一种低摩擦系数织物及其用途制造技术

本发明专利技术公开一种低摩擦系数织物及其用途，该织物是由经纱与纬纱交织而成的，该织物是由聚四氟乙烯纤维与其他纤维交织而成的机织物，作为经纱或纬纱的聚四氟乙烯纤维的纤度为50～1400dtex，所述聚四氟乙烯纤维为聚四氟乙烯无捻长丝。本发明专利技术的低摩擦系数织物具有高度自润滑性能、耐磨性好、工艺简单的特点，该低摩擦系数织物应用于机械运动部件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
传统的滑动轴承一般都由金属材料制作而成，而该类轴承在某些场合是被限制使用的，比如水下作业。由于传统轴承中加入了润滑油，为了防止漏油、滴油等现象，从而极大地限制了传统轴承在不能使用润滑油的场合中的应用。因此，很有必要开发出一种无油润滑的轴承。随着技术的发展，人们开发出了一种采用纯聚四氟乙烯树脂作为压制面，应用于无油润滑轴承中。然而，在实际使用过程中，由于聚四氟乙烯树脂的耐磨性不好，导致滑动轴承的磨损较为严重，大大缩短了其使用寿命。特别是在高负载作业下，表面自润滑耐磨塑料层(聚四氟乙烯树脂层)很容易被磨穿，导致传统轴承或轴就会出现破裂的现象，在严重的情况下，甚至会威胁到作业人员的生命安全。如中国公开专利CN 1259599A中公开了一种自润滑织物薄层复合材料及其制备方法，该自润滑织物薄层复合材料是由一种PTFE纤维和其他纤维纺织而成的纤维交织物以及耐磨性浸溃材料组成，虽然可以起到减低摩擦和磨损的作用，但是该专利技术采用耐磨性浸溃材料配置成浸溃液，然后喷涂到交织物表面，浸溃液中的PTFE粉末、酚醛环氧树脂起到了润滑作用，这种方法不仅增加了工艺难度、成本上升，而且PTFE树脂层作为衬垫织物应用于自润滑轴承中，其耐磨性能不具有持久性和稳定性。又如中国公开专利CN102145556A中公开了一种耐高温金属-织物/树脂自润滑轴承复合材料及其制备方法，该复合材料由底层、中间层、表层构成，表层为混编织物/自润滑耐磨树脂复合材料，该专利技术虽然实现了轴承材料优异的摩擦学性能和在高温下的使用可靠性，但该复合材料制作工艺复杂，成本较高，另外混编织物与自润滑耐磨树脂复合，也会影响混编织物的柔软性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高度自润滑性、耐磨性好、工艺简单的低摩擦系数织物及其用途。本专利技术的技术解决方案如下:本专利技术的低摩擦系数织物，该织物是由经纱与纬纱交织而成，该织物是由聚四氟乙烯纤维与其他纤维交织而成的机织物，作为经纱或纬纱的聚四氟乙烯纤维的纤度为50?1400dtex，上述聚四氟乙烯纤维为聚四氟乙烯无捻长丝。如果聚四氟乙烯纤维的纤度小于50dtex的话，强力较低，织造时容易断纱，而且还会导致织物的机械性能下降，耐磨耗性变差；如果聚四氟乙烯纤维的纤度大于HOOdtex的话，会导致织物摩擦系数变大，影响织物的自润滑效果。考虑到织物强度和耐磨耗性，聚四氟乙烯纤维的纤度优选200?1400dtex,更优选400?1400dtex。构成该织物的聚四氟乙烯纤维为无捻长丝，无捻度的长丝中各单丝是平行排列的，该无捻长丝构成的织物作为衬垫织物应用于机械运动的受力部件的话，当织物中聚四氟乙烯无捻长丝的长度方向与机械运动部件的运动方向一致时，织物的摩擦阻力最小，能起到最好的自润滑效果。另外，无捻长丝构成的织物在与外界发生摩擦的过程中，由于单丝是平行排列的，单丝受力均匀，不容易被磨损。如果构成该织物的聚四氟乙烯纤维为有捻长丝的话，有捻长丝中各单丝间的排列较紊舌L而且由于施加了捻度，沿着长丝的长度方向，各单丝会出现扭转现象，当织物与机械运动部件接触时，产生的摩擦力较大，由于单丝集中受力，就会极易被磨断，而且自润滑效果不良，对机械运动部件的磨损加大。本专利技术的聚四氟乙烯纤维是通过湿法纺丝法制得的，通过该方法制得的聚四氟乙烯纤维沿该纤维的长度方向，细度分布均匀，且断面呈均一圆形，滑动性优异，具有极低的摩擦系数。而如果采用裂膜法制得的聚四氟乙烯纤维，该纤维的纤度偏差较大，且断面为不规则多边形，滑动性较差，摩擦系数较高。此外，由于裂膜法制得的纤维，其来源为树脂薄膜，受力后容易产生冷流现象，耐磨性变差，如果采用该纤维制得的织物，容易发生破损的现象，从而失去自润滑效果。本专利技术的低摩擦系数织物，上述其他纤维为聚酯纤维、聚酰胺纤维、芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、棉纤维中的一种或几种。采用上述纤维与聚四氟乙烯纤维进行交织，制得本专利技术的织物不仅具有较好的机械性能及较低的摩擦系数，可以提高织物与金属之间的粘结性能，且该织物在摩擦过程中可以抵抗一定的形变，有利于维持机械部件的正常运动，而且还可以降低生产成本。上述其他纤维优选聚酰胺纤维(尼龙66纤维)，由尼龙66纤维制得的织物具有较低的摩擦系数，仅次于聚四氟乙烯纤维。更优选聚苯硫醚纤维和棉纤维，因为聚苯硫醚的分子主链由苯环和硫原子交替排列而成，分子结构对称，且具有高度的线性，因此这种结构具有极高的稳定性。而且由于聚苯硫醚纤维的熔点为285°C，常用温度为190°C，采用聚苯硫醚纤维与聚四氟乙烯纤维进行交织，得到的织物具有优异的耐热性。当该低摩擦系数织物用于机械的滑动部位时，可以有效避免因运动升温而对织物造成损害的问题。而棉纤维是由于棉纤维的平衡回潮率高(温度35°C、湿度70%时，棉纤维的平衡回潮率为7.8%)，采用棉纤维与聚四氟乙烯纤维进行交织，得到的织物能够较好地吸收粘结剂中的水分，从而显著提高该交织物与金属材料的粘结性能，而且棉纤维的价格较低，可以显著降低该低摩擦系数织物的生产成本。本专利技术的低摩擦系数织物，所述聚四氟乙烯无捻长丝中含有30?196根单丝。如果单丝根数少于30根的话，当织物与机械运动部件接触时，单丝根数越少，所得织物的耐磨耗性就会变差；如果单丝根数多于196根，这样就会增加纺丝难度，导致生产成本增加。本专利技术的低摩擦系数织物，所述聚四氟乙烯无捻长丝之间的摩擦系数在0.10以下，优选0.08以下，更优选0.06以下。如果采用摩擦系数在0.10以上的聚四氟乙烯长丝的话，所得织物的表面摩擦系数变大，导致织物的自润滑效果变差。本专利技术的低摩擦系数织物，该织物的组织为平纹、斜纹、缎纹或其变化组织。优选斜纹或缎纹组织，更优选斜纹组织。采用斜纹或其变化组织的话，聚四氟乙烯纤维组织点所占织物总组织点的比例在50%以上，这样织物具有较好的自润滑性能，而且织物中纱线浮长适中，可以保持织物较好的机械性能和耐磨耗性。本专利技术的低摩擦系数织物，所述聚四氟乙烯的组织点数量占织物总组织点数量50%以上的一面作为摩擦面，占织物总组织点数量50%以下的一面作为贴合面，优选聚四氟乙烯纤维组织点数量占总组织点数量65%以上的一面作为摩擦面，聚四氟乙烯纤维组织点数量占总组织点数量35%以下的一面作为贴合面。作为摩擦面，如果聚四氟乙烯组织点数量占织物总组织点数量低于50%的话，织物的滑动性会显著降低，当织物与机械运动部件接触时，摩擦阻力变大，失去自润滑的效果，造成机械运动部件的运转不良。作为贴合面，如果聚四氟乙烯组织点数量占织物总组织点数量高于50%的话，容易造成织物在运动受力过程中发生剥离脱落，使自润滑织物的使用寿命变短。这里的聚四氟乙烯组织点数量与织物的组织有关，是指在一个完整的织物组织循环中，聚四氟乙烯组织点数量占整个织物总组织点数量的比例。织物组织是指在织物中经纱和纬纱相互交错或彼此沉浮的规律，组织点是指经纬纱的相交处。另外，由于本专利技术的聚四氟乙烯纤维为无捻长丝，采用普通的放大镜就能清晰地观察到聚四氟乙烯组织点与其他纤维的组织点。例如，本专利技术的织物组织为2上I下经面斜纹，且经纱为聚四氟乙烯无捻长丝，那么在该织物的一个完整组织循环中，总组织点数量为9，聚四氟乙烯组织点数量为6，则该织物正面聚四氟乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低摩擦系数织物，该织物是由经纱与纬纱交织而成的，其特征是：该织物是由聚四氟乙烯纤维与其他纤维交织而成的机织物，作为经纱或纬纱的聚四氟乙烯纤维的纤度为50～1400dtex，所述聚四氟乙烯纤维为聚四氟乙烯无捻长丝。

【技术特征摘要】
2012.08.07 CN 201210277672.81.一种低摩擦系数织物，该织物是由经纱与纬纱交织而成的，其特征是:该织物是由聚四氟乙烯纤维与其他纤维交织而成的机织物，作为经纱或纬纱的聚四氟乙烯纤维的纤度为50?1400dtex，所述聚四氟乙烯纤维为聚四氟乙烯无捻长丝。2.根据权利要求1所述的低摩擦系数织物，其特征是:所述其他纤维为聚酯纤维、聚酰胺纤维、芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、棉纤维中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的低摩擦系数织物，其特征是:所述聚四氟乙烯无捻长丝中含有30?196根单丝。4.根据权利要求1所述的低摩擦系数织物，其特征是:所述聚四氟乙烯无捻长丝之间的摩擦系数在0.10以下。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张尤娟，杨丽丽，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：