含有金屬線材的伸縮絲以及使用該絲的纖維製品的製作方法

2023-04-29 23:47:01 4

專利名稱：含有金屬線材的伸縮絲以及使用該絲的纖維製品的製作方法
技術領域：
本發明涉及含有不鏽鋼線材或其它強力金屬線材的具有耐切傷性(耐受被刀具等割破的性質)的絲、以及利用該絲紡織或編織而成的手套和其它纖維製品。
背景技術：
例如在食用肉加工現場等使用刀具的作業場地、或者散布有玻璃碎片的災害現場等，為了防止手或身體在不小心與刀具接觸時被切傷，要求作業者穿戴的手套、作業服、護腿等衣物具有耐切傷性。為了獲得具有這樣的耐切傷性的紡織物或編織物，使用了含有不鏽鋼線材的絲。關於不鏽鋼線材，如果線徑過細，則會失去耐切傷性，如果線徑過粗，則會失去在作為衣料使用時的柔軟性。因此，所使用的不鏽鋼單線的直徑通常為30 80μ (μπκ微米)，為了賦予柔軟性，使用由多條不鏽鋼單線捻合而成的絲、或者由不鏽鋼單線與高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維(aramid fiber)捻合而成的絲。例如，在專利文獻1中記載有拉舍爾(raschel)編織面料，該拉舍爾編織面料包含插入絲和鏈式編織絲，上述插入絲是將由多條不鏽鋼纖維的多絲構成的捻合絲復捻在由不鏽鋼纖維的多絲構成的另外的捻合絲的周圍而構成的絲，上述鏈式編織絲由合成纖維或金屬纖維的多絲構成。此外，在專利文獻2中記載有編織絲和由該編織絲編織而成的作業用手套，上述編織絲是對強力纖維實施樹脂塗敷而得到的編織絲，上述強力纖維是在芯絲上向一個方向卷繞大約200旦尼爾的芳綸纖維絲而形成第一包覆層、並在該第一包覆層上向相反方向卷繞大約80 120旦尼爾的合成纖維絲而形成第二包覆層從而得到的纖維，上述芯絲是使大約133 531. 6旦尼爾的芳綸纖維紡織單絲沿著30 100 μ的不鏽鋼單線而得到的絲。另外，在專利文獻3中，作為用於製作具有電磁屏蔽性的布帛的絲，記載有在多條聚酯纖維的束上Z向捻合及S向捻合粗細大約為80 μ的不鏽鋼線材而形成的電磁波吸收絲。由於該絲富有伸縮性、並具有足夠的強度和柔軟性，所以能夠利用普通的織布機容易地製成紡織物。先行技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特許公開2003-U9360號公報專利文獻2 日本特許公開2000-192308號公報專利文獻3 日本特許公開2007-169804號公報
發明概要發明要解決的課題如專利文獻1所述，通過將多條不鏽鋼單線捻合起來、或者將不鏽鋼線材與合成樹脂纖維捻合起來，能夠使含有不鏽鋼線材的絲具有些許的柔軟性和伸縮性。但是，關於利用這樣的方法得到的含有不鏽鋼線材的絲的柔軟性和伸縮性，尚不足以用來製造使用於像手套的手指部分那樣的要求具有非常柔軟的彎曲性的部分的紡織物或編織物。在專利文獻 1中，通過沿橫向使用拉舍爾編織面料，能夠獲得必要的柔軟性，但是需要謀求更加優異的柔軟性。此外，如專利文獻2所示，在以不鏽鋼線材作為包芯絲的芯絲來使用的絲中，無法對其伸縮性寄予厚望，即使能夠獲得高的耐切傷性，也存在以下缺點在用作手套的情況下，手指部分的彎曲阻力大，只能得到使用感覺差的產品。