低收縮混紡線，其製備方法和用途的製作方法

2023-10-22 01:12:37

專利名稱：低收縮混紡線，其製備方法和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及其特徵在於熱收縮特別低的新型混紡線。按合適的方法可將這種線加工成複合材料或平面構型物品例如配置紗(Gelegen)。
混紡線，也就是說由增強長絲和基質長絲組成的線是已知的。例如將這種線用作製備複合材料的中間產物。對此，通常是先將混紡線製成紡織平面構型物品；然後通過熔化或熔融將這種混紡線的基質長絲轉變成基質，基質包埋或包裹增強長絲並與該長絲一起構成複合材料。
通常對基質長絲的強度和其他機械特性沒有特別的要求，這是因為在後來的加工步驟中反正要將它們熔化。因此，在製備這類長絲時在精紡後省去了昂貴的後處理，例如拉伸或定型。在這種情況下，基質長絲原本具有較高的熱收縮，而這種熱收縮在後來的加工步驟中對產品不利。
人們對混紡線的要求是具有的收縮小。這種線在製成基質的加熱中當然是不收縮的或僅有很小的收縮。因此，在製備基質時增強長絲的位置沒有或略受到幹擾。用這種新型線基本上使配置紗的製備簡單化。至今在配置紗製備時，在重疊配製的線的定型過程中，必須採用昂貴的措施來消除經加熱而引發的線的收縮並且穩定原始配置紗。用這種新型混紡線基本上可省去這些措施。
雖然所謂的具有高強度和收縮小的雙組分毛圈紗是已知的，但是這種線主要是用作縫紉線，例如EP-B-363798中公開了這種技術。不過這種紗通常不具有由熔點低的長絲製成的基質長絲，而是由強度不同的一種類型的長絲製成，長絲被排列成皮芯結構。
目前已經發現了收縮小的混紡線的製備方法，以製成具有上述性能特徵的產品。本發明線的特徵在於在比較大的溫度範圍內具有的熱收縮很小。
本發明涉及收縮小的含增強長絲和熱塑性聚合物製成的基質長絲的混紡線，該聚合物的熔點比增強長絲的熔點或分解點低。本發明混紡線的特徵在於在0.0004釐牛頓/分特的負荷下，在160℃的大氣溫度下對紗線試樣測定的熱收縮≤2％，尤其是≤1％，而在200℃的大氣溫度下≤5％，尤其是≤3％。
為了確定本發明混紡線的熱收縮，將六種長各為60釐米的線試樣從兩端繞成線圈，並且將繞在線圈上的線試樣懸掛在收縮條上。這些線試樣各被施加了0.0004釐牛頓/分特重量的預應力。將掛有線試樣的收縮條懸掛在循環爐中，然後在限定溫度的熱空氣下處理15分鐘。用加熱前後的試樣的長度變化(用％表示)表示熱收縮。
本發明混紡線的機械特性取決於組成，例如增強長絲或基質長絲的種類和用量，取決於線的物理構造，例如渦流變形工藝的程度，它們在寬的範圍內是可以改變的。基質長絲的一般用量基於混紡線的重量計為5-60％(重量)，優選地為10-50％(重量)。
術語「混紡線」在所述的領域中具有廣義的含義。因此，在下文中應理解為包含增強長絲和上述定義的基質長絲的各種複合物。
可能類型的混紡線的實例是由各種類型的長絲製成的長絲線，它們彼此渦流變形或通過其他的工藝例如捻線工藝彼此複合在一起。所有這些混紡線的特徵在於存在有兩種或多種類型的長絲，其中至少一種長絲是增強長絲和至少一種長絲是上述定義的基質長絲。
特別優選地是通過採用相互混合(Intermingling)或摻和(Commingling)工藝製備混紡線；在這方面可以是毛圈紗，但最好是平絲紗。
本發明平絲紗的特徵在於在採用平面形成工藝時具有特別好的可加工性以及織物花紋良好。
在高達200℃的溫度下，按DIN 53866，第12部分測定的本發明混紡線的靜態收縮力至多為0.01釐牛頓/分特。
為了測定靜態收縮力，將五種長各為60釐米的線試樣在0.01釐牛頓/分特預應力下繃緊在兩個夾線板上。然後將繃緊的線試樣用所需溫度的空氣處理一分鐘。在溫熱時在紗線長度方向產生的力為靜態收縮力，並且在短時間間隔後達到飽和值。
在本發明的混紡線中，渦流變形點的數值通過選擇渦流變形條件在寬範圍內調節。機械性比較穩定的基質組分的含量越高，渦流變形越不強烈，因此這種線的渦流變形點的長度通常比較大。
混紡線具有的渦流變形長度優選地小於60毫米，更優選地小於30毫米；該值是通過針試驗儀Rothschild Entanglement Tester 2050測定的。
本發明混紡線的基質長絲由熱塑性聚合物組成。這種聚合物最好具有的熔化點比每次使用的增強長絲的熔化點或分解點至少低30℃。
本發明混紡線中使用的增強長絲可以是由多種材料組成的長絲。除了有機聚合物外，也可使用無機材料。按照本說明書，增強長絲是指在所需紡織平面構型物品或複合材料中起增強作用的長絲。
在第一個優選的實施方案中，增強長絲由初始模量大於50 GPa的單紗長絲製成。
優選類型的增強長絲由玻璃；碳；金屬或合金，例如鋼，鋁或鎢；非金屬，例如硼；金屬氧化物，半金屬氧化物或非金屬氧化物，金屬碳化物，半金屬碳化物或非金屬碳化物或金屬氮化物，半金屬氮化物或非金屬氮化物，例如氧化鋁，氧化鋯，氮化硼，碳化硼，碳化矽，二氧化矽(石英)；陶瓷，或高導電性聚合物(即沒有或僅在伸長較小時具有極高初始模量和極高斷裂強度的纖維)，例如液晶聚酯(LCP)，聚-(雙苯並咪唑-苯並菲咯啉(BBB))，聚-(醯胺-醯亞胺)(PAI)，聚苯並咪唑(PBI)，聚-(對-亞苯基苯並-雙惡唑(PBO))，聚-(對-亞苯基苯並-雙噻唑)(PBT)，聚醚酮(PEK，PEEK，PEEKK)，聚醚醯亞胺(PEI)，聚醚碸(PESU)，聚醯亞胺(PI)，聚-(對-亞苯(phenylenen))(PPP)，聚亞芳基硫醚(PPS)，聚碸(PSU)，聚烯烴，例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，和芳族聚醯胺(HMA)，例如聚-(間-亞苯基-間苯二醯胺)，聚-(間-亞苯基-對苯二醯胺)，聚-(對-亞苯基-間苯二醯胺)，聚-(對-亞苯基-對苯二醯胺)，或由有機溶劑組成，例如N-甲基吡咯烷酮，由對苯二酸二氯和兩種或多種芳香二胺的混合物產生的可紡芳族聚醯胺，例如混合物對-亞苯基二胺，1，4-雙-(4-氨基苯氧基)-苯，3，3′-二甲基聯苯胺，或對-亞苯基二胺，1，4-雙-(4-氨基苯氧基)-苯，3，4′-二氨基二苯醚，或對-亞苯基二胺，間-亞苯基二胺，1，4-雙-(4-氨基苯氧基)-苯。
特別優選地，增強長絲由玻璃，碳或芳香族聚醯胺組成。
在第二個特別優選的實施方案中，使用由聚合物類的聚合物材料例如聚烯烴，聚醯胺或優選地由聚酯組成的增強長絲和基質長絲。
在這個實施方案中，增強長絲的單紗長絲具有的初始模量高於10GPa。該實施方案的增強長絲優選地是高強和收縮小的聚酯長絲線，尤其是紗線纖度≤1100分特，強度為≥55釐牛頓/分特，最高拉力伸長≥12％和熱空氣收縮(在200℃時測定)≤9％。
根據DIN 53830，第1部分測定使用聚酯線時的最高拉力和最高拉力伸長。
本發明混紡線中的基質長絲由熱塑性聚合物組成或含有熱塑性聚合物。此外也可使用任何熔化可紡的熱塑塑料，只要由此製成的長絲在一定的溫度下熔化，這一溫度比在各種情況下所使用的增強長絲的熔化溫度或分解溫度低。
