一种包芯纱及其所制成的中空纱、空芯面料、中空毛巾的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种包芯纱及其所制成的中空纱、空芯面料、中空毛巾，该包芯纱包括芯部可降解纤维、外包纤维，芯部可降解纤维外表面具有溶解初期可快速形成凹槽、沟槽、孔洞结构的易水解部分，芯部可降解纤维芯部具有溶解初期可快速形成孔洞结构的易水解部分；该中空纱、空芯面料、中空毛巾轻而蓬松且保暖、吸湿、柔软性好。溶解时，易水解部分溶解所形成的外表面凹槽、沟槽、孔洞结构使可降解纤维体为多孔结构，以增大比表面积并提高降解速度；易水解部分溶解所形成的芯部孔洞结构使内部结构疏松，以使可降解纤维体在降解溶除时与碱溶液良好接触并提高降解速度。芯部可降解纤维采用降解条件可控的改性聚酯PET材料制备，无甲醛残留且环保。
【专利说明】一种包芯纱及其所制成的中空纱、空芯面料、中空毛巾
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及纺织【技术领域】，尤其涉及一种包芯纱及其所制成的中空纱、空芯面料、中空毛巾。
【背景技术】
[0002]中空纱是一种带有中空结构的纱线，因其特殊结构，使其具有轻而蓬松、保暖性好、吸湿性好、柔软性好等优点，并使中空纱线及其制品具有了优良的服用性能；其中，中空纱主要适用于针织内衣、高档中空毛巾、袜子、手套等应用领域，且具有广阔的市场前景。
[0003]常规的中空纱是利用包芯纱加工技术，其最初的纱线具有双层结构，以水溶性PVA长丝或者水溶性PVA短纤维纱为纱芯，棉或者其他纤维为外包纤维，成纱后，将纱线织为制品；经后加工溶解处理，PVA纱芯溶解，在纱线的中间留下了孔穴，形成了带有环状中空结构的纱；其中，全新的100%中空纱线，非常轻且柔软，其所具有的独特特点，赋予了棉纺织品新的性能，例如:
[0004]中空纱具有良好的保暖性；优异的水吸收性、轻而蓬松、柔软性
[0005]利用水溶性纤维开发柔软中空纱是近几年才开创的新技术，其中，日本在棉型中空纱开发研究上取得了较大的成功，在该项目上处于世界领先水平。据报道，日本的Kurabo公司与Kuroray公司合作，利用摩擦纺技术复合水溶性维纶长丝，研制出棉型中空纱。AliAkbar Merati和Masaaki Okamura对水溶性PVA含量对中空纱的强力性质的影响，以及在轴向和侧向力的作用下，纱线的直径和变异系数变化进行了研究，研究表明，中空纱与传统纱线相比，强力无明显的变化，但有了更好的伸长性能。而我国在该项目的研究上还刚刚起步，主要采用水溶温度较高的维纶短纤纱来研制中空纱；武汉科技学院的陈明珍教授利用Sirofil纺纱技术复合高支水溶性维纶短纤纱纺制毛型中空纱，并对毛型中空纱的针织产品的机械性能、透气性能、吸湿性能进行了测试；天津工业大学的马会英教授在传统环锭纺技术上对中空纱进行研制，主要研究了退维过程中的纱线的强力变化以及产品的性能。
[0006]综合上述情况可知，在国外主要是利用水溶性维纶长丝来研制中空纱，而国内主要是利用水溶性维纶短纤研制中空纱；然而，水溶性维纶存在以下几个突出的问题，制约了中空纱的普及和发展，具体为:水溶性维纶纤维，系聚乙烯醇缩甲醛纤维，其热水溶解不充分，大分子不可以降解，残余物中，常含有甲醛成分，在欧美国家很早就在一些领域被禁用；水溶性维纶长丝价格昂贵。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种包芯纱，该包芯纱降解条件可控且无甲醛残留。
[0008]本实用新型的另一目的在于提供一种中空纱、空芯面料以及中空毛巾，该中空纱、空芯面料以及中空毛巾具有轻而蓬松、保暖性好、吸湿性好、柔软性好的优点。
[0009]为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。[0010]一种包芯纱，包括有芯部可降解纤维以及通过自由端纺纱或者非自由端纺纱方式包缠于芯部可降解纤维外围的外包纤维，芯部可降解纤维为长丝、短纤维纱或者纤维条，芯部可降解纤维的外表面具有溶解初期可快速形成凹槽、沟槽或者孔洞结构的易水解部分，芯部可降解纤维的芯部也具有溶解初期可快速形成沿着芯部可降解纤维的长度方向延伸且间隔分布的孔洞结构的易水解部分。
