机能性短纤维的制造方法与制造装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及机能性短纤维的制造方法与制造装置，其中的制造方法包含提供不织布基材，接着，溅镀至少一金属层或至少一金属氧化物层于不织布基材的表面，以形成一复合织物，最后梳理复合织物，使复合织物还原成机能性短纤维。一种机能性短纤维的制造装置亦在此揭露。
【专利说明】机能性短纤维的制造方法与制造装置
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种纺织技术，尤其关于纤维的制造方法与制造装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，纺织品在日常生活中的应用开始由衣物穿着领域扩展至其它领域。人们对纺织品的要求不再局限于保暖的功能，纺织厂商及业者亦希望将纺织品与不同领域的技术结合，进而提高纺织品的附加价值，使得纺织品的应用更为灵活。
[0003]举例来说，随着人类生活水平的提高，对织物的功能亦有了新的要求，各种机能性的织物不断问世，例如具有吸湿、排汗、舒适度、耐水洗等特定目的的机能性织物。而随着现代社会对于机能性衣物的需求越来越高，如何能够提升机能性织物的制造效率以及增加机能性织物的应用领域，便成为一个重要的课题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是在提供一种机能性短纤维的制造方法，用以提升机能性织物的应用领域与生产效率。
[0005]依照本发明一态样，提出一种机能性短纤维的制造方法，包含提供不织布基材，接着，溅镀至少一金属层或至少一金属氧化物层于不织布基材的表面，以形成一复合织物，最后梳理复合织物，使复合织物还原成机能性短纤维。
[0006]于本发明的一或多个实施例中，机能性短纤维的制造方法更包含混纺机能性短纤维与基底纤维，以得到机能性纱线。
[0007]于本发明的一或多个实施例中，机能性短纤维的长度为500公厘(毫米)以下。
[0008]于本发明的一或多个实施例中，金属层的材料为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗，猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、I它、铅、秘或其合金。
[0009]于本发明的一或多个实施例中，金属氧化层的材料为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗、猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、铭、铅、秘的氧化物。
[0010]本发明的另一态样提出了一种机能性短纤维的制造装置(或称制造机台)，包含用以卷取不织布基材的卷取机构、用以溅镀至少一金属层或至少一金属氧化物层于不织布基材的表面以形成复合织物的溅镀机构，以及用以梳理复合织物使复合织物还原成机能性短纤维的梳棉机构。
[0011]于本发明的一或多个实施例中，机能性短纤维的制造装置更包含纺纱机构，用以混纺机能性短纤维与基底纤维，以得到机能性纱线。
[0012]于本发明的一或多个实施例中，机能性短纤维的长度为500公厘(毫米)以下。
[0013]于本发明的一或多个实施例中，金属层的材料为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗、猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、铭、铅、秘或其合金。
[0014]于本发明的一或多个实施例中，金属氧化层的材料为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗、猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、铭、铅、秘的氧化物。[0015]本发明利用溅镀方式将金属层或是金属氧化物层形成在不织布基材的表面上，使得金属层或是金属氧化物层具有良好的膜层附着力，且因为不使用化学药剂，故不会造成环境污染。附着有金属层或是金属氧化物层的不织布基材经梳理还原成机能性短纤维，而后可再与基底纤维混纺得到机能性纱线，由于机能性纱线的规格可根据最终产品弹性设计，因此大幅提升了机能性织物的应用领域与生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下: [0017]图1绘示本发明的机能性短纤维的制造方法一实施例的流程示意图。
[0018]图2绘示本发明的机能性短纤维的制造装置一实施例的方块图。
[0019]图3绘示本发明的机能性短纤维的制造方法另一实施例的流程示意图。
[0020]图4绘示本发明的机能性短纤维的制造装置另一实施例的方块图。
[0021]【主要组件符号说明】
[0022]100:不织布基材
[0023]110:金属层
[0024]120:复合织物
[0025]130:机能性短纤维
[0026]140:基底纤维
[0027]150:机能性纱线
[0028]200:装置
[0029]210:卷取机构
[0030]220:溅镀机构
[0031]230:梳棉机构
[0032]240:纺纱机构
[0033]S10~S18:步骤
【具体实施方式】
[0034]以下将以图式及详细说明清楚说明本发明的精神，任何所属【技术领域】中具有通常知识者在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。
[0035]本发明提供了一种机能性短纤维的制造方法，以溅镀方式将具有抗菌功能的金属或金属合金的微粒披覆在不织布基材，而后再利用开棉或是梳棉等梳理步骤将其还原成机能性短纤维。机能性短纤维可再根据最终产品的需求，与其它纤维材料混纺而得到机能线纱线，进而纺织成为所需要的机能性织物，如此一来，大幅提升了机能性短纤维的应用领域。
[0036]参照图1，其绘示本发明的机能性短纤维的制造方法一实施例的流程示意图。步骤S 10为提供一不织布基材100。不织布(non-woven fabric)主要是指一种将各种纤维原料用針軋或高压形成或粘合生产的一种布状物。不织布基材100的原料可以为单一纤维或是多种纤维的组成。不织布基材100的原料可以为棉、麻、椰子纤维、羊毛、骆驼毛、兔毛、蚕丝、石棉纤维、石墨纤维、玻璃纤维、金属纤维、嫘萦纤维、铜氨纤维、硝化纤维、酵素纤维、大豆纤维、海藻纤维、天然橡胶、醋酸纤维、聚酰胺、聚脂纤维、聚丙烯腈纤维、聚脲纤维或是前述纤维的组合。
[0037]接着，步骤S12为溅镀至少一金属层110于不织布基材100的表面，以形成一复合织物120。其中溅镀是物理气相沉积制程的一种，尤其指金属靶材中的金属原子被高能量离子撞击而离开金属靶材，被溅出的靶材料原子或分子沉淀累积在不织布基材100上而形成金属层110。使用溅镀方式形成的金属层110具有良好的膜层附着力，且不会如化学电镀方式一般造成环境污染。
[0038]金属层110可以附着在不织布基材100的单一表面或是相对两表面上。不织布基材100的表面上的金属层110可以为单层或多层结构。
[0039]金属层110的材料可以为单一金属或是合金材料。举例而言，金属层110的材料可以为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗，猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、韦它、
铅、铋或其合金。
[0040]于其它的实施例中，若是将金属靶材替换为金属氧化物靶材，则可以在不织布基材100的表面上形成有金属氧化物层。金属氧化物层可以溅镀于不织布基材100的单一表面或是相对两表面。不织布基材100上的金属氧化物层可以为单层或是多层结构。金属氧化层的材料可以为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮，锗猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、I它、铅、秘的氧化物。
[0041]复合织物120包含不织布基材100与溅镀于其上的金属层110或是金属氧化物层。藉由金属层110或是金属氧化物层使得复合织物120具有抗菌、抗静电、增加血流速、增加血流量、保暖、消臭等功效。
[0042]接着，步骤S 14为梳理复合织物120，使复合织物120还原成多个机能性短纤维130。梳理(carding)制程又可以被称为开棉、梳棉、分梳等，其系藉由针状或是扒状物将挤压成团的纤维松散开，并可进一步将松开的纤维梳理平整。梳理复合织物120的目的在于将用短纤维压合或黏合而成的不织布基材100再一次被梳开，而变成至少部分附着有金属层110的机能性短纤维130。
[0043]机能性短纤维130的长度在500公厘(毫米)以下,较佳地可以为30_90公厘(毫米)。由于至少会有部分的机能性短纤维130附着有金属层或是金属氧化物层，故机能性短纤维130亦具有可抗菌、抗静电、增加血流速、增加血流量、保暖、消臭等功效。
[0044]本实施例利用溅镀制程将金属层110或是金属氧化物层溅镀于不织布基材100的表面上，而后再梳理不织布基材100将其还原成机能性短纤维130，具有制程单纯无化学药剂污染的优点。
[0045]参照图2，其绘示本发明的机能性短纤维的制造装置一实施例的方块图。机能性短纤维的制造装置200包含有卷取机构210、溅镀机构220以及梳棉机构230。其中卷取机构210用以卷取不织布基材。卷取机构210可以由多个滚轮与输送带及滚动条构成。卷取机构210用以将不织布基材送入溅镀机构220中。不织布基材的原料可以为棉、麻、椰子纤维、羊毛、骆驼毛、兔毛、蚕丝、石棉纤维、石墨纤维、玻璃纤维、金属纤维、嫘萦纤维、铜氨纤维、硝化纤维、酵素纤维、大豆纤维、海藻纤维、天然橡胶、醋酸纤维、聚酰胺、聚脂纤维、聚丙烯腈纤维、聚脲纤维或是前述纤维的组合。
[0046]溅镀机构220为用以将至少一金属层或是至少一金属氧化物层溅镀在不织布基材的表面上，以得到前述的复合织物。金属层或金属氧化物层可以溅镀在不织布基材的单一表面或是相对两表面上。金属层的材料可以为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、铝、金、钯、锗，锰、锆、铌、钥、鐯、钌、铑、镓、铟、锡、铊、铅、铋或其合金。金属氧化层的材料可以为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮，锗猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、铭、铅、秘的氧化物。卷取机构210更可用以卷取复合织物，以将复合织物整理为成捆的材料。
[0047]复合织物可被送至梳棉机构230中进行梳理，以将复合织物还原成机能性短纤维。机能性短纤维的长度为500公厘(毫米)以下。由于至少会有部分的机能性短纤维附着有金属层或是金属氧化层，使得机能性短纤维具有可抗菌、抗静电、增加血流速、增加血流量、保暖、消臭等功效。
[0048]卷取机构210、溅镀机构220与梳棉机构230可以整合为一大型装置。或者，溅镀机构220与梳棉机构230可以分属不同的工作站或是不同的厂房之中。
[0049]参照图3，其绘示本发明的机能性短纤维的制造方法另一实施例的流程示意图。步骤SlO至步骤S14同前一实施例中所述。本实施例中更包含步骤S16，将机能性短纤维130与基底纤维140进行混纺。基底纤维140可以为单一纤维材料或是多种纤维材料的组合。基底纤维140的材料举例而言可以为棉、麻、椰子纤维、羊毛、骆驼毛、兔毛、蚕丝、石棉纤维、石墨纤维、玻璃纤维、金属纤维、嫘萦纤维、铜氨纤维、硝化纤维、酵素纤维、大豆纤维、海藻纤维、天然橡胶、醋酸纤维、聚酰胺、聚脂纤维、聚丙烯腈纤维、聚脲纤维或是其混合物。将基底纤维140与机能性短纤维130混纺之后，便可如步骤S 18所示，得到机能性纱线150。
[0050]步骤S 16中，基底纤维140的材料可以根据终端产品(如贴身衣物、外衣、袜子、床单等)的种类选择较为合适的材料。机能性短纤维130与基底纤维140的比例亦可根据终端产品的需求弹性调整，以在步骤S 18中得到预定粗细以及材料组成的机能性纱线150。机能性短纤维130所占比例在0.1%以上，便可具有抗菌的功效。机能性纱线150可再经过纺织工序变成机能性织物。
[0051]从本实施例中可以得知，将溅镀有金属层110或是金属氧化物层的不织布基材100经由梳理还原成机能性短纤维130后，机能性短纤维130再与选定的基底纤维140依照预定比例混纺，便可得到对应于终端产品的机能性纱线150。可以根据客户端的需求制造对应的机能性纱线150，大幅提升了机能性纱线150的制造弹性与降低制造的成本，使得机能性织物的应用更为多样化。
[0052]参照图4，其绘示本发明的机能性短纤维的制造装置另一实施例的方块图。机能性短纤维的制造装置200除了前述的卷取机构210、溅镀机构220以及梳棉机构230之外，更包含有纺纱机构240。纺纱机构240用以混纺机能性短纤维与基底纤维，以得到机能性纱线。其中基底纤维的材料，以及机能性短纤维与基底纤维的比例可以根据最终产品的需求弹性地调整，以得到客制化的机能性纱线。机能性纱线可再经过纺织工序变成机能性织物。
[0053]由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明具有下列优点。本发明利用溅镀方式将金属层或是金属氧化物层形成在不织布基材的表面上，使得金属层或是金属氧化物层具有良好的膜层附着力，且因为不使用化学药剂，故不会造成环境污染。附着有金属层或是金属氧化物层的不织布基材经梳理还原成机能性短纤维，而后可再与基底纤维混纺得到机能性纱线，由于机能性纱线的规格可根据最终产品弹性设计，因此大幅提升了机能性织物的应用领域与生产效率。
[0054]虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种机能性短纤维的制造方法，包含: 提供一不织布基材； 溅镀至少一金属层或至少一金属氧化物层于该不织布基材的表面，以形成一复合织物；以及 梳理该复合织物，使该复合织物还原成多个机能性短纤维。
2.如权利要求1所述的机能性短纤维的制造方法，其特征在于，还包含混纺该些机能性短纤维与一基底纤维，以得到一机能性纱线。
3.如权利要求1所述的机能性短纤维的制造方法，其特征在于，所述多个机能性短纤维的长度为500公厘(毫米)以下。
4.如权利要求1所述的机能性短纤维的制造方法，其特征在于，该金属层的材料为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗，猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、铭、铅、秘或其合金。
5.如权利要求1所述的机能性短纤维的制造方法，其特征在于，该金属氧化层的材料为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗、猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、铭、铅、铋的氧化物。
6.一种机能性短纤维的制造装置，包含: 一卷取机构，用以卷取一不织布基材； 一溅镀机构，用以溅镀至少一金属层或至少一金属氧化物层于该不织布基材的表面，以形成一复合织物；以及 一梳棉机构，用以梳理该复合织物，使该复合织物还原成多个机能性短纤维。
7.如权利要求6所述的机能性短纤维的制造装置，其特征在于，还包含一纺纱机构，用以混纺所述多个机能性短纤维与一基底纤维，以得到一机能性纱线。
8.如权利要求6所述的机能性短纤维的制造装置，其特征在于，所述多个机能性短纤维的长度为500公厘(毫米)以下。
9.如权利要求6所述的机能性短纤维的制造装置，其特征在于，该金属层的材料为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗、猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、铭、铅、秘或其合金。
10.如权利要求6所述的机能性短纤维的制造装置，其特征在于，该金属氧化层的材料为银、铜、镉、铬、钴、铁、锌、镍、钛、招、金、钮、锗、猛、错、银、钥、鐯、钌、错、镓、铟、锡、铭、铅、铋的氧化物。
【文档编号】C23C14/08GK103660442SQ201210499208
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年11月29日 优先权日:2012年9月24日
【发明者】褚佳龙, 陈鼎志, 吴元顺, 黛薇 申请人:财团法人纺织产业综合研究所