專利名稱：增強(qiáng)織物的制作方法
背景技術(shù)：
質(zhì)輕而抗撕破的織物在許多地方都需要，例如帳篷、帆布、遮陽布、傘蓋、航海用遮蓋物及旗幟，且絕不僅限于此。為了提供這些用途的織物所試過的方法包括往織物上層疊合涂覆樹脂材料如橡膠等。另外一種提高織物抗撕破性能的方法包括用具有高強(qiáng)度的紗線編織織物，這類紗線材料包括聚(對(duì)苯二甲酰間苯二胺)PPD-T和聚(間苯二甲酰間苯二胺)MPD-I。
層壓織物，甚至那些如日本公開的KoKoKu昭62-26900所描述的，由含一定百分比含量的PPD-T或MPD-I制成的紗線來增強(qiáng)的織物都不能滿足足夠的抗撕破強(qiáng)度，及質(zhì)輕和經(jīng)濟(jì)的要求。尤其是層壓織物沒有透氣性，水汽不能夠通過該類織物。這對(duì)于用作帳篷材料或其它需要透過水汽的覆蓋物來說尤其是個(gè)問題。
就拿帳篷來說，如果使用涂層或?qū)訅嚎椢铮诤涞募竟?jié)或寒冷的夜晚，炊事或正常生命活動(dòng)所生產(chǎn)的水汽被保持在層壓帳篷所圍成的空間，在層壓織物制成的帳篷的下方。熱使得水汽上升到所圍空間的頂部，在那里水汽接觸到寒冷的層壓表面便凝結(jié)在上面，水汽被凝結(jié)形成水滴，最后又滴落在帳篷所占的空間中。另外，當(dāng)層壓織物或涂層織物被縫成帳篷或用作其它的產(chǎn)品時(shí)，層壓織物或涂覆織層物不能自己密封由針在織物上所形成的孔洞?？锥囱刂p跡、縫邊或其它縫線區(qū)域處于打開狀態(tài)。如果這類縫紉形成的層壓覆蓋物質(zhì)用于戶外，在下雨或其它潮濕天氣狀況下，水汽就通過那些針孔進(jìn)入到本來設(shè)計(jì)的想用覆蓋物保護(hù)的東西中。另外，層壓或涂覆織物通常質(zhì)重或柔軟性不好，這使得搬運(yùn)，折疊存放和使用這類產(chǎn)品非常困難。
如果非層壓織物強(qiáng)力高和有抗撕破性，則其有廣泛用途。完全由強(qiáng)度非常高的聚合物纖維諸如由PPD-T，或MPD-I形成的纖維織成的織物能夠提高足夠的強(qiáng)度，這使得其對(duì)于最終用途來講費(fèi)用太高。
本發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)織物，該織物由一個(gè)其上聯(lián)接有增強(qiáng)網(wǎng)格的底布織物構(gòu)成。在增強(qiáng)網(wǎng)格上的每英寸(2.54cm)紗線根數(shù)比底布織物上每英寸(2.54cm)的紗線根數(shù)少15％，增強(qiáng)網(wǎng)格至少與底布織物的一面在一些隔開一定距離的點(diǎn)上偶爾的相互聯(lián)接在一起。最終形成的增強(qiáng)織物，其強(qiáng)度比將增強(qiáng)紗線直接織入底布織物而形成的類似的增強(qiáng)織物的強(qiáng)度至少高20％，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)果由埃爾門朵夫(Elmendorf)撕破強(qiáng)度(ASTM D1424)測得。附圖簡介圖I描述的是底布織物的織物花紋，內(nèi)有水平虛線的方塊代表底物織物的經(jīng)紗，內(nèi)有豎直的實(shí)線的方塊代表緯紗；圖II描繪的是本發(fā)明的增強(qiáng)織物，在織物正面有一個(gè)增強(qiáng)網(wǎng)格，包含水平虛線的方塊代表底布織物的經(jīng)紗，內(nèi)含斜線的方塊代表增強(qiáng)網(wǎng)格紗線的位置，內(nèi)含粗斜線的方塊代表增強(qiáng)紗與底布織物的連接點(diǎn)，內(nèi)含豎直實(shí)線的方塊代表底布織物的緯紗；圖III描繪的是一個(gè)用來對(duì)照的織物，在該織物中增強(qiáng)紗被整個(gè)地編織進(jìn)地織物里，內(nèi)含水平虛線的方塊代表底布織物的經(jīng)紗，內(nèi)含斜線的方塊代表增強(qiáng)紗的位置，內(nèi)含豎直實(shí)線的方塊代表底布織物的緯紗。
發(fā)明詳述本發(fā)明中的增強(qiáng)網(wǎng)格看起來象一個(gè)網(wǎng)，其經(jīng)紗之間的間隔比底布織物經(jīng)紗之間的間隔大。網(wǎng)格中的經(jīng)紗和緯紗在形成網(wǎng)格時(shí)被用作單根紗。網(wǎng)格所使用的紗線的細(xì)度旦尼爾數(shù)大體與底布織物的細(xì)度旦尼爾數(shù)相當(dāng)。最好增強(qiáng)網(wǎng)格中經(jīng)紗方向和緯紗方向上紗線之間的間隔分別為5-15根每英寸(2.54cm)。增強(qiáng)織物與底布織物的聯(lián)接點(diǎn)在其經(jīng)紗方向或緯紗方向之間的距離也最好為每英寸內(nèi)(2.54cm)4-30個(gè)點(diǎn)。
為了獲得撕破強(qiáng)度的增加，網(wǎng)格只需要與底布織物的一面相接合。本發(fā)明的網(wǎng)格可以與底布織物的兩面接合而獲得強(qiáng)度更強(qiáng)的增強(qiáng)織物。當(dāng)將網(wǎng)格與底布織物的兩面接合時(shí)，在每一面上的網(wǎng)格的間隔和聯(lián)接點(diǎn)不必相同，而是可以有變化以優(yōu)化增強(qiáng)織物的性能。
雖然增強(qiáng)網(wǎng)格所采用的紗線可以是強(qiáng)度比底布織物的紗線強(qiáng)度高的任何紗線，但最好選擇強(qiáng)度為底布織物紗線強(qiáng)度的1.5倍以上而伸長率至少為底布織物紗線2倍的紗線作增強(qiáng)網(wǎng)格。
底布織物最好采用棉緞組織，尤其用于帳篷結(jié)構(gòu)中該棉緞組織經(jīng)紗方向上至少每英寸(2.54cm)75根紗線而在緯紗方向至少每英寸(2.54cm)35根紗線。增強(qiáng)網(wǎng)格的材料最好采用MPD-I制成的連續(xù)的復(fù)絲紗線，由這種增強(qiáng)網(wǎng)格與底部織物的一面接合起來的增強(qiáng)織物，若底布織物采用棉緞組織則其平方米重量為7.5盎司/碼(2.54g/m2)到9.0盎司/碼(305g/m2)。這種增強(qiáng)織物可以經(jīng)防火和防水處理。
將網(wǎng)格與底布織物接合起來最好的方法是在織造時(shí)進(jìn)行。就如在底布織物中一樣，增強(qiáng)網(wǎng)格在經(jīng)紗和緯紗方向上均有紗線。在緯紗方向上的增強(qiáng)網(wǎng)格的紗線如其它緯紗一樣被織入底布織物中，也就是網(wǎng)格紗線繞著經(jīng)紗運(yùn)行接著向下運(yùn)動(dòng)穿過底布織物的編織平面。在緯紗方向上的單根網(wǎng)格紗從底布織物平面的上方進(jìn)入到下方并至少繞過至少一根底布織物的經(jīng)紗，接著向上穿過底布織物平面，浮過至少三根底布織物經(jīng)紗后，向下通過織物平面而形成這種花紋循環(huán)。在經(jīng)紗方向上增強(qiáng)網(wǎng)格紗線從底布織物平面的上方進(jìn)入到下方并至少繞過至少一根底布織物的緯紗，接著向上通過編織平面，浮過至少六根緯紗后，向下通過底布織物平面繼續(xù)重復(fù)該花紋組織。這種編織結(jié)構(gòu)形成的網(wǎng)格其僅在底布織物的一面清晰可見。即使對(duì)織成的增強(qiáng)織物進(jìn)行處理，如染色或預(yù)縮整理后，網(wǎng)格也依然是可見的，也依然體現(xiàn)出本發(fā)明的增強(qiáng)特性。
如果增強(qiáng)織物僅在底布織物的一面放置，看起來就好象一張網(wǎng)附著在底布織物的一面一樣。如果相同重量比的增強(qiáng)紗被整個(gè)織進(jìn)底布織物中，就看不見有一個(gè)網(wǎng)的存在。整個(gè)織造意思為增強(qiáng)纖維制成的紗線取代了底布織物的經(jīng)紗和緯紗。雖然將增強(qiáng)紗整體沿底布織物的經(jīng)紗方向和緯紗方向織進(jìn)也能起到增強(qiáng)效果，但可通過埃爾門朵夫撕破強(qiáng)度測試表明本發(fā)明的增強(qiáng)網(wǎng)格織物至少要比將相同重量百分比的MPD-I整體以機(jī)織或針織方式進(jìn)入底布織物中形成增強(qiáng)織物的抗撕破強(qiáng)度高出20％。
本發(fā)明的詳細(xì)特點(diǎn)以下將參照附圖進(jìn)行描述。

圖1描繪的是一種普通底布織物，這種織物組織被稱作五綜緞紋組織。底布織物可以是任何適宜于用作所期待用途的織物。典型的底布織物有斜紋織物，如2X1，3X1一直到10X1；平紋織物；方平織物以及針織物包括緯編織物和經(jīng)編織物。
采用五綜緞紋組織是最好的，因?yàn)樵摻M織有較好的強(qiáng)度，經(jīng)增強(qiáng)后可形成質(zhì)輕的高度耐用的織物。緞紋織物比平紋織物更易進(jìn)行有效的化學(xué)處理而獲得防水和防火性能，因?yàn)槠郊y織物中經(jīng)紗和緯紗是一隔一順序交織在一起的。
在圖III中描繪了對(duì)比織物。但在經(jīng)紗和緯紗方向上底布織物中的紗線已經(jīng)由增強(qiáng)紗所替代，增強(qiáng)紗被整個(gè)地織進(jìn)了底布織物中。該織物的結(jié)構(gòu)是與上述相同的五綜緞紋組織。每十根經(jīng)紗和緯紗就有一根增強(qiáng)紗。參看這個(gè)織物花紋，連續(xù)不斷的復(fù)絲形成的增強(qiáng)紗在增強(qiáng)織物的每一邊都是可見的，但看起來就象織物中其他紗線一樣。
本發(fā)明的增強(qiáng)織物如圖II所示，增強(qiáng)網(wǎng)格清晰可見，在經(jīng)紗方向上，增強(qiáng)網(wǎng)格紗線靠底布織物的緯紗作用連接到底布織物上。在緯紗方向上增強(qiáng)網(wǎng)格紗織進(jìn)底布織物中，具體地，增強(qiáng)網(wǎng)格紗線沿織物緯紗相同的路徑向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)底布織物緯紗編織平面的上方然后又向下運(yùn)動(dòng)穿過編織平面。增強(qiáng)網(wǎng)格經(jīng)紗，即使其處于增強(qiáng)織物中，也僅僅在織物的一面可見。這種網(wǎng)格的經(jīng)紗在增強(qiáng)織物中不但可以與其它紗線區(qū)分開來，而且與整體織入底布織物中的紗線相比它們還相對(duì)獨(dú)立于底布織物，能夠更加自由的隨著外加力的作用而移動(dòng)。與將紗線整體織入織物相比的，這種增強(qiáng)網(wǎng)格紗的更大的活動(dòng)性能夠提高網(wǎng)格增強(qiáng)織物抗撕破性能。這是由于在應(yīng)力最大點(diǎn)上，增強(qiáng)網(wǎng)格紗線會(huì)集中在一起，從而對(duì)抗撕破外力。
當(dāng)增強(qiáng)紗和底布織物紗它們的相對(duì)強(qiáng)度和斷裂伸長率相匹配時(shí)，增強(qiáng)性能尤為顯著，如上面提到的，最好增強(qiáng)紗的強(qiáng)度和斷裂伸長率分別是底布織物所用紗的至少1.5倍和至少2倍。這種強(qiáng)度與斷裂伸長率的結(jié)合使用對(duì)于增加增強(qiáng)織物的強(qiáng)度和韌性是重要的。相匹配的幾對(duì)增強(qiáng)紗和底布織物紗為MPD-I和棉，尼龍和棉，滌綸和棉。通常來說，由天然纖維編織的底布織物，尤其是棉，能夠與合成纖維如MPD-I，尼龍或滌綸相匹配而獲得較好的增強(qiáng)性能。
當(dāng)高強(qiáng)度的長纖維替代了底布織物中的經(jīng)紗和緯紗時(shí)，底布織物的強(qiáng)度會(huì)增加。因?yàn)檫@些高強(qiáng)度的紗線已經(jīng)替代了底布織物的低強(qiáng)度紗線，織物的抗撕破強(qiáng)度會(huì)增加；這是因?yàn)榭椢镏邪烁y撕破和斷開的紗線。
增強(qiáng)網(wǎng)格比簡單的用強(qiáng)度較高的紗線替換強(qiáng)度較低紗的紗線能獲得更大的抗撕破性能。這種抗撕破強(qiáng)度的增加不僅僅歸固于底布織物中采用了連續(xù)不斷的復(fù)絲紗線。這與網(wǎng)格中的增強(qiáng)紗的存在和其活動(dòng)性有關(guān)。舉例一種增強(qiáng)的帳篷織物按照MILC-12095G(一種五綜緞紋組織)的織法采用40/2支的精梳棉編織，除此而外該織物作了如下改變，一個(gè)由增強(qiáng)紗Nomex T432，(由E.I.du pont de Nemours & Co.Inc生產(chǎn))，200旦尼爾的連續(xù)不斷的復(fù)絲織成的網(wǎng)格被聯(lián)接到底布織物的一面。網(wǎng)格在編織的過程中被聯(lián)接到底布織物上，如圖II所示。在經(jīng)紗方向，網(wǎng)格紗線雖沒有整個(gè)編織進(jìn)織物中，但卻均勻地每十根經(jīng)紗和緯紗就有一網(wǎng)格紗。在緯紗方向上，每10根經(jīng)紗和緯紗就有一網(wǎng)格紗。
一對(duì)照織物按照MILC-12095G編織，但在底布織物花紋上每十根經(jīng)緯紗就用一Nomex T432，200旦尼爾的連續(xù)不斷的復(fù)絲替代，這種織物如圖III中所述。
根據(jù)本發(fā)明的增強(qiáng)網(wǎng)格織物和對(duì)照織物，每種都包含重量百分比為7.7％的MPD-I增強(qiáng)紗。
對(duì)兩種織物的性能和抗撕破強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表I所示?？諝馔笟庑杂蒚extest type FX3300的透氣性測試器(Textest AG of ZurichSwitzerland)確定?？估鞆?qiáng)度由ASTM D5034確定，抗撕破強(qiáng)度由ASTM D1424確定，采用埃爾門多夫測試法。
表I增強(qiáng)的棉帳篷織物與其對(duì)照織物的特性和性能的比較，抗拉強(qiáng)度和抗撕破強(qiáng)度在經(jīng)向和緯向都作了比較。
性能 織物種類增強(qiáng)網(wǎng)格對(duì)照織物重量oz/yd27.4 7.3經(jīng)紗數(shù)×緯紗數(shù) 100×85 100×85MPD-I占織物重量百分比％7.7 7.7斷裂強(qiáng)度，磅經(jīng)向/緯向 107/93 108/93撕破強(qiáng)度，磅經(jīng)向/緯向20/20 15/15增強(qiáng)織物按照MILC-12095G的需要涂覆防水防火層。下文的對(duì)比性能已經(jīng)被測試。
表II具有涂層的增強(qiáng)棉帳篷織物與具有涂層的對(duì)照織物的性能和特性的對(duì)比。抗拉強(qiáng)度和抗撕破強(qiáng)度在經(jīng)向和緯向都作了比較。織物涂層是根據(jù)MILC-12095G來獲得的。
性能 織物種類增強(qiáng)網(wǎng)格對(duì)照織物重量oz/yd27.4 7.3經(jīng)紗數(shù)×緯紗數(shù) 97×74 94×76MPD-I占織物重量百分比％7.7 7.7斷裂強(qiáng)度，磅經(jīng)向/緯向 125/88 125/79撕破強(qiáng)度，磅經(jīng)向/緯向28/40 13/10空氣透氣率cu.ft/min/ft211.4 9.8
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)織物其包括一底布織物和一個(gè)增強(qiáng)網(wǎng)格，其中所述增強(qiáng)網(wǎng)格的紗線至少在底布織物的一面一些相隔開的點(diǎn)上偶爾與底布織物聯(lián)接起來，所述增強(qiáng)網(wǎng)格每英寸內(nèi)的紗線根數(shù)至少要比底布織物每英寸內(nèi)的紗線根數(shù)少15％，該增強(qiáng)網(wǎng)格與底布織物聯(lián)接在一起，由此得到的增強(qiáng)織物的強(qiáng)度，經(jīng)埃爾門朵夫撕破強(qiáng)度測試表明，比將相同重量百分比的同樣的增強(qiáng)紗線整體織進(jìn)地織物中而形成的織物的強(qiáng)度至少高20％。
2.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)織物，其中增強(qiáng)網(wǎng)格與底布織物連接在一起，網(wǎng)格的紗線在經(jīng)紗方向和緯紗方向上每英寸放置5-15根，網(wǎng)格紗線與底布織物的連接點(diǎn)在經(jīng)紗方向或緯紗方向上為每英寸4-30個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)織物，其中增強(qiáng)網(wǎng)格包括強(qiáng)度至少為底布織物紗線強(qiáng)度的1.5倍，伸長率至少為底布織物紗線的2倍的紗線。
4.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)織物，其中底布織物采用棉緞組織，其重量為7.5-9.0oz/yd2，經(jīng)紗方向上每英寸至少75根紗線而在緯紗方向上至少每英寸35根紗線，所述的增強(qiáng)網(wǎng)格的紗線為聚(間苯二甲酰間苯二胺)連續(xù)復(fù)合長絲，在經(jīng)紗和緯紗方向上每英寸中含有5-15根這樣的紗線。
5.如權(quán)利要求4所述的增強(qiáng)織物，其中的棉底布織物可進(jìn)行防水和防火處理。
6.-種增強(qiáng)織物其包括底布織物和增強(qiáng)紗線，其中底布織物在經(jīng)紗方向和緯紗方向分別進(jìn)行經(jīng)紗和緯紗編織，而增強(qiáng)紗在緯紗方向重復(fù)進(jìn)行以下運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)到底布織物的下邊繞過至少一根緯紗后在底布織物的上面浮過至少3根緯紗，在經(jīng)紗方向的增強(qiáng)紗線循環(huán)地進(jìn)行如下運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)到底布織物下面，繞過至少一根經(jīng)紗，在底布織物上面浮過至少6根經(jīng)紗，其中增強(qiáng)紗的強(qiáng)度至少為底布織物紗線的1.5倍，伸長率至少為底布織物紗線的3倍。
7.如權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)織物，其中增強(qiáng)網(wǎng)格包括強(qiáng)度至少為底布織物紗線強(qiáng)度的1.5倍，伸長率至少為底布織物紗線的2倍的紗線。
8.如權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)織物，其中增強(qiáng)網(wǎng)格與底布織物連接在一起，網(wǎng)格的紗線在經(jīng)紗方向和緯紗方向上每英寸放置5-15根，網(wǎng)格紗線與底布織物的連接點(diǎn)在經(jīng)紗方向或緯紗方向上為每英寸4-30個(gè)。
9.如權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)織物，其中底布織物采用棉緞組織，其重量為7.5-9.0oz/yd2，經(jīng)紗方向上每英寸至少75根紗線而在緯紗方向上至少每英寸35根紗線，所述的增強(qiáng)網(wǎng)格的紗線為聚(間苯二甲酰間苯二胺)連續(xù)復(fù)合長絲，在經(jīng)紗和緯紗方向上每英寸中含有5-15根這樣的紗線。
10.如權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)織物，其中增強(qiáng)織物進(jìn)行防水和防火處理。
全文摘要
一種增強(qiáng)織物包括一個(gè)底布織物和一個(gè)與底布織物連接起來的增強(qiáng)網(wǎng)格,這種網(wǎng)格增強(qiáng)的織物強(qiáng)度比將與網(wǎng)格相同類型和相同重量百分比的增強(qiáng)紗整個(gè)織入到織物中而形成的織物的強(qiáng)度至少高20%。
文檔編號(hào)D03D1/00GK1169759SQ96191659
公開日1998年1月7日 申請(qǐng)日期1996年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月30日
發(fā)明者D·E·謝弗 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司