專利名稱：：密胺樹脂纖維和天然纖維的纖維混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種纖維混合物，其含有(a)10-90重量份的蜜胺樹脂纖維和(b)90-10重量份的天然纖維。例如從DE-B2364091已知由蜜胺/甲醛-縮合物形成的纖維，它們的特征為不燃性、阻燃性和高度熱形狀穩(wěn)定性。由于這些性能它應(yīng)用于制造耐火性的紡織品。但是對(duì)于某些應(yīng)用目的，纖維的斷裂強(qiáng)度是不夠的，在其它應(yīng)用領(lǐng)域它的缺點(diǎn)是耐磨性低。天然纖維的缺點(diǎn)是，它必須摻入防火的添加劑，以使它不燃燒。防火整理的天然纖維如棉花在洗滌中失去部分的防火劑，這會(huì)造成提高燃燒危險(xiǎn)，例如用作焊接防護(hù)服時(shí)。因此本發(fā)明的目的是，一方面改進(jìn)蜜胺纖維的性能和另一方面改進(jìn)天然纖維的性能。按此已發(fā)現(xiàn)開始時(shí)定義的纖維混合物。此外還發(fā)現(xiàn)一種纖維混合物，它另外還包括其它的纖維和/或金屬纖維或?qū)щ娋酆衔锢w維以及發(fā)現(xiàn)了制造這些纖維的方法和按本發(fā)明纖維混合物用于制造織物，非織造布，紗線，帶子和模制件的應(yīng)用和蜜胺樹脂纖維用于制造按本發(fā)明的纖維混合物的應(yīng)用。根據(jù)DE-B2364091可在制造蜜胺樹脂纖維的紡絲過程中將其它成纖聚合物溶液(其中包括聚酰胺在有機(jī)溶劑中的溶液)加入蜜胺溶液中。優(yōu)選的是將聚乙烯醇的水溶液加入蜜胺溶液中，用此方法可改進(jìn)按紡絲過程得到的纖維的機(jī)械性能。在此將不同聚合物的混合物或溶液進(jìn)行紡絲和由此制造混合纖維，而在本發(fā)明中是將各種已制成的纖維進(jìn)行混合和由此制造纖維混合物。A.蜜胺樹脂纖維的特征是其耐高溫性和不燃性，它的制造方法和性能例如從DE-A2364091中已熟知。它優(yōu)選從高濃度的蜜胺/甲醛-預(yù)縮合產(chǎn)物溶液中在添加酸性固化劑后通過離心紡絲，纖維拉伸，擠壓或通過原纖化過程獲得。這里得到的纖維通常是預(yù)干燥的，需要時(shí)進(jìn)行延伸，蜜胺樹脂一般在120-250℃的溫度進(jìn)行固化。纖維一般為5-25μm粗和2-2000mm長。當(dāng)蜜胺樹脂中直至30mo1％，特別是2-20mol％的蜜胺被羥烷基蜜胺取代時(shí)，如在EP-A221330或EP-A523485中所描述的，可得到特別耐溫的纖維。這種纖維具有至200℃，特別是至220℃的持續(xù)耐溫性。此外少量蜜胺可被取代的蜜胺，脲或酚代替。特別優(yōu)選的是通過含有(A)和(B)作為基本組分的混合物與甲醛或提供甲醛的化合物縮合得到的縮合產(chǎn)物，其中蜜胺對(duì)甲醛的摩爾比在1∶1.15至1∶4.5范圍的，(A)90-99.9mol％基本上由下列成分組成的混合物(a)30-99mol％蜜胺和(b)1-70mol％通式I的取代蜜胺其中X，X′和X″是從-NH2，-NHR和-NHR′選擇出來的和X，X′，X″不同時(shí)是-NH2，和R，R′是從羥基-C2-10-烷基，羥基-C2-4-烷基-(氧雜-C2-4-烷基)n(n＝1-5)，和氨基-C2-12-烷基選擇出來的，或蜜胺I的混合物，和(B)以(A)和(B)為基礎(chǔ)的0.1-10mol％的未取代的酚或被從C1-9-烷基和羥基選出來的基團(tuán)取代的酚，被兩個(gè)或三個(gè)苯酚基團(tuán)取代的C1-4-烷烴，二(羥基苯基)砜或這些酚的混合物。