聚醯胺單絲、普通紡織品及其生產方法
2023-09-23 14:05:30 1
專利名稱：聚醯胺單絲、普通紡織品及其生產方法
技術領域：
本發明涉及聚醯胺單絲，特別是用於普通紡織品，例如用於造紙設備中，普通紡織品，其生產方法及生產普通紡織品方法的用途。
在其他的用途中，這樣的普通紡織品用作造紙設備的覆蓋物例如壓氈。壓氈與仍然潮溼的紙幅或纖維素紙幅經輥接觸，並通過一系列輥對，在該過程中從潮溼的紙幅中除去水。壓氈不僅用作潮溼紙幅的負載表面，而且也吸收從紙幅中壓出的水。在傳輸帶狀壓氈中累積的水可通過脫水設備去除，所述的脫水設備位於例如這樣的一點，其中紙幅不再與壓氈直接接觸。
在機械脫水部分後，紙幅被傳輸到乾燥部分，其中主要是經熱處理，因此被進一步脫水或乾燥。
在乾燥部分，具有強耐熱性的單絲，例如PPS、PCTA和穩定化的PETP，主要用於造紙設備的覆蓋物。
另一方面，在造紙設備的加壓部分，主要強調用於覆蓋物的單絲的機械強度。因此在該部分中，可以使用聚醯胺例如PA-66、PA6.6、PA6.10和PA6.12，因為它們具有良好的強度，特別是在連續、持續的力學應變下。
這樣的覆蓋物的缺點在於這樣的事實，即使用的聚醯胺是高度吸溼的，意味著它們具有高的水吸附容量。水的擴散主要通過部分結晶聚醯胺的無定形區域，這樣引起絲線膨脹。這樣的膨脹，熟知為溼膨脹的缺點特別在於最終產品的尺寸穩定性。
而且除了溼膨脹，水的吸附也引起聚醯胺更快速地老化。在該過程中隨時間它們的機械特性變差，因為水穿透無定形區域進入結晶區域，其餘容納在分子鏈之間。結果，分子間的距離被加寬，影響機械性能的氫橋鍵被削弱。因此，單絲PA6、PA6.6、PA6.10或PA6.12變脆，在整個過程隨時間易於斷裂。
而且，專利EP 0784107 A2公開了生產單絲的方法，其含有，除聚醯胺外，也含有比例為1wt％～30wt％的馬來酸酐改性的聚乙烯/聚丙烯橡膠，及比例高達3wt％的抗老化穩定劑。這樣被認為可改進抗磨性，並使工業應用的普通紡織品具有穩定性。
通過這樣的方法，可使聚醯胺具有疏水性。而且，由於使用的聚醯胺的相互對立的特性，生產這樣的聚醯胺很難而且昂貴。
交聯的聚醯胺嵌段聚合物熟知於專利US-A 5,998,551和JP-A 8112 052。由聚乙烯製造的造紙設備織物熟知於US-A 4,421,819。生產非常堅固聚乙烯纖維的方法熟知於US-A 4,778,663。
本發明的目的是提出一種聚醯胺單絲，其特徵在於改進的機械性能，特別是磨耗、強度和易於斷裂性方面，但也涉及在整個過程性能隨時間的變化。本發明的另一個目的是提出一種普通紡織品，特別是引頭絲或壓氈，例如用於纖維素纖維製造或紙張生產中，及生產這樣的普通紡織品的方法。
在本發明之下，這樣的目的是通過在開始提及類型的單絲實現的，其包括比例為99.9wt％～90wt％的聚醯胺，和比例為0.1wt％～10wt％的交聯鍵合強化劑，聚醯胺至少是部分交聯的。聚醯胺是可熔融可紡紗的成絲聚醯胺。
這樣的單絲具有這樣的優點，即由於交聯鍵使分子鏈彼此結合得更緊密更堅固，其引起共價鍵的形成，因此防止分子鏈之間水分子透過無定形區域。因此，氫橋鍵不再被寬化或鬆動。
因此極大地減少了由水的吸附導致的老化效果，使機械性能變差。最後，也改進了單絲的機械性能。因此，本發明特定的單絲顯示，例如更少的磨耗及更低的易於斷裂性。
特別是，本發明提供的單絲交聯鍵不限制於其邊界區域，但延伸越過整個單絲的橫截面。在這一點上，例如，如果該類型沒有觀測到由於化學交聯鍵合引起的核/皮效應，這是有利的。
特別是，本發明提供的單絲含有比例為0.5wt％～5wt％的交聯鍵合強化劑，特別優選比例為1wt％～3wt％的交聯鍵合強化劑。作為強化劑，例如可以使用TAIC(異氰脲酸三烯丙酯)或TAC。TAIC可以在市場上以「Beta Link Master」的名稱從許多大公司得到，其中有PlasticTechnology Service Marketing-und Vertriebs GmbH，Adelshofen。
特別是，本發明提供僅形成部分的交聯鍵，因為完全的交聯鍵回引起絲線變脆。
作為聚醯胺，可以使用PA6或PA6.6或兩種的混合物。但是，也可以使用其它的聚醯胺或含有其它聚醯胺的混合物，或由其他聚醯胺製造的混合物。
本發明也涉及普通紡織品，特別是引頭絲或壓氈，用於纖維素纖維的製造或紙張的生產，例如其中至少經線由具有上述性能的單絲組成。在經整理可能未切斷的織造氈中橫向運行的經線，尤其影響織物的尺寸穩定性。
最後，本發明也涉及一種生產含有上述性質單絲的普通紡織品的生產方法，其中擠出單絲，隨後拉伸並織造，在擠出前單絲混合有交聯鍵合強化劑，並在織造過程之前和/或之後用電子射線輻照，通過這樣的方法，聚醯胺部分被交聯。
與化學交聯相比，使用電子輻照實現的交聯能夠具有這樣的優點，即沒有產生核/皮效果，即單絲在越過它們整個橫截面是交聯的，而不僅在其邊界區域(皮)。電子輻照穿透整個單絲，這樣在核區域也發生交聯鍵合。
也可以輻照整個織物，因此織物作為一個整體，或僅為織物的部分，後一選擇可用於在織物中實現特定的效果。
在實施例的情況下，在0.1～100kGy下進行輻照，特別是在10～60kGy下，特別是15～30kGy下。
本發明另外的實施方式公開於其他的申請材料中。
在數次試驗中，本發明特定的單絲經各種不同的處理，其在以下描述。在第一次試驗中，記錄沒有活化劑的第一個樣品值，之後進行輻照，在第二次試驗中，記錄沒有活化劑的輻照後的第二樣品值。在第三次試驗中，計算具有活化劑的第二樣品值，之後進行輻照，在第四次試驗中在輻照後計算具有活化劑的第二樣品值，所有這些列於表1中。表1清楚地表明絲線沒有被輻照所損害。
圖1～3描述了另外的試驗，其中不同的聚醯胺樣品在120℃下在240小時的時間內在高壓釜中進行水解試驗。在該試驗中，清楚地表明(圖1～3)具有活化劑樣品的拉伸力在輻照後比其他樣品下降更明顯。拉伸力的減少是化學損害的度量，例如由縱向裂縫或由變形為多邊形引起。值得注意的是沒有發生溼膨脹，具有活化劑樣品中的直徑改變比沒有活化劑樣品中的更少。本發明具體單絲的抗裂性顯著下降。同樣，梯度也是對單絲損害的度量。抗裂變化的梯度比現有技術中單絲的更小。在該試驗中，用所有的材料生產10個樣品。所有的樣品在24小時後被移去用於測定強度。
權利要求
1.一種聚醯胺單絲，特別用於普通紡織品，例如用於造紙設備，特徵在於所述的單絲包括比例為99.9wt％～90wt％的聚醯胺，和比例為0.1wt％～10wt％的交聯鍵合強化劑，在於聚醯胺至少是部分交聯的。
2.如權利要求1的單絲，特徵在於所述的單絲含有0.5wt％～5wt％的交聯鍵合強化劑。
3.如權利要求1或2的單絲，特徵在於所述的單絲含有1wt％～3wt％的交聯鍵合強化劑。
4.如上述任一項權利要求的單絲，特徵在於所述的交聯鍵合強化劑為TAIC(異氰脲酸三烯丙酯)或TAC。
5.如上述任一項權利要求的單絲，特徵在於所述的單絲越過其整個橫截面進行交聯。
6.如上述任一項權利要求的單絲，特徵在於聚醯胺的無定形區域基本上被交聯。
7.如上述任一項權利要求的單絲，特徵在於所述的聚醯胺為PA6、PA6.6、PA6.10或PA6.12。
8.一種普通紡織品，特別是引頭絲或壓氈，例如用於纖維素纖維製造或紙張生產中，其中至少經紗由本發明權利要求1～7任一項的單絲組成。
9.一種生產含有如權利要求1～7任一項單絲的普通紡織品的方法，其中擠出單絲，隨後拉伸並織造，特徵在於在擠出前，聚醯胺混合有交聯鍵合強化劑，在於在織造過程之前和/或之後，用電子射線輻照單絲，通過這樣的方法，聚醯胺被部分交聯。
10.如權利要求9的方法，特徵在於織物被完全或部分輻照。
11.如權利要求9或10的方法，特徵在於用β射線進行輻照。
12.如權利要求9～11任一項的方法，特徵在於以0.1～100kGy進行輻照。
13.如權利要求9～12任一項的方法，特徵在於以10～50kGy進行輻照。
14.如權利要求8～13任一項的方法，特徵在於以15～30kGy進行輻照。
15.如權利要求9～14任一項方法的用途，用於生產普通紡織品，例如引頭絲或壓氈，例如用於纖維素纖維製造或紙張生產中。
全文摘要
本發明涉及一種聚醯胺單絲，特別用於普通紡織品，例如用於造紙設備，及普通紡織品和其生產方法。
文檔編號D01F6/60GK1516708SQ02812179
公開日2004年7月28日 申請日期2002年6月13日 優先權日2001年6月21日
發明者漢斯－彼得·布羅伊爾, 漢斯-彼得 布羅伊爾 申請人:奧爾巴尼國際公司