CN105189854B - 芳族聚酰胺纱的高速搓捻法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及围绕无端芯搓捻芳族聚酰胺纱的方法，其中在搓捻步骤中向包含至少一个纱筒的搓捻装置供应芯，其中在运行过程中，纱筒围绕其自己的轴旋转且纱筒围绕芯旋转，并围绕芯从纱筒退绕出纱线以提供被纱线包围的芯，其中所述纱线是带有占芳族聚酰胺重量的0.05至0.95重量％的包含有机磷化合物的整理剂的连续芳族聚酰胺纱，其中所述有机磷化合物是式X1X2X3P＝O的化合物，其中X1、X2和X3独立地选自Y1‑、Y1‑O‑和M‑O，其中Y1是支化链或直链C1‑C20烷基、芳基或链烯基，且M选自Li、Na、K或铵，条件是X1、X2或X3的至少一个选自Y1‑或Y1‑O‑，其中不同类型的Y1可以相同或不同。在一个实施方案中，所述连续芳族聚酰胺纱带有0.10至0.50重量％的整理剂。已经发现，相对次要量的包含特定有机磷化合物的整理剂的使用导致在具有旋转纱线退绕的旋转服务器上的包装稳定性改进。因此，带有这种整理剂的芳族聚酰胺纱包装能使芳族聚酰胺纱围绕无端芯高速搓捻。

Description

芳族聚酰胺纱的高速搓捻法
在用于室内以及室外用途的光纤电缆的制造中，通过通常在非常精确的张力控制下围绕光缆中心或芯搓捻，施加连续复丝芳族聚酰胺纱。可通过向包含至少一个安装在盘上的纱筒的搓捻装置供应无端芯(endless core)来进行这种搓捻法，其中在运行过程中，该纱筒围绕其自己的轴旋转，且该盘围绕其自己的轴旋转，以使纱筒围绕芯旋转并围绕芯从纱筒退绕出纱线以提供被纱线包围的芯。这种类型的装置通常被称作服务器(server)。服务器可以例如以Roblon SE18或SE24为名购自例如Roblon。与纱筒不围绕其自己的轴旋转而是静止的系统不同，在这些服务器中，纱线的退绕是旋转的。如果纱筒静止，来自纱筒的纱线退绕“越过”纱筒的顶部。服务器可集成到光纤电缆(OFC)生产线中并且如果需要，接着进行在带有芳族聚酰胺纱的芯上提供聚合物外层(也称作护套)的后继工艺。但是，芳族聚酰胺纱搓捻也可以作为独立的工艺进行。
OFC生产线的速度决定步骤通常是服务器的旋转速度。服务器的旋转速度通常取决于包装稳定性：即纱线包装承受由服务器的旋转速度造成的力的能力。在本说明书内，纱筒是芳族聚酰胺纱盘绕在其上的管、线轴或纱框。盘绕在纱筒上的纱线被称作纱线包装。在高旋转速度下，发生芳族聚酰胺纱线包装的变形，以致该管上的纱线层移位。当发生这种情况时，不可能再退绕纱线。这一现象通常限制OFC生产线的生产速度。尽管服务器的机械限制通常为250-300RPM(每分钟的转速)，但包装稳定性的不足使得必须将服务器的速度限为例如150RPM的值。包装稳定性的改进会带来提高的生产速度和降低的运行成本。因此需要可以以更高运行速度运行的芳族聚酰胺搓捻法。本发明提供这样的方法。
本发明涉及围绕无端芯搓捻芳族聚酰胺纱的方法，其中在搓捻步骤中向包含至少一个纱筒的搓捻装置供应芯，其中在运行过程中，纱筒围绕其自己的轴旋转且纱筒围绕芯旋转，并围绕芯从纱筒退绕出纱线以提供被纱线包围的芯，其中所述纱线是带有占芳族聚酰胺重量的0.05至0.95重量％的包含有机磷化合物的整理剂的连续芳族聚酰胺纱，其中所述有机磷化合物是式X1X2X3P＝O的化合物，其中X1、X2和X3独立地选自Y1-、Y1-O-和M-O，其中Y1是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基，且M选自Li、Na、K或铵，条件是X1、X2或X3的至少一个选自Y1-或Y1-O-，其中不同类型的Y1可以相同或不同。
已经令人惊讶地发现，在芳族聚酰胺纱上施加次要量(即芳族聚酰胺重量的0.05至0.95重量％)的包含特定有机磷化合物的整理剂以与基于脂肪酸酯的标准油基芳族聚酰胺整理剂，如椰子油和聚乙二醇完全不同的方式影响纱层之间的摩擦行为。因此，极大改进在具有旋转纱线退绕的旋转服务器上的包装稳定性。因此，带有这种整理剂的芳族聚酰胺纱包装能使芳族聚酰胺纱围绕无端芯高速搓捻。该芳族聚酰胺包装可用于工业中使用的任何标准服务器，因此能够显著提高OFC生产线速度而不牺牲品质。高生产速度会提高OFC制造法的生产率。
