ИЗДЕЛИЯ ИЗ ТКАНИ ИЗ ПТФЭ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ARTICLES FROM FABRIC OF PTFE AND METHOD OF THEIR MANUFACTURING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к уникальным изделиям из ткани из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Говоря более конкретно, описываются новые структуры из ПТФЭ и новый способ получения данных структур.
Уровень техники
Как хорошо известно, структура из экспандированного ПТФЭ («эПТФЭ») характеризуется наличием узлов, соединенных друг с другом фибриллами, как об этом сообщается в патентах США №№3953566 и 4187390 компании Gore, и данные патенты представили собой основание для значительного объема работ, направленного на материалы эПФТЭ. С тех пор, как характер узлов и фибрилл структуры из эПТФЭ впервые описали в данных патентах, его модифицировали множеством способов. Например, высокоэкспандированные материалы, как в случае высокопрочных волокон, могут характеризоваться наличием чрезвычайно длинных фибрилл и относительно небольших узлов. Другие технологические условия могут привести к получению изделий, например, имеющих узлы, которые простираются по толщине изделия.
Для модифицирования структуры из эПТФЭ по широкому ассортименту методик проводили также и обработку поверхности структуры из эПТФЭ. Автор Okita (патент США №4208745) сообщает о проведении для внешней поверхности трубки из эПТФЭ, говоря конкретно, сосудистого протеза, более жесткой (то есть повышенной) термической обработки в сопоставлении с воздействием на внутреннюю поверхность в целях реализации более тонкой структуры на внутренней стороне, чем на внешней стороне трубки. Специалист в соответствующей области техники должен понимать то, что способ автора Okita согласуется со способами аморфной фиксации предшествующего уровня техники, единственное отличие заключается в предпочтительном воздействии на внешнюю поверхность структуры из эПТФЭ большей тепловой энергией.
Автор Zukowski (патент США №5462781) сообщает об использовании плазменной обработки для реализации удаления фибрилл с поверхности пористого эПТФЭ для получения структуры с расположенными раздельно на поверхности узлами, которые не соединяются фибриллами. В положениях документа не описывается и не предусматривается никакая дополнительная обработка после плазменной обработки.
Авторы Martakos et al. (патент США №6573311) сообщают об обработке плазменным тлеющим разрядом, которая включает плазменное травление, проводимой для полимерных изделий на различных стадиях во время переработки полимерной смолы. Авторы Martakos et al. выявили отличие от обычных способов, указав на то, что методики предшествующего уровня техники используют для конечных изготовленных и/или подвергнутых заключительной обработке материалов, что «неэффективно для модифицирования объемных свойств подложки, таких как пористость и проницаемость». Авторы Martakos et al. сообщают о плазменной обработке на шести возможных стадиях переработки полимерной смолы; однако, не описывается и не предлагается какая-либо такая обработка совместно с аморфной фиксацией или после нее. Опять-таки авторы Martakos et al. обращаются к воздействию на объемные свойства конечных изделий, такие как пористость и/или химическое качество.
На предшествующем уровне техники изобилуют и другие способы создания новых поверхностей у пористого ПТФЭ и обработки поверхности пористого ПТФЭ. Автор Butters (USP 5296292) сообщает о рыболовной леске, состоящей из ядра с пористой оболочкой из ПТФЭ, которая может быть модифицирована для улучшения стойкости к истиранию. Стойкость к истиранию у рыболовной лески улучшают в результате модифицирования внешней оболочки либо в результате добавления покрытия из стойкого к истиранию материала, либо в результате уплотнения пористой оболочки из ПТФЭ.
Авторы Campbell et al. (USP 5747128) сообщают о способах создания областей высокой и низкой объемной плотности по всему объему пористого изделия из ПТФЭ. В дополнение к этому, авторы Kowligi et al. (USP 5466509) сообщают об отпечатывании рисунка на поверхности эПТФЭ, а авторы Seiler et al. (USP 4647416) сообщают о рифлении трубок из ПТФЭ во время изготовления для создания внешних рубчиков.
Авторы Lutz et al. (US 2006/0047311 A1) сообщают об уникальных структурах из ПТФЭ, включающих домены ПТФЭ, простирающиеся от лежащей ниже структуры из экспандированного ПТФЭ, и способах получения таких структур.
Ни в одном из данных документов не сообщается об уникально стабилизированной структуре ткани из ПТФЭ.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к уникальной структуре ткани из ПТФЭ, включающей множество волокон из ПТФЭ, перекрывающихся в местах пересечений, где, по меньшей мере, часть мест пересечений включает образования из ПТФЭ, которые механически фиксируют перекрывающиеся волокна из ПТФЭ. Термин «ПТФЭ» предполагает включение гомополимеров ПТФЭ и полимеров, содержащих ПТФЭ. Под «волокном» или «волокнами из ПТФЭ» понимаются волокна, содержащие ПТФЭ, включая нижеследующее, но не ограничиваясь только этим: наполненные волокна, смеси волокна из ПТФЭ и другого волокна, различные композитные структуры, волокна с внешними поверхностями из ПТФЭ. В соответствии с использованием в настоящем документе термины «структура» и «ткань» могут быть использованы взаимозаменяющим образом или совместно для обозначения конструкций, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим: конструкции, связанные из волокон из ПТФЭ, конструкции, сотканные из волокон из ПТФЭ, нетканые конструкции из волокон из ПТФЭ, уложенные сетки из волокон из ПТФЭ и тому подобное и их комбинации. Термин «место (места) пересечения» относится к любой позиции в ткани, где волокна из ПТФЭ пересекаются или перекрываются, такой как точки пересечений волокон основы и утка в тканой структуре, точки, в которых волокна соприкасаются в вязаном материале (например, взаимопереплетенные петли и тому подобное), и любые подобные точки контакта волокон. Термин «образование» или «образования» подразумевает описание материала, который механически фиксирует перекрывающиеся волокна друг с другом в месте пересечения. Под терминами «механическая фиксация» или «механически фиксированный» понимаются, по меньшей мере, частичное схватывание волокон и сведение к минимуму перемещения или проскальзывания волокон по отношению друг к другу в местах пересечений. Образования из ПТФЭ простираются от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон из ПТФЭ. Волокнами из ПТФЭ могут быть либо монофиламентные волокна, либо мультифиламентные волокна, либо их комбинации. Мультифиламентные волокна могут быть объединены в крученой или некрученой конфигурации. Кроме того, волокна в некоторых вариантах осуществления могут содержать экспандированный ПТФЭ.
