[发明专利]包含短纤纱的加强结构

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明涉及用于轮胎或弹性体带或软管中的结构纤维增强部件。

2.相关领域的说明

减少轮胎噪音是轮胎工业的持续目标。大部分轮胎包括掺杂连续长丝纱的部件以提供结构增强。短纤纱可提供轮胎部件，所述轮胎部件具有较低刚度和较高减震特性，两者均是减少轮胎噪音所期望的特征。

发明内容

本发明涉及一种轮胎、传输软管、液压式软管、传送带或动力传动带，其包括结构纤维增强部件，所述部件还包括短纤纱，所述短纤纱具有对应于17/1至10/5的棉纱支数的线密度。

具体实施方式

所谓短纤纱是指由切割长丝或纱(短纱)在棉、毛纺、精纺或类似纺丝机上生产的纤维，所述切割长丝或纱通常具有约10mm至300mm的长度。在一些应用中，切割长丝或纱具有为约10mm至150mm的切割长度。纺丝短纤维通常通过加捻而在纱中结合在一起。优选的纺丝技术为环锭纺纱、转子纺丝、喷气纺丝或摩擦纺丝。此类短纤纱及其制备方法是纺织工业中所熟知的。

出于本文的目的，术语“长丝”被定义为相对柔韧、宏观上均匀的主体，所述主体在垂直于其长度的整个横截面上具有高长宽比。长丝横截面可以是任何形状，但是通常是圆形或豆形。本文中，术语“纤维”与术语“长丝”互换使用。可将多根长丝合并在一起以形成复丝。

在一些实施例中，所述短纤纱具有对应于17/1至10/5的棉纱支数的线密度。在一些其它实施例中，所述纱具有对应于10/2至10/4的棉纱支数的线密度。在一些实施例中，所述短纤纱包含相同的纤维。

在一些实施例中，所述短纤纱呈单纱的形式，所述单纱包含纤维的共混物。单纱是纺织领域中熟知的术语。

在一些其它实施例中，短纤纱为纱的共混物，所述纱被加捻在一起以形成合并纱。包括合并纱的单根纱本身可被加捻。

在一些其它实施例中，短纤纱为皮-芯型纱，其包含在所述芯中的至少一种连续长丝和在所述皮中的短纤纱。所述芯的连续长丝可以为聚合物、无机材料、天然纤维或金属。适用于连续长丝的聚合物为芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、脂族聚酰胺、聚酯、人造丝、变性腈纶、聚烯烃、丙烯酸类纤维、聚唑、液晶聚合物或聚乳酸(PLA)。合适的无机纤维包括碳或玻璃。天然纤维包括基于纤维素的那些。优选的金属长丝或股线为钢。

短纤纱组合物

在此所述的相同材料还可用作前述皮-芯纤维的芯中的连续长丝部件。

适用于短纤纱的纤维为芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、脂族聚酰胺、聚酯、人造丝、变性腈纶、聚烯烃、丙烯酸类纤维、聚唑、液晶聚合物或聚乳酸。合适的无机纤维包括碳或玻璃。合适的天然纤维为纤维素诸如莱赛尔纤维或人造丝。一些纤维可以呈纳米管的形式。单壁和多壁纳米管两者均是合适的。

优选的芳族聚酰胺为对位芳族聚酰胺。术语“芳族聚酰胺”是指其中至少85％的酰胺键(-CONH-)直接附接到两个芳族环的聚酰胺。合适的芳族聚酰胺纤维包括全部均购自Teijin Aramid的购自Kolon Industries Inc.的Heracon^TM或者购自E.I.du Pont de Nemours and Company，Wilmington DE(DuPont)的芳族聚酰胺纤维在Man-Made Fibres-Science and Technology第2卷(Interscience Publishers，1968年)的标题为“Fibre-Forming Aromatic Polyamides”的章节中(第297页，W.Black等人)有所描述。芳族聚酰胺纤维及其制备也公开于美国专利3,767,756；4,172,938；3,869,429；3,869,430；3,819,587；3,673,143；3,354,127；和3,094,511中。