要指出，WO2008/000371描述了可用于ADDS电缆的抗漏电(antitracking)芳族聚酰胺纱。其中描述的芳族聚酰胺长丝纱带有包含有机物质的整理剂组合物，选择该整理剂中的有机物质的量以使该整理剂具有在20℃下作为在水中的50重量％整理剂组合物测得的0.2mS/cm至200mS/cm的电导率，并选择该整理剂在纱线上的量以使该纱线具有4x104至1.2x107Ohm.cm的比电阻(specific electric resistance)。该整理剂以1-30重量％，特别是8-22重量％的量使用。描述了化学组成广为不同的大量可能的整理剂化合物。
这一参考资料没有公开或暗示，在芳族聚酰胺纱的特定搓捻法中使用0.05至0.95重量％的次要量的包含特定有机磷化合物的整理剂会改进包装稳定性并随之在OFC生产中带来优点。
在本发明的方法中，使用带有包含有机磷化合物的整理剂的连续芳族聚酰胺纱。可以使用单一化合物或混合物。该有机磷化合物优选是烷基、芳基或链烯基有机磷化合物。该有机磷化合物更优选包含经双键与磷原子键合的氧原子。
该有机磷化合物是式X1X2X3P＝O的化合物，其中X1、X2和X3独立地选自Y1-、Y1-O-和M-O，其中Y1是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基，且M选自Li、Na、K或铵，条件是X1、X2或X3的至少一个选自Y1-或Y1-O-，其中不同类型的Y1可以相同或不同。
在一个实施方案中，该整理剂包含有机磷化合物，其是根据下式1的氧化膦，其中R1、R2和R3是支化链和/或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基。
在另一实施方案中，该整理剂包含有机磷化合物，其是根据下式2的亚膦酸酯，其中R1是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基、Li、Na、K或NH4且R2和R3是支化链和/或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基。
在另一实施方案中，该整理剂包含有机磷化合物，其是根据下式3的膦酸酯，其中R1和R2是支化链和/或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基、Li、Na、K或NH4，且R3是支化链和/或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基。
在再一实施方案中，该整理剂包含有机磷化合物，其是根据下式4的磷酸酯，其中R1是支化链或直链C1-C20烷基、芳基、链烯基，R2和R3是H、Li、Na、K或NH4或支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基。
在本发明的一个优选实施方案中，该连续纱包含含磷酸单烷基酯或二烷基酯或其混合物的整理剂，且其中磷酸单烷基酯或二烷基酯整理剂具有式：
其中R1是支化链或直链C1-C15烷基，R2是H、Li、Na、K或NH4或支化链或直链C1-C15烷基，且M是Li、Na、K或NH4。在本发明的这一实施方案中所用的磷酸烷基酯中，R1是支化链或直链C1-C15烷基且R2是H、Li、Na、K或NH4或支化链或直链C1-C15烷基。为了提高在水中的溶解度，R1和/或R2优选独立地选自支化链或直链C3-C15烷基，更优选支化链或直链C4-C14、C6-C14、C8-C14、C6-C12、C8-C12或C8-C10烷基。其中R1和/或R2选自C4、C6、C8、C10或C12烷基的磷酸烷基酯非常有用。这些烷基可以是支化链或直链的，但直链烷基通常优选。基团R1和R2可以都是烷基。也可以R1是烷基且R2是H、碱金属或铵。使用磷酸单烷基酯和二烷基酯的混合物是非常有用的。特别有用的磷酸烷基酯具有直链C6或C12烷基。这可以是单-C6或C12烷基酯或二烷基C6或C12酯，或直链单-和二-C6或C12烷基的组合。优选使用直链C12烷基单-酯、直链C12烷基二-酯及其组合。M优选是碱金属，最优选K(钾)以产生磷酸单-十二烷基酯二钾和磷酸双十二烷基酯钾的混合物，即在C12烷基的情况下：