以下化合物是對(duì)本發(fā)明特別適用的取代的蜜胺被2-羥乙基氨基取代的蜜胺如2-(2-羥乙基氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪，2，4-二-(2-羥乙基氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪，2，4，6-三-(2-羥乙基氨基)-1，3，5-三嗪；被2-羥基異丙基氨基取代的蜜胺如2-(2-羥基異丙基氨基)4，6-二氨基-1，3，5-三嗪，2，4-二(2-羥基異丙基氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪，2，4，6-三-(2-羥基異丙基氨基)-1，3，5-三嗪；被5-羥基-3-氧雜-戊基氨基取代的蜜胺如2-(5-羥基-3-氧雜-戊基氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪，2，4-二-(5-羥基-3-氧雜-戊氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪，2，4，6-三-(5-羥基-3-氧雜-戊氨基)-1，3，5-三嗪；被6-氨基己氨基取代的蜜胺如2-(6-氨基己氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪，2，4-二-(6-氨基己氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪，2，4，6-三-(6-氨基己氨基)-1，3，5-三嗪或這些化合物的混合物，例如由10mol％2-(5-羥基-3-氧雜-戊氨基)-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪，50mol％的2，4-二-(5-羥基-3-氧雜-戊氨基)-6-氨基-1，3，5-三嗪和40mol％2，4，6-三-(5-羥基-3-氧雜-戊氨基)-1，3，5-三嗪形成的混合物。作為優(yōu)選的酚可考慮苯酚，4-甲基-苯酚，4-叔丁基-苯酚，4-正辛基-苯酚，4-正壬基-苯酚，鄰苯二酚，間苯二酚，對(duì)苯二酚，2，2-雙-(4-羥苯基)丙烷，4，4′-二羥基二苯基砜，特別優(yōu)選苯酚，間苯二酚和2，2-雙(4-羥苯基)丙烷。通常采用的甲醛是以例如濃度為40-50％(重量)的水溶液或以在與(A)和(B)反應(yīng)中提供甲醛的化合物的形式，例如以固體形式的齊聚物和聚合物的甲醛如三聚甲醛，1，3，5-三噁烷或1，3，5，7-Tefraoxocan。生產(chǎn)纖維有利的是使用1-50，優(yōu)選5-15和尤其是7-12mol％的取代蜜胺以及0.1-9.5，優(yōu)選1-5mol％一種上述酚或其混合物。B.作為天然纖維通常采用天然存在的以纖維素為基礎(chǔ)的纖維如棉花，羊毛，亞麻或真絲，其中天然纖維也可以是來源于天然，但按已知普通的方法進(jìn)行改性或處理的以纖維素為基礎(chǔ)的這些纖維。特別是棉花或羊毛按DIN60001屬于天然纖維，其中棉花可歸類于植物纖維組。在DIN60004確定了原料羊毛的概念。在本發(fā)明的意義上對(duì)于羊毛可理解為所有粗的和細(xì)的動(dòng)物纖維。此外蜜胺樹脂纖維可含普通的添加劑如填充劑、染料、顏料、金屬粉末和消光劑或它是已染色的。但是天然纖維也可在加工之前染色和附有紡絲助劑。這兩種纖維的混合一般可用普通的纖維混合設(shè)備，如在GeorgThieme出版社的“非織造布”中所描述的。通常用一般長度為1-20cm的短纖維為原料，通過一個(gè)輸送裝置將其送到梳棉機(jī)里和在那里進(jìn)行預(yù)混合，然后一般是在一個(gè)梳理裝置完成混合。然后將得到的毛絮狀的纖維網(wǎng)進(jìn)一步加工成紗線或非織造布，它們可采用紡織工業(yè)中的普通方法。然后這些紗線、非織造布或織物各按應(yīng)用領(lǐng)域可繼續(xù)加工成不同種類的紡織品或非紡織用的產(chǎn)品，例如加工成手套或防燃服以及加工成滅火毯和防燃毯。