一种弹性立体机织物的制作方法

1.本发明涉及纺织领域，更具体地说，涉及一种弹性立体机织物。


背景技术：

2.在专利号为jph06128837a，专利名为立体结构布及其制造方法中，其权利要求1披露了立体结构布是多织组织，经线主要由高收缩线和单丝构成，纬线主要由单丝构成，以上的高收缩经线在多织组织的内层中平行于经线方向配置，具有多层直线的多边形的弹性结构。以具有为特征的立体结构布。
3.在专利号为jp2007100256a，专利名称为缓冲结构，其权利要求1中披露由纤维实质构成的立体多重织组织构成，是至少具有一层沿着一个方向排列了多个连通空隙部的层结构的缓冲结构体，所述连通空隙部通过满足以下(1)以及(2)条件的扁平物丝实质上形成骨骼以被设计为特征的靠垫构造体：(1)纤维度为10dtex以上、1000dtex以下；根据以下公式求得h＝b/a，纤维截面的扁平度(h)在2以上，在4以下。
4.但是上述专利中，经线和纬线之间只是采用常规的针织结构，经线中的高收缩线在收缩的过程当中，容易与纬线之间发生偏移，使得产物立体机织物不均匀。按压成品时，单丝受压力作用，受力传递波谷位置时，高收缩线、单丝和纬线之间容易发生相对偏移。针对以上问题，本发明提出以一种弹性立体机织物，机织物的波谷位置的经线和纬线粘合，使得波峰形状的单丝有受力的锚点，维持机织物的稳定。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：提供一种弹性立体织物，机织物的波谷位置的经线和纬线粘合，使得波峰形状的单丝有受力的锚点，经过机织加工和热定型加工形成绿色环保的弹性立体织物。
6.本发明所采取的技术方案是：提供一种弹性立体机织物，包括有经线a，经线a间隔织入纬线a，在纬线a与经线a的连接处织入经线b，纬线a之间的经线a中织入纬线b，所述纬线a、经线a和经线b的连接处粘合，所述经线b采用高收缩纤维受热收缩后，拉动纬线a之间的经线a形成波峰状和/或波谷状空腔。
7.本发明中的弹性材料为多层弓形弹性支撑结构，结构稳定性好，当波峰形结构的表面受到按压时，经线b受波峰形结构两端的拉出绷直，能够有效防止经线a发生位置偏移。因为纬线a、经线a和经线b的连接处粘合，能够为波峰形的经线a提供受力的锚点，避免经线a与经线b或者纬线a之间发生相对位移，影响结构的稳定性。多层结构形成的空隙大，空隙占织物空间80％以上，且织物结构稳固，牢度好，因此，其具有弹性回复能力优异、压力分散性好、透气性能卓越和清洗方便等优良性能。而且其制备成本低，方法简单，适合于工业化生产，是理想的弹性软垫材料。
8.作为优选，所述纬线a采用热熔粘接纤维，其受热与经线a粘连；纬线a、经线a和经线b连接处粘合的众多方式中，纬线a采用热熔粘接纤维受热熔融，能够有效地与之交织的
经线a和经线b均匀粘合，并且不会出现溢胶、漏胶等情形。
9.作为优选，应用了两层所述经线a，织入的纬线a将两层经线粘连在一起，收缩所述经线b拉动经线a形成上下两层的波浪状结构；波浪状结构中的腔体，为机织物的上表面层提供了减缓的空间，机织物表面的波谷区域形成的空隙，有利于空气的流通。
10.作为优选，两层所述经线a沿上下轨迹交叉循环织入，经线a的交错点为所述纬线a的织入点；通过两层经线a交织的方式制得的立体织物，其厚度得以增加，并且两层波浪形结构之间的连接更为紧密。
11.作为优选，应用了三层所述经线a和两层纬线a，上下交错的纬线a将临近的两层经线粘连在一起，收缩所述经线b拉动经线a形成上下三层的波浪状结构；三层波浪形结构的立体织物通过纬线a连接在一起，其结构稳定，经线a弯曲时不会与纬线a发生相对偏移。
12.作为优选，三层所述经线a沿上中下轨迹交叉循环织入，经线a的交错点为所述纬线a的织入点；三层经线a沿上中下轨迹交叉循环织入，使三层波浪形结构的立体织物形成一个完整的整体，避免波浪形结构之间发生相互脱离。
