專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)具有高負(fù)荷性能的絲線預(yù)浸漬體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)具有高負(fù)荷性能的絲線預(yù)浸漬體的方法，絲線預(yù)浸漬體由玻璃纖維，芳族酰胺纖維或碳纖維制成，且紗線強(qiáng)度在110到4080dtex。該方法中，將纖維在PTFE分散液中浸漬，然后經(jīng)由一個(gè)噴嘴導(dǎo)出并壓漬。該過(guò)程中，存在于纖維的單絲之間的空氣會(huì)被壓出，并且單根的絲線完全由PTFE環(huán)繞包裹，然后進(jìn)行干燥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，對(duì)開(kāi)頭提到的一類(lèi)生產(chǎn)方法(PCT/DE 00/00833)進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高紗線和隨后獲得的紡織件的強(qiáng)度。
按照本發(fā)明，該任務(wù)由以下方法解決，即，如果使用一種無(wú)圓柱形噴出套口的噴嘴，該噴嘴橫截面的最狹窄處要大于紗線中單根絲的橫截面總數(shù)約15到170％，并且包裹著單絲的PTFE在絲線纏繞前進(jìn)行熔結(jié)(Ausgesintert)。
在本發(fā)明中所設(shè)計(jì)的噴嘴橫截面和所使用的絲的橫截面面積之間的小的比值使得所制出的紗線中，單根的絲和絲與絲之間的空間可以被PTFE有效包裹、或者是填充，并且其中的空氣流被壓出。由此紗線的毛細(xì)孔中就不存在有所不希望的、可供潮濕氣進(jìn)入的空間。
按照本發(fā)明，噴嘴套口可以與噴嘴的出口端呈直線相連，并且構(gòu)成一個(gè)其形狀和噴嘴出口端形狀相匹配的引導(dǎo)通道。在這里，本發(fā)明改善了公知的技術(shù)效果，即通過(guò)將噴嘴的噴出套口附加到噴出端上去，可以提高總的噴出效果，并且通過(guò)附加這樣一個(gè)噴出套口到噴嘴上去，可以達(dá)到較小橫截面的噴嘴的噴出作用。這個(gè)效應(yīng)是特別有意義的，尤其當(dāng)需要噴嘴具有很小的橫截面、且該橫截面需要很高的生產(chǎn)消耗且會(huì)承受高磨損時(shí)是特別有意義的。對(duì)于這樣一種噴嘴還需要注意的是，在通過(guò)噴嘴所導(dǎo)出的材料上會(huì)獲得很好的效果，它不會(huì)產(chǎn)生制造公差。相比較而言，使用了噴出套口可以帶來(lái)生產(chǎn)上的簡(jiǎn)化，并能降低摩擦。制造公差會(huì)變得更小，且負(fù)作用很小。
此外，本發(fā)明還規(guī)定，噴嘴套口的長(zhǎng)度近似的由Hagen-Poiseuille定律所確定，即按照以下V＝П·Δp·t·D4/128·η·L當(dāng)其余因素近似恒定時(shí)，V與D4/L相應(yīng)。
在公式中，各字母代表以下意義V 穿流的體積Δp 噴嘴中流體的流入和流出壓力差D 噴嘴的水力直徑L 噴出套口的長(zhǎng)度η流體的粘度t 時(shí)間上述公式液近似適用于浸漬噴嘴(Trnkdüsen)，但其中要注意的是，流過(guò)噴嘴的不僅有流體，還有絲。在此公式中確定的幾何因子是D＝水力直徑而L＝長(zhǎng)度。如果其余因素都保持恒定，則穿流體積存在著一定的比例關(guān)系V～D4/L。
這就意味著，理論上，通常在相同條件下，如果噴嘴直徑增加一倍，但是長(zhǎng)度增加到16倍，則可以穿流過(guò)相同量的流體。例如，可以表示如下，D4/L＝14/10＝24/160＝0.1這個(gè)規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中就意味著，對(duì)于用于生產(chǎn)精細(xì)絲線的很小的噴嘴來(lái)說(shuō)，有利的是，通過(guò)設(shè)置噴出套口，可以用較大直徑的噴嘴來(lái)替代進(jìn)行工作，這也就可以簡(jiǎn)化紗線嵌入噴嘴的操作。
實(shí)施該方法時(shí)，噴出套口的噴嘴和引導(dǎo)通道一方面可以通過(guò)一個(gè)板形的覆蓋物來(lái)遮蓋起來(lái)，另一方面也設(shè)計(jì)有圓形或帶角形狀的剖面，從而在板形的覆蓋物和圓形-或帶角形狀的剖面之間構(gòu)成了一個(gè)引導(dǎo)通道。要裝入紗線時(shí)可以將覆蓋物拿掉。由此可以大大簡(jiǎn)化更為精細(xì)的纖維尺寸的生產(chǎn)過(guò)程，只要在生產(chǎn)實(shí)踐中可實(shí)施即可。
從噴嘴(有或沒(méi)有噴出套口)中出來(lái)的紗線--它的單絲被PTFE所包覆并且它中間的空腔也被封閉--在纏繞前被熔結(jié)，這樣就使得紗線在隨后的使用中具有很高的堅(jiān)固性，特別是突出的耐磨性，同時(shí)也使得由于單絲完全被包覆，在織物中這樣的紗線進(jìn)行相互疊置時(shí)不會(huì)帶來(lái)?yè)p壞。
按照本發(fā)明的目的，當(dāng)不使用圓柱形噴出套口的噴嘴時(shí)，噴嘴橫截面的最狹窄處只是比通過(guò)噴嘴穿流出的紗線單根絲線的橫截面總數(shù)大了大約50到100％。
進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)不使用圓柱形噴出套口的噴嘴、且浸漬時(shí)分散液的濃度為35到45重量％時(shí)，噴嘴的橫截面應(yīng)該比紗線單根絲線的橫截面之和大了大約50到95％。如果使用的分散液的濃度在55到65重量％，則本發(fā)明推薦噴嘴的橫截面比紗線的單根絲線的橫截面之和大了大約20到40％。而如果浸漬時(shí)采用的分散液濃度在25到34重量％，則根據(jù)本發(fā)明，所推薦的噴嘴的橫截面比紗線的單根絲線的橫截面之和大90到170％。


以下將描述本發(fā)明方法的實(shí)施方式。各圖表示圖1 按照本發(fā)明方法使用的噴嘴截面圖，圖2 按照本發(fā)明方法使用的、帶有噴出套口的噴嘴截面圖，和圖3 橫截傳送方向的、噴嘴和噴出套口的多個(gè)剖面輪廓的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，箭頭標(biāo)識(shí)了噴嘴2中向右運(yùn)行的紗線1，且該噴嘴是向右到出口端3逐漸變細(xì)。噴嘴的上側(cè)面4以平板覆蓋的方式被遮蓋著。為裝入紗線，可以去掉該覆蓋物。
圖2和圖1的區(qū)別僅在于，在噴嘴1上附加連接了一個(gè)噴出套口5，且其和噴嘴2的出口端呈直線相連并以L標(biāo)記出來(lái)。該噴出套口呈直線分布，并具有和噴嘴2的出口端3相同的剖面。噴嘴2和噴出套口5可以整體成型出來(lái)，也可以由分裝件組成，并保持對(duì)準(zhǔn)直接相接。
圖3顯示的是根據(jù)圖2中的截面的四個(gè)噴嘴剖面圖。這里涉及的只是選自許多可以考慮的剖面形狀中的一部分。
在下表中記錄的是三個(gè)按照本發(fā)明方法的、分別采用玻璃纖維、芳族酰胺纖維或碳纖維的實(shí)施例。其中，這三個(gè)實(shí)施例的不同在于浸漬時(shí)分散液的濃度和經(jīng)浸出的絲線的PTFE含量。在三個(gè)實(shí)施例中所處理的纖度有110dtex(玻璃1)，220dtex(玻璃2)，1360dtex(玻璃3)，800dtex(碳纖維)和110dtex(芳族酰胺)。相應(yīng)的，在三個(gè)實(shí)施例中的絲線橫截面之和與各原料相對(duì)應(yīng)。
可以看到，在浸漬單個(gè)纖維材料時(shí)，主要與分散液的各個(gè)濃度相關(guān)的纖度和絲線橫截面總量對(duì)噴嘴橫截面的要求是明顯不同的。
至于“噴嘴截面＞絲線橫截面總量”在表中也有描述，即各噴嘴截面大于絲線橫截面總量大約多少百分比。該數(shù)值欄表明，噴嘴橫截面對(duì)絲線截面之和的比例越大，則絲線浸漬時(shí)分散液的濃度也必須越小。
位于最右邊的四個(gè)數(shù)值欄涉及到了噴嘴截面對(duì)絲線橫截面之和的比例和圓柱形噴出套口長(zhǎng)度的關(guān)系。最左邊的那一欄中噴出套口的長(zhǎng)度為0，而越往右排列的幾欄描述了噴出套口長(zhǎng)度的相應(yīng)比例關(guān)系，從6mm，31mm到55mm。從該對(duì)比數(shù)據(jù)中可以顯而易見(jiàn)，在保持絲線橫截面之和相同的情況下，噴嘴截面和絲線總量間的比例增大。隨著噴出套口的長(zhǎng)度增加，噴嘴截面也增大，因此可以使用隨著截面增大原則上承受的摩擦就減少的噴嘴。
在絲線從具有或不具有噴出套口進(jìn)行加工的噴嘴中出來(lái)后，將絲線熔結(jié)并在此狀態(tài)下進(jìn)行纏繞。
通過(guò)對(duì)所形成的紗線預(yù)浸漬體進(jìn)行紡織，編織，折迭，編結(jié)或針織來(lái)進(jìn)一步應(yīng)用。經(jīng)過(guò)這樣一種加工之后，再將所形成的織物干燥。成型物特別適用于帳篷布，運(yùn)輸軌道或抗熱防火的保護(hù)材料。


權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)具有高負(fù)荷性能的絲線預(yù)浸漬體的方法，其絲線預(yù)浸漬體由玻璃纖維、芳族酰胺纖維或碳纖維制成且絲線強(qiáng)度在110到4080dtex，其中將纖維在PTFE分散液中浸漬，然后經(jīng)由一個(gè)噴嘴導(dǎo)出并壓漬，在該過(guò)程中，存在于纖維的單絲之間的空氣被壓出，并且單根絲線完全由PTFE環(huán)繞包裹，然后進(jìn)行干燥，其特征在于，使用一種在出口端有一個(gè)最小直徑、且最小直徑比紗線的各單絲截面最小直徑大了大約15到170％的噴嘴，還在于，包裹著單絲的PTFE在紗線纏繞前被熔結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，噴嘴套口和噴嘴的出口端呈直線相連，并且構(gòu)成一個(gè)其形狀和噴嘴出口端形狀相匹配的引導(dǎo)通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，噴嘴套口的長(zhǎng)度近似地由Hagen-Poiseuille定律所確定，即V＝Π·Δp·t·D4/128·η·L當(dāng)其余因素近似恒定時(shí)，V與D4/L相應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，噴出套口的噴嘴和引導(dǎo)通道一方面可以通過(guò)一個(gè)板形的覆蓋物來(lái)遮蓋起來(lái)，另一方面也設(shè)計(jì)有圓形-或帶角形狀的剖面，從而在板形的覆蓋物和圓形或帶角形狀的剖面之間構(gòu)成了一個(gè)引導(dǎo)通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當(dāng)使用無(wú)圓柱形噴出套口的噴嘴時(shí)，噴嘴橫截面的最狹窄處只是比通過(guò)噴嘴穿流出的紗線單根絲線的橫截面之和大了大約50到100％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當(dāng)使用無(wú)圓柱形噴出套口的噴嘴、且浸漬時(shí)分散液的濃度為35到45重量％時(shí)，噴嘴的橫截面應(yīng)該比紗線單根絲線的橫截面之和大了大約50到95％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當(dāng)使用無(wú)圓柱形噴出套口的噴嘴、且浸漬時(shí)分散液的濃度為55到65重量％時(shí)，噴嘴的橫截面應(yīng)該比紗線單根絲線的橫截面之和大了大約20到40％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當(dāng)使用無(wú)圓柱形噴出套口的噴嘴、且浸漬時(shí)分散液的濃度為25到35重量％時(shí)，噴嘴的橫截面應(yīng)該比紗線單根絲線的橫截面之和大了大約90到170％。
全文摘要
一種生產(chǎn)具有高負(fù)荷性能的、由玻璃纖維、芳族酰胺纖維或碳纖維制成的紗線預(yù)浸漬體的方法。將纖維在PTFE分散液中浸漬，經(jīng)由一個(gè)噴嘴導(dǎo)出并壓漬。其中，存在于纖維的單絲之間的空氣被壓出，單根絲線完全由PTFE環(huán)繞包裹，然后進(jìn)行干燥。通過(guò)以下所推薦的方法進(jìn)一步提高強(qiáng)度，特別是耐磨性，即，不使用圓柱形噴出套口的噴嘴時(shí)，該噴嘴橫截面的最狹窄處要大于紗線中單根絲的橫截面之和約15－170％，并且包裹著單絲的PTFE在紗線纏繞前被浸出。優(yōu)選的是，噴嘴套口和噴嘴的出口端呈直線相連，并且構(gòu)成一個(gè)其形狀和噴嘴出口端形狀相匹配的引導(dǎo)通道。
文檔編號(hào)D06M15/21GK1594705SQ0315688
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2003年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月11日
發(fā)明者霍斯特－迪特爾·雷克托, 約翰內(nèi)斯·弗倫肯 申請(qǐng)人:P－D技術(shù)紡絲有限公司