用於製造抗(連續)撕破的平面構型物的方法、抗(連續)撕破的平面構型物及其應用的製作方法

2023-05-31 00:33:26 1

專利名稱：：用於製造抗(連續)撕破的平面構型物的方法、抗(連續)撕破的平面構型物及其應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用於製造抗(連續)撕破/抗撕裂擴展(weiterreiPfest)的、由紗、纖維或長絲——該紗、纖維或長絲包括至少兩種由不同聚合物製成的基本單絲——製成的平面構型物的方法、抗(連續)撕破的平面構型物及其應用。
背景技術：
：由W02006/107695A2或US2006/0223405A1已知一種用於製造由具有海島式(Inseln-im-Meer)布置結構的雙組分纖維製成的抗(連續)撕破的無紡織物的方法。其中所述的一種具有不同的海島式布置結構的、重量比例為75:25的尼龍/聚乙烯聚合物對在經過軋光後最大具有每g/m20.22N的特定的撕破力。
發明內容本發明的目的在於，給出一種儘可能簡單的方法，利用該方法可以製造具有特別好的機械性能、即與特定的撕破力有關的值特別大的平面構型物。根據本發明的平面構型物要能應用於尤其需要平面構型物具有特別大的撕破力的應用領域中。優選地，該平面構型物還應具有特別大的最大拉伸強力值和/或斷裂伸長率值。關於根據權利要求1的本發明方法，在所述方法中使用一由紗、纖維或長絲製成的初始平面構型物，並使所述初始平面構型物經受壓縮熱處理，所述紗、纖維或長絲包括至少兩種基本單絲且從橫截面看具有桔瓣式或蛋糕塊式(Kuchenstilck)的布置結構(Pie布置)，該布置結構具有不同的聚合物的扇塊/塊段(Segment)，其中所述聚合物扇塊被滲透/穿過(durchdringen)並通過所述聚合物扇塊的鉚接(Vernietung)或熔接實現至少基本上非粘合的連接。"基本上非粘合的連接"在此理解為不具有可粘合性、難以粘合或僅在一定條件下具有可粘合性的連接。因此，在一定條件下具有可粘合性的材料具有在一定條件下的擴散粘合性或不具有擴散粘合性，然而可能具有良好的粘附粘合性，而難以粘合的材料不具有擴散粘合性，如果有的話在一定條件下具有粘附粘合性。本發明的有利的設計方案是從屬權利要求的主題。在該方法的優選設計方案中，製造一種按照根據ASTMD2261標準的舌形法(進行試驗時)具有等於或大於每g/m20.4N、優選為每g/m20.60.9N的特定的撕破強力的平面構型物。有利地，所述平面構型物具有20500g/m^優選40300g/m2的特別小的單位面積重量。該平面構型物優選是無紡織物，該無紡織物至少部分地由雙組分無端纖維或由組合纖維形成。在此這些纖維優選具有1.6dtex至6.4dtex、優選2dtex至4.8dtex的總纖度。有利地，桔瓣式或蛋糕塊式的布置結構(Pie布置)具有2、4、8、16、32或64個扇塊，特別優選具有8、16或32個扇塊。作為所述聚合物，優選使用的是熱塑性聚合物，尤其是由不同的聚烯烴、聚酯、聚醯胺和/或聚氨酯以任意組合構成的所謂的不相容的聚合物對或聚合物共混物，它們給出非粘合的配對。所使用的聚合物對尤其優選地選自具有至少一種聚烯烴的、優選具有聚乙烯或具有聚丙烯的聚合物對，所述具有聚乙烯的聚合物對如聚丙烯/聚乙烯、聚醯胺6/聚乙烯或聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯，所述具有聚丙烯的聚合物對如聚丙烯/聚乙烯、聚醯胺6/聚丙烯或聚對苯二甲酸乙二酯/聚丙烯。具有至少一種聚醯胺或具有至少一種聚對苯二甲酸乙二酯的聚合物對由於其在一定條件下的可粘合性而被優選使用，而具有至少一種聚烯烴的聚合物對由於其難以粘合而被尤其優選地使用。聚醯胺具有在一定條件下的可粘合性，尤其具有在一定條件下的擴散粘合性和具有良好的粘附粘合性。聚對苯二甲酸乙二酯具有在一定條件下的可粘合性，尤其是不具有擴散粘合性，以及在預處理(例如利用等離子)後才具有良好的粘附粘合性。聚烯烴聚乙烯和聚丙烯難以粘合，尤其是不具有擴散粘合性，以及在預處理後才在一定條件下具有粘附粘合性(HANSER出版社，Saechtling，KunststoffTaschenbuch，第25版，212頁)。優選使用重量比例為90:io至io:90的聚合物對。高熔聚合物與低熔聚合物的重量比例為75:25至70:30被證明是尤其有利的。有利地，在等於或直到10(TC的、高於低熔聚合物組分的熔融溫度且同時低於高熔聚合物組分的熔融溫度的溫度下，在軋光機中、也就是說在加熱的輥對中實施所述熱處理。此外，優選在每線性釐米(linearerem)產品寬度1001000N、優選300700N的壓力下，實施所述壓縮熱處理。本發明還涉及一種平面構型物、尤其是無紡織物，該平面構型物按照根據ASTMD2261標準的舌形法(進行試驗時)具有等於或大於每g/m20.4N、優選為每g/m20.60.9N的特定的撕破強力且通過壓縮熱處理製成，其中該平面構型物由紗、纖維或長絲形成，所述紗、纖維或長絲包括至少兩種基本單絲且從橫截面看具有桔瓣式或蛋糕塊式的布置結構(Pie布置)，該布置結構具有不同的聚合物的扇塊，其中所述聚合物扇塊被滲透，並通過所述聚合物扇塊的鉚接或熔接造成至少基本上非粘合的連接、也就是說不通過粘合的粘接劑(的連接)。有利地，平面構型物具有20500g/m^優選40300g/m2的單位面積重量。有利地，平面構型物部分地由雙組分無端長絲或由組合長絲形成。所述紗、纖維或長絲在此優選具有1.6dtex至6.4dtex、優選2dtex至4.8dtex的總纖度。紗、纖維或長絲的桔瓣式或蛋糕塊式的布置結構(Pie布置)優選具有2、4、8、16、32或64個扇塊，特別優選具有8、16或32個扇塊。作為所述聚合物，優選使用的是熱塑性聚合物，尤其是由不同的聚烯烴、聚酯、聚醯胺和/或聚氨酯以任意組合構成的所謂的不相容的聚合物對或聚合物共混物，其中顯見地，非粘合的配對表現出最高的撕破力值。聚合物對中高熔聚合物與低熔聚合物的重量比例優選為90:IO至IO:9Q，優選5為75:25至70:30。根據本發明的平面構型物應能用於尤其需要平面構型物的特別大的撕破力的應用領域中。因此，根據本發明的平面構型物可用作或用於車輛局部包裝物，尤其是艇用遮篷或載重汽車遮篷；或者用於織物結構，尤其是帳篷、篷式汽車的車篷或可充氣膨脹的結構——特別是橡皮艇或活動的遊戲場建築結構。具體實施例方式下面藉助示例更詳細地闡釋本發明的主題。分別製造由聚合物對聚醯胺6/聚乙烯、聚丙烯/聚乙烯以及聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯組成的雙組分無端長絲製成的無紡織物。在此使用了下列材料聚對苯二甲酸乙二酯INVISTA8218J，0.641.V.聚醯胺6:BASFB2702聚丙烯SUNOCOCP360-H聚乙烯:D0WXUS61800.50對於根據本發明的實施例，選擇了如下工藝參數tableseeoriginaldocumentpage6tableseeoriginaldocumentpage7在冷卻條件、拉伸條件和成網條件方面，上述製造方法與法國專利FR2299438中所述方法類似。分別製造單位面積重量為約100g/m2和約150g/m2的無紡織物，其作為初始無紡織物分別在140。C、145。C和150。C溫度下，在每線性釐米產品寬度1001000N、優選300700N的壓力下，在軋光機中接受壓縮熱處理。在此，軋光速度為520m/min，優選為812m/min，且軋輥直徑為320489mm。〔75/25),約100g/m2,在不同軋光溫度時具有不同的布置布置ms7INS108INS19PIE16INS7INS108INS19PDE16INS7INS108INS19PIE16Kalander-T，"C140TC140n140TC140t:145TC145TC1451C145TC150x:150TC150TCFG，g/m2118.1103106.697.9106.3103.4105.1110.2101102.1104.999.1HZK縱向(l),N/5cm357.7393.5345.3406.9359.2508.8360.9432.9403.7494.1397.4498.2HZK橫向(q)，N/5cra190.6192.7170.6212.8193.4194.5177.3225.1215.4185.5178.2268股K(l+q)/2，N/5cm274.2293.1258.0309.9276.3351.7269.1329.0309.6339.8287.8383.1各向同性1.882.042.021.911.862.622.041.921.872.662.231.86BD縱向①，％41.85648.242.945.952.543.447.145.157.6化l52.7BD橫向(q)，V。68.966.261.363.359.471.162.765.762.965.356.975.6BD(l+q)/2，％55.461.1S4.853.152.761.8S3.156.454.061.549.064.2WRK縱向(1),N48.483.647.753.464.651.552.452.956.75151.351.6WRK橫向(q)，N81.897.296.391.569.688.682.38368.984.19775.5WRK(l+q)/2，N■65.190.472.072.567.170.167.468.062.867.674.263.6WRK(l+q)/2:FG，N每g/m20.5510.8780.6750.7410.6310.6780.6410.6170.6210.6620.7070.641PA6/PE:聚efcJ&6/聚乙烯；INS-海島式布置；PIE-^塊式布置Kalander-T=軋光溫度，FG=單位面積重量；HZK-最大拉伸強力(DIN29073);BD-斷裂伸長率(DIN2卯73);WRK，掛破力(ASTMD2261,舌形法)tableseeoriginaldocumentpage9表3:PP/PE(75/25)，約100g/m2,在不同軋光溫度時具有不同的布置布置INS7INS108INS19PIE16INS7INS108INS19PIE16INS7INS108INS19P頂16Kalander-T,C140"C140x:"ox:140TC1451C1451C145t:145TC1501C1501C150n150X3FG，g/m2110.2105.8102.100.4106.8103.9100.5106103.9100.5HZK縱向①，N/Scm255.5197.2182.6212.6254.8204253294.72卯273.8HZK橫向(q)，N/5cm146.2107.1131.7139.4118.8124.6"8.8131.3126.1153.6HZK(l+q)/2，N/5cm200.85152.15157.2176186.8164.3200,9213208.1213.7各向同性1,751.841.391.S32.141.641.702.242.301.78BD縱向(1),0/033.930.631.236.930.330.845.130.542.831.5BD橫向(q)，0/。57.845.654.365.346.749.66244,143.261.4BD(l+q)/2，％45.938.142.851.138.540.253.637^343.046.5WRK縱向(1),N43.659.359.930.928.331.727.920,920.125.8WRK橫向(q),N46.641.157.229.334.437.729.122.3職K(l+q)/2，N45.150.242.830.531.229324.624.1WRK(l+q)/2:FG，N每g/m20.4090.4740.4010.2940.3100.2760.2370.240PP/PE:聚丙雄/聚乙翱|r;EMS"竭t島式布置；PIE-"S^塊式布置Kalander-T-軋光溫度，FG-單位面積重量；HZK-最大拉伸強力(DIN29073);BD-斷裂伸長率(DIN29073);WRK^撕破力(ASTMD2261,舌形法)tableseeoriginaldocumentpage11表5:PET/PE(75/25)，約100g/m2，在不同軋光溫度時具有不同的布置tableseeoriginaldocumentpage12PET/PE:糾苯二曱酸乙二酯/聚乙烯；INS-海烏式^F置；pn^0塊式3F置Kalander-T=軋光溫度，FG-單位面積重量；HZK^最大拉伸強力(DIN29073);BD二斷裂伸長率(DIN29073);WRK"瓣破力(ASTMD2261,;舌形法)tableseeoriginaldocumentpage13斷裂伸長率有關的值特別大。如果撕破力值令人驚異地高，那麼不能在粘合性能和紡織的機械性能方面有所期待，因為恰恰是由非粘合的、很難粘合的或僅在一定條件下粘合的聚合物組分組成的聚合物對才具有這種高的撕破力值。關於表1至表6所探討的所有無紡織物，具有約100g/m2的單位面積重量的、蛋糕塊式布置的根據本發明製造的無紡織物在具有聚醯胺6/聚乙烯聚合物對、軋光溫度為15(TC時以及在具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯聚合物對、軋光溫度為14(TC時顯示出最高的最大拉伸強力值。上述情況對於具有約150g/m2的單位面積重量的、蛋糕塊式布置的根據本發明製造的無紡織物在具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯聚合物對、軋光溫度為145t:時同樣適用。在表1至6所探討的所有無紡織物中，具有約150g/m2的單位面積重量的、蛋糕塊式布置的根據本發明製造的無紡織物在具有聚醯胺6/聚乙烯聚合物對、軋光溫度為150°C和14(TC時，顯示出最高的撕破力值。表1示出，在經過軋光溫度為140°C、145t:和150°C的處理後，具有聚醯胺6/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約100g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物(在145t:下的、具有108個島的海島式布置結構例外)具有明顯更高的最大拉伸強力值。表1還示出，在經過軋光溫度為15(TC的處理後，具有聚醯胺6/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約100g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有更高的斷裂伸長率值。表2示出，在經過軋光溫度為14(TC、145t:和150°C的處理後，具有聚醯胺6/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約150g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有明顯更高的撕破力值。表2還示出，在經過軋光溫度為15(TC的處理後，具有聚醯胺6/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約150g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有明顯更高的最大拉伸強力值和斷裂伸長率值。表3示出，在經過軋光溫度為14(TC、145t:和150°C的處理後，具有聚丙烯/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約100g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有明顯更高的斷裂伸長率值。表3還示出，在經過軋光溫度為145t:和15(TC的處理後，具有聚丙烯/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約100g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有更高的最大拉伸強力值。表4示出，在經過處理後，具有聚丙烯/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約150g/n^的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有明顯更高的最大拉伸強力值和斷裂伸長率值。表5示出，在經過軋光溫度為14(TC、145t:和150°C的處理後，具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約100g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有明顯更高的斷裂伸長率值和撕破力值。表5還示出，在經過軋光溫度為14(TC的處理後，具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約100g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有更高的最大拉伸強力值。表6示出，在經過軋光溫度為14(TC、145t:和15(TC的處理後，具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約150g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有明顯更高的斷裂伸長率值。表6還示出，在經過軋光溫度為14(TC和145t:的處理後，具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯聚合物對的、單位面積重量為約150g/m2的、蛋糕塊式布置的無紡織物比海島式布置的相應無紡織物具有更高的最大拉伸強力值。與具有8個扇塊的、蛋糕塊式布置的無紡織物的對比試驗表明，扇塊的數量，也就是說，存在8、16、32還是64個扇塊，是無關緊要的，對無紡織物的前述機械性能沒有顯著影響。此外，在高於聚乙烯的熔融溫度的溫度下軋光的、具有約100g/m2的單位面積重量和聚醯胺6/聚乙烯聚合物對的、具有8、16或32個扇塊的蛋糕塊式布置的無紡織物，與各個同樣軋光的、具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚醯胺6聚合物對的、具有7、19或108個島的海島式布置的無紡織物之間的對比試驗表明，具有聚醯胺6/聚乙烯聚合物對的、蛋糕塊式布置的無紡織物根據按照ASTMD2261標準的舌形法具有大於每g/tf0.4N的特定的撕破強力，而與此相比，具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚醯胺6聚合物對的、海島式布置的無紡織物的該值僅為每g/m20.040.08N。此外，在高於聚乙烯的熔融溫度的溫度下軋光的、具有對聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯聚合物的、具有8、16和32個扇塊的蛋糕塊式布置的無紡織物，或者在高於聚乙烯的熔融溫度的溫度下軋光的、具有聚醯胺/聚乙烯聚合物對的、具有8、16和32個扇塊的蛋糕塊式布置的無紡織物，分別與具有聚對苯二甲酸乙二酯/聚醯胺6聚合物對的、具有16個扇塊的蛋糕塊式布置的、經過根據DE69725051T2的水射束加固的無紡織物相比的對比試驗，顯示出約3至10.5倍的改進的撕破強力，如在表7中示例性地以具有16個扇塊的蛋糕塊式布置的所述聚合物對所示出的。表7:經過不同處理後的、16個扇塊的蛋糕塊式布置的不同聚合物對tableseeoriginaldocumentpage15WRK二撕破力(ASTMD2261，舌形法)PET/PA6:聚對苯二甲酸乙二酯/聚醯胺6PET/PE:聚對苯二甲酸乙二酯/聚乙烯tableseeoriginaldocumentpage16數值來自於織物使用技術的纖維列表(TUT，〃CharacteristiquesdesFibresChimiquesdiUsagesTechniques〃，1995丄esEditionsdeL'IndustrieTextile,Paris,ISBN:2.907151.05.3)對參與實驗的聚合物的拉伸強力或斷裂強度的比較僅表明，不能期待能引起如表7的撕破力值的高達10.5倍的改進。權利要求一種用於製造抗連續撕破的平面構型物的方法，在所述方法中使用一由紗、纖維或長絲製成的初始平面構型物，並使所述初始平面構型物經受壓縮熱處理，所述紗、纖維或長絲包括至少兩種基本單絲且從橫截面看具有桔瓣式或蛋糕塊式的布置結構，該布置結構具有不同的聚合物的扇塊，其中所述聚合物扇塊被滲透並通過所述聚合物扇塊的鉚接或熔接實現至少基本上非粘合的連接。2.根據權利要求1所述的用於製造平面構型物的方法，該平面構型物具有等於或大於每g/m20.4N、優選為每g/m20.60.9N的特定的撕破強力(舌形法，ASTMD2261)。