CN2908545Y - 一种形状记忆纱线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及温度感应形状记忆合金纱线结构，它具有形状记忆功能，将形状记忆合金加工成适用于纺织的长丝，采用该形状记忆合金丝与其他纤维加工成具有形状记忆效果的包缠纱；采用本实用新型的形状记忆纱线与其他纱线交织成机织物，或将本实用新型形状记忆合金纱线织入针织物中，使织物因纱线具有形状记忆效果而获得形状变化。形状记忆纱线包括裸丝纱、包缠纱和花式纱。形状记忆织物包括机织物和针织物和非织造织物。

Description

一种形状记忆纱线结构

技术领域

本实用新型涉及一种纱线结构，尤其涉及一种具有形状记忆功能的纱线结构。

背景技术

当合金的形状被改变之后，一旦加热到其跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为″神奇的功能材料″。

记忆合金在航空航天领域、临床医疗领域的应用都有很多成功的范例，同我们的日常生活也同样休戚相关。如人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等，记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。在日常生活中可利用形状记忆合金弹簧控制浴室水管的水温，在热水温度过高时通过″记忆″功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器设备的保安装置。当发生火灾时，记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。

形状记忆合金具有两个可转换的相态，低温相态称为马氏体相，高温相态称为奥氏体相。材料在马氏体相可变形为设计的形状，而当加热到转换温度时，材料可恢复到原来的形状。通过反复加热和迅速冷却的过程，形成两个不同晶格结构之间的关系。这一过程一旦完成，形状记忆合金就会保持其新的形状。在马氏体相，形状记忆合金可任意变形，但当加热后总是可恢复到原来的形状。形状记忆合金还表现出超弹性，当运用小的作用力或负荷时会产生变形；当作用力或负荷去除时材料自动恢复到原来的形状。有多种合金组合可产生形状记忆效果，如镍钛铜合金，铜锌铝合金等。

目前，国内的形状记忆合金在医疗上的应用已经比较成熟，但在纺织中的应用尚未见报道。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有温度感应形状记忆功能的纱线结构。

本实用新型的发明目的是通过如下技术方案实现的：

本实用新型的纱线结构由形状记忆合金丝作芯纱，其他纤维包缠而形成，所述其他纤维，包括棉纤维、毛纤维、麻纤维、蚕丝和化学纤维，可任选一种、两种或两种以上的纤维组合。所述其他纤维的形状为短纤维、多股长丝及单根长丝中的一种。形状记忆纱线包括裸丝纱、包缠纱和花式纱。

本发明的特征在于纱线和织物具有形状记忆功能，其变形回复温度在-10℃～70℃。形状记忆纱线和织物在弹性、回复力以及形状记忆性能等方面表现出较好的实用性能。其特征表现于纱线和织物能在低于形状记忆转变温度时可改变形状，在高于形状记忆转变温度时可回复原始定型形状。面料不怕起皱，当使用过程中褶皱后，只要将面料处于形变环境温度，形状马上就可复原。当环境温度高于形状记忆转变温度时，纱线和织物能回复到原来的形状。

根据形状记忆纤维的不同激发温度，纱线可具有不同功能。如，可设计为在常温保持定型时的形状以保持设计外观及顺利纺纱和织造，当处于激发温度时纱线恢复到所设计的原始形状，如直线形、螺旋形、波浪形等。由于各种纱线的结构不同，如包缠纱、节子纱、螺旋花线、雪尼尔纱花圈纱等纱线受激发时可产生很多种变化。同时包缠的纤维品种、形态结构、物理性能以及比例不同，也会产生各种不同风格和形状记忆效果的纱线。

或将本实用新型形状记忆合金纱线织入针织物中，使织物因纱线具有形状记忆效果而获得形状变化。形状记忆织物包括机织物、针织物和非织造织物。只要把该纱线织物在空气或热水中加热到高于形状记忆转变温度，纱线和织物较容易恢复到它所记忆的原始状态。原始形状可以根据需要设计制作。

附图说明

图1为本实用新型多股长丝包缠合金丝的形状记忆纱线结构示意图；

图2为本实用新型短纤维包缠合金丝的形状记忆纱线结构示意图；

图3为本实用新型单根长丝包缠合金丝的形状记忆纱线结构示意图；

图中标号说明

1-形状记忆金属丝    2-多股长丝    3-短纤维    4-单根长丝

具体实施方式

下面结合附图1-图3进一步说明本实用新型是如何实现的：

实施例1

如图2所示，纱线为形状记忆合金包缠纱，由形状记忆金属丝1作芯纱，用短涤纶纤维3包缠。形状记忆纤维形变回复温度为45℃左右，原始定型为波浪形。常温下，纱线可以任意变形成所需要的形状。当纱线处于45℃附近或以上的环境中时，很快回复到原始波浪形状。

