[發(fā)明專利]混合彈性繩體及用于制造該繩體的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380016314.4
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN104220656A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 弗朗西斯·庫爾
• 申請（專利權）人: CALYF公司
• 主分類號: D02G3/32
• 分類號: D02G3/32
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;鐘海勝

技術領域

本發(fā)明涉及用于技術用途的紡織長絲和紗線領域，尤其涉及一種用于制造在力學抗性和伸長率方面具有高等級技術特征的紡織產(chǎn)品(諸如繩、帶、肩帶或織物)的彈性繩體。

背景技術

從一般意義上講，彈性繩體通常由兩種具有不同力學性質(zhì)的長絲紗線結合而成。因此，會利用由具有低彈性模量及對磨損和斷裂具有低抗性的彈性體制成的第一彈性長絲紗線，諸如具有高彈性的天然橡膠或氨綸(spandex、elastane)。再將該第一長絲紗線與一條或多條具有高彈性模量和低伸長能力且對磨損和斷裂具有高抗性的長絲紗線結合，諸如聚酰胺或聚丙烯長絲紗線。考慮到該結合，這種繩體(cable)在下文中將被稱為“混合繩體”。

這些常規(guī)的混合繩體呈現(xiàn)出由彈性長絲紗線構成中心芯線的形式，該彈性長絲紗線的抗拉強度作為伸長率的函數(shù)由圖1A中實線給出的曲線E表示。應該記得，伸長率是通過從靜息狀態(tài)的伸長除以靜息長度之比而算得。該芯線被由抗性長絲紗線形成的護套圍繞，該抗性長絲紗線的抗拉強度作為伸長率的函數(shù)由圖1A中虛線給出的曲線T表示。圍繞彈性芯線的護套的制備可使用本領域技術人員熟知的多種常規(guī)技術中的任何一種，諸如編織(braid)、針織(knit)、纏繞(wind)或經(jīng)紗(wrap)。

圖1B是典型的混合繩體的抗拉強度作為伸長率的函數(shù)的曲線圖，首先，現(xiàn)有技術的所有混合繩體都具有低負載的第一區(qū)(區(qū)1)，例如，從0％至60％的伸長，其中，作為負載的函數(shù)的伸長快速增加。然后，從60％的水平開始，具有第二區(qū)(區(qū)2)，其中，繩體的剛度逐漸增加直至斷裂。

在圖1B所示的圖表的第一區(qū)(區(qū)1)中，繩體的抗拉強度實際上等于彈性長絲紗線的抗拉強度(類似于圖1A所示的實線)。護套通過其網(wǎng)格(針織或編織的護套的情況)或卷繞(纏繞的護套的情況)的幾何形狀發(fā)生的改變來支持彈性線芯的伸長。該改變包括網(wǎng)格或卷繞沿縱向的伸長且沿徑向連續(xù)的收縮。沿徑向的該收縮引起護套的內(nèi)徑對應地等價減少；同時，由于使線芯伸長，彈性線芯的直徑減少。只要護套的直徑的減少不超過彈性線芯的直徑的減少，護套的直徑的減少及相應的沿縱向的伸展就會自如進行，且不會引起護套的抗性長絲紗線的明顯拉緊。這是圖1B所示的圖表的整個第一區(qū)(區(qū)1)的情況。從某一伸長率(該實例為60％)開始，該伸長率依賴抗性長絲紗線的幾何參數(shù)，護套的直徑的減少快于彈性芯線的直徑的減少，這導致包圍在護套中的彈性芯線的壓縮。該現(xiàn)象是由繩體的剛度的逐漸增加引起，其從圖1B所示的圖表的第二區(qū)(區(qū)2)的起始點開始出現(xiàn)；此外，這會在彈性芯線與護套的長絲紗線之間以及在長絲紗線自身之間的界面產(chǎn)生高水平的應力。該現(xiàn)象從圖表的整個第二區(qū)(區(qū)2)持續(xù)至繩體的斷裂點，在該實例中設定為接近150％的伸長率。

考慮到在相對低的伸長程度(低于斷裂點處的伸長程度的幾十百分比)時發(fā)生剛度的增加，因此，現(xiàn)有技術的混合繩體呈現(xiàn)出具有相對減少的低負載區(qū)的缺點。現(xiàn)有技術的混合繩體在整個第二區(qū)還具有剛度的急劇增加，這對確保伸長的精確限制是不利方面。

此外，現(xiàn)有的技術的這些混合繩體具有快速磨損的缺點。的確，抗性長絲紗線不與彈性芯線平行，從而由于彈性長絲紗線的壓縮而受到高應力。這些抗性長絲紗線受到大量摩擦，從而使其過早磨損。

法國專利申請FR?2,910,047提供了一種編織帶的說明，該編織帶沿經(jīng)紗方向包含兩種類型的平行長絲紗線，也就是說，一種是彈性長絲紗線且另一種是抗性長絲紗線，其是由在靜息時處于卷曲狀態(tài)的織構化的(textured)有機長絲制成。在低伸長時，這些卷曲的長絲逐漸展開且沒有任何抗性。因此，上述編織帶基本上如同只包含彈性長絲紗線。當長絲達到其完全伸長狀態(tài)，對進一步伸長的抗性變得明顯，從而抗性決定了編織帶的特性。然而，在該結合中，難以或甚至不可能采用高抗性長絲，這是因為，由于它們的剛度，它們不能被織構化，從而不能被卷取。

從文獻WO2010/146347可知一種混合纖維，其包含例如由橡膠制成的彈性紗線和具有高彈性模量的抗性紗線。發(fā)現(xiàn)在靜息狀態(tài)下抗性紗線以螺旋狀纏繞彈性紗線。當對纖維施加張力，抗性紗線逐漸拉伸，這具有推動彈性紗線的作用。當抗性紗線被完全拉伸，發(fā)現(xiàn)彈性紗線螺旋地纏繞抗性紗線。這種纖維被稱為脹(auxetic)纖維，這是因為其具有當被施加張力時直徑增加的奇特性質(zhì)。

文獻WO2010/146347強調(diào)了這種纖維的不理想特性，尤其當其處于小于其最大伸長狀態(tài)的伸長狀態(tài)時：伴隨抗性紗線的卷繞沿彈性紗線的滑移，抗性紗線的卷繞與彈性紗線分離，從而使纖維自身解體。

因此，存在對具有全部如下特征的柔性繩體的需求：