本发明涉及的是纱线的改良，其中包括单丝纱线和复合丝纱线，并且涉及生产这些纱线的改进方法。 大多数纺织或工业纱线是由纤维状材料或长丝制造的，这些纤维状材料或长丝是被经过纺丝、加捻、交织或粘合使纤维抱合，这种纺制的纱线需要较大程度上的处理以生产一种成品纱线，并且各种纺丝和加捻步骤能够产生对纤维的机械损伤，此外，这些纱线在一事实上的情况下易于散开，例如，这种散开的缝纫线可引起在缝纫机上纱线卡住。
一些纱线仅由单根相对较大直径长丝所构成，这些纱线称为单丝纱线。虽然可较经济地进行生产，这些单丝纱线具有一些缺点，其中包括低的压缩性，它降低了纱线的打结性能，以及例如当单丝纱线使用于形成针脚时，则可导致非常的困难，即纱线光滑表面便于形成结头，但结头形成后又很容易拆散开。单丝纱线还很难于涂层，或者尤其不能很好的保留涂层，而这将导致纱线使用时的困难，其使用的场合例如使用经润滑的缝纫线时，对于这种应用的单丝纱线常常须由一个分配器供纱，在临到使用前，随着纱线离开分离器，由分配置给纱线涂上润滑油。
另外已知的是由聚合物薄膜来生产纱线，其中通过拉伸导致分子取向，而取向到这样一种程度，以致所述的薄膜通过处理能被转变成纱线，或通过处理成为合股线，该处理如在张力下通过加捻，并导致形成纵向拼合地结构。这个加工过程称为原纤维化作用，并且是相当经济的，然而所得到的纱线是粗糙的，并且这个生产方法仅可用于很受局限选择的聚合物。
本发明的目的在于提供一种纱线，和生产这种纱线的方法，它可避免或减轻上述的缺点。
根据本发明的一个方面，它提供一种生产一种纱线的方法，其中包括：
（a）首先提供一种带材，该带材包括两种层材，该两种层材具有不同的拉伸性能;然后。
（b）轴向地拉伸带材，拉伸到超过至少其中一种材料的弹性极限，以至从带材的至少一个边缘产生向内纵向卷曲，使得所形成的纱线构成至少一个纵向状卷曲。
单根长的带材可被拉伸形成一种单丝纱线，或是多条带材同时拉伸，然后有可能的是与其它所形成的纱线并捻或加捻以形成一种复丝纱线。
由于两种层材的拉伸性能不同，一种层材将比另一种拉伸得更多，从而在宽度上比另一种层材减小较大程度，这种宽度的差别是由带材从至少一个边缘向内卷曲来容纳，并背离拉伸之后宽度较大，拉伸性能比较低的层材而形成，卷曲的程度可根据带材的宽度和厚度，以及根据两层材之间的不同拉伸比而变化。
所得到的纱线在纵向方向上提高了分子取向，以致于提高了带材的强度和模量，并且分子取向可被控制到某种程度，使其适合于纱线的最终使用情况。典型的卷曲带材具有一个圆形的横截面，并且具有横向可压缩性，这两个特性提高了打结性能，打结强度，弹性以及减少了脆性。
在较好的方法中，两层材实质上遍布带材的宽度，以致于在拉伸时，带材从两边缘向内卷曲，形成两个纵向卷曲。两层材实质上可连续的遍布于带材的长度，或其一层材以一定的间距设置在其长度上，各个存在两个层材区域之间的间隙可足够的小，以便拉伸的带材在其整个长度上仍将连续的卷曲，另一方式，其间隙较大的话，则拉伸带材的各区域上不卷曲。上述的纱线可用于人造草皮，纱线的劲性卷曲部分构成草的“茎”，更加柔性的未卷曲部分构成草的“叶”。
