包含多根纤维的漂浮线性拉伸构件制造技术

线性拉伸构件，其包含多根纤维和至少0.1重量％的具有10-300nm的平均直径和平均值的至少10％的标准偏差σ的固体疏水性有机纳米颗粒，所述线性拉伸构件具有至少10,000分特的线性质量密度，且包含至少80重量％的质量密度高于1g/cm3的纤维。本发明专利技术还涉及这类颗粒在使线性拉伸构件漂浮中的用途和制造漂浮线性拉伸构件的方法。

【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根纤维的线性拉伸构件，所述线性拉伸构件在含水液体中漂浮。线性拉伸构件用于许多不同的目的。在一些情况下，有利的是线性拉伸构件可在水中漂浮。例如，如果它们漂浮的话，可容易找回用于海运环境中并容易看见偶尔落入水中的绳，并且防止与水下构件如旋转部件接触。由具有比水更高的密度的材料制成的线性拉伸构件不会漂浮，而是沉入水中。常用于生产线性拉伸构件的几种纤维具有比水更高的密度，例如具有约1.4g/cm3的密度的芳族聚酰胺、约1.4g/cm3的聚酯、约1.15g/cm3的聚酰胺。由这些纤维制成的线性拉伸构件不会在水中漂浮。KR20120058837描述了可在蒸馏水中漂浮的纤维，例如由芳族聚酰胺制成的。将该纤维用优选包含至少99％硅油的硅油涂饰层处理。然而，硅油在使用时具有几个缺点。聚硅氧烷对与其它材料附着或结合具有负面影响。聚硅氧烷的摩擦系数是低的，这妨碍了制造、使用和运输期间纤维的相互连接。因此，涂有聚硅氧烷的线性拉伸构件只能困难地用另一材料涂覆。另外，硅油具有低生物降解性，因此较不适于海运环境中的应用。聚硅氧烷的另一缺点是它的高价格。US3578763涉及用于渔网等中的可漂浮绳索，其包含连续长丝的芯、编织套管和在套管与芯之间的膨胀塑料颗粒，例如聚苯乙烯颗粒。这些绳索的缺点是绳索直径由于膨胀颗粒而显著提高，且绳索结构总是要求套管以将膨胀颗粒保持在适当位置。这类绳索的制造是相对复杂的并且需要多个步骤。本专利技术想要提供克服现有技术的这些限制的线性拉伸构件。本专利技术人现在发现线性拉伸构件，其包含多根纤维和至少0.1重量％的具有10-300nm的平均直径和平均直径的至少10％的标准偏差σ的固体疏水性有机纳米颗粒，所述线性拉伸构件具有至少10,000分特的线性质量密度，并且包含至少80重量％的密度高于1g/cm3的纤维，在水中漂浮并显示出有利的性能。纳米颗粒优选以基于纤维的重量为0.1-20重量％，优选0.5-10重量％，更优选1-9重量％，甚至更优选2-8重量％的量存在于线性拉伸构件中。就本专利技术而言，线性拉伸构件定义为其一个尺寸比另外两个尺寸大得多的细长物体，其具有至少10,000分特的线性质量密度。本专利技术线性拉伸构件包含通过加捻、盘旋、编织、缠绕、针织或者这些方法的任何组合而相互密切接触的多根纤维。例如，加捻和平行铺设的纤维可在一个线性拉伸构件中结合。具有紧密结合的纤维的本专利技术线性拉伸构件通常具有比疏松结合的纤维束更高的质量密度。线性拉伸构件的线性质量密度可根据ASTM-D1907测定。线性拉伸构件尤其适于经受轴向张力，因此充当承重构件。线性拉伸构件的非限定性实例为绳、线、系绳、系缆、拖绳和电缆。令人惊讶的是，即使包含密度增加的纤维(如许多线性拉伸构件中所需的)，本专利技术线性拉伸构件保持漂浮，如同为一束相同疏松结合纤维，还用相同涂饰剂处理且具有比本专利技术线性拉伸构件更低的质量密度的线性拉伸构件。预期固体疏水性有机纳米颗粒的施涂对具有较高质量密度的密度增加线性拉伸构件而言是较无效的，因此，其显示出较少漂浮或者漂浮较短的时间。此外，本专利技术的优点是固体疏水性有机纳米颗粒的小粒度，其不提高纤维的直径以及因此线性拉伸构件的直径。另外，本专利技术线性拉伸构件可简单地通过将如上所述用固体疏水性有机纳米颗粒处理的纤维结合而生产。不必将单独层加在线性拉伸构件中以实现漂浮效果。本专利技术线性拉伸构件一般性地具有3-300mm的直径，优选直径为10-250mm，更优选20-100mm，甚至更优选40-80mm。线性拉伸构件可具有多种横截面，例如圆形、圆和椭圆形/长圆形(oblong)。由于线性拉伸构件包含多个细长构件，它永远不是完美圆形的，而是在接近观察时具有多面横截面。然而，这类形式包括在术语圆和椭圆形或长圆形内。线性拉伸构件的横截面可在使用期间改变，意指拉伸的线性拉伸构件的横截面显示出扁平、卵形或者甚至几乎矩形形式。在具有长圆形横截面的线性拉伸构件的情况下，直径指有效直径。具有非圆横截面的线性拉伸构件的有效直径指具有与非圆线性拉伸构件相同的单位长度的质量的圆线性拉伸构件的直径。线性拉伸构件具有至少10,000分特，甚至更优选至少25,000分特的线性质量密度。一般而言，可陈述1000Mtex的最大线性质量密度。取决于线性拉伸构件的用途，通常选择不同的线性质量密度。线性拉伸构件可例如具有高于0.3Mtex，优选高于0.5Mtex且至多10Mtex，优选5Mtex的线性质量密度。这类线性质量密度可用于流线。然而，本专利技术还包括具有大于1Mtex且至多50、100、250、500或者甚至1000Mtex的线性拉伸构件。这类高线密度构件例如用于系泊索。线性拉伸构件可通过本领域技术人员已知的任何方法得到，包括但不限于加捻和编织及其任何组合。例如，可将2000根各自1680分特的纱结合以产生具有20mm直径的33Mtex线性拉伸构件。在另一绳中，将大约12000根1680分特的纱结合以产生具有50mm直径的200Mtex绳。在优选实施方案中，线性拉伸构件包含具有低纤度的纤维，这意指每长丝具有低线性质量密度的纤维。例如，具有0.5-5dpf(旦尼尔/长丝)的线性质量密度的纤维是合适的，优选选择具有小于4dpf的线密度，更优选具有小于3或小于2dpf的线密度的纤维。线性拉伸构件包含多根纤维。可将多根纤维结合以产生纱，例如连续纱、长连续纤维束。在本说明书上下文内，术语纤维包括复丝纤维，而且包括由复丝纤维制成的带。纤维或由其制成的纱的结合形成线性拉伸构件。纱可通过多种方法结合以产生关于纱的线性质量密度、直径和完整性的多种线性拉伸构件。例如，可将至少2种纱加捻在一起以得到丝束。该丝束可以为线性拉伸构件。然而，也可取得大量丝束并将它们结合成较大的线性拉伸构件。纱和纱线束可通过编织、加捻、串珠、绞合而结合或者可将它们平行铺设或其任何组合。在线性拉伸构件中，纤维、纱和/或其丝束通常以长度方向排列。在至少一些纤维或纱的一个实施方案中，纤维或纱与线性拉伸构件内的中心纵轴的距离在线性拉伸构件的长度上变化。这意指排列至少一些纤维或纱以显示重复振荡图案。一般而言，该线性拉伸构件中的纤维或纱具有大于2°的螺旋角。在另一实施方案中，线性拉伸构件的纤维、纱和/或丝束通过将至少两股纱或丝束平行铺设并用套管、外包或聚合物涂层围本文档来自技高网...

【技术保护点】
线性拉伸构件，其包含多根纤维和至少0.1重量％的具有10‑300nm的平均直径和平均直径的至少10％的标准偏差σ的固体疏水性有机纳米颗粒，所述线性拉伸构件具有至少10,000分特的线性质量密度且包含至少80重量％的密度高于1g/cm3的纤维。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.07 EP 13191949.01.线性拉伸构件，其包含多根纤维和至少0.1重量％的具有10-300nm
的平均直径和平均直径的至少10％的标准偏差σ的固体疏水性有机纳米颗
粒，所述线性拉伸构件具有至少10,000分特的线性质量密度且包含至少80
重量％的密度高于1g/cm3的纤维。
2.根据权利要求1的线性拉伸构件，其中纤维选自芳族聚酰胺、聚酯、
液晶聚酯、聚苯并唑、聚酰胺、聚(乙烯醇)、聚丙烯腈、石墨、碳、玻璃
和矿物纤维及其组合。
3.根据权利要求1或2的线性拉伸构件，其中线性拉伸构件具有至少
5mm，优选至少8mm，更优选至少10mm，甚至更优选至少20mm的直
径。
4.根据前述权利要求中任一项的线性拉伸构件，其中固体疏水性有机
纳米颗粒存在于至少一些纤维的表面上。
5.根据前述权利要求中任一项的线性拉伸构件，其中固体疏水性有机
纳米颗粒具有20-200nm，优选25-100nm的平均直径。
6.根据前述权利要求中任一项的线性拉伸构件，其中纳米颗粒的直径
的标准偏差σ为平均直径的至少20％，优选至少30％。

【专利技术属性】
技术研发人员：M·范莱文，H·昆特，S·威廉森，
申请(专利权)人：帝人芳纶有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL