TW202411054A - 複合纖維製程 - Google Patents
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Abstract
本發明關於一種複合纖維製程，包括下列步驟：提供一內紗；以一押出包覆裝置熔融一包覆材料且押出包覆該內紗而形成一中間體；纏繞一線材於該中間體之外周面；冷卻該中間體以形成該複合纖維；及收捲該複合纖維。
Description
本發明係與複合纖維有關，特別是有關於一種複合纖維製程。
習知之單絲纖維包括單組份單絲纖維及雙組份單絲纖維。單組分單絲纖維係以單一材料直接由一螺桿押出機搭配模頭熔融擠出後，再進行延伸即可製得；雙組份單絲纖維則可藉由兩台押出機分別熔融並押出兩種相異之材料，再相互結合而成。
然， 單組份單絲纖維因不具強度較高之內紗，而有延伸性差、強度不足之問題，因此於編織時若張力過大則容易斷裂，不便於操作；雙組份單絲纖維則因其內芯及外層之材料性質不同，因此於製造過程中，二者易因加熱而產生不同程度之收縮，進而導致定型後產生例如內芯與外層之介面分層、尺寸安定性不佳、跑紗、紗線霧化等問題。此外，前述之單絲纖維之外表面皆由樹脂材料熔融固化而成，其與皮膚接觸時之表面摩擦力較大、觸感不佳，存在亟待改善之缺弊。
因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之複合纖維製程，以解決上述之問題。
本發明之主要目的在於提供一種複合纖維製程，操作簡單且結合穩定性佳。
為達成上述目的，本發明提供一種複合纖維製程，包括：提供一內紗；以一押出包覆裝置熔融一包覆材料且押出包覆該內紗而形成一中間體；纏繞一線材於該中間體之外周面；冷卻該中間體以形成該複合纖維；及收捲該複合纖維。
以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。
請參考圖1至4，其顯示本發明之一較佳實施例，本發明之複合纖維1製程包括下列步驟。
步驟S1：提供一內紗10。該內紗10係選自包含聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）、熱塑性聚氨酯（thermoplastic polyurethanes，TPU）、尼龍至少其中一者之高分子單絲線紗，抗張強度佳且不易加熱收縮。該內紗10之線密度較佳不小於75丹尼，結構強度較佳。
步驟S2：以一押出包覆裝置20熔融一包覆材料30且押出包覆該內紗10而形成一中間體1a。較佳可設定該押出包覆裝置20多段式升溫以加熱熔融該包覆材料30，例如依序於180°C、190°C、200°C、210°C分別加熱一預定時間，可均勻升溫且熔融效率較佳。該包覆材料30舉例但不限包括TPU、熱塑性聚烯烴彈性體（thermoplastic polyolefin elastomer，TPO）、熱塑性聚苯乙烯系彈性體（thermoplastic styrenic elastomer，TPS）、熱塑性聚酯彈性體（thermoplastic polyester elastomer，TPEE）、熱塑性聚醯胺系彈性體（thermoplastic polyamide elastomer， TPA）至少其中一者，可依性質需求組合選用以提供物理性質不同之該包覆材料30；較佳地，於該包覆材料30中，TPU所占之重量百分比不小於60%，使該複合纖維1具有高彈性、高強度、耐磨、防滑及抗黃化等特性。於其他實施例中，該包覆材料除包含TPU之外，亦可加入前述材料之外之其他材料，以符合不同性質需求；於該複合纖維1中，該包覆材料亦可至少可部分透光，該包覆材料30之透光率不小於該內紗之透光率，可與該內紗相互搭配而呈現不同視覺效果；該內紗與該包覆材料之顏色可依需求配置為相同或相異，亦可皆呈透明無色，外觀可多樣化配置。
於熔融該包覆材料30前，可另乾燥該包覆材料30以除去多餘之水分，利於後續加工且包覆效果較佳。詳細說，該內紗10係經由一紗架40之一導紗孔導向該押出包覆裝置20，便於控制其移動方向且穩定性較佳；該押出包覆裝置20包括一模頭21，該模頭21包括一進紗部分211、一出紗部分212及一連接於該進紗部分211及該出紗部分212之間之浸覆空間213；將該內紗10自該進紗部分211導入該浸覆空間213、導入熔融之該包覆材料30至該浸覆空間213以形成該中間體1a，再將該中間體1a自該出紗部分212導出該浸覆空間213。
步驟S3：纏繞一線材50於該中間體1a之外周面。該線材50可舉例但不限選自夜光紗、反光紗、光變紗、棉、麻、毛等至少其中一種，可依需求選用不同之功能性線材50。該線材50係於該包覆材料30完全固化之前螺繞於該中間體1a之外周面，以穩定地與該包覆材料30相結合。進一步說，該線材50之線徑不大於固化後之該中間體1a之線徑；該線材50部分地徑向嵌入該中間體1a之外周面且不接觸該內紗10，結合強度佳且各層之間不易分離。於本實施例中，該線材50嵌入該中間體1a之外周面的徑向深度不大於該線材50之線徑的1/2；該線材50之表面摩擦力小於固化後之該包覆材料30的表面摩擦力，該線材50完全包覆該中間體1a之外周面，藉以提供舒適之觸感。於纏繞該線材50之步驟中，係以一結合裝置60將該線材50結合於該中間體1a之外周面，該結合裝置60包括一成型通道61；將該線材50及該中間體1a同時通入該成型通道61以使該線材50纏繞並部分地徑向嵌入該中間體1a之外周面。具體來說，該成型通道61可例如具有一呈錐形之漸縮段611及一結合段612，該漸縮段611可用以導引該線材50及該中間體1a進入該結合段612。由於該漸縮段611與該結合段612之徑向截面尺寸之改變，且該線材50由該中間體1a之一側向導入該結合段612中，當二者同時通入該結合段612時即可使該線材50纏繞於該中間體1a。該結合段612之一徑向截面尺寸較佳係可調的，藉以符合預期之該複合材料1之線徑。較佳地，另以該結合裝置60部分地加熱熔融該中間體1a之外周面，藉以確保該中間體1a之外周面部分地熔融而允許該線材50嵌接於其中；該線材50之熔點高於該包覆材料30之熔點，可避免該線材50於加熱過程中熔融。該結合裝置60可於該中間體1a通過該漸縮段611及該結合段612至少其中一者時加熱熔融該中間體1a之外周面，皆有助於該線材50與該中間體1a之結合。於其他實施例中，該線材之纏繞密度亦可依產品需求調整，例如使該包覆材料部分朝外顯露，藉此可產生不同之觸感及視覺效果。
步驟S4：冷卻該中間體1a以形成該複合纖維1。於此步驟中，可控制一冷卻裝置70之冷卻溫度低於50度，可有效快速降溫，定型效果佳。該冷卻裝置可例如但不限以風乾或水浴冷卻之方式使該包覆材料30固化。
步驟S5：收捲該複合纖維1。舉例來說，可利用一收捲裝置80收捲該複合纖維1，該收捲裝置可配合該押出包覆裝置20導出該中間體1a之速度調整其收捲速度。
較佳地，於收捲該複合纖維1之步驟前，另包括一量測步驟S6：以一線徑量測裝置90量測該複合纖維1之線徑並反饋至該押出包覆裝置20，該押出包覆裝置20可依據一設定線徑調整其作動參數，該設定線徑為該複合纖維1之一預設的目標線徑尺寸，進而使該複合纖維1之線徑可符合該設定線徑，品質穩定性較佳。該作動參數係相關於該包覆材料30之押出及該內紗10之移動至少其中一者，該作動參數包括該包覆材料30之押出量、押出溫度及該內紗10之牽引速度至少其中一者。藉此可即時得知該複合纖維1之線徑，利於品質之管控，亦可依線徑之差異分批收捲。
1:複合纖維
1a:中間體
10:內紗
20:押出包覆裝置
21:模頭
211:進紗部分
212:出紗部分
213:浸覆空間
30:包覆材料
40:紗架
50:線材
60:結合裝置
61:成型通道
611:漸縮段
612:結合段
70:冷卻裝置
80:收捲裝置
90:線徑量測裝置
S1~S6:步驟
圖1為本發明一較佳實施例之立體圖。
圖2為本發明一較佳實施例之剖面示意圖。
圖3為本發明一較佳實施例之結構配置圖。
圖4為本發明一較佳實施例之流程方塊圖。
1:複合纖維
1a:中間體
10:內紗
20:押出包覆裝置
21:模頭
211:進紗部分
212:出紗部分
213:浸覆空間
40:紗架
50:線材
60:結合裝置
61:成型通道
611:漸縮段
612:結合段
70:冷卻裝置
80:收捲裝置
90:線徑量測裝置
Claims (10)
- 一種複合纖維製程，包括下列步驟： 提供一內紗； 以一押出包覆裝置熔融一包覆材料且押出包覆該內紗而形成一中間體； 纏繞一線材於該中間體之外周面； 冷卻該中間體以形成該複合纖維；及 收捲該複合纖維。
