Ткань и волоконный продукт
В целях предложения ткани и волоконного продукта, которые характеризуются гигроскопичностью и долговечностью, а также огнестойкостью, к ткани, содержащей арамидные волокна, добавляют гидрофилизирующую добавку. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к ткани и волоконному продукту, характеризующимся долговременным влагопоглощением в дополнение к огнестойкости.
Уровень техники
Ткань, содержащую арамидные волокна, обычно использовали в одежде для борьбы с пожарами и рабочей одежде вследствие ее превосходной огнестойкости. В дополнение к этому, одежде для борьбы с пожарами и рабочей одежде свойственна проблема, заключающаяся в избыточном потоотделении, поскольку имеется множество возможностей для их использования в окружающих средах при высоких температуре и влажности. Однако, поскольку приоритет отдавался защите пожарных и рабочих от огня и тому подобного, внимание удобству при ношении ткани уделяли незначительно.
С другой стороны, ткань, которая эффективно впитывает продукты потоотделения, была предложена для использования в качестве ткани, которая улучшает удобство при ношении в условиях потоотделения, (смотрите, например, патентный документ 1).
Однако, все еще требуется предложение ткани, которая демонстрирует долговременное влагопоглощение в дополнение к огнестойкости.
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
Патентный документ 1: японская нерассмотренная патентная публикация № 2011-94285
Раскрытие изобретения
Проблемы, разрешаемые в изобретении
С учетом вышеизложенного одна цель настоящего изобретения заключается в предложении ткани и текстильной продукции, которые характеризуются долговременным влагопоглощением в дополнение к огнестойкости.
Средства разрешения проблем
В результате проведения обширных исследований, направленных на разрешение вышеупомянутых проблем, изобретатели настоящего изобретения обнаружили то, что в результате введения в ткань, содержащую арамидные волокна, гидрофилизирующей добавки может быть получена ткань, которая характеризуется долговременным влагопоглощением в дополнение к огнестойкости, и после проведения дополнительных обширных исследований совершили настоящее изобретение.
Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается «ткань, содержащая арамидные волокна, где в ткань вводят гидрофилизирующую добавку».
В данный момент вышеупомянутые арамидные волокна предпочтительно содержат от 30 мас.% до 97 мас.% мета-арамидных волокон и от 3 мас.% до 70 мас.% пара-арамидных волокон.
В дополнение к этому, степень кристаллизации вышеупомянутых волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, предпочтительно находится в диапазоне от 15 до 25%. В дополнение к этому, полностью ароматический полиамид, относящийся к мета-типу, который образует вышеупомянутые волокна из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, предпочтительно является относящимся к мета-типу полностью ароматическим полиамидом, полученным в результате сополимеризации компонента в виде ароматического диамина или компонента в виде галогенангидрида ароматической дикарбоновой кислоты с введением их в основную цепь ароматического полиамида, содержащую повторяющееся структурное элементарное звено, описывающееся следующей далее формулой (1), при этом компонент в виде ароматического диамина или компонент в виде галогенангидрида ароматической дикарбоновой кислоты имеют другие основные образующие полимер элементарные звенья в его повторяющихся структурах, так что они сополимеризуются в качестве третьего компонента в количестве в диапазоне от 1 мол.% до 10 мол.% при расчете на совокупное количество повторяющихся структурных элементарных звеньев ароматического полиамида.
| -(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)- | (1) |
В данном случае Ar1 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, содержащую соединительную группу при мета-координации или при координации, отличной от параллельной оси.
В данный момент ароматический диамин, исполняющий функцию третьего компонента, предпочтительно описывается формулой (2) или формулой (3), а галогенангидрид ароматической дикарбоновой кислоты предпочтительно описывается формулой (4) или формулой (5).
| H2N-Ar2-NH2 | (2) |
| H2N-Ar2-Y-Ar2-NH2 | (3) |
| XOC-Ar3-COX | (4) |
| XOC-Ar3-Y-Ar3-COX | (5) |
В данном случае Ar2 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, отличную от Ar1, Ar3 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, отличную от Ar1, Y представляет собой, по меньшей мере, один тип атома или функциональной группы, выбираемых из группы, состоящей из атома кислорода, атома серы и алкиленовой группы, а Х представляет собой атом галогена.
В дополнение к этому, остаточное количество растворителя в вышеупомянутых волокнах из ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, предпочтительно составляет 0,1 мас.% и менее. В дополнение к этому, ткань предпочтительно, кроме того, содержит электропроводящие волокна. В дополнение к этому, ткань предпочтительно, кроме того, содержит волокна из сложного полиэфира. В дополнение к этому, вышеупомянутые волокна из сложного полиэфира предпочтительно являются волокнами из сложного полиэфира, содержащими антипирен. В дополнение к этому, вышеупомянутые арамидные волокна и/или вышеупомянутые электропроводящие волокна и/или вышеупомянутые волокна из сложного полиэфира предпочтительно содержатся в ткани в виде крученой пряжи. В дополнение к этому, вышеупомянутые арамидные волокна и вышеупомянутые волокна из сложного полиэфира предпочтительно содержатся в ткани в виде смешанной пряжи. В дополнение к этому, ткань предпочтительно обладает структурой с двухсторонним переплетением. В дополнение к этому, вышеупомянутая гидрофилизирующая добавка предпочтительно представляет собой полиэтиленгликольдиакрилат, производное полиэтиленгликольдиакрилата, сополимер полиэтилентерефталат-полиэтиленгликоль или растворимый в воде полиуретан. В дополнение к этому, основная масса ткани предпочтительно находится в диапазоне от 130 г/м2 до 260 г/м2. В дополнение к этому, ткань предпочтительно подвергают окрашиванию. В дополнение к этому, догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, предпочтительно составляет 2,0 секунды и менее. В дополнение к этому, характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 предпочтительно составляют 10 секунд и менее. В дополнение к этому, характеристики водопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F) предпочтительно составляют 30 секунд и менее.
В дополнение к этому, в соответствии с настоящим изобретением предлагается текстильная продукция, в которой используют вышеупомянутую ткань, которую выбирают из группы, состоящей из защитной одежды, защитной пожарной одежды, одежды для борьбы с пожарами, одежды для спасательных работ, спецодежды, обмундирования полицейских, обмундирования сил самообороны и обмундирования вооруженных сил.
Эффекты от изобретения
В соответствии с настоящим изобретением получают ткань и текстильную продукцию, которые характеризуются долговременным влагопоглощением в дополнение к огнестойкости.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой схему переплетения, использующуюся в примере 3.
Способ осуществления изобретения
В следующем далее изложении предлагается подробное разъяснение вариантов осуществления настоящего изобретения.
Прежде всего, ткань настоящего изобретения содержит арамидные волокна (волокна из полностью ароматического полиамида). Надлежащая огнестойкость не может быть получена в том случае, когда арамидные волокна в ткани не содержатся, что, тем самым, делает данный вариант нежелательным.
Арамидными волокнами могут быть мета-арамидные волокна или пара-арамидные волокна.
Мета-арамидные волокна могут относиться к типу с окрашиванием в массе или к типу с окрашиванием. Мета-арамидные волокна также могут относиться к огнестойкому типу, который содержит антипирен. Кроме того, количество остаточного растворителя в мета-арамидных волокнах предпочтительно является по возможности меньшим. Поскольку меньшее количество остаточного растворителя делает возможным придание волокнам самим по себе характеристик самозатухания, количество остаточного растворителя предпочтительно составляет 1 мас.% и менее, а более предпочтительно 0,3 мас.% и менее.
Мета-арамидные волокна получаются в результате соединения ароматических волокон, образующих основную цепь, амидными связями в мета-положении и относятся к соответствующим волокнам, у которых 85 мол.% и более от всех повторяющихся элементарных звеньев полимера представляют собой мета-фениленизофталамидные элементарные звенья. В особенности предпочтительным является гомополимерный поли(мета-фениленизофталамид). Примеры третьего компонента, способного сополимеризоваться при уровне содержания, составляющем 15 мол.% и менее, а предпочтительно 5 мол.% и менее, от всех повторяющихся звеньев, указываются в следующем далее изложении. А именно, примеры включают диаминовые компоненты в форме ароматического диамина, такие как пара-фенилендиамин, 3,4’-диаминодифениловый простой эфир, 4,4’-диаминодифениловый простой эфир, пара-ксилилендиамин, бифенилендиамин, 3,3’-дихлорбензидин, 3,3’-диметилбензидин, 3,4’-диаминодифенилметан, 4,4’-диаминодифенилметан или 1,5-нафталиндиамин. В дополнение к этому, примеры кислотного компонента включают ароматические дикарбоновые кислоты, такие как терефталевая кислота, нафталин-2,6-дикарбоновая кислота или нафталин-2,7-дикарбоновая кислота. В дополнение к этому, часть атомов водорода ароматических колец данных ароматических диаминов и ароматических дикарбоновых кислот может быть замещена атомами галогена или алкильными группами, такими как метильная группа. В случае блокирования 20 % и более от всех концевых групп полимера компонентом в виде одновалентной карбоновой кислоты или одновалентным диамином, таким как анилин, в частности, будет малым уменьшение прочности волокна даже после хранения в течение продолжительного периода времени при высоких температурах, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным. Мета-арамидные волокна также могут содержать пигмент, такой как технический углерод, или антипирен, поглотитель ультрафиолетового излучения или другую функциональную добавку в целях сохранения функциональных свойств. Кроме того, примеры коммерчески доступных продуктов для мета-арамидных волокон включают продукты Conex® и Nomex®.
Данный полностью ароматический полиамид, относящийся к мета-типу, может быть изготовлен в соответствии с широко известными способами межфазной полимеризации, и предпочтительно используют соответствующий полимер, характеризующийся степенью полимеризации, соответствующей диапазону от 1,3 дл/г до 1,9 дл/г при выражении через характеристическую вязкость (ХВ) согласно измерению в растворе в N-метил-2-пирролидоне, имеющем концентрацию 0,5 г/100 мл.
Вышеупомянутый полностью ароматический полиамид, относящийся к мета-типу, также может включать ониевую соль алкилбензолсульфоновой кислоты. Предпочтительные примеры ониевых солей алкилбензолсульфоновых кислот включают соединения, такие как гексилбензолсульфонат тетрабутилфосфония, гексилбензолсульфонат трибутилбензилфосфония, додецилбензолсульфонат тетрафенилфосфония, додецилбензолсульфонат трибутилтетрадецилфосфония, додецилбензолсульфонат тетрабутилфосфония и додецилбензолсульфонат трибутилбензиламмония. В их числе додецилбензолсульфонат тетрабутилфосфония и додецилбензолсульфонат трибутилбензиламмония являются в особенности предпочтительными, поскольку они являются высокорастворимыми в N-метил-2-пирролидоне и характеризуются благоприятной термостойкостью.
В целях получения достаточного эффекта улучшения надлежащего сродства к красителю относительный уровень содержания вышеупомянутой ониевой соли алкилбензолсульфоновой кислоты предпочтительно составляет 2,5 мол.% и более, а более предпочтительно находится в диапазоне от 3,0 мол.% до 7,0 мол.%, при расчете на количество поли(м-фениленизофталамида).
В дополнение к этому, в качестве примера способа смешивания поли(м-фениленизофталамида) и ониевой соли алилбензолсульфоновой кислоты могут быть использованы смешивание поли(м-фениленизофталамида) в растворителе и растворение первого во втором с последующим растворением в растворителе ониевой соли алкилбензолсульфоновой кислоты. Из прядильного раствора, полученного таким образом, после этого формуют волокна в соответствии с широко известным способом.
Полимер, использующийся для волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, также может быть получен в результате полимеризации компонента в виде ароматического диамина или компонента в виде галогенангидрида ароматической дикарбоновой кислоты с введением их в основную цепь ароматического полиамида, содержащую повторяющееся структурное элементарное звено, описывающееся следующей далее формулой (1), при этом компонент в виде ароматического диамина и компонент в виде галогенангидрида дикарбоновой кислоты имеют другие основные образующие полимер элементарные звенья в его повторяющихся структурах, так что они сополимеризуются в качестве третьего компонента в количестве в диапазоне от 1 мол.% до 10 мол.% при расчете на совокупное количество повторяющихся структурных элементарных звеньев ароматического полиамида.
| -(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)- | (1) |
В данном случае Ar1 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, содержащую соединительную группу при мета-координации или при координации, отличной от параллельной оси.
В дополнение к этому, компонент в виде ароматического диамина или галогенангидрида ароматической дикарбоновой кислоты также может быть сополимеризован в качестве третьего компонента. Конкретные примеры ароматических диаминов, описывающихся формулой (2) или формулой (3), включают п-фенилендиамин, хлорфенилендиамин, метилфенилендиамин, ацетилфенилендиамин, аминоанизидин, бензидин, бис(аминофениловый) простой эфир, бис(аминофенил)сульфон, диаминобензанилид и диаминоазобензол. Конкретные примеры дихлорангидридов ароматических дикарбоновых кислот, описывающихся формулой (4) или формулой (5), включают хлорангидрид терефталевой кислоты, хлорангидрид 1,4-нафталиндикарбоновой кислоты, хлорангидрид 2,6-нафталиндикарбоновой кислоты, хлорангидрид 4,4’-бифенилдикарбоновой кислоты, хлорангидрид 5-хлоризофталевой кислоты, хлорангидрид 5-метоксиизофталевой кислоты и бис(хлоркарбонилфениловый) простой эфир.
| H2N-Ar2-NH2 | (2) |
| H2N-Ar2-Y-Ar2-NH2 | (3) |
| XOC-Ar3-COX | (4) |
| XOC-Ar3-Y-Ar3-COX | (5) |
В данном случае Ar2 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, отличную от Ar1, Ar3 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, отличную от Ar1, Y представляет собой, по меньшей мере, один тип атома или функциональной группы, выбираемых из группы, состоящей из атома кислорода, атома серы и алкиленовой группы, а Х представляет собой атом галогена.
В дополнение к этому, степень кристаллизации волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 35% с точек зрения обеспечения благоприятного выбирания красителя и облегчения подстраивания к целевой окраске при меньшем количестве красителя или при более мягких условиях окрашивания. Кроме того, степень кристаллизации более предпочтительно находится в диапазоне от 15% до 25% с точек зрения создания больших затруднений неравномерному распределению красителя на поверхности, большего сопротивления обесцвечиванию и выцветанию и придания способности обеспечения уровня стабильности геометрических размеров, требуемых для практического использования.
В дополнение к этому, количество остаточного растворителя в волокнах из полностью ароматического полиамида, относящего к мета-типу, предпочтительно составляет 0,1 мас.% и менее с точек зрения неухудшения превосходных характеристик огнестойкости волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, что создает больше затруднений неравномерному распределению красителя на поверхности и большее сопротивление обесцвечиванию и выцветанию.
Вышеупомянутые волокна из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, могут быть изготовлены при использовании следующего далее способа, и, в частности, при использовании способа, описываемого впоследствии, степень кристаллизации и количество остаточного растворителя могут быть получены в вышеупомянутых диапазонах.
На способ полимеризации для полимерного полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, не накладывают каких-либо особенных ограничений, и может быть использован, например, способ растворной полимеризации или способ межфазной полимеризации, описанные в японской рассмотренной патентной публикации № S35-14399, патенте США № 3360595 или японской рассмотренной патентной публикации № S47-10863.
Несмотря на отсутствие каких-либо конкретных ограничений, накладываемых на раствор для прядения, также могут быть использованы раствор в амидном растворителе, содержащий полимерный ароматический сополиамид, полученный при использовании вышеупомянутых растворной полимеризации или межфазной полимеризации, или соответствующий раствор, полученный в результате выделения полимера из вышеупомянутого полимеризационного раствора и растворения его в растворе на амидной основе.
В данном случае несмотря на включение в примеры использующихся растворителей на амидной основе N,N-диметилформамида, N,N-диметилацетамида, N-метил-2-пирролидона (NMP) и диметилсульфоксида в особенности предпочтительным является N,N-диметилацетамид.
Вышеупомянутый раствор сополимеризованного полимерного ароматического полиамида, полученного при использовании описанного выше способа, стабилизируют в результате дополнительного содержания в нем соли щелочного металла или соли щелочноземельного металла, делая возможным его использование при повышенной концентрации и пониженной температуре, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным. Соль щелочного металла и соль щелочноземельного металла предпочтительно содержатся на уровне, составляющем 1 мас.% и менее, а более предпочтительно 0,1 мас.% и менее, при расчете на совокупную массу полимерного раствора.
На стадии прядения и коагулирования раствор для прядения, полученный при использовании описанного выше способа, (раствор полимерного полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу) коагулируют в результате прядения с поступлением в коагуляционную жидкость.
На прядильную машину каких-либо конкретных ограничений не накладывают, и может быть использована широко известная машина для мокрого прядения. В дополнение к этому, отсутствует также какая-либо конкретная потребность в ограничении количества, компоновки или формы прядильных отверстий фильеры при том условии, что они позволяют проводить стабильное мокрое прядение, и, например, может быть использована фильера со множеством отверстий для спряденной вискозной пряжи, демонстрирующая наличие от 1000 до 30000 прядильных отверстий и диаметр прядильного отверстия в диапазоне от 0,05 мм до 0,2 мм.
В дополнение к этому, температура раствора для прядения (раствора полимерного полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу) при прядении из фильеры предпочтительно находится в диапазоне от 20°С до 90°С.
В качестве коагуляционной жидкости, использующейся для получения волокон, применяют раствор на амидной основе, по существу свободный от неорганической соли, а предпочтительно водный раствор, имеющий концентрацию соединения NMP в диапазоне от 45 до 60 мас.%, в диапазоне температуры жидкости от 10°С до 50°С. В случае концентрации раствора на амидной основе, а предпочтительно соединения NMP, меньшей, чем 45 мас.%, это в результате приведет к получению структуры с толстой оболочкой, результатом чего будет опасность уменьшения эффективности очистки на стадии промывания и затруднения при уменьшении остаточного количества растворителя в волокнах. С другой стороны, в случае превышения концентрацией растворителя на амидной основе, предпочтительно соединения NMP, 60 мас.% однородное прохождение коагулирования до внутренних областей волокон будет невозможным, что, тем самым, опять-таки в результате приведет к опасности затруднения при уменьшении количества остаточного растворителя в волокнах. Кроме того, величина времени погружения волокон в коагуляционную ванну предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 секунды до 30 секунд.
Продолжая, волокна подвергают вытяжке при степени вытяжки в диапазоне от 3 до 4 в растворе на амидной основе, а предпочтительно водном растворе, имеющем концентрацию соединения NMP в диапазоне от 45 мас.% до 60 мас.%, в ванне пластической вытяжки, в которой температуру жидкости ванны доводили до величины в диапазоне от 10°С до 50°С. После вытяжки волокна надлежащим образом промывают в результате перепускания через водный раствор при температуре в диапазоне от 10°С до 30°С, имеющий концентрацию соединения NMP в диапазоне от 20 мас.% до 40 мас.%, а затем через ванну с горячей водой при температуре в диапазоне от 50°С до 70°С.
После этого помытые волокна подвергают обработке сухим теплом при температуре в диапазоне от 270°С до 290°С для получения волокон из полностью ароматического арамида, относящегося к мета-типу, которые удовлетворяют вышеупомянутым диапазонам степени кристаллизации и количества остаточного растворителя.
В дополнение к этому, пара-арамидными волокнами являются волокна, образованные из полиамида, содержащего ароматические кольца в своей основной цепи. Данный полиамид может представлять собой поли(п-фенилентерефталамид) (РТТА) или тип сополимера – сополи-п-фенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамид (PPODPA). Кроме того, примеры коммерчески доступных продуктов для данного пара-арамидного волокна включают продукты Technora®, Kevlar® и Twaron®.
В случае содержания мета-арамидных волокон в количестве в диапазоне от 30 мас.% до 97 мас.% и содержания пара-арамидных волокон в количестве в диапазоне от 3 мас.% до 70 мас.%, в частности, уменьшится усадка ткани во время сгорания, и станет затруднительным образование в ней отверстий, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным.
Ткань настоящего изобретения может быть образована только из арамидных волокон в соответствии с предшествующим описанием изобретения или может содержать волокна, отличные от арамидных волокон, (другие волокна).
Например, в случае содержания в ткани электропроводящих волокон могут быть подавлены возгорания, обусловленные возникновением статического электричества, вследствие наличия синергетического эффекта с гидрофилизирующей добавкой, введенной в ткань, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным.
Электропроводящими волокнами предпочтительно являются волокна, содержащие, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого из технического углерода, электропроводящего оксида титана, электропроводящих нитевидных кристаллов и углеродных нанотрубок, в качестве проводника электропроводящей части электропроводящих волокон.
Форма электропроводящих волокон может быть формой структуры, в которой все волокна образованы из электропроводящих частей, или формой, в которой непроводящие части и электропроводящие части имеют форму поперечного сечения в виде структуры «ядро и оболочка», сэндвичевой структуры или структуры с эксцентрической формой. Отсутствуют какие-либо конкретные ограничения, накладываемые на смолу, использующуюся для получения электропроводящих частей и непроводящих частей, при том условии, что она делает возможным формование волокон. Ее конкретные примеры включают найлоновые смолы, такие как найлон 6, найлон 11, найлон 12 или найлон 66. В дополнение к этому, примеры смол сложных полиэфиров включают полиэтилентерефталат, политриметилентерефталат, полибутилентерефталат, полиэтиленнафталат, полициклогексантерефталат, их сополимеры и соответствующие смолы, у которых часть их кислотного компонента (терефталевая кислота) была замещена изофталевой кислотой.
Примеры коммерчески доступных электропроводящих волокон включают продукты Metalian (торговое наименование, Teijin Ltd.), Megana (торговое наименование, Unitika Ltd.), Luana (Toray Corp.) и Kuracarbo (Kuraray Co., Ltd.).
В дополнение к этому, в ткани также могут содержаться и волокна, такие как волокна из сложного полиэфира, найлоновые волокна, акриловые волокна, волокна на акрилатной основе, огнестойкие вискозные волокна или огнестойкие винилоновые волокна. Содержание волокон из сложного полиэфира в ткани, в частности, приводит к дополнительному улучшению характеристик влагопоглощения, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным.
Вышеупомянутыми волокнами из сложного полиэфира являются волокна, содержащие сложный полиэфир в качестве своего компонента. Сложным полиэфиром является сложный полиэфир, включающий терефталевую кислоту в качестве основного компонента в виде дикарбоновой кислоты и включающий, по меньшей мере, один тип гликоля, а предпочтительно, по меньшей мере, один тип алкиленгликоля, выбираемого из числа этиленгликоля, триметиленгликоля или тетраметиленгликоля и тому подобного, в качестве основного гликолевого компонента. Сложный полиэфир по мере надобности может быть модифицирован в результате сополимеризации и/или подмешивания третьего компонента. Сложным полиэфиром также могут быть сложный полиэфир, являющийся повторно используемым материалом или подвергнутый вторичной химической переработке, или полиэтилентерефталат, полученный при использовании мономерного компонента, полученного при использовании биомассы, а именно, биологического вещества, в качестве материала исходного сырья. Кроме того, сложный полиэфир может быть получен при использовании катализатора, содержащего специфические соединение фосфора и соединение титана в соответствии с описаниями изобретений в японской нерассмотренной патентной публикации № 2004-270097 и японской нерассмотренной патентной публикации № 2004-211268.
Кроме того, сложный полиэфир по мере надобности может содержать произвольно выбранную добавку, такую как катализатор, добавка, препятствующая окрашиванию, добавка, придающая теплостойкость, антипирен, антиоксидант или неорганические мелкие частицы. В частности, обеспечение наличия антипирена в полимерном сложном полиэфире или на поверхности волокон из сложного полиэфира приводит к улучшению огнестойкости ткани, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным.
Тонина элементарного волокна в вышеупомянутых волокнах из сложного полиэфира предпочтительно составляет 5,0 дтекс и менее, а более предпочтительно находится в диапазоне от 0,0001 дтекс до 1,5 дтекс, с точки зрения увеличения площади поверхности волокна и получения превосходного впитывания продуктов потоотделения.
В вышеупомянутых волокнах из сложного полиэфира форма поперечного сечения (форма сечения в поперечной плоскости) элементарных волокон предпочтительно является неправильной (формой, отличной от круглой формы). Данным поперечным сечением неправильной формы предпочтительно являются полосовое поперечное сечение, W-образное поперечное сечение, крестообразное поперечное сечение, полое поперечное сечение (такое как соответствующее поперечное сечение, имеющее округлую полую форму, треугольную полую форму или прямоугольную полую форму) или треугольное поперечное сечение. Кроме того, поперечным сечением неправильной формы также могут быть полосовое поперечное сечение, имеющее суженную часть в соответствии с описанием изобретения в японской нерассмотренной патентной публикации № 2004-52191, или поперечное сечение, имеющее ребро, выступающее в радиальном направлении от полой серединной части, в соответствии с описанием изобретения в японской нерассмотренной патентной публикации № 2012-97380. В результате наличия органических волокон, имеющих поперечное сечение неправильной формы, между волокнами могут образовываться полости, и вследствие капиллярного действия может быть получена превосходное влагопоглощение. В дополнение к этому, также имеет место синергетический эффект в виде дополнительного улучшения огнестойкости благодаря влаге, которая впиталась в результате наличия эффекта влагопоглощения. В числе вышеупомянутых форм поперечных сечений в особенности предпочтительным является W-образное поперечное сечение, поскольку даже при всего лишь малом количестве волокон между волокнами легко образуются полости.
Вышеупомянутые волокна из сложного полиэфира также могут быть композитными волокнами, полученными в результате ламинирования двух компонентов либо по типу структуры «бок о бок», либо в виде эксцентрической структуры «ядро-оболочка». Поскольку данные композитные волокна обычно имеют мелкие извитки, обнаруживая наличие скрытого придания извитости, данные волокна из сложного полиэфира не только характеризуются растяжимостью, но также и демонстрируют превосходное капиллярное действие.
В данный момент два компонента, образующих композитные волокна, предпочтительно представляют собой любую комбинацию, выбираемую из группы, состоящей из комбинации из политриметилентерефталата и политриметилентерефталата, комбинации из политриметилентерефталата и полиэтилентерефталата и комбинации из полиэтилентерефталата и полиэтилентерефталата.
Для ткани настоящего изобретения отсутствуют какие-либо конкретные ограничения, накладываемые на форму арамидных волокон и других волокон, которые образуют ткань, и волокнами могут быть короткие волокна (спряденная пряжа) или длинные волокна (многоволоконная пряжа). C точки зрения сохранения благоприятной долговечности при стирке для гидрофилизирующей добавки в особенности предпочтительной является спряденная пряжа.
В данный момент арамидные волокна и другие волокна могут быть смешаны одновременно или ввязаны или вплетены в ткань раздельно. В частности, в случае смешивания арамидных волокон и вышеупомянутых волокон из сложного полиэфира и их содержания в ткани в виде смешанной пряжи в дополнение к возможности получения превосходной огнестойкости благоприятным образом может быть сохранена долговечность при стирке для гидрофилизирующей добавки, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным.
В дополнение к этому, в случае демонстрации вышеупомянутой спряденной пряжей винтообразной формы ткани может быть придана растяжимость, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным. Спряденная пряжа, демонстрирующая наличие винтообразной формы, может быть получена в соответствии со способом, указанным ниже.
А именно, сначала получают спряденную пряжу, содержащую арамидные волокна. В данный момент в арамидные волокна могут быть примешаны электропроводящая пряжа или другой хлопок-сырец. Тонина (номер пряжи) спряденной пряжи предпочтительно является такой, чтобы номер в системе нумерации хлопчатобумажной пряжи (Ecc) находился бы в диапазоне от 20 до 60 с точек зрения сопротивления разрыву и прочности нити. Количество элементарных волокон предпочтительно составляет 60 и более, а тонина хлопкового исходного элементарного волокна предпочтительно составляет 3,0 дтекс и менее, а более предпочтительно находится в диапазоне от 0,001 дтекс до 3,0 дтекс. Коэффициент крутки (коэффициент первой крутки) для спряденной пряжи предпочтительно находится в диапазоне от 3,6 до 4,2, а более предпочтительно от 3,8 до 4,0. Несмотря на улучшение сопротивления вытягиванию ткани в результате сведения воедино ворса ткани по мере увеличения коэффициента крутки вследствие приобретения спряденным волокном жесткости существует опасность уменьшения степени относительного удлинения, что вызывает уменьшение предела прочности при раздирании ткани или вызывает приобретение тканью твердости. Кроме того, коэффициент крутки представляют при использовании указанного ниже уравнения.
Коэффициент крутки = число кручений (кручение/2,54 см)/номер в системе нумерации хлопчатобумажной пряжи ( Ecc ) 1/2 для спряденной пряжи
Способ прядения для спряденной пряжи может быть инновационным способом прядения, таким как кольцевое прядение, способы MTS, MJS или MVS, или обычным способом прядения, таким как кольцевое прядение. Направление крутки может быть направлением Z или направлением S.
Далее после проведения по мере надобности фиксации крутки (вакуумного запаривания) в отношении спряденной пряжи две и более пряди спряденной пряжи, предпочтительно от 2 до 4 прядей, а в особенности предпочтительно 2 пряди, равномерно компонуют параллельно и скручивают друг с другом. Примеры крутильных машин, использующихся для крутки, включают ярусную крутильную машину, окруточную машину, крутильную машину, относящуюся к итальянскому типу, и машину двойного кручения.
В данный момент направлением крутки при кручении (второй крутки) является направление, которое в результате приводит к получению дополнительной крутки. Например, в случае направления крутки для спряденной пряжи в виде Z-крутки кручение проводят в том же самом Z-направлении. В дополнение к этому, число кручений предпочтительно составляет 2000/м и более, более предпочтительно находится в диапазоне от 2100/м до 3000/м, а в особенности предпочтительно от 2300/м до 2800/м. В случае числа кручений, меньшего, чем 2000/м, будет иметь место опасность того, что спряденная пряжа не приобретет винтообразную форму после фиксации крутки и раскрутится.
Далее в отношении крученой пряжи проводят фиксацию крутки (фиксацию водяным паром высокого давления, подобной обычной фиксации крутки для арамидной бикомпонентной пряжи). В случае необходимости проведения сильной фиксации крутки может быть увеличено количество циклов фиксации крутки, или могут быть изменены температура и продолжительность фиксации крутки. Например, несмотря на возможность проведения фиксации крутки при температуре фиксации в диапазоне от 115°С до 125°С, времени фиксации в диапазоне от 20 минут до 40 минут и количестве циклов фиксации в диапазоне от 1 до 3 циклов более высокая температура фиксации и более продолжительное время фиксации в результате приводят к получению благоприятной фиксации крутки, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным. Несмотря на возможность дополнительного улучшения фиксации крутки в результате увеличения количества циклов фиксации крутки, продления времени обработки или повышения температуры предпочтительным является продление времени обработки c точки зрения управления производством (такого как в отношении техники безопасности при организации труда или контроля за качеством). В дополнение к этому, более высокая степень вакуума в результате приводит к получению лучшего качества, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным.
Далее после проведения фиксации крутки крученую пряжу раскручивают (в результате кручения в направлении, противоположном направлению крутки во время кручения), а после этого по мере надобности подвергают термофиксации. В данный момент количество крученых нитей, которые раскручивают, предпочтительно находится в диапазоне от 70 % до 90 % от вышеупомянутой крученой пряжи. В результате проведения раскручивания в отношении количества крученых нитей в данном диапазоне получают спряденную пряжу, которая характеризуется растяжимостью и приобретает винтообразную форму. Число кручений в спряденной пряже, полученной с винтообразной формой, предпочтительно находится в диапазоне от 200/м до 860/м с точки зрения получения превосходной растяжимости.
Отсутствуют какие-либо конкретные ограничения, накладываемые на структуру ткани, и ее примеры включают полотняное переплетение, саржевое переплетение и двухстороннее переплетение. В их числе использование структуры с двухсторонним переплетением, соответствующей структуре, состоящей из двух слоев ткани, в результате приводит к получению увеличенных характеристик водопоглощения, что, тем самым, делает данный вариант предпочтительным. В данный момент несмотря на отсутствие каких-либо конкретных ограничений, накладываемых на волокна, образующие пряжу, которая составляет два слоя, пряжа, выходящая на поверхность в слое, в основном расположенном на стороне кожи, предпочтительно образована из волокон из сложного полиэфира на величину, составляющую 10 мас.% и более, в то время как пряжа, выходящая на поверхность в слое, в основном расположенном на внешней стороне, предпочтительно образована из волокон из сложного полиэфира на величину в диапазоне от 0 мас.% до 10 мас.%. Включение большего количества волокон из сложного полиэфира, демонстрирующих превосходные характеристики водопоглощения, в пряжу, выходящую на поверхность в слое, расположенном в основном на стороне кожи, в результате приводит к получению увеличенных характеристик водопоглощения, в то время как уменьшение относительного уровня содержания волокон из сложного полиэфира в пряже, выходящей на поверхность в слое, в основном расположенном на внешней стороне, делает возможным сохранение характеристик огнестойкости у ткани в целом.
В ткани настоящего изобретения обеспечение наличия гидрофилизирующей добавки в результате приводит к получению не только огнестойкости, но также и долговременного влагопоглощения.
В данном случае предпочтительные примеры гидрофилизирующих добавок включают полиэтиленгликольдиакрилат, производные полиэтиленгликольдиакрилата, сополимеры полиэтилентерефталат-полиэтиленгликоль, растворимый в воде полиуретан и сополимеры полиэтиленгликоль-аминосиликон.
Количество гидрофилизирующей добавки, включенной в ткань, при выражении через долю при расчете на массу ткани предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 мас.% до 2,0 мас.%, а более предпочтительно от 0,1 мас.% до 0,7 мас.%. Кроме того, включенное количество гидрофилизирующей добавки может быть рассчитано при использовании уравнения, указанного ниже.
Включенное количество гидрофилизирующей добавки (%) = ((масса ткани после включения гидрофилизирующей добавки) – (масса ткани до включения гидрофилизирующей добавки)/(масса ткани до включения гидрофилизирующей добавки)) х 100
В данном уравнении масса ткани после включения гидрофилизирующей добавки относится к массе после высушивания.
Примеры способов, использующихся для включения гидрофилизирующей добавки, включают способ, использующий обработку в виде плюсования, и способ, состоящий из обработки в той же самой ванне, что и красильный раствор во время переработки в виде окрашивания.
Ткань предпочтительно подвергают переработке в виде окрашивания. Кроме того, также могут быть дополнительно использованы и различные другие типы переработки в результате включения водоотталкивающей добавки, теплоносителя, добавки, экранирующей ультрафиолетовое излучение, антистатика, дезинфицирующей добавки, дезодоранта, добавки для отпугивания насекомых, добавки для отпугивания москитов, фосфоресцентной добавки или светоотражающей добавки и тому подобного.
Основная масса ткани, полученной данным образом, предпочтительно находится в диапазоне от 130 г/м2 до 260 г/м2, а более предпочтительно от 140 г/м2 до 220 г/м2.
Ткань демонстрирует наличие долговременного водопоглощения в дополнение к огнестойкости в результате содержания арамидных волокон и включения гидрофилизирующей добавки в соответствии с представленным выше описанием изобретения.
В данном случае догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, предпочтительно составляет 2,0 секунды и менее. В дополнение к этому, характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 предпочтительно составляют 10 секунд и менее, а более предпочтительно первоначально находятся в диапазоне от 0,1 секунды до 8 секунд. В дополнение к этому, характеристики водопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F) предпочтительно составляют 30 секунд и менее, а более предпочтительно находятся в диапазоне от 1 секунды до 20 секунд.
Текстильной продукцией настоящего изобретения является текстильная продукция, в которой используют вышеупомянутую ткань, и которую выбирают из группы, состоящей из защитной одежды, защитной пожарной одежды, одежды для борьбы с пожарами, одежды для спасательных работ, спецодежды, обмундирования полицейских, обмундирования сил самообороны и обмундирования вооруженных сил.
Текстильная продукция характеризуется долговременным влагопоглощением в дополнение к огнестойкости, поскольку в ней используется вышеупомянутая ткань.
Примеры
Несмотря на приведение в следующем далее изложении подробного описания примеров и сравнительных примеров настоящего изобретения настоящее изобретение этим не ограничивается. Кроме того, каждое из свойств, описанных в примерах, измеряли в соответствии с методами, указанными ниже.
(1) Остаточный растворитель
Собирали и высушивали при 105°С в течение 120 минут приблизительно 8,0 г исходных волокон с последующими обеспечением их охлаждения в эксикаторе и измерением массы волокна (М1). Продолжая, данные волокна затем подвергали экстрагированию в условиях дефлегмирования при использовании экстрактора Сокслета в метаноле в течение 1,5 часов для экстрагирования растворителя на амидной основе, содержащегося в волокнах. После завершения экстрагирования волокна удаляли и высушивали в вакууме при 150°С в течение 60 минут с последующими обеспечением их охлаждения в эксикаторе и определением массы волокна (М2). При использовании получающихся в результате значений М1 и М2 рассчитывали количество остаточного растворителя в волокнах (массу растворителя на амидной основе) в соответствии с уравнением, указанным ниже.
Остаточный растворитель (%) = [(M1 – M2)/M1] x 100
После этого получающиеся в результате исходные волокна подвергали переработке в виде придания извитости и разрезанию для получения штапельных волокон, характеризующихся длиной волокна 51 мм (хлопок-сырец).
(2) Степень кристаллизации
Исходные волокна однородно компоновали и собирали в виде пучка волокон, имеющего диаметр, составляющий приблизительно 1 мм, а после этого устанавливали на предметном столике для волокон с последующим измерением профиля их дифракции при использовании аппарата для рентгеноструктурного анализа (RINT TTRIII, Rigaku Corp.). Условия проведения измерения состояли в использовании источника излучения Cu-Kα (50 кВ, 300 мА), диапазона углов сканирования от 10° до 35°, непрерывного измерения при ширине 0,1° и скорости сканирования 1°/минута. Профиль полного рассеяния получали в результате корректирования измеренного профиля дифракции на основании линейных аппроксимирований в нем рассеяния в воздухе и некогерентного рассеяния. Далее из профиля полного рассеяния вычитали профиль рассеяния аморфной фазой для получения профиля рассеяния кристаллической фазой. После этого степень кристаллизации рассчитывали в соответствии с указанным ниже уравнением исходя из интегрированной интенсивности профиля рассеяния кристаллической фазой (интенсивности рассеяния кристаллической фазой) и интегрированной интенсивности профиля полного рассеяния (интенсивности полного рассеяния).
Степень кристаллизации (%) = [интенсивность рассеяния кристаллической фазой/интенсивность полного рассеяния] х 100
[Пример 1]
Из штапельных волокон, состоящих, соответственно, из волокон из относящегося к мета-типу полностью ароматического полиамида, образованных из продукта Conex®, (MA), волокон из относящегося к пара-типу полностью ароматического полиамида, образованных из продукта Twaron®, (PA) и электропроводящих найлоновых волокон, образованных из продукта No Shock® (Solcia Co., Ltd.), (NY) (при этом каждое волокно характеризуется длиной волокна 51 мм), получали бикомпонентную спряденную пряжу, характеризующуюся номером пряжи 40 и полученную в результате смешивания волокон MA, PA и NY при массовом соотношении 93/5/2, что использовали при тканье для получения полотняного переплетения, характеризующегося плотностью переплетения в направлении основы 56 нитей/25,4 мм и плотностью переплетения в направлении утка 48 нитей/25,4 мм, и проведении опаливания и очистки в технологических условиях, использующихся в обычных способах, с последующими введением гидрофилизирующей добавки, содержащей сополимер полиэтилентерефталат-полиэтиленгликоль, при использовании способа обработки в виде плюсования и впоследствии проведением термофиксации при 180°С для получения ткани с полотняным переплетением, характеризующейся основной массой 150 г/м2 и приставшим количеством гидрофилизирующей добавки в диапазоне от 0,2 мас.% до 0,5 мас.%.
Характеристики по впитыванию продуктов потоотделения в соответствии с определением в документе ААТСС79 в получающейся в результате ткани составляли 2,0 секунды первоначально и 25 секунд после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F), что демонстрирует наличие у ткани превосходного влагопоглощения. В дополнение к этому, догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В случае изготовления рабочей одежды при использовании данной ткани и ношения данной одежды она согласно определению впитывала продукты потоотделения в условиях потоотделения и демонстрировала превосходное удобство при ношении.
[Пример 2]
Пример 2 получали тем же самым образом, что и в примере 1, за исключением смешивания штапельных волокон, состоящих, соответственно, из волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, (МА), волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к пара-типу, (РА), электропроводящих найлоновых волокон (NY) и огнестойких волокон из сложного полиэфира (РЕ) (при этом каждое волокно характеризуется длиной волокна 51 мм), при массовом соотношении MA/PA/NY/PE 73/5/2/20 с образованием бикомпонентной спряденной пряжи, характеризующейся номером пряжи 40.
Характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 в получающейся в результате ткани составляли 0,9 секунды первоначально и 11 секунд после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F), что демонстрирует наличие у ткани превосходного влагопоглощения. В дополнение к этому, догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В случае изготовления рабочей одежды при использовании данной ткани и ношения данной одежды она согласно определению впитывала продукты потоотделения в условиях потоотделения и демонстрировала превосходное удобство при ношении.
[Пример 3]
Пример 3 получали тем же самым образом, что и в примере 2, за исключением тканья ткани с двухсторонним переплетением, характеризующейся плотностью переплетения в направлении основы 56 нитей/25,4 мм и плотностью переплетения в направлении утка 60 нитей/25,4 мм, как и в примере 2 в соответствии со схемой переплетения, продемонстрированной на ФИГУРЕ 1.
Характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 в получающейся в результате ткани составляли 0,6 секунды первоначально и 9,0 секунды после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F), что демонстрирует наличие у ткани превосходного влагопоглощения. В дополнение к этому, догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В случае изготовления рабочей одежды при использовании данной ткани и ношения данной одежды она согласно определению впитывала продукты потоотделения в условиях потоотделения, не прилипала к коже и демонстрировала превосходное удобство при ношении.
[Сравнительный пример 1]
Сравнительный пример 1 получали тем же самым образом, что и в примере 1, за исключением невведения гидрофилизирующей добавки, как в примере 1. Характеристики влагопоглощения получающейся в результате ткани в соответствии с определением в документе ААТСС79 составляли 58 секунд первоначально и 48,0 секунды после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F), что демонстрирует отсутствие у ткани превосходного влагопоглощения. В дополнение к этому, догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В случае изготовления рабочей одежды при использовании данной ткани и ношения данной одежды продукты потоотделения в условиях потоотделения не впитывались, и согласно определению соответствующая одежда была неудобной.
[Пример 4]
Из штапельных волокон, состоящих, соответственно, из волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, (MA), волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к пара-типу, (PA), волокон из сложного полиэфира с W-образным поперечным сечением (РЕ) и электропроводящих найлоновых волокон (NY) (при этом каждое волокно характеризуется длиной волокна 51 мм), получали бикомпонентную спряденную пряжу, характеризующуюся номером пряжи 40 и полученную в результате смешивания волокон MA, PA, РЕ и NY при массовом соотношении 78/5/15/2, что использовали при тканье для получения полотняного переплетения, характеризующегося плотностью переплетения в направлении основы 56 нитей/25,4 мм и плотностью переплетения в направлении утка 48 нитей/25,4 мм, и проведении опаливания и очистки в технологических условиях, использующихся в обычных способах, с последующими введением добавки для переработки в целях впитывания продуктов потоотделения, содержащей сополимер полиэтилентерефталат-полиэтиленгликоль, при использовании способа обработки в виде плюсования и впоследствии проведением термофиксации при 180°С для получения ткани с полотняным переплетением, характеризующейся основной массой 150 г/м2.
Характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 в получающейся в результате ткани составляли 0,5 секунды первоначально и 8,0 секунды после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F), что демонстрирует наличие у ткани превосходного влагопоглощения. В дополнение к этому, догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В случае изготовления рабочей одежды при использовании данной ткани и ношения данной одежды она согласно определению впитывала продукты потоотделения в условиях потоотделения и демонстрировала превосходное удобство при ношении.
[Пример 5]
Пример 5 получали тем же самым образом, что и пример 4, за исключением смешивания штапельных волокон, состоящих, соответственно, из волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, (МА), волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к пара-типу, (РА), огнестойких волокон из сложного полиэфира с W-образным поперечным сечением (NРЕ) и электропроводящих найлоновых волокон (NY) (при этом каждое волокно характеризуется длиной волокна 51 мм), при массовом соотношении MA/PA/NРЕ/NY 78/5/15/2 с образованием бикомпонентной спряденной пряжи, характеризующейся номером пряжи 40.
Догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в получающейся в результате ткани в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В дополнение к этому, характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 составляли 1,1 секунды первоначально и 13 секунд после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F), что демонстрирует обнаружение тканью превосходного влагопоглощения, и в случае изготовления и ношения рабочей одежды она согласно определению впитывала продукты потоотделения в условиях потоотделения и демонстрировала превосходное удобство при ношении.
[Пример 6]
Пример 6 получали тем же самым образом, что и пример 5, за исключением смешивания штапельных волокон, состоящих, соответственно, из волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, (МА), волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к пара-типу, (РА), волокон из сложного полиэфира с поперечным сечением округлой формы (РЕ) и электропроводящих найлоновых волокон (NY) (при этом каждое волокно характеризуется длиной волокна 51 мм), при массовом соотношении MA/PA/РЕ/NY 78/5/15/2 с образованием бикомпонентной спряденной пряжи, характеризующейся номером пряжи 40.
Догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости получающейся в результате ткани в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В дополнение к этому, характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 составляли 1,2 секунды первоначально и 12 секунд после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F), что демонстрирует наличие у ткани превосходного влагопоглощения, и в случае изготовления и ношения рабочей одежды она согласно определению впитывала продукты потоотделения в условиях потоотделения и демонстрировала превосходное удобство при ношении.
[Пример 7]
Пример 7 получали тем же самым образом, что и пример 4, за исключением смешивания штапельных волокон, состоящих, соответственно, из волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к мета-типу, (МА), волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к пара-типу, (РА) и электропроводящих найлоновых волокон (NY) (при этом каждое волокно характеризуется длиной волокна 51 мм), при массовом соотношении MA/PA/NY 93/5/2 с образованием бикомпонентной спряденной пряжи, характеризующейся номером пряжи 40 и использующейся в качестве нити основы, и скручивания данной бикомпонентной спряденной пряжи, характеризующейся номером пряжи 40, с композитными волокнами, образованными из полиэтилентерефталата и политриметилентерефталата (совокупная тонина: 84 дтекс/24 элементарных волокна) и использующимися в качестве нити утка, с последующим тканьем из пряжи для получения полотняного переплетения, характеризующегося плотностью переплетения в направлении основы 56 нитей/25,4 мм и плотностью переплетения в направлении утка 43 нити/25,4 мм.
Догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости получающейся в результате ткани в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В дополнение к этому, характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 составляли 1,0 секунды первоначально и 14 секунд после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F), что демонстрирует наличие у ткани превосходного влагопоглощения, и в случае изготовления и ношения рабочей одежды она согласно определению впитывала продукты потоотделения в условиях потоотделения и демонстрировала превосходное удобство при ношении. В дополнение к этому, рабочая одежда также демонстрировала растяжимость в горизонтальном направлении и легко натягивалась.
[Пример 8]
Волокна из полностью ароматического арамида, относящегося к мета-типу, изготавливали в соответствии со способом, указанным ниже.
20,0 массовой части порошкообразного поли(мета-фениленизофталамида), изготовленного при использовании межфазной полимеризации в соответствии со способом, описанным в японской рассмотренной патентной публикации № S47-10863, и демонстрирующего характеристическую вязкость (ХВ) 1,9, суспендировали в 80,0 массовой части N-метил-2-пирролидона (NMP), охлажденного до – 10°С, при получении взвеси. Продолжая, суспензию нагревали до 60°С для растворения в целях получения прозрачного полимерного раствора. С данным полимерным раствором смешивали и в нем растворяли 3,0 мас.% при расчете на массу полимера порошкообразного 2-[2H-бензотриазол-2-ил]-4,6-бис(1-метил-1-фенилэтил)фенола (растворимость в воде: 0,01 мг/л) с последующим вакуумным дегазированием в целях получения раствора для прядения (прядильного раствора).
[Стадия прядения/коагулирования]
Вышеупомянутый прядильный раствор выгружали из фильеры, имеющей диаметр отверстия 0,07 мм и 500 отверстий, в коагуляционную ванну при температуре ванны 30°С для прядения из прядильного раствора волокон. Композиция коагуляционной ванны состояла из воды и соединения NMP при соотношении 45/55 (в массовых частях), и из прядильного раствора пряли волокна в результате выгрузки в коагуляционную ванну при скорости нити 7 м/мин.
[Стадия вытяжки в ванне пластической вытяжки]
Продолжая, проводили вытяжку при степени вытяжки 3,7 в ванне пластической вытяжки, образованной из воды и соединения NMP при соотношении 45/55 в массовых частях, при температуре 40°С.
[Стадия промывания]
После вытяжки проводили промывание в ванне, содержащей воду и соединение NMP при соотношении 70/30 в массовых частях, при 20°С (длина погружения: 1,8 м) с последующими промыванием в водяной ванне при 20°С (длина погружения: 3,6 м) и дополнительным тщательным промыванием в результате перепускания через ванну с горячей водой при 60°С (длина погружения: 5,4 м).
[Стадия обработки сухим теплом]
Промытые волокна подвергали обработке сухим теплом при использовании нагретого валика, имеющего температуру поверхности 280°С, в целях получения волокон из полностью ароматического арамида, относящегося к мета-типу.
[Свойства исходных волокон]
Свойства получающихся в результате волокон из полностью ароматического арамида, относящегося к мета-типу, заключались в тонине 1,7 дтекс, количестве остаточного растворителя 0,08 мас.% и степени кристаллизации 19 %. Волокна, указанные ниже, использовали для других штапельных волокон.
Волокна из сложного полиэфира: волокна из полиэтилентерефталата, Teijin Ltd.
Огнестойкие вискозные волокна: Lenzing FR®, Lenzing AG
Пара-арамидные волокна: Twaron®, Teijin Aramid B. V.
Электропроводящая пряжа (найлон): No Shock®, Solcia Co., Ltd. (электропроводящая найлоновая пряжа, включающая электропроводящие мелкие частицы углерода)
Далее из штапельных волокон, состоящих, соответственно, из волокон из полностью ароматического арамида, относящегося к мета-типу, (MA) (длина: 51 мм), волокон из полностью ароматического полиамида, относящегося к пара-типу, (PA) (длина: 50 мм), волокон из сложного полиэфира (длина: 38 мм) и огнестойкой вискозы (Ry) (длина: 51 мм), получали бикомпонентную спряденную пряжу, характеризующуюся номером пряжи 40 и полученную в результате смешивания волокон MA, PA, РЕ и RY при массовом соотношении 55/5/15/25, что после этого использовали при тканье при плотности переплетения в направлении основы 67 нитей/25,4 мм и плотности переплетения в направлении утка 56 нитей/25,4 мм для получения саржевого переплетения, характеризующегося основной массой 170 г/м2. После проведения для ткани переработки в виде окрашивания и отделки в соответствии с обычными способами ткань подвергали указанной ниже переработке в целях впитывания продуктов потоотделения.
[Переработка в целях впитывания тканью продуктов потоотделения]
Ткань погружали в добавку для переработки в целях впитывания продуктов потоотделения в форме сополимера полиэтиленгликоль-аминосиликон (50 г/л), а после этого отжимали и высушивали с последующим проведением термофиксации сухим теплом в течение 2 минут при 180°С.
Догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости получающейся в результате ткани в соответствии с определением в документе Method A-4 of JIS L1091-1992, составляло 2,0 секунды и менее и не представляло собой проблемы. В дополнение к этому, характеристики влагопоглощения в соответствии с определением в документе ААТСС79 составляли 0,9 секунды первоначально и 9,0 секунды после 20 циклов стирки в соответствии с определением в документе ISO6339-2012 (6N-F). В случае изготовления рабочей одежды при использовании данной ткани и ношения данной одежды она согласно определению впитывала продукты потоотделения в условиях потоотделения, не прилипала к коже и демонстрировала превосходное удобство при ношении.
Применимость в промышленности
В соответствии с настоящим изобретением предлагаются ткань и текстильная продукция, которые характеризуются долговременным влагопоглощением в дополнение к огнестойкости, обнаруживая, тем самым, чрезвычайно высокое промышленное значение.
1. Ткань, содержащая арамидные волокна, в которую введена гидрофилизирующая добавка, причем арамидные волокна содержат от 30 мас.% до 97 мас.% арамидных волокон мета-типа и от 3 мас.% до 70 мас.% арамидных волокон пара-типа, и ткань дополнительно содержит полиэфирные волокна и имеет характеристики влагопоглощения, измеренные в соответствии с документом ААТСС79, которые составляют 10 секунд или менее, и характеристики водопоглощения, измеренные в соответствии с документом ААТСС79 после 20 циклов стирки, измеренные согласно ISO6339-2012 (6N-F), которые составляют 30 секунд или менее.
2. Ткань по п. 1, в которой степень кристаллизации волокон из полностью ароматического полиамида мета-типа, находится в диапазоне от 15 до 25%.
3. Ткань по п. 1, в которой полностью ароматический полиамид мета-типа, который образует волокна из полностью ароматического полиамида мета-типа, является полностью ароматическим полиамидом мета-типа, полученным в результате сополимеризации компонента в виде ароматического диамина или компонента в виде галогенангидрида ароматической дикарбоновой кислоты с введением их в основную цепь ароматического полиамида, содержащую повторяющееся структурное элементарное звено, описывающееся следующей далее формулой (1), при этом компонент в виде ароматического диамина или компонент в виде галогенангидрида ароматической дикарбоновой кислоты имеет другие основные образующие полимер элементарные звенья в его повторяющихся структурах, так что они сополимеризуются в качестве третьего компонента в количестве в диапазоне от 1 мол.% до 10 мол.% при расчете на совокупное количество повторяющихся структурных элементарных звеньев ароматического полиамида:
| -(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)- | (1) |
где Ar1 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, содержащую соединительную группу при мета-координации или при координации, отличной от параллельной оси.
4. Ткань по п. 3, в которой ароматический диамин, исполняющий функцию третьего компонента, описывается формулой (2) или формулой (3), а галогенангидрид ароматической дикарбоновой кислоты описывается формулой (4) или формулой (5):
| H2N-Ar2-NH2 | (2) |
| H2N-Ar2-Y-Ar2-NH2 | (3) |
| XOC-Ar3-COX | (4) |
| XOC-Ar3-Y-Ar3-COX | (5) |
где Ar2 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, отличную от Ar1, Ar3 представляет собой двухвалентную ароматическую группу, отличную от Ar1, Y представляет собой по меньшей мере один тип атома или функциональной группы, выбираемых из группы, состоящей из атома кислорода, атома серы и алкиленовой группы, а Х представляет собой атом галогена.
5. Ткань по п. 1, в которой остаточное количество растворителя в волокнах из ароматического полиамида мета-типа составляет 0,1 мас.% и менее.
6. Ткань по п. 1, дополнительно содержащая электропроводящие волокна.
7. Ткань по п. 1, в которой волокна из сложного полиэфира являются волокнами из сложного полиэфира, которые содержат антипирен.
8. Ткань по п. 1, в которой волокна из сложного полиэфира имеют поперечное сечение неправильной формы.
9. Ткань по п. 1, в которой форма поперечного сечения элементарных волокон в волокнах из сложного полиэфира является полосовой, W-образной, крестообразной, полой или треугольной.
10. Ткань по п. 1, в которой арамидные волокна, и/или электропроводящие волокна, и/или волокна из сложного полиэфира содержатся в ткани в виде крученой пряжи.
11. Ткань по п. 1, в которой арамидные волокна и волокна из сложного полиэфира содержатся в ткани в виде смешанной пряжи.
12. Ткань по п. 1, которая обладает структурой с двухсторонним переплетением.
13. Ткань по п. 1, в которой гидрофилизирующая добавка представляет собой полиэтиленгликольдиакрилат, производное полиэтиленгликольдиакрилата, сополимер полиэтилентерефталат-полиэтиленгликоль, растворимый в воде полиуретан или сополимер полиэтиленгликоль-аминосиликон.
14. Ткань по п. 1, в которой основная масса ткани находится в диапазоне от 130 г/м2 до 260 г/м2.
15. Ткань по п. 1, которая подвергнута переработке в виде окрашивания.
16. Ткань по п. 1, в которой догорание ткани, полученное в результате измерения воспламеняемости в соответствии с документом Method A-4 of JIS L1091-1992, составляет 2,0 секунды и менее.
17. Текстильная продукция, в которой используют ткань по п. 1 и которую выбирают из группы, состоящей из защитной одежды, защитной пожарной одежды, одежды для борьбы с пожарами, одежды для спасательных работ, спецодежды, обмундирования полицейских, обмундирования сил самообороны и обмундирования вооруженных сил.
