ПОЛНОСТЬЮ АРОМАТИЧЕСКОЕ ПОЛИАМИДНОЕ ВОЛОКНО Российский патент 2021 года по МПК A61L29/06 A61L29/14 D01F6/60 D01F6/80 D07B1/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее раскрытие изобретения относится к полностью ароматическому полиамидному волокну. Говоря более конкретно, настоящее раскрытие изобретения относится к полностью ароматическому полиамидному волокну, у которого как волокна, так и одиночные нити являются тонкими и гибкими, и которое является превосходным с точки зрения характеристик удобства в обращении. Настоящее раскрытие изобретения также относится к комбинированному кабелю и катетеру, использующим такое полностью ароматическое полиамидное волокно.

Уровень техники

Обыкновенно для передачи данных между электронными устройствами используют комбинированный кабель для передачи сигнала. В последние годы на фоне усложнения электронных устройств ощутимо увеличилось количество передаваемых данных, и потребовалась высокоскоростная передача. В целях удовлетворения таких требований увеличили количество линий передачи сигнала, составляющих комбинированный кабель, таким образом, чтобы за короткое время передавалось бы большое количество данных.

С точки зрения характеристик удобства в обращении для такого комбинированного кабеля требуется тонкий и гибкий комбинированный кабель, и, таким образом, желательным является уменьшение диаметра комбинированного кабеля. При уменьшении комбинированного кабеля в диаметре естественным образом значительно уменьшается и предел прочности при растяжении для самого комбинированного кабеля. Поэтому важным является компонование армирующих волокон для предотвращения разъединения линии передачи комбинированного кабеля. Однако, пространство, в котором компонуют армирующие волокна, представляет собой зазор между линиями передачи. Поэтому при уменьшении композитного кабеля в диаметре пространство для компонования армирующих волокон стало чрезвычайно маленьким.

Поэтому настоятельно требуется тонкое армирующее волокно, которое подходит для такого чрезвычайно маленького пространства.

В дополнение к этому, при разработке передовых катетерных хирургических способов в последние годы требуется дальнейшее усовершенствование различных типов оборудования. В частности, существует потребность в катетере, который является тонким, легким и более прочным. От катетера также требуется сохранение морфологических характеристик, таких как гибкость, сопротивление смятию и сопротивление излому, а также сопротивление разрыву под воздействием внутреннего давления, воздухонепроницаемость и химическая стойкость. Однако, один только полимер не мог бы в достаточной степени удовлетворить таким требованиям. В целях удовлетворительного достижения данных характеристик можно себе представить, например, компонование армирующих волокон в слое смолы трубчатого внешнего слоя. Однако, обыкновенному волокну свойственна проблема, заключающаяся в относительно большой толщине вследствие относительно толстой одиночной нити, в низкой гибкости и в возникновении изломов. Основная проблема при использовании таких волокон заключается в невозможности получения тонкого катетера.

Таким образом, существует потребность в армировании тонкими волокнами продуктов, таких как комбинированный кабель и катетер, требующие наличия тонкости.

В патентном документе JP-A-2015-98665 предлагается относительно тонкое полностью ароматическое полиамидное волокно. В данном документе описываются арамидные волокна, состоящие из арамидных мультифиламентов, характеризующиеся тониной одиночной нити в диапазоне от 3,5 до 10 дтекс и совокупной тониной в диапазоне от 10 до 100 дтекс и содержащие от 0,3 до 5,0% замасливателя, приставшего к ним.

Раскрытие изобретения

Проблема, решаемая изобретением

Поскольку обыкновенное полностью ароматическое полиамидное волокно характеризуется относительно большой тониной одиночной нити, имела место проблема, заключающаяся в сложности компонования большого количества волокон, образованных из множества одиночных нитей, в ограниченном пространстве и в неудовлетворительной гибкости одиночной нити.

Изобретение, соответствующее настоящему раскрытию изобретения, было сделано с учетом наличия таких проблем, и его цель заключается в предложении полностью ароматического полиамидного волокна, характеризующегося уменьшенной совокупной тониной и уменьшенной тониной одиночной нити, но также и превосходного с точки зрения как качества, так и характеристик армирования.

Решение проблемы

Автор настоящего изобретения провел интенсивные исследования для решения вышеупомянутой проблемы и обнаружил возможность решения вышеупомянутой проблемы для волокна, обладающего конкретным физическим свойством, в результате подавления количества фибрилл на поверхности одиночной нити до предварительно определенного или еще меньшего значения и совершил настоящее изобретение.

Полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения представляет собой нижеследующее.

Вариант осуществления 1

Полностью ароматическое полиамидное волокно, отличающееся тем, что оно характеризуется тониной одиночной нити в диапазоне от 0,4 дтекс до 3,5 дтекс, совокупной тониной в диапазоне от 5 дтекс до 30 дтекс, пределом прочности при разрыве, составляющим 15 сН/дтекс или более, начальным модулем упругости при растяжении в диапазоне от 500 сН/дтекс до 750 сН/дтекс и количеством фибрилл, составляющим менее, чем 100/м.

Вариант осуществления 2

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее варианту осуществления 1, отличающееся тем, что оно характеризуется вариацией диаметра одиночной нити при расчете на 1 м, составляющей менее, чем 15%.

Вариант осуществления 3

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее вариантам осуществления 1 или 2, отличающееся тем, что оно характеризуется средним значением толщины крученого волокна, составляющим менее, чем 40 мкм,

причем среднее значение толщины крученого волокна является средним значением толщин, определенным в результате реализации количества раз кручения волокна, рассчитанного на основании следующей далее формулы (2), при использовании массы, рассчитанной на основании следующей далее формулы (1), и в результате измерения толщины крученого волокна в направлении длины волокна в пяти точках с отстоянием друг от друга на 10 см:

Вариант осуществления 4

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее любому одному из вариантов осуществления от 1 до 3, отличающееся тем, что средняя степень адгезии составляет 10 или менее.

Вариант осуществления 5

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее любому одному из вариантов осуществления от 1 до 4, которое представляет собой полипарафенилентерефталамидное волокно.

Вариант осуществления 6

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее любому одному из вариантов осуществления от 1 до 5, которое представляет собой сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамидное волокно.

Изобретение, соответствующее настоящему раскрытию изобретения, включает, кроме того, комбинированный кабель, отличающийся тем, что он содержит вышеупомянутое полностью ароматическое полиамидное волокно. Кроме того, изобретение, соответствующе настоящему раскрытию изобретения, включает катетер, отличающийся тем, что он содержит вышеупомянутое полностью ароматическое полиамидное волокно. Поэтому настоящее раскрытие изобретения включает следующие далее варианты осуществления.

Вариант осуществления 7

Комбинированный кабель, отличающийся тем, что он содержит полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее любому одному из вариантов осуществления от 1 до 6.

Вариант осуществления 8

Катетер, отличающийся тем, что он содержит полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее любому одному из вариантов осуществления от 1 до 6.

В соответствии с настоящим раскрытием изобретения предлагается полностью ароматическое полиамидное волокно, которое характеризуется уменьшенной совокупной тониной и уменьшенной тониной одиночной нити при одновременной демонстрации превосходных качества и характеристик армирования.

