专利名称：一种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。其特点为条干均匀、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l : 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，记忆性能优越的形状记忆聚氨酯包覆纱。 —种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； 所述的外包纱以30。 60°的包覆角螺旋包覆于所述的中心纱的表面。 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角e有着密切的关系，随着包覆角e的增加，纱线强力继续增加，但包覆角e到一定角度之后，强力反而下降，有利方面是包覆角e增加，中心纱和外包纱间摩擦阻力增加，使在断裂过程中强力的成分增加，不利方面是包覆角e增加，外包纱与中心纱轴线的倾角加大，外包纱强力在纱条轴向能承受的分力降低，而且包覆角e过大会增加纱线中心纱和外包纱纤维之间应力分布不匀，加剧纤维断裂的不同时性，使强
力和弹性随包覆角e增大而增大，两者相等时强力最大，这时包覆角e为临界包覆角，包 覆角增加，光向旁边侧面反射，光泽差、手感差，反之手感软，但包覆角e过小发生毛羽、手 感松，光泽不一定好。所以，当预定包覆角e为30° 60°时，经测试纱线的形状记忆效 果较好，其形状固定率达到85%以上，形状恢复率达到80%以上，纱线的强度、弹性和光泽
度都处于比较好的状态；更优选预定包覆角9为40° 50° ，此时纱线的形状固定率达到 88%以上，形状恢复率达到85%以上，纱线的强度、弹性和光泽更佳。 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匀度低于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，收縮性好，具有广泛的用途。 本实用新型的形状记忆聚氨酯与其他纤维的包覆纱纱线结构及织物无论在长时 间放置或穿着时产生褶皱或变形，只要把该纱线织物在空气或热水中加热到形状记忆转变 温度附近或以上，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。该热敏形状 记忆聚氨酯与其他纤维的包覆纱生产简单、性能优越、棉料精良，可以应用于免烫保型、变 形回复、保暖透气、防水透气等多方面。
图1为本实用新型形状记忆聚氨酯包覆纱结构示意图； 图2为本实用新型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l，本实用新型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22 以40°的包覆角(图中为9 )螺旋包覆于所述的中心纱21的表面。 形状记忆聚氨酯包覆纱形变回复温度为30°C 70°C 。常温下，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350cN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。 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32以 45°的包覆角(图中为9)螺旋包覆于所述的中心纱31的表面。 形状记忆聚氨酯包覆纱形变回复温度为35°C 70°C。将包覆纱放入4(TC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420cN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，外包纱42及外包纱43以45°的包覆角(图中为9 )螺旋交叉 包覆于所述的中心纱41的表面。 形状记忆聚氨酯包覆纱形变回复温度为30°C 65°C。将包覆纱放入42t: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605cN外力或更大的外力作用时，包覆纱断裂。
权利要求一种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；所述的外包纱以30°～60°的包覆角螺旋包覆于所述的中心纱的表面。
2. 如权利要求1所述的形状记忆聚氨酯包覆纱，其特征在于，所述的外包纱以40。
50°的包覆角螺旋包覆于所述的中心纱的表面。
3. 如权利要求1或2所述的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。
专利摘要本实用新型公开了一种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；所述的外包纱以30°～60°的包覆角螺旋包覆于所述的中心纱的表面。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及织物抗皱能力强，变形后易恢复，手感柔软，应用领域广泛。
文档编号D02G3/04GK201545991SQ200920199369
公开日2010年8月11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