专利名称：一种热敏形状记忆聚氨酯包覆纱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及纺织领域，尤其涉及一种热敏形状记忆聚氨酯与其他纤维形成的包覆纱。
背景技术：
自二十世纪九十年代开始，随着我国纺织工业的发展，包覆纱的生产出现了品种和功能多元化的趋势。包覆纱，是一种新型结构的纱线，它是以长丝为纱芯，外包另一种长 丝或短纤纱，外包纱按照螺旋的方式对芯纱进行包覆。其特点为条干均勻、膨松丰满、纱线 光滑而毛羽少、强力高、断头少。包覆纱根据用途，选择适当的芯纱和外包纱，其强力比任何 一种单纱都高。尽管包覆纱得到了越来越广泛的应用。热敏形状记忆性是指具有初始形态(起始态)的制品经形变固定(变形态)后，通过热的作用又可恢复其初始形状的特性。形状记忆材料最有希望的最重要的应用主要在 生物医学、纺织服饰、玩具、包装、国防军工等领域。在纺织上可以作为纱芯与其他各种纤维 纺出具有形状记忆效果的各种纱线。中国发明专利200410049303. 9公开一种由形状记忆聚氨酯制备的形状记忆纤维 及其制备方法，所述形状记忆聚氨酯是由原料有机含羟基聚合物、扩链剂、二异氰酸酯、封 端剂，其摩尔比为1 1-3 2.4-4.8 0.8-1. 6制得。本发明提供的形状记忆纤维的制 备方法包括步骤(1)制备异氰酸酯过量的形状记忆聚氨酯；和步骤(2)在步骤(1)得到 的聚氨酯中加入封端剂，得到封端的形状记忆聚氨酯，经熔法纺丝制备得到形状记忆纤维。 本发明提供的形状记忆纤维具有极宽的温度调节范围，其在弹性、强力以及形状记忆性能 等方面表现出很好的实用性能，并且手感舒适，容易单独纺或与其它合成纤维、天然纤维混 纺，在纺织服装、生物医用材料等领域有着广泛应用。但是关于形状记忆聚氨酯包覆纱具体结构的研究尚少，包覆结构对纱线的强度、 品质都会产生十分重要的影响。
发明内容本实用新型提供一种强度好，记忆性能优越的热敏形状记忆聚氨酯包覆纱。一种热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，包括中心纱和包覆在中心纱表面的外包纱，所 述的中心纱是热敏形状记忆聚氨酯长丝；所述的外包纱的直径与中心纱的直径比为0. 1 1. 0。作为优选所述的外包纱的直径与中心纱的直径比为0. 2 0. 5。由于将纱线拉伸到断裂时，断裂截面上并不是所有中心纱和所有外包纱都断裂， 而是一部份纤维断裂，另一部份纤维滑脱，且断裂的那部份纤维也不是同时断裂，这种断裂 性能和单纱强力与外包纱的包覆比例有着密切的关系，随着外包纱的直径与中心纱的直径 比的增加，纱线之间的摩擦力减小，外包纱与中心纱之间易滑动，而且定比例过大会增加纱 线中心纱和外包纱纤维之间应力分布不勻，加剧纤维断裂的不同时性，使纱线的强力和弹性都减小；反之比例缩小，对包覆的机器要求就不断的提高，相应的生产成本也就不断增 大。所以，当外包纱的直径与中心纱的直径比为0. 2 0. 5时，经测试纱线的形状固定率达 到84%以上，形状恢复率达到81%以上，形状记忆效果较好，纱线的强度、弹性和光泽度都 处于比较好的状态。所述的外包纱的纱线类型可以为短纤维单纱、股线或长丝。所述的外包纱在包覆时可以选择单根纱线、多根同种纱线或多根异种纱线进行包 覆，当外包纱采用多根同向包覆比单纯采用单根包覆，所织成的织物染后布面外观要好。所述的外包纱的包覆形式为同向包覆或交叉包覆，同向包覆为S向包覆或Z向包覆。所述的包覆纱纱线结构的非均勻度低于12%。所述的外包纱可以根据纺织不同用途的布料选择棉纤维、毛纤维、麻纤维、蚕丝纤 维和化学纤维中的一种或多种。选用棉纤维做外包纱形成的织物具有良好的透气性、吸湿 性、舒适感，又具有良好的弹性和形状的可恢复性。选用毛纤维做外包纱形成的织物高档、 舒适，保温性、透气性好，又具有很好的弹性和可塑性。选用麻纤维、蚕丝纤维做外包纱形成 的织物自然，能贴身穿着，光泽好、弹性好，抗皱，变性后易恢复。选用化学纤维做外包纱形 成的织物价格低廉，耐磨性高，收缩性好，具有广泛的用途。本实用新型的热敏形状记忆聚氨酯与其他纤维的包覆纱及织物柔软耐磨，抗皱性 强，弹性好，易染色，在一定温度下纱线和织物较容易恢复到它所记忆的原始状态而消除变 形，可以广泛的应用于衬衫、西装等衣物的制造，利用该包覆纱还可以生产出多种花型、色 彩，弹性强度等各方面性能优良的面料。
