ТЕКСТИЛЬНАЯ ТКАНЬ И ПРОИЗВЕДЕННАЯ ИЗ НЕЕ СПЕЦОДЕЖДА
TEXTILE FABRIC AND WORKWEAR MADE FROM IT

Настоящее изобретение относится к текстильной ткани и к произведенной из нее спецодежде.
Текстильные ткани являются известными. Этот тип тканей должен обладать теплозащитными свойствами, а также должен иметь достаточные механические свойства, например, достаточную прочность на разрыв.
2
Патентный документ US 2011/0138523 A1 описывает ткань, защищающую от тепла, пламени и электрической дуги, для использования в качестве однослойной защитной одежды, причем эта ткань содержит: переплетенные основную и уточную нити, которые содержат смесь из 8–33 мас.% штапельных волокон метаарамида, 65–90 мас.% штапельных волокон параарамида и 2 мас.% антистатических штапельных волокон и являются идентичными, а также содержит наружную сторону ткани и сторону ткани, обращенную к владельцу, причем эта ткань обеспечивает абляционную теплозащиту с обеих сторон. В одном примере ткань с саржевой конструкцией K2/1Z и с граммажем 230 г/м показывает сопротивление разрыву для основы 67,87 Н и для утка 34,4 Н при измерении с использованием тестовой процедуры в соответствии со стандартом ISO 13937–1:2000.
Патентный документ EP 1740746 B1 описывает теплостойкую и огнестойкую ткань для использования в качестве единственного или наружного слоя защитной одежды. Эта ткань содержит волокна из смеси 60–90 мас.% штапельных волокон метаарамида и 5–40 мас.% волокон параарамида. Эта ткань не содержит штапельных волокон полилактида.
Патентный документ WO02/40755 A2 описывает огнеупорную армированную нить, содержащую ядро из термостойких непрерывных неорганических волокон, а также первую и вторую оболочки из штапельных волокон. Первая оболочка содержит натуральные и синтетические штапельные волокна по меньшей мере с одним огнестойким волокном. Штапельные волокна второй оболочки выбираются из натуральных штапельных волокон или синтетических штапельных волокон. Патентный документ WO 02/40755 A2 не содержит информации о смеси штапельных волокон метаарамида и штапельных волокон параарамида со штапельными волокнами полимолочной кислоты.
TM

TM

Кроме того, известен состав штапельного волокна DuPont Nomex IIIA, состоящий из 93% штапельных волокон м–арамида Nomex, 5% штапельных волокон п–арамида Kevlar и 2% антистатических штапельных волокон. В соответствии с размещенной в интернете презентацией DuPont, ткань, сделанная из состава штапельного волокна DuPont Nomex IIIA, соответствует стандарту NFPA 1975 для одежды пожарных и является стойкой к истиранию и разрыву.
Однако существует постоянная потребность в теплозащитных текстильных тканях с лучшими механическими свойствами, в частности с более высокой стойкостью к разрыву и истиранию, потому что упомянутые ткани используются для производства рабочей одежды, которая должна иметь максимально возможную стойкость к истиранию и прочность на разрыв так, чтобы эти ткани могли носиться в течение максимально долгого времени. Кроме того, существует постоянная потребность в теплозащитных текстильных тканях с лучшим комфортом ношения, потому что упомянутые ткани часто носятся во время тяжелой физической работы и не должны создавать дополнительную усталость за счет некомфортных ощущений при ношении рабочей одежды.
Следовательно, задачей настоящего изобретения является предложить ткань, которая обладала бы более высокой прочностью на разрыв и более высоким комфортом ношения в одежде, особенно в спецодежде, сделанной из нее.
Эта задача решается текстильной тканью, содержащей нить штапельного волокна, сделанную из смеси штапельного волокна, которая содержит штапельные волокна метаарамида, штапельные волокна параарамида и штапельные волокна полимолочной кислоты.
Текстильная ткань в соответствии с настоящим изобретением неожиданно показывает более высокую стойкость к истиранию и разрыву, чем сравнительная текстильная ткань, сделанная из нити штапельного волокна, которая была произведена из смеси штапельного волокна, состоящей из штапельных волокон метаарамида, штапельных волокон параарамида и антистатических штапельных волокон. Соответственно, одежда, содержащая текстильную ткань в соответствии с настоящим изобретением, может носиться в течение более длительного времени до того, как она будет повреждена.
