TW201900965A - 用於電絕緣的紡織面料 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種紡織面料，所述紡織面料包括由至少一個層構成的基本體，其中至少一個層具有作為黏合性組分的PEN、共聚物和/或其共混物，其中黏合性組分能藉由以高於黏合性纖維皮聚合物的玻璃化轉變溫度的溫度施加至芯/皮黏合性纖維獲得，在所述芯/皮黏合性纖維中黏合性纖維皮聚合物包含PEN、共聚物和/或其共混物。

Description

用於電絕緣的紡織面料
本發明涉及一種尤其用於電設備的電絕緣的紡織面料。
紡織面料用於電設備的電絕緣從先前技術中是已知的。因此，紡織面料例如用於電馬達、發電機或變壓器的電絕緣。在此，膜（例如，PET、PEN、PI等）與相應的不織布層壓，使得產生具有纖維網-膜或纖維網-膜-纖維網結構的2層或3層的疊層。為此，經典的專業術語是DMD（聚酯薄膜聚酯纖維非織布柔軟複合箔（Dacron-Mylard-Dacron））。於是，疊層在馬達/發電機/變壓器中用於絕緣，例如用作溝槽絕緣、蓋滑塊、勵磁線圈絕緣、銜鐵絕緣。
在此，對不織布的重要的要求是：良好的層壓能力，樹脂吸收，纖維分佈和厚度的均勻性，高的光滑度和盡可能高的持久溫度穩定性。但不織布也能夠直接用於：例如相絕緣/相分離或全方位絕緣。在此，不織布附加地設置有樹脂，從而獲得其電絕緣作用。
在此，對不織布的重要的要求是：樹脂吸收和繼續傳輸（Weiterleitung），纖維分佈的均勻性，盡可能高的持久溫度穩定性，對於變形過程足夠的機械特性。這種不織布的另一應用領域是用於導電帶的載體，所述導電帶例如使用在羅貝爾線棒的捲繞中。
在此，對不織布的重要的要求是：良好的浸漬性能，透氣性à穿過平面的傳導性，盡可能高的持久溫度穩定性，對於捲繞過程足夠的機械特性。
從US 2011/0012474 A1中已知用於電設備的電的層壓絕緣元件，所述層壓絕緣元件包括熱塑性塑膠膜，所述熱塑性塑膠膜定位在兩個不織布板之間、以貼靠在兩個不織布板上的方式定位和以固定在兩個貼靠不織布板上的方式定位，其中每個不織布板由聚合的多組分纖維構成。多組分纖維能夠是芯-皮纖維，在所述芯-皮纖維中高熔點的聚合物形成纖維的皮並且低熔點的聚合物形成纖維的芯。在優選的實施方式中，芯由低熔點的聚合物（PET）構成並且皮由高熔點的聚合物（PPS）構成。
所描述的層壓絕緣元件的缺點是，所述層壓絕緣元件包含硫。在其在長期應用中分解的情況下存在所述硫造成酸和其他硫化合物的形成並且造成腐蝕的危險。因此，硫的存在在電絕緣領域中是不期望的。此外，在多組分纖維的情況下，還承受PPS和PET的不兼容性，這使例如PPS/PET雙組分纖維的製造變困難並且需要以相對大的量使用PPS或使用專用的從而耗費的芯幾何形狀。
WO 2006105836 A1描述一種熱黏合性的不織布，所述不織布包含低收縮的芯-皮雙組分纖維，其中低收縮的芯-皮雙組分纖維由結晶的聚酯芯和低至少10℃熔化的、結晶的聚酯皮構成並且在170℃下具有更小10%的熱收縮。在優選的實施方式中，芯由聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）構成。不織布用作過濾介質，膜片支撐不織布和電池隔板。對於所述應用，所述不織布具有突出的特性。然而，特別對於電絕緣，所述不織布具有的缺點是：由於聚酯皮的相對低的玻璃化轉變溫度，所述不織布具有過小的熱穩定性。
因此，本發明所基於的目的是：提供一種用於電絕緣，例如用於電馬達、發電機或變壓器的電絕緣的紡織面料，所述紡織面料至少部分地消除上述缺點。
本發明藉由一種紡織面料實現上述目的，所述紡織面料包括由至少一個層構成的基本體，其中至少一個層具有PEN、共聚物和/或其共混物作為黏合性組分，其中黏合性組分能藉由以高於黏合性纖維皮聚合物的玻璃化轉變溫度的溫度施加至芯/皮黏合性纖維獲得，在所述芯/皮黏合性纖維中，黏合性纖維皮聚合物包含PEN、共聚物和/或其共混物。
根據本發明發現：芯/皮纖維突出地適合於提供用於電絕緣的耐高溫的紡織面料，其中皮具有PEN、共聚物和/或其共混物。在根據本發明的面料中，PEN、共聚物和/或其共混物作為黏合性組分存在。在此，黏合性組分能夠呈或多或少變形的纖維結構直至完全熔化的連續相形式存在。
PEN、共聚物和/或其共混物作為黏合性組分的應用在技術中是不常見的，因為這些材料通常具有相當高的熔點。然而，根據本發明發現：當其結晶度調節低時，這些材料在其熔點之下可以用作黏合性組分。因此，黏合性組分能基於芯/皮黏合性纖維製備，其中黏合性纖維皮聚合物具有結晶度小於80%，例如0至75%，更優選0至70%並且尤其0至60%的PEN、共聚物和/或其共混物。也就是說，用於製備黏合性組分的黏合性纖維皮聚合物優選具有上述結晶度。
低的結晶度能夠以簡單的方式藉由以下方式有針對性地獲得：用於製備根據本發明的面料的芯/皮黏合性纖維是非拉伸的纖維。即具有高份額無定形PEN，無定形共聚物和/或其無定形共混物的纖維。在實際研究中確定：這些無定形材料在熱誘導的重結晶期間在熔點之下已經獲得黏合性能力（冷結晶）。冷結晶溫度理解為如下溫度，其中出現自由焓的第一放熱最大值。放熱應理解為能量釋放。由此能夠獲得芯/皮黏合性纖維，所述芯/皮黏合性纖維因此適合用於紡織行業中通常的黏合方法，例如壓延。
使用PEN的優點是：在產品中的特徵在於非常高的熱電抗性。此外，PEN與各種技術相關的聚合物，例如聚酯具有良好的兼容性，從而易於紡織成為芯/皮纖維中的皮。因此，也能夠實現較小的皮厚度。此外，由於藉由聚合物的良好的兼容性在其結構中改進的邊界面，能夠提高長期穩定性。與PPS對比，使用PEN的另一優點是不包含硫。
藉由PEN、共聚物和/或其共混物根據本發明存在於用於製備紡織面料的芯/皮黏合性纖維的皮中的方式，能夠尤其良好地利用其有利的特性，尤其其高的熱電抗性和長期穩定性。此外，所述PEN、共聚物和/或其共混物由此能夠起保護位於內部的纖維組分的作用。
此外，在實際研究中顯示出：根據本發明的面料具有突出的儲存穩定性，所述儲存穩定性例如表現在：包含PEN的黏合性組分幾乎不變差，或甚至在熱儲存時強度提高（見圖1至圖4）。因此，根據本發明的面料在160℃下熱儲存 1周之後優選顯示出在至少一個方向上的最大拉力小於5%，優選小於4%，例如0至4%的按百分比表示的降低量和/或在至少一個方向上的最大拉力按照百分比表示的升高量最小1%，優選超過5%，例如5%至100%。
在根據本發明沒有確定的機制的情況下推測：良好的儲存穩定性可能歸因於PEN具有相對高的玻璃化轉變溫度。此外，PEN組分的結晶度隨著時間提高，這抵消了藉由熱分解過程引起的不穩定性。
PEN、共聚物和/或其共混物在黏合性纖維皮聚合物中優選具有在70℃至200℃的範圍中，優選在80℃至190℃的範圍中，最優選在90℃至175℃的範圍中的冷結晶溫度。
PEN、共聚物和/或其共混物在黏合性纖維皮聚合物和/或黏合性組分中同樣優選具有在180℃至320℃的範圍中，優選在210℃至310℃的範圍中，最優選在230℃至300℃的範圍中的熔化溫度。這些聚合物非常良好地適合於熱黏合。
根據本發明，黏合性組分具有PEN、共聚物和/或其共混物。術語“PEN”應理解為聚萘二甲酸乙二醇酯。所述PEN能夠作為均聚物、共聚物和/或其共混物存在，其中PEN在共聚物和/或其共混物中作為主要組分存在，其優選以超過40重量%，更優選超過50重量%並且更優選超過60重量%並且尤其超過90重量%的份額存在。例如，統計共聚物，梯度共聚物，交替共聚物，嵌段共聚物或接枝聚合物適合作為共聚物。共聚物能夠由兩個、三個、四個或更多個不同的單體構成（三元共聚物，四元共聚物）。尤其優選的其他共聚單體是下列聚合物的單體：芳香族的和脂肪族的聚酯，芳香族的和脂肪族的聚醯胺，芳香族的和脂肪族的環氧化物，芳香族的和脂肪族的聚氨酯，聚矽氧烷，聚丙烯酸酯，聚丙烯醯胺。
如果PEN用作共混物，那麼優選的其他共混物組分是具有在180℃至320℃的範圍中，優選在210℃至300℃的範圍中，最優選在230℃至290℃的範圍中的熔化溫度和/或具有在210℃至800℃的範圍中，優選在300℃至750℃的範圍中，最優選在350℃至700℃的範圍中的分解點的聚合物。尤其優選的其他共混組分如下：芳香族的聚酯，芳香族的聚醯胺，聚醚醚酮，聚對苯撐苯並雙㗁唑，聚醯胺醯亞胺，聚苯硫醚。
在PEN用作均聚物時，PEN在黏合性纖維皮聚合物中優選分別按皮的總重量計以占超過50重量%，更優選超過75重量%並且更優選超過90重量%並且尤其大約100重量%的份額存在，其中應當不考慮通常的添加物，即例如紡絲助劑，成核添加劑，消光劑和雜質，例如催化劑殘留物。
藉由黏合性組分能夠影響面料的黏附性的黏合。
根據本發明，面料優選是不織布。不織布是由任何種類和任何來源的限定長度的纖維、連續纖維（長絲）或切紗構成的構成物，所述限定長度的纖維、連續纖維（長絲）或切紗以任一方式拼合成纖維網（纖維層，纖維面網）並且以任一方式彼此連接；其排除紗線的交叉或纏結，例如在織造、針織、編織、花邊製造、編結和簇絨製品的製造中出現。膜和紙不屬於不織布。
根據本發明，用於製備紡織面料的芯/皮黏合性纖維在芯中優選具有與皮聚合物不同的聚合物（黏合性纖維芯聚合物）。在加熱芯/皮黏合性纖維時，黏合性纖維芯聚合物同樣能夠（部分地）黏合或不黏合。在此，黏合性纖維芯聚合物能夠部分地或也能夠完全地由黏合性組分包圍。在黏合性纖維芯聚合物和黏合性纖維皮聚合物之間的量比能夠自由地選擇。（按重量%表示的芯：皮的重量比）90:10至10:90，更優選80:20至20:80，更優選80:20至30:70並且尤其80:20至40:60的量比例被證明為尤其有利的。
根據尤其優選的實施方式，黏合性纖維皮聚合物比黏合性纖維芯聚合物具有更高的熔點。在此，黏合性纖維皮聚合物和黏合性纖維芯聚合物的熔化溫度的差優選為最小2.5℃，優選最小5℃，尤其優選最小7.5℃。優選使用具有2.5℃至200℃，更優選5℃至150℃，尤其優選7.5℃至100℃的溫差的聚合物。兩種聚合物的熔化溫度的該差導致良好的溫度穩定性。
根據尤其優選的實施方式，黏合性纖維皮聚合物比黏合性纖維芯聚合物具有高最小5℃，優選最小10℃，尤其優選最小15℃的玻璃化轉變溫度。優選使用具有5℃至600℃，更優選10℃至500℃，尤其優選15℃至200℃的玻璃化轉變溫度的差的聚合物。
黏合性纖維芯聚合物能夠包含各種材料。黏合性纖維芯聚合物優選是能熔融紡絲的。黏合性纖維芯聚合物優選是聚酯，所述聚酯選自：聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚對苯二甲酸丙烷基酯，聚四氫呋喃，聚（十亞甲基）對苯二甲酸酯，聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲醇酯，聚對苯二甲酸丁二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯，聚乙醇酸，聚乳酸，聚己內酯，聚己二酸乙二酯，聚羥基脂肪酸酯，聚羥基丁酸酯，3-聚羥基丁酸酯-3-羥基戊酸共聚酯，聚對苯二甲酸丙二醇酯，維克特拉（Vectran），聚萘二甲酸乙二醇酯，其共聚物和/或其混合物。包含上述聚合物的面料能夠良好回收利用。
此外，黏合性纖維芯聚合物最優選選自：聚（十亞甲基）對苯二甲酸酯，聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲醇酯，聚對苯二甲酸丁二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯，優選聚萘二甲酸乙二醇酯，聚對苯二甲酸丁二醇酯，其共聚物和/或其共混物。
根據優選的實施方式，黏合性纖維芯聚合物包含聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或共聚對苯二甲酸乙二醇酯。例如，統計共聚物，梯度共聚物，交替共聚物，嵌段共聚物或接枝聚合物適合作為共聚物。共聚物能夠由兩個、三個、四個或更多個不同的單體構成（三元共聚物，四元共聚物）。尤其優選的其他共聚單體是下列聚合物的單體：芳香族的和脂肪族的聚酯，芳香族的和脂肪族的聚醯胺，芳香族的和脂肪族的環氧化物，芳香族的和脂肪族的聚氨酯，聚矽氧烷，聚丙烯酸酯，聚丙烯醯胺。
分別按芯的總重量計，上述聚合物在黏合性纖維芯聚合物中的份額優選占5重量%至100重量%，更優選50重量%至100重量%並且尤其75重量%至100重量%，其中不應當考慮通常的添加物，即例如紡絲助劑，成核添加劑，消光劑和雜質，例如催化劑殘留物。
如果共混物用作黏合性纖維芯聚合物，那麼優選的其他共混物組分是具有在180℃至320℃的範圍中，優選在210℃至300℃的範圍中，最優選在230℃至290℃的範圍中的熔化溫度和/或具有在210℃至800℃的範圍中，優選在300℃至750℃的範圍中，最優選在350℃至700℃的範圍中的分解點的聚合物。尤其優選的其他共混組分如下：芳香族的聚酯，芳香族的聚醯胺，聚醚醚酮（PEEK），聚對苯撐苯並雙㗁唑纖維（PBO），聚醯胺醯亞胺（PAI），聚苯硫醚（PPS）。
