TW202200861A - 具有抗滑動性能之彈性纖維、複合紗及織物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供具有改良之抗接縫滑動性能之彈性纖維。亦提供包含彈性纖維之彈性複合紗、織物及製品,及用於製造具有改良之抗氨綸(elastane)滑動之斯潘得克斯(spandex)纖維、複合紗、織物及製品之方法之生產方法。
Description
本發明係關於具有改良之抗接縫滑動性能之彈性體纖維(elastomeric fiber)、複合紗及織物之製造。更具體言之,本發明係關於具有抗滑動聚合物添加劑之彈性體纖維,以及包含彈性體纖維之彈性複合紗、織物及製品。
具有彈性複合紗之拉伸織物(Stretch fabrics)在許多應用中已投放市場很多年。織物及衣物製造商一般知曉如何製造具有正確品質參數之織物以達成消費者可接受之織物。然而,氨綸纖維滑動通常在衣物製造或消費者家庭洗衣期間發生。此種氨綸纖維滑動已成為消費者主要品質投訴之一及百貨商店及品牌衣物退貨的主要原因之一。
彈性纖維(通常稱為斯潘得克斯(spandex))在用於編織織物中時通常係經剛性紗包覆。此等紗(通常稱為氨綸(elastane)紗)之滑動在氨綸紗自縫製接縫滑脫時發生,導致氨綸紗已滑過的區域之彈性損失。有時,沒有滑動已發生之視覺指示。然而,通常,可隨著白色裸氨綸紗鬚黏在織物之表面而觀測到滑動。此種滑動因此在深色織物上特別明顯。亦可隨著氣泡及/或褶皺出現在仍具有彈性纖維之織物區域與沒有氨綸之織物區域之間而觀測到滑動。圖1係具有此接縫滑動問題之缺陷衣物之照片。
為產生織物拉伸及恢復,在張力下(亦即在伸展狀態下)加工彈性纖維。在製造用於編織之複合拉伸紗期間,氨綸經拉伸至其初始長度的約三倍同時經伴侶纖維包覆。
在整個編織、染色及染整製程中,彈性纖維試圖鬆弛;然而,甚至在染整後,彈性纖維仍處在輕微張力下。有時,此張力導致彈性纖維自織物之切割邊緣滑過縫紉線。參見圖2。此滑動在衣物之其中織物處在很大張力下之部分(諸如褲襠或其他緊身區域)中尤其成問題。當在高溫及高機械作用下濕加工衣物時,亦會發生滑動。甚至更成問題的是當氨綸滑動不在織物及衣物製造期間發生,而是在幾個家庭洗滌週期之後發生之時。
接縫滑動可由多種因素引起且雖然其可藉由遵循與織物構造、切割及縫紉技術、紗牽伸及撚合程度、熱定型條件;紗選擇、濕加工條件及柔軟劑之使用有關的推薦程序減少至某種程度,但氨綸滑動仍隨機發生,特別是對於具有高拉伸程度且具有聚酯及嫘縈(rayon)短纖維之鬆散織物。
熟知複合彈性紗。例如,美國專利4,470,250;4,998,403;7,134,265;及6,848,151揭示經相對無彈性纖維包覆以便促進可接受之針織或編織加工之彈性體纖維(諸如斯潘得克斯),及為各種終用途織物提供具有可接受之特性之彈性複合紗。公開的美國專利申請案第2008/0268734A1號及公開的美國專利申請案第2008/0318485A1號揭示一種剛性長絲,其與彈性長絲一起用作包芯紗內的芯。
WO 2010045637A2揭示一種用於針織織物中防滑之可熔之雙組分斯潘得克斯。
需要具有良好抗滑動性能之彈性體纖維,其錨固良好且防止自衣物接縫滑落。
本發明提供彈性體纖維及複合紗、包含彈性體纖維之織物及製品,該彈性體纖維展現改良之氨綸抗滑動性,容易拉伸,容易加工,低收縮率,易於衣物製造,極佳恢復力及低生長。
本發明之一個態樣係關於一種具有改良之接縫滑動性能之彈性體纖維,其包含具有低於100℃之玻璃轉變之聚合物添加劑。在一個非限制性實施例中,彈性體為斯潘得克斯。在一個非限制性實施例中,聚合物添加劑為包含雙(4-異氰酸基環己基)甲烷及N-烷基二乙醇胺之聚胺甲酸酯或其衍生物。在另一個非限制性實施例中,聚合物添加劑為包含聚苯乙烯與馬來酸酐之反應產物之長側鏈共聚物。
本發明之另一個態樣係關於一種包含抗滑動彈性體纖維之彈性體複合紗。在一個非限制性實施例中,彈性體複合紗包括芯,該芯包括在紗表面中經硬質纖維包圍、撚合,或交絡之抗滑動彈性體纖維,其用於保護彈性體纖維在紡織製程期間免於磨損且有助於穩定彈性體纖維之彈性行為。本發明之複合紗可包括但不限於用硬質紗單包繞彈性體纖維;用硬質紗雙重包繞彈性體;用短纖維連續包覆(亦即包芯(core spun/core-spinning))彈性體纖維,接著在纏繞期間撚合;用噴氣機將彈性體及硬質紗交絡及纏結;及將彈性體纖維及硬質紗撚合在一起。
本發明之另一個態樣係關於具有經紗及緯紗且包含包括防滑抗滑動彈性體纖維之複合紗之編織拉伸織物。在一個非限制性實施例中,複合紗包括至少一種硬質纖維之鞘及包括抗滑動纖維之芯。
本發明之另一個態樣係關於包含具有改良之接縫滑動性能之彈性體纖維或包含彈性體纖維之複合紗或織物之製品。在一個非限制性實施例中,製品為衣物。
本發明之又另一個態樣係關於用於製造具有改良之抗氨綸滑動性之彈性體纖維、複合紗、織物及製品之方法。在此等方法中,將具有低於100℃之玻璃轉變溫度之聚合物添加劑添加至彈性體纖維。在一個非限制性實施例中,彈性體為斯潘得克斯。在一個非限制性實施例中,聚合物添加劑為包含雙(4-異氰酸基環己基)甲烷及N-烷基二乙醇胺之聚胺甲酸酯或其衍生物。在另一個非限制性實施例中,聚合物添加劑為包含聚苯乙烯與馬來酸酐之反應產物之長側鏈共聚物。
本發明係關於彈性體纖維及複合紗、包含彈性體纖維之織物及製品,該彈性體纖維展現改良之氨綸抗滑動性,容易拉伸,容易加工,低收縮率,易於衣物製造,極佳恢復力及低生長。
更具體言之,本發明係關於包含彈性體及具有低於100℃之玻璃轉變溫度之聚合物添加劑之抗滑動彈性體纖維。本發明亦關於包含抗滑動彈性體纖維之彈性複合紗。本發明係關於同樣包含此種彈性複合紗之拉伸編織織物。該等織物實質上不含氨綸滑動且具有拉伸、柔軟手感、穿著時之極佳舒適性、尺寸穩定性及天然纖維外觀及感覺(feel)之期望之組合。本發明亦關於一種用於製造此種纖維、紗及織物之方法,以及包含本發明之織物之衣物。
如本文所用,術語「接縫滑動」或「氨綸滑動」係指彈性體纖維(諸如但不限於斯潘得克斯)不保持錨固且在接縫區域中在紗之切割端倒滑之情況。因此,在紗的一端,不再有任何氨綸纖維,因為其已軸向地縮回於紗束及織物的內部。在氨綸纖維自接縫滑出後,其會在接縫線附近產生鬆垂(baggy)/波形織物外觀及/或非彈性區域。
如本文所用,術語「改良之」及「減少之」在提及接縫滑動或氨綸滑動時意指與不具有抗滑動添加劑之相同彈性體纖維相比,根據本發明之包含抗滑動添加劑之彈性體纖維滑動之長度之減少。
如本文所用,術語「抗滑動」當關於纖維使用時係指纖維之氨綸展現對接縫區域中自紗之切割邊緣之任何倒滑(slip-back)之抗性。
如本文所用,術語「剛性」或「硬質」係指實質上非彈性之纖維或紗。剛性或硬質纖維之實例包括但不限於聚酯、棉、尼龍、嫘縈(rayon)及羊毛及其任何組合。
