[发明专利]具有低纱线线密度的高韧性粘胶纤维复丝纱线

说明书

纤维素是最频繁遇到和最重要的天然存在的聚合物。除去纤维素成型体如纸张、吹塑薄膜、玻璃纸和海绵布外，纤维素纤维被认为是最重要的工业产品之一，并且主要用于服装用途，作为绝缘材料和作为工业增强成分。

纤维素纤维、丝和复丝可以通过多种不同方法并以不同的形式获得，这也是本领域技术人员熟知的。最为常见的方法为所谓的再生法，其中纤维素首先化学转变为可溶的不稳定或易皂化的衍生物并溶解。例如，醋酸纤维素、甲酸纤维素或纤维素氨基甲酸酯是已知的可溶衍生物，从中纤维素可以被再生。在最重要的方法粘胶法中，不稳定的衍生物是纤维素黄原酸盐，且使用该粘胶法生产的纱线被称为粘胶纤维或人造丝。在粘胶法中，溶液经喷丝板泵送并在凝固浴中再生形成粘胶纤维丝，在一步或多步后处理步骤中水洗和上浆(如果需要的话功能性涂布)，随后在环状筒管上卷绕或加工为切段纤维。

本发明涉及由具有低总线密度的粘胶纤维复丝纱线构成的高韧性纤维。用于工业用途的粘胶纤维复丝纱线，经常又被称为工业粘胶纤维或人造丝，是已知的且普遍被用作工业产品中的增强成分，例如用于增强轮胎帘布形式的弹性体部件和产品，作为胶管壳，或作为皮带和传送带中的增强成分。然而近来，短切纤维形式的纤维素纤维也越来越多用于热塑性塑料的增强，如用于单向和双向机织物形式的PP人造丝复合材料中，还用于增强硬质体如环氧树脂。

具有低纱线线密度的高韧性纤维素复丝纱线是已知的。例如，已知具有低总线密度的超高韧性纱线，其由甲酸纤维素制成，使用甲醛改性的粘胶法。例如，公开专利US 6,261,689描述了甲酸纤维素纤维，其在根据EN ISO 20139(现为DIN EN ISO 139)定义为标准环境的(20±2)℃的温度和(65±2)％的相对湿度下调节，总线密度为460dtex，韧性为76cN/tex。

公开专利US 3,388,117描述了一种使用甲醛改性的粘胶法，以此生产由500根单丝组成且总线密度为485dtex的粘胶纤维复丝纱线。在20℃和相对湿度65％的环境中调节以后，测得韧性为78cN/tex，其中给定的韧性并不是确定用于复丝纱线，而是关于从复丝提取的未明确数目的单丝。已知测量出的复丝纱线的韧性显著低于从复丝纱线提取的一定数目单丝测量的韧性，专利US 3,388,117中描述的复丝纱线的韧性显著低于78cN/tex。这是由于复丝纱线的传统夹持长度为较短的20mm至50mm，而不是250至500mm。此外，已知凝固浴中甲醛的使用显著增加了粘胶纤维的韧性，因此专利US 3,388,117中描述的没有使用甲醛的方法导致韧性远远低于78cN/tex。尤其是，使用甲醛增加韧性的效果由作者A.Kh.Khakimova、N.B.Sokolova和N.S.Nikolaeva在“Fiber Chemistry”,ISSN 157-8493,ZDB-ID 2037141X,第1卷,(6.1971),第631-33页等中进行了描述。此外，被引文的作者描述了甲醛的使用导致不溶性甲醛反应产物和粘胶纤维分解产物。不溶性反应产物引起了纺丝浴循环中的问题。另外，甲醛的使用对于生产工人健康有其劣势。

虽然专利公开GB 685,631描述了人造丝，也就是由100根单丝组成的具有100den(110dtex)的低总线密度的粘胶纤维复丝纱线，其具有仅2.3g/den(20.4cN/tex)的经调节韧性和2.9g/den(25.6cN/tex)的经烘箱干燥的韧性。在另外实施例中，GB 685,631公开了具有260根丝的纱线线密度为400den(440dtex)的纱线，其在经调节的粘胶纤维复丝纱线中具有4.1g/den(36.2cN/tex)的中等韧性，在经烘箱干燥的粘胶纤维复丝纱线中韧性为5.3g/den(46.8cN/tex)。

因此，本发明的目标为提供一种粘胶纤维复丝纱线，其生产不使用甲醛，且在经调节的复丝纱线上仍具有高韧性。

该目标通过具有15％至40％范围内的结晶度的粘胶纤维复丝纱线来实现，并且在根据DIN EN ISO 139-1:2005规定的标准环境中调节后，纱线线密度范围为大于等于150dtex且小于1100dtex，拉伸强度范围为大于等于45cN/tex且小于等于55cN/tex。

本发明粘胶纤维复丝纱线的生产不使用甲醛，在粘胶纤维复丝纱线上测量的拉伸强度仍然在大于等于45cN/tex且小于等于55cN/tex的范围内。