[发明专利]用于提高芳族聚酰胺纱束的束粘结性的方法

说明书

本发明涉及一种用于提高芳族聚酰胺纱束的束粘结性的方法，一种用于针织、缝纫或编织所述的芳族聚酰胺纱束的方法，以及包含用于汽车应用的所述的束的针织管(knitted tube)。

短纤纱(spun yarn)或牵引纱(stretch broken yarn)的芳族聚酰胺线(aramid cord)经常在橡胶、热塑性材料或热固性材料中用作加强材料。芳族聚酰胺线由两根或多根绞合成线的扭绞的短纤纱或牵引纱组成。该线这样即使用或在适宜的设备上处理后用作针织品、编织品或纤维。然而，在机器上加工这样的芳族聚酰胺丝是有问题的，并且经常导致断裂或所使用的针织、编织、缝纫机或编织机的反复停机。此外，在加工期间这样的芳族聚酰胺线容易丢丝且聚合物部分容易从单独的丝脱出并在机器部件上和机器部件里形成沉积物。特别地，用于针织或编织的针的堵塞导致在强化最终形式中的不规则性。作为这些不规则性的结果，基质(matrix)中的线加强失效且加强材料的寿命大幅度降低。

芳族聚酰胺纤维束已用多种成分处理。例如在JP10158939中用油处理包含芳族聚酰胺的多丝纱束以在修整加工期间防止起毛。在JP09041274中用水可溶性聚脂处理芳族聚酰胺纤维束以提高成束力(bundlingpower)，但该材料用于完全不同的应用，即用于水泥材料的加强材料。

当芳族聚酰胺纱束用于针织、编织和缝纫时，已知的束具有上述的缺点。尚不知道适宜用于这样的目的的芳族聚酰胺纱(纤维)。因此本发明的目的是提供具有优异束粘结性并同时具有低摩擦系数以便易于针织、编织与缝纫的芳族聚酰胺纱束。术语“芳族聚酰胺纱束”包括至少两根单独的纱，特别是由芳族聚酰胺制成的纱。

在US4455341中，提供了一种具有水可溶性胶的芳族聚酰胺、特别是聚-对-亚苯基对苯二酰胺的多丝纱。除了胶还可以对纱提供非离子蜡。该上胶的纱在纺织工业中用作经向和纬向纱。现已发现(见实施例3)如此非离子蜡处理过的纱的摩擦力对于这些纱在线针织机中的最佳适用还是太高。因此，还需要获得一种具有低摩擦系数同时具有良好束粘结性的纱。

现发现了一种方法可以满足这些要求。为此，本发明涉及一种提高聚酰胺纱束束粘结力和降低其摩擦系数的方法，包括向纱束加入以纱重量为基准0.1-3.0重量％的水可溶性或水可分散性膜形成粘结剂，随后用具有低于100mm²/s(25℃)特性粘数的油处理纱束。

芳族聚酰胺纱束，比如线，根据本发明用膜形成粘结剂和覆盖涂层处理。该粘结剂提高丝间和纱的粘结并且应该是膜形成聚合物。优选地该粘结剂是水可溶性的或水可分散性的聚氨基甲酸酯和/或磺化聚酯树脂。

适宜的聚酯的例子是磺化二羧酸，二羧酸和二元醇衍生的聚合物。优选衍生自二甲基磺基间苯二甲酸钠、间苯二甲酸和乙二醇的聚酯。这种产品以商品名LB-100提供。

适宜的聚氨基甲酸酯的例子是聚醚-聚氨基甲酸酯或聚酯-聚氨基甲酸酯分散体，分别以商品名U400N和DLF提供。

覆盖涂层是减少线的纱对金属摩擦力的具有低特性粘数的油。优选覆盖涂层是一种酯油。这些线特性导致无故障的针织、缝纫和编织行为。

适宜的油的例子是硬脂酸2-乙基己酯、棕榈酸2-乙基己酯、月桂酸正丁酯、辛酸正辛酯，硬脂酸丁酯或者其混合物。更优选的酯油是以商品名245提供的硬脂酸2-乙基己酯和棕榈酸2-乙基己酯的混合物。

上述胶料的这样的使用可以从US4,455,341中知道。然而，本发明涉及为提高纤维中纤丝粘结性对各根纤维上胶，而不是为提高各根纱而不是纤丝的粘结性对纱束上胶。此外，本发明要求使用当在编织设备中使用纱束时其使用有害的非离子蜡。

可根据本方法处理的纱束包括任何芳族聚酰胺纱，包括短纤纱和牵引纱。牵引纱(也称为精纺纱(spunnized yarn))特别适用于使用本方法。适宜的芳族聚酰胺包括间和对芳族聚酰胺纱，比如纱[聚-(间-亚苯基间苯二酰胺)；MPIA]，纱[聚(对-亚苯基对苯二酰胺)；PPTA]和纱[共聚-(对亚苯基/3，4’-氧二亚苯基对苯二酰胺)]。

最后，本发明的目的还在于为芳族聚酰胺纱束的针织、缝纫或编织提供一种方法，其包括使用加入以纱重为基准0.1-3.0重量％的水可溶性或水可分散性膜形成粘结剂和此后使用具有小于100mm²/s特性粘数的油的纱束。

根据本发明的方法处理的纱显示了强的粘合性质，即含有这种纱的线不易于分成单独的纱。而且束(线)显示了提高的摩擦性能。本发明的纱束因此适宜于应用于针织、缝纫或编织的方法中，和应用于制造用于汽车应用的编织管。