生产低缩率丝线的方法 本发明涉及一种生产由合成聚合POY复丝构成的低缩率丝线尤其是缝纫线的方法。
与传统的棉纺线和与聚酯的芯丝和棉的花式纱线组成的混纺线相比，已知的合成丝线，其中最广泛应用的是聚酯纤维纱，它们的优点是可制成长丝纱、几乎没有杂质、可以在唯一的一个染色过程中染色、以及提供高得多的强度。相对于此，重要的缺点是合成丝线不太膨松并因而手感似金属丝状的，也就是说抓握时比棉线或混纺线感觉硬得多。然而，尤其是作为缝纫线，服装制造商尤其是内衣制造商，出自于穿着舒适的原因要求是一种手感柔软的膨松的丝线，尽管如此它能毫无问题地在当今的工业缝纫机上使用，具有足够的有效强度，以及有尽可能小地沸水收缩率。
因此没有少作努力，以提出一些方法，采用这些方法能生产具有所期望特性的合成丝线。例如，由刊登在杂志《化学纤维/纺织工业(Chemiefasern/Textilindustrie)》29/81(1979)第857至861页中的论文“拉长和缩短区域一体化的喷气变形工艺(der Lufttexturierprozess mitintegrierten Streck-und Schrumpfzonen)”已知一种方法，其中，至少一股合成聚合POY复丝在温度达210℃下高倍拉伸、喷气变形，以及如此获得的原纱在温度达250℃和施加较小的纱线张力(相当于前进运动约1％至5％)的情况下收缩，准确地说也就是拉伸定型。但是在收缩时，由于喷气变形和尤其在这种情况下形成的长丝起圈，原先为膨胀松的原纱，根据调整好的收缩条件，在收缩过程中几乎完全丧失了它的膨松和手感柔软的特性，因为长丝此时被拉直以及长丝起圈相应地减小或完全消失。此外，在释放长丝收缩的高温时导致长丝分子结构进行类似于晶化的转变，尤其在起圈被拉紧的区域内这种转变能直至形成熔融小滴。这种情况也使得制成的丝线多多少少手感发硬和象金属丝，其结果不仅是促使丝线断头和损伤摆梭，而且降低了针的寿命。此外，丝线的熔融小滴和通常的晶态结构使丝线难以均匀地染色和在缝纫时造成磨损，这种磨损会损害缝纫机的功能。
由EP005758382也已知这种相同的方法，用于由至少两股复丝制造一种未加捻的丝线，其中按照这样的原则，即，力图使复丝起圈收缩成“发芽状凸起”。由EP 0123479 A2已知仍然相同的方法，不过是用于由至少两股复丝制造一种加捻的丝线。其中，在原纱进入收缩区以前，经喷气变形的原纱最好按假捻工艺加捻。虽然谋求丝线能通过这种附加的加捻具有一种手感柔软的特性，实际上却与之相反，换句话说，由于长丝仍非常紧密，所以制成的丝线从纱线工艺的角度来看还是比较刚硬。
由DE3834139A1已知另一种方法，用于由至少两股复丝制造一种低缩率的丝线。这一方法的目的是使缝纫线具有大于40cN/tex的最终强度。实际上这种方法提供的丝线具有的最终强度甚至在约48至约57cN/tex之间。为了达到这一目的，无论是芯股(或底股)还是花式股都使用高强度、低缩率和低延伸率的复丝；在芯丝与花式丝之间保持一定的纤度比；以及在卷曲变形前尤其在拉伸区采用某些作业条件。最好在卷曲变形后借助于热空气在保持丝线长度不变的情况下进行定型，亦即拉伸定型。这种方法所提供的同样只是手感金属丝状的硬的丝线，从所确定的这种高的最终强度上已经可以看出这一点。然而，高的最终强度对于缝纫线而言甚至只是乍一看来是优点。生产者亦即服装制造商尤其是内衣制造商们作出判断的主要依据，是丝线的缝纫特性以及与缝料相应的强度和制成的线缝的剩余收缩率。
因此本发明的目的是提供一种方法，按这种方法得到一种低缩率的丝线，尤其是缝纫线，这种线在有足够的最终强度(约40cN/tex范围内)的情况下是膨松的并因而是手感柔软的，以及具有高于平均水平的缝纫性能。
按本发明通过权利要求1中确定的方法来达到此目的。这种方法得到一种单股加捻的丝线，它手感柔软，与此同时有大于40cN/tex的最终强度，在180℃的热空气下的残余收缩率小于约1％，以及具有非常良好的缝纫性能。
按本发明的方法包括一些众所周知的步骤，如拉伸、喷气变形、加捻和染色。与已知的一些方法不同，在所建议的方法中，原纱经喷气变形后不是输往收缩区，而且供入膨化区，而且借助于一种过量传送(Ueberlieferung)，此过量传送设计为使原纱按照在长丝中由于通过喷气变形引起的卷曲变形造成的弹性应力而能有一定程度的回弹，亦即能膨松化。为了能保持这种膨化，用尽可能小的张力卷绕此原纱，紧接着尽可能低应力地退绕和在此已膨化的状态下加捻。接着，尤其在成品线应保持天然色时，此已膨化和加捻的原纱在普通的染色机中处理。在染色机中通过处理后，原纱长度收缩约4-8％。因此它仍继续获得膨松性、稳定性以及最终强度，但保留其织品的手感。特别令人意外的是，采用本发明建议的方法，第一次成功地做到了，仅仅由唯一的一股复丝制成了一种适宜于用于在工业缝纫机中加工的喷气变形合成缝纫线，并因而显著降低了制造成本，然而，按照专业界迄今流行的观点，喷气变形合成缝纫线至少是两股的，也就是必须包括一个芯股，以获得必要的强度，以及一个花式股，以达到适宜的柔软度。
在权利要求2和3中说明了最佳的拉伸条件。
权利要求4涉及一种方法，这种方法同样可以达到前面所提出的目的，并制成一种至少双股的线。在这里的出发点是由DE3834139 A1已知的一种传统的方法，其中，芯股和花式股按不同的强度拉伸，并通过不同的过量传送进行喷气变形。拉伸必须在权利要求4所确定的范围之内进行，这些范围本身也包括一些已知的数据。按意义相同的适用于在权利要求4中指出的过量传送范围。但如同按权利要求1所述方法的情况中那样，决定性的是，通过喷气变形后获得的原纱，具有一个小的取决于原纱固有弹性的过量传送地输往膨化区，然后类似于按权利要求1的方法进一步处理。
这种方法提供的线，从它的外表实际上用肉眼看不出与传统制造的亦即纺出的线有什么区别。
按照权利要求5最好采用聚酯长丝作为复丝。例如在DE3834139 A1第一页第52行至第二页第4行指明了一些适用的原材料，此外，这些是行家们所熟知的。
在权利要求6和7中给出了最佳的拉伸系数。
权利要求8涉及在尤其按权利要求1和4所述方法的范围内最佳的但是已知的变形速度，以及按照有关的从属权利要求的方法的进一步设计。
按照权利要求9，喷气变形最好在一个Y形喷气变形喷嘴内进行。在这方面，本发明建议的方法与按照先有技术的方法也有所区别，按先有技术的规定，对于单股线无例外地用T形的喷气变形喷嘴进行工作。
在权利要求10至16中，给出了用于在权利要求1和4中所提到的作业步骤的最佳范围或最佳参数。
下面参见示意图和表1和11涉及的制造缝纫线的例子，说明按本发明的方法。其中：
图1a、1b制造一种单股线的方法；以及
图2a、2b制造一种双股线的方法。
按图1a和1b，来自筒子架1的由预取向或部分拉伸的聚酯(POY)制的一股合成复丝，经第一拉伸辊2、第二拉伸辊3和热导丝辊或加热销4、从那里再次经拉伸辊3流动，通常在这些拉伸辊上每次至少缠绕两圈。在如此构成的拉伸区内，线股在可达约180至约230℃的温度下，按系数从约1.6至约2.5拉伸。此经拉伸的线股以系数在约1.03和约1.20之间的过量传送输住一个市场上可以买到的Y形喷气变形喷嘴5(例如瑞士Heberlein公司出品)。离开喷气变形喷嘴5的原纱输入膨化区，它在两个辊6和7之间延伸并可有约1m长。其中，相对于辊7的转速，辊6以系数在约1.005至约1.025范围内的过量传送原纱。此过量传送的准确值应选为，使原纱相应于其长丝的固有弹性能沿径向膨胀，与此同时不在辊6和7之间不可允许地严重下垂。接着，从辊7出口的膨化的原纱以尽可能小的张力卷绕在筒子上，图中是交叉卷绕筒子8。筒子8然后被装在普通的捻丝机9上，原纱在捻丝机9中仍用尽可能小的张力退绕，并按照一个在约65和约85之间的αmtr值(αmtr＝转/米：)加捻(确切地说是旋转，因为这里只涉及唯一的一股)。在αmtr值更低和更高都会恶化缝纫性能。此外，在αmtr值更高的情况下增加线扭结的倾向。必要时，例如为了改善成品线的外观，可接着将两根这种加捻的原纱如通常那样合股。这样得到的是一种具有较高成品纤度的线，如表I和II中作为例子1所表明的那样。此加捻的和必要时合投的原纱接着被置于一个普通的染色机10中，在那里，在水状的染液中，这种染液通常还含有所期望的颜色，在温度从约123至135℃的范围内，经1至3小时一般经2小时处理。在这一处理过程中，取决于原材料，原纱收缩约4％至约8％，并因而成为成品线。
图2a和2b示意表示制造一种双投线，亦即由一个芯股和一个花式股组成的线。芯股来自筒子架1。与在图1中唯一的复丝股的情况一样，芯投同样地流动并通过相同的处理步骤直至Y形喷气变形喷嘴5。花式股来自另一个筒子架11，类似于芯股，它绕第一拉伸辊12、第二拉伸辊13和在它们之间的加热销14流动。两股共同地然而以不同的过量传送输入喷气变形喷嘴5。接着进行的工艺步骤与按图1在单股线的情况下的相同。然而工艺参数部分地与制造单投线的方法中的那些参数不同。主要是花式股可能的拉伸范围比较大，并可在1.3和2.1之间。反之，芯股的过量传送通常比在单股线的情况下的小，并一般在约1.01与1.03之间，而花式股则以约1.10至1.35的过量传送输入。经喷气变形的原纱通过辊7的过量传送，仍如在单股线中的情况那样按相同的原则规定。
在表I中给出了按权利要求1的方法和图1a、1b制造单股缝纫线(例子1)的主要工艺参数，以及给出了按权利要求4的方法和图2a、2b制造不同商品号的双股缝纫线(例子2、3和4)的主要工艺参数。
相应的原纱数据和成品线数据可见表II。由按例子1的单股缝纫线，通过将两股这样的缝纫线一般地合股，人们得到一种广为流行的商品号120的成品线。因此在表中用134×2dtex表示成品纤度。
在表II中给出的经圆整化的原纤度值TR，由表I中给出的值按下式算得：例子1：TR=P×O×OBD×DA;]]>例子2至4：TR=(TC+TE)×OCEDCE;]]>其中TC=PCDC×OC;]]>TE=PEDE×OE;]]>成品纤度值由原纤度值乘以在表II中给出的收缩系数1.06得出。
表I例子商品 号股数 原始纤度和 长丝支数 POY 拉伸 变形 膨化 卷绕 加捻 拉伸 温 度 [℃] 过量传送 速度[ m/min ] 传送 拉伸 [‰] 转/米 1 120 1 P＝250 f44 D＝2.24 210 O＝1.128 500 OB＝1.011 DA＝4 800s/700Z 2 35 2 PC＝1160 f14 DC＝2.3 210 OC＝1.030 300 OCE＝1.004 DCE＝4 260Z PE＝170 f72 DE＝1.9 138 OE＝1.126 2 200 2 PC＝410 f48 DC＝2.24 210 OC＝1.03 500 OCE＝1.011 DCE＝4 460Z PE＝90 f24 DE＝1.59 210 OE＝1.26 2 200 2 PC＝170f72 DC＝2.3 210 OC＝1.03 500 OCE＝1.004 DCE＝4 460Z PE＝57 f12 DE＝1.9 138 OE＝1.126
表II 原纱 成品线例子 商品 纤度股数 原纤度 [dtex] 抗拉强 度[cN/tex] 极限 伸长 [％] 收缩率 [％在180 ℃] 成品纤度 [dtex] 抗拉强 度 [cN/tex] 极限 伸长 [％] 残余收 缩率 [％在 180℃] 缝纫 DST[针 缝次数] 1 120 1 TR＝126.8 43 10 6 TF＝134×2 42 16 ＜1 ＞5000 2 35 2 TR＝628.2 44 10 6 TF＝665 43 16 ＜1 ＞5000 3 120 2 TR＝253.9 44 10 6 TF＝269 43 16 ＜1 ＞5000 4 200 2 TR＝110 43 10 6 TF＝117 42 16 ＜1 ＞5000