CN105392935B - 耐磨耗性多重织物 - Google Patents

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Abstract

本发明改善现有技术的问题点,提供耐磨耗性高、与以往相比即使在高载荷下的环境中也能够长时间发挥出发挥滑动性的耐磨耗性布帛。耐磨耗性多重织物,其为包含滑动织物和基体织物的多重织物,滑动织物是包含聚四氟乙烯纤维A的织物,基体织物是包含纤维B的织物,所述纤维B在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率低于聚四氟乙烯纤维,滑动织物与基体织物是通过彼此的经纱和/或纬纱彼此缠绕结合而成的。

Description

耐磨耗性多重织物
技术领域
本发明涉及具有耐磨耗性的滑动性多重织物。
背景技术
一直以来,氟树脂活用其低摩擦系数而被层压、涂覆于滑动部件的表层后使用。然而,层压、涂覆氟树脂时,氟树脂膜较薄且为非粘接性,因此容易剥落,为了长时间维持滑动性,需要反复层压、涂覆。为了克服这种缺点而开发出如下滑动材料,其通过对氟树脂进行纤维化,以纺织编织物、无纺布的形式配置在滑动部件的表面,从而提高摩擦耐久性,进而与容易粘接于其它原材料的纺织编织物进行复合,从而更稳固地粘接。
例如,专利文献1公开了通过如下轴承结构体制作易滑性优异的轴承结构体的技术,所述轴承结构体的特征在于,在包含支持体和滑动部的轴承结构体中,利用至少表面存在单丝纤度为3.5d以下的PTFE系纤维的纤维布帛覆盖滑动部表面。
进而,专利文献2公开了为了降低汽车稳定器杆的防振橡胶的摩擦而提高布帛与防振橡胶滑动面的粘接性,所述布帛的特征在于,其为具有多层结构的布帛,一个表面包含氟系纤维,另一个表面包含热熔接性纤维,专利文献3公开了利用布帛改善其与橡胶的粘接性的技术,所述布帛的特征在于,一个表面包含氟系纤维,另一个表面包含预先用树脂覆盖氟系纤维以外的纤维而成的浸渍纱。
另外,专利文献4公开了载客运输带的移动扶手,其特征在于,具备横截面呈现C字状且形成为环状的主体树脂部、以及在该主体树脂部的内侧面沿着主体树脂部的长度方向设置的帆布,该帆布具备:设置于主体树脂部的基布、和以覆盖前述基布的一部分表面的方式设置于基布且具有比基布低的摩擦特性的氟纤维滑动布。
进而,专利文献5公开了一种免震装置,其具备:具有截面圆弧凹状的下侧载荷受力面的下沓;具有截面圆弧凹状的上侧载荷受力面的上沓;以及被夹持在下沓和上沓的下侧载荷受力面和上侧载荷受力面之间,且上表面和下表面具备分别与上沓和下沓的上侧载荷受力面和下侧载荷受力面进行面接触的截面圆弧凸状面的滑动体,该免震装置中,滑动体包括基体、表层材料、至少一个凹部和固体润滑剂,所述基体由纤维织布强化热固性合成树脂的层叠体构成,所述表层材料由复合织布和复合织布片制成,所述复合织布是用氟树脂制的纱针对彼此重叠的四氟乙烯树脂纤维的织布和有机纤维的织布进行缝合一体化而成的,所述复合织布片由含浸涂覆于该复合织布的热固性合成树脂制成,并且在复合织布片的有机纤维的织布侧,基体的上表面和下表面分别一体接合而成;所述凹部是在基体和各表层材料中,在成为滑动体的截面圆弧凸状面的各表层材料的表面开口且拉伸至基体的一部分而形成的;所述固体润滑剂在凹部中被填充保持于被表层材料包围的部分和被连接于该部分的基体包围的部分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开平1-98921号公报
专利文献2:日本特开2008-150724号公报
专利文献3:日本特开2009-35827号公报
专利文献4:日本特开2011-42413号公报