另一方面，也想到了這樣的絲其使用合成纖維作為包芯絲的芯絲，並使用不鏽鋼線材作為卷繞在芯絲上的包覆絲，然而，在製造包芯絲時，需要使用絡絲機將包覆絲纏繞在包覆絲筒管上，並在將包覆絲從該筒管上解除下來的同時將該包覆絲卷繞在穿過該筒管中心的芯絲上。但是在現有技術中，存在以下問題在將不具有伸縮性的不鏽鋼線材纏繞在包覆絲筒管上或者卷繞在芯絲上時，會頻繁地產生斷絲現象，無法連續地製造絲。本發明的課題在於提供一種含有金屬線材的伸縮絲以及由這樣的含有金屬線材的伸縮絲製造而成的耐切傷性優異的衣物及其它纖維製品，上述含有金屬線材的伸縮絲解決了如上所述的問題，彎曲性優異，並且具有大的伸縮性，因此能夠製造極富柔軟性的布料 (紡織面料和編織面料)。用於解決課題的手段本發明通過提供下述捻合絲或包芯絲而解決了上述問題，所述捻合絲或包芯絲使用高伸縮絲作為芯絲，並在該芯絲上使用了含有強力金屬線材的絲(由強力金屬線材構成的絲、以及由強力金屬線材與合成纖維或天然纖維構成的合絲)。作為上述高伸縮絲，聚氨酯纖維的絲是最優異的，但是也可以列舉出天然橡膠或合成橡膠的橡膠絲。在使用於不在乎伸縮性小的用途上的含有金屬線材的伸縮絲的芯絲中，也可以使用羊毛、乙酸酯、聚醯胺、聚酯等。作為強力金屬線材，在經濟性和耐腐蝕性等方面，不鏽鋼線材是很實用的，但是作為其它材料，也可以列舉出高強度鋼、鋁合金、純鈦以及鈦合金等抗切斷強度高的金屬線材。關於本發明的含有強力金屬線材的絲，也可以通過對芯絲10進行拉拽(大幅度拉伸地進行供給)來利用捻絲機將包覆絲卷繞在芯絲10上，但是一般來說利用包芯機進行卷繞較好。即，通過使用聚氨酯纖維的絲作為芯絲，並使用包芯機將包含不鏽鋼線材的包覆絲卷繞在該芯絲的周圍，能夠獲得本發明的具有耐切傷性的含有金屬線材的伸縮絲，所述含有金屬線材的伸縮絲的伸縮性極大，並且由於絲的周圍被不鏽鋼線材緊密地包覆起來， 所以耐切傷性高，而且能夠使用包芯機連續地生產上述含有金屬線材的伸縮絲。此外，使用本發明所述的含有金屬線材的伸縮絲製造而成的手套及其它衣物和纖維製品具有足以不妨礙手指彎曲的柔軟性。如上所述，當使用包芯機來製造包芯絲時，在使用不鏽鋼線材作為包覆絲時，存在包覆絲的斷絲現象頻發的問題，其中上述包芯機是將包覆絲從繞芯絲旋轉的筒管上解除下來並卷繞到該芯絲上的機器，上述芯絲穿過卷繞有包覆絲的筒管的軸心。在本發明中，在使用絡絲機從不鏽鋼線材或其它強力金屬線材的原絲筒管2上將該強力金屬線材如纏繞到包覆絲筒管3上時，利用滾動軸承8軸支承原絲筒管2，並且，使用金屬制筒管代替現有的合成樹脂制筒管來作為包覆絲筒管3，並將該金屬制筒管的筒管寬度W與卷繞包覆絲時的橫移件9的行程S調整為正確的位置關係，由此解決了該斷絲的問題。在將強力金屬線材如纏繞到包覆絲筒管3上時，通過利用滾動軸承8軸支承原絲筒管2，在被解除的強力金屬線材如上產生了由解除阻力的變動而引起的張力變動時，原絲筒管2隨著絲的張力變動而微小轉動，由此，緩和了纏繞過程中作用於強力金屬線材如的張力變動，從而能夠防止強力金屬線材如斷絲。此外，在使用合成樹脂制筒管作為包覆絲筒管的現有裝置中，在強力金屬線材如向包覆絲筒管3卷繞時，即使非常謹慎地調整橫移件9的行程，也會由於筒管3在繞絲過程中產生的變形而如圖2的(b) (d)所示地在筒管3的端部卷繞過多或過少的絲，從而產生卷繞重疊3a或卷繞潰散北。