专利名称：三组分复合纱及其成纱方法
技术领域：
本发明涉及一种织物纤维，尤其涉及一种三组分的复合纱，以及成纱的方法。
背景技术：
由多种纤维符合而成的复合纱已在当前的纺织工业中得到应用，种类也有许多。 根据构成复合纱的各种纤维种类，这些复合纱大体上可分为短纤维与短纤维构成的复合 纱、化纤长丝与短纤维构成的复合纱、化纤长丝与化纤长丝构成的复合纱三大类。目前使较 多的复合纱一般是以化纤长丝为芯纱，外包各种短纤维而形成的一种结构独特的复合纱。 它的芯纱常用的化纤长丝有涤纶长丝、锦纶长丝、氨纶长丝等。外包短纤维有棉、涤棉、涤 纶、锦纶、腈纶及毛纤维等。复合纱的纺制方法也有多种有环锭纺、静电纺、涡流纺和自捻 纺等。发明专利CN1250826涉及一种毛涤复合纱，由着色涤纶纤维和成型的毛纤维相互 包绕复合而成。根据不同的工艺要求，有不同的包绕形式，一种形式是，成型的毛纤维与着 色涤纶长丝按圆柱螺旋线的形式相互包绕成单层毛涤复合纱，二者的螺旋线的直径相同。 另一种形式是，着色涤纶长丝与成型的毛纤维按圆柱螺旋线的形式相互包绕成单层毛涤复 合纱，二者的螺旋线的直径不相同。发明专利CN101109129公开了一种透湿抗紫外线多功能抗菌面料及其加工工艺， 属于合成纤维与复合纱的复合织物技术领域，经纱采用两种纱线，其中甲经采用中捻度的S 捻涤纶长丝，乙经采用由涤纶低弹丝和氨纶高弹丝组成的低捻度复合丝，甲经与乙经的质 量比为50 131 ；纬纱采用两种纱线，其中甲纬采用低捻度的抗菌纱线，乙纬采用由吸湿排 汗纱和细绒棉组成的复合纱，该两种纬纱以1 1的关系交叉组合，甲纬与乙纬的质量比为
1 Io目前我国棉纺工业多采用棉环锭纺来纺制复合纱。对长丝、短纤复合纱的研究和 报道很多，采用该种复合纱的面料不具有双重弹性模量，面料的制衣通用性不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能够满足小变形时模量的要求，又能够满足变形较大 时模量的要求，并提高服装穿着的紧身性、保型性和舒适度的双重模量三组分复合纱，以克 服现有复合纱因不具有双重弹性模量，而使制成的面料对制衣的通用性不高的问题。本发明的另一个目的是提供一种三组分复合纱的成纱方法。本发明三组分复合纱，包括重量比5% -30%内层芯丝和70% -95%外层短纤。芯丝由涤纶长丝或锦纶长丝与氨纶共同组成，如；由涤纶长丝(PET)和氨纶丝 (PU)制成的空气变形丝(ATY)、由锦纶长丝(PA)和PU制成的ATY、PET和PU制成的网路丝 (NSY)以及PA和PU制成的NSY。芯丝的制造方法是通过网络变形机或空气变形机进行复合。空气压力可选2-4KG， 并通过网络变形和空气变形机复合。在复合前，一般要对氨纶进行预牵伸2. 5-5倍。牵伸倍数与成纱含氨量成反比，牵伸倍数的大小应充分考虑不同规格氨纶丝的牵伸特性，其最 佳状态是使氨纶丝处于应变区的中间。氨纶长丝的线密度与拉伸倍数对复合纱的性能有很 大的影响，氨纶丝牵伸倍数一般取2. 5倍-5. 0倍，一般不要超过5倍，如4. 44tex氨纶丝 用3倍-3. 5倍牵伸；7. 77tex用3. 5倍-4. 5倍；15. 54tex用4倍-5倍；毛氨弹力复合纱 可适当放小些，因此8D的氨纶使用2. 5倍牵伸为最佳。短纤包括天然短纤维，如棉、羊毛、兔绒或其组合，和化学短纤维，如短涤纶和 黏胶等。单一短纤维纯纺采用纺织行业常用的精纺的纺纱方式，多种短纤维混纺可采用半 精纺的纺纱方式。