CN1346336A - 耐热覆盖材料 - Google Patents

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Abstract

一种耐高温并用于在玻璃加热、弯曲或者回火的过程中插在工具和热玻璃板之间的覆盖材料,该覆盖材料包括一种织物,其特征在于,该织物包括聚(对－亚苯基－2,6－苯并二唑)纤维。

Description

耐热覆盖材料
发明领域
本发明涉及一种耐高温并能够在玻璃加热、弯曲或者回火的过程中用于插在工具和热玻璃板之间的覆盖材料。
现有技术的描述
在现有技术中已经提出了各种覆盖材料。
例如，欧洲专利第0447785号公开了一种用于弯曲玻璃模具的覆盖材料。
欧洲专利第0312439号和法国专利第2739616号公开了一种以耐高温纤维为基础的覆盖材料。这些覆盖材料适于覆盖住例如垫圈和机器部件等工具，在弯曲和回火过程中接触到玻璃。然而，因为这种覆盖材料的工作温度可以升高到700摄氏度，所以例如聚芳酰胺或聚芳酰胺与金属纤维的混合物等的合成纤维不能长时间抵抗这种温度。这些合成纤维以及它们与金属纤维的混合物在高于400摄氏度时会退化，因此这些混合物是用在较低温度的环境中。
例如从美国第5565013号专利中同样可获知的包括覆盖住输送辊的金属纤维的覆盖材料。
通常，利用金属纤维而获得的覆盖材料应用在高于400摄氏度的温度下，因为在高温下使用时该覆盖材料可很好地抵抗玻璃对覆盖材料表面的机械作用。然而，在金属纤维覆盖材料相对热玻璃板过冷时，较冷覆盖材料与热玻璃板的接触能造成自发回火。这意味着由于金属纤维的良好导热性，热量会在接触点从玻璃中传导走，从而造成玻璃中的局部张力。这样在随后过程以及玻璃的进一步使用时会导致玻璃破裂。举一个例子，当在回火环或在炉外形成玻璃板的模具上使用金属纤维覆盖材料时会产生这种热差异，其中玻璃板是在上述炉中进行加热的。后一种模制玻璃板的技术称为“炉外”弯曲。
现有技术提供了其它利用金属纤维的覆盖材料。这些覆盖材料部具有能导致自发回火的导热性，但是它们不能长时间抵抗玻璃对其表面的反复机械作用。
发明概述
本发明涉及一种替代性的覆盖材料，该覆盖材料能造成更小的自发回火并能更好地抵抗热玻璃板对其表面的反复机械作用。
本发明的覆盖材料包括一利用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维的织物。这些纤维供给人造短纤维或复丝、复丝纱线或短纤纱线的纺织物。该织物主要或仅包括聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维，这种织物已知的有TOYOBO有限公司的ZYLON(商标)。
本发明的覆盖材料能使用在温度不太高的环境下。太高的温度能导致聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维退化。聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维的这种退化例如可在550摄氏度下保持1小时后观察到。
聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维覆盖材料相比100％金属纤维织物覆盖材料的优点在于，限制了玻璃接触较冷覆盖材料而发生自发回火的危险。另一附加的优点在于能减小这种覆盖材料产品的重量。
聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维相比纯玻璃或陶瓷纤维覆盖材料的优点在于，通过使用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维，提高了抵抗覆盖材料上机械作用的能力。
另外，相比纯玻璃纤维纱线或金属纤维纱线，聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维纱线非常容易变形成例如机织织物、编织物或针织物等织物材料。纱更少发生破裂，从而更少地造成生产中断。同样纤维更少发生破裂也提供了更少起毛的织物表面。
除100％聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维织物，还可使用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维与其它耐热纤维的混合物，其中耐热纤维例如有玻璃纤维、玄武岩纤维(basalt fibers)、陶瓷纤维、碳纤维、碳化硅纤维或者甚至金属纤维。但最好是使用重量百分比超过50％的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维。
对于与金属纤维的混合物而言，可使用所有类型的金属纤维。通常但并非必需使用不锈钢纤维。也可使用例如AISI316、AISI316L或AISI347等合金或者由AISI300类型制成的其它合金。也可使用由AISI-400类型制成的合金、Aluchrome类型合金或者美国专利第4597734号所公开的合金。这些纤维能如美国专利第337900A号所述被成束抽拉出，或者如美国专利第4930199A号所述从卷筒通过刮削而制成。同样也可使用如日本专利第62260018号所述的金属纤维。
术语“混合物”是指，不同纤维最初混合并用于提供一个单纱线最后再合股，或者提供一个包括不同单纱线的合股纱线，其中每个单纱包括一个或多个不同的纤维材料。同样应当理解到“混合物”也指使用不同的纱线，每根纱线包括一特定纤维，当这些纱线同时传送进一个织物中时或这些纱线成对捻合时，就获得了双股纱线或更多股的复丝纱线。