在本发明中所用的所有磷酸酯中，M是Li、Na、K或NH4，其中Li、Na和K是碱金属。K最优选作为基团M。
还应该理解的是，具有6至15个碳原子的烷基醇有时可作为具有次要量的更低级和更高级烷基醇的混合物购得。这样的原材料可用于制造磷酸烷基酯，其随之也由具有更长和更短烷基的磷酸烷基酯的混合物构成。
优选的磷酸单烷基酯可(部分，最多大约30重量％)作为其二聚体存在，即作为具有下式的焦磷酸二烷基酯存在：
其中R1和M具有上文给出的含义。
包含磷酸烷基酯的整理剂还可含有0-20重量％(更优选0-10重量％)下式的磷酸三烷基酯：
其中R1、R2和R3独立地为支化链或直链C1-C15烷基。R3优选与R1和/或R2相同，最优选所有基团R1、R2和R3相同。优选的基团R1、R2和R3是如上文对R1的优选实施方案给出的那些。
一种非常有用的组合物例如是30-70重量％磷酸单烷基酯、25-65重量％磷酸二烷基酯、0-30重量％焦磷酸二烷基酯和0-10重量％磷酸三烷基酯的混合物(合计100重量％)，这些烷基酯如上所述。此类组合物的实例是例如市售产品，如Lurol A-45(Goulston)、Synthesin(Boehme)、Leomin(Clariant)、Stantex(PulcraChemicals)和Lakeland(Lakeland)。来自Lakeland的产品LDP80和LDP161也已证实有用。已使用31P-NMR分析这些产品并已计算相应的组成(单-、二-、三-和焦磷酸酯的混合物)和列在表1中。
表1.按重量百分比计的组成(获自31P-NMR数据)
*磷酸酯的所有烷基相同并如这一列中所示
#单、二、三和pyro分别代表磷酸单烷基酯、磷酸二烷基酯、磷酸三烷基酯和焦磷酸二烷基酯。
该整理剂以芳族聚酰胺重量的0.05至0.95重量％的量存在于纱线上。在另一实施方案中，使用0.10至0.50重量％的整理剂。
可以根据技术人员已知的方法将纺丝整理剂施加到纱线上。其可以例如施加到干燥纱线上、施加到湿纱线上，在紧随长丝纺丝后的纱线制造过程中或在后处理过程中施加。可以借助已知方法和设备(如浸渍、狭缝涂施器(slit applicator)、舐液辊(lick roller)或喷涂)进行整理剂的施加。通常在浴中或借助单面给液辊(kiss rolls)或狭缝涂施器(slit applicator)使纱线与整理剂接触。典型的纱线速度为10至700米/分钟，更优选25-500米/分钟。该织物优选仅含制成的连续芳族聚酰胺纱，但还可含有其它非芳族聚酰胺纱。
芳族聚酰胺纱优选是对位芳族聚酰胺纱，如被称作PPTA并可作为或购得的聚(对苯二甲酰对苯二胺)，或含有3,4'-二氨基二苯基醚单元的聚(对苯二甲酰对苯二胺)(以产生可作为购得的纱线)或含有5(6)-氨基-2-(对氨基苯基)苯并咪唑(DAPBI)单元的芳族聚酰胺以产生例如被称作的纱线。在和中，3,4'-二氨基二苯基醚和DAPBI单体在PPD和TDC(对苯二甲酰二氯)单体的聚合过程中替代一部分对苯二胺(PPD)单体。
本发明中所用的芳族聚酰胺纱以优异的介电和机械性质，如高断裂强度和初始模量、低致断伸长、低蠕变和负热膨胀系数以及上文提到的有利用途和其它加工性质为显著特征。本发明的纱线的各长丝的横截面可以是任意的，例如三角形或扁平的，或特别是椭圆形或圆形。在一个实施方案中，该芳族聚酰胺纱是高模量芳族聚酰胺纱，例如具有100-150GPa的模量。可以例如通过在纱线制造中施加高纱线张力和高干燥温度获得这些纱线。
在本发明的方法中，通过下述方法围绕无端芯搓捻芳族聚酰胺纱：其中向包含至少一个纱筒的搓捻装置供应芯，其中在运行过程中，纱筒围绕其自己的轴旋转且纱筒围绕芯旋转，并围绕芯从纱筒退绕出纱线以提供被纱线包围的芯。
优选该纱筒可绕轴旋转(pivotable)地连接到可绕轴旋转的服务器盘(serverdisk)上并在服务器盘的绕轴旋转运动过程中围绕芯旋转。该服务器盘优选可绕轴旋转地布置在缆芯周围。缆芯优选穿过服务器盘的旋转轴。因此，纱筒围绕其自己的轴旋转且纱筒围绕缆芯旋转。
在一个优选实施方案中，纱筒和服务器盘是反向旋转的元件，这意味着纱筒的旋转方向与服务器盘的旋转方向相反。在另一实施方案中，采用这些元件的同向旋转，因为这也可能。
本发明的一个典型应用领域是将高模量芳族聚酰胺纱用于光纤电缆的螺旋增强(spiraled reinforcement)。通常通过围绕光纤芯搓捻来自服务器的芳族聚酰胺增强材料来增强光纤电缆。芳族聚酰胺纤维的高强度和模量保护电缆中的光学玻璃纤维免受由例如在电缆安装过程中经受外力引起的和/或由使用中的风和冰荷载引起的过高变形。光学玻璃纤维的过高变形造成降低的数据传输或更糟的是，造成光学玻璃纤维的破坏，和在极端情况下，断裂。
光学玻璃纤维通常位于电缆中的细热塑性中空管中(所谓的中心和松套管光缆设计)。光纤通常围绕中心加强件(其是例如(玻璃)纤维增强棒((G)FRP))搓捻。通常，围绕管中的光纤包裹粘合纱或胶带。通常围绕光纤芯施加内护套。内护套通常完全被增强芳族聚酰胺纤维覆盖。
芳族聚酰胺纤维的另一重要特征是它们的优异耐热性。在光纤电缆的制造过程中，围绕内部电缆挤出热塑性包套或护套以防止风化。芳族聚酰胺纤维位于包套和管之间，由此形成隔热增强层。
在本说明书的情况中，待装配有芳族聚酰胺纱的芯包含光学玻璃纤维和任选附加元件，如中心加强件、填料、护套、管等中的一种或多种。本发明的方法中所用的芯因此通常包含一种或多种光学玻璃纤维，无论是否被护套(例如热塑性材料的护套)包围并且无论是否包含其它元件，如中心加强件或其它材料。这些芯的结构是本领域中已知的。
如果需要，在本发明的方法中，可以在搓捻装置后提供挤出机，其中向挤出装置供应带有芳族聚酰胺纱搓捻线的芯，在此围绕带有芳族聚酰胺纱搓捻线的芯挤出聚合物材料的护套。合适的挤出材料是聚乙烯。围绕带有芳族聚酰胺纤维层的光纤电缆挤出护套是本领域中已知的并且不需要进一步说明。
在搓捻步骤中，至少一个纱筒围绕芯旋转。优选在搓捻步骤中使用偶数个纱筒，以防止该装置中的平衡问题。纱筒数对本发明的方法不重要。其可以为例如4至24个纱筒。
纱筒围绕其自己的轴并围绕芯旋转。可以例如通过将纱筒安装到旋转盘上来实现纱筒围绕芯旋转。
可以进行本发明的方法以确保一定的捻距长度(其是指一个完整的螺旋缠绕所需的沿电缆的纵向距离，或换言之，总电缆长度除以总缠绕数。捻距长度取决于经由该装置加工芯的速度和服务器的旋转速度。合适的捻距长度可以例如为100毫米至500毫米，特别是150毫米至400毫米，更特别是300至400毫米。
在本发明的方法中，搓捻步骤可以例如以至少150RPM，特别是至少180RPM，更特别是至少200RPM或甚至至少250RPM的速度运行。低于150RPM的速度当然也可行，但较不优选。在本发明的一些实施方案中，最大速度取决于服务器的机械限制而非包装稳定性。这一段中提到的速度是该盘的旋转速度。
本发明的方法的线速度取决于捻距长度。在300-400毫米的捻距长度下，合适的线速度可以为例如至少60米/分钟。本发明允许为此捻距长度使用甚至更高的线速度，例如至少65米/分钟，优选至少70米/分钟或甚至至少75米/分钟。至少80米/分钟或甚至至少85米/分钟的速度也有可能。
合适的搓捻装置是本领域中已知的并可购自各种制造商，包括Roblon、Tensor、Swisscap等。
本发明还涉及包含带有搓捻的连续芳族聚酰胺纱的芯的光纤电缆，其中所述纱线带有包含有机磷化合物的整理剂。关于芳族聚酰胺纱和整理剂、捻距长度等的进一步信息，参考上文叙述的内容。
在本发明中，一般向芯提供4-80千克/千米的量的芳族聚酰胺。对于更轻的电缆，这种量可以例如为4-15千克/千米，特别是7-12千克/千米，更特别是8-10千克/千米。对于经受例如风或冰的强作用力的重型电缆，该量可以例如为15-80千克/千米，特别是15-50千克/千米，更特别是0-30千克/千米。
例示本发明，但不受此限制。测定包装稳定性的方法并将在实施例中进一步论述。
显示服务器，其中该服务器具有服务器盘1、光缆芯2和纱筒3。纱线作为纱线包装3′存在于纱筒3上。如上所述，实际操作中所用的纱筒数通常更高，例如4-24。光缆芯2具有垂直于纸页(paper area)并经过光缆芯2的中心的轴。纱筒3具有垂直于纸页(paper area)的旋转轴。通过旋转的纱线退绕将来自纱线包装3’的纱线4传送至光缆芯2。服务器盘1具有用箭头5标记的旋转方向。纱筒3以及纱线包装3’具有用箭头6标记的旋转方向，由此服务器盘1和纱筒3是反向旋转的元件。纱筒3的中心与光缆芯的中心之间的距离用标号7标示。
服务器盘1和纱筒3是反向旋转的元件。也可以以该盘和芯为同向旋转元件的方式运行该装置。
通过下列实施例例示本发明，但不受此限制。
实验:
包装稳定性(Roblon服务器试验)
通过在具有116厘米盘直径的旋转Roblon SE910-4服务器上从其上盘绕着芳族聚酰胺纱的管或纱筒上放出芳族聚酰胺纱，测定包装稳定性。纱线包装的中心到旋转中心的距离为51厘米。
在一个试验布置中，以每2分钟15RPM提高旋转速度。在试验过程中，通过旋转的纱线退绕，从管上退绕出芳族聚酰胺纱。如下测量该管上的纱线包装的变形。
带有纱线包装3’的纱筒3。纱筒是新的，其尚未经过纱线退绕。用箭头8指示纱线包装的宽度。线段9是管上的一个标记与纱线包装顶部上的一个标记之间的线段。在新纱筒上，这两个标记与该管的轴成一条直线。
显示经过纱线退绕后的纱筒。用箭头8’指示纱线包装的宽度。可以看出，纱线退绕后的纱线包装的宽度8’大于新纱线包装的宽度8。箭头9’指示纱线包装上的标记相对原始位置(其与该管的轴成一条直线)的位移。
重复该程序直至达到Roblon服务器的最大旋转速度(250-300rpm)或包装宽度的提高超过20毫米并启动安全停止。相应的旋转速度指示包装稳定性的品质。
在另一试验布置中，施加固定旋转速度并将整个纱线包装退绕。测定在不启动安全停止(因此包装宽度的提高小于20毫米)的情况下可以退绕该包装的最大旋转速度。这种程序非常类似于实践中在光纤电缆的制造过程中芳族聚酰胺纱包装的实际加工。
实施例1
通过将Stantex(56重量％；来自Pulcra)在温(40℃)软化水中稀释成10％溶液，制造基于Stantex(10重量％)的整理剂储液。为了获得最终纺丝整理剂溶液(2.8重量％)，将该Stantex储液在温软化水(40℃)中进一步稀释并搅拌15分钟，此后其准备好施加到纱线上。在单个纺丝试验中以320米/分钟的纺丝速度制造具有2790dtex的线密度和2000的长丝数的未整理复丝纱并使用狭缝涂施器(slitapplicator)用Stantex整理剂以0.30重量％的剂量水平在线处理。随后在完全相同的纺丝条件下用Breox整理剂(由无规乙氧基化和丙氧基化的丁醇构成，来自Ilco-Chemie,BASF)以0.80重量％整理参比纱线样品。使用精密络筒机将所有样品盘绕在290毫米长度x 106毫米外径的管上。对于带有Breox的参比样品和带有Stantex的样品，纱线包装和管的重量为11千克。对于带有Breox的样品和带有Stantex的样品，纱线包装的密度相同。
根据上述Roblon服务器试验布置1测量包装稳定性。结果列在下表中。
表：包装宽度测定
MAX*:达到20毫米的最大包装变形，启动安全停止，
NAN*:无法计算相对Δ宽度降低
表：包装角旋转
*:达到20毫米的最大包装变形，启动安全停止，
NAN*:无法计算角旋转的相对降低
实施例2:
通过将Stantex(56重量％；来自Pulcra)在温(40℃)软化水中稀释成10％溶液，制造基于Stantex(10重量％)的整理剂储液。为了获得最终纺丝整理剂溶液(2.8重量％)，将该Stantex储液在温软化水(40℃)中进一步稀释并搅拌15分钟，此后其准备好施加到纱线上。在单个纺丝试验中以400米/分钟的纺丝速度制造具有1610dtex的线密度和1000的长丝数的未整理复丝纱并使用单面给液辊(kiss roll)用Stantex整理剂以0.20重量％的剂量水平在线处理。随后在完全相同的纺丝条件下用Breox整理剂(由无规乙氧基化和丙氧基化的丁醇构成，来自Ilco-Chemie,BASF)以0.80重量％整理参比纱线样品。使用精密络筒机将所有样品盘绕在具有106毫米外径的216毫米长的管上。对于带有Breox的参比样品和带有Stantex的样品，纱线包装和管的重量为8.8千克。对于带有Breox的样品和带有Stantex的样品，纱线包装的密度相同。
根据上述Roblon服务器试验布置1测量包装稳定性。结果列在下表中。
表：包装宽度测定
MAX*:达到20毫米的最大包装变形，启动安全停止，
NAN*:无法计算相对Δ宽度降低
表：包装角旋转
*:达到20毫米的最大包装变形，启动安全停止，
NAN*:无法计算角旋转的相对降低
实施例3:
通过将Stantex(56重量％；来自Pulcra)在温(40℃)软化水中稀释成10％溶液，制造基于Stantex(10重量％)的整理剂储液。为了获得最终纺丝整理剂溶液(2.8重量％)，将该Stantex储液在温软化水(40℃)中进一步稀释并搅拌15分钟，此后其准备好施加到纱线上。在单个纺丝试验中以320米/分钟的纺丝速度制造具有2680dtex的线密度和2000的长丝数的未整理复丝纱并使用单面给液辊(kiss roll)用Stantex整理剂以0.4重量％的剂量水平在线处理。随后在完全相同的纺丝条件下用Breox整理剂(由无规乙氧基化和丙氧基化的丁醇构成，来自Ilco-Chemie,BASF)以0.80重量％整理参比纱线样品。使用精密络筒机将所有样品盘绕在具有106毫米外径的216毫米长的管上。对于带有Breox的参比样品和带有Stantex的样品，纱线包装和管的重量为7千克。对于带有Breox的样品和带有Stantex的样品，纱线包装的密度相同。
根据上述Roblon服务器试验布置1测量包装稳定性。结果列在下表中。
表：包装宽度测定
MAX*:达到20毫米的最大包装变形，启动安全停止，
NAN*:无法计算相对Δ宽度降低
表：包装角旋转
*:达到20毫米的最大包装变形，启动安全停止，
NAN*:无法计算角旋转的相对降低
实施例4:
在与实施例3中所述完全相同的条件下制成的两个样品——一个带有Breox且一个样品带有Stantex——在如上所述的固定旋转速度下进行静态包装稳定性试验。对于带有Stantex的样品，在静态包装稳定性试验中的最大服务器旋转速度为250RPM，而对于带有Breox的样品，最大服务器旋转速度为176RPM。因此发现对于带有Stantex的样品，与带有Breox的样品相比服务器旋转速度提高42％。
实施例5:
将两个系列各三根在与实施例3中完全相同的条件下制成的具有2680dtex的线密度和2000的长丝数的Twaron复丝纱——一个系列带有Breox一个系列带有Stantex——退绕以形成一束具有8050dtex的线密度和6000的长丝数的Twaron复丝纱。随后使用精密络筒机将这种纱线盘绕在具有106毫米外径的290毫米长的管上。对于这两种样品，纱线包装和管的重量为10.8千克。
根据上述Roblon服务器试验布置1测量包装稳定性。结果列在下表中。
表：包装宽度测定
MAX*:达到20毫米的最大包装变形，启动安全停止，
NAN*:无法计算相对Δ宽度降低
表：包装角旋转
*:达到20毫米的最大包装变形，启动安全停止，
NAN*:无法计算角旋转的相对降低。

Claims (20)

1.围绕无端芯搓捻芳族聚酰胺纱线的方法，其中在搓捻步骤中向包含至少一个纱筒的搓捻装置供应芯，其中在运行过程中，纱筒围绕其自己的轴旋转且纱筒围绕芯旋转，并围绕芯从纱筒退绕出纱线以提供被纱线包围的芯，其中所述纱线是带有占芳族聚酰胺重量的0.05至0.95重量％的包含有机磷化合物的整理剂的连续芳族聚酰胺纱线，其中所述有机磷化合物是式X1X2X3P＝O的化合物，其中X1、X2和X3独立地选自Y1-、Y1-O-和M-O，其中Y1是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基，且M选自Li、Na、K或铵，条件是X1、X2或X3的至少一个选自Y1-或Y1-O-，其中不同类型的Y1可以相同或不同。
2.根据权利要求1的方法，其中所述连续芳族聚酰胺纱线带有0.10至0.50重量％的整理剂。
3.根据权利要求1或2的方法，其中所述整理剂包含有机磷化合物，其是根据下式1的氧化膦，其中R1、R2和R3是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基，
和/或所述整理剂包含有机磷化合物，其是根据下式2的亚膦酸酯，其中R1是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基、Li、Na、K或NH4且R2和R3是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基，
和/或所述整理剂包含有机磷化合物，其是根据下式3的膦酸酯，其中R1和R2是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基、Li、Na、K或NH4，且R3是支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基，
和/或所述整理剂包含有机磷化合物，其是根据下式4的磷酸酯，其中R1是支化链或直链C1-C20烷基、芳基、链烯基，R2和R3是Li、Na、K或NH4或支化链或直链C1-C20烷基、芳基或链烯基。
4.根据权利要求1的方法，其中所述连续纱线包含含磷酸单烷基酯或二烷基酯或其混合物的整理剂，且其中磷酸单烷基酯或二烷基酯整理剂具有式：
其中R1是支化链或直链C1-C15烷基，R2是Li、Na、K或NH4或支化链或直链C1-C15烷基，且M是Li、Na、K或NH4。
5.根据权利要求4的方法，其中R1是支化链或直链C4-C12烷基且R2是Li、Na、K或NH4或支化链或直链C4-C12烷基。
6.根据权利要求1的方法，其中所述烷基是直链烷基。
7.根据权利要求4的方法，其中所述整理剂进一步包含最多30重量％下式的焦磷酸二烷基酯：
其中M是Li、Na、K或NH4；
R1是支化链或直链C1-C15烷基。
8.根据权利要求1的方法，其中所述整理剂进一步包含最多20重量％下式的磷酸三烷基酯：
其中R1、R2和R3独立地为支化链或直链C1-C15烷基。
9.根据权利要求1的方法，其中所述芳族聚酰胺是聚(对苯二甲酰对苯二胺)或含有3,4'-二氨基二苯基醚或5(6)-氨基-2-(对氨基苯基)苯并咪唑单元的聚(对苯二甲酰对苯二胺)。
10.根据权利要求1的方法，其中在所述搓捻步骤中，至少两个纱筒围绕芯旋转。
11.根据权利要求1的方法，其中在所述搓捻步骤中，2至24个纱筒围绕芯旋转。
12.根据权利要求1的方法，其中以100至500毫米的捻距长度施加芳族聚酰胺。
13.根据权利要求1的方法，其中以150至400毫米的捻距长度施加芳族聚酰胺。
14.根据权利要求1的方法，其中以300至400毫米的捻距长度施加芳族聚酰胺。
15.根据权利要求1的方法，其中所述搓捻步骤以至少150RPM的速度运行。
16.根据权利要求1的方法，其中所述搓捻步骤以至少180RPM的速度运行。
17.根据权利要求1的方法，其中所述搓捻步骤以至少200RPM的速度运行。
18.根据权利要求1的方法，其中所述搓捻步骤以至少250RPM的速度运行。
19.根据权利要求1的方法，其中所述芯包含一种或多种光学玻璃纤维，无论是否被热塑性材料护套包围。
20.根据权利要求1的方法，其中在搓捻步骤后提供挤出步骤，其中围绕带有芳族聚酰胺纱线搓捻线的芯挤出聚合物材料护套。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017110076A1 (ja) * 2015-12-21 2017-06-29 日本板硝子株式会社 ゴム補強用コード及びそれを用いたゴム製品

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5524056Y2 (zh) * 1977-10-20 1980-06-09
GB2127869B (en) * 1982-09-22 1986-04-30 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre cable manufacture
US4816336A (en) * 1986-04-04 1989-03-28 Hoechst Celanese Corporation Synthetic fiber having high neutralized alkyl phosphate ester finish level
DE3929376C1 (zh) * 1989-09-05 1991-04-18 E.I. Du Pont De Nemours And Co., Wilmington, Del., Us
IE903679A1 (en) * 1989-10-16 1991-04-24 Du Pont Aramid fibres with deposit-free finish
JPH05325681A (ja) * 1992-05-11 1993-12-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 金属線撚り合せ機のサプライボビン残量検出方法
DE4402193C1 (de) * 1994-01-26 1995-06-01 Hoechst Ag Präparationshaltige Aramidfasern und deren Verwendung
US5766746A (en) * 1994-11-07 1998-06-16 Lenzing Aktiengesellschaft Flame retardant non-woven textile article
DE69811224T2 (de) * 1997-05-26 2003-10-30 Du Pont Mit wasserblockierendem material beschichtete faser
JP4584468B2 (ja) * 2001-01-29 2010-11-24 帝人テクノプロダクツ株式会社 芳香族ポリアミド繊維
DE10244579A1 (de) * 2002-09-25 2004-04-08 Clariant Gmbh Flammwidrige duroplastische Massen
US7187829B2 (en) * 2002-10-28 2007-03-06 Judd Wire, Inc. Low smoke, low toxicity fiber optic cable
EP1435407A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-07 Teijin Twaron B.V. Aramid filament yarn provided with a conductive finish
CN100537887C (zh) * 2004-11-01 2009-09-09 帝人高科技产品株式会社 对位芳香族聚酰胺短纤维
EP1808526A1 (en) 2004-11-01 2007-07-18 Teijin Techno Products Limited Short fiber of para-aromatic polyamide
EP2038689A1 (en) * 2006-06-28 2009-03-25 Teijin Aramid B.V. Antitracking aramid yarn
CN101604056A (zh) * 2008-06-15 2009-12-16 江苏通光光电子有限公司 大长度光缆加强纱线绕包方法及装置
JP2011096988A (ja) * 2009-11-02 2011-05-12 Keiwa Inc 太陽電池モジュール裏面保護用粘着シート及びこれを用いた太陽電池モジュール
US8224140B2 (en) * 2009-12-11 2012-07-17 Corning Cable Systems Llc Cables with bend insensitive optical fibers
JP5739693B2 (ja) * 2011-03-10 2015-06-24 松本油脂製薬株式会社 合成繊維の製造方法、繊維処理剤および合成繊維の融着防止方法
CA2872888C (en) * 2012-05-09 2019-07-09 Teijin Aramid B.V. Textile reinforcement comprising continuous aramid yarn

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