，为了有更好的对照，采用不同方案加工制得几种热熔间隔包缠纱样品；第二部分为将制得纱线采用针织大圆机织造成针织平纹布；第三部分为将制得的针织平纹布按照染整加工完成成品布制作，染整加工只是去除杂质等，不会对纱线性能有影响。第四部分为将不同方案制得的纱线、成品布进行性能对比测试。
其中，第一部分热熔间隔包缠纱制备过程如下：
1：外层包覆纱的制备：采用80％Porel(涤纶短纤)/20％NAIA(二醋酯)纤维混纺而成；所述的二醋酯纤维采购自美国伊士曼集团生产的NAIA纤维，涤纶短纤采用南京东华公司生产的Porel涤纶短纤热熔纱。
具体纺纱步骤如下：
1.1：原料预混合
将两种纤维按比例分份、称重、铺层，由人工直取喂入和毛机混和、开松三遍，得到涤纶短纤/二醋酯纤维混合包。在本实施例中，二醋酯纤维占比20％、涤纶短纤维热熔纱占比80％。
1.2：清梳联工艺
经过和毛机混合后的Porel涤纶短纤热熔纱/二醋酯纤维混合包，在清梳联工序采取了“短流程，少打击，早落防碎，适中隔距，轻柔梳理，少伤纤维”的工艺原则。具体梳棉主要工艺参数：锡林转速为280r/min，刺辊转速为670r/min，盖板速度为70mm/min，出条速度为70m/min，生条重量为20g/5m。
1.3：并条工序
并条工序定量应适当偏大控制，同时采用“适度压力，低速度，小张力”的工艺原则，将涤纶/二醋酯纤维混纺生条经过并合和牵伸后，得到涤纶/二醋酯纤维混纺熟条。主牵伸区罗拉压力控制在270N左右，第一并条工序采用较大的后区牵伸倍数，第二并条工序采用较小的后区牵伸倍数，出条速度均为170m/min。具体的工艺参数如下：第一并条工序中，并条定量为22g/5m，并合数为8，总牵伸倍数为7.1，后区牵伸倍数为1.9，罗拉中心距为47×41×51mm；所述第二并条工序中，并条定量为22g/5m，并合数为8，总牵伸倍数为8.0，后区牵伸倍数为1.2，罗拉中心距为47×41×51mm。
1.4：粗纱工序
涤纶/二醋酯纤维混纺熟条的表面均较光滑，纤维间的抱合力差，再加上二醋酯纤维产生的短绒相对较多。粗纱工序的主要工艺参数如下：粗纱定量为6.0g/10m，后区牵伸倍数为1.26，罗拉中心距为53.5×65mm，双锭罗拉压力为210×160×160N，粗纱捻系数为96，锭翼转速为750r/min。
1.5：细纱工艺
采用中低硬度胶辊、高精密轴承钢钢领和自润滑钢丝圈，对涤纶/二醋酯纤维混纺粗纱处理，得到Porel涤纶短纤热熔纱/二醋酯纤维混纺纱线，性能如表4所示。细纱工序主要工艺参数如下：隔距块为2.4mm，后区牵伸倍数为1.13，罗拉中心距为40×70mm，罗拉压力为148×78×110N，细纱捻系数为338，工艺锭速为14000r/min；
表4细纱的工艺指标
纱支 断裂强度CN/dtex 断裂伸长值％ 回潮率 熔点温度℃
涤纶/二醋酯纤维 50 20-30 110-120 3 180
2：内层芯纱的制备：其采用杜邦集团的Sorona双组分PET/PTT W型截面纱线，纱线规格为30D/48F。此外，氨纶作为对比。
3：包覆纱的制备：将外层包覆纱通过机包工艺喷嘴，通过电脑程序设置喷纱间距，将外层包覆纱以间隔螺旋包覆形式均匀包覆在芯纱表面，外层包覆芯纱面积占比达到30％，所述芯纱的重量占比为75％，所述外包覆纱的重量占比为25％，厚度20-45μm。
将上述包覆好的纱线经过纱线退绕，拉伸速度为15m/min，之后对纱线进行热风热熔，热风温度为200度，热熔时间为1min，得到热熔间隔包覆纱。
第二部分为将制得纱线采用针织大圆机，按照常规工艺织造成针织平纹布，克重150g/m2。
第三部分为将制得的针织平纹布按照染整加工完成成品布制作，染整加工只是去除杂质等，得到成品布。
第四部分为将制得成品布进行性能测试，其中，按照国家标准GB/T12704.1-2009测试织物吸湿速干性能。织物棉感测试为：找一组人(人数7人)去触摸面料，认为有棉感，评判为好，不好则认为没有棉感。