這樣的混合紗線或非織造布以及由這些混合物制成的物品有極卓越的穿著舒適性，但是這種突出的特征是紗線，織物或非織造布中含有蜜胺樹脂纖維的份額至少為50-60％(重量)才不會(huì)燃燒，其中天然纖維不進(jìn)行整理可以應(yīng)用。優(yōu)選的實(shí)施形式是涉及由下列組分組成的纖維混合物(a)10-90，優(yōu)選為30-70重量份的蜜胺樹脂纖維(b)90-10，優(yōu)選為70-30重量份的天然纖維和(c)2-25，優(yōu)選為5-15重量份的其它纖維(以(a)和(b)為基礎(chǔ))。作為其它纖維可采用由不燃或難燃的材料如間-和對(duì)-芳酰胺，玻璃，聚酰亞胺，聚苯并咪唑，碳纖維，預(yù)氧化的聚丙烯腈制成的纖維以及由熱塑性塑料如高強(qiáng)聚乙烯，聚丙烯，聚酯，聚酰胺，聚氯乙烯或聚乙烯醇制成的纖維。根據(jù)至今所觀察到的，可通過添加其它纖維制造非織造布和織物，這些非織造布和織物具有比無其它纖維的非織造布和織物高的強(qiáng)度，在此對(duì)燃燒性能沒有負(fù)面影響。另外一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式涉及下列組成的纖維混合物(a)10-90，優(yōu)選為30-70重量份的蜜胺樹脂纖維(b)90-10，優(yōu)選為70-30重量份的天然纖維(c)必要時(shí)2-25，優(yōu)選為5-15重量份(以(a)和(b)為基礎(chǔ))的如上所述的其它纖維和(d)0.1-5，優(yōu)選為0.5-2重量份(以(a)+(b)+(c)總數(shù)為基礎(chǔ))的金屬纖維或?qū)щ娋酆衔锢w維。作為金屬纖維例如可采用以不銹鋼為基礎(chǔ)的纖維。作為導(dǎo)電聚合物纖維可采用由聚酰胺，聚酯做芯和導(dǎo)電涂層形成的纖維以及如在EP-A528192中所描述的用金屬涂層的蜜胺樹脂纖維，這種纖維優(yōu)選以聚酯為芯。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中采用金屬涂層的蜜胺-樹脂纖維，優(yōu)選鋁涂層的蜜胺-樹脂纖維，對(duì)其可理解為由未涂層的和金屬涂層的蜜胺樹脂纖維的混合物。特別是以原本已知的方法將例如鋁作為薄膜或鋁蒸鍍的箔粘貼在蜜胺纖維上，或?qū)⒚郯?樹脂纖維在高真空中用鋁蒸鍍。一般金屬涂層厚度，特別是鋁層厚度在10-150μm范圍，優(yōu)選在50-100μm。敷金屬通常是在高真空中通過金屬蒸鍍?cè)诳椢锷?見烏爾曼的工業(yè)化學(xué)百科全書[UllmannsEnzyklopadiederTechnischenChemie].第三版，第15卷，第276頁和所引用的文獻(xiàn))。也有可能在織物上貼一層很薄的金屬膜。這種金屬膜一般是由已涂有很薄的一層金屬膜的聚合物載體薄膜組成的。它們特別是含有以聚酯為基礎(chǔ)的聚合物載體。敷金屬的薄膜可相應(yīng)于TL8415-0203(TL＝德國軍隊(duì)供貨技術(shù)條件[TechnischeLieferbindungderBundeswehr])一面或最好是兩面覆在本發(fā)明的織物上，例如借助于粘合劑或通過熱軋整理。這種膜被不同制造廠應(yīng)用于織物涂層(例如GentexCorp，CarbondalePA.USA；C.F.PloucquetGmbH&amp;Co，D-89522Heidenheim；DarmstadterGmbH.D-46485Wesel)。除此之外有可能從敷金屬的紗線制造按本發(fā)明的織物。這種紗線是優(yōu)選用鋁涂層，層厚為10-100μm范圍。這種紗線例如根據(jù)在DE-B2743768，DE-A3810597或EP-A528182描述的方法制造。