专利名称：具有较好的消除电荷能力和吸水性能的编织物的制作方法
这是1986年12月12日美国专利申请No.940，864的继续部分。
本发明是关于一种新型的改进的编织物，它具有较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛，并具有较高的抗拉强度。具体地说，本发明是关于一种容易制做的编织物，它在纵行方向有不导电的纱线，并在不导电织物内加入导电的纤维形成针前垫纱和针背垫纱，从而组成一混合的缝合结构，比如是一种改进型的“经绒编链组织“(Queen′sCord)，这种织物具有一种导电的基体，可以沿着横列(course)和纵行(wale)中的任意方向使电荷迅速消失。另外，本发明的织物还具有较好的吸水性、抗脏能力和较高的抗拉强度，并且可以减少起球和起毛。
当穿衣服的人的手脚移动以及当他或她行走在不导电的地板上时，在其衣服上就会聚集静电电荷。如果所穿的是紧身衣服，如针织品和运动服等，所聚集的这种静电荷就会产生问题，它会使相邻的衣服紧贴在一起。这种紧贴会使穿衣服的人感到不舒服，同时会受到不愉快的电击。当穿衣服的人是在任何静电荷都不允许或者会有危险的环境中工作，那么这种电荷也将造成很大的问题。因此，有必要采取措施来控制聚集在织物中的静电荷，特别是用来制做那些专门人员穿着的衣服所用的织物更要想办法解决，因为穿这些衣服的人所工作的地方或所拿的东西的地方静电荷对人有危险或者能够损坏东西，比如在医院环境里，那里可能有易爆气体，而病人的舒适很要紧，或者是在“清洁室”内，在那里制做电气敏感的微型电路。
此外，有些环境，尤其是在控制静电荷聚集的问题很重要的医院里，需要使用一种具有多种功能和用途的织物，特别是包括毛巾之类。除了控制静电荷以外，吸水性好，抗脏能力和抗拉强度以及抗起球和抗起毛等对于医院里用的织物来说都是重要的特性。在其他环境中使用本发明的织物，优点也是明显的。
利用可以导电的纤维(例如金属纤维、镀有导电材料的纤维或者金属分层纤维)与一般天然和人造纤维混合起来编织成的纺织品、编织物、结网、线束或其他结构的织物，都可以消除静电荷，这是大家都知道的。
在美国专利No.3，823，035中桑德斯(Sanders)公布了一种导电纺织纤维，有分得很细的导电材料均匀地布满在纤维聚合物衬底上。桑德斯(Sanders)提出的方法是将这些导电的纤维与一般天然纤维，如棉花或羊毛交织起来，其用量足以使织物具有每厘米109欧姆的电阻。
在美国专利No.4，312，913中，雷亚姆(Rheaume)发表了一种导热编织纤维，它由一些编织线填充层组成，每一根线包括一些金属纤维或涂镀一定量的金属导热材料。雷亚姆(Rheaume)的专利中是通过填充线层编织成斜角花纹，并且这种斜角花纹在几层填充线层的上下伸展。
同样，在美国专利No.4，296，855中，布莱洛克(Blalock)也提出一种填充绵和经纱的编织花纹，不导电材料中分布有导电的碳粒，经纱和填充线编织成网状织物。
在美国专利No.4，422，483中，津斯(Zins)提出用许多相互平行的长丝构成一种单股的导电纱线用于编织物。Zins的专利中的长丝是不变形的连续的不导电长丝或经纱，它们与导电的长丝或填充线构成一种导电的编织物。
在桑德斯(Sanders)，雷亚姆(Rheaume)，布莱洛克(Blalock)或津斯(Zins)的专利中都没有公布导电的编织物。而美国专利No.4，443，515及其另一部分No.4，484，926中，Atlas提出一种由人造聚合物组成的导电纤维，它可以加入编织物中，但是这些说明书中没有公布这种导电纤维可以经济地加入编织物中以便在织物的横列方向和纵行方向都可以消除静电荷。另外，这些专利也未提到其他一些特殊的因素，包括吸水性的改进，抗脏能力，抗拉强度以及抗起球和抗起毛这些性能，而在本专利中在这些方面都是非常好的。