彈性體(Elastomeric)或彈性體(elastomer)纖維在本文中可互換使用。彈性體係具有橡膠般彈性之聚合物。該術語涵蓋寬範圍之材料。彈性體(Elastomeric)係彈性體(elastomer)之形容詞。彈性體(Elastomeric)或彈性體(elastomer)纖維包括彈性體聚合物。此等纖維係熟習此項技術者通常用來提供織物及衣物中之拉伸及彈性恢復。「彈性體(Elastomeric)」或「彈性體(elastomer)」纖維係連續長絲(視需要係聚結複絲)或不含稀釋劑之複數個長絲,其具有超過100%之斷裂伸長率,與任何壓接(crimp)無關。當(1)經拉伸至其長度的兩倍;(2)保持一分鐘;及(3)經鬆開時,彈性體纖維在鬆開一分鐘內縮回至小於其初始長度的1.5倍。如本說明書之文本中所使用,「彈性體纖維(elastomeric fiber)」或「彈性體纖維(elastomer fiber)」意指至少一個彈性體纖維或長絲。此種彈性體纖維包括但不限於橡膠長絲、雙成分(biconstituent)長絲(其可為以橡膠、聚胺甲酸酯等為主)、拉絲托(lastol)及斯潘得克斯。
「斯潘得克斯」係其中纖維形成物質係包含至少85重量%之嵌段式聚胺甲酸酯之長鏈合成聚合物之製造的纖維。由於斯潘得克斯纖維係以嵌段式聚胺甲酸酯彈性體為主,故斯潘得克斯纖維係彈性體纖維的子類別。
「彈性酯」係其中纖維形成物質為包含至少50重量%之脂族聚醚及至少35重量%之聚酯之長鏈合成聚合物之製造的纖維。儘管為非彈性體,但彈性酯可包括在本文某些織物中。
「聚酯雙組分纖維」意指包含沿著纖維之長度彼此緊密黏附之一對聚酯之連續長絲,因此纖維橫截面為例如並排、偏心鞘-芯或其他適宜橫截面,其中可發展有用之壓接。聚酯雙組分長絲包含聚(對苯二甲酸丙二酯)及至少一種選自由聚(對苯二甲酸乙二酯)、聚(對苯二甲酸丙二酯)及聚(對苯二甲酸丁二酯)或此等成員之組合組成之群之聚合物,其具有約10%至約80%之後熱固壓接收縮值。
術語「彈性纖維」係指可為拉伸織物提供彈性及恢復之任何纖維。彈性纖維包括「彈性體纖維(elastomeric fiber)」、「彈性酯纖維(elastoester fiber)」、斯潘得克斯、「聚酯雙組分長絲」及本明書中之其他纖維。
「複合紗」係包含經剛性纖維包圍、撚合,或交絡之兩種彈性纖維之複合紗。剛性纖維用於保護彈性纖維在紡織製程期間免於磨損。此種磨損可導致彈性纖維之斷裂與相應製程中斷及非所欲織物不均勻性。此外,包覆有助於穩定彈性纖維彈性行為,因此與裸彈性纖維之可能之情況相比,可在紡織製程期間更均勻地控制複合紗之伸長率。複合紗亦可增加紗及織物之抗拉模數,此有助於改良織物恢復力及尺寸穩定性。複合紗之多個非限制性實例顯示於圖3(A)至3(E)中,包括圖3(A)用短纖維連續包覆(亦即包芯)抗滑動斯潘得克斯,接著在纏繞期間撚合;圖3(B)用噴氣機將抗滑動斯潘得克斯及硬質紗交絡及纏結;圖3(C)用硬質紗單包繞抗滑動斯潘得克斯;圖3(D)用硬質紗雙重包繞抗滑動斯潘得克斯;及圖3(E)將抗滑動斯潘得克斯及硬質紗撚合在一起。
複合紗之一個非限制性實例係「包芯紗」 (CSY),其由可分離芯經紡纖維鞘圍繞組成。例如,在棉/抗滑動斯潘得克斯包芯紗中,芯包括抗滑動斯潘得克斯且經短棉纖維包覆。
如本文所用,術語「織物」係指針織或編織材料。針織織物可為平針織物、圓形針織物、經線針織物、精細彈性物(narrow elastic)及網眼織物。編織織物可為任何構造,例如緞紋(sateen)、斜紋(twill)、平紋(plain weave)、牛津紋(oxford weave)、籃紋(basket weave)及精細彈性物及類似者。
如本文所用,「順序投梭(pick-and-pick)」意指其中包含抗滑動彈性體纖維之一根緯紗及包含規則紡織長絲或短纖維之另一根緯紗以交替投梭方式進行編織之編織方法及編織構造。
「共***」意指其中低熔纖維及規則紡短或長絲緯紗以相同投梭方式編織成一者之編織方法及編織構造。
「外透(Grin-through)」係用於描述織物中裸抗滑動斯潘得克斯長絲之暴露之術語。該術語亦可應用於複合紗,在該情況下,外透係指芯抗滑動斯潘得克斯穿過包覆紗之暴露。外透可自身明顯地表現為非所欲閃光劑(glitter)或觸感為合成感覺或手感。織物正面之低外透優於織物背面之低外透。
本文發明人已驚人地發現,在將具有低於100ºC之玻璃轉變溫度之聚合物添加劑添加至彈性體(諸如斯潘得克斯)後,氨綸滑動減少。在不受任何理論約束下,咸信,由於在紡絲及儲存期期間聚合物遷移至彈性體表面上,故發生此種氨綸滑動減少。咸信,該等添加劑增加彈性體與任何鞘短纖維之間的黏著性及摩擦力,因此防止例如衣物製造、衣物濕法加工及家庭洗衣期間之彈性纖維滑動。
因此,本發明之一個態樣係關於一種抗滑動彈性體纖維,其包括彈性體及有效量之具有低於100℃之玻璃轉變溫度之聚合物添加劑。
根據本發明,可有效產生抗滑動纖維之具有低於100℃之玻璃轉變溫度之聚合物添加劑之量可在相當寬泛範圍內變化。當濃度低為纖維的一半重量百分比之聚合物添加劑與習知染整劑(finisher)組合用於纖維中時,獲得彈性體纖維抗滑動性之改良。然而,當聚合物添加劑為至少1%時,獲得更大改良。儘管可有時使用較大濃度之聚合物添加劑(例如10%),但通常使用較小5%之濃度且較佳濃度係在1至3%之範圍內。
在一個非限制性實施例中,針對抗滑動特性併入之聚合物添加劑包含脂族二異氰酸酯與多元醇或脂族二醇(二醇)間之反應產物。
較佳係雙官能脂族異氰酸酯,以便藉由與聚合物之增強之相分離性將添加劑之功效最大化,包括雙(4-異氰酸基-環己基)甲烷及1,6-二異氰酸基己烷之家族。然而,可用於本發明中之雙官能異氰酸酯之其他實例包括4,4’-亞甲基雙(苯基二異氰酸酯) (亦稱為4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI))、2,4’-亞甲基雙(苯基二異氰酸酯、4,4’-亞甲基雙(環己基二異氰酸酯)、1,4-二甲苯二異氰酸酯、1,4-雙(異氰酸基甲基)環己烷、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯及其混合物。特定二異氰酸酯之實例包括Takenate® 500及FORTIMO® 1,4-H6XDI (Mitsui Chemicals)、Mondur® MB (Bayer)、Lupranate® M (BASF)及lsonate® 125 MDR (Dow Chemical)及其組合。
