專(zhuān)利名稱(chēng)：輕質(zhì)抗撕破織物的制作方法
背景技術(shù)：
具有重量輕、抗撕破和防水性能的織物，其用途是廣泛的，可以用作帳篷、帆布、遮雨篷、船用罩布等，也可用于其它方面。為使織物具有防水性能，傳統(tǒng)的方法是進(jìn)行緊密織造或在織物表面涂上一層防水樹(shù)脂材料。這兩種方法都會(huì)使織物結(jié)構(gòu)以及單紗被固定住，從而使其抗撕破強(qiáng)度下降。要獲得某些特殊用途，需要采用克重較大的織物。進(jìn)行涂層處理或緊密紡織的織物，不但克重大、難以貯存和使用，而且容易被撕破，尤其是在織物的折痕處。
除了防水性能外，織物的其它性能也可以通過(guò)選用合適的纖維材料進(jìn)行織物織造以及通過(guò)對(duì)織物進(jìn)行附加整理而獲得。例如，要獲得用作帳篷帆布及遮雨篷等的織物，就必須以棉為主進(jìn)行混合織造，因?yàn)槊蘅椢镌谟龅綇?qiáng)熱后會(huì)碳化而不會(huì)熔化。為了提高這些織物的安全性，通常在織物整理過(guò)程中加入阻燃劑。
抗撕破性能，對(duì)于用作帳篷、帆布、遮雨篷及船用罩布等的織物來(lái)講，是一個(gè)很重要的性能指標(biāo)。過(guò)去為了提高這類(lèi)織物的抗撕破性能，將高強(qiáng)度增強(qiáng)纖維如對(duì)-芳酰胺，尤其是將PPD-T(聚對(duì)苯二酰對(duì)苯二胺)制成的紗線加入到織物中去提高織物的抗撕破強(qiáng)度。例如在日本公開(kāi)專(zhuān)利昭62-26900中，介紹了在織物中使用1-40％的芳族聚酰胺紗線，該紗線最好能有至少70％的對(duì)-芳酰胺，且抗伸強(qiáng)度最小可達(dá)15gpd，或者說(shuō)，使織物的抗拉伸強(qiáng)度被提高至2倍以上。然而據(jù)日本公開(kāi)昭62-26900的介紹，即使在織物中加入了象PPD-T這樣的高強(qiáng)度紗線，要使織物有足夠大的抗撕破強(qiáng)度，也需要引入2～5根相鄰的紗線。
另一種提高纖維強(qiáng)度的方法是將對(duì)芳酰胺短纖維與天然纖維如棉或者與合成短纖維如尼龍或聚酯等緊密混合在一起，美國(guó)專(zhuān)利U.S.4,941,884或U.S.4,900,613中描述了這種方法。該方法認(rèn)為采用具有最大拉伸強(qiáng)度和低斷裂伸長(zhǎng)的增強(qiáng)紗線如對(duì)-芳酰胺紗線，可以提高織物的抗撕破強(qiáng)度。
第三種增強(qiáng)織物抗撕破強(qiáng)度的方法是在GB2,025,789中提出的。該方法是在涂層織物織造過(guò)程中加入單根或多根與底布紗線相比具有強(qiáng)度高、低伸長(zhǎng)等性能的增強(qiáng)紗線來(lái)提高涂層織物的抗撕破性能。GB2,025,789認(rèn)為，要提高織物的抗撕破性能，低伸長(zhǎng)的增強(qiáng)紗線是必需的。因?yàn)檫@種高強(qiáng)度的增強(qiáng)紗線能夠吸收應(yīng)力而使應(yīng)力不能作用到底布織物紗線上。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)抗撕破織物，它由底布和具有相似細(xì)度的間-芳酰胺增強(qiáng)連續(xù)長(zhǎng)絲織造而成。間-芳酰胺增強(qiáng)紗線的伸長(zhǎng)是底布紗線的2倍，優(yōu)選達(dá)3倍以上，其拉伸強(qiáng)度約是底布紗線的2倍，至少是1.5倍以上。增強(qiáng)紗線底布織物每英寸(2.54cm)范圍內(nèi)通過(guò)替換掉一小部分底布織物紗線而加入到機(jī)織物或針織物之中去。
最理想的情況是在經(jīng)向和緯向增強(qiáng)織物有增強(qiáng)紗線替換底布織物的經(jīng)緯紗線，底布織物中每英寸范圍內(nèi)增強(qiáng)紗線的數(shù)量占3～15％，用增強(qiáng)紗線進(jìn)行。底布織物中的徑向和緯向紗線都要用增強(qiáng)紗線進(jìn)行替換。對(duì)這樣得到的增強(qiáng)織物進(jìn)行埃爾門(mén)多夫(Elmendorf)撕破測(cè)試(ASTM D 1424)，其強(qiáng)度至少比底布織物提高50％。增強(qiáng)織物可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行處理，使其做到阻燃，防水并且仍然保持比未增強(qiáng)的底布織物有更高的抗撕破強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1所示的是底布織物的結(jié)構(gòu)圖；圖2所示的是本發(fā)明增強(qiáng)織物的結(jié)構(gòu)圖，增強(qiáng)紗線織入到底布織物中，并分別沿徑向和緯向替換底布紗線。
發(fā)明詳述本發(fā)明的詳細(xì)特點(diǎn)可借助于附圖進(jìn)行描述。圖1描述的是一個(gè)普通的底布織物。包含水平虛線的方框代表經(jīng)紗而包含垂直實(shí)線的方框代表緯紗。圖中所示的是一種五綜緞紋組織織物，但是底布織物的結(jié)構(gòu)也可以是任何一種實(shí)用和合適的結(jié)構(gòu)，只要其能滿足針織物或機(jī)織物的預(yù)期用途即可。
圖1所示的五綜緞紋組織是一種優(yōu)選的方式，因?yàn)樗哂休^高的強(qiáng)度并可通過(guò)增強(qiáng)處理而成為輕質(zhì)耐用的織物。這樣一種組織經(jīng)有效處理可以防水和阻燃。
本發(fā)明述及的增強(qiáng)織物如圖2所示。含水平虛線的方框代表底布的經(jīng)紗，對(duì)角線方向?yàn)閷?shí)線的方框代表增強(qiáng)紗線，而包含垂直實(shí)線的方框代表底布的緯紗。它是與圖1所示完全相同的五綜緞紋組織織物，不同的是在該底布織物的經(jīng)紗和緯紗中，每10根緯紗被一根增強(qiáng)紗線代替。一般認(rèn)為代替的意味是指用一根紗線來(lái)替換掉另一根，而在本發(fā)明中代替的含義包括將增強(qiáng)紗線加入到機(jī)織物或針織物的底布織物中。
經(jīng)過(guò)埃爾門(mén)多夫撕破強(qiáng)度測(cè)試，這一簡(jiǎn)單的替換可以使增強(qiáng)織物的抗撕破強(qiáng)度比原來(lái)底布織物提高50％以上。增強(qiáng)織物抗撕破強(qiáng)度增加的程度與現(xiàn)有技術(shù)所述的使用對(duì)-芳酰胺紗線得到的是一致的，而本發(fā)明使用的是間-芳酰胺增強(qiáng)紗線，如聚MPD-I(間苯二甲酰胺間苯二胺)，它的抗拉伸強(qiáng)度僅是被加強(qiáng)底布紗線的2倍左右，而且只有現(xiàn)有技術(shù)中增強(qiáng)紗線所必需的最小抗拉伸強(qiáng)度15gpd的三分之一。
根據(jù)本發(fā)明，在底布織物進(jìn)行增強(qiáng)處理時(shí)，由于增強(qiáng)紗線的伸長(zhǎng)允許該紗線進(jìn)行有限的移動(dòng)，從而使它們?cè)谧畲髴?yīng)力點(diǎn)處積聚起來(lái)，以阻止織物撕破。為增強(qiáng)織物，增強(qiáng)紗線必須以一定的頻率分布在底布中。該比例至少為底布織物每英寸內(nèi)紗線總數(shù)的3％，如果以大于15％的比例進(jìn)行替換，織物將失去其特點(diǎn)而成為混紡織物。
以下的例子是對(duì)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明，但并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。
例1一種根據(jù)MIL-C-12095G(五綜緞紋組織)織成的增強(qiáng)型帳篷織物。它是用40/2支精梳棉來(lái)織造底布織物，用200旦MPD-I連續(xù)長(zhǎng)絲每10根替換一根底布織物中經(jīng)紗和緯紗組成的(MPD-I采用的是杜邦公司的Nomex T432芳酰胺纖維)。圖2所示的就是本發(fā)明的得到的織物，在底布織物中每10根經(jīng)紗和緯紗用增強(qiáng)紗線替換一次，增強(qiáng)紗線MPD-I占的重量百分比為7.7％。該織物的平方米克重為7.0盎司/碼2(即237克/米2)。
根據(jù)MIL-C-12095G用40/2支純精梳棉織造的對(duì)照織物，并代表底布的織物如圖1所示。該織物的平方米克重為6.5盎司/碼2(即220克/米2)。
這兩種織物在煮練后進(jìn)行性能比較，結(jié)果如表1所示。抗拉伸強(qiáng)度根據(jù)ASTM D 5043確定，而抗撕破強(qiáng)度根據(jù)ASTM D 1424，埃爾門(mén)多夫撕破試驗(yàn)確定。
表I抗拉伸強(qiáng)度和抗撕破強(qiáng)度分別沿經(jīng)向W和緯向F給出結(jié)果。所有的性能是在煮練后測(cè)得的。
性能 織物類(lèi)型增強(qiáng)織物對(duì)比織物平方米克重(OZ/Yd2)6.5 7.0經(jīng)紗×緯紗 100×85 100×88MPD-I占的重量百分比(％)7.7 0抗斷裂強(qiáng)度(磅)，經(jīng)/緯 108/93 100×100抗撕破強(qiáng)度(磅)，經(jīng)/緯 12/13 7.2×7.5根據(jù)MIL-C-12095G對(duì)增強(qiáng)織物進(jìn)行了涂層處理，結(jié)果表明其撕破強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度與未進(jìn)行涂層處理時(shí)相類(lèi)似。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)抗撕破織物，它包括由紗線與間-芳酰胺增強(qiáng)紗線織造而成的底布織物，該增強(qiáng)紗線的細(xì)度與底布紗線類(lèi)似，底布織物每英寸范圍內(nèi)，增強(qiáng)紗線經(jīng)紗的數(shù)量不超過(guò)底布紗線的經(jīng)紗的15％，這樣織造后的增強(qiáng)織物，經(jīng)埃爾門(mén)多夫撕破強(qiáng)度試驗(yàn)，其抗撕破強(qiáng)度提高至少50％以上。
2.如權(quán)利要求1所描述的織物，其中間-芳酰胺增強(qiáng)紗線是連續(xù)的復(fù)合長(zhǎng)絲聚(間苯二酰胺間苯二胺)，而底布則是棉緞組織。
3.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)織物，其中每英寸范圍內(nèi)增強(qiáng)紗線的根數(shù)至少占底布織物每英寸內(nèi)紗線數(shù)量的3％，但不超過(guò)15％。
4.如權(quán)利要求1的增強(qiáng)織物，其中在徑向和緯向每10根加入一根增強(qiáng)紗線。
5.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)織物，該織物被進(jìn)行阻燃處理和防水處理。
6.一種輕質(zhì)抗撕破織物，它包括有經(jīng)緯紗線的底布織物和間-芳酰胺增強(qiáng)紗線組成，間-芳酰胺紗線的拉伸強(qiáng)度約是底布紗線拉伸強(qiáng)度的2倍，而其伸長(zhǎng)比經(jīng)紗和緯紗高2倍以上，增強(qiáng)紗線的細(xì)度與底布織物經(jīng)緯紗的細(xì)度類(lèi)似，其中用增強(qiáng)紗線來(lái)替代底布織物中的經(jīng)緯紗線，底布織物中沿經(jīng)向和緯向每英寸范圍內(nèi)增強(qiáng)紗線的數(shù)量至少占3％，但不能超過(guò)15％。
7.如權(quán)利要求6所述的織物，其中增強(qiáng)紗線的伸長(zhǎng)是底布織物中紗線伸長(zhǎng)的3倍，而抗拉伸強(qiáng)度是其1.5以上。
8.如權(quán)利要求6的織物其中的間-芳酰胺增強(qiáng)紗線是連續(xù)的復(fù)合長(zhǎng)絲聚(間苯二酰胺間苯二胺)，而底布則是棉緞組織。
9.如權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)織物，在經(jīng)向和緯向每10根加入一根增強(qiáng)紗線。
10.如權(quán)利要求6所述的增強(qiáng)織物，該織物被進(jìn)行阻燃處理和防水處理。
全文摘要
一種輕質(zhì)抗撕破織物,它包括底布和增強(qiáng)紗線,這種經(jīng)過(guò)選擇的增強(qiáng)紗線的抗拉伸強(qiáng)度約是底布織物紗線的兩倍,而伸長(zhǎng)至少是底布織物紗線的兩倍。這種增強(qiáng)織物經(jīng)埃爾門(mén)多夫抗撕破測(cè)試,其抗撕破強(qiáng)度至少大于底布織物抗撕破強(qiáng)度的50%。
文檔編號(hào)D03D15/00GK1172508SQ96191660
公開(kāi)日1998年2月4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