图1为本实用新型热敏形状记忆聚氨酯包覆纱结构示意图；图2为本实用新型热敏形状记忆聚氨酯包覆纱另一种实施方式的结构示意图；图3为本实用新型热敏形状记忆聚氨酯包覆纱第三种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
实施例1参见图1，本实用新型热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，由中心纱21和包覆在中心纱 21表面的外包纱22构成，采用单根外包纱包覆。中心纱21采用热敏形状记忆聚氨酯长丝，外包纱22采用精梳棉单纱，外包纱的直 径与中心纱的直径比0. 3。包覆方向为S。热敏形状记忆聚氨酯包覆纱形变回复温度为30°C 70°C。常温下，热敏形状记忆 聚氨酯包覆纱保持原始的平直形状，经反复拉伸及弯折后包覆纱变形。将包覆纱放入45°C 的水中，包覆纱很快恢复到原始形状。当包覆纱不受外力作用，温度降到常温时包覆纱仍保 持原始平直形状。当包覆纱受328cN外力或更大的外力作用时，包覆纱断裂。实施例2参见图2，本实施例中的热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，由中心纱31和包覆在中心 纱31表面的外包纱32构成，采用两根外包纱包覆。[0025]中心纱31采用热敏形状记忆聚氨酯长丝，外包纱32采用涤纶丝，外包纱的直径与中心纱的直径比0. 5。包覆方向为S。热敏形状记忆聚氨酯包覆纱形变回复温度为30°C 70°C。将包覆纱放入50°C的水中，包覆纱很快恢复到原始形状。当包覆纱不受外力作用，温度降到常温时包覆纱仍保持 原始平直形状。当包覆纱受403cN外力或更大的外力作用时，包覆纱断裂。实施例3参见图3，本实施例中的热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，由中心纱41和包覆在中心纱41表面的外包纱42构成，采用两根外包纱交叉包覆。中心纱41采用热敏形状记忆聚氨酯长丝，其中一根外包纱42采用精梳棉单纱，另 一根外包纱43采用涤纶丝，两根外包纱的直径与中心纱的直径比均为0. 5。热敏形状记忆聚氨酯包覆纱形变回复温度为30°C 70°C。将包覆纱放入42°C的水中，包覆纱很快恢复到原始形状。当包覆纱不受外力作用，温度降到常温时包覆纱仍保持 原始平直形状。当包覆纱受647cN外力或更大的外力作用时，包覆纱断裂。
权利要求一种热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，包括中心纱和包覆在中心纱表面的外包纱，其特征在于所述的中心纱是热敏形状记忆聚氨酯长丝；所述的外包纱的直径与中心纱的直径比为0.1～1.0。
2.如权利要求1所述的热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，其特征在于，所述的外包纱的直 径与中心纱的直径比为0. 2 0. 5。
3.如权利要求1或2所述的热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，其特征在于，所述的外包纱为 棉纤维、毛纤维、麻纤维、蚕丝纤维、化学纤维中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，其特征在于，所述的外包纱的包 覆形式为同向包覆或交叉包覆。
5.如权利要求4所述的热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，其特征在于，所述的交叉包覆采 用两根外包纱，其中一根外包纱为棉纤维，另一根外包纱为涤纶丝。
专利摘要本实用新型公开了一种热敏形状记忆聚氨酯包覆纱，包括中心纱和包覆在中心纱表面的外包纱，中心纱是热敏形状记忆聚氨酯长丝；所述的外包纱的直径与中心纱的直径比为0.1～1.0。本实用新型提供的热敏形状记忆聚氨酯与其他纤维的包覆纱纱线结构及织物抗皱能力强、弹性好，易恢复到原始形状，应用广泛。
文档编号D02G3/04GK201553838SQ200920199368
公开日2010年8月18日 申请日期2009年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者吕晶, 胡克勤, 胡金莲, 郭吉丰, 金关秀 申请人:浙江省现代纺织工业研究院;香港理工大学