拉伸动物纤维纤维束的改进方法和设备的制作方法

专利名称：拉伸动物纤维纤维束的改进方法和设备的制作方法
发明的领域本发明涉及动物纤维的加工方法。更具体地说，虽然不是唯一的方面，本发明涉及改善羊毛和动物纤维的直径、长度和卷曲改进的方法和设备。根据所选择方法的条件，该改进可以是暂时的或永久的。
发明的背景暂时定形的拉伸高收缩纤维通常具有15-30％的收缩率，已知在纺织工业中有多种用途。它们可以用作高膨体纱组分用于针织，高膨体纱就是体积与质量比通常很大的纱。它们也用来制造高收缩纱，在机织物内与低或零收缩纱混合，产生皱褶效果，例如泡泡纱。它们还可以用来制造高收缩率纱，在绒头织物例如地毯中形成部分簇绒，使高和低收缩率的簇绒之间的收缩率差异产生高和低的绒头或长和短的簇绒，目的是形成视觉图案。优选的是采用简单和不昂贵的方法，例如汽蒸方法就能够实现用于该目的的纤维潜在收缩。众所周知和广泛使用的制造潜在高收缩纤维的一种方法，是在热塑性纤维是热而相对塑性时对其拉伸，然后趁它处于拉伸状态时冷却，由此使拉伸定形。由于纤维在热拉伸过程中不是完全塑性，而是粘弹性的，所以在纤维的分子结构中产生一定的弹性应变，但是该能量不足以克服在冷却后结构的相对固定性而引起收缩。当纤维随后加热时，纤维的结构就变得更易于流动，“潜在的弹性应变能量”就能够引起收缩。该方法最经常用于制造高收缩丙烯酸类纤维，在纺织加工时，该纤维又与通常也是丙烯类纤维的低收缩纤维共混，制造由于不同的收缩效应而产生的高膨胀性的针织纱线。当共混的纱线收缩时，低收缩纤维在加捻的纱线结构中皱缩或形成半径增大的螺旋线，从而增大纱线的体积。虽然收缩的结果导致纱线纵向单位段的质量增大，但是体积增大更多，由此就实现所要求的增大的体积与质量的比率。可采用该技术的效果制成重量更轻的外衣。
用来形成潜在高收缩的热拉伸方法，是对仍然是长丝形式的丙烯酸类纤维进行的。拉伸和暂时定形连续长丝束的技术是纺织工业中已知的。本文中使用的术语“暂时定形”是指在拉伸状态下被固定的长丝，使得长丝具有潜在的收缩性，在随后进行处理例如汽蒸松弛时就能够实现收缩。术语“束”是指基本无捻的通常数千根的平行长丝束。然后连续长丝通常转化成不连续的短纤维，供进一步进行纺织加工成纱线之用。羊毛之类的纤维不呈连续长丝的形式，又不是热塑性的，所以难以进行拉伸和暂时定形，因此至今在工业上无法将拉伸和暂时定形应用到羊毛和动物纤维上。
结果这些纤维就受到技术缺陷上的限制，它们在高膨体纱方面的应用也就受到阻碍。就此而论，妨碍羊毛和动物纤维应用的主要因素如下所述1.这些纤维不连续，含有羊毛纤维的纤维束受到“牵伸”时通常变细(即纤维受到比拉伸纤维本身所要求的力小得多的力时，彼此之间会滑移)。
2.这些纤维不是热塑性的(即它们通常不能单单通过控制温度而具有塑性并能够在不断裂的情形下大量拉伸)参照下述专利，可见有许多拉伸和定形羊毛纤维束的努力1.用间距很近的一些夹子(间距长度短于多数纤维)夹住称为“束”的连续无捻羊毛纤维束，防止它牵伸，并在加工过程中将这些夹子移开UK专利1,189,994。
2.用间距很近的辊子(间距长度短于多数纤维)夹住羊毛纤维束，防止它牵伸，并使顺序的辊组的表面速度依次增大USP5,459,902。
3.加捻纤维束，足以在施加的拉伸纤维所要求的大拉伸力作用下使纤维束避免牵伸UK专利1,196,419。
4.在拉伸过程中暂时加捻纤维束，在许多其他应用领域中称为“假捻”，虽然加捻是真的，却是暂时的，目的是避免牵伸USP4,961,307(Cooke)，和PCTWO91/02835和USP5,758,483(Phillips和Thomas)。