在美国专利No.4，398，277中，克里斯琴森(Christiansen)等人确实提出了一种由绝缘纱线与导电纱线编织在一起形成两层的织物。根据克里斯琴森(Christiansen)等人的专利，绝缘纱线在纤维的正面和背面都形成一系列的咬合线圈，构成一种特里科特经编织物(tricot)，而导电纱线则仅仅在正面形成一些链式线迹。克里斯琴森(Christiansen)等人提出，当这些纤维编织成两层织物以后，将有一面(即织物的正面)具有较差的导电性。因此，这种织物只在正面上的纵行方向具有消除电荷的特性。
过去曾经力图发展出一种织物，它可经济地进行生产，所需要的导电纤维量比较小，但却能在这种两层编织物的正面和背面，沿着横列方向和纵行方向都具有导电性能。有一种编织物，导电纱线与不导电纱线以菱形图案相互编织在一起，这样的织物在正面和背面，沿着横列方向和纵行方向都具有导电性能。
不过，这种菱形花纹结构有一些缺点。这种织物需要将导电纱线同时沿着横列方向和纵行方向进行编织，以形成一种称作“缎纹织物”的锯齿形花纹，当它与相邻的同样花纹结合在一起以后便形成了菱形图案。这种纱线同时在水平和垂直方向移动的菱形编织方法，需要使用专门为菱形花纹制做的至少有两个单独梳栉的机器。另外，编织这种菱形花纹所需要的导电纱线量相当大，这是一个很大的缺点，因为导电纱线一般要比不导电纱线贵大约36倍。此外，这种导电的菱形结构还有一个大的缺点，那就是它只能用比较复杂的经纱针织机来编织，也就是说要用具有两个或更多个梳栉的针织机才行。
所以就有必要找出一种价格比较便宜又容易编织的织物，它能够迅速而有效地消除静电荷。另外，需要有一种编织物，它能够在其正面和背面，沿着织物的横列方向和纵行方向都具有消除静电荷的能力。再者，也有必要发明一种抗静电的织物，它可以用普通的针织机来编织，也就是说机器的复杂性不象目前工业上用于双菱形花纹织物所要求的机器那样高。
此外，对于某些需要严格控制静电荷的环境，特别是医院这类环境来说，要求用一种包括毛巾在内的具有多种功能和用途的织物。除了控制静电荷以外，吸水性好，抗脏能力、抗拉强度高以及抗起球和抗起毛等对于医院使用的织品，特别包括毛巾来说都是重要的特性。在其他环境条件下，对于其他形状和类型的织物来说，采用本发明的优点也是明显的。
因此，本发明的一个目的就是要提供一种尤其包括毛巾在内的编织物，它具有较好的消除静电荷的能力，较好的吸水性，抗脏能力、抗起球和抗起毛以及较好的抗拉强度。
本发明的另一个目的是提供这样一种织物，在其正面和背面，沿着织物纤维的横列方向和纵行方向都具有消除电荷的能力。
本发明的另外一个目的是提供一种具有较好的消除电荷能力、吸水性好、抗脏能力好，抗起球和抗起毛并且抗拉强度高的编织物，它所用的导电纱线的百分比要比以往那些织物所需要的量少得多。
本发明的再一个目的是提供一种在普通针织机上生产的编织物，这种针织机在机械上要比目前制做导电织物所用机器简单，也就是说，可以用只有一个专用梳栉的机器。
本发明的其他目的和其优点将会一一明确，随后将一一指出。
根据上面所讲的目的，提出了一种编织物，特别包括毛巾，它具有较好的消除电荷能力，吸水性好，抗脏能力强，抗起球和抗起毛并且抗拉强度高，这种织物在其纵行方向有不导电的纱线，与导电的纱线相结合在不导电的织物内形成针前垫纱(overlaps)和针背垫纱(underlaps)，以便得到一种混合的编织物，比如说一种改进的“经绒编链组织”(Queen′sCord)。这样，相邻的导电纱线与其相连接，从而提供了一个导电的基体，能够沿着织物的横列方向和纵行方向中的任意方向消除电荷，同时这种织物还具有较好的吸水性，抗脏能力，抗起球和抗起毛，并且抗拉强度高。
本发明还提供一种制做这种编织物的方法，这种编织物，特别是毛巾型式的织物具有较好的消除电荷能力，吸水性，抗脏能力，抗起球和抗起毛并且抗拉强度好，编织方法是先用不导电纱线沿纵行方向编织成绞花组织(chainstitches)，而将导电纱线在横列方向和纵行方向伸进去，在不导电织物中形成针前垫纱和针背垫纱，于是就可以得到这样一种织物，它在任何方向都具有导电的能力，同时还可以改进其吸水性，抗脏能力，抗起球和抗起毛能力以及抗拉强度。
图1所示是一个编结图，用来说明本发明的导电织物的编织方式。
图2表示图1所示导电织物的放大图。图2中可以看到，导电纱线1的编织方法，它在横列方向和纵列方向走行，在不导电织物(图上未示)中形成针前垫纱和针背垫纱，以便形成所推荐的那种改进的“经绒编链组织”。
参照图1和图2得知，上述这种绞花组织可以在大家所熟悉的针织机上来编织。比如可以参见“经纱编织方法介绍”一书第1，3节，第27-42页(西德雇员联合会KarlMoyerE.V.1966)(以下称作“编织方法”)，该书整个地可以作为参考。本发明的一大优点在于所用针织机只有一个专用梳栉，它可以用不导电纱线与导电纱线1交织在一起，编成各种所需要的花纹图案。
如图2所示，电荷沿着横列方向和纵行方向都可以消除，同时还改进了吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛能力以及抗拉强度，这些性能都是通过采用在不导电织物的横列方向和纵行方向用导电纱线形成针背垫纱和/或针前垫纱的办法而得以保证的。导电纱线1与相邻的不导电纱线的这种连接，得到了一种组合的织物结构，比如是一种改进的“经绒编链组织”。它可以沿着横列方向和纵行方向具有导电能力，并且编织成两层织物的时候，织物的正面和背面均有导电性能。这种改进型“经绒编链组织”与一般型式的织物的区别在于导电纱线或者沿着织物的横列方向，或者沿着织物的纵行方向，而不象上面所述的菱形花纹那样，导电纱线是沿着横列或纵行的对角线。在“编织方法”一书第104页，图155上介绍了“经绒编链组织”，它与本发明的推荐实施例形成了对比。本发明的一个重要特点是，导电纱线1在不导电纱线内，沿着横列方向和纵行方向形成了针背垫纱和/或针前垫纱，所达到的程度是在其中形成的导电基体能使电荷沿着织物正面和背面上的任意数目的通路在横列或纵列方向清除掉。
本发明的另一个重要特点是这种组合型的织物结构，比如这种改进型“经绒编链组织”具有吸水性能。另外，本发明的织物还表现有较好的抗脏能力和抗拉强度，同时在抗起球和抗起毛方向也比较好。
在另外一个实施例中，按照本发明的方法编织的织物可以用作抗静电的墙罩，这种织物是将导电纱线埋在不导电织物的针前垫纱与针背垫纱之间，这是从织物背面来看的。
导电纱线1可以从市场上的各种型式的导电纱线中任选一种，在前面讨论先有编织技术时已经考虑了其中几种。这些导电纱线可以是单股纱，也可以与其他纱线绞合在一起，如果需要较大的纤维强度或性能的话。
实施例1作为本发明的导电和吸水的编织物的一个实施例是一种毛巾，它的制做方法如下在一台84英寸MayerKC3型、三梳栉、20针特里科特(tricot)经编机的下梳栉(bottombar)中穿入150旦(denier)变形涤纶丝，并按45-10进行编织(在这一实施例中省略了每一横列有3个线圈的空转轮线圈)。向针织机的中梳栉每空6针穿入1根经纱，70旦变形涤纶丝与BASF导电尼龙线的2根经纱绞合起来，并且按照下列顺序编织。
10-10-01-10-01-10-01-10-78-78-87-78-87-78-87-78对针织机的中梳栉按1.21的送经比进行一次中间送经(intermediatelet-off)，其链顺序如下000(6×444)000-000(6×444)000向针织机的上梳栉穿入6根经纱和空穿1根经纱，用150旦变形涤纶丝按10-01进行编织。这样编织的织物经喷射染色，并且构成72英寸宽、分割成4条18英寸的布带。这种织物所用的滚子(runner)长度分别为上梳栉每一横移(rack)80英寸中梳栉每一横移96英寸下梳栉每一横移148英寸质量检查取样为每一横移17英寸。对一个84英寸幅面来说，各个梳栉的总英寸数如下上梳栉2，280经纱中梳栉480经纱下梳栉3，360经纱将编织物裁剪成毛巾形状，其尺寸为18″×33″英寸，毛巾的边缘都经过加工，因此在正常穿着拉扯的情况下都不会散布，比如将边缘做成珠球折叠边并做成小翻边，也可做成平哔叽边缘，或者采用其他常用的办法，接着将毛巾的角部剪平并加以缝纫。
按照本发明的方法制做的编织物毛巾的消除电荷的特性要经过试验，并且按照实施例2中的方式进行这种试验。
按照本发明的方法制做的编织物毛巾的吸水性能也要进行试验，并且按照实施例3中的方式进行这一试验。
按照本发明的方法制做的编织物毛巾的抗起球和抗起毛特性也要经过试验，并且按照实施例4中的方式进行这一试验。
按照本发明的方法制做的编织物毛巾的抗脏能力也要经过试验并且按照实施例5中的方式进行试验。
此外，按照本发明的方法制做的编织物毛巾的抗拉强度要经过试验，并且按照实施例6中的方式进行试验。
实施例2按照本发明实施例1制做的抗静电和有吸水性的编织物毛巾要取样进行试验其有效表面电阻率和电荷衰减时间，试验方法是按照国家防火协会(NFPA)标准99所推荐的方法。这一试验在温度23℃，相对湿度50%的条件下进行。编织物在机器方向测量的电阻为6×105欧姆/厘米左右，而在垂直于机器的方向测量为2×106欧姆/厘米。电荷衰减时间在两个方向都大大地少于0.01秒。所以这种织物完全符合国家防火协会(NFPA)标准99所规定的电阻和衰减时间。
实施例3按照本发明实施例1制做的抗静电和有吸水性的编织物毛巾要取样进行试验其吸水性能，试验方法是按照美国纺织化学和染色工作者协会(AATCC)标准79-1986所推荐的方法。试验步骤包括，在57℃温度下进行反向轮冲洗，接着进行滚筒干燥，在121℃温度、15磅压力下蒸压15分钟。在经过1次、10次和50次冲洗周期以后，显示一次编织物的即时吸水量。因此，织物的吸水性能完全满足AATCC79-1986的规定。测量在50次冲洗以后的即时吸水量的重要性就在于这种吸水能力是从织物的结构而来，是结构所具备的，而不是任何施加在织物上的特殊处理的因素。另外，还要指出，这种聚脂织物不仅具有抗脏能力、抗起球和抗起毛能力、抗拉强度好，它的疏水性也是众所周知的。
实施例4按照本发明实施例1制做的抗静电和有吸水性的编织物毛巾要取样进行起球和起毛的试验。在经过1次，10次和50次冲洗以后，要用肉眼检查编织物，不得有明显的起球和起毛现象。
实施例5按照本发明实施例1制做的抗静电和有吸水性的编织物毛巾要取样进行抗脏能力的试验，试验方法是根据一个独立的试验公司所推荐的方法。试验步骤包括先将从织物上取的样冲洗1次、10次和50次，接着用血液、碘酊和外科手术的胶质把织物弄脏。将每一种试样的一个立即冲洗，而另一个试样则原样保持24小时，过了24小时以后再进行冲洗。最后，对残留下来的脏物(如果有的话)进行评价，从严重弄脏到可以忽略不计或没有弄脏来进行检查。试验以后，实际上每一个试样不是少许弄脏，可忽略不计，就是没有弄脏。