基質長絲最好由聚對苯二酸丁二醇酯和/或聚對苯二酸乙二醇酯和/或化學改性的聚對苯二酸乙二醇酯組成。
特別優選地，使用由改性熱塑性聚酯，尤其是改性聚對苯二酸乙二醇酯組成的基質長絲，與由未改性的聚酯組成的長絲相比，改性的作用是降低了熔點。
特別優選的經改性的這類聚酯含有式I和II的重複結構單元-O-OC-Ar1-CO-O-R1(I)-O-OC-R2-CO-O-R3-(II)式中Ar1表示二價的單核或多核的芳香基團，該基團的游離價位於對位上或彼此與該位置比較平行或同軸的位置上，優選地為1，4-亞苯基和/或2，6-亞萘基，R1和R3彼此獨立地表示二價脂族或環脂族基團，優選地表示式-CnH2n-，其中n表示2-10的整數，尤其表示亞乙基，或由環己基二甲醇產生的基團，和R2表示二價的脂族，環脂族或單核或多核芳香基團，其游離價位於間位上或與該位置可比較彼此成角度的位置上，優選地表示1，3-亞苯基。
這類經改性的聚酯特別優選地含有40-95％(摩爾)的式I重複結構單元和60-5％(摩爾)的式II重複結構單元，其中Ar1表示1，4-亞苯基和/或2，6-亞萘基，R1和R3表示亞乙基和R2表示1，3-亞苯基。
在另一個優選的實施方案中，使用由熱塑性和彈性聚合物組成或含有熱塑性和彈性聚合物的基質長絲。此外同樣也可使用任何熔化可紡的彈性熱塑塑料，只要由此製成的長絲在一定的溫度下熔化，這一溫度比在各種情況下所使用的增強長絲的熔化溫度或分解溫度低。
術語＂彈性聚合物＂在本說明書的範圍內是指玻璃轉變溫度低於0℃，優選地低於23℃的聚合物。
熱塑性和彈性聚合物的優選實例是彈性的聚醯胺，聚烯烴，聚酯和聚氨酯。這類聚合物是眾所周知的。
若上述定義的結構式中的任何基團表示二價的脂族基團，因此，在這種情況下是指支鏈並且最好是直鏈亞烷基，例如具有2-20，優選地為2-10個碳原子的亞烷基。這類基團的實例是乙-1，2-二基，丙-1，3-二基，丁-1，4-二基，戊-1，5-二基，己-1，6-二基或辛-1，8-二基。
若上述定義的結構式中的任何基團表示二價的環脂族基團，因此，在這種情況下是指含有具有5-8，優選地為6個環碳原子的碳環基的基團。這類基團的實例是環己-1，4-二基或-CH2-C6H10-CH2-基團。
若上述定義的結構式中的任何基團表示二價的芳香族基團，因此，在這種情況下是指單核或多核的芳香烴或雜環芳香基團，該雜環芳香基團可以是單核或多核的。在雜環芳香基團的情況下，在芳香核上最好具有1個或2個氧，氮或硫原子。
多核的芳香基團可以是彼此縮合的或通過C-C鍵或通過橋基，例如-O，-S-，-CO-或-CO-NH-基團彼此連接。
二價芳香族基團的價鍵可以位於對位上或彼此位於可比較的同軸或平行的位置上，或者也可以位於間位或彼此可比較的成角度的位置上。
彼此處於同軸或平行位置的價鍵是相對設置的。同軸相對設置的鍵的實例是聯苯-4，4′-二基鍵。平行相對設置的鍵的實例是萘-1，5-或萘-2，6-鍵，而萘-1，8鍵是平行同向設置的。
優選的二價芳香基團(其價鍵位於對位或位於彼此可比較的同軸或平行的位置上)是具有彼此對位的游離價的單核芳香基團，尤其是1，4-亞苯基或具有平行相對設置鍵的二核縮合的芳香基，尤其是1，4-，1，5-和2，6-亞萘基，或通過C-C鍵連接的具有同軸相對設置鍵的二核芳香基團，尤其是4，4′-亞聯苯基。
優選的二價芳香基團(其價鍵位於間位或位於彼此可比較的成角度的位置上)的實例是具有彼此間位的游離價的單核芳香基團，尤其是1，3-苯基或具有彼此成角度設置鍵的二核縮合的芳香基，尤其是1，6-和2，7-亞萘基，或通過C-C鍵連接的具有彼此成角度設置鍵的芳香基團，尤其是3，4′-亞聯苯基。
