專利名稱：復(fù)合紗線和由其制造的水分控制織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種用于形成水分控制結(jié)構(gòu)的復(fù)合紗線。更具體地講，本發(fā)明涉及的是性能更好的水分控制紡織復(fù)合紗線，這種紗線包括嵌入在一種或者多種疏水性纖維基質(zhì)中的親水性纖維，其中在不同纖維類型之間有逐漸的過渡。過渡層開始于復(fù)合紗線的中間處，在此親水性纖維被集聚，然后延展到疏水纖維占主導(dǎo)的最外層。另外，本發(fā)明還涉及水分控制織物和衣服，所述的織物和衣服是通過利用單一的上述復(fù)合紡織紗線或者與其它紗線組合而生產(chǎn)的。
用于水分控制用途的輕質(zhì)、雙面織物也可以通過使用“雙線”針織技術(shù)生產(chǎn)。在雙線針織這種織物中，疏水性和親水性兩種纖維是被喂入一單組的針織織針上，以便兩股不同的紗線經(jīng)過該組的每一單根織針。通過對疏水性和親水紗線的喂入和配置的精確控制，所得到的“雙線”織物將在一側(cè)上僅表現(xiàn)出疏水紗線，而在相對側(cè)上表現(xiàn)出親水紗線。
對于水分控制織物的主要產(chǎn)品用途應(yīng)用領(lǐng)域是，但不局限于此，常用的運(yùn)動(dòng)服裝、工作服、貼身內(nèi)衣、訓(xùn)練服裝和鞋襪。在用于接觸運(yùn)動(dòng)穿著者身體的服裝中，水分控制織物是起著防止或者最小程度地使聚集的汗液貼附人體和相鄰于穿著者身體的織物層上的作用。液態(tài)或蒸氣態(tài)形式的汗液離開皮膚表面并經(jīng)過疏水性纖維擴(kuò)散或芯吸，然后被織物外層中的親水性纖維吸收。來自皮膚表面并經(jīng)過疏水性纖維的汗體被親水性纖維的外層吸收，然后離開人體蒸發(fā)到周圍環(huán)境中。以這種方式將水分從穿著者身體傳遞到周圍環(huán)境，由于防止或減小了在皮膚表面或者相鄰于皮膚的織物層上所形成的潮濕區(qū)域，對于穿著者來說則提高了服裝的舒適性。此外，由于避免了在皮膚表面和鄰近身體織物上汗液的聚集，改進(jìn)了服裝的保暖性能，使穿著者在低溫時(shí)感覺較暖和而在周圍環(huán)境較高溫度時(shí)由于蒸發(fā)冷卻效果感覺較涼爽。
由上述方法使來自如液態(tài)和氣態(tài)的汗液的水產(chǎn)生傳送的傳動(dòng)力有時(shí)被稱之為“推一拉”效應(yīng)。也就是說，汗液被疏水性纖維層排斥并且被“推”或“芯吸”到親水性纖維層，在此其汗液被吸收或“拉”開。實(shí)際上，由皮膚到外部環(huán)境的水分運(yùn)動(dòng)是通過在貼附穿著者皮膚的內(nèi)層與周圍環(huán)境之間的較大濕度差而被驅(qū)動(dòng)的。并且，通過疏水性和親水性纖維的結(jié)構(gòu)排列，使其運(yùn)動(dòng)變得更為方便并使水分引離開身體。
盡管水分控制織物能夠在織機(jī)上生產(chǎn)，但這種類型的織物最經(jīng)濟(jì)的方法是在經(jīng)編機(jī)或圓織機(jī)上生產(chǎn)。通常所選擇的疏水性纖維是由聚酯、尼龍或聚丙烯聚合物熔紡而成的。這些纖維可以是短纖維紗、扁平連續(xù)復(fù)絲或變形連續(xù)復(fù)絲。對于織物親水側(cè)，最常用的纖維是基于改性尼龍聚合物。通常，這樣的尼龍聚合物在聚合階段通過對尼龍聚合物鏈產(chǎn)生化學(xué)改性而提供親水特性。這個(gè)步驟是通過把親水部分作為鏈段由化學(xué)添加方式添加到尼龍聚合物鏈中而實(shí)現(xiàn)的，或者把親水部分作為支鏈由化學(xué)附著方式附著到尼龍聚合物鏈上而實(shí)現(xiàn)的?；蛘?，尼龍纖維是由通常親水性纖維經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)以用來在纖維的表面，或者非常接近纖維表面上把親水性部分附著到尼龍聚合物上而制成的。其它一些不常用的親水性纖維是由改性聚乙烯醇、丙稀酸和纖維素乙酸酯聚合物制成的。而且，親水性纖維可以是短纖維紗，扁平連續(xù)復(fù)絲，或變形連續(xù)復(fù)絲的形式。在某些情況下，棉花和改性棉花紗線也可用作親水組分。