Способ изготовления изделий изобретения из ПТФЭ включает следующие далее стадии: получение из множества волокон из ПТФЭ структуры, включающей места пересечений перекрывающихся волокон из ПТФЭ; проведение для структуры плазменной обработки; после этого проведение для подвергнутой плазменной обработке структуры тепловой обработки. В получающихся в результате структурах, по меньшей мере, часть мест пересечений перекрывающихся волокон включают образования из ПТФЭ в упомянутых местах пересечений, при этом образования из ПТФЭ простираются от, по меньшей мере, одного из перекрывающихся или пересекающихся волокон из ПТФЭ.
Непересекающиеся части волокон могут иметь внешний вид, описывавшийся в публикации патентной заявки США US 2006/0047311 А1, предмет которой во всей своей полноте посредством ссылки включается в настоящий документ. Говоря конкретно, непересекающиеся части могут характеризоваться наличием доменов ПТФЭ, которые присоединяются к лежащей ниже структуре из экспандированного ПТФЭ и простираются от нее. Данные домены ПТФЭ, как можно видеть при визуальном осмотре, возвышаются над структурами из экспандированного ПТФЭ. Присутствие ПТФЭ в доменах может быть определено по спектроскопическим или другим подходящим аналитическим методам. Под термином «возвышаются» понимается то, что при рассматривании изделия в поперечном сечении, так как на микрофотографии поперечного сечения изделия, домены видны возвышающимися на расстояние «h» над фоновым уровнем, определенным внешней поверхностью лежащей ниже структуры узлы-фибриллы.
В одном альтернативном варианте осуществления изобретения в структуры из ПТФЭ или совместно с ними могут быть включены один или несколько материалов наполнителей. Например, для одного или нескольких материалов можно произвести нанесение покрытия и/или импрегнирование на и/или в ткани из ПТФЭ и/или индивидуальные волокна тканей настоящего изобретения. В одном варианте осуществления такой структуры в целях использования в электролитических и других электрохимических (например, хлор-щелочных) областях применения в ткань из ПТФЭ, которая обеспечивает армирование, может быть включен иономерный материал. В альтернативном варианте, в ткани изобретения из ПТФЭ могут быть включены органические наполнители (например, полимеры) и неорганические наполнители. В альтернативном варианте, ткани из ПТФЭ могут быть включены в виде одного или нескольких слоев многослойных структур.
Уникальный характер настоящих изделий и способов делает возможным получение улучшенных продуктов в широком ассортименте коммерческих областей применения. Например, структуры из ПТФЭ настоящего изобретения могут демонстрировать улучшенные эксплуатационные характеристики в таких различных сферах продуктов, как хлор-щелочные мембраны, акустические мембраны, фильтрующие элементы, медицинская продукция (включающая нижеследующее, но не ограничивающаяся только этим: имплантируемые медицинские устройства) и другие сферы, где могут быть использованы уникальные характеристики данных материалов. Изделия из ПТФЭ настоящего изобретения, сконфигурированные в виде мембраны, трубки, листа и других профилированных геометрических форм, также могут придать уникальные преимущества конечным продуктам.
Изделия настоящего изобретения являются в особенности подходящими для использования в тех случаях, когда требуется износостойкость ткани. Такие изделия имеют еще большую ценность тогда, когда будут требоваться свойства ПТФЭ и/или эПТФЭ.
Данные и другие уникальные варианты осуществления и признаки настоящего изобретения будут описаны более подробно в настоящем документе.
Подробное описание фигур
Реализация настоящего изобретения должна стать очевидной после ознакомления со следующим далее описанием изобретения при рассмотрении его в сочетании с прилагаемыми чертежами, в числе которых:
Фигуры 1 и 2 представляют собой полученные по методу сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) при увеличениях 100× и 250×, соответственно, микрофотографии поверхности изделия, изготовленного в примере 1а.
Фигуры 3 и 4 представляют собой полученные по методу СЭМ при увеличениях 250× и 500×, соответственно, микрофотографии поперечного сечения изделия, изготовленного в примере 1а.
Фигура 5 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 100× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в примере 1b.
Фигура 6 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 500× микрофотографию поперечного сечения изделия, изготовленного в примере 1b.
Фигуры 7 и 8 представляют собой полученные по методу СЭМ при увеличениях 100× и 250×, соответственно, микрофотографии поверхности изделия, изготовленного в сравнительном примере А.
Фигуры 9 и 10 представляют собой полученные по методу СЭМ при увеличениях 250× и 500×, соответственно, микрофотографии поперечного сечения изделия, изготовленного в сравнительном примере А.
Фигура 11 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в примере 2.
