包含UHMWPE纤维的耐磨性产品制造技术

包含多股交织纱线的耐磨性产品，其中至少第一纱线具有以N/tex计值为TS的抗张强度，所述第一纱线含有多根UHMWPE纤维，其中所述UHMWPE纤维具有以den计值为T的纤度，其中T/TS比值为至少5den.tex/N。通过相应地调整拉伸率或UHMWPE长丝/纤维得到所述抗张强度。所述产品显示出耐磨性。所述产品可以是包含护套/外套的绳索或环形吊索，其中所述护套/外套包含所述第一纱线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及包含多股交织纱线的耐磨性产品，其中至少第一纱线具有以N/tex计值为TS的抗张强度，所述第一纱线含有多根UHMWPE纤维，其中UHMWPE纤维具有以den计值为T的纤度。包含多股交织纱线的产品(例如绳索、吊索和网)被不断开发以满足高性能应用的需求。这种开发主要涉及调节用于所述产品的材料和/或所述产品的构造方法。分析纱线的抗张强度对含纱线产品的多种性质(例如耐磨性)的影响的大量数据显示：通过增加所述强度，耐磨性似乎也增加。因此，在具有耐磨性的产品(特别是高端绳索和吊索)领域中，已适时形成了下述共识：高抗张强度纱线(例如聚乙烯纱线，例如被称为的那些)的使用提供提高的耐磨性。例如，EP1973830公开了包含绳芯和套(cover)的环形吊索，其中所述套由DSM(NL)销售的SK751760dtex纱线织造成，该纱线是具有约3.5N/tex强度和约2den纤维纤度的高强度超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纱线。有报道称：所述套为环形吊索提供良好耐磨性。具有高强度并因此被认为为含有它们的产品提供耐磨性的其它高强度纱线、尤其是高强度UHMWPE纱线是在市场上可以买到的，例如由诸如Honeywell和Mitsui的公司出售的纱线。还存在使用高强度UHMWPE纱线的替代方法以提高产品的耐磨性，例如通过使用如WO2010/048008中所公开的UHMWPE带。WO2010/048008中描述了：包含编织构造或梭织构造的高分子量聚乙烯带的外套装置可提供提高的耐磨性。然而，使用高强度纱线、尤其是高强度UHMWPE纱线造成一些困难。在第一种情况下，这种纱线主要采用复杂的过程来制造，在该过程中长丝通常被很大程度地拉伸。使用高拉伸速率经常导致最终纱线的抗张强度增加，然而，当拉伸发生时，形成纱线的纤维的直径或纤度可被降低。拉伸过程中的这种纤维变细在处理纤维过程中可造成难题，这转而可导致复杂且昂贵的制造方法。在第二种情况下，含有低纤度纤维的高强度UHMWPE纱线可在进一步加工过程中对其处理造成不利影响，这转而可导致制造含有这种纱线的产品同样困难和昂贵。因此，本专利技术的目的可以是提供利用受上述缺点影响较小的方法能够制造的耐磨性产品，其中所述产品还具有与现有产品(例如使用高韧性和低纤度长丝纱线的那些)至少相同的耐磨性。本专利技术的另外目的是提供具有进一步优化的耐磨性质的耐磨性产品。本专利技术的另一个目的是提供耐磨性质提高的耐磨性产品。因此，本专利技术提供包含多股交织纱线的耐磨性产品，其中至少第一纱线具有以N/tex计值为TS的抗张强度，所述第一纱线含有多根UHMWPE纤维，其中所述UHMWPE纤维具有以den计值为T的纤度，其特征在于T/TS比值为至少5den.tex/N。出乎意料地观察到：与本领域的共识相反，使用所述第一纱线提高了含有它的产品的可制造性，同时使所述纱线的耐磨性保持在最佳水平。还观察到：不需要大程度拉伸所述第一纱线以便为含有它的产品提供所需的耐磨性，这转而可导致更易处理所述第一纱线并促进所述产品的生产。还观察到：当所述第一纱线具有至少6den.tex/N、优选地至少7den.tex/N、最优选地至少8den.tex/N的T/TS比值时，产品的耐磨性出乎意料地增加。第一纱线的T/TS比值没有特别的上限，但优选地T/TS比值为至多50den.tex/N、更优选地至多20den.tex/N、甚至更优选地至多15den.tex/N、甚至更优选地至多11den.tex/N、最优选地至多10den.tex/N。包含具有这种优选比值的纱线的产品已被发现具有良好的耐磨性，同时产品生产过程中对纱线的处理良好。“纤维”在本文中被理解为细长体，它的长度尺寸比它的宽度和厚度的横向尺寸要大得多。纤维可具有规则或不规则的横断面，优选地横断面基本上为环形，其中纤维的最大横向尺寸(宽度)至多是其最小横向尺寸(厚度)的5倍。纱线中的纤维可具有连续长度(优选地贯穿所述纱线的整个长度)，这种纤维在本领域被称为长丝或连续纤维；或者纱线中的纤维可具有比纱线的长度短得多的不连续长度，这种纤维在本领域被称为短纤维。通常通过切割或伸展-断裂长丝获得短纤维，例如G.R.Wray,Modern composite yarn Production,Columbine出版社,Manchester&London,1960。优选地，第一纱线含有多根连续的UHMWPE纤维。在本专利技术的语境中，以旦尼尔(den)表示纤维纤度(titer)，它可由每9000米所述纤维的质量(g)被计算。纤维纤度通常是对其线性质量密度的测量。纤维纤度的替代测量是tex，它代表每1000米所述纤维的质量(g)。然而，在本专利技术的语境中，优选测定纤维的直径，然后利用所述直径计算所述纤维的纤度(旦尼尔)。例如直径约为38μm的UHMWPE纤维的纤度约为10den；但直径约为50μm的UHMWPE纤维的纤度约为17.2den或约为1.9tex。“纱线”在本文中被理解为包含多根纤维的细长体。所述纤维在纱线中可彼此基本上平行排列或纱线可具有通常提高其尺寸稳定性的扭曲。在本专利技术的语境中，超高分子量被认为是重均分子量为至少400kg/mol。更优选地，被用于制造第一纱线的UHMWPE纤维的UHMWPE优选地具有至少3dl/g，、更优选地至少4dl/g、最优选地至少5dl/g的固有粘度(IV)。优选地，IV为至多40dl/g、更优选地至多25dl/g、更优选地至多15dl/g。优选地，UHMWPE中每100个碳原子具有少于1个侧链，更优选地每300个碳原子具有少于1个侧链。可根据本领域已知的任何技术制造第一纱线的UHMWPE纤维，例如通过熔融、溶液或凝胶纺丝。优选地，如在许多出版物(包括EP 0205960A、EP 0213208A1、US 4413110、GB 2042414A、GB-A-2051667、EP0200547B1、EP 0472114B1、WO 01/73173A1、EP 1,699,954)和“Advanced Fibre Spinning Technology”,T.Nakajima编辑,Woodhead Publ.Ltd(1994),ISBN 1855731827中所述，根据凝胶纺丝法制造UHMWPE长丝。为了得到本专利技术所需的特定T/TS比值，本领域的技术人员可以调整流出长丝的纺织孔径的尺寸(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含多股交织纱线的耐磨性产品，其中至少第一纱线具有以N/tex计值为TS的抗张强度，所述第一纱线含有多根UHMWPE纤维，其中所述UHMWPE纤维具有以den计值为T的每根纤维的纤度，其特征在于T/TS比值为至少5den.tex/N。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.17 EP 12176778.41.包含多股交织纱线的耐磨性产品，其中至少第一纱线具有以N/tex
计值为TS的抗张强度，所述第一纱线含有多根UHMWPE纤维，其中所
述UHMWPE纤维具有以den计值为T的每根纤维的纤度，其特征在于
T/TS比值为至少5den.tex/N。
2.根据权利要求1的产品，其中所述T/TS比值为至少6den.tex/N、
更优选地至少7den.tex/N、以及最优选地至少8den.tex/N。
3.根据权利要求1或2的产品，其中所述多根UHMWPE纤维具有至
少6den、更优选地至少9den、甚至更优选地至少11den、最优选地至少
14den的纤度。
4.根据在前权利要求中任一项的产品，其中所述第一纱线具有在
0.5-2.2N/tex范围内、更优选地在0.8-2.0N/tex范围内以及最优选地在1.0-
1.8N/tex范围内的抗张强度。
5.根据在前权利要求中任一项的产品，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·皮耶特·瓦拉斯布鲁姆，克里斯蒂安·亨利·彼得·德尔克斯，约翰娜·玛格丽塔·范·乌妮克，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL