專利名稱:聚酯工業(yè)用紗的生產(chǎn)工藝及該紗用途的制作方法
本發(fā)明涉及一種工藝，用于生產(chǎn)工業(yè)用途的并具有至少500mN/tex強度的聚酯復(fù)絲紗。該工藝包括一系列步驟，如通過大量紡孔絲擠出一股熔融的聚合物，冷卻紡出的單絲束，選擇牽伸單絲并最終集合這些單絲，采用高于450米/分的紡絲速度，每個紡絲孔中心區(qū)域聚合物流體相對粘度高于上述中心區(qū)域周圍外皮區(qū)域的聚合物相對粘度。
上述類型的工藝是公知的。在實際生產(chǎn)中這里所指的工業(yè)用紗大量地用于各種目的，如加強彈性體，包括車輛的氣動輪胎和傳輸皮帶，變速皮帶、繩索、縫紉線。復(fù)絲紗總是由大量的，比如說15到1000根單絲組成，盡管每根這種單絲具有高強度，但由于其厚度小或單個線密度低，使每根單絲只有較低的斷裂強度。由于其較高的總線密度，比如說300到500分特，一束復(fù)絲或復(fù)絲線具有足夠高的斷裂強度。結(jié)果，用于上述工業(yè)用途的復(fù)絲紗的實際應(yīng)用只限于一種形式，其中對于紗線來說足夠高的粘著由加拈或纏結(jié)而賦與，而且，一般來說，兩根或更多的加粘紗進一步結(jié)合成為一根簾子線或絞線。
所有上述用途具有共同點，所包含的單絲處于相當(dāng)大的彎曲狀態(tài)，就象在雙組分單絲遭受彎曲載荷的情況一樣，在單絲外皮區(qū)域最外層的“纖維”受到最大的彎曲力，中心區(qū)域的單絲只受到相當(dāng)小的彎曲力，作用在單絲外皮和芯部的載荷之間差值在實際應(yīng)用中變得更重要。在此，常常產(chǎn)生動態(tài)的或強烈的脈動彎曲載荷，而不是靜態(tài)彎曲載荷。例如在車輛輪胎和變速皮帶中加強簾子線的情況中就是這樣的。
還要補充一點，甚至在適當(dāng)紡絲速度下，比如說，大約1500米/分，特別是在高速紡絲時的復(fù)絲紗，每個單絲橫截面測出的物理特性可能不同，結(jié)果單絲外側(cè)相對迅速冷卻，而分子在每根單絲外側(cè)上的取向大于在其芯部，呈現(xiàn)出穿過每根單絲橫截面，在外皮區(qū)域的雙折射大于在其芯部。每根單絲縱向，其雙折射橫向逐漸減少到在單絲芯部的最低值。在實際應(yīng)用中，單絲可能最終在其芯部載荷不足而在其外皮過載，這特狀態(tài)，在單絲受到彎曲載荷時更為嚴(yán)重。
因此，紗線實際上有利的特性并沒有完全利用。如通常所知，這在實際應(yīng)用中導(dǎo)致簾子線在加拈時的損失，限制了簾子線的效果并在制繩時產(chǎn)生損失，還限制了簾子線對脈動載荷的抗力，如出現(xiàn)在“馬洛里管疲勞試驗”中一樣。這些用于工業(yè)用途的復(fù)絲紗的缺點目前還沒有完全克服，只是在逐步改善。而且，對于工業(yè)用途的聚酯紗線，多年來就有要將通常紡絲速度500-900米/分提高到1600-20000米/分或更高的想法，生產(chǎn)或多或少予取向的紗線。紡絲工藝和牽伸工藝伴隨地結(jié)合成為整體紡絲牽伸工藝，在紡制紡織用，如衣料用聚酯紗線工藝中，實際上已經(jīng)大規(guī)模引入1600-5000米/分的更高紡絲速度。正如用于紡織用途的紗線一樣，生產(chǎn)的單絲紗線的總線密度相對較低，如50-150分特，并且所得的紗線相對粘度同樣較低，如η相＝1，580，采用更高的紡絲速度并不產(chǎn)生許多問題。此外，由于紗線的總密度低，出于經(jīng)濟的原因，工業(yè)生產(chǎn)或多或少在生產(chǎn)紡織用途的聚酯紗時，為獲得單個紡絲組件更高產(chǎn)量，必須采用更高的紡絲速度，眾所周知，在熔融紡的紗線中，必須有分子的取向，以獲得適于實際應(yīng)用的紗線。
在低紡絲速度時，比如說700米/分，取向主要由牽伸紗線而實現(xiàn)，此時獲得的紡絲紗線一般能以3-4這樣低的牽伸比進行牽伸。而工業(yè)用紗由于具有較高的相對粘度，該粘度在采用聚對苯二甲酸乙二酯時為η相＝1.880，則必須以5-6的牽伸比進行牽伸以獲得實際應(yīng)用所需的物理特性，如強度，5%LASE值或斷裂伸長，紡絲速度越高，所獲得的紗線分子取向度越高。為了獲得所需的物理特性，在高速度紡絲時獲得的紗線能以更低牽伸比，比如說2或3進行牽伸，為了詳細(xì)考慮紡絲速度對聚對苯二甲酸乙二酯紗線物理特性的影響，可以參照由Andrzej Ziabicki和Hiromichi Kawai編輯的1985年版權(quán)為紐約威利和森斯公司(Wiley & Sons Ine New York)的pp295-331上H.M Heuvel和R.Huisman的“高速纖維紡紗，科學(xué)和工程方面”的討論。
考慮到在紡絲速度直到6000米/分生產(chǎn)在紡絲中予取向的輕紡織紗線，該紗線用于服裝并經(jīng)受變形加工，長期以來在商業(yè)規(guī)模上已經(jīng)實踐，總的來說同很明顯在用于加強車輛輪胎的輕重工業(yè)紗線的情況下也應(yīng)將紡絲速度提高到6000米/分。但是，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這些紡絲速度用于工業(yè)用紗時，有選擇的從將特定所需牽伸比進行后牽伸的完整紗線顯現(xiàn)的物理特性在某些方面與由通常紡絲速度生產(chǎn)的紗線有較大區(qū)別。例如在160℃熱空氣中測量完整的，牽伸的聚酯工業(yè)紗線的收縮率將隨紡絲速度增加到6000米/分而下降，但這正好是特殊的優(yōu)點，因為由這些紗線制成的并一般配備有促使與彈性材料粘附的浸膠的簾子線將只有很低的收縮率。這在由高速度紡絲生產(chǎn)的工業(yè)用紗制成的簾子線的情況中很重要。在一個或同樣高的模量時獲得最小可能的收縮率。高的模量/收縮比率，同樣指高的尺寸穩(wěn)定性，對于車輛輪胎中加強簾子線的使用是很重要的。并在輪胎的生產(chǎn)工藝和質(zhì)量中都起重要作用。
在道路上，輪胎的性能是令人關(guān)心的。鑒于這些后面提到的特性，最適合于高速紡制或紡絲牽伸的聚酯輪胎紗線為HMLS型(高模量，低收縮率)。但是，眾所周知的工業(yè)聚酯單絲紗的紡絲牽伸或高速紡絲即1600-6000米/分紡絲具有缺點，紗線和浸膠簾子線的斷裂強度將比低速紡絲獲得的紗線以及由這種紗制成的簾子線低得多，由于這些工業(yè)用紗的實際用途很大程度是基于其高強度的。牽伸紗及由這種紗制成的簾子線的斷裂強度降低的現(xiàn)象在紡絲速度為1600米/分或更高時形成很大缺陷，阻礙在聚酯工業(yè)紗線生產(chǎn)中實際采用更高的紡絲速度。
作為本發(fā)明的目的是要提供上述生產(chǎn)工業(yè)用途的聚酯復(fù)絲紗線的工藝，該工藝不再有上述缺陷。如沒有每根單絲橫截面分子取向的惡劣改性和隨之而來的強度損失，并且能夠保持有利的高模量，低熱空氣收縮，以及高的模量/收縮比率。根據(jù)本發(fā)明，上述工藝首要特征在于每個紡絲孔中，紡制產(chǎn)品上測量的芯部和外皮區(qū)域之間相對粘度差小于0.100，更具體地說為0.080-0.030，但最好大約為0.040-0.030或0.040-0.010?？梢粤钊梭@奇地發(fā)現(xiàn)，隨著紗絲速度增加，強度損失明顯降低，而且，隨著每根單絲芯部和外皮之間分子定線差值減少，紡絲速度越高。