所有這些脂族，環脂族或芳香族基團可以用惰性基團取代。其中取代基是指在欲使用的應用中沒有副作用。
這類取代基的實例是烷基，烷氧基或滷素。
烷基是指支鏈並且最好是直鏈的烷基，例如具有1-6個碳原子的烷基，尤其是甲基。
烷氧基是指支鏈並且最好是直鏈的烷氧基，例如具有1-6個碳原子的烷氧基，尤其是甲氧基。
若一些基團是指滷素，對此是指例如氟，溴或尤其是氯。
本發明混紡線中使用的基質長絲可以由熱塑性聚合物組成，該聚合物的特性粘度通常至少為0.5分升/克，優選地為0.6-1.5分升/克。特性粘度的測定是在熱塑性聚合物的二氯乙酸溶液中在25℃下進行的。
若在本發明使用的混紡線中使用由聚酯製成的增強長絲，該聚酯具有的特性粘度通常為0.5分升/克，優選地為0.6-1.5分升/克。特性粘度的測定是按如上所述的方法進行的。
本發明混紡線的紗線纖度通常為6000-150分特，優選地為4500-150分特。
增強長絲和基質長絲的單根纖維纖度通常為2-10分特，優選地為4-8分特。
增強長絲和基質長絲的截面可以是任何形狀的，例如橢園形，雙-或多葉形，細帶子形狀或最好是園形。
熱塑性聚合物的製備是按已知的方法通過縮聚相應的二官能單體組分進行的。在聚酯的情況下，通常使用二羧酸或二羧酸酯和相應的二元醇組分。這類熱塑性並且可能是彈性的聚酯，聚氨酯，聚醯胺和聚烯烴已經是眾所周知的。
此外，還發現本發明混紡線的製備可按特定的氣流渦流變形法進行。
氣流渦流變形是通過在一個渦流變形噴嘴中的液體，例如水或者尤其是通過逆著粗紗股的惰性氣體，特別是通過必要時增溼的空氣進行的。
眾所周知，在氣流渦流變形過程中，氣流噴嘴的長絲原料的輸入速度比從噴嘴中卸出的速度大。與卸出速度相比，輸入速度的過剩量被稱之為超餵(按基於卸出速度的百分比計)。
通過粗紗股的超餵不同來製備渦流變形的毛圈紗或平絲紗。
在該方法中，對已知氣流渦流變形方法進行了如下的改進，在將高收縮率的基質長絲餵入渦流變形噴嘴中之前，通過加熱使其部分或者完全收縮。在該方法中，選擇在加熱過程之前粗紗組分的超餵比不進行這種加熱過程的大。根據在渦流變形噴嘴中進行餵入時所選擇的超餵和所選擇的渦流變形條件可獲得毛圈混紡線或者尤其是獲得混紡平絲線。
為了渦流變形，可使用常規的渦流變形噴嘴。渦流變形長度或渦流變形密度首先是通過渦流變形介質的壓力和所選擇的各種噴嘴類型確定的。為了達到所希望的渦流變形長度，對於確定的噴嘴類型必須選擇相應的渦流變形壓力。宜用的工作壓力為1-8巴，優選地為1.5-6巴，尤其是1.5-3巴。
本發明也涉及上述定義的低收縮混紡線的製備方法，包括如下步驟a)向渦流變形噴嘴中輸入兩種或多種以不同速度移動的粗紗股，其中至少部分粗紗股(增強粗紗)由增強長絲組成，其他部分的粗紗股(基質粗紗)由熔點低的熱塑性聚合物製成的基質長絲組成，聚合物的熱收縮在200℃下高於20％，b)在向渦流變形噴嘴中輸入時將基質粗紗加熱到至少引起部分收縮的溫度，c)在形成初級混紡線的條件下在渦流變形噴嘴中渦流變形粗紗股，d)必要時在允許收縮和/或附加的最好是不接觸的加熱的條件下卸出獲得的初級混紡線。
在將基質粗紗餵入渦流變形噴嘴中之前的收縮可按已知方法進行。例如通過導絲盤加熱，通過與加熱鐵條或加熱栓接觸加熱，通過加熱裝置的傳輸導管例如通過EP-A-579092中描述的裝置或通過蒸汽交換法進行不接觸加熱。
既可以使用渦流變形裝置的已經具有高強的復絲紗作為增強粗紗，也可以使用在餵入渦流變形裝置之前立刻拉伸和必要時定型的復絲紗。
