CN112639185B - 用于改进式后纺织加工的多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的工艺、经由这些工艺生产的纺纱、经由这些工艺生产的经卷绕多组分纺纱的卷装，及拉伸织物以及这些纺纱及拉伸织物的制品。

Description

用于改进式后纺织加工的多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工

技术领域

本公开涉及一种用于蓬松多组分纺纱的生产的工艺且涉及包括根据此工艺由蒸气变形加工生产的多组分纺纱的产品以在经加工纺纱中获得受控拉伸参数。

背景技术

对于需要耐久性及与某些纺织加工方法兼容的应用，期望生产具有拉伸主要组分是非弹性纤维起源的拉伸织物。

这些拉伸织物的纤维的非限制性实例包含多组分纺纱，例如，含有PET及PTT聚合物的双组分长丝纺纱。当使用热量活化差异聚合物收缩以形成永久蓬松时，此常规双组分纺纱表现出高收缩及回缩。利用这些纺纱的织物针织及编织工艺是有挑战性的，这是因为必须适应纺纱长度缩减的此大改变以维持重量控制且产生具有可接受外观及拉伸的织物。除非通过中间变换步骤来加工纺纱，否则双组分纺纱限于支持织物设计的应用，所述织物设计允许纺纱的自蓬松以在暴露于热时显著缩减纤维的长度。将双组分纺纱直接引入到卷装染色操作中是低效率的，这归因于管芯的潜在抗压扁及/或当长度缩减由于卷绕条件而受到限制时在卷绕条件下的不充分蓬松形成。此外，当高纺纱收缩发生时，在卷装染色工艺中获得均染量的色彩是困难的。如果管芯不被高压缩压扁，那么管上的纺纱收缩会将卷装密度增加到染料将不均匀地流动穿过卷装的点。这遍及卷装产生不均匀相对染料量，如果引入到织物中，那么导致废品或条痕。

纺织加工公司意识到卷装染色双组分纺纱中的这些挑战。已揭示各种复杂设备设计以解决这些挑战，包含例如GB专利1198035中揭示的鼓松弛。还已揭示例如其中显著地降低效率及/或需要获得非传统设备的绞纱染色的方法。

存在非弹性纤维起源的替代经加工多组分纺纱及其生产的方法及在拉伸织物中的使用的需求。

发明内容

本公开涉及一种在具有高超喂条件的直接冲击方法中使用蒸气以起始包含热活化弹性体长丝纺纱的多组分纺纱的蓬松加工的工艺。通过缠结环圈产生以及热线圈产生的蓬松的预形成允许在针织或编织纺织加工设备中加工这些纺纱以提供对最终织物中的拉伸性质的经改进控制。单组分纺纱与双组分纺纱的组合还可能减少下游工艺中需要的纺纱的数量且增加对最终纺纱中产生的伸长量的控制。可以此方式加工的纺纱的范围囊括普通服装纤维(<600dtex)及工业应用(>200dtex)的全部范围。所述工艺允许将纺纱的多个经纱合股从而在蓬松加工操作中将纤度增加到所期望的最终水平，同时减少喂入纺纱变体的数量。可将纺纱卷绕在硬纸管或塑料管上，这将允许直接引入到卷装染色设备中以用于在纺纱的针织或编织之前纺纱中需要色彩的织物应用。

因此，本公开的一方面涉及一种用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的工艺。在所述工艺中，使用在10psig或更大压力下的蒸气作为流体介质，以高速率(举例来说，大于30％超喂到超过300％的上限)将多组分纺纱超喂到缠结喷嘴中以提供多组分纤维的部分热蓬松加工及缠结变形加工。

在一个非限制性实施例中，将所得产品卷绕在硬纸或塑料管上以允许在进一步纺织加工设备中进行直接加工。

在一些非限制性实施例中，在缠结喷嘴之前引入具有60℃以上(在大多数实施例中在70℃到100℃之间)温度的热水。

在一些非限制性实施例中，将多根喂入纺纱在缠结喷嘴入口之前的点处合股。

本公开的另一方面涉及一种由用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的工艺制备的多组分纺纱，其中使用在大于10psig的压力下的蒸气作为流体介质，以高速率将多组分纺纱超喂到缠结喷嘴中以提供多组分纤维的部分热蓬松加工及缠结变形加工。

本公开的另一方面涉及一种卷绕在硬纸或塑料管上的多组分纺纱的卷装。在一个非限制性实施例中，经卷绕多组分纺纱卷装通过热活化产生蓬松，此具有大于15％的百分比蓬松加工效率(％BE)。在一个非限制性实施例中，经卷绕多组分纺纱卷装具有大于1kg的卷装重量。

