用于工业纺织品的加强构件制造技术

一种用于构造和组装工业纺织品的加强构件，该构件包括由热塑性聚合物基质包封的纤维加强材料，其中：所述热塑性聚合物基质包括非晶态聚酯、低结晶聚酯、聚苯硫醚(PPS)或它们的混合物；所述纤维加强材料包括选自由热塑性聚合物长丝、热固性聚合物长丝、玻璃纤维及其混合物所组成的组中的连续长丝，从而使得大部分连续长丝沿第一方向取向，而其余连续长丝沿第二方向取向，该第二方向通常垂直于第一方向；非晶态聚合物基本上进入液态的温度或低结晶聚酯的熔点比热塑性聚合物长丝的熔点低至少10℃；聚合物基质和纤维加强材料对约800nm至约1200nm范围内的辐射激光能量基本上是透明的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于工业纺织品的加强构件
本公开涉及工业纺织品领域。特别地，本公开涉及用于制造过滤和运输用工业纺织品的加强构件。
技术介绍
如本文所用，术语“织物”、“纺织品”和“工业纺织品”是同义词。工业用纺织品是大长度(多达100米或更长)和宽度(15米或更小)的带状物，它们是织造或非织造结构。这种纺织品在造纸应用中是众所周知的，其中它们通过造纸机用于形成、输出和运送纸幅。非织造工业纺织品可以由较小的切口的嵌板和成型聚合物薄膜制成，这些薄膜可以组装以提供具有所需最终尺寸的织物。随后可以在每个相对的宽度方向的端部处安装接缝，以允许这些端部连接在一起，使得织物形成环形带。接缝构造应该是这样的，即它可以打开和闭合，以允许纺织品被移除或安装在待用的机器上。可以通过将同样由聚合物薄膜制成的缝合构件焊接到织物的相对端，并使用销或栓将缝合构件连接在一起来提供接缝。此外，这种缝合件也可用于织造工业纺织品的构造中。这些嵌板和缝合构件统称为工业纺织品的“部件”，它们已在US8563114、US2012/0040150、WO2014/121373、WO2011/127594、WO2013/023272、WO2013/086609、WO2013/181748、WO2013/188964、WO2014/053055、WO2015/024107、WO2015/081417和WO2015/081418中公开，所有这些申请都是共同转让的并且通过引用并入本文。特别地，前述参考文献公开了包含至少单层双轴取向的热塑性聚合物薄膜的部件，其随后根据需要切割和成形。当部件中聚合物薄膜层的数量是两层或多层时，这些层可以是相容的或不相似的。在聚合物材料不相同的情况下，所谓的“连接层”可以位于相邻的不同聚合物材料层之间，以防止层分离并提供一体的膜结构。另外，每个单独的聚合物薄膜层必须在制造时拉伸和取向，以便增加和最大化其弹性模量、拉伸强度和其他物理性能。这些薄膜在共同转让的WO2013/071419和WO2013/177670中公开，它们通过引用并入本文。为了适合用作工业纺织品的部件，例如造纸或类似的加工织物，形成部件的薄膜通常具有约100μm至500μm，或约250μm至350μm的厚度。整个厚度通常是均匀的。具有这种厚度并且根据上述公开内容制造的部件具有约350至525N/cm或约200至300pli(磅/英寸)的最大拉伸强度，否则部件在负荷下可能会破裂。然而，对于造纸应用而言，这些部件的理想拉伸强度应至少为300pli。具有较高拉伸强度同时保持部件形成过程所需的柔韧性的材料是非常需要的。由于这些部件由至少一层聚合物薄膜制成(与多根纱线或纤维相反)，每个单独的薄膜层应具有足够和均匀的性能，以使得所得的工业纺织品既坚固到足以承受某些工业用途，如造纸、过滤和运送应用的严苛要求，并且其各种物理特性均衡，如强度、平面性、渗透性等。遗憾的是，许多这些已知薄膜层的均匀性通常低于所希望的。这种性质的变化可能导致部件的过早失效，从而导致工业纺织品在使用中过早失效。如此构成的纤维加强聚合物薄膜和纺织品是已知的。参见例如US5759927((Meeker)，其公开了将一层玻璃纤维施加到聚合物网(膜)上，然后通过加热将它们包封并将它们压缩到网中，或者利用例如带式压力机叠加、加热和压制第二层聚合物膜。US2005/0170720(Christiansen等人)描述了一种制造防风雨膜的方法，其中加强织物或非织造织物位于两个聚合物膜箔之间，并且将所得到的结构层压在一起，同时对相反的边缘施加边缘处理。US4740409(Lefkowitz)公开了一种非织造造纸用织物，其包括基本上共面的经向(MD)纱线和维向(CD)纱线的阵列，该阵列由包含垂直设置的流体流动通道的聚合物基质包封；由多孔纤维或泡沫构成的表面层通过熔融粘合连接到织物上。US4541895(Albert)公开了一种造纸带，其由多个非织造片材(薄膜)组装而成，所述非织造片材(薄膜)通过例如超声波焊接层压在一起；通过激光钻孔使片材成为多孔的，并且在层压期间使MD加强纱线任选地定位于薄膜层之间。US2010/0230064(Mourad等人)公开了一种由螺旋缠绕的聚合物条带形成的非织造造纸用织物；将螺旋条带的相邻边缘激光焊接以形成所得到的织物。US9169598(Straub等人)公开了一种造纸用织物，该织物由多个薄膜状织带形成，所述薄膜状织带在其侧边缘处彼此连接，并且其端部彼此偏移地连接；当由非取向聚合物形成时，可以任选地通过将螺旋缠绕的纱线结合到薄膜中以加强薄膜条带的拉伸强度。US7871497(Westerkamp)公开了一种造纸带，其包括至少两层聚氨酯薄膜，在所述聚氨酯薄膜之间包括加强织物；网孔尺寸使得两个相邻的聚氨酯层可以接触并粘合在一起。US5609936(Kohler等人)公开了一种造纸机干燥器织物，其由至少一层由相互平行的热塑性长丝(优选聚酯)形成的线复合物形成，所述热塑性长丝粘合在一起然后粘合到薄片上，例如切口反应性聚氨酯片。期望加强这些部件的物理性质，使得它们能够承受更高的载荷，从而最终获得更坚固的嵌板(用于非织造工业纺织品)和更坚固的缝合构件。现在已经发现，可以通过由加强的膜状或片状平面构件形成部件来满足这些需求。
技术实现思路
首先将描述一般形式的加强构件，然后将在下文详细描述其在实施方案中的实施方式。这些实施方案旨在说明加强构件的原理和实施方式。然后，在本说明书所附的每个单独的权利要求中，将进一步描述和定义最广泛和更具体形式的加强构件。在本专利技术的一个方面中，提供了一种用于构造和组装工业纺织品的加强构件，该构件包括由热塑性聚合物基质包封的纤维加强材料，其中：所述热塑性聚合物基质包括非晶态聚酯、低结晶聚酯、聚苯硫醚(PPS)或它们的混合物；所述纤维加强材料包括选自由热塑性聚合物长丝、热固性聚合物长丝、玻璃纤维及其混合物所组成的组中的连续长丝，使得大部分连续长丝沿第一方向取向，其余的连续长丝沿第二方向取向，该第二方向通常垂直于所述第一方向；非晶态聚合物基本上进入液态的温度或低结晶聚酯的熔点比连续长丝的熔点低至少10℃；并且聚合物基质和纤维加强材料对约800nm至约1200nm范围内的辐射激光能量基本上是透明的。在本专利技术的另一方面中，提供了一种制造上述加强构件的方法，该方法包括对平面编织前体材料施加热和压力，其中：所述编织前体材料包括复合纱线；每根纱线包括第一组连续单丝状纤维，其与第二组连续单丝状纤维混合；第一组纤维形成热塑性聚合物基质，第二组纤维形成纤维加强材料；并且所述平面编织前体由复合纱线的不平衡编织图案组成。另外，非晶态聚合物基本上进入液态的温度或低结晶聚酯的熔点比热塑性聚合物长丝的熔点低至少50℃。该构件的拉伸强度可以在525N/cm(300磅/英寸)至2000N/cm(1140磅/英寸)之间，或者例如在700N/cm(400磅/英寸)至1750N/cm(1000磅/英寸)之间。另外，该构件的拉伸应力可以在200MPa至600MPa之间，或者例如在250MPa至500mPa之间。例如，热塑性聚合物基质可包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)或PPS(聚苯硫醚)。另外，形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于构造和组装工业纺织品的加强构件，该构件包括由热塑性聚合物基质包封的纤维加强材料，其中：所述热塑性聚合物基质包括非晶态聚酯、低结晶聚酯、聚苯硫醚(PPS)或它们的混合物；所述纤维加强材料包括选自热塑性聚合物长丝、热固性聚合物长丝、玻璃纤维及其混合物所组成的组中的连续长丝，使得大部分连续长丝沿第一方向取向，而其余连续长丝沿第二方向取向，该第二方向通常垂直于所述第一方向；非晶态聚合物基本上进入液态的温度或低结晶聚酯的熔点比热塑性聚合物长丝的熔点低至少10℃；并且聚合物基质和纤维加强材料对约800nm至约1200nm范围内的辐射激光能量基本上是透明的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.04 CA 2,938,2571.一种用于构造和组装工业纺织品的加强构件，该构件包括由热塑性聚合物基质包封的纤维加强材料，其中：所述热塑性聚合物基质包括非晶态聚酯、低结晶聚酯、聚苯硫醚(PPS)或它们的混合物；所述纤维加强材料包括选自热塑性聚合物长丝、热固性聚合物长丝、玻璃纤维及其混合物所组成的组中的连续长丝，使得大部分连续长丝沿第一方向取向，而其余连续长丝沿第二方向取向，该第二方向通常垂直于所述第一方向；非晶态聚合物基本上进入液态的温度或低结晶聚酯的熔点比热塑性聚合物长丝的熔点低至少10℃；并且聚合物基质和纤维加强材料对约800nm至约1200nm范围内的辐射激光能量基本上是透明的。2.根据权利要求1所述的加强构件，其拉伸强度为525N/cm(300磅/英寸)至2000N/cm(1140磅/英寸)。3.根据权利要求2所述的加强构件，其拉伸强度为700N/cm(400磅/英寸)至1750N/cm(1000磅/英寸)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的加强构件，其极限拉伸应力为200MPa至600MPa。5.根据权利要求4所述的加强构件，其极限拉伸应力250MPa至500MPa。6.根据权利要求1至5中任一项所述的加强构件，其中所述热塑性聚合物基质包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)或PPS(聚苯硫醚)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的加强构件，其中所述纤维加强材料包括玻璃纤维、液晶聚合物(LCP)、高韧度聚萘二甲酸乙二醇酯(HT-PEN)或PBO(聚[对亚苯基]-2,6-苯并双唑])。8.根据权利要求7所述的加强构件，其中所述纤维加强材料包括单轴取向的半结晶聚合物。9.根据权利要求1至8中任一项所述的加强构件，还包含NIR激光能量吸收材料。10.根据权利要求9所述的加强构件，其中所述激光能量吸收材料包括炭黑。11.根据权利要求9和10中任一项所述的加强构件，其中所述激光能量吸收材料设置在总厚度占所述加强构件厚度的0.05:1至0.15:1的层中。12.根据权利要求11所述的加强构件，其中包含激光能量吸收材料的层的厚度为5μm至75μm。13.根据权利要求9至12中任一项所述的加强构件，其中所述激光能量吸收材料是炭黑，并且以占所述层总重量的约0.1％w/w至1.0％w/w的量设置在该层中。14.根据权利要求1至13中任一项所述的加强构件，其厚度为100μm至500μm。15.根据权利要求14所述的加强构件，其厚度为250μm至350μm。16.根据权利要求1至15中任一项所述的加强构件，其中所述非晶态聚酯或低结晶聚酯是水解稳定的。17.根据权利要求16所述的加强构件，其中用聚合物或单体碳二亚胺使所述非晶态聚酯或低结晶聚酯水解稳定。18...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，
申请(专利权)人：艾斯登强生股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US