根據(jù)本發(fā)明，有利的紡絲速度在1600-6000米/分范圍，最好大約為4000米/分。應(yīng)當(dāng)注意到，用在本申請的術(shù)語-“紡絲速度”，應(yīng)當(dāng)理解為位于紡絲組件流出口的第一被動紗線前進羅拉的圓周速度，但是如果在紡絲運轉(zhuǎn)中，不用卷取單元和噴絲板之間的被動紗前進羅拉，則卷取速度為紡絲速度，本發(fā)明的工藝特征在于所用的聚酯為具有從紡制產(chǎn)品上測得相對粘度1700-2400，最好為1900的聚對苯二甲酸乙二酯，此外，本發(fā)明工藝特征在于芯部區(qū)域和外皮區(qū)域所用的聚酯材料具有基本上相同的結(jié)構(gòu)單元。這里應(yīng)理解為由聚酯形成的紗線為一種包括大于85%重量百分比的對苯甲酸乙二酯結(jié)構(gòu)單元紗。
本發(fā)明最佳實施例特征在于每個紡絲孔中，聚合物流體中芯部區(qū)域和外皮區(qū)域以一個特定半徑距離延伸并且是同心的。芯部區(qū)域以聚合物流體中心向外徑向延伸，外皮區(qū)域以聚合物流體外圓周向內(nèi)徑延伸。
本發(fā)明的一個簡單實施例特征在于在每個噴絲孔中，熔融的聚合物的相對粘度以聚合物流體中心向其外圓周一級或幾級降低。
根據(jù)本發(fā)明，使用一種特定相對粘度的熔融聚合物流體的有效實施例特征在于上述聚合物流體S或受到不同處理的兩部分或更多的部分，如加熱和/或滯留時間，如同將導(dǎo)致上述部分流體之間相對粘度差。采用一種和相同特定的相對粘度熔融聚合物流體，本發(fā)明工藝有利地特征在于上述聚合物分成兩部分或更多部分，并且至少有一部分流體加有某種添加劑。例如聚二醇類，其結(jié)果是在一部分流體和另一部分流體之間存在相對粘度差。在某種環(huán)境中，本發(fā)明工藝同樣可以很容易實現(xiàn)。如果其特征在于每個紡絲孔中聚合物流體的相對粘度差由相同化學(xué)成分，但相對粘度差不同的聚合物聯(lián)接兩種或更多種聚合物流體而產(chǎn)生，該聚合物通過一個單獨的擠壓器喂入每個紡絲組件。
本發(fā)明的工藝可以由一個特定的具體方式實際實現(xiàn)，該方式為在加熱的紡絲組件中產(chǎn)生上述相對粘度差。根據(jù)本發(fā)明，該工藝有利地使聚合物流過紡絲組件實施，形成芯部區(qū)域的具有高相對粘度的一部分聚合物流滯留時間和溫度不同于形成外表皮區(qū)域的具有較低相對粘度的另一部分聚合物流的滯留時間和/或溫度。本發(fā)明同樣包括一種實施本發(fā)明工藝的裝置。本發(fā)明包括的紡絲組件由圖2代表，由該裝置可以以一種極其簡單的方式實現(xiàn)本發(fā)明的工藝。
應(yīng)用本發(fā)明工藝，可以獲得獨特的有利結(jié)果。該工藝特征在于紡絲工藝借助于一個紡絲組件實施，該組件至少部分地紡制皮一芯型復(fù)絲雙組分紗，一部分高相對粘度的聚合物流體，通過形成絲芯的通道喂入每個紡絲孔的中心，而一部分低相對粘度的聚合物流，通過形成絲皮的通道喂入。
在絲束穿過紡絲孔后，有選擇地導(dǎo)入一個熱管。本發(fā)明特別涉及根據(jù)本發(fā)明所獲得的，并最好由聚對苯二甲酸乙二酯形成的復(fù)絲紗，該紗特征在于完整的、牽伸的復(fù)絲紗至少由15根長絲、最好由15～1000根長絲組成，其線密度至少為70分特，最好為300到2500分特，并具有如下特性-強度500到1000mN/tex;
-比5%LASE 150到600mN/tex;
-斷裂伸長5到20%;更具體地說7～17%，最好約為9.5%;
-熱空氣的縮率0.5到8%，160℃時測量;
-紡制的長絲平均相對粘度1700～2200;最好約為1900。
本發(fā)明的工藝特征在于在牽伸紗之間，紗線用助劑處理，如環(huán)氧族-包括化合物或嵌段異氰酸鹽族-和羥基族-包括化合物，以促進與彈性材料的粘附作用。本發(fā)明工藝最好這樣實施牽伸紗的羧基端頂小于紗的每公斤18毫克當(dāng)量，更具體地說，每公斤3～8毫克當(dāng)量。
本發(fā)明工藝一個有效實施的特征在于在每個紡絲孔中形成芯部區(qū)域的較高相對粘度的聚合物質(zhì)量占體積50%到90%，最好占體積75%，形成皮部區(qū)域的低相對粘度聚合物質(zhì)量占體積50%到10%。
本發(fā)明特別還包括由兩根或更多根復(fù)絲組成捻在一起的簾子線。本發(fā)明更具體地包括聚酯簾子線，用于加強彈性的和其他物體，如車輛的氣動輪胎，高速皮帶，軟管，傳輸皮帶等，該簾子線最好由聚對苯二甲酸乙酯組成并且其特征在于在簾子線用浸膠處理后，改善與彈性材料粘附狀況，并且上述1100分特(Z 393×2(S 393)的簾子線-簾子線的強度在450到850mN/tex的范圍;
-簾子線的斷裂伸長在8～20%～25%的范圍，更具體地說在10到20%;
-簾子線的比5%LASE在150到350mN/tex范圍;-180℃時測量熱空氣收縮率在0.5到6.0%范圍;-馬洛里管疲勞值在115到1000范圍。
本發(fā)明還包括一個成形的彈性體，例如一個車輛的氣動輪胎，該物體由本發(fā)明紗線或簾子線加強。本發(fā)明進一步包括一個車輛更具體地說客車的徑向線網(wǎng)型氣動輪胎，該輪胎特征在于包括一個由本發(fā)明簾子線形成的胎體層。本發(fā)明還包括由本發(fā)明簾子線制成的纖維束。當(dāng)本發(fā)明的紗線為聚對苯二甲酸乙二酯制成時，也可以用作縫紉線或制作安全座帶。
如上所述，特別在聚酯紗的高速紡絲中，已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用本發(fā)明工藝時，紗的斷裂強度比由通常方法獲得的高速紡絲紗的斷裂強度降低的少，并在4000米/臺高紡絲速度時保持低熱空氣收縮率。同樣地，由本發(fā)明紗線制作的浸膠聚酯簾子線具有獨特優(yōu)點，因為高模量/收縮比，再加上高模量和大約2.5%的低熱空氣收縮率以及大約175的馬洛里管疲勞值。
盡管本發(fā)明工藝令人吃驚的效果不能完全得到解釋，但應(yīng)當(dāng)相信，由于絲外皮區(qū)域低相對粘度值，其結(jié)果是在高速紡絲時更迅速冷卻上述外皮區(qū)域不會或很少在絲的外皮區(qū)域和芯部區(qū)域之間產(chǎn)生定向差。在接下來的牽伸過程中，穿過絲整個橫截面的分子定向最佳，并且在外皮區(qū)域和芯部區(qū)域上具有相同程度。從根本上說，本發(fā)明工藝意味著由于先確定單絲中芯部聚合物和外皮聚合物之間相對粘度差值，因而強制的絲的橫截面上分子取向變化就能受到影響。同樣的，在每個紡絲孔具有高的聚合物產(chǎn)量。例如高于3.5克/分的情況下，本發(fā)明的原理，即單絲橫截面上分子取向變化的控制仍然可以使用。根據(jù)紗線的特性，本發(fā)明工藝可以這樣實施沿絲的橫截面的雙折射呈現(xiàn)一個深槽。(在芯部的雙折射低于在外皮部分)或一條直線，換句話說，本發(fā)明的工藝可以是這樣的使沿著單絲橫截面的雙折射呈現(xiàn)一個拱槽(芯部雙折射高于外皮部分)。
為了進一步說明，現(xiàn)在參考圖6、7、8、9放在比例原理圖示的在一根紡制的絲43中取向分布。
圖6表示先有技術(shù)，由高速紡絲獲得的絲在紡絲孔中沒有采用外皮區(qū)域和芯部區(qū)域不同相對粘度，根據(jù)圖6，由高速紡絲，比方說4000米/分獲得絲43，沿絲的橫截面的雙折射表現(xiàn)出一條具有在絲中心線45上相當(dāng)深的一個槽的深陷44。由雙折射度量的分子取向?qū)⒊尸F(xiàn)沿絲的橫截面同樣的深陷。根據(jù)圖6，在絲的其他區(qū)域，分子的取向必然高于該絲的芯部。
圖7是本發(fā)明一個長絲43的原理示意圖。該絲同樣是在4000米/分紡絲速度時獲得的。根據(jù)本發(fā)明，該絲包括由C代表的芯部區(qū)域，在該區(qū)域相對粘度高于由S代表的外皮區(qū)域。理論雙折射和必然沿橫截面的分子取向由實線48表示。從實線48的形狀看，呈現(xiàn)出在絲的芯部區(qū)域46初始得的深陷之后，雙折射和必然的分子取向突然在低粘度外皮區(qū)域47邊界下降，在此之后，圖7中線的形狀表示沿絲的橫截面的雙折射和分子取向由于采用本發(fā)明的工藝而明顯減少。圖7中的虛線似表示如果不采用本發(fā)明工藝的話，雙折射的大致趨向。
圖8再次表示，由先有技術(shù)方法紡制的一根絲43，在紡絲孔中不采用不同相對粘度的芯部和外皮區(qū)域。根據(jù)圖8，絲43是在相對適當(dāng)?shù)募徑z速度，例如800米/分時獲得的。在這種適當(dāng)?shù)募徑z速度時，冷卻從絲的芯部到外皮只隨很小的溫度變化。因此，雙折射和分子取向沿絲的橫截面呈線性趨勢50。如圖8中線50所示。
圖9是一根本發(fā)明紡的單絲43的圖示，同樣是在800米/分紡絲速度時獲得的。根據(jù)本發(fā)明紗絲有一個較高相對粘度的芯部區(qū)域C和一個較低粘度的外皮區(qū)域S。該工藝使雙折射和分子取向原則上呈沿絲的橫截面升高的趨勢53。這種原則上沿絲的橫截面升高的趨勢導(dǎo)致紗線對彎曲載荷和疲勞的抵抗，其結(jié)果是減少了簾子線的損失，獲得較高的強度并改善了簾子線效率。
在本發(fā)明工藝中，特殊材料可以選擇的加入絲的外皮和/或芯部。在這一點可以想到的是用促進與彈性體粘附和水解穩(wěn)定性以及光穩(wěn)定性的材料。
關(guān)于先有技術(shù)狀況，下面的文件應(yīng)得到注意。
EP 0 080 906描述了一種生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二酯復(fù)絲紗的工藝，生產(chǎn)具有技術(shù)用途的，例如加強彈性體，如車輛輪胎，V型皮帶和傳輸皮帶的紗線，并且提出了生產(chǎn)較高紡絲速度，即2000、2500、3500米/分的聚酯工業(yè)用紗，EP0080 906提出由不同的方法改進在高速紡制的紗線質(zhì)量，該方法包括在絲束中吹入35℃-80℃最好為60℃-80℃的加熱空氣而延遲絲束的冷卻，這一處理目的在于減少絲的芯部和外皮之間雙折射差。由加熱空氣推遲冷卻是一個有用步驟，在特定條件下可以改善紗線的質(zhì)量，但這一步驟只能用到這樣有限程度，即只在每個紡絲孔產(chǎn)量低的情況下，而肯定不能用在產(chǎn)量高于3.5克/分的情況。在這種情況下，顯然在4000米/分的紡絲速度時，EP 0080 906方法的使用會導(dǎo)致每根絲橫截面上雙折射差的不適當(dāng)?shù)脑黾?，而不能保持工業(yè)用紗所需要的高強度，高模量和低收縮。這在EP 0080 906中也有敘述(見15頁第23-27行和6頁第106行)。本發(fā)明提供了一種不同的方法，可以在4000米/分的紡絲速度時，每個紡絲孔產(chǎn)量為4.17克/分時得到高強度，高模量和低收縮。
日本專利申請No30559/1981，公告號No149513/1983涉及一種皮-芯型雙組分聚對苯二甲酸乙二酯(petp)復(fù)絲紗，該紗用于紡織用紗，如服裝等。以及工業(yè)用紗，如輪胎簾子線。絲的芯部由具有高特性粘度和比形成外皮的petp B相對粘度高的petp A組成，該公告是基于將高特性粘度petp與低特性粘度的petp結(jié)合的兩種聚合物有利特性的思想。例如高特性粘度的petp本身具有高強度，但模量/收縮比較低。低或中高特性粘度的petp本身具有較好的模量/收縮比較低，低或中高特性粘度的petp本身具有較好的模量/收縮比，但強度較低，盡管用于某種用途和特定的紡絲條件，日本專利公告的基本思想可以引出有利的結(jié)果;但這一已知方法被認(rèn)為導(dǎo)致紗線強度和模量/收縮比不能滿足工業(yè)用紗的要求，特別是引起芯部和外皮之間特性粘度較大差值(0.10＜ηA-ηB＜0.60)這樣是在較高紡紗速度下，例如2000-4000米/分的情況。還應(yīng)當(dāng)補充，以相對粘度表達(dá)的特性粘度上述差值大約相應(yīng)于0.108＜ηA-ηB＜0.648。根據(jù)說明書，這份日本專利公告涉及100-1500米/分的紡紗速度。
和日本專利申請No30559/1981一樣，日本專利申請No200226/1981、公告號No104221/1983是基于在生產(chǎn)雙組分絲中將兩種高低特性粘度的petpA和petp B的有關(guān)在生產(chǎn)雙組分絲中結(jié)合在一起的思想，提出在復(fù)層結(jié)構(gòu)中采用兩種petp A和B，如以花瓣的形式。這后一種結(jié)構(gòu)被認(rèn)為不適用于工業(yè)用紗，如輪胎簾子線。
還應(yīng)當(dāng)補充一點，由上述兩個日本專利公告(專利號No749513/1982和No104221/1984)提出的目的與本發(fā)明目的有很大不同。這兩個日本專利公告涉及摻合粘性，如強度。兩種聚酯的模量/收縮比，在這兩種聚合物之間存在著相當(dāng)大的特性粘度或相對粘度差。
DE2747.803描述了一種生產(chǎn)工業(yè)用途的如汽車輪胎，petp復(fù)絲紗的工藝，提出采用500-3000米/分紡絲速度，并且在工藝中新擠出的絲在紡絲板下面由反向向運動絲喂入方向吹入的冷空氣固化，導(dǎo)致相當(dāng)大的牽伸張力和很高的分子取向。該公告同樣規(guī)定后牽伸張紡制的紗與一個特殊熱處理結(jié)合。盡管在某些條件下，這些已知的方法確實引起某些改進，但這些方法仍被認(rèn)為在這樣的缺點經(jīng)常在絲的內(nèi)部和外部之間存在相當(dāng)大的差值，使紗和簾子線的強度不是最佳的。
US 3963.678描述了一種生產(chǎn)加強輪胎，V型皮帶和用在其他工業(yè)領(lǐng)域中的聚酯復(fù)絲的工藝，熔體紡絲由通常生產(chǎn)單絲的方法實施，將絲噴入空氣隙，然后在水浴中冷卻。為了獲得具有改進的成圈強度和絲外皮的低雙折射，提出一個特殊的兩步牽伸工藝與在爐中以大約500℃-600℃的溫度的熱處理相結(jié)合。其結(jié)果是單絲的外側(cè)將比芯部溫度高得多。US 3963、678的工藝不適合用在復(fù)絲紗中，因為絲將粘在一起。這是不可接受的。
US 4195051和US 4134.882涉及以5000-7000米/分速度高速紡制聚酯復(fù)絲紗在每個絲的外皮和芯部之間在雙折射上有小的差異。該差異可能是由于在每個紡絲孔壁的聚酯溫度至少在紡絲孔中聚酯平均溫度高5℃而產(chǎn)生的。這一工藝要用來生產(chǎn)紡織用復(fù)絲紗并特別具有增加紡織用紗染色性的目的。這一已知工藝同樣提供一種常常用在紡織用紗變性工藝的良好起始紗。
EP 0056 667描述了一種生產(chǎn)技術(shù)上用的，例如拖拽索和魚網(wǎng)用的雙組分復(fù)絲紗的工藝。首先涉及黑色紗的生產(chǎn)，該紗以不溶性碳黑粒子的形成呈現(xiàn)黑顏色，為阻止價格昂貴機械部件由于這些填料存在于絲的表面引起的過度磨損，在每根絲含填料的芯部周圍都要有不含填料的外皮，這在紡絲牽伸的情況下是個獨特的優(yōu)點，在EP 0 056 667的工藝中，提出的目的完全不同于本發(fā)明的目的。產(chǎn)品的紗線由在芯部和外皮之間填料量不同的絲組成。此外，采用400米/分較低紡絲速度。應(yīng)當(dāng)補充一點，該公告正好包括一個提到具有黑色填料芯部和無填料外皮各自相對粘度1.89和1.85的petp絲的實力(見表1試驗6)NL 6817305涉及一種生產(chǎn)紡織用聚酯復(fù)絲紗的工藝，聚合物被分成兩亂，并且其中一股中加入一種特殊液體，例如聚乙二醇與聚合物反應(yīng)并改變其特性粘度。部分聚合物流體最終再次結(jié)合紡制成并排絲組成的或皮芯型雙組份復(fù)絲紗。例如實例Ⅸ所示。在僅有的提的皮芯型的實例Ⅸ中低特性粘度的petp，在芯部而高特性粘度的petp在皮部。NL 6.817.305涉及紡織用紗線，呈現(xiàn)特性粘度的低值，如0.50-0.61，大約各自相應(yīng)于相對粘度1.50～1.61。
日本專利申請No61912/1966，公告號No21170/1969涉及皮芯型聚酯雙組份紗，其皮部和芯部可以是petp，絲的皮部或芯部的特性粘度至少小于芯部特性粘度0.05。本專利公開的工藝的目的在于使低粘度外皮受到超牽伸，即無取向牽伸。其結(jié)果是單根絲的外皮將粘在一起，使在針織或織造時復(fù)絲紗被作為單絲處理。在織物中絲的低粘度外皮再次分離再次形成復(fù)絲。在實例中只提到低特性粘度為0.60-0.66，這不適于工業(yè)用絲，例如輪胎紗線。
日本專利申請No4575/1976，公告號No88678/1977描述了一種用于生產(chǎn)粘絲無紡織物的具有低粘性外皮和高粘性芯部的petp紗。在芯部采用相對低粘度將導(dǎo)致這樣一個加工溫度，此時，在凝聚物的織物中低粘度外皮將熔化并粘在一起，而芯部不會熔化，目的在于在外皮和芯部之間產(chǎn)生最大可能的取向差值，以滿足在外皮和芯部之間熔點的差值。這與本發(fā)明產(chǎn)生的結(jié)果恰好相反，即在外皮中采用低粘度聚合物消除外皮和芯部之間在熔融紡絲時的取向差值或在低速紡絲，例如600米/分時，將較低的分子取向傳遞到外皮。實例在雙折射方面呈現(xiàn)出很大的差別。這對于本發(fā)明生產(chǎn)的工業(yè)復(fù)絲紗來說是不可接受的。
日本專利申請No173798/1982公告號No.66507/1984描述了一種生產(chǎn)petp紡織用紗的超高速度紡織方法，該紗線表皮(特性粘度0.45-0.55)具有比芯部(η特＝0.60)低的粘度，采用高于6000米/分的紡絲速度而且紗線在紡絲板下方的一米之內(nèi)距離卷曲，其目的在于超高速生產(chǎn)紡織用紗，而紗線具有與低速紡制，然后牽伸的紗大致相同的特性。在上述公告中提出的紡絲條件下不可能將高粘性聚合物加工成工業(yè)用紗。
日本專利申請No173799/1982，公告號No66508/1984描述了一種將低粘性聚合物(η特＝0 0.63)以高速紡絲(＞3000米/分)加工成紡織用紗。依靠將紡絲板加熱到比聚合物溫度高大約100℃，外皮和芯部之間的取向差值可以減少，并且紡絲可以在沒有后牽伸的高速下完成，獲得紡織用紗。該紗線具有與在低速下紡制，然后牽伸的紡織用紗相同的特性。這種公知的方法不涉及高特性或相對粘度型工業(yè)用紗的生產(chǎn)。沒有提到在絲的外皮和芯部之間特性或相對粘度的任何差值。
日本專利申請No15784/1983、專利公告號No144615/1984描述了一種改進用于魚線和魚網(wǎng)的粗聚酰胺單絲直線強度和結(jié)強度的方法。當(dāng)紡制在水浴中冷卻的粗聚酰胺單絲時，在外皮和芯部之間將存在很大的分子取向差值。依靠外皮采用低粘性聚合物可以獲得均勻的分子取向和高抗拉強度以及結(jié)強度。該公告并沒有提出本發(fā)明紡制聚酯復(fù)絲紗的方法。
NL 6 502107描述了一種紡制聚酰胺、聚酯等卷曲絲紗的方法。熔融的聚合物分成兩股，在其中一股速度為另一股速度的1.5倍-4倍后，而股再次結(jié)合并紡制成雙組分紗。在一個和同一個紡絲孔中的紡絲物質(zhì)流動速度的差值在絲被牽伸時產(chǎn)生組分予取向的差值。這一已知的工藝用于紡織用途，如生產(chǎn)卷曲紗線。
HL 6910882涉及一種生產(chǎn)聚酰胺-6卷曲短纖的工藝。熔體分為兩股，其中一股受到真空處理，導(dǎo)致相對粘度的變化，部分聚合物流體再次結(jié)合并紡成雙組分絲。這一工藝用于紡織用途，例如生產(chǎn)卷曲的短纖維。
在NL 6512920中同樣也提到皮芯雙組分紗芯部和外皮由化學(xué)上不同的聚合物組成。芯部為聚酯，外皮為尼龍，在這個已知的工藝中，紡絲速度只有300米/分。
DE 1288734描述了一種熔體紡制用于工業(yè)用途的petp絲紗，例如用于加強彈性物體，在上述公告中(見第4列，第33-64行)。提出絲速應(yīng)當(dāng)在紡絲板下面借助于適當(dāng)?shù)募訜嵫b置，例如熱管受到延遲冷卻。該公告涉及到500米/分以下的紡絲速度。
同樣參照DE 1 803 435，NL6 807158;GB 1157433和日本專利申請No64837/1966公告號No2504/1969，描述的生產(chǎn)聚酯卷曲紡織用紗的方法。在每個紡絲孔，不同相對粘或特性粘度的聚酯根據(jù)雙組分系統(tǒng)紡制，成品絲為偏心皮芯型或并列性。
DE 3226346描述了聚酯輪胎簾子線并提到在輪胎硫化作用后簾子線的特性，從內(nèi)容上看簾子線由高于2000米/分的速度紡制的聚酯紗線制造。該文件沒有說明利用外皮和芯部粘度的差值，在生產(chǎn)本發(fā)明工藝的簾子線時，成品簾子線特性在某些方面比由DE 3226346獲得的簾子線更好。
DE 3207826直接要保護胎體由聚酯簾子線加強的氣動輪胎，對簾子線和絲的各種特性進行了說明。更具體地說，要求在聚酯絲中，外皮和芯部雙折射比應(yīng)當(dāng)在1.03∶1和1.15∶1之間并且應(yīng)當(dāng)必然呈現(xiàn)深陷形輪廓，以獲得所需的簾子線特性。由于在芯部中采用比外皮中粘度高的聚合物，本發(fā)明提出將上述DE3207826提到的雙折射比降低到1.03以下。
EP 0056963描述了一種聚酯紗，其外皮和芯部之間雙折射差值在100-800×10-4范圍，更具體地說為100-400×10-4，由于利用在絲的外皮和芯部之間粘度上的上述差值，本發(fā)明工藝的應(yīng)用，導(dǎo)致外皮和芯部之間雙折射差值小于100×10-4，根據(jù)本發(fā)明，最好的單絲外皮和芯部之間雙折射差值應(yīng)當(dāng)為負(fù)值(沿絲橫截面的雙折射呈現(xiàn)拱型深陷)，這是很有利的。并導(dǎo)致更好的簾子線特性。EP 0056963進一步提出損耗角切線的最高溫度應(yīng)當(dāng)在85℃-110℃之間，這在快速紡制紡織用紗是所需要的，對于本發(fā)明工業(yè)用紗來說，上述峰值大約為115℃，此外，EP0056963的紗線損耗切線最大值必須在0.115-0.135之間，這是紡織用紗所要求的。而對于本發(fā)明工藝用紗來說，上述損耗最大值低于0.100。
本發(fā)明將參照下列原理附圖進行進一步說明。
圖1表示熔體紡絲裝置;
圖2是放大比例的紡絲組件視圖;
圖3是在一個紡絲孔中聚合物流體的截面視圖;
圖4表示一個簾子線;
圖5表示車輛氣動輪胎的細(xì)節(jié);
圖6、7、8和9是放大比例的一根單絲和沿其截面上的雙折射圖。
圖1是一個簡化的本發(fā)明熔體紡制復(fù)絲紗工藝原理圖。通過一個擠壓機(圖中未示)，熔融聚合物在高壓下喂入加熱的外套1，該外套容納由許多部件組成的紡絲組件2，如圖2中放大比例的圖示。熔融聚合物被迫通過在從下方觀察時呈短形的紡絲根3上的大量紡絲孔4。從紡絲板3處，絲合并為絲束5，絲束5穿過原理性圖示的風(fēng)箱6，在風(fēng)箱中由室溫空氣冷卻，空氣由箭頭7所示方向橫切絲束移動方向吹在絲上。絲束5最終與未道計算單元8接觸，在該單元中以通常的方法將適當(dāng)?shù)臐櫥瑒┦┘釉诮z束上。然后，復(fù)絲束到達(dá)一套將正確速度傳遞到絲速的推進羅拉9和10中的第一個羅拉。被動羅拉9的圓周速度決定紡絲的速度，因此就指紡絲速度。當(dāng)紡制的復(fù)絲紗離開羅拉10后，卷繞在卷裝11上。卷繞速度大致等于紡絲速度。卷繞后，絲速以所需牽伸倍數(shù)在另外機器(無圖示)上進行牽伸。但是，在原理上牽伸也可以在紡絲機上以連續(xù)紡絲牽伸工藝完成。在已知的紡絲牽伸工藝中，在第一被動羅拉9和卷裝簡之間布置一個由一個求幾個被動羅拉組成的牽伸裝置(無圖示)。
圖2所示的紡絲組件2基本上由一個上座12，一個中間板13和一個紡絲板3組成。在中間板13和紡絲板3之間的空間中是隔板14和15。各個部件12、13、3、14和15由帶有上下槽17和18的夾緊壁16夾在一起，上下槽用來使互鎖燕尾槽與紡絲板3和上座12的相應(yīng)槽聯(lián)接。在紡絲組件運轉(zhuǎn)中，其各個部件緊緊地由熔融聚合物產(chǎn)生的高壓，比方說200巴夾在一起。組件由填料適當(dāng)?shù)孛芊狻Ｔ诩徑z組件中聚合物的過濾是通過平行的過濾器19進行。該平行的過濾器19基本上由波狀線所示，一疊交替組織循環(huán)的網(wǎng)眼支撐紗布20和過濾紗布層21組成。支撐紗布交替地在其外圓周和內(nèi)圓周密封。平行過濾器的結(jié)構(gòu)和工作本身是公知的并且在US 4361489中有更詳細(xì)的說明。
通過紡絲組件2的上座12，一種單獨的熔融聚合物;如聚對苯二甲酸乙二酯以箭頭22所示方向喂入進口通道23，然后聚合物流到罩住平行過濾器19上側(cè)的上板24，并借助于該結(jié)構(gòu)在平行過濾器上產(chǎn)生所需的軸向壓力。聚合物最終向下流過過濾器外圓周和上座12之間空間，同時以水平方向流過支撐紗布20，然后流過過濾紗布層21，如箭頭所示。
鑒于本發(fā)明的方法，平行過濾器分為兩部分26和27，由字母S代表的聚合物通過平行過濾器上部分26過濾并以箭頭所示通路通過中央通道28喂入上隔板14和下隔板15之間空間29。借助于阻擋部分30，聚合物與流過隔板15上側(cè)，進入紡絲板3上與紡絲孔成一直線29的通道31。由字母C代表的聚合物通過平行過濾器下部分27過濾，以箭頭所示方向向下穿過通道32和33，以這樣種方式，聚合物流準(zhǔn)確地進入通道31的中央。這樣，聚合物流S和C以同心的皮(S)一芯(C)排列流入通道31。
借助于輔助紗布34，通道31的同心聚合物流穿過紡絲孔4加寬進口下通道35，該進口終結(jié)在紡絲板下側(cè)，在此之后，聚合物流以絲36的形式被迫向外流動。當(dāng)絲36冷卻后，形成絲束5。由于本發(fā)明芯部聚合物(通過平行過濾器下部27過濾具有比通過平行過濾器上部26過濾的外皮聚合物S短的滯留時間，聚合物流C在到達(dá)紡絲孔4時比聚合物流S相對粘度高。其結(jié)果是，在每個紡絲孔4中將形成一種或同種更具體地說是聚對苯二甲酸乙二酯的聚合物的聚合物流，呈現(xiàn)出兩個同心區(qū)域，即外皮區(qū)域(S)和芯部區(qū)域(C)，芯部區(qū)域相對粘度高于外皮區(qū)域。在紡絲孔4的位置，聚合物流的截面圖如圖3所示。高粘度芯部區(qū)域和低粘度外皮區(qū)域之間界線由虛線所示。
還應(yīng)當(dāng)補充一點。外皮和芯部聚合物流之間相對粘度的差值在原理上能以一種簡單方法測量，即仿出兩根絲，其中一根絲完全由聚合物流S形成，另一根則完全由聚合物流C形成，這一步驟可以由關(guān)閉通道33，在一個位置和一個在某個其他位置圍繞另一個通道的阻擋部分30處實現(xiàn)。結(jié)果，兩根絲的每一根，即一根由外皮聚合物流S形成的絲和一根由芯部聚合物流形成的絲的相對粘度可以分別確定。
圖4是一個放大比例的由本發(fā)明兩根或更多復(fù)絲紗制成的簾子線37的透視圖。在兩根復(fù)絲紗的簾子線情況下，這些紗每根加有每米幾個的高Z粘。簾子線由這些紗將兩根Z粘紗加粘在一起起到相同程度但以相反的(S)方向加拈。通常類型的簾子線是指1100(Z393)×2(S 393)分特的簾子線，這種類型簾子線由兩根復(fù)絲紗形成，每根復(fù)絲具有線密度1100分特，每米393個Z拈，兩根Z拈紗以S方向一起加拈成為每米有393個拈的一根簾子線。
