耐磨织物制造技术

技术编号:7135795 阅读:225 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种包含超高分子量聚乙烯(UHMWPE)丝线和热致液晶聚合物(LCP)的耐磨织物,它们作为保护装置的用途以及包含所述织物的保护罩。特别地,本发明专利技术涉及包含所述保护罩的绳索和圆形吊索。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐磨织物本专利技术涉及一种包含超高分子量聚乙烯(UHMWPE)丝线的耐磨织物,它们作为保 护装置的用途以及包含所述织物的保护罩。特别地,本专利技术涉及包含所述保护罩的绳索和 圆形吊索。包含UHMwPE丝线的织物是已知的。例如WO 2007/071310中公开了这种织物及其 作为圆形吊索的保护罩的用途。该织物赋予保护罩良好的机械性能和物理性能,例如抵抗 摩擦的能力或机械冲击性。它还赋予所述保护罩抵抗外界影响的能力,例如紫外光、灰尘侵 入等等。因此包含所述保护罩的圆形吊索的使用寿命延长了。尽管包含UHMwPE丝线的已知织物具有良好的性能,但还需要进一步改进其性能。 特别地,需要具有进一步改善的耐磨性的织物。本专利技术的目的是提供一种进一步改善的包含UHMwPE丝线的织物,特别是提供一 种具有迄今为止从未达到的耐磨性的织物。令人惊讶地,本专利技术的目的通过包含UHMwPE丝线和热致液晶聚合物 (thermotropic liquid crystal polymer, LCP) 白勺了。令人惊讶地发现,本专利技术织物耐磨性出人意料地改善了,这是根据本专利技术人所知 迄今为止从未取得的。本专利技术织物的耐磨性出人意料地增加由于如下原因甚至更惊人仅由UHMwPE丝 线组成的织物的耐磨性或仅由热致LCP丝线组成的织物的耐磨性均远远低于本专利技术织物 的耐磨性。因此,很明显,UHMwPE丝线和热致LCP丝线之间的协同效应为本专利技术的织物提 供了增大的耐磨性。本专利技术织物的另一个优点是所述织物可以低成本制备,因为部分昂贵的UHMwPE 丝线被更便宜的热致LCP丝线所代替。上面所提到的WO 2007/071310公开了包含丝线的保护罩,所述丝线由UHMwPE、芳 族聚酰胺、芳族聚酯或聚双噁唑制成。然而,该出版物既没有公开包含UHMwPE丝线和热致 LCP丝线特定组合的织物,也没有公开二者的协同效应。本文的“丝线”被理解为具有连续长度的细长体,它们的长度尺寸远远大于宽度和 厚度的横向尺寸。丝线的横截面可以在宽范围内变化;横截面可以是圆形的,扁的或长方形 的,规则的或不规则的。如果丝线的横截面是圆形,则可以取得良好的结果。丝线也可以是 短纤维丝线(staple filament);然而如果丝线具有连续的长度,则能在耐磨性方面得到最 好的效果。在本领域中也被称为织品或布的“织物”在本文中被理解为包含交织丝线的片状 结构,所述织物的厚度远小于另外两个尺寸,即轴向尺寸和横向尺寸。织物明显区别于其 他包含交织丝线的结构,诸如区别于不是片状但是具有圆柱形状(两个横向尺寸远小于长 度)的纱线或绳索。另一个区别特征是,在例如绳索中,大部分丝线位于绳索内部,并且未 暴露在表面,因而对绳索的表面性能(诸如耐磨性)没有贡献。织物的“耐磨性”在本文中被理解为,对与其他物体摩擦例如擦掉、磨损、腐蚀、研 磨或损耗过程的抵抗能力。因而摩擦更多是一个在动态过程(即包括产生摩擦的运动)中使用织物期间发生的过程,而不是在静态过程(其中施加恒定压力,并且产生例如织物的 疲劳)中使用织物期间发生的过程。本专利技术的织物可以具有本领域中已知的各种结构,诸如纺织、针织、摺叠、编织或 非织或其组合。纺织织物可包括平纹、罗纹、席纹和斜纹织物等等。针织织物可以是纬编的 织物(例如单面针织物或双面针织物)或经编的织物。非织物的例子是毛毡。“Handbook of Technical Textiles”,ISBN 978-1-591M-651-0 的第 4、5、6章描述了纺织、针织或非织 织物的其他例子及其制造方法,这些公开内容通过引用结合于此。这本手册的第11章(具 体在第11. 4. 1段中)描述了编织织物的种类和例子,更具体是在11. 4. 1段中,这些公开内 容通过引用结合于此。优选地,本专利技术的织物是针织织物,更优选是纺织织物,因为这些织物显示出改善 的耐磨性。在另一个优选的实施方式中,本专利技术的织物是编织织物;更优选地,本专利技术的织 物由包含UHMwPE丝线和热致LCP丝线的条状或带状结构编织而成。我们观察到,这样的 织物具有进一步增大的耐磨性。适用于本专利技术目的的条状或带状结构的典型例子是织带 (webbing)或平铺的空心管状编织物。如果使用宽度/厚度比为至少2、更优选至少3. 5、最 优选至少5的织带,则能取得良好的效果。所述的宽度/厚度比优选为至多20,更优选至多 15,最优选至多10.本专利技术的织物还可以是三维(3D)织物;即该织物包含含有在3个方向上运动并 相互交叉的丝线的绳股。3D织物在本领域是已知的,它们可以用不同的纺织技术制备,包 括针织、缝合、编织和/或纺织。更优选地,织物是3D纺织织物,包含经纱、纬纱和滚边线 (binder strands或threads);更优选地,本专利技术的织物是3D空心纺织织物(空心管的形 式)。这样的空心织物可以用例如20环形(或圆形)纺织技术制成或者用多层平织技术 (其中各层的边缘相连接从而形成管状结构的壁)制成。在本专利技术一个更优选的实施方式 中,织物是包含至少两个用滚边线相互连接的纺织层的多层纺织结构,更优选是包含3 9 个相互连接层的多层纺织结构,可选制成空心管的形式。经纱、纬纱和滚边线可以是单股或 多股。本专利技术的织物可被涂上或可以包含阻燃剂、降低粘附的涂层、色料、去光剂等等。本专利技术织物的厚度可以在宽范围内变化,例如由应用所述织物的产品的用途来决 定。通常耐磨性会随着织物厚度的增加而增大,然而随着厚度增加,制造成本也会增大。考 虑到需求,本领域普通技术人员知道如何选择最佳的厚度。优选地,本专利技术织物中的UHMwPE丝线的含量基于由UHMwPE丝线和热致LCP丝线 所组成的质量为20 98质量%,更优选为50 95质量%,甚至更优选为60 90质量%, 最优选为65 85质量%。所述质量的剩余质量% (总计100%)由热致LCP丝线构成。Handbook of fibre rope technology, ISBN 1855736063,第 50 和 51 页中描述了 热致液晶聚合物。用于制备热致LCP丝线的热致液晶聚合物指的是,可以熔化并以液晶形 式缔合的芳香族聚酯。优选地,聚合物是萘基热致基LCP。最优选地,热致LCP由对羟基苯 甲酸和6-羟基-2-萘甲酸(6-hydr0Xy-2-naphth0ic)共聚合而制成。包含这些热致LCP 丝线的纱线由Celanese以商标Vectran 出售。优选地,用于制备UHMwPE丝线的UHMwPE的特性粘度(IV)为至少3dl/g,更优选为至少4dl/g,最优选为至少5dl/g。优选地,IV为至多40dl/g,更优选为至多25dl/g,更优 选为至多15dl/g。优选地,UHMWPE中每100个C原子具有小于1个的侧链,更优选每300 个C原子小于1个侧链。UHMwPE丝线可以根据本领域已知的任何技术制备,例如通过熔融、溶液或凝胶纺 丝。优选地,UHMWPE丝线通过凝胶纺丝工艺来制备,所述凝结纺丝工艺在如下各种出版物 中均有描述,包括,EP 0205960A、EP 0213208AUUS 4413110,GB 2042414A、GB-A_2051667、 EP0200547B1、EP 0472114BU WO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含超高分子量聚乙烯(UHMwPE)丝线和热致液晶聚合物(LCP)丝线的耐磨织物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:汉斯·施奈德斯
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:NL

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