可发泡聚合物纤丝的用途及发泡织物制造技术

一种包含交联聚合物材料的闭孔泡沫的纤丝的发泡织物，通过将纤丝整合至前体纺织品以及随后在纤丝膨胀的发泡温度下使材料发泡形成。该发泡织物可以用于保护性服装、衬垫、席子等。

Use of expandable polymer filaments and foaming fabrics

A foamed fabric containing a filament of a closed cell foam of crosslinked polymeric material, which is foamed by combining the fibrils to the precursor textiles and subsequently foaming at the expanded temperature of the fibrils. The foam fabric can be used for protective clothing, gaskets, mats, etc..

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可发泡聚合物纤丝的用途及发泡织物
本专利技术涉及发泡材料及其制造。具体地，本专利技术涉及可发泡聚合物(foamablepolymerfilament)材料在发泡织物(发泡布料，foamedfabric)的制造中的用途。本专利技术进一步涉及这种发泡织物的新型用途，该发泡织物表现出良好的抗冲击性和缓冲作用(cushioning)，同时保持开放结构，使得进行良好的通风或排水。
技术介绍
出于缓冲或减震的目的，将发泡材料用于各种应用。从20世纪30年代开始，发泡材料作为泡沫橡胶，在片材、席子和块状物(隔板，blocks)中可用。最初，使用了天然胶乳橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶材料。近年来，基于异氰酸酯的聚氨酯泡沫变得普遍。根据所需的用途，可以制造各种密度、厚度和柔软度等级的合成泡沫。根据材料的性质和制造方法，其还可以呈现为开孔泡沫或闭孔泡沫。通常具有闭孔泡沫可以暴露于湿气而孔结构不吸收湿气的优点。另一优点在于由于闭孔可以更好地吸收力，所以缓冲大得多。闭孔泡沫的缺点在于其不能传输空气或湿气。对于其中要求湿气或空气传输(空气输送，airtransport)的许多应用，现有的发泡材料是不适合的。已经进行了尝试以便通过穿孔泡沫板(foammaterial)来改善，例如用于床垫的泡沫材料(foammaterial)的传输性能。US4536906中示出了孔径床垫插入物(aperturemattressinsert)的实例。这种产物提供了另外的优点，但是它们的功能仍受限。US2009119953中示出了用于鞋子的泡沫鞋垫，借此提供了孔径来增加通风。也已知闭孔泡沫的衬底(underlay)减震垫(shockpad)，其中形成了孔径以保证适当的排水(drainage)，特别是来自TrocellenGmbH的ProGameTM减震垫。还期望在其他可能要求冲击吸收或缓冲作用的情形中使用泡沫材料。泡沫材料可以要求作为保护性服装、陈设物(家具，furnishing)等中的层。在这种背景下，还经常要求透气性。还要求在多层结构内，经常是围绕复杂形状整合泡沫层的能力。期望的是提供使得能够使用闭孔泡沫材料，同时保持期望的透气性和水传输性能的织物的替换构造。另外，现有的泡沫层具有固定的二维形式，即，它们可以弯曲，但是不能在没有变形的情况下在层平面中偏斜(skew)。在以前，由泡沫材料形成的衬底(underlay)和席子(mat)由于它们不能偏斜或伸展而经受起皱和扭曲。另外，发泡层通常是相对低强度的，尤其当作为相对薄的层存在时。已经考虑了结合纤维材料来改善泡沫的强度的尝试。EP2177335中给出了具有结合的增强纤维的发泡的层状产物的实例。过去进行了将泡沫材料整合至纺织品类构造中的尝试。DE2730915示出了使用开孔泡沫条带编织在一起以来形成地毯衬底。泡沫材料的条带的处理是困难的，且将这种泡沫条带整合至织物中不易实现。期望提供改善的方法，通过其可以更容易和方便地生产发泡织物层。
技术实现思路
本文描述了在发泡织物的制造中使用可发泡聚合物纤丝(单丝，filament)方法。该方法包括提供可发泡聚合物材料的纤丝(单丝，长丝，filament)，交联可发泡聚合物材料，将纤丝整合到织物中以及随后使聚合物材料发泡以形成闭孔的发泡结构。作为建议使用可发泡聚合物纤丝的结果是，发泡织物是透气的，并且可以容易允许沿着和通过织物传输空气或湿气。因为聚合物材料作为闭孔的发泡结构存在，所以织物将不在其材料结构中吸收水分或污垢，并且适用于以下阐述的各种用途。具体地，形成在闭孔结构中的孔隙可以以空气弹簧的方式压缩以吸收力。对于开孔结构，一旦吸收水分或污垢，结构被填充且不能进一步压缩，从而失去减震(shcokabsorbing)性能。纤丝可以采用任何适当的形状并可以以任何合适的方式生产。在一方面，可以通过将可发泡聚合物材料的片材剪切成长条(elongatestrip)提供纤丝。在发泡之前，该条带可以相对地宽于它们的厚度。一般，发泡之前，该条带可以具有1mm至5mm的宽度和1mm至2.5mm的厚度。可以在材料交联之前或之后提供纤丝。在长条带的情况下，可能的是首先交联聚合物片材并且在之后形成条带。在另一方面，可以通过挤出提供纤丝。这可以通过作为片材挤出以及随后剪切成条带进行，或者可以直接通过适当形式的挤出头或喷丝头挤出纤丝。这种挤出的纤丝可以是圆形的、平的、异形的、实心的、中空的或其他形式，且技术人员将理解纤丝形状可以决定最终的织物的性能。除挤出单根纤丝之外，也可以一起挤出多根纤丝。可以在形成纤丝之前、之后或同时以任何适当的方式进行可发泡聚合物材料的交联。在一方面，使用适当的化学交联剂化学交联聚合物材料。这种方法也经常称为建立网络(reticulation)，借此聚合物链裂解以及随后重新排序以形成三维网络。不希望受理论的约束，应该相信交联防止发泡期间纤维的宏观的熔融(总体熔融，macroscopicmelting)，以及此外形成的网络防止发泡期间产生的气体自由逸出。化学交联剂可以是过氧化物试剂、过氧化物助剂或硅烷体系。在另一方面，化学交联剂是有机过氧化物。这种有机过氧化物包括，但不限于四丁基过苯甲酸酯、苯甲酰的过氧化物、2,4-二氯苯甲酰过氧化物、乙酰基过氧化物、月桂基过氧化物、甲乙酮过氧化物和二枯基过氧化物。技术人员将清楚试剂和它们的益处(与产生具有别处所阐述的所要求性能的泡沫纤丝的期望结果有关)的具体选择。另外，可发泡聚合物材料可以是物理交联的(具体使用适当的高能量辐射，其可以包括，但不限于UV、微波、电子束、X-射线和γ射线辐射)，并可以是颗粒或非颗粒的。物理交联的一个优点在于该方法可以在织物的生产过程的期望点开始，并且也可以在织物的精确位置处局部开始。可发泡聚合物材料中还可以包含，诸如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、炭黑或极性添加剂的另外的化学试剂，以增强交联过程或使其适应施加的辐射。可以在将纤丝整合至织物之前，交联可发泡聚合物材料。对于挤出的纤丝，交联可以在挤出时或之后进行。可替换地，可以在将纤丝整合在织物中之后，进行交联。可以根据任何合适的机制进行可发泡聚合物材料的发泡，包括在添加或不添加适当的成核剂的情况下，使用直接加气或物理吹制。可发泡聚合物材料可以包含适合在给定的一种发泡温度(foamingtemperature)或多种发泡温度下发泡的化学发泡剂。发泡剂可以是吸热的发泡剂，如酸/碳酸酯类体系，或者可以是放热的发泡剂，如肼、酰肼、卡巴肼(carbazide)、偶氮化合物等。发泡剂的形式可以包括，但不限于偶氮二碳化物、聚苯磺酰肼、4,4'二苯基磺酰胺、p,p'氧二(p,p’oxybis)、苯磺酰肼或二亚硝基五亚甲基四胺。可替换地，可以使用吸热和放热发泡剂两者的适当混合物，借此可以在温度和时间两者方面控制反应速率。根据本专利技术的一个方面，可以进行可发泡聚合物材料的交联使得在交联发生之后，可发泡聚合物材料的熔融温度高于发泡温度。以这种方式，可发泡聚合物材料在发泡温度或高于发泡温度时保持稳定，由此导致泡沫的闭孔结构。应该理解的是需要仔细选择各种试剂和过程的控制以实现期望的结果。对于通过挤出形成的可发泡聚合物材料，需要熔融材料以进行挤出。不过，在该方法中，应避免发泡剂的活化本文档来自技高网...

【技术保护点】
可发泡聚合物纤丝在发泡织物的制造中的用途，所述制造包括：提供可发泡聚合物材料的纤丝；交联所述可发泡聚合物材料；将所述纤丝整合至织物；以及随后发泡所述聚合物材料以形成闭孔发泡的结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.12 NL 20129941.可发泡聚合物纤丝在发泡织物的制造中的用途，所述制造包括：提供可发泡聚合物材料的纤丝；交联所述可发泡聚合物材料；将所述纤丝整合至织物；以及随后发泡所述聚合物材料以形成闭孔发泡的结构。2.根据权利要求1所述的用途，其中，所述纤丝通过将可发泡聚合物材料的片材切割成长条而提供。3.根据权利要求1或权利要求2所述的用途，其中，所述纤丝通过挤出而提供。4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中，所述可发泡聚合物材料是化学交联的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用途，其中，所述可发泡聚合物材料是物理交联的。6.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中，在将所述纤丝整合至所述织物之前，交联所述可发泡聚合物材料。7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中，所述可发泡聚合物材料包含适合在发泡温度下发泡的化学发泡剂。8.根据权利要求7所述的用途，其中，进行所述可发泡聚合物材料的交联使得所述可发泡聚合物材料在交联之后，对于高于所述发泡温度是稳定的。9.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中，将所述纤丝整合至所述织物包括编织具有经纱和纬纱的纺织品。10.根据权利要求9所述的用途，其中，在所述经纱中提供所述纤丝。11.根据权利要求9或权利要求10所述的用途，其中，在所述纬纱中提供所述纤丝。12.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其中，所述可发泡聚合物材料是PE或EVA或它们的共混物。13.根据前述权利要求中任一项所述的用途，进一步包括将所述织物形成为另外的产物，由此在形成另外的产物之后，进行发泡。14.一种发泡织物，所述发泡织物包含交联聚合物材料的闭孔泡沫的纤丝。15.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·扬·范德加戈，弗朗西斯科·安东尼厄斯·洛德韦克·哈梅林，
申请(专利权)人：纤科赛尔隆有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL