低收缩混纺线，其制备方法和用途技术

本发明专利技术描述了包含增强长丝和由热塑性聚合物组成的基质长丝的低收缩混纺线，其聚合物的熔点比增强长丝的熔点或分解点低，其特征在于：在１６０℃的温度下纱线的热收缩≤２％，而在２００℃的温度下≤５％，这种纱线可以用于制备复合材料。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及其特征在于热收缩特别低的新型混纺线。按合适的方法可将这种线加工成复合材料或平面构型物品例如配置纱(Gelegen)。混纺线，也就是说由增强长丝和基质长丝组成的线是已知的。例如将这种线用作制备复合材料的中间产物。对此，通常是先将混纺线制成纺织平面构型物品；然后通过熔化或熔融将这种混纺线的基质长丝转变成基质，基质包埋或包裹增强长丝并与该长丝一起构成复合材料。通常对基质长丝的强度和其他机械特性没有特别的要求，这是因为在后来的加工步骤中反正要将它们熔化。因此，在制备这类长丝时在精纺后省去了昂贵的后处理，例如拉伸或定型。在这种情况下，基质长丝原本具有较高的热收缩，而这种热收缩在后来的加工步骤中对产品不利。人们对混纺线的要求是具有的收缩小。这种线在制成基质的加热中当然是不收缩的或仅有很小的收缩。因此，在制备基质时增强长丝的位置没有或略受到干扰。用这种新型线基本上使配置纱的制备简单化。至今在配置纱制备时，在重叠配制的线的定型过程中，必须采用昂贵的措施来消除经加热而引发的线的收缩并且稳定原始配置纱。用这种新型混纺线基本上可省去这些措施。虽然所谓的具有高强度和收缩小的双组分毛圈纱是已知的，但是这种线主要是用作缝纫线，例如EP-B-363798中公开了这种技术。不过这种纱通常不具有由熔点低的长丝制成的基质长丝，而是由强度不同的一种类型的长丝制成，长丝被排列成皮芯结构。目前已经发现了收缩小的混纺线的制备方法，以制成具有上述性能特征的产品。本专利技术线的特征在于在比较大的温度范围内具有的热收缩很小。本专利技术涉及收缩小的含增强长丝和热塑性聚合物制成的基质长丝的混纺线，该聚合物的熔点比增强长丝的熔点或分解点低。本专利技术混纺线的特征在于在0.0004厘牛顿/分特的负荷下，在160℃的大气温度下对纱线试样测定的热收缩≤2％，尤其是≤1％，而在200℃的大气温度下≤5％，尤其是≤3％。为了确定本专利技术混纺线的热收缩，将六种长各为60厘米的线试样从两端绕成线圈，并且将绕在线圈上的线试样悬挂在收缩条上。这些线试样各被施加了0.0004厘牛顿/分特重量的预应力。将挂有线试样的收缩条悬挂在循环炉中，然后在限定温度的热空气下处理15分钟。用加热前后的试样的长度变化(用％表示)表示热收缩。本专利技术混纺线的机械特性取决于组成，例如增强长丝或基质长丝的种类和用量，取决于线的物理构造，例如涡流变形工艺的程度，它们在宽的范围内是可以改变的。基质长丝的一般用量基于混纺线的重量计为5-60％(重量)，优选地为10-50％(重量)。术语“混纺线”在所述的领域中具有广义的含义。因此，在下文中应理解为包含增强长丝和上述定义的基质长丝的各种复合物。可能类型的混纺线的实例是由各种类型的长丝制成的长丝线，它们彼此涡流变形或通过其他的工艺例如捻线工艺彼此复合在一起。所有这些混纺线的特征在于存在有两种或多种类型的长丝，其中至少一种长丝是增强长丝和至少一种长丝是上述定义的基质长丝。特别优选地是通过采用相互混合(Intermingling)或掺和(Commingling)工艺制备混纺线；在这方面可以是毛圈纱，但最好是平丝纱。本专利技术平丝纱的特征在于在采用平面形成工艺时具有特别好的可加工性以及织物花纹良好。在高达200℃的温度下，按DIN 53866，第12部分测定的本专利技术混纺线的静态收缩力至多为0.01厘牛顿/分特。为了测定静态收缩力，将五种长各为60厘米的线试样在0.01厘牛顿/分特预应力下绷紧在两个夹线板上。然后将绷紧的线试样用所需温度的空气处理一分钟。在温热时在纱线长度方向产生的力为静态收缩力，并且在短时间间隔后达到饱和值。在本专利技术的混纺线中，涡流变形点的数值通过选择涡流变形条件在宽范围内调节。机械性比较稳定的基质组分的含量越高，涡流变形越不强烈，因此这种线的涡流变形点的长度通常比较大。混纺线具有的涡流变形长度优选地小于60毫米，更优选地小于30毫米；该值是通过针试验仪Rothschild Entanglement Tester 2050测定的。本专利技术混纺线的基质长丝由热塑性聚合物组成。这种聚合物最好具有的熔化点比每次使用的增强长丝的熔化点或分解点至少低30℃。本专利技术混纺线中使用的增强长丝可以是由多种材料组成的长丝。除了有机聚合物外，也可使用无机材料。按照本说明书，增强长丝是指在所需纺织平面构型物品或复合材料中起增强作用的长丝。在第一个优选的实施方案中，增强长丝由初始模量大于50 GPa的单纱长丝制成。优选类型的增强长丝由玻璃；碳；金属或合金，例如钢，铝或钨；非金属，例如硼；金属氧化物，半金属氧化物或非金属氧化物，金属碳化物，半金属碳化物或非金属碳化物或金属氮化物，半金属氮化物或非金属氮化物，例如氧化铝，氧化锆，氮化硼，碳化硼，碳化硅，二氧化硅(石英)；陶瓷，或高导电性聚合物(即没有或仅在伸长较小时具有极高初始模量和极高断裂强度的纤维)，例如液晶聚酯(LCP)，聚-(双苯并咪唑-苯并菲咯啉(BBB))，聚-(酰胺-酰亚胺)(PAI)，聚苯并咪唑(PBI)，聚-(对-亚苯基苯并-双恶唑(PBO))，聚-(对-亚苯基苯并-双噻唑)(PBT)，聚醚酮(PEK，PEEK，PEEKK)，聚醚酰亚胺(PEI)，聚醚砜(PESU)，聚酰亚胺(PI)，聚-(对-亚苯(phenylenen))(PPP)，聚亚芳基硫醚(PPS)，聚砜(PSU)，聚烯烃，例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)，和芳族聚酰胺(HMA)，例如聚-(间-亚苯基-间苯二酰胺)，聚-(间-亚苯基-对苯二酰胺)，聚-(对-亚苯基-间苯二酰胺)，聚-(对-亚苯基-对苯二酰胺)，或由有机溶剂组成，例如N-甲基吡咯烷酮，由对苯二酸二氯和两种或多种芳香二胺的混合物产生的可纺芳族聚酰胺，例如混合物对-亚苯基二胺，1，4-双-(4-氨基苯氧基)-苯，3，3′-二甲基联苯胺，或对-亚苯基二胺，1，4-双-(4-氨基苯氧基)-苯，3，4′-二氨基二苯醚，或对-亚苯基二胺，间-亚苯基二胺，1，4-双-(4-氨基苯氧基)-苯。特别优选地，增强长丝由玻璃，碳或芳香族聚酰胺组成。在第二个特别优选的实施方案中，使用由聚合物类的聚合物材料例如聚烯烃，聚酰胺或优选地由聚酯组成的增强长丝和基质长丝。在这个实施方案中，增强长丝的单纱长丝具有的初始模量高于10GPa。该实施方案的增强长丝优选地是高强和收缩小的聚酯长丝线，尤其是纱线纤度≤1100分特，强度为≥55厘牛顿/分特，最高拉力伸长≥12％和热空气收缩(在200℃时测定)≤9％。根据DIN 53830，第1部分测定使用聚酯线时的最高拉力和最高拉力伸长。本专利技术混纺线中的基质长丝由热塑性聚合物组成或含有热塑性聚合物。此外也可使用任何熔化可纺的热塑塑料，只要由此制成的长丝在一定的温度下熔化，这一温度比在各种情况下所使用的增强长丝的熔化温度或分解温度低。基质长丝最好由聚对苯二酸丁二醇酯和/或聚对苯二酸乙二醇酯和/或化学改性的聚对苯二酸乙二醇酯组成。特别优选地，使用由改性热塑性聚酯，尤其是改性聚对苯二酸乙二醇酯组成的基质长丝，与由未改性的聚酯组成的长丝相比，改性的作用是降低了熔点。特别优选的经改性的这类聚酯含有式I和II的重复结构单元-O-OC-Ar1-CO-O-R1(I)-O-OC-R2-CO本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含增强长丝和由热塑性聚合物组成的基质长丝的混纺线，其聚合物的熔点比增强长丝的熔点或分解点低，其特征在于：在０．０００４厘牛顿／分特的负荷下，在１６０℃的大气温度下对纱线试样测定的混纺线热收缩≤２％，尤其是≤１％，而在２００℃的大气温度下≤５％，尤其是≤３％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J盖尔霍斯，
申请(专利权)人：赫彻斯特特维拉有限公司及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]