根据本发明，织物中最好是接触到热玻璃的一边包括如上所述的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维就足够了。可供替代的是，两个外表面可包括不同数量的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维。本领域的技术人员理解到除了这些聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维外，也可使用其它例如有玻璃纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维、碳纤维、碳化硅纤维或者甚至金属纤维等的耐热纤维。
能够利用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维获得各种类型的覆盖材料。
聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维能用来制造针织物，或者纬编针织物或者经编针织物。这些针织物可以是可在圆形针织机或横机(circular or flat knitting machine)上制造出的单针床或双针床针织物(single or double bed knitted fabrics)。
在双针床纬编针织物的情况下，该针织物可使用罗纹针织结构。这种织物可拉伸很长并可适于覆盖住例如在玻璃加热、弯曲和/或回火的过程中传送玻璃的输送辊。
罗纹针织结构是双针床纬编针织结构，其中可供替代地是，在前部针床的一个织针和后部针床的一个织针之间制作一个组织。
在包括单针床纬编针织物的覆盖材料的情况下，能使用一种单面针织物类型的针织物，例如“单面针织物1/3”。一种针织结构“单面针织物1/3”是单针床纬编针织物结构，其中组织的每一排都由三根纱线制成。在针床上的所有纺针都是三个一组。第一根纱线在针床每组纺针的第一个纺针处制出组织，第二根纱线在组织的同一排内在每组纺针的第二纺针处进行编织。第三根纱线在每组纺针的第三纺针处编织。
这些针织物能用来覆盖例如模具，热玻璃可在这些针织物上吹制或压制。
为防止针织物松弛(松弛即指织物容易在悬挂时由于其重量而扩大)，可以利用集圈组织在织物内镶嵌纱线。为减小对热玻璃板内针织物的压印影响(例如通过挤压)，可在每面积单位内使用更多的组织。这是通过使用更高机号或者调整机器设置而实现的。机号是指针床表面上每英寸的织针数量。可以使用5到32的机号。
经编针织物也属于本发明的范围。它们能从多边形开口中预见到，以便使针织物更透气。这些开口是通过使用不同的针织结构、在相邻组织条纹之间相互转变组织、或者通过使用压纱板技术的镶嵌纱而制出的。能使用双针床或单针床经编结构。这些经编针织物能用来覆盖在回火操作中支承玻璃板的环。
本发明的范围还包括为覆盖材料(包括使用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维的针织物)提供一种具有不同区域并且每个区域都具有各自重量、厚度、透气性和其它性能的针织物，其中至少一个区域包括聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维。通常，组织的高度和宽度、机号以及机器设置被选择用来提供性能，例如但不限于针织物密度、厚度、透气性、重量以及其它覆盖材料所需要的性能。机号在5和32之间的机器能用来制出厚度在0.1到1cm之间的针织物。
本发明对象的覆盖材料同样能包括一种通过使用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维而获得的机织织物。根据覆盖材料的需要，不同的针织结构，例如平纹组织结构、缎纹结构、斜纹结构或者经缎结构，都能用来提供一种包括聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维的针织结构。针织物能在玻璃的加热、弯曲或回火的过程中用来覆盖支承环或导向器。
本发明对象的覆盖材料也可以包括通过使用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维而获得的纤维。根据覆盖材料的需要，可以是针织平的管状织物。管状织物可以例如用于在玻璃加热、弯曲或回火过程中覆盖住输送辊。
本发明对象的覆盖材料同样能包括一通过使用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维而获得的针刺织物。根据覆盖材料的需要，可以是针刺出的平的管状织物。管状针刺织物能在玻璃的加热、弯曲或回火过程中覆盖住输送辊。平的针刺织物可以用于玻璃加热、弯曲或回火过程中覆盖支承环辊为提高对机械磨损的抵抗能力，这些针刺的材料能被砑光，由此被制得更紧凑密集。为提高透气性，它们能通过激光切割、染色切割或其它已知打孔方法而制出孔。这种针刺的并经过打孔和最后砑光的织物能用来覆盖在回火过程制成热玻璃板的回火环。
本领域的技术人员能理解到，例如(但不限于)密度、厚度、重量和透气性等要求能通过选择正确的织物类型、结构和机号而得到满足。
本领域的技术人员同样能理解到，能使用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维纺纱或者复丝聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维来获得针织、机织和编织织物。每个纱线部分的纤维数量、纱的公制支数(metrical numbers)、纤维直径和纤维扯样长度(在使用短纤维的情况下)都可以被选择和改变，以便满足覆盖材料的要求。每个纱线部分的纤维数量可以在4000到40之间(例如2000到40之间)或者甚至在1000到40之间选择。公制支数可以在0.5到90之间，例如为0.7到70之间。扯样长度可在20到200mm之间变化。纱的公制支数是指1克纱所具有的长度(用米表示)。
同样，其它例如皱缩等的纤维特征和/或其它纱线特征(例如S或Z的捻向、单纱线或合股纱线、扭转和合股的数量)都可以被选择用来满足覆盖材料的要求。扭转和/或合股的数量是选择在每米10到1000转(turn)之间，最好在20到500转或者在50到250转之间。
以上所述的织物可以用来覆盖在玻璃加热、弯曲和回火的过程中接触到热玻璃板的工具或机器部件。通过覆盖这些工具，织物插在工具和热玻璃板之间。这些工具例如有，传送玻璃通过炉子的辊以及穿梭环，玻璃即在该穿梭环上进行压制或落下，或者该穿梭环在炉子的加热、弯曲或回火区域内运送玻璃。同样在玻璃板上被压制以便使玻璃板弯曲的模具也可理解为在此所述的工具。本发明的对象-织物在工具接触玻璃板时减小了热玻璃板所传递走的热量。另外，本发明的对象-织物在玻璃接触工具时能充分抵抗住机械作用。
附图的简要说明
以下将通过详细描述并结合更详细地描述本发明，其中附图包括：
图1为单面针织物1/3针织物的放大图；
图2为罗纹针织结构的示意图；
图3为单针床经编针织物的放大图；
图4示出作为本发明对象的双针床经编针织物的编织图案；
图5为经缎编织的视图。
最佳实施例的描述
如图1所示，本发明的一个实施例为单针床纬编结构，又称为单面针织物1/3。针床上的所有纺针全部三个一组。每个纺针组14的第一纺针11编织第一纱线15。每个纺针组14的第二纺针12编织第二纱线16。每个纺针组14的第三纺针13编织第三纱线17。由此利用3根纱线15、16、17制成针织物。使用聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维纺纱作为纱线15、16、17并通过一圆形针织机(机号12)制成作为本发明对象的针织物。这些聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维纺纱所具有的公制支数为34。
纱具有“X”公制支数指1克纱是“X”米长。
很清楚，本发明的替代实施例可以利用公制支数在0.5到90之间的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)复丝纱线、或者具有不同公制支数(例如在0.5到90之间)的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)短纤纱线而制成。也可以使用其它例如单面针织物1/2和单面针织物1/4等的针织结构。也可使用例如机号在5到32之间的圆形针织机或横机等其它机器。
图2示出另一个实施例，是一个双针床纬编结构的示意图，该结构是罗纹结构。两根聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维合股纱21交替地在前针床23的纺针22上和后针床24的纺针21上编成组织。使用这种针织结构的一个实施例是在一个机号为16的圆形双针床针织机上并利用公制支数为36的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)复丝纱线制成。
能够使用其它公制支数在0.5到90之间的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维纱，或者是短纤维或者是复丝。机号在5到32之间的双针床纬编针织机能用来制作其它实施例。
图3示出本发明的另一实施例，是一个单针床经编织物。其中，组织在相邻条纹31之间相互转变。这些转变发生在组织条纹区域32内，而在组织的条纹区域33内组织条纹之间不存在联接。通过改变组织条纹区域32和33以及使组织条纹区域32的改变转移到左边和右边的相邻组织条纹，由此提供了一个具有多边形开口的单针床经编织物。一个公制支数为36的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)复丝纱线用来在一个机号为12的单针床经编针织机上制出本发明的一个实施例。
能够使用其它公制支数在0.5到90之间的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维纱，或者是短纤维或者是复丝。
机号在5到32之间的双针床纬编针织机能用来制作其它实施例。同样对于双针床结构，可以利用相邻组织条纹之间的转变来提供一个具有多边形开口的双针床结构。
织物中仅有一侧包括聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维，或者织物两侧包含不同含量的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维，就足够能提供一个本发明对象的覆盖材料。
图4示出一个用来提供一个经编针织结构并且两个表面包括不同含量的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维的针织结构的详细示意图。在组织条纹部分的示意图中，两个相邻条纹相互联接。能够看出，可在织物前部外表面上可观察到的纱线41仅在前针床42的纺针上进行编织。而在织物后部外表面上可观察到的纱线43仅在后针床44的织针上进行编织。在此能很清楚地看到组织在组织条纹之间进行转变。纱线41在组织条纹45内制出一个组织后，将运行到组织条纹46处，在此它们顺序制出一个组织。同时，其它的纱线41在组织条纹46内制出一个组织后，将运行到组织条纹45处，在此它们顺序制出一个组织。纱线43也按此顺序进行。随后还要进行相反的操作，以便在相邻组织条纹之间建立联接。
应用两种不同的纱线来制出针织物。如图4所示，在前针床上编织的纱线12是重量百分比为70％的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维和重量百分比为30％的AISI316L型不锈钢纤维的混合物。用来制成前部外表面的纱线12测定为具有143特(tex)，纱线14是公制支数为34的100％聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维纺线。可供替代的是，包括AISI316L型不锈钢纤维并具有7.5公制支数的100％金属纤维纱线可用作纱线14。