雖然現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)織物已可容易地從市場上獲得，但它們具有一些缺陷，其缺陷限制了織物在某些應(yīng)用領(lǐng)域的功效。其眾多問題方面之一包括在針織或織造設(shè)備中需要使用最少限度兩根紗線，以便能夠生產(chǎn)具有兩個(gè)不同面的織物。使用這樣的設(shè)備，其結(jié)果是產(chǎn)品成本相當(dāng)高。其它問題方面的實(shí)例將在下面簡述。
在大多數(shù)情況下，在用于特殊水分控制結(jié)構(gòu)中的親水性纖維與疏水性纖維之間在可染性和色牢度方面具有顯著的差異。由于這樣的差異，有時(shí)難以甚至幾乎不可能生產(chǎn)均勻色彩的染色織物。為了達(dá)到滿意的結(jié)果，則常常必須使用兩種或多種染色類型，以及多次染色循環(huán)。對于水分控制織物來說，這會(huì)顯著增加染色和后處理的成本。
如上所述，基于現(xiàn)有技術(shù)的水分控制織物是這樣構(gòu)成的，即與穿著者皮膚表面相接觸的織物面是疏水性的，而織物外表面包含有親水性纖維。在水分控制織物的某些重要的應(yīng)用領(lǐng)域，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)嚴(yán)重的問題。特別是在運(yùn)動(dòng)服裝和推銷產(chǎn)品方面，其服裝的外表面常常是網(wǎng)印或轉(zhuǎn)印有名字、標(biāo)識和其它醒目的圖案特征，會(huì)產(chǎn)生問題。因?yàn)榛诟男阅猃埦酆衔锏妮^佳親水性纖維作為基材會(huì)使通常所使用的網(wǎng)印和轉(zhuǎn)印和印墨不能很好地實(shí)施，因此產(chǎn)生許多問題。其結(jié)果是，基于現(xiàn)有技術(shù)把大幅鮮艷色彩的圖案印到水分控制織物上或是不可能的或是高成本的。夾層式雙線織針技術(shù)通過形成一夾層雙線織物外表面或形成兩織物面在一定程度上能夠改進(jìn)印色問題，在其夾層式雙線織針技術(shù)中，親水紗線是被夾在兩疏水紗線之間并且被喂入到一單組的針織織針上。雖然這會(huì)使疏水性纖維放在織物外表面，以至其能接受網(wǎng)印和轉(zhuǎn)印，但在實(shí)際操作中存在有技術(shù)難題，這是因?yàn)槿喚€必須以特定的順序喂入到各單個(gè)針上。另外，分開的紗線容易在生產(chǎn)和使用中從定位中滑出。夾層紗線結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確定位不足會(huì)導(dǎo)致模糊的印制。
基于改性尼龍聚合物的優(yōu)選疏水性纖維的機(jī)械性能，包括抗磨損性，通常低于最常用的疏水性纖維，例如聚酯和聚丙烯。這就會(huì)使針織復(fù)雜并且使其結(jié)構(gòu)在所能夠成功使用的應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。
通常使用的疏水性和親水性纖維的手感特性會(huì)有相當(dāng)大的差異。雖然對較少使用的夾層雙線針織織物不會(huì)有問題，但多數(shù)通常用于水分控制織物的兩面會(huì)根據(jù)所觸摸的織物表面表現(xiàn)出非常不同的“手感”或“感覺”。這在某些應(yīng)用領(lǐng)域，例如內(nèi)衣，會(huì)有許多的缺陷。
在把兩面具有明顯不同特性的水分控制織物剪切和縫制成服裝、鞋襪和其它使用產(chǎn)品的過程中，則必須要非常的仔細(xì)，以保持織物表面的主要取向和布局。如果在制造最終產(chǎn)品中兩面被顛倒過來，則所得到的產(chǎn)品不能有效的控制水分。
Hozuma Okada的美國專利4,621,489揭示了采用包芯紗而制成的紡織物，該織物是可透氣的，以至接觸于穿著者皮膚的纖維能夠始終基本保持干燥，甚至是來自汗液的水蒸氣被芯吸的時(shí)候。包芯紗包括一種由親水性內(nèi)部纖維束所構(gòu)成的線填料和一種由一些疏水性外部纖維構(gòu)成的線外皮，其圍繞著線填料的外表面，以至于基本上完全圍住內(nèi)部纖維。
本發(fā)明是通過使用空氣纏結(jié)變形設(shè)備而實(shí)現(xiàn)上述目的，其通過把一種復(fù)絲親水紗線與一種復(fù)絲疏水紗線一起嵌入到一噴氣纏結(jié)或變形裝置中來形成復(fù)合紗線的。通過精確控制喂給率、空氣壓力和進(jìn)入到空氣噴氣中兩種分離紗線的相對喂給張力，從空氣纏結(jié)機(jī)出來的復(fù)合紗線具有這樣的形式，即親水性纖維基本集中在其芯部，而疏水性纖維基本集中在其周圍。在所獲得的復(fù)合紗線中沒有把疏水性表面纖維與親水性芯部纖維分開的明顯區(qū)分區(qū)域。相反，復(fù)合紗線的外表面基本上由疏水性纖維組成，而親水性纖維是集中在復(fù)合紗線的中央。包括親水性和疏水性纖維的混合物的過渡層位于復(fù)合紗線的中央與外表面之間。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合紗線的橫截面上存在有緊密混合的疏水性和親水性長絲橫截面，因而會(huì)使水分經(jīng)過外圍的疏水性纖維進(jìn)入到中央集中的親水性纖維的轉(zhuǎn)移速度更快于傳統(tǒng)的，例如根據(jù)上述Okada專利所教授而制備的皮/芯復(fù)合紗線。在類似的方式中，親水性和疏水性纖維的緊密混合區(qū)域加速了水分以蒸氣的形式從內(nèi)部的親水性纖維穿過疏水性纖維轉(zhuǎn)移到外部大氣中。
在本發(fā)明的復(fù)合紗線的水分控制織物中，紗線橫截面中親水性和疏水性纖維混合的區(qū)域?qū)τ趦?yōu)良特性是十分重要的。其通過比較現(xiàn)有技術(shù)的皮/芯水分復(fù)合紗線中親水性芯部纖維被疏水性纖維緊緊纏繞而能夠被理解。在這樣的紗線中，疏水性纖維與親水性纖維之間的界面與處于芯部的親水性纖維束的半徑平方成正比。對于本發(fā)明的復(fù)合紗線，疏水性和親水性纖維的單獨(dú)長絲的混合結(jié)果形成一個(gè)實(shí)際上更大的界面區(qū)域。其界面區(qū)域增加產(chǎn)生是因?yàn)樵趶?fù)合紗線的混合區(qū)域內(nèi)，疏水性和親水性纖維的更好的單獨(dú)長絲的界面與半徑的平方成正比。疏水性和親水性組分之間的界面區(qū)域的增加不會(huì)增加能被復(fù)合紗線吸收的水分總量。然而，界面的增加，會(huì)使吸收動(dòng)力增加，以至在水分控制織物中水分的轉(zhuǎn)移變得更快和更有效。
當(dāng)衣服貼于穿著者皮膚表面時(shí)，這種特有的復(fù)合紗線結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致汗液水分從與皮膚表面相接觸的外部疏水性纖維到內(nèi)部親水性纖維的有效和快速芯吸作用。在離開穿著者身體的衣服表面上，水分從內(nèi)部親水性纖維穿過外部疏水性纖維而蒸發(fā)到外部空氣中。
在一種雙面水分控制織物中，本發(fā)明的復(fù)合紗線代替以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)的處于水分控制織物中外織物表面上的親水紗線。所獲得的雙面織物的一面由疏水紗線構(gòu)成，而相對的一面則僅由本發(fā)明的復(fù)合紗線組成，或是與疏水紗線組合而成。在與穿著者的皮膚相接觸的水分控制的衣服，或其它最終用品中，來自汗液的水分從皮膚表面經(jīng)過織物內(nèi)部層的疏水性纖維并隨后經(jīng)過外層復(fù)合紗線的外圍疏水性基體而到內(nèi)部親水性纖維中。最終水分從親水性纖維穿過復(fù)合紗線的親水性外圍纖維而蒸發(fā)到外部大氣中。