在實用結(jié)構(gòu)或織物形式中，簾子線37用來加強彈性物體，如車輛輪胎38，如圖5所示細(xì)節(jié)。簾子線可以結(jié)合在胎體中，在這種情況下，簾子線由一層39組成，和/或結(jié)合在輪胎39胎面42下面的兩條皮帶40和41中。
上述沿絲橫截面的雙折射由因特法柯干涉顯微鏡(lnterphako interference inicroscope)測定。雙折射的測量是分
子取向的測定以“顯微鏡手冊，巴伐利亞，VEB技術(shù)出版社，柏林，1973”中敘述的方法進行指導(dǎo)。
在說明書和權(quán)利要求
書中所指的特性，如線密度，強度，紗線和簾子線斷裂強度，5% LASE(在此伸長的載荷)和紗線與簾子線比5% LASE，紗線和簾子線在160℃和180℃時各自的熱空氣收縮，根據(jù)ASTM D 885 M-1979確定。在這些試驗的偏差中，熱空氣收縮是在180℃預(yù)張力1N/tex時測量的。馬洛里(Mallory)管疲勞值根據(jù)ASTM D 885-1967確定，在這個馬洛里管疲勞試驗中，到折斷時的平均運行次數(shù)由本發(fā)明紗線的試樣(見表1和表2，實例1，實驗B、C和D，實例2，實驗F、G和H)和高商業(yè)上適用的聚酯紗迪奧綸2000(Diolen 2000)(見表1，實驗A)和迪奧綸2200T)(見表2，實驗E)。標(biāo)準(zhǔn)的Diolen 2000樣品到折斷時測量的運行次數(shù)為X0，本發(fā)明紗到擰斷時測量的運行次數(shù)為Xn，公式的結(jié)果(Xn)/(Xo) ×100即為馬洛里管疲勞值。
用在說明書中的術(shù)語模量指對以mN/tex表達(dá)的簾子線總線密度修正的5% LASE。這一修正的5% LASE定義為比5% LASE。
用在本說明書和權(quán)利要求
書中的術(shù)語聚酯相對粘度同樣定義為粘度比或溶液粘度并由η相表示，應(yīng)當(dāng)理解為在紡制成品中確定的相對粘度。紡制成品應(yīng)當(dāng)理解為新擠壓的、未牽伸的、全部未處理的絲，此外，該絲未整理。根據(jù)下列步驟，紡制成品的相對粘度得以測定在100克變位苯酚中(純度高于99.5%)溶解1克紡制成品并加以攪拌，在125℃時擱置不超過40分鐘，所得的溶液的粘度，即以秒為單位的流動時間t1，25℃時，在Ubbelohde粘度計中測量該粘度計的毛細(xì)管內(nèi)徑為1.25mm，與在同一粘度計中測量的純?nèi)軇┑囊悦霝閱挝坏牧鲃訒r間t0相比較。然后，相對粘度可以由公式η相＝ (t1)/(t0)計算。
如果紡制成品是結(jié)晶的，在125℃時40分鐘后仍然不能溶于變位苯酚中，則所用的溶劑將是一種2，4，6，三氯苯酚和苯酚的混合物(定義為TCFF)，其質(zhì)量比大約為7∶10密度d25＝1.236±0.001。此外，TCFF粘度以上述相同的方法確定。這樣所得的TCFF用公式η相＝0.808×x×0.198轉(zhuǎn)換成為在變位苯酚中測量的相對粘度值，其中x是測量的TCFF粘度。
在變位苯酚中，η相測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.002。
由TCFF混合物作為溶劑所得的η相的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.004。為了在相對粘度中顯示非常小的差值，標(biāo)準(zhǔn)偏差可以由進行一系列的測量并計算這些測量平均的η相而有選擇地減小。
本發(fā)明將在下述實例中進行進一步說明。
實例1
在機器中，紡制聚對苯二甲酸乙二酯，生產(chǎn)雙組分紗，利用兩臺擠壓機喂入相同粘度的(在顆粒中測量η相＝2.05)同類型顆粒。
新紡制的絲在由吹入溫度等于環(huán)境溫度的空氣冷卻之前穿過一個絕熱區(qū)。最終，紗線穿過兩個導(dǎo)絲輥并在導(dǎo)絲輥上卷取。此外，在表1給出了紡絲的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明(見實驗B、C、D)，紗線由雙股組成并受到兩步牽伸。第一牽伸步驟是在溫度為80℃，直徑為21cm的絲輥上進行。然后，在蒸氣溫度256℃時，在10米長蒸氣牽伸架中進行紗的第二步牽伸，最后以226米/分的速度卷取。牽伸工藝中其它數(shù)據(jù)和牽伸的紗的特性在表1中實驗A、B、C和D給出。牽伸的紗加捻行成一根1100(Z 393)×2(S 393)分特結(jié)構(gòu)的輪胎簾子線。為了改善與彈性材料粘附狀況，原生簾子線受到二步浸膠處理。浸膠的簾子線特性在表1中給出。本發(fā)明簾子線的兩步浸膠處理是采用下述已知工藝完成。在連續(xù)工藝中，1100(Z 393)×2(S 393)分特型的簾子線穿過第一浴槽進行預(yù)浸，然后穿過第二浴槽進行主浸。在第一和第二浴槽槽間簾子線在10N張力下，在溫度為240℃時干燥60秒。在施加浸膠后，簾子線在離開第二浴槽時，在4.5N張力下，溫度為220℃時，再次干燥120秒。
采用預(yù)浸(D 417型)時，所需溫度大約為20℃的第一浸槽中由重量為5%的固體成份。
第一浸槽的配方如下○軟水 876.4份(重量)○龍膠(2%重量比溶解在水中) 20.0份(重量)
○4，4′-二苯甲烷二異氰 90.0份(重量)酸酯由苯酚成塊(40%)重量比擴散在水中)(從UniroyalChemical可以買到牌號為CVB1)○甘油的〔二〕縮水甘油 13.6份(重量)醚(從Nagase公司可以買到牌號為NER-010A)1000.0份(重量)浸膠后，存在于成品的兩步浸膠的簾子線上預(yù)浸膠量為0.5-1%(重量)。
為施加主浸膠(RFL-D5A型)的第二浸槽中有重量為20%的固體成份，第二浸槽的成分如下樹脂組○預(yù)冷凝的間苯二酚甲 28.6份(重量)醛樹脂(75%重量比溶解在水中)○氫氧化鈉(5%重量比 12.0份(重量)溶解在水中)○甲醛(37%重量比溶解 20.8份(重量)在水中)
○軟水 370.0份(重量)乳膠組○乙烯-吡啶乳膠(40% 415.4份(重量)重量比擴散在水中)可以從大眾輪胎公司及雨縣公司＜GeneralTire andGoodyear＞買到牌號GenTac VP-乳膠)○氫氧化銨(25%重量比 25份(重量)溶解于水中)○軟水 128.2份(重量)1，000份(重量)在在浸膠后存在于成品的兩步浸膠的簾子線上的主浸膠量為3-4%(重量)。根據(jù)實驗A，紡絲和牽伸條件及特性為在低速通常紡制(單一的)紡而給出的，即在絲的外皮和芯部不存在相對粘度差。
實驗B、C和D是根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的，即外皮和芯部具有相對粘度差，紡絲速度各自為500，2000和4000米/分。
在實驗B、C和D中，從紡制成品測量的芯部聚合物相對粘度比外皮聚合物高0.010到0.030。在實驗B和C中，表1提到的相對粘度是絲中外皮聚合物和芯部聚合物平均粘度，同樣是在紡制成品中測量。
