TW202020243A - 用於改良式後紡織加工的多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工 - Google Patents

Abstract

本發明提供用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之程序，經由此等程序生產之紡紗，經由此等程序生產之經捲繞多組分紡紗之捲裝，及拉伸織物以及此等紡紗及拉伸織物之製品。

Description

用於改良式後紡織加工的多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工

本發明係關於一種用於蓬鬆多組分紡紗之生產之程序且係關於包括根據此程序由蒸氣締鬈加工生產之多組分紡紗之產品以在經加工紡紗中獲得受控拉伸參數。

對於需要耐久性及與某些紡織加工方法相容之應用，期望生產具有拉伸主要組分係非彈性纖維起源之拉伸織物。

此等拉伸織物之纖維之非限制性實例包含多組分紡紗，諸如，含有PET及PTT聚合物之雙組分長絲紡紗。當使用熱量活化差異聚合物收縮以形成永久蓬鬆時，此習用雙組分紡紗表現出高收縮及回縮。利用此等紡紗之織物針織及編織程序係有挑戰性的，此乃因必須適應紡紗長度縮減之此大改變以維持重量控制且產生具有可接受外觀及拉伸之織物。除非透過中間變換步驟來加工紡紗，否則雙組分紡紗限於支援織物設計之應用，該等織物設計允許紡紗之自蓬鬆以在曝露於熱時顯著縮減纖維之長度。將雙組分紡紗直接引入至捲裝染色操作中係低效率的，此歸因於管芯之潛在抗壓扁及/或當長度縮減由於捲繞條件而受到限制時在捲繞條件下之不充分蓬鬆形成。另外，當高紡紗收縮發生時，在捲裝染色程序中獲得均染量之色彩係困難的。若管芯不被高壓縮壓扁，則管上之紡紗收縮將捲裝密度增加至染料將不均勻地流動穿過捲裝的點。此遍及捲裝產生不均勻相對染料量，若引入至織物中，則導致廢品或條痕。

紡織加工公司意識到捲裝染色雙組分紡紗中之此等挑戰。已揭示各種複雜設備設計以解決此等挑戰，包含諸如GB專利1198035中揭示之鼓鬆弛。亦已揭示諸如其中顯著地降低效率及/或需要獲得非傳統設備之絞紗染色之方法。

存在非彈性纖維起源之替代經加工多組分紡紗及其生產之方法及在拉伸織物中之使用之需求。

本發明係關於一種在具有高超餵條件之直接衝擊方法中使用蒸氣以起始包含熱活化彈性體長絲紡紗之多組分紡紗之蓬鬆加工之程序。透過纏結環圈產生以及熱線圈產生之蓬鬆之預形成允許在針織或編織紡織加工設備中加工此等紡紗以提供對最終織物中之拉伸性能之經改良控制。單組分紡紗與雙組分紡紗之組合亦可能減少下游程序中需要之紡紗之數量且添加對最終紡紗中產生之伸長量之控制。可以此方式加工之紡紗之範圍囊括普通服裝纖維(＜600 dtex)及工業應用(＞200 dtex)之全部範圍。該程序允許將紡紗之多條經紗合股從而在蓬鬆加工操作中將dtex增加至所期望之最終位準，同時減少餵入紡紗變體之數量。可將紡紗捲繞在硬紙管或塑膠管上，此將允許直接引入至捲裝染色設備中用於在紡紗之針織或編織之前紡紗中需要色彩之織物應用。

因此，本發明之一態樣係關於一種用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之程序。在該程序中，使用在10 psig或更大壓力下之蒸氣作為流體介質，以高速率(舉例而言，大於30%超餵至超過300%之上限)將多組分紡紗超餵至纏結噴嘴中以提供多組分纖維之部分熱蓬鬆加工及纏結締鬈加工。

在一項非限制性實施例中，將所得產品捲繞在硬紙或塑膠管上以允許在進一步紡織加工設備中進行直接加工。

在某些非限制性實施例中，在纏結噴嘴之前引入具有60˚C以上(在大多數實施例中在70˚C至100˚C之間)溫度之熱水。

在某些非限制性實施例中，將多根餵入紡紗在纏結噴嘴入口之前之一點處合股。

本發明之另一態樣係關於一種由一種自用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之程序製備之多組分紡紗，其中使用在大於10 psig之壓力下之蒸氣作為流體介質，以高速率將多組分紡紗超餵至纏結噴嘴中以提供多組分纖維之部分熱蓬鬆加工及纏結締鬈加工。

本發明之另一態樣係關於一種捲繞在硬紙或塑膠管上之多組分紡紗之捲裝。在一項非限制性實施例中，經捲繞多組分紡紗捲裝透過熱活化產生蓬鬆，此具有大於15%之百分比蓬鬆加工效率(%BE)。在一項非限制性實施例中，經捲繞多組分紡紗捲裝具有大於1 kg之捲裝重量。

本發明之另一態樣係關於一種自由用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之程序製備之多組分紡紗針織或編織的拉伸織物，其中使用在大於10 psig之壓力下之蒸氣作為流體介質，以高速率將多組分紡紗超餵至纏結噴嘴中以提供多組分纖維之部分熱蓬鬆加工及纏結締鬈加工。

本發明之又另一態樣係關於一種包括自用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之程序製備之多組分紡紗或多組分紡紗之拉伸織物之製品，其中使用在大於10 psig之壓力下之蒸氣作為流體介質，以高速率將多組分紡紗超餵至纏結噴嘴中以提供多組分纖維之部分熱蓬鬆加工及纏結締鬈加工。

本發明係關於一種多組分直紡纖維，其具有使紡紗中之一根紗線透過差異收縮形成永久蓬鬆之能力，該多組分直紡纖維經加工以透過纖維之直接高壓蒸氣衝擊形成蓬鬆。

本發明之用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之程序包括使用蒸氣作為流體介質及壓力，以高速率將多組分紡紗超餵至纏結噴嘴中以透過多組分纖維之熱收縮及纏結締鬈加工提供部分熱蓬鬆加工。

在程序中使用之多組分紡紗可包括並排雙組分或偏心鞘芯雙組分，其中當兩種組分曝露於熱時表現出差異收縮且該收縮將捲曲結構賦予紡紗。可期望包含紡紗之一種組分，該組分係其中紡紗長度透過熱收縮顯著縮減之彈性體紡紗。

組分係材料挑選且可包含其中在兩種組分之間存在黏度差別之PET及PET，其中在兩種組分之間存在黏度差別之PTT及PTT，其中兩種組分具有不同配方或黏度之PTT及PET、PET及PBT、尼龍及尼龍，亦可使用熟習此項技術者已知之其他材料選擇。除使用雙組分紡紗之外，亦可將單組分紡紗與雙組分紡紗組合以生產組合紡紗，該組合紡紗可產生特殊美學外觀且簡化下游針織或編織程序中之餵紗機之數量。一實例係將PET單部分取向紡紗以及雙組分PET/PTT紡紗組合以打造出具有受控拉伸之所期望拉伸組分含量。第二實例將係將黑色PET全拉伸紡紗以及雙組分PET/PTT紡紗組合以產生混色效應。

出於本發明之目的，就關於將多組分紡紗餵入或超餵至纏結噴嘴之「高速率」而言，此意味著以大於30%超餵之速率。因此，在本發明之一項非限制性實施例中，以大於30%之速率超餵多組分紡紗。

在一項非限制性實施例中，用於氣蒸多組分紡紗以供分析之程序係將該長度之紡紗擱放在蒸氣臺上且在鬆弛條件下氣蒸樣品最少30秒。

在該程序中使用之蒸氣壓力可介於自10 psig高至60 psig之範圍內。

在某些非限制性實施例中，該程序進一步包括將所得產品捲繞在硬紙或塑膠管上以允許在進一步紡織加工設備中直接加工蓬鬆多組分紡紗。

在一項非限制性實施例中，該程序係藉由在引入蒸氣之前引入熱水以將纖維溫度最大化至收縮範圍中且增加纏結效率予以輔助。在一項非限制性實施例中，將水加熱至70˚C以上之溫度。

在一項非限制性實施例中，將多根餵入紡紗在進入纏結噴嘴之前之一點處合股。多根合股之此併合增加餵入之dtex。舉例而言，若經生產用作餵入紡紗之標準產品包含75 dtex、150 dtex、300 dtex且期望450 dtex之產品，則在引入至噴嘴之前，可將300 dtex之一端部及150 dtex之一端部加在一起並合股。合股係指將兩條或更多條經紗運行至同一個導紗器中以允許其等在程序之剩餘部分作為一根紗線一起運行。

