由薄規(guī)格恒定壓縮彈性纖維構(gòu)成的高強度織物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請是中國專利申請201080027998.4的分案申請。本發(fā)明設(shè)及由薄規(guī)格恒定壓 縮（thin gauge cons化nt compression)彈性纖維制成的高強度織物。由該恒定壓縮彈性 纖維制成的服裝具有令穿著者非常舒適的感覺。此外該服裝耐受由用該彈性纖維制成的高 強度織物引起的刺穿作用。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于全球范圍的變化的生活方式，超越基本隔離功能W及除了基本隔離 功能W外，對織物的更高功能性的需求一直處于高水平。對上述功能性的一種需求是具有 薄規(guī)格但不犧牲織物的強度和整體性的織物。運種較薄規(guī)格的織物容許更低的填充體積、" 膨松"感的降低并且就內(nèi)衣而言沒有透過外衣的外部可見性。
[0003] 合成彈性纖維（SEF)通常由具有軟鏈段和硬鏈段的聚合物制成W產(chǎn)生彈性。具有 硬鏈段和軟鏈段的聚合物典型地是聚（酸-酷胺），例如Pebax?或者共聚醋，例如 Hytrer或者熱塑性聚氨醋，例如Esta打e?。然而，很高伸長率的沈F典型地使用具有硬 鏈段和軟鏈段的聚合物，例如干紡聚氨醋(Lycra·)或者烙紡熱塑性聚氨醋巧stane?)。 盡管運些SEF的斷裂伸長率從低水平到很高水平而不同，但是全部可W通常地被描述為具 有隨著伸長率(應力)增加而按指數(shù)規(guī)律增大的模量(應變）。
[0004] 烙紡TPU纖維提供了與干紡聚氨醋纖維相比的一些優(yōu)勢，因為在烙體紡絲工藝中 不使用溶劑，而在干紡工藝中，聚合物被溶解在溶劑中并進行紡絲。然后使得該溶劑從所述 纖維中部分蒸發(fā)出來。很難將所有溶劑從所述干紡纖維中完全除去。為了促進從干紡纖維 中除去所述溶劑，典型地將運些纖維制成小尺寸并使其成束在一起W產(chǎn)生復絲(multi? filament) (帶狀) 纖維。與烙紡纖維相比 ，對于給定的旦尼爾 ，運會導致較大的物理尺寸。運 些物理特性導致織物中更膨松并且所述復絲束的本性促使舒適性的損失。
[0005] 烙紡TPU纖維通過將TPU聚合物進行烙體紡絲而制造。TPU聚合物由W下Ξ種組分 的反應而制得:即（a)徑基封端的中間體，其典型地是徑基封端的聚酸或者聚醋；（b)多異氯 酸醋，例如二異氯酸醋;和山)短鏈徑基封端的擴鏈劑。所述徑基封端的中間體形成TPU聚合 物的軟鏈段而所述多異氯酸醋和擴鏈劑形成TPU聚合物的硬鏈段。所述軟鏈段和硬鏈段的 組合賦予TPU聚合物彈性。TPU聚合物也經(jīng)常通過使用多異氯酸醋封端的預聚物而輕度交聯(lián) W提供增強的性能。該交聯(lián)物質(zhì)在纖維的烙體紡絲期間被添加到烙融TPU聚合物中。
[0006] 希望獲得具有伸長率在零和250%之間的相對恒定壓縮(relatively constant compression)的TPU彈性纖維并希望制備包含所述TPU纖維的恒定壓縮服裝和/或織物。另 外希望運些恒定壓縮織物是薄規(guī)格的和具有高的抗刺破性(puncture resistance)。由上 述織物制造的服裝可為穿著者提供更高的舒適感和信屯、。
【附圖說明】
[0007] 圖1是市售干紡聚氨醋纖維的70旦尼爾復絲的顯微照片。
[0008] 圖2是本發(fā)明的烙體紡絲的恒定壓縮熱塑性聚氨醋纖維的70旦尼爾的顯微照片。
[0009] 圖3是顯示作為旦尼爾的X軸VS.纖維寬度的平方(平方微米)的Y軸的曲線。將本發(fā) 明的纖維與市售干紡纖維比較。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目標是提供薄規(guī)格的、恒定壓縮的高強度纖維，其具有至少400%的極限 伸長率并具有在負荷周期和無負荷周期中于100%至200%伸長率之間相對平直和/或恒定 的模量。運種平直和/或恒定的模量通過在負荷周期中應力于100%伸長率下小于0.023克- 力每旦尼爾、于150%伸長率下小于0.023克-力每旦尼爾、于200%伸長率下小于0.053克- 力每旦尼爾；和通過在無負荷周期中應力于200%伸長率下小于0.027克-力每旦尼爾、于 150%伸長率下小于0.018克-力每旦尼爾、于100%伸長率下小于0.015克-力每旦尼爾得W 證實。
[0011] -種示例性纖維通過將熱塑性聚氨醋聚合物、優(yōu)選聚醋聚氨醋聚合物烙體紡絲而 制造。所述纖維通過在烙體紡絲工藝期間向所述聚合物烙體添加交聯(lián)劑(優(yōu)選5-20重量％) 而輕度交聯(lián)。
[0012] -種制備所述纖維的方法包括烙體紡絲工藝，由此通過使聚合物烙體穿過噴絲板 而形成所述纖維。纖維離開該噴絲板的速率和纖維卷繞進入筒管的速率是相對接近的。也 就是說，該纖維應W大于纖維離開噴絲板的速率至多50%、優(yōu)選20%、更優(yōu)選10%的速率卷 繞進入筒管。
[0013] 本發(fā)明的另一目標是用所述薄規(guī)格、恒定壓縮纖維制造織物。在示例性的實施方 案中，通過將所述彈性纖維與諸如尼龍和/或聚醋纖維之類的硬質(zhì)纖維結(jié)合(例如通過針織 化nit)或者梭織(weave))而制造所述織物。W所述新穎的纖維制造的織物還具有高的頂破 強度(burst strength)。
[0014] 衣服服裝、例如內(nèi)衣由所述彈性纖維制造。所述服裝為穿著者提供很好的舒適感。
[0015] 本發(fā)明還設(shè)及如下實施方案：
[0016] 1.-種薄規(guī)格、恒定壓縮、高頂破強度的彈性纖維，其具有至少400%的極限伸長 率并具有在負荷周期和無負荷周期中于100%至200%伸長率之間相對平直的模量。
[0017] 2.實施方案1的纖維，其中40旦尼爾的單絲纖維具有小于100微米的寬度。
[0018] 3.實施方案1的纖維，其中當所述70旦尼爾的纖維被制成織物W及根據(jù)ASTM D751 測定所述織物的穿刺強度時所述織物具有大于6磅的斷裂負荷。
[0019] 4.實施方案1的纖維，其中所述纖維是熱塑性聚氨醋纖維。
[0020] 5.實施方案4的纖維，其中所述纖維是聚醋熱塑性聚氨醋。
[0021] 6.實施方案5的纖維，其中所述纖維用聚酸交聯(lián)劑交聯(lián)。
[0022] 7 .實施方案5的纖維，其中所述聚醋熱塑性聚氨醋的重均分子量為200，000-700， 000道爾頓。
[0023] 8.實施方案6的纖維，其中所述交聯(lián)劑為所述聚醋熱塑性聚氨醋和所述交聯(lián)劑的 合計重量的5-20重量％。
[0024] 9.實施方案8的纖維，其中所述交聯(lián)劑為所述聚醋熱塑性聚氨醋和所述交聯(lián)劑的 合計重量的8-12重量％。
[0025] 10.-種包含至少兩種不同纖維的織物，其中所述纖維中的至少一種是熱塑性聚 氨醋纖維和所述纖維中的至少一種是硬質(zhì)纖維，W及其中所述熱塑性聚氨脂纖維具有于 100%至200%伸長率之間相對平直的應力-應變曲線。
[0026] 11.實施方案10的織物，其中所述織物由相對每一束硬質(zhì)纖維的兩束熱塑性聚氨 醋纖維制成。
[0027] 12.實施方案10的織物，其中所述熱塑性聚氨醋纖維具有20-600旦尼爾。
[0028] 13.實施方案12的織物，其中所述熱塑性聚氨醋纖維具有70-360旦尼爾。
[0029] 14.實施方案10的織物，其中所述硬質(zhì)纖維選自尼龍和聚醋。
[0030] 15.實施方案14的織物，其中所述硬質(zhì)纖維具有約70旦尼爾和所述熱塑性聚氨醋 纖維具有約140旦尼爾。
[0031 ] 16.服裝制品，其包含實施方案10的織物。
[0032] 17.實施方案16的服裝制品，其中所述制品是內(nèi)衣。
[0033] 18.實施方案17的服裝制品，其中所述制品是胸罩。
[0034] 19.-種制備彈性纖維的方法，該彈性纖維具有在負荷周期和無負荷周期中于 100 %至200 %伸長率之間相對平直的模量，所述方法包括：
[0035] (a)將熱塑性彈性體聚合物烙體紡絲通過噴絲板;和
[0036] (b)將該彈性纖維W不大于聚合物烙體離開所述噴絲板的速率50%的卷繞速率卷 繞進入筒管。
[0037] 20.實施方案19的方法，其中所述卷繞速率不大于聚合物烙體離開所述噴絲板的 速率的20 %。
[0038] 21.實施方案20的方法，其中所述卷繞速率不大于聚合物烙體離開所述噴絲板的 速率的10 %。
[0039] 22.實施方案19的方法，其中所述熱塑性彈性體聚合物是熱塑性聚氨醋。
[0040] 發(fā)明詳述
[0041] 本發(fā)明的纖維由熱塑性彈性體制備。優(yōu)選的熱塑性彈性體是熱塑性聚氨醋聚合物 (TPU)。將使用TPU來描述本發(fā)明，但是應當理解運只是一種實施方案并且本領(lǐng)域技術(shù)人員 可W使用其它熱塑性彈性體。
[0042] 用于本發(fā)明的TPU聚合物類型可W是本領(lǐng)域和文獻中已知的任何常規(guī)的TPU聚合 物，只要該TPU聚合物具有足夠的分子量。所述TPU聚合物一般通過多異氯酸醋與中間體例 如徑基封端的聚醋、徑基封端的聚酸、徑基封端的聚碳酸醋或其混合物、W及一種或多種擴 鏈劑反應而制備，所有運些是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。
[0043] 所述徑基封端的聚醋中間體一般是數(shù)均分子量(Μη)為約500至約10,000、希望地 約700至約5，000、優(yōu)選地約700至約4，000并且酸值一般小于1.3、優(yōu)選小于0.8的線型聚醋。 分子量通過分析末端官能團而確定并且設(shè)及數(shù)均分子量。所述聚合物通過如下方式制備： (1) 一種或多種二醇與一種或多種