精纺的前道还可用棉纺或毛纺的工艺。半精纺时多种原料经过预开松和 预混合，在梳棉前经横铺直取可达到充分混合，考虑到短纤维的公定回潮率(GB9994-2008) 和梳理过程的落棉，计算出所需的短纤维的量，将短纤维在梳棉机上进行梳理，梳理过后行 并条，后经过粗纱机，纺成半制品粗纱。将芯丝和短纤通过环锭细纱机(ZL02104397. 3)进行长丝/短纤复合加工形成三 组分复合纱。将作为外包纤维的短纤维经由机器喇叭口喂入摇架牵伸机构进行牵伸，将作 为芯丝依次由长丝退绕装置、长丝张力调控装置和长丝定位引导装置引出后从前罗拉后方 喂入前罗拉钳口，芯丝与短纤维须条汇合进入加捻区。在进入复合加捻区前，芯丝的张力由 张力装置控制，使纺纱时芯丝的张力值稳定保持在20-45CN范围内；同时芯丝由定位引导 装置控制其对准短纤须条中心喂入加捻三角区，保障短纤维与芯丝在加捻系数280-340同 轴复合加捻，以形成芯鞘型长丝/短纤包芯复合纱。本发明三组分复合纱在不同伸长变形阶段表现出不同弹性模量，即在小变形伸长 率(ε <5%)和较大变形伸长率(5%< ε < 10% )时具有不同的弹性模量。本发明技术方案实现的有益效果本发明公开的一种三组分的复合纱，以涤纶长丝(或锦纶长丝)/氨纶空气变型丝 为芯丝，以短纤维(羊绒、兔绒等)粗纱为外包须条，通过环锭细纱机进行长丝/短纤复合 加工形成三组分复合纱。用该复合纱制作的服装面料，可随着变形量的增大产生自绷紧效 应，作为紧身服装面料使用时可大大提高服装的紧身性以及它的弹力舒适性和保型效果； 作为宽松服装面料使用时，可提高服装的蓬松效果、悬垂性、厚度感、以及保型性。
图1为具有短纤维纱的三组分复合纱外观图；图2为具有短纤维纱的三组分复合纱截面图，其中1表示PU，2表示PET。3表示 羊毛，4表示兔绒。
具体实施例方式以下详细描述本发明的技术方案。实施例复合纱的制造 结合ZL02104397. 3，在FA506环锭细纱机上，将作为外包纤维的短纤须条经由 机器喇叭口喂入摇架牵伸机构进行牵伸，将作为芯丝的网络丝(PET DTY77dtex/36f+PU 44dtex/lf)由长丝退绕装置、长丝张力调控装置和长丝定位引导装置引出后从前罗拉后方
4喂入前罗拉钳口，此时长丝与短纤维(羊毛和兔绒)须条汇合进入加捻区。在进入复合加 捻区前，长丝的张力由特定的张力装置控制，使纺纱时长丝的张力值稳定保持在合理范围； 同时长丝由定位引导装置控制其对准短纤须条中心喂入加捻三角区保障短纤须条与长丝 同轴复合加捻，以形成芯鞘型长丝/短纤包芯复合纱。成纱机成纱工艺参数设置见表1。
表1包芯复合纱线成纱工艺设置
工艺参数__包芯复合纱_
~~长丝线密度PET DTY 77dtex/36f+PU 44dtex/lf
短纤粗纱条重(12-14)g/10m
复合纱线密度38.5tex 细纱牵伸倍数32倍
前区牵伸倍数27倍
后区牵伸倍数1.18倍
长丝张力(20-45)cN
捻系数320-360制得的三组分复合纱具有短纤维纱的外观(见图1)和截面图(见图2)，可以看出 在该包覆网络丝的芯鞘型复合纱中，短纤维实现了对网络丝的完全的包覆。网络丝成束状 处在复合纱的中心。由于网络丝处于一定的伸直状态，这样的复合纱具有短纤维纤纱的外 观，又有长丝纱的身骨，纱线的手感和弹性都很好。由表2可见，①三组分包芯复合纱在小变型伸长率(ε < 5% )时，拉伸力主要由 芯丝承担，外包短纤维由卷曲状逐步伸直，此时复合纱线的弹性模量也称为复合纱线的卷 曲弹性模量E1,主要由芯丝的初始模量决定；②三组分包芯复合纱在产生较大变形伸长率(5%< ε < 10% )时，拉伸力主要 由伸长小、模量大的外包短纤维承担，此时复合纱线的模量E2较大；③三组分包芯复合纱在变形伸长率为5% < ε <10%的阶段，拉伸应力逐步增大 并即将克服复合纱线外包短纤维之间的缠结约束而产生滑移的趋势，在这个阶段，拉伸应 力主要由短纤维及芯丝相互之间的缠结牢度来确定，此时复合纱线的弹性模量为E3 ；④三组分包芯复合纱在变形伸长率为20% < ε < 40 %的阶段，外包短纤滑移、断 裂，芯丝被完全拉直，芯丝的大分子链直接承受拉伸应力，在曲线上表现为BC段，随着应变 增大，应力线性剧增，直至完全断裂。三组分包芯复合纱三组分包芯复合纱拉伸变形伸长率ε <10%时，其变形伸长 率ε 的弹性模量E1大于拉伸变形伸长率ε < 10%阶段的的弹性模量为Ε2。 用本专利构造的三组分复合纱线在不同伸长变形阶段可表现出不同的弹性模量，即在小变 形伸长率(ε < 5% )和较大变形伸长率(5%< ε < 10% )时具有不同的弹性模量。用该 复合纱制作的服装面料，可随着变形量的增大而产生自绷紧效应，作为紧身服装面料使用 时可大大提高服装的紧身性以及它的弹力舒适性和保型效果；作为宽松服装面料使用时， 可提高服装的蓬松效果、悬垂性、厚度感，以及保型性。表2复合纱的性能测试
权利要求
一种三组分的复合纱，包括重量比5％ 30％内层芯丝和70％ 95％外层短纤，其特征是所述内层芯丝由涤纶长丝或锦纶长丝与氨纶共同组成。
2.根据权利要求1所述的三组分的复合纱，其特征是所述的内层芯丝为由PET和PU制 成的ATY。
3.根据权利要求1所述的三组分的复合纱，其特征是所述的内层芯丝为由PA和PU制 成的ATY。
4.根据权利要求1所述的三组分的复合纱，其特征是所述的内层芯丝为由PET和PU制 成的NSY。
5.根据权利要求1所述的三组分的复合纱，其特征是所述的内层芯丝为由PA和PU制 成的NSY。
6.根据权利要求1所述的三组分的复合纱，其特征是所述的芯丝的制造方法是通过网 络变形机或空气变形机进行复合，空气压力为2-4KG。
7.根据权利要求6所述的三组分的复合纱，其特征是在所述的复合前对氨纶进行预牵 伸2. 5-5倍。
8.根据权利要求1所述的三组分的复合纱，其特征是在所述的三组分的复合纱是将芯 丝和短纤通过环锭细纱机进行长丝/短纤复合加工形成。
9.根据权利要求8所述的三组分的复合纱，其特征是在所述的复合加工中芯丝的张力 值稳定保持在20-45CN范围内。
10.根据权利要求8所述的三组分的复合纱，其特征是在所述的复合加工中芯丝与短 纤维加捻系数为280-340。
全文摘要
一种三组分的复合纱，包括重量比5％-30％内层芯丝和70％-95％外层短纤经环锭细纱机复合加工而成，复合纱内层芯丝由涤纶长丝或锦纶长丝与氨纶经空气变型加工而共同组成。本发明复合纱具有有双重弹性模量，制成面料后，能改善面料对制衣的通用性，不仅能满足小变形时弹性模量的要求，又能够满足变形较大时的弹性模量与形状恢复率的要求，并提高服装穿着的紧身性、保型性和舒适度。
文档编号D02G3/32GK101942723SQ201010227230
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者薛元 申请人:嘉兴学院