CN113195810B - 用于制造弹性纱线的方法和由所述纱线制成的织物 - Google Patents
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Abstract
一种用于制造弹性纱线(9)的方法，所述方法包括以下步骤：将由棉基天然纤维制成的粗纱(1)，其重量百分比至少为50％，且其线性质量密度设置在0.1Nm至50Nm之间，优选地在0.3Nm至25Nm之间，供给到拉伸单元(30)；并以高于退绕速度的速度从所述拉伸单元(30)提取所述粗纱；通过环锭纺纱单元(50)经由重叠单元(40)共同拉动拉伸粗纱(3)和弹性纤维(2)，从而形成所述弹性纱线的线轴(59)，其中，所述弹性纤维(2)包括天然橡胶，其含有大于80％的聚异戊二烯1,4‑顺式，以及作为硫化剂的浓度按重量计设置在0.5％至3.0％之间的硫，以及：硫化促进剂和硫化活化剂；抗防粘着剂；抗氧化剂；稳定剂，通过纵向切割由所述天然橡胶制成的纵向切割的扁平纱线而获得所述弹性纤维(2)，以使其线性质量密度达到50分特至1000分特之间，优选地在100分特至800分特之间，特别是在150分特至500分特之间。因此，通过上述天然橡胶组合物，可以获得在纺纱时或在用于制造织物，特别是牛仔布织物时不易断裂的棉基弹性纱线。以此方式获得的弹性纱线和由此纱线制造的织物，特别是牛仔布织物。
Description
技术领域
本发明涉及通过包芯技术制造棉基弹性纱线的方法，并且还涉及由此类弹性纱线制成的弹性织物。
背景技术
众所周知，弹性织物被广泛应用。特别地，所制成的服装不会阻碍使用者肢体的运动，或者使其自身适应这些运动，从而产生舒适的感觉。这在内衣和运动服和体操服中特别有用，但在日常生活服装中也很有用，例如坐在车里、走路和关节弯曲时。
弹性织物的特征取决于用于其制造的弹性纱线的高弹性。举例来说，文献US2992150、US3380244、EP2145034和EP2638192描述了通过例如环锭纺纱等纺纱技术获得的弹性纱线，其中弹性线被包括大量合成或天然短纤维(在一些情况下，由棉制成)的纤维鞘围绕。
多年来，例如在EP2145034和EP2638192中提到的弹性牛仔布型织物已经得到认可，并且允许将上述优点和舒适性扩展到牛仔裤服装。
但是，通常用于制造上述弹性纱线的弹性线是合成线，特别在上述文献中涉及聚氨酯或聚烯烃材料。出于此原因，使用由棉和此类弹性线制成的织物获得的制品无法有利地以天然方式安置，例如通过制作堆肥。此外，穿着此类服装的一些人可能对合成线过敏。
为了减轻这些缺点，一种替代合成线的解决方案可以是使用天然橡胶。然而，天然橡胶线最容易获得，其线性质量密度远高于合成弹性线，因此不能通过当前优选的纺纱技术(例如环锭纺纱或开端纺纱)将其用于制造弹性纱线。
最近已经提出了较低的线性质量密度的弹性天然橡胶线，但是当在上述纺纱技术中使用时，它们可能会断裂，因此包括天然橡胶的弹性纱线制造起来非常困难和/或不经济。在任何情况下，即使降低弹性纱线生产率以防止天然橡胶弹性线断裂，当使用弹性纱线制造弹性织物，特别是牛仔布型弹性织物时，弹性线也很可能断裂，因此，这又使制造非常困难和/或不经济。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种从弹性线和棉基纱线开始制造弹性纱线的方法，所述方法使得有可能使用天然橡胶作为弹性线，从而克服了众所周知的弹性纱线和织物生产工艺所涉及的问题，如上文所概述。
另一特定目标是提供适合于制造牛仔布型织物的此类弹性纱线。
这些和其它目标通过所附权利要求1限定的方法来实现。本发明的示例性具体实施例由从属权利要求限定。此类目标还可通过由权利要求12限定的织物来实现。
一种制造弹性纱线的方法，其包括以下步骤：
—预先布置100％天然纤维的粗纱源，
其中，粗纱的线性质量密度设置在0.1Nm至50Nm之间，优选地在0.3Nm至25Nm之间；
—预先布置弹性纤维的源；
—将粗纱以第一速度v1供给到拉伸单元；
—以第二速度v3>v1通过拉伸单元提取粗纱作为拉伸粗纱；
—退绕弹性纤维；
—以第三速度v2将弹性纤维输送到重叠单元；
—通过制造弹性纱线的线轴，通过环锭纺纱单元在重叠单元的下游共同拉动弹性纤维和拉伸粗纱。
根据本发明，弹性纤维包括：
—天然橡胶的聚异戊二烯1,4-顺式含量大于80％；
—以下为其它组分：
—硫化剂，其中所述硫化剂为天然橡胶中重量浓度设置在0.5％至3.0％之间的硫；
—硫化促进剂和硫化活化剂；
—防粘着剂；
—抗氧化剂；
—稳定剂；
此外，弹性纤维从天然橡胶的纵向切割的扁平纱线中获得，从而获得呈弹性线形式的弹性纤维，所述弹性线的线性质量密度设定在50分特至1000分特之间，优选地在100分特至800分特之间，特别是在150分特至500分特之间。
因此，通过上述天然橡胶组合物，可以获得棉基弹性纱线，其中弹性纤维在纺纱时或在用于制造织物，特别是牛仔布时不易断裂。以此方式获得的弹性纱线克服了现有技术的缺点，因为其由天然橡胶和棉组成，并且使得有可能达到适合于制造轻便舒适的弹性织物的线性质量密度，同时防止弹性芯在制造纱线和织物两者期间频繁断裂。
聚异戊二烯1,4-顺式可通过选自由以下组成的组的植物获得：
—巴西橡胶树；
—圭亚那橡胶树；
—宾氏橡胶树。
有利地，硫化剂为天然橡胶中重量浓度设置在1％至2.5％之间的硫。
天然橡胶包括的一种或多种其它组分可按下文所指示的重量百分比存在：
—相对于干橡胶的重量计，0.1-2％的噻唑硫化促进剂；
—相对于干橡胶的重量计，1-10％的包括脂肪酸，特别是硬脂酸的硫化活化剂；
—相对于干橡胶的重量计，1-5％的包括滑石的防粘着剂。
特别地，硫化剂以硫原子桥的形式存在于弹性纤维中，其中至少95％的硫桥包括至少4个硫原子。
如上所述制造的弹性纱线也落入本专利申请的范围内。
弹性牛仔布织物也落入本专利申请的范围内，所述弹性牛仔布织物包括上文所描述的弹性纱线，所述弹性纱线的布置选自由以下组成的组：
—纬纱布置；
—经纱布置；
—其组合。
附图说明
现在参考附图1，以示例性但非限制性的本发明的示例性实施例的以下描述来展示本发明，附图1示意性地展示了根据本发明的用于制造弹性纱线的设备。
具体实施方式
参考图1，一种用于制造弹性纱线的方法包括分别预先布置粗纱1的源10和弹性纤维2的源20的步骤。粗纱1由占其自身组分的100％的天然纤维制成。在示例性实施例中，粗纱1包括棉，特别是重量百分比至少为50％，并且线性质量密度设置在0.1Nm至50Nm之间，优选地在0.3Nm至25Nm之间。
粗纱1的源10和弹性纤维2的源20可包括线轴或筒管11、21，其中纺织材料缠绕在空心或全芯12、22周围。特别地，粗纱的源10的芯12可旋转地布置在限定旋转轴线13'的轴13周围。
特别地，图1展示了用于制造弹性纱线9的生产单元100，所述生产单元通常是生产机器的一部分连同多个优选相同的单元，并且包括杆14，粗纱1的相应线轴11或类似物经由轴13安装在所述杆上。生产单元100还包括平行杆28、29，其围绕相应的纵向轴线可旋转地布置，形成用于弹性纤维2的对应线轴或类似物的支架，以允许线轴旋转和弹性纤维退绕。通过此布置，可以同时制造弹性纱线9的多个线轴51。
方法还包括将弹性纤维2和粗纱1供给到相应的拉伸单元25、30的步骤。
特别地，弹性纤维2的拉伸单元25可包括一对辊26、27，其被布置成相对于彼此反向旋转并且彼此接触，从而通过摩擦来收纳和拉动弹性纤维2。因此，拉伸单元25的操作使得弹性纤维2以纤维退绕速度u1从线轴21退绕，并且使得线轴21围绕轴23和轴线23'旋转。可以调节辊26、27的旋转速度，使得弹性纤维2在离开拉伸单元25时以拉伸纤维速度u2释放。
粗纱1的拉伸单元30被配置成以退绕速度v1收纳粗纱1，并以释放速度v3>v1释放粗纱3，这产生预定粗纱拉伸比。
在一个实施例中，如图1所描绘，拉伸单元30可以包括一对预拉伸辊31、32，其被布置成相对于彼此反向旋转并且彼此接触，从而通过摩擦来收纳和拉动粗纱1。因此，预拉伸辊31、32的操作使得粗纱1以粗纱退绕速度v1从线轴11退绕，并且使得线轴11围绕轴13和轴线13'旋转。可以调节预拉伸辊31、32的旋转速度，使得粗纱1以预拉伸速度v2释放为预拉伸粗纱1'。
此外，拉伸单元30被配置成打开粗纱1的纤维，即，自离开预拉伸辊31、32就已经以预拉伸粗纱1'的基本平放的配置布置所述纤维。
粗纱1的拉伸单元30包含拉伸装置39，所述拉伸装置又包括两个环形网或带37、38，在此情况下，其被布置成通过平行于彼此且布置在距彼此预定距离处的相应对的旋转驱动筒33、34和35、36可滑动地移动。如图1所示，环形网37、38的相应部分67、68彼此相对，它们彼此之间的距离最小，以便收纳和平化粗纱1或可能的预拉伸粗纱1'，使得拉伸粗纱3的纤维在离开拉伸单元30时具有基本平坦的布置。选择成对的33、34和35、36的筒的旋转速度，以便进一步拉伸粗纱，从而获得拉伸粗纱3。
更详细地，筒35、36被布置成相对于筒33、34反向旋转，使得相应网37、38的彼此面对的部分67、68可以平行于彼此并且在相同方向上移动。
方法还包括以粗纱释放速度v3提取拉伸粗纱3的步骤，以及将弹性纤维2和拉伸粗纱3输送到重叠单元40中的步骤，其中在拉伸粗纱3的纤维之间插入弹性纤维2。为此目的，优选地，重叠单元40包括一对辊41、42，其被布置成相对于彼此反向旋转并且彼此接触，以收纳弹性纤维2和拉伸粗纱3，且使得其以产品8的较紧密的结构联接。
上述提取和输送步骤由共同拉动产品8的步骤驱动，所述产品由常规环锭纺纱单元50形成在重叠单元40的下游，所述环锭纺纱单元包括支撑件58，线轴59布置在所述支撑件上以收纳弹性纱线9。更详细地说，线轴59可旋转地且可滑动地围绕/沿着纵向轴线55'布置，如箭头56和57所指示，且由电动机55驱动。环锭纺纱单元50还包括输送孔52，所述输送孔被布置在距线轴59预定距离处且优选地沿着其轴线55'，且被配置成收纳以纱线形成速度w形成的产品8，产品8包括弹性纤维2和拉伸粗纱3的纤维。环锭纺纱单元50还包括环53，所述环被布置成沿着引导件54以预定速度围绕其轴线55'旋转，并且还被配置成收纳所形成的产品8，所述产品的端部初始地固定在线轴芯59上。因此，环53的旋转使得所形成的产品8同时被拉伸和扭转，同时被缠绕在线轴芯59周围，并且因此被收集在弹性纱线9的线轴51中，其中粗纱的纤维从所形成的产品8的基本平行的布置转向弹性纱线9的最终彼此扭转配置。
如本领域的技术人员众所周知的，也可以提供等效的生产单元。
根据本发明，弹性纤维2包括聚异戊二烯1,4-顺式含量高于80％的天然橡胶。弹性纤维2还包括其它组分，并且精确地包括硫化剂；硫化促进剂和硫化活化剂；防粘着剂；抗氧化剂；稳定剂。此外，弹性纤维2由天然橡胶的纵向切割的扁平纱线获得，从而获得线性质量密度设置在50分特至1000分特之间，优选地在100分特至800分特之间，特别是在150分特至500分特之间的弹性长丝。
优选地，弹性纤维2的聚异戊二烯1,4-顺式从选自由以下组成的组的植物中获得：巴西橡胶树；圭亚那橡胶树；宾氏橡胶树。
有利地，硫化剂为重量浓度设置在1％至2.5％之间的硫。
优选地，天然橡胶包括根据选自由以下组成的组的重量比的其它组分中的至少一个：
—相对于干橡胶的重量计，0.1-2％的噻唑硫化促进剂；
—相对于干橡胶的重量计，1-10％的包括脂肪酸，特别是硬脂酸的硫化活化剂；
—1-5％的含有滑石的防粘着剂。
优选地，硫化剂以硫原子桥的形式存在于弹性纤维2中，其中至少85％的硫桥包括至少4个硫原子。
弹性牛仔布织物也落入本发明的范围内，所述弹性牛仔布织物包括在纬纱布置、经纱布置以及纬纱和经纱布置中选择的布置中的上述弹性纱线。
本发明的前述示例性实施例根据概念性观点如此充分地揭露了本发明，以便其他人通过应用当前的知识而能够在不进一步研究且不偏离本发明的情况下修改和/或适应这类实施例的不同应用，且相应地，因此理解这类适应和修改须被视为等效于具体实施例。出于此原因，在不脱离本发明的领域的情况下，用于实现本文所描述的不同功能的装置和材料可以具有不同的性质。应当理解，在本文中使用的语法或术语是为了描述而不是限制的目的。
Claims (12)
1.一种用于制造弹性纱线(9)的方法，所述方法包括以下步骤：
—预先布置100％天然纤维的粗纱(1)的源(10)，
其中所述粗纱(1)的线性质量密度设置在0.1Nm至50Nm之间；
—预先布置弹性纤维(2)的源(20)；
—将所述粗纱(1)以第一速度v1供给到拉伸单元(30)；
—以第二速度v3>v1从所述拉伸单元(30)提取所述粗纱作为拉伸粗纱(3)；
—退绕所述弹性纤维(2)；
—以第三速度v2将所述弹性纤维(2)输送到重叠单元(40)；
—通过制造所述弹性纱线的线轴(59)，通过环锭纺纱单元(50)在所述重叠单元(40)的下游共同拉动所述弹性纤维(2)和所述拉伸粗纱(3)，
其特征在于，所述弹性纤维(2)包括：
—天然橡胶，其具有聚异戊二烯1,4-顺式含量大于80％；
—以下为其它组分：
—硫化剂，其中所述硫化剂为所述天然橡胶中重量浓度设置在0.5％至3.0％之间的硫；
—硫化促进剂和硫化活化剂；
—防粘着剂；
—抗氧化剂；
—稳定剂；
且特征在于，所述弹性纤维(2)从所述天然橡胶的纵向切割的扁平纱线中获得，从而获得呈弹性线形式的所述弹性纤维(2)，所述弹性线的线性质量密度设置在50分特至1000分特之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述天然纤维包括重量百分比至少为50％的棉。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粗纱(1)的线性质量密度设置在0.3Nm至25Nm之间。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述弹性纤维(2)的线性质量密度设置在100分特至800分特之间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述弹性纤维(2)的线性质量密度设置在150分特至500分特之间。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述聚异戊二烯1,4-顺式从选自由以下组成的组的植物中获得：
—巴西橡胶树；
—圭亚那橡胶树；
—宾氏橡胶树。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硫化剂为所述天然橡胶中重量浓度设置在1％至2.5％之间的硫。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述天然橡胶包括根据选自由以下组成的组的重量比的所述其它组分中的至少一个：
—相对于干橡胶的重量计，0.1-2％的噻唑硫化促进剂；
—相对于所述干橡胶的重量计，1-10％的包括脂肪酸的硫化活化剂，
—相对于包括所述干橡胶的滑石的防粘着剂的重量计，为1-5％。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述脂肪酸是硬脂酸。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硫以硫原子桥的形式存在于所述弹性纤维(2)中，其中至少95％的所述硫原子桥包括至少4个硫原子。
11.一种通过根据权利要求1-10中任一项所述的方法制造的弹性纱线。
12.一种弹性牛仔布织物，其包括通过根据权利要求1-10中任一项所述的方法制造的弹性纱线，所述弹性纱线的布置选自由以下组成的组：
—纬纱布置；
—经纱布置；
—其组合。
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