含有斯潘德克斯纤维和硬纱的伸展织物的制造方法.pdf

本发明涉及含有斯潘德克斯纤维和硬纱的伸展织物的制造方法，其中公开了经向和/或纬向伸长率为10％-45％的伸展织物的制造方法。复合包芯弹力纱的生产是(a)使用低牵伸(2.7倍或更低)纺制包芯弹力纱，或(b)在至少110℃的温度下用蒸汽或热水预处理该复合包芯纱以在染色或织造前降低纱线回缩力。用这样的复合包芯弹力纱作纬纱制成的织物无需热定型即可达到最终用途的规格要求。

1、  一种伸展织物的制造方法，包括：
(a)将弹性纤维和硬纤维进行包芯纺纱以形成复合包芯弹力纱，其中，弹性纤维在包芯纺纱包覆时被牵伸到不超过原始长度的约3.5倍；和
(b)用该复合包芯纱织造织物，它至少被用作经纱或纬纱中的一个；和
(c)进一步处理该织物。

2、  权利要求1中的方法，其中，实施步骤(c)时不进行热定型。

3、  权利要求1中的方法，其中，所述弹性纤维在包芯纺纱包覆时被牵伸到不超过原始长度的约3.2倍。

4、  权利要求1中的方法，其中，所述弹性纤维在包芯纺纱包覆时被牵伸到不超过原始长度的约2.7倍。

5、  权利要求1中的方法，其中，所述弹性纤维是约11-约156分特的斯潘德克斯纤维裸纱。

6、  权利要求1中的方法，其中，所述弹性纤维是约11-约44分特的斯潘德克斯纤维裸纱。

7、  权利要求1中的方法，其中，所述硬纤维是纱线支数为约10-约80Ne的硬纱。

8、  权利要求1中的方法，其中，所述硬纤维是纱线支数为约10-约80Ne的硬纱。

9、  权利要求3中的方法，其中，所述硬纱是棉纱。

10、  权利要求1中的方法，其中，所述弹性纤维是17-78分特的斯潘德克斯纤维裸纱，硬纤维是纱线支数为7-60Ne的硬纱，且该斯潘德克斯纤维纱在包芯纺纱包覆时被牵伸到不超过原始长度的2.5倍。

11、  权利要求5中的方法，其中，弹性纤维是约17-约33分特的斯潘德克斯纤维裸纱且硬纤维是纱线支数为约30-约60Ne的硬纱。

12、  权利要求1中的方法，其中，一根复合弹力纱可以与每7根或更少的硬纱在经向或纬向搭配使用。

13、  权利要求1中的方法，其中，进一步的处理工序包括从包含清洗、漂白、染色、烘干、热压预缩、防缩整理、烧毛、退浆、丝光及这些工序的任何联合形式的组中选择的一个或多个步骤。

14、  用权利要求1中的方法制成的伸展织物。

15、  权利要求14中的织物，其中，织物覆盖系数为经向约45％-约70％和纬向约30％-约50％。

16、  权利要求14中的织物，其中，经向或纬向伸长率为约10％-约45％。

17、  权利要求14中的织物，其织物组织选自包含平纹、2/1斜纹、3/1斜纹、牛津布、府绸、小提花、棉缎、缎纹的组。

18、  权利要求14中的织物，其中，弹性纤维是斯潘德克斯纤维，且该织物中含有基于每平方米织物总重量1％-5％重量比的斯潘德克斯纤维。

19、  用权利要求14中的伸展织物制成的服装。

20、  一种弹性衬衫衣料织物的制造方法，包括：
(a)将弹性纤维和硬纤维进行包芯纺纱以形成复合包芯弹力纱；
(b)在染色或织造前以至少110℃的温度用热水或蒸汽对该复合包芯弹力纱进行预处理；
(c)在纬向使用该复合包芯纱织造衬衫衣料织物；和
(d)进一步处理该织物，不进行热定型。

21、  权利要求20中的方法，其中，预处理是在高压釜中在110℃-140℃的温度下用蒸汽处理6-60分钟。

22、  权利要求20中的方法，其中，预处理是在筒子纱染色机中在110℃-140℃的温度下用热水处理5-30分钟。

23、  权利要求20中的方法，其中，弹性纤维是22-156分特的斯潘德克斯纤维裸纱且硬纤维是纱线支数为5-80Ne的硬纱。

24、  权利要求20中的方法，其中，弹性纤维是约44-约78分特的斯潘德克斯纤维裸纱且硬纤维是纱线支数为7-60Ne的硬纱。

25、  权利要求24中的方法，其中，硬纱是棉纱。

26、  权利要求20中的方法，其中，一根复合弹力纱可以与每7根或更少的硬纱在经向或纬向搭配使用。

27、  权利要求20中的方法，其中，进一步的处理工序包括从包含清洗、漂白、染色、烘干、热压预缩、防缩整理、烧毛、退浆、丝光及这些工序的任何联合形式的组中选择的一个或多个步骤。

28、  用权利要求20中的方法制成的伸展织物。

29、  权利要求28中的织物，其中，织物覆盖系数为约45％-约70％。

30、  权利要求28中的织物，其中，经向或纬向伸长率为约10％-约45％。

31、  权利要求28中的织物，其织物组织选自包含平纹、2/1斜纹、3/1斜纹、牛津布、府绸、小提花、棉缎、缎纹的组。

32、  权利要求28中的织物，其中，弹性纤维是斯潘德克斯纤维，且该织物中含有基于每平方米织物总重量0.2％-5％重量比的斯潘德克斯纤维。

33、  用权利要求28中的伸展织物制成的服装。

34、  一种包含织物的制品，该织物中包含复合包芯纱，该组合包芯纱包含弹性纤维和硬纤维，其中，弹性纤维在包芯纺纱包覆时和所述织物被织造时被牵伸到不超过原始长度的约3.5倍。

35、  权利要求34中的制品，其中，所述弹力纤维的纤度为约44分特或更小。

36、  权利要求34中的制品，其中，所述弹力纤维的纤度为约33分特或更小且所述弹性纤维在包芯纺纱包覆时被牵伸到不超过原始长度的约3.2倍。

37、  权利要求36中的制品，其中，所述弹力纤维的纤度为约22分特或更小。

38、  权利要求34中的制品，其中，所述弹力纤维的纤度为约22分特或更小且所述弹性纤维在包芯纺纱包覆时被牵伸到不超过原始长度的约2.7倍。

39、  权利要求34中的制品，其中，所述织物在低于180℃的温度下进行约45秒或更少时间的热定型。

40、  权利要求34中的制品，其中，所述织物不进行热定型。

41、  权利要求34中的制品，其中，织物的经向或纬向伸长率为约10％-约45％。

含有斯潘德克斯纤维和硬纱的伸展织物的制造方法
本发明是2005年11月7日提交的美国系列申请No.11/268,112的继续，该申请要求2004年11月10日提交的美国申请No.60/626,698的优先权，上述两个申请在此合并引用参考。
发明背景
技术领域
本发明涉及复合包芯弹力纱和由该纱线制成的伸展织造织物的制造方法。
相关技术概述
伸展织造织物已有约30年的生产历史。纺织行业的从业人员，如纺纱者、织布者、染色者/后整理者、裁剪者和设计者，都理解消费者希望得到符合质量标准的织物和服装。然而，轻质弹性衬衫衣料织物(重量低于175g/m²)的生产通常很困难，因为普通的弹性纤维如斯潘德克斯纤维的弹力太强，因而收缩得太紧，会导致织物太紧太厚。紧密的织物结构导致衬衫衣料具有较高的收缩性，更加粗糙、非棉质的手感，和穿着时由于过热而感到不适。为了生产高舒适性的轻质(低于175g/m²)弹性衬衫衣料织物，热定型或许是生产工序中必不可少的步骤。
即使是用于生产厚重牛仔裤，也很难生产出具有经向伸长的粗斜纹布。市场上存在经向伸长幅度有限的粗斜纹布；然而，这些织物具有一些不希望有的特性，包括高收缩、高收缩率变化、明显的纬纱扭曲变形和伸长过大。
粗斜纹棉布的经纱通常在织造前用靛蓝染料染成蓝色或黑色。用靛蓝染料染色的织物制成的衣物具有的独特色调以及该色调经过一段时间和反复洗涤漂白后产生的可喜的变化，使得设计师可以基于这种色调变化的敏感性设计服装产品。
大多数伸展织造织物都是在其伸长方向上使用弹力纱而制造。例如，使用弹力纱作为经纱来生产经向伸长的织物。
通常，生产弹性粗斜纹棉布可以使用由70旦尼尔(78分特)和40旦尼尔(44分特)的斯潘德克斯纤维制成的复合纱。斯潘德克斯纤维(弹性纤维)在纱线包覆工序中可以进行约3.5-约4.0倍的机械牵伸。这种典型的包芯纱可以具有高弹性。在靛蓝染色工序中热水的作用下，被拉伸的弹性纤维会产生回复并引起复合包芯纱收缩进而卷曲捻合在一起。这种收缩和卷曲使得纱线难以在后道工序中保持伸直。经过染色后，由于纱片张力不匀，这些纱线难以进行整经和织造操作。由于断头、停机和织物外观瑕疵带来的这些困难会降低整经和织造的效率，甚至使得操作不能进行。
此外，由这样的纱线制成的织物质量不佳。特别是缩水率高、尺寸稳定性差、回复性差以及布面高度歪斜。
对于伸展织造织物，大多数弹力纱都与相对无弹性的纤维联合使用，如聚酯、棉、尼龙、人造丝或羊毛，这些相对无弹性的纤维有时也被称为“硬”纤维。
弹性纤维通常用于为机织物和服装提供伸展性和弹力回复性。“弹力纤维”是一根连续长丝(可以是凝集复丝)或多根长丝，不含稀释剂，在没有任何卷曲的情况下具有超过100％的断裂伸长率。弹性纤维(1)当伸长到原始长度两倍；(2)保持一分钟；(3)释放，在被释放后的一分钟内会缩回到原始长度的1.5倍以内。本申请中使用的“弹性纤维”应当解释为至少一根弹性纤维或长丝。这类弹性纤维包括但不限于橡胶纤维、双组分纤维、elastoester纤维、lastol纤维和斯潘德克斯纤维。
“斯潘德克斯纤维”是一种人造长丝，其纤维成形物是含有至少85％重量比的嵌段聚氨酯的长链合成聚合物。
“Elastoester”是一种人造长丝，其纤维成形物是由含有至少50％重量比的脂肪族聚醚和至少35％重量比的聚酯构成的长链合成聚合物。
“双组分纤维”是一种连续长丝，含有至少两种在长丝长度方向上相互粘合的聚合物，每种聚合物分别属于不同的类别，例如：芯层为弹性聚醚酰胺和鞘层为聚酰胺且鞘层具有多个裂片或叶片。
“Lastol”是一种交联合成聚合物纤维，结晶度低但显著，含有至少95％重量比的乙烯以及至少一种其它烯烃结构单元。这种纤维具有弹性和显著的耐热性。
“被包覆”的弹性纤维是在一根弹性纤维上围绕、捻合或搀杂硬纱。在本申请中包覆纱包含弹性纤维和硬纱，也被称为“复合纱”。硬纱包覆层的作用是在织造过程中保护弹性纤维免遭磨损。磨损会导致弹性纤维断裂进而发生连续的织造中断和不希望有的织物不均匀。此外，包覆层还有助于稳定弹性纤维的弹性。这样，与无包覆层的弹性纤维裸纱相比，复合纱的伸长率可以在织造过程中被控制得更加均匀。
有多种形式的复合纱，包括：(a)以硬纱单一包覆弹力纤维；(b)硬纱双重包裹弹力纤维；(c)短纤维连续包覆(即包芯纺纱包覆)弹力纤维，随后在卷绕时加捻；(d)用喷气法使弹性纤维和硬质纱线混合交缠；和(e)将弹力纤维和硬纱捻合在一起。用途最广泛的复合纱是棉/斯潘德克斯纤维包芯纱。“包芯纱”由包覆纺纱纤维鞘层的可分离的芯纱构成。包芯弹力纱的生产是将斯潘德克斯纤维长丝引入细纱机的前牵伸辊，并在此处包覆上短纤维。
一种有代表性的包芯纺纱设备40如图1所示。在包芯纺纱过程中，弹性纤维，如斯潘德克斯纤维，与硬纤维组合形成复合包芯纱。筒管48上的斯潘德克斯纤维在主动驱动的辊46的作用下沿箭头50方向退绕。辊46用作筒管48的支架并按照预先设定的速度输送斯潘德克斯纤维长丝或纱线52。
硬纤维或纱线44从筒管54上退绕后与斯潘德克斯纤维长丝52在前辊组42处会合。复合后的斯潘德克斯纤维长丝52和硬纤维44在纺纱装置56处进行包芯纺纱包覆。
斯潘德克斯纤维长丝52在进入前辊42前要经过拉伸(牵伸)。该斯潘德克斯纤维长丝是通过进给辊46和前辊42之间的速度差进行牵伸。前辊42的输送速度比进给辊46的速度快。调节进给辊46的速度可以得到希望的牵伸比，即机械牵伸比。通常，包芯弹力复合纱的机械牵伸比为约3.0倍到约4.0倍，包括约3.0倍到约3.8倍。这与斯潘德克斯纤维200％-300％或更高的伸长相对应。斯潘德克斯纤维的牵伸赋予最终的包芯纱以弹性，因为斯潘德克斯纤维芯会在外力去除后收缩，从而使纺制成的纱线包覆层紧缩与膨松。成品复合纱可以被拉伸到无弹性包覆层纱线被拉伸到的极限位置。
图2公开了一种有代表性的包芯弹力纱生产方法和用该包芯弹力纱织造生产伸展织物的方法。弹性纤维和在图2中表示为棉的硬纱，用例如图1所示的设备通过包芯纺纱合并起来，形成复合包芯纱10，在图2所示的工艺方法示例中，该复合包芯纱经过了定捻12(即在约70℃-约80℃，有时高达110℃的温度下进行蒸汽处理)、卷绕14、煮练和/或漂白以及染色16、重新卷绕18、织成衬衫衣料20、烧毛21、退浆22、煮练和/或漂白以及染色24，和在190℃或更高温度下热定型26，以及防缩整理28。
对于衬衫衣料，纱线制备工序可能包括煮练和/或漂白以及染色包括筒子纱染色。对于粗斜纹棉布，纱线准备工序可能包括纱线绳状染色、浆纱机染色和经轴染色。
热定型26在伸长的状态下“定型”斯潘德克斯纤维。该工序也被称为纤度重新细化(re-deniering)，在此处高纤度的斯潘德克斯纤维被牵伸或拉伸成为低纤度纤维，并被加热到足够高的温度，经过足够长的时间，使斯潘德克斯纤维稳定在低纤度的状态。因此热定型意味着斯潘德克斯纤维在分子水平上的永久改变，以致伸长后的斯潘德克斯纤维的回复张力被最大程度地释放，并在新的低纤度状态下变得稳定。斯潘德克斯纤维的热定型温度通常为175℃-200℃。常用的斯潘德克斯纤维热定型工艺条件为在约190℃下保持45秒或更长时间。
通常，伸展织造织物用含有约30旦尼尔(33分特)-约70旦尼尔(78分特)包括约30旦尼尔(33分特)-约40旦尼尔(44分特)的斯潘德克斯纤维的复合纱制成。该斯潘德克斯纤维可以在纱线包覆或包芯纺纱包覆工序中(图2中的步骤10)进行约3.0-约4.0倍的机械牵伸。该复合纱被织成织物。如果织成的织物不进行热定型(图2中的步骤26)，这些织物会具有高伸率性、高回缩率以及合成纤维织物的手感。典型地，用含有30-70旦尼尔并经过约3.0-4.0倍机械牵伸的斯潘德克斯纤维的复合纱制成的伸展织造织物在经过织物整理工序后过度收缩，产生手感不佳的厚重织物。
为了改善织物手感并减少伸展织造织物的回缩力，通常要求在织物整理时进行热定型(图2中的步骤26)。在热定型时，织物被放置拉幅机上并在烘箱中被加热。拉幅机通过布钉握持织物边缘，并在烘箱中从长度和宽度两个方向上伸展织物，以使弹性纤维或纱线热定型并使织物回复到所希望的尺寸和基重。
对于常规织物，如果不用热定型26工序定型斯潘德克斯纤维，该织物可能发生高度收缩、织物重量过重和伸长过大，给消费者带来不愉快的经历。在织物整理工序中的过度收缩可能导致织物在处理和家用洗涤时布面起摺痕。这种摺痕很难通过熨烫去除。
需要生产高质量、棉型手感、透气、容易维护、容易进行筒子纱染色和靛蓝染料染色、不需要织物热定型并且加工工艺简单的伸展织造织物。包括衬衫衣料及具有棉型风格和低收缩性，并容易制造的双向弹性粗斜纹棉布。
发明内容
本发明包括用复合包芯纱制造伸展织物的生产方法，该织物在后工序中无需进行热定型。本发明进一步包括伸展织物和用该织物制成的服装，该织物包括衬衫衣料和粗斜纹布。
按照该方法的第一具体实施方式，弹性纤维和硬纤维通过包芯纺纱制成复合包芯弹力纱，在包芯纺纱包覆(core spin covering)时弹性纤维被牵伸到不超过原始长度的2.7倍。该弹性纤维可以是纤度为11-156分特包括11-44分特的斯潘德克斯纤维裸纱，且硬纤维可以是纱线支数为5-80Ne包括10-80支的硬纱。棉纱是一种合适的硬纱。
按照该方法的第二具体实施方式，弹性纤维和硬纤维通过包芯纺纱包覆制成复合包芯弹力纱，采用惯用的3.0倍或更高的牵伸比。该复合包芯纱被纺成后，在染色或织造前要在至少110℃的温度下用热水或蒸汽进行预处理。蒸汽预处理可以是在高压釜中以110℃-140℃包括110℃-约130℃的温度处理6-60分钟。热水预处理可以是在纱线筒子纱染色机中以110℃-140℃包括110℃-约130℃的温度处理5-30分钟。在该替代具体实施方式中，用于制造复合包芯纱的弹性纤维可以是22-156分特的斯潘德克斯纤维裸纱，且硬纤维可以是纱线支数为5-80Ne包括10-80Ne的硬纱。棉纱是一种合适的硬纱。
一种织物是用上述任一种方法生产的复合包芯弹力纱织成。该复合包芯弹力纱至少用于纬向。它们也可用于经向或经纬双向。可以采用任何织物组织，包括：平纹、2/1斜纹、3/1斜纹、牛津布、府绸、小提花、棉缎和缎纹。该复合纱可用于每根经纱或纬纱。它们也可与硬纱交替搭配使用。例如，一根复合纱配一根硬纱或一根复合纱配两根硬纱。至多可以是约一根复合纱配每七根硬纱。后道工序中不需要对织物进行热定型。后道工序可能包括清洗、漂白、染色、烘干、热压预缩(compacting)、防缩整理(桑福整理sanforizing)、烧毛、退浆、丝光以及上述工序的联合。该复合包芯纱在织物中也可用于经向。
一个用该创新方法生产的衬衫衣料织物范例具有175g/m²或更低的织物重量，并且其洗后收缩率为10％或更低。该织物可以具有经向约45％-约70％和纬向约30-约50％的织物覆盖系数。该织物可以具有纬向约10％-约45％的伸长率。该织物可以含有基于每平方米织物总重量1％-5％重量比的在复合包芯纱中作为弹性纤维的斯潘德克斯纤维。该弹性衬衫衣料织物可以用于生产服装。
另一个用该创新方法生产的粗斜纹棉布范例具有238g/m²或更高的织物重量，并且其洗后收缩率为10％或更低。该织物可以具有经向约45％-约70％和纬向约30-约50％的织物覆盖系数，其纬向伸长率为约10％-约45％。该织物可以含有基于每平方米织物总重量0.3％-5％重量比的在复合包芯纱中作为弹性纤维的斯潘德克斯纤维。该弹性粗斜纹棉布织物可以用于生产牛仔服。

附图简述
结合附图详细描述本发明，其中，相同的附图标记表示同一部件：
图1是包芯纺纱牵伸装置的示意图；
图2是现有的机织衬衫衣料织物生产方法的工艺流程；
图3A是按照本发明第一具体实施方式的伸展机织衬衫衣料织物生产方法的工艺流程；
图3B是按照本发明第二具体实施方式的弹性粗斜纹棉布织物生产方法的工艺流程；
图4是按照本发明第二具体实施方式的伸展织造衬衫衣料织物生产方法的工艺流程；
图5是按照本发明第三具体实施方式的伸展织造衬衫衣料织物生产方法的工艺流程。
发明详述
在本发明的方法的一个具体实施方式中，通过使用低纤度和低牵伸的斯潘德克斯纤维纱制成的包芯纱，现有织物生产方法中常用的(如图2所示)的热定型和定捻工序可以被取消。我们发现：当在复合纱中检测到的斯潘德克斯纤维的总牵伸为1.5倍-2.7倍时，可以生产出更加稀疏的织物，且织物质量得到提高，包括棉质手感和良好的透气性。无需热定型就可生产出包括重量低于175g/m²的平整、整齐的织物。此外，织物处理方面的改进还可能包括易于进行筒子纱染色和粗斜纹棉布的靛蓝染色。
图3A说明了伸展织造衬衫衣料织物生产方法的第一具体实施方式，图2和图3A中相同的数字标记表示相同的工序，而图3A中的数字标记带有字母“a”以强调其包芯纺纱工序的实施是不同的，以及该第一具体实施方式中被处理的包芯纱的特性是不同的。参见图3A，一种弹性纤维与一种硬纤维通过包芯纺纱工艺组合形成包芯纱10a，该硬纤维在图中为棉。
弹性纤维，可以是斯潘德克斯纤维，在包芯纺纱时仅被牵伸到原始长度的1.5倍-2.7倍。与现有的织物用包芯纺纱工艺相比，这是一个较低的牵伸倍数范围。1.5倍-2.7倍的牵伸值范围是斯潘德克斯纤维的总牵伸，它包括成品供应卷装纱线中斯潘德克斯纤维的所有牵伸或拉伸。来自纺纱过程中的残余牵伸被称为卷装松弛“PR”，对用于织造物用复合纱的斯潘德克斯纤维，残余牵伸通常为0.05-0.15。因此该复合纱中斯潘德克斯纤维的总牵伸为MD*(1+PR)，其中“MD”是综合机械牵伸。如图1所示，该综合机械牵伸可根据前辊42和进给辊46的速度比率计算得出。
由于斯潘德克斯纤维的应力应变特性，斯潘德克斯纤维纱的牵伸程度会随着所受张力的增大而增加；反之，纱线张力也会随着牵伸程度的增加而增大。如果复合纱中斯潘德克斯纤维的总牵伸超过2.7倍，纱线会具有高回缩力，可能导致产生挤塞或紧密的织物结构。相反，如果复合纱中斯潘德克斯纤维的总牵伸低于1.5倍，该织造物可能无法产生足够的伸展以满足对舒适性的要求。
在图3A中，复合包芯弹力纱经过卷绕14a、重新卷绕18a、煮练和/或漂白和染色16a，以及为织造20a作准备的重新卷绕18a。与图2所示方法中的典型纱线处理步骤不同，本发明生产方法中的复合包芯弹力纱没有经过定捻。
处理后的包芯纱被织成织物20a。该复合包芯弹力纱最好是用作纬纱来织造衬衫衣料织物。该复合包芯弹力纱也可用于经向，尽管用非弹力纱作为经纱更为常见。织造之后，制成的织物具有充足的伸展性和棉质手感而且无需热定型。该织物甚至在无热定型的情况下具有小于10％的收缩率。与图2所示方法中的常规纱线处理步骤不同，本发明生产方法中的伸展织造织物没有经过热定型。此外该织物可以按照行业内的常规方法进行后处理，例如，如图3所示的退浆22a，煮练(scouring)和/或漂白和染色24a，以及防缩整理28a。
有代表性的硬纱包括用天然纤维和合成纤维制成的纱线。天然纤维可以是棉、蚕丝或羊毛。合成纤维可以是尼龙、聚酯或是尼龙或聚酯与天然纤维混合。
一种常规的用于制造伸展织造衬衫衣料织物的复合包芯纱是以斯潘德克斯纤维为弹性纤维并以棉纤维为硬纤维或硬纱来包覆斯潘德克斯纤维。斯潘德克斯纤维纤度可以是17-33分特，例如22-33分特。在该复合纱中，斯潘德克斯纤维的牵伸比保持在约2.7倍或更少。当硬纤维或硬纱是棉时，该硬纱的英制支数Ne可以是约20-约80，例如约30-约60。
商业用途的伸展织物如衬衫衣料织物中包含有由斯潘德克斯纤维和棉纤维制成的复合纱，当斯潘德克斯纤维的牵伸比保持在约2.7倍或更少时，在制造织物时可以不进行热定型。代表织物中斯潘德克斯纤维的重量百分比含量为约1.5％-约5％，例如约2％-约4％。对于该织物，表征衬衫结构开放性的织物覆盖系数为经向约45％-约70％，常规值55％，和纬向约30％-约50％，常规值为40％，该系数代表衬衫衣料织物结构的稀疏度。该织物的纬向伸长率为约10％-约45％，包括约15％-约45％和约20％-35％。
弹性纤维在用硬纤维进行包芯纺纱时的牵伸比可以根据其纤度而变化。一种合适的织物可以由弹性纤维纤度为约44分特或更小、牵伸倍数为原始长度的约3.5倍的包芯纱制成。另一种合适的纱线包括：其弹性纤维纤度为约33分特或更小，包括22分特或更小，且牵伸比为原始长度的约3.2倍；和其弹性纤维纤度为约22分特或更小，牵伸比为约2.7倍或更小。
通过取消高温热定型工序26，新方法可以减少对特定纤维(即棉纤维)的热伤损，并因此可以改善成品织物的手感和风格。另一个优点在于：新方法可以使用对热量敏感的硬纱来制造弹性衬衫衣料织物，因而增加了生产不同的经过改进的产品的可能性。此外，取消工序首先缩短了生产时间并提高了生产率。
对于许多最终用途，含有斯潘德克斯纤维的复合纱需要在织造前进行染色。筒子纱染色是处理复合纱最简单和最经济的方法。对于由棉和弹性纤维组成的复合纱，进行筒子纱染色处理可能会有问题。特别是弹性芯纱将会在筒子纱染色的热水温度作用下发生回缩。此外，卷装中的复合纱将会收缩并变得十分紧密，从而阻止染料液流进入纱线卷装内部。这常常导致纱线根据其在染色卷装中的径向位置具有不同深浅的颜色和不同的伸长率。有时采用小卷装复合纱染色来减轻该问题。然而，因为需要额外的包装和处理要求，小卷装染色相对较贵。
我们发现本发明第一具体实施方式中的以较低牵伸比的斯潘德克斯纤维制成斯潘德克斯纤维/棉复合包芯纱在染色工序中表现得更好。该纱线在卷装中没有过度的收缩力，否则可能产生高卷装密度进而导致染色不匀。因此本发明的方法不需要特殊设计锥形筒管和特殊操作就可以对复合弹性包芯纱进行锥形筒子纱染色。
该新型的伸展织造衬衫衣料织物可以具有很好的棉质手感。它具有柔软、自然的触感而且悬垂性更好。传统的伸展织造织物通常弹性太大而且合成织物感太强。
我们还发现本发明一个具体实施方式中以较低牵伸比的斯潘德克斯纤维制成斯潘德克斯纤维/棉复合包芯纱在靛蓝染色工序中表现得更好。该纱线在靛蓝染色工序中没有额外的回缩力，该回缩力会导致织造时的经纱纱片不匀。
图3B显示了本发明在粗斜纹棉布靛蓝染色上应用的工艺步骤。该低牵伸复合纱可以采用绳状染色、浆纱机染色、和经轴染色的方式进行靛蓝染色。
一些具体实施方式中的伸展织造织物的另一个好处是增加了透气性。由于新型复合弹力纱具有更低的回缩力，制成的伸展织造织物与常规的伸展织造衬衫衣料织物相比具有更疏松的结构。该特点使得织物可以具有更高的透气性和感觉上更加呼吸通畅。由于具有较高的透气性，穿着用该衬衫衣料织物制成的服装的人们会感到更加舒适。
在本发明的第二具体实施方式中，现有织物生产方法(如图2所示)中的热定型和纱线定捻工序可以被取消，而由在织造前对该复合包芯纱用高温蒸汽进行预处理代替。
含有斯潘德克斯纤维的复合弹力纱在整经或织造前常常要在高压釜中经过蒸汽处理。该工序的通常目的是降低复合纱的活泼性。通常被称为蒸汽定型或定捻。纱线经过蒸汽定型后，它的缠结倾向将会减弱，从而赋予纱线更好的尺寸稳定性并保证其在织造中具有更好的表现。在该工艺条件下，斯潘德克斯纤维只能被暂时地“定型”其被“冻结”的力量可能在随后的整理工序中恢复。
我们发现当传统的斯潘德克斯纤维复合纱在高压釜中以约110℃-约140℃的温度进行蒸汽预处理时，纱线的潜在牵伸水平达到约20％-约40％。图4是第二具体实施方式中生产方法的工艺流程。图2、3和4中相同的数字标记表示相同的工序。而图4中的数字标记带有字母“b”以强调第二具体实施方式中复合包芯纱的蒸汽定型工序是不同的，且被处理的包芯纱的特性是不同的。
参见图4，一种弹性纤维与一种硬纤维或硬纱进行包芯纺纱制成包芯纱10，该硬纱在图4中为棉纱。与图3所示第一具体实施方式的方法不同，在包芯纺纱包覆工序中，弹力纱可以按常规的牵伸水平进行牵伸，例如3.5倍-3.8倍。
随后对该包芯纱进行蒸汽定型32预处理。最好使用两轮蒸汽定型：第一轮蒸汽定型→真空处理→第二轮蒸汽定型。蒸汽温度可以是约110℃-约140℃。蒸汽定型时间可以取决于卷装尺寸。例如，对于约80克-100克重的复合纱管纱，第一轮和第二轮蒸汽定型时间可以分别为约6分钟-约8分钟和约16分钟-约20分钟。对于1公斤重的筒子纱，第一轮和第二轮蒸汽定型可能分别需要20分钟和60分钟。经过上述蒸汽定型预处理，复合纱的潜在伸长率可以变得与第一具体实施方式中公开的低牵伸法生产的纱线的潜在伸长率非常相似。
经过蒸汽定型预处理后，复合纱可以进行本行业常规的工艺处理。其工序示例参见图4。该复合纱经过卷绕14b、重新卷绕18b、煮练和/或漂白、染色16b、重新卷绕18b，并被织成衬衫衣料织物。该复合纱最好是用作纬纱。除了不需要进行热定型以外，该织物根据需要和本行业常规的工艺进行处理。如图4所示，该织物可以经过烧毛21b、退浆22b、煮练和/或漂白和染色24b，以及防缩整理28b，用该纱线制成的织物展现出良好的手感、低收缩率和良好的透气性-可呼吸性。
通过改变蒸汽定型预处理(图4中的工序32)时的蒸汽温度，可以改变纱线的潜在伸长率水平。这就形成了一种制作纱线以配合不同的织物风格和组织的方法。该新方法的优点是成本低。与现有方法相比，新方法在复合纱中可以使用40旦-70旦的斯潘德克斯纤维并在制造所述纱线时使用更高的牵伸比。
经过蒸汽定型预处理后，弹力复合纱的额外回缩力被减小。在随后的纺织工序中，该纱线表现得更象是刚性的棉纱。它更容易进行纱线染色(图4中的工序16b)和织造(图4中的工序20b)。该织物在后整理中将不会发生额外的回缩，这减少了布面褶痕的产生。此外，尽管生产者可以选择对织物进行热定型，但热定型不是必需的。它还可以提供具有更佳棉质手感的低伸长率和低增长的织物。在纺纱工序，不需要采用特殊措施。
复合纱的蒸汽定型温度最好是约110℃-约135℃。对于普通的斯潘德克斯纤维，蒸汽定型温度为约116℃-约135℃，但对于热定型效率高的斯潘德克斯纤维，例如563型莱卡斯潘德克斯纤维，其蒸汽定型温度为约112℃-约116℃。
在本发明的第三具体实施方式中，现有织物生产方法(如图2所示)中的常用的热定型和纱线定捻工序可以被取消，而由在染色和织造前对复合包芯纱用热水进行预处理代替。图5是本发明第三具体实施方式中生产方法的工艺流程图。图2、3、4和5中相同的数字标记表示相同的工序。而图5中的数字标记带有字母“c”以强调第三具体实施方式中复合包芯纱的预处理工序是不同的，且被处理的包芯纱的特性是不同的。参见图5，一种弹性纤维与一种硬纤维或硬纱(在图5中为棉)进行包芯纺纱制成包芯纱10。与图3所示第一具体实施方式的方法不同，在包芯纺纱工序中，弹力纱可以按常规的牵伸水平进行牵伸，例如对30-40旦尼尔的斯潘德克斯纤维进行3.0倍-4.0倍的牵伸。
接着复合包芯纱在热水42中进行预处理。在例如煮练、漂白和染色等纱线准备和染色工序中对复合纱进行热水处理是普通的操作技术。然而，大多数情况下，这些惯常操作的温度不会超过100℃。我们意外地发现：在约110℃-约140℃包括约110℃-约132℃的温度下用热水处理复合弹力纱约5分钟-约30分钟可以将纱线的回缩力减小到织造伸展织物所期望的水平。经过这样的热水定型预处理，纱线的潜在伸长率为约20％-约40％，这与用第一具体实施方式中公开的低牵伸方法生产的纱线的潜在伸长率非常相似。
可以使用常规的筒子纱染色机来进行这种热水定型。为得到均匀的处理效果应当保持低泵压。通常15-25磅/平方英寸的压力适用于大多数含有40-70旦尼尔斯潘德克斯纤维的复合纱。旁路阀应当调节到使内外液流的压力差为5-10磅/平方英寸(35-69千kPa)。常规染色工艺中采用的标准两路液流将保证热量在卷装中的均匀分布。在一些例子中，可以主要使用从内到外的液流或是从外到内的液流。
通过改变水温可以控制纱线的潜在伸长率。这就形成了一种制作纱线以配合不同的织物风格和组织的方法，它具有成本优势。热水定型使用的设备是本领域熟练技术人员公知的设备。例如，可以使用Burlington Engineering Company和北卡罗莱纳州的Gaston County Dyeing Machine Co.生产的Burlington 6#筒子纱染色机。
该复合纱所用的定型水温最好应当是约116℃-约135℃包括约116℃-约127℃，处理时间为约5分钟-约30分钟。对于用常规的40旦-70旦斯潘德克斯纤维制成的复合弹力纱，定型温度最好是约121℃-约135℃包括约116℃-约127℃。对于用563型莱卡斯潘德克斯纤维制成的复合弹力纱，定型温度最好是约116℃-约130℃包括约116℃-约121℃。
经过湿热定型处理，可以消除斯潘德克斯纤维复合纱的额外回缩力。该复合纱通常具有常规纱线的外观和特性。在后工序中，该复合纱表现得更象是刚性的棉纱。
再参考图5，按照行业内常规的方法处理该热水定型复合纱。图5中是示范性的工艺步骤。该复合纱经过卷绕14c、重新卷绕18c、煮练和/或漂白、染色16c、重新卷绕18c，并被织造20c成为衬衫衣料织物。在一个衬衫衣料织物的示例中，该复合纱被用作纬纱。除了不需要进行热定型以外，该织物根据需要和本行业的常规工艺进行处理。如图5所示，该织物可以经过烧毛21c、退浆22c、煮练和/或漂白和染色24c，以及防缩整理28c，用该纱线制成的织物展现出良好的手感、低收缩率和良好的透气性-可呼吸性。
在纱线染整工序16c和织造工序20c中可以更加容易地使用本具体实施方式中的复合纱。纱线在湿松弛和织造后的整理操作中会重新产生伸长。织物在进行整理时可以不发生额外的收缩，这样可以减少布面褶痕。不需要进行织物热定型。它同样可以提供具有更佳棉质手感的低伸长率和低增长率的织物。
我们发现织物结构的稀疏度对伸展织造衬衫衣料织物的质量指标的影响非常显著。如果织机上的织物结构过于稀疏，织物可能发生结构不稳定和过度伸长。如果织机上的织物结构过于紧密，织物可能无法产生足够的伸长。织物的稀疏度可以用“织物覆盖系数”来表示，它决定了纱线占据或覆盖织物的程度。“织物覆盖系数”量度并排排列的纱线根数占其可以并排排列的最大纱线根数的百分比。由于本发明中弹力纱的回缩力被减小，具有更加稀疏的结构的织物在经过整理工序后不会变得紧密挤塞。织物结构越稀疏，织物的重量就越轻、透气性越好，并且越具有棉质手感。
我们发现：在织机上采用比常规的伸展织造衬衫衣料织物低约6％-约10％的经向织物覆盖系数能获得较好的效果。对于平纹织物，优选的织物覆盖系数可以是经向约45％-约70％，其常规值可以是约55％；纬向约30％-约50％，其常规值可以是约40％。
检测方法：
纱线潜在伸长率
包芯弹力纱在约0.1克/旦尼尔的张力下用标准尺寸的摇纱架摇取50圈。一圈纱的长度为1365mm。纱束在无张力状态下在100℃的水中退浆10分钟。纱束在空气中晾干，并在温度20℃±2℃、相对湿度65％±2％条件下整理16小时。
将纱束折叠4次使其厚度为原来的16倍。将折叠后的纱束置于张力测试仪上。纱束被拉伸到负荷为1000克力三次。在第三次拉伸时，纱束在0.04kg负荷下的长度记为L₁，1kg负荷下的长度记为L₀。纱线的潜在伸长率(YPS)按以下公式计算：
潜在伸长率(YPS)％＝(L₀-L₁)/L₀*100
织物伸长率(拉伸率)
织物是特定负荷(即拉力)下测定其在伸长方向的伸长率％，伸长方向是复合纱(经纱、纬纱或经纱和纬纱)的方向。从织物上剪取三块尺寸为60cm×6.5cm的布样。长尺度(60cm)对应伸长方向。拆下布样的部分纱线，使其宽度减小到5.0cm。接着布样在温度20℃±2℃、相对湿度65％±2％条件下至少整理16小时。
每个布样的距布样一端6.5cm处为贯穿布样宽度方向的第一基准线，距第一基准线50.0cm处为贯穿布样宽度方向的第二基准线。超出第二基准线到布样另一端的部分被缝合成布套，其中可以插入一根金属杆。在布套上开一个缺口，这样可以给金属杆系上砝码。
夹住布样无布套的一端并将布样垂直悬挂。给穿入悬挂起来的布样的布套中的金属杆系上重30牛顿(6.75磅)的砝码，这样布样会在砝码重力作用下伸长。布样被这样“锻炼(exercised)”：让布样经过砝码重力拉伸3秒，再手动抬起砝码卸除拉力。如此反复三次。再让砝码自由悬挂拉伸布样。在负载状态下以毫米为单位测量布样两个基准线的间距，记为ML。两基准线之间的原始间距(即未经拉伸时的间距)记为GL。按以下公式计算每个布样的织物伸长率％：
％伸长率(E％)＝((ML-GL)/GL)×100
取这三个布样伸长率结果的平均值为最终伸长率结果。
织物增长率(不可回复伸长率)
无增长的织物在经过拉伸后会正好回缩到拉伸前的原始长度。然而，典型的伸展织造织物在经过拉伸后不会完全回缩而是变得略微长一些。这种长度上的轻微增加被称为“增长(growth)”。
上面提及的织物伸长率检测应当在增长率检测前进行。仅在织物伸长方向进行该项检测。对于双向伸展织造织物则在两个方向上都进行检测。从织物上剪取3块布样，每块55.0cm×6.0cm。该布样与织物伸长率检测中的布样不同。55.0cm的长度方向应与伸长方向对应。拆下布样的部分纱线，使其宽度减小到5.0cm。布样在与上述织物伸长率检测中相同的温湿度条件下进行整理。贯穿布样宽度方向绘出两条正好相距50cm的的基准线。
用从织物伸长率检测中得到的伸长率％(E％)来计算布样在80％伸长时的长度。计算方法为：
E(长度)at 80％＝(E％/100)×0.80×L
其中L为两条基准线的原始间距(即50.0cm)。夹持布样两端并将其拉伸到两条基准线的间距等于L+E(长度)，E(长度)按上面的公式计算。保持拉伸状态30分钟，然后释放拉力使布样自由悬挂松弛。60分钟后按以下公式计算增长率％：
增长率％＝(L₂×100)/L
其中L₂是布样松弛后两条基准线间距的增加值，L是两条基准线之间的原始间距。检测每个布样的增长率并取平均值以确定织物的增长率数值。
织物收缩率
织物收缩率是在洗涤后进行检测。织物首先在与上述伸长率检测和增长率检测中相同的温湿度条件下进行整理。从织物上剪取两块布样(60cm×60cm)。夹持布边至少15cm的部分。在布样上标记出四边长为40cm×40cm的方框。
布样和填充织物一起用洗衣机洗涤。洗衣机的总负载应当为空气中干重2kg的材料，被检测的布样量不应超过洗涤物的一半。在水温40℃下轻柔地洗涤并搅动洗涤物。根据水的硬度，可以按1克/升-3克/升的用量加入洗涤剂。将布样铺在平面上晾干，然后在温度20℃±2℃、相对湿度65％±2％条件下整理16小时。
随后通过测量标记的间距来测量织物在经向和纬向的收缩率。按以下公式计算洗后收缩率C％：
C％＝((L₂-L₁)/L₁)×100
其中L₁是标记的原始间距(40cm)，L₂是晾干后的间距。检测结果是各布样检测结果的平均值并给出经、纬两个方向上的检测值。收缩率数值为正数表示织物发生了伸长，由于硬纱的作用，这在一些例子中是可能发生的。
织物覆盖系数
“织物覆盖系数”量度并排排列的纱线实际根数占其可以并排排列的最大纱线根数的百分比。按以下方法进行计算：
最大纱线头数是在紧密而无纱线重叠的织物结构中，织物一英寸长度上可以并排排列的纱线根数。纱线覆盖系数(YCF)主要由纱线直径或支数决定，可表示为：

纱线最大头数/英寸＝CCF*(纱线支数，NeN_e)^^0.5
CCF指的是紧密覆盖系数(compact cover factor)。对于100％环锭纺棉纱，其CCF值被确定为28。纱线支数代表纱线的细度。它等于1磅重的纱线的长度相对840码长度的倍数。当纱线支数增大时，其细度也随之增加。
织物重量
用直径10cm的冲模冲裁出织物布样。称量每块裁切出的布样的克重。然后以克/平方米为单位计算“织物重量”。
实施例：
以下实施例展示了本发明及其可用于制造多种轻质织造物的能力。本发明可以有其它不同的实施方式，且能在多个明显方面修改细节，同时不脱离本发明的范围和精神。所以，这些实施例本质上是示例性的而不是限制性的。
下面九个实施例中的每一个都用100％环锭纺棉纱作为经纱。经向使用的100％棉纱在整经前要经过浆纱。使用铃木(Suzuki)烧毛浆纱机进行浆纱。使用PVA浆料。浆料浴槽温度为约42℃，烘干区空气温度为约88℃。浆纱速度为约300码/分钟(276米/分钟)。纱线在烘干区的驻留时间为约5分钟。
莱卡斯潘德克斯纤维/棉复合包芯纱被用作纬纱。表1列出了每个实施例中包芯纱的生产原料和工艺条件。莱卡斯潘德克斯纤维可以来自Invista S.àr.L.，of Wilmington，DE和Wichita，KS。例如，以“斯潘德克斯纤维40d”为首的一列表示纤度为40旦尼尔的斯潘德克斯纤维；T162或T563B表示可以从商业渠道获得的莱卡纤维类型；3.5×表示莱卡纤维被包芯纺纱机施加的牵伸倍数(机械牵伸)。例如，以“硬纱”为首的一列中，40是该纱线以英制支数(N_e)表示的线密度。表1中的其它条目已被清楚地标明。
随后用表1中每个实施例中的包芯纱来生产伸展织造织物。该包芯纱被用作纬纱。表2总结了织物的纱线类型、织物组织以及质量指标。以下给出了对每个实施例的更多说明。除非另有注释，该衬衫衣料织物是用多尼尔(Donier)喷气织机生产的。织机速度为500纬/分钟。其幅宽在织机上和坯布状态下分别为约76英寸或约72英寸(约193cm或约183cm)。
每个实施例中的坯布都首先在低张力状态下分别用71℃、82℃、94℃的热水进行三次退浆处理。
然后，每块织物用3.0％重量比的64(Sybron Inc.)在49℃下预煮练10分钟。随后用6.0％重量比的(Dooley Chemicals.LLC Inc.)和2.0％重量比的LFH(E.I.Dupont Co.)在71℃下退浆30分钟，然后用3.0％重量比的64、0.5％重量比的LFH和0.5％重量比磷酸三钠的在82℃下煮练30分钟。随后用3.0％重量比的64、15％重量比的35％过氧化氢和3.0％重量比的硅酸钠在pH值9.5、温度82℃条件下漂白60分钟。织物漂白后再用黑色或深蓝色的直接染料在93℃下进行30分钟喷流染色。这些衬衫衣料织物都不进行热定型。
表1

表2