假捻差异张力纱的制作方法

专利名称:假捻差异张力纱的制作方法
本发明一般地涉及改进的假捻纱，更确切地说是涉及到采用聚酰胺和聚丙烯纱以制造最低限度的可察觉方向性的起圈地毯以及制造这种纱的方法。
起圈地毯一般是在族绒机上制造的。该机有许多针，每根针上穿有一根绒头纱，纱通过背衬织物刺入，当针抽回时就在该处形成一个绒圈。如此重复，则沿着背衬前进的长度方向形成条条绒圈的直线。当传统的绒头纱无捻或有平衡股捻时，若沿着织物的长度方向和横方向看，地毯显示出有差异，因为这两个方向的绒头几何外形是不同的。这种现象即所谓方向性。此外，无论从那个方向看，这些毛圈都排列成很明显的行列。
这种方向性通常要求在给定场所的所有地毯必须按同一方法拼接;不然，联接两块不同方向的地毯就会看出不均匀性。
当背衬前进时，将针排横向地左右移动可以使这种明显的行列减少到一定程度，(“超针距簇绒”)，但这却需用更为昂贵的簇绒机，而且不能完全消除上述问题。
很多流行地毯的式样要求将两根或更多的单独的卷曲纱进行合股加捻以生产一种比常用单纱更粗的纱或者使加捻产品的外观更均匀完美。有时将两根或更多的不同颜色或异染色性的纱捻合在一起以形成多色效应。这种股捻工艺是很昂贵的，因为离心力限制了大卷装供料纱筒互相转动的速度，结果只能得到相当低的纱线线速度，约40-70码/分(37-64米/分)。
已知当两根或更多的纱在不同张力下合股加捻时，处于最高张力下的纱会迁移到股线的中心，而那些处在较低张力下的纱则露在表面，呈螺旋状绕在较高张力“芯”纱的周围，当纱线具有不同颜色或光泽时，会造成一种“理发店招牌柱”状的外观。这样的“芯”一般是不希望的。
美国专利第3427647号公开了一种有点相似的方法，以将纱围绕着假捻芯上，其中包绕纱相对于芯纱前后迁移，造成超包绕区域。这种区域一般在地毯用纱中是不希望的。由于包绕纱常常是粗旦的，而超包绕区的直径很可能非常大，致使在簇绒机的管子和排针上造成喂料问题。
本发明发现了一种用于起圈地毯的卷曲聚酰胺或聚丙烯纱的复丝，它至少含有一根连续卷曲的复丝芯纱和至少含有一根连续卷曲的复丝包绕纱，其特征是包绕纱丝要比芯纱丝长1-14%，并在芯纱上形成随机的螺旋圈。另外，此纱的又一特征是包绕纱中的一些丝彼此互相轻度联结，包绕纱的柱形膨松度约为芯纱的70-85%。一定长度的切断纱经煮沸后至少每英寸有一个捻度(39捻度/米)，最好是每英寸有二个捻度(79捻度/米)。
本发明的产品包括一根或多根膨体连续丝芯纱沿着复合纱的轴向排列，在其周围至少部份地包有一根或多根膨体长丝包绕纱，该纱顺序地以随机的螺旋圈包在较短的芯纱的表面，如图5A所示。可以观察到此纱在约180℃时，在张力下，包绕纱已基本上接触到芯纱。当切取一定长度的纱沸煮后，该复合纱至少每英寸有一个捻度(39捻度/米)，对于聚酰胺纱最好至少每英寸有二个捻度(79捻度/米)的单向捻。包绕纱的柱形膨松度相对于芯纱的膨松度的要求;聚酰胺最好在70-85%，而聚丙烯最好在70-90%。该纱的膨松卷曲伸长约为20-40%。这种纱还含有少于10%的不卷曲长丝，这种不卷曲长丝可以是抗静电的。
这种纱束可能基本上没有真正的纱捻度，这不排除可能在处理纱束时偶然发生的小量捻度，正像纱束以传统的方式从一个固定的卷装(如筒子架)退绕时发生的一样。每3厘米含有不多于一个真捻时，认为基本上是无捻的。
制做这种用于起圈地毯的卷曲复丝纱的工艺步骤如下(a)，至少喂入二根卷曲的聚酰胺或聚丙烯复丝纱，该纱是在不同张力下以假捻状态通过加热区的;(b)，用饱和蒸气加热假捻纱;(c)，将纱假捻。
至少一根卷曲复丝纱可以在大约为0.02-0.25克/旦(gpd)积极式张力下喂料，以及至少另一根卷曲复丝纱可以在比第一根低约0.012-0.16克/旦的积极张力下喂料，两根纱通过一加压饱和蒸气加热区，在此，至少表面的长丝要达到一定的温度足以使复丝定型成为假捻的包缠构型;此时纱被假捻，较低张力的纱以随机回复的螺旋圈状包绕在较高张力纱上，且在加热时径向压缩，然后通过一假捻装置而被卷绕到卷装上。
第一根纱的张力最好在0.04-0.16克/旦之间，第二根纱的张力最好比第一根低0.032-0.10克/旦。