多数专利都涉及采用蒸汽实现暂时定形(即在纤维拉伸条件下暂时固定)。这里纤维束在饱和水蒸汽气氛中在拉伸条件下被固定，是工业上已知的实现暂时定形的有效方法。在这些专利的大多数中，描述了羊毛纤维的一定程度的预塑化。只要加入水就可以实现，或加入还原剂例如偏亚硫酸钠的水溶液，这两种方法都是工业上已知的提高羊毛塑性的方法。例如在羊毛地毯工业的加捻定形中，广泛采用的是羊毛纤维中的二硫键的还原，然后在水或蒸汽中再形成。
用还原剂预处理羊毛纤维使其塑化，有利于更永久的定形即固定任何强制进行的纤维变形(加捻、长度伸长或弯曲)。由此该工业中熟悉的是采用这样的技术控制定形度，从暂时性的直至高度永久性的。
尽管有上述专利存在，但是20多年以来，上述技术并没有导致暂时或永久定形的拉伸羊毛或动物纤维的广泛应用。原因是采用移动间距很近夹子的方法或采用加捻，然后采用拉伸和定形，再采用解捻的方法不经济。虽然假捻技术在纺织工业中很久就已知了，但是描述它们在拉伸短(羊毛)纤维中的应用的专利是近来才出现的，而这些专利即PCTWO91/02835和USP5,758,483描述的方法在纺织工业上的应用是受到限制的，因为它们需要复杂的多滑轮系统，在蒸汽中停留过长时间，又需要很多能量来大大降低羊毛的回潮率。
永久定形的直径和曲率改变较细的羊毛纤维通常价值更高。与较粗的纤维相比，它们能够纺成更细的纱线，这就能制成重量更轻的织物，而且它们的手感更柔软。因此上述描述暂时定形拉伸的专利也能提供永久定形拉伸的方法，来减小基本不受蒸汽或水影响的直径，这是不令人感到惊奇的。
上述专利使用同样的化学预处理和后处理，这也不令人感到惊奇。采用还原剂通常是偏亚硫酸钠使纤维中的部分二硫键断裂，从而使羊毛纤维塑性更大，是众所周知的并在羊毛工业中某些领域中广泛应用。还原处理之后，由水重复漂洗或在过氧化氢溶液中漂洗构成的后处理也是众所周知的，它用作促进纤维中二硫键重新形成的方法，并能大大降低纤维中偏亚硫酸氢盐残留物。
工业上采用此还原/加工/再氧化化学处理方法的例子，是捆起来洗涤和WRONZ/ADMGroupLtdTwist-set方法，下述公开的文献中有描述WRONZ Techline No.T1，WRONZ化学定形纱线处理系统，October，1988；J Incs，割绒地毯用的定形羊毛纱线，Wool Science Review，50，November1974，2；E A Forbes and J H Dinrich，JSDC，96，1980，10.；羊毛地毯的制造，G H Crawshaw编辑，The Textile Institute，曼彻斯特，1987.29。
在割绒地毯槽梁或绞染之前地毯纱线的固定处理和随后的过氧化氢处理，在下述文献中有描述C.T.Page，P.W.Robinson，S.A.Edwards andW.W.Connelly，Winch Beck Dyeing of Wool Carpets，AusiralasianTextiles，10/2，Narch/Aprcl 1990，52。使用用氧化剂包括过氧化氢进行后处理的织物，对于采用偏亚硫酸钠或其他还原剂提高还原定形处理的永久性来定形羊毛，是工业上众所周知的。例如见A G de Boos，J Delmenico and M A While，Permanent Press Effects in Wool，Part VllStabilising Set with Additivesto the Wash Liquor，Journal of The Textile Institute，62，1971，198。
总而言之，羊毛纺织工业中，将纤维内二硫键进行化学还原，然后将纺织材料处理或限制成所要求的形状或结构(例如平整织物、起皱织物、加捻纱)，最后用氧化处理反转二硫键起始的还原分裂，基于上述过程的技术是已知的。这些处理通常在纺织工业中称为″永久定形″处理.
