包括低熔点纤维的织物的制作方法

专利名称：包括低熔点纤维的织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括低熔点纤维的织物，尤其是涉及包括通过控制其熔合率以同时获 得形状稳定性和环境稳定性的低熔点纤维的织物。
背景技术：
近些年，织物的应用已经延伸到工业物品、生活物品以及衣服。生活物品例如掩蔽 物。掩蔽物的常规应用为遮光帘和投影仪。用于遮光帘的遮掩物是安装在住宅、宾馆、餐馆 和其它建筑物内以保护人们的私人生活并阻挡进入窗户的阳光的织物产品。通常的用于遮 光帘的遮掩物是通过将织物切成预定的宽度并在滚轴上卷滚该切好的织物而制成。所述遮 掩物通过如下方式设计将滚轴固定在窗户上，当使用者旋转滚轴时，织物滚下覆盖窗户、 或者织物卷起以提供视野。根据所应用的织物的形状(例如卷状或板状)，这种遮掩物可以 被称为不同的名称，例如滚动遮掩物、平板遮掩物或垂挂遮光帘。遮掩物织物应该被赋予刚性，因为在实际使用时它们具有很大的宽度。已经做出 各种努力为遮掩物织物赋予刚性。作为例子，已知一种方法，其中将聚氨酯树脂涂覆在遮掩 物织物的表面以赋予遮掩物刚性，同时确保织物的固有弹性。然而，该方法本质上包括额外的涂覆过程。该方法的另一个问题是室内环境污 染，由于所述遮掩物织物安装在室内，且该涂覆材料按其特性被归类为挥发性有机化合物 (VOC)。本发明的发明人集中于聚酯纤维由于其优点而用于各种应用的情况中，所述各种 应用包括工业材料以及衣服如男人的西装和衬衫，所述优点例如高强度、良好的耐化学品 性能、意味着良好耐热性的250-255°C的高熔点、以及抵抗伸长和弯曲的足够弹性。然而，由于聚酯具有相对较高的熔点，所述聚酯纤维结构的固化通常需要使用甲 醛的水溶液(即甲醛溶液)、有机溶剂系粘结剂、或者硬树脂(例如酚醛树脂、三聚氰胺树脂 或尿素树脂)。有机溶剂系粘结剂不渗透入织物中，产生对织物很差的粘结并在使用后留下 粗糙的感觉。另外，所述粘结剂是很容易挥发的，含有许多对人有害的物质并放出导致环境 问题的有毒气体。为了解决这些问题，已提出很多建议，例如将包括低熔点纤维的机织物热加工以 将低熔点纤维熔合至所述织物，由此去除了需要涂覆的技术。该技术可以解决现有技术涂 覆方法的问题，但不能通过低熔点纤维的熔合率来实现对织物物理性质的控制。因此，该织 物不能应用于各种产品且不具有适用于需要的应用的物理性质。

发明内容
本发明致力于解决现有技术的问题，且本发明的目的在于提供不释放任何挥发性 物质的高稳定性织物。本发明的另一个目的是提供物理性质依据熔合率(fusion rate)而可控制的织 物。
本发明的另一个目的是提供能够获得适合用作遮掩物材料的刚性同时确保固有 的弹性的织物。本发明的另一个目的是提供能够同时满足织物的弹性和刚性的织物的最佳物理 性质。根据本发明的一方面，提供了包括常规纤维(regular fiber)和低熔点纤维的织 物，其中，所述低熔点纤维直接包括在经线、纬线或经线和纬线两者中，或者所述常规纤维 和所述低熔点纤维的混纺纤维或合股纤维包括在经线、纬线或经线和纬线两者中，且在所 述织物中，所述低熔点纤维的熔合率为30-100%。在一种实施方式中，所述织物的纱线滑脱长度(yarn slip length)为0. 1-2. 5mm。在一种实施方式中，所述织物的单根纱线的拆分强度(unweavingstrength)为 0. 2-3. 5kg。在一种实施方式中，所述织物的5mm的拆分强度为10_35kg。在一种实施方式中，所述织物的弯曲长度为3-lOcm。在一种实施方式中，所述常规纤维与低熔点纤维的重量比为50 50至75 25。在一种实施方式中，所述织物还可以包括阻燃纤维(flame retardantfiber)。在一种实施方式中，所述低熔点纤维为复合纤维(conjugate fiber)，其中，低熔 点的聚酯树脂包括在外皮中、且阻燃性聚酯树脂包括在芯中。根据本发明的另一方面，提供了包括阻燃纤维和低熔点纤维的织物，其中，所述低 熔点纤维直接包括在经线、纤维或经线和纬线两者中，或者所述阻燃纤维和所述低熔点纤 维的混纺纤维或合股纤维包括在经线、纬线或经线和纬线两者中，且在所述织物中，所述低 熔点纤维的熔合率为30-100%。本发明的所述织物不经过导致释放易挥发性物质的额外的涂覆加工。因此，本发 明的所述织物能够有效地作为环境友好的工业材料。另外，本发明的所述织物提供了可以同时满足纤维的弹性和适合用作遮掩物材料 的刚性的最佳物理性质。结果，本发明的所述织物具有适合用于需要的应用的物理性质。此外，根据本发明的所述织物的物理性质可以根据预期的应用通过改变所述低熔 点纤维的熔合率而适当地控制。


图1为说明根据本发明的优选实施方式的织物的单根纱线的拆分强度的测量原 理的示意图；图2为说明根据本发明优选实施方式的织物的5mm的拆分强度的测量原理的示意 图；图3和图4为在实施例部分中制得的织物的横截面扫描电子显微镜(SEM)图像； 以及图5为在对比例部分中制得的织物的横截面扫描电子显微镜(SEM)图像。
具体实施例方式现在将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。应该注意，只要可能，全部附图和描述中都使用相同的参考标记以表示相同或相似的部分。在描述本发明时，省略了有关 已知功能或结构的详细描述，以避免使本发明的本质主题不清楚。本文所使用的术语“约”、“基本上”等是意图允许在数学精确度中一些允许的误差 以说明在商业中可接受的公差，且防止任何不尽责的违反者不适当地取得该公开的优点， 其中，给出了精确的或绝对的数值以帮助理解本发明。本文使用的术语“织物”是指所有的机织物、针织物、毡合织物(feltfabric)、褶裥 织物(plaited fabric)、非编织织物、叠层织物、模压织物以及网状物。在一种实施方式中，本发明提供了包括以混合状态的常规纤维和低熔点纤维的织 物。任何种类的常规纤维均可以使用，不受织物的限制。作为所述低熔点纤维的非限制性 的例子，可以使用皮芯型复合纤维和拼合式(splittype)复合纤维。所述低熔点纤维可以 单独用于经线和/或纬线中。或者，可以使用所述低熔点纤维和所述常规纤维的混纺纤维 (blended fiber)和 / 或合股纤维(plied fiber)。例如，所述低熔点纤维可以为阻燃性聚酯细丝，其中，低熔点聚酯树脂包括在外皮 中，阻燃性聚酯树脂包括在芯中。所述阻燃性聚酯树脂可以选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯 树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂以及它们的组合所组成的组中。所述低熔点聚酯树脂可 以包括异酞酸部分(moiety)、对苯二酸部分、1，2-亚乙基二醇部分和二甘醇部分。所述阻燃性聚酯树脂的熔点可以为220-260°C，且所述低熔点聚酯树脂的熔点可 以为110-220°C。所述低熔点聚酯树脂的熔点低于110°C会产生形状稳定性的问题。所述 低熔点聚酯树脂的熔点高于220°C会不利地影响芯的阻燃性聚酯树脂。所述外皮与芯的重 量比优选为(10 90)-(30 70)。如果所述外皮低于10重量％，则引起低熔点纤维的热 粘结性变差。同时，如果所述外皮超过30重量％ (即所述芯的含量太低)，则所述聚酯的纤 维性能显著变差，并且很难预期足够的阻燃性。优选地，所述阻燃性聚酯树脂是一种与磷系阻燃剂(phosphorus flameretardant)共聚而成的树脂。优选地，所述磷系阻燃剂可以如式1所表示
OO
…丨丨, II
R ^O — P— (CH C—ORg其中，R1和R2独立地为C1-C18烷基、芳基、一羟烷基或氢原子，R3为C1-C18烷基或 芳基，且η为1-4的整数。所述磷系阻燃剂优选存在的量为，在所述聚酯树脂中磷⑵原子的浓度为 5000-10000ppm。如果磷(P)含量低于5000ppm，则不显示足够的阻燃性。同时，如果磷(P) 含量超过lOOOOppm，则所述聚酯树脂的熔融粘度很低，导致在纺纱时加工性和物理性质很差。按照预定的设计，所述织物可以通过将所述常规纤维与所述低熔点纤维进行机织 或针织而制成。该织物可以包括重量比为(50 50)-(75 25)的所述常规纤维与所述低 熔点纤维。另一方面，可以将所述常规纤维与所述低熔点纤维和另一种常规纤维的混纺纤 维或合股纤维进行机织或针织。在这种情况下，所述常规纤维和与所述常规纤维混纺或合股的低熔点纤维的重量比可以为(70 30)-(0 100)。重量比0 100表示单独使用低 熔点纤维而不进行混纺或合股。所述机织物或针织物经过熔合过程。该熔合过程使纤维变硬。所述低熔点纤维的 熔合率是当所述低熔点纤维熔合至其它纤维时赋予所述织物的硬度或形状稳定性的测量 值。所述熔合率通过下列步骤测得。首先，将机织物的横截面垂直切开(例如当所述低熔 点纤维提供为纬线时，以纬线方向切开)。将织物片固定并使用200x的放大倍率的电子显 微镜来观察其横截面。随机选择所述织物片的两百个横截面。计数在各横截面中低熔点纱 线熔合至其它纤维的数量，并表示成熔合的低熔点纱线的数量的百分比(％ )。所述低熔点纤维的熔合率可以为30-100%。在该范围内，所述织物可以应用于各 种织物产品。所述织物的纱线滑脱长度可以为0. 1-2. 5mm，拆分强度(对于单根纱线)可以 为0. 2-3. 5kg，拆分强度(对于5mm所述织物)可以为10_35kg，弯曲长度为3_10cm。织物的经线(或纬线)的滑脱长度表示当经线(或纬线)通过施加在织物前表面 或后表面的物理的力(如摩擦力)从与纬线(或经线)的原始交叉点部分移位或推进的长 度。通过由所述织物的经线和纬线之间的覆盖系数(cover factor)而产生的物理约束力 来确保常规织物的形状稳定性。不同的是，根据本发明的所述织物的形状稳定性可以进一 步改善，因为保证了所述经线和/或所述纬线的熔合率(见图4)。所述织物的纱线拆分强度表示从所述织物上分离所述经线或纬线所需要的力。也 就是说，所述织物的高的纱线拆分强度表示该常规纤维被牢固地熔合至所述低熔点纤维。 因此，当所述织物被用作遮掩物或遮光材料(blindmaterial)时，尽管所述织物很大的宽 度或长度，仍可以保证形状稳定性。所述织物的弯曲长度可以为3-lOcm。所述织物的弯曲长度可以通过适当的测试方 法来评价，这将在下面描述。根据本发明的所述织物的弯曲长度可以与通常的织物略微不 同。本发明的所述织物由于其足够的弯曲性从而可以确保其固有的弹性。如果所述弯曲长 度过长，则所述织物缺乏弹性，这使其在后续步骤中难以加工，而且使该织物不适用于最终 的产品(例如遮光帘)。当所述织物的物理性质在上述限定的范围内时，该织物被赋予适用于遮掩物和遮 光帘的形状稳定性。另外，该织物在卷滚(当用作遮光材料时该织物应该被卷滚)的过程 中没有遇到明显的问题。总之，本发明的所述织物可以同时满足两个相互矛盾的物理性质 如适合用作遮掩物材料的形状稳定性和固有的弹性。所述织物还可以包括至少一种选自UV吸收剂和加工助剂的添加剂。所述UV 吸收剂用于改善织物的耐光性，并可以为苯并三唑化合物和二苯甲酮化合物。可用于织 物的加工助剂的例子包括通常用于本领域中的抗静电剂、防水剂/防油剂(water/oil r印ellents)、防污剂、抗菌剂、吸水剂和防滑剂。应当理解的是这种已知加工助剂的添加包 含在本发明的范围内、而不背离本发明的实质精神。在另一个实施方式中，本发明提供了包括阻燃纤维和低熔点纤维的织物。所述低 熔点纤维可以直接包括在经线、纬线或经线和纬线两者中。或者，所述阻燃纤维与所述低熔 点纤维的混纺纤维或合股纤维可以包括在经线、纬线或经线和纬线两者中。该织物的物理 性质和熔合率可以与根据前述实施方式的包括常规纤维与低熔点纤维的织物相同。下列实施例说明了制备本发明织物的方法，且并不是为了限制本发明。
实施例1通过平纹纺织使作为经线的常规聚酯纤维与作为纬线的皮/芯型复合纤维进行 机织以制得织物。所述复合纤维由低熔点聚酯(30重量％)的合股纤维作为外皮和常规聚 酯(70重量％ )作为芯而构成。该织物具有100根纱线/英寸的经线密度和100根纱线/ 英寸的纬线密度。加工该机织物以将低熔点聚酯的熔合率调节至30%。实施例2-5按照实施例1描述的方式制成织物，不同的是，熔合率分别调节至50%、70%、 90% 和 100%。实施例6-10按照实施例1-5描述的方式制成织物，不同的是，所述低熔点聚酯的量调节至40
重量％。实施例11-15按照实施例1-5描述的方式制成织物，不同的是，所述低熔点聚酯的量调节至50
重量％。实施例16-20按照实施例1-5描述的方式制成织物，不同的是，所述低熔点聚酯的量调节至60
重量％。实施例21-25按照实施例1-5描述的方式制成织物，不同的是，所述低熔点聚酯的量调节至70
重量％。实施例26-30按照实施例1-5描述的方式制成织物，不同的是，所述低熔点聚酯的量调节至80
重量％。实施例31-35按照实施例1-5描述的方式制成织物，不同的是，所述低熔点聚酯的量调节至90
重量％。实施例36_40按照实施例1-5描述的方式制成织物，不同的是，所述低熔点聚酯的量调节至100
重量％。对比例1和2按照实施例1描述的方式制成织物，不同的是，所述熔合率分别调节至10%和 20%。对比例3按照实施例1描述的方式制成织物，不同的是，用常规聚酯纤维替换所述低熔点聚酯。表 1 测试方法1、纱线滑脱长度根据KSK0408来测量2、纱线拆分强度
(1)单根纱线的拆分强度将各织物切成7X7cm2的尺寸。将Icm的织物样品的单根纱线从该样品中拆开，并 固定到张力测试机(KSK 0520)。测量将保留的纱线长度(6cm)从所述样品中完全拆散所需 要的负载。所有的样品都具有相同的结构密度(texture density) (100X 100根纱线/英 寸2)。(2)织物的5mm的拆分强度将各织物切成7X7cm2的尺寸。将钩子固定地安装在该样品上侧中心以下5mm距 离的位置。该钩子由承受至少60kg的力而没有任何变形的材料制成。将该钩子和样品分 别夹在张力测试机的上部和下部。测量从样品中分离位于钩子上部的纱线所需要的负载。 将纱线未从样品中分离而样品发生破裂时的负载作为数据。将在测量过程中的最大负载值 作为5mm织物的拆分强度。所有的织物样品具有相同的结构密度(100X100根纱线/英寸 2)。3、织物的弯曲长度将各织物切成7X7cm2的尺寸。将该样品以如下方式放置在平台上，所述样品的 一端与所述平台的长度方向平行。将所述样品沿所述平台的长度方向向前移动。使所述样 品从所述平台上伸出并通过其自身重量向下弯曲。所述样品伸出部分的端部是自由的，而 使所述样品的其它部分通过适当的压力在所述平台上滑动。当所述样品的前端相对于通过 从平台前端延伸的线的水平面向下弯曲41. 5°角时，从所述平台上伸出的所述样品的长度 为所述样品的弯曲长度的2倍。实施例1-40和对比例1-3的测试结果归纳在表2中。从表2中可以看出，实施例 1-40的织物比对比例1-3的织物显示出更好的熔合状态，结果，所述纱线不容易从实施例 1-40的织物上分离。也就是说，实施例1-40的织物比对比例1-3的织物的刚性更好。这些 结果导致实施例1-40的织物的刚性可以根据需要的应用通过选择性地改变所述低熔点纤 维的熔合率和混纺比率而控制。图3和图4为在实施例1-40中制得的两种织物的横截面 扫描电子显微镜(SEM)图像。图5为在对比例1-3中制得的一种织物的横截面扫描电子显 微镜(SEM)图像。表2 尽管已在本文中参考前面的实施方式和附图描述了本发明，但本发明的范围并不 受这些实施方式的限制。因此，对于本领域的技术人员来说，很显然可以做出各种代替、修 改和改变，只要不背离在所附权利要求中公开的本发明的实质即可。
权利要求
一种包括常规纤维和低熔点纤维的织物，其特征在于，所述低熔点纤维直接包括在经线、纬线或经线和纬线两者中，或者所述常规纤维和所述低熔点纤维的混纺纤维或合股纤维包括在经线、纬线或经线和纬线两者中，且在所述织物中，所述低熔点纤维的熔合率为30 100％。
2.根据权利要求1所述的织物，其中，所述织物的纱线滑脱长度为0.1-2. 5mm。
3.根据权利要求1或2所述的织物，其中，所述织物的单根纱线的拆分强度为 0. 2-3. 5kg。
4.根据权利要求1或2所述的织物，其中，所述织物的5mm的拆分强度为10_35kg。
5.根据权利要求3所述的织物，其中，所述织物的5mm的拆分强度为10_35kg。
6.根据权利要求1或2所述的织物，其中，所述织物的弯曲长度为3-lOcm。
7.根据权利要求3所述的织物，其中，所述织物的弯曲长度为3-lOcm。
8.根据权利要求5所述的织物，其中，所述织物的弯曲长度为3-lOcm。
9.根据权利要求1或2所述的织物，其中，所述常规纤维与所述低熔点纤维的重量比为 50 50 至 75 25。
10.根据权利要求1所述的织物，其中，所述织物还包括阻燃纤维。
11.根据权利要求1或2所述的织物，其中，所述低熔点纤维为复合纤维，在所述复合纤 维中，低熔点聚酯树脂包括在外皮中，而阻燃性聚酯树脂包括在芯中。
12.一种包括阻燃纤维和低熔点纤维的织物，其特征在于，所述低熔点纤维直接包括在 经线、纬线或经线和纬线两者中，或者所述阻燃纤维和所述低熔点纤维的混纺纤维或合股 纤维包括在经线、纬线或经线和纬线两者中，且在所述织物中，所述低熔点纤维的熔合率为 30-100%。
全文摘要
本发明提供了包括低熔点纤维的织物。在实施方式中，织物包括常规纤维和低熔点纤维。低熔点纤维直接包括在经线、纬线或经线和纬线两者中。或者，常规纤维和低熔点纤维的混纺纤维或合股纤维包括在经线、纬线或经线和纬线两者中。低熔点纤维的熔合率为30-100％。织物的纱线滑脱长度为0.1-2.5mm。
文档编号D03D15/00GK101922077SQ20091025256
公开日2010年12月22日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年6月12日
发明者张后成, 金成君 申请人:熊津可蜜珂耳株式会社