Вследствие демонстрации полностью ароматическим полиамидным волокном, соответствующим настоящему раскрытию изобретения, уменьшенного диаметра при одновременном сохранении предела прочности при растяжении, гибкости и сопротивления излому оно может быть использовано, например, в качестве армирующего волокна для чрезвычайно тонких комбинированного кабеля, катетера и тому подобного.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение вида в поперечном разрезе для комбинированного кабеля, соответствующего настоящему раскрытию изобретения.

Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение вида в поперечном разрезе для катетера, соответствующего настоящему раскрытию изобретения.

Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение вида для волокна, намотанного в форме бобины на бумажную трубку.

Осуществление изобретения

Ниже в настоящем документе варианты осуществления настоящего раскрытия изобретения будут описываться подробно.

Полностью ароматическое полиамидное волокно

Полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения характеризуется тем, что: тонина одиночной нити находится в диапазоне от 0,4 дтекс до 3,5 дтекс, совокупная тонина находится в диапазоне от 5 дтекс до 30 дтекс, предел прочности при разрыве составляет 15 сН/дтекс или более, начальный модуль упругости при растяжении находится в диапазоне от 500 сН/дтекс до 750 сН/дтекс, и количество фибрилл составляет менее, чем 100/м.

В общем случае полностью ароматическое полиамидное волокно содержит множество одиночных нитей в пучках.

У обыкновенного полностью ароматического полиамидного волокна оно содержало относительно толстую одиночную нить для уменьшения диаметра волокна и предотвращения разрыва нити. Однако, при относительно большой тонине одиночной нити имеет место проблема, заключающаяся в ограниченности уменьшения совокупной тонины и невозможности получения желаемой гибкости. Говоря другими словами, при относительно большой тонине одиночной нити большое количество волокон, образованных из множества одиночных нитей, трудно скомпоновать в ограниченном пространстве, и гибкость одиночной нити может оказаться неудовлетворительной.

Кроме того, в соответствии с предшествующим уровнем техники армирующее волокно, характеризующееся уменьшенной совокупной тониной и уменьшенной тониной одиночной нити, может привести к ухудшению физических свойств волокна в ходе технологического процесса изготовления и разрыву одиночной нити в ходе технологического процесса переработки и не является подходящим для использования в качестве армирующего волокна.

С другой стороны, как это установили авторы настоящего изобретения, в результате уменьшения количества фибрилл на поверхности одиночных нитей у волокна, обладающего конкретным физическим свойством, может быть подавлен разрыв одиночной нити при одновременном сохранении уменьшенной тонины одиночной нити.

Как это можно сказать несмотря на отсутствие намерения ограничивать изобретение теорией, вследствие демонстрации более тонкой одиночной нитью большей площади удельной поверхности, физические свойства поверхности одиночной нити будут оказывать большее воздействие на разрываемость одиночной нити.

Как это можно полагать, у полностью ароматического полиамидного волокна, соответствующего настоящему раскрытию изобретения, в результате уменьшения количества фибрилл на поверхности одиночной нити до предварительно определенного или еще меньшего количества улучшаются физические свойства поверхности одиночной нити, и в качестве результата едва ли стимулируется разрыв одиночной нити даже при относительно маленькой тонине одиночной нити.

Кроме того, полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее настоящему раскрытию изобретения, характеризуется относительно высокой гибкостью вследствие своих относительно тонких одиночных нитей.

Поэтому в соответствии с настоящим раскрытием изобретения возможным является предложение полностью ароматического полиамидного волокна, характеризующегося уменьшенной совокупной тониной и уменьшенной тониной одиночной нити при одновременной демонстрации превосходных качества и характеристик армирования.

Предел прочности при разрыве

Предел прочности при разрыве для полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения должен составлять 15 сН/дтекс или более, предпочтительно 18 сН/дтекс или более, более предпочтительно 20 сН/дтекс или более, еще более предпочтительно 22 сН/дтекс или более, в особенности предпочтительно 23 сН/дтекс или более, говоря еще более конкретно, предпочтительно 24 сН/дтекс или более, а наиболее предпочтительно 25 сН/дтекс или более.

Полностью ароматическое полиамидное волокно, характеризующееся пределом прочности при разрыве, составляющим 15 сН/дтекс или более, демонстрирует превосходный предел прочности при растяжении и является подходящим для использования, например, в качестве армирующего волокна комбинированного кабеля.

Начальный модуль упругости при растяжении

Начальный модуль упругости при растяжении для полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения должен находиться в диапазоне от 500 сН/дтекс до 750 сН/дтекс, предпочтительно от 520 сН/дтекс до 730 сН/дтекс, а более предпочтительно от 550 сН/дтекс до 700 сН/дтекс.

При начальном модуле упругости при растяжении, составляющем 500 сН/дтекс или более, может быть сохранен предел прочности при растяжении. Говоря конкретно, при использовании волокна настоящего раскрытия изобретения, например, в качестве армирующего волокна комбинированного кабеля возможным является подавление относительного удлинения волокон даже при приложении к комбинированному кабелю мгновенного напряжения.

С другой стороны, при начальном модуле упругости при растяжении, составляющем 750 сН/дтекс или менее, обеспечивается наличие гибкости и сопротивления излому у нити, и может быть подавлено фибриллирование на стадии переработки.

Количество фибрилл

Необходимым является количество фибрилл в одиночной нити полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения, составляющее менее, чем 100/м, предпочтительно менее, чем 70/м, более предпочтительно менее, чем 50/м, еще более предпочтительно менее, чем 30/м, в особенности предпочтительно менее, чем 25/м, а наиболее предпочтительно менее, чем 20/м.

При количестве фибрилл, составляющем менее, чем 100/м, возможным является подавление переплетения одиночных нитей на направляющей и тому подобное во время стадии переработки, и в качестве результата возможным является подавление возникновения разрыва нити.

Относительное удлинение при разрыве

Относительное удлинение при разрыве для полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения предпочтительно находится в диапазоне от 3,0% до 6,0%, более предпочтительно от 3,5% до 5,5%, а еще более предпочтительно от 4,0% до 5,0%.

При относительном удлинении при разрыве, составляющем 3,0% или более, становится затруднительным разрыв одиночной нити в связи с отслаиванием или напряжением на поверхности раздела с адгезивом. При относительном удлинении при разрыве, составляющем 6,0% или менее, может быть подавлено относительное удлинение волокна во время напряжения, и может быть сохранен предел прочности при растяжении.

Тонина одиночной нити

Тонина одиночной нити для полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения должна находиться в диапазоне от 0,4 дтекс до 3,5 дтекс, предпочтительно от 0,4 дтекс до менее, чем 3,5 дтекс, более предпочтительно от 0,6 дтекс до 3,0 дтекс, еще более предпочтительно от 0,7 дтекс до 2,5 дтекс, а в особенности предпочтительно от 0,8 дтекс до 2,0 дтекс.

Тонина одиночной нити в диапазоне от 0,4 дтекс до 3,5 дтекс делает возможным заполнение ограниченного пространства в комбинированном кабеле, имеющем уменьшенный диаметр, относительно большим количеством однониточных волокон.

При тонине одиночной нити, составляющей 0,4 дтекс или более, обеспечивается демонстрация одиночной нитью достаточной прочности для подавления разрыва одиночной нити. При тонине одиночной нити, составляющей 3,5 дтекс или менее, отпадает необходимость в улучшении ориентации и кристалличности оболочечного слоя для увеличения предела прочности при разрыве и начального модуля упругости при растяжении, и в качестве результата может быть подавлено фибриллирование.

Совокупная тонина

Совокупная тонина полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения должна находиться в диапазоне от 5 дтекс до 30 дтекс, предпочтительно от 10 дтекс до 25 дтекс, а более предпочтительно от 15 дтекс до 20 дтекс.

При совокупной тонине, составляющей 30 дтекс или менее, может быть уменьшена площадь поперечного сечения волокна в целом, и волокно может быть скомпоновано в чрезвычайно маленьком пространстве в комбинированном кабеле, имеющем уменьшенный диаметр. Кроме того, при совокупной тонине, составляющей 30 дтекс или менее, может быть уменьшена толщина трубки катетера в сопоставлении с тем, что имеет место в обыкновенном случае.

При совокупной тонине, составляющей 5 дтекс или более, возможным является обеспечение демонстрации волокном достаточной прочности для подавления разрыва нити во время стадии переработки.

Полностью ароматический полиамид

Полностью ароматический полиамид, составляющий полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения, является полиамидом, в котором один тип или два или более типов двухвалентных ароматических групп непосредственно соединены через амидные связи. Ароматические группы включают соответствующие группы, у которых два ароматических кольца связаны через кислород, серу или алкиленовую группу, или соответствующие группы, у которых два или более ароматических кольца являются непосредственно связанными. Кроме того, данные двухвалентные ароматические группы могут содержать низшую алкильную группу, такую как метильная группа или этильная группа, метокси-группу или галогеновую группу, такую как группа хлора, и тому подобное.

Такие полностью ароматические полиамиды могут включать, например, полипарафенилентерефталамид; полиметафениленизофталамид; сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамид, в котором сополимеризованы компонент в виде терефталевой кислоты, компонент в виде 3,4’-диаминодифенилового простого эфира и компонент в виде парафенилендиамина; и сополипарафенилен-фенилбензимидазолтерефталамид, в котором сополимеризованы компонент в виде терефталевой кислоты, компонент в виде ароматического диамина, имеющий фенилбензимидазольную основную цепь, и компонент в виде парафенилендиамина. В контексте способа производства, соответствующего настоящему изобретению, в числе вышеупомянутых полностью ароматических полиамидов может быть использован только один из них, или два или более из них могут быть использованы в комбинации.

С точки зрения демонстрации высоких механических свойств в сухо-мокром способе полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения предпочтительно в основном образовано из полностью ароматического полиамида. Термин «в основном образовано» обозначает присутствие рассматриваемого компонента в количестве в диапазоне от более, чем 50% масс. до не более, чем 100% масс. при расчете на все полученное полностью ароматическое полиамидное волокно. В настоящем изобретении в особенности предпочитается присутствие ароматического полиамида, относящегося к пара-типу, в количестве, соответствующем 100% масс. при расчете на все полностью ароматическое полиамидное волокно.

Кроме того, в настоящем раскрытии изобретения вследствие в особенности превосходной механической прочности предпочтительным является использование в качестве полностью ароматического полиамида полипарафенилентерефталамида или сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамида. Кроме того, наиболее предпочтительным является использование в качестве полностью ароматического полиамида сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамида, поскольку он характеризуется превосходной обрабатываемостью при формовании вследствие своей растворимости в растворителе на амидной основе или тому подобном, и поскольку в результате проведения для полимера горячей вытяжки могут быть ощутимо улучшены механические свойства при растяжении, такие как прочность и начальный модуль упругости при растяжении.

В одном варианте осуществления настоящего раскрытия изобретения полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения представляет собой полипарафенилентерефталамидное волокно.

В еще одном другом варианте осуществления настоящего раскрытия изобретения полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения представляет собой сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамидное волокно.

Способ производства полностью ароматического полиамидного волокна

Полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения может быть произведено при использовании способа так называемого сухо-мокрого формования. «Способ сухо-мокрого формования» является способом, при котором проводят формование из формовочного раствора (прядильного раствора полимера), содержащего полностью ароматический полиамид и растворитель, через фильеру в среду инертного газа, называемую воздушным зазором, а после этого осуществляют введение в контакт с коагуляционной жидкостью для получения нерастянутой нити (скоагулированной нити), и вслед за этим скоагулированную нить промывают водой и после этого подвергают горячей вытяжке для получения волокна.

Формовочный раствор (прядильный раствор)

Формовочный раствор (прядильный раствор), использованный при производстве полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения, содержит полностью ароматический полиамид и растворитель. На способ получения формовочного раствора (прядильного раствора) конкретных ограничений не накладывают, и могут быть использованы известные способы.

Примеры растворителя, использованного при получении формовочного раствора (прядильного раствора), включают N-метилпирролидон (NMP), диметилацетамид (DMAc), диметилформамид (DMF), диметилсульфоксид (DMSO) и N-метилкапролактам (NMC). Может быть использован только один тип растворителя, или может быть использован смешанный растворитель, полученный в результате смешивания двух или более типов растворителей. Кроме того, как таковой может быть использован растворитель, использованный для полимеризации при получении полностью ароматического полиамида.

Кроме того, в целях придания волокну функциональности или тому подобного могут быть примешаны и другие необязательные компоненты, такие как добавка. Другие необязательные компоненты могут быть введены при получении формовочного раствора (прядильного раствора). На способ введения конкретных ограничений не накладывают. Например, другие необязательные компоненты могут быть введены в формовочный раствор при использовании загрузчика, смесителя и тому подобного.

Как это необходимо отметить, концентрация полимера в формовочном растворе (прядильном растворе), то есть, концентрация полностью ароматического полиамида, предпочтительно находится в диапазоне от 1,0% масс. или более до 10% масс. или менее.

При концентрации полимера в формовочном растворе (прядильном растворе), составляющей 1,0% масс. или более, может быть обеспечено переплетение полимера, достаточное для получения вязкости, необходимой для формования, и в качестве результата улучшается стабильность эжектирования во время формования. С другой стороны, при концентрации полимера, составляющей 10% масс. или менее, возможным является подавление уменьшения стабильности эжектирования во время формования, обусловленного резким увеличением вязкости формовочного раствора.

Стадия формования

На стадии формования формовочный раствор (прядильный раствор) эжектируют из фильеры. На диаметр отверстия, длину сопла, материал и тому подобное для использованной фильеры конкретных ограничений не накладывают, и они могут быть надлежащим образом подстроены, принимая во внимание формуемость или тому подобное. На диаметр отверстия для сопла конкретных ограничений не накладывают, но с точки зрения стабильности эжектирования предпочтительным является напряжение сдвига при эжектировании формовочного раствора из фильеры, составляющее менее, чем 17000 Па.

На длину воздушного зазора до поверхности коагуляционной жидкости конкретных ограничений не накладывают, но с точек зрения контролируемости температуры, формуемости и тому подобного предпочтительно она находится в диапазоне от 5 мм до 30 мм.

На температуру прядильного раствора полимера во время перепускания через фильеру и температуру фильеры конкретных ограничений не накладывают, но с точки зрения формуемости и давления эжектирования прядильного раствора полимера их предпочтительно задают в диапазоне от 60°С до 120°С.

Стадия коагулирования

На стадии коагулирования обеспечивают коагулирование формовочного раствора (прядильного раствора), сформованного на стадии формования, в результате введения его в контакт с коагуляционной жидкостью, состоящей из плохого растворителя, в целях получения нерастянутой нити (скоагулированной нити).

Коагуляционная жидкость представляет собой водный раствор растворителя на амидной основе, и ее пример включает водный раствор N-метилпирролидона (NMP). На температуру коагуляционной жидкости и концентрацию растворителя на амидной основе конкретных ограничений не накладывают. Температура коагуляционной жидкости и концентрация растворителя на амидной основе могут быть надлежащим образом подстроены в пределах диапазона, в котором не сталкиваются с какой-либо проблемой, связанной с состоянием коагуляции для полученной скоагулированной нити, прохождением последующей стадии и тому подобным.

Несмотря на отсутствие какого-либо конкретного ограничения, накладываемого на устройство для коагулирования, предпочитается устройство, способное подавлять течение жидкости и раскачивание жгута.

В соответствии с представленным выше описанием изобретения у полностью ароматического полиамидного волокна настоящего изобретения тонина одиночной нити находится в диапазоне от 0,4 дтекс до 3,5 дтекс, совокупная тонина находится в диапазоне от 5 дтекс до 30 дтекс, предел прочности при разрыве составляет 15 сН/дтекс или более, и начальный модуль упругости при растяжении находится в диапазоне от 500 до 750 сН/дтекс.

Такие волокна могут быть получены в результате регулирования скорости передвижения нитей в коагуляционной ванне, например, при использовании способа сухо-мокрого формования.

В результате регулирования скорости передвижения нитей в коагуляционной ванне предотвращается возникновение возмущения течения жидкости в ванне вследствие формирования завихрения, стимулируемого передвигающейся нитью. Таким образом, становится возможным стабильное передвижение скоагулированной нити, и в качестве результата возможным является получение полностью ароматического полиамидного волокна, обладающего вышеупомянутыми физическими свойствами.

Максимальное натяжение для сформованной нити в коагуляционной ванне предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 г/дтекс или более до менее, чем 1,0 г/дтекс, более предпочтительно от 0,2 г/дтекс или более до менее, чем 0,9 г/дтекс, а наиболее предпочтительно от 0,3 г/дтекс или более до менее, чем 0,8 г/дтекс.

При максимальном натяжении для сформованной нити в коагуляционной ванне, составляющем менее, чем 1,0 г/дтекс, возможным является подавление избыточной ориентации полимерных молекул на поверхности одиночной нити, и в качестве результата возможным является подавление фибриллирования волокон. При максимальном натяжении для сформованной нити в коагуляционной ванне, составляющем 0,1 г/дтекс или более, подавляется раскачивание одиночной нити в коагуляционной ванне, и в качестве результата уменьшаются частота возникновения адгезии и вариация диаметра одиночной нити.

Стадия промывания водой

На стадии промывания водой нерастянутую нить (скоагулированную нить), полученную в результате коагулирования в коагуляционной ванне, промывают водой для удаления растворителя. На температуру жидкости, использованной в качестве промывной воды, а также концентрацию растворителя на амидной основе (NMP) конкретных ограничений не накладывают.

Стадия высушивания

Вслед за этим на стадии высушивания нерастянутую нить (скоагулированную нить) подвергают высушиванию. На условия высушивания конкретных ограничений не накладывают до тех пор, пока волокно может быть высушено в достаточной степени. Однако, принимая во внимание эффективность обработки и ухудшение качества волокна вследствие нагревания, предпочтительным является задание температуры в диапазоне от 150°С до 250°С.

Предпочтительные устройства для высушивания включают устройство для высушивания, относящееся к роликовому типу, которое вращается при скорости, эквивалентной скорости нити, или устройство для высушивания, относящееся к бесконтактному типу, например, устройство для высушивания, относящееся к бесконтактному типу, в котором волокна пропускают через печь. При использовании аппаратуры для высушивания, относящейся к контактному типу, такой как нагревательная плитка, на поверхности одиночной нити под воздействием трения может быть образована фибрилла.

Стадия горячей вытяжки

После этого на стадии горячей вытяжки волокно после высушивания подвергают термическому растяжению. В результате проведения данной стадии полимерные молекулы в волокне являются высокоориентированными вследствие термического растяжения волокон, и волокну придается прочность.

Температура горячей вытяжки на данной стадии предпочтительно находится в диапазоне от 300°С до 600°С, более предпочтительно в диапазоне от 320°С до 580°С, а наиболее предпочтительно в диапазоне от 350°С до 550°С.

В результате использования температуры горячей вытяжки, составляющей 600°С или менее, подавляется термическое разложение полимера таким образом, что подавляется ухудшение качества волокон, и в качестве результата может быть получена нить, характеризующаяся высокой прочностью.

Степень растяжения на стадии горячей вытяжки предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 15 раз, но конкретных ограничений на нее данным диапазоном не накладывают до тех пор, пока может быть достигнута желаемая прочность. В дополнение к этому, данная стадия горячей вытяжки по мере надобности может быть проведена на нескольких ступенях.

Устройство для горячей вытяжки предпочтительно представляет собой либо аппаратуру для горячей вытяжки, относящуюся к роликовому типу, которая вращается при скорости, эквивалентной скорости нити, или аппаратуру для горячей вытяжки, относящуюся к бесконтактному типу, в котором волокна не находятся в контакте с печью во время их пропускания через печь. При использовании устройства для горячей вытяжки, относящегося к контактному типу, такого как нагревательная плитка, на поверхности одиночной нити под воздействием трения может быть образована фибрилла.

Стадия нанесения масла

В целях придания волокну подавления приобретения заряда и гладкости на волокно наносят замасливатель и, в заключение, волокно наматывают при использовании устройства для наматывания.

Что касается типа замасливателя и его количества, то сложноэфирный компонент, содержащийся в компоненте в виде замасливателя, предпочтительно присутствует в количестве, составляющем 0,3% масс. или более, более предпочтительно находящемся в диапазоне от 0,3% масс. до 5,0% масс., еще более предпочтительно от 0,4% масс. до 4,0% масс., а в особенности предпочтительно от 0,5% масс. до 3,0% масс..

При присутствии сложноэфирного компонента, содержащегося в компоненте в виде замасливателя, в количестве, составляющем 0,3% масс. или более, гладкость становится относительно высокой. При присутствии сложноэфирного компонента, содержащегося в компоненте в виде замасливателя, в количестве, составляющем 5,0% масс. или менее, может быть подавлено образование пены на стадии переработки, и в качестве результата может быть подавлено образование фибрилл.

Стадия наматывания

В ходе технологического процесса наматывания волокно может быть намотано на бумажную трубку и тому подобное при использовании известного устройства для наматывания в результате надлежащего подстраивания условий наматывания. Шаг мотки предпочтительно находится в диапазоне от 2 до 10, более предпочтительно от 3 до 8, а еще более предпочтительно от 4 до 6.

При шаге мотки, составляющем 2 или более, возможным является подавление возникновения трения между волокнами во время наматывания, и в качестве результата возможным является подавление возникновения фибрилл. При шаге мотки, составляющем 10 или менее, возможным является предотвращение скопления волокон на обоих концах бобины (бумажной трубки) таким образом, что возможным является подавление возникновения трения между волокнами и контактным роликом, и в качестве результата возможным является подавление возникновения фибрилл.

В контексте настоящего раскрытия изобретения термин «шаг мотки» относится к количеству раз наматывания волокна от одной торцевой поверхности до другой торцевой поверхности бобины, как демонстрируется на фиг. 3.

Вариация диаметра одиночной нити

В одном варианте осуществления, соответствующем настоящему раскрытию изобретения, вариация диаметра одиночной нити при расчете на 1 м полностью ароматических полиамидных волокон, соответствующих настоящему раскрытию изобретения, составляет менее, чем 15%.

Для измерения диаметра одиночной нити в 10 точках для каждых 10 см одиночной нити используют цифровой микроскоп (модель VHX-2000, производства компании KEYENCE CORPORATION) при увеличении в 10000 раз, и коэффициент вариации CV для диаметра одиночной нити рассчитывают в соответствии с формулой, продемонстрированной ниже. Значение CV рассчитывают для 10 одиночных нитей и в качестве вариации диаметра одиночной нити при расчете на 1 м используют наименьший коэффициент вариации CV.

CV = среднеквадратическое отклонение/среднее значение × 100 (%)

Вариация диаметра одиночной нити при расчете на 1 м предпочтительно составляет менее, чем 15%, более предпочтительно менее, чем 12%, еще более предпочтительно менее, чем 10%, в особенности предпочтительно менее, чем 8%, а наиболее предпочтительно менее, чем 5%.

Вариация диаметра одиночной нити при расчете на 1 м, составляющая 15% или более, указывает на большое различие между толстым участком и тонким участком одиночной нити. Предпочтительным является подавление вариации диаметра одиночной нити при расчете на 1 м до менее, чем 15%, поскольку это уменьшает присутствие относительно толстого участка одиночной нити и относительно тонкого участка одиночной нити.

Для случая вариации диаметра одиночной нити при расчете на 1 м, составляющей менее, чем 15%, уменьшение присутствия относительно толстых участков одиночной нити делает возможным получение относительно тонких конечных продуктов, таких как комбинированные кабели и катетеры, и делает возможным помещение волокон в относительно маленькие пространства. С другой стороны, в результате уменьшения присутствия относительно тонкого участка одиночной нити уменьшается количество слабых мест одиночной нити, и в качестве результата уменьшается причина разрыва нити.

Как это необходимо отметить, достижения данной вариации диаметра одиночной нити можно более стабильно добиться в результате уменьшения количества фибрилл.

Размещаемость волокна

В одном варианте осуществления настоящего раскрытия изобретения среднее значение толщины крученого волокна, которое рассчитывают следующим далее образом, составляет менее, чем 40 мкм:

Среднее значение толщины крученого волокна рассчитывают в результате реализации количества раз кручения волокна, рассчитанного на основании следующей далее формулы (2), при использовании массы, рассчитанной на основании следующей далее формулы (1), в результате измерения толщины крученого волокна в пяти точках каждых 10 см в направлении длины волокна и в результате вычисления среднего значения для измеренных значений.

Средняя толщина крученого волокна может составлять 40 мкм или менее, 30 мкм или менее, 25 мкм или менее или 20 мкм или менее и/или 5 мкм или более, 10 мкм или более или 15 мкм или более.

При среднем значении толщины крученого волокна, составляющем менее, чем 40 мкм, может быть изготовлен относительно тонкий готовый продукт, такой как комбинированные кабели и катетеры, и возможным является размещение волокна в относительно узком пространстве.

Как это необходимо отметить, в контексте настоящего раскрытия изобретения в качестве индикатора размещаемости волокна (то есть, в качестве показателя легкости размещения) используют среднее значение толщины крученого волокна. Говоря другими словами, при среднем значении толщины крученого волокна, составляющем менее, чем 40 мкм, размещаемость волокна оценивается как хорошая. С другой стороны, при среднем значении толщины крученого волокна, составляющем 40 мкм или более, размещаемость волокна оценивается как неудовлетворительная.

Средняя степень адгезии

В одном варианте осуществления, соответствующем настоящему раскрытию изобретения, средняя степень адгезии полностью ароматического полиамидного волокна, соответствующего настоящему раскрытию изобретения, составляет 10 или менее.

Среднюю степень адгезии измеряют при использовании метода подвешивания на крюке, подобного методу из документа JIS L-1013: 2010 8.15 (Determination of the degree of confounding).

Говоря конкретно, среднюю степень адгезии измеряют в соответствии с представленным ниже описанием.

Один конец образца волокна прикрепляют к верхнему захвату устройства для подвешивания, характеризующегося подходящей функциональностью, в позиции, расположенной на 1 м ниже захвата, привешивают массу и образец подвешивают в вертикальном положении. Нагрузка от массы должна быть получена в результате умножения отображаемого числа текс для образца на 17,64 (мН) и должна быть ограничена значением в 980 мН. После этого к одному концу крюка прикрепляют нагрузку, полученную в результате деления числа текс для образца на количество филаментов, а вслед за этим в результате умножения получающегося в результате значения на 88,2, (нижнее предельное значение нагрузки: 19,6 мН, верхнее предельное значение: 98 мН), а другой конец крюка вставляют в участок, полученный в результате деления образца волокна надвое, и после этого крюк опускают. Для случая спутывания остановленной детали она исключается из данных по измерениям. Расстояние опускания крюка определяют от точки, где крюк останавливается вследствие адгезии между одиночными нитями, и степень адгезии S рассчитывают при использовании следующего далее уравнения. В качестве средней степени адгезии определяют среднее значение для пяти экспериментов.

S = 1000/L

S: степень адгезии

L: расстояние опускания крюка (мм)

В настоящем раскрытии изобретения средняя степень адгезии предпочтительно составляет 10 или менее, более предпочтительно 5 или менее, еще более предпочтительно 4 или менее, а в особенности предпочтительно 3 или менее.

При средней степени адгезии, составляющей 10 или менее, возможным является предотвращение принятия волокном формы одиночного монофиламента. Это является предпочтительным вследствие возможности вставления волокна в узкое пространство и возможности хорошего осуществления раздирания волокна для уменьшения толщины.

Комбинированный кабель

Настоящее раскрытие изобретения также относится к комбинированному кабелю, который отличается тем, что он содержит полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее настоящему раскрытию изобретения.

В контексте настоящего раскрытия изобретения термин «комбинированный кабель» относится к кабелю, в котором для целей передачи и приема данных в одном единственном кабеле сгруппировано множество многоцелевых кабелей. Термин «кабель» относится к оптическому волокну, способному обеспечить высокоскоростную передачу, или металлической проволоке для передачи мощности, сигнала низкоскоростного управления или тому подобного. Данные компоненты объединены с армирующим материалом для получения комбинированного кабеля.

Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение вида в поперечном разрезе для комбинированного кабеля, соответствующего настоящему раскрытию изобретения. Как это продемонстрировано на фиг. 1, полностью ароматические полиамидные волокна настоящего раскрытия изобретения, которые были подвергнуты огнезащитной обработке или кручению, скомпонованы вдоль одного или нескольких кабелей (металлических проволок на фиг. 1) таким образом, чтобы они армировали бы кабели в результате заполнения зазоров между кабелями. На армированный кабель нанесено покрытие из смолы для покрытия.

Для комбинированного кабеля желательными являются экономия пространства, улучшение эффективности машинной механической обработки и уменьшение размеров. Армирующий материал, использованный в комбинированном кабеле, должен быть тонким и гибким и должен быть трудно поддающимся разъединению. В качестве армирующих волокон для армирующего материала используют стеклянные волокна, арамидные волокна, углеродные волокна или тому подобное, но применительно к гибкости эффективным является полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения.

Говоря другими словами, полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее настоящему раскрытию изобретения, характеризуется уменьшенной совокупной тониной и уменьшенной тониной одиночной нити при одновременной демонстрации превосходных качества и характеристик армирования. Поэтому полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее настоящему раскрытию изобретения, является подходящим для использования в качестве армирующего материала, используемого в комбинированном кабеле для передачи сигнала.

Использование полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения позволяет сформировать более тонкий комбинированный кабель и, таким образом, делает возможным уменьшение размеров комбинированного кабеля, и также позволяет получить комбинированный кабель, который является менее подверженным разъединению.

Катетер

Настоящее раскрытие изобретения также относится к катетеру, отличающемуся тем, что он содержит полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее настоящему раскрытию изобретения.

В контексте настоящего раскрытия изобретения термин «катетер» соответствует тонкой медицинской трубке, изготовленной из пластмассы, каучука, металла или тому подобного, которую вставляют в полость организма, орган в организме или тому подобное, и которую используют для отвода или сбора содержимого, вливания жидкости медицинского назначения или контрастного вещества или измерения давления.

Такие медицинские катетеры в общем случае изготавливают из найлона, полиуретана, смеси из простого полиэфира и полиамида или других полимерных материалов.

Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение вида в поперечном разрезе для катетера, соответствующего настоящему раскрытию изобретения. Катетер, соответствующий настоящему раскрытию изобретения, сформирован в результате компонования полностью ароматических полиамидных волокон настоящего раскрытия изобретения, которые были подвергнуты, например, цилиндрическому вязанию, приданию негорючести или кручению, в слое смолы для покрытия у катетера, как это продемонстрировано на фиг. 2.

В большинстве случаев для получения желаемой функции катетера катетер должен обладать способностью прохождения через относительно извилистый проход, такой как последовательность из кровеносных сосудов в организме пациента. Таким образом, желательным является катетер, который демонстрирует высокую степень потенциала для скручивания в продольном направлении при одновременном сохранении высокой степени гибкости. Один способ получения катетера, характеризующегося желаемыми гибкостью и скручиванием, заключается в компоновании армированных волокон в стенке катетера.

В качестве такого армирующего материала можно себе представить стеклянное волокно, арамидное волокно, углеродное волокно или тому подобное, но с точки зрения недопущения стимулирования повреждения трубки, такой как кровеносный сосуд пациента, через который проходит катетер, необходимо наличие гибкости. Применительно к гибкости эффективным является полностью ароматическое полиамидное волокно настоящего раскрытия изобретения.

Говоря другими словами, полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее настоящему раскрытию изобретения, характеризуется уменьшенной совокупной тониной и уменьшенной тониной одиночной нити при одновременной демонстрации превосходных качества и характеристик армирования. Кроме того, полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее настоящему раскрытию изобретения, характеризуется относительно высокой гибкостью вследствие наличия относительно тонких одиночных нитей. Поэтому полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее настоящему раскрытию изобретения, является подходящим для использования в качестве армирующего волокна катетера, имеющего тонкий армирующий слой.

Использование полностью ароматического полиамидного волокна настоящего раскрытия изобретения делает возможным формирование более тонкого катетера и, таким образом, делает возможным уменьшение размеров катетера и также делает возможным получение катетера, который трудно разъединить, и который характеризуется хорошей гибкостью.

Примеры

Ниже в настоящем документе настоящее изобретение будет описываться более конкретно при использовании примеров и сравнительных примеров, но данные описания примеров никоим образом не ограничивают настоящее изобретение.

Получение и оценка полностью ароматических полиамидных волокон

Получали полностью ароматические полиамидные волокна, соответствующие примерам от 1 до 10 и сравнительным примерам от 1 до 6. Полностью ароматические полиамидные волокна, соответствующие примерам от 1 до 7 и сравнительным примерам от 1 до 4, представляли собой сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамидные волокна. Полностью ароматические полиамидные волокна, соответствующие примерам от 8 до 10 и сравнительным примерам от 5 до 6, представляли собой полипарафенилентерефталамидные волокна. Для каждого из полученных волокон измеряли и оценивали совокупную тонину, количество одиночных нитей, тонину одиночной нити, предел прочности при разрыве, начальный модуль упругости при растяжении, относительное удлинение при разрыве, количество фибрилл, вариацию диаметра одиночной нити, размещаемость волокна и среднюю степень адгезии.

Методы измерения и оценки

Характеристики из примеров и сравнительных примеров измеряли и оценивали при использовании следующих далее методов.

Совокупная тонина

Полученные волокна наматывали с длиной в 100 м при использовании известной машины для измерения и измеряли их массу. Совокупную тонину получали в результате умножения измеренной массы на 100; то есть, совокупная тонина являлась тониной (дтекс) при расчете на 10000 м.

Тонина одиночной нити

Тонину одиночной нити рассчитывали в результате деления совокупной тонины полученных волокон на количество одиночных нитей.

Предел прочности при разрыве, относительное удлинение при разрыве, начальный модуль упругости при растяжении

Предел прочности при разрыве и относительное удлинение при разрыве измеряли в следующих далее условиях на основании методики ASTM D885 при использовании устройства для испытания на растяжение (торговое наименование: INSTRON, модель: 5565, производства компании INSTRON) и при использовании зажима для испытания нити. Кроме того, также рассчитывали начальный модуль упругости при растяжении на основании документа ASTM D885.

Условия измерения:

Температура: комнатная температура

Образец: 75 см

Скорость испытания: 250 мм/мин

Расстояние между зажимами: 500 мм

Количество фибрилл

Из волокон случайным образом извлекали один метр одиночных нитей и для 10 одиночных нитей при использовании цифрового микроскопа (модель VHX-2000, производства компании KEYENCE CORPORATION) при увеличении в 10000 раз наблюдали их поверхность и подсчитывали количество фибрилл, имеющих длину 2 мкм или более. Величину, полученную в результате деления данной подсчитанной величины на 10, определяли как количество фибрилл (число/м).

Вариация диаметра одиночной нити

Для одной одиночной нити при использовании цифрового микроскопа (модель VHX-2000, производства компании KEYENCE CORPORATION) при увеличении в 10000 раз измеряли диаметр одиночной нити в 10 точках каждых 10 см и для нее рассчитывали коэффициент вариации CV. Значение CV рассчитывали для 10 одиночных нитей и в качестве вариации диаметра одиночной нити при расчете на 1 м определяли наименьший коэффициент вариации CV.

CV = среднеквадратическое отклонение/среднее значение × 100 (%)

Размещаемость волокна

Волокна подвергали воздействию натяжения при использовании массы, рассчитанной на основании уравнения (1), и реализовали количество раз кручения, рассчитанное на основании уравнения (2). После этого при использовании микрометра (торговое наименование: микрометр Coolant Proof (торговая марка), производства компании Mitutoyo Co.) измеряли толщину крученого волокна в 5 точках при расчете на 1 м вдоль направления длины и рассчитывали среднюю толщину крученого волокна.

Для случая среднего значения толщины крученого волокна, составляющего менее, чем 40 мкм, определяли размещаемость волокна как хорошую. При среднем значении толщины крученого волокна, составляющем 40 мкм или более, размещаемость волокна определяли как неудовлетворительную.

Средняя степень адгезии

Степень адгезии измеряли при использовании метода подвешивания на крюке, подобного методу измерения степени спутывания, описанному в документе JIS L-1013: 2010 8.15. Один конец образца волокна прикрепляли к верхнему захвату подходящего для использования устройства для подвешивания, в позиции, расположенной на 1 м ниже захвата, привешивали массу и образец подвешивали в вертикальном положении. Нагрузка от массы являлась нагрузкой (мН), полученной в результате умножения отображаемого числа текс для образца на 17,64, и задавали предельное значение, составляющее 980 мН. К одному концу крюка прикладывали нагрузку, в 88,2 раза превышающую число текс для образца, поделенное на количество филаментов (нижнее предельное значение 19,6 мН, верхнее предельное значение 98 мН), а другой конец крюка вставляли в точке, где волокно разделяли надвое, и крюк опускали. На основании расстояния опускания крюка до точки, где крюк останавливался вследствие адгезии между одиночными нитями, рассчитывали степень адгезии S при использовании уравнения, продемонстрированного ниже. В качестве средней степени адгезии определяли среднее значение для пяти экспериментов. Между прочим, при наличии переплетения в точке, где крюк останавливался, ее исключали из данных по измерениям.

S = 1000/L

S: степень адгезии

L: расстояние опускания крюка (мм)

Пример 1

Получение прядильного раствора

Полимерный раствор (прядильный раствор) сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамида получали в соответствии с известным способом. Говоря конкретно, 100 массовых частей дихлорангидрида терефталевой кислоты добавляли к соединению NMP, в котором было растворено 50 массовых частей парафенилендиамина и 50 массовых частей 3,4’-диаминодифенилового простого эфира, и проводили реакцию поликонденсации для получения полимерного раствора (прядильного раствора) сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамида. Концентрация полимера составляла 6% масс. Характеристическая вязкость (IV) полимера составляла 3,38.

Производство полностью ароматических полиамидных волокон

Полимерный раствор (прядильный раствор), полученный выше, эжектировали при использовании фильеры, имеющей 8 отверстий. После этого сформованному полимерному раствору (прядильному раствору) давали возможность коагулировать в результате пропускания через коагуляционную ванну сквозь воздушный зазор в 10 мм. Коагуляционная ванна имела температуру 60°С, и была заполнена водным раствором, имеющим концентрацию NMP 30% масс. Максимальное натяжение для сформованной нити в коагуляционной ванне составляло 0,4 г/дтекс.

После этого полученную скоагулированную нить промывали при использовании ванны для водного промывания, доведенной в результате подстраивания до 60°С. Волокна после промывания водой высушивали при 200°С при использовании аппаратуры для высушивания, относящейся к роликовому типу. После этого проводили горячую вытяжку в температурных условиях при 530°С при использовании аппаратуры для горячей вытяжки, относящейся к бесконтактному типу, в которой волокна не вступают в контакт с печью при пропускании волокон через печь. Кратность вытяжки на данной стадии составляла 10 раз.

В заключение, растянутые волокна наматывали на бумажную трубку при использовании устройства для наматывания при шаге мотки 4,33 для получения полностью ароматического полиамидного волокна, характеризующегося совокупной тониной 25 дтекс, количеством филаментов (количеством одиночных нитей) 8 и тониной одиночной нити 3,1 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 1.

Пример 2

Полностью ароматическое полиамидное волокно получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением использования фильеры, имеющей 10 отверстий, для проведения эжектирования таким образом, чтобы получить совокупную тонину 28 дтекс, количество филаментов 10 и тонину одиночной нити 2,8 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 1.

Пример 3

Полностью ароматическое полиамидное волокно получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением использования фильеры, имеющей 10 отверстий, для проведения эжектирования таким образом, чтобы получить совокупную тонину 17 дтекс, количество филаментов 10 и тонину одиночной нити 1,7 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 1.

Пример 4

Полностью ароматическое полиамидное волокно получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением использования фильеры, имеющей 50 отверстий, для проведения эжектирования таким образом, чтобы получить совокупную тонину 20 дтекс, количество филаментов 50 и тонину одиночной нити 0,4 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 1.

Пример 5

Полностью ароматическое полиамидное волокно получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением наматывания волокна на бумажную трубку при шаге мотки 6,33. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 1.

Пример 6

Полностью ароматическое полиамидное волокно получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением наматывания волокна на бумажную трубку при шаге мотки 2,33. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 2.

Пример 7

Полностью ароматическое полиамидное волокно получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением наматывания волокна на бумажную трубку при шаге мотки 8,33. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 2.

Пример 8

Получение полимерного раствора

В соответствии с известным способом к 100 массовым частям парафенилендиамина, растворенного в NMP, добавляли 100 массовых частей дихлорангидрида терефталевой кислоты, проводили реакцию поликонденсации, а после этого проводили промывку и высушивание для получения полимера полипарафенилентерефталамида. Характеристическая вязкость (IV) полимера составляла 5,69. Полученный полипарафенилентерефталамид растворяли в концентрированной серной кислоте таким образом, чтобы получить концентрацию 20%.

Производство полностью ароматического полиамидного волокна

Полученный выше полимерный раствор (прядильный раствор) эжектировали при использовании фильеры, имеющей 8 отверстий. Сформованному полимерному раствору (прядильному раствору) давали возможность коагулировать в результате пропускания через коагуляционную ванну, заполненную водой при 4°С, сквозь воздушный зазор в 10 мм. Максимальное натяжение для сформованной нити в данный момент времени составляло 0,9 г/дтекс. После этого полученную скоагулированную нить надлежащим образом нейтрализовали водным раствором гидроксида натрия при 10% масс., а после этого промывали водой. Волокно после промывания водой высушивали при 200°С при использовании аппаратуры для высушивания, относящейся к роликовому типу. После этого высушенное волокно подвергали горячей вытяжке в температурных условиях при 400°С при использовании аппаратуры для горячей вытяжки, относящейся к вращающемуся роликовому типу. В заключение, растянутое волокно наматывали на бумажную трубку при использовании устройства для наматывания при шаге мотки 4,33 для получения полностью ароматического полиамидного волокна, характеризующегося совокупной тониной 25 дтекс, количеством филаментов 8 и тониной одиночной нити 3,1 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 2.

Пример 9

Полностью ароматическое полиамидное волокно получали тем же самым образом, как и в примере 8, за исключением использования фильеры, имеющей 10 отверстий, для проведения эжектирования таким образом, чтобы получить совокупную тонину 28 дтекс, количество филаментов 10 и тонину одиночной нити 2,8 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 2.

Пример 10

Полностью ароматическое полиамидное волокно получали тем же самым образом, как и в примере 8, за исключением использования фильеры, имеющей 10 отверстий, для проведения эжектирования таким образом, чтобы получить совокупную тонину 17 дтекс, количество филаментов 10 и тонину одиночной нити 1,7 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 2.

Сравнительный пример 1

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее сравнительному примеру 1, получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением использования фильеры, имеющей 5 отверстий, для проведения эжектирования таким образом, чтобы получить совокупную тонину 25 дтекс, количество филаментов 5 и тонину одиночной нити 5,0 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 3.

Как это можно видеть в таблице 3, для полностью ароматического полиамидного волокна из сравнительного примера 1 количество фибрилл увеличивалось в сопоставлении с тем, что имело место в примере 1, и наблюдалось ухудшение качества.

Сравнительный пример 2

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее сравнительному примеру 2, получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением использования фильеры, имеющей 20 отверстий, для проведения эжектирования таким образом, чтобы получить совокупную тонину 34 дтекс, количество филаментов 20 и тонину одиночной нити 1,7 дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 3.

Как это можно видеть в таблице 3, полностью ароматическое полиамидное волокно из сравнительного примера 2 характеризовалось средним значением толщины крученого волокна 42 мкм и демонстрировало неудовлетворительную размещаемость волокна.

Сравнительный пример 3

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее сравнительному примеру 3, получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением наматывания волокна на бумажную трубку при шаге мотки 1,33. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 3.

Как это можно видеть в таблице 3, в сравнительном примере 3 количество фибрилл увеличивалось в сопоставлении с тем, что имело место в примере 1, и наблюдалось ухудшение качества.

Сравнительный пример 4

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее сравнительному примеру 4, получали тем же самым образом, как и в примере 1, за исключением наматывания волокна на бумажную трубку при шаге мотки 13,33. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 3.

Как это можно видеть в таблице 3, в сравнительном примере 4 количество фибрилл увеличивалось в сопоставлении с тем, что имело место в примере 1, и наблюдалось ухудшение качества.

Сравнительный пример 5

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее сравнительному примеру 5, получали тем же самым образом, как и в примере 8, за исключением использования аппаратуры, для горячей вытяжки, относящейся к контактному типу, такой как нагревательная плитка. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 3.

Как это можно видеть в таблице 3, в сравнительном примере 5 количество фибрилл увеличивалось в сопоставлении с тем, что имело место в примере 8, и наблюдалось ухудшение качества.

Сравнительный пример 6

Полностью ароматическое полиамидное волокно, соответствующее сравнительному примеру 6, получали тем же самым образом, как и в примере 8, за исключением отсутствия контролируемого выдерживания течения жидкости в коагуляционной ванне и задания максимального натяжения для сформованной нити в коагуляционной ванне на уровне 1,0 г/дтекс. Физические свойства полученного полностью ароматического полиамидного волокна демонстрируются в таблице 3.

Как это можно видеть в таблице 3, в сравнительном примере 6 количество фибрилл увеличивалось в сопоставлении с тем, что имело место в примере 8, и наблюдалось ухудшение качества.

Производство комбинированного кабеля и катетера

Полностью ароматические полиамидные волокна из примеров от 1 до 10 и сравнительных примеров от 1 до 6 использовали для производства комбинированных кабелей и катетеров. Получающиеся в результате комбинированные кабели и катетеры оценивали на предмет качества. Говоря конкретно, оценивали толщины и диаметры произведенных комбинированных кабелей и катетеров, а также разрыв одиночной нити и разъединение во время производства комбинированных кабелей или катетеров. Результаты демонстрируются в таблице 1 и таблице 2. При хорошем качестве ему присваивалась оценка «хорошо», а при неудовлетворительном качестве ему присваивалась оценка «неудовлетворительно».

Как это можно видеть в таблицах 1 и 2, комбинированные кабели и катетеры, которые производили при использовании полностью ароматических полиамидных волокон из примеров от 1 до 10, характеризующихся тониной одиночной нити в диапазоне от 0,4 до 3,5 дтекс, совокупной тониной в диапазоне от 5 до 30 дтекс, пределом прочности при разрыве, составляющим 15 сН/дтекс или более, начальным модулем упругости при растяжении в диапазоне от 500 до 750 сН/дтекс и количеством фибрилл, составляющим менее, чем 100/м, имеют уменьшенные толщины и маленькие диаметры и обладают хорошими качествами.

С другой стороны, как это видно в таблице 3, композитные кабели и катетеры, которые производили при использовании полностью ароматических полиамидных волокон, соответствующих сравнительным примерам 1, 3, 4, 5 и 6 и характеризующихся количеством фибрилл, составляющим 100/м или более, были неудовлетворительными с точки зрения качества. Говоря конкретно, в технологическом процессе переработки происходили разрыв одиночной нити и разъединение.

Кроме того, как это видно в таблице 3, комбинированный кабель и катетер, произведенные при использовании полностью ароматического полиамидного волокна, соответствующего сравнительному примеру 2 и характеризующегося совокупной тониной 34, также были неудовлетворительными с точки зрения качества. Говоря конкретно, толщина увеличивалась, а диаметр не мог быть уменьшен.

Ссылочные позиции

1 Металлическая проволока

2 Полностью ароматическое полиамидное волокно

3 Смола для покрытия

4 Слой смолы

5 Полностью ароматическое полиамидное волокно

6 Бумажная трубка

7 Бобина

8 Волокно

Настоящее изобретение представляет собой полностью ароматическое полиамидное волокно, которое характеризуется тониной одиночной нити в диапазоне от 0,4 дтекс до 3,5 дтекс, совокупной тониной в диапазоне от 5 дтекс до 30 дтекс, пределом прочности при разрыве, составляющим 15 сН/дтекс или более, начальным модулем упругости при растяжении в диапазоне от 500 сН/дтекс до 750 сН/дтекс и количеством фибрилл, составляющим менее чем 100/м. Технический результат заключается в предложении полностью ароматического полиамидного волокна, которое характеризуется уменьшенной совокупной тониной и уменьшенной тониной одиночной нити и которое также является превосходным с точки зрения качества и характеристик армирования. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

1. Полностью ароматическое полиамидное волокно, отличающееся тем, что оно характеризуется тониной одиночной нити в диапазоне от 0,4 дтекс до 3,5 дтекс, совокупной тониной в диапазоне от 5 дтекс до 30 дтекс, пределом прочности при разрыве, составляющим 15 сН/дтекс или более, начальным модулем упругости при растяжении в диапазоне от 500 сН/дтекс до 750 сН/дтекс и количеством фибрилл, составляющим менее чем 100/м.

2. Полностью ароматическое полиамидное волокно по п. 1, отличающееся тем, что оно характеризуется вариацией диаметра одиночной нити при расчете на 1 м, составляющей менее чем 15%.

3. Полностью ароматическое полиамидное волокно по п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно характеризуется средним значением толщины крученого волокна, составляющим менее чем 40 мкм,

причем среднее значение толщины крученого волокна является средним значением толщин, определенным в результате реализации количества раз кручения волокна, рассчитанного на основании следующей далее формулы (2), при использовании массы, рассчитанной на основании следующей далее формулы (1), и в результате измерения толщины крученого волокна в направлении длины волокна в пяти точках с отстоянием друг от друга на 10 см:

,

.

4. Полностью ароматическое полиамидное волокно по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что средняя степень адгезии составляет 10 или менее.

5. Полностью ароматическое полиамидное волокно по любому из пп. 1-4, которое представляет собой полипарафенилентерефталамидное волокно.

6. Полностью ароматическое полиамидное волокно по любому из пп. 1-5, которое представляет собой сополипарафенилен-3,4’-оксидифенилентерефталамидное волокно.

7. Комбинированный кабель, отличающийся тем, что он содержит полностью ароматическое полиамидное волокно по любому из пп. 1-6.

8. Катетер, отличающийся тем, что он содержит полностью ароматическое полиамидное волокно по любому из пп. 1-6.