3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述平面構型物具有20500g/tf、優選40300g/m2的單位面積重量。4.根據上述權利要求中的一項所述的方法，其中所述平面構型物是無紡織物，至少部分地由雙組分無端長絲、由組合長絲或由纖維形成。5.根據上述權利要求中的一項所述的方法，其中所述桔瓣式或蛋糕塊式的布置結構具有2、4、8、16、32或64個扇塊，優選具有8、16或32個扇塊。6.根據上述權利要求中的一項所述的方法，其中作為所述聚合物，使用的是熱塑性聚合物，尤其是由不同的聚烯烴、聚酯、聚醯胺和/或聚氨酯以任意組合構成的聚合物對或聚合物共混物，優選包括具有至少一種聚烯烴的非粘合的聚合物對。7.根據權利要求6所述的方法，其中所使用的聚合物對的高熔聚合物與低熔聚合物的重量比例為90:IO至IO:90，優選為75:25至70:30。8.根據上述權利要求中的一項所述的方法，其中在等於或直到10(TC的、高於所述低熔聚合物組分的熔融溫度且低於所述高熔聚合物組分的熔融溫度的溫度下，在軋光機中實施所述熱處理。9.根據上述權利要求中的一項所述的方法，其中在每線性釐米產品寬度100IOOON、優選300700N的壓力下，實施所述壓縮熱處理。10.—種平面構型物，尤其是無紡織物，所述平面構型物或無紡織物具有等於或大於每g/m20.4N、優選為每g/m20.60.9N的特定的撕破強力(根據舌形法，ASTMD2261)並通過壓縮熱處理製成，其中所述平面構型物由紗、纖維或長絲形成，所述紗、纖維或長絲包括至少兩種基本單絲且從橫截面看具有桔瓣式或蛋糕塊式的布置結構，該布置結構具有不同的聚合物的扇塊，其中所述聚合物扇塊被滲透並通過所述聚合物扇塊的鉚接或熔接造成至少基本上非粘合的連接。11.根據權利要求10所述的平面構型物，所述平面構型物具有20500g/m2、優選40300g/m2的單位面積重量。12.根據權利要求10或11所述的平面構型物，所述平面構型物部分地由雙組分無端長絲或由組合纖維製成。13.根據權利要求10至12中的一項所述的平面構型物，其中所述紗、纖維或長絲具有1.6dtex至6.4dtex、優選2dtex至4.8dtex的總纖度。14.根據權利要求IO至13中的一項所述的平面構型物，其中所述桔瓣式或蛋糕塊式的布置結構具有2、4、8、16、32或64個扇塊，優選具有8、16或32個扇塊。15.根據權利要求10至14中的一項所述的平面構型物，其中作為所述聚合物，使用的是熱塑性聚合物，尤其是由不同的聚烯烴、聚酯、聚醯胺和/或聚氨酯以任意組合構成的聚合物對或聚合物共混物，優選是具有至少一種聚烯烴、優選具有聚乙烯或聚丙烯的聚合物對。16.根據權利要求15所述的平面構型物，其中所述聚合物對中高熔聚合物與低熔聚合物的重量比例為90:IO至IO:90，優選為75:25至70:30。17.將根據權利要求IO至16中的一項所述的平面構型物、尤其是無紡織物用作或用於車輛局部包裝物、尤其是艇用遮篷或載重汽車遮篷；或者用於織物結構，尤其是帳篷、篷式汽車的車篷或可充氣膨脹的結構——特別是橡皮艇或活動的遊戲場建築結構。全文摘要本發明涉及一種儘可能簡單的方法，利用該方法可以製造具有特別好的機械性能，即與特定的撕破力有關的值特別大的平面構型物。根據本發明的平面構型物要能用於尤其需要平面構型物具有特別大的撕破力的應用領域中。優選地，該平面構型物還應具有特別大的最大拉伸強力值和/或斷裂伸長率值。為此，提供一種用於製造抗連續撕破的平面構型物的方法，在該方法中使用一由紗、纖維或長絲製成的初始平面構型物，並使該初始平面構型物經受壓縮熱處理，所述紗、纖維或長絲包括至少兩種基本單絲且從橫截面看具有桔瓣式或蛋糕塊式的布置結構，該布置結構具有不同的聚合物的扇塊，其中所述聚合物扇塊被滲透並通過該聚合物扇塊的鉚接或熔接實現至少基本上非粘合的連接。該平面構型物、尤其是無紡織物優選具有等於或大於每g/m20.4N、優選每為g/m20.6～0.9N(根據舌形法，ASTMD2261)的特定的撕破強力。文檔編號D04H3/011GK101790605SQ200880104718公開日2010年7月28日申請日期2008年7月2日優先權日2007年8月28日發明者A·阿樸杜勒卡德爾,G·裡布萊,M·黑塞,R·格羅滕,U·雅恩申請人:卡爾弗羅伊登柏格兩合公司