專利名稱：穩(wěn)定的雙包覆彈性紗、它的加工方法和包含這種紗的織物的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及穩(wěn)定的雙包覆彈性紗，這種紗的加工方法和包含這種紗的織物，更具體地，本發(fā)明涉及一種具有相同的外層包覆加捻方向的紗。
背景技術(shù)：
討論包覆彈性紗，如由一根非彈性長絲紗或非彈性短纖紗纏繞在彈性芯紗上而得到的單包覆紗和在單包覆紗上再進一步纏繞第二根非彈性長絲紗或非彈性短纖紗而得到的雙包覆紗，用在各種服裝應(yīng)用上。最近，這類包覆彈性紗已經(jīng)用于對拉伸性要求不大的彈性機織上。
日本已公開的專利申請NO06-049736(1994)公開了用復(fù)絲包覆的彈性聚氨酯纖維在彈性機織物中的使用，其中，復(fù)絲與彈性紗的重量比為1比5，也就是說，彈性紗是包覆紗重量的約50～約80％。但在這一公開內(nèi)容里，當(dāng)包覆用紗是短纖紗時，所產(chǎn)生的毛羽，穩(wěn)定性和手感等問題還沒有得到解決。
此外，用常規(guī)的彈性體聚氨酯纖維做的典型的彈性織物一直是有欠缺的，表現(xiàn)在濕熱可定形性差和在洗滌時會收縮。包覆紗也會顯示出不穩(wěn)定性，表現(xiàn)在芯紗和外層紗相互間可以移位，因此在織物切割邊時導(dǎo)致彈性紗滑出和芯紗透出包覆用紗。這種紗還會形成毛羽而成為起球絨毛織物或就針織產(chǎn)品而言就會卷邊。為了增強濕熱穩(wěn)定性，可采用提高熱定形溫度的方法，但在使用可熱降解的纖維，如毛、聚丙烯腈系短纖紗作為外層紗時，這類包覆彈性紗就不能承受在染色和整理時100℃或更高的濕熱溫度或160℃或更高的干熱溫度，因為會失去柔軟的手感和降低織物強度。所以還需要一種穩(wěn)定的包覆彈性紗。
發(fā)明概述本發(fā)明的雙包覆彈性紗基本上包括SPANDEX(斯潘德克斯，聚氨基甲酸乙酯彈性纖維)芯紗，其中SPANDEX至少有50％熱定形；纏繞在SPANDEX上的第一外層紗形成單包覆紗，其含量不大于雙包覆紗總重量的40％；和纏繞在單包覆紗上的第二外層紗；其中，第一和第二外層紗都是以相同方向纏繞的。
本發(fā)明雙包覆彈性紗的加工方法包括以下步驟提供一種供貨卷裝的SPADEX，它至少有50％熱定形；在約100％～250％范圍內(nèi)拉伸這種SPANDEX；用第一外層紗包覆這種拉伸的SPANDEX形成單包覆紗；用第二外層紗包覆這種單包覆紗，其纏繞方向和第一外層紗的纏繞方向相同，形成雙包覆紗，其中，單包覆紗的含量不大于雙包覆紗重量的40％；和對雙包覆紗進行熱定形。
本發(fā)明的機織物包含上述的雙包覆紗，或只作為經(jīng)紗或只作為緯紗。發(fā)明詳述本發(fā)明所用的“SPANDEX”是指由一種至少包含85％重量的聚氨酯鏈段的長鏈合成彈性體的成纖物質(zhì)制成的纖維。適用于加工本發(fā)明雙包覆紗的SPANDEX的纖度約為20～166decitex(分特)(約18～150denier(旦))。
“外層紗”是指包括長絲，集束短纖維或短纖紗，或長絲和短纖二者的一種相對非彈性紗?！暗谝煌鈱蛹啞笔侵咐p繞在SPANDEX上形成單包覆紗的外層紗。“第二外層紗”是指纏繞在單包覆紗上形成雙包覆紗的外層紗。
適合做外層紗的長絲包括聚酯、尼龍、聚丙烯腈系纖維、人造絲、醋酸纖維、真絲等。適合的短纖維包括合成纖維，如聚酯、尼龍、聚丙烯腈系纖維、人造絲、醋酸纖維，和天然纖維，如棉、毛等或其混紡紗。長絲如尼龍長絲優(yōu)選用作第一外層紗。毛和聚丙烯腈系短纖維優(yōu)選用作第二外層紗。
“熱定形”是指在SPANDEX被拉伸到伸長為100％的條件下進行熱處理，然后解除拉伸，SPANDEX回復(fù)到一個比原長度長的長度。例如，10cm長的SPANDEX在拉伸到20cm后升溫，然后解除升溫和拉伸，如果SPANDEX回復(fù)到15cm長的長度，就說是具有50％熱定形。
“起毛”是指從雙包覆紗中伸出來的松散纖維頭，會導(dǎo)致在針織或機織中造成麻煩的不希望有的毛羽紗。
