CN107849759A - 一种自润滑织物及其生产方法和用途 - Google Patents

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Abstract

一种自润滑织物及其生产方法和用途，形成该织物的经纱或纬纱为由氟素树脂纱线与其他纱线形成的复合纱，该织物的一面中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为0～30%，所述复合纱中其他纱线与氟素树脂纱线的断面直径比例为0.12～0.80。所述自润滑织物具有摩擦系数低、耐磨损性能优异、贴合强度高的特点，而且还具有生产工艺简单、成本低、对环境无污染的特点。所述织物应用于机械运动部件，特别是应用于低速度、高载荷以及高温或低温的环境下。

Description

一种自润滑织物及其生产方法和用途 技术领域
本发明涉及一种自润滑织物及其生产方法和用途。
背景技术
目前，传统的使用润滑油或润滑脂实现运转的轴承在某些特定使用场合具有较大的局限性，比如水下作业的轴承，在加油保养、维护等方面非常困难。另外，将传统的润滑油或润滑脂用于生产食品、医药等的设备中，就会对产品极易造成污染，从而导致产品不合格。此外，在高粉尘浓度环境下使用的机械设备，如工矿企业的某些设备需要在极为恶劣的工况下运行，采用传统的润滑方式对机械设备的正常使用带来很多问题，导致运动部件发生严重的摩擦磨损，甚至引起部件损坏、失效。因此，很有必要开发出一种取代传统润滑油、润滑脂的自润滑织物，应用于机械运动部件。
随着科学技术的飞速发展，人们相继开发出了一种采用纯聚四氟乙烯树脂作为压制面，应用于无油润滑轴承中。然而，在实际使用过程中，由于聚四氟乙烯具有非常低的表面能，与金属底层材料的结合力较差，使用时聚四氟乙烯层容易发生剥落，并且由于聚四氟乙烯树脂具有冷流的缺点，在外力作用下，会发生不可逆的形变，从而导致采用聚四氟乙烯树脂作为自润滑材质的轴承在使用时，聚四氟乙烯树脂层很容易被磨穿。特别是在载荷较高的工况下，更易导致轴承出现破裂的现象，甚至会威胁到作业人员的生命安全。
如中国公开专利CN102535167A中公开了一种轴承用自润滑复合材料衬垫及其制备方法，该自润滑复合材料衬垫是由一种PTFE纤维和至少一种其他纤维编织而成的纤维交织物，在纤维交织物的表面包覆有浸渍材料。虽然浸渍材料可以起到降低摩擦和磨损的作用，但是在整个纤维交织物上涂敷浸渍材料，并采用涂敷-辊轧的加工方法，导致PTFE纤维表面浸渍了树脂，这样不仅影响其自润滑性能，而且该浸渍材料中含有的二硫化钼、纳米氧化铝、氟素树脂超细粉成分难以均匀分布在纤维交织物中，导致该自润滑复合材料衬垫的耐磨耗性不稳定，从而影响轴承的长期稳定使用。
又如中国公开专利CN102597073A中公开了一种滑动面材料及具有该滑动面材料的多层滑动部件，该滑动面材料是由酚醛树脂浸渗到编织织物形成的加强基底中形成，且该编织织物是由含氟树脂纤维的单捻纱与聚酯纤维的单捻纱并列、加捻得到的合股纱作为经纱和纬纱而形成。该发明虽然实现了在水中等湿润环境下的低溶胀性和相同条件下的摩擦磨损特性，但该滑动面材料的加强基底采用的纱线为直径相当的含氟树脂纤维的单捻纱与聚酯纤维的单捻纱并列、加捻制成的，导致在材料的一个面上含氟树脂纤维与聚酯纤维几乎以均等的面积比例露出。那么由于滑动面中含氟树脂纤维的比例较低，直接影响了该滑动面材料的自润滑性能，导致摩擦时局部升温过快，加速滑动部件的磨损。
再如日本专利文献特願昭62-79112中公开了一种传送带式皮带，该传送带式皮带的表面配置有PTFE纤维及/或PTFE纤维层含有耐热纤维构成的增强织物组织。该发明用于搬运对象物时，虽然具有良好的剥离性、优异的耐热性以及耐伸长性，但是为了达到以上效果，需要采用芯鞘纱的结构以及双层织物组织的方法，对于芯鞘纱结构来讲，以PTFE纤维作为鞘纱，以耐热性纤维作为芯纱，并且以该芯鞘纱作为表层经纱进行织造，所得织物厚度过高，在外力作用下，织物整体形变量变大，尺寸稳定性变差。另外，在织造中，表层经纱在整经、织造等过程中，由于外力作用而发生芯纱与鞘纱的滑移，易导致芯纱外露，传送带式皮带在搬运物体时，与被搬运物发生粘连，导致产品失效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摩擦系数低、耐磨损性能优异、贴合强度高的自润滑织物。
本发明的另一目的在于提供一种生产工艺简单、成本低、对环境无污染的自润滑织物的生产方法。
为了达到上述目的，本发明的构成如下：
(1)形成本发明自润滑织物的经纱或纬纱为由氟素树脂纱线与其他纱线形成的复合纱，该织物的一面中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为0～30％，所述复合纱中其他纱线与氟素树脂纱线的断面直径比例为0.12～0.80。
(2)上述(1)的织物的自润滑面中其他纱线的露出长度在2.5mm以下。
(3)上述(2)的自润滑织物的一面中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的 比例为2～30％，且该织物的自润滑面中其他纱线的露出长度为0.1～2.5mm。
(4)上述(2)～(3)中任一项的自润滑织物的一面中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为5～30％，且该织物的自润滑面中其他纱线的露出长度为0.2～2mm。
(5)上述(1)的自润滑织物中氟素树脂纱线为聚四氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯树脂中的任意一种形成的纱线。
(6)上述(1)的自润滑织物中复合纱中其他纱线的总纤度为5～300dtex。
(7)上述(1)的自润滑织物中复合纱的捻度为100～500T/m。
(8)上述(1)的自润滑织物的压缩弹性率为85～95％。
(9)上述(1)的自润滑织物的剪切刚度为5～15gf/cm·deg。
(10)上述(1)的自润滑织物的经向动摩擦系数与纬向动摩擦系数的绝对差值为0～0.05。
(11)上述(1)的自润滑织物的连续磨耗时间为100～400小时。
本发明的有益效果是：本发明的自润滑织物具有摩擦系数低、耐磨损性能优异、贴合强度高的特点，而且还具有生产工艺简单、成本低、对环境无污染的特点。该低摩擦系数织物应用于机械运动部件，根据复合纱中其他纱线的选择性使用，可以有针对性地将该自润滑织物应用于重载低速、中载中速、轻载高速等各种工况，特别是高温或者低温、粉尘或液体等极端工况中。
具体实施方式
形成本发明自润滑织物的经纱或纬纱为由氟素树脂纱线与其他纱线形成的复合纱，该织物的表面或反面的复合纱中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为0～30％，所述复合纱中其他纱线与氟素树脂纱线的断面直径比例为0.12～0.80。如果该自润滑织物的经、纬纱均采用氟素树脂纱线，那么所形成的自润滑织物两面均呈现由氟素树脂纱线组成的织物层。由于自润滑织物在使用过程中，需要将自润滑织物与机械运动部件进行粘贴加工，而氟素树脂纱线由于表面能低，与粘结剂的贴合强度差，尤其在受外力摩擦时，容易发生从机械部件的贴合处发生自润滑织物的剥离、脱落，从而导致自润滑织物失效。如果该自润滑织物的经、纬纱均采用氟素树脂以外的其他纱线，例如经、纬纱均采用聚苯硫醚 纱线或棉纱等其他纱线，所形成的自润滑织物两面均呈现由氟素树脂以外的纱线所组成的织物层。由于自润滑织物在使用过程中，需要与对偶面进行摩擦作用，而氟素树脂以外的纱线由于摩擦系数较高，且不能在摩擦对偶面表层形成可以起到减磨作用的自润滑层，导致自润滑织物与对偶面的摩擦系数变大，摩擦部分急剧升温，加速该织物的磨损，直至自润滑织物失效。上述织物的一面为自润滑织物作业时，作为摩擦面，如果该织物的一面(摩擦面)中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例高于30％的话，即作为摩擦面的氟素树脂纱线的比例降低，在应用于轴承时，由于受外力作用产生摩擦磨耗时，织物的自润滑性能变差，摩擦系数升高，导致自润滑织物磨损加剧，甚至轴承出现损坏。其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例的计算公式如下：S＝S2/(S1+S2)×100％，其中S1为氟素树脂纱线的表面积，S2为其他纱线的表面积。当复合纱采用细纤度的其他纱线作为增强纱、粗纤度的氟素树脂纱线作为自润滑性能的功能纱进行并捻加工时，就可以得到其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为0的复合纱。当其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为0％时，复合纱的表面被氟素树脂纱线全部覆盖，作为自润滑面使用时，与磨耗对偶材进行摩擦相对运动过程中，连续的氟素树脂纱线在摩擦力作用下，更容易形成连续且均一的氟素膜层，并且将复合纱中的其他纱线及底层纱线均匀覆盖，有效保护其他纱线及底层纱线不受外力作用而发生磨损的现象，起到更好的增强作用，从而使本发明的织物更能达到耐磨性优异、低摩擦系数的自润滑效果。而如果通过以其他纱线为芯纱、以氟素树脂纱线为鞘纱的加工方法所得到的芯鞘型复合纱或包覆纱的话，由于要达到将芯纱完全覆盖的效果，外层的氟素树脂纱线需要进行假捻变形加工，并在芯纱表层进行层叠缠绕。当该包芯纱作为经纱使用时，外层蓬松的氟素树脂纱线在整经、织造过程中与机械的摩擦加剧，极易引起氟素树脂纱线起毛，导致开口不清，在布面造成跳纱，起毛严重的地方甚至会发生断纱，导致无法织造；当该包芯纱作为纬纱使用时，经过与导纱钩及储纬器摩擦，引纬时容易发生部分单丝没有受力，在布面发生纬纱松弛等疵点。而且采用该包芯纱所得到的织物，由于氟素树脂纱线在织物自润滑面上浮起，形成线圈结构，导致自润滑面不平滑，摩擦力加大，引起磨损加剧。另外，考虑到复合纱在整经、织造等生产过程中由于退绕存在解捻等可能性，其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例优选为2～30％， 更优选5～30％。
