CN101372784A

CN101372784A - 用于改善与涂覆材料的粘合性的纱线或织物及方法

Info

Publication number: CN101372784A
Application number: CNA2007101485048A
Authority: CN
Inventors: 黎学东; 张诚修; 毛维涛; 毛晓丹
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2009-02-25

Abstract

本发明提供了一种纱线，它包括连续长纤维和短纤纱的混合物，其中，所述连续长纤维和短纤纱是加捻的或不加捻的，并且至少一部分所述连续长纤维暴露在外面。本发明还提供了包含该纱线的织物。本发明还涉及改善该纱线或织物与涂覆材料的粘合性的方法，它包括：提供上述纱线或织物；以及将涂覆材料涂覆到该纱线或织物上。本发明还涉及上述纱线或织物在软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布和其它涂覆的帆布中的应用。

Description

用于改善与涂覆材料的粘合性的纱线或织物及方法

技术领域

本发明涉及用于改善与其它材料的粘合性的纱线或织物及方法。更具体地说，涉及用于改善包含连续长纤维和短纤纱的混合物的纱线或织物与涂覆材料的粘合性的纱线或织物及方法。本发明还涉及包含连续长纤维和短纤纱的混合物的纱线或织物在软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布和其它涂覆的帆布中的应用。

背景技术

一些有机纤维，例如对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯等，是非常惰性的材料，它们的表面难以活化以达到与其它材料良好的粘结或粘合。为了解决上述问题，现有技术中已经开发出了各种方法来活化这些有机纤维的表面以改善它们与其它材料如橡胶的粘合性。这些方法包括：化学浸渍、等离子体处理、电晕处理等。这些方法能显著地改善粘合性，但是它们或者需要特殊且昂贵的设备如等离子体发生器，或者需要复杂且危险的工艺如化学浸渍。然而，某些用途仅需要在纤维或织物与基体之间具有一定的粘合性，该粘合性不需要像某些高要求的用途如充气橡胶轮胎、电力传输等所要求的粘合性那样高。这些对粘合性的要求相对不高的用途的例子包括：软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布、其它涂覆的帆布等。

因此，在只需要基本的粘合性水平的用途中无需使用等离子体处理或化学浸渍来达到非常高的粘合性。针对这一问题，现有技术中开发出了一种简单且有效的改善粘合性的方法。该方法设计了一具有一定开口面积的织物，以使涂料渗透过该织物形成双层涂层，从而通过该织物的开口中填充的材料的强度来达到粘合。该方法能有效地改善粘合性，但是会减少织物结构的设计空间，例如，该织物无法设计为更致密的结构来达到更高的强度。并且该方法也受限于需要双面涂覆的用途。

迄今为止，现有技术中尚未开发出能够有效地改善连续长纤维或其织物与涂层的粘合性，且无需复杂精密的预处理工艺，并能得到更致密的结构以达到更高的强度的方法。

因此，本领域迫切需要开发一种能够有效地改善连续长纤维或其织物与涂层的粘合性，且无需复杂精密的预处理工艺，并能得到更致密的结构以达到更高的强度的方法。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能够有效地改善连续长纤维或其织物与涂层的粘合性的方法，该方法无需复杂精密的预处理工艺，能得到更致密的结构以达到更高的强度。

一方面，本发明提供了一种纱线，它包括连续长纤维和短纤纱的混合物，其中，所述连续长纤维和短纤纱是加捻的或不加捻的，并且至少一部分所述连续长纤维暴露在外面。

在一个优选的实施方式中，所述连续长纤维选自：对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚丙烯腈、人造纤维、液晶聚合物、以及它们的混合物。

在另一个优选的实施方式中，所述短纤纱选自：对位芳族聚酰胺短纤纱、间位芳族聚酰胺短纤纱、棉纱、聚酯短纤纱、聚酰胺短纤纱、聚乙烯醇短纤纱、羊毛短纤纱、人造纤维短纤纱、亚麻短纤纱、聚丙烯短纤纱、聚乙烯短纤纱、聚氯乙烯短纤纱、聚丙烯腈短纤纱、以及它们的混合物。

在另一个优选的实施方式中，所述连续长纤维的用量为10-99重量％，所述短纤纱的用量为1-90重量％，以所述混合物的总重量计。

在另一个优选的实施方式中，所述连续长纤维和短纤纱的混合物作为纬纱、经纱、纬纱/经纱、或者它们的一部分。

另一方面，本发明提供了一种改善纱线与涂覆材料的粘合性的方法，它包括：提供上述纱线；以及将涂覆材料涂覆到该纱线上。

再一方面，本发明涉及上述纱线在软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布和其它涂覆的帆布中的应用。

