多组分纱线及其制造方法技术

本发明专利技术涉及含有金属丝的抗切割组合纱。将金属丝嵌入抗伸展性较大的抗切割组合纱内，可在编织时避免由拉伸导致金属丝扭结。该组合纱包括至少一股不锈钢丝、第一和第二非金属抗切割纱、非抗切割材料或玻璃纤维。非金属纱由喷气彼此交缠，在纱的长度方向形成间隔的结合点。喷气交缠时，至少部分区段内，两股非金属纱将不锈钢丝嵌入非金属纱内。至少有一股包覆纱沿第一方向上包覆组合纱形成包芯纱，第二包覆纱沿相反方向包覆组合纱。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及含有金属成分的抗切割和耐磨组合纱，涉及含有这种组合纱的包芯纱，涉及喷气交缠技术在制造该组合纱方面的应用。本专利技术涉及用于制造各种类型的防护性外套例如抗切割和抗刺穿手套、围裙和手套内衬的包芯纱，尤其涉及制造防护性外套所需的含有以金属丝作为一部分纱线的包芯纱。含有金属丝组分的包芯纱和由其制造的抗切割外套在现有技术中是已知的。揭示这些纱线的代表性专利包括美国专利N4,384,449和4,470,251。美国专利№4,777,789描述了包芯纱和由其制造的手套，其中金属丝用来包覆芯纱。这些现有技术中的包芯纱的芯成分可以含有抗切割纱、非抗切割纱、玻璃纤维和/或金属丝例如不锈钢。这些组分的一种或多种也可以用于一种或多种包覆芯纱的包覆纱。在本行业内众所周知，可采用包覆技术将内在抗切割纱与其他纱组合起来制造这种包芯纱。例如这些纱线可以采用包含一股或多股平行排置的纱芯结构，或者也可以用一股或多股另外的芯纱包覆第一芯纱。这些包芯纱可在标准的手套制造机上进行针织，手套机的选择部分依赖于纱线的尺寸。包覆技术是昂贵的，因为包覆速度较慢，而且常常需要在独立的机器上进行各包覆步骤，中间要有卷绕步骤。另外，根据包覆中所使用的每英寸的圈数，要求成品的单位长度上的纱线量增大。通常，每英寸上圈数越多，制造包芯纱所需花费越大。当被包覆的纱线是高性能纤维时，成本会更高。用较高含量的高性能纤维制成的针织手套，手感柔软，易发硬。据信该特性是由高性能纤维的固有刚性造成的。随之而来的是，戴者的触觉反应和反馈性下降。因为手套主要用于在锋利刀片周围所进行的切肉操作，所以最好使抗切割手套的触觉反应和反馈性最大化。使用不锈钢或其他金属丝至少作为芯纱的一部分，就会提高外套例如手套的抗切割性能。但是，发现现有技术中含有不锈钢或其他金属丝的包芯纱有不少缺陷。例如，采用现有的纱线制造技术，部分金属丝会断裂，形成突出的金属丝端头，会刺入使用者的皮肤。另外，在编织时，当经受针织产生的力时，纱线中的金属丝会扭结并形成结点。因此金属丝不能单独进行编织。虽然将金属丝(一股或多股)与现有技术中所说的其他纤维组合，会略微减轻该问题，但是金属丝仍会扭结、打结或断裂，这样会降低其在抗切割外衣中的可用性。因此，仍然需要含有在编织期间不会明显扭结并形成结点的金属丝的包芯纱。还需求花费少、耗时短的技术来组合抗切割和非抗切割纱与金属丝纱以形成单股组合纱，并用这样形成的纱线制成外套。根据本专利技术发现，将一股或多股金属丝加入或“嵌入”通过间隔地喷气交缠两股或多股非金属纤维纱而制成的纱内，就能够制成含有金属丝组分的抗伸展包芯纱，至少一股纱是比强度较高、抗伸展性较大的金属丝纱更“强”的抗切割纱。组合该更强的抗切割纱与金属丝纱可防止编织期间扭结并在金属丝纱内形成结点，由此提供的纱具有所要求的金属丝股纱的优点，而没有前面提到的缺点。用于纱结构内的其他纱可以是抗切割材料、非抗切割材料和/或玻璃纤维。至少一股纤维纱是复丝纱。所形成的组合纱可单独或与其他纱一同制造外套，例如具有特别好的柔软性、手感和触觉反应的手套，不会由于制造外套期间金属丝组分伸展而形成扭结或结点。本专利技术还涉及制造抗切割组合纱的方法，包括将多股纱喂入喷气变形设备内，在沿非金属纱的长度方向上间隔地形成结合点的步骤，其中多股纱包括(ⅰ)至少一股金属丝纱，(ⅱ)含有内在抗切割材料的第一非金属纤维纱，(ⅲ)至少一股其他的含有内在抗切割材料的非金属纱、非抗切割材料或玻璃纤维、以及至少一股为复丝纱的非金属纤维纱。第一和其他的非金属纤维纱可以是相同的，即两者或全部纱都可以是抗切割材料的复丝纱。另外，抗切割纱可以与非抗切割纱组合，其中一股是复丝纱，另一股是短纤纱。