CN1165211A - 低收缩混纺线,其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了包含增强长丝和由热塑性聚合物组成的基质长丝的低收缩混纺线,其聚合物的熔点比增强长丝的熔点或分解点低,其特征在于:在160℃的温度下纱线的热收缩≤2%,而在200℃的温度下≤5%,这种纱线可以用于制备复合材料。

Description

低收缩混纺线、其制备方法和用途
本发明涉及其特征在于热收缩特别低的新型混纺线。按合适的方法可将这种线加工成复合材料或平面构型物品例如配置纱(Gelegen)。
混纺线,也就是说由增强长丝和基质长丝组成的线是已知的。例如将这种线用作制备复合材料的中间产物。对此,通常是先将混纺线制成纺织平面构型物品;然后通过熔化或熔融将这种混纺线的基质长丝转变成基质,基质包埋或包裹增强长丝并与该长丝一起构成复合材料。
通常对基质长丝的强度和其他机械特性没有特别的要求,这是因为在后来的加工步骤中反正要将它们熔化。因此,在制备这类长丝时在精纺后省去了昂贵的后处理,例如拉伸或定型。在这种情况下,基质长丝原本具有较高的热收缩,而这种热收缩在后来的加工步骤中对产品不利。
人们对混纺线的要求是具有的收缩小。这种线在制成基质的加热中当然是不收缩的或仅有很小的收缩。因此,在制备基质时增强长丝的位置没有或略受到干扰。用这种新型线基本上使配置纱的制备简单化。至今在配置纱制备时,在重叠配制的线的定型过程中,必须采用昂贵的措施来消除经加热而引发的线的收缩并且稳定原始配置纱。用这种新型混纺线基本上可省去这些措施。
虽然所谓的具有高强度和收缩小的双组分毛圈纱是已知的,但是这种线主要是用作缝纫线,例如EP-B-363798中公开了这种技术。不过这种纱通常不具有由熔点低的长丝制成的基质长丝,而是由强度不同的一种类型的长丝制成,长丝被排列成皮芯结构。
目前已经发现了收缩小的混纺线的制备方法,以制成具有上述性能特征的产品。本发明线的特征在于在比较大的温度范围内具有的热收缩很小。
本发明涉及收缩小的含增强长丝和热塑性聚合物制成的基质长丝的混纺线,该聚合物的熔点比增强长丝的熔点或分解点低。本发明混纺线的特征在于在0.0004厘牛顿/分特的负荷下,在160℃的大气温度下对纱线试样测定的热收缩≤2%,尤其是≤1%,而在200℃的大气温度下≤5%,尤其是≤3%。
为了确定本发明混纺线的热收缩,将六种长各为60厘米的线试样从两端绕成线圈,并且将绕在线圈上的线试样悬挂在收缩条上。这些线试样各被施加了0.0004厘牛顿/分特重量的预应力。将挂有线试样的收缩条悬挂在循环炉中,然后在限定温度的热空气下处理15分钟。用加热前后的试样的长度变化(用%表示)表示热收缩。
本发明混纺线的机械特性取决于组成,例如增强长丝或基质长丝的种类和用量,取决于线的物理构造,例如涡流变形工艺的程度,它们在宽的范围内是可以改变的。基质长丝的一般用量基于混纺线的重量计为5-60%(重量),优选地为10-50%(重量)。
术语“混纺线”在所述的领域中具有广义的含义。因此,在下文中应理解为包含增强长丝和上述定义的基质长丝的各种复合物。
可能类型的混纺线的实例是由各种类型的长丝制成的长丝线,它们彼此涡流变形或通过其他的工艺例如捻线工艺彼此复合在一起。所有这些混纺线的特征在于存在有两种或多种类型的长丝,其中至少一种长丝是增强长丝和至少一种长丝是上述定义的基质长丝。
特别优选地是通过采用相互混合(Intermingling)或掺和(Commingling)工艺制备混纺线;在这方面可以是毛圈纱,但最好是平丝纱。
本发明平丝纱的特征在于在采用平面形成工艺时具有特别好的可加工性以及织物花纹良好。
在高达200℃的温度下,按DIN 53866,第12部分测定的本发明混纺线的静态收缩力至多为0.01厘牛顿/分特。
为了测定静态收缩力,将五种长各为60厘米的线试样在0.01厘牛顿/分特预应力下绷紧在两个夹线板上。然后将绷紧的线试样用所需温度的空气处理一分钟。在温热时在纱线长度方向产生的力为静态收缩力,并且在短时间间隔后达到饱和值。
