由纸制成的复合纱线、织物和汽车内饰材料 |
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| 申请号 | CN201110302960.X | 申请日 | 2011-10-09 | 公开(公告)号 | CN102677241A | 公开(公告)日 | 2012-09-19 |
| 申请人 | 现代自动车株式会社; | 发明人 | 潘时荣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供制造如传统韩国纸之类的纸的复合 纱线 的方法和由此制得的复合纱线、使用该复合纱线制造织物的方法、以及由此制得的 汽车 内饰材料。更具体地，本发明涉及用传统韩国纸纱线与合成纱线制造传统韩国纸的复合纱线的方法，其中该复合纱线可用于机织和针织，以及用该复合纱线制造作为汽车内饰材料的织物的方法。相应地，本发明提供制造纸的复合纱线的方法，包括将带状纸纱线加捻，用至少两股合成纱线作为花色线来对作为底纱的加捻纸纱线包芯，从而制造160-700旦尼尔的纸的复合纱线。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种方法，包括： |
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| 说明书全文 | 由纸制成的复合纱线、织物和汽车内饰材料技术领域[0001] 本发明涉及纸(例如传统韩国纸)的复合纱线、用该纱线制得的织物、以及由此制造的汽车内饰材料。 背景技术[0002] 称作“hanji”的传统韩国纸，是由松树、紫铆树(dak tree，桑树)等的树皮制成的天然纤维，具有极佳的特性，例如质地、染色特性、透气性、吸湿性、或穿着感，并因此被广泛用于衣物或其他内织物。同时也期待该纸能被用于各种各样的应用中。 [0003] 为将传统韩国纸纱线机织或针织成机织或针织织物，该纱线应该因其平滑度而具有均匀的厚度，并且具有为机织/针织工艺所需的最小的张力、耐用性和弹性。因此，需要有对纱线进行加捻的工序。 [0004] 按照惯例，传统的韩国纸纱线的制造是通过将一张韩国纸按预定的宽度撕开然后对撕开的纸进行加捻。然而，对撕开的纸的加捻工序很成问题，即制得的纱线由于其粗糙的表面而具有不均匀的厚度，而且由于拉伸强度和延展性低，在机织/针织时经常发生纱线的断裂，因此制得的织物具有不均一的质地。 [0005] 以上在背景技术部分公开的信息仅为加强对本发明背景技术的理解，因此可能包含为该国本领域普通技术人员所知的不构成现有技术的信息。 发明内容[0006] 本发明的做出是为了缓解如上所述的和现有技术相关的问题。 [0007] 一方面，本发明提供一种制造传统韩国纸的复合纱线的方法，其中将例如强度的耐用性较差的传统韩国纸纱线用合成纱线进行包芯以制备具有适于机织/针织的平滑度和延展性的传统韩国纸的复合纱线。 [0008] 在一个示例性实施方式中，本发明提供一种制造传统韩国纸的复合纱线的方法，包括加捻带状(tape-type)韩国纸纱线、和用至少两股作为花色线的合成纱线将作为底纱的已加捻的韩国纸纱线进行包芯以制造160-700旦尼尔的传统韩国纸的复合纱线。 [0009] 在另一示例性实施方式中，合成纱线是选自聚酯纱线、聚丙烯纤维、和用染色纱或纺液染色纱制得的合成纤维中的一种。 [0010] 另一方面，本发明提供一种使用通过用传统韩国纸纱线和合成纱线制成的本发明的传统韩国纸的复合纱线制备织物的方法。具体地，本发明提供用于车辆(座套、顶棚材料、和门饰板)且满足物理特性(耐光性、耐磨性、耐燃性等)的机织/针织内饰材料。 [0011] 在一个示例性实施方式中，本发明提供一种制备织物的方法，其特征在于用通过如上所述的方法制得的传统韩国纸的复合纱线作为纱线来制造经纱密度为80-120纱/英寸(yams/inch)且纬纱密度为40-50纱/英寸的织物。 [0013] 在又一示例性实施方式中，织物中的经纱要比纬纱细。 [0016] 本发明的以上和其他特征将参考其在附图中图示的某些示例性实施方式进行详细说明，实施方式在后面仅以举例说明的方式给出，因此不限制本发明，其中： [0017] 图1是根据本发明来制造传统韩国纸的复合纱线的示意图；且 [0018] 图2是制造织物的示意图，所述织物使用根据本发明的传统韩国纸的复合纱线制造。 [0019] 应该理解的是，附图不必要成比例，而是呈现对阐明本发明基本原理的各种优选特征的略微简化的表示。在本文公开的本发明的特定设计特征，包括例如具体的尺寸、取向、位置和形状，将部分地由特定的既定应用和使用环境来确定。 具体实施方式[0020] 在下文中将详细参考本发明的各个实施方式，其实施例在附图中图示并在后面加以说明。尽管本发明将结合示例性的实施方式一起说明，应该理解的是当前的说明书不意在将本发明限制于那些示例性的实施方式。相反的是，本发明意在不仅包括示例性的实施方式，还要包括各种替代方式、更改方式、等同方式和其他实施方式，而其可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内。 [0021] 同时，应该理解的是，本文用到的术语“车辆”或者“车辆的”或其他相似的汽车术语一般包括机动车辆，例如载客汽车，包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车；包括各种船和艇在内的水运工具；飞行器等，而且包括混合动力车、电动车、插电式混合动力车、氢动力车和其他替代燃料车(例如，从非石油类资源得来的燃料)。 [0022] 本发明涉及使用具有抗菌和除臭性能、吸湿和速干特性、和轻质、对人体无害和远红外发射特征的高附加值的韩国纸纱线，制造适于机织/针织的纸(例如传统韩国纸)的复合纱线的方法，并且本发明的传统韩国纸的复合纱线被用于制造车辆用机织/针织内饰材料(座套、顶棚材料、和门饰板等)。 [0023] 由于韩国纸的特征，传统韩国纸纱线不像普通的纤维，而是通常以预定宽度(1-3mm以内)的撕开的带状形式存在，因此像纸一样经常发生纱线的断裂。因此，很难用一般的编织机来对传统韩国纸纱线进行机织或针织。 [0024] 在本发明中，用专门的并捻机来提供适于机织/针织的具有平滑性和延展性的传统韩国纸纱线，先加捻带状韩国纸纱线，再将已加捻的韩国纸纱线作为底纱，用至少两股作为花色线的染色合成纱线进行包芯，以制造适于机织/针织的传统韩国纸的复合纱线。 [0025] 在下文中，本发明将参考附图来详细说明。 [0026] A.纱线的制造 [0027] 参考图1，为获得具有均匀表面平滑度和极佳的拉伸强度、耐用性和弹性、并适于机织/针织作为汽车内饰材料的织物的传统韩国纸10的复合纱线，首先通过加捻具有预定宽度的传统韩国纸撕片12(例如，通过机器14)来制得传统韩国纸纱线，然后将传统韩国纸纱线16作为底纱(原纱)与聚酯纱线20一起放入机器18(专门的并捻机)，之后用聚酯纱线将传统韩国纸纱线进行包芯。 [0028] 在进行包芯工序时，基本上松散的韩国纸纱线在高张力下用聚酯纱线进行包芯，从而赋予最终的包芯纱(或传统韩国纸的复合纱线22)以弹性，且负荷主要施加在聚酯纱线上，而非传统韩国纸纱线，从而制造出具有和聚酯纱线相似强度的最终纱线(或传统韩国纸的复合纱线)。 [0029] 也就是说，将最先制造的传统韩国纸纱线作为底纱，用至少两股染色聚酯纱线作为花色线来对传统韩国纸纱线进行包芯，从而制造出最终的纱线(或传统韩国纸的复合纱线)。 [0030] 在包芯工序中，由于传统韩国纸的复合纱线经加捻以达到常规的捻度，改进了最终纱线(传统韩国纸的复合纱线)的强度，并且还改善了表面平滑度。 [0031] 制得的传统韩国纸的复合纱线具有适于机织/针织的平滑性、耐用性、和弹性，且韩国纸纱线的表面也大多用聚酯纱线包芯以解决韩国纸纱线在耐磨性方面的缺点。 [0032] 而且，因为传统韩国纸纱线没有完全(100％)用聚酯纱线包芯，制得的织物具有细微的白斑外观，这是由于传统韩国纸纱线用染色聚酯纱线部分包芯。因此，可以根据包芯的方法来调节韩国纸纱线的显露度而制造各种颜色的双色调汽车内饰材料。 [0033] 如上所述，传统韩国纸纱线用作为花色线的聚酯进行包芯，但是也可以使用聚丙烯纤维或用染色纱线或纺液染色纱制得的其他合成纤维。 [0034] 也就是说，用来将传统韩国纸纱线包芯的花色线包括聚酯纱线，以及用染色纱线或纺液染色纱制得的所有种类的合成纤维，例如，尼龙、聚丙烯、丙烯酸或类似物。 [0035] 此外，尽管显示纸10为传统韩国纸，其他具有相似品质和特征的纸也可以使用。 [0036] B.织物的制造 [0037] 1)机织的座套织物 [0038] 不论图2中织布机24的类型怎样，例如多臂织机或提花织机，在A部分制得的传统韩国纸的复合纱线具有适于机织/针织的强度、延展性和平滑性。 [0039] 传统韩国纸纱线可以大体上被撕成具有1-3mm的各种宽度的带状，其中具有1mm宽度的韩国纸带的厚度为大约115旦尼尔。 [0040] 通过组合各种宽度的传统韩国纸撕片与各种厚度的PET纱线，可制得大约160旦尼尔-700旦尼尔的各种厚度的最终韩国“纸&PET(paper&PET)”包芯纱，根据本发明，该包芯纱使用传统韩国纸作为底纱、PET纱线(例如，聚酯，或更具体为聚对苯二甲酸乙二酯)作为花色线。同时，可将不同颜色的PET纱线用于制造不同颜色的产品。 [0041] 当最终的韩国纸&PET包芯纱(或传统韩国纸的复合纱线)更细时，其强度也减小，因而在机织/针织时经常发生纱线的断裂。当包芯纱更粗时，每英寸纬纱或经纱的密度变低，从而使得例如拉伸强度、抗撕裂强度、缝纫牢度、和缝纫耐疲劳度(sewing fatigue)的物理特性变差。 [0042] 为防止物理特性变差，优选使用200-500旦尼尔的纱线，且根据织机类型的不同，最终的产品(即用传统韩国纸的复合纱线制造的织物)具有的经纱密度为80-120纱/英寸，纬纱密度为40-50纱/英寸。 [0043] 如果织物的最终密度太高，其延展率会降低，因此在将座套套到座架上时会发生困难。因此，将织物制成具有合适的延展率而又不破坏其物理特性是很重要的。 [0044] 在机织织物时，可以使用厚度相同的纬纱和经纱，但更优选使用较薄的经纱，因为优选高密度的织物以改善缝纫牢度和缝纫耐疲劳度的持久性。 [0045] 此外，在机织织物时，纬纱/经纱可以是相同的。然而，传统韩国纸&染色PET包芯纱比其他合成纤维昂贵。因此，出于减少费用的考虑，优选使用染色PET纱线或普通的PET纱线(或韩国纸&PET包芯纱)作为经纱、韩国纸&PET包芯纱(或染色PET纱线或普通PET纱线)作为纬纱，以代替使用100％的韩国纸&PET包芯纱作为纬/经纱来制造织物，其中80-90％的传统韩国纸&PET包芯纱突出于织物的表面。即，可以通过各种方式来设计织物的机织结构来生产各种价格的产品。 [0046] 同时，用传统韩国纸&染色PET包芯纱机织的织物可能因为韩国纸纱线的坚硬感而具有相当粗糙的质地。 [0047] 因此，由于汽车内饰材料需要柔软的质感，可以在染色机18中于大约98℃下用过氧化氢(H2O2)、皂洗剂和氢氧化钠(NaOH)处理本发明的机织物约20分钟，以改善质感。 [0048] 在改善质地的过程中，也可以得到热收缩的效果。织物的密度和蓬松度随热收缩效应而增加，结果是，织物的外观和质地得到改善。 [0049] 不同于用经纱和纬纱针织而成的针织物，将经纱和纬纱交叉编织的机织物具有宽松的质地，因此在缝纫用于座套的织物时，例如缝纫耐疲劳度的物理特性会变差。为了防止这一问题，优选将丙烯酸树脂32涂布(涂布机30)于机织物的背面以增加纬纱和经纱之间的交互结合作用。 [0050] 此时，为了确保机织物的阻燃性，将预定量的基于十溴二苯醚的阻燃剂、基于锑的阻燃剂和其他稳定剂(34)加入到丙烯酸树脂涂布液中。 [0051] 在涂布机织物后，在加热器36中进行热处理以干燥涂布液。此时，如果热处理的温度太高，传统韩国纸纱线可能会变黄。因此，优选热处理在160℃或以下进行。 [0052] 更优选地，为防止黄化，将对环境无害且不含有将织物变黄的硫化合物的基于磷的阻燃剂用作阻燃剂添加到丙烯酸树脂涂布液中，以赋予机织物以阻燃性，而热处理在140℃或以下进行以干燥涂布液。 [0053] 用以上工艺制造的用于汽车座套的传统韩国纸&PET复合机织物38(处理的)具有柔软的质地，且韩国纸纱线的耐磨性缺乏也通过PET纱线的包芯而得以改善。因此，机织物具有为汽车内饰材料所需的耐磨性。此外，通过在背面涂布阻燃剂也可以满足形态稳定性和阻燃性的需要。 [0054] 实施例 [0055] 下列的实施例说明本发明，且并不意在限制本发明。 [0056] 在下文中，本发明将参考以下实施例进行更详细的说明。 [0057] 实施例1)用于汽车座套的韩国纸&染色PET包芯纱的制造 [0058] 根据本发明中制造传统韩国纸的复合纱线的方法制造出韩国纸&染色PET包芯纱(传统韩国纸的复合纱线)。此时，并捻的条件与表1所示相同。 [0059] 【表1】 [0060] [0061] 实施例2)用于汽车顶棚材料的传统韩国纸&染色PET包芯纱的制造 [0062] 根据本发明中制造传统韩国纸的复合纱线的方法制造出传统韩国纸&染色PET包芯纱(传统韩国纸的复合纱线)。此时，并捻的条件与表2所示相同。 [0063] 【表2】 [0064] [0065] 根据实施例1制造传统韩国纸的复合纱线的结果显示，制造了图1的传统韩国纸&染色PET包芯纱。实施例2的结果也显示制造了与图1相似的传统韩国纸&染色PET包芯纱。 [0066] 此外，图1的传统韩国纸&染色PET包芯纱可以用来制造图2的织物。 [0067] 实施例3)用传统韩国纸&染色PET包芯纱制造汽车座套 [0068] 使用根据本发明制造传统韩国纸的复合纱线的方法制造的传统韩国纸&染色PET包芯纱来织造汽车座套用织物。此时，制造传统韩国纸的复合纱线和织物的条件与表3所示相同。 [0069] 【表3】 [0070] [0071] 根据实施例3制造汽车座套的结果显示，织造了汽车座套。因此，可以看出本发明的传统韩国纸的复合纱线可以用以制造机织物。 [0072] 实施例4)用韩国纸&染色PET包芯纱制造汽车顶棚材料 [0073] 用根据本发明制造传统韩国纸的复合纱线的方法制得的韩国纸&染色PET包芯纱来制造汽车顶棚材料用织物。此时，制造传统韩国纸的复合纱线和织物的条件与表4所示相同。 [0074] 【表4】 [0075] [0076] 根据实施例4制造汽车顶棚材料的结果显示，针织了汽车顶棚材料。这样可以通过将染色PET纱线与韩国纸&染色PET包芯纱混合(顺序1、2)、或单单使用韩国纸&染色PET包芯纱(顺序3-5)针织出顶棚材料。因此，可以看出本发明的传统韩国纸的复合纱线可以用以制造织物。 [0077] 实施例5)对于用韩国纸&染色PET包芯纱制造的汽车内饰材料的抗菌活性的测试 [0078] 使用根据本发明制造传统韩国纸的复合纱线的方法制得的韩国纸&染色PET包芯纱来制造用于汽车内饰材料的织物，并评估其抗菌活性。此时，韩国纸纱线的含量显示在表5中。 [0079] 【表5】 [0080]韩国纸纱线含量0％ 韩国纸纱线含量40％ 初始细菌数量 2.0×104 2.0×104 18小时后的细菌数量 4.0×107 1.3×104 杀菌率活性 - 99.9 [0081] 1.测试方法：KS K 0693，测试菌种：肺炎克雷伯杆菌(Klebesiela pneumojae)ATCC 4352 [0082] 根据实施例5中用韩国纸&染色PET包芯纱制备的汽车内饰材料的抗菌活性的评价结果显示表5的杀菌活性。 [0083] 因此，可以看出韩国纸纱线的含量可以在本发明的传统韩国纸的复合纱线的制备过程中进行控制，从而赋予使用传统韩国纸的复合纱线制得的织物，例如汽车内饰材料，以抗菌活性。 [0084] 通过以上工序制造的汽车内饰材料是具有抗菌活性的产品，而且抗菌性能可以增加到80％或更高。也可以控制韩国纸纱线在传统韩国纸的复合纱线中的含量以提供抗菌和除臭性能。 [0085] 根据本发明，可以通过将加捻的带状韩国纸纱线作为底纱，用两股或更多股的合成纱线作为花色线进行包芯，从而制得具有适于机织/针织的平滑度和延展性的传统韩国纸的复合纱线，且本发明的传统韩国纸的复合纱线可用于制造应用于汽车内饰材料的机织和针织织物。 [0086] 本发明的效果 [0087] 根据本发明，可以使用具有抗菌和除臭性能、吸湿性和速干性、和轻质、于人体无害和远红外发射特征的传统韩国纸纱线来制造具有适于机织/针织的平滑度和延展性的传统韩国纸的复合纱线，从而可以用该复合纱线制造具有韩国纸纱线功能的高附加值的织物产品，具体来说是汽车内饰材料。 |
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