[发明专利]超高分子量聚乙烯复丝纱线

说明书

本发明涉及一种含有n条丝的复丝纱线，其中所述丝由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纺丝获得，所述纱线的韧度(Ten)用cN/dtex表示，Ten(cN/dtex)＝f×n^‑0.05×dpf^‑0.15。其中Ten至少是39cN/dtex，n至少是25，f至少为58的因子，dpf是每条丝的dtex。

本发明涉及一种含有n条丝的复丝纱线，其由超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)制成，其中，n至少是25。本发明还涉及包含所述纱线的各种产品。

例如，由WO2005/066401已知一种在韧度、模量、蠕变和其他机械和物理性质方面具有高性能的复丝纱线。上述被公开的纱线含有多条由 UHMWPE聚合物制成的丝，其韧度取决于纱线中的丝数量。特别地，由于相对大量的丝，WO2005/066401的复丝纱线具有例如超过5.5GPa(约56.4cN/dtex)的高得惊人韧度或高强度。这些纱线非常适合于在各种半成品和制成品中使用，其例子包括绳索、索具、渔网、运动装置、医疗植入物和防弹复合物。

US6,969,553中公开了另一种复丝纱线，纱线强度约为40g/d(约36 cN/dtex)并且含有120条丝，单条丝纤度为4.34旦尼尔(denier)(约 4.8dtex)。

然而根据文献众所周知，复丝纱线的韧度随纱线中丝数量的增加而减少；并且虽然如WO2005/066401或US6,969,553的已知的复丝纱线显示出良好的性能，但是仍然观察到具有大量丝的纱线的性能对于某些应用不够理想。因此观察到有空间来进一步改善大计数复丝纱线即具有大量丝的复丝纱线的韧性以及丝具有高dtex或线密度的大计数复丝纱线的韧性。

因此，本发明的目的在于提供已知的复丝纱线的优势品和/或替代品。本发明目的特别在于提供用于各种技术领域的各种应用时具有优化性能的复丝纱线。本发明还有一个目的是提供一种相比已知纱线在丝数量增加时的韧度具有减少程度更小韧度的复丝纱线。

本发明提供了一种含有n条丝的复丝纱线，其中所述丝由超高分子量聚乙烯纺丝获得，所述纱线的韧度(Ten)根据式1用cN/dtex表示：

Ten(cN/dtex)＝f×n^-0.05×dpf^-0.15 式1

其中Ten至少是39cN/dtex，n至少是25，f是至少为58.0的因子， dpf是每条丝的dtex。

在下文中，本发明的复丝纱线也被称为“本发明纱线”。观察到当被用于各种应用时，本发明纱线可以具有优化的性能。特别地观察到大计数的本发明纱线可以具有最佳韧性，甚至在增加其丝数目的情况下。更特别地，观察到大计数的本发明纱线可以具有最佳强度和具有惊人高的dpf的丝。

观察到，因子f至少为60.0，优选地至少为62.0，更优选地至少为 64.0，最优选地至少为67.0的本发明纱线尤其能够实现上述优点。

进一步观察到，丝数量n大的纱线，即有至少25条、优选地至少50 条、更优选地至少100条、甚至更优选至少200条、甚至更优选的至少 400条、最优选地至少700条丝的纱线能得到高韧度的本发明纱线。所述纱线还可以以高生产率制造。

此外，观察到，dpf至少为0.8，优选地至少为1，最优选地至少为1.1 的纱线能得到高韧度的本发明纱线。在一个优选的实施方案中，甚至在 dpf至少为1.2，至少为1.3的情况下得到高韧度的纱线。该优点令人吃惊，因为众所周知纱线韧度随着纱线中单条丝的dpf的增加而降低。另一方面，含有高dpf的丝的纱线，所述纱线的各种性能例如丝断头、纱线产率和弹道性能也可以得到优化。因此，从纱线产率和应用性两点来看，具有高韧度并且含有大dpf的丝的纱线是令人期望的。据发明人所知，本发明第一次提供了这样的纱线。

根据本发明，制备本发明纱线的丝由超高分子量聚乙烯(此前和此后简称为UHMWPE)的聚合物纺丝获得。优选地，所述丝用含有如下步骤的方法通过凝胶纺丝UHMWPE获得：