能够使用其它或者单针床或者双针床的经编针织结构来制成替代实施例。例如，可利用镶嵌纱线或压纱板技术来使相邻条纹相互联接。
本发明的另一实施例是通过编织聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)复丝纱线来制成的，例如使用一个如图5所示称为“经缎针织结构”的针织结构。可看到纬编纱线501和502在织物510的前面，并位于经编纱线505和506的上方。纬编纱线501和502在经编纱线507和508的上方，因此能在织物511的背面看到它们。纬编纱线503和504在经编纱线505和506的上方，因此能在织物511的背面看到它们，因此纬编纱线503和504在经编纱线507和508的上方，因此能在织物510的前面看到它们。
本发明的一个实施例是利用公制支数为36的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)复丝纱线而制成。
很清楚其它例如平纹针织结构、缎纹结构或斜纹结构等的编织也可制成本发明的替代实施例。
也可以使用其它公制支数在0.5到90之间的聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维纱，或者是短纤维或者是复丝。

Claims (22)

1.一种耐高温并用于在玻璃加热、弯曲或者回火的过程中插在工具和热玻璃板之间的覆盖材料，该覆盖材料包括一种织物，其特征在于，该织物包括聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维。
2.如权利要求1所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物由聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维构成。
3.如权利要求1所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物还包括金属纤维。
4.如权利要求1或3所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物是针织物。
5.如权利要求4所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物是纬编针织物。
6.如权利要求4所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物是经编针织物。
7.如权利要求5或6所述的覆盖材料，其特征在于，上述针织物是在一双针床针织机上获得的。
8.如权利要求5或6所述的覆盖材料，其特征在于，上述针织物是在一单针床针织机上获得的。
9.如权利要求4到8中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述针织物是在一圆形针织机上获得的。
10.如权利要求4到8中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述针织物是在一横机上获得的。
11.如权利要求4到10中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述针织物是由一个针织结构提供的，该针织结构为该针织物提供了多边形开口。
12.如权利要求4到11中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述针织结构包括不同区域，其中至少一个区域包括聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维。
13.如权利要求1到3中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物是一个机织织物。
14.如权利要求1到3中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物是一个编织物。
15.如权利要求1到3中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物是一个针刺织物。
16.如权利要求15所述的覆盖材料，其特征在于，上述针刺织物是一个圆形针刺织物。
17.如权利要求15或16所述的覆盖材料，其特征在于，上述针刺织物在针刺操作后进行砑光。
18.如权利要求15到17中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述针刺织物是多孔织物。
19.如权利要求1或2到18中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物具有两个外表面，其中至少一个外表面包括聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维。
20.如权利要求1或2到18中任何一个所述的覆盖材料，其特征在于，上述织物具有两个外表面，其中一个外表面包括聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维，另一个外表面由金属纤维制成。
21.一种使用如上述权利要求所述覆盖材料的方法，该覆盖材料在玻璃加热、弯曲或者回火的过程中插在工具和热玻璃板之间。
22.一种模制玻璃板的方法，该方法包括如下步骤：
-加热要模制的玻璃板；
-模制玻璃板；
-使模制后的玻璃板回火；
-提供由聚(对-亚苯基-2，6-苯并二唑)纤维制成的织物；
-在玻璃加热、弯曲或者回火的过程中将上述织物插在工具和热玻璃板之间。
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