冷卻性聚酰胺紗線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聚酰胺紗線(優(yōu)選尼龍66)，所述聚酰胺紗線用于編織或針織對(duì)穿著者的皮膚具有冷卻效果的服裝制品。所述紗線包含0.3重量％～3.0重量％的無機(jī)添加劑(優(yōu)選二氧化鈦)，且特征在于低卷曲性和扁平橫截面。
【專利說明】冷卻性聚酰胺紗線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚酰胺紗線和織物，并涉及由其制造的制品，它們對(duì)于穿著者的皮膚提供了冷卻效果。

【背景技術(shù)】
[0002]聚酰胺紗線是紡織工業(yè)中最廣泛使用的纖維之一，全球年產(chǎn)量為約4百萬噸。聚酰胺紗線，例如尼龍6或尼龍66，用于針織和編織中，可高效地形成高品質(zhì)且時(shí)尚的服裝。如聚酰胺等合成纖維的制造采用熔紡工藝，在此過程中，熔融的聚合物在高溫和恒定速率下被擠出通過噴絲板并進(jìn)入較冷的環(huán)境中，于該處固化成單纖維。紡絲室中形成的單個(gè)的單纖維結(jié)合成復(fù)絲連續(xù)紗線，其最終被織構(gòu)和纏繞在梭芯上。諸多因素影響著工藝考量，其中包括:紡織品生產(chǎn)過程中的所有中間體的可加工性、設(shè)備磨損、一般費(fèi)用以及環(huán)境和安全方面的考慮。特別考慮的有熔體粘度、剩料的再利用、中間體的染色性、紡絲或針織過程中中間體的穩(wěn)定性、最終產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等?？梢詫櫥瑒┖途褪┘又良徑z室中的纖維，并且使用多種添加劑來調(diào)整中間體和最終產(chǎn)品的物理、化學(xué)和美學(xué)性質(zhì)。在聚合物紗線領(lǐng)域，一直在尋求改性方法，其目的不僅在于改進(jìn)諸如機(jī)械強(qiáng)度和表面外觀等物理性質(zhì)，還在于改進(jìn)紡織材料對(duì)穿著者皮膚造成的感覺。然而，改進(jìn)一個(gè)特征往往會(huì)引起其他特征變差；例如，當(dāng)包含新型添加劑時(shí)，會(huì)產(chǎn)生例如材料附著在設(shè)備上或氣體形成等工藝問題。在復(fù)雜的工藝中，在制備聚合物階段與完成紡織品階段之間任一處引起的任何改變都可能導(dǎo)致不可預(yù)料的后果。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種聚酰胺紗線，所述聚酰胺紗線將使進(jìn)行大量體力活動(dòng)或者暴露于更高外界溫度的穿著者的皮膚感到舒適、柔軟和涼爽。US2011/0300366描述了一種織物，所述織物具有良好的耐切割性并具有溫度調(diào)節(jié)性，其由在化學(xué)上和物理上不同的兩種纖維構(gòu)成。本發(fā)明的另一目的是提供一種織物，所述織物將使進(jìn)行大量體力活動(dòng)或者暴露于更高外界溫度的穿著者的皮膚感到?jīng)鏊?，所述織物包含一種聚酰胺纖維。
[0003]本發(fā)明的另一目的是提供一種聚酰胺紗線和織物，所述聚酰胺紗線和織物將使穿著者的皮膚感到舒適、柔軟和涼爽，且不損害該聚酰胺紗線和織物的其他物理性質(zhì)。
[0004]本發(fā)明的又一目的是提供一種制造聚酰胺紗線的方法，所述聚酰胺紗線將使進(jìn)行大量體力活動(dòng)或者暴露于更高外界溫度的穿著者的皮膚感到舒適和涼爽。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種制造聚酰胺紗線的方法，所述聚酰胺紗線可高效地降低暴露于較高溫度的穿著者的皮膚的表面溫度。
[0006]隨著說明的進(jìn)行，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將得以顯現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種用于使進(jìn)行大量體力活動(dòng)或者暴露于更高外界溫度的穿著者的皮膚冷卻的紗線和織物，所述紗線i)包含聚酰胺、ii)表現(xiàn)出低卷曲性并且iii)具有扁平橫截面。所述聚酰胺優(yōu)選為尼龍66。所述低卷曲性的特征在于I?4的卷曲模量，并且所述扁平橫截面的特征優(yōu)選為3:7?6:7的長寬比。所述紗線含有無機(jī)添加劑，所述無機(jī)添加劑優(yōu)選均一地分散在尼龍66中。所述添加劑優(yōu)選選自氧化物、硅酸鹽、硫酸鹽及其混合物。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的紗線包含尼龍66和0.3重量％?3.0重量％的無機(jī)添加劑。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述紗線的纖度為17分特?78分特。在另一優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的紗線含有二氧化鈦。
[0008]本發(fā)明涉及一種聚酰胺紗線，所述聚酰胺紗線表現(xiàn)出低卷曲性并具有扁平橫截面、含有0.3重量％?3.0重量％的無機(jī)添加劑，所述聚酰胺紗線用于制造可高效降低制品穿著者的皮膚的表面溫度的衣物制品。
[0009]本發(fā)明提供一種制品，所述制品含有表現(xiàn)出低卷曲性、具有扁平橫截面并含有0.3重量％?3.0重量％的無機(jī)添加劑的紗線，所述制品選自內(nèi)衣、長襪(Iegware)、運(yùn)動(dòng)服、連褲襪、短襪、襯衫和工作服等。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種制造聚酰胺織物的方法，所述聚酰胺織物用于使進(jìn)行大量體力活動(dòng)或者暴露于更高外界溫度的穿著者的皮膚冷卻，所述方法包括:i)提供表現(xiàn)出低卷曲性并具有扁平橫截面的尼龍紗線；和ii)針織或編織織物或紡織品。在優(yōu)選的設(shè)定中，所述方法包括采用字母I形紡絲用毛細(xì)孔的紡絲步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過以下實(shí)例并參照附圖，本發(fā)明的以上和其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見，附圖中:
[0012]圖1是用于測試本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的織物樣品的人體模型的照片，所述樣品作為袖子穿在模型的手臂上；
[0013]圖2是顯示穿著本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的織物樣品的人體模型的表面的溫度曲線(下方的曲線)與穿著比較用織物樣品的人體模型的表面的溫度曲線(上方的曲線)相比較的圖，這兩種樣品均屬于Nilit白色尼龍類型；
[0014]圖3是顯示在重復(fù)的測試中與圖2相似的溫度曲線的圖，該測試再次使用了 Nilit白色尼龍類型的樣品，一個(gè)是本發(fā)明的樣品，另一個(gè)是比較用樣品；和
[0015]圖4顯示的是本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施方式中的紡絲用毛細(xì)孔的形狀；與普通的圓形毛細(xì)孔不同，該字母I形毛細(xì)孔的獨(dú)特橫截面提供了所期望的紗線單纖維橫截面。

【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，含有無機(jī)添加劑并且被構(gòu)造為具有低卷曲性和扁平橫截面的尼龍纖維賦予供遭遇挑戰(zhàn)性熱環(huán)境的人穿著的紡織品令人驚訝的高效透氣能力，所述挑戰(zhàn)性熱環(huán)境例如為進(jìn)行大量體力活動(dòng)或者暴露于較高的外界溫度。用該紗線針織的服裝的優(yōu)異冷卻性質(zhì)在人體模型上得到了確認(rèn)。
[0017]本發(fā)明涉及一種特殊紗線、涉及包含該紗線的織物、并涉及包含所述織物的服裝制品，其對(duì)穿著者的皮膚能夠帶來優(yōu)異的表面冷卻效果，而該穿著制品觸感舒適并感覺涼爽。本發(fā)明的材料的冷卻效果在客觀的實(shí)驗(yàn)室測試中得到確認(rèn)。所述紗線由聚酰胺制成，具有扁平或卵形橫截面，并具有非常低的織構(gòu)度(texture degree) 0該紗線優(yōu)選含有尼龍66和分散在該尼龍中的二氧化鈦。
[0018]在由含有無機(jī)添加劑混合物的尼龍66制成的紗線中，具有低卷曲性和扁平橫截面相結(jié)合的特殊織構(gòu)的特征提供了在客觀測試中量化的冷卻性質(zhì)。例如，當(dāng)在人體模型上測量時(shí)，采用78/68/1尼龍66的針織樣品提供了約0.5°C的表面溫度降低。
[0019]卷曲模量優(yōu)選為I?4，而常規(guī)的值為6?14。本發(fā)明的紗線的卷曲性和松散性低于正?？棙?gòu)的尼龍。以特殊的織構(gòu)過程提供具有扁平橫截面的特殊纖維，同時(shí)采用不會(huì)使單纖維的形狀發(fā)生變形且會(huì)保持其橫截面的特殊設(shè)置。瞬間的織構(gòu)過程使紗線具有1-2-1的盤形態(tài)(disk configurat1n),相比之下標(biāo)準(zhǔn)的形態(tài)為1_7_1。特殊的設(shè)置提供了紗線的低卷曲性、所織構(gòu)的紗線的低松散性，另外，不會(huì)使單纖維的最初的扁平橫截面像在正?？棙?gòu)時(shí)會(huì)發(fā)生的那樣變形過度。在正常織構(gòu)時(shí)，特殊的橫截面的效果將會(huì)減小。對(duì)于含有無機(jī)添加劑的尼龍紗線(例如具有T12的尼龍66)而言，發(fā)現(xiàn)低卷曲性和扁平橫截面的組合在實(shí)驗(yàn)室測試過程中能夠?qū)崿F(xiàn)令人驚訝的冷卻效果。
[0020]尼龍纖維的低卷曲性通過特殊的織構(gòu)條件來實(shí)現(xiàn)。該低卷曲性通過織構(gòu)設(shè)置、主要是利用1-2-1盤形態(tài)來實(shí)現(xiàn)。特殊的毛細(xì)孔在紡絲過程中產(chǎn)生所述橫截面形狀。采用了具有I形設(shè)計(jì)的毛細(xì)孔。通常，纖度為17?78分特，紗線中的單纖維數(shù)為3?68，例如在78/68/1紗線中的情形。當(dāng)然，可以進(jìn)行修改，例如使用單股紗線或雙股紗線，以及其他改變。所織構(gòu)的紗線的彈性性質(zhì)的測量在稱作Texturmat (TEXTECHN0，德國)的設(shè)備中進(jìn)行，并且測量所織構(gòu)的紗線的收縮率百分比來作為卷曲模量；普通紗線的卷曲模量一般高于7%，經(jīng)常達(dá)到20%以上。
[0021]本發(fā)明的紗線具有扁平橫截面，例如卵形橫截面。在本文中，扁平度都用長寬比來表征。長寬比是橫截面的最小線尺寸與其最大線尺寸之間的比例；例如，橢圓形橫截面的長寬比是橢圓的短軸與長軸之比。本發(fā)明的紗線的長寬比通常為3:7?6:7。
[0022]本發(fā)明目的在于提供一種用于針織或編織尼龍織物的特殊紗線，所述織物使使用由所述織物制成的穿著制品的穿著者的皮膚感到舒適和涼爽。因此，本發(fā)明涉及一種制造方法，所述方法包括以下步驟:i)提供含有0.5重量％?5.0重量％的選自氧化物、硅酸鹽、硫酸鹽或其混合物的無機(jī)添加劑的尼龍、優(yōu)選尼龍66，ii)采用具有字母I形橫截面的噴絲板毛細(xì)孔對(duì)所述尼龍進(jìn)行熔紡，iii)針織或編織織物，以用于制作服裝(例如連褲襪、短襪、內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)針織織物、工作服、專業(yè)運(yùn)動(dòng)服)。所述步驟i)可以包括混合單體和
0.3%?1.5%的量的T12并進(jìn)行聚合，所述步驟ii)包括將該聚合物紡成橫截面扁平且低卷曲或者完全不卷曲的纖維，所述步驟iii)可以提供例如織襪、運(yùn)動(dòng)裝和內(nèi)衣等服裝?？棙?gòu)設(shè)置經(jīng)特殊調(diào)整來獲得所需的觸感和光滑度；例如，在開發(fā)階段生產(chǎn)具有不同聚合物和織構(gòu)設(shè)置的纖度為78/68/1的試驗(yàn)樣品，并將其與具有相同纖度的標(biāo)準(zhǔn)紗線比較；尼龍66是優(yōu)選的；紗線/織物的冷卻效果通過對(duì)無生命模型的實(shí)驗(yàn)室測試來確認(rèn)。所述步驟i)優(yōu)選包括將無機(jī)添加劑并入聚合物中，無機(jī)添加劑優(yōu)選包括氧化物和選自碳酸鹽、硅酸鹽、硫酸鹽的其他可能材料，其中，無機(jī)添加劑的粒徑可以為0.1ym?2μπι。當(dāng)在實(shí)際感官測試中進(jìn)行檢測時(shí)，纖維的形狀與其化學(xué)組成的結(jié)合為人帶來了清爽感，這通過對(duì)無生命模型的實(shí)驗(yàn)室測試得到了確認(rèn)。本發(fā)明的穿著制品的總體效果源自織物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，包括影響纖維的導(dǎo)熱性及其對(duì)皮膚的感官效果的纖維物理性質(zhì)。
