JP2023511826A - 複合糸を形成するための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2019年12月18日に出願した先行する米国特許出願第16/718、738号の優先権を主張する。
2019年12月18日出願の米国特許出願第16/718、738号の開示および図面は、本明細書中で参照することにより、その全体が記載されるように組み込まれる。
本開示の原理および方法に従って形成された複合糸を使用して形成され、ガラスフィラメントコアの周りに巻き付けられて紡がれる一連の短いステープルファイバーから形成され、コアの周りに紡がれるステープルファイバーの周りに巻き付けられ一体化される高密度ポリエチレンのフィラメントを含む耐磨耗/耐切創生地(以下「サンプルA」と呼ぶ)が、ガラスコアの周りに紡がれた短いステープルファイバーを有する既存の耐磨耗性の糸で形成された耐磨耗/耐切創生地(以下「サンプルB」)と比較して検査された。試験にあたって、使用されたサンプル生地は以下を含んでいた。
サンプルA:生地目付-441G/M2、以下の構成のスパンコア糸で製織
32% HPPEフィラメント
24% ポリエステルフィラメント
16% 繊維ガラス
14% HPPEステープルファイバー
14% ナイロンステープルファイバー
サンプルB:生地目付-569G/M2、以下の構成のスパンコア糸で製織
46% ナイロンステープルファイバー
30% HPPEステープルファイバー
17% 繊維ガラスフィラメント
7% ポリエステルフィラメント
最初の一連の試験において、サンプルAおよびサンプルBの生地は、ASTM D3884による繊維生地の耐磨耗性試験を受けた。各生地の複数のサンプルが検査され、各サンプルは、500グラムの荷重を印加したテーバー式摩耗試験機(H-18型)の回転台に取り付けられ、一対の摩耗輪によって一定の圧力で加えられる摩擦動作を受けた。試験結果は以下の通りであった。
生地サンプルA-平均耐摩耗性=3585サイクル
生地サンプルB-平均耐摩耗性=431サイクル
本開示に従って製造された糸を用いて形成される耐磨耗生地は、このように約731.8%の磨耗に対する抵抗においておおよその増加を示した。
2番目の一連の試験において、サンプルAおよびサンプルBの生地はまた、ASTM F2992/F2992M-15「保護服に使用される材料のカット抵抗を測定するための標準試験法」に従って耐切創性試験を受けた。このような試験では、サンプルAおよびBの生地はホルダに載置され、カミソリの刃を介して各サンプルに沿った/横断した切断を受けた。試験は、試験運転ごとにカミソリの刃に異なる荷重/負荷を加えて繰り返された。試験結果は以下の通りであった。
生地サンプルA-平均耐切創性=A5(≧2200グラム、「作業リスク要因」中/高)
生地サンプルB-平均耐切創性=A4(≧1500グラム、「作業リスク要因」中)
このように、本開示に従って製造された複合糸を用いて形成された生地(サンプルA)は、既存の耐切創/耐摩耗性糸を用いて形成された生地よりも、耐摩耗性および耐切創性の両方において有意な増加を示すことがわかる。
Claims (30)
- 少なくとも1つのコアフィラメントを一連のステープルファイバーと共に紡ぐことと、
前記少なくとも1つのコアフィラメントの周りに前記一連のステープルファイバーを紡ぐ間に第1のフィラメントを導入し、前記一連のステープルファイバーおよび前記第1のフィラメントは結合して繊維束を形成し、前記繊維束は前記少なくとも1つのコアフィラメントの周りに巻き付けられて、第1の撚り方向に紡がれるベース糸を形成し、前記第1のフィラメントは、前記一連のステープルファイバーとほぼ同じ1インチ当たりの回転数で加えられることと、
少なくとも1つの追加のフィラメントまたは追加の糸束を前記ベース糸に撚り合わせ、前記少なくとも1つの追加のフィラメントを前記第1の撚り方向と反対の第2の撚り方向に撚り、複合糸を形成することと、
を備える、複合糸の製造方法。 - 第1のフィラメントおよび前記一連のステープルファイバーは、紡績中に実質的に混合され、または埋め込まれて、実質的に前記少なくとも1つのコアフィラメントを前記繊維束内に封入する、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのコアフィラメントの周りに前記一連のステープルファイバーを紡ぐ間に第2のフィラメントを導入し、前記繊維束は前記安定した繊維と、前記第1のフィラメントと、前記第2のフィラメントとを含むことをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの追加のフィラメントを前記第1の撚り方向と反対の第2の撚り方向に撚ることは、前記少なくとも1つの追加のフィラメントを約10°から約45°の間の角度で撚ることを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記一連のステープルファイバーは、パラ系アラミド類、メタ系アラミド類、モダクリル類、OPAN、高密度ポリエチレン、ナイロン類、ポリエステル類、ポリプロピレン類、セルロース類、レーヨン、シリカ、綿、アクリル,炭素繊維、ポリアミド類、金属、PTT、PBI、ウール、ポリエチレン、液晶ポリマー類およびそれらの混合物からなる群から選択される材料を含む繊維を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのコアフィラメントは、鋼鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、タングステンおよびそれらの合金、パラ系アラミド類、ガラス、高密度ポリエチレン、ライクラ、高密度ポリプロピレン、シリカ、Vectran(商標)ならびに液晶ポリエステル類からなる群から選択される材料を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のフィラメント、前記少なくとも1つの追加のフィラメントまたは追加の糸束は、ポリエステル、ナイロン、ライクラ、パラ系アラミド類、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、低線状ポリエチレン類、レーヨン、炭素繊維、ポリアミド類、ステンレス鋼、綿、ウール、モダクリルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複合糸に対する前記少なくとも1つの追加のフィラメントの質量比は、線形重量で約10%から60%の間である、請求項1に記載の方法。
- 前記複合糸に対する前記少なくとも1つの追加のフィラメントまたは追加の糸束の質量比は、線形重量で約3%から約50%の間である、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の撚り方向はZ方向であり、前記第2の撚り方向はS方向である、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の撚り方向はS方向であり、前記第2の撚り方向はZ方向である、請求項1に記載の方法。
- 繊維束が周りに紡がれるまたは撚られるコアフィラメントを備えるベース糸であって、前記繊維束は、前記コアフィラメントの周りに一連のシース繊維を紡ぐ間に導入される第1のフィラメントを含み、前記第1のフィラメントおよび前記シース繊維は、一体化されたフィラメントおよび繊維束を形成し、前記一体化されたフィラメントおよび繊維束は、前記コアフィラメントを前記一体化されたフィラメントおよび繊維束内に実質的に固定および結合するために十分であるように前記コアフィラメントの周りに撚られ、前記第1のフィラメントは、前記シース繊維とほぼ同じ1インチ当たりの回転数で、前記コアフィラメントの周りに前記シース繊維と共に撚られ、第1の撚り方向を有する前記ベース糸を製造する、ベース糸と、
前記ベース糸と撚り合わされて撚られる少なくとも1つの追加のフィラメントまたは追加の糸と、を備える複合糸であって、
前記少なくとも1つの追加のフィラメントまたは追加の糸は、前記複合糸のねじれを実質的に最小にするために十分な前記第1の撚り方向と反対の第2の撚り方向に撚られる、複合糸。 - 前記第1のフィラメントは、前記繊維束の1インチ当たりの回転数と実質的に同等の1インチ当たりの回転数で加えられる、請求項12に記載の複合糸。
- 前記繊維束の繊維は、パラ系アラミド類、メタ系アラミド類、モダクリル類、OPAN、高密度ポリエチレン、ナイロン類、ポリエステル類、ポリプロピレン類、セルロース類、レーヨン、シリカ、ウール、綿、アクリル,炭素繊維、ポリアミド類、金属、液晶ポリマー類、低線状ポリエチレン類、PTT、PBIおよびそれらの混合物からなる群から選択される材料を含む、請求項12に記載の複合糸。
- 前記少なくとも1つのコアフィラメントは、鋼鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、タングステンおよびそれらの合金、ガラス、高密度ポリエチレン、高密度ポリプロピレン、Vectran(商標)、シリカ、パラ系アラミド類、ポリプロピレンならびに液晶ポリエステル類からなる群から選択される材料を含む、請求項12に記載の複合糸。
- 前記少なくとも1つの追加のフィラメントまたは追加の糸は、ポリエステル、ナイロン、ライクラ、パラ系アラミド類、高密度ポリエチレン,Vectran(商標)、PTT、PBI、ポリプロピレン、レーヨン、ウール、炭素繊維、ポリアミド類、ステンレス鋼、綿、モダクリルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項12に記載の複合糸。
- 前記少なくとも1つのコアフィラメントは、線形重量で前記複合糸の質量の約10%から約60%の間で形成されている、請求項12に記載の複合糸。
- 前記少なくとも1つの追加のフィラメントは、線形重量で前記複合糸の質量の約3%から約55%の間で形成されている、請求項12に記載の複合糸。
- 前記複合糸から形成される生地は、熱および/または切創から保護するための防護服に使用される、請求項12に記載の複合糸。
- 前記生地は織物または編物構造で作られている、請求項19に記載の複合糸。
- 前記生地は、プレーンパターン、ツイルパターン、バスケットパターン、サテンパターン、レノパターン、クレープパターン、ドビーパターン、ヘリンボーンパターン、ジャカードパターン、ピッケパターン、経パイルおよび織り構成からなる群から選択されるパターンで織られている、請求項20に記載の複合糸。
- 前記生地は、編成されて、ジャージ、リブ、パール、フリース、ダブルウェフト、トリコット、ラッシェル、経編みおよび緯編み構造からなる群から選択される衣類を形成する、請求項20に記載の複合糸。
- 第1のコアフィラメントを、前記第1のコアフィラメントの周りに一体化されたフィラメント/繊維シースを形成するように、一連の繊維および紡績中に導入される少なくとも1つの追加のフィラメントと共に紡ぎ、第1の構成要素を形成し、前記第1のコアフィラメントはモース硬度が少なくとも約7.0以上の材料からなり、前記フィラメント/繊維シース内に実質的に結合および固定することと、
前記第1の構成要素を、糸またはフィラメントを含む第2の構成要素と共に撚り合わせることと、
前記第1の構成要素を前記第2の構成要素と共に紡いで複合糸を形成し、前記第1の構成要素は、モース硬度が少なくとも約7.0以上である前記複合糸のコアを形成し、前記第2の構成要素で巻かれていることと、を備える、複合糸の製造方法。 - 前記少なくとも1つの第1のコアフィラメントは、タングステンおよびその合金を含む、請求項23に記載の方法。
- 前記繊維は、アラミド類、アクリル類、モダクリル類、ポリエステル類、ウール、ポリプロピレン類、ナイロン類、セルロース類、シリカ、黒鉛類、炭素繊維、高線状ポリエチレン、PTT、Vectran(商標)、ポリアミド類、金属、ポリベンゾイミダゾール、共重合体類およびそれらの混合物からなる群から選択される材料を含む繊維を含む、請求項23に記載の方法。
- 少なくとも約7.0のモース硬度を有する材料と、少なくとも1つの第1のコアフィラメントの周りで紡がれる第1の繊維のシースと、コアの周りで前記第1の繊維のシースを紡ぐ間に導入され、前記コアを前記第1の繊維のシース内に実質的に固定するために十分な程度に前記コアの周りに撚られる追加のフィラメントとを含む第1の構成要素と、
前記コアおよび前記コアの周りに加えられる第2の繊維のシースを含む第2の構成要素と、を備え、
前記第1の構成要素は前記第2の構成要素と共にリング精紡され、前記第1の糸構成要素を複合糸の前記コアとして有し、その周りに前記第2糸構成要素が撚られた前記複合糸を形成する、複合糸。 - 前記少なくとも1つの第1のコアフィラメントは、タングステンまたはタングステン合金を含む、請求項26に記載の複合糸。
- 前記第1の繊維のシースの繊維は、綿、ナイロン、ウール、アラミド類、パラ系アラミド類、ポリエチレン、アクリル類、モダクリル類、ポリエステル類および炭素繊維の少なくとも1つを含む、請求項26に記載の複合糸。
- 前記第1の繊維のシースおよび第2の繊維のシースは、アラミド類、アクリル類、モダクリル類、ポリエステル類、ポリプロピレン類、ナイロン類、セルロース類、シリカ、黒鉛類、炭素繊維、高密度ポリエチレン、ポリアミド類、ポリベンゾイミダゾール、共重合体類およびそれらの混合物からなる群から選択される材料の繊維を含む、請求項26に記載の複合糸。
- 前記第2の構成要素の前記コアは、ガラス、鋼鉄、タングステンおよびアラミド類を含む、請求項26に記載の複合糸。
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