起絨織物及其加工方法

專利名稱：起絨織物及其加工方法
技術領域：
本發明大體上涉及已被起絨以產生出原來沒有的物理以及美學特性的織物。更詳細地說，在一個優選實施方案中，本發明涉及特定結構的機織織物，該織物根據這里的教導已被液力起絨。這種織物具有非常理想的特性，例如相對高的強度，格外柔軟且舒適的手感，以及其它使得這種織物特別另人滿意地適于在各種用途中使用的性質，包括用作餐桌用布的織物，其額外重要的優點在于，這些特性在多次洗滌之后仍然保持并且在某些情況下還能夠顯著提高。
例如，眾所周知在餐桌用布(桌布、頭巾等)和相關的廚房或餐館用途(圍裙等)中采用了由棉或亞麻布制成的織物-手感、吸水性、懸垂性以及其它特性的結合使得這些天然纖維織物成為傳統織物的選擇。然而，最近由合成纖維制成的織物由于它們的耐久性、尺寸穩定性(耐縮水能力)以及耐色緯檔能力(由于反復洗燙而產生的染色和褪色)從而已經在市場中發展很快。但是這些新型織物在幾個很重要的特性上沒有明顯的優越性，例如手感、懸垂性、耐起球和擦毛性以及吸水性(水分輸送)。雖然這些織物可以做得比較柔軟并且手感相對令人滿意，但是通常需要必要的普通處理包括機械起絨或磨砂處理，這些處理會切斷或損傷纖維，從而降低了織物紗線的結構完整性，并最終降低了該織物的整體強度和耐久性。另外，這些處理會降低吸水性并增加擦毛和起球的可能性。人們長期在尋找能夠在沒有這些附加的缺點的情況下賦予優良的懸垂性和一種柔軟且持久的感覺給含有合成纖維的織物的織物結構或者染整方法。
在已經試圖用來實現這個結果的現有技術的織物處理技術的其中之一是采用加壓水流或其它液流。例如受讓給Willbands的美國專利US.5,080,952，其公開的內容在這里引用作為參考，該專利披露了一種用于聚酯或聚酯/棉機織織物的方法，通過該方法采用液力起絨工藝絨毛首先從經紗中產生，并且少量的從緯紗中產生，在該液力起絨工藝中高速不連續的水流在織物被支承在一個實心輥或其它合適的支承部件上的時候被噴射在所述織物上。
與傳統采用鋼絲或研磨劑來從表面紗線中產生絨毛或絨頭的鋼絲起絨或磨砂工藝相比，該方法以及現有技術的其它液力起絨工藝的優點如下(1)構成織物的單獨紗線沒有被切斷或者受到損傷，而是主要是被重新排列(纏結)并且從織物的平面中延伸出來；(2)因為沒有紗線損傷，所以織物的強度沒有被明顯削弱；(3)所產生的絨毛在面對著輥子的織物側面上的高度和密度會是均勻的；(4)因為不必進行剪切操作，這對于普通起絨的織物來說是必須的，所以織物重量(每單位面積)就保持不變并且其它特性例如密滿度(即相對淺的不透明性)以及吸水性與需要剪切步驟的織物相比能夠被提高；以及(5)受到限制的絨毛產生出現在織物的對側(面對著水流的側面)上，雖然和出現在面對著輥子的側面上出現的不一樣，從而即使水流只是沖擊一個側面，也可以同時對織物的兩個側面產生起絨效果。
人們已經發現，盡管存在這些優于普通起絨工藝的優點，但是現有技術的起絨工藝會以這樣的方式影響該織物，該工藝難于預測，從而導致不均勻的處理以及其它處理缺點。
當如在這里所描述的特定的液力起絨工藝與也如在這里所描述的特定設計的織物結合使用的時候，其結果會產生這樣一種織物，該織物顯示出許多令人滿意的特性，包括高強度，高耐洗性，色牢度，具有優良的主觀“感覺”的柔軟而又柔韌的手感，優良的芯吸性以及高耐起球和擦毛性。具有這種獨特的特性結合的液力起絨織物被認為可能在許多紡織市場領域中十分令人滿意，包括但不局限于，戶內以及戶外衣服，室內穿戴用品(包括簾布以及幃帳，床上和餐桌用布，室內裝飾織物以及毛巾布)以及它們的商業旅館的相似用途。在商業旅館方面中的一個特定用途是商業餐桌用布的用途，本發明的織物被發現非常適用于該用途。然而，因為本發明的織物在多個重要的織物特性參數方面所顯示出的高度優越性，所以可以想到其它市場領域也能夠從本發明的織物中獲得益處，即使上面所列出的一個或多個特定優點在那些市場中不是很重要。
圖7Y和7Z為在75次洗滌之后圖7A和7B的織物的表面的掃描電子顯微照片(正常取向，分別為28×和50×)；圖8A和8B為代表現有技術的另一個實施方案的經過一次洗滌之后的第二比較織物的表面的掃描電子顯微相片(正常取向，分別為28×和50×)；圖8Y和8Z為在經過75次洗滌之后圖8A和8B的織物表面的掃描電子顯微照片(正常取向，分別為28×和50×)；圖9A和9B為在按照在這里所教導的進行液力起絨之前的含有合成纖維和天然纖維的本發明織物的表面的掃描電子顯微相片(正常取向，分別為27×和50×)；圖9C和9D為在按照在這里所教導的進行處理并且經過1次單一洗滌之后圖9A和9B的織物的表面的掃描電子顯微照片(正常取向，分別為27×和50×)；