[0011]其中，所述外包纤维为棉纤维。
[0012]一种中空纱，其由上述包芯纱经碱降解并溶除所述芯部可降解纤维后所形成。
[0013]一种空芯面料，其由上述包芯纱纺织后再经碱降解并溶除所述芯部可降解纤维后所形成。
[0014]一种中空毛巾，其由上述包芯纱纺织后再经碱降解并溶除所述芯部可降解纤维后所形成。
[0015]本实用新型的有益效果为:本实用新型所述的一种包芯纱及其所制成的中空纱、空芯面料、中空毛巾，该包芯纱包括有芯部可降解纤维、外包纤维，芯部可降解纤维的外表面具有溶解初期可快速形成凹槽、沟槽或者孔洞结构的易水解部分，芯部可降解纤维的芯部也具有溶解初期可快速形成孔洞结构的易水解部分；溶解时，易水解部分溶解所形成的外表面凹槽、沟槽或者孔洞结构使得可降解纤维体为多孔结构，而多孔结构的比表面积较圆形的可降解纤维体的比表面积大，比表面积越大，在碱降解过程中，碱溶液与可降解纤维体的接触面积越大，降解速度越快；另外，易水解部分溶解所形成的芯部孔洞结构能够使得可降解纤维体内部结构疏松，内部疏松的可降解纤维体在降解溶除过程中能够很好地与碱溶液接触，进而有效地提高降解速度；本实用新型还可采用异型截面、中空结构及细旦方法来调节纤维的比表面积，进而更有效达到可控效果。芯部可降解纤维采用降解条件可控的改性聚酯PET材料制备而成，无甲醛残留且环保无污染。经上述包芯纱制备而成的中空纱、空芯面料、中空毛巾具有轻而蓬松、保暖性好、吸湿性好、柔软性好的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
[0017]图1为本实用新型的包芯纱的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型的芯部可降解纤维的结构示意图。
[0019]图3为本实用新型的中空纱的结构示意图。
[0020]在图1至图3中包括有:
[0021]1-包芯纱
[0022]11——芯部可降解纤维
[0023]111——易水解部分
[0024]12-外包纤维
[0025]2-中空纱。
【具体实施方式】
[0026]下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。[0027]如图1和图2所示，一种包芯纱，包括有芯部可降解纤维11以及通过自由端纺纱或者非自由端纺纱方式包缠于芯部可降解纤维11外围的外包纤维12，芯部可降解纤维11为长丝、短纤维纱或者纤维条，芯部可降解纤维11的外表面具有溶解初期可快速形成凹槽、沟槽或者孔洞结构的易水解部分111，芯部可降解纤维11的芯部也具有溶解初期可快速形成沿着芯部可降解纤维11的长度方向延伸且间隔分布的孔洞结构的易水解部分111。
[0028]其中，外包纤维12可以为棉纤维；当然，外包纤维12还可以为各种纺织类的短纤维。
[0029]在芯部可降解纤维11制备过程中，在改性聚酯PET原料中通过共混技术加入易水解物质例如:易水解高岭土、易水解硫酸钡等，在纺丝成型后再经过碱减量，其中，在纺丝成型后的芯部可降解纤维11的表面光滑，在碱减量过程溶解时，易水解物质在溶解初期就被溶除掉，而易水解物质溶除后所形成的孔洞会增加碱溶液与芯部可降解纤维11的接触面积，进而加快降解速度。需进一步解释，通过控制混入易水解物质的比例来达到可控降解的目的，其中，易水解物质占物质总量的比例范围为0-40%。
[0030]芯部可降解纤维11的外表面的凹槽、沟槽或者孔洞结构以及芯部的孔洞结构分别由上述易水解物质滤掉或者溶出后而形成；易水解部分111溶解后所形成的外表面凹槽、沟槽或者孔洞结构使得芯部可降解纤维11为多孔结构，多孔结构的芯部可降解纤维11具有较大的比表面积，在降解溶除过程中，碱溶液与芯部可降解纤维11的接触面积越大，降解速度越快；另外，易水解部分111溶解后所形成的芯部孔洞结构能够使得芯部可降解纤维11内部结构疏松，内部疏松的芯部可降解纤维11在溶除过程中能够很好地与碱溶液接触，进而有效地提高降解速度；需进一步解释，本实用新型还可采用异型截面、中空结构及细旦方法来调节纤维的比表面积，进而更有效达到可控效果。
[0031]需进一步指出，本实用新型的芯部可降解纤维11采用降解条件可控的改性聚酯PET材料制备而成，相对于传统的PVA纤维而言，本实用新型可以达到无甲醛残留且环保无污染的优点；其中，改性聚酯PET材料按照下述方式制备而成，具体为:加入聚合物总重量为1-20%的5 —磺酸钠一间苯二甲酸乙二醇酯以及聚合物总重量为1-20%的间苯二甲酸，打浆搅拌并同时加温至230-250°C ;而后移至反应釜并再加入聚合物总重量为1-20%的乙二醇，使其稀释并降温至200-210°C ;继续往反应釜中加入分子量为4000-6000的聚乙二醇，聚乙二醇占聚合物总重量的I_20%，在40-50分钟内加完聚乙二醇并同时搅拌，常压下升温至230-250°C并使得混合物料在真空状态下聚合，聚合后的碱降解切片最后依次完成铸带、冷却、切粒、干燥以及筛选工序。
[0032]如图3所示，本实用新型的中空纱2由上述包芯纱I经碱降解并溶除芯部可降解纤维11后所形成；该中空纱2具有轻而蓬松、保暖性好、吸湿性好、柔软性好的优点。具体的，本实用新型的中空纱2采用下述工艺步骤制备而成:a、制备降解条件可控且无甲醛残留的易降解纤维长丝(即芯部可降解纤维11)山、通过自由端纺纱或者非自由端纺纱方式于降解条件可控且无甲醛残留的易降解纤维长丝外围包缠外包纤维，以制成包芯纱；c、溶除包芯纱I中的降解条件可控且无甲醛残留的易降解纤维长丝，以制备中空纱2，中空，2的芯部为空心结构；其中，步骤a依次包括有制备碱降解切片工序、制备共混纺丝熔体工序以及纺丝工序，步骤c的溶除温度为20-140°C、碱溶度为1.5-30克/升、时间为20分钟-24小时。需进一步解释，本实用新型所述的自由端纺纱以及非自由端纺纱方式包括传统的环锭纺、赛络纺、紧密纺、喷气涡流纺、摩擦纺等各种纺纱方法；例如，可通过进行改造的非自由端纺纱的环锭细纱机进行包芯纱纺制，降解条件可控且无甲醛残留的易降解纤维长丝通过导纱器后，经集合辊直接喂入前罗拉，而不是经前罗拉的集合器喂入前罗拉，包覆的棉纤维按传统的纺纱方法使之包覆在降解条件可控且无甲醛残留的易降解纤维长丝的表面，当棉纤维后断脱离前罗拉拉钳口后，所受张力减小，而降解条件可控且无甲醛残留的易降解纤维长丝始终在罗拉导卷绕点之间，保持一定的张力；因此，棉纤维包缠在纱芯的表面，通过加捻卷绕成形，即完成了纺纱过程。
[0033]另外，一种空芯面料，该空芯面料由上述包芯纱I纺织后再经碱降解并溶除芯部可降解纤维11后所形成；该空芯面料具有轻而蓬松、保暖性好、吸湿性好、柔软性好的优点。
[0034]此外，一种中空毛巾，该中空毛巾由上述包芯纱I纺织后再经碱降解并溶除芯部可降解纤维11后所形成；该中空毛巾具有轻而蓬松、保暖性好、吸湿性好、柔软性好的优点。
[0035]以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【权利要求】
1.一种包芯纱，其特征在于:包括有芯部可降解纤维(11)以及通过自由端纺纱或者非自由端纺纱方式包缠于芯部可降解纤维(11)外围的外包纤维(12)，芯部可降解纤维(11)为长丝、短纤维纱或者纤维条，芯部可降解纤维(11)的外表面具有溶解初期可快速形成凹槽、沟槽或者孔洞结构的易水解部分(111)，芯部可降解纤维(11)的芯部也具有溶解初期可快速形成沿着芯部可降解纤维(11)的长度方向延伸且间隔分布的孔洞结构的易水解部分(111)。
2.根据权利要求1所述的一种包芯纱，其特征在于:所述外包纤维(12)为棉纤维。
3.一种中空纱，其特征在于:该中空纱(2)由权利要求1或者权利要求2的包芯纱(I)经碱降解并溶除所述芯部可降解纤维(11)后所形成。
4.一种空芯面料，其特征在于:该空芯面料由权利要求1或者权利要求2的包芯纱(I)纺织后再经碱降解并溶除所述芯部可降解纤维(11)后所形成。
5.一种中空毛巾，其特征在于:该中空毛巾由权利要求1或者权利要求2的包芯纱(I)纺织后再经碱降解并溶除所述芯部可降解纤维(11)后所形成。
【文档编号】D02G3/36GK203782316SQ201420168723
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】余燕平, 刘卫国 申请人:余燕平, 刘卫国