构成本发明的自润滑织物的复合纱中其他纱线与氟素树脂纱线的断面直径比例为0.12～0.80。由于考虑到密度较大的其他纱线，更适合采用断面直径比例来衡量其他纱线与氟素树脂纱线的粗细关系。根据纤维断面直径的计算方法，在同等纤度条件下，高密度的玻璃纤维，其断面直径会小于普通密度的其他纤维。例如，纤度为400dtex的玻璃纤维，其密度通常在2.4～2.7g/cm3，断面直径为137～145μm；而纤度同样为440dtex的聚酯纤维，其密度为1.38g/cm3，断面直径为192μm，比玻璃纤维的断面直径高出约40％。因此，对于玻璃纤维等高密度的纤维来讲，复合纱中其他纱线与氟素树脂纱线的断面直径比例为0.12～0.80，优选0.20～0.70。如果复合纱中其他纱线与氟素树脂纱线的断面直径比例低于0.12的话，制得织物的强力就会太低，对于自润滑织物中氟素树脂纱线的强力增强效果变差，导致自润滑织物整体的耐磨耗性变差；如果复合纱中其他纱线与氟素树脂纱线的断面直径比例高于0.80的话，与氟素树脂纱线复合后，其他纱线的表面积在复合纱中所占表面积变大，从而导致氟素树脂纱线层的摩擦系数变大，就会导致自润滑织物磨损加剧，甚至轴承出现损坏。
构成本发明的自润滑织物的自润滑面中其他纱线的露出长度在2.5mm以下。当自润滑织物的自润滑面中其他纱线的露出长度在2.5mm以下时，自润滑面与摩擦对偶面作用时，氟素树脂纱线由于受外力作用被挤压延伸，破碎的氟素碎屑一部分被挤压填入自润滑织物的组织空隙中，另一部分会随着外力的作用，均匀地覆盖在摩擦面上，同时也包括覆盖在露出的其他纱线表面上，从而形成氟素薄膜层，并且该氟素薄膜层还会向摩擦对偶面转移，实际上成为氟素薄膜层之间的摩擦，从而达到在摩擦过程过程摩擦系数低、磨耗时间长的优异效果。如果其他纱线的露出长度大于2.5mm的话，作为摩擦面的其他纱线的相对长度增高，即作为摩擦面的氟素树脂纱线的相对长度降低，从而影响自润滑织物摩擦面上氟素树脂纱线的成膜性能，其他纱线表面难以形成连续的氟素膜，导致该自润滑织物在应用于轴承等运动部件时，由于受外力作用产生摩擦磨耗时，摩擦系数变大，织物的自润滑性能变差，导致自润滑织物磨损加剧，甚至轴承等部件发生损坏。考虑到该复合纱在整经、织造等生产过程中存在退捻等可能性，其他纱线的露出长度优选为0.1～2.5mm，更优选0.2～2mm。
本发明的氟素树脂纱线是通过将氟素树脂颗粒分散在纤维素溶液中，将所得混合液体通过湿法纺丝，并经过烧结、拉伸，最终得到氟素树脂纱线。与采用膜裂法得到的断面为不均一多边形的氟素树脂纱线相比，通过湿法纺丝所得的氟素树脂纱线具有均一的圆形断面，纤度偏差小，力学性能更均匀，并且耐久性好，伸度较高，非常适合用于织造自润滑织物。而通过膜裂法得到的氟素树脂纱线，其断面为不规则的多边形，纤度均匀性极差，伸度过低，特别是织造高密度纺织品时，疵点多，织造困难。如果将膜裂法得到的氟素树脂纱线作为自润滑织物使用的话，由于表面能过低，通过粘结剂与金属等部件的粘贴牢度极差，受外力后极易剥落，导致无法正常使用。而本发明采用湿法纺丝得到的氟素树脂纱线用于自润滑织物中，当氟素树脂纱线受外力摩擦后，摩擦面氟素树脂纱线发生原纤化，因外力摩擦产生的氟素纤维碎屑能够形成均匀致密的氟素薄膜，并通过受力挤压，可以向摩擦对偶面形成均匀的氟素转移膜，实现自润滑织物与摩擦对偶面在低摩擦系数下的相对运动，从而达到无油自润滑的效果。
本发明的自润滑织物中氟素树脂纱线为聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)树脂中的任意一种形成的纱线。上述氟素树脂纱线优选聚四氟乙烯(PTFE)纱线和可溶性聚四氟乙烯(PFA)纱线，进一步优选聚四氟乙烯(PTFE)纱线。
本发明的自润滑织物中其他纱线为聚酯、对位芳纶、间位芳纶、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚苯并咪唑(PBI)、玻璃纤维中的任意一种。采用以上任意一种纤维与氟素树脂纱线进行复合加工，制得本发明的自润滑织物不仅具有较好的机械性能，还具有较低的摩擦系数，生产工艺简单，可以有效降低生产成本。考虑到其他纱线的细度规格直接影响与氟素树脂纱线复合加工后的外观效果，上述其他纤维优选聚酯、间位芳纶、聚酰亚胺、玻璃纤维。由于聚酯纱线强力较高，细纤度规格的纱线生产工艺相对简单，而且价格较低，可以显著降低该低摩擦系数织物的生产成本。另外，间位芳纶，全称“聚间苯二甲酰间苯二胺”，我国称为芳纶1313。间位芳纶具有优异的耐热性能，可在220℃下长期使用而不老化，而且尺寸稳定性极佳，在250℃左右的热收缩率仅为1％，短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者融熔，在超过370℃才开始分解，与氟素树 脂纱线复合加工后，用于高温场合不易发生变形，有效延长自润滑织物的使用寿命。
构成本发明的自润滑织物的复合纱中其他纱线的总纤度为5～300dtex，优选20～250dtex，更优选40～200dtex。如果复合纱中其他纱线的纤度过低的话，制得织物的强力就会太低，对于自润滑织物中氟素树脂纱线的强力增强效果变差，导致自润滑织物整体的耐磨耗性变差；如果复合纱中其他纱线的纤度过高的话，与氟素树脂纱线复合后，其他纱线的表面积在复合纱中所占表面积变大，从而导致氟素树脂纱线层的摩擦系数变大。在使用过程中，与机械运动部件的磨损增大，从而导致该自润滑织物的整体使用寿命变短。
本发明的自润滑织物中复合纱的捻度为100～500T/m。如果复合纱的捻度过低的话，复合纱中氟素树脂纱线对其他纱线的包覆效果变差，制得的自润滑织物在使用时，滑动性会显著降低，与机械运动部件接触时，摩擦阻力变大，失去自润滑的效果，造成机械运动部件的运转不良；如果复合纱的捻度过高的话，复合纱在整经、织造过程中容易发生收缩，且在织物中的复合纱外层氟素树脂纱线就容易发生扭曲变形，与外力摩擦时，受力集中，耐剪切力变差，并且与摩擦对偶面作用时，容易发生摩擦加剧，导致自润滑织物加速磨损，甚至失效。考虑到织物的生产性能以及织物的耐磨耗性能，本发明的自润滑织物中复合纱的捻度优选100～400T/m，更优选150～300T/m，再优选200～300T/m。
本发明自润滑织物的压缩弹性率为85～95％。当自润滑织物在受外力发生厚度方向的压缩形变时，如果该自润滑织物的压缩弹性率过低的话，织物的厚度变化加剧，导致自润滑织物与机械部件的配合间隙加大，机械运动部件的受力增大，发生偏载现象，从而导致自润滑织物的局部磨损迅速增大，直至失效；如果该自润滑织物的压缩弹性率过高的话，织物的蓬松性能过好，导致织物层偏厚，受较大外力时容易被挤压变形，并导致自润滑织物与机械部件的配合间隙加大，易引起自润滑织物的磨损增大，导致部件失效。
本发明自润滑织物的剪切刚度为5～15gf/cm·deg。当自润滑织物与摩擦对偶面摩擦接触发生相对运动时，如果该自润滑织物的剪切刚度过低的话，织物的抗形变能力变差，在工作初始阶段容易受剪切作用而发生尺寸变形，严重时会发生自润滑织物损坏或从金属粘贴面上剥落，导致机械运动部件的损坏；如果该自 润滑织物的剪切刚度过高的话，织物的刚度过大，后加工时容易出现自润化织物不易弯折，与机械运动部件贴合困难等问题，给加工带来不便。
本发明自润滑织物的经向动摩擦系数与纬向动摩擦系数的绝对差值为0～0.05。由于自润滑织物在使用过程中，与摩擦对偶面会发生各种角度的摩擦，要求自润滑织物具有相对均一的摩擦特性。如果自润滑织物的经向动摩擦系数与纬向动摩擦系数的绝对差值过大的话，在摩擦过程中，摩擦系数会发生较大波动，不利于机械运动部件的长期稳定运行，也容易导致自润滑织物在摩擦系数相对较大的方向发生严重磨损，从而导致部件各部位的工作间隙偏差变大，发生偏载，引起部件损坏。
本发明自润滑织物的连续磨耗时间为100～400小时。自润滑织物的连续磨耗时间越长，同条件下装配到机械运动部件中，其使用寿命也相对较长，有利于部件的生产成本降低。如果自润滑织物的连续磨耗时间过低的话，导致机械运动部件的整体使用寿命变短，导致设备生产成本升高。
本发明的自润滑织物的生产方法，包括原纱-并线-加捻-整经-织造-后加工，具体步骤如下：(a)采用氟素树脂纱线与其他纱线进行并线，其中所述其他纱线与氟素树脂纱线的干热收缩率的差值为0.5～30％；(b)在捻度为50～600T/m的条件下，与上述氟素树脂纱线及其他纱线退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；(c)将制得的复合纱作为经纱或纬纱，通过整经、织造得到坯布；(d)再将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥以及180～210℃热定型的后加工处理，最终得到成品。
如果其他纱线与氟素树脂纱线的干热收缩率的差值低于0.5％的话，采用该复合纱织造得到的坯布在热定型后，织物中其他纱线由于受到收缩率的影响，与聚四氟乙烯纱线的收缩率过于接近，导致复合纱中外露的其他纱线面积比例变大，导致该织物一面的摩擦系数增大，影响该织物在使用过程中的自润滑性能；如果其他纱线与氟素树脂纱线的干热收缩率的差值高于30％的话，采用该复合纱织造得到的坯布在热定型后，织物中其他纱线由于收缩率过大，导致复合纱中氟素树脂纱线在织物表面形成凸起浮长，影响织物表面平整，同时也会由于其他纱线的剧烈收缩，导致强力损伤过大，从而影响自润滑织物整体的耐磨耗性能。因此，考虑到最终成品的自润滑性以及耐磨耗性，所述其他纱线与氟素树脂纱线的干热 收缩率的差值优选为0.5～20％，更优选0.5～10％。
在后加工过程中热定型温度选择为180～210℃，这样可以达到消除织物在织造等过程中产生的内应力，从而实现织物在该温度以下条件使用时，尺寸变化小，形状稳定的效果。如果热定型温度低于180℃的话，该织物在使用过程中由于摩擦产生高温，容易导致织物发生收缩，产生形状尺寸变化，甚至发生剥离、脱落；而热定型温度高于210℃低，从而影响自润滑织物整体的耐磨耗性能。
通过以下实施例更加详细地说明本发明，实施例中的物性由下列方法测定。
【其他纱线占复合纱总体表面积的比例】
对自润滑织物的氟素树脂纱线层(即自润滑织物的摩擦面)拍摄200倍的放大照片，并分别测定照片中氟素树脂纱线的表面积S1与其他纱线的表面积S2，其他纱线的表面积比例＝S2/(S1+S2)×100％。
【其他纱线的露出长度】
将织物取样，通过数码显微镜观察织物含有复合纱的自润滑面，在放大50倍条件下，测试复合纱中其他纱线的两端长度，计算200组其他纱线的两端长度的平均值作为该织物中其他纱线的露出长度计算结果。
【断面】
根据铜板法取得氟素树脂纱线的断面样品，通过光学显微镜观察纱线断面。
【纤度】
根据JIS L-1017-2002 8.3的测试标准，使用缕纱测长仪卷绕100圈试样，每圈长度为1米，转速为120rpm，然后将试样取下打结，放入烘箱中，在温度为105±2℃，时间为2小时以上进行干燥处理。将试样取出后，使用精密天平称重，得到绝对干重。纤度的计算公式如下：d＝M’×10000×(1+Rc/100)/L，其中d：纤度(dtex)
Rc：公定回潮率(％)
M’：试样的绝对干重(g)
L：试样的长度(m)。
【纱线断面直径】
根据以下公式，计算出纱线的断面直径：
【捻度】
使用纱线捻度仪，通过退捻加捻法测试50cm长度的复合纱，连续测定5组样品，取5次测试结果的平均值，作为该复合纱样品的最终捻度测试结果。
【压缩弹性率】
使用SE-15型压缩弹性试验机，在标准模式下，测定加压100gf时样品厚度T1，然后加压到600gf，放置一分钟后测试厚度T2，然后去除压力放置一分钟后，再次测定加压100gf时样品厚度T3，精确到0.01mm。根据以下公式计算压缩弹性率：
压缩弹性率(％)＝(T3-T2)/(T1-T2)×100％。
【剪切刚度】
取20cm×20cm的样品，并将样品通过固定装置固定于测试设备平面。控制固定装置从原点位置向右侧移动，剪切角度由0度增加到8度。然后固定装置返回原点，并继续向左侧移动，剪切角度由0度增加到负8度，再返回原点。根据以下公式计算剪切刚度：
剪切刚度G(gf/cm·deg)＝(Gf+Gb)/2，
其中，Gf：0.5°～5°的倾斜度；
Gb：－5°～－0.5°的倾斜度。
【动摩擦系数】
在摩擦系数测试仪(型号：IT-RC INTEC制造)上进行测试。具体测试方法如下：将50mm×150mm的样品紧贴固定在摩擦台上，并使用SUS304BA金属板作为摩擦对手材。在摩擦台上加上250g重量的砝码，以50mm/min的速度进行测试。分别测定经向样品与纬向样品各5组数据，取5次测试结果的平均值作为该样品的最终测试结果。摩擦系数的计算公式如下：
μ＝f/N
μ：动摩擦系数
f：动摩擦力(N)
N：样品上所承受的法向压力(N)。
【磨耗时间】
根据JIS K7218的测试标准在磨耗试验机上进行测试。具体测试方法如下：将直径为70mm的织物试样固定在磨耗试验机的样品台上，该样品的摩擦对偶材为表面平均粗糙度为0.03～0.05μm的中空金属圆环，且圆环与试样的有效接触面积为600mm2，并设定测试载荷为12000N，以40rpm(线速度约3m/min)的速度进行试验。测定5组数据，取5次测试结果的平均值作为该样品的最终测试结果。
实施例1
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚酯长丝通过并线、其中,所述聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为9.5％,在捻度为210T/m的条件下，与聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为26s/2(454dtex)的聚酯纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造,得到经面缎纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、190℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例2
经纱采用纤度为220dtex的聚苯硫醚长丝；纬纱采用圆形断面的可溶性聚四氟乙烯长丝与聚苯硫醚长丝通过并线、其中,所述聚苯硫醚长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为6.2％,在捻度为200T/m的条件下，与上述纱线退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到纬面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、200℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例3
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与间位芳纶纱线通过并线、其中,所述间位芳纶纱线与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为0.6％,在捻度为260T/m的条件下，与间位芳纶纱线及聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到 复合纱；纬纱采用纤度为40s(147dtex)的间位芳纶纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到经面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、210℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例4
经纱采用纤度为220dtex的玻璃纤维长丝；纬纱采用圆形断面的聚偏氟乙烯长丝与玻璃纤维长丝通过并线、所述玻璃纤维长丝与聚偏氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为1.2％,在捻度为140T/m的条件下，与玻璃纤维长丝及聚偏氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到纬面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、200℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例5
经纱采用圆形断面的聚全氟乙丙稀长丝与聚酯长丝通过并线、所述聚酯长丝与聚全氟乙丙稀长丝的干热收缩率的差值为12.4％,在捻度为160T/m的条件下，与上述纱线退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为240dtex的聚酯长丝，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到经面缎纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、180℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例6
经纱采用纤度为220dtex的对位芳纶长丝；纬纱采用圆形断面的乙烯-四氟乙烯共聚物长丝与对位芳纶长丝通过并线、所述对位芳纶长丝与乙烯-四氟乙烯共聚物长丝的干热收缩率的差值为3.8％,在捻度为80T/m的条件下，与对位芳纶长丝及乙烯-四氟乙烯共聚物长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到纬面缎纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、190℃下热定型处理的后加工，最终得 到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例7
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与间位芳纶纱线通过并线、所述间位芳纶纱线与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为0.9％,在捻度为220T/m的条件下，与上述纱线退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为60s(98dtex)的间位芳纶纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到纬面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、200℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例8
经纱采用纤度为40s(147dtex)的聚酰亚胺纱线；纬纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚酰亚胺纱线通过并线、所述聚酰亚胺纱线与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为2.1％,在捻度为250T/m的条件下，与上述纱线退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到纬面缎纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、210℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例9
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚酯长丝通过并线、其中,所述聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为28.5％,在捻度为180T/m的条件下，与聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为52s/4(454dtex)的聚酯纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造,得到经面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、190℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例10
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚酯长丝通过并线、其中,所述聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为5.0％,在捻度为400T/m的条件下，与聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为26s/2(454dtex)的聚酯纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造,得到经面缎纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、190℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例11
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚苯硫醚长丝通过并线、其中,所述聚苯硫醚长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为3.1％,在捻度为220T/m的条件下，与聚苯硫醚长丝与聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为20s/2(562dtex)的聚苯硫醚纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造,得到经面缎纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、200℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例12
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与间位芳纶纱线通过并线、其中,所述间位芳纶纱线与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为2.6％,在捻度为180T/m的条件下，与间位芳纶纱线与聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为16s/2(738dtex)的间位芳纶纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造,得到经面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、210℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例13
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚酯长丝通过并线、其中,所述聚酯 长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为8.2％,在捻度为120T/m的条件下，与聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为21s/2(562dtex)的聚酯纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造,得到经面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、180℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例14
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚酯长丝通过并线、其中,所述聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为7.5％,在捻度为550T/m的条件下，与聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为26s/2(454dtex)的聚酯纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造,得到经面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、190℃下热定型处理的后加工，最终得到本发明的自润滑织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表1中。
实施例1～14制得的自润滑织物可应用于机械运动部件中。
比较例1
经纱采用膜裂法制得的断面为不规则多边形的聚四氟乙烯长丝与聚酯长丝通过并线、所述聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为2.1％,在捻度为230T/m的条件下，与聚酯长丝及聚四氟乙烯长丝退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为220dtex的聚酯长丝，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到经面斜纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、200℃下热定型处理的后加工，最终得到织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表2中。
比较例2
经纱及纬纱均采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝，通过剑杆织机进行织造得到平纹的坯布。并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、210℃下热定型处理的后 加工，最终得到织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表2中。
比较例3
经纱采用对位芳纶长丝，纬纱采用膜裂法制得的断面为不规则多边形的聚四氟乙烯长丝，通过剑杆织机进行织造得到纬面缎纹的坯布。并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、200℃下热定型处理的后加工，最终得到织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表2中。
比较例4
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚酯长丝通过并线、所述聚酯长丝与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为37.5％,在捻度为200T/m的条件下，与聚酯长丝及聚四氟乙烯长丝退绕方向相反的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用纤度为220dtex的聚酯长丝，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到平纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、180℃下热定型处理的后加工，最终得到织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表2中。
比较例5
经纱采用圆形断面的聚四氟乙烯长丝与聚苯硫醚纱线通过并线、所述聚苯硫醚纱线与聚四氟乙烯长丝的干热收缩率的差值为2.5％,在捻度为120T/m的条件下，与聚酯长丝及聚四氟乙烯长丝退绕方向相反的捻向进行加捻得到复合纱；纬纱采用20S/2(590.5dtex)的聚苯硫醚纱线，将上述制得的经、纬纱通过整经、用剑杆织机进行织造，得到经面缎纹的坯布，并将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥、180℃下热定型处理的后加工，最终得到织物，将制得的织物放在温度20±2℃、湿度65±4％的环境下进行调湿处理。评价该织物的特性，并示于表2中。

Claims (13)

  1. 一种自润滑织物，其特征在于：形成该织物的经纱或纬纱为由氟素树脂纱线与其他纱线形成的复合纱，该织物的一面中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为0～30％，所述复合纱中其他纱线与氟素树脂纱线的断面直径比例为0.12～0.80。
  2. 根据权利要求1所述的自润滑织物，其特征在于：该织物的自润滑面中其他纱线的露出长度在2.5mm以下。
  3. 根据权利要求2所述的自润滑织物，其特征在于：该织物的一面中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为2～30％，且该织物的自润滑面中其他纱线的露出长度为0.1～2.5mm。
  4. 根据权利要求2或3所述的自润滑织物，其特征在于：该织物的一面中其他纱线的表面积占复合纱总体表面积的比例为5～30％，且该织物的自润滑面中其他纱线的露出长度为0.2～2mm。
  5. 根据权利要求1所述的自润滑织物，其特征在于：所述氟素树脂纱线为聚四氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯树脂中的任意一种形成的纱线。
  6. 根据权利要求1所述的自润滑织物，其特征在于：所述复合纱中其他纱线的总纤度为5～300dtex。
  7. 根据权利要求1所述的自润滑织物，其特征在于：所述复合纱的捻度为100～500T/m。
  8. 根据权利要求1所述的自润滑织物，其特征在于：该自润滑织物的压缩弹性率为85～95％。
  9. 根据权利要求1所述的自润滑织物，其特征在于：该自润滑织物的剪切刚度为5～15gf/cm·deg。
  10. 根据权利要求1所述的自润滑织物，其特征在于：该自润滑织物的经向动摩擦系数与纬向动摩擦系数的绝对差值为0～0.05。
  11. 根据权利要求1所述的自润滑织物，其特征在于：该自润滑织物的连续磨耗时间为100～400小时。
  12. 一种权利要求1所述的自润滑织物的生产方法，包括原纱-并线-加捻- 整经-织造-后加工，其特征在于：(a)采用氟素树脂纱线与其他纱线进行并线，其中所述其他纱线与氟素树脂纱线的干热收缩率的差值为0.5～30％；(b)在捻度为50～600T/m的条件下，与上述氟素树脂纱线及其他纱线退绕方向相同的捻向进行加捻得到复合纱；(c)将制得的复合纱作为经纱或纬纱，通过整经、织造得到坯布；(d)再将制得的坯布经过精炼、水洗、干燥以及180～210℃热定型的后加工处理，最终得到成品。
  13. 一种权利要求1所述的自润滑织物在机械运动部件中的应用。
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