本公开的另一方面涉及一种从由用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的工艺制备的多组分纺纱针织或编织的拉伸织物，其中使用在大于10psig的压力下的蒸气作为流体介质，以高速率将多组分纺纱超喂到缠结喷嘴中以提供多组分纤维的部分热蓬松加工及缠结变形加工。

本公开的又一方面涉及一种包括从用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的工艺制备的多组分纺纱或多组分纺纱的拉伸织物的制品，其中使用在大于10psig的压力下的蒸气作为流体介质，以高速率将多组分纺纱超喂到缠结喷嘴中以提供多组分纤维的部分热蓬松加工及缠结变形加工。

附图说明

图1是概括用于多组分纺纱的蒸气变形加工工艺的本公开的非限制性实施例的图式。

具体实施方式

本公开涉及一种多组分直纺纤维，其具有使纺纱中的一根纱线通过差异收缩形成永久蓬松的能力，所述多组分直纺纤维经加工以通过纤维的直接高压蒸气冲击形成蓬松。

本公开的用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的工艺包括使用蒸气作为流体介质及压力，以高速率将多组分纺纱超喂到缠结喷嘴中以通过多组分纤维的热收缩及缠结变形加工提供部分热蓬松加工。

在工艺中使用的多组分纺纱可包括并排双组分或偏心鞘芯双组分，其中当两种组分暴露于热时表现出差异收缩且所述收缩将卷曲结构赋予纺纱。可期望包含纺纱的一种组分，所述组分是其中纺纱长度通过热收缩显著缩减的弹性体纺纱。

组分是材料挑选且可包含其中在两种组分之间存在粘度差别的PET及PET，其中在两种组分之间存在粘度差别的PTT及PTT，其中两种组分具有不同配方或粘度的PTT及PET、PET及PBT、尼龙及尼龙，还可使用所属领域的技术人员已知的其他材料选择。除使用双组分纺纱之外，还可将单组分纺纱与双组分纺纱组合以生产组合纺纱，所述组合纺纱可产生特殊美学外观且简化下游针织或编织工艺中的喂纱机的数量。一实例是将PET单部分取向纺纱以及双组分PET/PTT纺纱组合以打造出具有受控拉伸的所期望拉伸组分含量。第二实例将是将黑色PET全拉伸纺纱以及双组分PET/PTT纺纱组合以产生混色效应。

出于本公开的目的，就关于将多组分纺纱喂入或超喂到缠结喷嘴的“高速率”来说，此意味着以大于30％超喂的速率。因此，在本发明的一个非限制性实施例中，以大于30％的速率超喂多组分纺纱。

在一个非限制性实施例中，用于气蒸多组分纺纱以供分析的工艺是将所述长度的纺纱搁放在蒸气台上且在松弛条件下气蒸样品最少30秒。

在所述工艺中使用的蒸气压力可介于从10psig到高达60psig的范围内。

在一些非限制性实施例中，所述工艺进一步包括将所得产品卷绕在硬纸或塑料管上以允许在进一步纺织加工设备中直接加工蓬松多组分纺纱。

在一个非限制性实施例中，所述工艺是藉由在引入蒸气之前引入热水以将纤维温度最大化到收缩范围中且增加缠结效率予以辅助。在一个非限制性实施例中，将水加热到70℃以上的温度。

在一个非限制性实施例中，将多根喂入纺纱在进入缠结喷嘴之前的点处合股。多根合股的此并合增加喂入的纤度。举例来说，如果经生产用作喂入纺纱的标准产品包含75dtex、150dtex、300dtex且期望450dtex的产品，那么在引入到喷嘴之前，可将300dtex的经纱及150dtex的经纱加在一起并合股。合股是指将两个或更多个经纱运行到同一个导纱器中以允许其等在工艺的剩余部分作为一根纱线一起运行。

在图1中描绘可在本公开的工艺中使用的设备的非限制性实施例。如图1中所展示，固定纱架1保持喂入纺纱卷装且将喂入纺纱递送到超喂辊。喂入纺纱2可作为单个卷装喂入或多根合股可经并合以增加喂入的纤度。从动超喂辊3将以从30％到400％的速率喂入纺纱，快于后喷射速度。具有施用器4的热水箱5将热水引入到纺纱。具有调节器的蒸气供应源6从10psig到60psig地控制蒸气压力。如图1中所展示，所述设备进一步包括适合于缠结的喷嘴7，例如，空气变形加工喷嘴。非限制性实例包含陶瓷或金属变形加工喷嘴或其他缠结喷嘴设计。另外，所述设备包括从动牵引辊8及标准卷取装置9，标准卷取装置9可以低张力将纺纱卷绕在硬纸或塑料染色管10上。可期望使用蒸气作为流体介质及压力，以高速率将多组分纺纱超喂到缠结喷嘴中以提供多组分纤维的部分热蓬松加工及蒸气蓬松加工。在此实施例中，可期望多组分纺纱是弹性体纺纱，其中纺纱长度通过热收缩缩减20％。

然而，如所属领域的技术人员在阅读本公开时将理解，可使所使用的加工条件及设备变化以针对希望维持低到中等拉伸量同时具有极好复原性质的应用控制蓬松及拉伸的最终量以匹配所期望拉伸量。超喂的广泛范围及蒸气调节范围可用于使潜在蓬松形成量变化以匹配最终的既定产品拉伸要求。另外，可使卷绕条件变化以允许直接使用或在纺织织物加工设备中使用之前直接进行卷装染色。

本公开还涉及由用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的此工艺制备的多组分纺纱，以及纺纱卷装、织物及由纺纱及织物制备的制品。

由此工艺制备的所得多组分纺纱含有具有较低收缩率的大量蓬松，这允许在无额外中间工艺步骤的情况下执行后续纺织加工。主要益处是可将较大重量的卷装卷绕在塑料或硬纸染色管上且引入到卷装染色设备中。

本公开的经卷绕多组分纺纱卷装通过热活化产生蓬松，此具有大于15％的百分比蓬松加工效率(％BE)。所述％BE是确定产品是否将能够通过卷装染色工艺加工而在染色工艺中不发生过度额外蓬松加工及收缩以导致管压扁或影响液体流动以导致不均匀染色的重要因素。当此值是15％或更高时已获得成功。使用在55dtex到600dtex的纤度范围内的双组分PTT/PTT全拉伸喂入纺纱的产品的％BE已产生15％到67％的范围内的％BE。此范围内的卷装已在卷装染色工艺中成功染色。将％BE用作相关因素来控制进一步经加工纺纱的最终伸长以将产品打造成所期望织物拉伸值。

在一个非限制性实施例中，卷装具有大于1kg的卷装重量。在一个非限制性实施例中，由蓬松加工操作形成的所得产品重两公斤或更高，且具有低密度(低硬度)。

由此工艺生产的产品在用于针织及/或编织工艺的卷装染色中及在直接针织及/或编织工艺中是有用的，其中期望通过整理工艺以具有较低收缩以控制拉伸性质及织物重量，及/或打造经蓬松纤维中的拉伸量以获得呈成品织物形式的目标拉伸特性。在一个非限制性实施例中，由本公开的工艺生产的纺纱用于针织或编织拉伸织物。最终织物服饰可适用于鞋、袜子、编织图案衬衫及短裤的服装最终用途，及那些需要良好织物拉伸及使用低温整理工艺复原以使伴随纤维免受高温损坏的服装最终用途。在一个实施例中，在鞋帮织物中使用所述纺纱允许使用具有高复原的受控拉伸组分以消除当将弹性纤维纺纱用作拉伸引擎时对低熔融纺纱的需要以锁定过度拉伸。经蓬松纺纱还可适用于其中针对耐久性拉伸组分需要是稳定的且不是弹性纤维形式的工业应用织物。

本文中引用的所有专利、专利申请案、测试程序、优先权文档、文章、出版物、手册及其他文档以引用的方式完全并入，其程度是此揭示内容不与本发明且针对其中准许此并入的所有管辖相悖。

以下测试方法及实例演示本发明及其使用的能力。本发明能够做出其他及不同实施例，且其数个细节能够在各个明显方面中做出修改及/或替代，而不背离本发明的精神及范围。因此，实例被视为在本质上是说明性而非限制性。

测试方法

百分比蓬松加工效率(％BE)

为正确定义工艺为纺纱提供蓬松的结果且提供将允许快速测试测量方法结果的测试方法，以下方程式用于描述百分比蓬松加工效率(％BE)。

％BE＝((SSLB–SSLF)/(ISL–SSLF))*100

其中：

ISL＝针对所有样品选择的初始样品长度

SSLF＝双组分喂入纺纱的经汽蒸收缩长度

SSLB＝经蓬松纺纱的经气蒸收缩长度

作为实例，在以下条件下测试方法将具有50％蓬松加工效率值：

ISL＝36”

SSLF＝9”

SSLB＝22.5”