另一方面，本发明提供了一种织物，它包括上述纱线。

另一方面，本发明提供了一种改善织物与涂覆材料的粘合性的方法，它包括：提供上述织物；以及将涂覆材料涂覆到该织物上。

再一方面，本发明涉及上述织物在软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布和其它涂覆的帆布中的应用。

附图说明

图1是根据本发明实施例5的实验结果的照片。

图2是根据本发明实施例6的实验结果的照片。

图3是根据本发明实施例7的实验结果的照片。

图4是根据本发明实施例8的实验结果的照片。

具体实施方式

本发明的发明人在进行了广泛而深入的研究之后发现，通过使用连续长纤维和短纤纱的混合物，能够有效地改善连续长纤维与其它材料的粘合性，从而无需复杂精密的预处理工艺就能得到更致密的结构以达到更高的强度，很好地满足了对粘合性的要求相对不高的用途的需求。本发明的方法可用于在室温或高温条件下用任意可流动的材料浸渍或涂覆连续纤维或织物的用途，并且本发明的方法适用于需要在其表面上进行任意浸渍或涂覆的纤维或织物产品的用途。基于上述发现，本发明得以完成。

在本发明的第一方面，提供了一种纱线，它包括连续长纤维和短纤纱的混合物，其中，所述连续长纤维和短纤纱是加捻的或不加捻的，并且至少一部分所述连续长纤维暴露在外面。

可用于本发明的连续长纤维没有特别的限制，可以是通过连续纺丝制得的任何类型的纤维，其代表性的例子包括，但不限于：对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚丙烯腈、人造纤维、液晶聚合物、以及它们的混合物。以所述连续长纤维和短纤纱的混合物的总重量计，所述连续长纤维的用量约为10-99重量％，较佳的是约30-95重量％，更好的是约50-90重量％，最好的是约60-80重量％。

在本发明中，对位芳族聚酰胺是指ISO 2076中定义的“para-aramid”纤维，即，由酰胺键或酰亚胺键连接的芳香基团组成的线性聚合物，其中至少85％的酰胺键或酰亚胺键与芳香环直接连接，例如含有酰亚胺键，其数目不超过酰胺键。

可用于本发明中的对位芳族聚酰胺没有特别的限制，可以是常规的对位芳族聚酰胺，其代表性的例子包括，但不限于：聚对苯二甲酸对苯二胺，例如

Twaron、Heracron、Terlon和Tervar、及其类似物；聚对苯二甲酸对苯二胺的共聚物，例如Technora、SVM、Armos和Rusar、及其类似物；聚对苯甲酰胺；聚对苯甲酰胺的共聚物；聚砜酰胺、聚砜酰胺的共聚物、以及它们的混合物。

可用于本发明中的对位芳族聚酰胺可包括由以下分子式所示的结构组成的物质，但不仅限于这些具体的例子：

或

式中，m和n表示上述结构单元在该分子链中的个数，或称聚合度，对m和n的数值没有特别的限制，可以是0、1、2或其它整数。

可用于本发明的短纤纱没有特别的限制，可以是由任何纤维材料制得的短纤维纺成的纱线，其代表性的例子包括，但不限于：对位芳族聚酰胺短纤纱、间位芳族聚酰胺短纤纱、棉纱、聚酯短纤纱、聚酰胺短纤纱、聚乙烯醇短纤纱、羊毛短纤纱、人造纤维短纤纱、亚麻短纤纱、聚丙烯短纤纱、聚乙烯短纤纱、聚氯乙烯短纤纱、聚丙烯腈短纤纱、以及它们的混合物。以所述连续长纤维和短纤纱的混合物的总重量计，所述短线纱的用量约为1-90重量％，较佳的是约5-70重量％，更好的是约10-50重量％，最好的是约20-40重量％。

在本发明中，所述连续长纤维和短纤纱的混合物可以作为纬纱、经纱、纬纱/经纱、或者它们的一部分。

在本发明中，所述连续长纤维和短纤纱可以通过常规的纺织方法混合起来，所述方法包括并股、加捻、合捻等。

在本发明的第二方面，提供了一种改善纱线与涂覆材料的粘合性的方法，它包括：提供上述纱线；以及将涂覆材料涂覆到该纱线上。

在本发明的第三方面，涉及上述纱线的应用，所述应用没有特别的限制，其代表性的例子包括，但不限于：软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布和其它涂覆的帆布。

在本发明的第四方面，提供了一种织物，它包括上述纱线。

在本发明中，所述织物可以仅部分地含有所述连续长纤维和短纤纱的混合物。例如，可以只在一个方向上含有所述连续长纤维和短纤纱的混合物，其它方向上只含有连续长纤维，如只在经线或只在纬线上含有所述连续长纤维和短纤纱的混合物。或者在一个方向如经向或纬向上含有部分所述连续长纤维和短纤纱的混合物。

