CN101098663B - 牙带及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括超高摩尔质量聚乙烯的整体式带的牙线产品，所述超高摩尔质量聚乙烯在135℃下在十氢化萘中测定的特性粘度为至少5dl/g，所述带的厚度为约0.02-0.1mm，宽度为约0.25-6mm，拉伸模量至少为1.8GPa。所述牙线产品具有极高的机械强度(特别是拉伸强度)，抗撕裂性高且摩擦系数低。所述带可插入紧密相连的牙齿之间而不断裂。本发明的牙带的另一个优点是，在使用过程中，即使所述带分裂成细丝，也能基本保持其初始强度。本发明还涉及制造用于牙线产品的整体式带的方法。
Description
本发明涉及包括超高摩尔质量聚乙烯的整体式带的牙线产品，所述超高摩尔质量聚乙烯的特性粘度为至少5dl/g(在135℃下在十氢化萘中测定)，所述带的厚度为约0.02-0.1mm，宽度为约0.25-6mm。
本发明还涉及制造适用于牙线产品的整体式带的方法。
作为刷牙的补充，通常建议使用牙线产品作为处理口腔中的牙周和牙龈区域的工具。使用牙线的方法包括将牙线置于牙齿之间，然后贴着牙齿表面轻轻地上下移动，以去除齿间牙斑和残渣，包括牙龈斑。牙斑经常性地在牙齿表面上形成，如果不定期去除牙斑，则会导致龋洞和牙龈病。在使用时，牙线产品应使牙斑从牙齿表面松动或破碎，并从牙齿上脱落。因此，牙线产品的尺寸应当可使其能够插入齿间并在其间来回摩擦，而且应当足够坚固以承受施加在其上的各种力。
最常用的牙线包括多条由聚合物(如聚酰胺或聚烯烃)制成的细丝。这样的多丝牙线通常被涂蜡，以使细丝结合在一起并使牙线润滑。EP0339935A3公开了一种牙线的具体实例，该牙线由超高分子量聚乙烯多条细丝构成，具有良好的机械性能。该牙线通过捆扎多条拉伸取向的细丝制备，制得的多条细丝的拉伸强度为2.5GPa，模量为90GPa，断裂伸长率为4.1％。
牙线的另一种形式是牙带，牙带也可以可选地被涂蜡和调味。多丝牙线和带牙线产品两者具有特定的优点和缺点，但最佳产品的选择也呈现出对使用者个人偏好的高度依赖。
这种包括整体式带的牙线产品可从EP 0662388 B1得知。该专利说明书中描述了一种牙线，这种牙线包括厚度约0.03-0.13mm、宽度约0.25-6.4mm的整体式带，所述带由摩尔质量为300-6000kg/mol的超高摩尔质量聚乙烯制成，并且所述带的杨氏模量为0.5-10GPa，拉伸强度为0.1-1.2GPa。可以看出，所述带在使用过程中并未碎裂成细丝，以使牙线的使用更为方便和容易。该产品的另一个被指出的优点是不必涂覆蜡质固体，原因是其可以自润滑。用作牙线的带通过以下方法制成：在石蜡油中将所述聚乙烯的前驱体带溶胀成假凝胶态；在受控条件下将假凝胶冷却至环境温度；轻轻挤压溶胀的带以去除石蜡油；在己烷中处理带并将带加热至约70℃以去除残余的己烷，从而制成孔隙率大于所述前驱体带的多孔带；压缩多孔带；然后在80-130℃下拉伸该带，得到拉制产品。
已知的牙线带的缺点是其机械性能并不是在所有情况下都足够，特别是例如在插入齿间距很小或事实上在某点彼此接触的牙齿之间时，或在使用过程中接触例如牙套或齿桥的锋利边缘时，可能会发生带的提前撕裂或断裂。
因此，本发明的目的是提供一种包括由超高摩尔质量聚乙烯制成的整体式带的牙线产品，所述产品不存在上述缺点或至少减轻了上述缺点。
根据本发明，上述目的通过一种牙线产品实现，所述牙线产品中的带具有至少1.8GPa的拉伸强度。
本发明的牙线产品具有很高的机械强度(特别是拉伸强度)，抗撕裂性高且摩擦系数低.所述带可插入紧密相连的牙齿之间而不断裂.本发明的牙带的另一个优点是，在使用过程中，即使所述带分裂成细丝，也能基本保持其初始强度.另一个优点是，即使在纤维化后，所述带也几乎不发生起球，这意味着所述带在局部增厚后卡在牙齿之间的可能性很小.在使用过程中，该牙带还具有高模量并呈现很小的伸长率，可以使使用牙带的动作精确并可控.
本发明的牙线产品包括超高摩尔质量聚乙烯的整体式带，所述带可通过以下方法获得：将超高摩尔质量聚乙烯多条细丝前驱体暴露在聚乙烯熔点范围内的温度下足够长的时间，以使相邻的细丝至少部分地熔合，同时拉伸所述前驱体，将在下文中更详细地描述。
牙线产品包括超高摩尔质量聚乙烯(UHPE)的整体式带。本文中的整体式带是指，不同于包括多丝纱线的牙线，这里所提供的牙线包含单一的带。
UHPE整体式带是指UHPE是制造带并提供机械性能的主要聚合材料。优选地，带包含至少75％(m/m)的UHPE，更优选至少80％，或至少85％。带还可包含至多25％(m/m)的油或蜡或其组合，所述油或蜡可与UHPE在高于其熔融温度(即高于150℃或高于160℃)的温度下相容或互溶。合适的油或蜡的例子包括矿物油(例如，平均分子量约为250-700的传热级矿物油)、植物油(例如，椰子油)，或优选非挥发性的聚烯烃溶剂，例如石蜡油或石蜡。在一种优选实施方式中，带包含约1-20、或2-16、或2.5-12％(m/m)的所述油或蜡。
超高摩尔质量聚乙烯的特性粘度(IV)大于5dl/g。IV根据PTC-179方法(Hercules Inc.Rev.Apr.29，1982)在135℃下在十氢化萘中测定，溶解时间为16小时，具有用量为2g/l溶液的抗氧化剂DBPC；将不同浓度下的粘度外推至零浓度的粘度。特性粘度是摩尔质量(也被称为分子量)的量度，其可以比如Mn和Mw的实际摩尔质量参数更容易确定。在IV和Mw之间存在一些经验关系，例如Mw＝5.37×104[IV]1.37(见EP0504954A1)，但这个关系依赖于摩尔质量分布。UHPE带的IV优选为约6-40dl/g，更优选7-35dl/g，甚至8-30dl/g。优选地，UHPE是每100个碳原子具有一个以下支链，优选每300个碳原子具有一个以下支链的线性聚乙烯，支链或侧链通常包含至少10个碳原子。线性聚乙烯还可以包含至多5mol％的一种或更多种共聚单体，例如烯烃，如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯或辛烯。
UHPE可以是单一的聚合物等级，但也可以是两种或更多种不同聚乙烯等级的混合物，例如，这些聚乙烯的IV或摩尔质量分布不同和/或共聚单体或侧链的类型和数量不同。本发明的牙线产品中的UHPE带还可以包含少量(通常小于5％(m/m)，优选小于3％(m/m))的常用添加剂，例如，抗氧化剂、热稳定剂、着色剂、流动促进剂等。
本发明的牙线产品包括厚度约为0.02-0.1mm、宽度约为0.25-6mm的超高摩尔质量聚乙烯的整体式带。带的厚度与牙齿间的平均距离有关，人与人之间可能有很大的差别。为了平衡易插性、易操作性以及强度，厚度优选为约0.03-0.09mm或0.04-0.08mm。带的宽度也可以有很大的不同，但优选为约0.3-5mm、0.4-4mm或甚至0.5-3mm，以在易操作性和有效去除牙斑之间取得平衡。牙线带的宽厚比不是关键的，可以在很大范围内变化。以纺织单位表示，带的线密度或纤度通常为约50-5000dtex，优选约100-3000或150-2500dtex。纤度较低的带一般更具柔性并且更易于使用。
本发明的牙线产品包括拉伸强度至少为1.8GPa的超高摩尔质量聚乙烯的整体式带.尽管如此强度的带在使用者施加较大的力时不会轻易断裂，但是已发现较高的强度有利于防止在紧密接触的牙齿之间穿行时破裂.因此，优选地，带的拉伸强度(也简称为强度)为至少2.0、2.2、2.4或2.6GPa.带的最大强度受限于实际的原因，例如作为前驱体的合适纱线的可获得性(见下文)，其值约为5GPa.通过已知方法(如基于ASTM D885-85或D2256-97的方法)来确定拉伸强度(也简称为强度)或抗断强度。
在本发明的牙线产品的一种实施方式中，UHPE带在使用中不纤维化。有些使用者发现这样的牙带可以更方便和更有效地作为牙线使用。不纤维化的带可以例如通过以下方法获得：将前驱体多丝UHPE纱线热熔合，同时小心地控制温度和暴露时间已促进熔合，并可选地在熔合过程中施加压力。
在本发明的牙线产品的另一种实施方式中，UHPE带在使用时出现纤维化，即带分裂为一条或更多条细丝的束。这样的纤维化带的优点是，在使用过程中，带展开成细丝或细丝束，这可对牙齿表面提供更有效的清洁作用。本发明的带的优点是，所形成的细丝相当柔韧和柔软，从而损坏牙龈的可能性很小。这样的纤维化带可以例如通过以下方法获得：将前驱体多丝UHPE纱线热熔合，同时通过调节条件(如温度和暴露时间)小心地控制熔合度，从而得到可初期纤维化的整体式带。
US 4646766中确实也描述了用作牙线的可初期纤维化的带，但此文献并未公开或建议由UHPE制造高强度的带，更未公开或建议通过热熔合多丝纱线方法来制造这种带。
在一种优选实施方式中，UHPE带在使用中可被纤维化，但在纤维化后保留了至少75％的初始强度。本发明的带在切碎后并不断裂，而是纤维化为也具有高强度的细丝或细丝束。优选地，纤维化或至少部分纤维化的带仍具有其初始强度的至少80％或甚至90％的强度。这样的带的优点是，不存在或存在极少的断裂细丝。通常，断裂的细丝易于卷起而形成局部增厚部分，通常称为起球。起球的牙线可能会卡在牙齿间，当使用者施加较高的反作用力时，这会增大对牙龈甚至牙齿造成损伤的可能性。
在一种优选实施方式中，本发明的牙线产品包括超高摩尔质量聚乙烯的整体式带，所述带的表面并未绝对光滑，而是具有一定的表面结构或粗糙度。这种构造的带可以例如通过由以下方法制造的UHPE带获得，该方法包括热熔合多丝纱线，可选地捻合，其中原始细丝结构仍被部分地保持，或在带的表面一部分细丝未熔合在一起。这样的带在其表面具有突起和/或沟槽(在下文中简称为沟槽)，这些沟槽通常主要沿长度方向上取向，依赖于带本身的尺寸，这些沟槽的尺寸优选为0.002-0.05mm。这种牙带的优点包括，它可以容易地在牙齿之间和牙齿上滑动，而且其表面上的小沟槽有助于破碎和去除牙斑，以使清洁更有效。
优选地，为了更有效地破碎牙斑，沟槽的尺寸(即宽度和深度或高度)为至少约0.003、0.004或甚至0.005mm。沟槽的尺寸(特别是深度)优选至多约0.04mm，或至多0.03mm，以得到具有良好强度的带。如果带是通过将多条细丝热熔合而制造的，则沟槽尺寸通常接近于或小于细丝的尺寸。
带表面上的沟槽主要沿着带的长度取向，但也可以与长度方向成一个角度，所述角度优选约0-45°，更优选约0-30°，或甚至0-20°。已发现，具有这种表面沟槽的带可以更有效地去除牙齿间的松散颗粒/牙斑。
本发明的牙线产品还可以包含常见的蜡和其它添加剂。例如，带可以被着色，优选采用不溶于唾液但溶于非极性试剂(如矿物油或石蜡)的着色剂。牙线产品还可包含各种涂料，例如蜡(除上文提及的油或蜡以外)，或其它优选可溶于唾液的添加剂。常用的添加剂包括含氟化合物、调味剂、芳香剂、小研磨颗粒或药用材料(例如对抗牙斑中的细菌)。
本发明还涉及由UHPE前驱体材料制造适用于牙线产品的整体式带的方法。
这样的制造整体式带的方法可从EP 0662388 B1得知。该专利说明书中描述了一种牙线，该牙线包括通过以下方法制造的整体式带：在石蜡油中将UHPE的前驱体带溶胀成假凝胶态；在受控条件下将假凝胶冷却至环境温度；轻轻挤压溶胀的带以去除石蜡油；在己烷中处理带并将带加热至约70℃以去除残余的己烷，从而制成孔隙率大于所述前驱体带的多孔带；压缩多孔带；然后在80-130℃下拉伸该带，得到拉制产品。
这种已知方法的缺点是，所得的带在插在紧密接触的牙齿之间时容易折断。
本发明的目的是提供一种方法，所述方法可由超高摩尔质量聚乙烯前驱体制造厚度约0.02-0.1mm，宽度约0.25-6mm的整体式带，所述带不存在所述缺点。
根据本发明，以上目的通过其中前驱体为多丝线束的方法实现，所述方法包括：将所述前驱体暴露于聚乙烯熔点范围内的温度下足够长的时间，以使相邻的细丝至少部分熔合；同时拉伸所述前驱体。
通过本发明的方法，可以制造具有高拉伸强度的特定尺寸的带。另一个优点是可以通过熔合条件(例如暴露时间和温度)来控制带的纤维化趋势以及表面粗糙度。
在升高的温度下将UHPE细丝至少部分地熔合在一起的方法可从EP0740002B1中得知，但该文献描述的是制造单丝钓鱼线，而非制造具有本文所述尺寸的带。
多丝线束被理解为包括多条UHPE细丝的不定长度的制品。前驱体可以具有各种结构，例如编织或条纹索或绳，或合股、折叠或捻合的纱线，或空气缠绕纱线。使用(可选捻合的)多丝纱线的优点是可以容易且成本低廉地制造前驱体和带。优选地，多丝线束中的至少80％(m/m)、更优选至少90％(m/m)的细丝是UHPE细丝，最优选地，线束基本上由UHPE细丝构成，从而得到具有高强度和低耐磨性的带。
UHPE细丝和多丝纱线可通过以下方法制备：将UHPE在合适的溶剂中的溶液纺成凝胶纤维，然后在部分或完全除去溶剂以前、期间和/或以后拉伸该纤维，即通过所谓的凝胶纺丝工艺。UHPE溶液的凝胶纺丝是本领域技术人员所公知的，并在如下各种出版物中有描述：EP 0205960A、EP0213208A1、US 4413110、GB 2042414A、EP 0200547B1、EP 0472114B 1、WO 01/73173A1和Advanced Fiber Spinning Technology，Ed.T.Nakajima，Woodhead Publ.Ltd(1994)，ISBN 1-855-73182-7和其中所引用的参考文献。
本发明的方法包括以下步骤：将前驱体暴露于UHPE的熔点范围内的温度足够长的时间，以使相邻细丝至少部分地熔合。选择此熔合步骤的条件，以使温度和暴露时间足以软化特别是细丝的表面层，并使其至少部分地熔合，以形成整体式带。UHPE的熔点范围是从非取向聚合物的最高熔点到受约束的高度取向的UHPE纤维的最高熔点的温度范围(通过DSC分析在20℃/min的扫描速率下测定)。对于UHPE细丝，熔点范围通常为138-162℃，暴露温度优选为约150-157℃。前驱体暴露于熔合温度的保留时间可在宽范围内变化，但通常为约5-1500秒。虽然更高的温度易于强化熔合过程，但应小心避免应用过高的温度或过长的时间，因为这样可能会造成例如细丝核心内的部分熔合或其它分子松弛效应，从而导致产品强度下降。进行本方法的合适装置包括本领域技术人员已知的具有精确温度控制和拉伸装置的烘箱，以及进行本发明的方法的可替代性的装置。
在熔合过程中，依赖于熔合度、前驱体材料种类以及可选的添加剂，初始的不透明(例如白色)前驱体通常会变为半透明、乳白色或甚至基本上透明的带.随着细丝间的熔合度增加，产品的透光率一般会提高.
为了制造在使用中不纤维化或较少地纤维化的牙带产品，高熔合度是优选的，从而得到半透明的带，其中基本上全部细丝熔合在一起以形成具有光滑表面的产品。在本发明的方法中，可以通过改变暴露温度和时间来调节熔合度。通过在方法进行中对带的一个或两个表面施加力，例如通过在一对辊之间引导前驱体以对其进行压缩，或通过在一个构件(例如自由转动或从动辊或棒)上拉动前驱体，也可以提高熔合度。所述构件优选也被控制温度，更优选将其温度设定为比烘箱气体的温度高1℃或2℃，特别是在制造不纤维化的带的情况下。这使表面更光滑，并改善了单丝类产品的耐磨性。通过改变线中的张力和/或通过改变前驱体线与构件之间的接触表面的长度(例如通过调节柱形辊或棒的直径)，可以调节施加在前驱体(或带)上的压力。本领域技术人员可以通过一定量的实验确定期望的组合。
为了制造光滑的带，上述构件的表面也为平坦且光滑的。如果所述带需要具有特定的表面纹理，则所述构件优选具有表面纹理。
例如，通过对所得产品的表面和/或剖面进行视觉评价(例如用肉眼或利用光学或电子显微镜)，可以确定其熔合度。另一种方法是确定有色液体的吸收量和吸收速率(例如，通过标识物)，如EP 0740002 B1所述。还可以通过一个简单的试验来得到熔合度，在该试验中，在例如金属棒表面上反复摩擦该产品，并测定整体式带产品分解为组成细丝时的摩擦运动次数。
本发明的方法包括同时拉伸前驱体。拉伸是指对前驱体施加大于1.0的牵伸比(也称为拉伸比)，由此将细丝保持在张力下，并防止细丝强度由于热分子松弛过程而降低。优选地，施加至少1.5、2.0或甚至至少2.5的牵伸比，以进一步改善性能，特别是所得带的拉伸强度。超过一定的牵伸比，这种效应不再增加，甚至性能可能会由于细丝的部分损坏或断裂而下降。此外，牵伸比越高，则所得产品的纤度越低。因此，最大牵伸比取决于前驱体及其细丝的种类，并且通常至多约10或至多8或6。
通过诸如前驱体线束的纤度、前驱体细丝的数量和粗度(细丝纤度，通常以每条细丝的但尼尔数即dpf表示)、纱线的捻合或缠绕水平、熔合前细丝的散布度以及熔合时的拉伸度之类的因素，可以控制所得带的尺寸。
在一种优选实施方式中，本发明的方法还包括在熔合前将前驱体的细丝散布。细丝的散布度是控制带厚度和宽度的方式。通过已知方法(例如通过在所谓的散布棒上引导纱线)可以完成例如多丝纱线的散布。总体上，最小的带厚度对应于彼此接触的至少两层细丝，否则熔合无法有效地进行。优选地，为了更好地熔合并控制熔合度，在散布之后的前驱体包含至少3层细丝。由于同样的原因，前驱体优选包含轻度捻合的至少一条多丝纱线，更具体地，该纱线具有0-0.5、更优选0.01-0.4的由捻合因子(也称为捻合倍数)所定义的捻合水平。这样的捻合水平有利于控制散布后的细丝层数，并由于细丝接触更好而促进熔合，从而能够制造较薄的整体式带。这种捻合水平还使得至少部分细丝在与带的长度方向成一定角度的方向上取向。越高的捻合水平导致越厚的带，并导致越大的取向角度。
在方法中通过在散布棒上和/或随后的引导辊和棒上提供沟槽或突起，可以进一步限制和控制散布度，进而限制和控制带的宽度，突起之间的距离或沟槽的宽度限定了可得到的最大带宽度.突起或沟槽内部与所有其它引导构件之间的表面可影响带的形制，因此优选是平的.
用于本发明的方法的前驱体所含的UHPE细丝的直径或纤度可以在宽范围内变化。通常，本发明所用的较粗细丝的牵伸比较高，例如大于2或2.5。合适的细丝粗度为0.2-15dpf，优选地，前驱体包含的细丝的粗度为约0.3-12、或0.5-10dpf，以得到高强度的带。
在本发明的方法中，细丝被拉伸并熔合在一起，然后制得具有特定强度的带。优选地，带的强度为至少1.8GPa。优选地，前驱体的初始强度为至少1.0GPa，更优选至少1.5、1.8或甚至2.0GPa。前驱体的强度越高，为了制造高强度带而在熔合过程中所需的拉伸程度越小。
本发明的方法还包括在熔合和拉伸细丝之后将带冷却。优选地，在将由本发明的方法所得的带保持在张力下的同时将其冷却。这样做的优点是，无论是在细丝水平还是分子水平上，可使熔合和拉伸后所得的产品中的取向保持更好。这样的张力可以例如通过在进行完方法的前面步骤之后将带产品卷绕成包，然后将该包冷却。
本发明的方法还可包括对前驱体或其中的一条或更多条纱线进行预处理的在前步骤，从而增强熔合步骤中的细丝间的结合。这样的预处理步骤可以包括：用组分或组合物涂覆前驱体；冲刷前驱体，即洗掉表面组分，如纺丝涂饰剂；或采用高电压等离子体或电晕处理，或上述的任意组合。优选地，前驱体包含基本不含纺丝涂饰剂的细丝，即在其制造过程中不使用纺丝涂饰剂，或者存在的纺丝涂饰剂在预处理步骤中被基本上去除。如此带来的优点是改善了熔合效率，并进一步提高了带产品的耐磨性。
在另一种优选实施方式中，通过以下方法将前驱体预处理：例如通过浸渍或润湿涂覆有效量的油或蜡，例如矿物油、植物油或优选非挥发性的聚烯烃溶剂，如石蜡油或石蜡。此预处理步骤可在环境条件下进行，或在低于聚烯烃纤维的熔融温度范围的高温下进行，并且甚至可以与拉伸和熔合同步进行。此实施方式的优点是，熔合过程的效率被进一步提高，即在相同条件下可得到较高的熔合度，或在略低的温度、稍短的时间或略小的压力下可以得到相似的熔合度。
在一种具体实施方式中，油或溶剂还可包含其它添加剂，如着色剂、芳香剂或调味剂。当然，这些添加剂应当足够稳定，从而能够经受随后的熔合和拉伸过程。此实施方式的优点是，可以通过一步法得到被着色或调味的带。根据是否需要在使用过程中将这些添加剂溶浸到口腔中，这些添加剂可以溶于油或溶于唾液。
本发明的方法还可包括在熔合和拉伸之后将涂料组合物涂覆于带以形成涂层的步骤。这样的涂料组合物可包含另一种蜡和其它常用于牙线的添加剂，优选可溶于唾液的添加剂。
牙线产品可以是包括牙带并适合清理牙齿的任何已知的产品。典型实例包括：内含一定长度的带的手持式容器或配送器，从其中可以取出所需长度的带；或者，在两个突起部分之间具有一段带的手持式器具。
本发明还涉及处理口腔中的牙周和牙龈区域的方法，所述方法包括将本发明的牙线产品用于所述区域。
现在通过以下实施例进一步阐述本发明。
实施例1
使用未捻合的凝胶纺丝UHPE纱线作为前驱体(原料)材料，所述纱线包括100条细丝，纱线纤度为243dtex，拉伸强度为35.1cN/dtex，拉伸模量为1242cN/dtex，断裂伸长率为3.3％。
作为预处理步骤，将前驱体穿过液体石蜡浴，然后通过在无纺织物之间穿过以擦去过量的油。通过测定此步骤后的质量增加来计算石蜡含量，约为11质量％。在4.0m/min的恒定速度下，在第一组从动辊上引导前驱体，然后在散布棒上引导前驱体，进入保持在153.6℃的恒定温度下的烘箱。在烘箱内，在一些具有光滑表面的柱形棒上引导前驱体，使烘箱中的长度达到8.4m。在烘箱的出口，在第二组从动辊上引导前驱体线。第二组辊的速度为7.2m/min，得到1.8的牵伸比，烘箱中的牵伸速率约为0.4min-1。
所得的带在某种程度上是半透明的，并且在手指间摩擦时具有完整性。
按照ASTM D885M的规定，使用Zwick 1435测试机(用名义标定长度为500mm的纤维、50％/min的十字头速度和Instron 2714夹具)来定义和测定多丝纱线以及带的拉伸强度(或强度)、拉伸模量(也称为模量)和断裂伸长率(eab)。为了计算强度，将所测量的拉伸力除以纤度，该纤度通过称重10米长(或其它的长度)的纤维来确定。断裂伸长率为在断裂时所测得的伸长率，以样品被夹持后的长度占初始长度的百分比表示。
所得的带的纤度为146dtex，拉伸强度为36.7cN/dtex，模量为1447cN/dtex，断裂伸长率为3.2％。
该带的宽度约为0.5mm，厚度约为30μm。在光学显微镜下，主要在长度方向上，特别是在一个表面上，可以看到小的沟槽。
用电子显微镜进一步检验该带。首先，通过正己烷用数分钟将石蜡油从带中萃取出来。干燥后，将该带埋封在环氧树脂中。通过低温切片机使用金刚石刀来制备带的横截面切片。切片之后，将样品的封闭端固定在样品夹持器中，并在切片上涂覆导电碳层。为了成像，使用加速电压为15kV的Philips CP SEM XL30以及Robinson反向散射检测器。图1示出了剖面的一部分，其中较暗的区域是细丝，而较亮的部分是埋封树脂。可以看出，在一侧，所有细丝看起来已被熔合在一起，并且表面看起来相当光滑。在另一侧，在细丝之间存在一些明显的开口，可以看到这些开口主要是表面上沿长度方向的沟槽。填充有树脂的区域表明细丝部分熔合。
在环境温度和干燥状态下，使用约1Hz的频率和约为带拉伸强度的4％的张力，将长度约为25cm的带在直径为3mm的金属棒上来回移动，由此确定该带的纤维化倾向。15个周期之后，已有数条细丝从带上分离，其中很少断裂。在35个周期之后，分离的细丝的数量有所增加，但是带依然存在。实验在100个周期后停止，这时带已经完全纤维化。
实施例2
以与实施例1相同的方式由所述前驱体纱线制造带，但这时以0.2的捻合因子将纱线捻合。拉伸性能基本上相同，只是本实施例的带呈现出更高的熔合度，而且纤维化倾向明显更低：在30个周期之后才出现第一条细丝，并且在100个周期之后，带仍未完全纤维化。
Claims (13)
1.包括超高摩尔质量聚乙烯的整体式带的牙线产品，所述超高摩尔质量聚乙烯在135℃下在十氢化萘中测定的特性粘度为至少5dl/g，所述带的厚度为约0.02-0.1mm，宽度为约0.25-6mm，其特征在于，所述带的拉伸强度至少为1.8GPa。
2.如权利要求1的牙线产品，其中所述聚乙烯是线性的，且其特性粘度为7-35dl/g。
3.如权利要求1或2的牙线产品，其中所述带的拉伸强度至少为2.0GPa。
4.如权利要求1-3中任何一项的牙线产品，其中所述带在使用中不纤维化。
5.如权利要求1-3中任何一项的牙线产品，其中所述带在使用中呈现纤维化。
6.如权利要求5的牙线产品，其中所述带在纤维化之后至少保持其初始强度的75％。
7.如权利要求1-6中任何一项的牙线产品，其中所述带在其表面上具有沟槽。
8.由超高摩尔质量聚乙烯前驱体制造厚度为约0.02-0.1mm，宽度为约0.25-6mm的整体式带的方法，其特征在于，所述前驱体为多丝线束，并且所述方法包括：在拉伸所述前驱体的同时，将所述前驱体暴露于所述聚乙烯的熔点范围内的温度足够长的时间，以使相邻细丝至少部分地熔合，由此制造拉伸强度至少为1.8GPa的带。
9.如权利要求8的方法，其中所述温度为约150-157℃。
10.如权利要求8或9的方法，其中所述前驱体包含至少一条捻合因子为0.01-0.4的经捻合的多丝纱线。
11.如权利要求8或9的方法，其中所述前驱体包含基本不含纺丝涂饰剂的细丝。
12.如权利要求8或9的方法，还包括通过施加油或蜡来预处理所述前驱体。
13.如权利要求12的方法，其中所述油或蜡包含添加剂。
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