两个层材可遍布排列在带材的相反两面，以致在拉伸时，带材形成两个相反方向的纵向卷曲，因此，如果带材被充分地拉伸，并且在层材的拉伸性能上的差异是充分的，则两相邻卷的每一卷确定一个中心室，在其间具有一个基本上封闭的纵向腔室，该腔室可容纳另外一种材料，如润滑剂、阻燃剂、或任何其它需要加到纱线里的材料。另外一种材料可通过拉伸带材时放置于腔室中，此时带材浸入于一种含有其它材料的介质中，并且这种加工方法对于纱线构成复合材料的一部分的情况尤其有利，例如一种纱线加强的轨胎壁，或是纱线和树脂复合材料，在所环绕的材料中使纱线可靠地锚固。当卷曲线卷是相当紧地形成时，可以将另外的材料通过纱线的一端吸入而引入到卷曲线卷中。此外，一种液体材料可通过毛细作用而被抽吸到线卷中。把一种材料加到纱线里的另一种方法是，首先拉伸带材并保持带材在一个基本平面的条件下，然后在使带材轴向收缩之前施加另外的材料到带材的表面上，使其带材的边缘向内卷曲以形成卷曲并使另外材料包封于卷曲之中。
便利的是，带材是由两种不同拉伸性能的聚合材料所构成的，这些材料可包括下列选择的一种或多种聚合物：聚丙烯腈系纤维，纤维素三醋酸脂，纤维素醋酸脂，铜胺丝，改性聚丙烯腈系纤维、聚酰胺、聚丁二烯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚脲、聚氨酯，聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚四氟乙烯、粘胶丝或任何天然、人造或合成聚合成膜材料或是这些材料的混合物或共聚物。
层材的一种或两种材料，或是加到纱线的其它材料可选择有一些特性，该特性可改变纱线成形后的外形，并且在其纱线经针织、织造或其它结合之后，可有利地利用这些特性。带材的层材之一可由可溶的材料形成，即当纱线暴露于适当的溶剂中时，所述的一个层材将溶解，而纱线将趋于不卷曲。另一方面，其中之一的材料或其它材料可暴露在加热或一种特殊流体之中被膨胀。
两个或更多的带材可被同时拉伸，以提供不同外形的带材。还可提供另外一种相似的带材，并且以相同的方向相对于第一带材使这些层材重叠而配置，以致于在拉伸时，两带材卷曲到一起。另一方面，各带材以重叠的关系而设置，并且以横向用相反取向的层材相互移开，以致在拉伸时，带材的重叠边缘结合而形成一个中心卷曲。此外，与带材相互重叠关系可提供另一个带材，使另一个带材相邻于拉伸性能较低的层材，以致在轴向拉伸时，另一个带材通过第一带材卷曲而被卷曲。
一些层材的外形可以是变化的，以提供不同纱线的外形。其中之一的层材仅从带材的一个边缘遍布带材的部分宽度，在拉伸时，带材将仅从这一个边向内卷曲。另一方面，如果其中之一的层材是两部分且一部分遍布另一层材一面宽度的一半，而另一部分遍布另一层材的另一面宽度的另一半，在拉伸时，带材的两边缘将卷曲，共同确定一种S形横截面的纱线。
层材的不同拉伸性能可由不同材料的层材成形或由相同材料的层材成形，然后处理其一层材，以改变它的可拉伸性而提供，所述处理，例如，通过化学、机械、幅射或加热处理来产生结晶，拉伸差、交连、膨化、接枝或任何其它的分子变化，改变材料的可拉伸性。
还有可能的是，提供一些不同拉伸性能的层材，它是通过两个不同厚度的挤塑带材来成形带材而提供的，其带材在拉伸之后立刻并合在一起，并结合生成一种单条均匀带材;两个带材中较薄的带材拉伸性能将小于较厚的带材。
一种带材可包括一个种前碳纤维聚合物，并在带材已被拉伸以形成纱线之后，纱线可被碳化，形成一种碳纤维纱线。其碳化作用可在纱线已与其它纱线结合之后。这个过程避免了为获得理想形式的纱而处理相对脆性的碳纤维中发生的困难，这是由于处理是在与相当柔软的纱一起在碳化作用之前进行的。
根据本发明的另一方面，它提供了一种形成经纱的方法，其中包括：
提供一个片材，它包括不同拉伸性能材料的两个层材。
切割这个片材，以形成多个带材;然后
同时拉伸这些带材超过至少其中之一材料的弹性极限，使得在每个带材上产生纵向卷曲。
这种方法提供的经纱无需整经，即在目前的经纱成形方法中，需要将大量分离的纱线收集在一起并且按规定路线发送。
根据本发明的另一方面，它提供了以一定带材长度的形式确定至少两个纵向卷曲的纱线。
这些纱线具有横向压缩性，从而使回弹性、韧性和可打结性都有所增强。
其纱线更进一步的优点在于，其卷曲中可含有另一种材料，或可确定通道，通过该通道可引入另一种材料。带材可以是多孔的，使得某些物质运动通过带材，并且这样的纱线可使用于脱盐或过滤过程中。
下面参照附图，并通过实施例将进一步描述本发明的技术内容，其中：
图1是本发明的一个实施例的一种方法里使用的第一带材的端部视图;
图2是放大的纱线端视图，该纱线是通过本发明的一个实施例方法由图1所示的带材而生产出来的;
图3是图2纱线的透视图;
图4、5和6是根据本发明的另一个实施例供一些方法里使用的其它的一些带材视图;
图7是通过本发明的另一实施例方法由图6所示的带材而生产出来的纱线示意图;
图8供给本发明另一实施例所使用的另一种带材示意图;
图9是通过本发明的另外一种实施例方法由图8所示的带材而生产出来的纱线示意图。
首先参考附图1，其所示意的截面端视图的第一带材10供于本发明的一个实施例方法所使用。带材10由不同拉伸性能的两个层材构成，下面的层材12具有较低的拉伸性能，因此，当带材被拉伸超过至少较高拉伸性能的层材14的弹性极限时，层材12的宽度比层材14将被减小较小的一个程度范围，以致于带材的两边缘将会向内卷曲，以形成纱线15所确定的两纵向卷曲16、18，如附图的图2所示。
当一个较长的带材10被拉伸时，卷曲可发生在被拉伸的带材的两边缘上。然而，如果仅是短的带材10被拉伸，并且带材的至少一端保持在平面外形，如图1所示，只是在将拉力除掉或减小后才卷曲;在被拉伸的带材保持在平面内时，层材12、14宽度上的差异是由至少较低拉伸性能的层材12的弹性变形容纳的，并且当带材被松开时，层材12的宽度恢复到其未变形的尺寸，其宽度大于层材14的宽度。
层材14最初的形成是通过切割一个挤塑聚合物薄膜，由于它在制造过程中没有完全地拉伸，因此它仍能进一步拉伸。在切割之前，薄膜被覆盖在具有较低拉伸性能的层材12的一面上。另一方面，带材10可挤塑后即用，并且无需切割。
层材12、14的排列是这样的，层材12、14遍布于带材10的相反两面，以便在拉伸时，带材形成相反方向的卷曲16、18，每一个卷曲确定一个中心腔20a，20b。如果层材12、14在拉伸性能方面选择具有显著的差异，卷曲16、18相会于纱线的中心，从而确定另一个基本上闭合的纵向腔室20c。各种材料可放置在卷曲16、18，以及三个腔室20a、20b、20c的内部，成为适于最终使用的纱线15：例如，如果纱线用作缝纫线，将缝纫润滑剂放置在腔室20a-20c里。这可以通过拉伸浸入于润滑剂的带材10来实现，或在拉伸之前施加润滑剂到层材14上，或是把润滑剂注入所形成的纱线15的卷曲16、18之间的腔室20c里。在通常情况下，润滑剂保持在这些腔室里，但是在缝纫线使用期间，纱线15被横向地压缩时，润滑剂从这些腔室中挤出，因此，当需要使用缝纫线时，润滑剂才会释放出来。
现参照附图4，它示出了与具有相同取向的层材12、14成叠加关系的两带材10，在同时拉伸时，两带材10将卷曲到一起，以形成一种卷曲的纱线，在纱线中每一卷曲包括双倍厚度的带材10。
附图5表示了带材10与另一带材24结合在一起，前者包括一个单个层材14。如果两带材10、24一起拉伸，带材10的卷曲作用也将使另一带材24卷曲，以形成一种较粗厚的纱线。
附图6表示了两个类似的带材10以重叠关系形式所排列的位置，但是在横向上相互移开，并且，层材12、14的取向相反。当各带材10一起拉伸时，带材10的三个边缘向内卷曲，以形成卷曲26、28，此时两重叠边缘卷曲到一起，以形成一个中心的、双倍厚度的卷曲30，并由此形成单根纱线25。
附图8表示了不同外形带材40，其中较低拉伸性能的材料作为两个分离的层材42a和42b盖在基层44上。一个层材42a遍布于层材44一面的一半宽度，而另一层材42b遍布于层材44另一面的另一半宽度，在拉伸时，带材的两个边缘以相同的方向卷曲，在这种情况下，形成了逆时针的卷曲46、48，使得共同构成了S形横截面的纱线50。
如上所述将清楚地知道，根据本发明的各种实施例的纱线可以便利地使用于广泛的应用之中。这些纱线可用于加固轮胎和输送皮带，并且纱线的特性提供了更加可靠的锚固性，例如在包复的橡胶中的锚固性，从而减少了离层的可能性。
如上所述，根据本发明实施例的一些纱线尤其适用于作为缝纫线。除了上述优点外，这些纱线还可是半透明的，这就使得必须与被缝制材料相配的缝纫线的色彩种类减至最少，这个特性可通过涂覆带材来得以增强，在其形成纱线之前，用具有高折射率的材料涂覆于带材。
具有保留和含有物料能力的纱线应用于许多领域，纱线可含有阻燃材料以用于形成阻燃织物。另外，用铁或氧化铁粒子充装纱线可用于生产一种电磁屏蔽织物。通过在纱线内提供硫酸钡，便有可能生产一种射线透不过的纱线。以用于外科用的药签，如果疏忽而遗忘在病人体内，便有可能通过X-射线而探测出。另外，具有不良染料亲合力的材料所形成的纱线可用可染色材料填充。
本发明的纱线还可有利地用于成形蓬帐布、帆布和帐幕。其中空心纱线可携带有防水材料，还可含有杀霉菌剂以及类似物，防止霉菌形成。
同样，带有防水材料的纱线可用于成形的防水织物作为其它的用途，如衣服。供衣服和类似产品所使用的纱线还可含有暴露于潮湿时可膨胀的材料。例如，这就使得通常是可透气的，并且穿着舒适的衣物，当暴露于潮湿中的时候，纱线将膨胀以封闭纱线之间的间隙，并由此成为一种不渗透的防水织物。
纱线也可有利的用于一些复合材料，如纤维增强塑料，此处使树脂材料进入到纱线线卷之间的空隙里，并由此使环绕在树脂中的纱线被锚固。
按照本发明一些方面的纱线也能理想地适于用作缝合线，其中纱线的光滑外表，有助于在合适的位置形成结头，同时纱线的横向压缩性降低了结头散开的可能性。
按照本发明的情况，纱线也可应用于人造草皮，其卷曲的纱线可用作提供相对刚性的草茎，而纱线未卷曲的部分将作为相对柔性的叶子。
纱线还可利用两料或粘合剂用于成形的密封件或连接件。例如如果带有粘合树脂的纱线围绕两个要连接的物体，然后另一种带有硬化剂的纱线在第一个纱线上缠绕，压缩两个纱线，树脂和硬化剂将从纱线中挤出，使它们接触，并形成一种增强粘合连接的纱线。
根据本发明所制得纱线中提供的卷曲或腔室可用于生产高芯吸织物，这样的织物可用作床垫产品以用于不能自理的人，或是用作纤维尖水笔的笔尖。
由于本发明的纱线是由长的带材所形成的，提供宽度渐变的带材则相当容易，这种带材用于生产宽度渐变的纱线，以用来构成高质量的捕鱼线。这个生产过程比目前的方法明显的简单，而在现有的方法中，这种宽度渐变的线是通过在线的长度上来减少纱线的数目，例如36根纱线减少到18根纱线，来生产的。由按照本发明情况的纱线来形成的捕鱼线也提供有打结性能的优点，并且没有加捻或编织，这有助于防止缠结。
根据本发明的情况，纱线的打结能力也应用于捕鱼网的成形，可将物料并到纱线里，以避免网的生物降解。此外，这种线的特性对于鱼损伤极小，相反，对于相当的单丝纱线网，其中鱼可被网的相对粗糙的纤维割伤和损伤。
在纱线中有可能形成的纵向腔室可有利地使用于大量其它的用途，例如，用来代替通常用于脱盐工厂的空心可渗透的纤维。本发明提供了成形的半渗透空心纱线，在相对低的花费情况下，通过该纱线盐水被引出。
现将描述本发明的一些具体实施例。
实例1
一种10μ厚的具有100%剩余拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯的片材，在一面上涂覆有10%w/w的市场上买得到的呈乳液的聚氨酯，并加热干燥和固化聚氨酯涂层。然后该薄膜被切成10mm宽的带材，如图1所示，接下来带材在30cm间距的罗拉装置之间被拉伸，其拉伸比为1.9∶1。带材的两边缘向内明锐地卷曲，并且朝着带材的中心成螺旋形，以生产出具有许多C形双螺旋形截面的线，并且最终的号数为71.5特，其横截面形状如图2所示。
实例2
具有62%剩余拉伸和厚度8μ的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜片材，在其一面涂覆市场上能够买得到的聚氨酯乳液，即提供42.5%添加聚氨酯，并且通过一个加热区域来干燥和固化涂覆层。把所得到的11.4μ厚的薄膜切成3860μ宽的成形带材，并且用60%的拉伸率拉伸。在拉伸时每一带材的两个边缘向内强有力的卷起，形成一对卷曲，每一具有约6个单卷曲，从而生产一种致密线。该线的物理特性如下：
强度 15.8牛顿
尺寸 368分特
韧度 42.9分牛顿/特
断开伸长率：19%
然后该纱线用市场能够买得到的缝纫线润滑剂来润滑，并且用Pfaff 483（商标）锁式线迹缝纫机上以每分钟5000针的速度向前和向后两个方向上进行100米长缝合而没有断线。一种比较样品，由27特短纤维纺成的聚酯纱线做相同的缝合，在向前的方向上呈现2处断线，在其向后方向上呈现9处断线，而使用40特的包心纱线的样品则没有断线。
实例3
一种组合物，它包括两种聚合物，即聚对苯二甲酸乙二醇酯和含有10%聚对苯二甲酸-1，4-环己二甲醇醇酯的聚对苯二甲酸乙二醇酯的混合物，它们共同挤出形成一种铸塑块材，该块材用拉伸比2.0横向拉伸和拉伸比3.8纵向拉伸，以形成厚度为10μ的透明薄膜，并具有剩余拉伸率40%。然后该薄膜切成10，000μ宽的带材，该带材用38%拉伸比拉伸。在每一个形成的卷曲上所得到的紧密卷起的纱线具有近10圈单个卷曲。其特征如下：
强度：58.61牛顿
尺寸：990分钟
韧度：59.2分牛顿/特
断裂伸长率：19%。
由上述描述的实施例，可清楚地知道本发明的方法提供一种简单形成纱线的加工过程，该纱线具有所希望的特性。当然对于本专业的普通技术人员来说将清楚地知道，上述的本发明的只是一些实例，而对于这些实施例的各种改善和变化，则不会脱离本发明的范畴。