在本发明的混纺线中,涡流变形点的数值通过选择涡流变形条件在宽范围内调节。机械性比较稳定的基质组分的含量越高,涡流变形越不强烈,因此这种线的涡流变形点的长度通常比较大。
混纺线具有的涡流变形长度优选地小于60毫米,更优选地小于30毫米;该值是通过针试验仪Rothschild Entanglement Tester 2050测定的。
本发明混纺线的基质长丝由热塑性聚合物组成。这种聚合物最好具有的熔化点比每次使用的增强长丝的熔化点或分解点至少低30℃。
本发明混纺线中使用的增强长丝可以是由多种材料组成的长丝。除了有机聚合物外,也可使用无机材料。按照本说明书,增强长丝是指在所需纺织平面构型物品或复合材料中起增强作用的长丝。
在第一个优选的实施方案中,增强长丝由初始模量大于50 GPa的单纱长丝制成。
优选类型的增强长丝由玻璃;碳;金属或合金,例如钢,铝或钨;非金属,例如硼;金属氧化物,半金属氧化物或非金属氧化物,金属碳化物,半金属碳化物或非金属碳化物或金属氮化物,半金属氮化物或非金属氮化物,例如氧化铝,氧化锆,氮化硼,碳化硼,碳化硅,二氧化硅(石英);陶瓷,或高导电性聚合物(即没有或仅在伸长较小时具有极高初始模量和极高断裂强度的纤维),例如液晶聚酯(LCP),聚-(双苯并咪唑-苯并菲咯啉(BBB)),聚-(酰胺-酰亚胺)(PAI),聚苯并咪唑(PBI),聚-(对-亚苯基苯并-双恶唑(PBO)),聚-(对-亚苯基苯并-双噻唑)(PBT),聚醚酮(PEK,PEEK,PEEKK),聚醚酰亚胺(PEI),聚醚砜(PESU),聚酰亚胺(PI),聚-(对-亚苯(phenylenen))(PPP),聚亚芳基硫醚(PPS),聚砜(PSU),聚烯烃,例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),和芳族聚酰胺(HMA),例如聚-(间-亚苯基-间苯二酰胺),聚-(间-亚苯基-对苯二酰胺),聚-(对-亚苯基-间苯二酰胺),聚-(对-亚苯基-对苯二酰胺),或由有机溶剂组成,例如N-甲基吡咯烷酮,由对苯二酸二氯和两种或多种芳香二胺的混合物产生的可纺芳族聚酰胺,例如混合物对-亚苯基二胺,1,4-双-(4-氨基苯氧基)-苯,3,3′-二甲基联苯胺,或对-亚苯基二胺,1,4-双-(4-氨基苯氧基)-苯,3,4′-二氨基二苯醚,或对-亚苯基二胺,间-亚苯基二胺,1,4-双-(4-氨基苯氧基)-苯。
特别优选地,增强长丝由玻璃,碳或芳香族聚酰胺组成。
在第二个特别优选的实施方案中,使用由聚合物类的聚合物材料例如聚烯烃,聚酰胺或优选地由聚酯组成的增强长丝和基质长丝。
在这个实施方案中,增强长丝的单纱长丝具有的初始模量高于10GPa。该实施方案的增强长丝优选地是高强和收缩小的聚酯长丝线,尤其是纱线纤度≤1100分特,强度为≥55厘牛顿/分特,最高拉力伸长≥12%和热空气收缩(在200℃时测定)≤9%。
根据DIN 53830,第1部分测定使用聚酯线时的最高拉力和最高拉力伸长。
本发明混纺线中的基质长丝由热塑性聚合物组成或含有热塑性聚合物。此外也可使用任何熔化可纺的热塑塑料,只要由此制成的长丝在一定的温度下熔化,这一温度比在各种情况下所使用的增强长丝的熔化温度或分解温度低。
基质长丝最好由聚对苯二酸丁二醇酯和/或聚对苯二酸乙二醇酯和/或化学改性的聚对苯二酸乙二醇酯组成。
特别优选地,使用由改性热塑性聚酯,尤其是改性聚对苯二酸乙二醇酯组成的基质长丝,与由未改性的聚酯组成的长丝相比,改性的作用是降低了熔点。
特别优选的经改性的这类聚酯含有式I和II的重复结构单元
-O-OC-Ar1-CO-O-R1    (I)
-O-OC-R2-CO-O-R3-    (II)
式中:Ar1表示二价的单核或多核的芳香基团,该基团的游离价位于对位上或彼此与该位置比较平行或同轴的位置上,优选地为1,4-亚苯基和/或2,6-亚萘基,R1和R3彼此独立地表示二价脂族或环脂族基团,优选地表示式-CnH2n-,其中n表示2-10的整数,尤其表示亚乙基,或由环己基二甲醇产生的基团,和R2表示二价的脂族,环脂族或单核或多核芳香基团,其游离价位于间位上或与该位置可比较彼此成角度的位置上,优选地表示1,3-亚苯基。
