[发明专利]高性能纤维混纺及由其制造的产品

说明书

发明领域

本发明涉及将至少一种高性能纤维与一种或多种其它纤维结合成紧密混纺的新纤维混纺，从而提供先前达不到的综合性能。

背景技术

目前，制造纤维混纺的方法有很多。但是，由于加工高性能纤维(例如芳纶、玻璃或伸直链聚乙烯)以及传统热塑性纤维(例如聚酯、尼龙等)难度大，因此开发了很多方法用于获得同时含有高性能纤维和非高性能纤维的纱线。这些包括的方法是，例如，制备复合纱，复合纱具有芯，芯周围缠绕一层或多层纱线/纱线鞘。这些复合纱的例子参见，例如，美国专利4777789、5177948、5628172、5845476、6351932、6363703和6367290。

用于制造这些类型的复合材料的其它可选工艺包括交替地编织多丝形式的增强纤维(碳、芳纶或玻璃)与热塑性基体纤维多丝。这种制造技术具有很多缺点，包括：润湿性差、开孔比大以及增强纤维分层。

另一种技术包括混合增强纤维多丝与热塑性纤维多丝。但是，这种技术受使用较短纤维长度的增强纤维的能力的限制，对制备切割增强纤维中的切割操作没有要求。由于这个缺点，难以得到最终产品的所需感觉以及高性能纤维所需要的强度特性。

这些技术都在几个方面存在明显的缺点，至少是制造纱线的成本高，而且纺织或编排难度大。

美国专利5910361披露了通过裂化工艺得到的增强纤维和热塑性基体纤维的紧密混纺，其中纤维的排列是，单丝都是平行的，并且必须通过将热塑性纤维缠绕在平行纤维组合混合物周围而保持在一起。虽然这产生了高模量产品，但会产生在确保混合纤维平行排列时存在的困难，除此之外也增加生产成本。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种混纺纱，该混纺纱线的至少一种成分是拉断纤维。

本发明的另一个目的是提供一种混纺纱，可以用于生产纺织、编织和非织造材料，同时含有大量高性能纤维进行强化。

本发明的另一个目的是提供一种混纺纱，其中至少一种成分是拉断高性能纤维，使混纺纱具有高强度，同时保持优秀的手感、可加工性和可洗涤性。

本发明的再一个目的是提供一种复合纱，其中复合纱的至少一种成分是混纺纱。

本发明的另一个目的是提供一种由混纺纱制成的制品，或者由混纺纱作为其中一种成分的复合纱制成的制品。

实现本发明的这些和其它目的，或者单独的或者整体的，是通过发现一种混纺纱达到的，该混纺纱包括至少两种不同纤维的紧密混纺，其中至少两种不同纤维的至少一者是拉断纤维，长度从60到200mm，优选的是拉断的高性能纤维。

具有混纺纱作为至少一种成分的复合纱，以及由混纺纱或复合纱制成的制品。

具体实施方式

术语“纤维”，如同这里使用的，是指纱线和织物的组合中使用的一种基本成分。一般地，纤维是一种长度尺寸远大于其直径或宽度的成分。此术语包括具有规则或不规则截面的带、条、短纤维以及其它形式的定长、切断或不连续纤维以及类似物。“纤维”还包括多种上述或上述组合的任一种。

如同这里使用的，术语“高性能纤维”是指一类合成或天然非玻璃纤维，具有大于10g/denier的高韧度值，从而它们可以应用于高磨损和/或耐切割重要的用途。通常高性能纤维在最终纤维结构中具有非常高的分子取向程度以及结晶度。

术语“单丝”，如同这里使用的，是指无限长或极长的纤维，例如在蚕丝中天然发现的。此术语还指通过除了别的以外的挤压工艺等方法制造的人造纤维。形成纤维的各个单丝可以具有很多截面中的任何一种，例如圆形、锯齿形或细圆齿状、豆状或其它形状。

术语“紧密混纺”，如同这里使用的，是指至少两种纤维的混合物，其中混合物的形成方式是每种类型纤维的各个单丝基本完全与其它类型的各个单丝相互混合，从而提供基本均匀的纤维混合物，并具有足够的缠结，从而在随后其它加工和使用时保持其完整性。

术语“拉断”，如同这里使用的，是指将纤维热拉伸并断裂形成短纤维长度的工艺，但不是切割，以便防止切割工艺产生的一些损坏。

术语“纱线”，如同这里使用的，是指以适合于编织、纺织或其它缠结的形式形成纺织织物的纺织纤维、单丝或材料的连续纱条。纱线可以按多种方式出现，包括由短纤维构成、通常通过捻束在一起的细纱；由很多连续单丝或纱条构成的多丝纱线；或者由单纱条构成的单丝纱线。这里使用的“混纺纱线”是指至少两种不同类型纤维的紧密混纺的纱线。

术语“头”，如同这里使用的，是指用于制造多头纱线时使用的单一纱线股。两个或多个头可以通过捻在一起、缠绕在结合头周围的覆盖包或者通过如下所述的空气交缠而结合在一起。