在圖1中繪示可在本發明之程序中使用之設備之一非限制性實施例。如圖1中所展示，固定紗架1保持餵入紡紗捲裝且將餵入紡紗遞送至超餵輥。餵入紡紗2可作為單個捲裝餵入或多根合股可經併合以增加餵入之dtex。從動超餵輥3將以自30%至400%之速率餵入紡紗，快於後噴射速度。具有施用器4之熱水箱5將熱水引入至紡紗。具有調節器之蒸氣供應源6自10 psig至60 psig地控制蒸氣壓力。如圖1中所展示，設備進一步包括適合於纏結之噴嘴7 ， 諸如，空氣締鬈加工噴嘴。非限制性實例包含陶瓷或締鬈加工噴嘴或其他纏結噴嘴設計。另外，設備包括從動牽引輥8 及標準捲取裝置9 ，標準捲取裝置9可以低張力將紡紗捲繞在硬紙或塑膠染色管10 上。可期望使用蒸氣作為流體介質及壓力，以高速率將多組分紡紗超餵至纏結噴嘴中以提供多組分纖維之部分熱蓬鬆加工及蒸氣蓬鬆加工。在此實施例中，可期望多組分紡紗係彈性體紡紗，其中紡紗長度透過熱收縮縮減20%。

然而，如熟習此項技術者在閱讀本發明時將理解，可使所使用之加工條件及設備變化以針對希望維持低至中等拉伸量同時具有極好復原性能之應用控制蓬鬆及拉伸之最終量以匹配所期望拉伸量。超餵之廣泛範圍及蒸氣調節範圍可用於使潛在蓬鬆形成量變化以匹配最終之既定產品要求。另外，可使捲繞條件變化以允許直接使用或在紡織織物加工設備中使用之前直接進行捲裝染色。

本發明亦係關於由用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之此程序製備之多組分紡紗，以及紡紗捲裝、織物及由紡紗及織物製備之製品。

由此程序製備之所得多組分紡紗含有具有較低收縮率之大量蓬鬆，此允許在無額外中間程序步驟之情況下執行後續紡織加工。主要益處係可將較大重量之捲裝捲繞在塑膠或硬紙染色管上且引入至捲裝染色設備中。

本發明之經捲繞多組分紡紗捲裝透過熱活化產生蓬鬆，此具有大於15%之百分比蓬鬆加工效率(%BE)。該%BE係判定產品是否將能夠透過捲裝染色程序加工而在染色程序中不發生過度額外蓬鬆加工及收縮以導致管壓扁或影響液體流動以導致不均勻染色之重要因素。當此值係15%或更高時已獲得成功。使用在55至600 dtex之dtex範圍內之雙組分PTT/PTT全拉伸餵入紡紗之產品之%BE已產生15%至67%之範圍內之%BE。此範圍內之捲裝已在捲裝染色程序中成功染色。將%BE用作相關因素來控制進一步經加工紡紗之最終伸長以將產品打造成所期望織物拉伸值。

在一項非限制性實施例中，捲裝具有大於1 kg之捲裝重量。在一項非限制性實施例中，由蓬鬆加工操作形成之所得產品重兩公斤或更高，且具有低密度(低硬度)。

由此程序生產之產品在用於針織及/或編織程序之捲裝染色中及在直接針織及/或編織程序中係有用的，其中期望透過整理程序以具有較低收縮以控制拉伸性能及織物重量，及/或打造經蓬鬆纖維中之拉伸量以獲得呈成品織物形式之目標拉伸特性。在一項非限制性實施例中，由本發明之程序生產之紡紗用於針織或編織拉伸織物。最終織物服飾可適用於鞋、襪子、編織圖案襯衫及短褲之服裝最終用途，且彼等需要良好織物拉伸及使用低溫整理程序復原以使伴隨纖維免受高溫損壞。在一項實施例中，在鞋幫織物中使用該紡紗允許使用具有高復原之受控拉伸組分以消除當將彈性纖維紡紗用作拉伸引擎時對低熔融紡紗之需要以鎖定過度拉伸。經蓬鬆紡紗亦可適用於其中針對耐久性拉伸組分需要係穩定的且不係彈性纖維形式之工業應用織物。

本文中引用之所有專利、專利申請案、測試程序、優先權文檔、文章、出版物、手冊及其他文檔以引用的方式完全併入，其程度係此揭示內容不與本發明且針對其中准許此併入之所有管轄相悖。

以下測試方法及實例演示本發明及其使用之能力。本發明能夠做出其他及不同實施例，且其數個細節能夠在各個明顯方面中做出修改及/或替代，而不背離本發明之精神及範疇。因此，實例被視為在性質上係說明性而非限制性。測試方法 百分比蓬鬆加工效率 (%BE)

為正確定義程序之結果以提供對紡紗之蓬鬆且提供將允許快速測試量測方法結果之測試方法，以下方程式用於闡述百分比蓬鬆加工效率(%BE)。 %BE=((SSLB – SSLF) / (ISL – SSLF))*100 其中： ISL=針對所有樣品選擇之初始樣品長度 SSLF=雙組分餵入紡紗之經汽蒸收縮長度 SSLB=經蓬鬆紡紗之經氣蒸收縮長度