加热区最好包括一个具有密闭进出口通路的箱体，此外饱和蒸气横向射到纱束上，正如1985年7月15日，申请号为USSN 754730的共同未决的文件所述。但是本技术不同于以前申请中公开的技术，本申请中的高张力纱在加热箱体中由于加捻而紧密压紧，所以长丝不能自由分开而个别地被加热或基本缠结在一起。因此，只有较低张力纱中的长丝以及高张力纱上的表面长丝才充分地受到饱和蒸气的作用。蒸气的加热和塑化效果足以渗透到较高张力纱中，以在潜在转矩下定型。低张力纱由于蒸气和径向压力的作用则以包缠的构型而被定型。在低张力纱和高张力纱之间可能有轻度的缠结。在过高的蒸气温度下或过长暴露时间会导致整个纱熔融。
假捻装置最好如美国专利3079745中所公开的那种流体加捻喷嘴，它用室温下的压缩空气去加捻和冷却纱。加捻装置的操作条件必须保证在每一英寸(2.54厘米)纱段上至少有一个捻，最好有2个捻。以上是在切一段长度为6英寸(15.24厘米)的纱悬浮在沸水中时测得的。
使用本发明方法制得的纱制做起圈地毯并在胶乳整理、煮练和染色加热时，在加热区中已被定型成混合纱的假捻会使毛圈不同程度地超扭出其通常的排列方式。同时，在高张力下的纱向底布收缩的程度要比低张力纱高些。
毛圈的加捻，特别是对于紧密结构的地毯，在生成捻度的加热过程中，搅拌更为有利，如喷射热染料溶液到地毯面上或在染浴中对液体的搅拌。毛圈与毛圈之间的收缩是不均匀的，从而获得了良好的无规的地毯表面。加捻和收缩二者都使毛圈在各个方面呈不规则的排列，这样就可以不同程度地最大减少方向性和明显的行列。减少的程度取决于纱的性质和地毯的结构。
在非常稀疏的地毯结构中毛圈受相邻毛圈的牵制较小，绒圈以更高的程度加捻和收缩，这样就比传统纱能更有效地遮盖底布。
除上述的加捻和收缩性之外，低张力纱或以螺旋圈状包绕较在高张力纱上的纱，它们在方向上和圈数上都是随机的。这就会造成更加随机性的外观，特别当纱是不同的颜色或染色性不同时更是如此。
鉴于上述结果，本发明的纱制得的最为优越的地毯，可以将与一块与机器方向一致的部分与另一块横向部分连在一起，在连接处外观没有明显的变化。
由于复合纱在加热区受到加捻定型和表面长丝缠入纱束的压缩性，还由于选用的蒸气加热器的进出口狭窄通道以及蒸气对纱的撞击作用，使长丝呈一定程度的缠绕。致使纱线具有足够的抱合作用，在通过簇绒机架和排针时，不会因为缺少真捻或高度的缠结而产生麻烦。由于纱受到饱和蒸气的撞击时已被加捻，芯纱中央的长丝比芯纱外表的长丝受到蒸气的作用少。而包绕纱的长丝比芯纱的长丝受到饱和蒸气的处理更为彻底。蒸气处理的不同对包绕纱和芯纱的性质和特性会造成本质的不同。这样绕成的纱线卷装具有卷曲变形纱的外观，不像传统的膨体纱那样表面光滑。
差异张力的作用之一是有利于加捻，当纱线在相同的张力下加捻时，最外面的长丝走的距离比最里面的长丝要大，因此受到更高程度的张力。这种需要去拉紧这些长丝的力，抵抗着加捻所作用的力并阻止要达到的加捻程度。当某些纱在低张力下，它们就能更容易地包绕在高张力纱的外面。因此在加捻装置中施加扭矩可以得到更高的加捻程度，特别是所用的加捻装置是流体加捻喷嘴时更是如此。
为说明上述效应，用三根聚酰胺膨体纱，为明显起见，其中之一用黑色，使之通过如图1中所示的工艺。除了纱10的张力比其它二根纱(纱11)大外，所有条件都一样。用高速闪光拍摄了在导丝辊16和加热区18之间的纱捻度的照片。
表ⅠA B C纱10张力 克 15.0 30.0 100.0克/旦 0.0 0.008 0.026纱11张力 克 15 15.0 15.0克/旦 0. 0.004 0.004平均捻度每英寸捻回 0 2.0 6.0每米捻回 35 79 236可以看出，在上述张力范围内，施加不同的张力，可增加捻度六倍以上。在较低和较高张力丝上的张力差别，会导致不同程度的加捻，这可用实验来测定。
张力差异程度必需足以产生上述优点，不能差异太大，因为拉伸一根高张力的纱足以减少其卷曲度，而拉伸一根较低张力的纱，其松弛性足以使纤维从复合丝的表面伸出，而且在通过簇绒机的导丝辊和排针时会造成钩丝和毛刺。可采用的张力差异度取决于所用的纱线的性质。张力的差异一般是在0.008到0.24克/旦之间，最好是在0.028到0.155克/旦之间。
图1是本发明所采用的过程的示意图。
图2是所用加热器的示意图。
图3是加捻喷嘴的示意图。
图4是本发明另一工艺的部份图。
图5A和5B是本发明例3的纱的侧视图，放大倍数分别为3和8。
图6A表示从背衬前进方向沿背衬的长度方向看到的一典型起圈地毯的外观。
图6B是从背衬前进方向的横向看到的同一个起圈地毯的外观。
图7A是在较高放大倍率下看到的一典型起圈地毯的外观。
图7B是图7A地毯的放大近视图。
图8A是用例6的纱做的起圈地毯。
图8B是图8A织物的放大近视图。
图9A和9B是例7的纱，如图8A，8B所示一样。
图10A和10B是例9的纱，如图8A，8B所示一样。
图11是例3的截面照片。
图1是一根或一根以上的卷曲聚酰胺长丝10和11从供给卷装12引出，在导丝辊16处并成纱束并通过加热区18，这最好是纱束在此可经一定压力的高速饱和蒸汽处理的装置。饱和蒸汽从汽源处送来(图中未示)，通过管道20进入加热装置18。处理过的纱22通过输送辊24到卷绕筒26。张力装置15置于一根或多根喂料纱上，如10，用以调节所需的张力差。加捻喷嘴23从气源提供压缩空气(图中未示出)用以加捻在加热装置18中处理的纱22;所以纱是在假捻状态下汽蒸处理的。通过加捻喷嘴23后储存的捻度恢复到零。
图2是图1所选用加热装置的2-2剖面图，在此，纱束14入进口28，通过一根具有密闭通道30的延伸管，将纱束送到室32。一股饱和蒸汽从室32以与纱运动相反的方向通入并加热纱束14。当纱束进到室32时，饱和蒸汽沿着室和丝束的纵向轴从孔34吹入，此后纱束通过出口38的密闭通道36从室32出去。
图3是图1加捻喷嘴23的剖面图，截自图1A-A。纱22通过纱线通道40，此处矩形空气孔42以切线方向将压缩空气吹到纱22上，以逆时针方向将纱加捻。
在图1所示的本发明优选的具体装置中，低张力纱或纱束11和高张力纱10在导丝辊16上合股，当纱线退回到张力器15时，导纱辊16可以停止加捻。这种导纱辊可以有一个V形沟槽以夹持纱线，或是一对转动的辊子以夹持纱线。这样安排能保证一单根低张力纱11沿端部相当均匀的绕在高张力纱上。当用二根或更多的低张力纱11时，在同一时间都会以接近相同的方向包绕。如果导纱辊16不能完全制止纱10的加捻，只要将纱10和11在导纱辊16处引入，同时在高张力和低张力纱之间维持一个至少约10°的角度，以防止低张力纱在到达导纱辊16前包绕在高张力纱上，这样也能得到大致接近的均匀性。
图4示出另一种优选的具体装置，当导纱辊是一个平面轴瓦或相当物时，纱10上的捻度可传递回至张力器15，则当纱10，11接近导纱辊16时，纱11包绕在纱10上。若纱11与纱10在不同的地方相遇，如图4所示，它们会彼此越出相位而得到一个随机程度更大的加捻外观。假若它们藉助导纱器17在同一处导入，它们会以相同的方向和相位包绕。当该处的低张力纱不是由导纱器固定时，包绕的形式将更为随机。
用以下方法可以制得许多包绕形式纱线合并时的位置不同，高、低张力纱之间的角度A不同，张力的绝对值不同以及二根纱之间的张力差异值不同等。防止过包绕的方法是在约200码/分(183米/分)或更高的速度下用现有的工艺操作，在高、低张力纱之间采用较小的角度;以及/或者在二根纱相遇的地方安一导纱器以固定位置。
当低张力纱和高张力纱之间的角度很小时，包绕纱和芯纱之间的长度差值也变小，当角度达到90°时，长度的差值就会增加。
图5A的纱是本发明例3的纱以绞纱形式松驰沸煮后的三倍放大图，这时包绕和卷曲已充分形成，低张力的包绕纱染得比芯纱更深以分辨出包绕特性。纱是经引张拉伸的。因为沿纱线长度低张力纱50包绕在高张力纱52上的程度是不同的，而在54处又发生倒向，这种纱在地毯中，不会出现不良的“理发店柱”外观，而均匀加捻纱却会出现。
图5B所示的纱同图5A，放大倍数为8倍。
图6A和6B是典型起圈地毯的二个视图，针距1/8英寸(3.18毫米)，绒头高1/4英寸(6.36毫米)，每平方码24盎司(814克/米2)每英寸10个绒圈(3.94个绒圈/厘米)。不论从那个方向来看毛圈都排列成行R。
图7A是和图6A相似的另一种典型的起圈地毯，但放大三倍。它是由4根5000旦杜邦365A型聚酰胺地毯纱织成。针距5/16英寸(3.98毫米)，绒头高1/2英寸(1.27厘米)，每平方码45盎司(1526克/米2)，每英寸3.5个绒圈(1.38绒圈/厘米)，毛圈也是排列成行R的。
图7B是图7A地毯的侧视图，放大倍率为三倍。
图8A和图6B相似，放大倍率为三倍。是用例6的纱织的地毯，看不出排有行列。
图8B放大倍率为三倍，由于加捻部份56在方向和程度上都不尽相同，所以对观者来说绒圈的位置是随机的。一些毛圈的顶部是卷曲的如58所示。因此，绒圈的顶部在所有方向都看不出几何排列，基本消除了方向性和行列性。
图9A和9B所示如图8A和8B，是例7的纱做的地毯。
图10A和10B所示如图8A和8B，是例9的纱做的地毯。
测试方法长丝的长度差异样品纱中，每一种差异可染型长丝可用适当的传统交染法，染成可鉴别的颜色或色光，对每一类型的丝，至少用一种染料。另外，只有浅染型的长丝不用染色。在本例中，高张力的芯纱未染色。将一根10-12英寸(25.4-30.5厘米)长的交染纱垂直挂好，并在样品的中部打一个死结。在样品的下端挂一个重物相当每旦0.025克(即对4000旦纱而言，用重量100克的砝码)。在死结下面2英寸的地方小心将纱剪断。结下面的纱中缠绕的丝用细钢丝刷小心梳理，这种刷子就像用于刷鹿皮绒毛的一样。将一条长度大于2英寸(5.08厘米)的透明双面胶带的一面置于黑纸上。紧靠结的下面小心剪断梳理好的纤维。用镊子将每一种颜色取5根丝平行地放在双面胶带的上面。在放好的丝上盖一条透明单面胶带以使其固定位置。每根丝的长度用地图距离测量仪测定，如Keuffel和Esser制造的NO.620300测量仪。重复此步骤直到每一种颜色记录50根丝的长度。计算出每种丝类型50次测量的平均值。未上色或浅染丝也这样算出其平均值。然后计算丝长度差异百分率，即从所有浅染丝的总平均长度减去深染丝的平均长度，然后除以所有深染丝的总平均长度再乘以100即得到差异百分率。
柱形膨松度纱的比容是这样测定的即将经沸煮并调湿的样品剪成小段，每段长度按小于测试量筒的内径。样品称量后倒入量筒，小心将活塞降到量筒中去，一直到活塞停留在样品上不再下降。活塞给样品加上3.1磅/平方英寸的压力(21.4千帕)，其具有校正过的尺杆，可读出样品所占的容积。读数是在活塞停止100±5秒后读得的。容积除以样品重即得比容。选用这样一个压力是考虑到地毯上典型家具载荷的代表性。
沸煮后的捻度取一6英寸(15.14厘米)长的纱，在无载荷下，夹住其一端并放到一沸染浴中，一直等到不会再产生捻度为止。纱最好是不同颜色的或是可染成不同色的，以利于数出捻度。待干后，把加捻的样品沿着尺放好，并测量每一英寸上的捻数。
实例对照纱样以及例1-5中的纱是按以下说明制备的。三根尼龙66标准膨体丝地毯纱喂入图1的过程中。纱10是1225旦，杜邦495型酸性染料浅染的BCF纱。另外二根纱11是1245旦，497A型酸性染料深染纱，并有导电芯丝以除去静电。加热装置18也示于图2。在其入口28上有通道30，通道内径为0.060英寸(1.52毫米)，长度为8英寸(20.3厘米)，蒸汽入口34的直径为0.046英寸(1.17毫米)，室32的直径为0.063英寸(1.60毫米)，长度为1.0英寸(2.54厘米)，以及在出口38上的通道36的内径为0.060英寸(1.52毫米)，长为12英寸(30.5厘米)。加捻喷嘴23上的纱通道40内径为0.093英寸(2.36毫米)。矩形空气孔42长0.120英寸(3.05毫米)宽0.040英寸(1.02毫米)以供给25℃120磅/平方英寸(表压)(827千帕)的压缩空气。该空气孔与出口38的距离为15英寸(38.1厘米)。辊24和卷绕辊26之间的卷绕张力为175克，辊24的转动速度为500码/分(457米/分)例6中的纱10是1245旦，杜邦497A型酸性染料深染型尼龙66纱，丝11分别是1225旦，495型及1245旦497A型，其它条件与例1-5同。
例7的纱，如图4所示，是由喂入三根BCF纱制成的。在图4中未表示的其它过程如图1所示的一样。纱10是1225旦，杜邦494型阳离子可染BCF，而纱11分别是1225旦495型酸性染料浅染型和1245旦497A型酸性染料深染型BCF。加热装置18具有通道30的入口28，通道直径0.100英寸(2.54毫米)，长为6英寸(15.24毫米)，蒸汽孔34的直径0.076英寸(1.93毫米)，室32的内径为0.107英寸(2.72毫米)，长为1英寸(2.54毫米)以及带有通道36的出口38，通道内径为0.110英寸(2.8毫米)，长度为12英寸(30.5厘米)。加捻喷嘴23具有纱通道40，其直径为0.125英寸(3.18毫米)长度为1英寸(2.54厘米)，所附的矩形空气孔32长为0.145英寸(3.68毫米)宽为0.050英寸(1.27毫米)压缩空气以25℃120磅/平方英寸(827千帕)的压力通入。纱速度为373码/分(341米/分)。由于复合纱的包缠方法，要求配置较大尺寸的设备来适应较大的直径。
表ⅡA对照样 例1 例2 例3纱10旦数 1225 1225 1225 1225纱10的张力 克 30 100 100 100纱10的张力 克/旦 0.024 0.080 0.080 0.080
表ⅡA(续)对照样 例1 例2 例3纱11的旦数 1245 1245 1245 1245纱11的张力 克 30 30 10-20 10-20纱11的张力 克/旦 0.024 0.024 0.008- 0.008-0.016 0.016纱10-纱11的 0 0.056 0.064 0.064张力差 克/旦 0.072 0.072饱和蒸汽温度 摄氏度 166 166 168 166饱和蒸汽压力 磅/平方英寸 90 90 95 90饱和蒸汽压力 千帕 621 621 635 621纱总旦数 3850 3850 3820 3780沸煮后的捻度 捻/英寸 2.5 2.25 3.25 3.75每厘米捻数 0.98 0.89 1.28 1.48柱形膨松度 立方厘米/克全部纱束 5.70 5.00 5.15纱10 6.10 6.20 6.35第一根纱11 5.90 4.90 4.90纱11/10% 97 79 75第二根纱11 5.30 4.85 4.95纱11/10% 87 78 76纱10 英寸 2.02 2.01 2.02 2.02纱10 厘米 5.13 5.11 5.13 5.13纱11 英寸 2.02 2.20 2.21 2.16
表ⅡA(续)对照样 例1 例2 例3纱11 厘米 5.13 5.59 5.61 5.49差值 英寸 0 0.19 0.19 0.14厘米 0 0.48 0.48 0.36对纱10 % 0 9.5 9.5 7.0表ⅡB例4 例5 例6 例7纱10旦数 1225 1225 1245 1225纱10张力 克 100 100 100 100纱10张力 克/旦 0.080 0.080 0.080 0.080纱11旦数 1245 1245 1225- 1225-1245 1245纱11张力 克 10-20 10-20 10-20 10-20纱11张力 克/旦 0.008- 0.008- 0.008- 0.008-0.016 0.016 0.016 0.016纱10-纱11张力 0.064- 0.064- 0.064- 0.064差 克/旦 0.072 0.072 0.072 0.072饱和蒸汽温度 摄氏度 164 162 164 174饱和蒸汽压力 磅/平方英寸 85 79 85 111饱和蒸汽压力 千帕 586 545 586 765纱总旦数 3800 3770 3850 3970沸煮后捻度 捻/英寸 3.0 2.0捻/厘米 1.18 0.79
表ⅡB(续)例4 例5 例6 例7柱形膨松度 立方厘米/克全部纱束 5.35 5.85纱10 6.60 7.10第一根纱11 5.10 5.50纱11/10% 77 78第二根纱11 5.10 5.75纱11/10 % 77 81长丝长度纱10 英寸 2.01 2.02 2.00纱10 厘米 5.11 5.13 5.08纱11 英寸 2.21 2.12 2.20纱11 厘米 5.61 5.38 5.59差值 英寸 0.20 0.10 0.20厘米 0.50 0.25 0.51对纱10 % 10.0 5.0 10.0例2-5说明饱和蒸汽温度从168℃到162℃之间变化的影响。在160℃时，低张力纱对缠绕构型的热定型作用很差，因此，有时他们会从高张力纱上分离开来，还会从绕纱筒的表面钻出来，造成离开筒子进入地毯簇绒机的纱张力不匀，还可能在导丝管架或簇绒排针中堵塞纱。已经发现当温度太低以至于不能使包缠纱产生足够的热定型使其成为包绕构型时，纱中能产生入潜在扭矩。
纱线速度高于或低于500码/分(457米/分)时，蒸汽温度也必需同时升高或降低以保证适当的热定型。
本发明中纱的这种不平常的性质，还可以从观察以下样品看到;将样品以绞纱的形式沸染，干燥，然后将1米长的纱挂在高处的夹子上。首先观察其在本身重量下悬挂的情况，然后在下端再加一150克的重量，再观察之。
表Ⅲ未加重量 加重量对照例 所有组份的膨松度相等 所有组份张力相等，但卷曲产生少量捻度 没有可观察到的捻度-各组份平行没有纱包绕在另外一 没有纱包绕在另一根上根纱上例3 芯纱膨松但直 芯线拉直，微蓬松包绕纱以近似360°螺 包绕纱的螺旋围约180°旋围绕在芯纱上，每1-3英寸改变方向一次包绕纱比芯纱蓬松度小 包绕纱比芯纱蓬松度大在整束纱中没有可观察 在整束纱中没有可观察到的捻度到的捻度包绕纱与芯纱、包绕纱 包绕纱与芯纱、包绕纱本身互相本身相互接触 接触例7 芯纱挂直，由于包绕膨 芯纱被拉直，微蓬松松性受到限制包绕纱在外遮住约 包绕纱在外遮住约80%的芯纱表Ⅲ(续)未加重量 加重量80%的芯纱包绕纱形成不规则的管状 包绕纱形成不规则的管状外壳外壳在纱束中观察不到捻度 在纱束中观察不到捻度包绕纱与芯纱、包绕纱本 包绕纱与芯纱、包绕纱本身相互身相互接触 接触对照样的所有组份纱用30克的张力纺制，没有看到任何一纱包绕在另一纱上的迹象。沿着对照纱长度的任一段，所有组份纱的加捻程度和方向都是一致的。
在例3和例7中，芯丝能从一英寸(2.54厘米)长的一段纱中抽出，让包绕纱保留其卷圈状态，于是包绕纱能彼此分开。在例7中当芯丝抽出后，包绕纱形成一空心管。当重量自例3和7的纱上移去后，纱回复到其未加重时的外观而包绕纱对芯纱没有任何实质上的分离，至少对于少数几次张力循环后是如此。
用上面所述的例1-7的纱，簇成平绒地毯，针距1/8英寸(3.18毫米)，绒高1/2英寸(1.27厘米)，45盎司/码2(1526克/米2)，每英寸9捻(3.54捻/厘米)，都在搅拌下于染缸中染色。用例1-6纱做成的地毯染成浅的和深的红棕色，例7的三个组份纱1分别染成兰，深兰和铁锈色。
本发明的所有的地毯都具有随机加捻的绒圈，这种绒圈与通常的排列成行不同，呈现有差异的颜色分布，该地毯的表面是不规则的。例1-6的纱是在高温下制得的，手感很硬，适于放在通行频繁的地方。例7的双包缠纱是在高温下定型的，非常耐压，但还有相当的蓬松度和遮盖力。
例8-11这些例子都应用本发明的纱作为其一种组份，即一预先交缠的3775旦359A型尼龙66杂色纱，该纱是牵伸以下各纱各一根制得的即1225旦杜邦494阳离子可染型，1225旦495酸性染料浅染型以及1245旦497A酸性染料深染型，拉伸以基本除去他们所有的抱合力，然后用Nelson美国专利第4059873号的方法把它们交缠在一起。
其过程如图4所示，在例8，例9中，高张力纱10是1225旦，495型，低张力纱11是3775旦，359A型。在例10中，高张力纱10是3775旦，359A型，低张力纱11是二根1225旦，495型。例11和例10相反，纱10是二根1225旦，495型而纱11是3775旦，359A型。加热器18和加捻喷咀23的尺寸与例7中的相同，但在例10和11中，加捻喷咀的空气压力是150磅/平方英寸(1034千帕)。纱速度在例8和9中是500码/分(457米/分)，在例10和11中是750码/分(685米/分)。
表Ⅳ例8 例9 例10 例11纱10旦数 1225 1225 3775 1225(2)纱10张力 克 220 80 300 250纱10张力 克/旦 0.180 0.065 0.079 0.102纱11旦数 3775 3775 1225(2) 3775纱11张力 35 35 20 60
表(续)例8 例9 例10 例11纱11张力 克/旦 0.009 0.009 0.008 0.016纱10-纱11张力差 克/旦 0.171 0.056 0.071 0.086饱和蒸汽温度 摄氏度 173 173 176 176饱和蒸汽压力 磅/平方英寸 107 107 117 117饱和蒸汽压力 千帕 738 738 807 807纱总旦数 4890 5050 6350 6350例8，例9中的纱簇成平绒地毯，针距1/8英寸(3.18毫米)绒高1/2英寸(1.27厘米)，40盎司/码2(1356克/米2)以及每英寸7个毛圈(2.76个毛圈/厘米)，如例7一样，在搅拌下于染缸染色。例10和例11的纱簇绒成针距5/32英寸(3.97毫米)，绒高1/2英寸(1.27厘米)，45盎司/码2(1356克/米2)以及每英寸8个毛圈(3.15个毛圈/厘米)，并像例7-9一样染色。例10和11可看出与目前所用的工艺的风格不同性。例10的地毯主要是浅兰色的，但带有深兰和铁锈色斑点。例11的地毯由于纱组份相反，基本是深兰色的，带有浅兰和铁锈色斑点。
例12本例说明某些丝是轻微粘结在一起的。例2-5中的纱是用下述方法精确的检验过的。
为了避免弄乱纱结构，纱在被截取截面以前先嵌入环氧树脂基体中，即将样品纱置于模中，倒入环氧树脂并固化之。从模中取出固化的样品，成型，在切片机中切成断面。将断面置于显微镜片上，在适当的倍率下照相。
喷少量脱模剂于衬好的模上，每个模槽上衬有玻璃纸带。另将双面屏蔽带(约六层)做的小“垫枕”放在模槽的二端。
在把纱放到模槽中之前，纱要作如下的准备。用小块屏蔽带将约200毫米的纱的二端系紧。二头用夹子夹住，挂在吊钩上。在下部的夹子上加上足够的重量，以拉直卷曲，但要小心不把纱拉伸。在纱拉直时用眼药水并给纱一次滴上几滴无色丙烯酸清漆。约滴加10次，每次间隔3分钟。然后将样品干燥2小时。
经涂覆的样品放在模槽的纸“垫枕”上，使其放在模子的表面之下而不接触底部。然后剪去多余的纱。
用来填充8个模槽的环氧树脂定混合以下材料来制备的Marglas树脂 658 21.7克无色结晶环氧铸造型树脂Acme Chemicals and Insulation Co公司出品)Marglas树脂 659 4.4克无色结晶环氧铸型树脂Acme Chemicals and Insulation Co公司出品)Maraset改性二胺类固化剂 25.0克硬化剂 558Acme Chemicals and Insulation Co公司出品)将树脂混合物慢慢搅拌5分钟，以防止泡沫生成。搅拌要继续一直到溶液变清。
然后在每个样品上注入环氧树脂溶液。用镊子转动样品可以减少气泡。假若样品沉到底部或浮到模顶上必需将纱复原。树脂在室温下16小时(或在65℃ 3小时)便可硬化。
硬化后，室温固化的模子放在加热台上约15分钟。抓住玻璃纸带的一端就可将这块热样品从模中取出(烘箱固化的样品在离开烘箱后就要迅速地从模子中取出)。样品块在一平的表面上冷却，然后除去玻璃纸带。
每一个成形的样品块放在加热台上约2分钟以使长丝松弛。然后将样品放在切片机中(美国光学公司的820旋转型)切成7微米的厚度。前面几个切片不要。将好的切片(没有可见的空气气泡或刀痕或对长丝倾斜)放在显微镜载玻片上，薄薄的涂上一层Primol 335(n＝1.5)或矿物油(n＝1.47)。只要切片在显微镜下观察满意，就在样品上加一盖玻片，以适当的放大倍率照相。
纱的截面照片说明随着蒸汽温度增加，熔融点就增加，而织成地毯后熔融点就消失。熔融是由观察照相截面是否失去二根接触纤维的边界清晰度而定的。图11是例3纱的截面照片。
在例13-16中，1250旦兰色聚丙烯复丝纱10在1.00克张力下与二根750旦的无色聚丙烯纱在20克张力下共纺。该丝具有一圆角的方形截面带有四条连续的孔隙。加热器18有一通道30的入口28，通道内径为0.070英寸(1.78毫米)，长为8英寸(20.3厘米)。蒸汽孔34的直径为0.074英寸(1.88毫米)，室32内径为0.104英寸(2.64毫米)，长为1英寸(2.54毫米)，而出口38带有通道36，其内径为0.070英寸(1.78毫米)，长为12英寸(30.5厘米)。加捻喷嘴23如例7一样，通入25℃，80磅/平方英寸(551千帕)的压缩空气。纱线速度是500码/分(457米/分)，其它数据见表Ⅴ。
例13的芯丝轻度联结但极易分开，而包绕丝就很难分开。例14-16在增加蒸汽温度时增加了抱合力。例17的纱已熔融过份，手感太粗糙，不能用于制造地毯。
表Ⅴ例13 例14 例15 例16 例17纱10旦数 1250 1250 1250 1250 1250纱10张力 克 100 100 100 100 100纱10张力 克/旦 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08纱11旦数 2×750 2×750 2×750 2×750 2×750纱11张力 克 20 20 20 20 20纱11张力 克/旦 0.027 0.027 0.027 0.027 0.027纱10与纱11的张力差 克/旦 0.053 0.053 0.053 0.053 0.053饱和蒸汽温度摄氏度 156 158 160 162 164饱和蒸汽压力磅/平方英寸 66 70 75 79 84饱和蒸汽压力 千帕 454 482 517 544 579纱总旦数 2500 2500 2500 2500 2500沸煮后捻度捻/英寸 1.5 2.0 1.6 1.6 0.6每厘米捻度 0.59 0.79 0.63 0.63 0.24