藉由適當地選擇所使用的聚合物能夠影響面料的溫度穩定性以及機械特性，尤其彈性、可變形性和強度。
黏合性纖維芯聚合物同樣優選具有在180℃至320℃的範圍中，優選在210℃至300℃的範圍中，最優選在230℃至290℃的範圍中的熔化溫度和/或具有在210℃至800℃的範圍中，優選在300℃至750℃的範圍中，最優選在350℃至700℃的範圍中的分解點。
在本發明的優選的實施方式中，面料包含基質纖維。與黏合性組分不同，基質纖維以顯著更清楚的纖維形式存在。在此，用於製備面料的芯/皮黏合性纖維的芯能夠起基質纖維作用。然而，除了或替選於芯/皮黏合性纖維的芯之外，將其他纖維尤其優選用作基質纖維。存在基質纖維的優點是：能夠整體提高面料的穩定性。
在芯/皮黏合性纖維的皮的結晶度和基質纖維的結晶度之間的差在熱處理之前優選為最小5%，例如5%至80%，更優選最小7.5%，例如7.5%至70%並且尤其最小10%，例如10%至60%，其中基質纖維的結晶度比芯/皮黏合性纖維的皮的結晶度更高。具有小的結晶度的芯/皮黏合性纖維能夠以簡單的方式，例如藉由熔融紡絲獲得，其中棄用拉伸步驟。
在本發明的尤其優選的實施方式中，基質纖維構成為芯/皮基質纖維，所述基質纖維包括基質纖維皮聚合物和基質纖維芯聚合物。在芯/皮黏合性纖維的皮的結晶度和基質纖維皮聚合物的結晶度之間的差在熱處理之前優選為最小5%，例如5%至80%，更優選最小7.5%，例如7.5%至70%並且尤其最小10%，例如10%至60%，其中基質纖維皮聚合物的結晶度比芯/皮黏合性纖維的皮的結晶度更高。
基質纖維皮聚合物能夠選自與針對用於製備黏合性組分的芯/皮黏合性纖維的皮聚合物所描述的相同的聚合物。基質纖維芯聚合物也能夠選自針對用於製備黏合性組分的芯/皮黏合性纖維的芯聚合物所描述的相同的聚合物。
優選地，基質纖維皮聚合物選自PEN、共聚物和/或其共混物，和/或基質纖維芯聚合物選自聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或共聚對苯二甲酸乙二醇酯。
在本發明的優選的實施方式中，分別按基本體的總重量計，一方面，PEN、共聚物和/或其共混物的份額並且另一方面聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或共聚對苯二甲酸乙二醇酯的份額總計超過80重量%，優選超過90重量%，更優選超過95重量%並且尤其超過97重量%。
如果PEN用作共混物和/或共聚物，那麼優選的其他共混物組分和優選的共聚物和優選的量比在上文中關於黏合性組分已經提及。在此，用於製備黏合性組分的芯/皮黏合性纖維和用於製備基質纖維的芯/皮基質纖維的聚合物、成分和量比以上面描述的方式能夠彼此無關地選擇。
因此，黏合性纖維皮聚合物的聚合物和基質纖維皮聚合物的聚合物能夠是不同的。這實現以簡單的方式調節不同的熔化範圍。根據本發明，黏合性纖維皮聚合物和基質纖維皮聚合物優選包含相同的聚合物或共聚物或共混物，然而，如上述那樣，所述聚合物或共聚物或共混物在熱處理之前的結晶度不同。
在製備面料時熱處理期間保持基質纖維的纖維結構能夠如上描述的那樣藉由與芯/皮黏合性纖維的皮對比，設定更高的基質纖維結晶度來實現。
用於製備面料的纖維能夠是長絲纖維，人造纖維和/或短切纖維。根據本發明，纖維優選是人造纖維和/或短切纖維。人造纖維或短切纖維能夠藉由已知的各種製造方法，例如壓延方法，氣流成網，濕法成網方法製成並且放線。
在本發明的一個實施方式中，分別按面料的總重量計，PEN或其共聚物或共混物的份額為5重量%至95重量%，優選5重量%至75重量%，尤其10重量%至60重量%。PEN或其共聚物尤其優選以更小的量使用。在此，有利的是，昂貴的PEN能夠以材料節省的方式使用，以便提高面料的穩定性。
分別按面料的總重量計，黏合性組分的份額同樣優選為5重量%至75重量%，優選5重量%至65重量%，尤其10重量%至55重量%。
芯/皮黏合性纖維和基質纖維的纖維直徑彼此無關地優選在0.1分特至20分特的範圍中，優選在0.1分特至15分特的範圍中，尤其優選在0.1分特至10分特的範圍中。如果所述芯/皮黏合性纖維不作為長絲存在，更優選地，芯/皮黏合性纖維的長度為1mm至90mm和/或基質纖維的長度為1mm至90mm。因為必然地至少芯/皮黏合性纖維的形狀在熱處理期間能夠改變，所以上述纖維尺寸涉及在熱處理之前的狀態。