实施例6按照本发明实施例1制做的抗静电和有吸水性的编织物要取样进行抗拉强度(断裂和扯裂强度)试验，试验方法是按照美国试验和材料协会(ASTM)D-1682和ASTMD-2661标准所推荐的方法。试验是在7℃温度、相对湿度65%条件下进行的。按照ASTMD-1682中的夹钳法试验断裂强度，其结果如下在纵行方向为122.6磅，在横列方向为202.4磅。按照ASTMD-2661中的舌榫法(tonguetearmethod)试验扯裂强度，其结果如下在长度方向为9.0磅，而在宽度方向为14.4磅。所以说，这种织物完全可以满足ASTMD-1682和ASTMD-2661中所规定的断裂强度和扯裂强度。
应该认为，本发明的编物所具有的较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛和抗拉强度好这些特点相互作用而得到本发明的综合效果。
还应该认识到，本发明并不是限制在上面所叙述和表示的内容上，这些仅仅是作为本发明的最佳实施方式而已。本发明还包括在权利要求范围内的所有的改进形式。
权利要求
1.一种具有较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛能力和抗拉强度的编织物，上述由不导电的纱线与导电纱线编织而成，这些导电纱线与不导电纱线在横列方向和纵行方向均形成针背垫纱(underlaps)和/或针前垫纱(overlaps)，导电而有吸水性的纱线基本上都与织物纵行方向相平行和相垂直，从而形成一个导电的基体，它实际上可以沿织物横列方向和纵行方向消除电荷。
2.根据权利要求1中所述的编织物，其中导电纤维是从下面这些材料中选择出来的布满碳粒的尼龙，纤维表面包有细小导电颗粒的纤维聚合物底布以及石墨纤维。
3.根据权利要求1中所述的编织物，其中导电纤维是由两根或多根导电纱线绞合在一起。
4.根据权利要求1中所述的编织物，其中导电纤维是由一根导电纱线和一根不导电纱线绞合在一起。
5.一种具有较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛能力和抗拉强度的编织物及一种改进型的“经绒编链组织”(Queen′s Cord)织物，是在一台84英寸Mayer KC3型、三梳栉、20针特里科特(tricot)经编机的下梳栉中穿入150旦(denier)变形涤纶丝并按45-10进行编织，向针织机的中梳栉每空6针穿入1根经纱，70旦变形涤纶丝与BASF导电尼龙线的2个经纱绞合起来，并且按照下列顺序编织10-10-01-10-01-10-01-10-78-78-87-78-87-78-87-78对针织机的中梳栉按1，21的送经比进行一次中间送经(intermediate let-off)，其链顺序如下000(6×444)000-000(6×444)000向针织机的上梳栉穿入6根经纱和空穿1根经纱，用150旦变形涤纶丝按10-01进行编织。
6.根据权利要求1中所述的编织物，其中电荷实质上可以沿织物正面和背面上的任意方向消失。
7.根据权利要求1中所述的编织物，其中导电纱线被埋在不导电编织纤维的针前垫纱与针背垫纱之间(从编物背面看)。
8.根据权利要求1中所述的编织物，其中电荷实质上可以沿织物背面上的任意方向消失。
9.一种制做编织物的方法用来生产具有较好的消除电荷能力、吸水性，抗脏能力、抗起球和抗起毛能力以及抗拉强度的织物，这种方法是将不导电纱线与导电纱线编织在一起，导电纱线沿着横列方向和纵行方向与不导电纱线形成针前垫纱和/或针背垫纱，导电纱线与织物的纵行方向相平行或相垂直，从而形成一个导电的基体，它实质上能够在编物正面和背面上沿横列方向和纵行方向将电荷消除掉。
10.一种制做编织物的方法用来生产具有较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛能力以及抗拉强度的织物和一种改进型“经绒编链组织”(Queen′s Cord)织物，这种方法包括(a)在一台84英寸Mayer KC3型、三梳栉、20针特里科特(tricot)经编机的下梳栉中穿入150旦变形涤纶丝并按45-10进行编织;(b)向针织机的中梳栉每空6针穿入1根经纱，70旦变形涤纶丝与BASF导电尼龙的2个经纱绞合起来，并且按照下列顺序编织10-10-01-10-01-10 01-10-78-78-87-78-87-78-87-78;(c)对针织机的中梳栉按1，21的送经比进行一次中间送经，其链顺序如下000(6×444)000-000(6×444)000;(d)向针织机的上梳栉穿入6根经纱和空穿1根经纱，用150旦变形涤纶丝按10-01进行编织。
11.具有较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛能力以及抗拉强度的毛巾是由不导电纱线与导电纱线编织而成的，这些导电纱线与不导电纱线在横列方向和纵行方向形成针背垫纱和/或针前垫纱，这种导电而又吸水的纱线与织物的纵行方向相平行和相垂直，从而形成一个导电的基体，它实质上能够在编织物的横列方向和纵行方向将电荷消除掉。
12.一种制做毛巾的方法用来生产具有较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛能力以及抗拉强度的毛巾织物，这种方法是将不导电纱线与导电纱线编织在一起，导电纱线沿着横列方向和纵行方向与不导电纱线形成针前垫纱和/或针背垫纱，导电纱线织物的纵行方向相平行或相垂直，从而形成一个导电的基体，它实质上能够在毛巾正面和背面上沿横列方向和纵行方向将电荷消除掉。
13.一种制做毛巾的方法用来生产具有较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛能力以及抗拉强度的毛巾和一种改进型“经绒编链组织(Queen′s Cord)织物，这种方法包括(a)在一台84英寸Mayer KC3型，三梳栉，20针特里科特(tricot)经编机的下梳栉中穿入150旦变形涤纶丝并按45-10进行编织;(b)向针织机的中梳栉每空6针穿入1根经纱，70旦变形涤纶丝与BASF导电尼龙的2根经纱绞合起来，并且按照下列顺序编织10-10-01-10-01-10-01-78-78-87-78-87-78-87-78;(c)对针织机的中梳栉按1，21的送经比进行一次中间送经，其链顺序如下000(6×444)000-000(6×444)000(d)向针织机的上梳栉穿入6根经纱和空穿1根经纱，用150旦变形涤纶丝按10-01进行编织;(e)将织物剪成毛巾的形状，其尺寸为18″×33″;(f)织物的边缘要进行加工，这样在正常的穿着和拉扯情况下不会散开，比如将边缘做成珠球折叠边并有小的翻边，做成平哔叽边缘，或者采用其他常用的办法;(g)将毛巾织物的角部剪平并加以缝纫，或者采用其他常用的办法。
14.权利要求11中所讲的毛巾，其中电荷实质上可以在毛巾正面和背面沿着任何一个方向消失。
15.权利要求11中所讲的毛巾，其中毛巾经过25次冲洗后，它的吸水性至少相当于棉制毛巾经25次冲洗后的吸水性。
16.权利要求11中所述的毛巾，其中毛巾经过50次冲洗后，它的吸水性至少相等于棉制毛巾经50次冲洗后的吸水性。
全文摘要
一种具有较好的消除电荷能力、吸水性、抗脏能力、抗起球和抗起毛能力和抗拉强度的编织物，制做成一种导电的基体，它可以在织物的横列和纵行的任何方向将电荷消除掉。
文档编号D04B1/14GK1033531SQ8810175
公开日1989年6月28日 申请日期1988年3月30日 优先权日1987年12月14日
发明者肯彻·G·布赖恩特 申请人:康德克斯公司