在本发明的第五方面，提供了一种改善织物与涂覆材料的粘合性的方法，它包括：提供上述织物；以及将涂覆材料涂覆到该织物上。

在本发明的第六方面，涉及上述织物的应用，所述应用没有特别的限制，其代表性的例子包括，但不限于：软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布和其它涂覆的帆布。

本发明的主要优点在于：

本发明的方法能够有效地改善连续长纤维与其它材料的粘合性，从而无需复杂精密的预处理工艺就能得到更致密的结构以达到更高的强度，以较低的成本，很好地满足了对粘合性的要求相对不高的用途的需求。

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量计。

实施例

实施例1-4：纱线与橡胶的粘合性试验

将用于测试粘合的标准混炼橡胶放入模腔中，然后在橡胶表面放上纱线，纱线两端固定并施加一定的张力使其不会收缩。然后将上模盖在复合的橡胶和纱线上，在168℃下硫化30分钟。硫化后停放8小时以上。然后用

拉伸试验机(购自Instron公司，Norwood，MA，USA)以125mm/min的速度将纱线从橡胶上剥离下来。拉伸试验机自动记录剥离的应力应变曲线，取十个峰值和十个谷值的平均值。

下表1中示出了实施例1-4中的试验结果。

表1

从上表1中可以明显地看出，与实施例1中仅使用连续长纤维相比，实施例2-4中使用连续长纤维和短纤纱的混合物使得纤维与天然橡胶之间的粘合性显著增加了好几倍。

实施例5-8：织物与PVC涂层的剥离强度试验

将布样平摊，将聚氯乙烯糊倒在布样的一端，然后用控制厚度的手动涂布机将聚氯乙烯糊刮涂在布样的表面，接着将该样品放入168℃的烘箱中塑化7分钟后取出。然后，将涂覆面与丁腈橡胶混炼胶在160℃硫化25分钟，样品停放8小时以上后在

拉伸试验机上将橡胶与涂覆布剥离。拉伸试验机自动记录剥离的应力应变曲线，取十个峰值和十个谷值的平均值。

下表2中示出了实施例5-8中的试验结果。

表2

从上表2中可以明显地看出，与实施例5中仅使用连续长纤维相比，实施例6-8中使用连续长纤维和短纤纱的混合物使得织物与PVC涂层之间的剥离强度显著增加。并且，从图1-4中可见，与实施例5中仅使用连续长纤维的织物相比，实施例6-8中使用连续长纤维和短纤纱的混合物的织物上有多得多的PVC涂层残留，这表明连续长纤维和短纤纱的混合物使得织物与PVC涂层之间的粘合性显著增加。

虽然为了清楚和理解的目的，已对本发明进行了详细的描述，但是在阅读了本申请说明书之后，本领域技术人员将会明白，在不偏离本发明的精神和实质的前提下，可以对本发明进行各种修改和改变，这些修改和改变均落入所附权利要求书及其等价内容所包括的范围之内。

Claims

1.一种纱线，它包括连续长纤维和短纤纱的混合物，其中，所述连续长纤维和短纤纱是加捻的或不加捻的，并且至少一部分所述连续长纤维暴露在外面。

2.如权利要求1所述的纱线，其特征在于，所述连续长纤维选自：对位芳族聚酰胺、间位芳族聚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚丙烯腈、人造纤维、液晶聚合物、以及它们的混合物。

3.如权利要求1所述的纱线，其特征在于，所述短纤纱选自：对位芳族聚酰胺短纤纱、间位芳族聚酰胺短纤纱、棉纱、聚酯短纤纱、聚酰胺短纤纱、聚乙烯醇短纤纱、羊毛短纤纱、人造纤维短纤纱、亚麻短纤纱、聚丙烯短纤纱、聚乙烯短纤纱、聚氯乙烯短纤纱、聚丙烯腈短纤纱、以及它们的混合物。

4.如权利要求1所述的纱线，其特征在于，所述连续长纤维的用量为10-99重量％，所述短纤纱的用量为1-90重量％，以所述混合物的总重量计。

5.如权利要求1-4中任一项所述的纱线，其特征在于，所述连续长纤维和短纤纱的混合物作为纬纱、经纱、纬纱/经纱、或者它们的一部分。

6.一种改善纱线与涂覆材料的粘合性的方法，它包括：

提供权利要求1-5中任一项的纱线；以及

将涂覆材料涂覆到该纱线上。

7.权利要求1-5中任一项的纱线在软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布和其它涂覆的帆布中的应用。

8.一种织物，它包含权利要求1-5中任一项的纱线。

9.一种改善织物与涂覆材料的粘合性的方法，它包括：

提供权利要求8的织物；以及

将涂覆材料涂覆到该织物上。

10.权利要求8的织物在软管、通风管、防水覆盖帆布、纤维增强的容器、阻燃防护帆布和其它涂覆的帆布中的应用。