[0023]在一個(gè)實(shí)施方式中，由本發(fā)明的紗線制成的制品包括內(nèi)衣(例如針織長襪和緊身衣(body-wear garment))和運(yùn)動(dòng)裝。本發(fā)明提供由扁平或低卷曲性尼龍66纖維針織或編織成的制品，所述制品提供優(yōu)異的皮膚觸感。本發(fā)明的服裝使使用它的穿著者感到?jīng)鏊?，并且還有助于減輕在身體的冷卻機(jī)制無法靠自身散去多余的熱量時(shí)可能發(fā)生的熱應(yīng)激。因此，本發(fā)明的紗線和冷卻性服裝有助于在進(jìn)行體力活動(dòng)或暴露于外界高溫時(shí)將體溫保持在安全水平。因此，本發(fā)明的制品可專門用于運(yùn)動(dòng)場合或炎熱環(huán)境。當(dāng)然，本發(fā)明的制品可以用于很寬泛的場合。
[0024]在以下實(shí)施例中將進(jìn)一步描述和說明本發(fā)明。
[0025]實(shí)施例
[0026]實(shí)施例1
[0027]使用熔紡試驗(yàn)機(jī)將全消光聚合物紡成100分特68單纖維POY紗線。聚合物性質(zhì)和紡絲條件見下表1和2。試驗(yàn)機(jī)主要由BARMAG制造的螺桿直徑為40mm的擠出機(jī)4E10/24D構(gòu)成。紡絲梁(spinning beam)具有4個(gè)組件以適應(yīng)90mm直徑的噴絲板和BARMAG ACffl200/6卷線機(jī)。
[0028]所使用的噴絲板具有34個(gè)特殊毛細(xì)孔，并且來自2個(gè)噴絲板的單纖維被絞在一起以獲得68單纖維紗線。以上實(shí)施例的紗線在假捻織構(gòu)機(jī)上于表3中所述的條件下織構(gòu)。使用字母H形的特殊毛細(xì)孔(圖4)，而不是常見的圓形形狀。
[0029]表1聚合物性質(zhì):
[0030]

【權(quán)利要求】
1.一種紗線，所述紗線用于使進(jìn)行大量體力活動(dòng)或者暴露于更高外界溫度的穿著者的皮膚冷卻的織物中，所述紗線 i)包含聚酰胺； ii)表現(xiàn)出低卷曲性；和 iii)具有扁平橫截面。
2.如權(quán)利要求1所述的紗線，其中，所述聚酰胺為尼龍66。
3.如權(quán)利要求1所述的紗線，其中，所述低卷曲性的特征在于卷曲模量為I?4。
4.如權(quán)利要求1所述的紗線，其中，所述扁平橫截面的特征在于長寬比為3:7?6:7。
5.如權(quán)利要求1所述的紗線，所述紗線含有尼龍66和無機(jī)添加劑。
6.如權(quán)利要求1所述的紗線，所述紗線包含尼龍66和選自氧化物、硅酸鹽、硫酸鹽及其混合物的無機(jī)添加劑。
7.如權(quán)利要求1所述的紗線,所述紗線包含尼龍66和0.3重量％?3.0重量％的量的無機(jī)添加劑。
8.如權(quán)利要求1所述的紗線，所述紗線的纖度為17分特?78分特。
9.如權(quán)利要求1所述的紗線，所述紗線含有二氧化鈦。
10.一種聚酰胺紗線，所述聚酰胺紗線表現(xiàn)出低卷曲性并具有扁平橫截面，所述聚酰胺紗線含有0.3重量％?3.0重量％的量的無機(jī)添加劑，所述聚酰胺紗線用于制造衣物制品，所述衣物制品高效地降低所述制品的穿著者的皮膚的表面溫度。
11.一種織物，所述織物由聚酰胺紗線針織或編織而成，所述聚酰胺紗線含有0.3重量％?3.0重量％的量的無機(jī)添加劑、表現(xiàn)出低卷曲性并具有扁平橫截面。
12.如權(quán)利要求11所述的織物，其中，所述低卷曲性的特征在于卷曲模量為I?4，并且所述扁平橫截面的特征在于長寬比為3:7?6:7。
13.一種制品，所述制品包含表現(xiàn)出低卷曲性、具有扁平橫截面并含有0.3重量％?3.0重量％的量的無機(jī)添加劑的紗線，所述制品選自內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服、織襪、短襪、塑身衣、襯衫、工作服、運(yùn)動(dòng)裝、套裝和褲子。
14.一種制造聚酰胺織物的方法，所述織物用于使進(jìn)行大量體力活動(dòng)或者暴露于更高外界溫度的穿著者的皮膚冷卻，所述方法包括: i)提供尼龍紗線，所述尼龍紗線含有0.3重量％?3.0重量％的量的無機(jī)添加劑、表現(xiàn)出低卷曲性并具有扁平橫截面；和 ?)編織或針織織物或紡織品。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，所述方法還包括使用字母I形的紡絲用毛細(xì)孔對(duì)所述聚酰胺纖維進(jìn)行紡絲。
【文檔編號(hào)】D02G3/44GK104169478SQ201380008947
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】A·韋澤, A·A·祖瓦比, U·阿菲克 申請(qǐng)人:尼利特公司