胺基二醇及其他胺基官能化多元醇為較佳多元醇源,以便賦予染料位點及改良之環境耐久性。此類胺基二醇可包括但不限於N-第三丁基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺及其混合物。可使用其他多元醇,包括但不限於聚(四亞甲基醚)二醇(PTMEG)、共聚醚二醇(諸如聚(四亞甲基醚-共聚-伸乙基醚)二醇及聚(四亞甲基醚-共聚-2-甲基四亞甲基醚)二醇)、低分子量之每個分子具有不大於12個碳原子之聚酯及共聚酯二醇(諸如聚己內酯二醇及藉由脂族二甲酸及二醇之縮合聚合產生之彼等或其混合物)及藉由脂族二醇與光氣、二烷基碳酸酯或二芳基碳酸酯之縮合聚合產生之聚碳酸酯二醇。特定市售二醇之實例為Terathane®二醇(INVISTA of Wichita,Kansas,USA)、PTG-L二醇(Hodogaya Chemical Co.,Ltd.,Tokyo,Japan)、ETERNACOLL®二醇 (Ube Industries,Ltd.,Tokyo,Japan)及STEPANPOL®多元醇(Stepan,Illinois,USA)。
有效聚合物添加劑之一個非限制性實例為包含雙(4-異氰酸基環己基)甲烷及N-烷基二乙醇胺或其衍生物之聚胺甲酸酯。參見例如圖4A,其中R表示–CH3
、-CH2
CH3
、-CH2
CH2
CH3
、-CH2
CH2
CH2
CH3
、-C(CH3
)3
或具有18個碳或更少之其他烷基基團。此種類型之添加劑具有黏著功能。其為沿著聚合物鏈具有三級胺重複單元之聚合物鹼性胺,其可用作酸染料助劑。其當以極高濃度使用時在白度保持方面亦提供一些益處。其可提供在酸染色性方面之實質益處加上煙霧氣體(fume gas)及NOx排放後之性能之改良。
有效聚合物添加劑之另一個非限制性實例為具有長烷基或烯基、直鏈或分支鏈側鏈之共聚物。參見例如圖4B,其中R1表示NH或O基團;R2表示烷基或烯基、直鏈或分支鏈C4-C22基團;及M表示可與馬來酸酐共聚合之單體,包括但不限於苯乙烯、經取代之苯乙烯、乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯、丁二烯、十八烯、丙烯醯胺、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氯乙烯。此聚合物添加劑係藉由使胺或醇與包含馬來酸酐之共聚物反應來製備。此化學品使得添加其的彈性體變得較黏且較稠。該添加劑包含-COOH、長烷基或烯基、直鏈或分支鏈側鏈且展現低於75℃之軟化溫度,此可導致與棉花相互作用且增加與短纖維之摩擦。
雖然本文中發明人使用斯潘得克斯作為彈性體,如熟練技術者將明瞭,具有橡膠般彈性之其他彈性體聚合物可例行用於該纖維中,以及包含該纖維之紗、織物及製品中且包括在本發明之範疇內。
當使用斯潘得克斯時,由嵌段式聚胺甲酸酯聚合物(諸如以聚醚、聚酯、聚醚酯及類似者為主之彼等)製造纖維。此種聚合物及自此種聚合物製備纖維係熟知方法且描述於例如美國專利第2,929,804、3,097,192、3,428,711、3,553,290及3,555,115中,該等案之全部內容係以引用之方式併入本文中。就本發明而言,儘管可使用任何嵌段式聚胺甲酸酯聚合物,但已發現由以聚醚為主之聚胺甲酸酯製成的斯潘得克斯纖維與其他纖維相比自包含根據本發明之添加劑獲益更多。出於此原因,包含以聚醚為主之聚胺甲酸酯之本發明實施例為較佳。
在製造根據本發明之抗滑動斯潘得克斯纖維中,製備包含至少85%嵌段式聚胺甲酸酯之長烷基或烯基、直鏈或分支鏈側鏈合成聚合物之溶液且然後穿過孔口乾紡成長絲。通常將有效量之具有低於100℃之玻璃轉變溫度之聚合物添加劑及任何其他所需添加劑溶解或分散於溶劑中且然後在孔口上游的溶液處理系統中之任何幾個點添加至聚合物溶液。
除了以上提及的具有低於100℃之玻璃轉變溫度之聚合物添加劑之外,本發明之抗滑動彈性體纖維亦可包含一或多種具有不同用途之另外添加劑,包括但不限於消光劑、另外抗氧化劑、染料、染料增強劑、UV穩定劑、顏料及其他功能增強材料。
在本發明之一個非限制性實施例中,抗滑動彈性體纖維用於包含經鞘硬質纖維包覆之抗滑動彈性體纖維之彈性複合紗中。此種複合紗之非限制性實例描繪於圖3(A)至3(E)中。抗滑動斯潘得克斯經至少一根硬質纖維或紗包圍,撚合,或交絡。包含抗滑動彈性體纖維及硬質紗之複合紗在本說明書之文本中亦稱為「經包覆之紗」。硬質紗鞘包覆斯潘得克斯之彈性體纖維之合成光澤、眩光及明亮外觀。硬質紗包覆亦用於在編織製程期間保護彈性體免於磨損,此可導致彈性體纖維斷裂及相繼製程中斷及非所欲織物不均勻性。此外,包覆有助於穩定纖維的彈性行為,因此與裸彈性體纖維之可能之情況相比,可在編織製程期間更均勻地控制複合紗伸長率。
在一個非限制性實施例中,複合紗為藉由將本發明之抗滑動彈性體纖維引入至紡絲框架的前牽伸輥(在此其經短纖維包覆)而產生之包芯紗。代表性包芯設備40之一個非限制性實施例顯示於圖5中。
在包芯製程中,將本發明之抗滑動纖維與硬質紗組合形成複合包芯紗。如圖5中所顯示,來自管48之抗滑動纖維藉由正向驅動之進給輥46之作用在箭頭50之方向上解繞。進給輥46用作管48之托架且以預定速度輸送抗滑動纖維52。
硬質纖維或紗44自管54解繞以遇見前輥組42處的抗滑動纖維52。組合的抗滑動纖維52及硬質纖維44在紡絲裝置56處被包芯在一起。
抗滑動纖維52在其進入前輥42之前被拉伸(牽伸)。抗滑動纖維透過進給輥46與前輥42之間的速度差被拉伸。前輥42之輸送速度大於進給輥46之速度。調整進給輥46之速度可達成所需牽伸比或拉伸比。
與未拉伸纖維相比,此拉伸比通常為1.01倍至5.0倍(1.01X至5.0X)。拉伸比過於低將導致具有外透及不定心抗滑動纖維之低品質紗。拉伸比過於高將導致抗滑動纖維及芯空隙之斷裂。
在一個非限制性實施例中,本發明之包芯紗包含具有在約10丹尼至約180丹尼,例如約20丹尼至約140丹尼之範圍內之線性密度之抗滑動纖維。硬質紗之線性密度可在約5英制棉紗支數(English cotton count) (Ne)至約60英制棉紗支數,例如6英制棉紗支數至約40英制棉紗支數之範圍內。
本發明之抗滑動纖維亦可用於具有兩根芯長絲(芯長絲I及芯長絲II)之包芯紗中。在包芯紗中,芯長絲I為抗滑動彈性體纖維,較佳係抗滑動斯潘得克斯,及芯II為對照長絲。此兩根芯長絲在表面上經剛性短纖維包覆為鞘。在一個非限制性實施例中,芯長絲II之對照長絲為紋理化聚酯、尼龍(nylon)、嫘縈長絲、PPT長絲、雙組分纖維或PBT拉伸纖維。本文發明人已驚人地發現,添加對照長絲作為芯長絲II有助於將芯長絲I之抗滑動纖維保持在適當位置且防止其回拉。自此種雙包芯紗製備的織物具有高拉伸力及高恢復力。在一個非限制性實施例中,對照長絲芯II之線性密度在約15丹尼(16.5 dtex)至約450丹尼(495 dtex),包括約30丹尼至150丹尼(33 dtex至165 dtex)之範圍內。使用較高線性丹尼對照長絲可導致具有實質外透之織物。