这类经改性的聚酯特别优选地含有40-95%(摩尔)的式I重复结构单元和60-5%(摩尔)的式II重复结构单元,其中Ar1表示1,4-亚苯基和/或2,6-亚萘基,R1和R3表示亚乙基和R2表示1,3-亚苯基。
在另一个优选的实施方案中,使用由热塑性和弹性聚合物组成或含有热塑性和弹性聚合物的基质长丝。此外同样也可使用任何熔化可纺的弹性热塑塑料,只要由此制成的长丝在一定的温度下熔化,这一温度比在各种情况下所使用的增强长丝的熔化温度或分解温度低。
术语"弹性聚合物"在本说明书的范围内是指玻璃转变温度低于0℃,优选地低于23℃的聚合物。
热塑性和弹性聚合物的优选实例是弹性的聚酰胺,聚烯烃,聚酯和聚氨酯。这类聚合物是众所周知的。
若上述定义的结构式中的任何基团表示二价的脂族基团,因此,在这种情况下是指支链并且最好是直链亚烷基,例如具有2-20,优选地为2-10个碳原子的亚烷基。这类基团的实例是乙-1,2-二基,丙-1,3-二基,丁-1,4-二基,戊-1,5-二基,己-1,6-二基或辛-1,8-二基。
若上述定义的结构式中的任何基团表示二价的环脂族基团,因此,在这种情况下是指含有具有5-8,优选地为6个环碳原子的碳环基的基团。这类基团的实例是环己-1,4-二基或-CH2-C6H10-CH2-基团。
若上述定义的结构式中的任何基团表示二价的芳香族基团,因此,在这种情况下是指单核或多核的芳香烃或杂环芳香基团,该杂环芳香基团可以是单核或多核的。在杂环芳香基团的情况下,在芳香核上最好具有1个或2个氧,氮或硫原子。
多核的芳香基团可以是彼此缩合的或通过C-C键或通过桥基,例如-O,-S-,-CO-或-CO-NH-基团彼此连接。
二价芳香族基团的价键可以位于对位上或彼此位于可比较的同轴或平行的位置上,或者也可以位于间位或彼此可比较的成角度的位置上。
彼此处于同轴或平行位置的价键是相对设置的。同轴相对设置的键的实例是联苯-4,4′-二基键。平行相对设置的键的实例是萘-1,5-或萘-2,6-键,而萘-1,8键是平行同向设置的。
优选的二价芳香基团(其价键位于对位或位于彼此可比较的同轴或平行的位置上)是具有彼此对位的游离价的单核芳香基团,尤其是1,4-亚苯基或具有平行相对设置键的二核缩合的芳香基,尤其是1,4-,1,5-和2,6-亚萘基,或通过C-C键连接的具有同轴相对设置键的二核芳香基团,尤其是4,4′-亚联苯基。
优选的二价芳香基团(其价键位于间位或位于彼此可比较的成角度的位置上)的实例是具有彼此间位的游离价的单核芳香基团,尤其是1,3-苯基或具有彼此成角度设置键的二核缩合的芳香基,尤其是1,6-和2,7-亚萘基,或通过C-C键连接的具有彼此成角度设置键的芳香基团,尤其是3,4′-亚联苯基。
所有这些脂族,环脂族或芳香族基团可以用惰性基团取代。其中取代基是指在欲使用的应用中没有副作用。
这类取代基的实例是烷基,烷氧基或卤素。
烷基是指支链并且最好是直链的烷基,例如具有1-6个碳原子的烷基,尤其是甲基。
烷氧基是指支链并且最好是直链的烷氧基,例如具有1-6个碳原子的烷氧基,尤其是甲氧基。
若一些基团是指卤素,对此是指例如氟,溴或尤其是氯。
本发明混纺线中使用的基质长丝可以由热塑性聚合物组成,该聚合物的特性粘度通常至少为0.5分升/克,优选地为0.6-1.5分升/克。特性粘度的测定是在热塑性聚合物的二氯乙酸溶液中在25℃下进行的。
若在本发明使用的混纺线中使用由聚酯制成的增强长丝,该聚酯具有的特性粘度通常为0.5分升/克,优选地为0.6-1.5分升/克。特性粘度的测定是按如上所述的方法进行的。
本发明混纺线的纱线纤度通常为6000-150分特,优选地为4500-150分特。
增强长丝和基质长丝的单根纤维纤度通常为2-10分特,优选地为4-8分特。
增强长丝和基质长丝的截面可以是任何形状的,例如椭园形,双-或多叶形,细带子形状或最好是园形。
热塑性聚合物的制备是按已知的方法通过缩聚相应的二官能单体组分进行的。在聚酯的情况下,通常使用二羧酸或二羧酸酯和相应的二元醇组分。这类热塑性并且可能是弹性的聚酯,聚氨酯,聚酰胺和聚烯烃已经是众所周知的。
此外,还发现本发明混纺线的制备可按特定的气流涡流变形法进行。
气流涡流变形是通过在一个涡流变形喷嘴中的液体,例如水或者尤其是通过逆着粗纱股的惰性气体,特别是通过必要时增湿的空气进行的。
众所周知,在气流涡流变形过程中,气流喷嘴的长丝原料的输入速度比从喷嘴中卸出的速度大。与卸出速度相比,输入速度的过剩量被称之为超喂(按基于卸出速度的百分比计)。
通过粗纱股的超喂不同来制备涡流变形的毛圈纱或平丝纱。
在该方法中,对已知气流涡流变形方法进行了如下的改进,在将高收缩率的基质长丝喂入涡流变形喷嘴中之前,通过加热使其部分或者完全收缩。在该方法中,选择在加热过程之前粗纱组分的超喂比不进行这种加热过程的大。根据在涡流变形喷嘴中进行喂入时所选择的超喂和所选择的涡流变形条件可获得毛圈混纺线或者尤其是获得混纺平丝线。
为了涡流变形,可使用常规的涡流变形喷嘴。涡流变形长度或涡流变形密度首先是通过涡流变形介质的压力和所选择的各种喷嘴类型确定的。为了达到所希望的涡流变形长度,对于确定的喷嘴类型必须选择相应的涡流变形压力。宜用的工作压力为1-8巴,优选地为1.5-6巴,尤其是1.5-3巴。
本发明也涉及上述定义的低收缩混纺线的制备方法,包括如下步骤:a)向涡流变形喷嘴中输入两种或多种以不同速度移动的粗纱股,其中至少部分粗纱股(增强粗纱)由增强长丝组成,其他部分的粗纱股(基质粗纱)由熔点低的热塑性聚合物制成的基质长丝组成,聚合物的热收缩在200℃下高于20%,b)在向涡流变形喷嘴中输入时将基质粗纱加热到至少引起部分收缩的温度,c)在形成初级混纺线的条件下在涡流变形喷嘴中涡流变形粗纱股,d)必要时在允许收缩和/或附加的最好是不接触的加热的条件下卸出获得的初级混纺线。
在将基质粗纱喂入涡流变形喷嘴中之前的收缩可按已知方法进行。例如通过导丝盘加热,通过与加热铁条或加热栓接触加热,通过加热装置的传输导管例如通过EP-A-579092中描述的装置或通过蒸汽交换法进行不接触加热。
既可以使用涡流变形装置的已经具有高强的复丝纱作为增强粗纱,也可以使用在喂入涡流变形装置之前立刻拉伸和必要时定型的复丝纱。
优选地使用基于最终纤度最高拉伸强度至少为60厘牛顿/分特的增强粗纱。
更优选地,增强粗纱的热收缩在200℃时为2-8%。
更优选地,增强粗纱的最高拉伸伸长为0.5-25%。
对基质粗纱的机械特性没有过高的要求。但它们必须至少能够经受住涡流变形过程。
卸出离开涡流变形喷嘴后的初级混纺线,在这种情况下通常至多产生小的应力。根据喷嘴中粗纱超喂和涡流变形条件的差异可制出不含,含有少量或大量的毛圈的初级混纺线。在打算制备平丝纱时,可加热使含少量或大量毛圈的初级纱收缩。对此,毛圈收缩,并且纱结构进一步地被整平。一般直接取出在涡流变形喷嘴中已经形成的平丝纱并将其卷成卷。
最好采用EP-B-0455193中描述的特定热涡流变形法进行上述第一个实施方案中的由增强长丝和基质长丝组成的混纺线的涡流变形。在此,为了避免增强长丝在涡流变形时断裂,在涡流变形前将它们加热到软化点附近(在玻璃时约为600℃)。加热可通过导丝盘和/或加热管进行,而熔点低的由聚合物制成的热塑性单根长丝同样需要进行预加热,以使其收缩,并将其加到位于上方的涡流变形喷嘴中。由此制成的纱线紧密度高的平整混纺线用来织造是不成问题的。
已经发现,由上述第二个实施方案的增强长丝和基质长丝制成的混纺线的制备还可以令人惊奇的方式按已知的通用涡流变形技术进行,例如采用在化学纤维/纺织工业,(7/8)1989,T.185-7中所述的相互混合或掺和技术,所有这些技术都通过上述的基质粗纱的加热步骤而得到改进。
还可按已知的方法将本发明的混纺线加工纺织成平面构型织品。对此,实例包括织物,针织品,编织品,尤其是配置纱。可通过熔化基质组分将这类平面构型织物转变成复合材料或加以稳定。
本发明也涉及为实现该目的的混纺线的应用。
下面的实施例仅用来说明本发明,而不是对其进行限制。实施例
1)制备低收缩混纺线
将绕有增强粗纱的筒子和绕有基质粗纱的筒子置于筒子架上。粗纱的性质和所使用的纱纤度列于下列表1中。
增强粗纱通过由三个导丝盘构成的输出辊被直接加入到涡流变形喷嘴中。在一些试验中,在输出导丝盘之间设置了加热装置。在此,正如EP-A-569082中所描述的,加热装置是在线的运行中非接触性的加热装置。
基质粗纱通过由两个导丝盘构成的输出辊和在两者之间设置的加热装置同样被加入到变形工艺喷嘴中。代替位于两者之间的加热装置或对其进行补充,加热输出导丝盘。在该加热装置中,正如EP-A-569082中所描述的,加热装置是在线的运行中非接触性的加热装置。
增强粗纱和基质粗纱在加到涡流变形喷嘴和连接其后的卷取装置中之前的输送比例同样示于下表中。
选择的输出辊的导丝盘温度为80-130℃。
通过其他的导丝盘卸出离开涡流变形喷嘴后的初级混纺线,其中调节导丝盘的表面速度,以使纱的结构对于纺织品的使用性能来说是最佳的。实施该方法的具体细节示于下表中。
在表2中还示出了所得到的混纺线的特性。
表1:混纺线的制备条件实施例 增强粗纱  基质粗纱       输送率      加热器/导 加热器/导丝序号                                        丝盘温度   盘温度
  (型号;纤 (型号;纤度 增强粗  基质粗  增强粗纱   基质粗纱
  度分特)     分特)     纱(%)  纱(%)    (℃)      (℃)1    PET      改性PET      -        60       -       110(Gal)
   1100      2802    PET      改性PET      -        30       -       110(Gal)
   550       2803    玻璃     改性PET      -        30      500      110(Gal)
   3000      8404    玻璃     改性PET      -        10       -       160
   3000      8405    玻璃     改性PET      -        30      500      110(Gal)
   3000      8306    玻璃     改性PET      -        60      500      210
   3000      750                                   60(Gal)7   芳族聚酰  改性PET      -        50     100(Gal)  110(Gal)
   胺
   1100      2808   C纤维     改性PET      -        50     110(Gal)  110(Gal)
   300       840PET=聚对苯二甲酸乙二醇酯改性PET=间苯二酸改性的PET表2:混纺线的特性实施例  eff.纤度    强度    伸长率   收缩率   收缩率序号    (分特)  (厘牛顿/分  (%)    在200℃  在160℃
              特)
1    1600    50.2    18.1   3.5  1.1
2    930     37.9    21.8   3.9  1.0
3    4067    45.9    0.7     0    0
4    3880    46.5    0.8     0    0
5    4180    36.7    0.8    0.5   0
6    4590    39.8    0.8    3.1  0.6
7    1583    124.6   3.6    0.3   0
8    3219    56.1    1.3    0.1   0
2)制备低收缩混纺线(改变基质粗纱的超喂)类似于实施例1,通过涡流变形制备混纺线。使用纤度为1100分特的高强PET复丝纱作为增强粗纱,使用基于间苯二酸改性的PET的纤度为280分特的长丝纱作为基质粗纱。制备条件的具体细节示于表3中。所制备的纱的特性示于表4中。表3:混纺线的制备条件实施例    输送率      加热器/导丝盘  加热器/导丝盘
