專利名稱：含混合紗的織物和配制，其進一步加工工藝及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有可調(diào)氣體和/或液體滲透性的織物和配制(Gelege)，經(jīng)簡單工藝或方法制造成具有預定氣體和/或液體滲透性的紡織面料。這種面料有許多應用領域，尤其適用于制造氣囊(Airbags)。
這類織物和配制尤其用于制造氣囊，該氣囊在事故中迅速充氣，以保護汽車中乘客，特別是司機免受沖撞的傷害。部分氣囊由不透氣的涂層織物構(gòu)成，氣囊的一面含透氣性過濾織物或過濾織物段或一個開孔。
已有人建議，由無涂層的織物生產(chǎn)氣囊，如EP-A-453,678所述。本文中描述的織物要求至少將坯布兩次軋光整理，以形成所需的氣密性。去掉涂層是通過額外的工藝步驟實現(xiàn)的。
也有人建議，制造氣囊的織物由含可熔化成分的紗線或薄膜制成。
如DE-A-4,009,611中描述了由混合短纖維紡成的合成纖維制造的透氣性織物，其中除芳族聚酰胺纖維外還使用了熱變形纖維，如聚酰胺、聚氯乙烯、聚丙烯或聚酯纖維。根據(jù)描述重要的是，織物紗線不是由長纖絲而是由短纖維構(gòu)成的，以在紗線的整個長度上得到側(cè)面凸起的纖維端，纖維端使紗線特別突起，從而提高了織物的過濾作用。
DE-A-4,411,159中的氣囊織物，是由經(jīng)、緯線織成，這些紗線由高熔點聚合物原料織成，此外織物添加有低熔點聚合物纖維，如聚酰胺或聚酯纖維。有低熔點的聚合物纖維按預定距離排列，沿至少一根經(jīng)線或緯線擴展。通過加熱聚合物纖維，它們將焊在經(jīng)線和緯線上。這樣由切割產(chǎn)生的織物邊緣散線可通過加壓及沖壓消除。生產(chǎn)這種織物時也可加入混合紗，在織物中除這種紗線外總是存在有高熔點聚合物紗線，后者構(gòu)成織物的主要部分。
在JP-A-03-66,745中描述一種柔韌的帶子，所用混合紗除了一種絲線成分還含第二種形成基質(zhì)的彈性絲線成分。這種帶子繞在心軸上，通過熔化第二種絲線成分生成柔韌的形體，用于作氣囊。這種生產(chǎn)方法避開了紡織面料的生產(chǎn)，如織物或針織物。
GB-A-2,251,410中的氣囊生產(chǎn)，在貼邊工藝中使用一種熔化纖維。
由JP-A-05-338,510已知一種氣囊用織物，織物一面是可熔短纖維。
最后是DE-A-4,142,884的織物氣囊，織物用芯皮型或多幅型雙組分纖維制成。第一種組分有聚酰胺、聚酯、芳族聚酰胺、或超高分子量聚乙烯，第二種組分為低熔點聚合物，如聚乙烯、改性聚酯、聚氨酯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。根據(jù)說明書，形成兩種組分的物質(zhì)的熔點差值至少為100℃。在第二種實施方案中制造氣囊使用彈性膜，其斷裂伸長量至少100％。在第三種實施方案中描述了使用彈性殼體制造氣囊和裝在彈性殼體上用的造型部分，這個部分含彈性纖維或紗線和高模量絲。這種實施方案除了需要氣囊本身，還要求氣囊保持充氣后的最佳形狀。
此外已知含載體絲的紡織面料，該面料涂有涂層，允許疊成很小的體積和/或賦予材料一種優(yōu)良的耐皺褶性。其應用見于PVC涂層長篷布或PVC涂層的雨衣。通過對紡織面料附加涂布來生成這種產(chǎn)品；其涂層劑組分是與紡織面料組分不同的化學物質(zhì)。
JP-A-04-146,235的織物和針織品是眾所周知的，含有由多組分纖維與常用的聚酯纖維混合的混合紗。多組分纖維由一種熱塑彈性體，如彈性聚氨酯或彈性聚酯，和一種聚酯構(gòu)成。所述面料在紡織品應用方面表現(xiàn)出良好的彈性恢復力和抗皺褶力。面料通過染色時彈性組分的熔化而穩(wěn)定，在面料表面產(chǎn)生熔化部分的充分分布。該出版物在制造氣密性織物方面未有詳述。
JP-A-04-353,525中的混合紗預浸漬體除由增強絲，還由熱塑性和彈性材料絲組成。此外提出聚酯和聚氨酯作為熱塑性和彈性組分。預浸漬體用于復合材料的制造，為此混合紗由這兩種絲制成，進而加工成織物，隨后通過加熱形成產(chǎn)物，或使用直接成形工藝，如脈沖擠出或纖絲卷繞工藝。由預浸漬體可以制成復雜形狀的產(chǎn)品。成型產(chǎn)品表現(xiàn)出良好的動滯后性，高柔韌性和抗沖擊性，用于傳送帶、鞋底、或體育用品。此出版物未提及具有預定透氣性的紡織面料的制造。
此外我們的德國專利申請19531001.2提到，由混合紗制的產(chǎn)品用于無紡織物增強中作載體物。上述產(chǎn)物紗線密度直到每厘米10支紗，非常高。
一直存在對含增強絲和基質(zhì)材料的紡織面料的需求，這種面料可調(diào)整氣體和/或液體滲透性，有高抗皺性(在直至-25℃的低溫也如此)，以及增強絲和基質(zhì)材料間的強粘著力，尤其是預產(chǎn)品，預產(chǎn)品可用簡單方法加工成這種紡織面料。
令人驚奇的是，由特殊混合紗制成的織物或配制能用簡單方式加工成可調(diào)氣體和/或液體滲透性的紡織面料。這種織物與傳統(tǒng)涂層面料相比能生產(chǎn)出體積小的折疊產(chǎn)品，可迅速充氣并適宜以杰出方法生產(chǎn)氣囊。
本發(fā)明涉及含至少兩種平行走向紗線系統(tǒng)的織物或配制，其中至少一種系統(tǒng)每厘米有10支紗以上，紗線系統(tǒng)的至少10％是含增強絲和熱塑性聚合物生成的低熔化的基質(zhì)絲組合的混合紗。
本發(fā)明涉及的織物或配制根據(jù)應用目的的不同可采用少量或全部上述定義的混合紗組成。因此組成本發(fā)明涉及的織物或配制的紗線系統(tǒng)之一能夠完全或部分由混合紗構(gòu)成。個別情況下混合紗含量的選擇除了考慮應用目的還考慮到混合紗中基質(zhì)絲的具體含量。混合紗在織物和配制中的含量和基質(zhì)絲在混合紗中的含量根據(jù)繼續(xù)加工的要求選擇。
除了上述的混合紗，織物或配制的紗線結(jié)構(gòu)的一部分僅由載體絲或只由粘合絲構(gòu)成。混合紗含量選擇織物及配制的紗線系統(tǒng)的至少之一的至少10％，優(yōu)選至少50％，特別優(yōu)選至少95％。
優(yōu)選本發(fā)明的織物或配制的至少一個方向，如經(jīng)線或緯線完全采用上述混合紗。
本發(fā)明涉及的織物或配制可根據(jù)應用目的由二種或多種紗線系統(tǒng)組成；優(yōu)選二種紗線系統(tǒng)(經(jīng)紗片和緯紗片)。
本發(fā)明涉及的織物或配制的紗線系統(tǒng)至少之一的紗線密度為每厘米至少10支紗，優(yōu)選至少15支紗，特別優(yōu)選至少20支紗。
優(yōu)選的織物或配制，具有紗線密度為每厘米至少15支紗的二種線系統(tǒng)，這些紗線系統(tǒng)至少10％，優(yōu)選至少50％由增強絲和熱塑性聚合物生成的低熔化的基質(zhì)絲組合的混合紗組成。
特別優(yōu)選的由二種紗線系統(tǒng)組成的織物或配制的至少95％由增強絲和熱塑性聚合物生成的低熔化的基質(zhì)絲組合的混合紗組成。
本發(fā)明涉及的織物和配制的另一個優(yōu)選實施方案是在至少一種紗線系統(tǒng)中含來自增強絲和低熔化的基質(zhì)絲的混合紗與來自載體絲的紗線的組合，或是在至少一種紗線系統(tǒng)中將含增強絲和不同含量低熔化的基質(zhì)絲的不同混合紗組合。其中將多種的混合紗與由載體絲生成紗線或是多種不同的混合紗在一個預定的模型中排列。
用這種實施方案使繼續(xù)加工產(chǎn)生的部分紡織面料的氣體和/或液體滲透性得到控制。
制造本發(fā)明涉及的織物或配制的混合紗中含的基質(zhì)絲是具有一定熔點的熱塑性聚合物，通常該熔點低于增強絲的熔點或分解點至少10℃，優(yōu)選至少30℃。
本發(fā)明涉及的織物或配制的制造借助已知技術實現(xiàn)。在EP-A-442373，-509399和-665313中可找到實施例。
使用的增強絲及載體絲可以是一種多原料的絲。此處指的增強絲及載體絲系指這種絲，它們具有使織物或配制生成的紡織面料增加強度的功能。
第一個優(yōu)選的實施方案中增強絲及載體絲是由初始模量＞50GPa的單絲構(gòu)成。
優(yōu)選的增強絲及載體絲包括玻璃；碳；金屬或金屬合金如鋼、鋁或鎢；非金屬如硼；金屬-半金屬-或非金屬氧化物、-碳化物、-氮化物，如氧化鋁、氧化鋯、氮化硼、碳化硼、碳化硅、二氧化硅(石英)；陶瓷，或高效聚合物(指無須或只需少量拉伸就有高初始模量和抗裂強度的纖維)，如液晶聚酯(LCP)，聚(二苯并咪唑-苯并菲咯啉)(BBB)，聚(酰胺-酰亞胺)(PAI)，聚苯并咪唑(PBI)，聚(對亞苯基苯并二噁唑)(PBD)，聚(對亞苯基苯并二噻唑)(PBT)，聚醚酮(PEK，PEEK，PEEKK)，聚醚酰亞胺(PEI)，聚醚砜(PESU)，聚酰亞胺(PI)，聚(對亞苯基)(PPP)，聚芳基硫(PPS)，聚砜(PSU)，聚烯烴，如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，芳族聚酰胺(HMA)，如聚(間亞苯基-間苯二甲酰胺)，聚(間亞苯基-對苯二甲酰胺)，聚(對亞苯基-間苯二酰胺)，聚(對亞苯基-對苯二甲酰胺)，或由有機溶劑如N-甲基吡咯烷酮可紡的芳族酰胺由對苯二甲酰氯和兩種或兩種以上芳族二胺的混合物生成，如對亞苯基二胺，1，4-二(4-氨基苯氧基)-苯，3，3’-二甲基聯(lián)苯胺的組合，或?qū)啽交罚?，4-二(4-氨基苯氧基)-苯，3，4’-二氨基聯(lián)苯醚的組合，或?qū)啽交?，間亞苯基二胺，1，4-二(4-氨基苯氧基)苯的組合。
特別優(yōu)選的增強絲及載體絲是由玻璃、碳、或芳香族聚酰胺構(gòu)成。
第二種優(yōu)選的實施方案中使用增強絲與載體絲，基質(zhì)絲與粘合絲，它們由一種聚合物的聚合材料，如由聚烯烴、聚酰胺或優(yōu)選由聚酯、特別是聚對苯二甲酸乙酯構(gòu)成。
在這種實施方案中增強絲及載體絲的單絲初始模量大于10GPa。這些絲優(yōu)選高強度和弱收縮性的聚酯絲線，尤其具有紗線纖度小于等于750dtex，單位細度的強度大于等于55CN/tex，最大牽引伸長率大于等于15％，熱空氣收縮(200℃下測量)小于等于9％。
所用聚酯紗線最大牽引力和最大牽引伸長率的測量是根據(jù)DIN53830，第一部分進行的。
聚酯紗線的熱收縮(熱空氣收縮)測量是根據(jù)DIN53866，第三部分，在200℃下測量懸空掛著的紗線試樣15分鐘進行的。試樣取0.5cN/tex搖紗機應力制出的10米線段。
生成混合紗的基質(zhì)絲及粘合絲含有熱塑性聚合物或由其組成?？梢允侨魏稳廴趪娊z的熱塑性塑料，只要生成的纖維在比正常情況下加入的增強絲的熔點或分解點低的溫度下熔融。
優(yōu)選的基質(zhì)絲及粘合絲由熱塑性改性聚酯生成，尤其選用改性聚對苯二甲酸乙酯生成；改性絲的熔點比未改性聚酯絲的低。
特別優(yōu)選的改性聚酯含化學式I和II的重復結(jié)構(gòu)單元-O-OC-Ar1-CO-O-R1-(I)和-O-OC-R2-CO-O-R3- (II)其中Ar1表示二價的單環(huán)或多環(huán)芳基，其自由價位于對位或與之平行或同軸的位置，優(yōu)選表示1，4-亞苯基和/或2，6-亞萘基。
R1和R3分別表示二價脂肪族或脂環(huán)族基團，特別是結(jié)構(gòu)式-CnH2n-，n為2-6之間的整數(shù)，如亞乙基，或環(huán)己烷二甲醇衍生基團，R2表示二價脂肪族、脂環(huán)族基團或單環(huán)或多環(huán)芳基，其自由價位于間位或相互成角度的位置，優(yōu)選1，3-亞苯基。
特別優(yōu)選的改性聚酯含40％-95％(mol)重復結(jié)構(gòu)單元I和60％-5％(mol)重復結(jié)構(gòu)單元II；其中Ar1指1，4-亞苯基和/或2，6-亞萘基，R1和R3代表亞乙基，R2代表1，3-亞苯基。
在進一步的優(yōu)選實施方案中采用基質(zhì)及粘合絲，由一種熱塑性和彈性聚合物產(chǎn)生或含有該聚合物。它們同樣可以是任何可熔融噴絲和富有彈性的熱塑性塑料，只要其絲熔點低于正常狀態(tài)下加入的增強絲的熔點或分解點。
“彈性體聚合物”在這里指的是一種玻璃化過渡溫度低于23℃，最好低于0℃的聚合物。
熱塑性和彈性體聚合物的實例有彈性聚酰胺，聚烯烴，聚酯和聚氨酯。
特別優(yōu)選加入的混合絲含由熱塑性和彈性聚酯構(gòu)成的基質(zhì)絲，聚酯的重復結(jié)構(gòu)單元化學式IV和IV為-O-OC-Ar2-CO-O-R4-(III)和-O-OC-Ar3-CO-O-R5-(IV)其中Ar2和Ar3獨立表示二價芳香基團，R4表示二價脂肪或脂環(huán)基團，R5表示二價聚亞烴醚基團。
Ar2和Ar3優(yōu)選獨立表示亞苯基和/或亞萘基，Ar2和Ar3特別優(yōu)選為1，4-亞苯基。
R4為二價脂肪基團時可以是直鏈或支鏈的亞烷撐或亞烷叉；基團含2-20個碳原子，優(yōu)選2-8個，最好為2-4個碳原子。
R4特別優(yōu)選為含2-6個碳原子的直鏈亞烷基，特別是亞乙基。
R4為二價脂環(huán)基時含5-8個環(huán)上碳原子，優(yōu)選6個；最好碳環(huán)部分為脂肪族碳鏈。典型代表是環(huán)己烷二甲醇。
特別優(yōu)選R4基的結(jié)構(gòu)為-CnH2n-，n是2-6之間的整數(shù)，或者R4是環(huán)己烷二甲醇衍生基團。
R5是二價聚氧化烯基時通常為聚醚基，具有氧化乙烯基、氧化丙烯基或氧化丁烯基重復單元，也可以是這些單元的混合體。典型的R5結(jié)構(gòu)如化學式V-〔CoH2o-O〕z-CoH2o- (V)其中o是2-4之間的整數(shù)，z是1-50之間的整數(shù)，特別優(yōu)選o為4，z為10-18之間的整數(shù)。
特別優(yōu)選的混合紗由含上述定義的重復結(jié)構(gòu)單元III或IV的熱塑性和彈性聚酯構(gòu)成，其中Ar2和Ar3為1，4-亞苯基，R4為亞乙基，R5為上述定義的結(jié)構(gòu)V基團，o為4，重復結(jié)構(gòu)單元V的含量占聚酯分子的5-60％(重量)。
這類聚酯制成的纖維依據(jù)重復結(jié)構(gòu)單元V的含量而有不同的熔點；該結(jié)構(gòu)單元含量越高，其熔點越低。例如一種含13％(重量)聚氧化丁烯基的彈性體聚酯具有約220℃熔點，而一種含53％(重量)聚氧化丁烯基的彈性體聚酯具有約160℃熔點。
優(yōu)選使用含熱塑性和彈性聚氨酯基質(zhì)纖維的混合紗，聚氨酯含重復結(jié)構(gòu)單元VI和VII-〔O-OC-NH-R6-NH-CO-O-R7〕- (VI)-〔O-OC-NH-R8-NH-CO-O-R9〕- (VII)其中R6，R7和R8獨立代表二價脂肪族、脂環(huán)族、芳香族或芳代脂肪族基團，R6和R8優(yōu)選為二價的單環(huán)或雙環(huán)芳基，特別為亞苯基和/或亞萘基，R7優(yōu)選為-CpH2p-結(jié)構(gòu)，p是2-6之間的整數(shù)，或R7是一種環(huán)己烷二甲醇衍生基，特別是丁烷-1，4-二基，R9代表結(jié)構(gòu)為VIII和/或IX的基團-〔CqH2q-O〕x-CqH2q-(VIII)-〔R10-O-OC-R11-CO-O〕y-R10-(IX)其中q是2-4中的整數(shù)，x是1-50之間的整數(shù)，R10表示二價脂肪族或脂環(huán)族基團，或為VIII結(jié)構(gòu)的基團，R11為二價脂肪族、脂環(huán)族、芳香族或芳代脂肪族基團，y為1-50之間的整數(shù)。
特別優(yōu)選的混合紗由含上述定義的重復結(jié)構(gòu)單元VI和VII的熱塑性和彈性聚氨酯制成，R7表示丁烷-1，4-二基，R9為上式VIII的基團，q為2-4之間的整數(shù)，最好為4，x為1-50之間的整數(shù)，優(yōu)選在10-18之間，R6和R8為獨立的亞苯基或亞萘基。
優(yōu)選的彈性聚酰胺是眾所周知的，詳見Domininghaus“塑料和它們的性質(zhì)”，第三版，VDI出版有限公司，杜塞爾多夫1988 456-461頁。
上述結(jié)構(gòu)式中無論哪一個表示二價脂肪基團，都理解為支鏈和尤其直鏈的亞烷基，例如2-20，優(yōu)選2-8C的亞烷基。這樣的例子有乙-烷-1，2-二基，丙烷-1，3-二基，丁烷-1，4-二基，戊烷-1，5-二基，己烷-1，6-二基或辛烷-1，8-二基。
上述結(jié)構(gòu)式中無論哪一個表示二價脂環(huán)基，都理解為碳環(huán)上有5-8個，優(yōu)選6個環(huán)上碳原子的基團。舉例有環(huán)己烷-1，4-二基或基團-CH2-C6H10-CH2-。
上述定義結(jié)構(gòu)式中無論哪一個表示二價芳基，都是指單環(huán)或多環(huán)芳烴基或可為單環(huán)或多環(huán)的雜環(huán)芳基。若為雜環(huán)芳基，芳環(huán)上應特別有一個或2個O、N、或S原子。
多環(huán)芳基可相互縮合或由C-C-或橋鍵如-O-，-S-，-CO-或-CO-NH-相連。
二價芳基的價鍵可以以對位或相應的同軸、平行位置分布，或是以間位或相當?shù)慕俏恢梅植肌?br> 以同軸或平行位分布的價鍵是反向的。同軸反向鍵的例子有4，4’-聯(lián)苯二基鍵。平行反向鍵的例子有萘-1，5-或-2，6-鍵，而萘-1，8-鍵則是平行同向的。
優(yōu)選的價鍵位于對位或相應的同軸、平行位的二價芳基，是帶對位自由價鍵的單環(huán)芳基，尤其是1，4-亞苯基或帶平行反向鍵的雙核稠合芳基，如1，4-，1，5-和2，6-萘基，或是帶同軸反向鍵的由C-C橋鍵連接的芳基，如4，4’-亞聯(lián)苯基。
優(yōu)選的價鍵位于間位或相應的角位的二價芳基的例子有帶間位自由價鍵的單環(huán)芳基，如1，3-亞苯基或帶成角鍵的雙核稠環(huán)芳基如1，6-和2，7-亞萘基，或帶成角鍵的經(jīng)C-C鍵連接的雙核芳基如3，4’-亞聯(lián)苯基。
二價芳代脂肪基的含義是指含一個或多個二價芳基、經(jīng)單鍵或雙鍵與一個亞烷基相連接的基團。優(yōu)選的這類例子有基團-C6H4-CH2-。
化學式III或VI以及IV或VII所示的重復結(jié)構(gòu)單元是指通常的硬、軟鏈段。這類熱塑性聚酯或聚氨酯是眾所周知的，詳見于Domininghaus“塑料和它的性質(zhì)”第3版，VDI出版有限公司，杜塞爾多夫1988，518-524頁。
優(yōu)選的R6和R8是二價的單環(huán)或雙核芳基，特別是亞苯基和/或亞萘基。
優(yōu)選的R7是-CpH2p-基，其中P是2-6之間的整數(shù)或是一個環(huán)己烷二甲醇衍生基團。典型的R7是丁烷-1，4-二基。
優(yōu)選R9為上述的化學式VIII的基團。
R9特別優(yōu)選為結(jié)構(gòu)式VIII的基團，q為2-4之間的整數(shù)，特別是4，x為1-50之間的整數(shù)，優(yōu)選10-18。
同樣地R9可以代表式IX的基團，R10為式VIII的基團，R7是-CpH2p-形式，P為2-6之間的整數(shù)，特別是1，4-丁二亞基，或環(huán)己烷二甲醇衍生基團，或是亞苯基和/或亞萘基。
特別優(yōu)選的熱塑性和彈性聚氨酯含有化學式VI和VII定義的重復結(jié)構(gòu)單元，其中R7是1，4-丁二亞基，R4是化學式VIII定義的基團，其中q是2-4中的整數(shù)，特別是4，x是1-50中的整數(shù)，優(yōu)選10-18，R6和R8為獨立的亞苯基和亞萘基。
由這類聚氨酯生成的纖維依式VIII或IX所示重復結(jié)構(gòu)單元的含量而具有不同的熔點；這種結(jié)構(gòu)單元含量越高，熔點就越低。
所有脂肪族、脂環(huán)族、芳香族、芳代脂肪族或聚氧化烯基都可以帶惰性取代基。下列介紹的取代基在應用觀察中未見不良影響。
這些取代基有烷基、烷氧基或鹵素。
烷基是支鏈的和尤其是直鏈的烷基，如含1-6個碳原子的烷基，特別是甲基。
烷氧基可是支鏈的和特別是直鏈的，例如含1-6個碳原子，特別是甲氧基。
鹵素例如指氟、溴或特別是氯。
根據(jù)本發(fā)明混合紗使用的基質(zhì)絲由熱塑聚合物構(gòu)成，其特性粘度至少0.5dl/g，優(yōu)選0.6-1.5dl/g。測量特性粘度是在熱塑性聚合物的二氯乙酸溶液中在25℃進行的。
根據(jù)本發(fā)明混合紗使用的增強絲由聚酯生成。聚酯的特性粘度至少0.5d1/g，優(yōu)選0.6-1.5d1/g。特性粘度的測量與上述相同。
根據(jù)本發(fā)明使用的混合紗通常纖度為2000-150dtex，優(yōu)選1100-150dtex。
增強絲、載體絲、基質(zhì)絲和粘合絲的單絲纖度為2-10dtex，優(yōu)選4-8dtex。
增強絲、載體絲、基質(zhì)絲和粘合絲的截面可以隨意選取，可以是橢圓、雙或多葉片的，細帶形或優(yōu)選圓形的。
熱塑性聚合物按照相應二官能單體聚合物縮聚工藝制造。聚酯制造時添加二羧酸或二羧酸酯和相應的二元醇組分。這類熱塑性和必要時的彈性聚酯、聚氨酯，聚酰胺和聚烯烴都是眾所周知的。
根據(jù)本發(fā)明，織物面料中的增強絲、載體絲同樣是眾所周知的。
本發(fā)明使用的混合紗的機械性能依賴于其組成，如增強絲或基質(zhì)絲的種類和含量，和紗線的物理結(jié)構(gòu)，如旋轉(zhuǎn)度，可在很大范圍內(nèi)變化。此外基質(zhì)絲占混合紗重量的3-50％(重量)。
概念“混合紗”此處具有最廣泛的含義。它指含增強絲和以上定義的基質(zhì)絲的各種結(jié)合。
混合紗的例子有將不同類型絲制成的紗線，絲線交纏在一起或用諸如捻線技術結(jié)合在一起。所有混合紗都存在有兩種或多種絲，其中在上述定義內(nèi)至少一種形成增強絲和至少一種形成基質(zhì)絲。
特別優(yōu)選的混合紗由混合和并合技術制造。
根據(jù)本發(fā)明所用的混合紗的制造優(yōu)選吹絞過的紗線。其它混合紗型可用人們熟知的方法制造。
上述第一實施方案的由增強絲和基質(zhì)絲形成的紗線的旋絞優(yōu)選一個特殊的熱-旋絞過程，見EP-8-0,455,193所述。為避免紋絲時的絲斷裂，在旋絞之前將絲加熱至接近軟化點(玻璃化大約為600℃)。加熱可用導絲輥和加熱管進行，而由聚酯生成的熱塑性低熔點單絲無需對旋絞噴嘴裝置預熱。這種平滑的，高致密性的纖維的混合紗是一種完美的紡織原料。
由增強絲和基質(zhì)絲制造上述第二實施方案的混合紗可按常用的旋絞技術，如混合(Intermingling)和并合(Commingling)技術進行，如“化學纖維/紡織工業(yè)”(7/8)1989，T185-7所述。
這些紗線可以由不同或最好相同的化學品級原料制的增強絲和基質(zhì)絲產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的織物或配制可以通過使用升高溫度、必要時使用壓力或低壓，如軋光處理等簡單工藝加工成有預定氣體和/或液體滲透性的紡織面料。
本發(fā)明還涉及包括下列措施的制造具有預定的氣體和/或液體滲透性的紡織面料的工藝a)提供按照以上定義的含混合紗的織物或配制，b)這些織物或配制在一定條件下進行熱處理，以使基質(zhì)絲熔化而形成具有預定氣體和/或液體滲透性的紡織面料。
步驟b)的熱處理過程可以通過接觸加熱，輻射、對流(熱空氣鼓風機)，超聲波或這些方法的綜合實施。
優(yōu)選的這類工藝中，在步驟(a)中給出的織物或配制含指定模式的混合紗或依上述進一步定義的增強線和混合紗的結(jié)合體。
“具有預定氣體和/或液體滲透性的紡織面料”在本文系指上文定義的織物或配制通過熔化基質(zhì)組分形成的面料。這類織物面料的性能特征可根據(jù)不同應用目的而調(diào)整，如通過選擇加入增強絲和基質(zhì)絲的種類，通過混合紗在織物或配制預產(chǎn)品中的含量，通過混合紗中基質(zhì)絲的含量，通過不同紗線在織物或配制預產(chǎn)品中的分配，以及通過具體情況下采用的生產(chǎn)條件來調(diào)整。
氣體和/或液體滲透性可以通過基質(zhì)絲的熔化調(diào)節(jié)減低。
這類紡織面料含有一種由增強絲或至少一種平行走向的增強絲紗片與一種熱塑性聚合物基質(zhì)組分形成的織物。
在紡織面料中的基質(zhì)組分只能保特很少的含量，如3％(重量)，以紡織面料重量計。但基質(zhì)組分也可以構(gòu)成高含量，如70％(重量)，優(yōu)選3-50％(重量)，以紡織面料重量計。
基質(zhì)組分可以均勻分布在紡織面料上或是優(yōu)選按照確定的圖案填入?；|(zhì)組分依不同的量，可以埋入增強絲(以此產(chǎn)生特別低的氣及液滲透性)或只是固定增強絲。
本發(fā)明的主體是具有指定氣體和/或液體滲透性的紡織面料，它含有由增強絲或至少平行走向的增強絲紗片與一種熱塑性聚合物基質(zhì)組分組成的織物，其中增強絲和基質(zhì)組分由單種聚合物構(gòu)成(純種組合)，優(yōu)選聚酰胺/聚酰胺結(jié)合體、聚烯烴/聚烯烴結(jié)合體、特別是聚酯/聚酯型結(jié)合體。
本發(fā)明生產(chǎn)的紡織面料的氣體和/或液體滲透性可以在大范圍內(nèi)改變。
優(yōu)選具有氣體滲透性≤80，優(yōu)選≤30，尤其≤12dm3空氣/分鐘·平方分米面料(壓力降500Pa)(依DIN53887測定)的紡織面料。
氣體滲透性測量按照DIN53887，取100cm2織物，壓力降(表壓)500Pa。
用作氣囊的材料特別優(yōu)選上述類型的紡織面料，一些附加的特征是按Mullen法的頂破強度≥3500KPa，最大拉伸力≥1300N/5cm織物寬度，依Schenkel法測定的連續(xù)撕破強度≥100N，最大牽引伸長量≥20％。
提及的性質(zhì)可由下列出處查明按Mullen的頂破強度聯(lián)邦測試方法標準號191A，方法5122最大拉伸力按DIN53857，第一部分，連續(xù)撕破強度(Schenkel法)按DIN53356(試樣大小150×200mm疲勞試驗；結(jié)果評價依DIN5359.B)最大牽引伸長量依DIN53857第一部分。
特別優(yōu)選的紡織面料中在預定的模型中排有不同含量的基質(zhì)組分，使紡織面料的不同預定部分有不同的氣體和/或液體滲透性。
特別優(yōu)選的紡織面料由織物或配制生成，這些織物或配制由其它上述的混合紗組成。
這些紡織面料表現(xiàn)出單位面積重量為50-600g/m2，優(yōu)選50-300g/m2。面料厚度＜1.5mm，優(yōu)選≤0.45mm。
本發(fā)明的織物面料重量由DIN53854的方法測量；本發(fā)明織物的厚度依DIN53855，第一部分測量(測量面積10cm2；測量壓力50CN/cm2)。
本發(fā)明的紡織面料有許多應用領域，如防護服裝防彈、防切、防戳、防鋸類服裝面料；惡劣氣候防護服裝及抗G-背心或潛水服裝；作帳蓬布及帳蓬底部；作容器的外皮，如貯倉、水池或集裝箱外皮；箱包產(chǎn)品；制鞋材料；包裝材料；航海紡織品，如橡皮船制備紡織品，救生衣或救生圈；造齊柏林飛船的紡織材料；運輸材料，如生產(chǎn)輕型傳送帶；作為地質(zhì)紡織品；水利工程材料，如積雨貯槽或垃圾埋填物覆蓋物；作篷帆或帆布篷，作過濾材料或特別用于生產(chǎn)氣囊。
本發(fā)明的另一個主體是將本發(fā)明的紡織面料用于上述目的。
下面解釋本發(fā)明的例子不對本發(fā)明有任何限制。實施例織物在Dornier Greifer-織機上按平紋組織L1/1，經(jīng)線36支紗/cm和緯線22支紗/cm的形式織造。
經(jīng)線由型號為dtex315f100VZ120的聚對苯二甲酸乙二醇酯紗線生成。
緯線由纖度為dtex420f72的混合紗生成，混合紗由型號dtex280f48的聚對苯二甲酸乙二醇酯和型號dtex140f24的間苯二甲酸-改性聚對苯二甲酸乙二醇酯的兩種粗紗攙合而成。間苯二甲酸重復單元在共聚酯中的含量以總二元羧酸計為33％(mol)。
此織物有單位面積量234g/m2，作為坯布有下列性質(zhì)織物最大拉伸力(按DIN53857第一部分測量)；-經(jīng)線方向2854.4(N/5cm)
-緯線方向1932.2(N/5cm)織物-最大牽引伸長率(按DIN53857第一部分)-經(jīng)線方向36.6％-緯線方向25.2％織物寬度172cm總經(jīng)線數(shù)619權(quán)利要求
1.含至少兩種平行走向紗線的紗線系統(tǒng)的織物或配制，其中至少一種紗線系統(tǒng)是每厘米10支紗，并且至少占該系統(tǒng)10％的成份是由增強絲和熱塑性聚合物生成的低熔化基質(zhì)絲組成的混合紗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于此雙紗線系統(tǒng)的紗線密度為每厘米至少15支紗，至少10％，優(yōu)選至少50％是由增強絲和熱塑性聚合物生成的低熔化的基質(zhì)絲組成的混合紗。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的織物或配制，其特征在于，它們由兩種紗線系統(tǒng)組成，每一種至少95％是由增強絲和熱塑性聚合物生成的低熔化的基質(zhì)絲組成的混合紗構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于，至少一種紗線系統(tǒng)中存在著由增強絲和低熔化的基質(zhì)絲生成的混合紗與由載體絲生成的紗線的結(jié)合，或至少一種紗線系統(tǒng)中存在著含增強絲和不同量的低熔化基質(zhì)絲的不同紗線的結(jié)合，其中多種的混合紗和載體絲構(gòu)成的紗或多種不同的混合紗以預定的模型排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于，由熱塑性聚合物制造的基質(zhì)絲的熔點，至少低于增強絲的熔點或分解點30℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于，增強絲的初始模量大于50Gpa，優(yōu)選由玻璃、碳或芳香族聚酰胺構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于，增強絲的初始模量大于10GPa，是由聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙酯生成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于，基質(zhì)絲由聚對苯二甲酸丁酯生成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于，增強絲和基質(zhì)絲由同一種聚合物生成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的織物或配制，其特征在于，增強絲和基質(zhì)絲由聚酰胺/聚酰胺，聚烯烴/聚烯烴，尤其是聚酯/聚酯生成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于，基質(zhì)絲由一種含重復結(jié)構(gòu)單元I和II的改性聚對苯二甲酸乙酯生成-O-OC-Ar1-CO-O-R1-(I)和-O-OC-R2-CO-O-R3- (II)Ar1表示二價單環(huán)或多環(huán)芳基，其自由價位于對位、平行或同軸位上。優(yōu)選1，4-亞苯基和/或2，6-亞萘基。R1和R3是獨立的二價脂肪或脂環(huán)基，優(yōu)選-CnH2n-的化學式，n為2-6之間的整數(shù)，特別是亞乙基，或一個環(huán)己烷二甲醇衍生基，R2是二價脂肪、脂環(huán)或單環(huán)、多環(huán)芳香基，自由價位于間位或相應的成角位，優(yōu)選1，3-亞苯基。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的織物或配制，其特征在于，基質(zhì)絲由改性聚對二甲酸乙酯構(gòu)成，含40-95mol％重復結(jié)構(gòu)單元式I和60-5mol％重復結(jié)構(gòu)單元式II，其中Ar1是1，4-亞苯基和/或2，6-亞萘基，R1和R3是亞乙基，R2是1，3-亞苯基。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的織物或配制，其特征在于，基質(zhì)絲由熱塑性和彈性聚合物生成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的織物或配制，其特征在于，熱塑性和彈性聚合物是一種聚酯，具有式III和IV的重復結(jié)構(gòu)單元-O-OC-Ar2-CO-O-R4- (III)-O-OC-Ar3-CO-O-R5- (IV)其中Ar2和Ar3表示獨立的二價芳基，優(yōu)選亞苯基或/和亞萘基，尤其指1，4-亞苯基，R4表示二價脂肪或脂環(huán)基，特別是式-CmH2m-基，m是2-6之間的整數(shù)，或是環(huán)己烷二甲醇衍生基，特別是亞乙基，R5表示二價聚亞烷基醚基，優(yōu)選式V的基團-〔CoH2o-O〕z-CoH2o- (V)其中o為2-4中的整數(shù)，特別是4，z是1-50之間的整數(shù)，特別是10-18間的整數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的織物或配制，其特征在于，Ar2和Ar3是1，4-亞苯基，R4是亞乙基，o是4，式V的重復結(jié)構(gòu)單元的含量占聚酯分子的5-60％(重量)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的織物或配制，其特征在于，熱塑性和彈性聚合物為一種聚氨酯，含式VI和VII的重復結(jié)構(gòu)單元-〔O-OC-NH-R6-NH-CO-O-R7〕- (VI)-〔O-OC-NH-R8-NH-CO-O-R9〕- (VII)其中R6，R7和R8是獨立的二價脂肪、脂環(huán)、芳香或芳代脂肪基，R6和R8優(yōu)選二價單環(huán)或雙核芳基，特別是亞苯基和/或亞萘基，R7優(yōu)選式-CpH2p-基，p是2-6間的整數(shù)，或是由環(huán)己烷二甲醇衍生的基，特別是1，4-丁二亞基，R9為式VIII和/或IX表示的基-〔CqH2q-O〕x-CqH2q- (VIII)-〔R10-O-OC-R11-CO-O〕-R10-(IX)其中q是2-4間的整數(shù)，x為1-50間的整數(shù)，R10表示二價脂肪基或脂環(huán)基或式VIII結(jié)構(gòu)的基，R11表示二價脂肪、脂環(huán)、芳香或芳代脂肪基，y為1-50間的整數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的織物或配制，其特征在于，R7指1，4-丁二亞基，R9為權(quán)利要求16中式VIII表示的基，其中q是2-4間的整數(shù)，特別是4，x為1-50間的整數(shù)，優(yōu)選10-18，R6和R8指獨立的亞苯基或亞萘基。
18.生產(chǎn)預定透氣性紡織面料的工藝，包括下列措施a)提供根據(jù)權(quán)利要求1的含混合紗的織物或配制。b)在特定條件下對織物或配制熱處理，使基質(zhì)絲熔化，形成有預定透氣性的織物面料。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的工藝，其特征在于，在步驟a)中提供含有按權(quán)利要求4的以預定模型排列的混合紗的織物或配制。
20.具有預定氣體和/或液體滲透性的織物面料，含有由增強絲和一種熱塑性聚合物基質(zhì)組分形成的織物或含有至少一種平行走向的增強絲的紗片與熱塑性聚合物基質(zhì)成分，其中增強絲和基質(zhì)成分由同一種聚合物生成，優(yōu)選聚酰胺/聚酰胺，聚烯烴/聚烯烴，特別是聚酯/聚酯型復合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的紡織面料，其特征在于，其氣透性≤80，優(yōu)選≤30，特別地≤12dm3空氣/分·平方分米面料(壓力降500Pa)(依DIN53887測定)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的紡織面料，其特征在于，用Mullen法測的頂破強度≥3500KPa，最大拉伸力≥1300N/5cm織物寬度，用Schenkel法測的連續(xù)撕破強度≥100N，最大牽引伸長量≥20％。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的紡織面料，其特征在于，基質(zhì)成分以不同含量排列在預定的模型中，從而使面料的不同部分有不同的氣體和/或液體滲透性。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的紡織面料，其特征在于，其增強絲的初始模量＞10GPa，是由聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙酯生成，基質(zhì)成分由聚對苯二甲酸丁酯生成。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的紡織面料，其特征在于，增強絲具有初始模量＞10GPa，是由聚酯、特別是聚對苯二甲酸乙酯生成，基質(zhì)絲由含重復結(jié)構(gòu)單元I和II的改性聚對苯二甲酸乙酯生成-O-OC-Ar1-CO-O-R1- (I)-O-OC-R2-CO-O-R3- (II)其中Ar1，R1，R2和R3的定義如權(quán)利要求11。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的紡織面料，其特征在于，基質(zhì)成分由一種改性聚對苯二甲酸乙酯生成，含40-95mol％的式I重復結(jié)構(gòu)單元和60-5mol％的式II重復結(jié)構(gòu)單元，其中Ar1是1，4-亞苯基和/或2，6-亞萘基，R1和R3是亞乙基和R2是1，3-亞苯基。
27.根據(jù)權(quán)利要求20的紡織面料，其特征在于，增強絲的初始模量大于10GPa，由聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙酯生成，基質(zhì)成分由熱塑性和彈性聚酯生成。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的紡織面料，其特征在于，熱塑性和彈性聚酯含式III和IV的重復結(jié)構(gòu)單元-O-OC-Ar2-CO-O-R4- (III)-O-OC-Ar3-CO-O-R5-(IV)Ar2、Ar3、R4和R5的定義如權(quán)利要求14。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的紡織面料，其特征在于，Ar2和Ar3是1，4-亞苯基，R4是亞乙基，R5是權(quán)利要求14中式V的基-〔CoH2o-O〕z-CoH2o- (V)o為4，z是10-18間的整數(shù)，式V的重復結(jié)構(gòu)單元占聚酯分子的5-60％(重量)。
30.根據(jù)權(quán)利要求20的紡織面料的應用，是作為防護服裝，帳篷或篷底，作容器外皮、箱包產(chǎn)品，制鞋材料，包裝材料，航海紡織品，紡織建筑材料，運輸材料，地質(zhì)紡織品，水利工程材料，船帆或車篷，過濾材料或用于氣囊生產(chǎn)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的應用，其特征在于，航海紡織品用于橡皮船、救生衣或救生圈的制造。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的應用，其特征在于，作容器外皮用于貯倉、水槽、或集裝容器外皮。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的應用，其特征在于，本紡織面料用于氣囊的制造。
全文摘要
本發(fā)明描述的織物或配制含至少兩種平行走向的紗線系統(tǒng)，其中至少一種系統(tǒng)每厘米有大于10支紗，至少該系統(tǒng)10％為由增強絲和熱塑性聚合物生成的低熔化的基質(zhì)絲組成的混合紗。將這類織物或配制中的基質(zhì)成分加熱熔化，生成可調(diào)氣體和/或液體滲透性的織物面料，它特別適用于氣囊的制造。
文檔編號D03D15/00GK1155597SQ96122629
公開日1997年7月30日 申請日期1996年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月10日
發(fā)明者B·伯尼格克, H-J·布魯寧格 申請人:赫徹斯特特維拉有限公司及兩合公司