由50％(重量)的Basofil和50％(重量)無阻燃整理的棉花組成的混合物按prEN532可滿足對(duì)指數(shù)2的按prEN533定義的限制火焰?zhèn)鞑サ囊?。?0％(重量)Basofil和40％(重量)無阻燃整理的棉花組成的混合物按DIN54336或66083達(dá)到燃燒級(jí)Sb。由本發(fā)明混合物制成的織物可極好地適用于焊接防護(hù)服和適用于煉鋼防護(hù)服，特別是防護(hù)對(duì)流熱，輻射熱以及液體金屬飛濺。由按本發(fā)明的含有熱塑性纖維的纖維混合物制成的按本發(fā)明的織物或非織造布可用普通方法制成模制件，如用于隔熱的防護(hù)罩，在此熱塑性纖維一般是作為粘結(jié)纖維。此外按本發(fā)明的纖維混合物可以原本已知的方式和方法應(yīng)用于制造紗線和帶子。實(shí)例1在環(huán)錠紡紗機(jī)上將60％(重量)蜜胺-樹脂纖維(BASF公司的商名為BASOFIL纖維，采用類似于EP-A624655中實(shí)例的方法制造)和40％(重量)未用阻燃劑處理的棉花(來自俄羅斯，平均長度為32mm)組成的混合物紡成兩合股的纖度為50tex的紗。隨后將由此制造的紗生產(chǎn)單位面積重量為310g/m2的斜紋組織2/2的織物。這樣制造的織物按DIN54336進(jìn)行測(cè)試和DIN66083確定紡織品燃燒特征值。按本發(fā)明制造的織物達(dá)到燃燒等級(jí)Sb。對(duì)比由棉花用相應(yīng)方法制造的織物在測(cè)試的燃燒條件下完全燒完，這樣無法按燃燒等級(jí)分級(jí)。實(shí)例2將由50份的蜜胺-樹脂纖維(如實(shí)例1)和50份未用阻燃劑處理的棉花(如實(shí)例1)組成的混合物制成單位面積重為400g/m2的針刺非織造布(用Pilo公司制造的機(jī)器進(jìn)行針刺)。這樣制成的非織造布用如實(shí)例1中描述的方法對(duì)它的燃燒性能進(jìn)行研究。結(jié)果此非織造布定為燃燒等級(jí)Sb。按DIN53857在條樣拉伸試驗(yàn)中測(cè)得此非織造布的最高抗拉強(qiáng)力為520N。實(shí)例3將由45份的蜜胺-樹脂纖維(如實(shí)例1)和45份未用阻燃劑處理的棉花(如實(shí)例1)和10份的聚丙烯纖維(15mm長，直徑為15μm)組成的混合物制成單位面積重為400g/m2的針刺非織造布(用Pilo公司制造的機(jī)器進(jìn)行針刺)。這樣制成的非織造布在200℃軋光整理。隨后將此軋光的非織造布用類似于實(shí)例1的方法進(jìn)行它的燃燒性能試驗(yàn)。結(jié)果此非織造布可定為燃燒等級(jí)Sb。按DIN53857在條樣拉伸試驗(yàn)中測(cè)得此軋光的非織造布的最高抗拉強(qiáng)力為740N。實(shí)例4將實(shí)例3用實(shí)例2的混合物進(jìn)行重復(fù)，此軋光的非織造布的最高抗拉強(qiáng)力為620N。實(shí)例5將由60％(重量)Basofil(如實(shí)例1)和40％(重量)未用阻燃劑處理的棉花(如實(shí)例1)組成的混合物按轉(zhuǎn)子紡紗方法制造纖度為50tex的紗。隨后在普通加捻機(jī)上制成兩合股的捻線。用此捻線在普通的帶手指的手套機(jī)器上制成帶手指的手套。每一只手套重量為54g。單位面積重為800g/m2。按歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN702在接觸溫度為250℃測(cè)定下限值時(shí)間(Schwellwertzeit)為14.6秒。測(cè)試由對(duì)芳酰胺制成的有同樣重量的手套作對(duì)比。在同樣的接觸時(shí)間其下限值時(shí)間僅為8.9秒。實(shí)例6在環(huán)錠紡紗機(jī)上將由64％(重量)的蜜胺-樹脂纖維(BASF的Basofil)和35％(重量)商業(yè)上通用的新西蘭羊毛及1％(重量)鋼纖維(直徑為6μm，36mm長)組成的混合物制造Nm32/2的紗。隨后用此紗制成單位面積重為275g/m2的平紋織物。按DINEN5311995的選擇測(cè)試，曝露在熱環(huán)境下從事工業(yè)勞動(dòng)工人的防護(hù)服。1.按DINEN5321995的限制火焰?zhèn)鞑ダ^續(xù)燃燒至上面和側(cè)面邊緣無形成孔洞無形成燃燒滴或熔體滴無再燃燒時(shí)間0秒再煅燒時(shí)間0秒此織物遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足按DINEN531的要求，(代碼-字母A)。在此標(biāo)準(zhǔn)中再燃燒時(shí)間和再煅燒時(shí)間甚至可允許各為2秒。2.按DINEN3671992的對(duì)流熱HTI-值6秒此織物達(dá)到DINEN5311995的性能等級(jí)B13.按DINEN3661993的輻射熱t(yī)2-值20秒此織物達(dá)到按DINEN5311995的性能等級(jí)C14.按DINEN3731993的液體鐵水-飛濺不造成PVC-膜受損的鐵量62g此織物達(dá)到按DINEN5311955性能等級(jí)E1按DINEN470-11955的測(cè)試，焊接用的防護(hù)服和應(yīng)用的方法</tables>權(quán)利要求1.纖維混合物，含有(a)10-90重量份的蜜胺樹脂纖維和(b)90-10重量份的天然纖維。2.按權(quán)利要求1的纖維混合物，其特征是纖維混合物還含有以(a)和(b)總和為基礎(chǔ)的2-25重量份的其它纖維(c)。3.纖維混合物，含有(a)10-90重量份蜜胺樹脂纖維，(b)90-10重量份天然纖維以及必要時(shí)(c)2-25重量份以(a)和(b)總和為基礎(chǔ)的其它纖維和(d)0.1-5重量份的以(a)，(b)和(c)總和為基礎(chǔ)的金屬纖維或?qū)щ姷木酆衔锢w維。4.按權(quán)利要求1至3的纖維混合物，其特征是，采用金屬涂層的蜜胺-樹脂纖維或采用由不涂層的和金屬涂層的蜜胺-樹脂纖維的混合物作為組分(a)。5.用普通方法制造按權(quán)利要求1，2或3的纖維混合物的方法，其特征是，將以下組分進(jìn)行混合(a)10-90重量份蜜胺樹脂纖維，(b)90-10重量份天然纖維以及必要時(shí)(c)2-25重量份以(a)和(b)總和為基礎(chǔ)的其它纖維和(d)0.1-5重量份的以(a)，(b)和(c)總和為基礎(chǔ)的金屬纖維或?qū)щ姷木酆衔锢w維。6.按權(quán)利要求1至3的纖維混合物或按權(quán)利要求4制造的纖維混合物用于生產(chǎn)織物，非織造布，紗線，帶子，模制件，特別是手套，防燃服，滅火毯和防燃毯，焊接防護(hù)服和對(duì)流熱防護(hù)服、輻射防護(hù)服以及防液體金屬飛濺防護(hù)服的應(yīng)用。7.蜜胺樹脂纖維用于制造按權(quán)利要求1-3的纖維混合物的應(yīng)用。8.按權(quán)利要求6的應(yīng)用制造的手套，防燃服，滅火毯和防燃毯。9.按權(quán)利要求6應(yīng)用的焊接防護(hù)服和對(duì)流熱防護(hù)服，輻射熱防護(hù)服和液體金屬飛濺防護(hù)服。全文摘要含有(a)10—90重量份的密胺纖維和(b)90—10重量份的天然纖維的纖維混合物及它們的制造方法和這種纖維混合用于制造織物、非織造布、紗線、帶子或模制件的應(yīng)用。文檔編號(hào)D02G3/04GK1189196SQ96195097公開日1998年7月29日申請(qǐng)日期1996年6月20日優(yōu)先權(quán)日1995年6月26日發(fā)明者H·伯布納,H－D·艾科恩,K·奧特申請(qǐng)人:巴斯福股份公司