CN108360106A - 具有拉伸膨胀性能的四股长丝线及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
具有拉伸膨胀性能的四股长丝线，包括相互绞缠的两根复捻丝与两根弹力单丝，复捻丝之间的直径一致，弹力单丝之间的直径一致，两根复捻丝、两根弹力单丝相互之间呈四股并列结构，复捻丝为FDY长丝制作而成；所述复捻丝、弹力单丝都为波浪形结构，复捻丝的直径是弹力单丝直径的75%―125%，复捻丝的强度大于弹力单丝，复捻丝的柔性小于弹力单丝，且四股长丝线的泊松比小于0大于等于‑0.20。本设计不仅具备拉伸膨胀性能，能够被实际制作出，能够进行规模化生产，而且缝合制品不易滑移，无毛羽、利于穿刺缝合，强度高、适合高速缝纫。
Description
技术领域
本发明涉及一种缝纫线，属于纺织领域，尤其涉及一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线及其制造方法，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
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。
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，进行规模化制作。
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
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四股长丝线及其制造方法。
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四股长丝线；所述四股长丝线包括相互绞缠的两根复捻丝与两根弹力单丝，复捻丝之间的直径一致，弹力单丝之间的直径一致，两根复捻丝、两根弹力单丝相互之间呈四股并列结构，且复捻丝为FDY长丝制作而成；所述复捻丝、弹力单丝都为波浪形结构，复捻丝的直径是弹力单丝直径的75%―125%，复捻丝的强度大于弹力单丝，复捻丝的柔性小于弹力单丝；所述四股长丝线的泊松比小于0大于等于-0.20。
所述复捻丝的直径是弹力单丝直径的100%。
所述FDY长丝的断裂强度为5.2 cN/dtex―12.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%。
所述FDY长丝为FDY聚酯工业长丝或FDY聚酰胺工业长丝。
所述弹力单丝的断裂伸长率为300%―600%，弹性回复率为85%-―95%。
所述弹力单丝为氨纶单丝或者PVC弹力单丝。
一种上述具有拉伸膨胀性能的四股长丝线的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
先分别获取复捻丝、弹力单丝，再对复捻丝、弹力单丝分别进行络筒工序以得到复捻丝筒子、弹力单丝筒子，然后将两个复捻丝筒子、两个弹力单丝筒子与并线机组装对接，以使两根复捻丝、两根弹力单丝同时通过并线机，从而将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为100―200，最后对初级长丝线进行高温定型以得到所述的四股长丝线。
所述将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线是指：两个复捻丝筒子同时装在一个筒子架上，两个弹力单丝筒子同时装在另一个筒子架上，两根复捻丝线各由一组导丝轮引出，再同时通过导纱瓷道以得到并合复捻丝线，同时，两根弹力单丝各由一组导丝轮引出，再同时通过导纱瓷道以得到并合弹力单丝，随后，并合复捻丝线、并合弹力单丝同时通过并线机上的一对前罗拉，前罗拉夹持输出，最后纱锭旋转加捻卷绕完成加工，以将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线；所述导纱瓷道为中空的圆锥台结构，导纱瓷道的输入端宽度大于导纱瓷道的输出端宽度。
所述获取复捻丝是指：先将选定的FDY长丝通过集束并丝工序以得到无捻复丝，再将无捻复丝通过捻丝工序以增加4T/10cm―20T/10cm的捻度，从而得到复捻丝；所述FDY长丝的断裂强度为5.2 cN/dtex―12.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%。
所述获取弹力单丝是指：选定断裂伸长率为300%―600%，弹性回复率为85%―95%的氨纶弹力单丝或PVC弹力单丝。
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四股长丝线及其制造方法中，四股长丝线包括相互绞缠的两根复捻丝与两根弹力单丝，复捻丝之间的直径一致，弹力单丝之间的直径一致，两根复捻丝、两根弹力单丝相互之间呈四股并列结构，复捻丝为FDY长丝制作而成，复捻丝、弹力单丝均为波浪形结构，复捻丝的直径是弹力单丝直径的75%―125%，制作时，复捻丝、弹力单丝的直径相差不大，并列加捻时产生的捻缩基本一致，使得形成的四股长丝线捻度稳定，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，由于复捻丝的强度大于弹力单丝，复捻丝的柔性小于弹力单丝，当四股长丝线沿轴向被外力拉伸时，复捻丝绷紧，形成芯层纱，而弹力单丝则会被伸直的复捻丝挤压而屈曲，形成螺旋纱线缠绕在复捻丝外面，形成包缠纱，此时，四股长丝线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。
2、本发明具有拉伸膨胀性能的四股长丝线及其制造方法中，四股长丝线不仅为负泊松比纱线，具备拉伸膨胀性能，而且，四股长丝线由复捻丝、弹力单丝制成，复捻丝、弹力单丝都由长丝纤维制成，其优点包括：首先，拉伸膨胀性能使得采用该四股长丝线缝合的制品不易滑移；其次，均由长丝纤维制成的特点使得最终的四股长丝线没有毛羽，具有强度高、条干均匀、捻度稳定的优点，利于穿刺缝合；再次，复捻丝的强度高，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。
3、本发明具有拉伸膨胀性能的四股长丝线及其制造方法中，在实现复捻丝、弹力单丝的绞缠时，增加了两个筒子架、四组单丝导丝轮与两个导纱瓷道，其中，导丝轮利于增加对复捻丝、弹力单丝输出的控制，导纱瓷道利于两根复捻丝的并合和两根弹力单丝的并合，有助于四股线的绞缠，利于后续四股长丝线的稳定生成，不仅实现了本产品的实际制作，而且能够投入实际的生产，适宜规模化生产。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
图1是本发明中四股长丝线在拉伸前的结构示意图。
图2是本发明中四股长丝线在拉伸后的结构示意图。
图3是本发明中初级长丝线制作时的设备工序图。
图4是图3中导纱瓷道的结构示意图。
具体实施方式
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。
参见图1至图4，一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线；所述四股长丝线包括相互绞缠的两根复捻丝与两根弹力单丝，复捻丝之间的直径一致，弹力单丝之间的直径一致，两根复捻丝、两根弹力单丝相互之间呈四股并列结构，且复捻丝为FDY长丝制作而成；所述复捻丝、弹力单丝都为波浪形结构，复捻丝的直径是弹力单丝直径的75%―125%，复捻丝的强度大于弹力单丝，复捻丝的柔性小于弹力单丝；所述四股长丝线的泊松比小于0大于等于-0.20。
所述复捻丝的直径是弹力单丝直径的100%。
所述FDY长丝的断裂强度为5.2 cN/dtex―12.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%。
所述FDY长丝为FDY聚酯工业长丝或FDY聚酰胺工业长丝。
所述弹力单丝的断裂伸长率为300%―600%，弹性回复率为85%-―95%。
所述弹力单丝为氨纶单丝或者PVC弹力单丝。
一种上述具有拉伸膨胀性能的四股长丝线的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
先分别获取复捻丝、弹力单丝，再对复捻丝、弹力单丝分别进行络筒工序以得到复捻丝筒子、弹力单丝筒子，然后将两个复捻丝筒子、两个弹力单丝筒子与并线机组装对接，以使两根复捻丝、两根弹力单丝同时通过并线机，从而将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为100―200，最后对初级长丝线进行高温定型以得到所述的四股长丝线。
所述将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线是指：两个复捻丝筒子同时装在一个筒子架上，两个弹力单丝筒子同时装在另一个筒子架上，两根复捻丝线各由一组导丝轮引出，再同时通过导纱瓷道以得到并合复捻丝线，同时，两根弹力单丝各由一组导丝轮引出，再同时通过导纱瓷道以得到并合弹力单丝，随后，并合复捻丝线、并合弹力单丝同时通过并线机上的一对前罗拉，前罗拉夹持输出，最后纱锭旋转加捻卷绕完成加工，以将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线；所述导纱瓷道为中空的圆锥台结构，导纱瓷道的输入端宽度大于导纱瓷道的输出端宽度。
所述获取复捻丝是指：先将选定的FDY长丝通过集束并丝工序以得到无捻复丝，再将无捻复丝通过捻丝工序以增加4T/10cm―20T/10cm的捻度，从而得到复捻丝；所述FDY长丝的断裂强度为5.2 cN/dtex―12.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%。
所述获取弹力单丝是指：选定断裂伸长率为300%―600%，弹性回复率为85%―95%的氨纶弹力单丝或PVC弹力单丝。
本发明的原理说明如下：
FDY长丝：指的是FDY（FULLY DRAWN YARN）全拉伸丝，在纺丝过程中引入拉伸作用，可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，即为全拉伸丝。
复捻丝的直径是弹力单丝直径的75%―125%：最佳选择为复捻丝、弹力单丝的直径一致，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，就适宜本发明中缝纫线的实际制作与规模化生产。
本发明中的四股长丝线，参见图1与图2，当沿轴向被外力拉伸的时候，复捻丝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，而弹力单丝则会被伸直的复捻丝挤压而屈曲，形成螺旋纱线缠绕在复捻丝外面，形成包缠纱。假设单纱的宽度（直径）为D，拉伸之前，四股长丝线的宽度不考虑丝束的压缩，为2.41D，当四股长丝线被拉伸后，四股长丝线由并列结构转变为包缠结构，两股复捻丝中间靠拢形成纱芯，两股弹力单丝转移成包缠结构，此时，四股长丝线的宽度变成了2.73D，即四股长丝线产生了拉伸膨胀性。通过本发明制得的四股长丝线，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、高刚度特点的复捻丝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、高弹性特点的弹力单丝会产生缠绕效应，缝纫线因为拉伸而产生横向膨胀，阻止了缝纫线的滑移。
集束并丝工序：通过集束并丝工序制备无捻复丝，集束通过细度设计，来保证丝束线密度，单丝张力要均匀一致，以利于后续工序的进行。
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。操作时，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，提高丝束的均匀度和光洁度。
高温定型工序：在一定温度及湿度条件下，对初级长丝线进行无张力热处理，消除初级长丝线因加捻产生的内应力，稳定初级长丝线的捻度，避免初级长丝线产生的捻缩影响缝制品外观质量。
导纱瓷道：参见图3与图4，导纱瓷道的主要作用是把两个组分顺利并合在一起，从而确保后续的具备拉伸膨胀性能的四股长丝线的顺利生产。
实施例1：
获取复捻丝：先将选定的FDY长丝通过集束并丝工序以得到无捻复丝，再将无捻复丝通过捻丝工序以增加4T/10cm的捻度，从而得到复捻丝；所述FDY长丝的断裂强度为5.2 cN/dtex，断裂伸长率为7%。
获取弹力单丝：选定断裂伸长率为300%―600%，弹性回复率为85%―95%的氨纶弹力单丝或PVC弹力单丝。
制作四股长丝线：先对复捻丝、弹力单丝分别进行络筒工序以得到复捻丝筒子、弹力单丝筒子，然后将两个复捻丝筒子、两个弹力单丝筒子与并线机组装对接，以使两根复捻丝、两根弹力单丝同时通过并线机，从而将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为100，最后对初级长丝线进行高温定型以得到所述的四股长丝线。所得的四股长丝线的泊松比为-0.11，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的100%。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
所述将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线是指：两个复捻丝筒子同时装在一个筒子架上，两个弹力单丝筒子同时装在另一个筒子架上，两根复捻丝线各由一组导丝轮引出，再同时通过导纱瓷道以得到并合复捻丝线，同时，两根弹力单丝各由一组导丝轮引出，再同时通过导纱瓷道以得到并合弹力单丝，随后，并合复捻丝线、并合弹力单丝同时通过并线机上的一对前罗拉，前罗拉夹持输出，最后纱锭旋转加捻卷绕完成加工，以将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线；所述导纱瓷道为中空的圆锥台结构，导纱瓷道的输入端宽度大于导纱瓷道的输出端宽度。
实施例3：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取复捻丝：无捻复丝通过捻丝工序以增加20T/10cm的捻度；所述FDY长丝的断裂强度为12.0 cN/dtex，断裂伸长率为23%。
制作四股长丝线：将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为200。所得的四股长丝线的泊松比为-0.13，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的100%。
实施例4：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取复捻丝：无捻复丝通过捻丝工序以增加12T/10cm的捻度；所述FDY长丝的断裂强度为7.5 cN/dtex，断裂伸长率为15%。
制作四股长丝线：将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为150。所得的四股长丝线的泊松比为-0.08，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的75%。
实施例5：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取复捻丝：无捻复丝通过捻丝工序以增加8T/10cm的捻度；所述FDY长丝的断裂强度为8.8 cN/dtex，断裂伸长率为17%。
制作四股长丝线：将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为120。所得的四股长丝线的泊松比为-0.10，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的85%。
实施例6：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取复捻丝：无捻复丝通过捻丝工序以增加18T/10cm的捻度；所述FDY长丝的断裂强度为10.4 cN/dtex，断裂伸长率为21%。
制作四股长丝线：将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为180。所得的四股长丝线的泊松比为-0.12，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的105%。
实施例7：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取复捻丝：无捻复丝通过捻丝工序以增加14T/10cm的捻度；所述FDY长丝的断裂强度为6.8 cN/dtex，断裂伸长率为8.9%。
制作四股长丝线：将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为150。所得的四股长丝线的泊松比为-0.14，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的95%。
实施例8：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取复捻丝：无捻复丝通过捻丝工序以增加9T/10cm的捻度；所述FDY长丝的断裂强度为11.4 cN/dtex，断裂伸长率为22%。
制作四股长丝线：将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为170。所得的四股长丝线的泊松比为-0.17，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的110%。
实施例9：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取复捻丝：无捻复丝通过捻丝工序以增加17T/10cm的捻度；所述FDY长丝的断裂强度为9.7 cN/dtex，断裂伸长率为13%。
制作四股长丝线：将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为130。所得的四股长丝线的泊松比为-0.20，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的110%。
实施例10：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
获取复捻丝：无捻复丝通过捻丝工序以增加15T/10cm的捻度；所述FDY长丝的断裂强度为11.3 cN/dtex，断裂伸长率为20.6%。
制作四股长丝线：将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为140。所得的四股长丝线的泊松比为-0.15，其内的复捻丝的直径是弹力单丝直径的125%。
Claims (10)
1.一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线，其特征在于：所述四股长丝线包括相互绞缠的两根复捻丝与两根弹力单丝，复捻丝之间的直径一致，弹力单丝之间的直径一致，两根复捻丝、两根弹力单丝相互之间呈四股并列结构，且复捻丝为FDY长丝制作而成；所述复捻丝、弹力单丝都为波浪形结构，复捻丝的直径是弹力单丝直径的75%―125%，复捻丝的强度大于弹力单丝，复捻丝的柔性小于弹力单丝；所述四股长丝线的泊松比小于0大于等于-0.20。
2.根据权利要求1所述的一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线，其特征在于：所述复捻丝的直径是弹力单丝直径的100%。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线，其特征在于：所述FDY长丝的断裂强度为5.2 cN/dtex―12.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线，其特征在于：所述FDY长丝为FDY聚酯工业长丝或FDY聚酰胺工业长丝。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线，其特征在于：所述弹力单丝的断裂伸长率为300%―600%，弹性回复率为85%―95%。
6.根据权利要求1或2所述的一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线，其特征在于：所述弹力单丝为氨纶单丝或者PVC弹力单丝。
7.一种权利要求1所述的具有拉伸膨胀性能的四股长丝线的制造方法，其特征在于所述制造方法包括以下步骤：
先分别获取复捻丝、弹力单丝，再对复捻丝、弹力单丝分别进行络筒工序以得到复捻丝筒子、弹力单丝筒子，然后将两个复捻丝筒子、两个弹力单丝筒子与并线机组装对接，以使两根复捻丝、两根弹力单丝同时通过并线机，从而将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线，捻系数为100―200，最后对初级长丝线进行高温定型以得到所述的四股长丝线。
8.根据权利要求7所述的一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线的制造方法，其特征在于：所述将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线是指：两个复捻丝筒子同时装在一个筒子架上，两个弹力单丝筒子同时装在另一个筒子架上，两根复捻丝线各由一组导丝轮引出，再同时通过导纱瓷道以得到并合复捻丝线，同时，两根弹力单丝各由一组导丝轮引出，再同时通过导纱瓷道以得到并合弹力单丝，随后，并合复捻丝线、并合弹力单丝同时通过并线机上的一对前罗拉，前罗拉夹持输出，最后纱锭旋转加捻卷绕完成加工，以将两根复捻丝、两根弹力单丝相互绞缠为初级长丝线；所述导纱瓷道为中空的圆锥台结构，导纱瓷道的输入端宽度大于导纱瓷道的输出端宽度。
9.根据权利要求7或8所述的一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线的制造方法，其特征在于：
所述获取复捻丝是指：先将选定的FDY长丝通过集束并丝工序以得到无捻复丝，再将无捻复丝通过捻丝工序以增加4T/10cm―20T/10cm的捻度，从而得到复捻丝；所述FDY长丝的断裂强度为5.2 cN/dtex―12.0 cN/dtex，断裂伸长率为7%―23%。
10.根据权利要求7或8所述的一种具有拉伸膨胀性能的四股长丝线的制造方法，其特征在于：
所述获取弹力单丝是指：选定断裂伸长率为300%―600%，弹性回复率为85%―95%的氨纶弹力单丝或PVC弹力单丝。
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