本发明的一个目的是提供一种方法，它克服或至少减轻上述的若干缺点，提供一种改进的方法，该方法采用可提供一种有用的替代选择的简化设备，在形成的羊毛纤维的拉伸状态下进行拉伸和暂时定形。
本发明的另一个目的是得出能改变纤维曲率(卷曲)的加工条件。通常拉伸过程可以将羊毛纤维的曲率降低至小于未处理纤维的曲率。纤维曲率会影响加工性能和最终制品的性能，它是很重要的一种特性。
发明的概述本发明提供一种在羊毛或动物纤维中形成瞬时等效热塑性的方法，使它们能够在不断裂情形下大量拉伸，不需要重新吸收很多水份或化学处理来提高塑性。
本发明的一个方面提供一种拉伸纤维束的方法，该方法中纤维束以基本笔直的通道从喂料辊经过拉伸区至一单个转向滑轮单元，通过与滑轮或其他装置接触，使转向滑轮单元产生的假捻沿着纤维束不受限制而自由地传播。
本发明的另一方面，提供一种连续拉伸和暂时或永久定形纤维束形式的羊毛或动物纤维的设备，它包括使纤维束产生假捻和在拉伸区提供拉伸牵引作用的一单个转向滑轮单元，形成很快升高温度和减小假捻纤维束回潮的干燥区的微波干燥器，以及从喂料辊经过拉伸和干燥区至转向滑轮单元的纤维束基本笔直的纤维束通道。
本发明的范围还包括(a)一种提供被拉伸和暂时定形(即固定，使它们一直保持拉伸直至遇到蒸汽或水为止)的纤维的方法；(b)一种提供这样的纤维的方法，它与未加工纤维相比是永久定形的，并具有下述任一种效果直径减小，曲率(卷曲)减小；增大曲率，基本不改变直径；减小直径和恢复或增大曲率的某种结合，根据直径与卷曲的结合情况，纤维长度可以增长或减短，纤维光泽会提高。
暂时定形拉伸在本发明的一个具体方面，提供一种拉伸和暂时定形动物纤维的方法，它包括将施加微波或射频能量的装置放入拉伸区内，使假捻的羊毛或动物纤维束获得能在较低的回潮率情况下进行拉伸的足够塑性，并基本同时拉伸。
根据本发明的另一方面，提供一种改进的连续拉伸和暂时定形羊毛或其他动物纤维的方法，由此提供具有高潜在收缩性的纤维，所述收缩能够方便地在汽蒸松弛处理或水松弛处理中实现。
本发明方法优选还包括这样的步骤，采用组合的假捻和牵引，在能量施加器下方和能量施加区外面提供转向滑轮锭翼，使得纤维束经过能量施加器的通道基本是直的。
该方法还包括施加微波或射频，但是优选施加微波能量，以便很快加热纤维束的整个厚度。
对于制备暂时定形的拉伸纤维，优选采用的回潮率为19-25％，更优选20-23％，并使“干”(即用环境空气平衡)纤维束或毛条通过蒸汽管获得，该蒸汽管这样设计，不使冷凝的蒸汽液滴沉积到纤维上。优选将回潮率降低至10-15％，更优选12-14％，来实现暂时定形。
本发明还提供一种拉伸和暂时定形动物纤维的方法，它包括在适中回潮率优选19-25％条件下获得运动的塑性纤维状态，其方式是在该回潮率下用位于直线区内的线型微波或射频加热器很快将纤维温度提高到玻璃化转变温度以上，纤维束在所述直线区通过时塑化、拉伸，接着逐步干燥。
在本发明的另一方面，提供单个改进的转向滑轮锭翼，它适于使一束纤维沿着旋转轴离开锭翼，它位于拉伸和干燥区后面，使纤维束从喂料辊至锭翼的通道基本是笔直的。纤维束的笔直通道有利于在整个拉伸区采用线型加热器和纤维束扭矩的均衡。
使热空气通过加热器的管状内腔能够对微波或射频加热起补充作用。
本发明所有应当考虑的新颖的其他方面，从下面结合实施例进行的描述是可以明白的。
附图的简要说明下面用实施例并参照附图描述本发明，在附图中

图1示出羊毛的玻璃化转变温度与水含量的关系；图2示出形成假捻并同时提供转向牵引的设备；图3示出制绳工业的詹尼纺纱机，它体现了与图2相似的转向滑轮装置；图3a是搓条机和钳刀；图3b示出滑轮绞盘的旋转方向；图4示出拉伸纤维束回潮率、直径微米的减小和卷曲曲率之间的关系；图5示出本发明拉伸设备的总排布图。