实施例2

如图2所示，纱线为形状记忆合金包缠纱，由形状记忆金属丝1作芯纱，短腈纶纤维3包缠。形状记忆纤维形变回复温度为45℃左右，原始定型为平直形。常温下，可将纱线任意变形为所需形状，如、波浪形、半圆形、弧形等。当纱线处于45℃附近或以上的环境中时，很快回复到原始平直形状。

实施例4

如图2所示，纱线为形状记忆合金包缠纱，由形状记忆金属丝1作芯纱，棉纤维3包缠。形状记忆纤维形变回复温度为20℃左右，原始定型为平直形。低于20℃时，可将纱线任意变形为所需形状，如弧形、波浪形、半圆形等。当纱线处于20℃附近或以上的环境中时，很快回复到原始平直形状。

实施例5

如图2所示，纱线为形状记忆合金包缠纱，由形状记忆金属丝1作芯纱，羊毛纤维3包缠。形状记忆纤维形变回复温度为0℃，原始定型为平直形。低于0℃时，可将纱线任意变形为所需形状，如弧形、半圆形、波浪形等。当纱线处于0℃附近或以上的环境中时，很快回复到原始平直形状。

实施例6

如图1所示，由形状记忆金属裸丝1与涤纶多股长丝2交织成机织面料。该面料经纱为涤纶丝，纬纱为记忆金属丝与涤纶丝以1∶4相间排列。其形变温度在45℃度，原始定型为螺旋型。在45℃度温度以下，可将织物变形为所需形状如直线形。在45℃度附近或以上环境中，织物自动卷成螺旋形。

实施例7

如图1所示，由形状记忆金属裸丝1与涤纶多股长丝2交织成机织面料。该面料经纱为涤纶丝，纬纱为记忆金属丝与涤纶丝以1∶4相间排列。其形变温度在40℃度，原始定型为直线型。在40℃度温度以下，面料在加工、储存或服用过程中起皱后。只要放在40℃度附近或以上环境中，织物自动变平整。

实施例8

如图3所示，由形状记忆金属裸丝1与涤纶单根长丝4交织成机织面料。该面料经纱为涤纶丝，纬纱为记忆金属丝与涤纶丝以1∶4相间排列。其形变温度在45℃度，原始定型为螺旋型。在45℃度温度以下，可将织物变形为所需形状如直线形。在45℃度附近或以上环境中，织物自动卷成螺旋形。

实施例9

织物由实施例1的纱线与腈纶纱线交织而成，平纹组织，密度稀。形状记忆织物形变回复温度为45℃左右。常温下，织物如同普通织物形状。当处于45℃附近或以上的环境中时，由于形状记忆纱线回复为波浪形而带动织物收缩皱起。

实施例10

机织双层织物，两层织物中植入形状记忆合金螺旋丝。常温下，合金螺旋丝呈扁平状，两层织物中缝隙较小，织物较薄。当织物处于形变回复温度40℃环境中时，形状记忆螺旋合金丝受激发变成立体螺旋状，使两层织物撑开，缝隙变大，织物变厚。由于织物中有较多空气存在，因而具有保暖性。

实施例11

纱线为形状记忆长丝纤维与粘胶短纤维纺成结子纱。形状记忆纤维形变回复温度为40℃，原始定型为波浪型，波峰与波谷的间距与结子间距相同。常温下，可将纱线任意变形为所需形状，如直线形、弧形、半圆形等。当纱线处于40℃附近或以上的环境中时，很快回复到原始波浪形状，波峰与波谷有结子。

实施例12

采用腈纶纱与实施例11纱线较织成花式面料。形状记忆织物形变回复温度为40℃。常温下，可将纱线变形为直线形以便于织造。当纱线处于40℃附近或以上的环境中时，很快回复到原始波浪形状而使织物收缩变厚。由于纱线波峰与波谷有结子，大部分处于织物表面，而使织物外观独特丰满。

Claims (4)

1、一种形状记忆纱线结构，包括形状记忆合金和纤维，其特征在于：由形状记忆合金丝作芯纱，其他纤维作包缠而形成。

2、根据权利要求1所述的一种形状记忆纱线结构，其特征在于：所述其他纤维为棉纤维、毛纤维、麻纤维、蚕丝和化学纤维中的任意一种、两种或两种以上的纤维组合。

3、根据权利要求1或2任意一项权利要求所述的一种形状记忆纱线结构，其特征在于：所述其他纤维的形状为短纤维、多股长丝及单根长丝中的一种。

4、根据权利要求1所述的一种形状记忆纱线结构，其特征在于：所述形状记忆纱线结构的形状记忆转变温度为-10℃～70℃。

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