為了得到本發(fā)明的穩(wěn)定雙包覆紗，這種紗是在第一和第二外層紗在相同的加捻方向下加工得到的。SPANDEX芯纖維至少有50％定形，優(yōu)選地至少有55％定形，可通過在100％伸長下在100℃水中浸漬熱處理60分鐘得到。本發(fā)明的雙包覆紗在不少應(yīng)用中是用干熱定形的，SPANDEX在拉伸100％伸長下在140℃干熱處理1分鐘后至少有50％定形，優(yōu)選地至少有55％定形。
在本發(fā)明的穩(wěn)定雙包覆紗中，第一和第二外層紗以相同的方向纏繞，或者二者都以Z方向纏繞，或者二者都以S方向纏繞。在這種情況下，紗的膨松性(膨脹)很小，包覆緊密，而毛羽也交纏在里面。因此，這也會使得毛羽被束縛和超長毛羽數(shù)目的減少。由于在單一毛紗作經(jīng)紗的織物中，毛紗一般不用上漿，如果毛包覆紗的毛羽不能被束縛在紗中，那么織造就會很困難。由于毛羽被束縛在本發(fā)明的紗中，這種紗只作經(jīng)紗，在機織時可以不用上漿。這在做春夏季穿的薄型彈性織物時是特別有用的，然而在這種情況下單包覆紗優(yōu)選地要有相當(dāng)高的公支數(shù)如1/40公支(單股40公支紗)。本發(fā)明的雙包覆紗還可滿意地只作緯紗或既作緯紗又作經(jīng)紗使用。
相反，當(dāng)二種外層紗加捻方向不同時，在用第二外層紗包覆時，第一外層紗的捻度就會解捻，得到的雙包覆紗是膨松的，毛羽增加，尤其會增加超長毛羽。此外，不同加捻方向還會導(dǎo)致第一外層紗部份地露在紗的表面上。
本發(fā)明的雙包覆紗含有不大于40％重量的單包覆紗，優(yōu)選單包覆紗重量不大于雙包覆紗重量的30％，更優(yōu)選地不大于25％。和雙包覆紗作比較，如果單包覆紗超出上述極限量，第一外層紗就會在紗或織物的表面上露出，此時織物就會有第一外層紗的手感。此外，如果以毛為第二外層紗為例，此時復(fù)蓋在最終產(chǎn)品上的毛纖維數(shù)目就會減少，這會損害毛的交纏和引起許多超長毛羽，造成對這種產(chǎn)品使用的困難，特別是當(dāng)只用這種紗作經(jīng)紗或緯紗時更是如此。
本發(fā)明的紗中，SPANDEX可構(gòu)成雙包覆紗重量的約2～9％的范圍，和優(yōu)選地約為2～5％。
本發(fā)明的雙包覆紗可以是以絲并形式進行熱定形，也可以用它針織或機織成織物后進行熱定形。
在本發(fā)明的加工方法中，至少有50％定形，優(yōu)選地至少有55％定形的SPANDEX，這可通過在100％伸長條件下在100℃水中浸漬60分鐘或在140℃干熱處理1分鐘測定，取自供貨卷裝，然后拉伸約100％～250％。這種被拉伸的SPANDEX用第一外層紗以每米約300～800捻進行包覆以形成單包覆紗。
然后，按與第一外層紗相同的方向用第二外層紗包覆這種單包覆紗形成雙包覆紗，其含量不大于40％重量的單包覆紗。第二外層紗的捻系數(shù)約為80～130turns(捻)/m(米)/

，優(yōu)選地約為90～130turns/m/

優(yōu)選地，單包覆紗包含不大于雙包覆紗重量的30％，更優(yōu)選地不大于25％。
接著，雙包覆紗以絲并形式進行熱定形，或用它針織或機織成織物再熱定形該織物。SPANDEX在小于其被包覆時的拉伸伸長時不可能回縮，所以它要在雙包覆紗拉伸狀態(tài)下進行熱定形。熱定形可以是在80℃或更高溫度下的濕熱定形(蒸汽或水)，也可以是在110℃或更高的溫度下的干熱定形。如果允許較少的定形的話，那么所采用的溫度也可低些，但優(yōu)選的是至少50％的定形。不過，優(yōu)選熱定形溫度要比SPANDEX顯示最大熱收縮應(yīng)力的溫度稍微高一些(如高約20℃以下)。熱定形溫度低于最大熱收縮應(yīng)力的溫度時，在以后經(jīng)受溫度高于這一熱定形溫度的情況下，紗就會收縮。本發(fā)明的紗中優(yōu)選使用的SPANDEX約在110℃~150℃干熱溫度內(nèi)有一最大熱收縮應(yīng)力。
本發(fā)明通過下述實例進一步說明，但這些實例并不是用來限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求界定。測試方法SPANDEX的熱收縮應(yīng)力是用熱應(yīng)力測量儀KE-2S”(日本鐘淵紡KK制造)在張力為0，溫度從27℃～28℃開始干熱加熱下測定的。以10根SPANDEX為一束進行測定。
包覆彈性紗的公支(km/kg)是由每100米紗的克重數(shù)計算得到的，100米紗長是在每根紗的張力為20克的情況下，由周長為1米的搖紗機測定的。
毛羽數(shù)是對10米長的雙包覆紗的毛羽進行計數(shù)測定的。
在實例中紗的織造能力是用蘇爾壽片梭織機(瑞士WINTERHUR)以400rpm織出的平紋組織產(chǎn)品進行評定的。實例在所有實例中，第一外層紗都是尼龍假捻長絲紗，和第二外層紗以Z方向進行纏繞。在第二外層紗纏繞后，雙包覆紗繞在筒管上，然后將該筒管在85℃蒸汽熱定形30分鐘。
在所有實例中，未經(jīng)整理的織物在40℃水中進行洗滌，然后在120℃溫度下在拉幅機上干燥1分鐘，再在逆流式染色機中用95℃溫度染色45分鐘，進一步在拉幅機上120℃溫度下干燥1分鐘，最后在蒸呢機內(nèi)100℃整理45分鐘。
在表中，本發(fā)明包覆紗樣品用阿拉伯字母表示，非本發(fā)明的對比樣品用大寫字母表示。實例1和2在實例1和2中，SPANDEX是OpelonT-178C(日本東京、東麗杜邦公司制造的聚氨酯彈性紗的注冊商標(biāo))，20 decitex(18旦)，斷裂伸長為410％和斷裂強度為1.19dN/tex(1.35g/d)。在100℃水中處理60分鐘后定形是62％，在干態(tài)140℃下處理1分鐘后定形為56％。最大熱收縮應(yīng)力的溫度約為120℃～140℃，10根SPANDEX的最大熱收縮應(yīng)力為2.28g。
用第一外層紗進行Z方向包覆時，SPANDEX被牽伸2.7倍(伸長170％)。第二外層紗是1/40公支毛紗，捻度為569turns/m和捻系數(shù)為90。
只用實例1和2的雙包覆紗作經(jīng)紗機織成布。緯紗為1/40公支毛紗，經(jīng)紗密度為28strands(根)/cm(厘米)(72strands/inch(英寸)和緯密為25picks(緯)/cm(64picks/inch)。實例3
本實例所用的SPANDEX是T-178C Opelon，28 decitex(25旦)。用第一外層紗進行Z方向包覆時，SPANDEX被牽伸2.8倍(伸長180％)。第二外層紗是1/32公支聚丙烯腈系短纖紗，捻度為522turns/m和捻系數(shù)為92。
只用這種紗作經(jīng)紗機織成布。緯紗為1/32公支聚丙烯腈系短纖紗，經(jīng)紗密度為25strands/cm米(64strands/inch)和緯密為22picks/cm(57picks/inch)。對比實例A本實例的雙包覆紗的制備與實例2相同，但第一外層紗以S方向加捻包覆，使得第一和第二外層紗的加捻包覆方向正相反。對比實例B本實例所用的SPANDEX是OpelonT-127C，22decitex(20旦)，斷裂伸長為560％和斷裂強度為1.06dN/tex(1.20g/d)。在100℃水中處理60分鐘后SPANDEX定形是低的，只有21％，在干態(tài)140℃下處理1分鐘后定形為28％，在本發(fā)明范圍之外。最大熱收縮應(yīng)力的溫度約為170℃～180℃，10根SPANDEX的最大熱收縮應(yīng)力為2.28g。在用第一外層紗進行包覆時，SPANDEX被牽伸2.8倍(伸長180％)。第二外層紗是1/40公支毛紗，捻度為569turns/m和捻系數(shù)為90。
只用雙包覆彈性紗作經(jīng)紗機織成布。緯紗為1/40公支毛紗，經(jīng)紗密度為28strands/cm(72 strands/inch)和緯密為25picks/cm(64picks/inch)。對比實例C本實例所用的SPANDEX是OpelonT-152C，22decitex(20旦)，斷裂伸長為510％和斷裂強度為0。97dN/tex(1.10g/d)。在100℃水中處理60分鐘后SPANDEX定形是低的，為33％，在干態(tài)140℃下處理1分鐘后定形為34％，在本發(fā)明范圍之外，最大熱收縮應(yīng)力的溫度約為160℃～170℃，10根SPANDEX的最大熱收縮應(yīng)力為2.89g。在用第一外層紗進行包覆時，SPANDEX被牽伸2.8倍(伸長180％)，第二外層紗是1/40公支毛紗，捻度為569turns/m和捻系數(shù)為90。
只用雙包覆彈性紗作經(jīng)紗機織成布。緯紗為1/40公支毛紗，經(jīng)紗密度為28strands/cm(72strands/inch)和緯密為25picks/cm厘米(64picks/inch)。
表1說明本發(fā)明紗(實例1，2，和3)和對比紗(A，B，和C)的組成和結(jié)構(gòu)的附加特性。
表1

織物做完后給出機織能力等級，X表示每卷長40米、寬0.5米的織物有10個或10個以上的紗斷頭，△表示每卷有4～9個紗斷頭，○○表示每卷有3個或3個以下紗斷頭。機織物的尺寸穩(wěn)定性用等級○○表示在干洗時收縮不大于4％。表2說明這種紗的機織能力，機織產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性，和每10米雙包覆紗中各種長度的紗毛羽數(shù)目。
表2

從表中的數(shù)據(jù)可以看出一種穩(wěn)定的雙包覆紗和穩(wěn)定的織物可以由這種紗得到，即這種紗具有所需的高的熱可定形性(％)和單包覆紗在雙包覆紗中的低重量百分?jǐn)?shù)相結(jié)合，其中，第一和第二外層紗以同一方向進行包覆。
從表1和表2中本發(fā)明的紗和織物(實例1-3)和本發(fā)明以外的對比實例紗和織物的比較表明用實例1～3的紗做成的織物的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)于用本發(fā)明以外的紗做成的織物，并且對比實例A的織物顯示出超數(shù)量的中、長毛羽。
實例2與實例A的比較說明第一和第二外層紗加捻方向相同時，可以得到較少量的超長毛羽和毛羽被束縛的結(jié)果。此外，在實例A中，第一外層紗尼龍部分地露在紗表面上，使其開始顯示尼龍手感。
實例3說明使用聚丙烯腈系短纖紗作為第二外層紗時也可以得到優(yōu)越的雙包覆紗。
權(quán)利要求
1.一種雙包覆彈性紗，它基本上包括SPANDEX芯紗，其中SPANDEX至少有50％熱定形；纏繞在SPANDEX上的第一外層紗形成單包覆紗，其含量不大于雙包覆紗總重量的40％；和纏繞在單包覆紗上的第二外層紗；其中的第一和第二外層紗都是以相同方向纏繞的。
2.權(quán)利要求1的紗，其中，SPANDEX的含量約為雙包覆紗總重量的2～9％，和第二外層紗纏繞的捻系數(shù)約為80-130。
3.權(quán)利要求2的紗，其中，單包覆紗的重量最多約為雙包覆紗重量的30％，第一外層紗是尼龍長絲紗，和第二外層紗是毛紗或聚丙烯腈系短纖紗。
4.權(quán)利要求3的紗，其中SPANDEX的含量約為雙包覆紗總重量的2～5％。
5.一種雙包覆彈性紗的加工方法，包括以下步驟提供一種供貨卷裝的SPANDEX，它至少有50％熱定形；在約100％～250％范圍內(nèi)拉伸這種SPANDEX；用第一外層紗包覆這種拉伸的SPANDEX形成單包覆紗；用第二外層紗包覆這種單包覆紗，其纏繞方向和第一外層紗的纏繞方向相同，形成雙包覆紗，其中單包覆紗的含量不大于雙包覆紗重量的40％；和對雙包覆紗進行熱定形。
6.權(quán)利要求5的方法，其中，雙包覆紗在溫度至少約80℃的濕熱條件下熱定形。
7.權(quán)利要求5的方法，其中，雙包覆紗在溫度至少約110℃的干熱條件下熱定形。
8.權(quán)利要求5的方法，其中，單包覆紗的含量不大于雙包覆紗重量的30％，第一外層紗是尼龍長絲紗，和第二外層紗是毛紗或聚丙烯腈系短纖紗。
9.一種包含權(quán)利要求1的雙包覆紗僅作為經(jīng)紗的機織物。
10.一種包含權(quán)利要求1的雙包覆紗僅作為緯紗的機織物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以至少有50%熱定形的SPANDEX芯紗和以相同方向纏繞的二根外層紗為基礎(chǔ)的雙包覆紗,一種加工這種紗的方法和由這種紗做成的織物。
文檔編號D02G3/32GK1246162SQ98802149
公開日2000年3月1日 申請日期1998年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月29日
發(fā)明者柳川瀨武, 林升一 申請人:杜邦-東麗株式會社