除上述基質纖維和黏合性組分之外，面料優選不包含其他纖維或僅僅包含小於60重量%，例如0至60重量%和/或5重量%至60重量%的份額的其他纖維。在面料包含其他纖維的情況下，那麼所述纖維優選構成為單纖維。所述單纖維同樣優選具有超過210℃，例如210℃至2000℃，尤其優選220℃至2000℃並且尤其250℃至2000℃的熔點或分解點。此外，其他纖維優選選自：聚酯纖維，尤其聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維；聚醯胺纖維，尤其聚醯胺6.6（Nylon（尼龍）®）纖維，聚醯胺6.0（Perlon（貝綸）®）纖維，間位芳族聚醯胺，鄰位芳族聚醯胺；芳香族的聚醯胺，聚氯乙烯纖維，聚丙烯腈纖維，聚醯亞胺纖維，聚醯胺醯亞胺纖維，聚四氟乙烯（Teflon（特氟龍）®）纖維，酚醛樹脂纖維，LCP纖維（液晶聚合物），玻璃纖維，玄武岩纖維。其他纖維尤其優選選自：聚醯胺纖維，聚對苯二甲醯對苯二胺纖維，聚間苯二甲醯對苯二胺纖維，聚酯纖維和其混合物。由於其良好的機械特性，熱穩定性和成本低廉，聚酯並且在此尤其聚對苯二甲酸乙二醇酯，間位芳族聚醯胺和/或鄰位芳族聚醯胺是尤其優選的。
在本發明的另一優選的實施方式中，紡織面料的特徵在於在縱向（MD，Maschinenrichtung）上超過0.25N/g，例如0.25N/g至12N/g，優選0.5N/g至10N/g並且尤其優選0.75N/g至8N/g的單位面積重的拉伸強度。
高的拉伸強度例如有利於將面料用於包覆導電體，因為用於導電體製造程序的一定強度是必需的，其中材料例如作為纏繞物施加。然而，原則上，拉伸強度能夠根據相應的使用目的調節到優選的值，例如根據DIN ISO 9073-3測量的15N至800N和/或25N至700N和/或35N至600N。根據本發明的優選的實施方式，在例如小於3mm，例如在0.02mm至2mm的範圍中的小的厚度情況，紡織面料已經具有在縱向上的上述高的拉伸強度。
紡織面料能夠在各種厚度範圍中製成。這實現定制的紡織面料在電絕緣領域中各種應用方面的使用。證實為優選的是：紡織面料具有根據DIN EN 9073-2測量的、在0.01mm至2mm，0.01mm至1.7mm和/或0.02mm至1.5mm的厚度。
這種面料由於其小的厚度和良好的可變形性而能夠被良好地加工。
根據本發明的面料適合於各種應用，優選用於製備例如用於電馬達、發電機或變壓器的電絕緣的電絕緣材料，尤其用於製備具有芯中薄膜的（柔性的）疊層作為例如用於槽或蓋滑塊的絕緣部，和/或用作為相分離的層分離件。為此，所述面料能夠以各種形式，例如以槽襯裡，封閉件，楔形件，棒形式製成，作為纏繞件，作為環形的分離層或線纜中的綁帶製成。根據本發明的面料同樣尤其適合於用作用於導電帶的載體材料。
為了以槽襯裡的形式使用和/或用於電導體的絕緣應考慮：在此，結構空間或現存的位置強烈地受限。因此有利的是：紡織面料不導致疊層的厚度的強的增加。在此，小於1mm，例如在0.01mm至0.07mm之間，在0.02mm至0.5mm之間和/或0.01mm至0.48mm之間的厚度是優選的。
單位面積重能夠在寬的範圍中波動。紡織面料優選具有根據DIN EN 29073-1的、20g/m2 至400g/m2 ，優選20g/m2 至300g/m2 ，尤其30g/m2 至250g/m2 的單位面積重。具有這種單位面積重的根據本發明的面料具有突出的穩定性。
紡織面料優選具有根據DIN EN ISO 9237測量的、5 l/qm*秒至800 l/qm*秒，優選10 l/qm*秒至700 l/qm*秒並且尤其15 l/qm*秒至600 l/qm*秒的透氣性。這表示，按重量計，這對於根據本發明的面料表示優選0.15 l/qm*秒至200 l/qm*秒，優選0.25 l/qm*秒至175 l/qm*秒並且尤其0.35 l/qm*秒至150 l/qm*秒的透氣性。
顯示出，在上述透氣性的情況下存在尤其良好的浸漬特性。在本發明的優選的實施方式中，根據本發明的面料具有用樹脂覆層和或浸漬。
可考慮的是，面料具有增強層，例如塑膠膜。由此，獲得具有高的機械強度和小的重量的面料。
根據優選的實施方式，面料多層地構成。除基本體之外，面料優選包含至少一個另外的層。該另外的層能夠構成為紡黏纖維網層或人造纖維層。另外的層能夠藉由其功能，製造類型，纖維類型，包含的聚合物和/或藉由其顏色彼此區分。
也可考慮的是，紡織面料經受隨後的化學類型的處理或精整，即例如抗起球處理，親水化或疏水化，抗靜電處理，用於改進防火強度和/或改變觸覺特性的處理或上光，機械類型的處理，如粗糙化，防縮處理，拋光或在轉臂（Tumbler）中處理和/或用於改變外觀如顏色或印花的處理。
對於一些使用目的，還能夠適宜的是：紡織面料後續地設置有一種或多種添加劑，例如用其覆層，其中添加劑例如選自：碳酸鹽，尤其碳酸鈣，炭黑，尤其導電炭黑，石墨，離子交換樹脂，活性碳，矽酸鹽，尤其滑石，黏土，雲母，矽土，沸石，白堊，硫酸鈣和硫酸鋇，氫氧化鋁，玻璃纖維和玻璃珠以及木粉，纖維素粉末，粉末狀的超吸收劑，珍珠岩，軟木顆粒或塑膠顆粒，磨碎的熱塑性塑膠，棉纖維，碳纖維，尤其磨碎的碳纖維及其混合物。藉由添加填充材料和/或添加劑，例如，液體和/或氣體的穿透性能夠改變以及控制材料的導熱性和/或導電性。增附劑/黏合劑能夠用於改進添加劑和/或填充材料的附著，所述增附劑/黏合劑例如基於聚乙烯醇，聚丙烯酸酯，聚氨酯，丁苯橡膠或丁腈橡膠，聚酯樹脂，環氧樹脂，聚氨酯樹脂。
在本發明的優選的實施方式中，根據本發明的面料中的層，優選基本體的至少一個層和/或其他層構成為稀鬆布、織物、編織品、針織品、軟片、膜、纖維網或不織布。由此能夠獲得具有高機械強度的面料。根據本發明，至少一個層尤其優選構成為不織布。
本發明也包括一種用於製備根據本發明的紡織面料的方法，所述方法包括下列方法步驟： - 提供芯/皮黏合性纖維，其中皮具有PEN、共聚物和/或其共混物， - 形成包含芯/皮黏合性纖維的層， - 施加溫度至該層，其中溫度高於黏合性纖維皮聚合物的冷結晶溫度，使得獲得紡織面料，所述紡織面料包括由至少一個層構成的基本體，其中至少一個層具有PEN、共聚物和/或其共混物作為黏合性組分。
第一方法步驟包括提供芯/皮黏合性纖維，其中皮具有PEN、共聚物和/或其共混物。施加溫度至該層能夠在爐和/或壓延機中，在空氣或惰性氣氛中或在真空條件下發生。例如溫度在100℃至290℃，優選110℃至280℃的範圍中。在本發明的優選的實施方式中，同時或後續地發生用用壓力進行處理。在用壓延機進行處理時，優選的壓力是20N/mm至350N/mm，優選40N/mm至300N/mm並且尤其50N/mm至275N/mm的線性壓力。
關於面料上面已經討論的材料優選以所描述的形式、量比等用作初始材料。（優選具有1mm至120mm長度的）人造纖維和/或連續纖維（長絲）能夠用作芯/皮黏合性纖維和/或基質纖維。芯/皮黏合性纖維和/或基質纖維具有0.1分特至50分特，更優選1.0分特至40分特的纖度。
關於這些點參考上述實施方案，以便避免重複。
在下文中，根據多個實施例詳細闡述本發明：
實例性地製成四種不同的根據本發明的面料：
1. 製備不同的面料 首先，纖維混合物由下列纖維以（基質纖維：芯/皮黏合性纖維）60:40的混合物比例製備。 基質纖維： 芯/皮黏合性纖維（皮 PEN/芯 PET） 纖維纖度：4.8分特 纖維長度 50mm PEN結晶度：32% 用於製備黏合性組分的芯/皮黏合性纖維： 芯/皮黏合性纖維（皮 PEN/芯 PET） 纖維纖度：10.8分特 纖維長度 50mm PEN結晶度：17%
纖維面網以縱向（MD）定向放線在無定向梳理機上，並且借助壓力和溫度在具有鋼/鋼的輥配置的壓延機中在160℃至250℃的溫度和50N/mm至250N/mm的線性壓力下熱加固。準確的調節參數可與相應的生產速度相匹配。
由此獲得根據本發明的面料1至4。
2. 測量在1.下製備的面料的相關參數
高度壓實的不織布能夠以3種不同的重量變化製備。實例1用50N/mm壓縮，實例2用100N/mm壓縮。然而，在提高在MD和CD上的最大拉力的同時，顯示出對材料的厚度的相當小的影響，或透氣性能夠僅稍微提高。根據期望，在較高的單位面積重的情況下，獲得較高的機械強度和減少的透氣性。令人感興趣地，顯示出對斷裂伸長率不產生影響。
3. 藉由在160℃或200℃下的儲存測試對在1.下製備的面料檢查高溫穩定性
根據本發明的面料和對比實例在160℃或200℃下經受儲存測試。在圖1至圖4中示出結果。
進行對比儲存：與標準的聚對苯二甲酸乙二醇酯產品相比，根據本發明的不織布具有熱穩定性改進。60g/m2 的、由100%的PET構成的不織布用作對比材料。
為了儲存，樣本沖壓成DIN A4大小並且在（Memmert公司，型號U30）爐中在160℃或200℃下並且空氣迴圈設定為中等的情況下來儲存4周。儲存在爐中的中部軌道上進行。每種纖維網類型和每週使用各3個樣本、即每個實例總共12個DIN A4樣本。從每個DIN A4樣本中沖壓出試樣並且根據DIN ISO 9073-3確定其最大拉力或最大拉伸伸長率。為了確定在儲存之後特性下降，從（每週和每個變型形式的）3個單次測量中確定平均值並且測量值以儲存之前的初始值歸一化。
最大拉力的相對減少為此用作不織布的熱穩定性的量度。在對比實例1中，按預期那樣，發現在MD上的最大拉力顯著減少。因此，對比實例1顯示出在200℃下4周之後最大拉力恒定損失直至原始值的28%（圖1至圖2）。在此可見的波動在儲存的樣本的測量精度之內。相反，如果考慮根據本發明的不織布，那麼令人驚訝地顯示出：最大拉力不減少，而是甚至首先提高，然後保持幾乎恒定。提高幅度在20%至50%的數量級中。如果將在160℃下與在200℃下的儲存溫度對比，那麼顯示出，如根據阿倫尼烏斯方程（Arhenius）預期那樣，進行的過程加速。即基於PET的不織布的最大拉力強烈減少。在圖1和圖2中示出結果。
類似於最大拉力，研究最大拉伸伸長率的百分比減少，即在根據DIN EN ISO 9073-3測量最大拉力之後試樣失效時按百分數表示的試樣的伸長率。類似圖1和圖2中的測量結果，在對比不織布情況下顯示出值的強烈的按比例的減少。伸長率在160℃的儲存溫度下減少到原始值的10%，在200℃的儲存溫度下減少到原始值的3%。在基於PEN/PET的不織布情況下的減少表現得明顯更小。在160℃下，在4周之後，減少到原始值的47%至66%，在200℃的儲存溫度下減少到原始值的45%至60%。
因此，根據所述的測量值能夠得出結論：PEN皮保護PET芯，從而起穩定化作用。
在圖3和圖4中示出結果。
4. 用於確定熔點、分解點、熔化焓和結晶焓、玻璃化轉變溫度和結晶度的測量方法
玻璃化轉變溫度、熔點和分解點、結晶焓和熔化焓借助DSC根據DIN EN ISO 11357-2（版本：2014-07）測量。熔點對應於在吸熱的熔化焓的最大值下的溫度。放熱的結晶焓以及吸熱的熔化焓從測量曲線的相應的積分中得出。在全部情況下，第一放熱曲線用於確定值。
結晶度（K%）能夠從熔化焓和結晶焓的比例（“Thermoplastic Materials: Properties, Manufacturing Methods, and Applications”，Cristopher C. Ibeh, CRC Press，ISBN: 13:978-1-4200-9384-1, S. 105 ff.）中根據： K%=（ΔH熔化 -ΔH結晶 ）×100%/ΔH結晶 100% 算出。
5. 確定用於製備實例1至實例4的面料的纖維的結晶焓和熔化焓 測試儀器： 梅特勒-托利多（Mettler Toledo） 冷卻： 主動液氮冷卻 沖洗氣體： 30ml/min的氮氣（99.999%的N2 ） 坩堝： 40µl的鋁 淨重（mg）： 8至12 樣本準備： 用解剖刀切割
為了確定積分，在兩個結晶焓之間的最小值限定為極限。在基質纖維的熔化焓的情況下類似地操作。
無
圖1示出在160℃下熱儲存時最大拉力的按百分比表示的變化。 圖2示出在200℃下熱儲存時最大拉力的按百分比表示的變化。 圖3示出在160℃下熱儲存時最大拉伸伸長率的按百分比表示的變化。 圖4示出在200℃下熱儲存時最大拉伸伸長率的按百分比表示的變化。

Claims (15)

  1. 一種紡織面料，所述紡織面料包括由至少一個層構成的基本體，其中所述至少一個層具有作為黏合性組分的PEN、共聚物和/或其共混物， 其特徵在於， 所述黏合性組分能藉由以高於黏合性纖維皮聚合物的玻璃化轉變溫度的溫度施加至芯/皮黏合性纖維來獲得，在所述芯/皮黏合性纖維中所述黏合性纖維皮聚合物包含PEN、共聚物和/或其共混物。
  2. 根據請求項1所述的紡織面料， 其特徵在於， 所述黏合性組分以或多或少變形的纖維結構直至完全熔化的連續相的形式存在。
  3. 根據請求項1或2所述的紡織面料， 其特徵在於， 所述黏合性組分能基於芯/皮黏合性纖維製備，其中所述黏合性纖維皮聚合物具有含小於80%，例如0至75%，更優選0至70%並且尤其0至60%結晶度的PEN、共聚物和/或其共混物。
  4. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 在160℃下熱儲存1周之後，所述面料沿至少一個方向的最大拉力按照百分比表示的降低量為小於5%，優選小於4%，例如0至4%，和/或沿至少一個方向的最大拉力按照百分比表示的升高量為至少1%，優選超過5%，例如5%至100%。
  5. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 所述PEN、所述共聚物和/或其共混物在所述黏合性纖維皮聚合物中具有在70℃至200℃的範圍中，優選在80℃至190℃的範圍中，最優選在90℃至175℃的範圍中的冷結晶溫度。
  6. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 所述PEN、所述共聚物和/或其共混物在所述黏合性纖維皮聚合物中和/或在所述黏合性組分中具有在180℃至320℃的範圍中，優選在210℃至310℃的範圍中，最優選在230℃至300℃的範圍中的熔化溫度。
  7. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 在黏合性纖維芯聚合物和黏合性纖維皮聚合物之間的量比（按重量%表示的芯：皮的重量比）為90:10至10:90，更優選80:20至20:80，更優選80:20至30:70並且尤其80:20至40:60。
  8. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 所述黏合性纖維皮聚合物具有比所述黏合性纖維芯聚合物更高的熔點，其中所述黏合性纖維皮聚合物和所述黏合性纖維芯聚合物的熔化溫度的差最好為至少2.5℃，優選至少5℃，尤其優選至少7.5℃。
  9. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 所述面料具有基質纖維，其中在所述芯/皮黏合性纖維的皮的結晶度和所述基質纖維的結晶度之間的差在熱處理之前為至少5%，例如5%至80%，更優選至少7.5%，例如7.5%至70%並且尤其至少10%，例如10%至60%。
  10. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 所述基質纖維構成為芯/皮基質纖維，所述基質纖維包括基質纖維皮聚合物和基質纖維芯聚合物。
  11. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 所述基質纖維皮聚合物選自與所述黏合性纖維皮聚合物相同的聚合物，共聚物和/或共混物，和/或所述基質纖維芯聚合物選自與所述黏合性纖維芯聚合物相同的聚合物，共聚物和/或共混物。
  12. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 分別按所述基本體的總重量計，所述PEN、共聚物和/或其共混物以及聚對苯二甲酸乙二醇酯和/或共聚對苯二甲酸乙二醇酯的份額總計超過80重量%，優選超過90重量%，更優選超過95重量%並且尤其超過97重量%。
  13. 根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料， 其特徵在於， 分別按所述面料的總重量計，所述PEN、其共聚物和/或共混物的份額為5重量%至95重量%，優選5重量%至75重量%，尤其10重量%至50重量%。
  14. 一種根據上述請求項中一項或多項所述的紡織面料的用途，所述紡織面料用於製造電絕緣材料，所述電絕緣材料例如用於電馬達、發電機或變壓器的電絕緣，所述電絕緣材料尤其用於製造具有芯中薄膜的（柔性的）疊層作為例如用於槽或蓋滑塊的絕緣部，作為用於導電帶的載體材料和/或作為用於相分離的層分離件。
  15. 一種用於製備根據請求項1至13中一項或多項所述的紡織面料的方法，所述方法包括下列方法步驟： - 提供芯/皮黏合性纖維，在所述芯/皮黏合性纖維中所述皮具有PEN、共聚物和/或其共混物， - 形成包含所述芯/皮黏合性纖維的層， - 施加溫度至該層，其中所述溫度高壓所述黏合性纖維皮聚合物的冷結晶溫度，使得獲得紡織面料，所述紡織面料包括由至少一個層構成的基本體，其中所述至少一個層具有PEN、共聚物和/或其共混物作為黏合性組分。
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