在本發明之一個非限制性實施例中,複合紗為諸如顯示於圖3(B)中之合成長絲/彈性纖維空氣包覆紗。術語「纏結(entangling)」、「交絡(intermingling)」、「交織(interlacing)」及「包覆(covering)」(亦稱為「纏結(entangled)」、「交絡(intermingled)」、「交織(interlaced)」或「包覆(covered)」)如本文所用係指其中空氣射流通常以與紗道成90°角指紗之製程及產品。對於此實施例,如圖3(B)中所描繪,在生產期間,速度或紗上張力在交絡之入口及出口處實質上相同及所得產品具有長絲與抗滑動斯潘得克斯之高度交絡或纏結。在加工期間,將抗滑動纖維與包覆剛性長絲一起進給至交絡射流。藉由交絡剛性長絲,將組分黏結在一起。此方法之特徵在於高加工速度。不需要撚合消隱。
在本發明之一個非限制性實施例中,包覆紗為單包覆紗,亦稱為單包繞,其中諸如圖3(C)中所描繪,抗滑動纖維係經剛性硬質長絲纖維包繞。在此非限制性實施例中,抗滑動纖維經精確地伸長穿過空心紡錘,經剛性包覆紗包覆,且纏繞在交叉纏繞筒管上。抗滑動纖維僅在一個方向上(S形(S-turn)或Z形(Z-turn))進行包覆。此等單包覆紗具有撚合傾向,此可將進一步加工複雜化。然而,撚合效果可藉由減少可延展性之熱處理流來減少。此外,此種撚合效果可藉由在染整製程期間收縮而逆轉近100%。
在本發明之一個非限制性實施例中,包覆紗為雙包覆紗,亦稱為雙重包繞,其中諸如圖3(D)中所顯示,抗滑動纖維係經兩種剛性硬質長絲纖維包繞。在此非限制性實施例中,抗滑動斯潘得克斯經精確地伸長穿過空心紡錘,經兩根剛性包覆紗包覆,且纏繞在交叉纏繞筒管上。雙包覆紗經交叉,亦即在S及Z方向上包覆。內包覆調節拉伸及外包覆補償紗之撚合傾向。此種複合紗對抗滑動纖維之另外包覆使得此等紗極其適合必須極度耐用之物品。
在本發明之一個非限制性實施例中,複合紗為撚合包覆紗。在此實施例中,首先將紡紗自短纖維撚合或合股在一起。然後,添加抗滑動纖維且撚合在一起。此等類型之紗之非限制性實例包括二合一撚合紗及哈梅爾(Hamel)撚合紗。在二合一撚合紗中,抗滑動纖維與剛性紡紗在高速總成纏繞機上進行組裝。隨後的撚合在二合一撚合框架上進行。在此非限制性實施例中,抗滑動纖維良好地包覆成撚。由此種紗製成的製成物件具有極高服務性能及良好抗滑動性。彈性二合一複合紗亦可使用裸抗滑動纖維生產。包覆操作改由組裝及牽伸操作代替。此係在安裝有供給器輥以調整抗滑動纖維牽伸之總成纏繞機器上完成。在此操作期間,抗滑動纖維經拉伸且同時與剛性纖維組分進行組裝。此紗之撚合係在二合一框架上進行。
在本發明之一個非限制性實施例中,包覆紗為空心紡錘撚合複合紗(哈梅爾紗),其中,抗滑動纖維係經紡成的紗或長絲包覆。抗滑動纖維經導引穿過空心紡錘,如圖3(E)中所顯示。硬質紗纏繞在預撚合凸緣式筒管(HD筒管)上,隨後將其放入管式紡錘中。在撚合製程期間,HD筒管與紡錘一起旋轉,該紡錘安裝有蓋,該蓋將筒管內部氣密密封以便避免灰塵沉積。抗滑動斯潘得克斯仍沒有撚合且完全為硬質纖維紗所包覆。在本發明之一個非限制性實施例中,包覆紗為Siro-spun®複合紗。在此非限制性實施例中,將兩根分開的粗紗進給至紡絲框架之牽伸系統。將抗滑動纖維導引於兩根粗紗之間。此等組分紗在牽伸領域之最後一個圓筒之後組合且藉由一定撚合加擾。在Siro-spun技術中,可以一個步驟生產具有撚合特性之紗。因此,該技術導致由單獨撚合線組成之雙包覆紗。抗滑動纖維經由第二進給輥與兩根粗紗組合,藉此抗滑動纖維具有界定的牽伸。在紡絲製程之後,Siro-spun可紗視需要經蒸製,且藉助自動錐體纏繞在管上。與包芯紗相比,Siro-spun紗具有更佳包覆及良好手感。
包含本發明抗滑動纖維之拉伸編織織物可藉由以下製程來製備。將抗滑動纖維與硬質纖維,諸如長絲或短粗紗,亦即棉、羊毛、亞麻、聚酯、尼龍及嫘縈或此等之組合組合,以製造抗滑動纖維複合紗。在形成具有抗滑動纖維芯之複合紗期間,將抗滑動纖維自其初始長度之約1.01×牽伸至約5.0×。然後用至少一種短紡紗或長絲編織複合紗以形成織物,其然後經染色且藉由疋染(piece dyeing)或連續染色方法進行染整。抗滑動纖維複合紗可在經或緯方向上使用以生產經向或緯向拉伸織物。在包芯紗方向上之可用織物拉伸(伸長率)可為至少約10%且不大於約110%。此範圍之可用織物拉伸為穿著者提供足夠舒適同時避免不良織物外觀及過多織物生長。抗滑動纖維複合紗亦可在織物之經向及緯向兩個方向上使用以獲得雙向拉伸織物,即在經向及緯向兩個方向上均具有拉伸者。在此種情況下,可用織物拉伸在每個方向上可為至少約10%且不大於約110%。
當抗滑動彈性複合紗在一個方向上,例如在緯方向上使用時,於在織物之另一方向上之纖維上並無特定限制,條件為不損及本發明之益處。可使用棉、聚己内醯胺、聚(六亞甲基己二醯胺)、聚(對苯二甲酸乙二酯)、聚(對苯二甲酸丙二酯)、聚(對苯二甲酸丁二酯)、羊毛、亞麻及其摻合物之紡短纖維,其可為己内醯胺、聚(六亞甲基己二醯胺)、聚(對苯二甲酸乙二酯)、聚(對苯二甲酸丙二酯)、聚(對苯二甲酸丁二酯)、斯潘得克斯及其摻合物之長絲。類似地,當抗滑動複合紗在經方向上使用時,於織物之緯向纖維上並無特定限制,條件為不損及本發明之益處。許多類型之紡短纖維及長絲(以經紗為例)可在緯方向上使用。
一些實施例之織物及衣物可使用多種不同纖維及紗。此等包括棉、羊毛、丙烯酸系物(acrylic)、聚醯胺(尼龍)、聚酯、斯潘得克斯、再生纖維素、橡膠(天然或合成)、竹、絲、大豆或其組合。
在本發明之一個非限制性實施例中,若抗滑動纖維複合紗在一個方向上,例如在緯方向上使用,則具有拉伸-及-恢復性質之紗之長絲(例如斯潘得克斯、聚酯雙組分纖維及類似者)可在另一個方向上,例如在經方向上使用。在此種情況下,織物可具有經拉伸以及緯拉伸特性。
本發明之編織織物可為平紋編織、斜紋、緯凸條紋(weft rib)或緞紋織物。斜紋織物之實例包括2/1、3/1、2/2、1/2、1/3、人字形(herringbone)及山形斜紋(pointed twill)。緯凸條紋織物之實例包括2/3及2/2緯凸條紋。本發明之織物適合用於需要拉伸之各種衣物,諸如褲子、牛仔褲、襯衫及運動服。
可用於製造本發明之編織織物之織機(Loom)類型包括噴氣織機、梭織機、噴水織機、夾爪織機及劍桿(片梭)織機。
疋染或連續染色製程可用於染色及染整本發明之織物。牛仔布(Denim)織物係本發明之抗滑動纖維及複合紗之重要應用領域。
本發明之織物具有極其好、棉質手感。織物手感柔軟,光滑,且穿著舒適。織物表面上不會發生抗滑動纖維暴露;無法看到或感覺到抗滑動纖維。與習知彈性編織物(wovens)相比,該等織物感覺更自然且具有更佳懸垂性(drape),其通常過於拉伸性(stretchy)且具有合成、熱手感。
