專利名稱：氟聚合物纖維及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氟聚合物纖維的紗線和織物構(gòu)造，其應(yīng)用，以及某種高強(qiáng)度氟聚合物。
背景技術(shù)：
WO 00/44967公開高度氟化的熱塑性聚合物在至少450℃的擠出口型溫度的熔融紡絲。在實例中給出了全氟化聚合物的例子并獲得高強(qiáng)度纖維，例如，其強(qiáng)度高達(dá)1.69克/旦，與采用此種聚合物的現(xiàn)有技術(shù)熔融紡絲嘗試成鮮明對照。U.S.2002/0079610 A1和WO 03/014438公開乙烯-四氟乙烯共聚物在低得多的熔紡溫度，但對于此種共聚物來說終歸仍舊非常高，的條件下熔融紡絲，生產(chǎn)出的纖維強(qiáng)度甚至比全氟聚合物的纖維還要高。WO 03/014438的實例1、2和3報道的強(qiáng)度分別為1.83克/旦、2.3克/旦和2.44克/旦。公開了由上面描述的方法所獲纖維能充分發(fā)揮作用的各種不同用途。然而，為了提供在這些領(lǐng)域中某些領(lǐng)域更大的使用價值和推廣到另外的領(lǐng)域去使用，就要求強(qiáng)度更高的纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明特別值得注意之處在于以高速率生產(chǎn)出細(xì)旦/長絲尺寸和沿絲條長度纖度高度均一的更高強(qiáng)度乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)紗線。優(yōu)選的本發(fā)明ETFE紗線具有至少約3.0克/旦強(qiáng)度和至少約8的抗張品質(zhì)。更優(yōu)選的ETFE紗線是具有至少約3.0克旦強(qiáng)度和小于約19°的X射線取向角的紗線。這些優(yōu)選紗線的每一種更優(yōu)選具有至少約3.2克/旦的強(qiáng)度并且構(gòu)成紗線的ETFE的熔流速率小于約45g/10min，按照ASTM D 3159，采用5kg載荷測定。
本發(fā)明還涉及這些高強(qiáng)度紗線在諸如釣魚線、縫紉線和牙線、樂器弦、球拍弦、(手術(shù))縫合線、繩索和簾子線，以及網(wǎng)如高爾夫網(wǎng)、足球(門)網(wǎng)、農(nóng)用網(wǎng)和土工編結(jié)網(wǎng)之類的長絲制品中的應(yīng)用。該紗線由ETFE纖維構(gòu)成，即，呈連續(xù)長絲單絲或復(fù)絲紗的形式，或通過將連續(xù)長絲紗切斷成1/2英寸(1.27cm)～6英寸(15.24cm)長度的短纖維并將獲得的短纖維紡成短纖紗?！袄w維”在這里使用的含義與任何其它地方的一樣，除非另行指出。上面描述的紗的其它制品是包含紗線的織物，所述制品(織物)選自行李箱包面料、帆布，和醫(yī)療制品，包括疝氣墊、血管移植物、接觸皮膚的墊和假肢套的襯里。在這些用途中，紗線的強(qiáng)度可能低至約2克/旦，但優(yōu)選至少約2.5克/旦，更優(yōu)選至少約3.0克/旦。本發(fā)明還提供包含含有上面描述的ETFE紗線的織物的結(jié)構(gòu)以及支撐所述織物的框架。此種結(jié)構(gòu)的例子是選自下列的制品屋面、遮陽篷、天篷、機(jī)動車折疊式頂蓋，用于游艇、拖車和汽車的苫布，以及家具面料。在這些用途中，紗線的強(qiáng)度優(yōu)選至少約3.0克/旦。
本發(fā)明還提供包含高度氟化熱塑性聚合物的纖維的制品，其中聚合物可以是上面描述的ETFE或者可以是本文稍后將描述并且其中不要求纖維具有高強(qiáng)度的場合用的其它氟化聚合物。此種制品的一個例子是這樣的紗線，它包含構(gòu)成所述紗線的芯的紡織材料單紗，和圍繞著所述芯包纏的紗，所述圍繞所述芯包纏的紗線包含高度氟化熱塑性聚合物的纖維。該芯單紗不同于包纏單紗，可給特定用途要求的復(fù)合紗提供高強(qiáng)度。一種優(yōu)選的芯單紗是玻璃纖維。玻璃纖維包括石英纖維和二氧化硅纖維。包圍芯單紗包纏的氟聚合物紗線可以是包芯紡的或者是編結(jié)的。另一個例子是包含高度氟化熱塑性聚合物紗線和玻璃纖維紗線的織物。
包含高度氟化熱塑性聚合物纖維的織物具有寶貴的抗燃性能。例如，本發(fā)明提供一種能通過NFPA 701垂直可燃性試驗的火焰自熄織物，所述織物包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線?？谷夹缘牧硪粋€方面是對配備選自墻壁覆蓋物、地毯、家具面料、枕頭、墊子罩和窗簾的至少一種用途用布料的密閉區(qū)域滅火的方法，包括在所述織物中結(jié)合進(jìn)能有效地使所述織物通過NFPA 701垂直可燃性試驗的含高度氟化熱塑性聚合物紗線。
含高度氟化熱塑性纖維的織物可耐受消毒處理，這對于例如醫(yī)療用途來說就很重要。該實施方案可描述為一種給織物消除污染的方法，包括對所述織物消毒，所述織物包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線，所述消毒包括對所述織物實施至少一種選自下列的處理用水煮沸、汽蒸，任選地在壓熱釜中，漂白以及與化學(xué)消毒劑接觸，所述織物不因所述處理而受到任何損傷。
本發(fā)明還提供一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，它包含織物和粘結(jié)劑基質(zhì)，其中該織物包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線。此種復(fù)合結(jié)構(gòu)包括選自下列的制品印刷電路板增強(qiáng)材料、雷達(dá)屏蔽罩、天線罩。粘結(jié)劑基質(zhì)將織物與基質(zhì)粘合在一起形成一體制品，且粘結(jié)劑基質(zhì)可選自熱固性樹脂和熱塑性樹脂。
本發(fā)明另一種實施方案是一種電纜，它包含導(dǎo)電芯和圍繞所述芯的套，所述套包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線。
具體實施例方式
可用于本發(fā)明的高度氟化熱塑性聚合物包括描述在US2002/0079610 A1中的那些。這些包括全氟化聚合物，特別是這樣的四氟乙烯(TFE)的共聚物，即，與包括全氟烯烴如全氟乙烯基-烷基化合物、全氟(烷基乙烯基醚)之類共聚單體之間的共聚物或此類聚合物的共混物。術(shù)語“共聚物”就本發(fā)明的目的而言，旨在涵蓋在一種聚合物中包含二或更多種共聚單體的聚合物。優(yōu)選的高度氟化聚合物是由四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)如全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)和全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)當(dāng)中一種或多種制備的共聚物，以及由四氟乙烯與六氟丙烯制備的共聚物。最優(yōu)選的共聚物是TFE與1～20mol％全氟乙烯基烷基共聚單體，優(yōu)選3～10mol％六氟丙烯，或3～10mol％六氟丙烯和0.2～2mol％PEVE或PPVE，以及TFE與0.5～10mol％全氟(烷基乙烯基醚)，其中包括0.5～3mol％PPVE或PEVE，的共聚物。這些聚合物通常被稱作FEP和PFA聚合物。除了上面描述的全氟化熱塑性四氟乙烯共聚物之外，諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)和乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)也可以用本發(fā)明，后者是優(yōu)選的。此種ETFE是乙烯與四氟乙烯的共聚物，優(yōu)選包含少量比例一種或多種附加單體以改進(jìn)共聚物的性質(zhì)，例如，抗應(yīng)力開裂性。美國專利3,624,250公開此類聚合物。PVDF和ECTFE可類似地進(jìn)行改性。作為優(yōu)選的聚合物，E(乙烯)與TFE(四氟乙烯)之間的摩爾比介于約40∶60～約60∶40，優(yōu)選約45∶55～約55∶45。該共聚物還優(yōu)選地包含約0.1～約10mol％至少一種提供包含至少兩個碳原子的側(cè)鏈的可共聚乙烯基單體。全氟烷基乙烯是此類乙烯基單體，其中全氟丁基乙烯是優(yōu)選的單體。該聚合物的熔點(diǎn)介于約250℃～約270℃，優(yōu)選約255℃～約270℃。熔點(diǎn)根據(jù)ASTM3159的程序測定。按照該ASTM程序，熔點(diǎn)是由熱分析儀獲得的吸熱曲線的峰值。優(yōu)選的是，本發(fā)明使用的ETFE的熔流速率(MFR)小于45g/10min，采用5kg載荷，根據(jù)ASTM D 3159測定，其中熔體溫度規(guī)定為297℃。更優(yōu)選的是，ETFE的MFR(熔流速率)不大于35g/10min，且至少是15g/10min，優(yōu)選至少是20g/10min。隨著MFR因聚合物分子量降低而從35g/10min提高，較高熔體紡絲速率的優(yōu)點(diǎn)逐漸被因聚合物分子量下降所致強(qiáng)度的降低所抵消，以致在MFR達(dá)到45g/10min以后，強(qiáng)度降低的好處超過了生產(chǎn)速率的增加所帶來的。隨著MFR從20g/10min下降，擠出更為粘稠聚合物的困難增加，導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì)的熔體紡絲速率，直至MFR達(dá)到15g/10min，再往下，聚合物熔體幾乎無法通過紗線所要求的小擠出孔紡絲。對本發(fā)明實施同樣也適合的是高度氟化熱塑性聚合物的共混物，包括TFE共聚物的共混物。