Фигура 12 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 500× микрофотографию поперечного сечения изделия, изготовленного в примере 2.
Фигура 13 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 100× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в примере 3.
Фигура 14 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поперечного сечения изделия, изготовленного в примере 3.
Фигура 15 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 100× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в сравнительном примере В.
Фигура 16 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поперечного сечения изделия, изготовленного в сравнительном примере В.
Фигура 17 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 100× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в примере 4.
Фигура 18 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поперечного сечения изделия, изготовленного в примере 4.
Фигура 19 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 100× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в сравнительном примере С.
Фигура 20 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поперечного сечения изделия, изготовленного в сравнительном примере С.
Фигура 21 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 500× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в примере 5.
Фигура 22 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поперечного сечения изделия, изготовленного в примере 5.
Фигура 23 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 500× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в сравнительном примере D.
Фигура 24 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поперечного сечения изделия, изготовленного в сравнительном примере D.
Фигура 25 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 500× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в примере 6.
Фигура 26 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 500× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в сравнительном примере Е.
Фигура 27 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поверхности изделия, изготовленного в примере 8.
Фигуры 28, 29, 30 и 31 представляют собой полученные по методу СЭМ при увеличениях 25×, 100×, 100× и 250×, соответственно, микрофотографии поверхности изделия, изготовленного в примере 1а, после проведения испытания на износостойкость в результате удаления волокна.
Фигуры 32 и 33 представляют собой полученные по методу СЭМ при увеличениях 25× и 250×, соответственно, микрофотографии поверхности изделия, изготовленного в примере 1b, после проведения испытания на износостойкость в результате удаления волокна.
Фигуры 34 и 35 представляют собой полученные по методу СЭМ при увеличениях 25× и 250×, соответственно, микрофотографии поверхности изделия, изготовленного в сравнительном примере А, после проведения испытания на удаление волокна.
Фигуры 36 и 37 представляют собой полученные по методу СЭМ при увеличениях 25× и 250×, соответственно, микрофотографии поверхности изделия, изготовленного в примере 3, после проведения испытания на удаление волокна.
Фигура 38 представляет собой фотографию профилированного изделия, изготовленного в примере 9.
Фигура 39 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поперечного сечения изделия из примера 10.
Фигура 40 представляет собой полученную по методу СЭМ при увеличении 250× микрофотографию поперечного сечения изделия из примера 11.
Осуществление изобретения
Изделия из ткани из ПТФЭ настоящего изобретения включают множество волокон из ПТФЭ, перекрывающихся в местах пересечений, где, по меньшей мере, часть мест пересечений включает образования из ПТФЭ, которые простираются от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон из ПТФЭ и механически фиксируют пересекающиеся или перекрывающиеся волокна в местах пересечений. Данные образования придают тканям из ПТФЭ улучшенную механическую прочность, до настоящего момента времени недостижимую для тканей из ПТФЭ с точки зрения стойкости к износу, деформированию и тому подобному, и варианты осуществления изобретения могут быть сконструированы в виде обширного массива типов и форм изделий. Например, могут быть сконструированы альтернативные варианты осуществления изобретения, включающие волокна с геометрическими формами, включающими нижеследующее, но не ограничивающимися только этим: крученые волокна, волокна круглого поперечного сечения, волокна плоского поперечного сечения и волокна, собранные в пряди, будь то в монофиламентной или мультифиламентной конфигурациях. В дополнение к этому, ткани изобретения могут иметь форму листов, трубок, удлиненных изделий и других альтернативных вариантов осуществления, имеющих трехмерный профиль. Кроме того, в структуры из ПТФЭ или совместно с ними могут быть включены один или несколько материалов наполнителей. В альтернативном варианте, ткани из ПТФЭ могут быть включены в виде одного или нескольких слоев многослойных структур.
Уникальный способ настоящего изобретения включает сначала получение предшественника ткани из ПТФЭ с перекрывающимися волокнами из ПТФЭ в местах пересечений, будь то в форме одного или нескольких представителей из тканой, вязаной, нетканой конструкции, конструкции уложенной сетки или некоторой их комбинации; проведение для предшественника ткани или структуры из ПТФЭ высокоэнергетической обработки поверхности; после этого следует стадия нагревания для получения уникальных структур из ПТФЭ с образованиями из ПТФЭ, простирающимися от одного или нескольких лежащих ниже пересекающихся волокон в местах пересечений волокон. В дополнение к этому непересекающиеся части могут характеризоваться наличием доменов ПТФЭ, которые присоединяются к лежащей ниже структуре из экспандированного ПТФЭ и простираются от нее. Исключительно для удобства термин «плазменная обработка» будет использоваться для обозначения любой высокоэнергетической обработки поверхности, такой как нижеследующее, но не ограничивающейся только этим: обработка плазмой тлеющего разряда, коронным разрядом, ионным пучком и тому подобным. Необходимо осознавать то, что для получения определенного диапазона размеров и внешнего вида образований из ПТФЭ и доменов ПТФЭ время обработки, температуры и другие технологические условия могут варьироваться. Например, в одном варианте осуществления ткань из ПТФЭ может быть подвергнута плазменному травлению в газообразном аргоне или другой подходящей среде с последующим проведением стадии тепловой обработки. Ни одна только тепловая обработка структуры из ПТФЭ, ни одна только плазменная обработка без последующей тепловой обработки не приводят в результате к получению изделий настоящего изобретения.
Присутствие образований в местах пересечений сможет быть подтверждено по визуальным методам, включающим нижеследующее, но не ограничивающимся только этим: методики, такие как оптическая и сканирующая электронная микроскопия, или по любым другим подходящим методам. Присутствие ПТФЭ в образованиях может быть определено по спектроскопическим или другим подходящим аналитическим методам. Механическая прочность проявляется в механической фиксации волокон из ПТФЭ друг с другом в местах пересечений. Данная улучшенная механическая прочность позволяет изделиям настоящего изобретения демонстрировать стойкость к износу, а также существенную стойкость к переориентации волокон из ПТФЭ при приложении внешних усилий. Механическая прочность представляет собой критический признак для продуктов, у которых важными параметрами для оптимальных эксплуатационных характеристик являются размер и форма перегруппировки волокон изделий. Такие продукты включают нижеследующее: хлор-щелочные мембраны, где изделие формирует механически прочную подложку. Наличия механической прочности, создаваемой изделиями настоящего изобретения, также требуют и точно сотканные продукты и другие точные изделия из ткани.
Для демонстрации улучшенной износостойкости данных уникальных материалов может быть использовано испытание на удаление волокна. Другие улучшения механических эксплуатационных характеристик данных уникальных материалов могут включать нижеследующее, но не ограничиваются только этим: улучшение характеристик стабильности геометрических размеров, изгиба, раздира и истирания. Например, обычные ткани из ПТФЭ, в том числе предшественники изделий, использующиеся при изготовлении изделий настоящего изобретения, подвержены износу. Данная проблема усугубляется вследствие природы волокон из ПТФЭ, оказывающей смазывающее воздействие. Это может быть продемонстрировано в результате простого разрезания ткани ножницами. В альтернативном варианте, данное явление может быть продемонстрировано, например, в результате вставления булавки между волокнами обычной ткани из ПТФЭ, поблизости от свободной кромки ткани. Для смещения и удаления неповрежденного волокна при приложении растягивающего усилия, создаваемого в испытании на удаление волокна, описывающемся в настоящем документе ниже, требуется минимальное усилие.
Как выяснили при следовании тем же самым методикам с разрезанием ножницами в случае изделия настоящего изобретения, структуры изобретения практически не содержат волокон, подвергшихся износу. При проведении испытания на износ волокон для материалов изобретения требуется значительно большее усилие, достаточное либо для разрывания волокон, либо для разрывания прикрепления, создаваемого образованием из ПТФЭ в точках пересечений. Износостойкость для изделий изобретения может быть определена на основании результата, при котором или наблюдаются разорванные волокна, и/или наблюдается удаление волокна с остатком образования в точках пересечений, все еще присоединенным к волокну.
Как отмечалось в настоящем документе ранее, в соответствии со способом изобретения для получения большей механической прочности может быть получен широкий ассортимент профилей и форм структур, включающих нижеследующее, но не ограничивающихся только этим: листы, трубки, удлиненные изделия и другие трехмерные структуры. В одном варианте осуществления исходные структуры ткани из ПТФЭ могут быть сконфигурированы до получения требуемого конечного трехмерного профиля с последующим проведением для них стадий плазменной и следующей далее тепловой обработок. В одном альтернативном варианте осуществления исходные структуры ткани из ПТФЭ могут быть подвергнуты такой обработке с последующим проведением для них необходимой дополнительной манипуляции для создания описывавшихся выше профилей и форм.
Части волокон из ПТФЭ, которые не являются частью мест пересечений, могут обладать микроструктурой, характеризующейся наличием узлов, соединенных друг с другом фибриллами, и включать содержащие ПТФЭ возвышающиеся домены, простирающиеся от волокон из ПТФЭ. Образования в местах пересечений у изделий настоящего изобретения демонстрируют характеристический внешний вид поверхности, при котором образования обычно простираются между перекрывающимися волокнами. Домены могут быть, а могут не быть соединены с образованиями. Однако в сопоставлении с тем, что имеет место для изделий предшествующего уровня техники, подвергнутых только тепловой обработке, наиболее удивительный результат заключается в кардинальном увеличении механической прочности изделия изобретения, создаваемом плазменной обработкой с последующей тепловой обработкой.
Несмотря на возможность использования в практике изобретения широкого ассортимента материалов ПТФЭ в тех вариантах осуществления, в которых используют волокно из эПТФЭ, волокна из эПТФЭ придают конечным изделиям улучшенные свойства, присущие экспандированному ПТФЭ, такие как повышенный предел прочности при растяжении, а также размер пор и пористость, которые могут быть специально разработаны для предполагаемого варианта конечного использования продукта. Кроме того, включены и использованы в практике изобретения могут быть и наполненные волокна из эПТФЭ.
Настоящее изобретение в дальнейшем будет описываться при обращении к представленным ниже неогранчивающим примерам.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Испытание на износостойкость в результате удаления волокна
Для вытягивания одного или нескольких волокон из кромки образца ткани под углом к поверхности ткани, равным приблизительно 45 градусам, использовали маленький пинцет с тонкими наконечниками. Вытягивание проводили вплоть до отделения волокна (волокон) от части ткани, создавая, таким образом, кромку, подвергшуюся износу. Отделенное волокно (волокна) приклеивали к двусторонней клеящей ленте, другую сторону которой предварительно приклеивали к короткому стержню. Подвергшуюся износу кромку также приклеивали к клеящей ленте. После этого образец рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Механическая фиксация для перекрывающихся волокон может быть определена на основании оценки полученных по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографий или по другим подходящим методам наблюдения с увеличением, и положительный результат достигается или при наблюдении разорванных волокон и/или при наблюдении удаления волокна с остатком образования в точках пересечений, все еще присоединенным к волокну. Присутствие данных остатков указывает на наличие механической фиксации образованиями в точках пересечений волокон в ткани, то есть на износостойкость. Отсутствие данных остатков демонстрирует отсутствие механической фиксации в точках пересечений волокон в ткани и, таким образом, предрасположенность к износу.
