[发明专利]拉断法和产品

说明书

本申请声称享有于1999.06.14申请序号为60/139,096标题为“拉断法和产品”的临时申请的优先权。

技术领域

本发明总的涉及一种纤维的转变和纺制工艺，尤其涉及将连续的长丝纤维拉断成为不连续的长丝纤维并将这些纤维固结成为纱线的方法。

技术背景

合成短纤维的纺丝曾被这样生产，将连续长丝切割成短纤维然后并合成纱线，其方式与棉纤维或毛纤维相同。较简单的直接纺制工艺也被使用，其中平行的连续长丝被拉断并在喂入辊和送出辊之间的有时被称为拉断区或牵切区内牵伸形成不连续纤维条，然后加捻形成纺制的纱线，例如在授予New的US 2,721,440或授予Preston的US2,784,458所公开的那样。这种早先的工艺进行缓慢，因为受到真正加捻装置固有速率的限制。作为真正的加捻的替代，Bunting等人在US3,110,151中曾公开过可用一种缠结，即交缠的喷气装置来将固结的短纤维缠结成纱线而制出纱线产品。这种产品能比真正加捻生产得快，但在强度、洁净和均匀方面不及传统纺制的纱线。另外，授予Adams等人的US 4,080,778曾公开一种工艺，可将1500-5000旦的连续长丝丝束加热和拉伸，然后在单一的区段内拉断和牵伸，以高速通过带孔的牵伸辊和吸丝器排出来保持气体和纤维的同向流动而通过夹持辊钳口。然后在Bunting所公开的那种型式的缠结喷射下使不连续的未固结的长丝固结而制出50-300旦的纱线。静电电荷在拉断和牵伸区内被除去以减少纤维的张开。静电去除装置被设置在运送长丝通过流程的辊对附近。在拉断区产生的不连续长丝中大约有1.5-20％的长度超过76cm。在整个流程中纱线轴需要保持在垂直的方向。这样得到的产品-固结的纱线具有一般高于环锭粗纺纱线的良好的强度，并且洁净而无粗节。

在授予Gilhaus的US 4,924,556中曾说明可用多个拉断区来逐渐减少大旦数丝束不连续长丝的长度，该大旦数丝束是由数个低重丝束通过张力导纱梳栉和导向件结合而成。这样低重喂入丝束可用小于4.5的捻转运行而保持高生产能力。结合的丝束在一个水平高度上的捻转和加热区(I区)内被拉伸而断裂，然后依次移动通过一个或多个逐渐缩短的拉断的拉断区(II-V区)，这些区被水平地布置在另一个高度上以节省地面空间。拉断区可具有一个或多个“主要”断裂区使纤维逐渐缩短，及一个或多个可设定平均纤维长度和设定纤维长度变化率(％cv)的断裂区。形成的丝条可在一个缠绕机构内加工(以便随后的搬运)、热处理并被收集在罐筒内。丝条可望进一步被加工，如在一纺丝机内，以便生产出小旦数的纱线。上述过程可处理每支长丝为3.0旦纤度的喂入丝束，及在拉断区内宽度大于270mm的110,000-220,000旦的宽带。在该专利图1示出的例子中，第一初步断裂区即II区，至少为500mm长，并且在这区内造成的长丝长度具有一个纤维长度从几毫米到II区长度的“接近正态分布”。II区的长度为在一个可减少断裂力的较长的长度和一个可避免絮凝物断裂并改善操作条件的较短的长度之间的优化值。还有一个第二初步断裂区即III区，该区至少为200mm但不大于1000mm，比起II区来是“相当短的”。接下来还有第一断裂区即IV区，可设定平均纤维长度并显得比III区短；和第二断裂区即V区，可消除过长纤维、设定纤维长度的变化率(以％cv为特征)，并显得比IV区短。在V区内，“可引起断裂的捻转”(被认为就是速比)至少为IV区内断裂捻转的两倍。

Minorikawa等人在US 4,667,463中曾说明一种水平的在线工艺流程可用来从纤维束制造包缠纱。该流程包括拉伸丝束使它通过一个宽度窄小的狭长区域内的加热器、牵伸切割丝束、并使牵伸切割的纤维经过矫正牵伸切割工步和纱线成形工步。矫正牵伸切割工步区段的长度约为牵伸切割区段长度的0.4到0.9倍，矫正牵伸切割的拉伸率至少为2.5倍。拉伸最好分两阶段进行以便达到90-99％的最大拉伸率，拉伸的纤维然后被热处理。纱线成形工步使用一种喷射系统在纤维芯部周围造成包缠纤维并将它们包缠在芯部纤维上从而使纤维固结。在矫正牵伸切割区段和纱线成形区段内偶而使用皮圈带来调整周边纤维。在授予Minorikawa的U.S.4,356,690中所说明的这种产品的特征是，在纱线中多于约15％的长丝的长度小于0.5倍纱线平均长丝长度，并有多于约15％的长丝的长度大于1.5倍纱线平均长丝长度。在所示例子中，制造174到532旦(30.5到10棉纱支数)的纱线的流程的最大输出速率为200米/分(例6)，大多数例子是在约100米/分的速率下运行的。