除了ETFE之外適合本發(fā)明實施的氟聚合物優(yōu)選地表現(xiàn)出1～約50g/10min的熔流速率(MFR)，根據(jù)ASTM D 2116，D3307，D1238或?qū)?yīng)的、其它高度氟化熱塑性聚合物適用的試驗，在372℃測定。
含有高度氟化熱塑性聚合物或此類聚合物的共混物的組合物還可包含添加劑。此類添加劑可包括，例如，顏料和填料。
高度氟化熱塑性聚合物可采用US 2002/0079610 A1中描述的設(shè)備和方法熔融紡絲成紗線。雖然對于諸如FEP和PFA之類的聚合物，熔紡溫度優(yōu)選至少是450℃，但在ETFE的情況下，擠出口型(熔體紡絲)溫度必須小于450℃。如同在J.Scheirs，《現(xiàn)代氟聚合物》John Wiley &Sons(1997)，pp.309和306上公開的，ETFE在高于340℃的溫度分解為低聚物并在超過380℃的溫度迅速降解。本發(fā)明ETFE紗線的熔融紡絲能操作在該340～380℃的溫度范圍，因為ETFE在此溫度下暴露的時間短。由于溫度超過380℃會迅速降解并且紡絲板壓力逐步升高會導(dǎo)致爆裂的危險，因此優(yōu)選的是，熔紡溫度至少是350℃，但不大于380℃。
據(jù)信，US 2002/0079610 A1所公開的方法提供一種熔體自潤滑的擠出。所謂“熔體自潤滑擠出”是指，由于接觸或停留時間短，只有擠出物的皮層，即直接與紡絲孔壁相鄰的熔體部分，被非常熱的紡絲孔表面加熱到極高溫度從而導(dǎo)致熔體的這部分粘度非常低，同時維持?jǐn)D出物的本體仍處于較低溫度。外皮層粘度的大大降低起到如同一層薄潤滑膜的作用，從而允許擠出變成活塞流，其中擠出物的本體經(jīng)歷一種均一速度的過程。正是這種低粘度表面效應(yīng)，提供了這樣一種本發(fā)明紗線，其中其各個單絲表現(xiàn)出顛倒取向，即，絲表面的取向小于絲中心的取向。這一點(diǎn)在US 2002/079610中有更詳細(xì)的描述。
在高牽伸比，例如，至少3倍條件下，絲中心與絲表面之間的雙折射差值，即，絲表面雙折射較低，故趨于減少，甚至可能消失，取決于牽伸比超過3倍的程度，這是因為，作為高牽伸比的結(jié)果，絲內(nèi)晶體達(dá)到高度取向。因此，絲強(qiáng)度越高，例如，至少3克/旦，絲表面較低雙折射與絲中心較高雙折射之間的差值就越小。就此種高強(qiáng)度絲而言，雙折射差可能消失，以致(接近)絲表面的雙折射簡直就不大于絲中心的雙折射。絲加工早期存在的雙折射差，例如，紡絲-牽伸所產(chǎn)生的和/或絲條到達(dá)至少3倍牽伸比之前的初期牽伸所產(chǎn)生的，將減少或消失。
在高溫下熔融紡絲并以高速牽伸至高牽伸比，到達(dá)至少3.0克/旦的強(qiáng)度，所紡制的ETFE長絲，在高倍掃描電鏡下表現(xiàn)出不同于US2002/0079610 A1和WO 03/014438中描述的原纖表面外觀的外觀。在350℃下熔融紡絲并牽伸至4.0牽伸比的ETFE長絲，作為實例1中描述的一部分紗線(紗線強(qiáng)度3.45克/旦)，在3000倍掃描電鏡下表現(xiàn)出沿垂直于絲軸線延伸、沿絲表面的圓周帶的外觀。在10,000倍放大倍數(shù)下，這些帶看上去呈沿絲軸線方向延伸的間斷條紋，即，隨著它們進(jìn)入沿垂直于絲軸線延伸的帶，這些條紋變得越來越看不清，甚至消失?？梢?，在3000倍下可見的圓周帶是由一種條紋表面結(jié)構(gòu)和一種條紋減少或不復(fù)存在的較光滑表面結(jié)構(gòu)二者的交替區(qū)域產(chǎn)生的。但熔紡溫度維持在350℃，同時降低牽伸比以生產(chǎn)強(qiáng)度為2.4克/旦的紗線時，在3000倍掃描電鏡下帶狀將不再可見。但是，在25,000倍放大倍數(shù)下，該紗線的絲仍表現(xiàn)出較細(xì)表面紋理，縱向條紋的特征則少于同樣紗線但在335℃熔融紡絲并牽伸至2.4克/旦強(qiáng)度所獲得的絲。
制造可用于本文所描述用途的高度氟化熱塑性紗線，特別是高強(qiáng)度ETFE纖維，的一種工藝條件是在固化(冷卻至熔點(diǎn)以下)后但在牽伸前施涂到紗線上的潤滑劑的應(yīng)用。雖然潤滑劑在諸如聚酯和尼龍這樣普通合成纖維的牽伸中的應(yīng)用是眾所周知的，但這些纖維所使用的潤滑劑，由于氟聚合物表面張力低，妨礙傳統(tǒng)潤滑劑潤濕氟聚合物紗線并以此提供使紗線得以牽伸到高強(qiáng)度的潤滑作用，因而對氟聚合物無效。在實例1中公開一種為提供此種有效潤濕作用專門配制的潤滑劑。此種潤滑劑還滿足在牽伸后通過傳統(tǒng)煮練，即，在含有表面活性劑并具有7～10的pH值、溫度介于44℃～82℃的水介質(zhì)中洗滌，可從紗線上去掉潤滑劑的要求。
本發(fā)明紗線，不論單絲或復(fù)絲，都表現(xiàn)出高均一性，其中均一性用總紗線旦數(shù)的變異系數(shù)不超過5％，一般小于2％來表征。變異系數(shù)是5個相繼的10m長紗線(樣品)的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以平均重量(X100)(剪斷并稱重法)。本發(fā)明紗線的此種高均一性使其能夠順利地接受具體紗線應(yīng)用的機(jī)器加工。本發(fā)明ETFE紗線一般具有高強(qiáng)度，不論單絲抑或復(fù)絲，即，至少3克/旦。在高紡絲速度，該較高的強(qiáng)度可通過離線牽伸來達(dá)到，其中可采用較低的卷繞速度。然而，優(yōu)選的是，所要求的強(qiáng)度通過在線高速牽伸，例如，在至少500m/min，優(yōu)選至少1000m/min的情況下獲得。本發(fā)明紗線，不論單絲或復(fù)絲，還可表現(xiàn)出高伸長，即，至少15％的伸長，且特別是，該ETFE紗線可表現(xiàn)出至少3克/旦的強(qiáng)度與至少9％伸長的組合。9％的伸長，配合在大多數(shù)制造加工中恰當(dāng)?shù)暮蠹庸?例如，加捻、編結(jié)、縫合、織物織造)，就能將該紗線進(jìn)一步加工，隨后使用，而不會脆性斷裂。然而，在許多場合，至少7％，優(yōu)選至少8％的伸長就足夠了，尤其當(dāng)增加單絲直徑從而增加單絲斷裂強(qiáng)度時。優(yōu)選的是，本發(fā)明ETFE紗線，不論單絲或復(fù)絲，具有至少3克/旦，更優(yōu)選至少3.2克/旦的強(qiáng)度。這里所公開的旦數(shù)按照ASTMD1577確定，而這里所公開的抗張性能(強(qiáng)度、伸長和模量)按照ASTM2256中公開的程序確定。
紗線質(zhì)量的另一物理性質(zhì)的度量指標(biāo)是紗線的“抗張品質(zhì)”，正如A.J.Rosenthal在“TE1/2，關(guān)聯(lián)纖維強(qiáng)度與伸長的指數(shù)”，《紡織研究雜志》36，第七期，pp.593～602(1966)中所描述的?？箯埰焚|(zhì)將強(qiáng)度(T)和伸長(E)一并考慮在TXE1/2中。本發(fā)明紗線的抗張品質(zhì)優(yōu)選至少為約8，更優(yōu)選至少約9，進(jìn)一步優(yōu)選至少約10。
生產(chǎn)本發(fā)明紗線并將它用于制造本發(fā)明的制品的方法可進(jìn)一步包括牽伸該纖維，松弛階段或二者。纖維可在卷繞輥與一組牽伸輥之間被牽伸。此種牽伸在本領(lǐng)域中公知用來增加強(qiáng)度和降低線密度。卷繞輥可以帶加熱，以便給纖維提供較高牽伸度，其中牽伸溫度和牽伸度取決于所要求的最終纖維性質(zhì)。同樣，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的附加步驟也可添加到本發(fā)明方法中，使纖維松弛。要求的紡絲速度至少約500m/min，由牽伸輥決定，優(yōu)選至少約1000m/min，更優(yōu)選至少約1500m/min。在低于聚合物熔點(diǎn)的該牽伸使聚合物晶體沿縱向取向，一般為介于1.1∶1～4∶1，優(yōu)選至少3∶1，即，至少約3的牽伸比。上面描述的潤滑劑在牽伸前的施加能夠在高速下長時間日常地保持至少3∶1的牽伸比。
抗靜電油劑可施涂到纖維上。此種油劑的施涂在技術(shù)上是熟知的。
高強(qiáng)度ETFE紗線和高度氟化熱塑性纖維的或高強(qiáng)度ETFE纖維的較低強(qiáng)度紗線具有下面實例2～8中描述的許多用途。連續(xù)長絲紗可以切斷以生產(chǎn)普通短纖維束或纖條體。短纖維可以以其原封的形式使用或者以諸如短纖紗的氈子之類的其它形式使用。氈子也可由高度氟化熱塑性聚合物的短纖維制造。紗線，以其原紡成狀態(tài)，可以是單絲或復(fù)絲，而形成絲的紡絲板中的熔體紡絲孔一般具有小于2000μm的直徑。當(dāng)紗線是單絲時，它一般具有50～1000μm的直徑。當(dāng)紗線是復(fù)絲時，其單根絲一般將具有8～30μm的直徑，而紗線一般將具有30～5000旦，優(yōu)選100～1000旦，并含有20～200根絲。在復(fù)絲紗的情況下，單根絲優(yōu)選將各是2～50旦，優(yōu)選5～40旦/單絲，最優(yōu)選10～30旦/單絲，為達(dá)到最高斷裂強(qiáng)度又不致不恰當(dāng)?shù)亟┯菜鶅?yōu)選的是20～30旦/單絲。在紡絲板中的熔體紡絲孔優(yōu)選地是圓形，以生產(chǎn)出具有橢圓，優(yōu)選圓形，沒有銳邊的斷面的長絲。
復(fù)絲紗一般將通過傳統(tǒng)措施進(jìn)行加捻以獲得紗線整體性，例如，1～2個捻每厘米，大量所述紗線將合股或編結(jié)在一起形成諸如縫紉線、牙線和釣魚線之類的制品。ETFE紗線(復(fù)絲和單絲)既具有高強(qiáng)度又具有高伸長。為成形縫紉線，一般2～4根本發(fā)明紗線將被合股在一起并熱定形，形成800～1500旦的縫紉線。為形成牙線，本發(fā)明紗線可合股或編結(jié)在一起形成800～2500旦的牙線。本發(fā)明單絲和復(fù)絲紗都可用作釣魚線。此種單絲一般將具有0.12mm(120μm)～2.4mm(2400μm)的直徑。此種復(fù)絲紗一般將由4～8根本發(fā)明紗編成辮，每根具有200～600旦。
著色劑可在紗線成形前加入到共聚物中，以便使紗線具有顏色，這對于縫紉線、釣魚線和牙線用途尤其可心。本發(fā)明紗線和由它制成的產(chǎn)品，例如，縫紉線、牙線、釣魚線和漁網(wǎng)，表現(xiàn)出優(yōu)異耐化學(xué)和天候老化(包括紫外輻射)性能，使它們在這些領(lǐng)域以及其它要求暴露于天候老化和化學(xué)侵蝕中的用途尤其有用。該紗線可用于制造完全由此種紗線，或者與其它此類紗線摻混制成的機(jī)織和針織織物。此種織物的例子包括，如下面所描述的，建筑織物、印刷電路板和電氣絕緣增強(qiáng)用織物，以及用于過濾領(lǐng)域。本發(fā)明ETFE纖維的其它用途一般地說在紡織方面，包括服裝制品，例如，高性能運(yùn)動服。
實例1本實驗所采用的紗線是TefzelETFE氟聚合物，這是一種乙烯、四氟乙烯和不足5mol％全氟烷基乙烯三單體的三元共聚物，熔點(diǎn)(峰值)258℃，熔流速率29.6g/10min，這兩項均按照ASTM 3159，采用5kg重量進(jìn)行MFR測定。
本實驗中使用的潤滑劑如下88.9wt％Clariant AfilanPP多元醇聚酯，5wt％UniqernaG-1144多元醇乙氧基化的封端酯油乳化劑、0.67wt％Cytek AerosolOT磺基琥珀酸二辛酯潤濕劑(75wt％水溶液)、5wt％CognisEmersol871脂肪酸表面活性劑、0.26wt％UniroyalNaugardPHR亞磷酸酯抗氧化劑、0.67wt％氫氧化鈉(45wt％水溶液)脂肪酸的穩(wěn)定劑，以及0.04wt％Dow Corning聚二甲基硅氧烷(加工助劑——大大降低潤滑劑在熱輥上的沉積)。
氟聚合物和潤滑劑的表面張力分別為25dyn/cm和23.5dyn/cm，在室溫按照Nouy環(huán)方法測定，描述在K.Holmberg，《應(yīng)用科學(xué)和膠體化學(xué)手冊》由John Wiley & Sons出版(2001)的p.220中。氟聚合物纖維的低表面張力使得制備既能潤濕又能潤滑纖維的潤滑劑很困難，而只有這樣的潤滑劑才能使纖維牽伸到比不用潤滑劑或當(dāng)潤滑劑具有顯著較高表面張力致使纖維得不到潤滑劑有效潤濕時高的強(qiáng)度。上面所描述的潤滑劑則既提供對纖維的潤濕又提供潤滑。
氟聚合物的熔融紡絲是采用如在U.S.2002/0079610 A1的圖9中所示設(shè)備安排實施的，所不同的是，不存在吻涂輥112和導(dǎo)絲器111，而潤滑劑是采用位于緩冷段110底下，變向?qū)Ыz輥上游的上油導(dǎo)絲器施涂的。上油導(dǎo)絲器類似于Luro-Jet“上油導(dǎo)絲器”，具有V-形縫隙，將擠出絲的陣列匯聚在狹縫內(nèi)，并且狹縫包括一個位于V-形根部的上油器，該上油器又包括一小孔，供潤濕劑經(jīng)泵壓過(計量壓入)到陸續(xù)擦過上油器的紗線上。
擠出機(jī)是1.5英寸直徑Hastelloy C-276單螺桿擠出機(jī)，連接著齒輪泵，該泵又通過過渡接頭連接紡絲組件，組件包括濾網(wǎng)組，以便過濾熔融聚合物。紡絲組件是上面提到的U.S.專利出版物的圖8的組件70，并包括轉(zhuǎn)移管線和紡絲面板(紡絲板)，正如圖8的元件78和75分別描繪的。紡絲面板具有30孔，排列在一個2英寸直徑的圓圈上，每個孔(擠出口型孔)的直徑是30密耳并且長度是90密耳。緩冷段是U.S.專利出版物的實例12和

圖10A和10B的。
操作溫度如下擠出機(jī)250℃、265℃、270℃，分別在擠出機(jī)的區(qū)——進(jìn)料、#1和#2轉(zhuǎn)移管線317℃紡絲面板350℃，緩冷段204℃、210℃和158℃，分別在#1、#2和#3部位。
氟聚合物的通過量(出紡絲板的氟聚合物)由齒輪泵設(shè)定在剛好不使擠出絲出現(xiàn)熔體破裂的最大值，該最大值是50.5g/min(6.7磅/小時)。在離紡絲板大于50倍擠出孔直徑的距離處，所形成的紗線固化。上面描述的潤滑劑在剛好低于緩冷段的位置被施涂到紗線上，喂絲輥的溫度為約180℃，其表面速度為309m/min。牽伸輥加熱在150℃，并且表面速度是1240m/min，因此提供4.01的牽伸比。紗線采用Leesona卷繞機(jī)卷繞在筒管上。所制成的紗線具有下列性質(zhì)強(qiáng)度——3.45克/旦，伸長7.7％(抗張品質(zhì)9.6)，抗張模量——55克/旦。當(dāng)牽伸比通過將牽伸輥的表面速度降低到1140m/min而降低到3.69時，獲得以下紗線性質(zhì)強(qiáng)度——3.14克/旦，伸長——9.4％(抗張品質(zhì)9.6)，模量51克/旦。紗線旦數(shù)從374增加到407。
當(dāng)喂絲輥溫度按如下變化約115℃、135℃、160℃和180℃，以及牽伸比由牽伸輥的表面速度設(shè)定在絲條斷裂前的最大值，分別為3.60、3.80、3.80和4.00時，紗線的強(qiáng)度一般地變?yōu)槿缦聰?shù)值3.27克/旦，3.42克/旦，3.41克/旦和3.48克/旦。這些紗線的伸長(和抗張品質(zhì))如下10％(抗張品質(zhì)10.5)，9.5％(10.5)，9.7％(10.6)和8.6％(10.2)。因此，強(qiáng)度最高的紗線是在最高喂絲輥溫度下獲得的。
潤滑劑的效力足以允許紡絲板溫度增加到365℃(轉(zhuǎn)移管線——326℃)，其間喂絲輥溫度為約195℃，且表面速度423m/min(所有其它參數(shù)如上所述)，從而使氟聚合物通過量得以增加到68.8g/min(9.1磅/小時)，提供4.00的牽伸比，結(jié)果獲得358旦具有下列性質(zhì)的紗線強(qiáng)度——3.31克/旦，伸長——7.8％(抗張品質(zhì)9.2)且抗張模量53克/旦。
按如上所述制備并采用剪斷并稱重法確定的紗線的旦數(shù)變異系數(shù)小于2％。
當(dāng)紡絲板溫度降低到335℃時，紡絲板的氟聚合物通過量(與上面相同的氟聚合物)不得不大大降低以避免熔體破裂，即，到只有35.5g/min(4.7磅/小時)?？梢?，在比335℃僅高出15℃下實施熔體紡絲就將提供42％的產(chǎn)量增加，而進(jìn)一步提高到365℃，則提供94％的產(chǎn)量增加。
本發(fā)明紗線接受了廣角X-射線散射(WAXS)分析。在350℃和365℃紡絲板溫度在如上面描述的條件下生產(chǎn)的ETFE紗線連同各種變化載于表5中。測定了取向角(OA)和表觀晶粒尺寸(ACS)。
表5

優(yōu)選的本發(fā)明ETFE紗線的取向角小于約19°，這表明紗線的強(qiáng)度大于約3.0克/旦。表中所載全部紗線具有至少是9的抗張品質(zhì)。OA小于約19°的紗線代表比由抗張品質(zhì)表示的更加優(yōu)選的紗線。
所檢驗的該ETFE纖維含有中間相結(jié)構(gòu)。聚合物中間相似乎是一維有序的結(jié)構(gòu)，其中分子量具有高軸向取向度，但很少有側(cè)向關(guān)系，除了聚合物鏈之間具有相近的間距之外。中間相區(qū)別于晶體之處在于，晶體是在原子尺度上沿所有三個方向都高度有序。
從力學(xué)觀點(diǎn)看，分子取向和所形成的中間相疇主要是在紡絲機(jī)上在牽伸步驟中產(chǎn)生的。導(dǎo)致高強(qiáng)度的高牽伸比增加了取向區(qū)或疇的寬度(“表觀晶粒尺寸”，ACS)并且也改進(jìn)鏈相對于纖維軸線的取向，從某種意義上使取向角變窄。
此種中間相衍射圖樣(WAXS)的特征在于，單個強(qiáng)赤道峰值和在較高層線上的連續(xù)漫散射。赤道峰值的位置表征平均鏈間距。赤道峰值的寬度(ACS)包含關(guān)于平均疇尺寸的信息(垂直于纖維軸線)。赤道反射的方位寬度包含關(guān)于中間相中的鏈的取向信息(半高寬)。
取向角(OA)可按照以下方法(從纖維中)測定直徑約0.5mm的一束長絲纏繞在樣品保持架上，小心維持絲與絲基本平行。填滿的樣品保持架中的絲暴露于由Philips X-射線發(fā)生器(型號12045B)產(chǎn)生的X-射線束，發(fā)生器操作在40kV和40mA下采用銅、長精細(xì)聚焦衍射管(型號PW 2273/20)和鎳β-濾色器。
樣品絲產(chǎn)生的衍射圖樣被記錄在Warhus真空小孔照相機(jī)中的柯達(dá)Storage Phospor Screen(存儲式磷光屏)上。照相機(jī)中的準(zhǔn)直儀的直徑是0.64mm。曝光時間選擇為能保證在存儲屏上的線形響應(yīng)區(qū)記錄下衍射圖樣。存儲屏的讀取采用分子動力學(xué)磷光成象器SI，并產(chǎn)生一種包含衍射圖案圖象的TIFF文件。在找到衍射圖樣中心以后，通過強(qiáng)赤道反射提取出一個360°方位掃描。取向角是經(jīng)過背景校正的赤道峰值的最大密度一半處的弧長度數(shù)(最大密度的50％點(diǎn)的對角)表觀晶粒尺寸(ACS)采用下面的程序測定表觀晶粒尺寸由通過X-射線衍射儀(Philips電子儀器公司；目錄號PW1075/00)以反射模式取得的X-射線衍射掃描圖派生的，其間采用衍射光束單色器和閃爍探測器。強(qiáng)度數(shù)據(jù)是采用速率表測定并采用電腦數(shù)據(jù)采集和還原系統(tǒng)記錄的。衍射掃描是采用下列儀器設(shè)定獲得的掃描速度0.3°2θ每分鐘步長0.05°2θ掃描范圍6～36°2θ脈沖高度分析儀微分衍射數(shù)據(jù)由電腦程序處理，它對數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理，確定基線并測量峰值位置和高度。
本發(fā)明的纖維的衍射圖樣用位于約19.0°2θ的強(qiáng)赤道X-射線反射表征。表觀晶粒尺寸根據(jù)半高寬的測定值算出。
在這一測定中，僅對儀器的展寬做出校正；所有其它展寬效應(yīng)均認(rèn)為是晶粒尺寸的結(jié)果。如果B是樣品測出的線寬，則校正的線寬β是β＝(B2-b2)1/2其中′b′是儀器展寬常數(shù)?！鋌′通過測定硅晶體粉末樣品的衍射圖樣中位于約28.5°2θ的峰的線寬來確定。
表觀晶粒尺寸由下式給出ACS=Kλβcosθ]]>其中K取作1，λ是X-射線波長(這里是1.5418埃)，β是以弧度表示的校正線寬，而θ是半個布拉格角(所選峰的2θ值的一半，由衍射圖樣獲得)。
表觀晶體尺寸(ACS)和取向角(OA)詳細(xì)描述在《聚合物科學(xué)中的X-射線衍射方法》，Leroy E.Alexader，Robert E.Krieger出版公司，Huntington，紐約。在1979年版中，ACS測定在第7章(p.423起)討論，而取向角，在第4章，pp.262～267。本發(fā)明紗線優(yōu)選具有小于約0.3的取向角與表觀晶粒尺寸之間的比值。
實例2由實例1中制備的紗線的縫紉線，374旦，強(qiáng)度3.45克/旦，按以下程序制備(a)對紗線施加1捻/厘米的捻度，(b)將如此紗線3根以1捻/厘米但與紗線中捻度相反的方向合股在一起，以及(c)所獲得到線在張力和150℃下熱定形。隨后，可在線上施涂粘結(jié)劑或整理劑，若要求的話。所制成的縫紉線是一種平衡、高強(qiáng)度合股構(gòu)造，具有均一旦數(shù)并且表現(xiàn)出優(yōu)異線圈成形性能，不具有打結(jié)或扭結(jié)的傾向。此種線可理想地用于縫合暴露于露天條件的織物，因為ETFE能耐受紫外線和潮濕的作用并從而耐受天候老化作用。ETFE的低摩擦系數(shù)允許該紗線在縫合操作期間輕易地穿透厚重織物。ETFE紗線具有至少3克/旦強(qiáng)度，正如實例1所示，能生產(chǎn)出此種用途以及在本實例下面描述的其它用途需要的高強(qiáng)度紗線。
ETFE紗線的為縫紉線所青睞的優(yōu)異抗張性能適用于醫(yī)療和獸醫(yī)紡織品如縫合線、假體和移植物。另外，ETFE可撓曲、化學(xué)惰性并且耐受體液侵蝕。此種用途的ETFE紗線可以是單絲或者復(fù)絲。手術(shù)縫合紗線可以是編結(jié)的。例如，縫合紗線可按照實例1所述制造，但通過使用較少孔數(shù)紡絲板具有較小旦數(shù)并按照上面有關(guān)縫紉線制備所述進(jìn)行并線。旦數(shù)為160的此類紗線按以下步驟制造(a)對紗線施加1捻/厘米的捻度，(b)將4根此種紗線編結(jié)在一起，以及(c)在張力和150℃下對獲得的縫合線進(jìn)行熱定形。制成的縫合線的強(qiáng)度是3.0克/旦，斷裂伸長，10％，抗張品質(zhì)9.5。
如上所述為縫紉線所青睞的優(yōu)異抗張性能也適用于牙線。牙線能優(yōu)選地用來清理牙齒之間的以及牙齒靠近牙齦線界面處的空間。目前需要牙線具有允許它輕易地穿過牙齒之間狹窄空間且仍能優(yōu)選地從牙齒表面清除掉食物顆粒、碎屑和牙垢。該紗線應(yīng)結(jié)實到足以在清理牙齒縫期間不致永久地斷裂。再有，牙線不應(yīng)過分滑溜和光滑以致難以捏住。通常使用兩種類型牙線——PTFE長絲，和成本較低的纖維如尼龍。由于PTFE的摩擦系數(shù)低，故此種牙線能輕易地滑過牙齒之間的狹窄空間。但是，PTFE生產(chǎn)成本非常高并且難以捏住。成本降低的纖維如尼龍一直被使用，但是由于其摩擦系數(shù)較高，該牙線可能斷裂或撕碎并堵在牙縫中。困難還來自當(dāng)使用者為了更容易通過而向下拉并因此造成牙齦刺激時。許多制造商嘗試給成本較低纖維涂以蠟或其它潤滑劑以降低摩擦系數(shù)，但這卻給加工增加了另一個制造步驟并且可能不那么有效。
由本發(fā)明或其它方法制造的ETFE復(fù)絲線的摩擦系數(shù)低到足以促使牙線滑過牙齒之間狹窄空間，卻又比聚四氟乙烯(PTFE)的摩擦系數(shù)高，因此具備所要求的附加摩擦效力。其動摩擦系數(shù)(μ＝900m/s)是0.23，相比之下PTFE的動摩擦系數(shù)卻只有0.1。
在本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中，可以看出，優(yōu)選的規(guī)定旦數(shù)牙線的復(fù)絲構(gòu)型包含數(shù)目較少但直徑較大的絲，而不是許多小直徑絲。結(jié)果，每根絲的斷裂強(qiáng)度，由于減少了牙線內(nèi)被撕碎的傾向，而得到提高。
例如，牙線可按照上面用于制備縫紉線所描述的那樣制造。旦數(shù)約400(40旦/根)按實例1的方法制造的紗線(強(qiáng)度3.14克/旦，伸長9.4％)可這樣制造(a)對紗線施加1捻/厘米的捻度，(b)將4根此種紗線合股在一起，以及(c)在張力和150℃下對獲得的牙線熱定形。制成的牙線的旦數(shù)為約1600，強(qiáng)度大于3.0克/旦，斷裂伸長大于9％，抗張品質(zhì)9.5。
牙線紗的優(yōu)選絲構(gòu)型包含20～200根絲，單絲旦數(shù)介于約15～約70。此種構(gòu)型的牙線的斷裂伸長(直至斷裂的伸長)8～15％，這樣就消除了紗線纖維的撕碎和散開。
提高效力，防止牙齒腐爛的氟化物化合物或抑制牙周病的殺菌劑之類的藥物成分可施加到牙線上。粘結(jié)劑、蠟和香料也可施涂到牙線上。
按照本發(fā)明制造的ETFE紗線還可用來生產(chǎn)樂器弦、球拍弦、繩索、簾子線、釣魚線等。例如，撒網(wǎng)、餌釣、拖釣等所使用的漁線應(yīng)具有高抗張強(qiáng)度、柔軟和縱向剛挺的組合。另外，這些性能在長期暴露于水之后應(yīng)基本上維持恒定。具有優(yōu)異抗張性能(強(qiáng)度、伸長和模量，ASTM D 1577)以及優(yōu)異抗回潮(吸濕性)的ETFE據(jù)發(fā)現(xiàn)能滿足這些需要?；爻?吸濕性)按照ASTM 570測定，小于1％，遠(yuǎn)優(yōu)于目前漁業(yè)普遍使用的尼龍或涂層尼龍。上面描述的用于制造縫紉線的紗線通過將4根此種紗線編結(jié)在一起制成漁線，所制成的漁線具有約1500旦，斷裂強(qiáng)度為11.3磅(5.2kg)，斷裂伸長大于9％。替代含有復(fù)絲紗的漁線，也可制成同樣旦數(shù)的單絲，以提供類似的強(qiáng)度和伸長。
實例3結(jié)網(wǎng)本發(fā)明另一種實施方案是含有ETFE纖維的紗線制成的網(wǎng)。纖維可以是連續(xù)長絲和短纖維，復(fù)絲或單絲，且紗線優(yōu)選具有至少3克/旦的強(qiáng)度。制造該紗線的優(yōu)選方法公開在上面的說明中。
ETFE纖維的化學(xué)穩(wěn)定性(惰性)使由該纖維制成的網(wǎng)既可用于地上也可用于地下，并且能耐受露天的天候老化，包括日曬，以及耐水，包括鹽水。網(wǎng)的例子包括作為漁網(wǎng)、高爾夫網(wǎng)使用，例如，作為屏障以攔截(to errant)高爾夫球、足球網(wǎng)、農(nóng)用網(wǎng)，例如用于保護(hù)莊稼免遭鳥食以及土工布。土工布是用于地面或地下如池塘襯里、土壤穩(wěn)定和侵蝕保護(hù)的網(wǎng)。網(wǎng)的稀疏程度，即，網(wǎng)眼大小將取決于用途的需要。然而，一般而言，本發(fā)明網(wǎng)中使用的紗線將具有至少1000旦，并且紗線將加捻和合股在一起以形成網(wǎng)繩從而具有具體網(wǎng)用途所要求的強(qiáng)度。本發(fā)明的網(wǎng)可采用傳統(tǒng)手段制成，例如，其中網(wǎng)眼由網(wǎng)的繩在交叉點(diǎn)打結(jié)來維持。替代在網(wǎng)繩交叉點(diǎn)打結(jié)，網(wǎng)也可通過編結(jié)形成(美國專利4,491,052)。漁網(wǎng)的一個例子是，其網(wǎng)眼為1～3英寸(2.5～7.6cm)且網(wǎng)繩的斷裂強(qiáng)度至少是10磅(4kg)。此種用途的網(wǎng)的一個例子是作為足球網(wǎng)、網(wǎng)球網(wǎng)和高爾夫球網(wǎng)，具有約1平方英寸(6.45cm2)的網(wǎng)眼并且網(wǎng)繩的強(qiáng)度大于100磅(40kg)，優(yōu)選至少150磅(60kg)，由40～50根400旦的紗線合股在一起制取，例如，按照實例1的方法。所獲得到紗線，既具有高旦數(shù)又很緊湊，因為ETFE比尼龍的密度高。另一種網(wǎng)的例子是保護(hù)觀眾的壘球網(wǎng)和擊球位圍網(wǎng)，網(wǎng)眼尺寸至少是3/4英寸(1.9cm)并且繩強(qiáng)度至少是120磅(48kg)，優(yōu)選至少200磅(80kg)。另一個例子是保護(hù)觀眾免遭踢出的球砸到的美式橄欖球網(wǎng)；此種網(wǎng)具有較大網(wǎng)眼尺寸并且繩強(qiáng)度至少是100磅(40kg)，優(yōu)選至少150磅(60kg)。
實例4復(fù)合結(jié)構(gòu)本實例描述一種包含織物和粘結(jié)劑基質(zhì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，該織物包含含有高度氟化熱塑性聚合物的纖維。本實施方案中的紗線包括諸如FEP、PFA和ETFE之類的氟聚合物，優(yōu)選地采用U.S.2002/0079610 A1中公開的方法制造。紗線的強(qiáng)度應(yīng)至少是2克/旦，優(yōu)選至少3克/旦，可采用實例1的方法制造，并可以是復(fù)絲和單絲，而在以復(fù)絲為特征的連續(xù)紗的情況下，纖維可以是連續(xù)長絲或者是短纖維。該紗線也可以是包芯紗，其中氟聚合物纖維的單紗圍繞著另一種纖維，例如，玻璃纖維、碳纖維或芳族聚酰胺纖維的芯紗纏繞。此種紗線也可具有編結(jié)的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中高度氟化熱塑性聚合物的復(fù)絲紗圍繞著諸如上面所描述的材料的芯紗編辮。芯紗的強(qiáng)度可高于氟聚合物包纏紗，這樣包芯紗也可具有接近芯紗的較高強(qiáng)度。
織物和粘結(jié)劑基質(zhì)的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以是剛性或柔性的，取決于粘結(jié)基質(zhì)的選擇及其厚度，這些又取決于預(yù)期用途。柔性復(fù)合結(jié)構(gòu)可與剛性結(jié)構(gòu)如塑料蜂窩相結(jié)合構(gòu)成剛性結(jié)構(gòu)。
在《復(fù)合材料手冊》(George Luban，Van Nostrand Reinhold公司編，1982)中，復(fù)合材料被描述為通過將二或更多種選擇的填料(或增強(qiáng)劑)和相容基質(zhì)粘結(jié)劑(即，一種樹脂)等成分的合成裝配創(chuàng)造的一種組合材料?；|(zhì)粘結(jié)劑浸漬，即，使填料吸飽，后者在本發(fā)明中即織物。雖然它由若干不同材料構(gòu)成，但復(fù)合材料的行為仍如同單一產(chǎn)品，卻提供優(yōu)于單個成分的性能。在諸如宇航、汽車以及運(yùn)動器材等領(lǐng)域中，結(jié)構(gòu)和零部件的制造依靠復(fù)合材料而生產(chǎn)出重量輕、強(qiáng)度高和尺寸穩(wěn)定性即便在嚴(yán)酷環(huán)境條件下仍優(yōu)良的產(chǎn)品。電氣領(lǐng)域提出有關(guān)電氣性能的附加要求并且可能要求復(fù)合結(jié)構(gòu)能撓曲。熱塑性氟聚合物的織物在這些領(lǐng)域具有巨大優(yōu)勢。
按照本發(fā)明復(fù)合結(jié)構(gòu)的一種實施方案，熱塑性氟聚合物可有利地用于增強(qiáng)諸如電器，包括通訊領(lǐng)域的例如印刷電路板、雷達(dá)屏蔽罩和天線罩之類用的織物。
關(guān)于印刷電路板領(lǐng)域，本發(fā)明復(fù)合結(jié)構(gòu)提供一種電氣絕緣、尺寸穩(wěn)定的電氣性能改善的底板，以供薄導(dǎo)電金屬層附著在復(fù)合結(jié)構(gòu)的一面和兩面。導(dǎo)電金屬層可通過眾所周知的光刻膠程序成形為在復(fù)合結(jié)構(gòu)表面的電流通路，同時將金屬層的其余部分除掉。各種各樣電路器件可通過穿過保留下來的金屬通路和復(fù)合結(jié)構(gòu)底板鉆安裝孔將各種器件的引線固定在復(fù)合結(jié)構(gòu)上。電路器件的電氣引線被插入到安裝孔中并焊接在金屬通路上。此種接線板常常由增強(qiáng)的復(fù)合結(jié)構(gòu)、附著的金屬通路和電氣器件等多層構(gòu)成，并且這些層通過以導(dǎo)電金屬鍍孔從而通過這些安裝孔連接。
印刷電路板已變得越來越復(fù)雜，每個板由更多層組成并且每個板包含更多的電氣器件。然而，目前要求更大的器件密度，更高的電氣速度和更高的可靠性。因此一種結(jié)實、尺寸穩(wěn)定、無瑕疵并且優(yōu)選由增加速度的材料構(gòu)成的板是非?？尚牡摹，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，包含含有高度氟化熱塑性氟聚合物的紗線的織物可有利地作為印刷電路板的基材使用。本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)具有較低介電常數(shù)和較低損耗因數(shù)，從而導(dǎo)致電路速度的提高。另外，與已知復(fù)合結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出增加的尺寸穩(wěn)定性和較低吸濕性(濕氣和溶劑的回潮)。
本實施方案中使用的復(fù)合結(jié)構(gòu)可包含織物，例如，通過含有熱塑性氟聚合物的纖維的紗線的機(jī)織成形。織物起到粘結(jié)基質(zhì)，因此也就是附著在其上的導(dǎo)電層的增強(qiáng)劑的作用，類似于目前使用的玻璃織物，連同粘結(jié)劑基質(zhì)一起，用在印刷電路板的增強(qiáng)。氟聚合物，例如，織物中的ETFE，的介電常數(shù)(ASTM D150，1MHz)是2.5，而FEP和PFA的則更低，即，2.1。玻璃的介電常數(shù)是6.8。增強(qiáng)本發(fā)明復(fù)合結(jié)構(gòu)的含氟聚合物織物的較低介電常數(shù)促進(jìn)在印刷電路板中更快、更強(qiáng)信號的傳播。氟聚合物在增強(qiáng)織物中的存在改善了板中電氣連接孔鉆孔的容易程度。
用于本發(fā)明復(fù)合結(jié)構(gòu)中的粘結(jié)劑基質(zhì)通常是聚合的樹脂，例如，熱塑性樹脂和熱固性樹脂，后者經(jīng)過熱誘導(dǎo)交聯(lián)形成穩(wěn)定復(fù)合結(jié)構(gòu)成分。關(guān)于所使用的熱固性樹脂，目前普遍做法是成形一種包含樹脂和玻璃織物增強(qiáng)劑的部分固化預(yù)浸料坯。此種部分固化預(yù)浸料坯的方法可用到本發(fā)明使用的織物和粘結(jié)劑基質(zhì)的情況。部分固化預(yù)浸料坯可叫做B-階段預(yù)浸料坯，其中樹脂被加熱到足夠高的溫度而形成不粘的復(fù)合結(jié)構(gòu)，但此時該復(fù)合結(jié)構(gòu)當(dāng)受到進(jìn)一步加熱時仍將流動。該不粘的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以打成卷并貯存以備以后加工。在隨后的操作中，隨著附加熱量施加到預(yù)浸料坯上從而使熱固性樹脂充分固化，上面提到的導(dǎo)電金屬層可同時地附著到該復(fù)合結(jié)構(gòu)上，以便利用樹脂在達(dá)到充分交聯(lián)前仍能夠流動的特性。如果樹脂是可熱固化熱固性樹脂，則導(dǎo)電金屬層可在復(fù)合結(jié)構(gòu)發(fā)生完全固化期間附著到不粘的部分固化預(yù)浸料坯上去。優(yōu)選用于浸漬織物的熱固性樹脂包括環(huán)氧、雙馬來酰亞胺和氰酸酯樹脂體系，以及酚醛、不飽和酯和乙烯基酯樹脂。浸漬了聚合樹脂的部分固化預(yù)浸料坯優(yōu)選含有40～約70wt％樹脂，以樹脂和織物的重量為基準(zhǔn)計。浸漬樹脂完全固化后的復(fù)合結(jié)構(gòu)一般含有較低比例樹脂，原因在于為結(jié)合織物/粘結(jié)劑基質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電材料，典型材料是銅片，而加熱、加壓所致樹脂外流和多余(外流的)樹脂的被修剪，因此得到的復(fù)合結(jié)構(gòu)包括壓縮的織物/粘結(jié)劑基質(zhì)，它們又被夾在兩個導(dǎo)電材料層或薄膜之間。壓縮的織物/粘結(jié)劑基質(zhì)含有30～約60wt％樹脂，以樹脂和織物的重量為基準(zhǔn)計。
B-階段預(yù)浸料坯可按照與目前制備玻璃織物/粘結(jié)劑基質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)一樣的方式制備。例如，一層或多層本發(fā)明中使用的織物通過從織物卷材上退繞并將它拖過樹脂溶液的浴而浸漬上粘結(jié)劑樹脂如環(huán)氧樹脂。浸濕的織物被送過一對相對的浸漬量控制輥，二輥之間的間隙均一地調(diào)節(jié)在規(guī)定的距離，以此調(diào)整浸漬織物所保留的樹脂溶液量和決定復(fù)合結(jié)構(gòu)的厚度。隨后，通過干燥，例如，采用處于常壓和使粘結(jié)劑樹脂發(fā)生部分交聯(lián)的溫度的干燥塔進(jìn)行干燥從浸漬的織物中趕出溶劑。出涂布塔的產(chǎn)品是一種部分固化的不粘的預(yù)浸料坯(B-階段預(yù)浸料坯)。該部分固化的特征在于，粘結(jié)劑基質(zhì)在隨后加熱、加壓以形成印刷電路板期間仍然可流動。優(yōu)選的是，此種流動性應(yīng)使30～40wt％粘結(jié)劑基質(zhì)從印刷電路板的邊緣朝外流，隨后將這些多余的粘結(jié)劑基質(zhì)修剪掉。夾在兩層剝離紙之間的預(yù)浸料坯可卷繞成卷并貯存以供以后使用。
在第二階段中，預(yù)浸料坯經(jīng)過加熱以熱誘導(dǎo)交聯(lián)反應(yīng)并使復(fù)合結(jié)構(gòu)完全固化。這第二階段包括同時地在預(yù)浸料坯每一面貼上基重約1盎司/平方英尺(0.31g/cm2)并通常通過在預(yù)浸料坯表面電沉積而形成的銅金屬薄膜導(dǎo)電層。金屬/預(yù)浸料坯層壓結(jié)構(gòu)接受高壓和高溫的聯(lián)合處理。滿意的樹脂交聯(lián)和金屬附著是通過以下程序達(dá)到的將預(yù)浸料坯和銅膜件放入到高真空氣氛中和壓腳-壓臺之間，并從環(huán)境溫度以大約4℃每分鐘的速度加熱到175℃，然后在峰值溫度維持30min。加熱的銅膜/浸漬的復(fù)合結(jié)構(gòu)在壓腳壓力下壓縮至大約100磅每平方英寸。讓層壓的復(fù)合結(jié)構(gòu)冷卻至室溫。隨后，壓腳壓力降低到接觸壓力并讓設(shè)備的內(nèi)壓提高到環(huán)境壓力。將最終層壓復(fù)合結(jié)構(gòu)取出以便用于隨后的制造操作。
熱塑性樹脂可按類似于熱固性樹脂的方式作為粘結(jié)劑基質(zhì)使用。熱塑性樹脂的干燥不過是使它凝固到不粘狀態(tài)。恰似隨后將包含熱固性樹脂的B-階段預(yù)浸料坯加熱以使樹脂固化，并使它附著到導(dǎo)電層上一樣，此種隨后的加熱導(dǎo)致熱塑性樹脂附著在導(dǎo)電層上。
每面上各包括銅層的印刷電路板用的復(fù)合結(jié)構(gòu)在干燥和加熱(固化)后，優(yōu)選具有約5密耳(127μm)或更小的厚度，更優(yōu)選小于3密耳(76.2μm)，進(jìn)一步優(yōu)選小于2密耳(50.8μm)。
本發(fā)明織物將具有改進(jìn)的尺寸穩(wěn)定性，如果它包含一種熱塑性氟聚合物紗線，該聚合物優(yōu)選具有至少40gpd(克/旦)，(優(yōu)選＞50gpd)的模量、以在150℃熱處理后收縮率小于2％的尺寸穩(wěn)定性和小于0.1wt％的吸濕性(濕氣和溶劑回潮)為特征?？捎糜谠搶嵤┓桨傅囊环N實例如下由100旦紗線制造的平紋機(jī)織織物(80×80根/平方英寸)。ETFE是優(yōu)選用于此種紗線的氟聚合物，因為它比其它熱塑性氟聚合物的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性高。ETFE紗線的例子是強(qiáng)度至少是3克/旦的實例1中制備的紗線。
剛才所述用于印刷電路板的本發(fā)明復(fù)合結(jié)構(gòu)可用于建造雷達(dá)屏蔽罩。通常安裝在飛機(jī)的鼻子上的屏蔽罩是一種遮擋高速空氣和潮濕的塑料殼。用來增強(qiáng)印刷電路板粘結(jié)劑基質(zhì)的織物也可增強(qiáng)成形為屏蔽罩形狀的粘結(jié)劑基質(zhì)。然而，在屏蔽罩的場合，由于要求剛度和較高強(qiáng)度，故復(fù)合結(jié)構(gòu)的厚度可能大于，例如，5～10密耳(127～254μm)每層織物，并且織物可能更厚重。其中用于此種場合的增強(qiáng)織物的例子如下由1000旦紗線制造的20×20平紋機(jī)織織物。替代完全由高度氟化熱塑性聚合物，優(yōu)選ETFE，制造紗線，此種紗線可以是一種由此種聚合物和其它纖維，例如，玻璃纖維，構(gòu)成的復(fù)合材料。
替代地，該復(fù)合結(jié)構(gòu)中的織物可以是氟聚合物紗線和其它材料的紗線，例如，玻璃纖維(包括石英纖維)紗線的復(fù)合材料，這兩種紗線按交替的順序排列在織物中。此種織物可采用機(jī)織或針織制造。關(guān)于制造屏蔽罩構(gòu)造采用的紗線和織物的這些可能也可用于制造印刷電路板中采用的織物/粘結(jié)劑基質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)中。該織物又構(gòu)成本發(fā)明另一種實施方案。
制造屏蔽罩采用的復(fù)合結(jié)構(gòu)也可用于建造天線屏蔽罩，它保護(hù)通常安裝在飛機(jī)尾部的通訊天線。對這兩種用途而言，都要求堅韌、重量輕和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的材料，并且要對高頻無線電波透明。建造此種屏蔽罩所采用的材料具有低介電常數(shù)和低介電損耗，可對諸性能進(jìn)行關(guān)聯(lián)以改善雷達(dá)透明度。包含含有熱塑性氟聚合物的紗線的織物提供所有這些優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)本發(fā)明的高度氟化熱塑性聚合物應(yīng)用于雷達(dá)和天線屏蔽罩的建造中時，制造一種浸漬的氟聚合物織物預(yù)浸料坯。正如上面所述，此種預(yù)浸料坯可包含單層或多層由可熔融加工紗線機(jī)織的織物，浸漬以熱固性樹脂溶液，并干燥成不粘的預(yù)浸料坯。在屏蔽罩的建造中，通常是圍繞著鼻形芯軸層合幾層預(yù)浸料坯，重疊鋪置一層Nomex芳族聚酰胺蜂窩片材，隨后再在蜂窩結(jié)構(gòu)上重疊幾層預(yù)浸料坯，于是形成預(yù)浸料坯層之間夾一個蜂窩片材的夾層結(jié)構(gòu)。將整個結(jié)構(gòu)放在真空下并在烘箱中加熱，形成一種穹窿形狀的罩子，由Nomex芳族聚酰胺，夾在含高度氟化熱塑性聚合物紗線的浸漬織物之間構(gòu)成。優(yōu)選的氟聚合物紗線是低介電常數(shù)和低潮濕敏感性的ETFE。這樣便生產(chǎn)出重量輕、加工性好的結(jié)構(gòu)。
一種利用玻璃織物強(qiáng)度的替代結(jié)構(gòu)形式是將幾層含熱塑性氟聚合物，優(yōu)選ETFE，紗線的織物與幾層玻璃織物組合來建造預(yù)浸料坯。即便換上幾層目前通常用來生產(chǎn)雷達(dá)屏蔽罩的材料——玻璃織物，仍將生產(chǎn)出重量輕的結(jié)構(gòu)和較低的介電常數(shù)。
在本發(fā)明又一種實施方案中，玻璃纖維紗線的強(qiáng)度(包括石英纖維紗線)通過形成這兩種材料的復(fù)合紗線而被賦予了包含熱塑性氟聚合物的紗線。在一種實施方案中，一種熱塑性氟聚合物的短纖紗圍繞著玻璃纖維芯紗成形，即，形成一種包芯紗。作為例子，該芯紗是連續(xù)長絲玻璃纖維紗線(45,000碼/磅(900m/g))，而圍繞芯紗包纏的短纖紗則包含1～2英寸(2.5～5.1cm)長短纖維，占到復(fù)合紗的50wt％。在另一種實施方案中，熱塑性氟聚合物紗線圍繞玻璃纖維芯紗編結(jié)，例如像上面描述的。在這兩種實施方案中，氟聚合物紗線都圍繞芯紗纏繞。這些紗線的實施方案使包含強(qiáng)度低于ETFE紗線的熱塑性氟聚合物如FEP和PFA被增強(qiáng)到足以能提供復(fù)合結(jié)構(gòu)所要求的增強(qiáng)作用。
實例5電氣絕緣本發(fā)明另一種實施方案是一種電纜，它包含導(dǎo)電芯元件和絕緣套，該套包含圍繞所述導(dǎo)電芯元件排列的含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線。替代像實例4中那樣織物形式的紗線，本實例中的紗線可以是套形的編結(jié)結(jié)構(gòu)。
按照該實施方案，熱塑性氟聚合物有利地被用于電氣絕緣或作為導(dǎo)電芯元件用絕緣系統(tǒng)的一部分，因為該聚合物介電常數(shù)低且損耗因數(shù)低。隨著技術(shù)的進(jìn)步，對傳統(tǒng)電線和電纜提出更加苛刻的要求。在導(dǎo)彈和宇航領(lǐng)域，要求電纜更輕，這將關(guān)系到飛機(jī)性能的改進(jìn)和操作成本的降低。還需要電線滿足嚴(yán)格的屏蔽規(guī)定以便在飛機(jī)和飛船飛過輻射、磁和電干擾場時保護(hù)機(jī)上電子設(shè)備。由本發(fā)明熱塑性氟聚合物成形的絕緣套除了具有上面提到的極佳電氣性能之外還具有高強(qiáng)度、重量輕、非常柔軟、抗?jié)瘛?br> 本發(fā)明電纜的例子如下導(dǎo)電芯由至少一根金屬絲構(gòu)成，通常是銅的。金屬絲可以是直的、加捻的或者編辮的，正如傳統(tǒng)上公知的或者可以是裸線，或者單根各自絕緣的。任選地，導(dǎo)電芯還可以覆蓋一個或多個其它薄絕緣層。本發(fā)明絕緣套可這樣加上去將氟聚合物紗線或織物，優(yōu)選采用ETFE纖維作為氟聚合物，圍繞著芯元件包纏，或者把ETFE纖維編結(jié)在芯元件上。由于ETFE長絲強(qiáng)度高，優(yōu)選至少3克/旦，并且柔軟，故可采用非常細(xì)的長絲，從而允許緊密地機(jī)織該紗線或編結(jié)。
為制造該電纜，從30英尺(9m)一段標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜RG58 A/U電纜上剝?nèi)?dǎo)電芯的所有外皮。RG58 A/U電纜采用20號鍍錫(的)銅導(dǎo)電芯、聚乙烯絕緣層、鍍錫銅編結(jié)(95％覆蓋率)屏蔽層和聚氯乙烯外套層制成。ETFE紗線被編結(jié)在剝皮的那部分導(dǎo)電芯外面，采用管狀編結(jié)組織，以便使大約至少85％導(dǎo)電芯被覆蓋，優(yōu)選至少90％，更優(yōu)選至少95％。
本實例中使用的ETFE紗線按照實例1由TefzelETFE氟聚合物制備。
實例6帶支撐的織物構(gòu)造本發(fā)明另一種實施方案是這樣的含ETFE紗線的應(yīng)用，其中該織物與一種支撐結(jié)合起來維持織物要求的在露天暴露的位置。而露天材料的織物，若沒有氟聚合物涂層，將只能用不到10年就壞了，而ETFE則不受露天暴露的影響。紗線的ETFE纖維可以是連續(xù)長絲或者是短纖維，并且紗線可以是單絲或復(fù)絲。該紗線優(yōu)選具有至少約3克/旦的強(qiáng)度，例如按照實例1來制備。
本實施方案的一個方面是一種建筑織物如屋面，包括穹頂，它由該建筑織物上方或底下的結(jié)構(gòu)支撐著。ETFE的化學(xué)惰性，例如，對日曬(UV)的惰性及其耐濕的能力使它成為建筑的理想用材。就典型而言，建筑織物要比其它用途織物厚重得多。例如，服裝織物一般重不超過4盎司每平方碼(136g/m2)，然而建筑織物則重至少10盎司每平方碼(339g/m2)，一般至少20盎司每平方碼(678g/m2)。在本發(fā)明的建筑織物中，紗線的強(qiáng)度優(yōu)選至少是3克/旦。本發(fā)明以前的典型建筑織物由玻璃布涂以氟聚合物以便使織物拒水來構(gòu)成。本發(fā)明建筑織物本身就拒水并且比玻璃-織物-為基礎(chǔ)的屋面輕得多。因此，用含ETFE紗線的織物替代玻璃織物的部分或全部將提供輕質(zhì)屋面。本發(fā)明建筑織物織物的一個例子如下織物由3000旦ETFE紗線(40旦/根絲)組成，織物的基重是15盎司每平方碼(509g/m2)。該織物可利用公知的措施支撐成形為屋面。在某些屋面的場合，織物不必涂布不透水涂層，此種性能以由織物本身實現(xiàn)，因此降低了成本并有助于減輕屋面的重量。然而要求的話，為達(dá)到不透氣，織物可涂布或浸漬氟聚合物。建筑織物的另一種實施方案是在窗戶上方減少炫目用的室外棚。
該實施方案的另一個方面是作為在諸如遮陽篷、天篷、帳篷、汽車可折疊頂蓋的用途中由邊框支撐的保護(hù)覆蓋。可用于所有這些用途的織物的例子如下織物的基重4盎司每平方碼(136g/m2)平紋機(jī)織組織，1000旦ETFE紗線組成的平衡結(jié)構(gòu)。
保護(hù)覆蓋的另一種實施方案是懸垂在物體上以保持物體的干燥。此類保護(hù)覆蓋的例子是交通工具的苫布，例如，船只、拖車、汽車。可用于這些用途的織物的例子如下織物的基重是4盎司每平方碼(136g/m2)平紋組織，平衡結(jié)構(gòu)，由1000旦ETFE紗線制成。
該實施方案的另一個例子是作為家具面料，裝飾布面料或防滑覆蓋物(slip covering)，包括室內(nèi)和室外用。ETFE纖維的耐化學(xué)侵蝕能抵抗經(jīng)天候老化作用后的變色，并且該織物易清潔和快干。適合此種用途的織物的例子如下織物的基重是10盎司每平方碼(339g/m2)平紋組織，平衡結(jié)構(gòu)，由1000旦ETFE紗線，20旦/根絲，制成。
在每一種這些實施方案中，織物與支撐結(jié)構(gòu)結(jié)合起來維持所要求的織物位置。在建筑織物、遮陽篷、天篷、帳篷和可折疊頂蓋的情況下，支撐可以是這些領(lǐng)域中傳統(tǒng)上使用的框架。在懸垂覆蓋的情況下，支撐結(jié)構(gòu)就是被保護(hù)的無生命物體。家具面料也是如此。
本發(fā)明另一種實施方案是上面描述的織物構(gòu)成的行李箱包面料。行李箱包面料可具有內(nèi)框架支撐或是軟邊的，即，沒有內(nèi)部支撐。此種織物一般將具有5盎司每平方碼(170g/m2)～15盎司每平方碼(509g/m2)的重量?？椢镏械腅TFE纖維提供堅韌、耐用、耐磨的行李箱包面料，其中使用中常常遇到的污漬很容易除掉。用氟聚合物織物做面料的行李箱包可以是軟邊的或者由框架支撐構(gòu)成箱包外形的。此種織物的一種例子如下織物基重8盎司每平方碼(272g/m2)，由400旦，40旦/單絲，ETFE紗線機(jī)織而成。
該實施方案的另一個例子是由傳統(tǒng)桅桿和索具結(jié)構(gòu)支撐的帆布。該實施方案中使用的織物的組織緊密到足以構(gòu)成阻止空氣透過織物的阻擋層作用。但是該織物具備作為帆布所要求的風(fēng)推-低伸長特性，構(gòu)成織物的紗線的特征是至少40克/旦的模量。此種織物耐久，耐日曬、空氣和海水降解。此種織物的例子如下織物基重4盎司每平方碼(136g/m2)，由400旦ETFE紗線，15旦/單絲制成，織物的斷裂強(qiáng)度至少是75磅每英寸(178g/cm)。
含ETFE紗線的織物的有利應(yīng)用的另一個例子是用作暴露于露天的旗幟，通常采用70～200旦ETFE紗線制造。
實例7醫(yī)療織物實例2中作為范例的縫合線可機(jī)織或針織成為織物或編結(jié)起來用作醫(yī)療紡織品，例如，疝氣墊或血管移植物。ETFE具有優(yōu)異生物相容性并且其低摩擦特性和強(qiáng)度使它特別適合此領(lǐng)域使用。
在一種實施方案中，例如按照本發(fā)明制造的ETFE紗線可成形為直接接觸皮膚的墊，例如，一種墊，它或者緊貼皮膚或者緊貼某一表面，該表面將貼在皮膚上(例如，插套)。本發(fā)明的墊減少人或動物被該墊覆蓋的那部分皮膚與壓在身體該區(qū)域的物體之間的摩擦，并在使用中具有長壽命，因為沒有與身體之間的不利相互作用。該墊在濕和干態(tài)都保持其低摩擦系數(shù)，減少抵住皮膚表面摩擦的物體如鞋子的磨耗作用。此種醫(yī)療墊的尺寸一般不大于40平方英寸(258cm2)，周圍是ETFE纖維的散開邊緣。一種替代的應(yīng)用是將ETFE墊作為假肢套中的保護(hù)層。此種墊減少剪切作用從而避免在張緊、承載的區(qū)域形成疼痛和水皰。作為例子，可按照實例1中描述的方式制造一種單絲旦數(shù)13(或13～40單絲旦數(shù))并且強(qiáng)度為3.45克/旦的縫合線。該縫合紗可由例如，單根紗或者多股紗，一般4股制成以獲得總共50～2000的總旦數(shù)。替代由ETFE復(fù)絲制造，該紗線可以是單絲的。醫(yī)療墊的一個例子如下針織物，5～10密耳(127μm～254μm)直徑的ETFE單絲構(gòu)成的網(wǎng)眼約1/16英寸(1.6mm)。
在另一種實施方案中，可用本發(fā)明ETFE紗線的機(jī)織管作為腔內(nèi)假體，特別是血管移植物，以替代或修復(fù)血管。ETFE表現(xiàn)出優(yōu)異生物相容性和低血栓形成性。移植后，管狀物的微孔結(jié)構(gòu)將允許天然組織長入，促進(jìn)長期愈合。此種用途的一個例子是4股50～400旦ETFE紗線的編結(jié)管。該管具有至少90％的覆蓋率，并且通常將具有1/8英寸～1英寸(0.3cm～2.5cm)的內(nèi)徑。
本發(fā)明另一種實施方案是給織物消除污染的方法，例如，殺滅微生物和內(nèi)生孢子，所述織物包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線，所述消毒包括對織物實施選自下列的處理在水中煮沸、汽蒸，任選地在壓熱釜中，漂白和化學(xué)劑如環(huán)氧乙烷，任選地與氯氟烴清潔劑或二氧化碳、過氧化氫混合，任選地在汽態(tài)，等離子體以及過乙酸，所述織物不受任何此類處理的損傷。本發(fā)明ETFE和其它高度氟化熱塑性聚合物的纖維能耐受高溫和侵蝕性化學(xué)品的不利作用，因此能制造可經(jīng)受消毒處理的醫(yī)療服裝和布(例如，醫(yī)院用床單、枕套和床墊等)。此種織物的例子如下織物由平紋組織制成，平衡結(jié)構(gòu)，基重3盎司每平方碼(102g/m2)，由150旦ETFE紗線制成。
實例8抗燃本發(fā)明另一種實施方案是一種含高度氟化熱塑性聚合物的抗燃、自熄織物，其限氧指數(shù)至少是30(對于ETFE實際規(guī)定31——ASTM D2863)，具有V-0的94等級，并且具有小于40％的平均失重，按照NFPA701的垂直火焰試驗(方法1)。
對于供許多公共區(qū)域使用重要的是，織物能阻止火焰蔓延。該抗燃是飛機(jī)、公共運(yùn)輸工具如公共汽車和火車，學(xué)校、醫(yī)院、養(yǎng)老院、劇院和飯店特別關(guān)心的。由本發(fā)明紗線制成的織物可用于制造地毯、墻壁覆蓋物、座位套墊、窗戶覆蓋物，例如，窗簾、遮陽篷和遮簾，醫(yī)院服裝、床單、枕套、墊子套等，賦予這些設(shè)備抵抗火焰蔓延的能力并讓被困在建筑物和交通工具中的個人有時間逃逸。
優(yōu)選的實施方案是一種抗燃、自熄織物，它含有乙烯-四氟乙烯共聚物。作為例子，可按照實例1所描述的方式制造一種ETFE紗線，其強(qiáng)度至少是3克/旦，優(yōu)選強(qiáng)度3.45克/旦并具有400旦的紗線并將它機(jī)織成織物，采用平紋組織，平衡結(jié)構(gòu)，織物的基重為3.5盎司每平方碼(119g/m2)。
織物按照ASTM D2863試驗，并具有31的限氧指數(shù)(燃燒所要求的氧的體積百分?jǐn)?shù))。該試驗是一種測定在23±2℃下材料在氧和氮的流動混合物中在試驗方法規(guī)定的條件下，剛好能支持火焰燃燒的最低氧濃度的程序。
織物還進(jìn)一步按照Underwriters Laboratory程序UL 94進(jìn)行燃燒行為試驗。根據(jù)從試驗中獲得的各種參數(shù)，當(dāng)未能通過時結(jié)果被定為NC(等外)或者是V-0、V-1或V-2，V-0是最佳，而V-2是最差。本發(fā)明的ETFE織物具有V-0的等級。
ETFE的織物還接受垂直火焰試驗NFPA 701。平均失重是16％，并且能自熄。當(dāng)織物由含有其它高度氟化，特別是全氟化熱塑性聚合物，如PFA和FEP的紗線制成時，獲得類似的結(jié)果。
按照NFPA 701的試驗方法1的規(guī)定，稱過重的紡織樣品垂直地懸吊并用規(guī)定的氣體火焰燒烤樣品45s，隨后撤去。讓樣品燃燒直至其火焰自熄且不再有進(jìn)一步的樣品損傷。樣品再次稱重并確定重量損失百分?jǐn)?shù)并以此作為衡量總火焰蔓延和樣品變化的尺度。
在另一種實施方案中，本發(fā)明包括在封閉區(qū)域通過給所述區(qū)域提供包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線的織物的制品來自阻滯火焰的蔓延(阻燃)，其中所述織物的平均重量損失小于40％，按照垂直火焰試驗NFPA 701。提供的制品可包括地毯、墻壁覆蓋物、影壁、座位套墊、醫(yī)院服裝、床單、枕套、墊子罩、窗戶覆蓋物如窗簾、遮簾和遮陽篷等。尤其優(yōu)選這樣的方法，其中織物包含含有ETFE的紗線并且平均重量損失小于25％。
權(quán)利要求
1.一種含乙烯/四氟乙烯共聚物的紗線，所述紗線的強(qiáng)度至少為約3.0克/旦，且其抗張品質(zhì)至少約8，所述共聚物的熔流速率小于約45g/10min。
2.權(quán)利要求1的紗線的短纖維。
3.含權(quán)利要求2的纖維的短纖紗。
4.一種含乙烯/四氟乙烯共聚物的紗線，所述紗線的強(qiáng)度至少為約3.0克/旦，且其X-射線取向角小于約19°。
5.一種紗線，包含形成所述紗線的芯的紡織材料的單紗，和圍繞所述芯包纏的紗，所述圍繞所述芯包纏的紗包含高度氟化熱塑性聚合物纖維。
6.權(quán)利要求5的紗線，其中所述單紗包含玻璃纖維，而所述圍繞所述單紗包纏的紗或者是包芯紡的或者編結(jié)的。
7.一種制品，它包含乙烯/四氟乙烯共聚物纖維，該共聚物的熔流速率小于約45g/10min，按照ASTM D 3159，采用5kg載荷測定，并且其強(qiáng)度至少為約3克/旦，所述制品選自樂器弦、球拍弦、縫合線、繩索、簾子線、網(wǎng)、釣魚線、牙線和縫紉線。
8.權(quán)利要求7的制品，其中所述強(qiáng)度至少為約3.2克/旦。
9.一種織物，它包含高度氟化熱塑性聚合物的紗線和玻璃纖維紗線。
10.一種能通過NFPA 701的垂直可燃性試驗的火焰自熄織物，所述織物包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線。
11.一種給封閉區(qū)域滅火的方法，該區(qū)域備有至少一種選自墻壁覆蓋物、地毯、家具面料、枕頭、床墊罩和窗簾的用途的織物，包括在所述織物中結(jié)合進(jìn)包含高度氟化熱塑性聚合物的紗線，以便使所述織物通過NFPA 701垂直可燃性試驗。
12.一種制品，由包含強(qiáng)度至少為約2克/旦、含有乙烯/四氟乙烯共聚物的紗線的織物構(gòu)成，所述制品選自行李箱包面料、帆布和包含疝氣墊、血管移植物、接觸皮膚的墊和假體套襯里的醫(yī)療制品。
13.一種服裝，包含含有乙烯/四氟乙烯共聚物的紗線，所述紗線的強(qiáng)度至少為約3.0克/旦，且其抗張品質(zhì)至少為約8。
14.一種給織物消除污染的方法，包括給所述織物消毒，所述織物包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線，所述消毒包括對所述織物實施至少一種選自下列的處理用水煮沸、汽蒸，任選地在壓熱釜中，漂白以及與化學(xué)消毒劑接觸，所述織物不因所述處理而受到任何損傷。
15.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，包含織物和粘結(jié)劑基質(zhì)，其中所述織物含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線。
16.權(quán)利要求15的復(fù)合結(jié)構(gòu)，它是選自印刷電路板增強(qiáng)劑、雷達(dá)屏蔽罩和天線罩的制品。
17.權(quán)利要求16的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述粘結(jié)劑基質(zhì)選自熱固性樹脂和熱塑性樹脂。
18.一種包含織物和支撐所述織物的框架的結(jié)構(gòu)，所述織物包含含有乙烯/四氟乙烯共聚物的紗線。
19.權(quán)利要求18的結(jié)構(gòu)，它是選自屋面、遮陽篷、天篷、機(jī)動車可折疊頂蓋、用于船、拖車和汽車的苫布，以及家具面料的制品。
20.一種電纜，它包含導(dǎo)電芯和包圍所述芯的套，所述套包含含有高度氟化熱塑性聚合物的紗線。
全文摘要
提供一種乙烯/四氟乙烯共聚物的高強(qiáng)度纖維，以及要求高強(qiáng)度，即，至少3克/旦的應(yīng)用，用于在某些領(lǐng)域，例如，縫紉線、牙線和釣魚線中達(dá)到最佳表現(xiàn)。
文檔編號D01F6/12GK1681982SQ03821472
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月10日
發(fā)明者E·W·托卡斯基, W·C·烏伊 申請人:納幕爾杜邦公司