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技術 フルオロポリマーステープル繊維を組み込むヤーン

出願人 ダブリュ.エル.ゴアアンドアソシエイツ,インコーポレイティド
発明者 ジョンダブリュ.ドランデイビッドジェイ.マイナー
出願日 2018年5月31日 (2年8ヶ月経過) 出願番号 2019-566249
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-530884
状態 未査定
技術分野 織物 合成繊維 糸;糸またはロープの機械的な仕上げ 編地
主要キーワード 加熱平板 メインシリンダー バックドラフト 加工ローラー ピンサー フルオロポリマー繊維 フィブリル化工程 ギアアセンブリ
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題・解決手段

少なくとも15μmの平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維および複数の非フルオロポリマーステープル繊維を有するステープル繊維から作製されたヤーンであって、ヤーンにおける非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径の比は、1.2以上である。また、長方形の断面を有しおよび500μmまでの平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維および40μmまでの平均キャリパー直径を有する複数の非フルオロポリマーステープル繊維を有するステープル繊維から作製されたヤーン教示されている。

概要

背景

フルオロポリマーは、様々な形態で摩擦調整剤としてヤーンおよびロープに使用されてきた。例えば、Nelsonらの米国特許第6,132,866号明細書は、35〜90質量パーセントフルオロポリマー繊維と65〜10質量パーセントの1種または2種以上のブレンド繊維ブレンドを含むステープルヤーンに関する。

日本国特許出願平1[1989]−第139833号明細書は、30%未満のポリテトラフルオロエチレン繊維またはストランド天然および/または合成繊維と混合することによって作製された良好な柔軟性を有する繊維材料を開示している。この公開公報の繊維材料で作製された布および衣服は、優れたドレーピング(draping)と改善された抗ピリング(anti−pilling)特性の両方を有する。

先行技術の教示にも関わらず、先行技術によって達成されていない性能の利点を達成するために、その他のステープル繊維と組み合わせてフルオロポリマーステープル繊維を組み込む改善されたヤーンへのニーズが依然としてある。

概要

少なくとも15μmの平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維および複数の非フルオロポリマーステープル繊維を有するステープル繊維から作製されたヤーンであって、ヤーンにおける非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径の比は、1.2以上である。また、長方形の断面を有しおよび500μmまでの平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維および40μmまでの平均キャリパー直径を有する複数の非フルオロポリマーステープル繊維を有するステープル繊維から作製されたヤーン教示されている。

目的

本発明の目的は、約1.9g/cm3以下の密度を有するePTFEステープル繊維を組み込むヤーンを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
0件

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請求項1

i)少なくとも15μmの平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維と、ii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維とを含む、ヤーンであって、前記ステープル繊維i)およびii)と、を含み、前記ヤーンにおける前記フルオロポリマーステープル繊維の前記非フルオロポリマーステープル繊維に対する平均キャリパー直径の比は、1.2以上である、ヤーン。

請求項2

前記非フルオロポリマーステープル繊維は、1つまたは2つ以上のステープル直径を含む、請求項1に記載のヤーン。

請求項3

前記非フルオロポリマーステープル繊維は、1種または2種以上の合成ステープル繊維、1種または2種以上の天然繊維、またはそれらの組み合わせを含む、請求項1または2に記載のヤーン。

請求項4

前記フルオロポリマーステープル繊維は、実質的に長方形の断面を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項5

前記フルオロポリマーは、ePTFEを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項6

フルオロポリマーは、1.9グラム立方センチメートル(g/cm3)以下の密度を有するePTFEを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項7

前記ヤーンは、帯電防止成分凝集成分ワックス抗菌材料香料抗かび剤虫除け剤冷却剤加熱剤鎮痛剤、疎油剤、親油剤、FR材料、有機顔料無機顔料シグニチャーアイデンティフィケーションマーカー、またはそれらの組み合わせの少なくとも1つをさらに含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項8

前記フルオロポリマーステープルは、少なくとも1つの、有機フィラー無機フィラー伝熱体導電体熱絶縁体電気絶縁体、銀、カーボンブラック着色顔料、着色レーキ着色染料、サイズ/寸法向上材料、シグニチャーアイデンティフィケーションマーカー、紫外線吸収剤光反射材料、またはそれらの組み合わせをさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項9

前記ヤーンは、1種または2種以上の連続したフィラメントをさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項10

前記連続したフィラメントは、弾性フィラメントを含む、請求項9に記載のヤーン。

請求項11

フルオロポリマーステープルの質量パーセントは、ヤーンの全質量に基づいて、35質量パーセント以下である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項12

前記ヤーンは、他のヤーンとさらに組み合わされる、請求項1〜11のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項13

織物、不織布、フリースまたは編物物品の形態である、請求項1〜12のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項14

(i)長方形の断面を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維と、(ii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維と、を含む、ヤーンであって、前記フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は、15〜500μmであり、および前記非フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は0.1〜40μmである、ヤーン。

請求項15

前記非フルオロポリマーステープル繊維は、1つまたは2つ以上のステープル直径を含む、請求項14に記載のヤーン。

請求項16

前記非フルオロポリマーステープル繊維は、1種または2種以上の合成ステープル繊維、1種または2種以上の天然繊維、またはそれらの組み合わせを含む、請求項14〜15のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項17

前記フルオロポリマーステープル繊維は、実質的に長方形の断面を有する、請求項14〜16のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項18

フルオロポリマーは、ePTFEを含む、請求項14〜17のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項19

フルオロポリマーは、1.9g/cm3以下の密度を有するePTFEである、請求項14〜18のいずれか一項に記載の物品。

請求項20

前記ヤーンは、帯電防止成分、凝集成分、ワックス、抗菌材料、香料、抗かび剤、虫除け剤、冷却剤、加熱剤、鎮痛剤、疎油剤、親油剤、FR材料、有機顔料、無機顔料、シグニチャーアイデンティフィケーションマーカー、またはそれらの組み合わせの少なくとも1つを含む、請求項14〜19のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項21

前記ヤーンは、少なくとも1つの、有機フィラー、無機フィラー、伝熱体、導電体、熱絶縁体、電気絶縁体、銀、カーボンブラック、着色顔料、着色レーキ、着色染料、サイズ/寸法向上材料、シグニチャーアイデンティフィケーションマーカー、紫外線吸収剤、光反射材料、またはそれらの組み合わせをさらに含む、請求項14〜20のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項22

前記ヤーンは、1つまたは2つ以上の連続したフィラメントをさらに含む、請求項14〜21のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項23

前記連続したフィラメントは、弾性フィラメントを含む、請求項22に記載のヤーン。

請求項24

前記ヤーンにおけるフルオロポリマーの質量パーセントは、ヤーンの全質量に基づいて、35質量パーセント以下である、請求項14〜23のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項25

前記ヤーンは、他のヤーンと組み合わされる、請求項14〜24のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項26

織物、不織布、編物またはフリース物品の形態である、請求項14〜25のいずれか一項に記載のヤーン。

請求項27

i)1インチ〜1.25インチの長さおよび少なくとも30μmの平均キャリパー直径を有する複数の延伸PTFEステープル繊維と、ii)複数のポリエステルステープル繊維と、を含むヤーン、を含む物品であって、前記ステープル繊維i)およびii)は、ヤーンに形成されており、前記延伸PTFEステープル繊維の全ヤーンに対する質量パーセントは、10質量パーセントであり、および前記ヤーンにおける前記ePTFEステープル繊維の前記ポリエステルステープル繊維に対する平均キャリパー直径の比は、1.2以上である、物品。

請求項28

(i)長方形の断面を有する複数の延伸PTFE(ePTFE)ステープル繊維と、(ii)ヤーンに形成された複数のポリエステルステープル繊維と、を含むヤーン、を含む物品であって、前記ePTFEステープル繊維は、全ヤーンの10質量パーセントの量で存在しており、前記延伸PTFEステープル繊維の平均キャリパー直径は、30〜500μmであり、および前記前記ポリエステルステープル繊維の平均キャリパー直径は、10〜40μmである、物品。

技術分野

0001

本開示は、概して、フルオロポリマーステープル繊維を組み込むヤーンおよびそれから作製される物品の分野に関する。

背景技術

0002

フルオロポリマーは、様々な形態で摩擦調整剤としてヤーンおよびロープに使用されてきた。例えば、Nelsonらの米国特許第6,132,866号明細書は、35〜90質量パーセントフルオロポリマー繊維と65〜10質量パーセントの1種または2種以上のブレンド繊維ブレンドを含むステープルヤーンに関する。

0003

日本国特許出願平1[1989]−第139833号明細書は、30%未満のポリテトラフルオロエチレン繊維またはストランド天然および/または合成繊維と混合することによって作製された良好な柔軟性を有する繊維材料を開示している。この公開公報の繊維材料で作製された布および衣服は、優れたドレーピング(draping)と改善された抗ピリング(anti−pilling)特性の両方を有する。

0004

先行技術の教示にも関わらず、先行技術によって達成されていない性能の利点を達成するために、その他のステープル繊維と組み合わせてフルオロポリマーステープル繊維を組み込む改善されたヤーンへのニーズが依然としてある。

0005

網羅される態様は、この概要ではなく本明細書に請求項に規定されている。この概要は、様々な形態の高レベルな全体像であり、以下の詳細な説明の章にさらに記載されるいくつかの概念紹介する。この概要は、請求項に記載された主題の重要なまたは本質的な特徴を明らかにすることを意図しておらず、請求項に記載された主題の範囲を決定するために分離して使用することも意図していない。主題は、明細書全体、図面のいくつかまたは全て、および各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。

0006

第1の態様では、i)本明細書でフェレ径といわれることもある少なくとも15マイクロメートル(μm)の平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維、ならびにii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維、フルオロポリマーステープル繊維および非フルオロポリマーステープル繊維を含むヤーンを開示し、ヤーンにおける非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径の比は、1.2以上である。

0007

代替の態様において、非フルオロポリマーステープル繊維は、複数の平均キャリパー直径を含むことができる。先の態様のいずれかにおいて、非フルオロポリマーステープル繊維は、1種または2種以上の合成ポリマーを含む。先の態様のいずれかにおいて、非フルオロポリマーステープル繊維は、1種または2種以上の天然繊維を含む。先の態様のいずれかにおいて、非フルオロポリマーステープル繊維は、合成と天然繊維との両方を含む。先の態様のいずれかにおいて、フルオロポリマーステープル繊維は、実質的に長方形の断面を有する。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンを断面で見た場合、複数のフルオロポリマーステープル繊維は、主に断面の外側の領域に配向され、ヤーンは、ヤーンの周囲長、およびヤーンの周囲長を超えて外側に伸長するフルオロポリマーステープル繊維の少なくとも一部分を有する。先の態様のいずれかにおいて、フルオロポリマーは、延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)である。代替の態様において、フルオロポリマーは、1.9グラム立方センチメートル(g/cm3)以下の密度を有するePTFEである。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンは、帯電防止成分凝集成分ワックス抗菌材料香料抗かび剤虫除け剤冷却剤加熱剤鎮痛剤、疎油剤、親油剤、FR材料、有機顔料無機顔料シグニチャーアイデンティフィケーションマーカー、またはそれらの組み合わせの少なくとも1つを含む。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンは少なくとも1つのフィラーをさらに含む。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンはさらに抗菌材料を含む。先の態様のいずれかにおいて、ePTFEは、実質的に長方形の断面を有する。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンは、少なくとも1つの連続したフィラメントをさらに含む。先の態様のいずれかにおいて、連続したフィラメントは、弾性フィラメントを含む。1種または2種以上の連続したフィラメントを組み込むヤーンにおけるステープル繊維の直径を測定する場合、連続したフィラメントの成分がステープル繊維測定値複数可)に含まれないことが理解されるべきである。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンにおけるフルオロポリマーステープル繊維の質量パーセントは、ヤーンの全質量に基づいて、35質量パーセント以下である。先の態様のいずれかにおいて、本発明のヤーンは、その他のヤーンと組み合わされて、最終物品にすることができる。

0008

代替の態様において、本発明は、実質的に長方形の断面を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維および複数の非フルオロポリマーステープル繊維を含むステープル繊維から作製されるヤーンに関し、フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は、15〜500μmであり、非フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は、0.1〜40μmである。先の態様のいずれかにおいて、非フルオロポリマーステープル繊維は、1つまたは2つ以上の平均キャリパー直径を含む。先の態様のいずれかにおいて、非フルオロポリマーステープル繊維は、1種または2種以上の合成ポリマー、天然繊維およびそれらの組み合わせを含む。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンを断面で見た場合、複数のフルオロポリマーステープル繊維は、主に断面の外側の領域に配向され、ヤーンは、ヤーンの周囲長、およびヤーンの周囲長を超えて外側に伸長するフルオロポリマーステープル繊維の少なくとも一部分を有する。先の態様のいずれかにおいて、フルオロポリマーはePTFEを含む。先の態様のいずれかにおいて、フルオロポリマーは、1.9g/cm3以下の密度を有するePTFEである。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンは、帯電防止成分、凝集成分、ワックス、抗菌材料、香料、抗かび剤、虫除け剤、冷却剤、加熱剤、鎮痛剤、疎油剤、親油剤、FR材料、シグニチャーアイデンティフィケーションマーカー、またはそれらの組み合わせの少なくとも1つを含む。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンは少なくとも1つのフィラーをさらに含む。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンは、少なくとも1つの連続したフィラメントをさらに含む。先の態様のいずれかにおいて、連続したフィラメントは、弾性フィラメントを含む。上記のように、1種または2種以上の連続したフィラメントを組み込むヤーンにおけるステープル繊維の直径を測定する場合、連続したフィラメントの成分がステープル繊維測定(複数可)に含まれないことが理解されるべきである。先の態様のいずれかにおいて、ヤーンにおけるフルオロポリマーの質量パーセントは、ヤーンの全質量に基づいて、35質量パーセント以下である。先の態様のいずれかにおいて、本発明のヤーンは、その他のヤーンと組み合わせることができる。

0009

本発明のヤーンは、限定されないが、織物編物、不織布、フリース等のテキスタイルを含む様々な物品に組み込むことができる。このユニークなヤーンを組み込む物品は、衣服、カーペット建築構造物及びヤーンを組み込むその他の物品の形態であってもよい。

0010

その他の態様では、i)1.25インチ平均長および本明細書でフェレ径といわれる少なくとも15マイクロメートル(μm)の平均最大キャリパー直径を有する複数の延伸PTFE(ePTFE)ステープル繊維、ならびにii)複数のポリエステルステープル繊維を含むヤーンが開示され、ePTFEステープル繊維およびポリエステルステープル繊維はヤーンに形成され、ePTFE繊維の質量パーセントは、ヤーンの全質量に基づいて、10質量パーセントであり、ヤーンにおけるポリエステルステープル繊維に対するePTFEステープル繊維の平均最大キャリパー直径の比は1.2以上である。

0011

本開示のこれらおよびその他のユニークな特徴は本明細書に開示される。

図面の簡単な説明

0012

ヤーンの毛羽対PTFE密度のプロットである。

0013

(グラムでの)手触り対例のm−アラミド/ePTFEステープル繊維ヤーンを含む編地に混合されたePTFEステープル繊維の割合のプロットである。

0014

(グラムでの)手触り対例のウール/ePTFEステープル繊維ヤーンを含む編地にブレンドされたePTFEステープル繊維の割合のプロットである。

0015

定義
力価」は、繊維またはフィラメントの単位長さ当たりの重量である。力価の単位は、dtex、texおよびデニール(denier)である。texは、1000メートル長当たりのグラムで示される繊維またはフィラメントの質量であり、dtexは、10,000メートル長または等価に10dtex=1tex当たりのグラムで示される繊維またはフィラメントの質量である。デニールは、9000メートル長または等価に0.9*dtex=デニール当たりの繊維またはフィラメントの質量である。

0016

繊維当たりのデニール」は、トウ、例えばフルオロポリマートウから形成されるステープル繊維の平均デニールをいう。ステープル繊維は、通常、様々なデニールを有し、繊維当たりのデニールは、ステープル繊維の代表的なサンプルの平均デニールをいう。

0017

トーイング」は、モノフィラメントをそれぞれの遠位端で連結される繊維要素アレイフィブリル化し、元来のモノフィラメントの表面によってダイヤモンド様または平行四辺形の構造を作る操作である。「トウ」フィラメントは、トーイング操作を行ったフィラメントである。トウフィラメントは、後にステープル繊維に切り分けることができる。

0018

「繊維」は、その幅よりはるかに大きい長さを有する天然または合成材料を意味する。

0019

「フィラメント」は、メートルで通常測定される、ある長さを有する連続する繊維を意味し、数十メートル、数百メートルまたは数千メートルもの長さであり得る。フィラメントをステープル繊維にするために、フィラメントは、例えば、ギロチンまたはノースカロライナ州シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なロータリー刃機構を使用して、切断またはせん断され得る。使用されるステープル工程(例えば、ロングまたはショートステープル工程)および撚糸工程の種類によって、所望の切断長が決定される。いくつかの態様において、異なる種類のステープル繊維を一緒にブレンドして、紡績糸を形成する場合、ステープル繊維の長さは同様であり、例えば、平均ステープル長が互いの10パーセント以下にあることができる。他の態様において、異なる種類のステープル繊維を一緒にブレンドして、紡績糸を形成する場合、ステープル繊維の長さは、互いの10パーセント超であることができる。

0020

「ステープル繊維」は、概して、センチメートル(cm)で測定される有限の長さを有する繊維を意味する。ステープル繊維は、概して、250mm未満の1つの長さおよび全長に対する約50mm超のアスペクト比(幅に対する長さ)を有する要素として特徴付けられる。本開示のために、ステープル繊維という用語は、天然または合成繊維のいずれかをいうために使用される時もある。

0021

「合成繊維」は人間が作った繊維を意味する。

0022

「実質的に長方形の構造」という用語は、本明細書で使用される場合、ステープル繊維が、丸いまたはった端(または側)を有していてもいなくとも、断面アスペクト比、例えば、高さに対する幅が、1超である長方形またはほぼ長方形の断面を有することが意味することが意図される。ヤーンに組み込む前に、本明細書に記載のフルオロポリマーステープル繊維は、実質的に長方形の断面を有することができる。ヤーンに組み込まれた後、フルオロポリマーステープル繊維の断面は、不規則な長方形断面、すなわち、1超のアスペクト比を有する不規則な長方形断面であり得る。

0023

「平均キャリパー直径」は、ステープル繊維の最大の断面直径測定の平均を意味する。平均キャリパー直径を決定する技術は、本明細書で検討される。

0024

本開示は、フルオロポリマーステープル繊維を組み込むヤーンおよびそれから作製される物品に関する。ヤーンは、i)少なくとも15μmの平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維およびii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維を含み、ヤーンにおける非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径の比は、1.2以上である。他の態様において、ヤーンは、複数のフルオロポリマーステープル繊維および複数の非フルオロポリマーステープル繊維から成り、または本質的に成り、非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径の比は、1.2以上である。平均キャリパー直径を測定する方法は本明細書に記載され、非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパーの比は、1.2〜20以下の範囲にあることができる。別の態様において、ヤーンは、i)長方形の断面を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維およびii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維を含み、フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は、15〜500μmであり、非フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は、0.1〜40μmである。別の態様において、ヤーンは、(i)長方形の断面を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維および(ii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維から成り、または本質的に成り、フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は、15〜500μmであり、非フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は、0.1〜40μmである。

0025

フルオロポリマーステープル繊維は、フルオロポリマーフィラメントまたはフルオロポリマートウから作製することができる。適したフルオロポリマーは、フィラメントまたはトウに形成することができる、任意の適したフルオロポリマー、例えば、テトラフルオロエチレンを含むホモポリマーおよびコポリマーを含むことができる。適したコモノマーとして、例えば、エチレンプロピレン、フッ化ビニリデン塩化ビニリデンアクリレートメタクリレートフルオロアクリレートフルオロメタクリレートまたはそれらの組み合わせを挙げることができる。ステープル繊維の形成の前または後に、任意の知られた添加剤をフルオロポリマーに添加することができる。いくつかの態様において、添加剤は、ポリマーマトリックスが添加剤で満たされるように、繊維の形成前に添加することができる。適切なフィラーは、例えば、有機フィラー無機フィラー伝熱体導電体熱絶縁体電気絶縁体、銀、カーボンブラック着色顔料、着色レーキ着色染料、サイズ/寸法向上材料、シグニチャーアイデンティフィケーションマーカー、紫外線吸収剤光反射材料、またはそれらの組み合わせであることができる。フルオロポリマーは、次に任意の知られた方法によって所望のキャリパー直径を有するフィラメントまたはトウに形成されることができる。フィラメントおよび/またはトウは、次に切断され、または所望の長さを有するステープル繊維に短くすることができる。

0026

いくつかの態様において、フルオロポリマーステープル繊維は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ステープル繊維または延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)ステープル繊維であることができる。さらなる態様において、フルオロポリマーステープル繊維は、ePTFEステープル繊維である。適したePTFEは、1.9グラム/立方センチメートル(g/cm3)以下、例えば、0.2〜1.9g/cm3の密度を有することができる。完全な密度、非延伸PTFEステープルの靭性は、通常、1.8グラム/デニール(g/d)未満である。対照的に、ePTFEの靭性は、より大きく、通常、1.6g/d超である。他の態様において、ePTFEは、1.7g/d超、または1.8g/d超、または1.9g/d超、または2.0g/d超、または2.3g/d超までもの靭性を有することができ、ヤーンにおいて強力な繊維を提供し、改善された、耐ほつれ性、引っ張り強度および耐摩耗性となることができる。

0027

いくつかの態様において、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)および延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)は、Goreの米国特許第3,953,566号明細書に開示されるリボン様形態で作製することができる。完全密度(すなわち非延伸)PTFEフィラメントは、1.95g/cm3以上の密度を有すると考えられる。フィラメントの密度が減少するにつれて、例えば、Baillieらの米国特許第7,060,354号明細書などに開示されるように、1.9g/cm3未満、いくつかの態様では1g/cm3未満の密度を有する延伸PTFEの軟化特徴によって、トーイング工程がより困難になる。より高い破断強度を有するフィラメントは、フィブリル化工程の間に必要とされる高張力に耐えるために必要とされる。本発明の目的は、約1.9g/cm3以下の密度を有するePTFEステープル繊維を組み込むヤーンを提供することである。

0028

PTFEおよびePTFEをカーディング工程により適した寸法にするために、フィブリル化またはトーイングとして知られる工程を使用して、フィラメントの力価を減少させる。ePTFEフィラメントのトーイングは、Dolanの米国特許第5,765,576号明細書に開示され、参照により本明細書中に取り込む。トーイング工程は、特に、フィラメント当たりの力価をフィラメント当たり7デニール未満にすることが望まれる場合、フィラメントがせん断されるため、フィラメントをかなりの量の応力に供することができる。

0029

特定の態様において、フルオロポリマーステープル繊維は、約60未満およびあるいは15未満のフィラメント当たりのデニール(dpf)を有することができる。その他の態様では、フルオロポリマーは、55未満、50未満、45未満、40未満、35未満、30未満、29未満、28未満、27未満、26未満、25未満、24未満、23未満、22未満、21未満、20未満、19未満、18未満、17未満、16未満または15未満のdpfを有することができる。ヤーンにおける非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径の比が1.2以上である限り、フルオロポリマーステープル繊維のdpfの下限は特に重要ではない。平均キャリパー直径(非フルオロポリマーステープルに対するフルオロポリマーステープル)の比は少なくとも1.2であることができる。ヤーンにおけるステープル繊維に依存して、平均キャリパー直径の比が、例えば、20超、または30超、または40超というように大きくなりすぎると、ヤーンは比較的弱くなる。したがって、いくつかの態様において、平均キャリパー直径の比は約30未満または20未満である。いくつかの態様において比は、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0、5.2、5.4、5.6、5.8、6.0、6.2、6.4、6.6、6.8、7.0、7.2、7.4、7.6、7.8、8.0、8.2、8.4、8.6、8.8、9.0、9.2、9.4、9.6、9.8、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、16、17、18、19、20または列挙した数の間の値である。

0030

フルオロポリマーステープル繊維をショートステープルシステム(綿のカーディング工程としても知られる)に組み込むために、ステープルは、77ミリメートル(mm)未満、または66mm未満、または58mm未満、または48mm未満、または38mm未満、または29mm未満の長さを有することができる。フルオロポリマーステープル繊維を長いステープルシステム(ウールのカーディング工程としても知られる)に組み込むために、ステープルは、200ミリメートル(mm)未満、または175mm未満、または150mm未満、または125mm未満、または100mm未満、または75mm未満の長さを有することができる。いくつかの態様において、フルオロポリマーステープル繊維、例えばePTFEステープル繊維の長さは、25.4mm(1インチ)〜31.75mm(1.25インチ)の範囲であることができる。いくつかの態様において、フルオロポリマーステープル繊維は、実質的に長方形の断面を有することができる。概して、フルオロポリマーステープル繊維は、約10mm超の長さを有するはずである。5mm未満の長さを有するフルオロポリマーステープル繊維は、ヤーンを形成するのに困難である可能性がある。

0031

本開示のヤーンは、また、非フルオロポリマーステープル繊維を含む。非フルオロポリマーステープル繊維は、1種または2種以上の合成ステープル繊維、1種または2種以上の天然繊維またはそれらの組み合わせであることができる。適切な非フルオロポリマーステープル繊維として、例えば、ウール、綿、シルクリネン、様々な動物の毛、アンゴラサイザルラミーアクリルポリエステルポリアミドポリアラミドポリウレタン酢酸レーヨンポリベンゾイミダゾールポリベンゾオキサゾールリヨセルモダクリルポリ塩化ビニリデン炭素ガラスセルロース酢酸セルロースセルロースエステル弾性繊維またはそれらの組み合わせの1つ以上を挙げることができる。適したポリエステルステープル繊維として、例えば、ポリエチレンテレフタラートポリトリメチレンテレフタレートポリプロピレンテレフタラートポリブチレンテレフタラートまたはそれらの組み合わせを挙げることができる。天然繊維、例えば、動物の毛または羽毛、綿は、通常、その長さをさらに短くすることなく使用されるが、繊維を望ましい場合短くすることができ、例えば、シルク繊維通常長く、所望のステープルの長さに切ることができる。合成ステープル繊維は、通常、例えば、1つまたは2つ以上のフィラメントを押し出し、次に、所望のステープルの長さに切断することによって、公知技術にしたがって作製される。いくつかの態様において、非フルオロポリマーは、1つまたは2つ以上のステープルの直径を含む。所望の特性を生み出すために、上記の添加剤のいずれかを非フルオロポリマー繊維(またはフィラメント)に添加することができる。

0032

非フルオロポリマーステープル繊維は、様々な長さ、概して、200ミリメートル(mm)未満、または175mm未満、または150mm未満、または125mm未満、または100mm未満、または75mm未満であることができる。合成非フルオロポリマーステープル繊維のデニールは、フルオロポリマーステープル繊維のデニールよりも小さい可能性がある。いくつかの態様において、合成非フルオロポリマーステープル繊維のデニールは、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、.8、1.9または2.0以上であることができる。綿およびウール等の天然繊維の力価は、アップランド綿については0.7〜2.3デニールの範囲、羊毛については2〜16デニールの範囲である。いくつかの態様において、1種または2種以上の非フルオロポリマーステープル繊維を使用することができ、それぞれのステープル繊維が独立してそれ自体のデニールを有し、非フルオロポリマーステープル繊維のそれぞれが1つまたは2つ以上の平均キャリパー直径を有する。いくつかの態様において、非フルオロポリマーステープル繊維は、1種または2種以上のポリマー、例えば、2種の個別であるが異なるポリマーステープル繊維またはポリエステルとポリアラミドの両方から作製された複合ステープル繊維を含むことができる。その他の態様において、非フルオロポリマーステープル繊維は、1種または2種以上の天然繊維を含むことができる。さらなる態様において、非フルオロポリマーステープル繊維は、ポリエステルステープル繊維、ポリアラミドステープル繊維またはそれらの組み合わせである。複数の非フルオロポリマーステープル繊維を使用する場合、非フルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径は、キャリパー直径の平均であり、非フルオロポリマーステープル繊維混合物の非フルオロポリマーステープル繊維のそれぞれの量(質量パーセントとして)について荷重される。

0033

さらなる態様において、ヤーンは、さらに1種または2種以上の連続したフィラメントを含むことができる。フィラメントは通常コアとして使用され、その周りにフルオロポリマーステープル繊維および非フルオロポリマーステープル繊維が巻かれている。コアスパンヤーン工程は、当該技術でおよび当業者に公知であり、これらの工程のいずれかを使用して、フルオロポリマーステープル繊維と非フルオロポリマーステープル繊維の両方を有するコアスパンヤーンを形成することができる。存在する場合、フィラメントは、弾性フィラメントであり、例えば、エラスタンスパンデックスもしくはLYCRA(登録商標)または非弾性フィラメント、例えば、ポリエステルもしくはポリアミドフィラメントであり得る。

0034

特定の態様において、ヤーンは、公知の方法、例えば、紡績糸、オープンエンドまたはロータースピニングおよびエアジェットまたはエアボルテックス(air−vortex)スピニング工程を含む方法に従って製造することができる。紡績糸工程は、カーディング、ドローイングロービングおよび紡績を使用する。オープンエンドまたはロータースピニング工程は、ステープル繊維を直接紡績にかけて、繊維をロービングする必要性を回避する。繊維は高速回転容器に供給され、一緒に混合されて絡まる。エアボルテックススピニングは、カードを回避して、ステープル繊維を直接ヤーンに変換することによって、オープンエンド工程に類似する。乱気流を使用して固定筒で繊維を混合または絡ませる。ヤーンの形成の前に、望まれる場合、1つまたは2つ以上のステープル繊維を、スタフィングボックス法またはギアニップローラー法等の標準的な捲縮操作を使用して、任意に捲縮することができる。本開示のヤーンは、天然ステープル繊維、合成ステープル繊維または天然と合成ステープル繊維の両方を合わせるフルオロポリマーステープル繊維を含むことができる。いくつかの態様において、ヤーンは、通常のカーディング、ドローイングおよび紡績方法を使用して、(ヤーンの全質量に基づいて)1質量パーセント超のフルオロポリマーステープル繊維〜100質量パーセントのフルオロポリマーステープル繊維を含むことができる。その他の態様において、ヤーンは、1質量パーセントのフルオロポリマーステープル繊維〜100質量パーセント未満のフルオロポリマーステープル繊維の範囲で含むことができる。またさらなる態様において、ヤーンは、ヤーンの全質量に基づいて、2〜75質量パーセント、または2〜50質量パーセント、または2〜40質量パーセントまたは3〜35質量パーセントのフルオロポリマーステープル繊維の範囲で含むことができる。いくつかの態様において、ヤーンは、フルオロポリマーステープル繊維を含み、フルオロポリマーステープル繊維の量は、ヤーンの全質量に基づいて、35質量パーセント未満である。いくつかの態様において、例えば、ヤーンを断面として見た場合、フルオロポリマーステープル繊維は、ヤーンの内部に比較的に均等に分布される。別の態様において、本開示のヤーンは、ヤーンの長さに垂直な断面を有し、内側領域、外側領域および周囲長を有する。複数のフルオロポリマーステープル繊維は、主に断面の外側の領域に配向され、フルオロポリマーステープル繊維の少なくとも一部分は、ヤーンの周囲長を超えて外側に伸長することができる。いくつかの態様において、ヤーンの周囲長を超えて外側に延伸するフルオロポリマーステープル繊維の少なくとも一部分は、フルオロポリマーステープル繊維の端である。ヤーンの断面が大体円形であると仮定すると、ヤーンの「内側領域」というフレーズは、ヤーンの中心から半径中点まで伸長するヤーンの部分を意味する。ヤーンの「外側領域」は、ヤーンの半径の中点から周囲長まで伸長する領域である。

0035

帯電防止および結合力強化材料等の仕上げ材をフルオロポリマーステープル繊維および/または非フルオロポリマーステープル繊維に適用して、ヤーン形成工程のカーディング、ドローイングおよび紡績操作の効率性を増加させることができる。特定の態様において、フルオロポリマーステープル繊維、例えば、延伸PTFEは、孔を有しない完全密度PTFEステープル繊維と異なり、仕上げ材が存在することができる多孔性を有する。さらに、ヤーンの特性を増強するために、1種または2種以上の添加剤をヤーンに添加することができる。例えば、いくつかの態様において、ヤーンは、帯電防止成分、凝集成分、ワックス、抗菌材料、香料、抗かび剤、虫除け剤、冷却剤、加熱剤、鎮痛剤、疎油剤、親油剤、難燃材料断熱材、着色剤、シグニチャーアイデンティフィケーションマーカー、紫外線吸収材、光反射材料またはそれらの組み合わせの少なくとも1つを含むことができる。

0036

本開示のヤーンについての開示によって、いくつかの利点が見つけられた。通常疎水性材料であり、そのため水をはじくことが予期されるフルオロポリマーステープル繊維が存在するにもかかわらず、本開示のヤーンおよびヤーンから製造された物品は、フルオロポリマーステープル繊維を含まずに製造された同じヤーンまたは物品と比較した場合類似の速度で湿潤するということを驚くべきことに見出した。さらに驚くべきこととして、ヤーンおよびヤーンから製造された物品は、また、フルオロポリマーステープル繊維を含まずに製造された同じヤーンまたは物品と比較した場合、より速く乾燥した。第二に、比較的大きいキャリパー直径のフルオロポリマーステープル繊維を有するにもかかわらず、本開示のヤーンおよびヤーンから製造された布は、柔らかく、耐久性があり、素早く乾燥し、優れた手触りを有する。これは、ヤーンの分野、特にアパレルヤーンの傾向と正反対であり、アパレルヤーンの傾向は、よりデニールが少ない繊維を製造することであり、すなわち、特定の繊維について、より低いデニールはより小さいキャリパー直径に直接関係する。デニールが少ない繊維を有するヤーンは、柔らかく、優れた手触りを有する布を製造する。相対的に大きいフルオロポリマーステープル繊維、すなわち、非フルオロポリマーステープル繊維に比較した場合に平均キャリパー直径が大きいフルオロポリマーステープル繊維を加えることで優れた手触りを有するヤーンおよび布を製造することは驚くべきことである。ウールをブレンドした延伸PTFE繊維を使用して、別の驚くべき結果が示される。ウールにおける完全密度のePTFE繊維に比べて、延伸PTFE繊維を使用して毛羽を最小にした。

0037

両者ともにcmの単位で示される長さLおよび半径rの理想的な円筒として繊維を特徴付けて、表面積を以下のように示すことができる:



式中、単位長さ=デニールで表される力価については9×105cm、またはdtexで表される力価については1×106cm、および体積はcm3で表される。



dtexで示される力価、cmで示されるLおよびrの関数として、密度(ρ)をg/cm3で示し、



または



密度(ρ)、rおよび力価の関数として、表面積を示す。



一定の長さL=1cmについて、

0038

したがって、所与の力価について密度が減少し、rが一定であるとき、表面積は増加する。Goreの米国特許第3,953,566号明細書に示されるように、延伸PTFEに関連する上記の誘導興味深く有用な結果は、延伸比が増加することにより要素の密度が減少するので、延伸PTFEの要素の断面積は実質的に一定に保たれる。上記の誘導において、ePTFEの密度が変化するとき、rはこのように一定を保ち、ePTFE繊維の表面積についての関係性において、その力価および密度の関数になる。したがって、所与の力価について、延伸PTFEの密度が減少するにつれて、表面積および表面積の利益(例えば、隣接する要素間の摩擦が減少し、表面エネルギーが低下する等)が増加する。

0039

本開示よるヤーンは、ヤーンからテキスタイルを製造するためのなんらかの公知の方法を使用して、物品、例えばテキスタイルを製造するために使用することができる。公知の編物、織物または不織布の方法によってテキスタイルを製造して、編物テキスタイル、織物テキスタイル、不織テキスタイルまたはフリーステキスタイルを製造することができる。テキスタイルの作製方法の適した例として、例えば、経編み横編み、丸編み、横編み(flatbed knitting)、シームレス編み、広幅織り、狭幅織り、ベルトレピア織り、シャトル織り、空気噴射織り、水噴射織り、プロジェクタイル織りおよびジャカード織りを挙げることができる。不織方法の適した例として、例えば、ニードルパンチ水流交絡湿式およびメルトブローンを挙げることができる。本開示の1つまたは2つ以上のヤーンを使用してテキスタイルを製造することができ、またはテキスタイルは、本開示のヤーンおよび1種または2種以上の他のヤーンを含むことができる。本発明の別の目的は、ヤーンブレンドに延伸PTFE繊維を提供して、改善されたドレープ(drape)または手触りを有する、織られたまたは編まれたテキスタイルを与えることである。

0040

本開示は、また、物品の乾燥時間を減少する方法に関し、方法は、物品を製造することを含み、物品は、i)少なくとも15μmの平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維、およびii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維を含むヤーンを含み、ヤーンにおける非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径の比は、1.2以上であり、ii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維からなるヤーンから製造された同様の物品と比較した場合、乾燥時間が減少する。

0041

本開示は、また、物品の吸水を減少する方法に関し、方法は、物品を製造することを含み、物品は、i)少なくとも15μmの平均キャリパー直径を有する複数のフルオロポリマーステープル繊維、およびii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維を含むヤーンを含み、ヤーンにおける非フルオロポリマーステープル繊維に対するフルオロポリマーステープル繊維の平均キャリパー直径の比は、1.2以上であり、ii)複数の非フルオロポリマーステープル繊維からなるヤーンから製造された同様の物品と比較した場合、乾燥時間が減少する。

0042

測定値および試験方法
フィラメント力価
フィラメントの力価は、90mの長さのフィラメントの質量をグラムで測定し、その結果に100を掛けることによって測定される。質量は、少なくとも0.1gの精度を有するマスバランスを使用して測定される。少なくとも5cmの精度に対して、長さ検出を有するかせリールを使用して、質量は測定される。モデルILE−1−SKRM等の一般的な電気式ヤーンかせリールは、シャーロット、ノースカロライナ州28222のILE Companyから入手可能である。3つの測定を行い、平均化する。

0043

繊維当たりのデニール
繊維当たりのデニール(dpf)は、トウフィラメントの500mmの長さ部分を黒色または濃紺色等の暗い色の背景を有する平坦な面に広げることによって測定される。フィラメントは、広がると均一に開き、暗い色の測定ボードの上部に置かれる。実質的に平坦な1メートルの棒が広げられたトウフィラメントの上に置かれ、フィラメントの全体の幅を覆う。1メートルの棒の片側の隣に示される繊維を数え、総数が足される。その和をフィラメントの力価で割って、繊維当たりのデニールを得る。サンプルにつき1回の試験を行う。

0044

フィラメントの厚み
テープおよびモノフィラメントの厚みは、0.1mmの精度を有するスナップゲージを利用して測定される。スナップゲージは、15mmの直径の平坦なディスクパッドに備えられる。サンプルにつき5つの測定値を取り、平均化する。

0045

フィラメントの幅
フィラメントの幅を最近(nearest)0.1mmに対してグラデーションを有する10倍の拡大率アイルーペを使用して通常の方法で測定した。3つの測定を行い、平均化して、最近0.05mmに対する幅を決定した。

0046

フィラメントの破断強度
フィラメントの破断強度は、フィラメントを破断破壊する)のに必要とされる最大荷重の測定であった。破断強度は、マサチューセッツ州、カントンのInstron Machine Companyから入手可能などの引張試験機によって測定された。Instron(商標)機械は、引張荷重の測定の間に、フィラメントおよびストランド要素を固定するのに適する繊維(ホーン型部に備えられた。引張試験機のクロスヘッド速度は、1分当たり25.4cmであった。ゲージの長さは25.4cmであった。各フィラメントタイプの5つの測定を行い、平均をニュートンの単位で報告した。

0047

フィラメントの靭性
フィラメントの靭性は、その力価に正規化されるフィラメントの破断強度である(フィラメントの長さ当たりの重量)。フィラメントの靭性は以下の式を使用して計算された:
フィラメントの靭性(cN/dtex)=フィラメントの破断強度(cN)/100フィラメントの力価(dtex)

0048

フィラメントの密度
フィラメントの密度は、以下の式を使用して、以前に測定されたフィラメント力価(長さ当たりの重量)、フィラメントの幅、およびフィラメントの厚みを利用して計算した:
フィラメントの密度(g/cm3)=フィラメントの力価(dtex)/フィラメントの幅(mm)/フィラメントの厚み(mm)/10,000

繊維の平均キャリパー直径(フェレ径)
平均キャリパー直径は、概して、ヤーンにおけるステープル繊維の平均の最大の直径の測定として記載することができ、フェレ径として互換で参照される。平均は、ヤーンを切断して断面を明らかにすることによって決定することができる。次に、少なくとも3つのフルオロポリマーステープル繊維(1つ以上の断面を分析してもよい)を探して、断面を分析する。ヤーンの断面は、次に、顕微鏡、例えば光学または電子顕微鏡に供される。ヤーンにおける3つのフルオロポリマー繊維のそれぞれについて、最大断面距離を測定する。この3つの長さの平均は、次に、決定される。次に同じ手順を使用して、非フルオロポリマー繊維の平均キャリパー直径を決定する。それぞれの種類の少なくとも3つの繊維を測定し、少なくとも3つの繊維の平均が平均キャリパー直径として報告される。いくつかの態様において、平均キャリパー直径は、上記の手順を使用して、測定された値である。あるいは、ヤーンの外部は、光学顕微鏡を使用して調査することができ、視覚的に、フルオロポリマーおよび非フルオロポリマーステープル繊維を視覚的に識別する。ヤーンにおけるステープル繊維の各種類の3つの個別のステープル繊維について繊維の最大幅を測定することができ、およびその平均を計算することができる。他の態様において、平均キャリパー直径は、フルオロポリマー繊維の断面が円形であるという仮定に基づき、および以下の式に基づいた計算値である。本開示において、その平均キャリパー直径の値が計算値である場合、「計算値」として列挙され、平均キャリパー直径は、「少なくとも」1つのある値として提供されるであろう。

0049

キャリパー直径は、マイクロメートル(10−6メートル)の単位を有し、また、以下の等式を使用して計算するために、繊維断面が概して円形であるという仮定に基づいて、決定することができる。



式中、デニールはg/9000mであり、
密度はg/cm3であり、
直径はμmである。

0050

保護性能(Thermal Protective Performance)(TPP)
熱保護性能(TPP)は、第2度熱傷を記録する時間に関係し、より高いTPP値を有する材料は、より良好な熱傷保護を提供すると考えられる。一態様において、熱安定性のテキスタイルの熱保護性能(TPP)を改善し、それによって熱保護材料を形成する方法が記載される。

0051

TPP試験方法
複数の試験標本(6×6インチ)材料を試験のために準備した。耐熱性は、NFPA 1971 Standard on Protective Ensemble for Structural Fire Fighting; Section 6−10 of the 2000 editionに従って、CSI熱保護性能(TPP)テスターを使用して測定された。

0052

1/4インチのスペーサーで個々の材料に試験を行った。また、複数の材料のレイアップを有するアンサンブルまたは組立体の試験は、試験方法によって特定される接触配置において行った。

0053

垂直燃焼試験
テキスタイル材料のサンプルにASTMD6413 test standardに準拠した試験を行った。サンプルを12秒間、炎に曝した。3つのサンプルについての残炎時間を平均化した。2秒超の残炎を有したテキスタイルは、可燃性であると考えられ、約2秒以下の残炎を有したテキスタイルは、耐熱性であると考えられた。

0054

ハンドル−о−メーター試験による手触り
ATCC(米国繊維化学色彩技術者協会)評価手順5を使用して、曲げ試験を使用することによって、選択的圧縮のePTFE積層体の手触りへの効果を測定する。使用される装置は、ペンシルベニア州、フィラデルフィアのThwing/Albert Instrument Co.によって製造されたハンドル−о−メーター、モデル211−5−10である。所望の材料の10個の試験標本は、約4インチ×約4インチの正方形に切り分けられる。5つは横糸方向に切り分けられる。別の5つは経糸方向に切り分けられる。全ての標本は、次に試験前に約4時間、70±2°F、65±2%の相対湿度(以降、「RH」)で条件づけられる。約1000gのビームを使用して、試験標本を約1/4インチのスロットに押し通す。布の曲げ剛性に関連する抵抗力を測定し、デジタル的に表示する。ピーク力を記録し、サンプルを比較するために使用する。サンプルは、次に、平均化し、ハンドル−о−メーターを使用して手触りの試験を行う。
エルメンドルフ引き裂き試験
引き裂き試験はASTMD1424に準じる。

0055

ヤーンの毛羽スコア
500mmのヤーンサンプルを、一端を固定するリングスタンドからリングスタンドまで吊るし、第2遠位端に25gの重りを吊るす。ヤーンを自由に撚りを戻して、安定した静止状態にさせる。ヤーンの近くまたは中間にマーカーペンを使用して線をマークし、第1の線の上の25mmに第2の線を引くか、またはマークを記す。25mmのマーク区間の上のヤーンから0.5mm超伸長する繊維の数を視認で数え、以下の表1の参照を使用して、羽毛用のヤーンにグレードを付ける。試料につき7個のヤーンに試験を行い、平均羽毛スコアを付け、最終結果について、端数を次の整数切り上げる

0056

マーチンデール摩耗
摩耗耐性は、英国、ハリファックスのJames Healから入手可能なマーチンデール摩耗テスター、モデル1305を使用して測定した。標準操作手順に従って、サンプルに試験を行い、試験用摩擦布は、ウール標準であった。取付板の重みのみが加えられる重量として使用される。試験候補に穴が形成される前のサイクル数を数える。試験候補につき5つのサンプルに試験を行い、その結果を平均化する。

0057

実施例1
以下の特性を有する延伸PTFE繊維を得た。幅:18.4mm;厚み:0.089mm、力価:2224tex;密度:1.34g/cm3;引っ張り強さ:61.2キログラム(kg);靭性:27.5g/tex。繊維は、回転軸に平行なピンバーを含むフィブリル化(またはトーイングローラー)の上を垂直に通過した。ピンバーは、Burkhardt Company(スイス)から入手可能であり、15ピン/cm、それぞれのピンの長さは1.2mmである。フィブリル化ローラーを通過する繊維は、少なくとも3つのピンバーが、フィラメントに接触するように配置され、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、2.8倍速かった。得られた繊維当たりのデニール(dpf)は、15〜30デニールであった。平均キャリパー直径は、40〜56μmであった。

0058

実施例2
以下の特性を有する延伸PTFE繊維を得た。幅:10.3mm;厚み:0.13mm;力価:2000tex;密度:1.55g/cm3;引っ張り強さ:36.58kg;靭性:18.3g/tex。

0059

繊維は、回転軸に平行なピンバーを含む一連の2つのフィブリル化ローラーの上を垂直に通過した。ピンバーは、Burkhardt Company(スイス)で入手可能であり、第1ローラーは15ピン/cmを有し、少なくとも3つのピンバーが、フィラメントに接触し、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、1.3倍速かった。ピンの突起の長さは2mmであった。第2フィブリル化ローラーは50ピン/cmを有し、少なくとも3つのピンバーが、繊維に接触し、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、2.3倍速かった。ピンの突起の長さは2mmであった。ニップアセンブリローラーに対して、第1フィブリル化ローラーにフィラメントを供給するニップローラーアセンブリ速度比の差は、5%速かった(またはピンが材料を貫通する充分な張力を有する)。ニップアセンブリローラーに対して、第2フィブリル化ローラーにフィラメントを供給するニップローラーアセンブリの速度比の差は、4%速かった。得られるトウは、7の繊維当たりのデニール(dpf)を有した。

0060

トウ繊維は、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なスタッフィングボックススタイルの捲縮機モデルCL−21を使用して、捲縮された。クリンプは、1インチ当たり6〜20クリンプであった。捲縮されたトウフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なステープルカッターモデル番号シリーズの20ステープルカッターを使用して、ステープル繊維に切り分けられた。ステープルの長さは、70mm(非捲縮の長さ)であった。捲縮機およびステープルカッターに進入する合わせた糸条束バルク力価が75,000〜120,000デニールになるように、トウフィラメントストランドを合わせた。続いて、300標準立方フィート/分の容量で流れる乱流気流中で254mmの直径、3m長の導管を通ってステープルが移動するエアオープナーを使用して、ステープルが開かれた。その空気流に進入するステープルの割合は、500g/分であり、空気に対するステープル質量の比は約60g/m3であった。

0061

ブレンディング
機械式エアタワーブレンダーによって加工する前に、オーストラリア等級#1のメリノウールおよびこの例のePTFEステープル繊維を量し、手でブレンドした。ePTFE繊維質量比は10%であった。サイジングは使用しないで、ウールまたはePTFE繊維を処理した。ウールの残屑およびラノリンは除去した。

0062

カーディング
紡毛カード(Mackie International、アイルランド)を使用して、ブレンドしたステープルからスライバーを作った。ステープル材料を手でカードのホッパーに置き、ピックオープナーを使用して、カードのメインシリンダーおよび加工ローラーに供給するコンベヤーベルト上に材料を移した。オートレベリングは、カーディングの間は使用しなかった。スライバーが直径2.5インチのトランペットを通過してカードから出てきて、スライバーケンスに巻かれた。スライバーケンスは、手動紡績室フロアに移動された。

0063

紡績
Warner&Swasey Company製のピンサードロワーモデルM−3730を使用して、合糸およびドローイングを達成した。合糸シーケンスは、1つのスライバーに形成される6つのスライバーであり、6:1の比でドラフトされた。第2のドローイングステージは、同じサーボドロワーを使用して3つのスライバーを合わせるが、3:1の比で設定した。次にスライバーは、3:1のドラフト比を使用して、Warner&Swasey Company製のピンドラフターモデルM−3680によって配置された。スライバーの合計ドラフトは、6×3×3=54であった。全てのピンドローイングおよびドラフティング段階の間、オートレベリングが使用された。ロービングステップは使用しなかった。

0064

1.5:1〜2:1の範囲のバックドラフトが、紡績の間に使用された。メインドラフトは、エプロンスタイルの設計であった。ヤーンは、メインドラフトから20:1の比で最終ドラフトを受けた。S方向の7.5ツイスト/インチ(TPI)の撚りをヤーンに施した。得られた重量は、15梳毛番手または531デニール、単糸のヤーンであった。PTFE繊維の平均キャリパー直径は、61.7μmであり、ウールの平均キャリパー直径は、18.1μmであった。

0065

実施例3
約7dpfの繊維当たりのデニールおよび密度=1.6g/cm3を有するコヒーレントなePTFE繊維(すなわちePTFE繊維トウ)が生成された。続いて、ePTFE繊維を捲縮し、切断し、ウールに対するPTFEの20質量パーセントの比でオーストラリア等級#1のメリノ等級1のウールとブレンドして、実施例2と同じように、力価=531デニールのブレンドされた単糸のヤーンを生成した。PTFE繊維の算出された平均キャリパー直径は、少なくとも25であり、ウールの平均キャリパー直径は、18であった。

0066

実施例4
約7の繊維当たりのデニールおよび密度=1.6g/cm3を有するコヒーレントなePTFE繊維を生成した。続いて、ePTFE繊維を捲縮し、切断し、ウールに対するPTFEの質量で30%の比でオーストラリア等級#1のメリノ等級1のウールとブレンドして、実施例2と同じように、531デニールの力価を有するブレンドされた単糸のヤーンを生成した。PTFE繊維の算出された平均キャリパー直径は、少なくとも25であり、ウールの平均キャリパー直径は、18であった。

0067

比較例5
中国に位置するLing Qiao E.P.E.W.Company,Ltd.から市販されているPTFEステープル繊維、部品番号JUSF−W−1は、オーストラリア等級#1のメリノウールとブレンドされ、実施例2と同じように、ヤーンが形成された。PTFE繊維は、約15dpfの繊維当たりのデニールおよび密度=2.1g/cm3を有した。PTFE繊維およびメリノウールは、ウールに対して10質量パーセントのPTFEの比でブレンドされ、531デニールの力価を有するブレンドされた単糸のヤーンになった。PTFE繊維の平均キャリパー直径は、44.3μmであり、ウールの平均キャリパー直径は、19.1μmであった。

0068

比較例6
中国に位置するLing Qiao E.P.E.W.Company,Ltd.から市販されている、PTFEステープル繊維、部品番号JUSF−W−1は、オーストラリア等級#1のメリノウールとブレンドされ、実施例2と同じように、ヤーンが形成された。PTFE繊維は、約15の繊維当たりのデニールおよび密度=2.1g/cm3を有した。PTFE繊維およびメリノウールは、ウールに対して20質量パーセントのPTFEの比でブレンドされ、531デニールの力価を有するブレンドされた単糸のヤーンになった。PTFE繊維の算出された平均キャリパー直径は、少なくとも31であり、ウールの平均キャリパー直径は、18であった。

0069

比較例7
中国に位置するLing Qiao E.P.E.W.Company,Ltd.から市販されている、PTFEステープル繊維、部品番号JUSF−W−1は、オーストラリア等級#1のメリノウールとブレンドされ、実施例2と同じように、ヤーンが形成された。PTFE繊維は、約15dpfの繊維当たりのデニールおよび密度=2.1g/cm3を有した。PTFE繊維およびメリノウールは、ウールに対して30質量パーセントのPTFEの比でブレンドされ、531デニールの力価を有するブレンドされた単糸のヤーンになった。PTFE繊維の算出された平均キャリパー直径は、少なくとも31であり、ウールの平均キャリパー直径は、18であった。

0070

比較例8
市販のオーストラリア等級#1のメリノウールは、実施例2と同じように紡績糸に生成された。得られた100%の紡績糸は、約531デニールの力価を有する単糸であった。

0071

例2〜7のヤーンから伸長する繊維の数は、羽毛スコアを使用して、スコアを付けられた。1.6g/ccの密度を有する本発明のePTFE繊維を含むヤーンは、市販のPTFE繊維を含むヤーンより毛が少ないように見えた。さらに、PTFE含有量が増加すると、羽毛が減少した。図1は、ウールヤーンにおけるPTFE含有量の関数およびPTFE繊維の密度の関数として羽毛スコアを示す。

0072

非延伸PTFEステープル繊維に比較して延伸PTFEステープル繊維の増加された力を表2に示す。表2は、実施例1に記載の1.6g/cm3の密度および15dpfの繊維力価を有するePTFEステープルならびに2.1g/cm3の密度および15dpfの繊維力価を有する市販のPTFEステープル繊維の応力対ひずみのグラフである。

0073

実施例9
7の繊維当たりのデニールおよび密度=1.6g/cm3を有するコヒーレントなePTFE繊維を生成した。続いて、ePTFE繊維を捲縮し、切断し、メタ−アラミドに対するPTFEの20質量パーセントの比で、メタ−アラミドとブレンドして、実施例2と同じように、力価=450のブレンドされた単糸のヤーンを生成した。メタアラミドは、Chemours Company、ウィルミントンデラウェア州から入手された。メタ−アラミドのステープルの長さは76mmであり、仕上げ材を適用せず、捲縮された。PTFE繊維の平均キャリパー直径は、117.6μmであり、メタ−アラミドの平均キャリパー直径は、13.3μmであった。

0074

比較例10
中国に位置するLing Qiao E.P.E.W.Company,Ltd.から市販されているPTFEステープル繊維、部品番号JUSF−W−1は、メタ−アラミドとブレンドされ、実施例2と同じように、ヤーンが形成された。PTFE繊維は、約15dpfの繊維当たりのデニール、密度=2.1g/cm3および32μmの平均キャリパー直径を有した。メタ−アラミドは、Chemours Company、ウィルミントン、デラウェア州から入手された。メタ−アラミドのステープルの長さは76mmであり、仕上げ材を適用せず、捲縮された。PTFE繊維およびメタ−アラミドは、ウールに対して20質量パーセントのPTFEの比でブレンドされ、450デニールの力価を有するブレンドされた単糸のヤーンになった。

0075

比較例11
市販のメタ−アラミドステープル繊維は、Chemours Company、ウィルミントン、デラウェア州から入手され、実施例2と同じように、紡績糸に生成された。メタ−アラミドのステープルの長さは76mmであり、仕上げ材を適用せず、捲縮された。生成された紡績糸は、約450デニールの力価を有する単糸であった。

0076

実施例9、10および11のヤーンは、CCI,Inc.Company、台市、台湾から入手可能な4シャフトレピア織機を使用して、布に織られた。織りの設計は、75打ち込み本数(縦)(epi)、70打ち込み本数(横)(ppi)、約7oz/平方ヤード2(約237g/メートル2)を有する重量の平織布であった。表3は、ASTMD6413による垂直燃焼試験の結果を含む。各サンプルに2回の試験を行い、2回の試験の平均を計算した。表4は、手触りおよびエルメンドルフ引裂き試験の結果を含む。

0077

実施例12
0.85g/cm3の密度を有するコヒーレントなePTFE(トウ)フィラメントが実施例1と同じように生成された。続いて、フィラメントは、回転軸に平行なピンバーを含む一連の2つのフィブリル化ローラーの上を垂直に通過した。ピンバーは、Burkhardt Company(スイス)で入手可能であり、第1ローラーは30ピン/cmを有し、少なくとも5つのピンバーが、フィラメントに接触し、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、1.4倍速かった。第2フィブリル化ローラーは50ピン/cmを有し、少なくとも3つのピンバーが、フィラメントに接触し、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、2.5倍速かった。ニップアセンブリローラーに対して、第1フィブリル化ローラーにフィラメントを供給するニップローラーアセンブリの速度比の差は、5%速かった。ニップアセンブリローラーに対して、第2フィブリル化ローラーにフィラメントを供給するニップローラーアセンブリの速度比の差は、4%速かった。フィブリル化ローラーを供給するニップアセンブリローラーに対するフィブリル化ローラーを出るニップローラーアセンブリの相対回転速度がより速くなると、フィラメントの引っ張りが生み出される。誘発された張力は、フィラメントをフィブリル化ローラーに接触し続けることを助ける。得られた繊維当たりのデニール(dpf)は、約7であった。

0078

トウフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なスタッフィングボックススタイルの捲縮機CL−21を使用して、捲縮された。クリンプは、1インチ当たり6〜20クリンプであった。

0079

捲縮されたトウフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なステープルカッターモデル番号シリーズの20ステープルカッターを使用して、ステープル繊維に切り分けられた。ステープルの長さは、76mm(非捲縮の長さ)であった。捲縮機およびステープルカッターに進入する合わせた糸条束のバルク力価が75,000〜100,000デニールになるように、トウフィラメントストランドを合わせた。続いて、300標準立方フィート/分の容量で流れる乱流気相の254mmの直径、3m長の導管を通ってステープルが移動するエアオープナーを使用して、ステープルが開かれた。その空気流に進入するステープルの割合は、500g/分であり、空気に対するステープル質量の比は約60g/m3であった。

0080

ブレンディング
メタ−アラミドおよびePTFEステープル材料の重さを秤量し、手でブレンドし、そして機械式ステープルブレンダーに入れた。メタ−アラミドに対するePTFE繊維の質量比は7.5%であった。ドイツ、ミュンヘンに位置するPulcra Chemicalsから入手可能なカードサイズ剤部品番号Selbana UNをePTFEおよびメタ−アラミドステープルに適用した。サイズ剤は、6部の蒸留水に対して1部のSelbana UNを使用して調製された。調製されたサイズ剤は、繊維の重量の約1%の量を使用して適用された。したがって、100kgのePTFEおよびメタ−アラミドバッチの総重量について、カーディングの前に1kgのサイズ剤をブレンドに適用した。

0081

カーディング
アイルランドに位置するMackie International Company,Ltd.から入手した紡毛カードを使用して、ブレンドしたステープルからスライバーを形成した。ステープル材料を手でカードのホッパーに配置し、ピックオープナーを利用して、カードのメインシリンダーおよび加工ローラーに供給するコンベヤーベルト上に材料を移した。オートレベリングは、カーディングの間に使用された。スライバーが直径2.5インチのトランペットを通過してカードから出てきて、スライバーケンスに巻かれた。スライバーケンスは、手動で紡績室のフロアに移され、材料は合糸(doubled)にされ、引き出された。

0082

Warner&Swasey Company製のピンサーボドロワーモデルM−3730を使用して、合糸およびドローイングを達成した。合糸シーケンスは、1つのスライバーに形成される6つのスライバーであり、6:1の比でドラフトされた。第2のドローイングステージは、同じサーボドロワーを使用して3つのスライバーを合わせるが、3:1の比で設定した。スライバーは、次に3:1のドラフト比を使用して、Warner&Swasey Company製のピンドラフターモデルM−3680によって配置された。スライバーの合計ドラフトは、6×3×3=54であった。全てのピンドローイングおよびドラフティング段階の間、オートレベリングが使用された。スライバー固有の引っ張り強さが紡績操作に耐えるほど充分であるため、ロービングステップは必要ではなかった。

0083

1.3:1〜2:1の範囲のバックドラフトが、紡績の間に使用された。メインドラフトは、エプロンスタイルの設計であった。ヤーンは、メインドラフトから24:1の比で最終ドラフトを受けた。S方向において8ツイスト/インチ(TPI)の撚りをヤーンに施した。得られた力価は、450デニール(500dtex)、単糸のヤーンであった。

0084

実施例13
ブレンドされた紡績糸は、メタ−アラミドに対するePTFEのブレンド比が30%であることを除いて、実施例12と同じように作製された。

0085

比較例14
参照の紡績糸は、ePTFEステープルが加えられなかったことを除いて、実施例12に記載されたのと同じカーディングおよび紡績手順に従って作製された。得られたヤーンは、450デニール(500dtex)の力価を有し、単糸であった。

0086

実施例12、13および14で作製された紡績糸は、Bentley Engineering Company,Ltd.から市販されている10インチの直径の円形編み機を使用して、10インチ(254mm)の直径に編まれた。コンパウンドニードルを使用し、8つの供給パッケージが24のゲージを有するシンプルロックステッチを使用して、編み機を供給した。

0087

2インチ(508mm)の幅、6インチの長さ(152mm)の試験用スワッチ丸編地管状構造から切られた。6インチ(152mm)の長さの切断された長さがニットウェール方向にあるように、スワッチは配向された。

0088

ハンドル−о−メーターを使用して、編まれたスワッチの手触りを決定した。図2は、手触り対メタ−アラミドステープル繊維とブレンドされた本発明のePTFEステープルの割合として示される実施例12、13および14の手触りの結果のグラフである。

0089

手触りは、より低密度のePTFEステープル繊維をメタ−アラミドヤーンに組み込むことによって、改善された。

0090

実施例15
ePTFEの密度が0.85g/cm3であったことを除いて、コヒーレントなePTFE(トウ)フィラメントが、実施例1と同じように生成された。続いて、フィラメントは、回転軸に平行なピンバーを含む一連の2つのフィブリル化ローラーの上を垂直に通過した。ピンバーは、Burkhardt Company(スイス)で入手可能であり、第1ローラーは30ピン/cmを有し、少なくとも5つのピンバーが、フィラメントに接触し、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、1.4倍速かった。第2フィブリル化ローラーは50ピン/cmを有し、少なくとも3つのピンバーが、フィラメントに接触し、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、2.5倍速かった。ニップアセンブリローラーに対して、第1フィブリル化ローラーにフィラメントを供給するニップローラーアセンブリの速度比の差は、5%速かった。ニップアセンブリローラーに対して、第2フィブリル化ローラーにフィラメントを供給するニップローラーアセンブリの速度比の差は、4%速かった。フィブリル化ローラーを供給するニップアセンブリローラーに対するフィブリル化ローラーを出るニップローラーアセンブリの相対回転速度がより速くなると、フィラメントの引っ張りが生み出される。誘発された張力は、フィラメントをフィブリル化ローラーに接触し続けることを助ける。得られた繊維当たりのデニール(dpf)は、約7であった。

0091

トウフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なスタッフィングボックススタイルの捲縮機CL−21を使用して、捲縮された。クリンプは、1インチ当たり6〜20クリンプであった。

0092

捲縮されたトウフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なステープルカッターモデル番号シリーズの20ステープルカッターを使用して、ステープル繊維に切り分けられた。ステープルの長さは、76mm(非捲縮の長さ)であった。捲縮機およびステープルカッターに進入する合わせた糸条束のバルク力価が75,000〜100,000デニールになるように、トウフィラメントストランドを合わせた。続いて、300標準立方フィート/分の容量で流れる乱流気相の254mmの直径、3m長の導管を通ってステープルが移動するエアオープナーを使用して、ステープルが開かれた。その空気流に進入するステープルの割合は、500g/分であり、空気に対するステープル質量の比は約60g/m3であった。

0093

ブレンディング
メリノウールおよびePTFEステープル材料の重さを秤量し、手でブレンドし、そして機械式ステープルブレンダーに入れた。ウールに対するePTFE繊維質量比は10%であった。ドイツ、ミュンヘンに位置するPulcra Chemicalsから入手可能なカードサイズ剤部品番号Selbana UNをePTFEおよびウールステープルに適用した。サイズ剤は、6部の蒸留水に対して1部のSelbana UNを使用して調製された。調製されたサイズ剤は、繊維の重量の約1%の量を使用して適用された。したがって、100kgのePTFEおよびメリノの総重量について、カーディングの前に1kgのサイズ剤をブレンドに適用した。

0094

カーディング
アイルランドに位置するMackie International Company,Ltd.から入手した紡毛カードまたは「ロングステープルカード」を使用して、ブレンドしたステープルからスライバーを形成した。ステープル材料を手でカードのホッパーに置き、ピックオープナーを使用して、カードのメインシリンダーおよび加工ローラーに供給するコンベヤーベルト上に材料を移した。オートレベリングは、カーディングの間に使用された。スライバーが直径2.5インチのトランペットを通過してカードから出てきて、スライバーケンスに巻かれた。スライバーケンスは、手動で紡績室のフロアに移され、材料は合糸にされ、引き出された。

0095

Warner&Swasey Company製のピンサーボドロワーモデルM−3730を使用して、合糸およびドローイングを達成した。合糸シーケンスは、1つのスライバーに形成される6つのスライバーであり、6:1の比でドラフトされた。第2のドローイングステージは、同じサーボドロワーを使用して3つのスライバーを合わせるが、3:1の比で設定した。スライバーは、次に3:1のドラフト比を使用して、Warner&Swasey Company製のピンドラフターモデルM−3680によって配置された。スライバーの合計ドラフトは、6×3×3=54であった。全てのピンドローイングおよびドラフティング段階の間、オートレベリングが使用された。スライバー固有の引っ張り強さが紡績操作に耐えるほど充分であるため、ロービングステップは必要ではなかった。

0096

1.3:1〜2:1の範囲のバックドラフトが、紡績の間に使用された。メインドラフトは、エプロンスタイルの設計であった。ヤーンは、メインドラフトから24:1の比で最終ドラフトを受けた。S方向の8ツイスト/インチ(TPI)の撚りをヤーンに施した。得られた力価は、550デニール(611dtex)、単糸のヤーンであった。

0097

実施例16
ブレンドされた紡績糸は、メリノウールに対するePTFEのブレンド比が30%であることを除いて、実施例15と同じように作製された。

0098

比較例17
参照の紡績糸は、ePTFEステープルが加えられなかったことを除いて、実施例15に記載の同じカーディングおよび紡績手順に従って作製された。得られたヤーンは、550デニール(611dtex)の力価を有し、単糸であった。

0099

実施例15、16および17で作製された紡績糸は、Bentley Engineering Company,Ltd.製の10インチの直径の円形編み機を使用して、10インチ(254mm)の直径に編まれた。コンパウンドニードルを使用し、8つの供給パッケージが24のゲージを有するシンプルロックステッチを使用して、編み機を供給した。

0100

2インチ(508mm)の幅、6インチの長さ(152mm)の試験用スワッチが丸編地管状構造から切られた。6インチ(152mm)の長さの切断された長さがニットのウェール方向にあるように、スワッチは配向された。ハンドル−о−メーターを使用して、編まれたスワッチの手触りを確認した。図4は、実施例15、16および17の手触りの結果のグラフである。比較例17に対する実施例15および16の手触りは、メリノウールにより低密度のePTFEステープル繊維を組み込むことによって改善した。

0101

実施例18
0.85g/cm3の密度を有するコヒーレントなePTFE(トウ)フィラメントが実施例1と同じように生成された。続いて、フィラメントは、回転軸に平行なピンバーを含む一連の2つのフィブリル化ローラーの上を垂直に通過した。ピンバーは、Burkhardt Company(スイス)で入手可能であり、第1ローラーは15ピン/cmを有し、少なくとも3つのピンバーが、フィラメントに接触するように配置され、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、1.3倍速かった。ピンの突起の長さは2mmであった。第2フィブリル化ローラーは50ピン/cmを有し、少なくとも3つのピンバーが、フィラメントに接触するように配置され、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、2.3倍速かった。ピンの突起の長さは2mmであった。ニップアセンブリローラーに対して、第1フィブリル化ローラーにフィラメントを供給するニップローラーアセンブリの速度比の差は、5%速かった。ニップアセンブリローラーに対して、第2フィブリル化ローラーにフィラメントを供給するニップローラーアセンブリの速度比の差は、4%速かった。フィブリル化ローラーを供給するニップアセンブリローラーに対するフィブリル化ローラーを出るニップローラーアセンブリの相対回転速度がより速くなると、フィラメントの引っ張りが生み出される。誘発された張力は、フィラメントをフィブリル化ローラーに接触し続けることを助ける。得られた繊維当たりのデニール(dpf)は、約7であった。

0102

トウフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なスタッフィングボックススタイルの捲縮機モデルCL−21を使用して、捲縮された。クリンプは、1インチ当たり6〜20クリンプであった。

0103

捲縮されたトウフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なステープルカッターモデル番号シリーズの20ステープルカッターを使用して、ステープル繊維に切り分けられた。ステープルの長さは、50mm(非捲縮の長さ)であった。捲縮機およびステープルカッターに進入する合わせた糸条束のバルク力価が75,000〜120,000デニールになるように、トウフィラメントストランドを合わせた。続いて、300標準立方フィート/分の容量で流れる乱流気相の254mmの直径、3m長の導管を通ってステープルが移動するエアオープナーを使用して、ステープルが開かれた。その空気流に進入するステープルの割合は、500g/分であり、空気に対するステープル質量の比は約60g/m3であった。ドイツ、ミュンヘンに位置するPulcra Chemicalsから入手可能なカードサイズ剤部品番号Selbana UNをePTFEステープルに適用した。サイズ剤は、6部の蒸留水に対して1部のSelbana UNを使用して調製された。調製されたサイズ剤は、ePTFEステープル繊維の重量の約1%の量で、アトマイザー噴霧ノズルを使用して適用された。

0104

実施例19
3つの成分の紡績糸は、50mmの長さおよび1.2dpfを有し、Charlotte、NCに位置するPerformance Products Company,Inc.から入手されたPBI(ポリベンゾイミダゾール)および50mmの長さおよび1.3dpfを有し、ウィルミントン、デラウェア州に位置するE.I.DuPont Companyから入手されたパラ−アラミド、ならびに実施例18と同じように作製されたePTFEステープル繊維から構成されて作製された。ステープル繊維を秤量し、および手でブレンドし、その後機械式ブレンダーによって加工した。ePTFE繊維の重量含有率は20%であり、PBIの重量含有率は40%であり、パラ−アラミドの重量含有率は40%であった。

0105

ドイツに位置するTrutzschler Company,GmbHのモデルTC15と同様の綿用カード(またはショートステープルカード)を使用して、ブレンドされたステープルからスライバーが作製された。カードワイヤーは加工ローラーの反対側にフラットを利用する。カードワイヤーは通常、パラーアラミドステープルに使用される。ステープル材料は機械式オープナーからカードのホッパーに自動的に運ばれ、ピックオープナーを使用して、カードのメインシリンダーおよびフラットに供給するコンベヤーベルト上に材料を移した。オートレベリングおよびネップ防止をカーディングの間に使用した。スライバーが直径の50mmのトランペットを通過してカードから出てきて、スライバーケンスに巻かれた。スライバーケンスは、手動で紡績室のフロアに移動された。

0106

合糸およびドローイングは、ドイツに位置するTrutzschler Company,GmbHのモデルTD8と同様のオートレベラーピンドローフレームを使用して達成された。合糸シーケンスは、1つのスライバーに形成される7つのスライバーであり、7:1の比でドラフトされた。第2のドローイングステージは、同じサーボドロワーを使用して3つのスライバーを合わせるが、3:1の比で設定した。スライバーは、3:1のドラフト比に設定された、ピンドラフターを通して配置された。スライバーの合計ドラフトは、7×3×3=63であった。全てのドラフティング段階の間、オートレベリングが使用された。

0107

1.3:1〜2:1の範囲のバックドラフトが、紡績の間に使用された。メインドラフトは、エプロンスタイルの設計であった。ヤーンは、メインドラフトから15:1の比で最終ドラフトを受けた。S方向の26ツイスト/インチ(TPI)の撚りをヤーンに施した。得られた重量は、12綿番手または446デニール(496dtex)、単糸のヤーンであった。

0108

比較例20
2つの成分の紡績糸は、50mmの長さおよび1.2dpfの力価を有し、ノースカロライナ州、シャーロットに位置するPerformance Products Company,Inc.から入手されたPBI(ポリベンゾイミダゾール)および50mmの長さおよび1.3dpfの力価を有し、実施例24と同じようにE.I.DuPont Companyから入手されるが、ePTFEステープル繊維を有しないパラ−アラミドから構成されて作製された。PBIの重量含有率は40%であり、パラーアラミドの重量含有率は60%であった。

0109

得られたヤーンの重量は、12綿番手または446デニール(496dtex)、26TPIで撚られた単糸のヤーンであった。

0110

実施例21
実施例19で形成されたヤーンは、リンダウ、ドイツに位置するDornier Company,GmbHから入手可能な4ハーネスのレピア織機を使用して織られて、5.56osyの重量の43epi×43ppiの平織を形成した。織られた布に、標準マーチンデール試験を使用して摩耗性の試験を行った。

0111

比較例22
実施例20で形成されたヤーンは、リンダウ、ドイツに位置するDornier Company,GmbHから入手可能な4ハーネスのレピア織機を使用して織られて、5.57osyの重量の43epi×43ppiの平織を形成した。織られた布に、標準マーチンデール試験を使用して摩耗性の試験を行った。

0112

表5は、実施例21および比較例22のマーチンデール試験の結果を示す。本発明のステープル繊維を含む布は、比較例のステープル繊維からなる布の摩耗性よりも摩耗耐性を65%超改善した。

0113

実施例23
以下の特性を有する延伸PTFEフィラメントを得た。

0114

幅:50mm;厚み:0.055mm;力価:22,222dtex;密度:1.6g/cm3。フィラメントは、回転軸に平行なピンバーを含むフィブリル化(またはトーイングローラー)の上を垂直に通過した。スイスに位置するBurkhardt Companyから入手可能なピンバーは、30ピン/cmを有し、それぞれのピンが2mmの長さを有し、ローラーの曲面に対する法線の位置から30度の突起を有する。ピンは、接近するフィラメントから離れた方向に示され、ピンがフィラメントの選別とは対照的にフィラメントにスイープするように、配向される。フィブリル化ローラーを通過するフィラメントは、少なくとも7つのピンバーが、フィラメントに接触するように配置され、フィラメントの速度に対する1つのピンバーの相対速度は、2.6倍速かった。得られる製品は、約15の繊維当たりのデニール(dpf)につき力価を有する不連続な繊維のアレイから構成される約2,222texのバルク力価を有するトウePTFEフィラメントであった。

0115

トウePTFEフィラメントは捲縮され、トウフィラメントは、約2秒間の滞留時間、170℃に設定された加熱平板を通過し、外表面のギア軸に平行な鋸歯を有する100mmの直径の2つのスチールギア、50mmの幅から成る2つのギアアセンブリにフィラメント通過させることによって捲縮されて、約1/8”(3.2mm)離れたフィラメントに鋸歯またはインデンテーションから成る捲縮を生成した。

0116

捲縮されたトウePTFEフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なステープルカッターモデル番号シリーズの20ステープルカッターと類似のステープルカッターを使用して、ステープルに切り分けられた。捲縮機およびステープルカッターに進入する合わせた糸条束のバルク力価が75,000〜120,000デニールになるように、トウフィラメントストランドを合わせた。切断されたステープルの長さは、25.4mmの長さであり、捲縮レベルは、1インチ当たり8クリンプ(3.2クリンプ/cm)であった。ePTFE繊維の平均キャリパー直径は、36μmであった。

0117

ドイツ、ミュンヘンに位置するPulcra Chemicalsから入手可能なカードサイズ剤部品番号Selbana UNをePTFEステープル繊維に適用した。サイズ剤は、6部の蒸留水に対して1部のSelbana UNを使用して調製された。調製されたサイズ剤は、ePTFEステープルの重量の約2%の量を使用して適用された。

0118

サイジング処理されたePTFEステープル繊維は、38mmの長さおよび1.2デニール(1.33dtex)の細かさを有し、中国、江蘇省に位置するSanfangxiang Group Co.,Ltd.から入手可能なブランド名SFXというポリエステルステープル繊維と手でブレンドされた。ブレンドの比は、10パーセントのePTFEステープルおよび90パーセントのポリエステルステープルであった。手でブレンドされたステープルは、さらに、 Hollingsworth Companyから入手可能な機械式ブレンダーを使用してブレンドされた。

0119

Truetzschler Company、モデル番号DK903から入手されたショートステープルカードは、Hollingsworthの機械式ブレンダーからブレンドされたステープルを受けた。カーディングの間にオートレベリングを使用し、生成されるスライバーのグレイン重量が1ヤード当たり75グレインになることを目標にした。スライバーは、カードから排出され、TruetzschlerのケンスフィリングステーションモデルKH 750/800を使用して、スライバーケンスに巻かれた。スライバーは、Rieter Company、モデル番号RSB 851から入手されたドローイングフレームに引き出された。合糸は、6つのスライバーを1つのスライバーに合わせ、6.9対1の比でドラフトされ、1ヤード当たり65グレインのスライバー重量を生成した。スライバーは2回合糸にされ、6つのスライバーを1つに合わせ、7.1対1の比でドラフトされて、1ヤード当たり55グレインの重量を生成した。

0120

1ヤード当たり55グレインのスライバーを撚り、10.9対1の比でドラフトされ、1.65Neの重量のロービング、ハンクロービングを生成した。ロービングは、紡績のために紡績室へ送られた。SIROスピン工程は、ドラフティングおよび撚糸ゾーンちょうど前に2つのロービングを合わせて行われ、30/1の重量のヤーンを得た。ハンクロービング(HR)は、0.825Ne(Number Englishまたは綿番手)であり、紡績の間の総ドラフトは、36.4対1であった。撚り係数(T.M.)は、3.5であった。ヤーンはワックスをかけられた。得られたヤーンは、同様に加工されたが、ePTFEステープル含有量を含まない対照のヤーンよりしなやかであることが観察された。PTFEステープルのいくつかの端の存在が、ヤーンの表面に見られた。ヤーンの断面は、ePTFEステープル繊維の平均キャリパー直径が67μmであり、ポリエステルステープル繊維の平均キャリパー直径が13μmであったことを示す。

0121

実施例24
実施例23に記載のトウePTFEフィラメントは捲縮され、ステープルePTFE繊維に切り分けられた。トウフィラメントは、約2秒間の滞留時間、170℃に設定された加熱平板を通過し、外表面のギア軸に平行な鋸歯を有する100mmの直径の2つのスチールギア、50mmの幅から成る2つのギアアセンブリにフィラメント通過させることによって捲縮されて、約1/8”(3.2mm)離れたフィラメントに鋸歯またはインデンテーションから成る捲縮を生成した。

0122

捲縮されたトウePTFEフィラメントは、NC、シェルビーに位置するDM&E Companyから入手可能なステープルカッターモデル番号シリーズの20ステープルカッターと類似のステープルカッターを使用して、ステープルに切り分けられた。捲縮機およびステープルカッターに進入する合わせた糸条束のバルク力価が75,000〜120,000デニールになるように、トウフィラメントストランドを合わせた。切断されたステープルの長さは、32mmの長さであり、捲縮レベルは、1インチ当たり8クリンプ(3.2クリンプ/cm)であり、繊維の平均キャリパー直径は、36μmであった。

0123

ドイツ、ミュンヘンに位置するPulcra Chemicalsから入手可能なカードサイズ剤部品番号Selbana UNをePTFEステープル繊維に適用した。サイズ剤は、6部の蒸留水に対して1部のSelbana UNを使用して調製された。調製されたサイズ剤は、ePTFEステープル繊維の重量の約2%の量を使用して適用された。

0124

サイジング処理されたePTFEステープル繊維は、38mmの長さ、1.2デニール(1.33dtex)の細かさおよび12の平均キャリパー直径を有し、中国、江蘇省に位置するSanfangxiang Group Co.,Ltd.から入手可能なブランド名SFXというポリエステルステープル繊維と手でブレンドされた。ブレンドの比は、10パーセントのePTFEステープルおよび90パーセントのポリエステルステープルであった。手でブレンドされたステープルは、さらに、Hollingsworth Companyから入手可能な機械式ブレンダーを使用してブレンドされた。

0125

Truetzschler Company、モデル番号DK903から入手されたショートステープルカードは、Hollingsworthの機械式ブレンダーからブレンドされたステープルを受けた。カーディングの間にオートレベリングを使用し、生成されるスライバーのグレイン重量が1ヤード当たり75グレインになるようにした。スライバーは、カードから排出され、TruetzschlerのケンスフィリングステーションモデルKH750/800を使用して、スライバーケンスに巻かれた。スライバーは、Rieter Company、モデル番号RSB851から入手されたドローイングフレームに引き出された。合糸は、6つのスライバーを1つのスライバーに合わせ、6.9対1の比でドラフトされ、1ヤード当たり65グレインのスライバー重量を生成した。スライバーは2回合糸にされ、6つのスライバーを1つに合わせ、7.1対1の比でドラフトされて、1ヤード当たり55グレインの重量を生成した。

0126

1ヤード当たり55グレインのスライバーを撚り、10.9対1の比でドラフトされ、1.65Neの重量のロービング、ハンクロービングを生成した。ロービングは、紡績のために紡績室へ送られた。SIROスピン工程は、ドラフティングおよび撚糸ゾーンのちょうど前に2つのロービングを合わせて行われ、30/1の重量のヤーンを得た。ハンクロービング(HR)は、0.825Neであり、紡績の間の総ドラフトは、36.4対1であった。撚り係数(T.M.)は、3.5であった。ヤーンはワックスをかけられた。

0127

得られたヤーンは、同様に加工されたが、ePTFEステープル含有量を含まない対照の100%のポリエステルヤーンよりしなやかであることが観察された。ヤーンは、100%のポリエステルから成る対照ヤーンより羽毛が少なく見える。

実施例

0128

これまで明確性および理解のために、図示および例によって先にいくらか詳細に記載してきたが、当業者は、特定の変化および修正が、添付の請求項の範囲内で行うことができることを理解するであろう。さらに、本明細書に提供される参考文献はそれぞれ、あたかもそれぞれの参考文献が参照により取り込まれるような程度で、そのすべての内容を参照により本明細書中に取り込む。

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