CN1308517C - 拉伸防缩绒性精纺毛纱的制造方法及拉伸防缩绒性精纺毛纱 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种制造细支非收缩性精纺毛纱的方法，该方法包括以下步骤：以绞丝形式装载精纺毛纱、喷洒还原剂、升温、低速拉伸、松弛、定型、骤冷和清洗。本发明还披露了用该方法所制造的非收缩性拉伸精纺毛纱以及用于实施该方法的低速拉伸机。

Description

拉伸防缩绒性精纺毛纱的制造方法及 拉伸防缩绒性精纺毛纱

技术领域

本发明涉及一种制造非收缩性拉伸精纺毛纱的方法、由该方法制造的非收缩性拉伸精纺毛纱以及实施该方法所使用的拉伸机。更具体地，本发明涉及：一种方法，该方法用人工方式将精纺毛纱制成纤丝，通过低速拉伸卷筒形式的精纺毛纱并随后定型，从而赋予该拉伸精纺毛纱以抗缩性；通过该方法制造的非收缩性拉伸精纺毛纱；以及有效实施该方法的低速拉伸机。

背景技术

由于羊毛纤维具有优异的柔软性、纺丝特性、绝热性能、吸湿性能等，因此被认为是品质最优的纤维材料。然而，由于存在下列不适应消费者需求的问题，羊毛纤维在羊毛产品中的应用受到了限制。

首先，由于羊毛纤维在其表面具有鳞状体，因此在洗涤时易于因毡合现象而收缩。由于这个原因，羊毛纤维通常具有很差的可水洗性，并因此必须进行干洗。

已经进行了大量关于防止羊毛纤维收缩的研究和开发。例如，对表面所形成的鳞状体进行化学处理以将其除去并进行涂覆。事实上，已知这种抗缩处理在抗缩效果方面非常优异。

然而，迄今所开发的包括化学处理在内的许多方法均具有其各自的问题。

例如，有一种包括以下步骤的方法：将毛条状的羊毛纤维氯化以除去鳞状体，用聚合物涂覆经氯化的羊毛纤维。该方法在抗缩效果方面非常优异，但这样处理的毛条在纺纱时具有差的可加工性并会污染纺纱机。此外，染料的吸收速率太高以致于无法均匀染色。在进行毛条染色以防止不均匀染色的情况下，无法满足小批量生产的需要，并且还具有许多制造问题。因此，该方法需要特殊的操控手段。

另一方面，由于羊毛产品是以作为天然原料的绵羊毛制成的，因此，不像合成纤维，没有对羊毛纤维的纤度进行控制的步骤。因此，羊毛纤维的纤度和品质取决于绵羊的品种、产地和饲养状况。由于这些原因，用于制造细支羊毛产品的相对较细且高品质的原毛非常昂贵，导致了细支羊毛产品制造成本的增加。

因此，希望开发这样一种方法，在纺纱过程中以低成本使纤维尺寸变细，这种方法非常有助于降低细支羊毛产品的制造成本。

然而，关于以细纱形态拉伸天然或合成纤维的方法的工业研究还没有积极开展。因此，包括本发明人在内的一些研究人员已经进行了深入研究来开发拉伸细纱的方法，结果，得到了拉伸例如尼龙和基于丙烯酰的细纱等合成纤维和例如羊毛纱等天然纤维丝的方法。

例如，韩国专利公开文本1983-2699、1987-1050和2002-329487号披露了一些制造细支纱的方法，其中通过在软化温度附近将丙烯酸细纱快速拉伸至其原始长度的2～3倍。然而，由于这些方法局限于诸如丙烯酸细纱等合成纤维丝，因此它们不适合应用于诸如羊毛纱等天然纤维丝。

另一方面，作为通过拉伸纤维改善诸如羊毛等天然纤维的物理性质的试验，韩国专利公开文本1987-1340号披露了一种加工羊毛的方法，该法包括将绞丝形式的精纺毛纱或羊毛混纺纱装载到置于耐压槽内部的一对拉伸辊上，在保持最佳拉伸温度的同时将所述的纱拉伸至临界拉伸点，在没有张力下将经拉伸的纱收缩至原始长度，并进行湿松弛。