Кроме того, более высокие стойкости к истиранию и разрыву текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением могут быть получены при более низком граммаже текстильной ткани по сравнению с граммажем сравнительной текстильной ткани, сделанной из нити штапельного волокна, которая была произведена из смеси штапельного волокна, состоящей из штапельных волокон метаарамида, штапельных волокон параарамида и антистатических штапельных волокон. Соответственно, одежда, содержащая текстильную ткань в соответствии с настоящим изобретением, может носиться с более высоким комфортом, чем одежда, содержащая сравнительную текстильную ткань. Альтернативно, одежда, содержащая текстильную ткань в соответствии с настоящим изобретением, в которой граммаж текстильной ткани увеличен до значения граммажа сравнительной текстильной ткани, может носиться с тем же самым комфортом, что и одежда, содержащая сравнительную текстильную ткань, но в течение более длительного времени, потому что стойкость одежды с текстильной тканью по настоящему изобретению к истиранию и разрыву будет еще больше увеличена.
Хотя полимолочная кислота, в отличие от метаарамида и параарамида, не является по своей природе тепло– и огнестойкой, текстильная ткань в соответствии с настоящим изобретением неожиданно выполняет минимальные требования в терминах лучистой теплоты, конвективного тепла и контактного тепла.
Наконец, если одежда, содержащая текстильную ткань в соответствии с настоящим изобретением, должна быть утилизирована, компонент полимолочной кислоты в текстильной ткани может быть полностью переработан, потому что полимолочная кислота является полностью биоразлагаемой и в результате дает компост. Этот компост может использоваться в качестве субстрата для выращивания зерновых. Выращенное зерно может быть подвергнуто брожению до молочной кислоты, которая может быть полимеризована в полимолочную кислоту, из которой могут быть произведены штапельные волокна полимолочной кислоты. Следовательно, текстильная ткань в соответствии с настоящим изобретением содержит возобновляемый компонент.
В рамках настоящего изобретения термин «штапельные волокна» означает волокна ограниченной длины, получаемые путем резки или разрыва пряжи из элементарного волокна.
В рамках настоящего изобретения термин «метаарамидные штапельные волокна» означает штапельные волокна, получаемые путем резки или разрыва пряжи из метаарамидного элементарного волокна, а термин «метаарамид» означает полимер, получаемый поликонденсацией метаориентированного ароматического диамина и метаориентированного галоидного соединения дикарбоновой кислоты, причем упомянутый полимер имеет повторяющиеся звенья, имеющие амидные связи, и предпочтительно по меньшей мере 85% упомянутых амидных связей расположены в метаориентированных положениях ароматического кольца.
В рамках настоящего изобретения термин «параарамидные штапельные волокна» означает штапельные волокна, получаемые путем резки или разрыва пряжи из параарамидного элементарного волокна, а термин «параарамид» означает полимер, получаемый поликонденсацией параориентированного ароматического диамина и параориентированного галоидного соединения дикарбоновой кислоты, причем упомянутый полимер имеет повторяющиеся звенья, имеющие амидные связи, и предпочтительно по меньшей мере 65%, более предпочтительно по меньшей мере 95%, еще более предпочтительно по меньшей мере 99%, и наиболее предпочтительно 100% упомянутых амидных связей расположены в параориентированных положениях ароматического кольца.
В рамках настоящего изобретения термин «арамидные штапельные волокна» означает штапельные волокна, получаемые путем резки или разрыва пряжи из арамидного элементарного волокна. Термин «арамид» означает полимер, в котором ароматические функциональные группы связаны друг с другом амидными связями. Обычно арамид синтезируется путем поликонденсации ароматических диаминов с ароматическими дигалоидопроизводными. Арамид включает в себя метаарамид, параарамид и сополимеры арамида, такие как сополимер [cо–поли–(парафенилен/3,4’–оксидифенилентерефталамид)] (Technora).
В рамках настоящего изобретения термин «штапельные волокна полимолочной кислоты» означает штапельные волокна, получаемые путем резки или разрыва пряжи из элементарного волокна полимолочной кислоты, а термин «полимолочная кислота» означает полимер, имеющий повторяющиеся звенья лактида, и поэтому также называемый «полилактидом».