专利文献5:日本特开平2008-45722号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而,上述专利文献1所述的纤维布帛是由将PTFE系纤维与其它纤维进行混纺、交捻、合捻而得到的纱条构成的布帛,或者是使用通常的合成纤维布帛作为基布且使用PTFE系纤维作为起毛(绒毛)的起毛布帛,进而是对该基布进行静电植毛的布帛,如前者那样,由将氟纤维与其它纤维进行混纺、交捻、合捻而得到的纱条构成的布帛中,磨灭的氟纤维堆积在纤维间隙中,堆积的空间少、已磨灭的氟纤维被排出至体系外,因此难以大幅提高耐久性,或者,如后者那样,使表层的氟纤维发生起毛、植毛时,氟纤维的拘束性低、容易发生磨耗。
将专利文献2、3中具体记载的布帛在高载荷下的环境中用于使其滑动的用途时,氟纤维容易移动,随着滑动距离变长,对氟纤维的损伤变大、容易引起摩擦系数的上升和耐久性的降低,另外,随着载荷变高,耐久性变低。
专利文献4记载的技术实现运行中的载客运输带的摩擦的降低,延长寿命,但其用于容易且确实地进行位于载客运输带内侧的帆布与滑动布帛的固定,以施加于载客运输带的低载荷下的滑动作为前提,载荷变高时,耐久性极端降低。专利文献5记载的该结构的目的在于,提高基体的纤维织布强化热固性合成树脂的层叠体与四氟乙烯树脂纤维的粘接性,为了与有机纤维的织布进行缝合一体化,工序变得繁杂。
本发明的目的在于,进一步改善所述现有技术的问题点,提供耐磨耗性高、即使在高于以往载荷下的环境中也能够长时间发挥出滑动性的耐磨耗性布帛。
用于解决问题的方案
为了解决所述课题,本发明具有以下技术方案。
(1)耐磨耗性多重织物,其为包含滑动织物和基体织物的多重织物,滑动织物时包含聚四氟乙烯(PTFE)纤维A的织物,基体织物是包含纤维B的织物,所述纤维B在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率低于PTFE纤维A,滑动织物与基体织物是通过彼此的经纱和/或纬纱彼此缠绕结合而成的。
(2)根据(1)所述的耐磨耗性多重织物,其中,前述多重织物是包含滑动织物和基体织物的经纬多重织物。
(3)根据(1)或(2)所述的耐磨耗性多重织物,其中,前述纤维B的拉伸强度高于构成滑动织物的PTFE纤维A。
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的耐磨耗性多重织物,其中,在前述滑动织物的表面观察到的PTFE纤维的比率为80%以上。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的耐磨耗性多重织物,其中,前述纤维B为选自聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、玻璃、碳、聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)、聚苯硫醚(PPS)中的1种以上纤维。
(6)根据(5)所述的耐磨耗性多重织物,其中,前述纤维B为聚苯硫醚纤维。
(7)根据(1)~(6)中任一项所述的耐磨耗性多重织物,其中,PTFE纤维A在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率为6%以下。
(8)根据(1)~(7)中任一项所述的耐磨耗性多重织物,其中,前述基体织物为平纹织物。
(9)根据(1)~(8)中任一项所述的耐磨耗性多重织物,其中,前述滑动织物为平纹织物。
(10)根据(1)~(9)中任一项所述的耐磨耗性多重织物,其中,前述滑动织物与基体织物的缠绕结合的频率为0.1以上且0.6以下。
(11)根据(1)~(10)中任一项所述的耐磨耗性多重织物,其中,含浸前述基体织物含浸有树脂。
(12)根据(1)~(11)中任一项所述的耐磨耗性多重织物,其在10MPa以上且400MPa以下的高载荷下使用。
发明的效果
根据本发明,提供耐磨耗性高、即使在高于以往载荷下的环境中也能够长时间发挥出滑动性的耐磨耗性布帛。
具体实施方式
对于本发明的耐磨耗性布帛而言,需要的是,其是包含滑动织物和基体织物的多重织物,滑动织物是包含PTFE纤维A的织物,基体织物由包含纤维B的织物构成,纤维B在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率低于PTFE纤维,进而滑动织物与基体织物通过彼此的经纱和/或纬纱彼此缠绕结合。
本发明中,作为能够进行低摩擦滑动的PTFE纤维A,可以使用聚四氟乙烯纤维。作为聚四氟乙烯纤维,可列举出四氟乙烯的均聚物、或者整体的90摩尔%以上、优选95摩尔%以上为四氟乙烯的共聚物,从滑动特性的观点出发,四氟乙烯单元的含量优选较多、更优选为均聚物。作为能够共聚于上述四氟乙烯的单体,可列举出三氟乙烯、三氟氯乙烯、四氟丙烯、六氟丙烯等氟化乙烯基化合物;进而丙烯、乙烯、异丁烯、苯乙烯、丙烯腈等乙烯基化合物,无需限定于它们。所述单体之中,从纤维摩擦特性的方面出发,优选为氟化乙烯基化合物、氟含量比其多的化合物。
PTFE纤维的材质柔软而存在如下倾向:低载荷滑动时引起低摩擦滑动性而显示优异的耐磨耗性,但通过高载荷滑动而磨灭从而容易磨损。然而,在本发明中,通过与特定的基体织物制成多重织物,PTFE即使因高载荷滑动而磨灭,作为织物整体也不会因摩擦而发生断裂,可获得能够长时间发挥出滑动特性的耐磨耗性布帛。即,通过制成本发明那样的多重织物,因高载荷滑动而磨损的PTFE被接收到滑动织物与基体织物的缠绕结合点、基体织物的滑动面侧,一部分PTFE被覆于缠绕结合点、基体织物的滑动织物侧表面,同时剩余的PTFE逐渐残留于基体织物的凹凸部分。因此,即使多重织物整体发生磨灭,由于残留于基体织物的凹凸部分的PTFE会持续被覆于基体织物表面,因此布帛表面持续呈现被PTFE被覆的状态,能够长期维持滑动性。
作为本发明的PTFE纤维的形态,可以使用由1根长丝构成的单式长丝、由多根长丝构成的多式长丝中的任一者。
另外,作为构成本发明的PTFE纤维的包含单式长丝或多式长丝的纤维的总纤度,优选的是,优选为50~2000dtex、进一步优选为100~1000dtex的范围内。构成布帛的纤维的总纤度为50dtex以上时,纤维的强度较强、能够降低织造时的断纱,因此工程通过性提高。若为2000dtex以下,则布帛表面的凹凸较少,因此不会影响滑动性,且布帛的刚性不会变得过高、无损柔软性,因此容易追随使用面的形状。
另外,滑动织物也可以使用将PTFE纤维与其它纤维合捻而成的纤维、仅混合PTFE纤维或混合有其它纤维而成的短纤纱。从滑动特性的观点出发,PTFE纤维的含量优选较多。
前述将PTFE纤维与其它纤维混合而成的短纤纱中的PTFE纤维的比率优选为短纤纱中的50重量%以上。通过使PTFE纤维的比率为50重量%以上,能够防止摩擦系数的恶化。
为了使滑动性更稳定,在前述滑动织物的表面观察到的PTFE纤维的比率优选为80%以上。通过设为80%以上,摩擦系数的偏差减少、滑动方向的均匀性稳定、滑动的方向性变小。上述PTFE纤维的比率是利用后述方法求出的值。
构成本发明的耐磨耗性多重织物的基体织物包含纤维B,所述纤维B在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率低于PTFE纤维。需要说明的是,此处提及的标准状态是20℃、相对湿度65%RH。
构成基体织物的纤维B在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率高于PTFE纤维时,基体织物容易变形,基体织物发生变形时,难以接住已磨灭的PTFE、滑动时的基体织物容易拉伸、以及与滑动织物发生摩擦,不仅滑动面发生磨耗,在布帛界面也发生磨耗,耐久性变低。上述蠕变率是利用后述方法求出的值。
另外,为了抑制前述那样的基体织物的变形、伸长而提高耐磨耗性,构成前述基体织物的纤维B的拉伸强度优选高于构成滑动织物的PTFE纤维。
通过使构成基体织物的纤维的拉伸强度高于PTFE纤维,基体织物变得稳固、接住已磨灭的PTFE的能力提高、耐久性提高。为了束缚PTFE纤维和接住已磨灭的PTFE纤维,构成基体织物的纤维的拉伸强度优选为PTFE纤维强度的1.2倍以上、更优选为1.5倍以上。作为上限没有特别限定,从容易调整用于缠绕的张力平衡的观点出发,优选为20倍以下、更优选为15倍以下。
另外,作为织物结构,为了抑制变形、伸长,用纱相对于布料的面积比例表示的基体织物的布填充度(New tightness factor)优选为60%以上且100%以下、进一步优选为65%以上且100%以下。通过使基体织物的布填充度为60%以上,能够抑制已磨灭的PTFE纤维流出至体系外、提高耐磨耗性。另外,从织造性的观点出发,优选设为100%以下。
作为纤维B,优选使用选自聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、玻璃、碳、聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)、聚苯硫醚(PPS)中的1种以上纤维,且该纤维在标准状态(20℃×65%RH)下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率低于PTFE纤维。在上述纤维之中,更优选为即使在耐热性、耐化学试剂性、耐水解性等严苛环境下也具有耐久性的PPS纤维。
对于PTFE纤维而言,存在如下方法:向纤维素系纤维溶液中混合微细粉末并纺纱后,使纤维素升华的湿式纺纱法;对膜进行割纤的切割法;擦划膜而进行开纤的刮磨法等,可使用聚合度与其制造方法相符的PTFE树脂。
关于蠕变特性,通常蠕变特性因纤维的制造方法、所用树脂的聚合度而发生变化,但本发明的耐磨耗性织物中使用的PTFE纤维在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率优选为6%以下。通过使在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率为6%以下,在滑动时能够抑制PTFE纤维的伸长、温度上升时和高载荷时的耐久性容易提高。作为PTFE纤维的蠕变率下限,从织造性的观点出发,优选为0.5%以上。
另外,构成基体织物的纤维B在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率如上所述地低于PTFE纤维的蠕变率,为了更显著地发挥出长期维持滑动性的效果,优选为3%以下、更优选为2%以下。需要说明的是,关于热塑性纤维,可根据拉伸倍率、热定型温度、时间等条件来变更蠕变率,未拉伸纱、半拉伸纱等由于蠕变率变高,因此在使用时需要多加注意。
本发明的耐磨耗性织物中的多重织物是指具有多层的1片织物,所述多层是包含滑动织物和基体织物的2层以上织物通过彼此的经纱和/或纬纱与彼此的纬纱和/或经纱进行缠绕结合而成的。其中,优选为包含滑动织物和基体织物的经纬多重织物。经纬多重织物是指:例如滑动织物与基体织物之类的多种织物彼此具有独立的经纱和纬纱,且通过彼此的经纱和/或纬纱彼此以一定的频率进行缠绕结合而成的织物。经纱和纬纱用不同的纱织造而成的斜纹组织、缎子自身在表观上是2重结构,不具有多种织物,因此不是多重织物。另外,例如使用相同的经纱和两种以上的纬纱,且2层以上的织物进行缠绕结合地织造的纬向多重织物等是多重织物,但多种织物不具备分别独立的经纱和纬纱,因此不是经纬多重织物。通过制成经纬多重织物,滑动织物和基体织物不使用相同的纤维,因此滑动织物可以选择滑动性高的纤维种类,基体织物可以选择适合于接住已磨灭的PTFE纤维的纤维种类。另外,多重织物之中,包含滑动织物和基体织物的双重织物从能够将因磨耗而磨灭的PTFE纤维保持在接近摩擦表面的部位这一方面、以及织造性等生产方面出发是优选的。
