[发明专利]由薄规格恒定压缩弹性纤维构成的高强度织物

说明书

技术领域

本申请是中国专利申请201080027998.4的分案申请。本发明涉及由薄规格恒定压缩(thin gauge constant compression)弹性纤维制成的高强度织物。由该恒定压缩弹性纤维制成的服装具有令穿着者非常舒适的感觉。此外该服装耐受由用该弹性纤维制成的高强度织物引起的刺穿作用。

背景技术

近年来,由于全球范围的变化的生活方式,超越基本隔离功能以及除了基本隔离功能以外，对织物的更高功能性的需求一直处于高水平。对上述功能性的一种需求是具有薄规格但不牺牲织物的强度和整体性的织物。这种较薄规格的织物容许更低的填充体积、膨松感的降低并且就内衣而言没有透过外衣的外部可见性。

合成弹性纤维(SEF)通常由具有软链段和硬链段的聚合物制成以产生弹性。具有硬链段和软链段的聚合物典型地是聚(醚-酰胺),例如或者共聚酯,例如或者热塑性聚氨酯,例如然而,很高伸长率的SEF典型地使用具有硬链段和软链段的聚合物，例如干纺聚氨酯或者熔纺热塑性聚氨酯尽管这些SEF的断裂伸长率从低水平到很高水平而不同,但是全部可以通常地被描述为具有随着伸长率(应力)增加而按指数规律增大的模量(应变)。

熔纺TPU纤维提供了与干纺聚氨酯纤维相比的一些优势，因为在熔体纺丝工艺中不使用溶剂,而在干纺工艺中,聚合物被溶解在溶剂中并进行纺丝。然后使得该溶剂从所述纤维中部分蒸发出来。很难将所有溶剂从所述干纺纤维中完全除去。为了促进从干纺纤维中除去所述溶剂,典型地将这些纤维制成小尺寸并使其成束在一起以产生复丝(multi-filament)(带状)纤维。与熔纺纤维相比,对于给定的旦尼尔,这会导致较大的物理尺寸。这些物理特性导致织物中更膨松并且所述复丝束的本性促使舒适性的损失。

熔纺TPU纤维通过将TPU聚合物进行熔体纺丝而制造。TPU聚合物由以下三种组分的反应而制得：即(a)羟基封端的中间体,其典型地是羟基封端的聚醚或者聚酯；(b)多异氰酸酯,例如二异氰酸酯；和(c)短链羟基封端的扩链剂。所述羟基封端的中间体形成TPU聚合物的软链段而所述多异氰酸酯和扩链剂形成TPU聚合物的硬链段。所述软链段和硬链段的组合赋予TPU聚合物弹性。TPU聚合物也经常通过使用多异氰酸酯封端的预聚物而轻度交联以提供增强的性能。该交联物质在纤维的熔体纺丝期间被添加到熔融TPU聚合物中。

希望获得具有伸长率在零和250％之间的相对恒定压缩(relatively constant compression)的TPU弹性纤维并希望制备包含所述TPU纤维的恒定压缩服装和/或织物。另外希望这些恒定压缩织物是薄规格的和具有高的抗刺破性(puncture resistance)。由上述织物制造的服装可为穿着者提供更高的舒适感和信心。

附图说明

图1是市售干纺聚氨酯纤维的70旦尼尔复丝的显微照片。

图2是本发明的熔体纺丝的恒定压缩热塑性聚氨酯纤维的70旦尼尔的显微照片。

图3是显示作为旦尼尔的X轴vs.纤维宽度的平方(平方微米)的Y轴的曲线。将本发明的纤维与市售干纺纤维比较。

发明内容

本发明的目标是提供薄规格的、恒定压缩的高强度纤维,其具有至少400％的极限伸长率并具有在负荷周期和无负荷周期中于100％至200％伸长率之间相对平直和/或恒定的模量。这种平直和/或恒定的模量通过在负荷周期中应力于100％伸长率下小于0.023克-力每旦尼尔、于150％伸长率下小于0.023克-力每旦尼尔、于200％伸长率下小于0.053克-力每旦尼尔；和通过在无负荷周期中应力于200％伸长率下小于0.027克-力每旦尼尔、于150％伸长率下小于0.018克-力每旦尼尔、于100％伸长率下小于0.015克-力每旦尼尔得以证实。

一种示例性纤维通过将热塑性聚氨酯聚合物、优选聚酯聚氨酯聚合物熔体纺丝而制造。所述纤维通过在熔体纺丝工艺期间向所述聚合物熔体添加交联剂(优选5-20重量％)而轻度交联。

一种制备所述纤维的方法包括熔体纺丝工艺，由此通过使聚合物熔体穿过喷丝板而形成所述纤维。纤维离开该喷丝板的速率和纤维卷绕进入筒管的速率是相对接近的。也就是说,该纤维应以大于纤维离开喷丝板的速率至多50％、优选20％、更优选10％的速率卷绕进入筒管。