- 如請求項1所述的複合纖維製程，其中該線材係於該包覆材料完全固化之前螺繞於該中間體之外周面。
- 如請求項1所述的複合纖維製程，其中該線材部分地徑向嵌入該中間體之外周面且不接觸該內紗。
- 如請求項3所述的複合纖維製程，其中該線材嵌入該中間體之外周面的徑向深度不大於該線材之線徑的1/2。
- 如請求項1所述的複合纖維製程，其中該線材之表面摩擦力小於固化後之該包覆材料的表面摩擦力。
- 如請求項1所述的複合纖維製程，其中該包覆材料包括TPU、熱塑性聚烯烴彈性體（thermoplastic polyolefin elastomer，TPO）、熱塑性聚苯乙烯系彈性體（thermoplastic styrenic elastomer，TPS）、熱塑性聚酯彈性體（thermoplastic polyester elastomer，TPEE）、熱塑性聚醯胺系彈性體（thermoplastic polyamide elastomer， TPA）至少其中一者。
- 如請求項1所述的複合纖維製程，其中於收捲該複合纖維之步驟前，另包括一量測步驟：以一線徑量測裝置量測該複合纖維之線徑並反饋至該押出包覆裝置，該押出包覆裝置可依據一設定線徑調整其作動參數，該設定線徑為該複合纖維之一預設的目標線徑尺寸，該作動參數係相關於該包覆材料之押出及該內紗之移動至少其中一者。
- 如請求項1至7任一項所述的複合纖維製程，其中於纏繞該線材之步驟中，係以一結合裝置將該線材結合於該中間體之外周面，該結合裝置包括一成型通道；將該線材及該中間體同時通入該成型通道以使該線材纏繞並部分地徑向嵌入該中間體之外周面。
- 如請求項8所述的複合纖維製程，其中另以該結合裝置部分地加熱熔融該中間體之外周面。
- 如請求項7所述的複合纖維製程，其中該作動參數包括該包覆材料之押出量、押出溫度及該內紗之牽引速度至少其中一者；該線材係於該包覆材料完全固化之前螺繞於該中間體之外周面；該線材部分地徑向嵌入該中間體之外周面且不接觸該內紗；該線材之表面摩擦力小於固化後之該包覆材料的表面摩擦力；該線材之線徑不大於固化後之該中間體之線徑；該線材之熔點高於該包覆材料之熔點；該包覆材料包括TPU、熱塑性聚烯烴彈性體（thermoplastic polyolefin elastomer，TPO）、熱塑性聚苯乙烯系彈性體（thermoplastic styrenic elastomer，TPS）、熱塑性聚酯彈性體（thermoplastic polyester elastomer，TPEE）、熱塑性聚醯胺系彈性體（thermoplastic polyamide elastomer， TPA）至少其中一者；於該包覆材料中，TPU所占之重量百分比不小於60%；於纏繞該線材之步驟中，係以一結合裝置將該線材結合於該中間體之外周面，該結合裝置包括一成型通道；將該線材及該中間體同時通入該成型通道以使該線材纏繞並部分地徑向嵌入該中間體之外周面；另以該結合裝置部分地加熱熔融該中間體之外周面；該線材嵌入該中間體之外周面的徑向深度不大於該線材之線徑的1/2；該內紗係選自包含聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）、熱塑性聚氨酯（thermoplastic polyurethanes，TPU）、尼龍至少其中一者之高分子單絲線紗；該內紗之線密度不小於75丹尼；該內紗係經由一紗架之一導紗孔導向該押出包覆裝置；該押出包覆裝置包括一模頭，該模頭包括一進紗部分、一出紗部分及一連接於該進紗部分及該出紗部分之間之浸覆空間；將該內紗自該進紗部分導入該浸覆空間、導入熔融之該包覆材料至該浸覆空間以形成該中間體，再將該中間體自該出紗部分導出該浸覆空間；熔融該包覆材料前，另乾燥該包覆材料；設定該押出包覆裝置多段式升溫以加熱熔融該包覆材料；及控制冷卻溫度低於50度。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202411054A true TW202411054A (zh) | 2024-03-16 |
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