表Ⅴ(续)例13 例14 例15 例16 例17柱形膨松度立方厘米/克全纱束纱10 9.25 8.75 8.75 8.6 8.4纱11 7.15 6.65 7.65 8.75 7.25纱11/10，% 92 84 81 76 63丝长度纱10 英寸 1.94 2.00＊2.00＊＊＊＊＊纱10 厘米 4.93 5.08 5.08＊＊＊＊纱11 英寸 2.13 2.06 2.10＊＊＊＊纱11 厘米 5.41 5.23 5.33差值对纱10 % 9.8 3.0 5.0＊纱10的总长度-纤维熔融过份以至不能分开以测量准确的长度＊＊纱10和纱11熔融在一起例13的芯丝轻度连结但易于分开，包绕纱则难以分开。例14-16的纱在增加蒸汽温度时增加了抱合力。例17的纱熔融过份，作为居住用地毯手感太粗糙，但可能用于工业。
从例13-17的纱制得的割绒地毯，针距1/8英寸(3.2毫米)，绒头高剪成7/16英寸(11.2毫米)，40盎司/码2(1350克/米2)，每英寸9个毛圈(3.54个/厘米)。例13的地毯具有柔软似棉的手感，但可能铺垫性质较差。例17的地毯达到了人造草坪的硬挺度。例14-16的地毯硬度居中。
本发明的纱最适宜的聚合物是聚酰胺和聚丙烯，由于它们通常适宜做地毯以及它们定捻和粘合长丝所需的温度下，具有能保留卷曲和膨松的能力。聚酰胺或聚丙烯的共聚物在一定的纱线速度和蒸汽处理条件下具有近似的加捻定型或长丝粘合性能，根据产品的情况既可以做芯纱也可以做包绕纱组份。同样，聚丙烯芯纱可以用聚酰胺包绕纱加捻后，高熔点聚酰胺被更直接的暴露在蒸汽中，向缠紧的聚丙烯具有较低熔点蒸汽主要在其外表面处理。
权利要求
1.一种适用于制做起圈地毯的卷曲聚酰胺复丝纱，该复丝纱包括至少一根卷曲的复丝芯纱和至少一根卷曲的复丝包绕纱，其特征在于包绕纱的丝比芯纱丝长1%到14%。
2.一种适用于制做起圈地毯的卷曲聚丙烯复丝纱，该复丝纱包括至少一根卷曲的复丝芯纱和至少一根卷曲的复丝包绕纱，其特征在于包绕纱的丝比芯纱的丝长1到14%。
3.权利要求
1或2的纱，其进一步特征在于一些长丝中的包绕纱彼此是轻度缠结的。
4.权利要求
2的纱，其进一步特征在于包绕纱的柱形膨松度大约为芯纱的70-90%。
5.权利要求
1或2的纱，其进一步特征在于沸煮后的捻度至少为每英寸一个捻(39捻/米)。
6.权利要求
5的纱，其中纱是基本上没有真捻度。
7.权利要求
1的纱，其中沸煮后的纱捻度至少为每英寸2个捻(79捻/米)。
8.权利要求
3的纱，其中的包绕纱是以随机的螺旋圈包绕在芯纱上的。
9.权利要求
3的纱，还包括少于10%的未卷曲的长纱。
10.权利要求
9的纱，其中未卷曲的长丝是抗静电的。
11.权利要求
5的纱，其中芯纱是沿纱的轴向排列的，而包绕纱则以随机的螺旋圈包围在较短的芯纱的表面。
12.权利要求
1的纱，其进一步特征在于包绕纱的柱形膨松度大约为芯纱的70-85%。
13.权利要求
1的纱，其中卷曲的芯纱是聚丙烯。
14.纺制适用于做起圈地毯的卷曲聚酰胺复丝纱的工艺，包括如下步骤(a)至少喂入两根卷曲的聚酰胺复丝纱，该纱是在不同张力下以假捻状态通过加热区，(b)用饱和蒸气加热假捻纱，和(c)将纱假捻。
15.纺制适用于做起圈地毯的卷曲聚丙烯复丝纱的工艺，包括如下步骤(a)至少喂入两根卷曲的聚丙烯复丝纱，该纱是在不同张力下以假捻状态通过加热区，(b)用饱和蒸气加热假捻纱，和(c)将纱假捻。
16.权利要求
14或15的方法，其中在至少一根拉得较紧的卷曲复丝纱上的张力大约为0.02-0.25克/旦，和在至少另一根拉得较松的卷曲复丝纱上的张力大约为0.008-0.16克/旦，并且拉得较松的纱比拉得较紧的纱的张力低0.012-0.16克/旦。
17.权利要求
16的方法，其中纱是用加捻喷嘴假捻的。
18.权利要求
17的方法，其中的饱和蒸气基本上不夹带水。
19.权利要求
18的方法，还包括卷绕纱这一步骤，其中的卷绕速度大于200码/分(183米/分)。
20.权利要求
18的方法，其中拉得较紧与拉得较松的纱之间的纱线交角大约至少为10°。
21.权利要求
19的方法，其中在至少一根拉得较紧的卷曲复丝纱上的张力大约为0.04-0.16克/旦，并且拉得较松的纱的张力比拉得较紧纱的张力低0.032-0.10克/旦。
专利摘要
本发明公开了一种适用于制做起圈地毯的卷曲聚酰胺或聚丙烯的复丝纱，以及该复丝纱的制法。该制法包括在不同张力下喂纱，然后再用饱和蒸气处理该纱。
文档编号D02G3/44GK87100109SQ87100109
公开日1987年7月29日 申请日期1987年1月9日
发明者托马斯·拉森·纳尔逊 申请人:纳幕尔杜邦公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan