耐切割的经填充的伸长体制造技术

本申请涉及耐切割的经填充的伸长体。本发明专利技术涉及一种伸长体，其包含：i)含有硬质组分的高性能聚乙烯纤维，所述硬质组分具有至少2.5的莫氏硬度，和ii)聚合物树脂，其中所述聚合物树脂是乙烯或丙烯的均聚物或者是乙烯和/或丙烯的共聚物，其中所述聚合物树脂的密度根据ISO1183

【技术实现步骤摘要】
耐切割的经填充的伸长体
[0001]本申请是申请人帝斯曼知识产权资产管理有限公司于2018年4月3日提交的申请号为201880036354.8(PCT/EP2018/058389)、题为“耐切割的经填充的伸长体”的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及包含高性能聚乙烯纤维(HPPE)的伸长体，所述高性能聚乙烯纤维包含硬质组分，该硬质组分的莫氏硬度至少为2.5。此外，本专利技术涉及一种生产所述伸长体的方法。本专利技术还涉及伸长体在各种应用中的用途。

技术介绍

[0003]例如从文件WO2008046476中已经知道了这种伸长体。该文献公开了一种具有高耐切割性的纱线，该纱线包含莫氏硬度为至少2.5的硬质组分，该硬质组分为平均直径至多25微米的多根硬质纤维。然而，该文献中公开的耐切割纱线在纱线的制造过程中和/或在进一步加工成不同的产品(例如编织用于制造手套)时损失硬质组分，从而形成大量的粉尘。这可导致较高的硬件磨损和故障以及处理困难。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术的目的是提供一种伸长体，该伸长体限制或甚至防止在将纱线加工成制品以及制品的处理过程中形成粉尘，该伸长体可以低成本且环境友好地制成，同时示出高耐切割性并且可用于着色和染色。
[0005]该目的通过根据本专利技术的伸长体实现，该伸长体包含：i)含有硬质组分的高性能聚乙烯(HPPE)纤维，该硬质组分的莫氏硬度为至少2.5，以及ii)聚合物树脂，其中所述聚合物树脂为乙烯或丙烯的均聚物或为乙烯和/或丙烯的共聚物，其中所述聚合物树脂的密度根据ISO1183
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2004测量在860至970kg/m3的范围内，熔融温度在40至140℃的范围内，并且熔化热为至少5J/g。
[0006]出人意料地，观察到，根据本专利技术的伸长体限制或甚至防止了在加工包含填充纤维的纱线的过程中形成粉尘，从而避免了硬件故障和与加工有关的危害。此外，根据本专利技术的伸长体可以更容易地用具有各种化学组成的材料来处理，例如通过着色、染色和用“抓地涂料(grip coating)”来处理，因此可以应用于不同的应用。另外，添加有根据本专利技术的聚合物树脂的伸长体的纤维化趋势低于没有涂层的相当的(可比较的)伸长体。因此，在诸如物体在其上移动的轴或引导眼之类的加工设备上，原纤维团簇的堆积较少。此外，根据本专利技术的伸长体和制造该伸长体的方法可以允许更容易地添加额外的功能，例如着色和染色。
附图说明
[0007]图1示出了在不存在聚合物树脂涂层的情况下，包含几乎不与一根长丝连接的硬质纤维的长丝(即，伸长体)的SEM显微照片。
[0008]图2示出了UHMWPE基长丝(根据本专利技术的伸长体)的SEM显微照片，其中，硬质纤维连接到一根包含涂层的UHMWPE长丝，可观察到在硬质纤维和UHMWPE长丝之间的少量弯月形固体。
具体实施方式
[0009]“纤维”在本文中理解为细长体，其长度尺寸远大于宽度和厚度的横向尺寸。因此，术语纤维包括具有规则或不规则横截面的长丝、条、条带、带等。纤维可以具有连续的长度，在本领域中称为长丝或连续长丝，或纤维可以具有不连续的长度，在本领域中称为短纤维。用于本专利技术目的的纱线是包含许多单根纤维的细长体。在本文中，将“单根纤维”理解为纤维本身。优选地，本专利技术的HPPE纤维是HPPE带、HPPE长丝或HPPE短纤维。
[0010]在根据本专利技术的伸长体中，包含硬质组分(硬质组分的莫氏硬度为至少2.5的)的HPPE纤维在本文中也可以称为HPPE基纤维的经填充纤维或经填充HPPE纤维。硬质组分中的材料可以具有至少3、优选至少3.5、更优选至少4、最优选至少6的莫氏硬度。HPPE纤维中的硬质组分优选分布、更优选均匀分布在HPPE纤维体内部。
[0011]在本文中，“伸长体”理解为细长体，特别是包含经填充纤维和聚合物树脂的细长体，该伸长体的长度尺寸远大于宽度和厚度的横向尺寸。因此，术语“伸长体”包括但不限于纤维、单丝、复丝纱线、短纤维纱线、带、条、膜、股线、缆线、绳、绳索、带状物、软管、管等。优选地，所述长度尺寸是伸长体的宽度或厚度尺寸(以较大者为准)的至少10倍、更优选至少20倍、甚至更优选至少50倍、最优选至少100倍。最优选地，该长度是基本上连续的，例如，长度为数百米。伸长体的横截面形状可以是圆形或几乎圆形、长椭圆形或矩形，其中具有圆形或几乎圆形横截面的伸长体可以是但不限于长丝、纤维、复丝纱线、短纤维纱线、股线、缆线、绳、绳索，软管或管，而具有长椭圆形至矩形横截面的伸长体通常被称为带、膜，带状物或条。
[0012]伸长体可以由2根或更多根包含莫氏硬度为至少2.5的硬质组分的HPPE纤维的线组成，所述HPPE纤维并排放置且彼此不加捻。这种未加捻的所述HPPE基纤维的线也可以称为束，并且如上所述，可以具有多种横截面形状。束中的HPPE基纤维基本上在单个方向上取向，即，伸长体的长度方向。此外，线可以包括两根或更多根加捻的HPPE基纤维，通常被称为纱线。可以以相同或不同的方向铺设若干纱线，以产生所谓的复合束或股线，这种复合束或股线又可以聚集在一起或与其他纤维布置组合在一起以形成复杂的纤维组件，例如绳索或带。在本专利技术的伸长体中，纤维彼此之间的布置可以是不同的类型，尤其是平行的、铺设的、编织的或纺织的纤维或纱线布置，或本领域技术人员已知的其他布置。
[0013]在根据本专利技术的伸长体中的经填充HPPE纤维中的硬质组分可以包含这样的材料或由这样的材料组成，所述材料的硬度高于在没有该材料的情况下测量的HPPE纤维或伸长体的硬度。硬质组分可以包括有机和/或非聚合物材料，或由有机和/或非聚合物材料组成。优选地，硬质组分中包含的材料是非聚合物材料。
[0014]在本文中，“非聚合物材料”被理解为不包含聚合物的材料。在本专利技术中使用的非聚合材料的替代定义是基本上不包含氢原子的材料，即，基于非聚合纤维的总质量，包含小于7质量％、优选小于5质量％、最优选小于1质量％的氢原子的材料。特别地，非聚合物材料是指包括金属、金属合金、金属氧化物、陶瓷材料、晶体材料的化合物和/或其混合物。合适
的金属包括钨、铜、黄铜、青铜、铝、钢、铁、蒙乃尔合金、钴、钛、镁、银、钼、锡和锌、氧化锆；金属氧化物包括氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化磷、氧化锰和/或其组合；金属碳化物，例如碳化钨；金属氮化物；金属硫化物；金属硅酸盐；金属硅化物；金属硫酸盐；金属磷酸盐；和金属硼化物；和/或其混合物。合适的晶体矿物的非限制性实例包括：斜锆石(baddeleyite)、硬绿泥石(chloritoid)、斜黝帘石(clinozoisite)、粒硅镁石(chondrodite)、蓝柱石(euclasite)、透锂长石(petalite)、蓝宝石(sapphire)、锂辉石(spodumene)、十字石(staurolite)、粘土、硅石、硅酸盐、二氧化硅、碳化物(例如碳化硅)、碳酸盐、氰化物和/或它们的混合物。合适的陶瓷材料包括玻璃和氧化铝。碳的同素异形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伸长体，其包含：i)含有硬质组分的高性能聚乙烯(HPPE)纤维，所述硬质组分的莫氏硬度为至少2.5；和ii)聚合物树脂，其中所述聚合物树脂是乙烯或丙烯的均聚物或是乙烯和/或丙烯的共聚物，其中所述聚合物树脂的密度根据ISO1183
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2004测量在860至970kg/m3的范围内，熔融温度在40至140℃的范围内，熔化热为至少5J/g。2.根据权利要求1所述的伸长体，其特征在于，所述硬质成分是硬质颗粒和/或硬质纤维。3.根据前述权利要求中任一项所述的伸长体，其中，含有莫氏硬度为至少2.5的所述硬质组分的所述HPPE纤维是连续的长丝或短纤维。4.根据前述权利要求中任一项所述的伸长体，其中，含有莫氏硬度为至少2.5的所述硬质组分的所述HPPE纤维是通过熔融纺丝法、凝胶纺丝法或固态粉末压实法制备的。5.根据前述权利要求中任一项所述的伸长体，其中，所述聚合物树脂是在含有莫氏硬度为至少2.5的所述硬质组分的所述HPPE纤维上的涂层，优选地，所述涂层是从水性悬浮液获得的。6.根据前述权利要求中任一项所述的伸长体，其中含有莫氏硬度为至少2.5的所述硬质组分的所述HPPE纤维具有至少0.5N/tex、优选至少1N/tex、更优选至少1.5N/tex的韧度。7.根据前述权利要求中任一项所述的伸长体，其中，所述HPPE纤维包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)，优选地，所述HPPE纤维基本上由UHMWPE和莫氏硬度为至少2.5的硬质组分组成。8.根据前述权利要求中任一项所述的伸长体，其中，所述伸长体中的所述聚合物树脂的量为1至20重量％、优选为2至10重量％、更优选为2至5重量％，其中重量百分比是相对于所述伸长体总重量的所述聚合物树脂的重量。9.根据前述权利要求中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁洛夫，
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：