如果產生了這樣的卷繞重疊3a或卷繞潰散北，則當在進行包芯時將強力金屬線材如從包覆絲筒管3上解舒下來時，在筒管的兩端部，解除阻力發生變動從而會產生斷絲現象。在第七發明中，通過使用不會變形的金屬筒管作為包覆絲筒管， 並將包覆絲正確地卷繞在該筒管上，防止了在進行該包芯時的斷絲現象。即，下述第七發明通過將以往不可能實現的使用包芯機將強力金屬線材卷繞到芯絲上的作業變為可能，從而能夠使用高伸縮絲作為芯絲10，並使用強力金屬線材如或者強力金屬線材與合成纖維的合絲4C作為包覆絲4，通過包芯機製造出兼具大的伸縮性和耐切傷性的含有金屬線材的伸縮絲。第一發明所述的含有金屬線材的伸縮絲的特徵在於，在由高伸縮絲構成的芯絲10 上卷繞含有強力金屬線材的絲如、4c，從而在上述芯絲的周圍形成了耐切傷性包覆層。第二發明所述的含有金屬線材的伸縮絲的特徵在於，在具有上述手段的含有金屬線材的伸縮絲中，利用包芯機1在上述芯絲上卷繞上述含有強力金屬線材的絲。第三發明所述的含有金屬線材的伸縮絲的特徵在於，在具有上述手段的含有金屬線材的伸縮絲中，在上述芯絲上卷繞強力金屬單線或捻合線如而得到的層、並卷繞由強力金屬單線或捻合線與高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維構成的合絲4b3c而得到的層，從而形成有兩層耐切傷性包覆層。此外，第四發明所述的含有金屬線材的伸縮絲的特徵在於，在具有上述手段的含有金屬線材的伸縮絲中，上述芯絲是聚氨酯單絲或聚氨酯多絲，強力金屬線材是不鏽鋼單線或不鏽鋼捻合線如。第五發明所述的面料是由具有上述手段的含有金屬線材的伸縮絲紡織而成的紡織面料或編織而成的編織面料。此外，第六發明所述的纖維製品的特徵在於，上述纖維製品包含具有上述手段的面料。第七發明所述的含有金屬線材的伸縮絲的特徵在於，上述第二發明中記載的含有強力金屬線材的絲中的強力金屬線材從原絲筒管2被纏繞到金屬制的包覆絲筒管3上，並從該金屬制筒管上被解除而卷繞到了上述芯絲10上，上述原絲筒管由滾動軸承8軸支承， 上述金屬制筒管裝在包芯機1上。此外，第八發明所述的纖維製品的特徵在於，上述纖維製品包含由第七發明所述的含有金屬線材的伸縮絲紡織而成的紡織面料或編織而成的編織面料。
含有強力金屬線材的絲是僅由不鏽鋼線材或其它強力金屬線材構成的絲、或者由強力金屬線材與其它的天然纖維或合成纖維構成的合絲。作為其它的天然纖維或合成纖維，特別優選高強度聚乙烯纖維和芳綸纖維。含有高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維的絲是僅由高強度聚乙烯纖維構成的絲、僅由芳綸纖維構成的絲、由高強度聚乙烯纖維和芳綸纖維構成的合絲、由高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維與不鏽鋼線材構成的合絲、或者由高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維與其它的天然纖維或合成纖維構成的合絲。作為包覆絲，可以使用強力金屬線材、例如不鏽鋼線材(不鏽鋼單線或捻合線)， 也可以使用由強力金屬線材與以聚醯胺、聚乙烯及芳綸纖維為首的天然纖維或合成纖維合併而成的絲。