В рамках настоящего изобретения термин «смесь штапельного волокна» означает тщательно перемешанную смесь штапельных волокон метаарамида, параарамида и полимолочной кислоты, такую, чтобы в каждом элементе объема смеси штапельного волокна присутствовало одно и то же массовое соотношение штапельных волокон параарамида к штапельным волокнам метаарамида и к штапельным волокнам полимолочной кислоты. Упомянутая тщательно перемешанная смесь может быть получена, например, путем смешивания штапельных волокон метаарамида, штапельных волокон параарамида и штапельных волокон полимолочной кислоты в воздухе.
В рамках настоящего изобретения термин «нить из штапельного волокна» означает нить, которая была произведена из смеси штапельных волокон метаарамида, штапельных волокон параарамида и штапельных волокон полимолочной кислоты любым известным способом, чтобы получить нить из штапельного волокна, например с помощью кольцевого прядения или открытого прядения, такого как воздухоструйное прядение.
В рамках настоящего изобретения термин «текстильная ткань» означает смесь штапельных волокон, спряденную в нити, которые организованы в некоторую тканевую структуру.
В одном предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит:
– 30–90 мас.% штапельных волокон метаарамида,
– 5–60 мас.% штапельных волокон параарамида, и
– 5–40 мас.% штапельных волокон полимолочной кислоты
по отношению к массе смеси.
В одном более предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит:
– 40–85 мас.% штапельных волокон метаарамида,
– 5–50 мас.% штапельных волокон параарамида, и
– 5–30 мас.% штапельных волокон полимолочной кислоты
по отношению к массе смеси.
В одном наиболее предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит:
– 50–85 мас.% штапельных волокон метаарамида,
– 10–40 мас.% штапельных волокон параарамида, и
– 5–25 мас.% штапельных волокон полимолочной кислоты
по отношению к массе смеси.
В одном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит самое большее 95% штапельных волокон арамида, предпочтительно самое большее 90% штапельных волокон арамида, более предпочтительно самое большее 80% штапельных волокон арамида, или самое большее 70% штапельных волокон арамида по отношению к массе смеси.
В одном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит по меньшей мере 40% штапельных волокон метаарамида, предпочтительно по меньшей мере 50% штапельных волокон метаарамида и более предпочтительно по меньшей мере 60% штапельных волокон метаарамида по отношению к массе смеси.
В одном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит самое большее 85% штапельных волокон метаарамида, более предпочтительно самое большее 75% штапельных волокон метаарамида или самое большее 65% штапельных волокон метаарамида по отношению к массе смеси.
В одном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит по меньшей мере 10% штапельных волокон параарамида, предпочтительно по меньшей мере 20% штапельных волокон параарамида и более предпочтительно по меньшей мере 30% штапельных волокон параарамида по отношению к массе смеси.
В одном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит самое большее 50% штапельных волокон параарамида, более предпочтительно самое большее 40% штапельных волокон параарамида или самое большее 35% штапельных волокон параарамида по отношению к массе смеси.
В одном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит по меньшей мере 10% штапельных волокон полимолочной кислоты, предпочтительно по меньшей мере 15% штапельных волокон полимолочной кислоты и более предпочтительно по меньшей мере 20% штапельных волокон полимолочной кислоты по отношению к массе смеси.
В одном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением эта смесь содержит самое большее 35% штапельных волокон полимолочной кислоты, более предпочтительно самое большее 30% штапельных волокон полимолочной кислоты или самое большее 25% штапельных волокон полимолочной кислоты по отношению к массе смеси.
Как было упомянуто ранее, термин «штапельные волокна» означает волокна ограниченной длины, получаемые путем резки или разрыва пряжи из элементарного волокна. Если штапельные волокна получаются путем разрыва, штапельные волокна имеют некоторое распределение длин, которое является характеристическим для применяемой технологии разрыва, например, штапелирования разрывом.
Предпочтительно штапельные волокна получаются путем резки пряжи из элементарного волокна на унитарную длину, которая предварительно задается в используемом устройстве для резки. Это приводит к штапельным волокнам, которые имеют одинаковую (унитарную) длину.
В одном предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением штапельные волокна метаарамида имеют унитарную длину 30–140 мм, штапельные волокна параарамида имеют унитарную длину 30–140 мм, и штапельные волокна полимолочной кислоты имеют унитарную длину 30–140 мм.
В одном более предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением штапельные волокна метаарамида имеют унитарную длину 30–130 мм, штапельные волокна параарамида имеют унитарную длину 30–130 мм, и штапельные волокна полимолочной кислоты имеют унитарную длину 30–130 мм.
В одном наиболее предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением штапельные волокна метаарамида имеют унитарную длину 30–120 мм, штапельные волокна параарамида имеют унитарную длину 30–120 мм, и штапельные волокна полимолочной кислоты имеют унитарную длину 30–120 мм.
В одном предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением штапельные волокна метаарамида имеют линейную плотность 0,8–7 децитекс, штапельные волокна параарамида имеют линейную плотность 0,8–7 децитекс, и штапельные волокна полимолочной кислоты имеют линейную плотность 0,8–7 децитекс.
В одном более предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением штапельные волокна метаарамида имеют линейную плотность 0,8–6 децитекс, штапельные волокна параарамида имеют линейную плотность 0,8–6 децитекс, и штапельные волокна полимолочной кислоты имеют линейную плотность 0,8–6 децитекс.
В одном наиболее предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением штапельные волокна метаарамида имеют линейную плотность 0,8–5 децитекс, штапельные волокна параарамида имеют линейную плотность 0,8–5 децитекс, и штапельные волокна полимолочной кислоты имеют линейную плотность 0,8–5 децитекс.
В одном предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением смесь дополнительно содержит вплоть до 5 мас.%, предпочтительно от 0 до 4 мас.%, и наиболее предпочтительно от 0 до 3 мас.% антистатических штапельных волокон по отношению к массе смеси. Предпочтительно антистатические штапельные волокна содержат полиэстер, углерод, сталь или их смеси в качестве формирующего волокно антистатического полимера.
В одном предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением антистатические штапельные волокна имеют длину 30–140 мм и линейную плотность 0,8–7 децитекс.
В одном более предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением антистатические штапельные волокна имеют длину 30–130 мм и линейную плотность 0,8–6 децитекс.
В одном наиболее предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением антистатические штапельные волокна имеют длину 30–120 мм и линейную плотность 0,8–5 децитекс.
Предпочтительно штапельные волокна метаарамида, содержащиеся в смеси штапельного волокна, имеют извитость предпочтительно от 2 до 13 извитостей/см, более предпочтительно от 3 до 10 извитостей/см.
Предпочтительно штапельные волокна параарамида, содержащиеся в смеси штапельного волокна, имеют извитость предпочтительно от 2 до 13 извитостей/см, более предпочтительно от 3 до 10 извитостей/см.
Предпочтительно штапельные волокна полимолочной кислоты, содержащиеся в смеси штапельного волокна, имеют извитость предпочтительно от 3 до 13 извитостей/см, более предпочтительно от 5 до 10 извитостей/см.
В одном предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением штапельные волокна, содержащиеся в смеси штапельного волокна, включая штапельные волокна арамида, имеют извитость 2–13 извитостей/см, предпочтительно 3–10 извитостей/см, а штапельные волокна полимолочной кислоты имеют извитость 3–13 извитостей/см, предпочтительно 4–10 извитостей/см.
В одном предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением штапельные волокна метаарамида являются штапельными волокнами поли(мета–фениленизофталамида), которые предпочтительно спрядены из раствора, содержащего поли(мета–фениленизофталамид) в диметилацетамиде, штапельные волокна параарамида являются штапельными волокнами поли(п–фенилентерефталамида) или поли(п–фенилен–3,4’–оксидифенилентерефталамида), и штапельные волокна полимолочной кислоты являются штапельными волокнами поли–L–молочной кислоты, или поли–D–молочной кислоты или штапельными волокнами, сделанными из рацемической смеси поли–L–молочной кислоты и поли–D–молочной кислоты, или штапельными волокнами, сделанными из стереокомплекса поли–L–молочной кислоты и поли–D–молочной кислоты.
Макромолекулы идентичного химического состава, но различной конфигурации повторяющихся звеньев могут формировать межмолекулярный комплекс, называемый стереокомплексом. Формирование стереокомплекса из полилактидов происходит благодаря нековалентным взаимодействиям энантиомерных цепей поли–L–молочной кислоты (PLLA) и поли–D–молочной кислоты (PDLA), и приводит к более высокой термостойкости. Предпочтительно PLLA и PDLA располагаются поочередно в стереокомплексе, формируя кристаллическую структуру.
В одном предпочтительном варианте осуществления текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением нить производится из смеси кольцевым прядением или воздушно–струйным прядением.
Текстильная ткань в соответствии с настоящим изобретением в принципе может быть любой сеткой волокон, которая организована в некоторую тканевую структуру, и которая подходит для формирования одежды.
Предпочтительно, текстильная ткань в соответствии с настоящим изобретением является тканой или вязаной текстильной тканью.
Кроме того, предпочтительно, чтобы текстильная ткань в соответствии с настоящим изобретением имела конструкцию саржевого или гладкого переплетения.
Также предпочтительно, чтобы текстильная ткань в соответствии с настоящим изобретением имела конструкцию саржевого или гладкого переплетения, содержала по меньшей мере одну систему основы и по меньшей мере одну систему утка, и чтобы эти по меньшей мере одна система основы и по меньшей мере одна система утка содержали нити с одной и той же смесью штапельных волокон или нити с различными смесями штапельных волокон.
2
2
2
Предпочтительно текстильная ткань в соответствии с настоящим изобретением имеет граммаж 50–400 г/м, более предпочтительно 80–380 г/м, и наиболее предпочтительно 100–350 г/м.
Выгодные свойства текстильной ткани в соответствии с настоящим изобретением передаются одежде, которая производится с использованием упомянутой текстильной ткани. Такая одежда содержит по меньшей мере одну текстильную ткань в соответствии с настоящим изобретением. Благодаря улучшенной стойкости к истиранию и пиллингу такая одежда является особенно подходящей в качестве спецодежды. Следовательно, использование упомянутой текстильной ткани для производства спецодежды также является частью настоящего изобретения.
Настоящее изобретение объясняется более подробно в следующих неограничивающих примерах.
Примеры
Приготовление образца:
Пример 1 (в соответствии с настоящим изобретением)
a) Производство смеси штапельного волокна (Пример 1)
Тщательно перемешанная смесь штапельного волокна, состоящая из
– 25 мас.% штапельных волокон поли(п–фенилентерефталамида) типа Twaron 1070, имеющих длину 40 мм, линейную плотность 1,7 децитекс и извитость 4–8 извитостей/см.
– 65 мас.% штапельных волокон поли(м–фениленизофталамида) типа TeijinConex T BL1, спряденных из раствора, содержащего поли(мета–фениленизофталамид) в диметилацетамиде, имеющих длину 50 мм, линейную плотность 1,7 децитекс и извитость 3–7 извитостей/см, и
– 10 мас.% штапельных волокон полимолочной кислоты «ingeo», полученных из волокон RMB AG (CH), имеющих длину 38 мм, линейную плотность 1,5 децитекс, сопротивление разрыву 38 сН/текс, относительное удлинение при разрыве 40%, извитость 7 извитостей/см, и усадку в кипящей воде 5,4%, была произведена путем тщательного смешивания вышеупомянутых штапельных волокон с вышеописанными массовыми процентами.
b) Производство нити из штапельного волокна (Пример 1)
Из смеси штапельного волокна, полученной на стадии a), были произведены две нити Nm 40/1 из штапельного волокна. Упомянутые две нити Nm 40/1 из штапельного волокна были скручены для того, чтобы получить крученую нить Nm 40/2 из штапельного волокна.
c) Производство тканой ткани (Пример 1)
Из крученой нити Nm 40/2 из штапельного волокна, полученной на стадии b), была произведена тканая ткань, имеющая конструкцию 2/1Z в соответствии со стандартом DIN EN ISO 7211–1, то есть саржевое переплетение, имеющее два подъема и один спуск в направлении оси Z, в котором основные и уточные нити состоят из нити из штапельного волокна, полученной на стадии b). Эта текстильная ткань состоит из нитей основы с плотностью 191 нить/10 см и уточных нитей с плотностью 182 нити/10 см. Плотность нитей определялась в соответствии со стандартом DIN EN ISO 1049–2.
2
Граммаж этой тканой ткани составляет 202 г/м и определялся в соответствии со стандартом DIN EN ISO 12127.
Сравнительный пример 1 (CE1)
a) Обеспечение сравнительной смеси штапельного волокна (CE1)
Была обеспечена сравнительная смесь штапельного волокна, полученная от компании DuPont (США), с торговым названием Nomex IIIA, состоящая из
TM
– 5 мас.% штапельных волокон поли(п–фенилентерефталамида) DuPont Kevlar, имеющих унитарную длину 50 мм и линейную плотность 1,7 децитекс,
TM
– 93 мас.% штапельных волокон поли(м–фениленизофталамида) DuPont Nomex, имеющих длину 50 мм, линейную плотность 1,7 децитекс и извитость извитостей/см, и
– 2 мас.% антистатических штапельных волокон, имеющих унитарную длину 50 мм и линейную плотность 1,7 децитекс.
b) Производство сравнительных нитей из штапельного волокна (CE1)
Из смеси штапельного волокна Nomex IIIA, полученной на стадии a), были произведены одна нить Nm 60/1 из штапельного волокна и одна нить Nm 60/1 из штапельного волокна. Упомянутые две нити из штапельного волокна были скручены для того, чтобы получить крученую сравнительную нить Nm 60/2 из штапельного волокна.
c) Производство сравнительной тканой ткани (CE1)
2
Была произведена сравнительная текстильная ткань, имеющая конструкцию 2/1Z в соответствии со стандартом DIN EN ISO 7211–1, то есть саржевое переплетение, имеющее два подъема и один спуск в направлении оси Z, в котором основные и уточные нити состоят из сравнительной крученой нити из штапельного волокна, полученной на стадии b). Эта текстильная ткань состоит из нитей основы с плотностью 386 нить/10 см и уточных нитей с плотностью 244 нити/10 см. Плотность нитей определялась в соответствии со стандартом DIN EN ISO 1049–2. Граммаж этой сравнительной текстильной ткани составляет 225 г/м и определялся в соответствии со стандартом DIN EN ISO 12127.
Сравнительный пример 2 (CE2)
a) Обеспечение сравнительной смеси штапельного волокна (CE2)
Сравнительная смесь штапельного волокна, состоящая из
– 60 мас.% штапельных волокон поли(п–фенилентерефталамида) типа Twaron 1072, имеющих длину 50 мм, линейную плотность 1,7 децитекс и извитость 4–9 извитостей/см, и
– 40 мас.% штапельных волокон поли(м–фениленизофталамида) типа TeijinConex YE5, спряденных из раствора, содержащего поли(мета–фениленизофталамид) в диметилацетамиде, имеющих длину 50 мм, линейную плотность 1,7 децитекс и извитость 3–7 извитостей/см,
была произведена путем тщательного смешивания вышеописанных штапельных волокон с вышеуказанными массовыми процентами.
Процесс b) производства нитей из штапельного волокна CE2 и процесс c) производства тканой ткани CE2 был выполнен так же, как и в Сравнительном примере 1 (CE1).
Плотность нитей/10 см тканой ткани составила 188 нитей основы и 199 уточных нитей, и определялась в соответствии со стандартом DIN EN ISO 1049–2.
2
Граммаж этой тканой ткани составил 204 г/м и определялся в соответствии со стандартом DIN EN ISO 12127.
Сравнительный пример 3 (CE3)
a) Обеспечение сравнительной смеси штапельного волокна (CE3)
Сравнительная смесь штапельного волокна, состоящая из
– 40 мас.% штапельных волокон поли(п–фенилентерефталамида) типа Twaron 1072, имеющих длину 50 мм, линейную плотность 1,7 децитекс и извитость 4–9 извитостей/см, и
– 60 мас.% штапельных волокон поли(м–фениленизофталамида) типа TeijinConex YE5, спряденных из раствора, содержащего поли(мета–фениленизофталамид) в диметилацетамиде, имеющих длину 50 мм, линейную плотность 1,7 децитекс и извитость 3–7 извитостей/см,
была произведена путем тщательного смешивания вышеописанных штапельных волокон с вышеуказанными массовыми процентами.
Процесс b) производства нитей из штапельного волокна CE3 и процесс c) производства тканой ткани CE3 был выполнен так же, как и в Сравнительном примере 1 (CE1).
Плотность нитей/10 см тканой ткани составила 188 нитей основы и 179 уточных нитей, и определялась в соответствии со стандартом DIN EN ISO 1049–2.
2
Граммаж этой тканой ткани составил 204 г/м и определялся в соответствии со стандартом DIN EN ISO 12127.
Составы смесей штапельного волокна примера 1 и сравнительных примеров (CE1 – CE3) показаны в таблице 1.
Таблица 1
Пример 1 в соответствии с настоящим изобретением
CE1
CE2
CE3
штапельные волокна параарамида [%]
25
5
60
40
штапельные волокна метаарамида [%]
65
93
40
60
штапельные волокна полимолочной кислоты [%]
10
антистатические штапельные волокна
2
Способы
Свойства тканой ткани по настоящему изобретению и сравнительных тканых тканей были определены следующим образом:
– прочность при растяжении [Н] и относительное удлинение при разрыве [%] тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением и сравнительной тканой ткани измерялись в соответствии со стандартом DIN EN ISO 13934–1,
– прочность при растяжении [Н] нити из штапельного волокна в соответствии с настоящим изобретением измерялась в соответствии со стандартом DIN EN ISO 13934–1,
– прочность на разрыв [Н] тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением и сравнительной тканой ткани измерялась в соответствии со стандартом DIN EN ISO 13937–2,
– устойчивость к пиллингу тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением и сравнительной тканой ткани измерялась в соответствии со стандартом DIN EN ISO 12945–2 после определенного количества циклов, причем оценка 1 означала самую низкую устойчивость к пиллингу, а оценка 5 означала самую высокую устойчивость к пиллингу,
– стойкость к истиранию тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением и сравнительной текстильной ткани измерялась в соответствии со стандартом DIN EN ISO 12947–2 после определенного числа циклов до обнаружения полного разрушения двух нитей в образце, причем в каждом случае измерялось 3 образца, и вычислялось среднее арифметическое значение стойкости к истиранию этих 3 образцов,
HTI
2
– конвективное тепло тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением измерялось в соответствии со стандартом ISO 9151, чтобы получить индекс теплопередачи t [с], то есть время в секундах, через которое калориметр, установленный на некотором расстоянии над текстильной тканью, измеряет увеличение температуры на 24°C, причем текстильная ткань располагается на некотором расстоянии над бунзеновской горелкой, горящей с теплоотдачей 80 кВт/м,
24°C, 20кВт/м²
24°C,40кВт/м²
2
2
– лучистое тепло тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением измерялось в соответствии со стандартом ISO 6942, чтобы получить t [с] и t [с], то есть время в секундах, через которое на одной стороне текстильной ткани измеряется увеличение температуры на 24°C, причем текстильная ткань располагается на калиброванном расстоянии от источника лучистой теплоты, излучающего 20 кВт/м или 80 кВт/м, моделируя тем самым время прорыва лучистой теплоты в случае работы, после которого ожидаются ожоги второй степени,
threshold
– тепло контакта тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением измерялось в соответствии со стандартом ISO 12127, чтобы получить пороговое время t [с], то есть время в секундах, через которое калориметр, установленный под текстильной тканью на некотором расстоянии, измеряет увеличение температуры на 10°C, причем текстильная ткань находится в контакте с барабаном, имеющим температуру 250°C,
– термическая усадка тканой ткани в [%] при 180°C, и
– термическая усадка тканой ткани в [%] при 250°C.
Для прочности при растяжении [Н], относительного удлинения при разрыве [%] и прочности на разрыв [Н] приведены среднеквадратичные отклонения, причем в каждом случае пять образцов измерялись в направлении основы и утка.
Экспериментальные результаты
Эксперимент 1
В Эксперименте 1 две тканые ткани (Пример 1 в соответствии с настоящим изобретением и Сравнительный пример 1) тестировались для сравнения их свойств. Результаты показаны в Таблице 2.
Таблица 2
<b>Пример 1 в соответствии с настоящим изобретением</b>
<b>CE1</b>
Нитей/10 см
основа уток191 182
основа уток386 244
Граммаж ткани [г/м<sup>2</sup>]
202
225
Прочность при растяжении тканой ткани [Н]
1151 1097±39,0 ±36,0
1169 1097±15,3 ±9,5
Относительное удлинение тканой ткани при разрыве [%]
10,0 11,5±0,5 ±0,3
47,0 32,3±2,0 ±0,5
Прочность нити при растяжении [Н]
12,1 12,1±0,4 ±0,4
Прочность тканой ткани на разрыв [Н]
72,2 75,9±0,8 ±6,2
54,4 54,7±1,8 ±1,5
Стойкость тканой ткани к пиллингу после 125 циклов 500 циклов 1000 циклов 2000 циклов 5000 циклов 7000 циклов
Оценка4–5 4 3–4333
Оценка5 4 333–23–2
Стойкость тканой ткани к истиранию
120000 циклов
70000–80000 циклов
Конвективное тепло t<sub>HTI</sub> [с] тканой ткани
5,1оценка B1
лучистое тепло t<sub>24°C,20кВт/м²</sub> [с] тканой ткани
11,2оценка C1
лучистое тепло t<sub>24°C,40кВт/м²</sub> [с] тканой ткани
6,4
контактное тепло t<sub>threshold</sub> [с] тканой ткани
7,2оценка F1
тепловая усадка [%] тканой ткани при 180°C
2,5 0,5
тепловая усадка [%] тканой ткани при 250°C
3,2 1,0
Из таблицы 2 можно сделать следующие выводы:
Стойкость к истиранию тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением (120000 циклов) является на 33–42% более высокой, чем стойкость к истиранию сравнительной тканой ткани (70000–80000 циклов).
Стойкость к разрыву основы, то есть прочность на разрыв основы тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением (72,2 Н) является на 33% более высокой, чем прочность на разрыв основы сравнительной тканой ткани (54,4 Н), а прочность на разрыв утка тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением (75,9 Н) является на 39% более высокой, чем прочность на разрыв утка сравнительной тканой ткани (54,7 Н).
2
2
Более высокие стойкости к разрыву и истиранию тканой ткани в соответствии с настоящим изобретением получаются при граммаже ткани 202 г/м, то есть при граммаже ткани на 10% более низким, чем граммаж сравнительной тканой ткани (225 г/м).
Хотя тканая ткань в соответствии с настоящим изобретением содержит 10 мас.% полимолочной кислоты, которая не является по своей природе тепло– и огнестойкой, тканая ткань в соответствии с настоящим изобретением показывает
HTI
– конвективное тепло, выражаемое как t, равное 5,1 с, которое оценивается как B1,
24°C,20кВт/м²
– лучистое тепло, выражаемое как t, равное 11,2 с, которое оценивается как C1, и
threshold
– контактное тепло, выражаемое как t, равное 7,2 с, которое оценивается как F1.
Упомянутые оценки определены в стандарте DIN EN ISO 11612 и означают, что тканая ткань выполняет минимальные требования для тепло– и огнезащитной одежды.
Эксперимент 2
В Эксперименте 2 три тканые ткани (Пример 1 в соответствии с настоящим изобретением и Сравнительный пример 2 и 3) тестировались для сравнения их свойств. CE3 является сравнительным примером, сходным с Примером 1. Он содержит аналогичное количество штапельных волокон параарамида и штапельных волокон метаарамида, но не содержит штапельных волокон полимолочной кислоты. Результаты показаны в Таблице 3.
Таблица 3
Пример 1 в соответствии с настоящим изобретением
CE2
CE3
Нитей на 10 см
основа191
уток182
основа188
уток199
основа188
уток179
Граммаж ткани [г/м<sup>2</sup>]
202
204
204
Стойкость тканой ткани к пиллингу после 125 циклов 500 циклов 1000 циклов 2000 циклов 5000 циклов 7000 циклов
4–543–4333
432–3211
43–43211
Стойкость тканой ткани к истиранию
120000
60000
80000
Из таблицы 3 можно сделать следующие выводы:
Стойкость к истиранию Примера 1 в соответствии с настоящим изобретением составляет 120000 циклов, что на 50–100% выше, чем у сравнительных тканых тканей (CE2: 60000; CE3: 80000 циклов).
Стойкость к пиллингу Примера 1 в соответствии с настоящим изобретением по меньшей мере на один уровень выше, чем стойкость к пиллингу CE2 и CE3, и при большем количестве циклов разность между Примером 1 и CE2 и CE3 становится более очевидной. В случае 5000 и 7000 циклов эта разность составляет два уровня.
Сравнение Примера 1 с CE3 показывает, что Пример 1 со штапельными волокнами полимолочной кислоты имеет лучшую стойкость к пиллингу и стойкость к истиранию.