TW202041732A - 萊賽爾（Ｌｙｏｃｅｌｌ）纖維絲束、其製造和用途 - Google Patents

Abstract

本發明有關供使用於拉斷、精紡或半精梳毛紡的捲曲萊賽爾絲束、其製造和用途。

Description

萊賽爾（Ｌｙｏｃｅｌｌ）纖維絲束、其製造和用途

本發明有關用於拉斷、精紡或半精梳毛紡的捲曲萊賽爾絲束、及其製造和用途。

根據黏液絲製程生產黏液絲型和莫代爾型之人造纖維素纖維。近年來，已建立“氧化胺製程”或“萊賽爾製程”作為黏液絲製程的替代製程，其中在不形成衍生物之情況下，纖維素溶解於氧化胺、尤其是N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)的有機溶劑中。

在所述製程中，纖維素之溶液通常藉著成形工具擠出，由此經由氣隙將其模製；所模製的溶液進入沈澱浴，於此沈澱浴中藉由沈澱溶液獲得模製體。任選地在另外的處理步驟之後洗滌並乾燥模製體。

由此等溶液產生的纖維素纖維稱為“溶紡”纖維，並藉由BISFA(人造纖維標準化國際局)所接納，屬名為萊賽爾。例如於US 4,246,221中敘述生產萊賽爾纖維之方法。氧化胺製程產生藉由高拉伸強度、高濕模數和高環圈強度所區別的纖維。

人造纖維素纖維、例如黏液纖維、莫代爾纖維、萊賽爾纖維等初級使用於棉狀應用中、亦即呈人造纖維之形式，具有約32至60 mm的離散纖維長度。它們單純地應用或應用於具有類似纖維長度之其他人造纖維素纖維或合成纖維的混紡紗中。然而，亦有需要更長之纖維長度的應用，例如具有羊毛、丙烯酸纖維、尼龍、或其他長人造纖維的混紡紗以進行精紡。由此例如可製造非常細之紗線。此等應用需要例如精梳紗紡之類的特殊技術，且亦需要具有非常特殊之處理性能的纖維，而傳統棉型纖維無法提供此處理性能。

為此等應用提供人造纖維素纖維之常見方式係在生產纖維期間將其切成更長的纖維長度(亦即長於60 mm)，並使用精紡分梳、針梳、梳理、搓條、或粗紗和紡絲製程步驟來製造紗線。然而，具有纖細纖維支數及較長纖維長度之人造纖維素纖維的分梳增加了棉結之數量，這在此高價市場區隔中係不可接受的。出於此緣故，大多數用於精紡分梳和精梳之長絨棉纖維或斜裁產品不在少於1.7、2.0或甚至2.4 dtex纖維支數下生產。

用人造纖維製成精梳毛紗的另一方式係藉由拉斷。拉斷之原理如下：將絲束逐漸拉伸至斷裂點(絲束由一束基本上平行而未單獨地處理的原絲所組成)。纖維主要在普通之拉斷機的最後二斷裂區域中斷裂。重要的是要避免於較早區域中之高精綿，以防止絲束的過早斷裂(預斷裂)。源自斷裂製程之產品就是所謂的“毛條”。在機器末端有一捲曲機，用於對毛條進行機械式捲曲-將其固持在一起以進行針梳製程。毛條可於針梳機與羊毛、丙烯酸纖維、尼龍或其他長人造纖維混紡，以進行精梳毛紡。

然而，到目前為止，尚無合適之可使用於拉斷處理的已知萊賽爾原絲。 問題

鑑於此先前技術領域，要解決之問題在於提供適用於製造纖細的精紡或半精梳毛紗，其為單純的或是攙入其他纖細之纖維，以及以商業規模生產此等絲束的方法。

因此，本發明之目的係提供用於拉斷、精紡或半精梳毛紡之萊賽爾絲束，其中各個原絲係捲曲並具有在0.8與1.4 dtex之間的範圍中之原絲支數，且所述絲束具有於60與160 ktex之間的絲束支數、及在1,000至10,000 m之間的長度。於大多數案例中，在1,500至5,000 m之間的絲束長度可為較佳的。

與短人造纖維或棉紡系統紡織產品相比，精紡允許於手感、觸感、懸垂性、和整體外觀方面生產具有不同之美觀性的紗線。通常，遠較低之撚係數使用於此等紗線，因為遠較高的平均纖維長度使用於精紡。這使得非常柔軟和豪華之產品受到下游客戶的讚賞。由於更高之韌度，使用比黏液纖維較纖細的紗支數之萊賽爾纖維是可能的；在指定範圍中之纖細dtex纖維的精紡係只有使用拉斷轉換技術才可能的，因為如果藉由精紡梳理和精梳製程路線進行處理，則較纖細dtex範圍中之長纖維將導致許多棉結。只有纖細和微小的萊賽爾絲束之生產將允許未來於萊賽爾和萊賽爾混紡中生產此等產品(“微小”意指小於1.0丹尼爾、亦即小於1.1 dtex的纖維支數)。此等纖細和微小之萊賽爾絲束在未來的生產將允許用於100%萊賽爾及具有其他纖維之萊賽爾混紡的甚至更纖細、更高質量之精梳毛紡紗支數的生產。

在本發明之較佳實施例中，根據本發明的萊賽爾絲束係捲曲的，儘管未捲曲之絲束原則上亦可使用於拉斷。到目前為止，沒有捲曲的人造纖維素纖維之絲束。

對於如上所述的根據本發明之配置，本領域技術人員將期望，即使在藉著初級和次級導引件分開絲束之後，一些子絲束的原絲將傾向於附接至相鄰之子絲束。此附接將使得不可能適當地將編結放入及取出數個分開的子絲束之相同容器。確實，這能以未捲曲的子絲束發生。但是令人驚訝地發現，藉由以根據本發明之方式施加捲曲，可適當地將編結放入及取出數個分開的子絲束之相同容器，而沒有任何問題地工作。

在本發明的另一較佳實施例中，根據本發明之萊賽爾纖維絲束提供有適合於拉斷及向前精紡和半精紡處理的整理劑。尤其是，如在下文進一步敘述之稱為“單一分裂”的實施例中，可同時將適用於短人造纖維和精紡纖維兩者之整理劑類型應用至萊賽爾生產線，因為用於兩種產品類型的分開整理劑浴會產生更多之成本，並可能不可行的。

在本發明之特別較佳的實施例中，根據本發明之萊賽爾纖維絲束中的纖維具有交聯之表面。交聯可藉由通常已知的技術、例如使用具有三嗪結構之交聯劑、甚至更具體地使用TAHT或NHDT作為交聯化合物來完成。其他合適的分子同樣亦可適用的。如果打算將纖維使用於具有羊毛之混紡中，則TAHT是較佳的交聯劑。

本發明併入根據萊賽爾製程製成溶紡纖維素之已有方法，其中：

i.將纖維素溶解在氧化胺溶劑中，以形成熱纖維素溶液；

ii.將熱纖維素溶液經過壓模組件擠出，以形成連續原絲的全絲束帶；

iii.使絲束通過水浴，以濾出氧化胺；

iv.源自數個壓模組件之絲束收集在原絲收集區中；

v.處理絲束以滿足諸多製程應用；

vi.乾燥絲束(絲束可具有約400至1100 ktex的全絲束帶支數，大多數藉由洗滌及/或乾燥能力所決定)；

vii.根據本發明，絲束分裂一次或多次以及捲曲(如藉由處理最終用途所指定)；

viii.將捲曲或未捲曲的絲束從捲曲機運送至下一步驟、亦即將其編結成合適之容器或分別切成短人造纖維。

本發明之另一目的係提供可用於拉斷、精紡和半精梳毛紡中之萊賽爾絲束的製造方法，其在於經凝結、洗滌和乾燥之萊賽爾全絲束帶係：

a.藉由m個初級導引件將其分成(m + 1)個初級子絲束；

b.所有初級子絲束共同通過捲曲機，在此子絲束可任選地共同壓縮以施加捲曲；

c.將至少m個初級子絲束切成於1,000至10,000 m之間的長度、較佳地係切成1,500至5,000 m之間的長度，且隨後編結成容器。

捲曲機可為齒輪捲曲機或填塞箱式捲曲機，此二捲曲機在技術領域中大致上已知以及如何操作它們。填塞箱式捲曲機大致上係較佳的。於捲曲製程期間，乾燥蒸氣將注入填塞箱。

軋輥壓力、填料箱壓力和填塞箱中之乾燥蒸氣注入流速係在隨附纖維製程規範的界定參數範圍內進行調節，其中絲束隨後呈現出所引入之裂隙的固定記憶。

然後，從捲曲機離開之材料包含同時並行生產二捲曲絲束。絲束具有於捲曲機之前引入的裂隙之固有保留，且因此當最後的子絲束從容器取出供進一步處理時，很容易再次將其分開。

容器可為罐子或紙箱等；普通容器之容量約為300公斤，但它們的容量同樣亦可更小或更高。

製造商業上適用之拉斷纖維的傳統要求尤其是具有最小斷頭或變形之均勻且並行化的絲束、絲束中之最小結節-要清楚地識別(每包最大1根)，且絲束的編結性極好，而打包時沒有絲束之扭曲。還需要極低水平的雜質(灰塵、棉狀纖維)，亦即於約任何正常短纖維規格公差之20%至30%。藉由本發明可滿足這些要求。

本發明方法的第一較佳實施例、即所謂之“單一分裂”實施例包含以下特徵：

•m係1；

•將第一子絲束編結成容器；及

•將第二子絲束進一步切成具有長度在20至60 mm之間的控制下之相等長度的棉狀纖維。

本發明之此實施例的另一獨特和新穎之特徵是，於單一分裂收集期間，可同時進行用於完全不同的紗線處理路線之二捲曲絲束的同時、並行生產。

然後，可將在用於拉斷所需之絲束支數的單個子絲束分開並從主絲束分裂開及收集在容器中。然後同時將剩餘之残留第二子絲束切割成適合用於傳統分梳製程和任何其他數目之不同紗線處理路線的纖維長度，以滿足諸多紡織品最終用途。對於紡織應用，最常見的纖維長度在20至60毫米之間。

較佳地係，於根據本發明的此實施例中，第一子絲束之絲束支數可在60至160 ktex之間、較佳地係於70至135 ktex之間。第一子絲束的絲束支數之一不同值可為82 ktex。

第二子絲束可具有超過160 ktex、較佳地係超過300 ktex的絲束支數。當然，二子絲束支數之總和給出全絲束帶支數。

本發明方法的第二較佳實施例、即所謂之“多數分裂”實施例包含以下特徵：

•m大於1；

•在步驟a.和步驟b.之間，藉由n個次級導引件將所有初級子絲束分成(n + 1)個次級子絲束；及

•次級子絲束編結進入容器內。

由此可藉由使用如上所述的突指導引裝置將分裂處按順序地引入全絲束，直到將全絲束分裂(參見圖2)並在所需的絲束支數同等地細分為諸多絲束，產生於商用拉斷機上處理所需之多絲束至一絲束支數。由此，本發明顯著地降低處理和收集大量絲束的複雜性，並降低製造環境內所需之處理設備的總體水平。

較佳地係，在本發明之此實施例中，初級子絲束分成3個或更多個-較佳地係多達6個-次級子絲束、較佳地係分成4個次級子絲束。

較佳地係，源自初級子絲束的所有次級子絲束共同編結進入一容器。於隨後之製程步驟中，可將源自一個初級子絲束的所有次級子絲束一起從容器拉出、分開並收集在單個容器中。容器可為罐子或紙箱等。然後，這些容器將絲束之支數保持在滿足商用拉斷機的所需處理限制。

較佳地係，初級子絲束具有於180至600 ktex之間的絲束支數。

較佳地係，次級子絲束具有在60至160 ktex之間、較佳地係於70至135 ktex之間的絲束支數。第一子絲束之絲束支數的一不同值可為82 ktex。在本發明之另一較佳實施例中，所有子絲束都顯示相等的支數。

於本發明的一實施例中，在諸多階段運送絲束之機構使用包括皮輥和牽引裝置的傳統機構。

本發明之非常特定的態樣是將根據本發明之次級子絲束與主絲束分開：一旦新製的原絲已通過凝結區，在擠出之原絲收集區內藉由使用新型套索綁帶將預定數量的紡嘴原絲捆包聚集在一起。套索綁帶由相同之纖維素材料、亦即萊賽爾所構成，且規格與當時製造的絲束相同。

組成這些捆包之纖絲支數可為於0.9至1.40 dtex的範圍中，且每一捆包之絲束支數可為在60至160 ktex的範圍中。

帶有附接之套索綁帶的原絲捆包允許通過所述製程之洗滌、處理和乾燥區。

於離開乾燥區之後，識別所聚集的原絲捆包，其中接著引入由突指導引裝置(參見圖4)所構成之分開機構(參見圖3)，以將較小的絲束捆包與較大之絲束分開及分裂。在此階段，切掉並移走套索綁帶。套索綁帶程序適用於根據本發明的單一分裂和多數分裂實施例兩者。

本發明之另一目的在於使用如上所述之根據本發明的用於製造混紡紗之萊賽爾絲束，其中萊賽爾絲束與出自由羊毛、其他像喀什米爾羊毛或安哥拉山羊毛的動物毛髮、絲綢、亞麻、丙烯酸纖維、聚酯、尼龍、和聚丙烯所組成之族群的一或更多纖維類型混合。“羊毛”一詞基本上僅意指綿羊之毛髮。然而，同樣可使用其他適合及通常使用於精紡的纖維類型。合適之纖維類型的進一步特徵還在於適當之纖維長度，通常在60mm以上直至150mm，且纖維支數通常與萊賽爾絲束的原絲支數相似。取決於產品之類型和最終用途，那些纖維支數可為高於或低於萊賽爾絲束的原絲支數，但是在大多數那些案例中，萊賽爾絲束之原絲支數將比其他纖維的原絲支數更纖細。

與其他纖維的混合是於拉斷之後在針梳機階段進行。通常將使用針梳的二、三甚至四個通道。拉斷轉換器通常進行萊賽爾絲束之拉斷成萊賽爾毛條。較佳地係，接著將此毛條在針梳機處與其他100%萊賽爾毛條混合，以整平變動並維持一致的整體產品。然後，拉斷器(亦即毛條製造商)將於此第一針梳階段之後把毛條包裝成大約10公斤的壓縮毛條。然後將這些壓縮毛條收集起來並包裝成400-500 Kg之捆包，用以送至精紡紡紗機。然後，精紡紡紗機使用壓縮毛條，並於其第一針梳機階段與羊毛、絲綢、亞麻、聚酯、丙烯酸纖維、尼龍等混合，且再做兩三遍。然後使用搓條粗紗機或粗紡機將混合的毛條處理成粗紗，且接著在精紡環錠細紗機上紡絲。

使用拉伸破裂或分梳和梳理精紡毛條進行混合之製程基本上相同。所述混合係藉由將不同纖維的毛條組裝於針梳機之紗架上，接著將來自這些毛條的纖維組合並牽伸成一混合之毛條。針梳機通常可具有用於紗架上的毛條之20或更多個入口/餵送器，只有一個出口，故可允許用於廣泛的混合。使用於針梳之階段越多，則整體混合效果越好。使用拉斷的毛條，通常無需使用梳理以去除短原絲。然而，使用精紡分梳毛條通常會梳理毛條以去除短纖維和棉結。

如上所述，根據本發明所製成之紗線主要使用於製造圓形和扁平針織物，所述針織物用於毛衣、T恤、上衣、梭織襯衫和女襯衫、女士和男士之西裝外套、洋裝和裙子。

本發明的又另一目標係精梳毛紗，其含有萊賽爾纖維或由萊賽爾纖維所組成，所述萊賽爾纖維具有在0.8至1.4 dtex之間的纖維支數、及基本上大於70mm之平均纖維長度。在完成本發明之前，此等紗線於萊賽爾纖維中從未存在過。迄今為止，其係不可能以商業上可接受的質量、亦即就均勻性、韌度、厚度、及薄位置瑕疵水平和棉結而言，以此纖細、長人造萊賽爾纖維製成紗線、尤其是精梳毛紗。只有使用拉斷轉換技術，才可能在指定範圍中精紡纖細之dtex纖維，因為如果藉由精梳和分梳理製程路線進行處理，發現較纖細的dtex中之長纖維導致不可接受的棉結數量。主要產品係按重量計50%交聯之萊賽爾纖維(例如，可用來自奧地利Lenzing Aktiengesellschaft, Lenzing的LENZING™萊賽爾 A100)與按重量計50%之美利奴羊毛或其他動物毛髮(像喀什米爾羊毛或安哥拉山羊毛)的細紗支數精紡混合物，儘管其他混紡組合和與其他纖維之混紡係亦可能的。與以前之可用產品相比，纖維素組分中的更纖細支數及更高韌性允許將更纖細支數進行商業紡絲，用以改善柔軟度、懸垂性、和光澤。

現在將藉由範例說明本發明。這些範例未以任何方式限制本發明之範圍。本發明亦包括基於相同發明構思的任何其他實施例。

範例 樣品之製造：

萊賽爾纖維絲束帶係根據例如在US 4,416,698和EP 1307610 B2中所述之標準萊賽爾製造製程來生產。根據範例，所生產的原絲支數係如下。

所生產之絲束係在諸多拉斷機上以每分鐘從100到130米的機械速率由Seydel 682經過至Seydel 870型拉斷。總體牽伸範圍係由4.5-5.5，使用於前二拉伸區僅具有1.05-1.10和1.06-1.20之小牽伸。最後區域的軋輥中心距設定為第一區域為150-170毫米、為且最後區域為115-130毫米。所使用之牽伸和軋輥中心距區域設定影響纖維長度分佈的結果，如通常在拉斷之後對於任何纖維所期望的。使用Almeter和Wira測試方法測量纖維長度值，亦測量50、300和600根原絲之物理測量值。這亦影響最終結果。

萊賽爾絲束亦已在每分鐘高達225米的速率下延伸於NSC Seydel S200機器上。 範例1：

原絲支數為1.0 dtex，絲束帶支數為465 ktex。此絲束帶使用根據圖3和圖4之裝置，根據單一分裂實施例(圖1)分裂成82 ktex的初級子絲束和383 ktex之剩餘絲束。捲曲機係常規的機械齒輪捲曲機。雖然接著將剩餘之絲束切成38mm的纖維長度，將初級子絲束編結進入容器並傳送至絲束至毛條轉換器供進行拉斷試驗。絲束係均勻且平行化，每一容器之絲束中具有小於1的結節，且絲束沒有扭曲。

所得纖維顯示平均纖維長度在具有30-50%之CV%的55至105mm之間。實際結果根據使用於拉斷的設定和所使用之纖維長度測試方法(亦即50、300和600根原絲的纖維長度之Almeter, Wira或物理測量)而變動。通常以＜40 mm之15-40%的纖維獲得之纖維長度為40-165 mm。 範例2：

原絲支數係1.25 dtex；絲束帶支數為553 ktex。使用根據圖3和圖4的裝置，此絲束帶係根據單一分裂實施例(圖1)分裂成82 ktex之初級子絲束和471 ktex的剩餘絲束。捲曲機係常規之機械齒輪捲曲機。雖然接著將剩餘的絲束切成38mm之纖維長度，將初級子絲束編結進入容器並傳送至絲束至毛條轉換器供進行拉斷試驗。絲束係均勻且平行化，每一容器的絲束中具有小於1的結節，且絲束沒有扭曲。

所得纖維顯示平均纖維長度在具有30-60%之CV%的60至115mm之間。實際結果根據使用於拉斷的設定和所使用之纖維長度測試方法(亦即50、300和600根原絲的纖維長度之Almeter, Wira或物理測量)而變動。通常以＜40 mm之5-40%的纖維獲得之纖維長度為40-165 mm。

由拉斷所製成的毛條大多數已使用於70%/30%(w / w)(萊賽爾/丙烯酸纖維)混紡或具有1.7 dtex丙烯酸纖維或在16.5-17.5微米具有美利奴羊毛之50%/ 50%(w / w)混紡。已生產出於數量上最高達80 Nm的精紡紗。以韌性之觀點，紗線測試結果比用於同等100%美利奴羊毛的那些測試結果高，儘管紗線伸長率低於將預期者。已生產出商業上可接受之紗線，用於毛衣針織和梭織最終用途，使此產品用於諸多最終用途、例如梭織襯衫、梭織西服、毛衣、無縫運動襯衫、T恤、背心装和用於跑步和遠足的運動服。來自1.4 dtex萊賽爾之毛條亦已使用於地毯開發。