此时，由于通过拉伸破坏了一些羊毛纤维的鳞状体，该毛纱表现出抗缩性。此外，收缩和湿拉伸为羊毛纱赋予了蓬松感。然而，由于对精纺毛纱进行快速拉伸，在拉伸之后所述精纺毛纱因回复力而收缩，因而无法制造细支毛纱。此外，如此制造的毛纱的抗缩效果也不足。

另一方面，用于实施该拉伸法的热拉伸机披露于韩国专利公开文本1987-1049号中，对其进行改进的拉伸机披露于韩国专利公开文本2002-327824号中，该专利由本发明人所提交。

根据后一公开文本，该拉伸机包括用于向细纱提供诸如拉力、温度和压力等拉伸条件的耐压槽部分和用于向耐压槽室提供进料力/操作力的进料筒部分。

利用包括液压缸、液压管和压缩机的进料筒部分，可以没有任何问题地对丙烯酸细纱进行快速拉伸。然而，由于没有提供用于控制液压缸与压缩机之间水压的设备，所以由压缩机产生的压力可以一次提供给液压缸，因此无法通过实现低速拉伸来制造具有优异抗缩效果的拉伸毛纱。在松弛步骤和随后的用于维持拉伸后状态的步骤中，液压缸中的液压油可以因羊毛纤维的回复力倒流至压缩机中，从而导致液压损失。因此，会产生松弛步骤进行不完全的问题，所述松弛步骤对于本发明的低速拉伸法的实施是不可缺少的步骤。

发明内容

因此，考虑到现有技术中的上述问题而作出本发明，并且本发明的目的是提供由中支数或粗中支数精纺毛纱制造细支非收缩性精纺毛纱的方法，该细支非收缩性精纺毛纱不会产生任何因缩绒现象而导致的收缩，而这种收缩是羊毛产品中最大的问题。

本发明的另一个目的是提供由上述方法制造的非收缩性拉伸精纺毛纱。

本发明的另一个目的是提供用于实施上述方法的拉伸机。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了制造非收缩性拉伸精纺毛纱的方法，该方法包括以下步骤：

将卷筒形式的精纺毛纱装载在置于耐压槽内的一对拉伸辊上并关闭该耐压槽；

在该精纺毛纱上喷洒还原剂；

向该耐压槽提供蒸汽并将耐压槽的内部温度上升至拉伸温度；

用30～300秒将该精纺毛纱低速拉伸至其原始长度的1.3～2倍；

松弛该精纺毛纱的张力；

将经松弛的精纺毛纱定型；和

向定型的精纺毛纱中加入清水或氧化剂与清水的混合物以对其进行骤冷、中和及清洗。

在本发明的制造非收缩性拉伸精纺毛纱的方法中，可以使用强捻纱作为装载在一对拉伸辊上的精纺毛纱。由于强捻纱的纤维之间具有很强的结合力和摩擦力，因此可以防止拉伸期间的滑动并得到高拉伸率。

在根据本发明的制造非收缩性拉伸精纺毛纱方法的一个优选实施方式中，在向耐压槽提供蒸汽之前，优选进行预排气，以预先降低耐压槽的内部压力。当用蒸汽将耐压槽加热至100℃或更高时，所述预排气可以防止耐压槽的超压。

在本发明的制造非收缩性拉伸精纺毛纱方法中，在装载到辊上之前，可以将绞丝形式的精纺毛纱浸入至还原剂溶液中，而不是喷洒还原剂。

根据本发明，提供了由上述方法制造的非收缩性拉伸精纺毛纱。所述非收缩性拉伸精纺毛纱比拉伸前具有更多的支数，并且在洗涤时没有或几乎没有因缩绒现象而产生收缩的问题。

根据本发明，提供了用于低速拉伸精纺毛纱的拉伸机，该拉伸机包括：耐压槽部分，该耐压槽部分包括耐压槽、用于向耐压槽进汽的蒸汽进料管、用于从耐压槽排出蒸汽的蒸汽排出管、冷却水喷嘴、一对旋转辊和用于向耐压槽提供原纱的开口门；和用于向耐压槽室提供进料力的进料筒部分，该进料筒部分包括压缩机、液压缸和液压管，其中所述进料筒部分的液压管包括用于控制向液压缸所提供的液压的流速控制阀和用于防止液压油倒流的双向止回阀，由此控制原丝的拉伸速率并稳定地控制纱线的松弛，并使其维持该状态。

附图说明

通过下列详细描述并结合附图，可以更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点，其中：

图1为显示了根据本发明一个实施方式用于低速拉伸精纺毛纱的机器总体结构的侧方截面视图；和

图2为显示了图1的用于低速拉伸精纺毛纱的机器的操作的侧方截面视图。

具体实施方式

非收缩性拉伸精纺毛纱的制造

在下文中，将基于各个步骤对根据本发明的制造非收缩性拉伸精纺毛纱的方法进行更详细的说明。

原丝的制备

首先，本发明的方法中所使用的对作为原料的精纺毛纱进行说明。

本发明中所使用的精纺毛纱包括纯羊毛和羊毛混纺纱，但并不局限于此。特别是，利用本发明的方法，高质量的细支精纺毛纱可以由廉价的中支或粗支精纺毛纱来制造，这具有成本上的优势。

由于本发明中精纺毛纱的纺纱可以通过本领域已知的精纺毛纱纺纱方法来进行，并且在本发明中可以使用商购的精纺毛纱，因此省略了关于精纺毛纱纺纱的细节。

不优选使用弱捻纱(less twisted yarn)作为本发明方法拉伸的精纺毛纱，这是因为由于纤维之间的结合力和摩擦力不足，在拉伸期间会产生滑动，从而使拉伸无法进行。因此，在本发明中可以使用的精纺毛纱优选为强捻纱，该强捻纱与典型的精纺毛纱相比捻度增加了10～50％。可以使用商购的强捻纱，或将其进一步加捻之后使用。

由于纱线的过度加捻会降低纱线的韧性，因此根据拉伸率和所制造产品的捻度来确定适当的加捻程度。

在对商购原丝进行进一步加捻之后，在85℃进行蒸汽定型以固定加捻纱。

如果在加捻后没有进行蒸汽固定，则其状态不稳定，因此纱线无法形成绞丝。另外，纱线可能会收缩15～30％。

装载

将羊毛纱卷绕形成具有预定尺寸的绞丝，并装载到水平安装在耐压槽内部的一对拉伸辊上。

可以将卷绕成绞丝形式的原丝浸入至还原剂溶液中，然后装载到辊上。

喷洒还原剂

在将原丝装入耐压槽后，在其上喷洒还原剂。作为还原剂，优选使用亚硫酸氢钠或酸式亚硫酸钠的水溶液。

由于用还原剂处理离解了角蛋白的胱氨酸键，以形成硫醇基，所以通过拉伸改性的状态很容易固定，从而可以改善拉伸和抗缩性。

温度的升高

在膨胀完成后，向耐压槽中提供蒸汽以将耐压槽的内部温度升高至100℃～150℃，这是最佳的拉伸温度范围。

在此步骤中，在向耐压槽提供蒸汽之前，优选进行预排气以预先将耐压槽的内部压力降低至60％～80％。由于预排气可以防止耐压槽的超压，因此该槽很容易通过蒸汽加热。

如果未经预排气便向耐压槽提供蒸汽以升温至100℃，则耐压槽的压力上升至2kg/cm²或更高，这使得温度难以升高。另外，会产生必须使用能够耐高压的槽的问题。由于在预排气度为60％的状态下，100℃下耐压槽的内部压力仅为1kg/cm²，因此就安全而言这是优选的。

因此，在向耐压槽提供蒸汽之前，优选进行预排气以预先降低耐压槽的内部压力，然后将内部温度升高至最佳拉伸温度。

低速拉伸

在维持最佳拉伸温度的同时，使辊低速转动以均匀拉伸羊毛纱。

在此步骤，用30秒～300秒的拉伸时间进行低速拉伸是非常重要的。如果快速拉伸毛纱，则韧性降低且因滑动而产生断线，这使拉伸难以进行。此外，由于拉伸之后羊毛纱将会收缩，因此无法生产本发明预计生产的细支拉伸精纺毛纱。

松弛

在拉伸之后，用预定时间将该精纺毛纱松弛0～30％以松弛拉伸期间所赋予的张力。

定型

松弛之后，将拉伸精纺毛纱在80℃～120℃定型，以将所述精纺毛纱固定在拉伸状态。如果未进行定型，该精纺毛纱将收缩约15％～30％。定型的精纺毛纱在洗涤时不会收缩。

骤冷和清洗

在定型步骤之后，将5℃～10℃的含有诸如过氧化氢或过硼酸钠等氧化剂或洗涤水的溶液喷洒在精纺毛纱上，以骤冷该精纺毛纱，中和还原剂并除去纤维上所残留的各种污染物。如果未进行骤冷，则该精纺毛纱将收缩约5％～10％，并因此无法得到所需的拉伸率。

用氧化剂溶液中和来除去纤维上所残留的还原剂，从而使尺寸稳定性和抗缩性得到有效改善。在用氧化剂溶液中和并清洗之后，优选向该精纺毛纱上喷洒清水以除去残留的氧化剂。

低速拉伸机

在下文中，将参考附图对本发明的低速拉伸机进行更详细的说明。

图1显示了根据本发明一个实施方式用于低速拉伸精纺毛纱的机器总体结构的侧方截面视图。如图1所示，该低速拉伸机包括：耐压槽部分10，用于向待拉伸的精纺毛纱提供诸如拉力、温度和压力等拉伸条件；和进料筒部分20，用于向耐压槽部分10提供进料力/操作力。

耐压槽部分10包括能够耐高压的槽11、开口门12和安装在耐压槽部分10一侧的输送轨道12a、配备有用于向精纺毛纱提供拉力的旋转辊13a的滑架13、和用于向后移动滑架13并拉伸精纺毛纱的可动轨道13b。

将冷却水喷嘴14a安装在滑架13的顶部或侧部以冷却拉伸的毛纱。洗涤水、还原剂和氧化剂等可以通过喷嘴14a喷洒。

在本发明的实施方式中，将与喷嘴14a相连的泵14的进料管14b与洗涤水存储槽14c和混合槽14d相连接。将用于控制油流动的止回阀14e安装在进料管14b上。通过进料管14b将诸如还原剂等化学物质或洗涤水选择性地提供给耐压槽。

另一方面，为了向耐压槽11提供诸如拉伸温度和压力等适当的拉伸条件，将用于向耐压槽11提供高温蒸汽的蒸汽进料管15a和用于排出所供蒸汽的蒸汽排出管15b分别安装在耐压槽11的底部和顶部。用与吸管16a相连的真空泵16抽空耐压槽11，以帮助通过蒸汽进料管15a提供蒸汽。

与耐压槽部分10的开口门12相连的进料筒部分20向耐压槽部分10提供进料力/操作力。进料筒部分20包括用于产生压缩力的压维机21、用于通过由压缩机所产生的压缩力向耐压槽部分10的滑架13和开口门12提供进料力/操作力的液压缸23、用于连接压缩机21和液压缸23的液压管22、安装在液压管22上的流速控制阀24和双向止回阀25。

特别是，本发明的低速拉伸机还包括，用于通过压缩机21向液压缸23缓慢提供恒定流速的流速控制阀24，和用于防止因提供给液压缸23的液压油向压缩机21倒流而产生的液压损失的双向止回阀25。流速控制阀24和双向止回阀25安装在液压管22上。

流速控制阀24和双向止回阀25可使用本领域已知的机械式/电子式阀。考虑到滑架和开口门的重量以及提供给精纺毛纱用于拉伸的拉力，本领域技术人员可以进行各种改变，包括改变阀的总数量/流量。立当理解所有这些改变均包括在本发明的范围之内。

另一方面，图2为显示了根据本发明用于低速拉伸精纺毛纱的机器的操作的侧方截面视图。根据本发明的低速拉伸机的操作将参考图2逐一更详细地说明。

将液压缸23向后移动以打开开口门12并将绞丝形式的精纺毛纱装载在置于耐压槽11内部的辊13a上。液压缸23向前移动关闭门12。

在耐压槽11关闭之后，通过喷嘴14a喷洒容纳于混合槽14d中的还原剂。

下一步，开启真空泵16抽空耐压槽11，以便易于向耐压槽11中导入蒸汽。此时，耐压槽11中的真空度优选为60～80％。通过蒸汽进料管15a将高温蒸汽进料至经抽空的耐压槽11中，使耐压槽11的内部温度上升至拉伸纱线所需的最佳温度。

在将耐压槽11的内部温度上升至拉伸纱线所需的最佳温度后，开启压缩机21向液压缸23中添加液压油。此时，流速控制阀24向液压缸23缓慢提供恒定流速的液压油以拉伸纱线。

当经拉伸的纱线长期放置时，液压缸中的液压油因纱线的回复力倒流至压缩机21中，结果经拉伸的纱线产生收缩。由于这个原因，在本发明的低速拉伸机中，在拉伸完成后，关闭压缩机21，随后关闭双向止回阀25以防止提供给液压缸23的液压油倒流，并降低由于纱线的回复力而产生的液压损失。

然后，进行预定时间的松弛以除去纱线的回复力。此时，打开双向止回阀25并反向操作压缩机21使液压缸23向后移动。

向经松弛的纱线进一步提供蒸汽使其定型，然后通过蒸汽排出管15b排出蒸汽。由于蒸汽的供给和排出如上所述，因此在此省略其细节。

定型之后，通过安装在耐压槽11顶部的喷嘴14a喷洒容纳于混合槽14d中的氧化剂，以冷却经拉伸的纱线并中和且除去残留的还原剂。然后，进一步喷射洗涤水以清洗残留的氧化剂。最后，将经拉伸的纱线从开口门12取出。

在下文中，将参考下列实施例对本发明的细支非收缩性精纺毛纱的制造方法进行更详细的描述。

实施例

实施例1

将旦尼尔为21.7μm的羊毛纤维进行纺纱，以制造100％羊毛的1/40Nm的精纺毛纱。在对该精纺毛纱进行倍捻之后，用S950 TPM进行加捻并在98℃进行真空定型。

将定型的精纺毛纱卷绕成具有12cm尺寸的绞丝形式，然后装载于水平安装在耐压槽内部的一对拉伸辊上。关闭耐压槽之后，使辊转动5分钟，同时在精纺毛纱上喷洒足量的2.0g/l的亚硫酸氢钠水溶液。

此后，在将耐压槽抽空至70％之后，向耐压槽中提供蒸汽以将内部温度上升至110℃。将该温度维持10分钟以均匀保持毛纱。将精纺毛纱缓慢拉伸30秒～300秒至其原始长度的1.7倍，并松弛15％。

将经松弛的拉伸纱线在98℃定型30分钟。通过收集管排出蒸汽。通过在经拉伸的精纺毛纱上喷洒0.5g/l的过氧化氢水溶液以进行骤冷，对残留的亚硫酸氢钠和杂质进行充分中和及清洗。在拉伸纱线上进一步喷洒洗涤水以除去残留的过氧化氢。

在将绞丝形式的拉伸精纺毛纱取出之后，将其用热空气干燥并展开。拉伸精纺毛纱的旦尼尔为20μm。纱线的捻度为2/60Nm，这证明已经制造出了细支拉伸精纺毛纱。

实施例2～3

将旦尼尔为20.5μm的两根羊毛纤维进行纺纱，以制造各自为1/60Nm的精纺毛纱。在对该精纺毛纱进行倍捻之后，用S120 TPM对其进行加捻。随后用与实施例1中相同的方法进行精纺毛纱的低速拉伸。此时，精纺毛纱的拉伸率为135％(实施例2)和150％(实施例3)，并进行0％(实施例2)和5％(实施例3)的松弛。

测定拉伸精纺毛纱的物理性质。结果总结于下表1中。

表1

物理性质	测试方法	样品
				实施例2	实施例3
		拉伸强度(cN)	KS K 0409			234	222
拉伸率(％)	KS K 0409			16.8	14.9
		纺纱支数(Nm)	KS K 0414			2/80	2/86
捻度(每米捻数(TPM))	KS K 0418			968	857
		均一度(U％)	USTER			21.4	20.5
旦尼尔(μm)	ASTM 2130			16.61	16.37
		收缩率	KS K 0423			-1.2％	-0.9％

实施例4

用实施例3中制造的拉伸精纺毛纱编织毛线衫。在用KS K 0432中所述的标准方法对该毛线衫进行机械洗涤之后，测定该毛线衫的尺寸变化。结果如下表2所示。

表2

	测试前(cm)	测试后(cm)	变化(％)
				胸宽	47.1	47.9	+1.7
总长度	55.0	54.2	-1.4
				底部宽度	40.3	39.5	-2.0
颈围	49.0	48.0	-2.0

如表2所示，毛线衫的尺寸变化在3％以内。因此，根据本发明方法所制造的细支非收缩性精纺毛纱是可以水洗的。

实施例5

将实施例2中所制造的拉伸精纺毛纱进行编织以制造平纹织造的粗纺毛织物，该毛织物具有64×62的经纬线密度、6.4盎司/码的重量和65英寸的宽度。根据下列染色步骤对该粗纺毛织物进行加工以制造围巾。

(加工步骤)

预定型→洗涤→干燥→按件染色→干燥→干法处理→缩水→开放环境下吹风

在将如此制造的围巾在105机械洗涤8分钟后，测定该围巾的尺寸变化。

结果，在围巾的经线和纬线方向，围巾的尺寸变化分别为-0.2％和-0.4％。就是说，几乎观察不到变化。总之，用本发明的拉伸精纺毛纱编织的粗纺毛织物表现出优异的抗缩效果。

工业实用性

以上描述表明，根据本发明的拉伸方法和机器，可以通过以下步骤来制造细支非收缩性精纺毛纱：对来自低等羊毛原料的中支或粗中精纺毛纱或羊毛混纺纱进行编织，低速拉伸该编织的纱线，然后将该拉伸的纱线定型。因此，本发明可以大大降低制造细支非收缩性精纺毛纱的成本。另外，由于通过本发明的拉伸方法和机器可以制造非收缩性且可洗涤的羊毛产品，因此本发明非常有助于羊毛产品的应用。

尽管为了解释的目的而披露了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明所附权利要求所公开的范围和精神的条件下，可以进行各种改变、增加和替换。

Claims (5)

1、制造非收缩性拉伸精纺毛纱的方法，该方法包括以下步骤：

将绞丝形式的精纺毛纱装载在置于耐压槽内的一对拉伸辊上并关闭所述耐压槽；

在所述精纺毛纱上喷洒还原剂；

向所述耐压槽提供蒸汽并将耐压槽的内部温度上升至拉伸温度；

将所述精纺毛纱低速拉伸30～300秒至其原始长度的1.3～2倍；

松弛该精纺毛纱的张力；

将经松弛的精纺毛纱定型；和

向定型的精纺毛纱中添加洗涤水或氧化剂与洗涤水的混合物以对其进行骤冷、中和及清洗。

2、如权利要求1所述的制造非收缩性拉伸精纺毛纱的方法，其中所述装载在一对拉伸辊上的精纺毛纱为强捻纱。

3、如权利要求1所述的制造非收缩性拉伸精纺毛纱的方法，其中在向所述耐压槽提供蒸汽之前，将所述耐压槽抽空。

4、如权利要求1～3中任一项所述的制造非收缩性拉伸精纺毛纱的方法，其中在装载于所述辊上之前，将卷筒形式的精纺毛纱浸入还原剂溶液中，而不是喷洒还原剂。

5、用如权利要求1～4中任一项所述的方法制造的非收缩性拉伸精纺毛纱。

Images