圖10A到10C的曲線圖表示了圖5到8的織物表面的“同現”統計分析的結果，從而量化了在多次洗燙之前和之后的絨毛度(對于有序纖維的相對紊亂比率)。詳細說明在下面的詳細說明中，下面的術語將具有所表示的含義。術語“合成纖維”指的是一種人造纖維，包括但并不局限于聚酯、尼龍、人造絲以及醋酯纖維。術語“纖維環”指的是一段單根纖維，該纖維與其相應的紗線分離但是在兩端處與其相應的紗線連接。術語“纖維纏結”指的是單根纖維環的無序排列，位于該織物表面的上方，它們與纖維束相關并且與之相連，但是與纖維束分離。纖維糾纏指的是這樣一種排列，其中纖維環是非直線狀的并且成不規則形狀，但是不一定纏繞、聯鎖或打上松散的結。纖維纏結主要由纖維環構成，但是可以包括纖維的自由端。術語“纏結密滿度”指的是與一個給定表面紗線相關的纖維纏結的程度從下面的織物表面看是看不清楚的。對于應用在織物上的術語“有絨毛的”或“起絨的”指的是從一個或多個表面紗線上使纖維起絨以便形成許多在織物表面上方延伸的纏結并且形成纏結密滿。術語“表面紗線”指的是從一個基本正常的透視圖(即垂直于織物表面的平面)來看由形成該織物的一部分可觀察表面的織物構成的紗線段。術語“表面下紗線”指的是不是表面紗線的紗線段(即除非該織物翻轉過來或者剖開看，否則下表面紗線是看不到的)。采用這些定義，在機織織物中的一個給定的經紗或緯紗被認為是由表面紗線段以及(紗線落入可觀察到的紗線表面里面或下面)表面下紗線段鄰接交替所構成的。術語“可觀察到的表面纖維”指的是那些構成表面紗線的纖維，它們在從一個基本垂直的透視圖(即垂直于織物平面)中看時是容易被觀察到的。面對著液流陣列的織物側應該被稱作織物的陣列側面；離支承表面最近的側面應該被稱為織物的支承側面。
現來看那些附圖，圖1大體上顯示出一種能夠被用來生產出本發明的織物的裝置，其中移動的織物纖維網只是在一個單側上被處理。所要求的工作液體源10，所述工作液體在下面應該被假定是水但是根據情況的需要或要求也可以是其它合適的液體，它通過管道12與高壓泵16相連。推薦采用合適的過濾裝置14以把顆粒和其它不想要的物質從水中去掉。加壓水通過管道12從泵16中被引導進固定的管匯裝置50，這將在下面進行更詳細地說明，在該管匯裝置中水被形成多條不連續的平行水流，這些水流被噴射到所要處理的移動的織物纖維網30的表面上。織物纖維網30沿著一條路徑移動，該路徑把它帶到緊挨著管匯裝置50的水流產生側的區域中并且借助于輥子20與一個合適的支承部件接觸，例如光滑的鋼輥22。在所述管道以及支承部件之間平行水流穿過的區域應該被稱作處理區域。
在所述處理區域中，但是緊接著在被從管匯裝置50出來的水流接觸之前，織物纖維網離開輥子22，從而在織物纖維網受到來自管匯裝置50的水流沖擊的時候在支承輥22的表面和織物纖維網30之間形成一個小的間隔。更詳細地說，織物纖維網30的路徑正好在通過單個水流進行處理之前將它舉起離開鋼輥22的表面。在圖1和2中所描述的優選實施方案中，織物纖維網30的“引頭”路徑描述了一條基本上筆直的線，該直線是從在緊接著水流沖擊點的上游的一個位置處的織物纖維網30與支承輥22接觸的接觸點到織物纖維網30在管匯裝置50前面被引導的水流沖擊點的下游位置，雖然在操作期間在水流沖擊點處會出現一些變形。
織物纖維網30和鋼支承輥22之間的這個間隔的意義在于它被用來幫助來自織物纖維網30和支承輥22的表面之間的處理區域內的區域的水的有效消除，所述區域應該被稱作輥子沖擊區域。支承輥22優選被做成沿著和織物纖維網在處理區域中運動的方向相同的方向轉動，并且整個管匯/輥子裝置優選這樣取向以便讓重力能夠幫助來自輥子沖擊區域的水的消除。該區域有兩個重要的功能它提供一種裝置，通過該裝置能夠緩解水的聚集，還提供一種在受到單獨水流沖擊的位置處支承織物纖維網的堅固的裝置。通過提供這兩個表面上看來是矛盾的功能，從而能夠在織物纖維網處理中實現高度均勻性。應該理解的是，雖然已經描述了要采用鋼輥作為支承部件，但是也可以按照要求采用一個光滑的固定板或其它裝置。
還有以前經常發現讓單股水流成一個稍微不垂直的角度是有利的，例如在與支承輥表面成大約1°和10°之間的角度，并且沿著一個大體上向下的方向(例如沿著支承輥和移動織物纖維網之間的間隔變大的方向)。換句話說，如在圖1中可以看出，包含從管匯裝置50中流出的并排的單股水流的平面最好不包含支承輥22的轉動軸線。水流的這種稍微向下傾斜被認為能進一步減小織物纖維網和輥子之間水的聚集程度，并且還有助于把從輥子沖擊區域出來的廢水的去除。如果該水在處理區域聚集的話，所述聚集的水會妨礙沖擊水流和織物表面之間正確的相互作用。
在采用單個處理區域和相對高的水流壓力的地方，所述角度優選在大約2°和大約8°之間，尤其優選在大約4°和6°之間。如果采用了一個第二處理區域的話，如在下面詳細描述的一樣，那么在第一處理區域中的水流不必傾斜同樣的程度-可以采用大約在1°和5°之間的角度-因為第二處理區域的更低的水壓導致水流量降低，因此就減少了水的聚集。
圖2顯示出圖1中的裝置，該裝置已經被用來在一條單通道中處理織物纖維網的移動纖維網的兩個側面。在圖中，對應于圖1中的部件具有相同識別號或標號，并且所用的字母“A”和“B”是用來區分用來處理織物纖維網的一側(“A”側)的裝置的那個部分和用來處理該纖維網相反側(“B”側)的相應部分。側面B的水源10供應水以通過合適的過濾裝置14A,14B將高壓泵16A,16B分開。織物纖維網30通過如圖所示的各種普通輥子裝置移動進高壓水噴射管道50A,50B前面的操作位置中。支承部件22A,22B最好是具有一個光滑硬性表面的鋼質或由其他合適材料制成的輥子。如上所述，水沖擊點與織物纖維網與支承輥表面相切，即輥子不再接觸織物纖維網，但是更是用作一個地點，從該地點織物纖維網30在該纖維網被引導穿過噴水管匯50A、50B的水噴射流的時候被保持在適度的張力中。
圖3為在圖1和圖2的結構中所采用的管匯裝置50的剖面圖，該圖顯示出這樣一種裝置，通過該裝置可以形成一排高壓水流并且該排水流被噴射到織物的移動纖維網上。來自管匯供水管道52的內部的高壓水穿過多條通道60被引導到蓄水坑道66，該蓄水坑道由被機加工進腔室裝置58和管匯裝置56的并排的蓄水腔室64和65形成(參見圖4)。切進帶槽的腔室裝置58的嚙合表面中的是一系列平行的槽或凹槽68，這些凹槽在腔室裝置58通過壓力螺栓70與供應管匯裝置56嚙合的時候形成一排平行的噴孔69，每個噴孔具有大致矩形的斷面，一排平行的高壓水流可以從這些噴孔中噴到移動的織物纖維網30上。
圖4顯示出蓄水坑道66以及相關的結構以及它們與移動的織物纖維網30的關系。如那些箭頭所示，工作液體穿過坑道裝置56流進由蓄水腔室64和65形成的蓄水坑道66(圖3)中，所述蓄水坑道用作一個用于噴孔69的局部的配水管匯。如從圖中可以看出，織物纖維網在張力的作用下從支承輥22(圖1和圖2)被引導到供應坑道裝置56的下面向前的部分上以便把織物纖維網設置成與輥子22表面相切并且稍微與輥子表面22分離。這就使得水能夠穿過該織物纖維網，而不會在輥子沖擊區域中有明顯的水聚集，并且這被認為能夠提高該織物纖維網的支承側面(例如對著輥子的側面)上的絨毛表面的形成。
為了處理織物纖維網的單個側面，泵16以一個足夠的壓力把水輸送到管匯裝置50以便產生出許多股(可能有幾百或更多)成一排布置的不連續的水流，每股水流都具有一個大約從0.010英寸×0.015英寸到0.020英寸×0.025英寸的矩形斷面，并且相鄰水流之間的間隔大約在0.025英寸到0.050的范圍內。該管道的排出壓力取決于所要被處理的織物纖維網以及所要求的效果。可以考慮采用在大約200p.s.i.g．到大約3000p.s.i.g．的范圍內的壓力，最經常采用的壓力在大約500p.s.i.g．到大約2000p.s.i.g．的范圍內，而在大約1000p.s.i.g．到大約1600p.s.i.g．的范圍內的壓力對于在這里所披露的這種類型的許多種織物而言是有利的。輥子表面和管道之間的距離可以在大約0.030英寸到大約0.250英寸的范圍內，這取決于織物的特性和所要求的效果。通常輥子到管匯的距離優選大約為0.100英寸到大約0.200英寸。該織物纖維網以一個大約在每分鐘10碼到每分鐘80碼之間的速度穿過管匯裝置50，速度優選為在每分鐘25碼到每分鐘40碼之間，但是對于特定的纖維網和所要求的效果來說可以優選采用在這些范圍之外的速度。
在要求在織物纖維網的兩個側面上進行處理的情況中-已經發現了一種技術以在織物纖維網的兩個側面上產生出數量大致相等的相當均勻的纖維纏結層-該纖維網應該穿過一個第二處理區域，其中加壓水流在該織物纖維網的對側處如上所述一樣被噴射出。然而與該第二處理區域相應的管道排出壓力最好低于與第一處理區域對應的壓力。更詳細地說，已經發現第二處理區域的管道壓力大約是第一處理區域的管道壓力的0.2倍到0.8倍是有效的，優選在大約為0.3倍到0.7倍之間，最好在大約為0.4倍到0.6倍之間。雖然這些比值在第一處理區域中的水壓為極端的情況下可以稍微改變，但是已經發現在第二處理區域的管道壓力在這些比值之外的情況下，絨毛表面的上下側面的均勻性會明顯降低。理論上是在第一處理區域中產生出的纖維纏結部分會被在分配給第二處理區域內的織物纖維網，并且相對少的額外的纖維纏結會在第二處理區域內產生。因此，太低的第二處理區域壓力會把不夠的纖維分配給相反的側面，而太高的第二處理區域壓力會分配太多的纖維給相反的側面。
圖5到圖9的各種顯微照片顯示出各種織物纖維網的表面并且用圖說明了本發明的效果和優點。如在表1中可以總結出，圖5A,5B顯示出本發明上述織物的一個沒有經過處理的部分。該織物接著如在實施例1以及附圖6A,6B中所述的一樣進行處理以及沖洗。圖7A,7B以及8A,8B分別顯示出第一和第二織物，它們代表了經過如在實施例2和3中所述的一次沖洗循環的當前可能的比較絨毛織物。圖6Y,6Z、圖7Y,7Z以及圖8Y,8Z分別顯示出這些經過75次沖洗循環的相同織物，如在下面相應的實施例5到7中所述的一樣。圖9A到9D顯示出根據在這里所教導的方法處理一種混合織物的結果。
實施例1下面的實施例說明了優質絨毛織物是怎樣采用織物構成技術和高壓水處理的組合生產出來的。該特殊織物是100％的聚酯并且是由短纖維經紗和長纖維緯紗制成的。該織物被構成為一種平紋組織并且在坯布狀態下每英寸具有55條經紗并且每英寸具有44條緯紗。經紗紗是一種捻度系數為3.6的自由端紡紗12/1(即一種12單頭英制棉紗支數的紗線)，并且長纖維緯紗為2/150/34(即2股150但尼爾的紗線，每股含有34根長纖維)并且是一種天然低收縮緯紗。沒有尺寸的原始織物的單位面積重量大約為每平方碼5.65盎司。在水處理之前的織物顯示在圖5A和5B中。
上述織物要經過下面的處理。該織物的一個側面要經過大約1400p.s.i.g．(管匯排出壓力)的高壓水的處理。該水從一系列線性噴嘴中噴出，這些噴嘴形狀為矩形(0.015英寸寬(緯紗方向)×0.010英寸高(經紗方向))并且沿著處理區域彼此等距離間隔。沿著管匯的寬度具有40個噴嘴。織物在一個光滑的不銹鋼輥子上方運動，該輥子位于離那些噴嘴0.110英寸的位置處。這些噴嘴與垂直方向成大約5度向下噴射，并且那些水流在織物流開輥子表面的時候與織物通道相交。第一處理區域內的織物中的張力被設定為大約35磅。
在第二處理區域中，織物的對側被高壓水進行處理，該高壓水從與上述相似的一系列噴嘴中噴出。在該區域中，水壓大約為700p.s.i.g.，噴嘴和處理輥子之間的間隙為0.160英寸，并且這些噴嘴與垂直方向成大約3度向下噴射。和前面一樣，水流在織物離開輥子表面的時候與織物通道相交。處理區域之間的織物張力為設定為大約60磅，并且織物排出張力被設定為大約60磅。最好要保持這些特定的張力水平，但是不必太嚴格以便獲得一個令人滿意的結果。
把該織物烘干，然后經過各種化學精整。在張布架中將它拉伸成所要求的寬度，并且成品重量大約為每平方碼6.25盎司。已經發現具有成品重量大約在每平方碼5盎司和每平方碼9盎司之間，優選大約在每平方碼6盎司和每平方碼8盎司之間，最優選大約在每平方碼6盎司和每平方碼7盎司之間的織物尤其適用于餐桌用布的用途。
然后該織物按照以下程序經過一次單一的標準工業沖洗將該織物裝入由Pellorin Milner Corp.,of Kenner,LA制造的工業洗滌機(脫水機Model 30015)。該設備被證實沒有毛刺和尖銳的邊緣，而且具有正確運行的水位，溫度控制，以及化學藥品輸送系統。
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脫水時間應該足以讓織物不用轉鼓式干燥器就能夠被燙平。從洗燙裝置中將該織物拿走并將該織物加壓(采用型號AE氣體邊緣壓力機，由New York Pressing Machinaery Co.of New York,NY制造)一個20秒的整個壓力循環時間，該壓力循環包括5秒蒸汽，10秒烘干(在380下)以及5秒真空。
由U.N.X．和Greenville,NC的聯合公司提供下面的沖洗化學藥品堿-Super Flo Kon NP
表面活性劑-Flo SOL酸-Flo NEW其結果如在圖6A和6B中所示并且如在表中所述。(只顯示出織物的一個側面；織物的兩個側面在纖維纏結等方面基本上相同)。該織物表面顯示出許多纖維纏結，每個纏結由基本上完整的且沒有受到損壞的纖維構成，這些單獨的纖維顯示出沒有裂口，筘痕，原纖狀結構或者其它表面不規則性或缺損。纏結密滿在某些情況中足夠密集以致于使得下面的纖維束從視覺上看相當模糊。
實施例2第一比較織物為100％聚酯并且具有短纖維經紗和短纖維緯紗。該織物被構成為一種平紋組織并且在成品狀態中具有每英寸63根經紗以及每英寸47根經紗。經紗是一種由型號為T510聚酯纖維(每纖維1.2但尼爾×1.5英寸長)制成的氣流紡紗151，緯紗是一種由型號為T510聚酯(每纖維1.2但尼爾×1.5英寸長)制成的氣流紡紗151。成品織物重量為每平方碼5.8盎司。
該織物按照實施例的洗滌程序經過一次單一的標準工業洗滌。結果如圖7A和7B所示并且如表1中所述。
實施例3第二比較織物為100％聚酯并且具有短纖維經紗和短纖維緯紗。該織物被構成為一種平紋組織并且在成品狀態中具有每英寸67根經紗以及每英寸44根經紗。經紗是一種由型號為T510聚酯纖維(每纖維1.2但尼爾×1.5英寸長)制成的氣流紡紗11/1，緯紗是一種由型號為T510聚酯(每纖維1.2但尼爾×1.5英寸長)制成的氣流紡紗12/1。成品織物重量為每平方碼7.2盎司。
該織物按照實施例的洗滌程序經過一次單一的標準工業洗滌。結果如圖8A和8B所示并且如表1中所述。
雖然上述實施例只是對專門由合成纖維構成的織物進行了描述，但是要考慮到的是由合成和天然纖維的混紡物構成的所要處理的織物應該被包含為本發明的一部分。以下特定的非限定性的實施例涉及在混合機織織物的經紗中采用聚酯和棉的混合物，還涉及一種混紡的或完全是合成的經紗。
實施例4混紡的織物由聚酯和棉的65/35混紡物構成，并具有短纖維經紗和短纖維緯紗。該織物被構成為一種平紋組織并且在成品狀態中具有每英寸102根經紗以及每英寸53根經紗。經紗是一種捻度系數為3.69的氣流紡紗26/1,65/35聚酯/棉的混紡物。緯紗是一種捻度系數為3.69的環錠紡紗25/1。成品織物重量為每平方碼4.25盎司。圖9A和9B顯示出在如上所述的液力起絨步驟之前的織物表面。
該織物如在實施例1中所述的一樣被液力起絨，除了在第一處理區域內的水壓為1200p.s.i.g.，在第一區域中的管道和支承輥之間的間距為0.120英寸，織物纖維網的速度為30碼每分鐘，并且水噴射的相對角度為0°。
結果如在圖9C和9D中所示的一樣并且如在表1中所述。如從這些圖表中可以看出，大量纖維纏結在好象在橫向上分布很好的表面紗線的上方形成，并且所觀察到的纖維纏結不容易與經紗或緯紗有聯系。
在這里所述的液力起絨作用被認為是最有效的，但是當目標織物含有具有顯著特性的人造短纖維的紗線不是這樣的。所述起絨毛作用在那些紗線以一種方式被保持在目標織物結構中的時候也是最有效的，從而使得單獨水流中的能量可以轉移而不會損壞或完全去除掉人造短纖維段，從而形成許多由無序的但沒有受到損壞的人造短纖維段構成的纖維纏結，這些人造短纖維段在兩個端部處仍然保持連接在它們相應的紗線或纖維束上。通常，這已經被發現最可能出現在機織織物中，其中人造短纖維包含在經紗中，或者包含在經紗和緯紗兩個中。
本發明的一個重要特征和優點在于在反復洗滌之后所形成的起絨表面具有相對高的耐久性。這被認為是由于以下原因造成的最初產生處的纖維纏結數量以及纖維在纖維纏結中紊亂的程度以及機械洗滌作用在織物上的效果。這個特征的組合被認為形成了一種堅固的絨毛結構，該結構不僅能夠成功地抵抗住反復洗燙的嚴格考驗，并且能夠通過這樣的燙洗而在性能上得到改善-分配均勻程度(即側面密滿度)以及所觀察到的纖維纏結的紊亂程度，這兩個特性與緊接著在液力起絨操作之后的起絨表面相比較而言都好象由于反復燙洗的原因而大幅度提高了。
對于測量這個特性的程度以及評估這個優點的大小的方法來說，如在圖6A,6B中可以看出的本發明的試驗織物以及圖7A,7B以及8A,8B的商業上能買到的比較起絨織物每個都經過了75次標準洗燙，然后通過顯微照相技術進行觀察。這個對比試驗的細節和結果是下面實施例5到7的主題。
實施例5實施例1和在圖6A和6B中所示的織物連續被洗滌(如在實施例1中所述)75次。該織物的表面與如在圖6Y和6Z中可以看出的一樣，并且如在表1中所描述的一樣。
實施例6實施例2和在圖7A和7B中所示的織物連續被洗滌(如在實施例1中所述)75次。該織物的表面與如在圖7Y和7Z中可以看出的一樣，并且如在表1中所描述的一樣。
實施例7實施例3和在圖8A和8B中所示的織物連續被洗滌(如在實施例1中所述)75次。該織物的表面與如在圖8Y和8Z中可以看出的一樣，并且如在表1中所描述的一樣。
應該指出的是，對于棉含量高的試驗織物所做的試驗由于棉纖維降解的緣故通常進行不了75次洗滌。
下面的表格根據上述的顯微照片總結出一些主要的觀察結果以及評論。
表1(顯微照片總結)
在努力量化本發明一些特性和優點的過程中，采用圖5A,6A,6Y,7A,7Y,8A,8Y的掃描電子顯微鏡圖象進行一種通常被稱為“同現”分析的統計技術。這些統計結果來源于“同現矩陣”。該矩陣有時被稱作同現矩陣或二次矩形圖(Jain 1989)。采用該方法的優點是能夠用單一的數字對織物組織或起絨程度進行客觀量化。
在參考(參見下文)中被稱作“能量”的統計數據和起絨程度之間具有良好的相互關系。“能量”是用于分析織物組織的一個通常的統計數據，并且其數值在織物組織的均勻度改變的時候改變。它是基本同現矩陣數值的平方的一個未加權的平均值，并且因此對于任何特定的用途不會產生偏差。為了方便起見，該統計數據在圖10A到10C中應該被稱作“起絨指數”。
在這里所述的由纖維纏結而形成的絨毛掩蓋了織物的整齊的機織結構，從而基本上使圖象隨機化。這就導致統計數據的減少，從而反映出絨毛程度的增加。統計數據的符號可以隨意改變，這樣起絨程度的增加導致起絨指數數值的增加。
從四個SEM圖象計算出對于每個樣品的統計數據，這些圖象是通過把相應的圖5A,6A,7A和8A每個都分割成象限，并且把每個作為一個單獨的圖象進行處理。這些重復的計算結果提供一種統計變量的測量方法。該變量被用作一個統計信用的估計值。90％的可信度(兩個標準偏差)被用作每個樣品的四個測量數值的變化范圍。這兩個比較樣品不包括控制樣品(沒處理的織物)，并且雖然所有樣品都是平紋組織，但是這些機織結構并不與試驗織物的控制樣品相配。因此，就不可能在各種產品中做出有意義的統計對比。
這些測量的結果以圖表的形式顯示在圖10A到10C中。這些結果完全與從顯微照片的肉眼觀察中做出的主觀評價一致，并且被認為能支持幾個結論。試驗織物顯示出在一次洗滌之后具有顯著的絨毛。該絨毛的程度在75次洗滌之后相當大地增加，并具有高度的統計可信度。這個效果從涉及第一和第二比較織物的結果中完全看不出來。第一比較織物顯示出在75次洗滌之后起絨的程度大幅度降低，并且具有一個高統計可信度。第二比較織物最多顯示出在75次洗滌之后起絨程度在統計上沒有顯著增加。對于該技術的一個更徹底的描述而言，可以參見以下參考資料中的一本或多本(1)RoberM.Haralick,K,Shanmugam,Its’hak Dinstein，“用于圖象分類的織物組織的特征”IEEE Trans.Syst.,Man,Cybernn.,Vol.SMC-3,No.6(1973),610-621；(2)Rober M.Haralick，“織物組織的統計和結構方法Statistical”Proc.IEEE,Vol.67,No.5(1979),786-804；(3)Steven W.Zucker,Demetri Terzopoulos，“發現在同現中的結構”；(4)“用于織物組織分析的”，Comput.Graph.Image Processing,Vol.12(1980),286-308；(5)Anil K.Jain，“數字圖象處理的基本原理”Prentice Hall(1989),394-400。
為了對本發明的美觀優點進一步量化，采用Kawabata評估系統(“Kawabata系統”)做出選擇測量數值。該Kawabata系統是由日本京都大學聚合物化學的教授Dr.Sueo Kawabata限制出來作為一種科學方法，用來以一種客觀的并且可再現的方式來測量織物的“手感”。該方法是通過測量出基本機械性能來實現的，這些機械性能曾經和與手感(例如光滑度，豐滿度，剛度，柔軟度，柔韌性以及挺爽性)相關的美學特性有聯系，采用一套四個相當專業的測量裝置，這些是專門被研制用于和Kawabata系統配套適用。這些裝置如下所示Kawabata拉伸和剪切測試儀(KES FB1)Kawabata純彎曲測試儀(KES FB2)Kawabata壓縮測試儀(KES FB3)Kawabata表面測試儀(KES FB4)KES FB1到3是由Kato Iron Works Co.,Ltd.,Div ofInstrumentation,Kyoto,Japan制造的。KES FB4(Kawabata表面測試儀)是由Kato Tekko Co.,Ltd.,Div of Instrumentation,Kyoto,Japan制造的。在這里所公布的結果只需要采用KES FB2到4。
與美學特性相關的機械性能可以被歸成5個基本類別以用于Kawabata分析彎曲特性，表面特性(摩擦和粗糙度)，壓縮特性，剪切特性以及拉伸性能。這些類別中的每一個都由一組能夠單獨被測量出的相關特性構成。對于在這里所描述的測試而言，只使用與表面，壓縮以及彎曲特性相關的參數，如下表2所示。
表2-Kawabata參數和裝置
該完整的Kawabata評估系統被安裝并且在全世界幾個地方能夠用于織物評估，包括美國中的下列大學北卡羅來納州立大學紡織大學Dep’t.Textile Engineering Chemistry and ScienceCentennial CampusRaleigh,NCGeorgia Institute of TechnologySchool of Textile and Fiber EngineeringAtlanta,GAThe Philadelphia College of Textiles and ScienceSchool of Textiles and Materials ScienceSchoolhouse Lane and Henry AvenuePhiladelphia,PA 19144世界上其它地方包括紡織技術中心(Sainte-Hyacinthe,QC,Canda)；瑞士纖維和聚合物研究所(Mlndal,Sweden)；以及曼徹斯特科技學院(曼徹斯特，英國)。
安裝在Milliken Research Corporation,Spartanburg,Sc的織物組織測試試驗室處的Kawabata評估系統被用作一種用來對在這里公開的本發明的一些特性進行量化的裝置，并且與第一和第二比較織物以及代表在餐桌用布的用途中通常所用的織物的棉織物進行對比。
在所有情況下，Kawabata測試是在一次工業洗滌之后完成的。對下列織物進行測試第一和第二對比織物如分別在實施例2和3中所描述的100％棉織物 一種在商業上能買到的該織物具有74根經紗和58根緯紗，并且重量為5.5盎司每平方碼試驗織物1-3 的100％聚酯短纖維經紗起絨織物，重量在6.0和7.0之間并且具有各種結構試驗織物4和5 在按照在這里所教導的進行液力起絨之后實施例1織物的兩個例子Kawabata壓縮試驗過程從織物纖維網上切下一個8英寸×8英寸的樣品進行測試。要小心避免折疊，起皺，受力或其它能使該樣品變形的操作。用來切割該樣品的模具在織物中與紗線成一直線以提高測量的精確度。對每種類型的織物的多個樣品進行測試以提高數據的準確性。
按照Kawabata使用手冊中的說明來設置試驗設備。在使用之前要讓Kawabata壓縮測試儀(KES FB3)預熱至少15分鐘。間隔按照使用手冊中的說明來設定。把每個樣品放在該壓縮測試儀中，并且降下活塞。數據被自動記錄在XY繪圖儀上。抽取出LC,DEN50和COMP的數值并且取平均值。結果如在表3中所示。
Kawabata表面試驗過程從織物纖維網上切下一個8英寸×8英寸的樣品進行測試。要小心避免折疊，起皺，受力或其它能使該樣品變形的操作。用來切割該樣品的模具在織物中與紗線成一直線以提高測量的精確度。對每種類型的織物的多個樣品進行測試以提高數據的準確性。
按照Kawabata使用手冊中的說明來設置試驗設備。在使用之前要讓Kawabata壓縮測試儀(KES FB4)預熱至少15分鐘。選擇測試這些樣品所用的正確重量。把每個樣品放在該壓縮測試儀中固定不動。測試每個樣品的摩擦，并且數據被打印出來并且被畫在XY繪圖儀上。從打印出的數據中確定出MIU值并取平均值。結果如在表3中所示。
Kawabata彎曲試驗過程從織物纖維網上切下一個8英寸×8英寸的樣品進行測試。要小心避免折疊，起皺，受力或其它能使該樣品變形的操作。用來切割該樣品的模具在織物中與紗線成一直線以提高測量的精確度。對每種類型的織物的多個樣品進行測試以提高數據的準確性。
按照Kawabata使用手冊中的說明來設置試驗設備。在使用之前要讓該機器預熱至少15分鐘。在使用手冊中所示校準放大器的靈敏度并且調零。把樣品安裝在Kawabata純彎曲測試儀(KES FB2)中以使該布料顯示出一些抵抗但是不會太緊。沿著經紗和緯紗兩個方向測試該織物，并且數據被自動地記錄在XY繪圖儀上。從圖中抽取出每個樣品的2HB值并取平均值。結果如在表3中所示。
下面給出的表格總結出Kawabata測試的選擇結果
表3-Kawabata結果
如可以從表3的結果中可以看出，本發明的5個試驗織物，尤其是那些被指示為“樣品4”和“樣品5”被指出在幾個美學上的重要方面上比其它所列出的織物要好。更詳細地說，已經確定出本發明的織物的獨特性的特征在于按照下列的單獨的Kawabata參數數值LC的數值大于0.31，優選大于0.375，更優選大于0.390，最優選大于0.410；DEN50的數值小于0.400，優選小于0.390，最優選小于0.380；MIU的數值大于0.195，優選大于0.200，最優選大于0.215；COMP的數值大于42.5，優選大于44.0，最優選大于45.0；最后，2HB的數值小于0.200，優選小于0.140，更優選小于0.130，最優選大于0.120。應該理解的是，因為對于本發明的織物的一些特性而言會相互排斥，所以本發明的織物不能總是用任何單個的Kawabata測量值表征，而是用兩個或更多的Kawabata測量值來表征。
雖然已經以前面的示例性實施方案和非限定性實施例對本發明的原理進行了描述，但是對于那些本領域的普通技術人員應該理解的是，在不脫離這些原理的情況下可以在布置和細節上對本發明進行改進，并且所有這些落入在下面權利要求的精神和范圍內的的改動都將在下面受到保護。
權利要求
1．一種具有一個由許多纖維纏結構成的液力起絨表面的織物，所述纖維纏結是由基本上完整的并且沒有受到損傷的纖維構成，所述織物的Kawabata系統的MIU值大于0.20。
2．一種具有一個由許多纖維纏結構成的液力起絨表面的織物，所述纖維纏結是由基本上完整的并且沒有受到損傷的纖維構成，所述織物的Kawabata系統的LC值大于0.375并且MIU值大于0.195。
3．如權利要求2所述的織物，其中所述織物的Kawabata系統的LC值大于0.390并且MIU值大于0.21。
4．如權利要求2或3所述的織物，其中所述織物是一種具有經紗和緯紗的機織織物，并且所述起絨表面由所述經紗的纖維構成。
5．如權利要求4所述的織物，其中所述經紗由合成纖維構成。
6．如權利要求4所述的織物，其中所述緯紗由短纖維聚酯紗線構成。
7．如權利要求4所述的織物，其中大部分由所述纖維纏結構成的所述纖維是由所述經紗形成的。
8．如權利要求5所述的織物，其中所述織物具有一個隨著反復洗燙而增加的起絨指數。
9．一種具有一個由許多纖維纏結構成的液力起絨表面的織物，所述纖維纏結是由基本上完整的并且沒有受到損傷的纖維構成，所述織物的Kawabata系統的DEN50值小于0.40并且MIU值大于0.195。
10．如權利要求7所述的織物，其中所述織物的Kawabata系統的DEN50值小于0.39并且MIU值大于0.21。
11．如權利要求8或9所述的織物，其中所述織物是一種具有經紗和緯紗的機織織物，并且所述起絨表面由所述經紗的纖維構成。
12．如權利要求10所述的織物，其中所述經紗由合成纖維構成。
13．如權利要求10所述的織物，其中所述緯紗由短纖維聚酯紗線構成。
14．如權利要求10所述的織物，其中大部分由所述纖維纏結構成的所述纖維是由所述經紗形成的。
15．如權利要求12所述的織物，其中所述織物具有一個隨著反復洗燙而增加的起絨指數。
16．一種具有一個由許多纖維纏結構成的液力起絨表面的織物，所述纖維纏結是由基本上完整的并且沒有受到損傷的纖維構成，所述織物的Kawabata系統的2HB值小于0.130并且MIU值大于0.195。
17．如權利要求16所述的織物，其中所述織物Kawabata系統的2HB值小于0.130并且MIU值大于0.21。
18．如權利要求16或17所述的織物，其中所述織物是一種具有經紗和緯紗的機織織物，并且所述起絨表面由所述經紗的纖維構成。
19．如權利要求18所述的織物，其中所述經紗由合成纖維構成。
20．如權利要求18所述的織物，其中所述緯紗由短纖維聚酯紗線構成。
21．如權利要求18所述的織物，其中大部分由所述纖維纏結構成的所述纖維是由所述經紗形成的。
22．如權利要求19所述的織物，其中所述織物具有一個隨著反復洗燙而增加的起絨指數。
23．一種具有一個由許多纖維纏結構成的液力起絨表面的織物，所述纖維纏結是由基本上完整的并且沒有受到損傷的纖維構成，所述織物的Kawabata系統的2HB值小于0.130并且COMP值大于42.5。
24．如權利要求23所述的織物，其中所述織物的Kawabata系統的2HB值小于0.130并且COMP值大于44.0。
25．如權利要求23或24所述的織物，其中所述織物是一種具有經紗和緯紗的機織織物，并且所述起絨表面由所述經紗的纖維構成。
26．如權利要求25所述的織物，其中所述經紗由合成纖維構成。
27．如權利要求25所述的織物，其中所述緯紗由短纖維聚酯紗線構成。
28．如權利要求25所述的織物，其中大部分由所述纖維纏結構成的所述纖維是由所述經紗形成的。
29．如權利要求26所述的織物，其中所述織物具有一個隨著反復洗燙而增加的起絨指數。
30．一種由短纖維經紗和細絲的緯紗構成并且具有一個液力起絨表面的機織起絨織物，所述經紗和所述緯紗基本上由完整的并且沒有受到損傷的纖維構成，所述起絨表面由所述經紗的許多纏結構成。
31．如權利要求30所述的起絨織物，其中所述細絲緯紗是低收縮性紗線。
32．如權利要求30所述的起絨織物，其中所述短纖維經紗由合成纖維構成。
33．如權利要求30所述的起絨織物，其中所述短纖維紗線由聚酯纖維構成。
34．如權利要求30所述的起絨織物，其中所述短纖維紗線包含有聚酯纖維并且所述織物具有一個隨著反復洗燙而增加的起絨指數。
35．一種用于形成起絨織物的工藝，其中所述織物經過一個處理區域，在該處理區域中許多股高壓液流被噴射到所述織物上，所述工藝包括以下步驟(a)當所述織物進入所述處理區域的時候使所述織物壓在具有一個支承表面的支承部件上，(b)在所述織物通過所述處理區域的時候使所述織物離開所述支承表面，以及(c)在所述織物正在離開所述處理區域并且正在離開所述支承表面的時候使所述許多股單獨的液流噴射在所述織物上，從而在所述織物上形成一個起絨表面，所述表面靠近所述支承表面。
36．一種用于在機織織物的第一和第二側面上形成起絨表面的工藝，所述織物由含有人造短纖維的紗線構成，所述工藝包括以下步驟使所述織物沿著一條路徑移動，在該路徑中所述織物穿過一個第一處理區域，在該第一處理區域中許多單獨的高壓液流被噴射到所述織物的所述第一側面上，從而所述液流調整所述人造短纖維以在所述織物的所述第二側面上形成一個由纖維纏結構成的起絨表面，然后使所述織物沿著所述路徑移動，在該路徑中所述織物穿過一個第二處理區域，在該第二處理區域中許多單獨的高壓液流被噴射到所述織物的所述第二側面上，從而所述液流把所述織物的所述第二側面的所述纖維纏結部分重新分布到所述織物的所述第一側面上，其中在所述第二處理區域中在所述第二側面處噴射的所述液流的壓力基本上小于在所述第一處理區域中在所述第一側面處噴射的所述液流的壓力。
37．如權利要求36所述的工藝，其中在所述第二處理區域中的所述液流的壓力比在所述第一處理區域中的所述液流噴射的壓力小這樣一個系數，該系數大約大于0.2并且小于0.8。
38．如權利要求36所述的工藝，其中在所述第二處理區域中的所述液流的壓力比在所述第一處理區域中的所述液流噴射的壓力小這樣一個系數，該系數大約大于0.4并且小于0.6。
39．如權利要求36所述的工藝，其中所述路徑在所述織物進入到所述處理區域中的一個時讓所述織物壓在具有一個支承表面的支承部件上，然后使所述織物從所述一個處理區域中的所述支承表面中離開。
40．如權利要求36所述的工藝，其中所述路徑在所述織物進入到每一個所述處理區域中時讓所述織物壓在具有一個支承表面的支承部件上，然后使所述織物從所述每一個處理區域中的所述支承表面中離開。
41．如權利要求36所述的工藝，其中由所述纖維纏結形成的所述起絨表面在所述第一側面和所述第二側面上是大致均勻的。
全文摘要
本發明公開了一種具有至少一個由纏結的纖維構成的液力起絨表面的織物。因為纖維纏結是由完整且沒有受到損傷的纖維形成的,所以織物強度沒有受到處理的負面影響。另外,洗燙提高了屬于該織物特性的纏結和美觀性質:表面結構(手感),抗起球性,抗起皺性等。這些主觀特性已經采用Kawabata評估系統的數值進行了量化。本發明還公開了一種用于形成這種織物的工藝。所述織物通過一個或兩個處理區域,在這些處理區域中在該織物從支承部件離開的時候高壓液體(如水)被噴射在該織物表面上。在具有兩個處理區域的情況中,在第二處理區域中采用大體上更低的壓力。
文檔編號D06C29/00GK1319049SQ00801505
公開日2001年10月24日 申請日期2000年6月23日 優先權日1999年6月25日
發明者N·B·埃默里, F·S·洛夫, M·B·理查森, J·E·魯姆勒, K·H·斯塔夫拉卡斯 申請人:美利肯公司