通過在水分控制織物和衣服中使用本發(fā)明的特有的結(jié)構(gòu)復(fù)合親水性/疏水紗線，可以消除上述的基于現(xiàn)有技術(shù)所生產(chǎn)的織物和衣服時(shí)產(chǎn)生的問題。在下面部分中將概述這些顯著改進(jìn)的原因。
用無色、暗淡的或中性顏色的親水性纖維嵌入到本發(fā)明的復(fù)合紗線中的疏水性纖維基體內(nèi)，可以僅使疏水性纖維染色而親水性纖維不染色，因?yàn)樗鼈儗⒒旧媳煌獠康氖杷岳w維所隱藏。同樣，如果一種纖維，如聚酯纖維，用作疏水組分，這將在紗線和織物表面處容易接受網(wǎng)印和轉(zhuǎn)印。由于同樣的原因，織物手感特性將主要取決于復(fù)合紗線表面處的疏水性纖維。此外，織物的機(jī)械特性，例如耐磨性將主要由復(fù)合紗線結(jié)構(gòu)的疏水性組分控制。
本發(fā)明優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是基于上述復(fù)合紗線的特有的特性，使得水分控制織物可由單根復(fù)合紗線制成。本發(fā)明的這個(gè)特征使得相對于現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)使用上述技術(shù)所要求的兩種或多種分離的紗線需求使用更為簡單和低成本的織針設(shè)備和程序成為可能。根據(jù)所使用的織針技術(shù)，所獲得的水分控制織物的兩面是相同的。這對于本發(fā)明是十分顯著的優(yōu)點(diǎn)，由于織物具有互換的面，操作者在生產(chǎn)最終用品所要求的裁切和縫制操作中不會(huì)有誤使織物面的錯(cuò)誤發(fā)生。由使用本發(fā)明的復(fù)合紗線而生產(chǎn)的單紗織物在兩面上暴露有相同的疏水性纖維。在服裝中，疏水性纖維是與穿著者的皮膚直接接觸。汗液被快速地芯吸到復(fù)合紗線的空隙中，在此其汗液被嵌入在疏水性纖維基體中的親水性纖維所吸收。隨后水分穿過疏水性纖維而轉(zhuǎn)移到外部的織物表面，在此水分從親水性纖維上蒸發(fā)并且蒸氣穿過外部的疏水性纖維達(dá)到外部空氣中。由于水分從皮膚表面的高濕度移到外部空氣的低濕度中，其水分轉(zhuǎn)移可以產(chǎn)生相同的效果，而與織物哪一面與穿著者的身體接觸哪一面暴露在空氣中無關(guān)。
類似基于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)織物，本發(fā)明的復(fù)合紗線在兩面水分控制織物的產(chǎn)品中是十分有用。然而，在利用本發(fā)明復(fù)合紗線的這樣的織物中，復(fù)合紗線代替使用在成衣遠(yuǎn)離身體的織物外層中的依照現(xiàn)有技術(shù)的親水紗線。根據(jù)在結(jié)構(gòu)水分控制織物和最終用途的衣服上所要求的作用，對于雙面織物的兩面，本發(fā)明的復(fù)合紗線可被單獨(dú)使用或與疏水紗線結(jié)合使用。當(dāng)本發(fā)明的復(fù)合紗線用于生產(chǎn)雙面織物時(shí)，疏水性纖維是處在成品織物的內(nèi)層和外層的表面上。其結(jié)果是，轉(zhuǎn)印或者網(wǎng)印能夠在織物兩面的任一面或者兩面上實(shí)施，因此復(fù)雜圖形和明亮艷麗色彩圖案的印刷能夠在成品服裝的任一面或者兩面上清晰的顯示，而不會(huì)有網(wǎng)印和轉(zhuǎn)印到主要由親水性纖維，如改性尼龍基纖維所構(gòu)成的表面上所涉及的復(fù)雜問題。
本發(fā)明的上述和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)閱讀下面詳細(xì)的描述和權(quán)利要求以及仔細(xì)察看附圖將會(huì)變得更加明白。
在復(fù)合紗線橫截面中環(huán)形區(qū)域是十分重要的并且是本發(fā)明獨(dú)有的特征，其中親水性纖維和疏水性纖維的混合是處在內(nèi)部集中的親水性纖維與外圍集中的疏水性纖維之間。在傳統(tǒng)的皮芯復(fù)合紗線中，在紗線的橫截面內(nèi)的疏水性纖維與親水性纖維之間有清晰的轉(zhuǎn)變。其結(jié)果是，水分必須經(jīng)過該界面從疏水性纖維橫越到親水性纖維滲透，因而被很大程度的限制。由于在復(fù)合的橫截面內(nèi)提供了疏水性纖維和親水性纖維的混合的區(qū)域，本發(fā)明的復(fù)合紗線大大增加了每界面單位長度的區(qū)域，水分必須通過其區(qū)域被親水性纖維滲透吸收。這種每單位長度的界面區(qū)域的增加對水分轉(zhuǎn)移的運(yùn)動(dòng)起作用使得提高了轉(zhuǎn)移速率和效果。
本發(fā)明的復(fù)合紗線的親水性纖維組分可以是一種連續(xù)的扁平復(fù)絲紗線、一種連續(xù)的變形復(fù)絲紗線、或一種短纖維紗線的形式。疏水性纖維也可以是一種連續(xù)的扁平復(fù)絲紗線、一種連續(xù)的變形復(fù)絲紗線、或一種短纖維紗線的形式。然而如果疏水性纖維是以短纖維紗線的形式，則在形成復(fù)合時(shí)變形要十分小心，以避免短纖維紗線的斷開。此外，對于一些要求高耐磨牢度的應(yīng)用領(lǐng)域，優(yōu)選的形式是，疏水性組分是一種連續(xù)的扁平或者變形復(fù)絲紗線。


圖1是表示典型橫截面輪廓的放大視圖，是在其橫截面與本發(fā)明的總體上由附圖標(biāo)記3表示的復(fù)合紗線的縱軸成直角時(shí)的視圖。親水性長絲1用帶有陰影的開圓表示，而疏水性長絲2則有不帶陰影的開圓表示。從附圖1中可以看到，親水性長絲是集中在橫截面的中心附近，而疏水性長絲是集中在復(fù)合紗線的周圍。親水性和疏水性長絲在復(fù)合紗線中央與外圍之間的中間區(qū)域處可清晰地看到被混合，而沒有明顯的分界面。
圖2表示的是沿著本發(fā)明的復(fù)合紗線3的縱軸方向的放大側(cè)視圖并示出了親水性長絲1集中在紗線芯部附近，并被疏水性長絲2的基體圍繞。類似于圖1，圖2示出了在復(fù)合紗線的中央與其外部表面之間的中間區(qū)域中親水性纖維和疏水性纖維的混合情況。此外，圖2的示意圖表示了沿著復(fù)合紗線3的縱軸疏水性纖維2從紗線外圍到沿著中央?yún)^(qū)域的主要混合的轉(zhuǎn)移區(qū)域以及進(jìn)入到中央?yún)^(qū)域內(nèi)的漸變轉(zhuǎn)移，在其中央?yún)^(qū)域處親水性纖維1被集中。類似地，親水性纖維在復(fù)合紗線3的中央?yún)^(qū)域與被集中有親水性纖維2的外圍之間轉(zhuǎn)移。這種在紗線中纖維位置的物理交換具有加速水分轉(zhuǎn)移到集中于復(fù)合紗線中央的親水性纖維1內(nèi)的效果。
根據(jù)最終使用用途，為在水分控制織物中獲得所需的最佳機(jī)械性能和舒適性，親水性纖維的重量百分比可以在下限8-10％到上限60-75％范圍內(nèi)變化。另外，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，希望在織物結(jié)構(gòu)中避免使用比為獲得最佳的水分控制特性所需的量更多的親水性纖維，這是因?yàn)橛H水性纖維的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于疏水性纖維成本。
本發(fā)明的水分控制織物中的親水性纖維含量可以通過調(diào)整用于本發(fā)明復(fù)合紗線生產(chǎn)中的疏水性纖維與親水性纖維的比例而變化。然而，在實(shí)際中，通常更為經(jīng)濟(jì)的是，采用固定的親水性纖維含量生產(chǎn)一定數(shù)量的本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合紗線，隨后通過一根或多根疏水紗線合并于復(fù)合紗線中來調(diào)整產(chǎn)品水分控制織物中的親水紗線含量。圖3示出了本發(fā)明復(fù)合紗線3的放大側(cè)視圖，其復(fù)合紗線具有親水性纖維1和疏水性纖維2，其纏繞有基本上由100％疏水性長絲構(gòu)成的連續(xù)的復(fù)絲疏水紗線4。以類似的方式，圖4示意表示了纏有兩個(gè)分別基本上由100％疏水性長絲構(gòu)成的連續(xù)的復(fù)絲疏水紗線4和5的本發(fā)明復(fù)合紗線3的放大側(cè)視圖。根據(jù)被纏繞的復(fù)合紗線和水分控制織物中所要求的作用不同，兩疏水紗線4和5可以是相同的或者是不相同的。例如，一種疏水紗線是基于聚酯而另一種是基于聚丙烯。此外，為了獲得具有柔軟手感和高耐磨牢度的織物，本發(fā)明的復(fù)合紗線可纏有一種有通常纖度范圍在1.5至3旦尼爾內(nèi)的單絲所構(gòu)成的聚酯紗線，而纏有的另外紗線是由數(shù)纖度遠(yuǎn)低于1旦尼爾的微單絲所構(gòu)成。
在水分控制織物中親水性纖維含量還可以通過針織交替本發(fā)明的復(fù)合紗線3的橫列和一起使用的疏水紗線的橫列而調(diào)整。
圖5的示意圖表示了由含有親水性纖維1和疏水性纖維2的本發(fā)明的單根復(fù)合紗線3生產(chǎn)的平針織物的放大平面圖。由于本發(fā)明復(fù)合紗線的特有的結(jié)構(gòu)和特性，這種簡單的織物結(jié)構(gòu)能夠有效的從穿著者的皮膚表面處的高濕度環(huán)境上吸收汗液并且隨后把所吸收的水分從內(nèi)部親水性纖維經(jīng)過相對織物面處的疏水性基體纖維上蒸發(fā)到周圍條件為低濕度的環(huán)境。與基于現(xiàn)有技術(shù)的織物比較表明，本發(fā)明的織物使水分從穿著者的皮膚傳送到空氣中的作用非常好，而與哪一織物面接觸于身體無關(guān)。此外，由于織物兩面的外部表面基本上由疏水性織物構(gòu)成，因此基于單根復(fù)合紗線織物的服裝很容易在織物的一個(gè)面上或者兩個(gè)面上進(jìn)行網(wǎng)印和轉(zhuǎn)印圖案。
本發(fā)明的復(fù)合紗線中使用的疏水性纖維最重要的是必須具有較低的回潮率。對目前主要用于水分控制織物和服裝中優(yōu)選的疏水性纖維是來自聚酯或者是尼龍聚合物。能夠使用于本發(fā)明復(fù)合紗線的其它疏水性纖維包括基于下列的纖維聚丙烯、聚氯乙稀和聚丙烯腈聚合物。雖然在多數(shù)的水分控制織物和目前商業(yè)用途的服裝中優(yōu)選的是基于聚酯和少量的尼龍聚合物的疏水性纖維，但用于特殊應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，實(shí)際所選用的疏水性纖維必須在經(jīng)濟(jì)和最終應(yīng)用需要的基礎(chǔ)上選擇。
本發(fā)明的復(fù)合紗線中使用的親水纖維必須具有較高的回潮率。優(yōu)選的親水纖維是基于改性的尼龍6或是尼龍66聚合物。一種特別有用的改性尼龍6纖維是商品名為“Hydrofil”的纖維。AlliedSignal Co.是此產(chǎn)品的最早的開發(fā)商和供應(yīng)商；但現(xiàn)在它由Universal Fiber Systems，LLC生產(chǎn)和供應(yīng)。其它可被用于本發(fā)明復(fù)合紗線中親水組分包括商品名為“Quup”和“Hygra”的尼龍的產(chǎn)品。日本的Toray Nylon，Ltd.通過熔紡改性尼龍6生產(chǎn)連續(xù)復(fù)絲?！癏ygra”同樣也是日本生產(chǎn)和提供的。這是一種皮/芯雙組分纖維，其中單根連續(xù)復(fù)絲的外層由疏水性的尼龍6組成，而芯是由親水的改性尼龍6紗組成。這種纖維由Unitika Fibers，Ltd生產(chǎn)和供應(yīng)。其它一些較少注意的親水纖維包括棉、纖維素乙酸酯短纖維紗線和長絲、人造纖維、亞麻、改性丙烯酸和改性聚乙烯醇。
如上所述，本發(fā)明的復(fù)合紗線由嵌入在疏水性纖維基體內(nèi)的親水性纖維組成。根據(jù)成品中所期望的功效，親水性纖維可以是呈扁平連續(xù)長絲、變形連續(xù)長絲，或短纖維紗線的形式。疏水性基體組分也可以是呈扁平連續(xù)長絲或者變形連續(xù)長絲的形式；但是短纖維紗線的形式很少專用使用，因?yàn)樵诳諝饫p結(jié)設(shè)備中的氣流噴射往往使得短纖維紗線斷開。
雖然其它的方法也是可行的，但用于制備本發(fā)明的復(fù)合紗優(yōu)選的工藝是把兩種纖維一起穿過一個(gè)在噴氣變形紡設(shè)備中經(jīng)常使用的氣流噴嘴。為保證親水纖維朝著中心而疏水性纖維朝著形成的復(fù)合紗外圍集中，必須精確控制喂紗速率。該目的是通過在張力控制下喂入親水纖維，而疏水性纖維被超喂入來實(shí)現(xiàn)的。用于生產(chǎn)本發(fā)明的復(fù)合紗使用的噴氣紗線變形機(jī)可以由許多的紡織設(shè)備供應(yīng)商提供。包括法國的ICBT、德國的Staehle和意大利的Menegatto。圖6描述了典型的疏水性纖維和親水性纖維在例如由上述供應(yīng)商所提供的噴氣變形機(jī)械中的路線。
在圖6中，一種主動(dòng)式紗線喂給裝置以固定的速率和控制的張力把親水性復(fù)絲連續(xù)紗線1經(jīng)過喂入引導(dǎo)件8喂入到噴氣變形裝置的噴氣穴9中。一超喂給裝置把疏水性復(fù)絲紗線2從供給卷裝的末端上拉出并比用于親水紗線較高的喂給速率把其經(jīng)過喂入引導(dǎo)件8而喂入到噴氣穴9中。必須調(diào)整被喂入的親水紗線和疏水紗線的相對重量比例，以便最終的復(fù)合紗線將含有親水性纖維重量百分比最少為8％，而不多于75％。在一定程度上，喂入調(diào)整可由超喂入達(dá)到60％的疏水性纖維而構(gòu)成的。另外，調(diào)整可通過選擇用于生產(chǎn)復(fù)合紗線的親水紗線和疏水紗線不同的旦尼爾數(shù)(即尺寸)而構(gòu)成的。在噴氣穴9的出口，復(fù)合紗線通過熱定型裝置10。最后，卷繞裝置11把復(fù)合紗線卷繞到紗筒12上。
隨著親水紗線1和疏水紗線2穿過噴氣穴，高速的空氣流保持在噴氣穴9處，因?yàn)槲谷肟刂蒲b置6控制了張力，親水性長絲基本可以保持它們的完整性。超喂的疏水紗線2的單根單絲通過噴氣穴的空氣流被猛烈地吹開。因此，由于張力作用，親水性長絲被集中于從噴氣穴出來的復(fù)合紗線中央和中央附近，而疏水性長絲集中在外圍。
當(dāng)熱塑性纖維在一噴氣織機(jī)或其它變形紡絲設(shè)備中變形時(shí)，纖維在離開機(jī)器的變形區(qū)域時(shí)被熱定型。圖6表示了處于氣穴9下方的一個(gè)熱定型腔10。然而，如果在通常用于聚酯或其它一些疏水性纖維受到熱定型的溫度時(shí)，由改性尼龍聚合物制成的親水性纖維可能會(huì)熔化。因此，在制備本發(fā)明的復(fù)合紗時(shí)必須把熱固著的溫度和停留時(shí)間減到最小。對于某些疏水性纖維和親水纖維復(fù)合紗，不可能在不損傷親水性纖維的情況下完全熱固著復(fù)合紗中的疏水性組分。在這些情況下也可能生產(chǎn)出質(zhì)量較好的復(fù)合紗，首先變形并熱定型疏水性組分，然后讓預(yù)變形疏水性纖維和親水性纖維通過噴氣變形紡設(shè)備，而熱定型區(qū)域未施加溫度。此外，根據(jù)在復(fù)合紗中需要的工作特性，可優(yōu)選的是使親水紗線和疏水紗線和疏水紗線經(jīng)過噴氣變形機(jī)而不熱定型。在需要獲得一種特別輕質(zhì)的復(fù)合紗時(shí)，這一點(diǎn)特別有效。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合紡織紗線，其包括親水性和疏水性兩種纖維，該親水性纖維嵌入在疏水性纖維的基體內(nèi)，親水性纖維基本上處于紗線的中央，而疏水性纖維主要是處于紗線的外圍，在中央親水性纖維與外圍疏水性纖維之間具有一個(gè)兩種類型纖維并存的過渡區(qū)域。
2.一種復(fù)合紡織紗線，其包括重量百分比至少為8％但不大于75％的親水性纖維，該親水性纖維嵌入在疏水性纖維的基體內(nèi)，親水性纖維基本上處于紗線的中央，而疏水性纖維主要是處于外圍，在中央親水性纖維與外圍疏水性纖維之間具有一個(gè)兩種類型纖維并存的過渡區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合紡織紗線，其特征在于，疏水性纖維包括聚酯纖維的連續(xù)扁平或變形連續(xù)長絲紗線，而親水性纖維包括改性尼龍6的扁平或變形連續(xù)長絲或改性尼龍6紡制的短纖維紗線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合紡織紗線，其特征在于，疏水性纖維包括聚酯纖維的扁平或變形連續(xù)長絲紗線，而親水性纖維包括改性尼龍66的扁平或變形連續(xù)長絲或短纖維紗線。
5.一種合股紡織紗線，其包括一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合紡織紗線，并且還包括一種與該復(fù)合紗線合股的基本上含有100％疏水性纖維的疏水紗線。
6.一種合股紡織紗線，其包括一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合紡織紗線，并且還包括一種與該復(fù)合紗線合股的基本上含有100％疏水性纖維的疏水紗線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合紗線，其由下述方式生產(chǎn)將一種扁平或者變形連續(xù)長絲親水紗線在張力下以預(yù)定速率喂入一噴氣變形機(jī)中，同時(shí)將一種扁平或變形連續(xù)長絲疏水紗線以高于所述預(yù)定速率至少10％但不高于其50％的速率喂入該噴氣變形機(jī)中。
8.一種水分控制織物，其由根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合紗線制成。
9.一種水分控制織物，其由根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合紗線制成。
10.一種水分控制織物，其由根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合紗線制成。
11.一種用于服裝的雙面水分控制織物，其包括至少一種基本上含有100％疏水性纖維的疏水紗線以及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合紗線，疏水紗線集中在和身體接觸的織物面中，而復(fù)合紗線集中在織物的外表面中。
12.一種用于服裝的雙面水分控制織物，其包括至少一種基本上含有100％疏水性纖維的疏水紗線以及一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合紗線，疏水紗線集中在和身體接觸的織物面中，而復(fù)合紗線集中在織物的外表面中。
13.一種用于服裝的雙面水分控制織物，其包括至少一種基本上含有100％疏水性纖維的疏水紗線以及一種根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合紗線，疏水紗線集中在和身體接觸的織物面中，而復(fù)合紗線集中在織物的外表面中。
全文摘要
一種復(fù)合紡織紗線和由其制成的水分控制織物，其紗線包括嵌入在疏水性纖維基體內(nèi)的紗線中央的親水性纖維，疏水性纖維集中在紗線的外圍，在中央親水性纖維與外圍的疏水性纖維之間具有一個(gè)兩種類型纖維并存的過渡區(qū)域。
文檔編號D02J1/00GK1450215SQ0313122
公開日2003年10月22日 申請日期2003年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月2日
發(fā)明者蒂姆·彼得斯, 老威廉·L·費(fèi)伊 申請人:費(fèi)伊特克斯公司