本发明的耐磨耗性织物中的基体织物的组织可以应用平纹组织、斜纹组织、缎子及其它组织,由于接住已磨灭的PTFE的凹凸更均匀地分布,为了提高其与对象材料的密合性,平滑性等高是较好的等,基体织物优选为平纹组织。
进而,滑动织物也可应用平纹组织、斜纹组织、缎子及其它组织,优选为滑动的方向均匀性变高的平纹组织,更优选是对基体织物进行平织、对滑动织物进行平织而成的结构。
本发明的基体织物与滑动织物通过彼此的经纱和/或纬纱彼此缠绕结合,该缠绕结合的频率优选为0.1以上且0.6以下、更优选为0.2以上且0.4以下。通过使缠绕结合的频率为0.1以上,基体织物与滑动织物的接合变得更稳固,基体织物与滑动织物难以偏离,且防止由基体织物与滑动织物的摩擦导致的磨灭。另一方面,通过设为0.6以下,因缠绕增加而使纱的间隙减少,防止表示平均1英寸(2.54cm)的纱根数的纱密度难以提高,能够调整经纱/纬纱的密度平衡。
进而,为了提高耐久性,也可以在前述基体织物中含浸树脂而使用。此处,进行树脂含浸的树脂可以使用热固性树脂、热塑性树脂。没有特别限定,作为热固性树脂,可优选使用例如酚醛树脂、密胺树脂、脲树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂、乙烯酯树脂等、其改性树脂等,若为热塑性树脂,则可优选使用氯乙烯树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、聚乙烯、聚丙烯、氟树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯、聚酰胺等、以及热塑性聚氨酯、丁二烯橡胶、腈橡胶、氯丁橡胶、聚酯等合成橡胶或弹性体等。其中,从耐冲击性、尺寸稳定性、强度、价格等出发,可优选使用以酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂作为主成分的树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯酯树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚酯树脂。在所述热固性树脂和热塑性树脂中,为了工业上的其目的、用途、改善制造工序、加工工序中的生产率或特性,也可以包含通常使用的各种添加剂。例如可以含有改性剂、增塑剂、填充剂、脱模剂、着色剂、稀释剂等。需要说明的是,此处提及的主成分是指不包括溶剂在内的成分之中,重量比率最大的成分,在以酚醛树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂作为主成分的树脂的情况下,是指这两种树脂的重量比率大至第一位、第二位(顺序不同)。
作为使树脂含浸于前述基体织物的方法,在使用热固性树脂的情况下,通常使用如下方法:将热固性树脂溶解于溶剂来制备清漆,利用气刀涂覆加工、辊涂覆加工、逗点涂覆加工、凹版涂覆加工等对基体织物侧进行含浸涂覆的方法。另外,在使用热塑性树脂的情况下,通常使用熔融挤出层压等。
本发明的耐磨耗性多重织物根据需要也可以添加氟系润滑剂等。
这样操作而得到的本发明的耐磨耗性多重织物是基体织物稳固地束缚滑动织物的PTFE纤维、且将已磨灭的PTFE纤维蓄积在多重织物内的结构,因此即使制成在高于以往载荷下使用的滑动材料时,也特别能够长时间发挥出滑动性,例如即使施加10MPa以上、尤其是10MPa以上且400MPa以下这种极高的载荷的环境下也可优选地使用。本发明的耐磨耗性多重织物尤其是在10MPa以上的高载荷下使用时,相对于以往的其它PTFE滑动布帛,能够发挥出更优异的提高耐磨耗性的效果,另外,通过设为400MPa以下,能够防止载荷压缩下的冷变形导致的PTFE纤维的断裂。