                          温度         温度序号 增强粗纱 基质粗纱  增强粗纱      基质粗纱
                         (℃)         (℃)
9     -         -         -             -
10    -       10%     100(Gal)      110(Gal)
11    -       20%     100(Gal)      110(Gal)
12    -       30%     100(Gal)      110(Gal)
13    -       40%     100(Gal)      110(Gal)
14    -       50%     100(Gal)      110(Gal)
15    -       60%     100(Gal)      110(Gal)
表4:混纺线的特性:实施例 eff.纤度    强度      伸长率   收缩率   收缩率序号    (分特) (厘牛顿/分特)  (%)    在200℃ 在160℃
9      1430      56.4        18.9      8.9     7
10     1455      55.8        18.0      5.4    1.9
11     1483      55.3        18.1      4.4    1.5
12     1517      53.7        18.2      4.2    1.4
13     1537      53.5        18.6      3.9    0.6
14     1577      50.5        17.9      3.7    1.1
15     1600      50.2        18.1      3.5    1.1
该实施例表明经涡流变形的纱的收缩在基质粗纱的超喂增加时降低。
3)制备收缩低的混纺线(改变超喂并加热基质粗纱)
类似于实施例1通过涡流变形制备混纺线。使用纤度为3000分特的玻璃复丝纱作为增强粗纱,使用基于间苯二酸改性的PET的纤度为750分特的长丝纱作为基质粗纱。制备条件的具体细节示于表5中。所制备的纱的特性示于表6中。表5:混纺线的制备条件实施例      输送率       加热器/导丝盘  加热器/导丝盘
                          温度          温度序号 增强粗纱 基质粗纱  增强粗纱(℃)   基质粗纱(℃)
16     -       -           -              210
17     -      10%         -              210
18     -      20%         -              210
19     -      30%         -              210
20     -      40%         -              210
21     -      50%         -           210+60(Gal)
22     -      60%         -           210+60(Gal)表6:混纺线的特性:实施例 eff.纤度     强度       伸长率    收缩率    收缩率
序号  (分特)  (厘牛顿/分特)    (%)    在200℃    在160℃
16     4181        36.1        1.1       65.5       n.b
17     4250        34.4        0.7       33.4       n.b
18     4310        28.7        0.9       29.5       n.b
19     4380        27.5        0.7       25.1       n.b
20     4450        29.3        1.1       18.8       n.b
21     4515        30.8        1.3       7.5        3.8
22     4590        39.8        0.8       3.1        0.9n.b=未测定
该实施例表明经涡流变形的纱的收缩在超喂增加和基质粗纱的加热增强时降低。
4)测定各种预加张力下的混纺线的收缩率
类似于上述实施例,用PET增强粗纱和间苯二酸改性的PET基质粗纱制备低收缩混纺线。纱线的纤度为1380分特。对这种纱施加不同的预加张力重量,并将其分别在循环空气炉中在100和160℃的大气温度下处理15分钟。测定的热收缩值如下:预加张力重量(cN)  0.16    0.5    0.8    1.5    3100℃时的热收缩   33.5    2.3    1      0.5    0.5160℃时的热收缩   0.4     0.3    0.3    0.2    0.1
5)测定基质组分含量不同的混纺线的涡流变形长度
类似于上述实施例,用高强PET增强粗纱和间苯二酸改性的PET基质粗纱制备各种低收缩混纺线。纱线的区别在于基质组分的含量和涡流变形度不同。用Rothschild Entanglement试验仪测定涡流变形长度。测定值如下:混纺线中的基质体积%  90   90  80   80  70  70  60  60  50  50强涡流变形            +    -   +    -   +   -   +   -   +   -平稳的涡流变形        -    +   -    +   -   +   -   +   -   +涡流变形长度(mm)     57   101  41   87  32  70  28  59  19  51
6)具有不同熔点的基质组分的混纺线的性能特征
类似于上述实施例,用PET增强粗纱和不同类型的间苯二酸改性的PET基质粗纱制备低收缩混纺线。各制备条件相同。基质粗纱的区别在于PET类的熔化范围。混纺线中的基质组分的含量各为15-20体积%。基质粗纱的输送率为50-100%。所制备的混纺线的特性列于下表中。
混纺线试样               A      B      C改性PET组分的熔化范围(℃)  约130  约170   约225
纱纤度(分特)           1330    1313   1558
160℃时的热收缩        0.7     0.9    0.9
200℃时的热收缩        1.3     1.8    1.9
最高拉伸伸长率(%)     16      16.5   15.8最高拉伸力(厘牛顿/分特)  51      52.5   48.8
结果表明可以制备基质组分熔化范围不同但机械特性相同的混纺线。

Claims (16)

1.包含增强长丝和由热塑性聚合物组成的基质长丝的混纺线,其聚合物的熔点比增强长丝的熔点或分解点低,其特征在于:在0.0004厘牛顿/分特的负荷下,在160℃的大气温度下对纱线试样测定的混纺线热收缩≤2%,尤其是≤1%,而在200℃的大气温度下≤5%,尤其是≤3%。
2.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:按DIN53866,第12部分在高达200℃的温度下测定的静态收缩力至多为0.01厘牛顿/分特。
3.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:涡流变形长度小于60mm,优选地小于30mm,其中该值用Rothschild Entanglement针试验仪2050测定。
4.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:是平丝纱线。
5.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:由热塑性聚合物组成的基质长丝具有的熔点在增强长丝的熔点或分解点下至少30℃。
6.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:增强长丝的起始模量大于50Gpa,并且最好由玻璃,碳或芳香聚酰胺组成。
7.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:增强长丝的起始模量大于10Gpa,并且由聚酯,尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。
8.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:基质长丝由聚对苯二甲酸丁二醇酯和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或化学改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。
9.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:增强长丝和基质长丝由一类聚合物组成,优选地由聚酰胺/聚酰胺,聚烯烃/聚烯烃或尤其由聚酯/聚酯的混合物组成。
10.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:基质长丝由化学改性的含式I和式II重复结构单元的聚对苯二甲酸乙二醇酯组成
-O-OC-Ar1-CO-O-R1-    (I)
-O-OC-R2-CO-O-R3      (II)
式中:Ar1表示二价的单核或多核的芳香基团,该基团的游离价位于对位上或彼此与该位置可比较平行或同轴的位置上,优选地为1,4-亚苯基或2,6-亚萘基,R1和R3彼此独立地表示二价脂族或环脂族基团,优选地表示式-CnH2n-,其中n表示2-10的整数,尤其表示亚乙基,或由环己基二甲醇产生的基团,和R2表示二价的脂族,环脂族或单核或多核芳香基团,其游离价位于间位上或彼此与该位置比较成角度的位置上,优选地表示1,3-亚苯基。
11.根据权利要求10的混纺线,其特征在于:基质长丝由化学改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯组成,它们包含40-95摩尔%的式I重复结构单元和60-5摩尔%式II的重复结构单元,其中Ar1表示1,4-亚苯基和/或2,6-亚萘基,R1和R3表示亚乙基和R2表示1,3-亚苯基。
12.根据权利要求1的混纺线,其特征在于:基质长丝由热塑性和弹性聚合物组成,尤其由聚氨酯,聚酰胺或更优选地由聚酯组成。
13.权利要求1的低收缩混纺线的制备方法,包括如下步骤:a)向涡流变形喷嘴中输入两种或多种以不同速度移动的粗纱股,其中至少部分粗纱股(增强粗纱)由增强长丝组成,其他部分的粗纱股(基质粗纱)由熔点低的热塑性聚合物制成的基质长丝组成,聚合物的热收缩在200℃下高于20%,b)在向涡流变形喷嘴中输入时将基质粗纱加热到至少引起部分收缩的温度,c)在形成初级混纺线的条件下在涡流变形喷嘴中涡流变形粗纱股,d)必要时在收缩和/或附加加热的条件下卸出获得的初级混纺线。
14.根据权利要求13的方法,其特征在于:选择在涡流变形喷嘴中运行的粗纱超喂差,以使涡流变形时形成混纺平丝线。
15.根据权利要求13的方法,其特征在于:选择在涡流变形喷嘴中运行的粗纱的超喂差,以使涡流变形时形成混纺毛圈线,其毛圈通过在一个或多个后续加热步骤的收缩而进一步的整平。
16.权利要求1的低收缩混纺线的用途,用来制备复合材料或纺织平面构型织物,尤其是制备配置纱。
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