分析方法
使用以下分析方法。織物加載力及卸載力
使用動態抗拉測試儀Instron對織物量測伸長率及韌性性質。沿著長度尺寸量測的樣品尺寸為1 x 3英寸(1.5 cm x 7.6 cm)。將樣品放在夾具中且以每分鐘200%伸長率之應變速率延伸直至達到最大伸長率。牛仔布樣品係0%至30%伸長率延伸,持續三個循環。在第三循環後,量測在12%或30%延展率下之加載力及卸載力。 彈性纖維接縫滑動
在溫度、時間及機械作用之標準化條件下測試織物樣本以再建立在工業衣物洗滌及家庭洗衣中發生之彈性纖維滑動。隨後,根據所顯示的標準程序量測彈性纖維滑動。製備兩個平行於織物長度及寬度切割的代表性50 x 50 cm織物樣本。各樣本應包含不同組之經紗及緯紗。樣本應經標記以指示經方向。
使用以下條件將各樣本過度鎖縫以防止洗滌期間原始邊緣散開:縫紉針:100 –110 SUK系統;縫紉線:針及筒管線均為30 Nm/3堆;縫線密度:3至4縫線/cm。
在以下條件洗滌及乾燥織物樣品:洗滌機器:類似於Tupesa TSP-15,具有單個75 cm直徑隔室之1立式機器;浴溫:98℃;加工時間:90分鐘;浴比:1/8;機器速度:25至28 rp;PH:10;鹽:20 gr/1;乾燥溫度:90℃。
在染整洗滌及滾動乾燥之後,藉由將各樣本呈單層放置調理樣本至少16小時。將樣品輕輕蒸汽熨燙以便幫助量測。
如下量測彈性纖維接縫滑動:沿著樣本經及/或緯方向的兩側,選擇且標記兩個斑點。在各標記斑點中,將織物在織物寬度及/或長度方向上切成5 cm且小心地移去過度鎖縫線。在織物檢查光下,將緯紗及/或經紗一個接著另一個地自5.0 cm區域移去且觀測經向/緯向彈性纖維。有時需要去撚合包覆紗以找到彈性纖維。一旦發現彈性纖維,則停止緯紗/經紗之移去。量測織物邊緣至彈性線位置之間的距離。兩個樣本中此距離之平均值被認為是彈性纖維滑動,單位為毫米。實例
以下實例證實本發明及其用於製造各種織物中之能力。本發明能夠具有其他及不同實施例,及其若干細節能夠進行各種明顯態樣之修改,而不脫離本發明之範疇及精神。因此,該等實例本質上應被認為是說明性而非限制性。實例 1 :自包含雙 (4- 異氰酸基環己基 ) 甲烷及 N- 烷基二乙醇胺之聚胺甲酸酯製備添加劑
藉由使雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與N-烷基二乙醇胺反應來製備聚胺甲酸酯添加劑。參見圖4A。舉例而言,將N-第三丁基二乙醇胺(1600.0 g)及雙(4-異氰酸基環己基)甲烷(2290.0 g,Desmodur® W,來自Covestro)添加至3287.0 g二甲基乙醯胺(DMAC)中。將溶液加熱至70℃至120℃,維持4至12小時,接著冷卻至室溫。使用折射率偵測器藉由凝膠滲透層析(GPC)來量測分子量Mn = 5300及分散度Đ = 2.14。使用DMAc及0.1% LiCl在60℃及1.0 mL/min之流速下作為GPC之洗脫劑。利用聚苯乙烯(PS)標準品校準GPC。
MDEA-105之一個實例:在反應釜中將雙(4-異氰酸基環己基)甲烷(152.0 g)添加至300.0 g DMAC中。將N-甲基二乙醇胺(80.0 g)及100.0g DMAC緩慢添加至該釜中。將溶液加熱至85℃,維持6小時,接著冷卻至室溫。藉由GPC分析聚合物,具有分子量Mn = 3500及分散度Đ = 2.19。
BDEA-105之一個實例:在反應釜中將雙(4-異氰酸基環己基)甲烷(158.4 g)添加至360.0 g DMAC中。將N-丁基二乙醇胺(113.3 g)及120.0 g DMAC緩慢添加至該釜中。將溶液加熱至85℃,維持6小時,接著冷卻至室溫。藉由GPC分析聚合物,具有分子量Mn = 3400及分散度Đ = 2.01。實例 2 :自包含雙 (4- 異氰酸基環己基 ) 甲烷及 N- 甲基二乙醇胺之聚胺甲酸酯製備添加劑
藉由使雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與N-甲基二乙醇胺反應來製備聚胺甲酸酯添加劑。在反應釜中將雙(4-異氰酸基環己基)甲烷(152.0 g)添加至300.0 g DMAC中。將N-甲基二乙醇胺(80.0 g)及100.0 g DMAC緩慢添加至該釜中。將溶液加熱至85℃,維持6小時,接著冷卻至室溫。藉由GPC分析聚合物,具有分子量Mn = 3500及分散度Đ = 2.19。實例 3 :自包含雙 (4- 異氰酸基環己基 ) 甲烷及二醇之聚胺甲酸酯製備添加劑
藉由使雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與2-甲基-1,3-丙二醇反應來製備聚胺甲酸酯添加劑。
MPD-105之一個實例:將雙(4-異氰酸基環己基)甲烷(150.8 g)、2-甲基-1,3-丙二醇(60.0 g)、K-KAT XK640 (0.04 g,King Industries,Inc.)及DMAC (370.0 g)添加至反應釜中。在將溶液加熱至90℃,維持6小時,接著冷卻至室溫。藉由GPC分析聚合物,具有分子量Mn = 4100及分散度Đ = 2.07。
MPenD-105之一個實例:將雙(4-異氰酸基環己基)甲烷(150.8 g)、3-甲基-1,5-戊二醇(79.5 g)、K-KAT XK640 (0.04 g,King Industries,Inc.)及DMAC (400.0 g)添加至反應釜中。將溶液加熱至90℃,維持6小時,接著冷卻至室溫。藉由GPC分析聚合物,具有分子量Mn = 4500及分散度Đ = 2.10。
PD-105之一個實例:將雙(4-異氰酸基環己基)甲烷(150.8 g)、1,5-戊二醇(70.8 g)、K-KAT XK640 (0.04 g,King Industries,Inc.)及DMAC (385.0 g)添加至反應釜中。將溶液加熱至90℃,維持6小時,接著冷卻至室溫。藉由GPC分析聚合物,具有分子量Mn = 4500及分散度Đ = 2.14。實例 4 :長側鏈共聚物之製備
藉由使烷基或烯基、直鏈或分支鏈胺或醇與聚(M-共聚-馬來酸酐)共聚物中之酸酐基團反應來製備長側鏈共聚物。參見圖4B。在典型實驗中,將聚(M-共聚-馬來酸酐)溶解在二甲基乙醯胺(DMAC)溶液中,接著添加醇或胺。將混合物加熱至50至120℃,維持1至10小時。根據FT-IR之1854 cm-1
及1772 cm-1
峰(酸酐基團之振動)的消失,反應係完全轉化。
聚(苯乙烯-共聚-馬來酸酐)以XIRAN®購自Polyscope公司。硬脂胺以Armeen 18D購自Nouryon公司。在反應釜中將41.70 g聚(苯乙烯-共聚-馬來酸酐) (XIRAN® 1000,474 mg/KOH酸值)添加至250.0 g二甲基乙醯胺(DMAC)中。在固體溶解之後,將44.10 g硬脂胺(Armeen 18D)添加至該溶液中且加熱至85℃,維持4小時。藉由冷卻至室溫來形成長側鏈共聚物PS-C18溶液。藉由在真空下移去DMAC溶劑來回收聚合物。PS-C18聚合物之玻璃轉變溫度(Tg)為55.85℃,如藉由差示掃描量熱法(DSC)測得 (圖6)。
藉由使XIRAN® 2000 (370 mg/KOH酸值)與Armeen 18D反應,類似地製備2PS-C18聚合物。如藉由DSC測得,2PS-C18之Tg為41.37℃ (圖7)。實例 5 :纖維紡絲製程
對於所有實例,使100.00份Terathane® 1800與23.46份Isonate® 125MDR反應以產生異氰酸酯封端之預聚物。所形成的預聚物中異氰酸酯端基之濃度為預聚物之2.60重量%。將此預聚物與N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)混合且溶解於其中以得到具有約45重量%固體之溶液,且然後與包含莫耳比為90比10之乙二胺(EDA)及2-甲基戊二胺之混合物及二乙胺(DEA)之DMAc溶液進一步反應以形成具有35%聚合物固體之黏性聚(胺甲酸酯脲)溶液。
將此聚合物溶液與呈漿液形式之添加劑以產生基於固體之總重量計約1.35% LOWINOX® GP45抗氧化劑、0.54%以聚矽氧油為主之紡絲助劑、1.50%碳鈣鎂礦/水菱鎂礦及0.17%氧化鈦粉末之濃度混合。使用乾燥紡絲製程以869米/分鐘之纏繞速度將包含混合添加劑之所得聚合物溶液紡成44 dtex 5長絲斯潘得克斯纖維。對於不同實例,將各種濃度之以聚胺甲酸酯為主之抗滑動添加劑摻合於呈漿液形式的聚合物中。所有實例均在就分特(decitex) (44dtex)及紡絲速度方面類似的條件下進行紡絲。實例 6 :彈性複合紗及織物製造
對於以下牛仔布織物實例中之各者,使用100%棉開端紡紗或環錠紡紗(ring spun)作為經紗。牛仔布織物包括兩支紗:具有不規則配置圖案之7.0 Ne OE紗及8.5 Ne OE紗。在束紗之前,將該等紗以繩狀進行靛藍染色。然後,將其上漿且纏繞至編織樑(weaving beam)上。
使用具有彈性纖維及低熔纖維之幾種複合紗作為緯紗,包括包芯、噴氣包覆及雙包芯。表1列出用於製造用於各實例之複合紗之材料及製程。Lycra®斯潘得克斯可自LYCRA公司,Wilmington,Delaware獲得。
隨後使用各實例之複合紗來製造拉伸編織織物。表1概述用於織物中之紗及織物之接縫滑動長度。除非另有說明,否則該等織物係在Donier噴氣或劍桿織機上進行編織。織機速度為500梭/分鐘。織物為3/1斜紋。織物之寬度在織機及坯布狀態下分別為約76及約72英寸。織機具有兩倍的編織樑容量。
實例中之各坯布織物均係藉由搖搖染色機器(jiggle dye machine)來完成。在49℃下將各編織織物用3.0重量% Lubit®64 (Sybron Inc.)預精練10分鐘。之後,在71℃下將其用6.0重量% Synthazyme® (Dooley Chemicals. LLC Inc.)及2.0重量% Merpol® LFH (E. I. DuPont Co.)脫漿30分鐘且然後在82℃下用3.0重量% Lubit® 64、0.5重量% Merpol® LFH及0.5重量%磷酸三鈉精練30分鐘。實例 A : 44dtex 抗滑動斯潘得克斯纖維及包芯紗
實例A包括一組斯潘得克斯纖維及棉包芯紗及織物。斯潘得克斯纖維由各種染整劑(finishes)、成分及使用或不使用抗滑動聚合物添加劑製成。使用雙(4-異氰酸基環己基)甲烷及N-烷基二乙醇胺作為抗滑動聚合物添加劑。具有此等斯潘得克斯纖維之14s棉包芯紗係在牽伸3.5X下製成。1/3斜紋牛仔布織物以40梭/英寸編織並進行染整。然後測試斯潘德克斯滑動長度。
樣品1為比較實例,因為沒有添加抗滑動聚合物添加劑。織物具有極高接縫滑動28.7 mm。此種織物具有產生與洗衣後滑動有關的缺陷衣物之高風險。在30%伸長率下之織物加載力為1616.6公克及在12%伸長率下之卸載力(恢復力)為156.2公克。
在樣品2中,2%抗滑動聚合物添加劑係在纖維紡絲製程期間添加。測試資料顯示織物滑動顯著減少至9.4%(參見表1)。此種織物在衣物洗滌製程之後具有與滑動有關的缺陷之極低風險。
在樣品3中,將3%抗滑動聚合物添加劑添加至纖維中。織物滑動長度亦處在極低水準(9.5 mm)。
在樣品4中,添加高內含物含量之無機氯化物抗蝕劑同時保持抗滑動聚合物添加劑為3%。織物仍維持滑動長度在低水準(11.1%)。
樣品5證實甚至在添加防黏添加劑之後,具有抗滑動聚合物添加劑之斯潘德克斯在抗滑動方面仍舊表現很好。織物抗滑動長度為11.7 mm。在30%伸長率下之織物加載力為1880公克及在12%伸長率下之卸載力(恢復力)為191.5公克。與樣品1相比,樣品5之此種織物繼續提供舒適及移動自由同時維持極佳恢復。
樣品6,其為具有3根長絲之44 dtex抗滑動斯潘德克斯,亦在添加抗滑動聚合物添加劑之後具有極低滑動水準。滑動長度為12.2 mm,此類似於具有5根長絲纖維之44 dtex斯潘得克斯(樣品5)。在30%伸長率下之織物加載力為1686.2公克及在12%伸長率下之卸載力(恢復力)為145.2公克。
樣品7利用以雙(4-異氰酸基己基)甲烷與N-甲基二乙醇胺為主之抗滑動添加劑,且經紡絲為具有5根長絲之44 dtex抗滑動斯潘得克斯。纖維滑動長度為9.4 mm,此類似於具有5根長絲纖維之44 dtex斯潘得克斯(樣品5)。在30%伸長率下之織物加載力為2377.2公克及在12%伸長率下之卸載力(恢復力)為259.1公克。
樣品8利用以雙(4-異氰酸基己基)甲烷與3-甲基-1,5-戊二醇為主之抗滑動添加劑,且經紡絲為具有5根長絲之44 dtex抗滑動斯潘得克斯。纖維滑動長度為14.9 mm,相對於對照(樣品1),其亦產生改良之性能。在30%伸長率下之織物加載力為2398.0公克及在12%伸長率下之卸載力(恢復力)為250.0公克。實例 B : 78dtex 抗滑動斯潘得克斯纖維及包芯紗
實例B包括兩種類型之抗滑動77 dtex斯潘得克斯纖維及棉包芯紗及織物。斯潘得克斯纖維具有5根長絲。
樣品7中之斯潘得克斯為不具有抗滑動添加劑之斯潘得克斯之比較實例。由此種纖維製成的織物具有極高接縫滑動20.2 mm,如表1中所顯示。在30%伸長率下之織物加載力為1639.5公克及在12%伸長率下之卸載力(恢復力)為232.1公克。
在樣品8中,在纖維製造期間,將雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與N-烷基二乙醇胺之2%抗滑動聚合物添加劑添加至斯潘得克斯。織物接縫滑動長度減少至13.5 mm,此指示織物具有產生與衣物洗滌後斯潘得克斯滑動有關的缺陷衣物之低風險。在30%伸長率下之織物加載力為1599.7公克及在12%伸長率下之卸載力(恢復力)為284.9公克。因此,與樣品7相比,添加抗滑動添加劑不影響與織物舒適及形狀保持有關的織物加載力及卸載力。實例 C :具有長側鏈添加劑之抗滑動斯潘得克斯纖維
實例C包括三種斯潘得克斯纖維及棉包芯紗及織物。斯潘德克斯纖維係在使用或不使用抗滑動聚合物添加劑下製成。使用長側鏈聚合物作為抗滑動聚合物添加劑。具有此等斯潘得克斯纖維之14s棉包芯紗係在牽伸3.5X下製成。1/3斜紋牛仔布織物以40根/英寸編織並進行染整。
樣品9係不添加抗滑動聚合物添加劑之50dtex斯潘得克斯之比較實例。織物具有20.4 mm之高接縫滑動。此織物具有產生與洗衣後滑動有關的缺陷衣物之高風險。
在樣品10中,2%抗滑動聚合物添加劑PS-C18係在纖維紡絲製程期間添加。織物滑動減少至17.1 mm (參見表1)。
在樣品11中,將2%的另一類型抗滑動聚合物添加劑2PS-C18添加至纖維中。在此樣品中,織物滑動長度減少甚至減少至15.4 mm。實例 D :兩步驟包覆複合紗
實例D包括四件包芯複合紗及織物,其包含雙長絲作為芯且經棉短纖維包覆為鞘。該複合紗由三種類型之紗製成:鞘纖維之第一類型1、斯潘得克斯纖維之第二類型2及錨固長絲之第三類型紗3,其中,該彈性纖維及錨固纖維以不連續黏結結方式黏著在一起。該等紗係透過兩步驟製程製成。
在第一步驟中,斯潘德克斯纖維及錨固長絲係透過噴氣包覆製程交織在一起。在空氣包覆製程之後,斯潘德克斯纖維及錨固長絲形成預黏結之複合芯。然後,在第二步驟中,預黏結之複合芯係在包芯機器中經棉在紗表面上包覆。鞘纖維棉包覆紗表面以提供真實外觀及柔軟觸感。預黏結之複合芯可提供黏結力以幫助防止衣物製造、衣物濕式製程及家庭洗衣期間之斯潘德克斯滑動。
樣品12為比較實例,其中該斯潘德克斯纖維為不具有抗滑動聚合物添加劑之44/5 dtex。錨固長絲為75d/144f聚酯紋理化長絲。此兩根長絲係在噴氣包覆機器處預黏結在一起。然後將此經預黏結之長絲藉由棉包覆在包芯紗中以形成14S棉包芯紗。最後,將此包芯編織成具有40梭/英寸之牛仔布織物。此織物之滑動為14.3 mm。
樣品13具有與樣品12相同的紗及織物結構。唯一差異在於斯潘德克斯包含雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與N-烷基二乙醇胺之2%抗滑動聚合物添加劑。如表1中所顯示,織物滑動為4.5 mm。
樣品14亦為具有與樣品12相同的斯潘德克斯纖維、紗結構及織物結構之比較實例。唯一差異係錨固長絲:75D/34f聚酯雙組分LYCRA® T400®纖維,由LYCRA®公司製造。織物滑動為4.9 mm。
樣品15具有與樣品14相同的樣品紗及織物結構。唯一差異在於斯潘德克斯包含雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與N-烷基二乙醇胺之2%抗滑動聚合物添加劑。如表1中所顯示,織物滑動為2.8 mm。實例 E :雙芯複合紗
實例E包括四件包芯複合紗及織物,其包含雙長絲作為芯且經棉短纖維包覆為鞘。該複合紗由三種類型之紗製成:鞘纖維之第一類型1、斯潘得克斯纖維之第二類型2及錨固長絲之第三類型紗3,其中,該彈性纖維及錨固纖維係直接進給至包芯紗機器中,不進行諸如在實例D中進行的任何預黏結之加工。
樣品16係具有44/5 dtex斯潘得克斯纖維而沒有任何抗滑動聚合物添加劑之比較實例。錨固長絲為75d/144f聚酯紋理化長絲。將此兩根長絲直接進給至包芯紗機器中且經棉包覆以形成14S棉包芯紗。然後將此紗編織成具有40梭/英寸之牛仔布織物。此織物之滑動為20.8 mm。
樣品17具有與樣品16相同的樣品紗及織物結構。唯一差異在於斯潘德克斯包含2%抗滑動聚合物添加劑雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與N-烷基二乙醇胺。如表1中所顯示,織物滑動為8.5 mm。
樣品18係具有與樣品16相同的斯潘得克斯纖維、紗結構及織物結構之比較實例。唯一差異係錨固長絲:75D/34f聚酯雙組分LYCRA® T400®纖維,由LYCRA®公司製造。織物滑動為8.0 mm。
樣品19具有與樣品18相同的樣品紗及織物結構。唯一差異在於斯潘德克斯包含雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與N-烷基二乙醇胺之2%抗滑動聚合物添加劑。如表1中所顯示,織物滑動為5.9 mm。實例 F :噴氣包覆複合紗
實例F包括兩件空氣包覆複合紗及織物。將225D聚酯紋理化長絲與44 dtex斯潘德克斯交織。
樣品20係沒有添加抗滑動添加劑之比較實例。織物滑動長度為15.4 mm。
在樣品21中,添加的斯潘德克斯包含抗滑動聚合物添加劑雙(4-異氰酸基環己基)甲烷與N-烷基二乙醇胺。織物滑動為10.0 mm。表 1
實 例 | 樣品 | 斯潘得克斯 Dtex | 斯潘得克斯 長絲 | 聚合物 添加劑 類型 | 聚合物 添加劑 含量% | 防黏 % | 複合紗 類型 | 斯潘得克斯 牽伸 | 雙芯錨固長絲 | 斯潘得克斯 滑動長度 mm |
實 例 A | 1 | 44 | 5 | 無 | 0 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 28.7 |
2 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 9.4 | |
3 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 3 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 9.5 | |
4 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 3 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 11.1 | |
5 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0.2 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 11.7 | |
6 | 44 | 3 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0.2 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 12.2 | |