作為實例，在以下條件下測試方法將具有50% 蓬鬆加工效率值： ISL=36” SSLF=9” SSLB=22.5” %BE=((22.5”-9”)/(36”-9”))*100=50%實例 實例 1

165 dtex雙組分PET/PTT全拉伸紡紗在具有尺寸為11.4” x 3”之塑膠染色管上生產2 kg.捲裝大小。%BE係60%。程序條件建立如下： 蒸氣壓力為28 psig 餵入速度為360 ypm 超餵速率為250% 赫伯利「A」系列陶瓷噴嘴 自沸水餵入之水為40 ml/min。實例 2

167 dtex雙組分之PET/PTT拉伸假撚經締鬈紡紗在具有尺寸為11.4”x 3”之塑膠染色管上生產2 kg.捲裝。%BE係58%。程序條件建立如下： 蒸氣壓力為35 psig 餵入速度為530 ypm 超餵速率為215% 赫伯利「A」系列陶瓷噴嘴 自沸水餵入之水為40 ml/min實例 3

在紗架處合股之165 dtex之PET/PTT全拉伸紡紗之兩條經紗在具有尺寸為11.4”x 3”之塑膠染色管上生產2.7 kg.捲裝。%BE係60%。程序條件建立如下： 蒸氣壓力為32 psig 餵入速度為398 ypm 超餵速率為247% 赫伯利「A」系列陶瓷噴嘴 自沸水餵入之水為40 ml/min。實例 4

165 dtex雙組分之PET/PTT全拉伸紡紗在具有尺寸為11.4”x 3”之塑膠染色管上生產2 kg.捲裝。%BE係19%。程序條件建立如下： 蒸氣壓力為16 psig 餵入速度為458 ypm 超餵速率為55% 赫伯利「A」系列陶瓷噴嘴 自沸水餵入之水為40 ml/min實例 5

將165 dtex雙組分之PET/PTT全拉伸紡紗之一條經紗與83 dtex PET全拉伸紡紗之兩條經紗合股以在具有尺寸為11.4”x 3”之塑膠染色管上生產2 kg.捲裝。%BE係44%。程序條件建立如下： 蒸氣壓力為36 psig 餵入速度為482 ypm 超餵速率為45% 赫伯利「A」系列陶瓷噴嘴 自沸水餵入之水為40 ml/min

1:固定紗架 2:餵入紡紗 3:從動超餵輥 4:施用器 5:熱水箱 6:蒸氣供應源 7:噴嘴 8:從動牽引輥 9:標準捲取裝置 10:硬紙或塑膠染色管

圖1係概括用於多組分紡紗之蒸氣締鬈加工程序之本發明之非限制性實施例之圖式。

1:固定紗架

2:餵入紡紗

3:從動超餵輥

4:施用器

5:熱水箱

6:蒸氣供應源

7:噴嘴

8:從動牽引輥

9:標準捲取裝置

10:硬紙或塑膠染色管

Claims (15)

1. 一種用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之程序，該程序包括使用蒸氣作為流體介質及壓力以高速率將多組分紡紗超餵至纏結噴嘴中以提供該多組分纖維之部分熱蓬鬆加工及蒸氣蓬鬆加工。
2. 如請求項1之程序，其中該纏結噴嘴係空氣締鬈加工噴嘴。
3. 如請求項1之程序，其中以大於30%之速率超餵該等多組分紡紗。
4. 如請求項1之程序，其中該壓力係10 psig至60 psig。
5. 如請求項1之程序，其進一步包括將所得產品捲繞在硬紙或塑膠管上以允許在進一步紡織加工設備中直接加工該經蓬鬆多組分紡紗。
6. 如請求項1之程序，其進一步包括在超餵該纏結噴嘴之前將熱水引入至該多組分紡紗。
7. 如請求項6之程序，其中將水加熱至70˚C以上之溫度。
8. 如請求項1之程序，其中將多根餵入紡紗在進入該纏結噴嘴之前的一點處合股。
9. 一種由如請求項1至7中任一項之用於多組分紡紗之蒸氣噴射式蓬鬆加工之程序製備之多組分紡紗。
10. 一種捲繞在硬紙或塑膠管上的如請求項9之多組分紡紗之捲裝。
11. 如請求項10之捲裝，其中該經捲繞多組分紡紗捲裝透過具有大於15%之百分比蓬鬆加工效率(%BE)的熱活化產生蓬鬆。
12. 如請求項10或11之捲裝，其具有大於1 kg之捲裝重量。
13. 一種包括如請求項9之多組分紡紗之拉伸織物。
14. 一種包括如請求項9之多組分紡紗之製品。
15. 一種包括如請求項13之拉伸織物之製品。

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