13.作为优选，所述经线a选用200d～1000d单丝的涤纶弹力单丝、锦纶弹力单丝或丙纶弹力单丝，所述高收缩纤维选用150d～300d的高收缩型涤纶；涤纶弹力单丝、锦纶弹力单丝或丙纶弹力单丝具有一定的刚度，能够维持经线a沿经度方向上的立体结构稳定性，高收缩型涤纶的热收缩率为40％～50％，收缩率越高，涤纶丝在垂直方向上形成的高度越高。
14.作为优选，所述经线a的截面为扁平型；扁平型的涤纶丝在经线方向上，容易在保证垂直方向上发生弯折，避免弯折的涤纶丝在纬线方向发生偏离，扁平型的涤纶丝在经线方向上，容易与纬线a和纬线b进行平织，平织的间隙均匀。
15.作为优选，所述热熔粘接纤维选用18.5
×
2tex～14.8
×
2tex股线的涤纶低熔纱，所述纬线b选用150d～200d的涤纶单丝和/或选用78tex～100tex的涤纶纱；选用涤纶单丝和/或涤纶丝作为纬线b，由于其材料与纬线a材质相同，使得纺织物的触摸手感不显突兀。
16.一种弹性立体机织物的制备方法，步骤一：选用弹力单丝、高收缩型涤纶、涤纶低熔纱和涤纶单丝作原料；步骤二：通过分条整经机对所述的弹力单丝进行整经，加工成织轴ⅰ；对所述的涤纶热缩丝进行整经，加工成织轴ⅱ；步骤三：通过穿经机对织轴ⅰ的弹力单丝和织轴ⅱ的高收缩型涤纶进行穿综丝插筘，加工成已穿织轴；步骤四：通过织机将已穿织轴ⅰ的弹力单丝和已穿织轴ⅱ上的高收缩型涤纶为经纱，所述的涤纶低熔纱和涤纶单丝为纬纱，织成多层织物；步骤五：通过热定型机将多层织物加热，形成结构稳定的多层波浪弹性织物。
附图说明
17.图1为本发明实施例1的结构示意图
18.图2和图3为本发明实施例2的结构示意图；
19.图4-6为本发明实施例3的结构示意图；
20.图7为涤纶丝横截面的结构示意图。
21.图中标号说明：
22.其中1、经线a；2、经线b；3、纬线a；4、纬线b；5、纬线c。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.本发明中的高收缩纤维按照加工方式分为沸水收缩纤维和干热收缩纤维，在一些示例中，干热收缩纤维分为高收缩型聚丙烯腈纤维和高收缩型聚酯纤维，收缩率均在35％以上。本发明中的粘合分为化学粘合和物理粘合两种，其中化学粘合主要采用粘胶的形式粘连，物理粘合可以采用热加工或者超声波加工，使得熔点低的纤维熔融并彼此发生粘连。热熔粘接纤维的应用属于物理粘合的一种，涤纶低熔纱属于热熔粘接纤维中的一种。在一些示例中，涤纶低熔纱为低熔涤纶与普通涤纶混纺纱，其混纺比为低熔涤纶50％～70％，普通涤纶为50％～30％。本说明书中所指的波浪形结构，并不专指由三角形函数构成的形状，而是具有明显的波峰和波谷形状组合而成的曲线，波峰与波峰之间的形状大小不尽相同，波谷与波谷之间的形状大小不尽相同。
26.本发明中的弹力单丝的弹力来自其自身刚性或韧性，包括有涤纶弹力单丝、锦纶弹力单丝或丙纶弹力单丝，在一些示例中，机织物中经线a仅采用同一种弹力单丝；在一些示例中，机织物中经线a采用涤纶弹力单丝、锦纶弹力单丝或丙纶弹力单丝组合的形式。
27.实施例1
28.如图1所示，图1中仅采用单层的经线a1，经线a1采用200d单丝的涤纶弹力丝，在经线a1上间隔三厘米织入一组纬线a3，每组纬线a3采用四根18.5
×
2tex的涤纶低熔纱，在每组纬线a3之间的经线a1上织入纬线b4，纬线b4选用150d的涤纶单丝。其中纬线a3的横截面选用扁长型的涤纶丝，如图7中d所示，本说明书中所述的扁长型是指最大宽度与最大厚度之比大于一，优选的最大宽度与最大厚度之比大于三。由上述经线a1、经线b2和纬线a3制得立体织物的织物骨架，在一些示例中，向织物骨架中的经线b2中织物纬线c5，且纬线c5之间的密度小于纬线b4的密度。
29.上述织物中，纬线b4和经线a1均采用涤纶材质，纬线b4的选用的尺寸比经线a1的细，当织物受到按压力时，纬线b4容易向下发生弯曲，拉动布面向按压点处收缩，且经线a1形成的波浪结构为对称结构，波峰状的经线a1的半腰处容易发生对称形变，按压力以经线a1和纬线b4弯曲形变，以及经线b2的拉伸形变的方式抵消，纬线b4起到连接网面的作用。
30.该种立体机织物的制备方法如下：
31.步骤一：选用涤纶弹力单丝、高收缩型涤纶、涤纶低熔纱和涤纶单丝作原料；
32.步骤二：通过分条整经机对所述的涤纶弹力单丝进行整经，加工成织轴ⅰ；对所述的涤纶热缩丝进行整经，加工成织轴ⅱ；
33.步骤三：通过穿经机对织轴ⅰ的涤纶弹力单丝和织轴ⅱ的高收缩型涤纶进行穿综丝插筘，加工成已穿织轴；
34.步骤四：通过织机将已穿织轴ⅰ的涤纶弹力单丝和已穿织轴ⅱ上的高收缩型涤纶为经纱，所述的涤纶低熔纱和涤纶单丝为纬纱，织成多层织物；
35.步骤五：通过热定型机将多层织物加热，形成结构稳定的多层波浪弹性织物。
36.上述步骤一到步骤四是将本实施例中的经线a1、经线b2、纬线a3和纬线b4制成平织物。步骤五是将该平织物进行热处理，热处理分为两个部分，一个部分是涤纶低熔纱的热粘合工序，另一部分是高收缩型涤纶的热收缩工序。热粘合和热收缩均采用热风法进行制备，平织物在热风法烘炉中的输送速度为每分钟18米，平织物在烘炉中的平均加热时间为90秒，烘炉将平织物加热的温度至90℃时，高收缩型涤纶开始收缩，涤纶弹力单丝发生轻微的弯曲，在110℃时，涤纶低熔纱熔融，并与高收缩型涤纶和涤纶弹力单丝发生粘合，粘合的涤纶低熔纱作为锚点对单组涤纶低熔纱与单组涤纶低熔纱之间的涤纶弹力单丝进行固定，防止涤纶弹力单丝在自身刚性作用下发生横向偏移。高收缩型涤纶的收缩率在40％～50％，经烘炉处理后，高收缩型涤纶收缩使得涤纶弹力单丝发生波峰状弯曲，涤纶弹力单丝与高收缩型涤纶之间形成波峰状的腔体，形成一个立体机织物。
37.按压立体机织物，由于涤纶弹力单丝采用扁平状结构可以抑制涤纶弹力单丝发生横向偏移，由涤纶弹力单丝自身的刚性承接按压力而将受力转移至两端的粘连部位，粘连部位之间的高收缩型涤纶受力绷直，而涤纶弹力单丝之间织入了涤纶单丝，使机织物的表面形成一个弯曲的平织物。按压立体机织物的压力大于一定值时，高收缩型涤纶绷直承受的盈余压力由涤纶弹力单丝以形变的方式承受，形变的区域为二分之一波峰高度以下的涤纶弹力单丝进行向下弯曲。
38.当涤纶弹力单丝选用小于200d的单丝时，涤纶弹力单丝自身刚性过小，使得表面弯曲的平织物过于柔软，使立体机织物的弹性不强。当涤纶弹力单丝选用大于1000d的单丝时，涤纶弹力单丝自身刚性过大，一方面会限制高收缩型涤纶的收缩，另一方面使得表面弯曲的幅度小，使立体机织物的不具有弹性。
39.在一些示例中，涤纶弹力单丝位于高收缩型涤纶的上方，高收缩型涤纶收缩使得涤纶弹力单丝发生弯曲，涤纶弹力单丝与高收缩型涤纶之间形成波谷状的腔体。
40.在一些示例中，纬线a3和纬线b4受热发生小于10％的收缩，在设计立体机织物时，纬线a3和纬线b4需进行相应的调整。
41.在一些示例中，纬线b4选用78tex的涤纶纱。
42.在一些示例中，纬线b4选用78tex的涤纶纱和150d涤纶单丝的组合形式，两种纤维每间隔两根纤维交错织入。
43.实施例2
44.如图2所示，本实施例不同于实施例1之处在于，本实施例中采用两根经线a1和单根经线b2，两根经线a1相互交织而成，即单根的经线a1按照上下上的循环方式织入，一个经线a1的下行线与另一根经线a1的上行线形成一个交织点，该交织点为单组纬线a3的织入点，单组纬线a3选用3根es纤维，即低熔点双组分纤维，产自宁波天诚化纤有限公司，经线a1选用600d的锦纶弹力单丝，该锦纶弹力单丝的横截面为跑道型，即该锦纶弹力单丝的横截面中间扁平，两端呈现圆弧状，如图7中的e所示。由上述经线a1、经线b2和纬线a3制得立体织物的织物骨架，呈现双层波浪状的立体织物。
45.在一些示例中，如图3所示，向纬线a3之间的经线a1中织入200d的涤纶单丝。
46.在一些示例中，纬线b4选用100tex的涤纶纱.
47.在一些示例中，锦纶弹力单丝的横截面选用凹形结构，如图7中的g所示。
48.在一些示例中，锦纶弹力单丝的横截面选用纺锤状结构，如图7中的f所示。
49.实施例3
50.如图4所示，本实施例不同于实施例1之处在于，本实施例中采用三根经线a1和两根经线b2，三根经线a1相互交织而成，即单根的经线a1按照上中下中上的循环方式织入，一个经线a1的下行线分别与另外两根经线a1的上行线形成两个交织点，该交织点分别位于下行线的1/3处和2/3处，交织点为单组纬线a3的织入点，单组纬线a3选用5根低熔点丙纶，经线a1选用1000d的涤纶丝，该涤纶丝的横截面为哑铃型，即该涤纶丝的横截面中间扁平，两端呈现圆形，如图7中的f所示。由上述经线a1、经线b2和纬线a3制得立体织物的织物骨架，呈现三层波浪状的立体织物。
51.一种弹性立体机织物的制备方法，该方法的具体步骤如下：
52.设计多层波浪弹性织物组织图如图4所示：其具体工艺步骤如下
53.步骤一：选取600d涤纶弹力单丝和200d涤纶热缩复丝作为经纱，18.5
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2tex涤纶低熔纱和200d涤纶单丝作为纬纱；选取的涤纶弹力单丝截面为跑道形状，以增加经纬纱的接触面，提高织物结构稳定性。
54.步骤二：通过分条整经机对所述的涤纶涤纶丝进行整经，加工成织轴ⅰ，整经根数为8106根；对所述的涤纶高收缩型涤纶进行整经，加工成织轴ⅱ，整经根数为2702根加边纱8根
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2；整经时为防止涤纶弹力单丝退绕过程中产生加捻而造成热缩成型不良，筒子退绕采用侧向退绕，以保证涤纶弹力单丝在织轴上平直卷绕。
55.步骤三：通过穿经机对织轴ⅰ的涤纶丝和织轴ⅱ的涤纶高收缩型涤纶进行穿综丝插筘，加工成已穿织轴；采用八页综，顺穿法，即1、2、3、4、5、6、7、8；筘号为132齿/10cm，每筘4穿入。
56.步骤四：上机织造，通过双轴式多臂剑杆织机将已穿织轴ⅰ的涤纶涤纶丝和已穿织轴ⅱ上的涤纶高收缩型涤纶为经纱，涤纶低熔纱和普通涤纶丝为纬纱，经过不断的开口、引纬、打纬循环织成多层织物；织造选纬如图3所示，二种纬纱的引纬顺序是：2、1、2、1、2、1、2、1、2
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18纬，一个引纬循环为26纬；织造时多臂开口形成的梭口和选纬的配合。
57.步骤五：通过热定型机将多层织物加热，当温度加热到110℃左右时，涤纶高收缩型涤纶受热开始收缩；温度加热到150℃～170℃时，其长度缩短达到设定值，使得由涤纶丝构成的上层织物、中层织物、下层织物形成波浪，实现多层波浪弹性织物。同时，涤纶低熔纱中的涤纶低熔纤维在150℃～170℃时受热溶化后粘附于经纱和涤纶低熔纱接触的表面，待温度冷却后，涤纶低熔纤维重新凝固，此时织物的经纬组织点受涤纶低熔纱粘连，将涤纶丝固定，有效约束涤纶丝受外力作用而滑移造成局部堆积或稀疏，防止涤纶丝分布稀密不匀，从而形成结构稳定、弹力均匀的多层波浪弹性织物。
58.在一些示例中，如图5所示，向纬线a3之间的经线a1中织入200d的涤纶单丝，使得立体织物形成上中下三层呈波浪状的平织物。
59.在一些示例中，如图6所示，向纬线a3之间的经线b2中织入200d的涤纶单丝，使得立体织物形成上、中上、中、中下和下五层，其中上、中、下均呈波浪状的平织物。中上和中下呈平行的平织物。
60.实施例4
61.如图4所示，本实施例不同于实施例1之处在于，本实施例中采用四根经线a1和三根经线b2，经线a1、经线b2和纬线a3制得立体织物的织物骨架，呈现四层波浪状的立体织物，向纬线a3之间的经线a1中织入纬线b4，得到由四层呈波浪状的平织物组成的立体机织物，经线a1采用500d的丙纶弹力单丝。
62.在一些示例中，通过增加经线a1和纬线b4得到不同层数的立体机织物，呈波浪状的平织物的层数在5～20之间。
63.实施例5
64.本实施例不同于实施例1之处在于，本实施例中的纬线a3选用普通的涤纶丝，并且通过热压粘胶的形式，沿纬线a3方向形成若干条粘连处，粘连处相互交织的纬线a3、经线a1和经线b2连接在一起。
65.以上就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本发明独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。