[发明专利]耐切割纱线、制造该纱线的方法以及含有该纱线的产品

说明书

本申请是申请日为2007年09月06日，申请号为200780038875.9，发明名称为“耐切割纱线、制造该纱线的方法以及含有该纱线的产品”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及一种含有丝线和/或定长纤维(staple fiber)的耐切割纱线，其中所述丝线和/或所述定长纤维包含硬质组分，本发明还涉及制造该纱线的方法以及含有该纱线的产品。

耐切割纱线以及含有这种纱线的服装是已知的。耐切割纱线例如用在诸如服装的制品中，用于保护在肉类工业、金属工业和木材工业中工作的人们免于被割伤。上述服装的实例包括手套、围裙、裤子、袖带、套袖等。

用于这个目的的纱线的合适例子包括：含有芳纶丝线、超高分子量聚乙烯(UHMwPE)丝线或聚苯并噁唑丝线的纱线。

为了进一步提高这类纱线的耐切割性，有人提出了复合纱线，这类复合纱线含有上述丝线和/或定长纤维的单纱以及一根或多根金属线。这类纱线例如公开于EP-A-445872。含有这类纱线的服装具有改善的耐切割性，但是在穿着舒适性方面还有待改进。服装具有良好的穿着舒适性这点非常重要，因为上述工业中的人们不得不穿着这种服装相当长的时间，同时仍保持较高的生产力。如果舒适度较差，那么人们往往易疲乏或者甚至不愿意穿着防护服。这增加了发生事故和产生伤害的风险。

美国专利US 5976998公开了一种纱线，该纱线含有聚合物丝线，该丝线含有硬质颗粒的填料。据称，由这种纱线制成的手套更加柔软、穿着舒适性更好、且更易于清洁。填料的含量按重量计在约0.05％和约20％之间。通常使用粉末作为这类颗粒填料。据说粉末状材料，例如含有小片和针状物的材料，也是合适的。

据报道，大颗粒尺寸的填料，在具有较大长度的细长颗粒的情况下，在通过喷丝头时会产生问题，并且对于丝线的机械性能有负面影响。对于旦尼尔(denier)在约1.5和15dpf范围内的丝线来说，颗粒应该过滤或过筛使得大于6微米的颗粒被排除。

适于用作硬质填料的粉末或粉末状材料具有颗粒尺寸分布较宽的常见问题。因此，常常有一些过大的颗粒存在，它们不能通过喷丝头或者至少会对纱线的机械性能产生不利影响。这意味着通常需要对粉末或粉末状材料进行过筛，甚至在用于具有大直径的丝线时也是如此。

以这种方式处理小颗粒是很复杂的，并且在工人们有吸入这些颗粒的危险情况时必须采取一些特别措施以保护工人的健康。此外，即使在过筛之后，这些颗粒也会导致纱线的机械性能的方面的问题。

本发明的目的在于，提供一种含有丝线和/或定长纤维的耐切割纱线，其中所述丝线和/或所述定长纤维包含硬质组分，这种纱线没有上面提到的各种问题。

令人惊讶地发现，如果纱线包括由平均直径最大为25微米的多条硬质纤维构成的硬质组分，则可以实现上述目的。

还令人惊讶地发现，根据本发明的纱线非常容易生产。

根据本发明的纱线具有改善的耐切割性、良好的机械性能、质地柔软且易于清洁。

非常令人惊讶的是，即使硬质纤维的长度超过丝线粗度的好几倍，仍然能获得非常好的结果；而在如US 5976998所述使用颗粒的情况下，较大的颗粒会导致很多问题。

还令人惊讶地发现，根据本发明的纱线非常适合于需要防刺性的应用场合，例如用在需要防止刀刺或冰锥刺的场合。

在根据本发明的纱线中，硬质纤维优选地具有至多20微米的平均直径，更优选具有至多15微米，最优选具有至多10微米。在所述纱线中的丝线和/或定长纤维直径较小的情况下，优选地所述硬质纤维也具有较小的直径。

优选地，至少一部分所述硬质纤维具有至少为3的平均长径比，更优选地，至少为6，甚至更优选地，至少为10。

硬质纤维的“长径比”是指硬纤维的长度与直径之比。

硬纤维的直径和长径比可以通过SEM照片容易地确定。为了确定直径，可以获得硬质纤维自身沿表面延伸的SEM照片，然后测量100个随机选择位置上的直径，并且计算这样得到的100个数值的平均数。为了确定长径比，可以获得根据本发明的纱线中的一根或多根丝线的SEM照片，并且测量在这些丝线表面上方或恰好下方的硬纤维的长度。优选地，这些SEM照片利用背散射电子获得，从而使硬纤维与丝线或定长纤维的表面之间具有较好的对比度。