優選地使用基於最終纖度最高拉伸強度至少為60釐牛頓/分特的增強粗紗。
更優選地，增強粗紗的熱收縮在200℃時為2-8％。
更優選地，增強粗紗的最高拉伸伸長為0.5-25％。
對基質粗紗的機械特性沒有過高的要求。但它們必須至少能夠經受住渦流變形過程。
卸出離開渦流變形噴嘴後的初級混紡線，在這種情況下通常至多產生小的應力。根據噴嘴中粗紗超餵和渦流變形條件的差異可制出不含，含有少量或大量的毛圈的初級混紡線。在打算製備平絲紗時，可加熱使含少量或大量毛圈的初級紗收縮。對此，毛圈收縮，並且紗結構進一步地被整平。一般直接取出在渦流變形噴嘴中已經形成的平絲紗並將其捲成卷。
最好採用EP-B-0455193中描述的特定熱渦流變形法進行上述第一個實施方案中的由增強長絲和基質長絲組成的混紡線的渦流變形。在此，為了避免增強長絲在渦流變形時斷裂，在渦流變形前將它們加熱到軟化點附近(在玻璃時約為600℃)。加熱可通過導絲盤和/或加熱管進行，而熔點低的由聚合物製成的熱塑性單根長絲同樣需要進行預加熱，以使其收縮，並將其加到位於上方的渦流變形噴嘴中。由此製成的紗線緊密度高的平整混紡線用來織造是不成問題的。
已經發現，由上述第二個實施方案的增強長絲和基質長絲製成的混紡線的製備還可以令人驚奇的方式按已知的通用渦流變形技術進行，例如採用在化學纖維/紡織工業，(7/8)1989，T.185-7中所述的相互混合或摻和技術，所有這些技術都通過上述的基質粗紗的加熱步驟而得到改進。
還可按已知的方法將本發明的混紡線加工紡織成平面構型織品。對此，實例包括織物，針織品，編織品，尤其是配置紗。可通過熔化基質組分將這類平面構型織物轉變成複合材料或加以穩定。
本發明也涉及為實現該目的的混紡線的應用。
下面的實施例僅用來說明本發明，而不是對其進行限制。實施例1)製備低收縮混紡線將繞有增強粗紗的筒子和繞有基質粗紗的筒子置於筒子架上。粗紗的性質和所使用的紗纖度列於下列表1中。
增強粗紗通過由三個導絲盤構成的輸出輥被直接加入到渦流變形噴嘴中。在一些試驗中，在輸出導絲盤之間設置了加熱裝置。在此，正如EP-A-569082中所描述的，加熱裝置是在線的運行中非接觸性的加熱裝置。
基質粗紗通過由兩個導絲盤構成的輸出輥和在兩者之間設置的加熱裝置同樣被加入到變形工藝噴嘴中。代替位於兩者之間的加熱裝置或對其進行補充，加熱輸出導絲盤。在該加熱裝置中，正如EP-A-569082中所描述的，加熱裝置是在線的運行中非接觸性的加熱裝置。
增強粗紗和基質粗紗在加到渦流變形噴嘴和連接其後的卷取裝置中之前的輸送比例同樣示於下表中。
選擇的輸出輥的導絲盤溫度為80-130℃。
通過其他的導絲盤卸出離開渦流變形噴嘴後的初級混紡線，其中調節導絲盤的表面速度，以使紗的結構對於紡織品的使用性能來說是最佳的。實施該方法的具體細節示於下表中。
在表2中還示出了所得到的混紡線的特性。
表1混紡線的製備條件實施例 增強粗紗 基質粗紗 輸送率 加熱器/導 加熱器/導絲序號絲盤溫度 盤溫度(型號；纖 (型號；纖度 增強粗 基質粗 增強粗紗 基質粗紗度分特) 分特) 紗(％) 紗(％)(℃) (℃)1PET 改性PET -60 - 110(Gal)1100 2802PET 改性PET -30 - 110(Gal)550 2803玻璃 改性PET -30 500 110(Gal)3000 8404玻璃 改性PET -10 - 1603000 8405玻璃 改性PET -30 500 110(Gal)3000 8306玻璃 改性PET -60 500 2103000 750 60(Gal)7 芳族聚醯 改性PET -50 100(Gal) 110(Gal)胺1100 2808 C纖維 改性PET -50 110(Gal) 110(Gal)300 840PET＝聚對苯二甲酸乙二醇酯改性PET＝間苯二酸改性的PET表2混紡線的特性實施例 eff.纖度強度伸長率 收縮率 收縮率序號(分特) (釐牛頓/分 (％)在200℃ 在160℃
