具有洗涤持久的热性能和舒适性的纤维共混物制造技术

本申请公开了具有高的热性能和舒适性的平衡的短纤纱、织物和服装。本申请公开了由包括阻燃纤维、亲水性纤维及防静电纤维的纤维的精密共混物制成的短纤纱。短纤纱和由其制成的织物中的纤维的独特组合提供了高的热性能(包括阻燃性和耐热收缩性)和水分管理特性的平衡，从而为穿戴者提供保护和舒适性。另外，短纤纱和由其制成的织物可以接受染料和/或染料能够被印刷在其上。在一个实施方案中，可印刷的或接受染料的芳族聚酰胺纤维或生产者染色的间-芳族聚酰胺被用在所述短纤纱中。用所述短纤纱制成的织物可以具有使其穿着舒适的预洗柔软性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有洗涤持久的热性能和舒适性的纤维共混物相关申请的交叉引用本申请要求2012年7月27日提交的美国临时申请序列第61/676,518号的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。专利
本专利技术总体上涉及纤维共混物(fiberblend)。更具体地说，本专利技术涉及用于高的热性能和舒适性的平衡的纤维共混物以及由所述纤维共混物制成的短纤纱(spunyarn)、织物和服装。专利技术背景阻燃(flame-resistant)织物(也不同地被称为“FR”、“防火(fire-resistant)”、“阻燃(flame-retardant)”和“阻火(fire-retardant)”织物)是一旦被点燃，当除去点火源时倾向于不维持火焰的织物。已有大量的研究针对用于不同产品，包括服装和床上用品中的阻燃织物的开发和改进。参与如工业制造和加工(如石油、天然气和钢铁等行业)、消防、电力设施工作、军事工作和其他承担着暴露于明火、闪火、瞬时电弧和/或熔融金属飞溅的显著风险活动的工人经常穿戴阻燃服装。非阻燃的工服可以点燃，并将继续燃烧，即使已经移除点火源。未经处理的天然织物将继续燃烧，直到织物被完全消耗，并且非阻燃的合成织物将燃烧，伴有熔化和滴落对皮肤造成严重的接触烧伤率。多数严重和致命的烧伤率，其伤害是由于个人的衣服着火和持续燃烧，而不是通过暴露本身。防护织物的耐磨性也是重要的，因为具有破损如孔和裂口的服装会损害织物的防护性能。阻燃织物包括被处理为阻燃的织物以及由固有的阻燃纤维制成的阻燃织物两种。前者类型的织物本身不是阻燃的，但通过将使得织物阻燃的化学组合物施加到织物上制成了阻燃的。这些类型的织物容易通过反复洗涤而失去其阻燃性，因为这些阻燃组合物倾向于被洗掉和/或受到常用洗衣添加剂的冲击。相反，固有的阻燃织物不会受到这种缺点的危害影响，因为它们是由本身是阻燃的纤维制成。阻燃服装的使用提供了被所述服装覆盖的身体区域的热保护。保护级别通常依赖于织物的重量、结构和组成。移除点火源后，阻燃服装将自行熄灭，限制了身体的烧伤百分比。阻燃织物可包含低百分比的天然纤维并具有有限的舒适性，例如吸水。阻燃织物是最经常在工作环境中被穿戴，并且舒适性(包括从皮肤吸收汗液)是一个重要的性能因素，特别是在极端条件下，如消防。将一定百分比的天然亲水性纤维与FR纤维组合可以在舒适性和水分芯吸方面提供某些改善，但是这通常是通过损失FR性能特征获得。大多数的FR纤维(包括芳族聚酰胺纤维)是疏水性的并且不提供高的舒适性。加入高浓度的亲水性纤维的可能对水分管理特性和/或耐火性能产生负面冲击。此外，由含有高百分含量的亲水性纤维的织物制成的服装可能成为水分过饱的，例如汗液的过饱和，并导致当暴露于高温时的蒸汽烫伤。另外，用高百分比的芳族聚酰胺纤维(包括间-芳族聚酰胺和/或对-芳族聚酰胺，纤维通常是硬的)制成的织物具有差的柔软性或悬垂性，并且通常穿戴起来不舒服。用高百分比的芳族聚酰胺纤维制成的织物的柔软度可以通过反复洗涤得到改善，但往往变得更为疏水性的。因此，许多工业工人、飞行员和紧急救援人员反复地洗涤用高百分比的芳族聚酰胺纤维制成的服装以增加舒适感，甚至在初次使用之前多次洗涤新衣服。不幸的是，这些服装中的许多都是用会通过反复洗涤而失去效力的疏水性和/或亲水性涂层制成。因此，洗涤处理过的衣服可能具有改善的柔软性，但水分管理特性下降。已经开发了各种类型的固有的FR纤维，其中包括改性丙烯酸纤维(例如，日本大阪的Kaneka株式会社以PROTEX名称出售的改性丙烯酸纤维，以及由台湾的台塑(FormosaPlastics)出售的Tairylan)。以PyroTex(汉堡，德国)名称出售的基于丙烯酸类的FR纤维、芳族聚酰胺纤维(例如，以KEVLAR名称出售的间-芳族聚酰胺纤维和以NOMEX名称出售的对-芳族聚酰胺纤维，两者都来自特拉华州威尔明顿的杜邦公司(E.I.DuPontdeNemoursandCompany))、FR人造丝纤维(以LenzingFR名称出售，来自奥地利兰精集团(LenzingGroup))、氧化聚丙烯腈纤维以及其他纤维。将一种或多种类型的FR短纤维(staplefiber)与一种或多种其他类型的非FR短纤维共混以产生纤维共混物，由其纺成纱线(yarn)，然后纱线被针织或机织成用于各种应用的织物，这是常见的。在这样的纤维共混物中，FR纤维使共混物阻燃，即使在所述共混物中的一些纤维本身是非阻燃纤维，因为，在锑填充和卤素填充纤维的情况下，当FR纤维暴露于热和火焰时，它们释放出非可燃气体，其倾向于置换氧从而熄灭任何火焰。除了形成炭并具有高的极限氧指数(LOI)之外，很多FR纤维是热的不良导体。在非填充FR纤维的情况下，高百分比的FR纤维形成炭或出现可提供穿戴者保护的其他特性。如果织物将是实用的和商业上可行的，那么除了上面提到的织物的性能的规格之外的其他性能也是重要的，特别是对于服装而言。例如，织物在反复工业洗涤下应该是耐用的且应具有良好的耐磨性。此外，织物应穿着舒适。不幸的是，许多FR共混物在典型的环境条件下是不舒适的。在这种情况下，穿戴者往往是不太可能顺从的，从而如预期地降低了穿戴者将继续使用该服装的可能性。因此，如果FR织物显示出良好的水分管理特性，即芯吸走汗液的能力和快速干燥，从而使穿戴者不会过热或冷，和/或织物不会刺激穿戴者的皮肤，这将是有益的。此外，许多固有的FR纤维、以及特别是大多数芳族聚酰胺类型的FR纤维是不接受染料的。在大多数应用中，希望含有接受染料的或“可印刷的”FR织物。在某些情况下，纤维是可购买的被生产者染色的商品，但是这限制了织物制造商可用的颜色选择。满足多个所述要求同时又经济实惠的纤维共混物的选取是一个持续的挑战。一些耐热收缩的(FR)纤维、以及特别是固有的FR纤维，如本文所定义的，是相对昂贵的，并且将高百分比的这些纤维加入纱线和织物中对于许多应用而言可能是成本昂贵的。机织FR织物非常适合满足FR试验方案(包括NFPA2112并且特别是热收缩试验)的要求。机织织物都相对较紧，在纱线之间具有很少的空隙体积，其中减少了热收缩的可能性。其他类型的织物结构(例如针织物)可能穿着更舒适，因为它们通常具有较高的孔隙率。然而，针织织物可能不符合热收缩要求。针织织物中的纱线被成环，因此它们不如常规机织织物中的纱线那样受到约束，因此可以收缩得更多。需要既是阻燃的、同时还提供优越的水分管理特性和强度性能以改善穿戴者顺从度的短纤纱和由其制成的织物或衣服。此外，需要由在反复洗涤之前穿着舒适的固有的FR纤维制成的阻燃服装。此外，需要接受染料的和/或可有颜色或图案印刷在其上的短纤纱及由其制成的阻燃织物。本专利技术的纤维共混物、短纤纱、织物和服装针对这些以及其他重要的终端产品。
技术实现思路
本专利技术总体上涉及含有纤维的精密共混物的短纤纱和包括如本文所描述的短纤纱的织物和服装。用本专利技术的短纤纱制成的织物可以实现高的热性能(包括阻燃性和耐热收缩性)和水分管理特性的平衡，从而为穿戴者提供保护和舒适性。此外，本专利技术的纤维共混物或由其制成的织物可以接受染料和/或染料能够被印刷在其上。因此，在一个实施方案中，本专利技术涉及短纤纱和织物和制品(例如由其制成的服装)，其包含：约44-80重量％的间-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短纤纱，其包括：基于所述短纤纱的总重量，约44‑80重量％的间‑芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，约0‑15重量％的尼龙纤维；基于所述短纤纱的总重量，约5‑15重量％的对‑芳族聚酰胺；基于所述短纤纱的总重量，约2‑5重量％的防静电纤维；和基于所述短纤纱的总重量，约10‑15重量％的亲水性纤维；其中所述纤维是精密共混的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.27 US 61/676,5181.