织物弹性回复率测试为：将针织面料裁剪成长10厘米、宽为2厘米的条状织物，样品数为3个，取平均值；在织物下方挂10N的砝码，维持30分钟后，取下砝码，让面料自由回复，再测试面料长度，若面料长度为9厘米，确定其回复率为90％。
表5各种纱线结构设计方案
Figure BDA0002649625840000091
表6各种方案对应纱线测试结果
Figure BDA0002649625840000101
表7各种方案对比面料测试结果
Figure BDA0002649625840000102
其中，国标吸湿速干要求：吸水率必须大于200％、滴水时间≤3s，芯吸高度≥100厘米，速干性测试蒸发速率≥0.18克/小时，透湿率≥10000 24小时/平方米。
结论1：通过方案A\B\C对比得知，随着外层纤维NAIA比例从10％提高30％，由于NAIA的吸湿回潮率为6％，纱线的回潮率的指标会逐渐提高，面料的吸湿性各项指标都会提高，但是其速干性能会下降。从方案A、B、C对比得知，外层纤维中NAIA比例控制在20％，涤纶热熔丝短纤维控制在80％，是可以维持在吸湿和速干都可以取得比较好，可以达到国标吸湿速干要求。
结论2：通过方案D\B\E对比，在保持外层纤维中NAIA比例占20％，涤纶热熔丝纤维占比为80％时，随着外层纤维包覆面积从10％提高50％，其纱线的回潮率指标也会逐步提高，由于外层纤维是采用短纤包覆，其棉感会好，但是包覆面积达到50％时，由于外层纤维中含有NAIA吸湿回潮率高的纤维，会导致面料的速干性能下降，所以维持在包覆面积为30％时，其面料的棉感较好，同时吸湿速干也可以达到国标要求。
结论3：通过方案B\F对比，在外层纤维NAIA比例占20％，涤纶热熔丝纤维占比为80％，包覆面积为30％，采用外层纤维分别包Sorona和包氨纶，对比面料和纱线弹性回复率测试发现，Sorona作为芯纱，其弹性回复率较好。主要在于Sorona双组分纤维是一个机械弹、永久弹性纤维，而氨纶是通过分子软段-硬段形成弹性，使用久了，弹性会衰竭，导致面料弹性下降。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。

Claims (10)

1.一种热熔间隔包覆纱，其特征在于，包括：芯纱和间隔包覆所述芯纱的外层纱；所述芯纱由至少一根PET/PTT双组分弹性纤维组成，所述芯纱具有异形截面；所述外层纱由涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺而成。
2.根据权利要求1所述的热熔间隔包覆纱，其特征在于，所述外层纱的包覆面积占比为30-50％。
3.根据权利要求1所述的热熔间隔包覆纱，其特征在于，所述外层纱中二醋酯纤维与涤纶热熔丝的质量比例为20-30％：65-80％。
4.根据权利要求1所述的热熔间隔包覆纱，其特征在于，所述芯纱的细度为30-50D。
5.根据权利要求1所述的热熔间隔包覆纱，其特征在于，所述芯纱截面为W型。
6.根据权利要求1-5任一项所述的热熔间隔包覆纱，其特征在于，所述外层纱的包覆厚度为20-45μm；
所述芯纱与外层纱的质量比例为70-80％：20-30％。
7.根据权利要求1-5任一项所述的热熔间隔包覆纱，其特征在于，所述外层纱的细度为40-60S。
8.一种热熔间隔包覆纱的制备方法，包括以下步骤：
提供具有异形截面的PET/PTT双组分弹性纤维；提供涤纶热熔丝和二醋酯纤维混纺的细纱；
将所述细纱间隔包缠在至少一根所述PET/PTT双组分弹性纤维表面，经过纱线退绕之后，进行热风热熔，得到热熔间隔包覆纱。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述热风热熔的温度≥200℃，时间≥1min。
10.一种面料，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的热熔间隔包覆纱。
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