特)1160050.218.1 3.5 1.12930 37.921.8 3.9 1.03406745.90.7 004388046.50.8 005418036.70.80.5 06459039.80.83.1 0.671583124.6 3.60.3 08321956.11.30.1 02)製備低收縮混紡線(改變基質粗紗的超餵)類似於實施例1，通過渦流變形製備混紡線。使用纖度為1100分特的高強PET復絲紗作為增強粗紗，使用基於間苯二酸改性的PET的纖度為280分特的長絲紗作為基質粗紗。製備條件的具體細節示於表3中。所製備的紗的特性示於表4中。表3混紡線的製備條件實施例輸送率 加熱器/導絲盤 加熱器/導絲盤溫度 溫度序號 增強粗紗 基質粗紗 增強粗紗 基質粗紗(℃) (℃)9 - - - -10- 10％ 100(Gal) 110(Gal)11- 20％ 100(Gal) 110(Gal)12- 30％ 100(Gal) 110(Gal)13- 40％ 100(Gal) 110(Gal)14- 50％ 100(Gal) 110(Gal)15- 60％ 100(Gal) 110(Gal)
表4混紡線的特性實施例 eff.纖度強度 伸長率 收縮率 收縮率序號(分特) (釐牛頓/分特) (％)在200℃ 在160℃9 1430 56.418.9 8.9 710 1455 55.818.0 5.41.911 1483 55.318.1 4.41.512 1517 53.718.2 4.21.413 1537 53.518.6 3.90.614 1577 50.517.9 3.71.115 1600 50.218.1 3.51.1該實施例表明經渦流變形的紗的收縮在基質粗紗的超餵增加時降低。
3)製備收縮低的混紡線(改變超餵並加熱基質粗紗)類似於實施例1通過渦流變形製備混紡線。使用纖度為3000分特的玻璃復絲紗作為增強粗紗，使用基於間苯二酸改性的PET的纖度為750分特的長絲紗作為基質粗紗。製備條件的具體細節示於表5中。所製備的紗的特性示於表6中。表5混紡線的製備條件實施例 輸送率 加熱器/導絲盤 加熱器/導絲盤溫度 溫度序號 增強粗紗 基質粗紗 增強粗紗(℃) 基質粗紗(℃)16 - - - 21017 - 10％ - 21018 - 20％ - 21019 - 30％ - 21020 - 40％ - 21021 - 50％ - 210+60(Gal)22 - 60％ - 210+60(Gal)表6混紡線的特性實施例 eff.纖度 強度 伸長率收縮率收縮率序號 (分特) (釐牛頓/分特)(％)在200℃在160℃16 418136.11.1 65.5 n.b17 425034.40.7 33.4 n.b18 431028.70.9 29.5 n.b19 438027.50.7 25.1 n.b20 445029.31.1 18.8 n.b21 451530.81.3 7.53.822 459039.80.8 3.10.9n.b＝未測定該實施例表明經渦流變形的紗的收縮在超餵增加和基質粗紗的加熱增強時降低。
4)測定各種預加張力下的混紡線的收縮率類似於上述實施例，用PET增強粗紗和間苯二酸改性的PET基質粗紗製備低收縮混紡線。紗線的纖度為1380分特。對這種紗施加不同的預加張力重量，並將其分別在循環空氣爐中在100和160℃的大氣溫度下處理15分鐘。測定的熱收縮值如下預加張力重量(cN) 0.160.50.81.53100℃時的熱收縮 33.52.31 0.50.5160℃時的熱收縮 0.4 0.30.30.20.15)測定基質組分含量不同的混紡線的渦流變形長度類似於上述實施例，用高強PET增強粗紗和間苯二酸改性的PET基質粗紗製備各種低收縮混紡線。紗線的區別在於基質組分的含量和渦流變形度不同。用Rothschild Entanglement試驗儀測定渦流變形長度。測定值如下混紡線中的基質體積％ 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50強渦流變形+- +- + - + - + -平穩的渦流變形-+ -+ - + - + - +渦流變形長度(mm) 57 101 41 87 32 70 28 59 19 516)具有不同熔點的基質組分的混紡線的性能特徵類似於上述實施例，用PET增強粗紗和不同類型的間苯二酸改性的PET基質粗紗製備低收縮混紡線。各製備條件相同。基質粗紗的區別在於PET類的熔化範圍。混紡線中的基質組分的含量各為15-20體積％。基質粗紗的輸送率為50-100％。所製備的混紡線的特性列於下表中。
混紡線試樣 A B C改性PET組分的熔化範圍(℃) 約130 約170 約225紗纖度(分特) 13301313 1558160℃時的熱收縮0.7 0.90.9200℃時的熱收縮1.3 1.81.9最高拉伸伸長率(％) 16 16.5 15.8最高拉伸力(釐牛頓/分特) 51 52.5 48.8結果表明可以製備基質組分熔化範圍不同但機械特性相同的混紡線。
權利要求
1.包含增強長絲和由熱塑性聚合物組成的基質長絲的混紡線，其聚合物的熔點比增強長絲的熔點或分解點低，其特徵在於在0.0004釐牛頓/分特的負荷下，在160℃的大氣溫度下對紗線試樣測定的混紡線熱收縮≤2％，尤其是≤1％，而在200℃的大氣溫度下≤5％，尤其是≤3％。
2.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於按DIN53866，第12部分在高達200℃的溫度下測定的靜態收縮力至多為0.01釐牛頓/分特。
3.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於渦流變形長度小於60mm，優選地小於30mm，其中該值用Rothschild Entanglement針試驗儀2050測定。
4.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於是平絲紗線。
5.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於由熱塑性聚合物組成的基質長絲具有的熔點在增強長絲的熔點或分解點下至少30℃。
6.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於增強長絲的起始模量大於50Gpa，並且最好由玻璃，碳或芳香聚醯胺組成。
7.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於增強長絲的起始模量大於10Gpa，並且由聚酯，尤其是聚對苯二甲酸乙二醇酯組成。