最明顯的是實驗D的浸膠簾子線特性。根據(jù)本發(fā)明，這里獲得的浸膠簾子線具有與在低速獲得的簾子線相等的強度和改進的模量或比59 LASE與很低的收縮率結(jié)合(即良好的模量/收縮比)以及改進的抗疲勞性(Mollory管疲勞值)。
表1紡絲 A B C D聚酯溫度(℃) 300 300/300 300/ 300/300 300(芯部/外皮)體積比(芯部/外皮) - 75/25 75/ 75/25 25每個孔的產(chǎn)量1.72 1.64 3.28 4.17(克/分)紡絲孔數(shù)量 192 104 104 104紡絲板和第一吹風(fēng)點之間距 57 57 57 57離(厘米)吹風(fēng)速度40 50 50 50(厘米/秒)紡絲速度500 500 2000 4000(米/分)
平均相對粘度1.880 1.833 1.865 -(紡制成品)雙折射×10415 17 183 680牽伸牽伸溫度235 256 256 256(℃)牽伸率 6.06 6.0 3.3 2.05紗線特性線密度(分1100 1224 1112 1172特)絲的數(shù)量 192 208 208 208強度830 781 765 758(mN/tex)斷裂伸長10.7 11.3 10.6 8.8(%)比LASE-5%(mN/tex) 345 405 381 405熱空氣收縮率(%)5.7 4.8 3.4 2.74分鐘，160℃時浸膠簾子線特性強度595 564 587 595(mN/tex)斷裂伸長(%) 13.2 14.2 13.0 12.8比LASE-5%221 203 221 233(mN/tex)熱空氣收縮率(%)5.4 5.0 3.3 2.54分鐘，180℃時模量/收縮比 40.9 40.6 67.7 93.2馬洛里管疲勞試驗相對運行次數(shù) 100 243 116 215管溫(℃) 96 82 86 65實例2在機器上紡制聚對苯二甲酸乙二酯，生產(chǎn)雙組分紗并在實例1中所示條件下進行牽伸。但是，根據(jù)本發(fā)明實驗F、G和H中，芯部/外皮體積比為60/40，其他所有紡絲，牽伸和簾子線處理條件與實例1一樣。實驗E不是根據(jù)本發(fā)明的，因此在外皮和芯部之間沒有粘度差。在實驗F、G和H中，根據(jù)本發(fā)明，成品絲上測量的芯部聚合物紡絲孔中相對粘度比皮部聚合物粘度高0.010到0.030。在實驗F、G和H中，表2提到的相對粘度為絲中芯部聚合物和外皮聚合物的平均粘度，同樣是在紡制成品中測量的。
在實驗H中獲得的有利特性是最顯著的，即盡管紡絲速度高(4000米/分)，獲得的產(chǎn)品顯示出很低的簾子線強度損失以及高比5% LASE(246mN/tex)，很低的收縮率(2.3%)以及極好的馬洛里管疲勞值(185)表2紡絲 E F G H聚合物溫度(℃)300 300/ 300/ 300/(芯部/外皮) 300 300 300體積比(芯部/外- 60/40 60/40 60/40皮)單孔產(chǎn)量1.72 1.41 3.06 3.74(g/分)紡絲孔數(shù)量 192 109 109 109紡絲板和第一吹風(fēng)點之間距離 57 57 57 57(厘米)吹風(fēng)速度40 50 50 50(厘米/秒)紡絲速度(米/分) 500 500 2000 4000
平均相對粘度1.88 1.87 1.91 1.91(紡制成品)雙折射×10415 22 187 721牽伸牽伸溫度(℃) 230 256 256 256牽伸比 6.0 6.0 3.16 2.00紗線特性紗密度(分特) 1100 1067 1131 1100絲的數(shù)量 192 218 218 218強度(mN/831 799 777 734tex)斷裂伸長(%) 11.9 9.9 9.8 8.5比LASE-318 403 389 4365%(mN/tex)熱空氣收縮率(%)5.3 4.7 3.6 2.84分鐘，160℃時浸膠簾子線特性強度(mN/ 624 596 562 596tex)
斷裂伸長(%) 12.8 11.8 11.6 12.2比LASE-5%236 232 220 246(mN/tex)熱空氣收縮率(%)4.9 4.4 3.2 2.34分鐘，180℃時模量/收縮率 48.2 52.7 68.8 107.0馬洛里管疲勞試驗相對運行次數(shù) 100 ＊ ＊ 185管溫(℃) 114 ＊ ＊ 100＊未測量
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)工業(yè)用途并具有至少500mN/tex強度的聚酯復(fù)絲紗的工藝包括一系列步驟通過大量紡絲孔擠壓一股熔融聚合物，冷卻紡制的絲束，有選擇地牽伸些并最終收集這些絲，采用高于450米/分的紡絲速度，在每個紡絲孔中芯部區(qū)域聚合物流的相對粘度高于圍繞上述芯部區(qū)域的外區(qū)域，其特征在于，芯部區(qū)域和外皮區(qū)域之間相對粘度差小于0.100。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，藝部區(qū)域和外皮區(qū)域之間相對粘度差為0.80到0.03，最好在0.040到0.003之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，所用的聚酯是聚對苯二甲酸乙二酯，具有平均相對粘度1.700到2.400，最好大約為1.900。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，在芯部區(qū)域和外皮區(qū)域中所用的聚合物材料建立起同樣的結(jié)構(gòu)單位。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，紡絲速度為1600到6000米/分，最好大約為4000米/分。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，紡絲速度小于1600米/分，最好大約為1000米/分。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，在每個紡絲孔中，聚合物流的芯部區(qū)域和外皮區(qū)域延伸過一特定的半徑距離并且為同心的。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，在每個紡絲孔中芯部區(qū)域聚合物流從聚合物流中心徑向向外延伸而外皮區(qū)域從聚合物流外圓周徑向向內(nèi)延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，在每個紡絲孔中，聚合物的相對粘度以一步或幾步從聚合物流中心向其外圓周減少。