用于纸机网毯织物的单丝纱.pdf

本发明涉及一种纸机网毯(PMC)织物，该织物包括多根单丝纱，所述单丝纱中的至少一些单丝纱具有包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的成分。该PET单丝纱具有大于6,000次周期的抗磨损性。

1.  一种纸机网毯(PMC)织物，所述纸机网毯织物包括多根单丝纱，所述单丝纱中的至少一些单丝纱具有包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的成分，所述PET单丝纱具有大于6,000次循环的抗磨损性。

2.  根据权利要求1所述的PMC织物，其中所述PET单丝纱具有等于或低于310°F的最大收缩力温度。

3.  根据权利要求1所述的PMC织物，还包括至少一种添加剂，用以改善所述PET单丝纱的化学稳定性、水解稳定性和热稳定性中的至少一种。

4.  根据权利要求1所述的PMC织物，其中所述PET单丝纱的直径在大约0.05和1.00毫米(mm)之间。

5.  根据权利要求4所述的PMC织物，其中所述直径在0.10和0.70mm之间。

6.  根据权利要求1所述的PMC织物，其中所述PMC织物是编织织物和螺旋织物中的一种织物。

7.  根据权利要求1所述的PMC织物，其中所述PET单丝纱在至少一个松弛整理炉中在低于大约320°F的温度下被加工。

8.  根据权利要求7所述的PMC织物，其中所述温度低于大约290°F。

9.  根据权利要求8所述的PMC织物，其中所述温度低于大约250°F。

10.  根据权利要求1所述的PMC织物，所述PET单丝纱具有高达0.50毫米(mm)的直径，并且所述PET单丝纱的抗磨损性是根据鼠笼方法测量的，所述PET单丝纱中的每根PET单丝纱具有大约0.35克/旦尼尔的预拉力。

11.  一种在纸机网毯(PMC)织物中使用的PMC织物纱，所述PMC织物纱具有包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的成分，所述PET织物纱具有大于6,000次循环的抗磨损性。

12.  根据权利要求11所述的PMC织物纱，其中所述PMC织物纱具有等于或低于310°F的最大收缩力温度。

13.  根据权利要求11所述的PMC织物纱，还包括至少一种添加剂，用以改善所述PMC织物纱的化学稳定性、水解稳定性和热稳定性中的至少一种。

14.  根据权利要求11所述的PMC织物纱，所述纱的直径在大约0.05和1.00毫米(mm)之间。

15.  根据权利要求14所述的PMC织物纱，其中所述纱的直径在0.10和0.70mm之间。

16.  根据权利要求11所述的PMC织物纱，其中所述PMC织物纱在至少一个松弛整理炉中在低于大约320°F的温度下被加工。

17.  根据权利要求16所述的PMC织物纱，其中所述温度低于大约290°F。

18.  根据权利要求17所述的PMC织物纱，其中所述温度低于大 约250°F。

19.  根据权利要求11所述的PMC织物纱，所述PET织物纱具有高达0.50毫米(mm)的直径，并且所述PET织物纱的抗磨损性是根据鼠笼方法测量的，所述PET织物纱具有大约0.35克/旦尼尔的预拉力。

20.  一种制造在纸机网毯(PMC)织物中使用的PMC织物纱的方法，所述方法包括以下步骤：
使聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔融；
将所述PET纺织成长丝；和
将所述长丝拉拔成具有大于6,000次循环的抗磨损性的单丝PMC织物纱。

21.  根据权利要求20所述的方法，其中拉拔步骤的所述单丝具有等于或低于大约310°F的最大收缩力温度。

22.  根据权利要求20所述的方法，其中拉拔步骤还包括以下步骤：
在至少一个松弛整理炉中在低于大约320°F的温度下对所述单丝进行加工。

23.   22.根据权利要求20所述的方法，所述单丝PMC织物纱具有高达0.50毫米(mm)的直径，拉拔步骤还包括以下步骤：
根据鼠笼方法测量所述PET单丝纱的抗磨损性，单丝PMC织物纱具有大约0.35克/旦尼尔的预拉力。

用于纸机网毯织物的单丝纱
相关申请的交叉引用
本申请是于2013年3月15日提交的名称为“用于纸机网毯织物单丝纱”的美国专利申请序列号13/835,737的部分继续申请，该专利申请的内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种纸机网毯织物，更具体地涉及使用于纸机网毯织物的单丝纱。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种具有良好的拉伸性能、加工性能和低吸湿性的聚合物。PET被广泛地使用于服装、家庭装饰品和工业应用。尽管PET已被应用于纸机网毯(PMC)工业，但由于纸制造工艺的恶劣条件，因而由PET所构成的PMC织物的机械寿命受到限制。在造纸机器的操作期间，恶劣条件，例如机械应力、热和湿气、使PET单丝纱破裂的做功，缩短了由这种纱所形成的织物的使用寿命。
尽管已做出尝试以增加由PET单丝纱所形成的PMC织物的使用寿命，但针对低抗磨损性问题的所提出的各解决方案具有其缺点。例如，解决PET单丝纱的低抗磨损性的问题的一种方法是使用高分子量PET，如EP0158710A1中所证明。其它尝试涉及到使用各种添加剂来改善PET单丝纱的物理性质，例如抗磨损性。然而，这些所提出的解决方案中的每个解决方案均需要高价的树脂、高价的添加剂、和/或较长的加工时间，这导致较高的生产成本。
在本领域中所需要的是PMC织物，更具体地具有改善的或较高的抗磨损性的PMC织物纱，该纱是在无需使用额外的添加剂或高价树脂的情况下以具有成本效益的方式而制造。
发明内容
本发明提供一种包括多根单丝纱的纸机网毯(PMC)织物，所述单丝纱中的至少一些单丝纱是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的。根据本发明的PET单丝纱具有在大约6,000和20,000次周期之间的抗磨损性。
在另一个形态中，本发明涉及一种在纸机网毯(PMC)织物中使用的PMC织物纱。该PMC织物纱是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的，并且具有大于6,000次周期，例如大于10,000次周期或者大于15,000次周期的抗磨损性。由PET形成的PMC织物纱具有在6,000和20,000次周期之间的抗磨损性。
本发明还提供一种制造在纸机网毯(PMC)织物中使用的PMC织物纱的方法，该方法包括以下步骤：使聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔融；将PET纺织成长丝；和将长丝拉成具有在6,000和20,000次周期之间的抗磨损性的单丝PMC织物纱。
本发明的一个优势是，在不使用添加剂或不改变PET树脂的分子量或者不要求额外加工步骤的情况下，PET单丝纱显示优异的抗磨损性。此外，增加的抗磨损性导致这些纱因此导致由PET单丝纱所构成织物的期望寿命延长。
根据本发明所加工的PET单丝的另一个优势是PET单丝的最大收缩力温度被降低。较低的收缩力温度将使较低的螺旋织物和编织织物的热定型温度成为可能，这应导致能量消耗和生产成本降低。
附图说明
通过结合附图参考以下对本发明示例的描述，本发明的上述及其它的特征和优势以及实现它们的方式将变得更加显而易见，并且将更好地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的编织PMC织物的一部分的示意图。
图2是根据本发明的螺旋PMC织物的局部示意图。
图3A是可使用于图2中所示PMC织物的螺旋单丝纱的示意性侧 视图。
图3B是图3A中所示单丝纱的端视图。
图4是根据本发明的制造使用于PMC织物的PMC织物纱的方法的流程图。
在全部的数个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。本文中所陈述的范例示意了本发明的实施方式，并且这种范例不应被理解成以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
现在参照附图，更具体地参照图1，图中示出了编织的纸机网毯(PMC)织物10，该织物10通常包括多根单丝纱12。PMC织物10还可采用图2中所示的螺旋织物10的形式。所述纱12中的至少一些纱由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成，并且具有在6,000和20,000次周期之间的抗磨损性。根据本发明所形成的PET单丝纱的其它物理性质类似于根据现有技术所形成的PET单丝纱的那些。
现在参照图3A和图3B，图中示出了根据本发明的PET单丝纱12中的一根。使用热机械工艺，将本发明的PET单丝纱12转变成定型的螺旋纱，如图3A中所示。通常，此工艺是在升高的温度下进行。然而，根据本发明，通过降低工艺温度，能够降低单丝的最大收缩力温度。现在参照图3B，图中示出了可使用于图1和图2中所示PMC织物的PMC织物纱12的端视图。
根据本发明的PET单丝12可具有在大约0.05和1.00毫米(mm)之间(例如0.55毫米或0.30毫米)的直径。
可行的是，加入一种添加剂或多种添加剂以提高例如PET单丝纱的化学稳定性、水解稳定性或热稳定性。例如，可将添加到PET中从而提高由PET形成的PMC单丝的水解稳定性。
现在参照图4，图中示出了根据本发明的用于制造PMC织物纱12的方法14的流程图。根据本发明的方法14通常包括以下步骤：使聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔融(方框16)；将PET纺织成长丝(方框18)；和将长丝拉拔成具有在大约6,000和20,000次周期之间的抗 磨损性的单丝PMC织物纱(方框20)。在拉拔步骤(方框20)中所形成的单丝具有例如等于或小于大约155℃的最大收缩力温度。
本发明方法的拉拔步骤(方框20)包括以下步骤：在至少一个松弛整理炉(relaxationoven)中，在低于大约320°F，例如低于大约290°F或低于大约250°F的温度下对单丝进行加工。在PMC单丝纱的加工期间的该较低的松弛整理温度(至少比现有技术低30°F)在与根据现有技术所加工的PET单丝相比抗磨损性得到改善的方面获得出乎意料的结果。
示例
利用表1中所列出的条件制造PET纱。0.72IVPET树脂可从市场中购得。
表1：用于制造表2中所列出样品的单丝工艺条件。

表2示出了对采用标准工艺和改进工艺所生产的PET单丝纱的物理性质的比较。单丝的目标直径为0.55毫米。使用ASTMD2256-97方法来执行纱的抗拉试验。用于测定抗磨损性的试验是由鼠笼方法(squirrelcagemethod)所组成，该方法包括使垂直于聚合物股定位的金属丝滚筒旋转。在启动滚筒之前，将预拉力(0.55毫米直径纱的负载为500克，0.30毫米直径纱的负载为350克)作用于每个聚合物股上。将单丝的一端固定，并且将另一端系到一个砝码以使单丝预拉力标准化。例如，将350克的砝码使用于向0.30毫米直径的纱施加预拉力。对于高达0.50毫米的单丝，典型的预拉力为大约0.35克/旦尼尔。单丝与滚筒的大约四分之一形成接触。通过使滚筒以60rpm旋转而开始试验。在旋转滚筒上的金属丝连续地磨损股，并且将使股完全断裂所需的循环数定量为纱的抗磨损性。
使用兰精(Lenzing)TST2仪器来估计单丝的最大收缩力温度。将纱安装在测试仪上，其中一端被夹具固定，并且在将纱的另一端夹持之前，向另一端施加预拉力(0.01克每分特)以便在测试开始前维持该预拉伸。在这种情况下，两个夹具之间的距离为13英寸。在测试仪上在密闭的环境中将所安装的纱以8℃/分钟的加热速率从50℃加热至240℃。利用机器将纱的收缩力的演变测量作为温度的函数。然后，记录在收缩力曲线中观察到最大收缩力值的温度。根据本发明的PET单丝的最大收缩力温度等于或低于大约311°F(155℃)。
表2：标准PET与工艺改进PET的纱性能的比较

示例2
利用下面表3中所列出的条件制造PET纱。0.95IVPET树脂可从市场中购得。
表3：用于生产下面表4中所列出的样品的单丝工艺条件。