7 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 9.4 | |
8 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 14.9 | |
實 例 B | 7 | 78 | 5 | 無 | 0 | 0 | 單包芯 | 3.8 | 無 | 20.2 |
8 | 78 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0.2 | 單包芯 | 3.8 | 無 | 13.5 | |
實 例 C | 9 | 50 | 5 | 無 | 0 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 20.4 |
10 | 50 | 5 | PS-C18 | 2 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 17.1 | |
11 | 50 | 5 | 2PS-C18 | 2 | 0 | 單包芯 | 3.5 | 無 | 15.4 | |
實 例 D | 12 | 44 | 5 | 無 | 0 | 0 | AJY + 雙包芯 | 3.4 | 聚酯紋理化 | 14.3 |
13 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0.2 | AJY + 雙包芯 | 3.4 | 聚酯紋理化 | 4.5 | |
14 | 44 | 5 | 無 | 0 | 0 | AJY + 雙包芯 | 3.4 | 雙組分聚酯 | 4.9 | |
15 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0.2 | AJY + 雙包芯 | 3.4 | 雙組分聚酯 | 2.8 | |
實例 E | 16 | 44 | 5 | 無 | 0 | 0 | Dir雙包芯 | 3.4 | 聚酯紋理化 | 20.8 |
17 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0.2 | Dir雙包芯 | 3.4 | 聚酯紋理化 | 8.5 | |
18 | 44 | 5 | 無 | 0 | 0 | Dir雙包芯 | 3.4 | 雙組分聚酯 | 8.0 | |
19 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0.2 | Dir雙包芯 | 3.4 | 雙組分聚酯 | 5.9 | |
實例 F | 20 | 44 | 5 | 無 | 0 | 0 | 空氣包覆 | 3.4 | 聚酯紋理化 | 15.4 |
21 | 44 | 5 | 雙甲基-N-烷基 | 2 | 0.2 | 空氣包覆 | 3.4 | 聚酯紋理化 | 10.0 |
40:包芯設備
42:前輥
44:硬質纖維
46:進給輥
48:管
50:箭頭
52:抗滑動纖維
54:管
56:紡絲裝置
圖1係具有接縫滑動之缺陷衣物之照片。
圖2係具有滑動之包覆彈性紗之說明。
圖3(A)、3(B)、3(C)、3(D)及3(E)係各種彈性複合紗之示意圖。
圖4A及4B係用於本發明中之聚合物添加劑之非限制性實施例之化學結構。圖4A之結構為包含雙(4-異氰酸基環己基)甲烷及N-烷基二乙醇胺之聚胺甲酸酯,其中R表示–CH3
、-CH2
CH3
、-CH2
CH2
CH3
、-CH2
CH2
CH2
CH3
、-C(CH3
)3
或具有18個碳或更少之其他烷基基團。在圖4B中,R1表示NH或O基團;R2表示烷基或烯基、直鏈或分支鏈C4-C22基團;及M表示可與馬來酸酐共聚合之單體,包括但不限於苯乙烯、經取代之苯乙烯、乙烯、乙酸乙烯酯、丙烯、丁二烯、十八烯、丙烯醯胺、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氯乙烯
圖5係包芯設備之示意圖。
圖6係添加劑PSC18之差示掃描量熱法(DSC)曲線。
圖7係添加劑2PSC18之DSC曲線。
Claims (22)
- 一種具有減少之氨綸(elastane)滑動之彈性體纖維,該纖維包含彈性體及至少一種具有低於100℃之玻璃轉變溫度之抗滑動聚合物添加劑。
- 如請求項1之彈性體纖維,其中該彈性體為斯潘得克斯(spandex)。
- 如請求項2之彈性體纖維,其中該斯潘得克斯為以聚醚為主之斯潘得克斯聚合物。
- 如請求項1之彈性體纖維,其中該抗滑動聚合物添加劑係以該纖維之約1重量%至約4重量%之濃度添加。
- 如請求項1之彈性體纖維,其中該抗滑動聚合物添加劑係以該纖維之約0.5重量%至約10重量%之濃度添加。
- 如請求項1之彈性體纖維,其具有10d至400d之纖維丹尼(fiber denier)。
- 如請求項1之彈性體纖維,其具有15d至180d之纖維丹尼。
- 如請求項1之彈性體纖維,其中該抗滑動聚合物添加劑為包含雙(4-異氰酸基環己基)甲烷及N-烷基二乙醇胺或其衍生物之聚胺甲酸酯。
- 如請求項1之彈性體纖維,其中該抗滑動聚合物添加劑為長側鏈聚合物。
- 如請求項1之彈性體纖維,其進一步包含一或多種另外添加劑。
- 如請求項10之彈性體纖維,其中該一或多種另外添加劑係選自消光劑、另外抗氧化劑、染料、染料增強劑、UV穩定劑、顏料或其組合。
- 一種彈性複合紗,其包含如請求項1至11中任一項之抗滑動彈性體纖維。
- 如請求項12之彈性複合紗,其包含包括該抗滑動彈性體纖維之芯。
- 如請求項13之彈性複合紗,該芯係經硬質纖維包圍,撚合,或交絡。
- 如請求項14之彈性複合紗,其中該硬質纖維係選自短纖維、棉、羊毛、丙烯酸系物(acrylic)、聚醯胺或尼龍(nylon)、聚酯、再生纖維素、竹、絲、大豆或其組合。
- 如請求項13之彈性複合紗,其中該芯進一步包含對照長絲。
- 如請求項16之彈性複合紗,其中該對照長絲係選自紋理化聚酯、尼龍、嫘縈長絲、PPT長絲、聚酯雙組分長絲、或PBT纖維或其組合。
- 如請求項13之彈性複合紗,其中該複合紗為芯中包含抗滑動彈性體纖維之包芯紗。
- 如請求項13之彈性複合紗,其中該複合紗為芯中包含抗滑動彈性體纖維之空氣包覆紗。
- 一種編織拉伸織物,其包含如請求項12至19中任一項之彈性複合紗。
- 一種製品,其包含如請求項1至11中任一項之彈性體纖維或如請求項12至19中任一項之彈性複合紗或如請求項20之織物。
- 如請求項21之製品,其為衣物。
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