实施例
以下,与比较例一并说明本发明的实施例。
需要说明的是,本实施例中使用的各种特性的测定方法如下所示。
(1)标准状态(20℃×65%RH)下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率(蠕变率)
将分解织物而得到的纱按照JIS L1013:2010(化学纤维长丝纱试验方法)在标准状态下测定断裂强度。另一方面,在标准状态下固定纤维的一端,在另一端悬挂施加于纤维的张力达到其断裂强度的20%的载荷,经过1小时后,测定其长度(Lc1),根据该长度相对于初始长度(Lc0)延长至何种程度,利用下式求出蠕变率。初始长度设为施加(5.88mN×显示特克斯数)的初始载荷的状态下的长度。
蠕变率(%)=[(Lc1-Lc0)/Lc0]×100。
(2)拉伸强度(断裂强度)
将分解织物而得到的纱按照JIS L1013:2010(化学纤维长丝纱试验方法)测定断裂强度。
(3)滑动织物的表面观察到的PTFE纤维的比率(滑动面的氟纤维比率)
以将滑动织物侧的织物表面用基恩士公司制造的显微镜VHX-2000放大至30倍的照片作为基础,计算包含氟纤维的纤维和除此之外的表面积的比率。
(4)滑动织物与基体织物的缠绕结合的频率(缠绕频率)(经纱作为缠绕纱的情况、将纬纱作为缠绕纱的情况替换为( )内)
其是将尺寸至少为1cm见方的多重织物拆解时的如下比例的平均值:相对于滑动织物的经纱(纬纱)穿过基体织物侧的次数,滑动织物的经纱(纬纱)与基体织物的纬纱(经纱)的缠绕的比例,以及,相对于基体织物的经纱(纬纱)穿过滑动织物侧的次数,基体织物的经纱(纬纱)和滑动织物的纬纱(经纱)缠绕的比例的平均值。
A=滑动织物的经纱(纬纱)与基体织物的纬纱(经纱)发生缠绕的次数/滑动织物的经纱(纬纱)穿过基体织物侧的次数
B=基体织物的经纱(纬纱)与滑动织物的纬纱(经纱)发生缠绕的次数/基体织物的经纱(纬纱)穿过滑动织物侧的次数
滑动织物与基体织物的缠绕结合的频率比例=(A+B)/2。
(5)织造密度
按照JIS 1096:2010(织物和编织物的质地试验方法),将试样放置在平台上,去除不自然的褶皱和张力,针对不同的部位,数出50mm的经纱和纬纱的根数,将各个的平均值针对单位长度进行计算。
(6)TriboGear动摩擦系数
使用新东化学株式会社制造的表面性测定仪TriboGear(TYPE:HEIDON-14DR),以100mm/分钟的移动速度、1.0kg的载荷,将布帛螺纹固定于平面压头(面积为63×63mm),求出滑动织物面与不锈钢板(镜面精加工)的摩擦系数。测定在恒温恒湿环境下(20±2℃、60±5%RH)下针对织物经向、纬向来进行。
(7)环式磨耗试验(摩擦磨耗试验1~3)
按照JIS K7218:1986(塑料的滑动磨耗试验方法)A法,织物取样为经30mm、纬30mm,载置在相同大小且厚度为2mm的POM树脂板上,固定于取样支架。
对象材料使用了由S45C制作的对象材料,且对该对象材料的外径25.6mm、内径20mm、长度15mm的中空圆筒形状的表面用砂纸进行研磨,利用粗糙度测定器(ミツトヨ公司制SJ-201)进行测定而在0.8μmm±0.1Ra的范围。
环式磨耗试验仪使用オリエンテック公司制造的型号:EFM-III-EN,变更摩擦载荷(MPa),以10mm/秒的摩擦速度进行试验,测定至摩擦滑动距离达到100m为止的滑动扭矩,计算稳定部分的摩擦系数,并且观察滑动后的织物样品的表面状态,PTFE部几乎不磨灭时记作◎、存在磨灭但摩擦系数稳定时记作○、磨灭且摩擦系数上升时记作△、织物破损时记作×。
(8)撚纱数
撚纱数如下求出:拆解织物,经纱、纬纱分别按照JIS L1013:2010(化学纤维长丝纱试验方法),使用捻度试验仪,将夹持间隔设为50cm,在规定的初始载荷下安装试样,测定捻数,乘以2倍而求出平均1m的捻数。
(9)耐水解性
使用高压釜,在160℃的饱和水蒸气中进行24小时的处理,织物的强度(強伸度)按照JIS1096:2010(织物和编织物的质地试验方法)进行测定,测定处理前后的强度保持率。
(10)布填充度 (New tightness factor)
布填充度是指:将布料照射至平面时,将理论上纱无间隙地挤满的状态记作100%,实际上纱所占面积的比例用百分数表示,基本上记载于尚烔学院大学纪要第54集 P139-P147 (利用New tightness factor分析织物结构)。
针对基体织物,将单位长度(cm)内作为纱最大密度的完整组织内理论上无间隙挤紧时的纱根数与实际的织密度之比作为填充度,乘以100而用百分数表示。另外,在计算时,不数出基体织物侧缠绕的滑动织物的经纱和纬纱地计算。
针对单位长度(cm)内理论上无间隙地挤紧的纱根数,考虑织物的经纱与纬纱的交错状态,几何学上用式1.表示。
织物的几何学结构
tm=e/{(e-i)πd/4+2id} 式1.
此处,e:一个完整组织的纱根数
i:一个完整组织的交错数
d:纱的直径(cm)
tm:单位长度(1cm)内的理论的最大纱根数
e、i的系数。
作为纱的直径,文献中记载为其测定方法由纤维的粗糙度、纤维的比重、填充因子算出,为了计算填充因子,需要织物的单位面积重量、织物的厚度。在多重织物的情况下,无法获得基体织物自身的正确单位面积重量、厚度,因此将填充因子设为1(假设单丝彼此无间隙地密合),利用式2.求出纱的直径。
d(cm)= 0.00357×(纱的粗糙度(tex)/Φ×ρf)^(1/2) 式2.
Φ :填充因子(=1)
ρf:纤维的比重
表示织物的结构密度比的New Tightness Factor(T)用式3.求出。
T(%)=[(ta1+ta2)/(tm1+tm2)]×100 式3.
ta1:单位长度(1cm)内的实际上纱所占的经纱根数
ta2:单位长度(1cm)内的实际上纱所占的纬纱根数
tm1:单位长度(1cm)内的理论的最大经纱根数
tm2:单位长度(1cm)内的理论的最大纬纱根数。
实施例1
作为基体织物纤维,经纱、纬纱使用220dtex、50长丝、撚纱数300t/m的蠕变率2.0%的PPS纤维,作为滑动织物,经纱、纬纱使用440dtex、60长丝、撚纱数300t/m、PTFE纤维,各自的织密度为经70+70根/英寸(2.54cm)(滑动织物经+基体织物纬(根/英寸(2.54cm),以下相同),纬60+60根/英寸(2.54cm)(滑动织物纬+基体织物纬(根/英寸(2.54cm),以下相同),利用剑杆织机将滑动织物与基体织物的缠绕以滑动织物和基体织物的经纱作为缠绕纱使结合频率达到0.2的方式制作双重平纹织物。其后,在80℃的精练槽进行精练,以200℃进行定型。
拆解该织物,测定经纱、纬纱的强度、蠕变率、撚纱数,并且,将织物用TriboGear、摩擦磨耗试验机等进行评价的结果总结于表2。
比较例1
经纱、纬纱使用440dtex、60长丝、撚纱数300t/m、蠕变率4.5%的PTFE纤维,制作其织密度为经70根/英寸(2.54cm)、纬60根/英寸(2.54cm)的平纹织物,进行与实施例1相同的精练、定型处理。拆解该织物,测定经纱、纬纱的强度、蠕变率、撚纱数,并且,将织物用TriboGear、摩擦磨耗试验机等进行评价的结果总结于表2。
比较例2
作为基体织物纤维,经纱、纬纱使用220dtex、50长丝、撚纱数500t/m的蠕变率7.5%的尼龙6纤维,除此之外,与实施例1同样地制作双重平纹织物,进行与实施例1相同的精练、定型处理。将该织物用TriboGear、摩擦磨耗试验机等进行评价的结果总结于表2。
实施例2
作为基体织物,经纱、纬纱使用220dtex-134长丝、撚纱数为300t/m且蠕变率为0.7%的聚对苯二甲酰对苯二胺(商标“ケブラー”)纤维,除此之外,与实施例1同样地制作双重平纹织物,进行与实施例1相同的精练、定型处理。拆解该织物,测定经纱、纬纱的强度、蠕变率、撚纱数,并且,将织物用TriboGear、摩擦磨耗试验机等进行评价的结果总结于表2。
实施例3~7
如表2、3那样地分别变更基体织物、滑动织物的条件,制作织物,进行与实施例1相同的精练、定型处理。拆解该织物,测定经纱、纬纱的强度、蠕变率、撚纱数,并且,将织物用TriboGear、摩擦磨耗试验机等进行评价的结果总结于表2、3。
像这样可明确:通过制成本发明的耐磨耗性多重织物,高载荷下的耐磨耗性会飞跃性地提高。
比较例3
使用440dtex、60长丝、撚纱数为300t/m、蠕变率为4.5%的PTFE纤维以及560dtex、96长丝、无捻、蠕变率为2%的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,利用双拉舍尔编织机以交编率达到氟系纤维:聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维=60:40、线圈横列数29线圈横列/英寸(2.54cm)、线圈纵行数19线圈纵行/英寸(2.54cm)的方式进行编织,进行与实施例1相同的精练、定型处理。拆解该编织物,测定纱的强度、蠕变率、撚纱数,并且将作为编织物用TriboGear、摩擦磨耗试验机等进行评价的结果总结于表3。

Claims (11)

1.耐磨耗性多重织物,其为包含滑动织物和基体织物的多重织物,
滑动织物是包含聚四氟乙烯纤维A的织物,
基体织物是包含纤维B的织物,所述纤维B在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率低于聚四氟乙烯纤维,
滑动织物与基体织物是通过彼此的经纱和/或纬纱彼此缠绕结合而成的,所述滑动织物与基体织物的缠绕结合的频率为0.1以上且0.4以下。
2.根据权利要求1所述的耐磨耗性多重织物,其中,所述多重织物是包含滑动织物和基体织物的纵横多重织物。
3.根据权利要求1或2所述的耐磨耗性多重织物,其中,构成所述基体织物的纤维B的拉伸强度高于构成滑动织物的聚四氟乙烯纤维A。
4.根据权利要求1或2所述的耐磨耗性多重织物,其中,在所述滑动织物的表面观察到的聚四氟乙烯纤维A的比率为80%以上。
5.根据权利要求1或2所述的耐磨耗性多重织物,其中,所述纤维B为选自聚对苯二甲酰对苯二胺、聚间苯二甲酰间苯二胺、玻璃、碳、聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)、聚苯硫醚(PPS)中的1种以上纤维。
6.根据权利要求5所述的耐磨耗性多重织物,其中,所述纤维B为聚苯硫醚纤维。
7.根据权利要求1或2所述的耐磨耗性多重织物,其中,聚四氟乙烯纤维A在标准状态下的断裂强度的20%载荷下的蠕变率为6%以下。
8.根据权利要求1或2所述的耐磨耗性多重织物,其中,所述基体织物为平纹织物。
9.根据权利要求1或2所述的耐磨耗性多重织物,其中,所述滑动织物为平纹织物。
10.根据权利要求1或2所述的耐磨耗性多重织物,其中,所述基体织物含浸有树脂。
11.根据权利要求1或2所述的耐磨耗性多重织物,其在10MPa以上且400MPa以下的高载荷下使用。
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