％BE＝((22.5”-9”)/(36”-9”))*100＝50％

实例

实例1

165dtex双组分PET/PTT全拉伸纺纱在具有尺寸为11.4”x3”的塑料染色管上生产2kg卷装大小。％BE是60％。工艺条件建立如下：

蒸气压力为28psig

喂入速度为360ypm

超喂速率为250％

赫伯利“A”系列陶瓷喷嘴

从沸水喂入的水为40ml/min。

实例2

167dtex双组分的PET/PTT拉伸假捻经变形加工纺纱在具有尺寸为11.4”x3”的塑料染色管上生产2kg卷装。％BE是58％。工艺条件建立如下：

蒸气压力为35psig

喂入速度为530ypm

超喂速率为215％

赫伯利“A”系列陶瓷喷嘴

从沸水喂入的水为40ml/min

实例3

在纱架处合股的165dtex的PET/PTT全拉伸纺纱的两经纱在具有尺寸为11.4”x3”的塑料染色管上生产2.7kg卷装。％BE是60％。工艺条件建立如下：

蒸气压力为32psig

喂入速度为398ypm

超喂速率为247％

赫伯利“A”系列陶瓷喷嘴

从沸水喂入的水为40ml/min。

实例4

165dtex双组分的PET/PTT全拉伸纺纱在具有尺寸为11.4”x3”的塑料染色管上生产2kg卷装。％BE是19％。工艺条件建立如下：

蒸气压力为16psig

喂入速度为458ypm

超喂速率为55％

赫伯利“A”系列陶瓷喷嘴

从沸水喂入的水为40ml/min

实例5

将165dtex双组分的PET/PTT全拉伸纺纱的一经纱与83dtex PET全拉伸纺纱的两经纱合股以在具有尺寸为11.4”x3”的塑料染色管上生产2kg卷装。％BE是44％。工艺条件建立如下：

蒸气压力为36psig

喂入速度为482ypm

超喂速率为45％

赫伯利“A”系列陶瓷喷嘴

从沸水喂入的水为40ml/min。

Claims (15)

1.一种用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的工艺，所述工艺包括在超喂所述多组分纺纱到缠结喷嘴之前将70℃以上的温度的热水引入到所述多组分纺纱以将纺纱温度最大化，使用蒸气作为流体介质及压力以高速率将多组分纺纱超喂到所述缠结喷嘴中以提供所述多组分纺纱的部分热蓬松加工及蒸气蓬松加工，其中所述多组分纺纱的两种组分暴露于热时表现出差异收缩，且其中所述两种组分之间存在粘度差别。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中所述缠结喷嘴是空气变形加工喷嘴。

3.根据权利要求1所述的工艺，其中以大于30％的速率超喂所述多组分纺纱。

4.根据权利要求1所述的工艺，其中所述压力是10psig到60psig。

5.根据权利要求1所述的工艺，其进一步包括将所得产品卷绕在硬纸或塑料管上以允许在进一步纺织加工设备中直接加工所述经蓬松加工的多组分纺纱。

6.根据权利要求1所述的工艺，其中将多根喂入纺纱在进入所述缠结喷嘴之前的点处合股。

7.一种由根据权利要求1到6中任一权利要求所述的用于多组分纺纱的蒸气喷射式蓬松加工的工艺制备的多组分纺纱。

8.一种卷绕在硬纸或塑料管上的根据权利要求7所述的多组分纺纱的卷装。

9.根据权利要求8所述的卷装，其中所述经卷绕多组分纺纱卷装通过热活化产生蓬松，此具有大于15％的百分比蓬松加工效率％BE，其中以下方程式用于描述所述百分比蓬松加工效率％BE：

％BE＝((SSLB–SSLF)/(ISL–SSLF))*100

其中：

ISL＝针对所有样品选择的初始样品长度

SSLF＝双组分喂入纺纱的经汽蒸收缩长度

SSLB＝经蓬松纺纱的经气蒸收缩长度。

10.根据权利要求8或9所述的卷装，其具有大于1kg的卷装重量。

11.根据权利要求8或9所述的卷装，其已染色。

12.一种包括根据权利要求7所述的多组分纺纱的拉伸织物。

13.一种包括根据权利要求7所述的多组分纺纱的制品。

14.一种包括根据权利要求12所述的拉伸织物的制品。

15.一种具有介于从15％到67％的范围内的百分比蓬松加工效率％BE的多组分纺纱，其中以下方程式用于描述所述百分比蓬松加工效率％BE：

％BE＝((SSLB–SSLF)/(ISL–SSLF))*100

其中：

ISL＝针对所有样品选择的初始样品长度

SSLF＝双组分喂入纺纱的经汽蒸收缩长度

SSLB＝经蓬松纺纱的经气蒸收缩长度。