1:分裂之前的全絲束帶 2:初級導引件 3,3':初級子絲束 4:次級導引件 5,5':次級子絲束 6:剩餘絲束 7:捲曲機 8:剩餘、捲曲絲束 9:實施例1之捲曲的次級子絲束 10:實施例2之捲曲的次級子絲束之收集，源自一初級子絲束

圖面的敘述：

[圖1]顯示實施例1之分裂捲曲剖視圖；m = 1。

[圖2]顯示實施例2的分裂捲曲剖視圖；所示圖示顯出具有二個初級導引件和11個次級導引件之實施例；m = 2且n = 11。

[圖3]顯示可能的分開機件，其包含二突指導引裝置以將較小之絲束和較大的絲束分開並分裂。

[圖4]顯示如圖3中所預見之突指導引裝置；導引件可個別地運動進入分裂位置。左圖：查看機器方向；右圖：側視圖。

1:分裂之前的全絲束帶

2:初級導引件

3':初級子絲束

4:次級導引件

5':次級子絲束

7:捲曲機

10:實施例2之捲曲的次級子絲束之收集，源自一初級子絲束

Claims (14)

1. 一種用於拉斷、精紡或半精梳毛紡的萊賽爾絲束，其特徵在於各個原絲係捲曲並具有在0.8與1.4 dtex之間的範圍中之原絲支數，且該絲束具有於60與160 ktex之間的絲束支數、及在1,000至10,000 m之間的長度。
2. 如請求項1的萊賽爾絲束，其中該絲束係供給以適合用於拉斷及向前精紡和半精梳毛紡處理之整理劑。
3. 如請求項1的萊賽爾絲束，其中該絲束中之纖維具有交聯的表面。
4. 一種可用於拉斷、精紡和半精梳毛紡中之萊賽爾絲束的製造方法，其特徵在於經凝結、洗滌和乾燥之萊賽爾全絲束帶係： a.藉由m個初級導引件將其分成(m + 1)個初級子絲束； b.所有初級子絲束共同通過捲曲機，在此該等子絲束可任選地共同捲曲； c.將至少m個初級子絲束切成於1,000至10,000 m之間的長度，且隨後編結成容器。
5. 如請求項4的方法，其中 a.m係1； b.將該初級子絲束編結成容器；及 c.將該剩餘之絲束進一步切成長度在20至60 mm之間的短棉狀纖維。
6. 如請求項5的方法，其中該初級子絲束具有於60至160 ktex之間的絲束支數，且該剩餘絲束具有超過300 ktex之絲束支數。
7. 如請求項4的方法，其中 a.m大於1； b.在步驟a.和步驟b.之間，藉由n個次級導引件將所有初級子絲束分成(n + 1)個次級子絲束；及 c.該等次級子絲束編結進入容器內。
8. 如請求項7的方法，其中該初級子絲束分成3或更多(較佳地係多達6個)次級子絲束、較佳地係分成4個次級子絲束。
9. 如請求項7的方法，其中將源自一個初級子絲束之所有次級子絲束共同編結成一容器。
10. 如請求項9的方法，其中於隨後之製程步驟中，將源自一初級子絲束的所有次級子絲束共同從該容器拉出、分開並收集在個別之容器中。
11. 如請求項7的方法，其中 a.該初級子絲束具有於180至600 ktex之間的絲束支數； b.該次級子絲束具有在60至160 ktex之間的絲束支數。
12. 一種如請求項1用於製造混紡紗之萊賽爾絲束的用途，其中該萊賽爾絲束與出自由羊毛、其他動物毛髮、絲綢、亞麻、丙烯酸纖維纖維、聚酯、尼龍、和聚丙烯所組成之族群的一或更多纖維類型混合。
13. 如請求項12的用途，其中該紗線使用於製造圓形和扁平針織物，該針織物用於毛衣、T恤、上衣、梭織襯衫和女襯衫、女士和男士之西裝外套、洋裝和裙子。
14. 一種含有或由萊賽爾纖維所構成的精梳毛紗，其具有在0.8至1.4 dtex之間的纖維支數、及基本上超過70 mm之平均棉狀纖維長度。

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