ПРИМЕРЫ
Пример 1а
Получали волокно из эПТФЭ круглого поперечного сечения с номинальной линейной плотностью 90 денье («д») (part # V112403; W.L.Gore & Associates, Inc., Элктон, Делавэр), из которого ткали структуру, обладающую следующими далее свойствами: 31,5 основная нить/см в направлении основы на 23,6 уточная нить/см в направлении утка.
Данное тканое изделие подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 10 проходов. Тканое изделие, подвергнутое плазменной обработке, закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 30 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С.
Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды, после этого его рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии («СЭМ») микрофотографии поверхности данного изделия представлены на фигурах 1 и 2 при увеличениях 100× и 250×, соответственно. На данных и любых других полученных по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографиях отрезок, указанный в нижнем правом углу фотографии, соответствует расстоянию между первой точкой и последней точкой масштабной метки, которая располагается непосредственно над величиной отрезка. Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 3 и 4 при увеличениях 250× и 500×, соответственно. Как продемонстрировано на фигуре 1, образования 31 из ПТФЭ простираются от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон 32 и 33 из ПТФЭ. На поверхности волокон присутствуют домены 34 ПТФЭ.
Износостойкость данной структуры продемонстрировали при использовании описывавшегося выше испытания на удаление волокна, и результаты продемонстрированы на фигурах 28-31. Говоря конкретно, фигуры 28 и 29 демонстрируют полученные по методу СЭМ микрофотографии ткани данного примера при увеличениях 25× и 100×, соответственно, после начесывания волокон с ткани. Фигуры 30 и 31 демонстрируют полученные по методу СЭМ микрофотографии волокон ткани данного примера при увеличениях 100× и 250×, соответственно, после удаления волокон из ткани. Волосоподобный материал 91, простирающийся от волокон 93, прежде составлял часть образования в месте пересечения волокон, как это продемонстрировано на фигуре 32.
Как демонстрируют полученные по методу СЭМ микрофотографии, после удаления волокон из тканого изделия части образования из ПТФЭ в местах пересечений оставались присоединенными к волокнам. То есть удаленные волокна характеризовались присутствием волосоподобного материала вследствие разрушения образований в местах пересечений. В соответствии с этим, была продемонстрирована износостойкость.
Пример 1b
Получали волокно из эПТФЭ круглого поперечного сечения с номинальной линейной плотностью 90д (part # V112403; W.L.Gore & Associates, Inc., Элктон, Делавэр) и из данного волокна изготавливали тканую структуру, обладающую следующими далее свойствами: 31,5 основная нить/см в направлении основы на 23,6 уточная нить/см в направлении утка.
Тканое изделие подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 10 проходов.
Тканое изделие, подвергнутое плазменной обработке, закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 15 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды, после этого изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа и подвергали испытанию на износостойкость (удаление волокна) в соответствии с описывавшимися выше методами испытаний.
Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности и поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 5 и 6, соответственно, при увеличениях 100× и 500×, соответственно. Как продемонстрировано на фигуре 5, образования 31 из ПТФЭ простираются от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон 32 и 33 из ПТФЭ. На поверхности волокон присутствуют домены 34 ПТФЭ.
Результаты испытания на износостойкость в результате удаления волокна представляют собой следующее. Фигура 32 демонстрирует полученную по методу СЭМ микрофотографию ткани данного примера при увеличении 25× после начесывания волокон с ткани. Фигура 33 демонстрирует полученную по методу СЭМ микрофотографию волокна ткани данного примера при увеличении 250× после начесывания данного волокна с ткани. Волосоподобный материал, простирающийся от волокна, прежде составлял часть образования в месте пересечения волокон.
Как демонстрируют полученные по методу СЭМ микрофотографии, после удаления волокон из тканого изделия части образований из ПТФЭ, которые присутствовали в местах пересечений, оставались присоединенными к волокнам. То есть удаленные волокна характеризовались присутствием волосоподобного материала вследствие разрушения образований в местах пересечений. Таким образом, была продемонстрирована износостойкость.
Сравнительный пример А
Получали волокно из эПТФЭ круглого поперечного сечения с номинальной линейной плотностью в 90д (part # V112403; W.L.Gore & Associates, Inc., Элктон, Делавэр) и из данного волокна изготавливали тканое изделие, обладающее следующими далее свойствами: 31,5 основная нить/см в направлении основы на 23,6 уточная нить/см в направлении утка.
Тканое изделие закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 30 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха, выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды. Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа и подвергали испытанию на износ (удаление волокна) в соответствии с описывавшимися выше методами испытаний.
Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности данного изделия представлены на фигурах 7 и 8 при увеличениях 100× и 250×, соответственно. Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 9 и 10 при увеличениях 250× и 500×, соответственно. Как можно видеть по полученным по методу СЭМ микрофотографиям, образования из ПТФЭ не простираются от пересекающихся волокон из ПТФЭ, и на поверхности волокон домены ПТФЭ отсутствуют.
Результаты испытания на удаление волокна представляют собой следующее. Фигура 34 демонстрирует полученную по методу СЭМ микрофотографию ткани данного сравнительного примера при увеличении 25× после легкого начесывания волокон с ткани. Фигура 35 демонстрирует полученную по методу СЭМ микрофотографию волокон ткани данного сравнительного примера при увеличении 250× после начесывания с ткани. Как демонстрируют полученные по методу СЭМ микрофотографии, после удаления волокна из тканого изделия волокна не включали каких-либо образований из ПТФЭ, имеющих своим происхождением места пересечений волокон. То есть удаленные волокна характеризовались отсутствием какого-либо волосоподобного материала. Таким образом, согласно определению у ткани отсутствовала износостойкость, и она легко подвергалась износу.
Пример 2
Получали волокно из эПТФЭ круглого поперечного сечения с номинальной плотностью в 90д (part # V112403; W.L.Gore & Associates, Inc., Элктон, Делавэр) и из данного волокна изготавливали тканое изделие, обладающее следующими далее свойствами: 49,2 основная нить/см в направлении основы на 49,2 уточная нить/см в направлении утка.
Тканое изделие подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 5 проходов.
Тканое изделие, подвергнутое плазменной обработке, закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 15 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа и подвергали испытанию на износостойкость при использовании описывавшегося выше испытания на удаление волокна. Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности и поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 11 и 12, соответственно, при увеличениях 250× и 500×, соответственно. Как можно видеть, образования из ПТФЭ простираются от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон из ПТФЭ. На поверхности волокон также наблюдали домены ПТФЭ.
Испытание на износостойкость материала проводили в соответствии с испытанием на удаление волокна. Как можно было видеть после визуального осмотра полученных по методу СЭМ микрофотографий получающихся в результате волокон (не показаны), части образований из ПТФЭ, которые присутствовали в местах пересечений, оставались присоединенными к волокнам. То есть удаленные волокна характеризуются присутствием волосоподобного материала вследствие разрушения образований в местах пересечений. Таким образом, была продемонстрирована износостойкость.
Пример 3
2
Получали волокно из эПТФЭ круглого поперечного сечения с номинальной линейной плотностью в 160д, 3,8 г/д и диаметром 0,1 мм и из данного волокна изготавливали вязаную по шестиугольному мотиву сетку из эПТФЭ. Вязаная ткань обладала следующими далее свойствами: поверхностная плотность 68 г/м, 17-петельный ряд/см и 11-петельный столбик/см.
Вязаную сетку подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 5 проходов.
Вязаное изделие, подвергнутое плазменной обработке, закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 30 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа, и полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности и поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 13 и 14, соответственно, при увеличениях 100× и 250×, соответственно. Образования 51 из ПТФЭ простираются от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон 52 и 53 из ПТФЭ. На поверхности волокон присутствовали домены ПТФЭ 54.
Изделие подвергали испытанию на износостойкость в соответствии с описывавшимся выше методом испытания на удаление волокна. Полученные результаты представляли собой следующее. Говоря конкретно, фигура 36 демонстрирует полученную по методу СЭМ микрофотографию ткани данного примера при увеличении 25× после начесывания волокон с ткани. Фигура 37 демонстрирует полученную по методу СЭМ микрофотографию волокна ткани данного примера при увеличении 250× после проведения для ткани испытания на износостойкость в результате удаления волокна. Волосоподобный материал, простирающийся от волокна, прежде составлял часть образования в месте пересечения волокон. Как демонстрируют полученные по методу СЭМ микрофотографии, после удаления волокон из вязаного изделия части образований из ПТФЭ в местах пересечений волокон оставались присоединенными к волокнам. Таким образом, была продемонстрирована износостойкость.
Сравнительный пример В
2
Получали волокно из эПТФЭ круглого поперечного сечения с номинальной плотностью 160д, 3,8 г/д и диаметром 0,1 мм и из данного волокна изготавливали вязаную по шестиугольному мотиву сетку из эПТФЭ. Вязаная ткань обладала следующими далее свойствами: поверхностная плотность 68 г/м, 17-петельный ряд/см и 11-петельный столбик/см.
Вязаное изделие закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 30 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности и поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 15 и 16, соответственно, при увеличениях 100× и 250×, соответственно. Образования из ПТФЭ не простирались от пересекающихся волокон из ПТФЭ. Кроме того, на поверхности волокон отсутствовали домены ПТФЭ.
Пример 4
Получали крученое волокно из эПТФЭ плоского поперечного сечения с номинальной плотностью 400д (part # V111828; W.L.Gore & Associates, Inc., Элктон, Делавэр) при кручении в диапазоне от 3,9 до 4,7 крутки на один см. Из данного волокна изготавливали тканое изделие, обладающее следующими далее свойствами: 13,8 основная нить/см в направлении основы на 11,8 уточная нить/см в направлении утка.
Тканое изделие подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 5 проходов.
Тканое изделие, подвергнутое плазменной обработке, закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 45 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности и поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 17 и 18, соответственно, при увеличениях 100× и 250×, соответственно. Образования 31 из ПТФЭ простираются от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон 32, 33 из ПТФЭ. На поверхности волокон присутствовали домены 34 ПТФЭ.
Сравнительный пример С
Получали крученое волокно из эПТФЭ плоского поперечного сечения с номинальной плотностью 400д (part # VI 11828; W.L.Gore & Associates, Inc., Элктон, Делавэр) при кручении в диапазоне от 3,9 до 4,7 крутки на один см. Из данного волокна изготавливали тканое изделие, обладающее следующими далее свойствами: 13,8 основная нить/см в направлении основы на 11,8 уточная нить/см в направлении утка.
Тканое изделие закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 45 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности и поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 19 и 20, соответственно, при увеличениях 100× и 250×, соответственно. Согласно наблюдениям в местах пересечений волокон из ПТФЭ образования из ПТФЭ отсутствовали. Кроме того, на поверхности волокон отсутствовали какие-либо домены ПТФЭ.
Пример 5
Получали плотнотканую ткань, обладающую следующими далее свойствами: скрученное волокно фибриллярно-матричного типа из ПТФЭ, с линейной плотностью сформованное при 453д, (Toray Fluorofibers [America], Inc., Декатур, Алабама), 31,3 основная нить/см в направлении основы на 26,7 основная нить/см в направлении утка.
Ткань подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 10 проходов.
Тканое изделие, подвергнутое плазменной обработке, закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 15 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности и поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 21 и 22, соответственно, при увеличениях 500× и 250×, соответственно. Образования 61 из ПТФЭ наблюдали простирающимися от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон 62, 63 из ПТФЭ. На поверхности волокон присутствовали домены 64 ПТФЭ.
Сравнительный пример D
Получали плотнотканую ткань, обладающую следующими далее свойствами: скрученное волокно фибриллярно-матричного типа из ПТФЭ с линейной плотностью 453д, (Toray Fluorofibers [America], Inc., Декатур, Алабама), 31,3 основная нить/см в направлении основы на 26,7 основная нить/см в направлении утка.
Сотканную ткань закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 15 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Полученные по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографии поверхности и поперечного сечения данного изделия представлены на фигурах 23 и 24, соответственно, при увеличениях 500× и 250×, соответственно. Согласно наблюдениям какие-либо образования из ПТФЭ от пересекающихся волокон из ПТФЭ не простирались, а на поверхности волокон отсутствовали какие-либо домены ПТФЭ.
Пример 6
Получали мультифиламентное волокно из эПТФЭ с номинальной плотностью 400д (part # 5816527; W.L.Gore & Associates, Inc., Элктон, Делавэр) и из данного волокна изготавливали тканое изделие, обладающее следующими далее свойствами: 11,8 основная нить/см в направлении основы на 11,9 уточная нить/см в направлении утка.
Тканое изделие подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 5 проходов.
Тканое изделие, подвергнутое плазменной обработке, закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 40 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Полученная по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотография поверхности данного изделия представлена на фигуре 25 при увеличении 500×. Образования из 31 ПТФЭ наблюдались простирающимися от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон 32, 33 из ПТФЭ, а на поверхности волокон наблюдались домены 34 ПТФЭ.
Сравнительный пример Е
Получали мультифиламентное волокно из эПТФЭ с номинальной плотностью 400д (part # 5816527; W.L.Gore & Associates, Inc., Элктон, Делавэр) и из данного волокна изготавливали тканое изделие, обладающее следующими далее свойствами: 11,8 основная нить/см в направлении основы на 11,9 уточная нить/см в направлении утка.
Тканое изделие закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 40 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Полученная по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотография поверхности данного изделия представлена на фигуре 26 при увеличении 500×. На пересекающихся волокнах из ПТФЭ каких-либо образований из ПТФЭ не наблюдали, а на поверхности волокон отсутствовали какие-либо домены ПТФЭ.
Пример 7
Получали окрашенное зеленым пигментом волокно из эПТФЭ с номинальной плотностью 1204д (part # 215-3N; Lenzing Plastics, Ленцинг, Австрия) и из данного волокна изготавливали тканое изделие, обладающее следующими далее свойствами: 11,8 основная нить/см в направлении основы на 11,8 уточная нить/см в направлении утка.
Тканое изделие подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 5 проходов.
Тканое изделие, подвергнутое плазменной обработке, закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 30 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Изделие рассматривали при использовании сканирующего электронного микроскопа. Образования из ПТФЭ наблюдались простирающимися от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон из ПТФЭ, а на поверхности волокон наблюдались домены ПТФЭ.
Пример 8
Из данного волокна из эПТФЭ по способу гидросцепления изготавливали изделие следующим образом. Получали штапельное волокно из эПТФЭ RASTEX (штапельная длина 65-75 мм, плотность фибрилл, большая, чем 1,9 грамм/куб. см, и денье фибрилл, большее, чем 15 денье на одно элементарное волокно, доступно в компании W.L.Gore and Associates, Inc., Элктон, Мэриленд), которое разрыхляли при использовании вентиляторного разрыхлителя (импеллерного типа). На штапельное волокно наносили аппрет в виде Katolin PTFE (ALBON-CHEMIE, Dr. Ludwig-E, Gminder KG, Carl-Zeiss-Str. 41. Metzingen, D72555, Germany) до получения привеса 1,5% (масс.) и Selbana UN (Cognis Deutschland GmbH, Dusseldorf, Germany) до получения привеса 1,5% (масс.). По истечении двадцати часов после нанесения аппрета штапельное волокно прочесывали. Для подачи штапельного волокна на валы приемных барабанов чесальной машины использовали устройство Hergeth Vibra-feed (Allstates Textile Machinery, Inc., Вильямстон, Южная Каролина). Скорость подачи на чесальную машину составляла 0,03 м/мин. Основной цилиндр вращался при окружной скорости 2500 м/мин. Рабочие валы вращались при окружных скоростях 45 и 58 м/мин. Прочес чесальной машины покидал ее при скорости 1,5 м/мин. Влажность в чесальном отделе составляла 62% при температуре 22-23°С. После прочесывания прочес чесальной машины при скорости 1,5 м/мин транспортировали на ленточном конвейере, имеющем размер пор 47 отверстие/см, в машину гидросцепления (AquaJet, Fleissner GmbH, Эгельсбах, Германия) при рабочей ширине 1 метр.
Прочес чесальной машины подвергали воздействию потоков воды под высоким давлением из двух коллекторов машины гидросцепления, имеющих сопла для орошения водой, для получения, таким образом, влажного войлока. В обоих коллекторах во время первоначального прохода через способ гидросцепления использовали давление воды 20 бар. После этого войлок еще раз подвергали воздействию способа гидросцепления при использовании давления воды в первом коллекторе 100 бар и во втором коллекторе 150 бар. Скорость войлока при прохождении через способ составляла 7 м/мин. Влажный войлок принимали на намоточное устройство. Влажный войлок пропускали через машину гидросцепления в третий раз при скорости 7,0 м/мин. Для подачи потоков воды на войлок использовали только первый коллектор. Давление составляло 150 бар. Скорость войлока во время третьего прохода составляла 7 м/мин. Войлок принимали на пластмассовый сердечник при использовании намоточного устройства и транспортировали на транспортной тележке в печь с принудительной подачей воздуха, выставленную на 185°С. Отверстие печи выставляли на 4,0 мм. Влажный войлок высушивали при скорости движения 1,45 м/мин, что в результате приводило к получению времени пребывания, равного приблизительно 1,4 минуты. Высушенный войлок принимали на картонный сердечник.
Полученное по способу гидросцепления изделие подвергали плазменной обработке на установке Atmospheric Plasma Treater (model number ML0061-01, Enercon Industries Corp., Меномони-Фаллс, Висконсин) при использовании газообразного аргона. Технологические параметры представляли собой: скорость течения аргона 50 л/мин, источник питания 2,5 кВт, производительность технологической линии 3 м/мин, длина электрода 7,6 см, 20 проходов.
Изделие закрепляли на игольчатой сушильно-ширильной раме и на 20 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С. Изделие удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды.
Полученная по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотография поверхности данного изделия представлена на фигуре 27 при увеличении 250×, демонстрируя образования из ПТФЭ в местах пересечений волокон, при этом данные образования простираются от, по меньшей мере, одного из пересекающихся волокон из ПТФЭ и доменов ПТФЭ на непересекающихся поверхностях волокон.
Пример 9
Профилированное изделие настоящего изобретения изготавливали следующим образом. Получали сформованный так, как это описывалось в примере 2, тканый материал, подвергнутый плазменной обработке, но не подвергнутый последующей тепловой обработке. Материал полностью оборачивали вокруг стальной шариковой опоры диаметром 25,4 мм. Избыточный материал собирали на основании опоры, скручивали и фиксировали по месту проволочной завязкой. Обернутую опору на 30 минут размещали в печи с принудительной подачей воздуха (model number CW 7780F, Blue M Electric, Уотертаун, Висконсин), выставленной на 350°С.
Обвернутую опору удаляли из печи и закаливали в воде при температуре окружающей среды. Завязанный конец отрезали и материал удаляли с опоры. При размещении на плоской поверхности материал сохранял сферическую форму опоры. Фигура 38 представляет собой фотографию, демонстрирующую изделие.
Пример 10
Получали ткань из эПТФЭ из примера 1, которую наполняли иономером следующим образом. Получали иономер DuPont™ Nafion 1100 (DuPont, Уилмингтон, Делавэр), который разбавляли для создания раствора, характеризующегося уровнем содержания твердого вещества 24% (масс.) при 48% этанола и 28% воды. Отрезали кусок ткани из эПТФЭ с размерами 5 см × 5 см и его кромки обматывали антиадгезионной пленкой из этилен-тэтрафторэтилена (ЭТФЭ) (0,1 мм, DuPont Tefzel film). Приблизительно 5 г раствора иономера выливали на ткань из эПТФЭ, которую использовали в качестве стабилизированной тканой опоры. Материалы на 1 час размещали в печи при 60°С для удаления растворителей из раствора иономера в результате высушивания. На опору наносили второе покрытие при приблизительно 5 г и материалы высушивали еще раз тем же самым образом. После высушивания получающуюся в результате наполненную мембрану размещали в прессе Carver с нагретыми плитами при выставлении обеих плит на 175°С и в течение 5 минут прессовали при 4536 кг для исключения воздушных пузырьков и других нарушений целостности в пленке.
Фигура 39 представляет собой полученную по методу СЭМ микрофотографию поперечного сечения изделия из данного примера при увеличении 250×, демонстрирующую инкапсулирование ткани иономером.
Пример 11
Полученный в результате горячего прессования ламинат из иономера DuPont™ Nafion 1100 (DuPont, Уилмингтон, Делавэр) и эПТФЭ изготавливали следующим образом. Раствор иономера получали так, как это описывалось в примере 10. Приблизительно 5 г раствора иономера выливали на антиадгезионную пленку из ЭТФЭ. Антиадгезионную пленку плюс иономер на 1 час размещали в печи при 60°С для удаления растворителей из раствора иономера в результате высушивания. Данным образом получали отдельную пленку иономера. Тем же самым образом получали и вторую пленку иономера.
Получали ткань из эПТФЭ из примера 1а, которую разрезали на куски с размерами 5 см × 5 см для использования в качестве стабилизированной тканой опоры из эПТФЭ. Стабилизированную тканую опору из эПТФЭ заключали в сэндвичевую структуру между двумя изготовленными иономерными пленками. После этого сэндвичевую структуру размещали между двумя кусками антиадгезионной пленки из ЭТФЭ и размещали в прессе Carver с нагретыми плитами при выставлении обеих плит на 175°С. Материалы в течение 5 минут прессовали при 4536 кг для включения иономера в сотканную ткань из эПТФЭ. Фигура 40 представляет собой полученную по методу СЭМ микрофотографию материала, сформованного в данном примере, при увеличении 250×, демонстрирующую инкапсулирование ткани иономером.