專利名稱：輕質(zhì)抗撕破織物的制作方法
背景技術(shù)：
具有重量輕、抗撕破和防水性能的織物，其用途是廣泛的，可以用作帳篷、帆布、遮雨篷、船用罩布等，也可用于其它方面。為使織物具有防水性能，傳統(tǒng)的方法是進行緊密織造或在織物表面涂上一層防水樹脂材料。這兩種方法都會使織物結(jié)構(gòu)以及單紗被固定住，從而使其抗撕破強度下降。要獲得某些特殊用途，需要采用克重較大的織物。進行涂層處理或緊密紡織的織物，不但克重大、難以貯存和使用，而且容易被撕破，尤其是在織物的折痕處。
除了防水性能外，織物的其它性能也可以通過選用合適的纖維材料進行織物織造以及通過對織物進行附加整理而獲得。例如，要獲得用作帳篷帆布及遮雨篷等的織物，就必須以棉為主進行混合織造，因為棉織物在遇到強熱后會碳化而不會熔化。為了提高這些織物的安全性，通常在織物整理過程中加入阻燃劑。
抗撕破性能，對于用作帳篷、帆布、遮雨篷及船用罩布等的織物來講，是一個很重要的性能指標(biāo)。過去為了提高這類織物的抗撕破性能，將高強度增強纖維如對-芳酰胺，尤其是將PPD-T(聚對苯二酰對苯二胺)制成的紗線加入到織物中去提高織物的抗撕破強度。例如在日本公開專利昭62-26900中，介紹了在織物中使用1-40％的芳族聚酰胺紗線，該紗線最好能有至少70％的對-芳酰胺，且抗伸強度最小可達15gpd，或者說，使織物的抗拉伸強度被提高至2倍以上。然而據(jù)日本公開昭62-26900的介紹，即使在織物中加入了象PPD-T這樣的高強度紗線，要使織物有足夠大的抗撕破強度，也需要引入2～5根相鄰的紗線。
另一種提高纖維強度的方法是將對芳酰胺短纖維與天然纖維如棉或者與合成短纖維如尼龍或聚酯等緊密混合在一起，美國專利U.S.4,941,884或U.S.4,900,613中描述了這種方法。該方法認為采用具有最大拉伸強度和低斷裂伸長的增強紗線如對-芳酰胺紗線，可以提高織物的抗撕破強度。
第三種增強織物抗撕破強度的方法是在GB2,025,789中提出的。該方法是在涂層織物織造過程中加入單根或多根與底布紗線相比具有強度高、低伸長等性能的增強紗線來提高涂層織物的抗撕破性能。GB2,025,789認為，要提高織物的抗撕破性能，低伸長的增強紗線是必需的。因為這種高強度的增強紗線能夠吸收應(yīng)力而使應(yīng)力不能作用到底布織物紗線上。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種輕質(zhì)抗撕破織物，它由底布和具有相似細度的間-芳酰胺增強連續(xù)長絲織造而成。間-芳酰胺增強紗線的伸長是底布紗線的2倍，優(yōu)選達3倍以上，其拉伸強度約是底布紗線的2倍，至少是1.5倍以上。增強紗線底布織物每英寸(2.54cm)范圍內(nèi)通過替換掉一小部分底布織物紗線而加入到機織物或針織物之中去。
最理想的情況是在經(jīng)向和緯向增強織物有增強紗線替換底布織物的經(jīng)緯紗線，底布織物中每英寸范圍內(nèi)增強紗線的數(shù)量占3～15％，用增強紗線進行。底布織物中的徑向和緯向紗線都要用增強紗線進行替換。對這樣得到的增強織物進行埃爾門多夫(Elmendorf)撕破測試(ASTM D 1424)，其強度至少比底布織物提高50％。增強織物可通過現(xiàn)有技術(shù)進行處理，使其做到阻燃，防水并且仍然保持比未增強的底布織物有更高的抗撕破強度的優(yōu)點。
附圖簡述

圖1所示的是底布織物的結(jié)構(gòu)圖；圖2所示的是本發(fā)明增強織物的結(jié)構(gòu)圖，增強紗線織入到底布織物中，并分別沿徑向和緯向替換底布紗線。
發(fā)明詳述本發(fā)明的詳細特點可借助于附圖進行描述。圖1描述的是一個普通的底布織物。包含水平虛線的方框代表經(jīng)紗而包含垂直實線的方框代表緯紗。圖中所示的是一種五綜緞紋組織織物，但是底布織物的結(jié)構(gòu)也可以是任何一種實用和合適的結(jié)構(gòu)，只要其能滿足針織物或機織物的預(yù)期用途即可。
圖1所示的五綜緞紋組織是一種優(yōu)選的方式，因為它具有較高的強度并可通過增強處理而成為輕質(zhì)耐用的織物。這樣一種組織經(jīng)有效處理可以防水和阻燃。
本發(fā)明述及的增強織物如圖2所示。含水平虛線的方框代表底布的經(jīng)紗，對角線方向為實線的方框代表增強紗線，而包含垂直實線的方框代表底布的緯紗。它是與圖1所示完全相同的五綜緞紋組織織物，不同的是在該底布織物的經(jīng)紗和緯紗中，每10根緯紗被一根增強紗線代替。一般認為代替的意味是指用一根紗線來替換掉另一根，而在本發(fā)明中代替的含義包括將增強紗線加入到機織物或針織物的底布織物中。
經(jīng)過埃爾門多夫撕破強度測試，這一簡單的替換可以使增強織物的抗撕破強度比原來底布織物提高50％以上。增強織物抗撕破強度增加的程度與現(xiàn)有技術(shù)所述的使用對-芳酰胺紗線得到的是一致的，而本發(fā)明使用的是間-芳酰胺增強紗線，如聚MPD-I(間苯二甲酰胺間苯二胺)，它的抗拉伸強度僅是被加強底布紗線的2倍左右，而且只有現(xiàn)有技術(shù)中增強紗線所必需的最小抗拉伸強度15gpd的三分之一。
根據(jù)本發(fā)明，在底布織物進行增強處理時，由于增強紗線的伸長允許該紗線進行有限的移動，從而使它們在最大應(yīng)力點處積聚起來，以阻止織物撕破。為增強織物，增強紗線必須以一定的頻率分布在底布中。該比例至少為底布織物每英寸內(nèi)紗線總數(shù)的3％，如果以大于15％的比例進行替換，織物將失去其特點而成為混紡織物。
以下的例子是對本發(fā)明的一個說明，但并不對本發(fā)明構(gòu)成限制。
例1一種根據(jù)MIL-C-12095G(五綜緞紋組織)織成的增強型帳篷織物。它是用40/2支精梳棉來織造底布織物，用200旦MPD-I連續(xù)長絲每10根替換一根底布織物中經(jīng)紗和緯紗組成的(MPD-I采用的是杜邦公司的Nomex T432芳酰胺纖維)。圖2所示的就是本發(fā)明的得到的織物，在底布織物中每10根經(jīng)紗和緯紗用增強紗線替換一次，增強紗線MPD-I占的重量百分比為7.7％。該織物的平方米克重為7.0盎司/碼2(即237克/米2)。
根據(jù)MIL-C-12095G用40/2支純精梳棉織造的對照織物，并代表底布的織物如圖1所示。該織物的平方米克重為6.5盎司/碼2(即220克/米2)。
這兩種織物在煮練后進行性能比較，結(jié)果如表1所示?？估鞆姸雀鶕?jù)ASTM D 5043確定，而抗撕破強度根據(jù)ASTM D 1424，埃爾門多夫撕破試驗確定。
表I抗拉伸強度和抗撕破強度分別沿經(jīng)向W和緯向F給出結(jié)果。所有的性能是在煮練后測得的。
性能 織物類型增強織物對比織物平方米克重(OZ/Yd2)6.5 7.0經(jīng)紗×緯紗 100×85 100×88MPD-I占的重量百分比(％)7.7 0抗斷裂強度(磅)，經(jīng)/緯 108/93 100×100抗撕破強度(磅)，經(jīng)/緯 12/13 7.2×7.5根據(jù)MIL-C-12095G對增強織物進行了涂層處理，結(jié)果表明其撕破強度和斷裂強度與未進行涂層處理時相類似。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)抗撕破織物，它包括由紗線與間-芳酰胺增強紗線織造而成的底布織物，該增強紗線的細度與底布紗線類似，底布織物每英寸范圍內(nèi)，增強紗線經(jīng)紗的數(shù)量不超過底布紗線的經(jīng)紗的15％，這樣織造后的增強織物，經(jīng)埃爾門多夫撕破強度試驗，其抗撕破強度提高至少50％以上。
2.如權(quán)利要求1所描述的織物，其中間-芳酰胺增強紗線是連續(xù)的復(fù)合長絲聚(間苯二酰胺間苯二胺)，而底布則是棉緞組織。
3.如權(quán)利要求1所述的增強織物，其中每英寸范圍內(nèi)增強紗線的根數(shù)至少占底布織物每英寸內(nèi)紗線數(shù)量的3％，但不超過15％。
4.如權(quán)利要求1的增強織物，其中在徑向和緯向每10根加入一根增強紗線。
5.如權(quán)利要求1所述的增強織物，該織物被進行阻燃處理和防水處理。
6.一種輕質(zhì)抗撕破織物，它包括有經(jīng)緯紗線的底布織物和間-芳酰胺增強紗線組成，間-芳酰胺紗線的拉伸強度約是底布紗線拉伸強度的2倍，而其伸長比經(jīng)紗和緯紗高2倍以上，增強紗線的細度與底布織物經(jīng)緯紗的細度類似，其中用增強紗線來替代底布織物中的經(jīng)緯紗線，底布織物中沿經(jīng)向和緯向每英寸范圍內(nèi)增強紗線的數(shù)量至少占3％，但不能超過15％。
7.如權(quán)利要求6所述的織物，其中增強紗線的伸長是底布織物中紗線伸長的3倍，而抗拉伸強度是其1.5以上。
8.如權(quán)利要求6的織物其中的間-芳酰胺增強紗線是連續(xù)的復(fù)合長絲聚(間苯二酰胺間苯二胺)，而底布則是棉緞組織。
9.如權(quán)利要求6所述的增強織物，在經(jīng)向和緯向每10根加入一根增強紗線。
10.如權(quán)利要求6所述的增強織物，該織物被進行阻燃處理和防水處理。
全文摘要
一種輕質(zhì)抗撕破織物,它包括底布和增強紗線,這種經(jīng)過選擇的增強紗線的抗拉伸強度約是底布織物紗線的兩倍,而伸長至少是底布織物紗線的兩倍。這種增強織物經(jīng)埃爾門多夫抗撕破測試,其抗撕破強度至少大于底布織物抗撕破強度的50%。
文檔編號D03D15/00GK1172508SQ96191660
公開日1998年2月4日 申請日期1996年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月30日
發(fā)明者D·E·謝弗 申請人:納幕爾杜邦公司