8.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於基質長絲由聚對苯二甲酸丁二醇酯和/或聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或化學改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯組成。
9.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於增強長絲和基質長絲由一類聚合物組成，優選地由聚醯胺/聚醯胺，聚烯烴/聚烯烴或尤其由聚酯/聚酯的混合物組成。
10.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於基質長絲由化學改性的含式I和式II重複結構單元的聚對苯二甲酸乙二醇酯組成-O-OC-Ar1-CO-O-R1-(I)-O-OC-R2-CO-O-R3(II)式中Ar1表示二價的單核或多核的芳香基團，該基團的游離價位於對位上或彼此與該位置可比較平行或同軸的位置上，優選地為1，4-亞苯基或2，6-亞萘基，R1和R3彼此獨立地表示二價脂族或環脂族基團，優選地表示式-CnH2n-，其中n表示2-10的整數，尤其表示亞乙基，或由環己基二甲醇產生的基團，和R2表示二價的脂族，環脂族或單核或多核芳香基團，其游離價位於間位上或彼此與該位置比較成角度的位置上，優選地表示1，3-亞苯基。
11.根據權利要求10的混紡線，其特徵在於基質長絲由化學改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯組成，它們包含40-95摩爾％的式I重複結構單元和60-5摩爾％式II的重複結構單元，其中Ar1表示1，4-亞苯基和/或2，6-亞萘基，R1和R3表示亞乙基和R2表示1，3-亞苯基。
12.根據權利要求1的混紡線，其特徵在於基質長絲由熱塑性和彈性聚合物組成，尤其由聚氨酯，聚醯胺或更優選地由聚酯組成。
13.權利要求1的低收縮混紡線的製備方法，包括如下步驟a)向渦流變形噴嘴中輸入兩種或多種以不同速度移動的粗紗股，其中至少部分粗紗股(增強粗紗)由增強長絲組成，其他部分的粗紗股(基質粗紗)由熔點低的熱塑性聚合物製成的基質長絲組成，聚合物的熱收縮在200℃下高於20％，b)在向渦流變形噴嘴中輸入時將基質粗紗加熱到至少引起部分收縮的溫度，c)在形成初級混紡線的條件下在渦流變形噴嘴中渦流變形粗紗股，d)必要時在收縮和/或附加加熱的條件下卸出獲得的初級混紡線。
14.根據權利要求13的方法，其特徵在於選擇在渦流變形噴嘴中運行的粗紗超餵差，以使渦流變形時形成混紡平絲線。
15.根據權利要求13的方法，其特徵在於選擇在渦流變形噴嘴中運行的粗紗的超餵差，以使渦流變形時形成混紡毛圈線，其毛圈通過在一個或多個後續加熱步驟的收縮而進一步的整平。
16.權利要求1的低收縮混紡線的用途，用來製備複合材料或紡織平面構型織物，尤其是製備配置紗。
全文摘要
本發明描述了包含增強長絲和由熱塑性聚合物組成的基質長絲的低收縮混紡線，其聚合物的熔點比增強長絲的熔點或分解點低，其特徵在於在160℃的溫度下紗線的熱收縮≤2％，而在200℃的溫度下≤5％，這種紗線可以用於製備複合材料。
文檔編號D02J13/00GK1165211SQ9711168
公開日1997年11月19日 申請日期1997年4月7日 優先權日1996年4月9日
發明者J·蓋爾霍斯 申請人:赫徹斯特特維拉有限公司及兩合公司