一种织物，其包含短纤纱，所述短纤纱包括：基于所述短纤纱的总重量，60-80重量％的间-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，7-15重量％的尼龙纤维；基于所述短纤纱的总重量，5-15重量％的对-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，2-5重量％的防静电纤维；和基于所述短纤纱的总重量，10-15重量％的亲水性纤维；其中所述纤维是精密共混的；以及其中所述织物经过30次洗涤后具有小于90分钟的总干燥时间。2.如权利要求1所述的织物，其中所述间-芳族聚酰胺纤维以基于所述短纤纱的总重量的以重量计62-80％的水平存在；并且其中所述亲水性纤维为羊毛或耐火人造丝。3.如权利要求1所述的织物，其中所述尼龙纤维以基于所述短纤纱的总重量的以重量计10％-12％的水平存在。4.如权利要求1所述的织物，其中所述对-芳族聚酰胺纤维以基于所述短纤纱的总重量的以重量计10％-12％的水平存在。5.如权利要求1所述的织物，其中，所述防静电纤维以基于所述短纤纱的总重量的以重量计2.5％-3.5％的水平存在。6.如权利要求1所述的织物，其中所述亲水性纤维以基于所述短纤纱的总重量的以重量计12％-15％的水平存在。7.如权利要求1所述的织物，其中所述短纤纱包含基于所述短纤纱的总重量的85-90重量％的疏水性组分和基于所述短纤纱的总重量的10-15重量％的亲水性组分。8.如权利要求7所述的织物，其中所述亲水性组分基本由基于所述短纤纱的总重量的10-15重量％的亲水性纤维组成，所述亲水性纤维选自由纤维素、纤维素衍生物、羊毛以及它们的组合组成的组。9.如权利要求7所述的织物，其中所述疏水性组分基本由以下组成：基于所述短纤纱的总重量，60-80重量％的间-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，7-15重量％的尼龙纤维；基于所述短纤纱的总重量，5-15重量％的对-芳族聚酰胺纤维；和基于所述短纤纱的总重量，2-5重量％的防静电纤维。10.如权利要求1所述的织物，其包括：基于所述短纤纱的总重量，60-70重量％的间-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，7-15重量％的尼龙纤维；基于所述短纤纱的总重量，5-15重量％的对-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，2-5重量％的防静电纤维；和基于所述短纤纱的总重量，10-15重量％的亲水性纤维，所述亲水性纤维选自由纤维素、纤维素衍生物、羊毛及它们的组合组成的组。11.一种织物，其包含短纤纱，所述短纤纱包括：基于所述短纤纱的总重量，62-80重量％的间-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，7-15重量％的尼龙纤维；基于所述短纤纱的总重量，5-15重量％的对-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，2-5重量％的防静电纤维；和基于所述短纤纱的总重量，10-15重量％的亲水性纤维；其中所述纤维是精密共混的；以及其中所述织物经过30次洗涤后具有小于90分钟的总干燥时间。12.一种织物，其包含短纤纱，所述短纤纱基本由以下组成：基于所述短纤纱的总重量，62重量％的间-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，7-15重量％的尼龙纤维；基于所述短纤纱的总重量，5-15重量％的对-芳族聚酰胺纤维；基于所述短纤纱的总重量，2-5重量％的防静电纤维；和基于所述短纤纱的总重量，10-15重量％的亲水性纤维；其中所述纤维是精密共混的；以及其中所述织物经过30次洗涤后具有小于90分钟的总干燥时间。13.如权利要求12所述的织物，其中所述亲水性纤维选自由纤维素、纤维素衍生物、羊毛以及它们的组合组成的组。14.如权利要求1所述的织物，其中所述间-芳族聚酰胺纤维是可印刷的。15.如权利要求1所述的织物，其中所述间-芳族聚酰胺纤维具有低结晶度。16.如权利要求1所述的织物，其中所述间-芳族聚酰胺纤维是生产者着色的。17.如权利要求1所述的织物，其中所述亲水性纤维是阻燃的。18.如权利要求1所述的织物，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·温弗雷德·汉尼斯，詹姆士·乔纳森·贝利，
申请(专利权)人：德里菲尔有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US