通過將強力金屬線材如或由強力金屬線材與高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維構成的合絲如在芯絲10的周圍卷繞成雙層(進行雙股包覆)，能夠獲得比單股包覆而成的結構更大的耐切傷性、耐摩擦性及強度。並且，通過使用合成纖維或由強力金屬線材與合成纖維構成的合絲作為第二層(外層)的包覆絲，能夠改善染色性和作為紡織物或編織物時的手感和肌膚觸感。此外，通過使用高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維作為捻合的合成纖維，能夠獲得比使用其它合成纖維的情況更大的耐切傷性和強度。本發明的含有金屬線材的伸縮絲能夠使用於要求具有耐切傷性和耐摩擦性的所有的纖維製品的布料，特別適合用作製造對於手指部分要求具有大的柔軟性的作業用手套的絲。發明效果通過本發明，能夠獲得耐切傷絲，該耐切傷絲具有以往的具有耐切傷性的含有不鏽鋼線材的絲始終無法實現的大的伸縮性。因此，通過使用本發明的絲作為布料用絲，能夠獲得非常柔軟且彎曲阻力小的具有耐切傷性的布料。因此，本發明的絲最適合作為用於製造具有防災性和安全性的衣物及其它纖維製品(例如在金屬加工現場、食品加工現場、建設施工現場等處穿戴的手套、襪子、內衣、背心、護膝和護肘等)的絲。


圖1是示意性地表示利用絡絲機進行的強力金屬線材的纏繞的圖。圖2是對包覆絲筒管的纏繞狀態進行說明的圖。圖3是示意性地表示利用包芯機進行的強力金屬線材的單股包覆(single cover)的圖。圖4是示意性地表示利用包芯機進行的強力金屬線材和合成纖維的雙股包覆 (double cover)的示例的圖。圖5是示意性地表示利用包芯機進行的強力金屬線材和合成纖維的雙股包覆的另一示例的圖。圖6是示意性地表示利用包芯機進行的強力金屬線材和含有強力金屬線材的合絲的雙股包覆的示例的圖。
具體實施例方式在使用聚氨酯絲作為本發明的含有金屬線材的伸縮絲的芯絲時，優選為10 350旦尼爾的絲，作為用於編織手套的絲，特別優選為44 157分特的絲。在使用含有不鏽鋼線材的絲作為本發明的含有金屬線材的伸縮絲的包覆絲時，不鏽鋼單線的線徑優選為1. 2 50 μ，在製造用於編織作業用手套的絲的情況下，不鏽鋼單線的線徑優選為20 40 μ。作為包覆絲，可以使用不鏽鋼線材、或者不鏽鋼線材與高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維的合絲。作為高強度聚乙烯纖維，可以列舉出例如東洋紡織公司製造的夕'^ 二一 7 (日本的註冊商標)55 1760分特。在與線徑為的不鏽鋼單線進行捻絲時，高強度聚乙烯纖維的優選粗細為440分特左右。如圖1所示，使用絡絲機將用作包覆絲的強力金屬線材如從原絲筒管2纏繞到包覆絲筒管3上，上述原絲筒管2由製造商提供。此時，原絲筒管2被滾動軸承8、8軸支承並設置在絡絲機上，從原絲筒管2上沿軸向對原絲(強力金屬線材) 進行解除。被解除了的強力金屬線材如沿切線方向卷繞到旋轉的金屬制的包覆絲筒管3上。在該卷繞時，將在包覆絲筒管3的寬度方向上引導絲的橫移件9的行程S及其折返位置準確地對準包覆絲筒管3的筒管寬度W及其凸緣13的內側位置，如圖2的(a)所示均勻地進行卷繞，以防止如圖2的(b)、(c)、(d)所示那樣在與筒管的凸緣13鄰接的部分產生絲的重疊3a或潰散3b。 在將由多條強力金屬線材捻合而成的捻合絲、或由強力金屬線材與合成纖維捻合而成的捻合絲使用於包覆絲時，將使用捻絲機捻合而成的絲卷繞在包覆絲筒管3上。此處，圖2的(a)是在橫移正常的情況下產生的現象，圖2的(b)是在橫移寬度S 比筒管寬度W寬的情況下產生的現象，圖2的(c)是在橫移寬度S比筒管寬度W窄的情況下產生的現象，圖2的(d)是在橫移件9與包覆絲筒管3的位置錯位的情況下產生的現象， 當包覆絲筒管3在繞絲過程中產生了變形的情況下也會產生如上所述的現象。如果產生了絲的重疊3a或潰散北，則當在進行包芯時將包覆絲從該部分解除時，在包覆絲上會產生大的張力變動。不具有伸縮性的強力金屬線材由於該張力變動而容易斷裂。通常，如圖3 圖6所示，包芯機1將沿切線方向從芯絲筒管11上抽出的芯絲10 卷繞到合絲筒管12上，其中，上述芯絲筒管11以旋轉自如的方式軸安裝在機器下部，上述合絲筒管12軸安裝在機器上部、並被未圖示的驅動馬達驅動而旋轉。芯絲10穿過被未圖示的驅動馬達驅動而旋轉的中空軸15的軸心，在該中空軸15上裝有包覆絲筒管3。在合絲筒管12的正前方，設置有被未圖示的驅動馬達驅動而旋轉的抽出輥17，芯絲10以該抽出輥 17的圓周速度而被從芯絲筒管11上抽出。抽出輥17的圓周速度比合絲筒管12的卷絲速度稍慢(例如為卷絲速度的97%的圓周速度)。卷繞有強力金屬線材如的包覆絲筒管3裝在包芯機的中空軸15上，通過在抽出芯絲10的同時使中空軸15旋轉，由此，包覆絲4在通過與旋轉相伴的離心力而膨鬆的同時從包覆絲筒管3上被解除下來，並卷繞在芯絲10上。卷繞的包覆絲的密度(圈數)由抽出輥17的旋轉速度與中空軸15的旋轉速度之比來確定，卷繞方向(是Z方向還是S方向) 由中空軸15的旋轉方向來確定。圖3表示單股包覆的情況的例子，圖4至圖6表示雙股包覆的情況的例子。在圖 3的單股包覆的例子中，使用了 40旦尼爾的聚氨酯纖維作為芯絲10，並在伸長為原來的2 倍的狀態下進行抽出。包覆絲如是線徑為的不鏽鋼單線。圈數例如為Z270T/M(每 1米的芯絲被向Z方向卷繞270圈)。在圖4的雙股包覆中，使用了線徑為觀4的不鏽鋼單線如作為第一層(底層)的包覆絲，並且使用了由兩條75旦尼爾的高強度聚乙烯纖維捻成的高強度聚乙烯纖維4b作為第二層(表層)的包覆絲。第一層的圈數為Z270T/M，第二層的圈數為S270T/M，中空軸 15,15的轉速為3000rpm。芯絲10的材質和抽出速度與圖3的情況相同。在圖5的雙股包覆中，與圖4相反，使用了由兩條75旦尼爾的高強度聚乙烯纖維捻成的高強度聚乙烯纖維4b作為第一層的包覆絲，並且使用了線徑為^μ的不鏽鋼單線 4a作為第二層的包覆絲。第一層的圈數為S270T/M，第二層的圈數為Z270T/M，其它的包覆條件與圖4相同。在圖6的雙股包覆中，使用了線徑為的不鏽鋼單線如作為第一層的包覆絲， 並且使用了由75旦尼爾的高強度聚乙烯纖維和線徑為觀μ的不鏽鋼單線構成的合絲如作為第二層的包覆絲。其它的包覆條件與圖4相同。利用與以聚氨酯絲為芯絲的一般包芯絲相同的方法，對如上所述地得到的含有金屬線材的伸縮絲進行紡織而做成紡織布，或者進行編織而做成手套及其它衣物。得到的面料相對於所有方向都具有大的伸縮性和柔軟性。此外，由於絲被強力金屬線材包覆，所以對於利用刀具等的切斷和劃破、以及摩擦等顯示出很大的耐受性。因此，通過利用本發明的含有金屬線材的伸縮絲進行紡織或編織來進行製造，能夠提供這樣的作業用手套及其它衣物，所述作業用手套及其它衣物具有以防止被刀具切傷的耐切傷性為首的、防止擦傷和劃傷的防災性和安全性，並且具有能夠靈活地應對手指和身體的動作的柔軟性和伸縮性。標號說明1 包芯機；2 原絲筒管；3 包覆絲筒管；4 包覆絲；4a 不鏽鋼單線；4b 高強度聚乙烯纖維；4c 合絲；8 滾動軸承；10 芯絲。
權利要求
1.一種含有金屬線材的伸縮絲，其特徵在於，在由高伸縮絲構成的芯絲(10)上卷繞有含有強力金屬線材的絲Ga、如)，從而在上述芯絲的周圍形成了具有耐切傷性的包覆層。
2.根據權利要求1所述的含有金屬線材的伸縮絲，其中，利用包芯機(1)在上述芯絲上卷繞上述含有強力金屬線材的絲。
3.根據權利要求1或2所述的含有金屬線材的伸縮絲，其中，在上述芯絲上形成有兩層耐切傷性包覆層，上述兩層耐切傷性包覆層是卷繞強力金屬的單線或捻合線Ga)而得到的層、以及卷繞由強力金屬的單線或捻合線與高強度聚乙烯纖維或芳綸纖維構成的合絲(4b、4c)而得到的層。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的含有金屬線材的伸縮絲，其中，上述芯絲是聚氨酯單絲或聚氨酯多絲，強力金屬線材是不鏽鋼單線或不鏽鋼捻合線 (4a)。
5.一種面料，其由權利要求1至3中的任一項所述的含有金屬線材的伸縮絲紡織或編織而成。
6.一種纖維製品，其包含權利要求5所述的面料。
7.根據權利要求2所述的含有金屬線材的伸縮絲，其特徵在於，含有強力金屬線材的絲中的強力金屬線材從原絲筒管(2)被纏繞到金屬制的包覆絲筒管C3)上，並從該金屬制筒管上被解除而卷繞到了上述芯絲(10)上，上述原絲筒管由滾動軸承(8)軸支承，上述金屬制筒管裝在包芯機(1)上。
8.—種纖維製品，其包含由權利要求7所述的含有金屬線材的伸縮絲紡織或編織而成的面料。
全文摘要
本發明提供一種含有金屬線材的伸縮絲以及由這樣的含有金屬線材的伸縮絲製造而成的耐切傷性優異的衣物及其它纖維製品，上述含有金屬線材的伸縮絲具有大的伸縮性，因此能夠製造極富柔軟性的布料。本發明提供一種捻合絲或包芯絲，其使用高伸縮絲作為芯絲，並在該芯絲上使用了含有強力金屬線材的絲(由強力金屬線材構成的絲、以及由強力金屬線材與合成纖維或天然纖維構成的合絲)。作為高伸縮絲，聚氨酯纖維的絲是最優異的，但是也可以列舉出天然橡膠或合成橡膠的橡膠絲，另外，也可以使用羊毛、乙酸酯、聚醯胺、聚酯等。作為強力金屬線材，在經濟性和耐腐蝕性等方面不鏽鋼線材是很實用的，但是作為其它材料，也可以列舉出高強度鋼、鋁合金、純鈦以及鈦合金等抗切斷強度高的金屬線材。
文檔編號D02G3/32GK102227523SQ20098014761
公開日2011年10月26日 申請日期2009年12月2日 優先權日2008年12月3日
發明者梅田茂 申請人:株式會社八木, 株式會社梅信