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其中，采用一般特定相對粘度的熔融聚合物，其特征在于，上述聚合物流分成兩或更多分股，受到不同處理，如加熱和/或滯留時間不同，導(dǎo)致在上述分股之間相對粘度的差值。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其中，采用一股或相同特定相對粘度的熔融聚合物，其特征在于，上述聚合物流分為兩或更多股，并且至少一個分股添加某種粘著劑，如聚乙二醇，其結(jié)果是在一分股和另一分股之間存在相對粘度差。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，每個紡絲孔中聚合物流在相對粘度上的差值由聯(lián)接兩或更多不同相對粘度的聚合物流而產(chǎn)生，該聚合物通過單獨的擠壓機喂入每個紡絲組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，上述相對粘度差值在加熱的紡絲組件中產(chǎn)生。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的工藝，其特征在于，流過紡絲組件的聚合物中，一股形成芯部區(qū)域的高粘度聚合物流的滯留時間和/或溫度不同于另一股形成外皮區(qū)域的較低相對粘度聚合物的滯留時間和/或溫度。
15.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，紡絲工藝借助于一個紡絲組件實施，該組件至少部分地為紡皮一芯型復(fù)絲雙組分紗的形式，部分高相對粘度的聚合物流通過形成絲芯的甬道喂入每個紡孔，部分較低相對粘度的聚合物流通過形成絲皮的甬道喂入紡絲孔。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求
中的一個或多個所述的工藝，其特征在于，在每個紡絲孔中，形成芯部區(qū)域的高相對粘度聚合物占體積的50%到90%而形成外皮區(qū)域而較低粘度聚合物占體積的50%到10%，最好占體積的25%。
17.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于，在牽伸之前，紗由助劑，如環(huán)氧族-包括化合物或異氰酸鹽族-和羥基族-包括化合物進行處理，以促進與彈性材料的粘附狀況。
18.根據(jù)權(quán)利要求
1所述工藝，其特征在于，在牽伸的紗中，羧基端成份每公斤紗低于18毫當(dāng)量，最好每公斤紗為3到8毫當(dāng)量。
19.一種由權(quán)利要求
1-18中一個或多個工藝生產(chǎn)的紗，其特征在于，成品的，牽伸的復(fù)絲紗至少由15根絲組成，最好由15-1000根絲組成，線密度至少為70分特，最好為300到2500分特，其特征如下-強度500到1000mN/tex;-比5%LASE150到600mN/tex;-熱空氣收縮率在160℃時測量為0.5到8%;-絲的平均相對粘度1700-2200，最好大約為1900;-斷裂伸長5到20%，具體為7-17%。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的紗線，其特征在于，-強度高于770mN/tex;-比5%-LASE高于375mN/;-熱空氣收縮在160℃時測量時小于5.0%。
21.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的紗線，其特征在于，-強度高于735mN/tex;-比5%-LASE高于375mN/tex;-熱空氣收縮率在160℃時測量小于3.7%。
22.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的紗線，其特征在于，-強度高于700mN/tex;-比5%-LASE高于400mN/tex;-熱空氣收縮率在160℃時測量小于3.0%。
23.一種由兩或更多加捻絲紗形成的簾子線，其特征在于，簾子線由權(quán)利要求
19，20，21或22的復(fù)絲紗組成。
24.根據(jù)權(quán)利要求
23所述的簾子線，基本上由聚酯，更具體地說由聚對苯二甲酸乙二酯組成，用于加強彈性的和其他物體，如車輛的氣動輪胎，變速皮帶，軟管，傳輸皮帶等，其特征在于，在簾子線由浸膠處理后，由上述兩步浸膠處理改善與彈性材料的粘著狀況，上述1100(Z393)×2(S393)的簾子線-簾子線強度在450到850mN/tex范圍;-簾子線比5%-LASE在150到500mN/tex范圍;-180℃對測量的熱空氣收縮在0.5到6.0%范圍;-馬洛里管疲勞值在115到1000范圍;-斷裂伸長為8%到25%，具體為10%到20%。
25.根據(jù)權(quán)利要求
24所述的簾子線，其特征在于，-簾子線的強度高于560mN/tex;-簾子線的比5%-LASE高于200mN/tex;-180℃時測量的熱空氣收縮小于5.2%;-馬洛里管疲勞值高于200。
26.根據(jù)權(quán)利要求
24所述的簾子線，其特征在于，-簾子線的強度高于560mN/tex;-簾子線的比5%-LASE高于215mN/tex;-180℃時測量時的熱空氣收縮率小于3.4%;-馬洛里管疲勞值高于115。
27.根據(jù)權(quán)利要求
24所述的簾子線，其特征在于，-簾子線強度高于580mN/tex;-簾子線的比5%-LASE高于230mN/tex;-180℃時測量的熱空氣收縮率小于2.6%;-馬洛里管疲勞值高于150。
28.一種成形的彈性物體，如車輛的氣動輪胎，其特征在于，該物體由權(quán)利要求
20到27中任何一項所述的簾子線加強。
29.汽車，特別是客車的供向線網(wǎng)層型氣動輪胎，其特征在于，輪胎包括一個單獨的簾子線層，該層基本上由權(quán)利要求
19-22中任何一項所述的簾子線形成。
30.一種由一根或多根權(quán)利要求
19-22中任何一項所述的紗組成的縫紉線。
31.一種由權(quán)利要求
19-22中任何一項所述的紗組成的安全帶。
32.一種由權(quán)利要求
23組成的牽拽索。
專利摘要
生產(chǎn)工業(yè)用復(fù)絲聚酯紗，特別是輪胎線，在高紡速時呈現(xiàn)出特殊的斷裂強度。該紗由包括一系列步驟的工藝生產(chǎn)通過許多孔紗制熔融的聚合物，冷卻并牽伸所得的絲并最終收集這些絲，在每個紡絲板孔中的聚合物流呈現(xiàn)出具有較高相對粘度的芯部和具有較低相對粘度外皮，上述相對粘度之間差值小于0.100，最好為0.040-0.003。
文檔編號D02G3/02GK86102179SQ86102179
公開日1986年11月12日 申請日期1986年4月4日
發(fā)明者亨里庫斯·胡伯圖斯·威爾赫斯·弗簡, 卡爾·阿多·威岡德 申請人:阿克佐公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan