[发明专利]包含具有碳纳米管的单丝的造纸机网毯

说明书

发明背景

1.本发明的技术领域

本发明涉及造纸机网毯(paper machine clothing)，以及更具体地涉及用于造纸机网毯中的单丝组合物(composition of monofilaments)。

2.相关技术的说明

造纸机网毯(PMC)织物因施加张力倾向于发生织物拉伸、蠕变或伸长。

造纸机(Paper machine)可以包括张力辊以补偿织物蠕变；但是，该张力辊仅可以在织物由于造纸机不能适应织物拉伸而需要过被早移除之前补偿织物中的一定程度的拉伸。

为了克服上述问题，需要用耐蠕变性更大的材料制造织物以减小织物的伸长倾向。先前通过用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)替代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)单丝来克服这个问题的尝试失败了，这是因为PEN纱线的耐磨性小且形成原纤维的倾向高。

已知将填料例如碳纳米管(CNT)引入聚合物中用于增强聚合物。例如，美国专利No.6,331,265公开了一种CNT增强聚合物的制造方法。但是该方法将CNT和聚合物一起配混在商业上不可行，因为该方法包括使用高剪切混合机干燥混合聚合物、CNT和其他添加剂。‘265专利示意了利用聚烯烃聚合物的实例，其具有比聚酯和聚酰胺更大的剪切稳定性。特别是，聚酯在高剪切条件下降解以及经历聚合物分子量的降低，这降低了所得的增强聚合物的最终拉伸性能。另一方面，降低剪切混合速率使聚合物降解最小化但包括了CNT在聚合物内部的分布以及减小了机械性能的改进。

本领域所需的是如下的PMC织物用的单丝纱线，其在织物处于使用期间的张力下时具有较小的蠕变倾向性，以及具有好的耐磨性。

发明概述

本发明提供具有CNT增强的单丝纱线的PMC织物，其具有减小的伸长、更小的蠕变以及改进的刚度以及增加的耐磨性。该材料具有比常规PET单丝更小的相对伸长，但是同时确保了材料的高原纤纤维形成和耐磨性。

本发明的一个形式涉及PMC织物，其包括复数根单丝纱线，至少一些所述纱线具有以下的组合物，该组合物为90%至99.8%PET的混合物，所述组合物的余量为0.2%至10%CNT。纱线的组合物在15.75cN/tex的相对伸长比PET小约5%至20%，以及具有的耐磨性比PET高约50%至500%。

本发明的另一形式涉及用于PMC织物的PMC织物纱线。PMC织物纱线包含以下的组合物，其是90%至99.8%PET的混合物，该组合物的余量为0.2%至10%CNT。该纱线的组合物在15.75cN/tex(特)的相对伸长比PET小约5%至20%，以及具有的耐磨性比PET高约50%至500%。

本发明的又一另外形式涉及用于PMC织物的PMC织物纱线的制造方法。所述方法包括以下步骤：配混(compounding)聚合物混合物，其基本上由具有高固有粘度(intrinsic viscosity，IV)的CNT预混合物和具有高IV的PET组成，其中所述CNT预混合物和所述PET的IV分别大于约0.70；以及将聚合物混合物成型为单丝PMC织物纱线。

附图说明

通过参考下文中结合附图对本发明实施方式进行的说明，本发明以及完成本发明的方式的上述和其他特征和优势将更加显然，并且可以更好地得到理解，在附图中：

图1是本发明的包括单丝纱线实施方式的部分织物的片断透视图；

图2是在图1织物中的单根单丝纱线的一部分的放大片断透视图，显示了嵌入在纱线中的CNT；

图3是图2所示CNT的放大透视图，显示不同层的CNT连续暴露；和

图4是说明了本发明制造单丝纱线的方法的实施方式的流程图。

在该多个视图中，相应的参考符号表示相应的部分。本文所阐述的示例说明了本发明一种形式的实施方式，这样的示例不解释为以任何形式限制本发明的范围。

发明详述

现在参考附图，以及更具体地参考图1，其示出了PMC织物10的实施方式的一部分，所述PMC织物10包括复数根编织单丝纱线12。织物10的具体结构可以根据应用而改变。例如，织物10的具体编织式样可以根据应用的不同而有变化。此外，织物10不必须是编织(woven)织物，而可以包括非编织纱线12。