现有技术的加热方法包括在纤维束周围形成蒸汽的气氛，如PCTWO91/0283所述。要使被加捻的处于张力状态和由此处于致密状态的纤维束芯部加热，这就需要长得多的时间。施加到这样纤维束表面的热量需要很长时间扩散到芯部。因此，可以采用微波或射频加热器，在加捻的纤维束的半径范围内和整个半径上形成可达到高温的环境，或甚至超过100℃，其水份含量不会从其起始或输入时的值变化很大。深入的实验研究结果发现，回潮率19-25％，优选20-23％就足以对羊毛纤维束安全地进行高度拉伸40-60％，回潮率降低至10-15％，优选12-14％就足以实现暂时定形。
本发明提供这样一种方法，它能够在回潮率变化仅为7-10％情形下，实现拉伸和暂时定形，这使能量消耗最小。
不受任何具体理论束缚，可以认为，在给定条件下羊毛内的这一明显瞬时热塑性能够描述如下羊毛像多数聚合物固体一样，会发生从玻璃状刚性状态向更易运动的塑性更大的二级转变，该转变有温度和水份依赖性。当温度升高通过称为玻璃化转变温度的温度时，就发生从刚性态向塑性态的转变。在羊毛内，玻璃化转变温度有很高的水份依赖性，当羊毛纤维的回潮率高，玻璃化转变温度就较低，当纤维回潮率低，它就明显较高。(见图1)。通过在拉伸定形过程中提供这样的羊毛纤维，它具有的回潮率比所述温度下玻璃化转变边界大的纤维的较易运动的塑性态特征，就可以利用塑性条件，以便在不需过大应力情形下实现拉伸，并在纤维拉伸状态下进行干燥实现暂时定形，直至其回潮率达到玻璃化转变曲线的干燥一侧。
在本发明的另一个和优选方面，在适中的回潮率19-25％下就能够实现易于运动的塑性态，方式是在该回潮率下提高纤维温度至玻璃化转变温度以上。多数加热方法是通过蒸发降低回潮率，这就增高玻璃化转变温度。微波或射频加热能使密集假捻纤维束内的温度在大量蒸发和干燥发生之前就很快而决定性地升高。这样就形成了，适中回潮率的羊毛纤维束被赋予塑性，因而能进行高度拉伸的一种瞬时态。在这样低回潮率的处于张力下的密集加捻纤维束内实现该塑性态的另一种仅有的已知方法，是将密集的加捻纤维束长时间保持在蒸汽内。本发明通过使用微波或射频加热，就能够很快实现同样的状态，而不需从外部施加蒸汽。
本发明能使羊毛纤维束以基本笔直的通道通过它要进行塑化、拉伸、部分干燥、冷却和暂时定形的整个区域，不需通过滑轮或导引装置。该笔直通道有三个优点1.它有利于使纤维束通过包含微波或射频电场的线型加热室，不会存在由于强电场中有滑轮或导引装置而发生的问题。
2.当纤维束被加热达到最大塑性或最小张力模量时，它自动沿纤维束在最佳点或短区域内提供拉伸部位。因为纤维束加热很快，所以沿纤维束的温度梯度很大，发生拉伸的位置基本上是静态的(即它不会超前和后退很多，否则会导致不均匀定形)。
3.它自动在拉伸定形区内沿纤维束在所有点都提供等扭矩。因此，当纤维束拉伸并变细时，捻(即假捻)就重新分布，使变细的拉伸纤维束接受比先前未拉伸纤维束部分多的捻。由这样的方式，当纤维束拉伸时，就不需任何附加设备来调节捻度，例如PCTWO91/02835所述。
下面描述本发明方法的一个示范性实施方式。
本发明所述方法的步骤如下所述1.提供一束羊毛或其他动物纤维的纤维束，它类似无捻绳的连续纤维束，线密度一般为28-60克/米。它们可以是梳理的纤维束或梳理和针梳的纤维束或精梳的纤维束。
2.将纤维束通过供应有新鲜蒸汽(即大气压下的饱和蒸汽)的双壁管，从而将纤维束的回潮率调节至所要求的范围19-25％，但是优选20-23％。该双壁管也可用来预加热纤维束。另外，纤维束可以在大气中预调节(贮放)，这也会达到同样的回潮率。调节回潮率后，纤维束就被一对也用作加捻块的喂料辊(轧辊)以控制的速率供应。
3.对纤维束加捻，捻度应足以防止牵伸(即相邻纤维彼此滑移)。防止牵伸所要求的的捻度可以用捻系数来说明，捻系数是通常在纺织工业中用来表示捻度的参数。捻系数定义为每米上捻的圈数乘以纤维束线密度(在每1000米上克数)的平方根。2000-3000的捻系数就足够防止牵伸，该范围的下限对长纤维是合适的，上限对短纤维是合适的。此方法不局限于实施例给出的捻系数的范围。本发明实施的加捻不是永久捻度，而是暂时性的。纤维束仅在高度张紧情况下通过加工区时处于加捻状态，离开该区时就解捻。本发明实施的在纺织纤维束内暂时存在的并在通过加工区期间存在的捻度在被纺织业中称为假捻，尽管所述捻度是真实的，却是暂时的。
4.在所述方法中，是将处于加捻状态的纤维束在同一区内对其进行拉伸。对于要暂时定形还没有用还原剂预处理的纤维束，拉伸率一般为40-60％。
5.实现纤维束拉伸的牵引和防止纤维在拉伸过程牵伸的加捻，两者都由绳、帘子线、硬纤维和韧皮纤维工业中广泛使用类型的转向滑轮锭翼提供，DHimmelfarb，The Technology of Cordage Fibres and Rope，Leonard Hill(Books)Ltd，London，1957，fig.12 and pp127-147；以及A V Pringle，The Mechanics of Flax Spinning，H R CarterPuhlocations Ltd，Belfast，1954。
在这些工业中，实施的加捻通常要求是“真实”或永久的捻度。相对于纤维束轴(见图3)旋转收集包装器(通常是大的绕纱管)，就能够实现。在本发明中，所加的捻不要求是“真实的”或永久的，但优选是“假”或暂时的，因此转向滑轮锭翼后面的收集包装器就不相对于纤维束轴旋转。一种改进的转向滑轮锭翼的例子如附图2所示。在图2中，形成假捻的设备由带绞盘B和滑轮C的框架E组成，滑轮C仅用作导引器，改变纤维束的方向，框架围绕中心线x-y旋转(运动)。在使用中，沿箭头所示方向运动的纤维束在A处具有假捻，在D处基本无捻。绞盘B周向有槽，如同导引辊或滑轮C。绞盘B也围绕其自身的轴旋转，以便提供牵引。这适用于公知范畴内众所周知的设备。
6.本发明方法和设备的另一个重要特征，是仅需要单个转向滑轮锭翼单元，这就缩短了并束时间，而且该转向滑轮锭翼单元位于拉伸区和干燥区后面，使得纤维束通道从喂料辊至锭翼基本是直形。在该直形区内，有个线型微波或射频加热器，但是优选微波加热器，纤维束通过该区并经过所述加热器时，很快加热，塑化，拉伸，然后逐步干燥。微波(或射频)加热器基本上是仅用的加热和接着干燥的能源。提供辅助的少量温热气流通过微波器的管状内腔，驱除蒸发的水汽，否则所述水份会最终充满内腔的。
7.当纤维束被加捻和拉伸时，在微波场内输入热量以及热纤维束随后通过至少2-3米的空气，然后由旋转的转向滑轮锭翼在空气中很快旋转所产生的逐步干燥效应，会将回潮率降低至足以实现暂时定形。在空气区中的冷却和转向滑轮处空气的旋转有助于定形效果。试验表明，如果回潮率小于15％，优选12-14％，就能够实现暂时定形。
8.在本工业中已知的常规圈条器中收集纤维束。该圈条器以恰好足以收集被输送的纤维束的控制速率运转，但是对其不会施加过度的张力，否则会产生不规则的牵伸。另外，拉伸的纤维束也可以在安装于转向滑轮锭翼内的绕纱管上收集成加捻形式(即具有真实捻度)(即用绳制造业中所熟悉的方式使用锭翼，如图3所示，其中8是链带，9是搓条器和钳刀，10是加捻滑轮，11是滑轮绞盘，12是锭翼链轮，13是张力滑轮)，如果使用这种做法，就需要随后的步骤将纤维束解捻，使它可以在进行下一步纺织加工，该加工可能是针梳或开松和梳理工序。
图5示出拉伸设备一个例子一部分的排布。在该例子中，一束纤维7从纱架1被送至预汽蒸机2至挤压辊3。然后纤维束7以假捻状态通过微波干燥机4至转向滑轮锭翼5。然后纤维束用任何合适的收集装置例如圈条器6收集。
永久定形拉伸本发明揭示的方法和设备的另一个应用，是为拉伸定形设备提供已用本工业中已知的化学还原处理而预塑化以便获得更大程度定形的纤维束。增大微波或射频加热器与转向滑轮锭翼之间的距离，或者还用蒸汽围绕纤维束，就能够获得进一步提高的定形度。通过氧化后处理(例如采用本工业中已知的用于该用途的过氧化氢溶液)，或通过交联处理(例如采用本工业中已知的用于该用途的甲醛)，就可以获得进一步提高的定形度或拉伸性能。
下面描述本发明制备永久拉伸纤维的方法的一个示范性实施方式。本发明一个方法的步骤可以如下(a)用化学还原剂例如偏亚硫酸钠溶液，例如在下述优选条件下处理羊毛或动物纤维束或毛条-偏亚硫酸钠10-30g/l-温度80-85℃-时间1.5-10分钟-pH5-7.5浓度较大的偏亚硫酸氢盐与较短时间相配合以及相反的配合；(b)采用挤压辊将纤维束的回潮率降低至45-60％；(c)基本如上述方法的步骤3-6，对纤维束拉伸实现暂时定形拉伸，但与上述重要不同的是施加到纤维束上的拉伸或伸长一般是(但不一定必需是)60-90％。
(d)根据下述一般参数，选择输入的微波能量，以便在纤维束或毛条离开拉伸区后控制其回潮率，目的是选择加工纤维束内的卷曲曲率和直径的减少i.对于最小的卷曲曲率和最大的直径改变，采用最小的纤维束回潮率，用10g/l偏亚硫酸氢盐处理的纤维束一般低于10％，用20g/l偏亚硫酸氢盐处理的一般低于20％；ii.对于最大的卷曲曲率和最小(或甚至零)的直径改变，采用高纤维束回潮率，用不超过15g/l偏亚硫酸氢盐预处理时一般为30-60％；iii.对于接近最大的直径改变即最大直径改变的90-100％以及天然羊毛被拉伸直径一般呈现的卷曲曲率，用10-15g/l偏亚硫酸氢盐处理纤维束时，采用的纤维束回潮率为20-40％。
从图4所示曲线选择上述控制卷曲曲率和直径改变程度的一般参数，所述曲线说明了在纤维束回潮率范围内对羊毛拉伸的效果。重要的是这些回潮率值是离开拉伸区时的回潮率。
下面用不限制本发明的实施例来说明本发明的实施方式。
实施例1在85℃用10％偏亚硫酸钠溶液处理一束28.6微米的羊毛，接着当它进入拉伸区时，在轧辊内挤压，使回潮率降低至约60％。将它拉伸65％，当它经过管状微波烘箱时，同时干燥，使它从拉伸区出来时回潮率约为8％。汽蒸松弛后纤维的直径和卷曲曲率用OFDA方法(光纤直径分析仪，IWTO测试方法47)测得的结果如下。下面也给出了纤维长度(Almeter方法)和泛黄度(Y-Z)。
经过拉伸的纤维较细，具有较小的卷曲曲率，较长的纤维长度和较小的泛黄度(即它的颜色较白)。
实施例2在同样的条件下用偏亚硫酸氢盐预处理在实施例1中描述的同样的纤维束。在与实施例1相同的条件下进行挤压和拉伸，重要的是不同在于，供应的微波功率较小，使纤维束在离开拉伸区后的回潮率约为35％。纤维束汽蒸松弛后，纤维直径、卷曲曲率、纤维长度和泛黄度如下。
经过拉伸的纤维变细(虽然与实施例1的直径减小15％相比，只减小了13％)卷曲曲率和纤维长度增大，泛黄度降低。
由于本发明是拉伸羊毛的方法和设备，很明显，将此拉伸方法与纺织工业中已知的永久定形处理结合，就能使该工业从本发明方法中获得益处，以提供上述的永久定形的拉伸纤维和暂时定形的拉伸纤维。
因此，本发明可提供拉伸羊毛或动物纤维的纤维束的方法和设备，它可有利地用于制备具有潜在高收缩性的暂时定形拉伸纤维，也可利地用于制备直径降低、长度增长和卷曲曲率改进的永久定形拉伸纤维。
上面描述了本发明的具体实施例，可以看到，不脱离本发明所附权利要求书的范围，能够进行一些改进和改变。
权利要求
1.一种拉伸纤维束的方法，其中纤维束从喂料辊沿基本笔直的通道经过拉伸区至一单个转向滑轮单元，使得通过与滑轮或其他装置接触，由转向滑轮单元产生的假捻沿纤维束不受限制而自由地传播。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述拉伸区内的假捻在拉伸区内自动分布，使得沿纤维束有恒定的扭矩，并因此在纤维束拉伸的较细部分有所需要的较大捻度(圈数/米)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于使纤维束经过起干燥器作用的微波场，来实现密集纤维束的快速加热和干燥。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述微波场被局限在波导管内。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于没有滑轮或导引装置情况下，纤维束的基本笔直通道能使纤维束方便地通过微波场。
6.如权利要求3-5中任一项所述的方法，其特征在于使要在拉伸状态下被暂时定形的纤维束经过位于拉伸区喂料辊前面的蒸汽管，对其进行较小程度的塑化，这使纤维束的温度升高至约100℃，使纤维束回潮率增大至至少19％，而且在所述方法中，纤维束回潮率用微波干燥器明显降低至小于14％。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述纤维束采用7-10％回潮率的改变来进行暂时定形。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于提供给纤维束纤维的定形是暂时定形。
9.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于提供给纤维束纤维的定形是永久定形。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于通过在拉伸前例如用偏亚硫酸氢盐处理使纤维发生化学还原，获得更大的永久定形。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于通过增大微波干燥器与转向滑轮锭翼之间的距离，或者用蒸汽气氛环绕纤维束，来获得更大的永久定形。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于通过氧化后处理或交联处理来进一步增大定形度。
13.一种连续拉伸和暂时或永久定形纤维束状羊毛或动物纤维的设备，它包括给纤维束加假捻并在拉伸区内提供拉伸牵引作用的单个转向滑轮单元、形成能快速增高温度并降低假捻纤维束回潮率的干燥区的微波干燥器以及从喂料辊经过拉伸和干燥区至转向滑轮单元的纤维束基本笔直通道。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于所述单个转向滑轮单元适于使纤维束沿着旋转轴离开锭翼，它位于拉伸和干燥区的下游。
15.如权利要求13或14所述的设备，其特征在于在微波干燥器出口与转向滑轮单元之间有至少2-3米的空气区。
16.一种连续拉伸的并且暂时或永久定形的纤维束，它由权利要求1-12中任一项所述的方法制成，或者在权利要求13-15中任一项所述设备上制成。
17.如权利要求16所述的连续拉伸的并且暂时或永久定形的纤维束，它由羊毛或动物纤维形成。
全文摘要
本发明揭示了在羊毛或动物纤维内形成瞬时热塑性的方法和设备，使纤维束能够在不需高回潮率或化学处理以提高塑性的情形下，不断裂地进行大量拉伸。在本发明的一种方法中，提供拉伸的纤维束，其中纤维束从喂料辊以基本直形的通道经过拉伸区至单个转向滑轮单元。通过与滑轮或其他装置接触，由转向滑轮单元产生的假捻沿纤维束自由而不受限制地传播。
文档编号D01H5/00GK1415031SQ00817923
公开日2003年4月30日 申请日期2000年10月27日 优先权日1999年10月28日
发明者J·D·沃特, C·J·冯路易克, J·M·沃森, G·L·克里辛尼克 申请人:新西兰羊毛研究组织(股份有限公司)