金属丝纱通常可以是单丝，例如单根金属丝。在喷气交缠期间，非金属纱的纤维在喷射气流缠结两股非金属纱的纤维的作用下受到搓绕，并在沿金属丝长度方向上形成结合区、点或结点。在喷气交缠期间，两股非金属纱的单相纤维围绕通常为单丝的不锈钢纱彼此交缠。至少在部分区段内，将不锈钢纱嵌入或加入交缠的非金属纱内。其他时间里，金属丝可以在非金属纱旁边，但是，由于非金属纱经常围绕金属丝交缠，所以“围绕”一词是合适的而且在下文中还会使用。由于间隔的结合点处缠结纱提供的支持作用，金属丝的弯曲能力明显增强，使先前提到的断裂减少到最低。这些组合纱可以单独用来制造制品，例如抗切割外套，或可在制造制品期间与其他纱线平行地组合。另外，组合纱可以用作包芯纱中的芯纱，用第一包覆纱在第一方向上包覆组合纱。可以用作第二包覆盖纱，在与第一包覆纱相反的第二方向上包覆第一包覆纱。用喷气处理纱线的工艺在现有技术中是众所周知的。这些处理有的是用来制成变形纱。“变形”一词通常指赋予无规线圈的卷曲工艺，或另外对连续长丝纱线进行改性，提高其覆盖性、回弹性、保暖性、绝缘性和/或吸湿性的工艺。另外，变形可以提供不同的表面结构以取得装饰效果。该方法通常包括引导纱线经过气流喷射的湍流区，引入速度比离开喷气区的出口的速度快，例如超喂。在一种方法中，纱线结构被喷射气流打开，在那里形成圈，该结构在离开喷气区时又闭合。根据不同的加工条件和所使用的喷气变形设备的结构，一些圈会被锁在纱线内部，其他的圈可以锁在纱线的表面上。典型的喷气变形设备和工艺揭示于美国专利3,972,174中。另一类喷气流处理也用来致密复丝纱，以提高它们的可加工性。扁平的复丝纱在机织中受到许多的应力，这些应力会损害长丝间的抱合力，并引起长丝断裂。这些断裂会导致高代价的断裂末端。过去，使用粘合剂例如浆料来提高长丝间的抱合力。然而，气流致密可使织物的加工者免除与使用浆液相关的成本和额外的加工方面的困难。美国专利5,579,628和5,518,814揭示了使用气流来致密高强度和非高强度纱线。这些加工的最终制品通常表现出一定的捻度。其他的现有技术例如美国专利3,824,776、5,434,003、5,763,076和那里所引用的早期专利，描述了使一股或多股移动的复丝纱在极小的超喂量下受到横向的喷射气流加工，形成被实质上未缠结的长丝部分所分开的间隔的缠结部分或节点。该间隔的缠结赋予纱线以抱合力，免除了对纱线进行加捻。具有这些特性的纱线有时在现有技术中被称为“交缠”纱线，有时被称为“缠结”纱线。复丝纱的间隔的气流缠结赋予纱线以抱合力，该技术在组合包括抗切割纱线组分和金属丝组成分的纱线方面的应用尚未被认识，应用该技术制成的组合纱所具有的优点和性能也未被认识到。阅读下面优选实施方式的说明，并结合附图思考之后，本行业的技术人员将会明白本专利技术的这些和其他方面的内容。应当理解的是，上述的概括说明和下面的详细说明两者都只是示范性和说明性的，不限制本专利技术。附图构成本说明书一部分，示例说明了本专利技术的一个实施方式，它与说明书内容一起用来解释本专利技术的原理。附图的简要说明从下面与附图有关的详细说明中，将会更清楚地理解本专利技术的上述和其他目的、特性和优点，其中附图说明图1是本专利技术组合纱结构的示意说明图。图2是根据本专利技术原理的包芯纱的优选实施方式的说明，它具有组合纱的单股芯纱和两股包覆纱。图3是根据本专利技术原理的包芯纱的另一实施方式的说明，它具有两股芯纱和两股包覆纱。图4是根据本专利技术原理的包芯合纱的另一实施方式的说明，它具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合纱，它含有：（ａ）第一金属丝纱；和（ｂ）抗切割材料的第一非金属纱；和（ｃ）抗切割材料、非抗切割材料或玻璃纤维的第二非金属纱；所述第一和第二非金属纱在沿所述纱的长度上间隔地彼此喷气交缠，至少一股所述非金属纱是复丝纱，所述金属丝在沿所述金属丝的至少部分长度上嵌入所述非金属纱内。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：NH科鲁姆斯，DB穆尔，GM小莫曼，RD菲利普斯，E普里查德，
申请(专利权)人：最高弹性物质有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]