对含有高性能纤维的物品进行回收利用的方法技术

本发明专利技术涉及对织物进行回收利用以由所述织物制成纱线的方法，所述织物含有韧度至少为１０克／分特并且拉伸模量至少为１５０克／分特的高性能纤维。在该方法中，将所述织物切割成最大尺寸不大于１５厘米的碎片。将３０至９９重量％的短纤维加入到织物碎片中以制得混合物，然后分离混合物中的纤维并校直以形成纱条，然后将所述纱条形成加捻纱。可以将该加捻纱用于制备织物或任何其它有用物品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将含有高性能纤维的物品回收制成纱线的方法以及由此制成的物品。
技术介绍
含有高性能纤维(例如芳族聚酰胺)的织物在本领域是已知的。可以将这些织物用于各种各样的物品中以增加这些物品的防弹性或耐剪切和耐磨损性。所述物品的例子是防弹背心、手套、护腿套裤等。美国专利6,103,646公开了防穿透的防弹物品，其含有由许多紧密编织的芳族聚酰胺纱线层所制成的外表面和许多防弹纤维材料(例如芳族聚酰胺)纱线层所制成的内表面。美国专利5,876,834公开了由芳族聚酰胺纱线的织物制成的防护链护腿套裤。含有高性能纤维或纱线的织物还被用于制备许多其它物品，例如耐剪切的手套等。由含有高性能纤维的织物制成的物品中存在的问题是如何回收所述的物品。所述物品(例如防弹背心)的使用寿命通常是5至10年，在所述时间之后必须替换所述的背心，这样就出现了如何处理旧背心的问题。因此需要通过回收来减少浪费。回收利用废织物的一般概念是已知的。参见例如美国专利5,369,861，其公开了对粗斜纹棉布废料进行回收利用的方法。对新的、改进的回收利用方法的需求是持续的。专利技术概述本专利技术涉及对织物进行回收利用的方法，所述织物含有其韧度至少10克/分特并且拉伸模量至少为150克/分特的高性能纤维，从而由织物制成纱线。在该方法中，所提供的织物含有韧度至少为10克/分特并且拉伸模量至少为150克/分特的纤维，将所述织物切割成尺寸不大于15厘米的碎片。将30至99重量％的短纤维(以短纤维和高性能纤维的总量为基础)加入到织物碎片中以制得混合物，然后分离混合物中的纤维并校直以形成纱条，然后将所述纱条形成加捻纱。可以将该加捻纱用于制备织物或任何其它有用物品。纱线中还可以添加其它的纤维。专利技术详述本专利技术涉及对含有高性能纤维的物品进行回收利用以制得可用于制备其它物品的纱线的方法。含有高性能纤维或高性能纱线(所述纱线通常以连续复丝的形式存在)的物品具有许多应用，所述的应用包括防弹背心、耐剪切的手套、护腿套裤等。在本专利技术的方法中，将带有含有高性能纤维的织物的物品拆开或者是分开以提供没有任何覆盖、缝合等的织物。例如，防弹背心通常包括许多缝制在一起的织物层，其通常被外壳或其它覆盖织物所覆盖。将外壳或覆盖织物除去以露出所述织物层，然后将织物层的缝缀除去，从而只留下含有高性能纤维的织物片。某些缝缀可能留在织物内，但通常是不希望的，因为缝缀会导致纱线的质量降低。本专利技术的物品和织物全部或部分地由含有高性能纤维的纱线所构成。正如在本文中所使用的那样，术语“高性能纤维”是指其韧度至少为10克/分特并且拉伸模量至少为150克/分特的纤维。所述纱线可以由纤维(例如芳族聚酰胺、聚烯烃、聚苯并噁唑、聚苯并噻唑等)制成，并且可以由所述纱线的混合物制成。织物可含有至多100％的芳族聚酰胺纤维。“芳族聚酰胺”是指其中的至少85％的酰胺键(-CO-NH-)直接连接到两个芳环上的聚酰胺。芳族聚酰胺纤维的例子记载于Man-Made Fibers-Science andTechnology，Volume 2，“形成纤维的芳族聚酰胺”部分，第297页，W.Black等，Interscience Publishers，1968。芳族聚酰胺纤维还公开于美国专利4,172,938、3,869,429、3,819,587、3,673,143、3,354,127和3,094,511中。对芳族聚酰胺是芳族聚酰胺纱线中的常用聚合物，聚(对苯二甲酸对苯二酰胺)(PPD-T)是常用的对芳族聚酰胺。PPD-T是指由对苯二胺与对苯二酰氯等摩尔聚合生成的均聚物以及引入对苯二胺中的少量其它二胺和少量其它二酰氯与对苯二酰氯所形成的共聚物。作为一般规律，其它二胺和其它二酰氯的用量最多是对苯二胺或对苯二酰氯的10摩尔％，或者可能稍微高些，只要所述其它二胺和二酰氯不含有可干扰聚合反应的反应性基团。PPD-T还可以指引入其它芳香族二胺和其它芳香族二酰氯(例如2，6-萘酰氯或氯-或二氯对苯二酰氯或3，4′-二氨基二苯基醚)所形成的共聚物。对于本专利技术的目的，对芳族聚酰胺还包括高度修饰的完全芳香族的共聚聚酰胺，例如共聚(对苯二甲酸对苯二酰胺/对苯二甲酸3，4′-二苯基醚二酰胺)。“聚烯烃”是指聚乙烯或聚丙烯。聚乙烯主要是指其分子量优选大于一百万的线性聚乙烯材料，它可能含有少量的链分支或共聚单体，每100个主链碳原子中有不超过5个修饰单元，它还可能含有混在其中的不大于50重量％的一种或多种聚合添加剂例如烯烃-1-聚合物，尤其是低密度聚乙烯、丙烯等，或者是通常引入的低分子量添加剂例如抗氧化剂、润滑剂、紫外线掩蔽剂、着色剂等。其作为长链聚乙烯(ECPE)通常是已知的。类似地，聚丙烯主要是其分子量优选大于一百万的线性聚丙烯物质。高分子量的线性聚烯烃纤维是可购买的。聚苯并噁唑和聚苯并噻唑优选由如下结构的聚合物构成 虽然所示的与氮原子连接的芳基可以是杂环，但它们优选为碳环；虽然它们可以是稠合的或非稠合的多元环体系，但是它们优选为单一的六元环。虽然二唑系的主链中所表示的基团是优选的对亚苯基，但该基团可以被任何的不会干扰聚合物的制备的二价有机基团所取代，或者根本不带任何基团。例如，该基团可以是最多为12个碳原子的脂肪族基团、甲代亚苯基、亚联苯基、二亚苯基醚等。然后将织物切割成相对小的碎片，优选其最大尺寸不大于15厘米(6英寸)，更优选不大于5厘米(2英寸)。通常将大于15厘米(6英寸)的切断织物的碎片除去，因为当将切断的织物制成纱线时，这些较长的碎片可能会引起问题。对于短纤维的加工处理，通常将最大尺寸大于5厘米(2英寸)的切断织物的碎片除去。应该理解的是，在本专利技术中，切断织物的最大尺寸将取决于随后的制备纱线的加工步骤。与用于长纤维(毛纺或精纺系统)的形成纱线的其它已知技术相比，在短纤维(棉纺)系统的生产过程中将使用更小的织物碎片。切断织物的优选方法是利用可切割出许多不同角度的截切机。常用的截切机将剪出六种不同的角度。虽然优选截切机，但切断设备的选择对于本专利技术来说不是至关重要的，只要将织物切割成适当尺寸的碎片即可。将切断织物的碎片与30至99重量％的短纤维、优选50至95重量％的短纤维(以短纤维和织物碎片中的高性能纤维的总量为基础)相混合。在此“短纤维”是指任何长度不大于15厘米的天然或合成纤维，条件是短纤维不同于高性能纤维的组成。因此，对于所述公开的目的，短纤维也可以是高性能纤维，只要其组成不同于切断织物碎片的高性能纤维。另外，可以理解的是，在本专利技术中在纱线的生产过程中还可以加入额外的未使用过的、也就是非回收的高性能纤维。可以存在未使用过的高性能纤维以便于加工处理。例如，可以使用等量的切断织物中的循环的高性能纤维和未使用过的高性能纤维。适宜短纤维的例子包括棉花、羊毛、聚酯、聚酰胺、人造纤维及其混合物以及以上列出的高性能纤维。另外还可以包括其它纤维例如用于抗静电性能的纤维。适宜的抗静电性能记载于例如USP3,803,453和USP 4,612,150中。然后将该混合物形成纱条。将该混合物形成纱条的优选方法是利用梳理机，通常将梳理机用于纤维工业以分离、排列然后将纤维形成未经加捻的松散集合的纤维的连续长线，通常将其称作纱条。当将织物的切断碎片通过梳理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对织物进行回收利用以由所述织物制成纱线的方法，所述织物含有韧度至少为１０克／分特并且拉伸模量至少为１５０克／分特的高性能纤维，该方法包括如下步骤：提供含有韧度至少为１０克／分特并且拉伸模量至少为１５０克／分特的纤维的织物，　 　将所述织物切成最大尺寸不大于１５厘米的碎片，将短纤维加入到织物碎片中以制得混合物，分离混合物中的纤维并校直以形成纱条，然后将所述纱条形成加捻纱，其中以高性能纤维和短纤维的总量为基础，高性能纤维占１至７０重量 ％，短纤维占３０至９９重量％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：纪成航，丹尼尔迈克尔费希尔，拉里约翰普里克特，
申请(专利权)人：杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]