專利名稱：：包括不同纖度芳族聚酰胺纖維的耐切割織物及由其制造制品的方法包括不同纖度芳族聚酰胺纖維的耐切割織物及由其制造制品的方法
背景技術(shù)：
：1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及耐切割織物和包括手套的制品及其制備方法2.相關(guān)領(lǐng)域描述Perry等人的美國專利申請公開文本US2004/0235383公開了可用于防護(hù)服的紗線或織物，該防護(hù)服設(shè)計(jì)用于有可能暴露于熔化物質(zhì)飛濺、輻射熱或火焰的活動(dòng)。該紗線或織物由阻燃纖維和超細(xì)阻燃纖維制成。阻燃纖維與超細(xì)阻燃纖維的重量比在4-9:2-6的范圍內(nèi)。Howland的美國專利申請公開文本US2002/0106956公開了由高韌性纖維與低韌性纖維的緊密共混物形成的織物，其中低韌性纖維的單絲纖度值顯著低于高韌性纖維的單絲纖度值。Takiue的美國專利申請公開文本US2004/0025486公開了一種增強(qiáng)復(fù)合紗，該增強(qiáng)復(fù)合紗含有多根連續(xù)長絲并與至少一條含有多根短纖維的基本上無捻的短纖維紗平行。短纖維優(yōu)選地選自尼龍6短纖維、尼龍66短纖維、間位芳族聚酰胺短纖維和對位芳族聚酰胺短纖維。由對位芳族聚酰胺纖維制成的制品具有優(yōu)異的切割性能，并在市場中具有較高的價(jià)位。然而這樣的制品可能比由傳統(tǒng)紡織纖維制成的制品硬，并且在一些應(yīng)用中對位芳族聚酰胺制品可能比期望的磨損更快。因此，需要制品中適當(dāng)切割性能所要求的芳族聚酰胺材料在舒適性、耐久性或數(shù)量上的任何改進(jìn)。發(fā)明簡述本發(fā)明涉及耐切割織物，包括包括短纖維緊密共混物的紗，所述共混物包括a)20-50重量份的選自脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維、丙烯腈系纖維及其混合物的纖維以及b)50-80重量份的芳族聚酰胺纖維混合物，基于100重量份的a)和b)纖維；其中芳族聚酰胺纖維混合物包括至少具有3.7-6.7分特/長絲線密度的第一芳族聚酰胺纖維；和具有0.56-5.0分特/長絲線密度的第二芳族聚酰胺纖維；并且其中第一芳族聚酰胺纖維與第二芳族聚酰胺纖維的長絲線密度的差值是1.1分特/長絲或更大。本發(fā)明進(jìn)一步涉及制備耐切割制品的方法，包括a)共混i)20-50重量份的選自脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚乙烯纖維及其混合物的纖維，以及ii)50-80重量份的芳族聚酰胺纖維混合物；基于100重量份的纖維i)和ii),其中芳族聚酰胺纖維混合物包括至少具有3.7-6.7分特/長絲線密度的第一芳族聚酰胺；和具有0.56-5.0分特/長絲線密度的第二芳族聚酰胺；以及其中第一芳族聚酰胺纖維與第二芳族聚酰胺纖維的長絲線密度的差值是1.1分特/長絲或更大；b)由纖維共混物形成短紡紗；以及c)由短紡紗針織成制品。附圖簡述圖1是本發(fā)明一種可能的針織織物的示意圖。圖2是針織手套形式的本發(fā)明的一種制品。圖3是包含纖維的一種可能緊密共混物的短纖維紗的截面的示意圖。圖4是可用于本發(fā)明織物的短纖維紗束的一種可能的橫截面的示意圖。圖5是可用于本發(fā)明織物的短纖維紗束的另一種可能的橫截面的示意圖。圖6是具有常用的1.5旦尼爾/長絲(1.7分特/長絲)對位芳族聚酰胺纖維的現(xiàn)有技術(shù)的短纖維紗束的橫截面的示意圖。圖7是由兩根單紗制成的一種可能的合股紗的示意圖。圖8是由兩根不同的單紗制成的合股紗一種可能的橫截面的示意圖。圖9是由三根單紗制成的一種可能的合股紗的示意圖。發(fā)明詳述在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及包括包含短纖維緊密共混物的紗的耐切割織物，所述共混物包括20-50重量份的潤滑纖維；20-40重量份的具有3.3-6旦尼爾/長絲(3.7-6.7分特/長絲)線密度的第一芳族聚酰胺纖維；和20-40重量份的具有0.50-4.5旦尼爾/長絲(0.56-5.0分特/長絲)線密度的第二芳族聚酰胺纖維；基于潤滑纖維及和第一和第二芳族聚酰胺纖維的總重量。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，第一芳族聚酰胺纖維具有3.3-5.0旦尼爾/長絲(3.7-5.6分特/長絲)的線密度，在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，第二芳族聚酰胺纖維具有1.0-4.0旦尼爾/長絲(1.1-4.4分特/長絲)的線密度。第一芳族聚酰胺纖維與第二芳族聚酰胺纖維的長絲線密度的差值是1旦尼爾/長絲(1.1分特/長絲)或更大。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，潤滑纖維及第一和第二芳族聚酰胺纖維各自分別以26-40重量份的量存在，基于100重量份的這些纖維。在一些最優(yōu)選實(shí)施方案中，三種類型的纖維基本以等重量份存在。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及包括包含短纖維緊密共混物的紗的耐切割織物，所述共混物包括20-50重量份選自脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維、丙烯腈系纖維及其混合物的纖維；以及50-80重量份的芳族聚酰胺纖維混合物；基于脂族聚酰胺、聚烯烴、聚酯和芳族聚酰胺纖維的總重量。芳族聚酰胺纖維混合物包括至少具有3.6-6旦尼爾/長絲(3.7-6.7分特/長絲)線密度的第一芳族聚酰胺纖維；和具有0.50-4.5旦尼爾/長絲(0.56-5.0分特/長絲)線密度的第二芳族聚酰胺纖維。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，第一芳族聚酰胺纖維具有3.3-5.0旦尼爾/長絲(3.7-5.6分特/長絲)的線密度，在一些優(yōu)選實(shí)施方案中第二芳族聚酰胺纖維具有1.0-4.0旦尼爾/長絲(1.1-4.4分特/長絲)的線密度。第一芳族聚酰胺纖維與第二芳族聚酰胺纖維的長絲線密度的差值是1旦尼爾/長絲(1.1分特/長絲)或更大。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，脂肪族聚酰胺纖維、聚烯經(jīng)纖維、聚酯纖維、丙烯腈系纖維或者纖維混合物以26-40重量份的量存在，芳族聚酰胺纖維混合物以60-74重量份的量存在；基于100重量份的這些纖維。在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維或者纖維混合物與芳族聚酰胺纖維混合物以約l:的重量比存在。令人驚訝的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的織物具有等同于或大于用常用的100%的1.5旦尼爾/長絲(17分特/長絲)對位芳族聚酰胺纖維紗制成的織物的耐切割性。也就是說，100%的對位芳族聚酰胺纖維織物的耐切割性能可以與具有最多80重量份對位芳族聚酰胺纖維的織物的相同。相信三種類型的纖維，即潤滑纖維、高單絲纖度芳族聚酰胺纖維和低單絲纖度芳族聚酰胺纖維，共同起作用不僅提供耐切割性也提供改進(jìn)的織物耐磨損性和柔韌性，這些性能在應(yīng)用中轉(zhuǎn)化成改進(jìn)的耐用性和舒適性。詞語"織物"旨在包括利用紗的任何織造、針織或非織造層結(jié)構(gòu)等。所謂"紗"是指紡在一起或捻在一起以形成連續(xù)股線的纖維的集合。如本文所用，紗通常是指本領(lǐng)域中所稱的單紗，其是適用于諸如編織和針織之類操作的紡織材料的最簡單的股線。短紡紗可由或多或少加捻的短纖維形成；連續(xù)的復(fù)絲紗可通過加捻或不加捻形成。當(dāng)存在加捻時(shí)，其均處于同一方向上。如本文所用，短語"合股紗"和"合股的紗"可互換使用，其是指加捻或合股在一起的兩根或更多根紗，即單紗。"織造，，旨在包括通過編織制成的任何織物；也就是說，通常以直角使至少兩根紗交錯(cuò)或交織。一般來講，此類織物由一組稱為經(jīng)紗的紗與另一組稱為緯紗或綿線的紗交織而制成?？椩炜椢锘旧峡删哂腥魏尉幙椥问?，例如平織、四經(jīng)破緞紋織、方平織、緞面織、斜紋織、非平衡織等等。平織是最常用的。"針織"旨在包括可使用針或線將一根或多根紗的一系列環(huán)互鎖而形成的結(jié)構(gòu)，例如經(jīng)編針織物(例如特里科經(jīng)編針織物、米蘭尼斯經(jīng)編針織物或拉歇爾經(jīng)編針織物)和綿編針織物(例如圓型或平型)。"非織造"旨在包括形成柔性片材料的纖維網(wǎng)絡(luò)，所述柔性片材料無需編織或針織即可制成并通過以下方法保持在一起(i)對至少一些纖維進(jìn)行機(jī)械互鎖，(ii)熔合一些纖維的至少一些部分，或(iii)通過使用粘合劑物質(zhì)粘合至少一些纖維。利用紗的非織造織物主要包括單向織物，但也可為其它結(jié)構(gòu)。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的織物為使用任何合適的針織圖案和常規(guī)針織機(jī)的針織織物。圖l為針織織物的示意圖。耐切割性和舒適度受針織的緊密度影響，并且可對緊密度進(jìn)行調(diào)整以滿足任何具體需求。在例如單面針織物和毛圈針織物圖案中已發(fā)現(xiàn)存在非常有效的耐切割性和舒適度的組合。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的織物的基重范圍為3至30oz/yd2(100至1000g/m2),優(yōu)選地為5至25oz/yd2(170至850g/m2),處于基重范圍的高端的織物可提供更大的切割防護(hù)作用。本發(fā)明的織物可用于制品中以提供切割防護(hù)作用?？捎玫闹破钒ǖ幌抻谑痔住痪托涮?。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，制品為耐切割的針織手套。圖2為一只這樣的手套1的示意圖，其具有示出手套針織構(gòu)造的細(xì)部2。在本發(fā)明的織物以及包括手套的制品中，較高單絲纖度芳族聚酰胺纖維與較低單絲纖度芳族聚酰胺纖維的長絲線密度差值是1旦尼爾/長絲(l.l分特/長絲)或更大。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，長絲線密度的差值是1.5旦尼爾/長絲(1.7分特/長絲)或更大。相信在短纖維紗束中潤滑纖維降低了纖維間的摩擦力，允許較低單絲纖度芳族聚酰胺纖維和較高單絲纖度芳族聚酰胺纖維在織物紗束中更容易移動(dòng)。圖3是包括一種可能的纖維緊密共混物的短纖維紗3的截面的示意圖。圖4是圖3短纖維紗束的A-A，橫截面的一種可能實(shí)施方案。短纖維紗4包括具有3.3-6旦尼爾/長絲(3.7-6.7分特/長絲)線密度的第一芳族聚酰胺纖維5,和具有0.50-4.5旦尼爾/長絲(0.56-5.0分特/長絲)線密度的第二芳族聚酰胺纖維6。潤滑纖維7具有與第二芳族聚酰胺纖維6相同范圍的線密度。潤滑纖維均勻的分布在紗束中，并且在^f艮多情況下用于分開第一和第二芳族聚酰胺纖維。據(jù)認(rèn)為這有助于避免可能存在于芳族聚酰胺纖維的表面上或因穿著而在芳族聚酰胺纖維的表面上產(chǎn)生的任何芳族聚酰胺原纖維的顯著互鎖(沒有顯示)，并且也在紗束中的長絲上提供潤滑效果，為由這種紗制得的織物提供更多的紡織纖維特性和更好的美感或"手感"。圖5圖示了圖3的短纖維紗束的A-A，橫截面的另一種可能實(shí)施方案。紗束11具有與圖4相同的第一和第二芳族聚酰胺纖維5和6,然而潤滑纖維8具有與第一芳族聚酰胺纖維5相同范圍的線密度。作為對比，圖6是現(xiàn)有技術(shù)常用的1.5旦尼爾/長絲(1.7分特/長絲)對位芳族聚酰胺短纖維紗12和1.5旦尼爾/長絲(1.7分特/長絲)纖維9的紗束的橫截面示意圖。在附圖中為了簡潔，在其中潤滑纖維據(jù)說大致與芳族聚酰胺纖維類型的旦數(shù)相同的那些情況中，顯示與那些芳族聚酰胺纖維類型具有相同的直徑。真實(shí)的纖維直徑可能因聚合物密度的不同而稍有不同。雖然在所有這些附圖中單個(gè)纖維被表示為具有圓形橫截面，并且可用于這些纖維束的很多纖維優(yōu)選可以具有圓形、橢圓形或大豆橫截面形狀，但應(yīng)該理解的是具有其它橫截面的纖維也可以用于這些纖維束中。雖然在附圖中這些纖維束代表單紗，但應(yīng)該理解的是這些多纖度單8紗可以與一根或多根其它單紗合股制成合股紗。例如，圖7是通過將兩根單紗合股捻合制成的合股或合股的紗14的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖。圖8是圖7的包括兩根單紗的合股紗束的B-B，橫截面的一種可能實(shí)施方案，其中一根單紗15由前述的多纖度短纖維的緊密共混物制得，一根單紗16只由一種類型的長絲制得。雖然在這些附圖中顯示的是兩種不同的單紗，但這不是嚴(yán)格的，并且應(yīng)該理解的是合股紗可能包括多于兩根的合股捻合在一起的紗。例如，圖9是合股捻合在一起的三根單紗的示意圖。也應(yīng)該理解的是合股紗可以由兩根或更多根由如前述的多纖度短纖維的緊密共混物制得的單紗來制備，或者合股紗可以由至少一種由多纖度短纖維的緊密共混物制得的單紗和至少一種具有任何期望組成的紗，包括例如包含連續(xù)長絲的紗來制備。令人驚訝的是，本發(fā)明的織物比由常用1.5旦尼爾/長絲(1.7分特/長絲)纖維制得的織物具有改進(jìn)的柔韌性，盡管事實(shí)是緊密共混物使用了大量比1.5旦尼爾/長絲(1.7分特/長絲)纖維的直徑更大的直徑的長絲。本發(fā)明的耐切割織物和手套包括含有短纖維緊密共混物的紗。緊密共混物是指不同的短纖維在短纖維紗束中均勻分布。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中使用的短纖維具有2-20cm的長度。短纖維可以使用短纖維或者棉型紗系統(tǒng)、長纖維或羊毛型紗系統(tǒng)、或拉斷紗系統(tǒng)紡成紗。在一些實(shí)施方案中，短纖維切割長度優(yōu)選為3.5-6cm,特別是對于用在棉型紡絲系統(tǒng)的短纖維。在另外一些實(shí)施方案中，短纖維切割長度優(yōu)選為3.5-16cm，特別是對于用在長纖或者羊毛型紡絲系統(tǒng)的短纖維。本發(fā)明的很多實(shí)施方案中所用的短纖維具有5-30pm的直徑和約0.5-6.5旦尼爾/長絲(0.56-7.2分特/長絲)，優(yōu)選1.0-5.0旦尼爾/長絲(l.l-5.6分特/長絲)的線密度。如本文所用，"潤滑纖維"旨在包括以下任何纖維當(dāng)以本文指定的比例與多纖度芳族聚酰胺纖維一起使用來制備紗時(shí)，該纖維會(huì)增加由該紗制成的織物或制品(包括手套)的柔韌性。據(jù)信，潤滑纖維所提供的期望效果與纖維聚合物的非原纖化和紗與紗之間的摩擦性能有關(guān)。因此，在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，潤滑纖維為非原纖化的或"無原纖"的纖維。根據(jù)ASTM方法D3412絞盤法以50克的負(fù)荷、170度的包角和30厘米/秒的相對運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測量，在一些實(shí)施方案中，潤滑纖維的紗與紗動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)小于0.55(在自身上測量時(shí))，而在另一些實(shí)施方案中，動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)小于0.40。例如，當(dāng)以此方式測量時(shí)，測得的聚酯纖維與聚酯纖維的動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)為0.50,測得的尼龍纖維與尼龍纖維的動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)為0.36。沒有必要對潤滑纖維進(jìn)行任何特殊的表面整理或化學(xué)處理以提供潤滑行為。根據(jù)最終織物和制品的所需美感而定，潤滑纖維可具有與紗中的一種芳族聚酰胺纖維類型的長絲線密度相等的長絲線密度，或者可具有與紗中的芳族聚酰胺纖維的長絲線密度不同的長絲線密度。在本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方案中，潤滑纖維選自脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維、丙烯腈系纖維及它們的混合物。在一些實(shí)施方案中，潤滑纖維為熱塑性纖維。"熱塑性"意味著具有其傳統(tǒng)的聚合物定義；也就是說，這些材料在受熱時(shí)以粘稠液體的方式流動(dòng)，在被冷卻時(shí)固化，并在隨后的屢次加熱和冷卻時(shí)反復(fù)地如此變化。在一些最優(yōu)選的實(shí)施方案中，潤滑纖維為熔紡或凝紡熱塑性纖維。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，脂族聚酰胺纖維是指包含尼龍聚合物或共聚物的任何類型的纖維。尼龍為長鏈合成聚酰胺，其具有重復(fù)的酰胺基團(tuán)(-NH-CO-)作為聚合物鏈的整體組成部分，并且尼龍的兩個(gè)常見實(shí)例為尼龍66(即聚己二酰己二胺)和尼龍6(即聚己內(nèi)酰胺)。其它尼龍可包括由11-氨基十一烷酸制成的尼龍11;以及由己二胺和癸二酸的縮合產(chǎn)物制成的尼龍610。在一些實(shí)施方案中,聚烯烴纖維是指由聚丙烯或聚乙烯制備的纖維。聚丙烯由丙烯的聚合物或共聚物制成。一種聚丙烯纖維可以商品名Marvess從PhillipsFibers商購獲得。聚乙烯由乙烯的聚合物或共聚物制成，其中按聚合物為100moP/。計(jì)，其包含至少50molQ/。的乙烯并且可由熔體紡成；然而，在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，該纖維可由凝膠紡成?？捎玫木垡蚁├w維可由高分子量聚乙烯或超高分子量聚乙烯制成。高分子量聚乙烯的重均分子量通常大于40,000。一種高分子量熔紡聚乙烯纖維可以？化6^^10113@商購獲得；聚烯烴纖維還可包括具有不同聚乙烯和/或聚丙烯皮芯型或并列型構(gòu)造的雙組分纖維?？缮藤彨@得的超高分子量聚乙烯的重均分子量通常為約一百萬或更大。一種超高分子量的聚乙烯或伸展鏈聚乙烯纖維通?？扇缑绹鴮＠?,457,985所述進(jìn)行制備。這種凝紡纖維可以商品名071^611^@從Toyobo商購獲得，以及可以商品名Spectra⑧從Honeywell商購獲得。在一些實(shí)施方案中，聚酯纖維是指由至少85wt。/。的二元醇與對苯二曱酸的酯構(gòu)成的任何類型的合成聚合物或共聚物。該聚合物可通過乙二醇和對苯二甲酸或其衍生物反應(yīng)制得。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選的聚酯為聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)。聚酯制劑可包括多種共聚單體，這些共聚單體包括二甘醇、環(huán)己烷二甲醇、聚乙二醇、戊二酸、壬二酸、癸二酸、間苯二曱酸等。除了這些共聚單體，也可使用支化劑，如均苯三甲酸、均苯四甲酸、三羥甲基丙烷和三羥甲基乙烷、以及季戊四醇。PET可通過已知的聚合技術(shù)由對苯二甲酸或其低級烷基酯(例如對苯二曱酸二曱酯)與乙二醇或者這些物質(zhì)的共混物或混合物獲得?？捎玫木埘ミ€可包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。PEN可通過已知的聚合方法由2,6-萘二曱酸和乙二醇獲得。在一些其它實(shí)施方案中，優(yōu)選的聚酯為表現(xiàn)出熱致熔融行為的芳族聚酯。這些聚酯包括液晶或各向異性熔融聚酯，例如可以商品名Vectran得自Celanese。在一些其它的實(shí)施方案中，優(yōu)選具有低熔點(diǎn)的可熔融加工的全芳族液晶聚酯聚合物，例如在美國專利5,525,700中描述的那些。在一些實(shí)施方案中，丙烯腈系纖維是指具有至少85wt。/。丙烯腈單元的纖維，丙烯腈單元為-(CH2-CHCN)-。丙烯腈系纖維可由丙烯酸類聚合物(具有85wt。/?；蚋嗟谋╇嬉约翱膳c丙烯腈共聚的15wt。/。或更少的烯屬單體)以及兩種或更多種這些丙烯酸類聚合物的混合物制成。可與丙烯腈共聚的烯屬單體的實(shí)例包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等)、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、異丁烯腈、烯丙基磺酸、曱磺酸和苯乙烯磺酸。各種類型的丙烯腈系纖維可從SterlingFibers商購獲得，美國專利3,047,455中公開了一種制備丙烯酸類聚合物和纖維的例示性方法。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，潤滑短纖維的切割指數(shù)為至少0.8,并且優(yōu)選地為1.2或更大。在一些實(shí)施方案中，優(yōu)選的潤滑短纖維的切割指數(shù)為1.5或更大。切割指數(shù)為475克/平方米(14盎司/平方碼)織物的切割性能，該織物由100%的待測試?yán)w維織造或編織而成，然后按照ASTMF1790-97(以克為單位，也稱為切割防護(hù)性能(CPP))進(jìn)行測量，所得值除以被切割的織物的面密度(以克/平方米為單位)。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，優(yōu)選的芳族聚酰胺短纖維是對位芳族聚酰胺纖維。所謂對位芳族聚酰胺纖維是指由對位芳族聚酰胺聚合物制成的纖維；聚對苯二甲酰對苯二胺(PPD-T)是優(yōu)選的對位芳族聚酰胺聚合物。所謂PPD-T是指由對苯二胺和對笨二曱酰氯的等摩爾比聚合反應(yīng)(mole-for-molepolymerization)所得的均聚物，以及少量其它二胺與對苯二胺結(jié)合和少量其它二酰氯與對苯二曱酰氯結(jié)合所得的共聚物。作為一般原則，其它二胺和其它二酰氯的使用量可最多為對苯二胺或?qū)Ρ慷貂Ｂ鹊募s10moiyo，或者可能略高，前提條件是其它二胺和二酰氯不含干擾聚合反應(yīng)的活性基團(tuán)。PPD-T也指其它芳族二胺和其它芳族二酰氯結(jié)合所得的共聚物，例如2,6-萘二甲酰氯或者氯代對苯二甲酰氯或二氯對苯二甲酰氯；前提條件是只要其它芳族二胺和芳族二酰氯存在的量不會(huì)不利影響對位芳族聚酰胺的性能?？蓪⑻砑觿┡c對位芳族聚酰胺一起用于纖維中，并且已發(fā)現(xiàn)，高達(dá)10wto/。的其它聚合材料可與芳族聚酰胺共混，或者可使用含有10%的其它二胺(取代了芳族聚酰胺的二胺)或10%的其它二酰氯(取代了芳族聚酰胺的二酰氯)的共聚物。對位芳族聚酰胺纖維通常通過將對位芳族聚酰胺的溶液從毛細(xì)管擠出到凝固浴中而紡成。在聚對苯二甲酰對苯二胺的情況中，所述溶液的溶劑通常為濃硫酸，而擠出通常是通過氣隙進(jìn)入冷的水性凝固浴中。此類方法是熟知的并且一般性地公開于美國專利3,063,966、3,767,756、3,869,429和3,869,430中。對位芳族聚酰胺纖維可以Kevla^牌纖維從E.I.duPontdeNemoursandCompany商購獲得，以及以Twaron⑧牌纖維從Teijin,Ltd.商購獲得。本發(fā)明也涉及制備耐切割制品，例如織物或手套的方法，包括共混20-50重量份的潤滑短纖維、20-40重量份的具有3.3-6旦尼爾/長絲(3.7-6.7分特/長絲)線密度的第一芳族聚酰胺短纖維、以及20-40重量份的具有0.50-4.5旦尼爾/長絲(0.56-5.0分特/長絲)線密度的第二芳族聚酰胺短纖維，基于潤滑以及第一和第二芳族聚酰胺短纖維的總重量，并且其中第一芳族聚酰胺短纖維與第二芳族聚酰胺短纖維的長絲線密度的差值是1旦尼爾/長絲(1.1分特/長絲)或更大；由纖維共混物形成短紡紗；以及由短紡紗針織成制品。在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，潤滑纖維以及第一和笫二芳族聚酰胺纖維以26-40重量份的量存在，基于100重量份的這些纖維。在一些最優(yōu)選的實(shí)施方案中，三種類型的纖維以基本相等的重量份存在。12本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案涉及制備耐切割制品，例如織物或手套的方法，包括共混20-50重量份的選自脂族聚酰胺短纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維及其混合物的纖維、和50-80重量份的芳族聚酰胺纖維混合物的步驟，基于脂族聚酰胺、聚烯烴、聚酯和芳族聚酰胺纖維的總重量，并且其中芳族聚酰胺纖維混合物包括至少具有3.3-3.6旦尼爾/長絲(3.7-6.7分特/長絲)線密度的第一芳族聚酰胺纖維和具有0.50-4.5旦尼爾/長絲(0.56-5.0分特/長絲)線密度的第二芳族聚酰胺纖維，其中第一芳族聚酰胺纖維和第二芳族聚酰胺纖維的長絲線密度的差值是1旦尼爾/長絲(l.l分特/長絲)或更大；由纖維共混物形成短紡紗；由這些短紡紗針織成制品。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維或纖維混合物以26-40重量份的量存在，芳族聚酰胺纖維混合物以60-74重量份的量存在；基于100重量份的這些纖維。在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施方案中，脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維、或纖維混合物與芳族聚酰胺纖維混合物以約1:2的重量比存在。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，短纖維緊密共混物通過首先將得自開捆的短纖維與任何其它短纖維(如果是其它功能所需要的)混合在一起而制備。然后使用梳理機(jī)將纖維共混物成形為長條。梳理機(jī)通常用于纖維工業(yè)來分開、對齊和遞送纖維成為未顯著加捻的松散集合纖維的連續(xù)股線，通常稱為梳理?xiàng)l。通常通過但不限于兩步拉伸法將梳理?xiàng)l加工成拉伸條。然后，使用常規(guī)技術(shù)由拉伸條形成短紡紗。這些技術(shù)包括常規(guī)的棉系統(tǒng)、短紡紗方法，例如自由端紡紗、環(huán)錠紡紗或更高速度的氣流紡紗技術(shù)，例如村田(Murata)噴氣紡紗，其中使用空氣將短纖維捻合成紗?？捎糜诒景l(fā)明的織物的紡紗的形成也可通過以下方式實(shí)現(xiàn)使用常規(guī)的毛紡系統(tǒng)、長絨或拉斷法紡紗方法，例如精紡或半精紡環(huán)4定紡。無論加工系統(tǒng)如何，環(huán)4t紡?fù)ǔ６际侵苽淠颓懈疃汤w維紗的優(yōu)選方法。在梳理前共混短纖維是制備用于本發(fā)明的充分混合的、均勻的、緊密共混的紡紗的一種優(yōu)選方法，然而也可^[吏用其它方法。例如，可通過切割器共混方法來制備緊密的纖維共混物；也就是說，絲束或連續(xù)長絲形式的各種纖維可在巻曲或短纖維切斷期間或之前混合。當(dāng)芳族聚酰胺短纖維得自多纖度紡絲束或連續(xù)多纖度復(fù)絲紗時(shí)，可采用該方法。例如，連續(xù)復(fù)絲芳族聚酰胺紗可由溶液通過專門制作的噴絲頭紡絲來生成紗，其中各芳族聚酰胺長絲具有兩種或更多種不同的線密度；然后，可將紗切成短纖維以制備多纖度芳族聚酰胺短纖維共混物。潤滑纖維可通過以下方式與該多纖度芳族聚酰胺共混物結(jié)合在一起將潤滑纖維與芳族聚酰胺纖維結(jié)合，并將它們一起切割，或者在切割后將潤滑短纖維與芳族聚酰胺短纖維混合。將纖維共混的另一種方法是通過梳理和/或拉伸條共^單獨(dú)長條:并將il些^獨(dú)的梳5理和/或i伸、;提供給;:紗和/或短纖維紗紡紗裝置，該裝置設(shè)計(jì)為在對條纖維進(jìn)行共混的同時(shí)紡織短纖維紗。所有這些方法并非旨在進(jìn)行限制，并且其它用于進(jìn)行短纖維共混和紗制備的方法也是可能的。只要不顯著破壞所需織物屬性，所有這些短纖維紗都可包含其它纖維。纖維緊密共混物的短紡紗隨后優(yōu)選地喂入針織設(shè)備以制作針織手套。此類針織設(shè)備包括從極細(xì)到標(biāo)準(zhǔn)的一系列手套針織機(jī)，例如用于下面實(shí)施例中的SheimaSeiki手套針織機(jī)。如果需要，可將多個(gè)頭或紗喂入針織機(jī)；也就是說，可將一束紗或一束合股紗共同喂入針織機(jī)，并使用常規(guī)技術(shù)針織成手套。在一些實(shí)施方案中，理想的是通過共同喂入一種或多種其它短纖維或連續(xù)長絲紗與一種或多種具有纖維的緊密共混物的短紡紗來為手套增加功能?？烧{(diào)節(jié)針織緊密度來滿足任何具體需求。在例如單面針織物和毛圈針織物圖案中已發(fā)現(xiàn)非常有效的耐切割性和舒適度組合。測試方法耐切割性。以下描述的織物的耐切割數(shù)據(jù)使用ASTM1790-04"用于測量用于防護(hù)服的材料的耐切割性標(biāo)準(zhǔn)測試方法"產(chǎn)生。為了這個(gè)測試使用了Tomodynamometer(TDM-100)測試機(jī)。在進(jìn)行測試時(shí)，將切割邊在特定力下牽拉通過安放在心軸上的樣品一次。切割邊是具有70毫米長銳角邊的不銹鋼刀刀片。在測試開始和結(jié)束時(shí)，刀片供應(yīng)是通過在氯丁橡膠校準(zhǔn)材料上使用500克的載荷來校準(zhǔn)的。每次切割測試使用新的切割邊。樣品是矩形織物片；它在從經(jīng)紗和填充方向45度的斜紋路上切割50x100毫米。心軸是半徑為38毫米的圓形導(dǎo)電棒，樣品與窄銅條一起用雙面帶安裝在其上。將銅條夾在樣品與雙面帶之間。以與心軸的長度軸成直角牽拉切割邊通過心軸上的織物。當(dāng)切割邊與銅條電接觸時(shí)紀(jì)錄切穿(cutthrough)。在幾種不同力下，記錄從起始接觸到切穿的牽拉并,力傳為切穿^ii^的曲線圖。從該曲線圖中，確定在0.8英寸或20毫米距離處切穿的力，并且規(guī)一化以使刀片供應(yīng)一致。規(guī)一化的力作為耐切割力報(bào)告。實(shí)施例在下列實(shí)施例中，使用基于短纖維的環(huán)錠紡紗來針織成織物。短纖維共混組合物通過按照表2所示比例共混表1所示類型的多種短纖維來制備。在所有情況下，芳族聚酰胺纖維均由聚對苯二甲酰對苯二胺(PPD-T)制成。這種類型的纖維以商品名Kevlar聞名，由E.I.duPontdeNemoursandCompany制造。潤滑纖維組分是由Invista以名稱420型銷售的半消光尼龍66纖維。表1一般具體線密度切割長度纖維類型纖維類型旦尼爾/長絲分特/長絲厘米芳族聚酰胺PPD-T1.51.74.8芳族聚酰胺PPD國T2.252.54.8芳族聚酰胺PPD-T4.24.74.8潤滑尼龍1.71.93.8用于制備針織織物的紗通過以下方式制備。對于對照紗A,將大約7千克單一類型的PPD-T短纖維直接喂入梳理機(jī)以制備梳理?xiàng)l。然后制備用于表2所示的紗1至5和對比紗B至D的等量(7-9千克)的每種短纖維共混組合物。短纖維共混物通過首先手工混合纖維，然后將該混合物兩次喂入揀選機(jī)以制備均勻的纖維共混物來制備。然后將每種纖維共混物喂入標(biāo)準(zhǔn)梳理機(jī)以制備梳理?xiàng)l。然后，使用兩道拉伸(頭道/末道拉伸)將梳理?xiàng)l拉伸成拉伸條并在粗紗機(jī)上加工以制成6560分特(0.9亨克支數(shù))的粗紗。然后通過對各組合物的每種粗紗的兩端進(jìn)行環(huán)錠紡紗來制備紗。制得具有3.10捻系數(shù)的10/ls棉紗支數(shù)的紗。通過采用平衡反捻將一對10/ls紗合股在一起形成10/2s紗來制備各最終的A至D和1至5紗。使用標(biāo)準(zhǔn)7號(hào)SheimaSeiki手套針織機(jī)將每種10/2s紗針織成織物樣品。調(diào)節(jié)機(jī)器的針織時(shí)間以制備約1米長的手套主體，從而為隨后的切割測試提供足夠的織物樣品。通過向手套針織機(jī)中喂入三頭10/2s以產(chǎn)生具有約20oz/yd2(680g/rr)基重的織物樣品來制備4f^。之后制備具有大致相同的標(biāo)稱基重的標(biāo)準(zhǔn)尺寸手套?？椢锝?jīng)歷前面提到的耐切割性測試，結(jié)果顯示于表2中。該表也顯示歸一化為20oz/yd2(680g/m勺面密度的耐切割值。以歸一化重量為基準(zhǔn)，由紗1至5制備的織物和手套的耐切割性等同于由對照紗A制備的織物和手套的耐切割性。盡管由紗2制備的織物比由對照紗A制備的織物具有更低的耐切割性，但應(yīng)該注意的是可以從耐切割值的統(tǒng)計(jì)學(xué)可信區(qū)間得出它們具有同等耐切割性的結(jié)論。由紗1至5制備的織物和手套也比由標(biāo)準(zhǔn)對照紗A制備的織物和手套具有主觀上更舒適的"手感"。另外，由紗B至D制備的對比織物和手套比制備的其它織物或手套具有更低的耐切割性，這證明了添加具有3.3-6旦尼爾/長絲(3.7-6.7分特/長絲)線性密度的芳族聚酰胺纖維如何協(xié)同地起到提高耐切割性的作用，并且在這個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償由尼龍纖維提供的較低的耐切割性。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權(quán)利要求1.耐切割織物，包括包含短纖維的緊密共混物的紗，所述共混物包括a)20-50重量份的選自脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維、丙烯腈系纖維及其混合物的纖維；以及b)50-80重量份的芳族聚酰胺纖維混合物，基于100重量份的纖維a)和b)；其中芳族聚酰胺纖維混合物包括至少具有3.7-6.7分特/長絲線密度的第一芳族聚酰胺纖維；和具有0.56-5.0分特/長絲線密度的第二芳族聚酰胺纖維；以及其中第一芳族聚酰胺纖維與第二芳族聚酰胺纖維的長絲線密度差別是1.1分特/長絲或更大。2.權(quán)利要求1的耐切割織物，其中基于100重量份的纖維a)和b),纖維a)以26-40重量份的量存在，纖維b)以60-70重量份的量存在。3.權(quán)利要求1的耐切割織物，其中第一或第二芳族聚酰胺纖維包括聚(對苯二甲酰對苯二胺)。4.權(quán)利要求l的耐切割織物，其是針織物形式。5.包括權(quán)利要求1的耐切割織物的制品。6.權(quán)利要求5的制品，其是手套的形式。7.制備耐切割制品的方法，包括a)共混i)20-50重量份的選自脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚乙烯纖維及其混合物的纖維，和ii)50-80重量份的芳族聚酰胺纖維混合物，基于100重量份的纖維i)和ii);其中芳族聚酰胺纖維混合物包括至少具有3.7-6.7分特/長絲線密度的第一芳族聚酰胺纖維；和具有0.56-5.0分特/長絲線密度的第二芳族聚酰胺纖維；以及其中第一芳族聚酰胺纖維與第二芳族聚酰胺纖維的長絲線密度差值是1.1分特/長絲或更大；b)由纖維共混物形成短紡紗；以及c)由短紡紗針織成制品。8.權(quán)利要求7的方法，其中共混至少部分通過將纖維i)和ii)混合在一起來完成，并且梳理纖維以形成包含緊密短纖維共混物的條。9.權(quán)利要求7的方法，其中短紡紗用環(huán)錠紡成形。10.權(quán)利要求7的方法，其中第一或第二芳族聚酰胺纖維包括聚(對苯二曱酰對苯二胺)。11.權(quán)利要求7的方法，其中針織通過將一束紗或包含由纖維共混物得亞ij的短紡紗的合股紗以及一種或多種其它短纖維紗或連續(xù)長絲紗共同喂入到針織機(jī)中來完成。12.權(quán)利要求7的方法，其中制品是織物或手套。全文摘要本發(fā)明涉及耐切割織物和包括手套的制品，以及制備耐切割制品的方法，織物和制品包括含有短纖維緊密共混物的紗(4)，共混物包括20-50重量份的選自脂族聚酰胺纖維、聚烯烴纖維、聚酯纖維及其混合物的纖維；以及50-80重量份的芳族聚酰胺纖維混合物；基于脂族聚酰胺、聚烯烴、聚酯和芳族聚酰胺纖維的總重量。芳族聚酰胺纖維混合物包括至少具有3.6-6旦尼爾/長絲(3.7-6.7分特/長絲)線密度的第一芳族聚酰胺纖維(5)；和具有0.50-4.5旦尼爾/長絲(0.56-5.0分特/長絲)線密度的第二芳族聚酰胺纖維(6)。第一芳族聚酰胺纖維與第二芳族聚酰胺纖維的長絲線密度的差值是1旦尼爾/長絲(1.1分特/長絲)或更大。文檔編號(hào)D02G3/04GK101522969SQ200780037915公開日2009年9月2日申請日期2007年10月9日優(yōu)先權(quán)日2006年10月10日發(fā)明者L·J·普里克特申請人:納幕爾杜邦公司