技术领域
[0001] 本
发明涉及一种复合纱类的缝纫线，属于纺织领域，尤其涉及一种具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱及其制造方法，具体适用于将具备拉伸膨胀性能的缝纫线实际制作出，且能实现规模化生产。
背景技术
[0002] 缝纫线是产业用纺织品加工中的缝合材料，起缝合、连接、加固等作用。缝纫线
质量的好坏，不仅影响缝纫效率及加工成本，也影响缝合品的结构稳定和外观质量。产业用缝纫线按原料通常分为天然
纤维缝纫线、合成纤维缝纫线及混合缝纫线三大类。在缝纫时，需要缝纫线摩擦阻
力小，柔软；在缝合后，需要制品牢固，缝纫线不滑移。复合纱是缝纫线的一种，复合纱的结构特征由其长/短，短/短，长/长复合比例与
张力所决定。
[0003] 泊松比材料是指材料受到某一方向的拉伸负荷作用时产生的伸长应变和垂直于拉伸方向的收缩应变之比。一般情况下，几乎全部的材料受到拉伸时，测得的泊松比值都是一个正值，而负泊松比（Negative Poisson’s Ratio）现象则完全相反，当材料在某一方向上受到拉伸负荷作用的时候，在垂直于拉伸力的方向上反而会在一定程度上产生膨胀。负泊松比
纱线的简单定义是：受到轴向拉伸外力作用时，直径反而增大的纱线。负泊松比纱线的构思虽然已经存在，但受限于其结构构成及组成材料，目前，就实物而言，尚无负泊松比结构的纱线被实际制作出，更没有被投入生产与进行规模化制作。
[0004] 公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本
专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的
现有技术。
发明内容
[0005] 本发明的目的是克服现有技术中存在的没有被实际制作出、无法进行规模化生产的
缺陷与问题，提供一种能够被实际制作出、能够进行规模化生产的具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱及其制造方法。
[0006] 为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱；所述粗纱条/长丝束复合纱包括相互绞缠的粗纱条、空气
变形长丝束，粗纱条、空气变形长丝束相互之间呈并列结构，粗纱条为化纤短纤制作而成，空气变形长丝束为空气变形丝制作而成的丝束，空气变形丝为POY长丝经变形加工而成，且粗纱条、空气变形长丝束的质量相同；所述粗纱条、空气变形长丝束均为波浪形结构，粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的75%―125%，粗纱条的强度大于空气变形长丝束，粗纱条的柔性小于空气变形长丝束；所述粗纱条/长丝束复合纱的泊松比小于0大于等于-0.5。
[0007] 所述粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的100%。
[0008] 所述化纤短纤的断裂强度为5.0 cN/dtex―10.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%。
[0009] 所述化纤短纤为涤纶短纤维或锦纶短纤维。
[0010] 所述POY长丝的断裂伸长率为30%―60%，POY长丝经变形加工成空气变形丝时的超喂率为25%―50%，空气变形丝的断裂伸长率为75%―300%。
[0011] 所述POY长丝为POY涤纶长丝或POY锦纶长丝。
[0012] 一种上述具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：先分别获取粗纱条、空气变形长丝束，再将牵伸后的粗纱条、具备张力控制的空气变形长丝束同时通过细纱机的加捻三
角区进行复合加捻以形成初级纱，细纱捻系数为150―
350，然后对初级纱进行高温定型以得到所述的粗纱条/长丝束复合纱。
[0013] 在获取初级纱后，先对初级纱进行络筒工序以得到初级纱筒子，再对初级纱筒子进行高温定型以得到所述的粗纱条/长丝束复合纱；在对初级纱进行络筒工序的同时，采用清纱装置对初级纱进行检查，并清除对质量有影响的疵点和杂质。
[0014] 所述获取粗纱条是指：将
选定的化纤短纤依次通过清梳联、并条、粗纱工序以得到粗纱条，捻系数为60―130；所述化纤短纤的断裂强度为5.0 cN/dtex―10.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%；所述获取空气变形长丝束是指：将选定的POY长丝依次通过原丝拉伸、变形、热稳定、定型、卷绕工序，以得到空气变形长丝束；所述POY长丝的断裂伸长率为30%―60%，POY长丝经变形加工成空气变形丝时的超喂率为25%―50%，空气变形丝的断裂伸长率为75%―300%。
[0015] 所述牵伸后的粗纱条是指：粗纱条穿经三对罗拉形成的牵伸区时，三对罗拉对穿经的粗纱条进行牵伸、拉细；所述具备张力控制的空气变形长丝束是指：主动转动的导纱轮对穿经的空气变形长丝束进行张力控制。
[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、本发明具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱及其制造方法中，粗纱条/长丝束复合纱包括相互绞缠的粗纱条、空气变形长丝束，粗纱条、空气变形长丝束相互之间呈并列结构，粗纱条为化纤短纤制作而成，空气变形长丝束为空气变形丝制作而成的丝束，空气变形丝为POY长丝经变形加工而成，粗纱条、空气变形长丝束的质量相同，粗纱条、空气变形长丝束均为波浪形结构，粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的75%―125%，制作时，粗纱条、空气变形长丝束的直径相差不大，并列加捻时产生的捻缩基本一致，使得形成的纱线捻度稳定，从而可以采用并列加捻结构投入实际生产，进行规模化制作，易于生产与应用，应用时，由于粗纱条的强度大于空气变形长丝束，粗纱条的柔性小于空气变形长丝束，当复合纱沿轴向被外力拉伸时，粗纱条绷紧，形成芯层纱，而空气变形长丝束则会被伸直的粗纱条
挤压而屈曲，形成螺旋纱线缠绕在粗纱条外面，形成包缠纱，此时，复合纱的直径大于拉伸之前，故其具有拉伸膨胀性能。因此，本发明不仅能够被实际制作出，而且能够进行规模化生产。
[0017] 2、本发明具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱及其制造方法中，粗纱条/长丝束复合纱不仅为负泊松比纱线，具备拉伸膨胀性能，而且，粗纱条、空气变形长丝束的质量相同，空气变形长丝束为POY长丝制成，使得复合纱的组份有50%长丝，其优点包括：首先，拉伸膨胀性能使得采用该缝纫线缝合的制品不易滑移；其次，50%长丝的组份结构使得最终的缝纫线没有
毛羽，具有强度高、条干均匀、捻度稳定的优点，利于穿刺缝合；再次，粗纱条的强度高，适合高速缝纫加工、缝合牢度高。因此，本发明不仅具备拉伸膨胀性能，缝合制品不易滑移，而且无毛羽，利于穿刺缝合，强度高，适合高速缝纫。
[0018] 3、本发明具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱及其制造方法中，在实现粗纱条、空气变形长丝束的绞缠时，先对粗纱条进行牵伸、对空气变形长丝束进行张力控制，再将牵伸后的粗纱条、具备张力控制的空气变形长丝束同时通过细纱机的加捻三角区进行复合加捻即可得到初级纱，初级纱高温定型后即可以得到所述的粗纱条/长丝束复合纱，整个生产过程充分利用了现有的纺织设备，不仅可以实际操作，而且能够提高工作效率，更利于规模化生产。因此，本发明不仅能够被实际制作出，而且能够进行规模化生产。
附图说明
[0019] 图1是本发明中的粗纱条/长丝束复合纱在拉伸前的结构示意图。
[0020] 图2是本发明中的粗纱条/长丝束复合纱在拉伸后的结构示意图。
[0021] 图3是本发明中粗纱条、空气变形长丝束复合加捻为初级纱的设备
流程图。
[0022] 图4是本发明中粗纱条、空气变形长丝束在细纱机的加捻三角区进行复合加捻的操作示意图。
具体实施方式
[0023] 以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0024] 参见图1至图4，一种具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱；所述粗纱条/长丝束复合纱包括相互绞缠的粗纱条、空气变形长丝束，粗纱条、空气变形长丝束相互之间呈并列结构，粗纱条为化纤短纤制作而成，空气变形长丝束为空气变形丝制作而成的丝束，空气变形丝为POY长丝经变形加工而成，且粗纱条、空气变形长丝束的质量相同；所述粗纱条、空气变形长丝束均为波浪形结构，粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的75%―125%，粗纱条的强度大于空气变形长丝束，粗纱条的柔性小于空气变形长丝束；所述粗纱条/长丝束复合纱的泊松比小于0大于等于-0.5。
[0025] 所述粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的100%。
[0026] 所述化纤短纤的断裂强度为5.0 cN/dtex―10.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%。
[0027] 所述化纤短纤为涤纶短纤维或锦纶短纤维。
[0028] 所述POY长丝的断裂伸长率为30%―60%，POY长丝经变形加工成空气变形丝时的超喂率为25%―50%，空气变形丝的断裂伸长率为75%―300%。
[0029] 所述POY长丝为POY涤纶长丝或POY锦纶长丝。
[0030] 一种上述具有拉伸膨胀性能的粗纱条/长丝束复合纱的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：先分别获取粗纱条、空气变形长丝束，再将牵伸后的粗纱条、具备张力控制的空气变形长丝束同时通过细纱机的加捻三角区进行复合加捻以形成初级纱，细纱捻系数为150―
350，然后对初级纱进行高温定型以得到所述的粗纱条/长丝束复合纱。
[0031] 在获取初级纱后，先对初级纱进行络筒工序以得到初级纱筒子，再对初级纱筒子进行高温定型以得到所述的粗纱条/长丝束复合纱；在对初级纱进行络筒工序的同时，采用清纱装置对初级纱进行检查，并清除对质量有影响的疵点和杂质。
[0032] 所述获取粗纱条是指：将选定的化纤短纤依次通过清梳联、并条、粗纱工序以得到粗纱条，捻系数为60―130；所述化纤短纤的断裂强度为5.0 cN/dtex―10.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%；所述获取空气变形长丝束是指：将选定的POY长丝依次通过原丝拉伸、变形、热稳定、定型、卷绕工序，以得到空气变形长丝束；所述POY长丝的断裂伸长率为30%―60%，POY长丝经变形加工成空气变形丝时的超喂率为25%―50%，空气变形丝的断裂伸长率为75%―300%。
[0033] 所述牵伸后的粗纱条是指：粗纱条穿经三对罗拉形成的牵伸区时，三对罗拉对穿经的粗纱条进行牵伸、拉细；所述具备张力控制的空气变形长丝束是指：主动转动的导纱轮对穿经的空气变形长丝束进行张力控制。
[0034] 本发明的原理说明如下：复合纱是缝纫线的一种，复合纱的结构特征由其长/短，短/短，长/长复合比例与张力所决定。
[0035] 化纤短纤：指的是化学纤维中的短纤维，化学纤维包括涤纶、腈纶、锦纶等，短纤维包括
棉型、毛型、中长型等。
[0036] 化纤短纤——粗纱条：其加工工序既可以是原料、清梳联、并条、粗纱，也可以是原料、热定型、清梳联、并条、粗纱，其中，热定型是可以选择的工序。
[0037] POY长丝：指的是POY（pre－oriented yarn）
预取向丝。
[0038] 空气变形丝：利用压缩空气，使化学纤维的长丝发生喷气变形，丝束
外圈局部起小卷，再使它部分断裂，形成若干端头露在外面，可以较好的适用于缝纫线领域。空气变形丝是一种加工方法，对原料性质没有改变。本发明采用POY长丝为原料，制作空气变形丝，制作时，超喂率为25%―50%，同时，限定POY长丝的断裂伸长率为30%―60%，制作成的空气变形丝的断裂伸长率限定为75%―300%。
[0039] 粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的75%―125%：最佳选择为粗纱条、空气变形长丝束的直径一致，如此最方便进行生产制造。因为加工时，同粗细的两根单元体喂入速度一致，加捻时，两根单元体产生相同的捻缩，两根单元体并列包缠的结构就稳定，就适宜本发明中复合纱的实际制作与规模化生产。
[0040] 本发明中的粗纱条/长丝束复合纱，是由一根经牵伸后的粗纱条与一根不经牵伸但具有一定张力控制的空气变形长丝束在加捻三角区复合加捻形成的复合纱，两组份间基本上不发生转移，相互捻合包缠在一起，形成一种外形似单纱，结构似线的纱。参见图1与图2，当沿轴向被外力拉伸的时候，粗纱条由于其回弹性相对较差，不易产生变形，在外力的作用下绷紧，形成芯层纱，而空气变形长丝束则会被伸直的粗纱条挤压而屈曲，形成螺旋纱线缠绕在粗纱条外面，形成包缠纱。假设单纱的宽度（直径）为D，拉伸之前，粗纱条/长丝束复合纱的宽度为粗纱条、空气变形长丝束的直径之和，即为2D，当复合纱被拉伸后空气变形长丝束转移成包缠结构后，复合纱的宽度变成了3D，即复合纱产生了拉伸膨胀性。通过本发明制得的粗纱条/长丝束复合纱，具有适应高速缝纫及缝合牢固特点：一方面，在缝纫时，由于缝纫线结构均匀无毛羽，利于穿刺缝合，同时，具备高强度、高
刚度特点的粗纱条承担缝纫张力的作用，适合高速缝纫加工；另一方面，缝合的制品，在外力作用下拉伸，具备高柔性、高弹性特点的空气变形长丝束会产生缠绕效应，缝纫线因为拉伸而产生横向膨胀，阻止了缝纫线的滑移。
[0041] 牵伸后的粗纱条、具备张力控制的空气变形长丝束：粗纱条要求牵伸，目的是把粗纱条（较粗的须条）拉细；空气变形长丝束要求张力控制是因为不要产生内
应力集中。
[0042] 络筒工序：即络丝工序。本工序改变卷装，增加丝束卷装的容丝量，提高后道工序生产率。在操作的同时，利用清纱装置对丝束进行检查，清除丝束上对质量有影响的疵点和杂质，比如粗节、细节、双纱、弱捻纱、棉结等。
[0043] 高温定型工序：在一定
温度及湿度条件下，对初级纱进行无张力
热处理，消除纱线因加捻产生的内应力，稳定复合纱的捻度，避免复合纱产生的捻缩影响外观质量。
[0044]
实施例1：获取粗纱条：将选定的化纤短纤依次通过清梳联、并条、粗纱工序以得到粗纱条，捻系数为60；所述化纤短纤的断裂强度为5.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%。
[0045] 获取空气变形长丝束：将选定的POY长丝依次通过原丝拉伸、变形、热稳定、定型、卷绕工序，以得到空气变形长丝束；所述POY长丝的断裂伸长率为30%―60%，POY长丝经变形加工成空气变形丝时的超喂率为25%―50%，空气变形丝的断裂伸长率为75%―300%；所述POY长丝为POY涤纶长丝或POY锦纶长丝。
[0046] 制作粗纱条/长丝束复合纱：将牵伸后的粗纱条、具备张力控制的空气变形长丝束同时通过细纱机的加捻三角区进行复合加捻以形成初级纱，细纱捻系数为180，粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的100%，然后对初级纱进行高温定型以得到所述的粗纱条/长丝束复合纱，其泊松比为-0.12。
[0047] 实施例2：基本内容同实施例1，不同之处在于：
在获取初级纱后，先对初级纱进行络筒工序以得到初级纱筒子，再对初级纱筒子进行高温定型以得到所述的粗纱条/长丝束复合纱；在对初级纱进行络筒工序的同时，采用清纱装置对初级纱进行检查，并清除对质量有影响的疵点和杂质。
[0048] 实施例3：基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取粗纱条：捻系数为130；所述化纤短纤的断裂强度为10.0 cN/dtex，断裂伸长率为
23%。
[0049] 制作粗纱条/长丝束复合纱：粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的100%，细纱捻系数为330，粗纱条/长丝束复合纱的泊松比为-0.5。
[0050] 实施例4：基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取粗纱条：捻系数为120；所述化纤短纤的断裂强度为6.3 cN/dtex，断裂伸长率为
9.2%。
[0051] 制作粗纱条/长丝束复合纱：粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的75%，细纱捻系数为150，粗纱条/长丝束复合纱的泊松比为-0.23。
[0052] 实施例5：基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取粗纱条：捻系数为110；所述化纤短纤的断裂强度为8.5 cN/dtex，断裂伸长率为
18%。
[0053] 制作粗纱条/长丝束复合纱：粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的95%，细纱捻系数为270，粗纱条/长丝束复合纱的泊松比为-0.31。
[0054] 实施例6：基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取粗纱条：捻系数为80；所述化纤短纤的断裂强度为9.2 cN/dtex，断裂伸长率为
20.8%。
[0055] 制作粗纱条/长丝束复合纱：粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的105%，细纱捻系数为280，粗纱条/长丝束复合纱的泊松比为-0.27。
[0056] 实施例7：基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取粗纱条：捻系数为90；所述化纤短纤的断裂强度为9.9 cN/dtex，断裂伸长率为
21%。
[0057] 制作粗纱条/长丝束复合纱：粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的115%，细纱捻系数为305，粗纱条/长丝束复合纱的泊松比为-0.39。
[0058] 实施例8：基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取粗纱条：捻系数为100；所述化纤短纤的断裂强度为7.7 cN/dtex，断裂伸长率为
11.6%。
[0059] 制作粗纱条/长丝束复合纱：粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的125%，细纱捻系数为310，粗纱条/长丝束复合纱的泊松比为-0.43。
[0060] 实施例9：基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取粗纱条：捻系数为70；所述化纤短纤的断裂强度为8.9cN/dtex，断裂伸长率为
20.9%。
[0061] 制作粗纱条/长丝束复合纱：粗纱条的直径是空气变形长丝束直径的85%，细纱捻系数为350，粗纱条/长丝束复合纱的泊松比为-0.13。
