Термостойкая извитая нить и способ ее изготовления (варианты)

Термостойкая извитая нить и способ ее изготовления (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к термостойкой извитой нити, содержащей термостойкие высокофункциональные волокна, например, арамидные волокна, и к способу ее изготовления. Более конкретно, изобретение относится к термостойкой извитой нити, которая обладает не только превосходной термостойкостью, противопожарными свойствами и высокими прочностными свойствами, но также хорошим относительным удлинением при растяжении, хорошим модулем упругости при растяжении и хорошим внешним видом, и которая мало распушивается и выделяет мало пыли, и относится к способу изготовления термостойкой извитой нити, отличающемуся обработкой паром при высокой температуре и высоком давлении или водой при высокой температуре и высоком давлении, или сухой тепловой обработкой.

Изобретение также относится к объемному и растяжимому волокнистому продукту, изготовленному из термостойкой извитой нити. В частности, оно относится к рабочей одежде и перчаткам, необходимым для защиты тела и рук рабочих на различных рабочих местах, например, для рабочих сталелитейного производства, работающих у доменных печей в зоне высоких температур, для сварщиков по стали, для фермеров, рабочих красильных цехов в автомобилестроении или для изготовителей электрических и электронных приборов, для рабочих в области точного машиностроения, самолетостроения или изготовления информационных систем, для спортсменов, хирургов и т.д.

Предшествующий уровень техники

Известные термопластичные синтетические волокна, такие как найлон, или волокна из сложного полиэфира, плавятся при температуре около 250°С или близкой к ней. Однако термостойкие высокофункциональные волокна, такие как арамидные волокна, волокна из голароматического сложного полиэфира и волокна из полипарафениленбензобисоксазола не плавятся при температуре около 250°С или близкой к ней, и их температура разложения составляет около 500°С или имеет близкое к ней значение и является высокой. Критический кислородный индекс обычных нетермостойких волокон, например, найлоновых, или волокна из сложного полиэфира, составляет около 20 или близкое к нему значение, и эти волокна хорошо горят на воздухе. Однако критический кислородный индекс термостойких высокофункциональных волокон, таких как упомянутые выше, составляет, по меньшей мере, около 25, и эти волокна могут гореть на воздухе, когда их подносят к источнику тепла, в виде открытого огня, но не могут продолжать гореть, если их отдаляют от огня. Благодаря этому термостойкие высокофункциональные волокна обладают превосходной термостойкостью и противопожарными свойствами. Таким образом, арамидные волокна, являющиеся одним из типов термостойких высокофункциональных волокон, предпочтительны для одежды, предназначенной для использования там, где люди подвергаются большому риску воздействия огня и высоких температур, например, для одежды для пожарных, гонщиков, рабочих сталелитейных производств, сварщиков и т.п. Кроме того, параарамидные волокна, обладающие преимуществом, заключающимся в термостойкости и высокой прочности на разрыв, широко используют в спортивной одежде, рабочей одежде, при изготовлении канатов, шинного корда и в других областях, где требуется высокая прочность на разрыв и термостойкость. Помимо этого, т.к. их сложно разрезать инструментом с острыми кромками, волокна также используют для изготовления рабочих перчаток. С другой стороны, метаарамидные волокна термостойки и обладают высокой устойчивостью к атмосферным условиям и химостойкостью, и их используют для изготовления одежды для пожарных, теплоизолирующих фильтров, термостойких фильтров-пылесборников, электрических изоляторов и т.д.

До настоящего времени, когда термостойкие высокофункциональные волокна перерабатывали в волокнистые изделия, например, одежду, их использовали просто в виде неизвитых волокон или в виде обычной пряжи. Однако, даже когда неизвитую пряжу из элементарных нитей или обычную пряжу перерабатывали в ткани и затем изготавливали из них одежду, например, одежду для пожарных, гонщиков и рабочую одежду, то получавшаяся в результате одежда была малоэластичной, т.к. сами волокна не эластичны. В результате, в процессе носки одежды, возникали проблемы, связанные с тем, что у потребителей возникали при этом недостаточно хорошие ощущения, и они не подходили для спортивных занятий и для рабочей деятельности.

В частности, рабочие перчатки, изготовленные из обычной неизвитой пряжи, не подходят для использования в отраслях промышленности, связанных с самолетостроением, изготовлением информационных систем и с точным машиностроением, в которых имеют дело с высокоточными деталями, т.к. они мешают движениям рук рабочих. Использование перчаток в этих отраслях промышленности часто приводит к снижению эффективности работы. В области медицины, например, в частности, в области выполнения хирургических операций при лечении СПИДа и подобных заболеваний, которые вызывают инфицирование при попадании крови, используют резиновые перчатки, входящие в комплект одежды хирурга, или перчатки из эластомеров (далее называемые здесь резиновыми перчатками) для защиты медперсонала от крови пациента. Врачи скорой помощи при обслуживании раненых или больных с не установленным заболеванием, чувствующих тошноту, надевают резиновые перчатки для защиты от крови или выделений пациентов, о которых еще не известно, являются ли они инфекционными больными. Однако резиновые перчатки легко разрушаются под воздействием операционного инструментария, например, скальпелей, и они не могут полностью защитить медицинский и хирургический персонал, например, врачей, хирургов и санитарный персонал от скальпелей, хирургических игл и других предметов, загрязненных кровью пациентов. В такой ситуации можно принять за правило носить тканые или трикотажные перчатки из термостойких высокофункциональных волокон, обладающих высокой механической прочностью, например, такие, о которых было сказано выше, вместо резиновых перчаток. Однако, как уже было упомянуто выше, обычные перчатки из термостойких высокофункциональных волокон мало эластичны и поэтому работа в них медицинского и хирургического персонала, например, врачей, хирургов и санитарного персонала, мало эффективна. В соответствии с этим есть потребность в тонких, эластичных и прочных перчатках, которые можно надевать внутрь резиновых перчаток без снижения эффективности работы в них.

До настоящего времени, однако, пряжу пряли из коротких волокон, обычно имевших длину около 38 мм или около 51 мм или близкую к этим значениям, а концы коротких волокон часто выступали за поверхность пряжи с образованием ворса вокруг нити. Рабочая одежда и перчатки, изготовленные из пряжи из термостойкого высокофункционального волокна, выделяют ворсинки при истирании в процессе носки. Поэтому использование их в чистых помещениях, в которых отсутствует пыль, или в цехах, где производят покраску, где пыль, прилипая к поверхностям покрашенной продукции, ведет к снижению коммерческой ценности продукции, создает определенные проблемы. В этой ситуации желательны рабочая одежда, перчатки и другие волокнистые изделия из термостойкого высокофункционального волокна, которые мало распушиваются и выделяют небольшое количество пыли.

Как сказано выше, волокнистые изделия из неизвитой пряжи из термостойкого высокофункционального волокна не подходят для тренировок и для выполнения работ и они распушиваются и выделяют пыль. Для решения этих проблем желательно создать термостойкую извитую нить, обладающую хорошим относительным удлинением при растяжении, хорошим модулем упругости при растяжении и хорошим внешним видом, не теряющую прекрасных свойств хорошей термостойкости и противопожарных свойств, характерных для термостойкого высокофункционального волокна, и которая мало распушивается и выделяет мало пыли.

Для того чтобы отвечать требованиям сегодняшнего рынка, были проведены различные исследования и выдвинуты предложения, относящиеся к термостойкой извитой нити и к способу придания извитости термостойкому высокофункциональному волокну (см. патентные выкладки Японии №№19818/1973, 114923/1978, 27117/1991). Более конкретно, одно предложение заключается в том, чтобы применять способ придания извитости обычному термопластичному синтетическому волокну, например, найлоновому или волокну из сложного полиэфира. Например, известен способ принудительного придания извитости высокоэластичному волокну, например, параарамидному волокну, смешанному с низкоэластичными волокнами (патентная выкладка Японии №192839/1989). Также известна извитая нить, выработанная с использованием способа ложной крутки, в которой арамидные волокна подвергают ложной крутке и придают им извитость путем использования не контактирующего с нитью нагревателя, температуру которого поддерживают на уровне не ниже температуры, при которой волокна начинают разлагаться, но ниже температуры разложения волокон (для метаарамидных волокон эта температура составляет 390°С или выше, но ниже 460°С), и после этого нить подвергают термической релаксации (патентная выкладка Японии №280120/1994).

Однако известные способы не обеспечивали решение всех технических проблем, которые заключались в невозможности изготовления высококачественной извитой нити, обладающей хорошим относительным удлинением при растяжении и хорошим модулем упругости при растяжении; невозможности предотвращения ухудшения качества нити, например, снижения прочности на разрыв и изменения цвета под воздействием тепла на изготовленную нить, и невозможности предотвращения распушивания и рассечения или разрыва нити; невозможности осуществления легкого контроля за процессом, упрощения производственных линий, повышения производительности и снижения стоимости. Поэтому в настоящее время никто не достиг успеха в промышленном производстве термостойкой извитой нити, обладающей хорошим относительным удлинением при растяжении и т.п. и не теряющей при этом физических свойств, присущих составляющим ее волокнам.

Сущность изобретения

Учитывая проблемы, относящиеся к данной области техники, отмеченные выше, одной целью настоящего изобретения является создание термостойкой извитой нити, содержащей термостойкие высокофункциональные волокна и обладающей хорошим относительным удлинением при растяжении, хорошим модулем упругости при растяжении и хорошим внешним видом, для которой ухудшение качества составляющих ее термостойких высокофункциональных волокон за счет тепловой обработки во время процесса изготовления уменьшено настолько сильно, насколько это возможно, и которая, таким образом, не теряет превосходные свойства хорошей термостойкости и противопожарные свойства, присущие термостойким высокофункциональным волокнам, и которая мало распушивается и мало выделяет пыли.

Другой целью изобретения является создание способа изготовления такой термостойкой извитой нити, практически выполнимого с точки зрения производительности, наличия необходимого оборудования и стоимости производства.

Еще одной целью изобретения является создание волокнистых изделий, особенно перчаток, преимуществом которых является то, что они (а) эластичны и устойчивы к воздействию тепла и обладают хорошей механической прочностью и хорошим внешним видом, (b) хорошо прилегают к телу человека, включая руки, и подходят для тренировок и для выполнения работ, (с) мало распушиваются и выделяют мало пыли и (d) их легко изготавливать в промышленном масштабе, т.к. процесс управления легок, производительность высока и стоимость производства низка.

Изобретатели тщательно изучили возможность достижения поставленных выше целей и в результате установили, что, когда термостойкие высокофункциональные элементарные волокна используют в форме извитой нити, обладающей особым относительным удлинением при растяжении, особым модулем упругости при растяжении и особой прочностью на разрыв, и ее свойства не ухудшаются при нагреве при изготовлении волокнистых изделий, то пригодность получаемых в результате волокнистых изделий для тренировок и выполнения работ значительно повышается в сравнении с теми изделиями, в которых используют неизвитые нити, например, элементарные волокна или простую пряжу, и что волокнистые изделия мало распушиваются и мало выделяют пыли даже тогда, когда подвергаются истиранию в процессе эксплуатации. Волокнистые изделия, произведенные описанным выше способом, решают все сложные проблемы, существовавшие в данной области ранее, о которых было упомянуто выше.

Изобретатели дополнительно изучили способ изготовления термостойкой извитой нити и в результате установили, что, когда термостойкие высокофункциональные волокна сначала подвергают кручению на этапе первичного кручения, затем термофиксируют для фиксации крутки путем обработки паром при высокой температуре и высоком давлении или водой при высокой температуре и высоком давлении, или путем сухой тепловой обработки, и в конце процесса раскручивают путем повторного кручения их в направлении, противоположном первичному направлению кручения, то таким образом можно вырабатывать упомянутую выше термостойкую извитую нить высокого качества.

Термостойкие высокофункциональные элементарные нити являются скользкими. Поэтому переработка их на ткацких станках или вязальных машинах для выпуска перчаток часто является сложным процессом. Изобретатели установили в этой связи, что использование термостойкой извитой нити согласно изобретению решает проблему. Изобретатели также установили, что объемные и растяжимые волокнистые изделия, например, перчатки, изготовленные из термостойкой извитой нити согласно изобретению, обладают преимуществом, заключающимся в том, что они мало распушиваются и выделяют мало пыли. Как упоминалось выше, пряжа из коротких волокон распушивается, т.к. кончики составляющих ее коротких волокон выступают на поверхности пряжи, и поэтому волокнистые изделия, изготовленные из пряжи из термостойкого высокофункционального волокна, выделяют ворсинки в результате истирания в процессе носки. В противоположность такой пряже термостойкая извитая нить согласно изобретению составлена из длинных волокон, и поэтому не имеет ворсинок на ее поверхности. Поэтому, не имея кончиков коротких волокон, расположенных вокруг, волокнистые изделия, например, рабочая одежда, изготовленная из термостойкой извитой нити согласно изобретению, мало распушиваются и, следовательно, не выделяют ворсинок даже при истирании во время носки.

В таких отраслях промышленности, как точное машиностроение, самолетостроение и производство информационных систем, например, на рабочем месте при изготовлении электронных частей для самолетов, компьютеров и т.п., рабочее пространство должно поддерживаться чистым все время. Если качество рабочих перчаток, используемых на рабочем месте, снижается, из них достаточно скоро начинает выделяться волокнистая пыль в рабочем пространстве, в котором, однако, такое нарушение условий неприемлемо. В соответствии с этим, волокнистые изделия, особенно перчатки согласно изобретению, особенно пригодны в этих отраслях промышленности, т.к. они обладают преимуществом, заключающимся в малом рапушивании и малом выделении пыли. В красильных цехах, в которых производят окраску конструкционных частей из алюминия, электронных и электрических приборов для домашнего пользования или частей автомобилей, волокнистые ворсинки и пыль, если они прилипают к поверхностям окрашиваемых частей, ухудшают коммерческую ценность продукции. В этих областях, следовательно, волокнистые изделия, особенно перчатки согласно изобретению, также пригодны, т.к. они мало распушиваются и выделяют мало пыли.

Проведя дальнейшие исследования, изобретатели завершили настоящее изобретение.

Изобретение, в частности, относится к следующим объектам:

(1) термостойкой извитой нити, свойства которой не ухудшаются при нагреве, которая содержит термостойкие высокофункциональные волокна с линейной плотностью моноволокна в пределах 0,02-1,0 текс, и при этом волокно обладает относительным удлинением при растяжении, составляющим, по меньшей мере, 6%, модулем упругости при растяжении, составляющим, по меньшей мере, 40%, и удельной разрывной нагрузкой в пределах 0,15-3,5 Н/текс;

(2) термостойкой извитой нити по п.1, в которой термостойкие высокофункциональные волокна являются параарамидными волокнами, волокнами из голароматического сложного полиэфира или волокнами из полипарафениленбензобисоксазола, причем удельная разрывная нагрузка волокна находится в пределах 0,5-3,5 Н/текс;

(3) термостойкой извитой нити по п.2, в которой параарамидные волокна являются полипарафенилен-терефталамидными волокнами;

(4) термостойкой извитой нити по п.1, в которой термостойкие высокофункциональные волокна являются метаарамидными волокнами, и относительное удлинение при растяжении нити находится в пределах 50-300 %;

(5) термостойкой извитой нити по п.4, в которой метаарамидные волокна являются полиметафенилен-изофталамидными волокнами;

(6) объемному и растяжимому волокнистому изделию из термостойкой извитой нити по любому из предыдущих п.п.1-5, при котором количество термостойкой извитой нити составляет, по меньшей мере, 50 % волокнистой части изделия;

(7) объемному и растяжимому волокнистому изделию по п.6, которое предназначено для перчаток;

(8) перчаткам по п.7 для использования их в отраслях промышленности, связанных с точным машиностроением, самолетостроением, производством информационных систем, автомобилестроением, изготовлением электрических и электронных приборов, а также в области выполнения хирургических операций и изготовления санитарно-гигиенических изделий;

(9) объемному и растяжимому волокнистому изделию по п.6, которое предназначено для изготовления одежды для пожарных, одежды для гонщиков, одежды для рабочих сталелитейной промышленности или для рабочих красильных цехов;

(10) способу изготовления термостойкой извитой нити, содержащему кручение термостойких высокофункциональных волокон, термофиксацию их путем обработки паром при высокой температуре и высоком давлении или водой при высокой температуре и высоком давлении, и последующее раскручивание их;

(11) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.10, при котором термостойкие высокофункциональные волокна подвергают кручению до значения параметра крутки К, представляемого следующей формулой:

К=t×D^0,5, где

t - число кручений на 1 м (1/м) волокон нитей;

D - линейная плотность волокон (текс);

и составляющего от 5000 до 11000, и термофиксируют путем обработки паром при высокой температуре и высоком давлении или водой при высокой температуре и высоком давлении при температуре в пределах 130-250°С;

(12) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.п.10 или 11, при котором термостойкие высокофункциональные волокна выбирают из группы, включающей параарамидные волокна, метаарамидные волокна, волокна из голароматического сложного полиэфира или волокна из полипарафениленбензобисоксазола;

(13) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.12, при котором параарамидные волокна являются полипарафенилентерефталамидными волокнами;

(14) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.п.10-13, при котором изготовленная термостойкая извитая нить обладает относительным удлинением при растяжении, составляющим, по меньшей мере, 6%, и модулем упругости при растяжении, составляющим, по меньшей мере, 40%;

(15) объемному и растяжимому волокнистому изделию, изготовленному из термостойкой извитой нити, полученной согласно способу изготовления по п.12;

(16) способу изготовления термостойкой извитой нити, содержащему кручение термостойких высокофункциональных волокон, термофиксацию их путем сухой тепловой обработки при температуре, не превышающей температуру разложения термостойких высокофункциональных волокон, и последующее раскручивание их;

(17) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.16, при котором термостойкие высокофункциональные волокна подвергают кручению до значения параметра крутки К, представляемого следующей формулой:

К=txD^0,5, где

t - число кручений на 1 м (1/м) волокон;

D - линейная плотность волокон (текс),

и составляющего от 5000 до 11000, термофиксируют путем сухой обработки при температуре в пределах 140-390°С и затем раскручивают их;

(18) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.п.16 или 17, при котором процессы кручения термостойких высокофункциональных волокон, термофиксации их путем сухой тепловой обработки и последующего их раскручивания производят последовательно;

(19) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.п.16-18, при котором сухую тепловую обработку проводят при температуре в пределах 200-300°С;

(20) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.п.16-19, при котором термостойкие высокофункциональные волокна выбирают из группы, включающей параарамидные волокна, метаарамидные волокна, волокна из голароматического сложного полиэфира или волокна из полипарафениленбензобисоксазола;

(21) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.п.16-20, при котором параарамидные волокна являются полипарафенилентерефталамидными волокнами;

(22) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.п.16-21, при котором изготовленная термостойкая извитая нить обладает относительным удлинением при растяжении, составляющим, по меньшей мере, 6%, и модулем упругости при растяжении, составляющим, по меньшей мере, 40%;

(23) объемному и растяжимому волокнистому изделию, изготовленному из термостойкой извитой нити, полученной согласно способу изготовления по любому из п.п.16-22;

(24) способу изготовления термостойкой извитой нити, включающему переработку термостойких высокофункциональных волокон в трикотажное изделие, последующую термофиксацию трикотажного изделия путем сухой тепловой обработки или обработки паром при высокой температуре и высоком давлении, или водой при высокой температуре и высоком давлении, и последующее распускание изделия;

(25) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.24, при котором трикотажное изделие из термостойких высокофункциональных волокон термофиксируют путем обработки паром при высокой температуре и высоком давлении или водой при высокой температуре и высоком давлении при температуре в пределах 130-250°С в течение периода времени в пределах 2-100 мин, и затем его распускают;

(26) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.24, при котором трикотажное изделие из термостойких высокофункциональных волокон термофиксируют путем сухой тепловой обработки при температуре в пределах 140-390°С, и затем его распускают;

(27) способу изготовления термостойкой извитой нити по п.п.25 или 26, при котором изготовленная термостойкая извитая нить обладает относительным удлинением при растяжении, составляющим, по меньшей мере, 6,5%;

(28) перчаткам, изготовленным путем ткачества или вязания нити, которая содержит извитую нить из термостойких волокон;

(29) перчаткам по п.28, в которых извитая нить обладает относительным удлинением при растяжении, составляющим 6-30%, и модулем упругости при растяжении, составляющим 40-100 %;

(30) перчаткам по п.п.28 или 29, для изготовления которых термостойкие высокофункциональные волокна выбирают из группы, включающей параарамидные волокна, метаарамидные волокна, волокна из голароматического сложного полиэфира или волокна из полипарафениленбензобисоксазола;

(31) перчаткам по п.30, в которых параарамидные волокна являются полипарафенилентерефталамидными волокнами;

(32) перчаткам по любому из п.п.28-31, в которых извитые нити из термостойких высокофункциональных волокон изготовлены путем кручения термостойких высокофункциональных волокон, термофиксации их путем сухой тепловой обработки или путем обработки паром при высокой температуре и высоком давлении, или водой при высокой температуре и высоком давлении и последующего раскручивания их;

(33) перчаткам по любому из п.п.28-32, предназначенным для использования в отраслях промышленности, относящихся к точному машиностроению, самолетостроению, производству информационных систем, автомобилестроению, производству электрических и электронных приборов, и в области выполнения хирургических операций и производства санитарно-гигиенических изделий.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показана зависимость между параметром крутки волокон, не обработанных насыщенным паром, и относительным удлинением при растяжении, являющимся одним типичным параметром извитой нити;

на Фиг.2 - зависимость между временем обработки и относительным удлинением при растяжении извитой нити;

на Фиг.3 - зависимость между температурой обработки и относительным удлинением при растяжении извитой нити;

на Фиг.4 - зависимость между температурой при сухой тепловой обработке и прочностью на разрыв извитой нити;

на Фиг.3 - зависимость между температурой при сухой тепловой обработке и светлостью извитой нити.

Наилучшие варианты осуществления изобретения

Посредством изобретения создана термостойкая извитая нить, свойства которой не ухудшаются при воздействии тепла, содержащая термостойкие высокофункциональные волокна, линейная плотность которых находится в пределах 0,02-1,0 текс, причем относительное удлинение при растяжении составляет, по меньшей мере, около 6%, модуль упругости при растяжении составляет, по меньшей мере, около 40%, удельная разрывная нагрузка составляет около 0,15-3,5 Н/текс или близка к этим значениям.

Предпочтительно, чтобы термостойкие высокофункциональные волокна, предназначенные для использования в изобретении, имели критический кислородный индекс, составляющий, по меньшей мере, около 25, а температура разложения, измеренная в дифференциальном сканирующем калорифере, не ниже около 400°С. Критическим кислородным индексом определяют противопожарные свойства волокон; а температура разложения определяет термоустойчивость волокон. Примерами волокон могут служить арамидные волокна, голароматические волокна (например, Vectran® фирмы Kuraray), волокна из полипарафениленбензоксазола (например, Zylon® фирмы Toyobo), волокна из полибензимидазола, полиамидимидные волокна (например, Kermel® фирмы Rhone-Poulenc Ind.), полиимидные волокна и т.д. К числу арамидных волокон относятся метаарамидные волокна и параарамидные волокна. Примерами метаарамидных волокон являются метахолароматические полиамидные волокна, например, полиметафениленизофталамидные волокна (например, Nomex® фирмы DuPont) и т.д. Примерами параарамидных нитей являются параголароматические полиамидные волокна, например, полипарафенилентерефталамидные волокна (например, коммерчески реализуемые под названием Kevlar® фирмы Toray-DuPont), сополипарафенилен-3,4'-дифенилэфиртерефталамидные волокна (например, коммерчески реализуемые под названием Technora® фирмы Teijin) и т.д.

Термостойкая извитая нить согласно изобретению может быть составлена из одного типа термостойких высокофункциональных волокон, например, упомянутых выше, или может содержать два или большее число различных типов таких термостойких высокофункциональных волокон. Она может быть в форме совмещенной нити, комбинированной или крученой, с любыми другими известными волокнами, например, из сложного полиэфира, найлона, ПВА и т.д.

Линейная плотность моноволокна термостойких высокофункциональных волокон, которые используют в изобретении, находится в пределах около 0,02-1,0 текс или близким к ним значениям, но предпочтительно в пределах около 0,05-0,6 текс или близким к ним значениям, более предпочтительно в пределах около 0,08-0,5 текс или близким к ним значениям, для обеспечения гибкости термостойкой извитой нити согласно изобретению и для простоты ее изготовления.

Общая линейная плотность термостойких высокофункциональных волокон, которые используют согласно изобретению, специально не определена, т.к. толщина волокон достаточна для обеспечения возможности переработки их в крученую нить и трикотажные изделия. Для переработки волокон в крученую нить и для переработки волокон в трикотажные изделия в процессе изготовления термостойкой извитой нити согласно изобретению, однако, общая линейная плотность волокон предпочтительно составляет в пределах около 5-5000 текс или близко по значению.

Понятие линейной плотности, к которому здесь обращаются, определяется количеством текс, как изложено в стандарте JIS L 0101 (1999 г.) (JIS - Японский промышленный стандарт). Например, 1 текс означает, что волокно, имеющее длину 1000 м, имеет вес, равный 1 г, а 10 текс означает, что волокно, имеющее длину 1000 м, имеет вес 10 г. Волокна, имеющие большее значение линейной плотности (больше текс), - толще.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления термостойкой извитой нити по изобретению, эта нить содержит термостойкие высокофункциональные волокна, выбранные из группы, включающей параарамидные волокна, волокна из голароматического сложного полиэфира или волокна из полипарафениленбензобисоксазола, обладают относительным удлинением при растяжении, составляющим, по меньшей мере, около 6% или близкое к этому значение, более предпочтительно - около 10-50% или близкое к этому значение, еще более предпочтительно - около 15-40% или близкое к этому значение; модулем упругости при растяжении, составляющим, по меньшей мере, около 40% или близкое к этому значение, более предпочтительно - в пределах около 50-100% или близкое к этому значение, еще более предпочтительно - в пределах около 60-100% или близкое к этому значение; и удельной разрывной нагрузкой, составляющей около 0,15-3,5 Н/текс или близкое к этому значение, более предпочтительно - около 0,5-3,5 Н/текс или близкое к этому значение.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления термостойкой извитой нити по изобретению, в этой нити термостойкие высокофункциональные волокна являются метаарамидными волокнами. Эта нить обладает относительным удлинением при растяжении, составляющим, по меньшей мере, около 6% или близкое к этому значение, более предпочтительно, по меньшей мере, около 50% или близкое к этому значение, еще более предпочтительно - около 50-300% или близкое к этому значение, еще более предпочтительно - около 70-300% или близкое к этому значение; модуль упругости при растяжении составляет, по меньшей мере, около 40% или близкое к этому значение, более предпочтительно - в пределах около 50-100% или близкое к этому значение, еще более предпочтительно - в пределах около 70-100% или близкое к этому значение, и удельная разрывная нагрузка составляет около 0,15-1,0 Н/текс или близкое к этому значение.

Термостойкая извитая нить согласно изобретению отличается тем, что ее свойства не ухудшаются в существенной степени при нагреве. Ухудшение качества при нагреве означает, что физические свойства термостойкой извитой нити понижаются и ее внешний вид ухудшается во время или после того, как нить обработают под нагревом. Более конкретно, например, удельная разрывная нагрузка снижается, цвет ее изменяется, и нить распушивается или сечется, или рвется в результате воздействия тепловой обработки. Одним критерием определения отсутствия снижения удельной разрывной нагрузки является то, что сохранение удельной разрывной нагрузки комплексной нити после обработки нагревом составляет, по меньшей мере, 30%, предпочтительно, по меньшей мере, 40%, более предпочтительно, по меньшей мере, 50%. Сохранение удельной разрывной нагрузки представляется следующей формулой:

Сохранение удельной разрывной нагрузки (%)=(удельная разрывная нагрузка термостойкой извитой нити (Н/текс)/удельная разрывная нагрузка термостойких высокофункциональных волокон, не подвергнутых обработке теплом (Н/текс))×100.

Изменение цвета нити после тепловой обработки зависит от типа термостойких высокофункциональных волокон, которые составляют нить, и поэтому следует избегать слишком общего подхода при рассмотрении этого вопроса. Например, один критерий определения отсутствия изменения цвета нити, которая содержит метаарамидные волокна, может заключаться в том, что светлость нити после тепловой обработки составляет, по меньшей мере, около 80% или близко к этому значению, предпочтительно, по меньшей мере, 85% или близко к этому значению, светлости нити до тепловой обработки.

Согласно изобретению предложено объемное и растяжимое волокнистое изделие, выработанное из термостойкой извитой нити. Волокнистое изделие может быть изготовлено только из термостойкой извитой нити или может быть сложно-тканым или сложно-трикотажным изделием из нитей, сочетающихся с любыми другим типами нитей из других волокон. Желательно, однако, чтобы сложно-тканое или сложно-трикотажное изделие содержало термостойкую извитую нить согласно изобретению, по меньшей мере, в количестве около 5% или близком к этому значению, более предпочтительно, по меньшей мере, около 25% или близком к этому значению, еще более предпочтительно, по меньшей мере, около 50% или близком к этому значению, от волокнистого компонента изделия. Другие типы нитей, помимо термостойкой извитой нити, которые могут быть в изделии, специально не определены здесь, и они могут быть любого известного типа.

Волокнистое изделие согласно изобретению специально не определено и включает, например, изделия, изготовленные тканым или трикотажным способом из нити, которая содержит термостойкую извитую нить; это могут быть предметы одежды, изготовленные из материалов, например, перчатки, например, термостойкие защитные перчатки; одежда для пожарных, гонщиков, рабочих сталелитейной промышленности, сварщиков, рабочих красильных цехов и т.п. для использования в условиях большого риска воздействия огня и теплового воздействия при высоких температурах; термостойкие материалы для использования в промышленности, например, термостойкие фильтры для сбора пыли, и т.д.; веревки, корд для шин и т.д.

Волокнистое изделие может быть легко изготовлено любым известным способом. Например, для изготовления перчаток предпочтительно используют коммерчески доступные перчаточные трикотажные машины, управляемые компьютером, моделей SFG и STJ (фирмы Shima Precision Machinery).

Волокнистое изделие может быть использовано либо отдельно, либо в сочетании с любыми другими термостойкими изделиями или изделиями с противопожарными свойствами. Если требуется, волокнистое изделие может быть обработано любым известным способом. Например, перчатки согласно изобретению могут быть непосредственно использованы для выполнения различных видов работ или, как это имеет место, часть каждой перчатки, особенно наружная поверхность перчатки со стороны ладони, или вся наружная поверхность перчатки может быть покрыта полимером. В качестве полимера для этой цели можно использовать, например, поливинилхлорид, латекс, полиуретан, натуральный каучук, синтетический каучук и т.д. Механическая прочность перчаток с таким полимерным покрытием повышается и перчатки не скользят относительно удерживаемых объектов. Нанесение полимерного покрытия на перчатки может быть выполнено любым известным способом. Поверх перчаток, выполненных в соответствии с изобретением, каждый потребитель может надеть любые другие резиновые перчатки или перчатки из эластомера.

Согласно изобретению предложен способ изготовления термостойкой извитой нити, пригодный с точки зрения производительности, наличия необходимого оборудования и стоимости производства.

Способ содержит кручение термостойких высокофункциональных волокон, например, арамидных волокон, термофиксацию их путем обработки паром при высокой температуре и высоком давлении или водой при высокой температуре и высоком давлении (этот процесс далее будет называться обработкой паром при высокой температуре и высоком давлении) или путем сухой тепловой обработки, и последующее раскручивание их. Термостойкие высокофункциональные волокна могут быть в виде обычной нити или комплексной нити, изготовленной любым известным способом. Особенно предпочтительной является комплекс