JP6366146B2 - Cut-resistant article - Google Patents

Cut-resistant article Download PDF

Info

Publication number
JP6366146B2
JP6366146B2 JP2015547540A JP2015547540A JP6366146B2 JP 6366146 B2 JP6366146 B2 JP 6366146B2 JP 2015547540 A JP2015547540 A JP 2015547540A JP 2015547540 A JP2015547540 A JP 2015547540A JP 6366146 B2 JP6366146 B2 JP 6366146B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yarn
knitted fabric
cut
yarns
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015547540A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016504503A (en
JP2016504503A5 (en
Inventor
ラリー ジョン プリケット
ラリー ジョン プリケット
シュン マ
シュン マ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JP2016504503A publication Critical patent/JP2016504503A/en
Publication of JP2016504503A5 publication Critical patent/JP2016504503A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6366146B2 publication Critical patent/JP6366146B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/442Cut or abrasion resistant yarns or threads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H1/00Personal protection gear
    • F41H1/02Armoured or projectile- or missile-resistant garments; Composite protection fabrics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04BKNITTING
    • D04B1/00Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B1/22Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes specially adapted for knitting goods of particular configuration
    • D04B1/24Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes specially adapted for knitting goods of particular configuration wearing apparel
    • D04B1/28Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes specially adapted for knitting goods of particular configuration wearing apparel gloves
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2321/00Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D10B2321/02Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins
    • D10B2321/021Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins polyethylene
    • D10B2321/0211Fibres made from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds polyolefins polyethylene high-strength or high-molecular-weight polyethylene, e.g. ultra-high molecular weight polyethylene [UHMWPE]
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/01Surface features
    • D10B2403/011Dissimilar front and back faces
    • D10B2403/0114Dissimilar front and back faces with one or more yarns appearing predominantly on one face, e.g. plated or paralleled yarns
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2501/00Wearing apparel
    • D10B2501/04Outerwear; Protective garments
    • D10B2501/041Gloves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)
  • Gloves (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)

Description

本発明は、手袋、スリーブ、又はエプロンなどの品目を含む、耐切断性物品、及びこれを製造する方法に関する。   The present invention relates to a cut resistant article, including items such as gloves, sleeves, or aprons, and a method of manufacturing the same.

高い糸条引張り強さ及び引張り弾性率を有する超高分子量(UHMW)ポリエチレン繊維を含む布地から製造される手袋、スリーブ、及びエプロンなどの衣類からなる物品は、優れた切断性能を有し、市場において特別な価格に値することができる。しかしながら、繊維の高い繊維引張り弾性率は、望ましくない剛性のある布地をもたらすと考えられており、その理由は、このことが、こうした布地を使用した衣類からなる物品は、快適性が劣ることを意味する可能性があるためである。作業者が不快な保護衣類を着用する可能性が低いことから、このような耐切断性物品の快適性についてのいかなる改善も望まれている。   Articles made of garments such as gloves, sleeves, and aprons made from fabrics containing ultra high molecular weight (UHMW) polyethylene fibers with high yarn tensile strength and tensile modulus have excellent cutting performance and market Can deserve a special price. However, the high fiber tensile modulus of the fiber is believed to result in an undesirably stiff fabric, which is why articles made of garments using such fabric are less comfortable. This is because there is a possibility of meaning. Any improvement in the comfort of such a cut resistant article is desired because the operator is less likely to wear uncomfortable protective clothing.

本発明は、本質的に丸い断面を有し且つ少なくとも100万の重量平均分子量を有する直鎖型のポリエチレンを含む繊維からなる糸条を有する編布を含む手袋、スリーブ、又はエプロンを含む耐切断性物品に関し、糸条は、1デニール当たり500グラム(1dtex当たり455グラム)以下の引張り弾性率、及び、4パーセント以上の糸条破断伸度を有し、編布は、1平方メートル当たり857グラム以下の目付重量、及び、6000以下の質量指数を更に有する。いくつかの実施形態においては、物品は、把持対象物のためのポリマー被覆物を備える。   The present invention relates to a cut resistant comprising a glove, sleeve, or apron comprising a knitted fabric having a yarn comprising fibers of a linear polyethylene having an essentially round cross section and a weight average molecular weight of at least 1 million. With respect to the property article, the yarn has a tensile elastic modulus of 500 grams per denier (455 grams per dtex) or less and a yarn breaking elongation of 4 percent or more, and the knitted fabric has a yarn elongation of 857 grams or less per square meter. And a mass index of 6000 or less. In some embodiments, the article comprises a polymer coating for the object to be grasped.

編布の質量指数を示すグラフである。It is a graph which shows the mass index of a knitted fabric. 本質的に1の公称アスペクト比を備える丸い断面を有する、実質的に中実のポリマー繊維の代表例である。1 is a representative example of a substantially solid polymer fiber having a round cross section with a nominal aspect ratio of essentially 1;

本発明は、本質的に丸い断面を有し且つ少なくとも100万の重量平均分子量を有する直鎖型のポリエチレンを含む繊維からなる糸条を有する編布を含む手袋、スリーブ、又はエプロンを含む耐切断性物品に関し、糸条は、1デニール当たり500グラム(1dtex当たり455グラム)以下の引張り弾性率、及び、4パーセント以上の糸条破断伸度を有し、編布は、1平方メートル当たり857グラム以下の目付重量、及び、6000以下の質量指数を更に有する。   The present invention relates to a cut resistant comprising a glove, sleeve, or apron comprising a knitted fabric having a yarn comprising fibers of a linear polyethylene having an essentially round cross section and a weight average molecular weight of at least 1 million. With respect to the property article, the yarn has a tensile elastic modulus of 500 grams per denier (455 grams per dtex) or less and a yarn breaking elongation of 4 percent or more, and the knitted fabric has a yarn elongation of 857 grams or less per square meter. And a mass index of 6000 or less.

本明細書において使用される場合、「質量指数」は、編布に関連し、編布のゲージと、1平方メートル当たりのグラムでの、布地目付重量との積である。編布のゲージは、布地における、1インチ当たりのうねの数(又は、SI単位で定義された2.53cm当たりのうねの数)である。編機のゲージは、編機における1インチ当たりの編み針の数(又は、SI単位で定義された2.53cm当たりのうねの数)である。   As used herein, “mass index” relates to a knitted fabric and is the product of the gauge of the knitted fabric and the fabric weight per gram per square meter. The gauge of a knitted fabric is the number of ridges per inch (or the number of ridges per 2.53 cm defined in SI units) in the fabric. The gauge of the knitting machine is the number of knitting needles per inch in the knitting machine (or the number of ridges per 2.53 cm defined in SI units).

更に、低い引張り弾性率と丸い断面を有する高分子量ポリエチレン繊維を含む糸条で製造された6000以下の質量指数を有する編布は、快適性が改善した耐切断性物品を提供することが判明している。快適性が劣る衣類は、着用されない可能性が高く、その結果、作業者の負傷が多くなるという点において、個人の快適性は、保護衣類の望ましい特徴としてほとんど常に挙げられる。   Furthermore, it has been found that a knitted fabric having a mass index of 6000 or less made of yarn comprising high molecular weight polyethylene fibers having a low tensile modulus and round cross section provides a cut resistant article with improved comfort. ing. Personal comfort is almost always a desirable feature of protective clothing in that clothing with poor comfort is likely not to be worn, resulting in increased worker injury.

驚くべきことに、より低い引張り弾性率が、高分子量ポリマー糸条の引張り強度を低減することによって実現される場合でも、低い引張り弾性率の糸条の耐切断性は犠牲にならないことが判明した。その代わりに、本発明者らは、糸条及び布地、並びにこれらの糸条及び布地から製造された衣類の耐切断性に関して、より高分子量のポリエチレンの存在がより重量な要因であると考えている。特に、本明細書において特許請求される低い弾性率の糸条で製造される布地は、典型的な高強度(1デニール当たり30グラム(1dtex当たり27グラム)を超える)及び高弾性率(1デニール当たり500グラム(1dtex当たり455グラム)を超える)のポリエチレン繊維で製造される布地と本質的に同等の耐切断性を有することができる。   Surprisingly, it has been found that even when the lower tensile modulus is achieved by reducing the tensile strength of the high molecular weight polymer yarn, the cut resistance of the low tensile modulus yarn is not sacrificed. . Instead, the inventors believe that the presence of higher molecular weight polyethylene is a more important factor in terms of the cut resistance of yarns and fabrics and garments made from these yarns and fabrics. Yes. In particular, fabrics made with low modulus yarns as claimed herein have typical high strength (greater than 30 grams per denier (27 grams per dtex)) and high modulus (1 denier). It can have essentially the same cut resistance as fabrics made with polyethylene fibers of more than 500 grams per (greater than 455 grams per dtex).

耐切断性物品における編布は、6000以下の質量指数を有し、いくつかの実施形態においては、2000〜6000の質量指数が望まれる。いくつかのその他の実施形態においては、3000〜5000の質量指数が望まれる。図1では、6000の上限質量指数を表す線2と、2000の1つの好ましい下限質量指数を表す線3との間の領域1を示す。線2と3は、7と24の編布のゲージにおける終点、及び、1平方メートル当たり約290及び860グラムの目付重量を有し、作業者によって使用される手袋、スリーブ、及びエプロンに対してより実用的な範囲であると考えられるものを示している。7未満の編布のゲージ、及び、1正方当たり約860グラム超の目付重量は、剛性があり過ぎる手袋、及び、その他の品目を提供すると考えられ、一方、24超の編布のゲージ、及び、1平方当たり約290グラム未満の目付重量は、適切な切断保護を提供できない可能性がある。又、図1では、文字A−B−C−Dによって示される点の内側の領域である好ましい質量指数の実施形態を示す。この領域は、2000〜6000の質量指数及び13〜18の編布のゲージを有する布地を表す。   The knitted fabric in the cut resistant article has a mass index of 6000 or less, and in some embodiments, a mass index of 2000-6000 is desired. In some other embodiments, a mass index of 3000 to 5000 is desired. FIG. 1 shows a region 1 between line 2 representing the upper limit mass index of 6000 and line 3 representing one preferred lower limit mass index of 2000. Lines 2 and 3 have 7 and 24 knitted fabric gauge endpoints and a basis weight of about 290 and 860 grams per square meter, more than for gloves, sleeves, and aprons used by operators. It shows what is considered to be a practical range. A knitted fabric gauge of less than 7 and a basis weight of more than about 860 grams per square is considered to provide gloves and other items that are too stiff, while a knitted fabric gauge of more than 24, and A basis weight of less than about 290 grams per square may not provide adequate cut protection. Also shown in FIG. 1 is a preferred mass index embodiment, which is the area inside the point indicated by the letters ABCD. This region represents a fabric having a mass index of 2000-6000 and a knitted fabric gauge of 13-18.

編布は、糸条を使用し、いくつかの実施形態においては、布地は、3〜25.3oz/yd2(100〜857g/m2)、好ましくは4〜21oz/yd2(136〜712g/m2)の目付け重量を有し、目付け重量の範囲のより高い終点での布地は、より高い切断保護を提供する。 The knitted fabric uses yarn, and in some embodiments, the fabric is 3 to 25.3 oz / yd 2 (100 to 857 g / m 2 ), preferably 4 to 21 oz / yd 2 (136 to 712 g). A fabric with a basis weight of / m 2 ) and a higher endpoint in the range of basis weights provides higher cut protection.

「糸条」とは、連続ストランドを形成するように紡績された、組み合わされた、又はともに合撚された繊維又はフィラメントの集合体を意味する。本明細書において使用される場合、一般的に、糸条は、製織、及び、製編などの作業に適した繊維材料の最も単純なストランドとして、当技術分野において周知であるものを意味する。糸条は、合撚されてもされなくても形成される連続マルチフィラメント糸条の形態であることができる。糸条は、多少合撚されて短繊維から製造される紡績短繊維糸条の形態であることができる。単糸において撚り合わせがある場合、それはすべて同じ方向になっている。好ましくは、糸条は、連続マルチフィラメント糸条である。   “Yarn” means a collection of fibers or filaments spun, combined or twisted together to form a continuous strand. As used herein, in general, yarn means what is known in the art as the simplest strand of fibrous material suitable for operations such as weaving and knitting. The yarn can be in the form of a continuous multifilament yarn that is formed whether or not twisted. The yarns can be in the form of spun short fiber yarns that are somewhat twisted and manufactured from short fibers. If there is a twist in a single yarn, it is all in the same direction. Preferably, the yarn is a continuous multifilament yarn.

又、用語「糸条」は、「撚り糸条」及び「撚られた糸条」を包含し、これは、合撚された又はともに撚られた2つ以上の個々の糸条を意味する。撚り糸条は、短繊維単糸、又は、連続フィラメント単糸の2つ以上の同一タイプから製造することができること、或いは、撚り糸条は、短繊維から製造される少なくとも1つの単糸、及び、少なくとも1つの連続フィラメント糸条から製造することができることが理解される。一般的に、撚り糸条は、「均衡のとれた」撚り糸条を提供するために、反対の合撚方向においてともに撚られる、同一の合撚方向を有する個々の糸条を含む。好ましくは、撚られた糸条は、2つ以上の連続マルチフィラメント糸条を含む。   The term “yarn” also includes “twisted yarn” and “twisted yarn”, which means two or more individual yarns that are twisted or twisted together. The twist yarn can be produced from two or more of the same type of short fiber single yarn or continuous filament single yarn, or the twist yarn is at least one single yarn produced from short fiber, and at least It is understood that it can be produced from a single continuous filament yarn. In general, twisted yarns include individual yarns having the same twisting direction that are twisted together in opposite twisting directions to provide a “balanced” twisted yarn. Preferably, the twisted yarn comprises two or more continuous multifilament yarns.

又、用語「糸条」は、「被覆された糸条」を包含し、これは、鞘芯構造を有する糸条を意味する。被覆された糸条は、「包装被覆された糸条」及び/又は「空気被覆された糸条」としても知られる。一般的に、鞘芯構造は、1つ以上の異なる種類の繊維から製造される被覆する鞘を備える、1種類の繊維からなる1つ以上の中芯糸条を有する。中芯は、合撚がほとんどない又は合撚がない1つ以上の糸条から製造可能である。外側の鞘は、DREFプロセスにおけるように、短繊維の包装から製造可能であり、或いは、外側の鞘は、「S」及び/又は「Z」の合撚で芯の周りに機械的に包装又は配置される、包装糸条として機能する1つ以上の糸条であることができる。これらの包装糸条のいずれも、短繊維又は連続フィラメントから製造可能である。空気被覆された鞘芯糸条は、芯及び包装の双方として連続フィラメント糸条を通常用い、空気ジェットを使用して芯の周りの糸条を包装する。   The term “yarn” also includes “coated yarn”, which means a yarn having a sheath core structure. Coated yarns are also known as “wrap-coated yarns” and / or “air-coated yarns”. In general, a sheath core structure has one or more middle core yarns of one type of fiber with a covering sheath made from one or more different types of fibers. The core can be manufactured from one or more yarns with little or no twisting. The outer sheath can be manufactured from a short fiber wrap, as in the DREF process, or the outer sheath can be mechanically wrapped around the core with a “S” and / or “Z” twist. It can be one or more yarns that function as wrapping yarns that are arranged. Any of these wrapping yarns can be made from short fibers or continuous filaments. Air-coated sheath core yarns typically use continuous filament yarns as both the core and packaging, and an air jet is used to wrap the yarn around the core.

いくつかの実施形態においては、糸条は、2つ以上の個々の糸条から製造される複合体構造を含み、且つ、中芯構造、及び外鞘構造を含む。これらの糸条の少なくとも1つは、有機、無機、及び/又は弾性の繊維を有する中芯構造に使用される低い弾性率の高分子量ポリエチレン繊維を含む。いくつかの好ましい複合体構造においては、鞘構造は、有機繊維を含む。   In some embodiments, the yarn includes a composite structure made from two or more individual yarns, and includes a core structure and an outer sheath structure. At least one of these yarns includes a low modulus, high molecular weight polyethylene fiber used in a core structure having organic, inorganic, and / or elastic fibers. In some preferred composite structures, the sheath structure includes organic fibers.

鞘/芯糸条の例の1つは、アラミド繊維又はポリエステル繊維などの、耐切断性連続フィラメントポリマー繊維の第1芯ストランドを有する。又、糸条は、本明細書において記載されるように、耐切断性連続フィラメント高分子量ポリエチレン繊維の第2芯ストランドを有する。それぞれの包装の回転は、すぐ前の回転に実質的に接触して、一方から次のものに、芯及び/又は先行する包装を被覆して、芯ストランドは、連続フィラメントナイロン糸条の第1及び第2の包装で包装される。いくつかの実施形態においては、それぞれの包装の回転はすぐ前の回転に実質的に接触する、或いは、芯及び/又はすぐ前の包装を完全に被覆することは重要ではない。或いは、芯は、ポリエステル糸条などの、その他の糸条で包装されることができる。別の代わりの実施形態においては、芯ストランドは、ガラスフィラメント又は金属フィラメントを含むことができる。   One example of a sheath / core yarn has a first core strand of cut resistant continuous filament polymer fibers, such as aramid fibers or polyester fibers. The yarn also has a second core strand of cut resistant continuous filament high molecular weight polyethylene fiber as described herein. Each wrap rotation is substantially in contact with the immediately preceding rotation, from one to the next, covering the core and / or the preceding wrap, the core strand being the first of the continuous filament nylon yarn. And in a second package. In some embodiments, it is not important that the rotation of each package substantially contacts the previous rotation, or completely covers the core and / or the immediately previous package. Alternatively, the core can be packaged with other yarns, such as polyester yarns. In another alternative embodiment, the core strand can include glass filaments or metal filaments.

鞘/芯糸条の更に別の例は、本明細書において記載されるように、耐切断性連続フィラメント高分子量ポリエチレン繊維の単一芯ストランドを有する。それぞれの包装の回転は、すぐ前の回転に実質的に接触して、一方から次のものに、芯及び先行する包装を被覆して、芯ストランドは、連続フィラメントナイロン糸条の第1及び第2の包装で包装される。   Yet another example of a sheath / core yarn has a single core strand of cut resistant continuous filament high molecular weight polyethylene fiber as described herein. Each package rotation is in substantial contact with the immediately preceding rotation, and from one to the next coats the core and the preceding package so that the core strands are the first and the second of the continuous filament nylon yarns. 2)

鞘/芯糸条の別の例は、伸長回復特性を与える引張りにて、弾性の糸条の第1芯ストランドを有する。又、糸条は、本明細書において記載されるように、耐切断性連続フィラメント高分子量ポリエチレン繊維の第2芯ストランドを有することができる。芯ストランドは、上記のように、連続フィラメントナイロン糸条又はポリエステル糸条の第1及び第2の包装で包装される。   Another example of a sheath / core yarn has a first core strand of elastic yarn in tension that provides stretch recovery properties. The yarn can also have a second core strand of cut resistant continuous filament high molecular weight polyethylene fiber, as described herein. The core strand is packaged in first and second wrapping of continuous filament nylon yarn or polyester yarn as described above.

いくつかの実施形態においては、糸条は、その他の繊維との高分子量ポリエチレン短繊維の緊密ブレンドを含む。緊密ブレンドとは、様々な異なる種類の短繊維が、短繊維糸条の束において均一に割り振られることを意味する。いくつかの実施形態においては、信頼性のある加工のために、緊密ブレンドに使用されるポリエチレン短繊維の最大量は、60重量パーセント以下であり、いくつかの実施形態においては、ポリエチレン短繊維の好ましい量は、緊密ブレンドにおいて50重量パーセント以下である。いくつかの実施形態において使用される短繊維は、2〜20センチメートルの長さを有することができる。短繊維又は綿系の糸条システム、長繊維又は紡毛系の糸条システム、或いは牽切加工糸条システムを用いて、短繊維を糸条に紡績することができる。いくつかの実施形態においては、短繊維の切断長さは、特に綿系の紡績システムで使用する短繊維の場合、好ましくは3.5〜6センチメートルである。いくつかのその他の実施態様においては、短繊維の切断長さは、特に長繊維又は紡毛系の紡績システムで使用する短繊維の場合、好ましくは3.5〜16センチメートルである。   In some embodiments, the yarn comprises an intimate blend of high molecular weight polyethylene staple fibers with other fibers. Intimate blending means that various different types of short fibers are evenly distributed in a bundle of short fiber yarns. In some embodiments, for reliable processing, the maximum amount of polyethylene short fibers used in the intimate blend is 60 weight percent or less, and in some embodiments, the polyethylene short fibers A preferred amount is 50 weight percent or less in the intimate blend. The short fibers used in some embodiments can have a length of 2 to 20 centimeters. Short fibers can be spun into yarns using short fiber or cotton-based yarn systems, long fiber or spun yarn systems, or checkout yarn systems. In some embodiments, the cut length of short fibers is preferably 3.5 to 6 centimeters, especially for short fibers used in cotton-based spinning systems. In some other embodiments, the cut length of short fibers is preferably 3.5 to 16 centimeters, especially for short fibers used in long fiber or spun spinning systems.

本明細書における目的のために、用語「繊維」は、長さ対当該長さに垂直の断面積の幅の高い比を有する比較的可撓性の、巨視的に均一の物体と定義される。又、一般的には、こうした繊維は、好ましくは、繊維製品の使用における十分な強度に関して一般的に中実の断面を有する中実のポリマーであり、即ち、繊維は、大量の好ましくない空孔を有することはない、又は本質的に空孔がない。多くの実施形態においては、耐切断性物品は、0.5〜3.5デニール(0.55〜3.9dtex)のフィラメント線密度を有する繊維を含む。いくつかの好ましい実施形態においては、繊維は、0.8〜2.5デニール(0.88〜2.75dtex)のフィラメント線密度を有する。図2に代表されるように、高分子量ポリエチレン繊維断面の形状は丸い又は本質的に丸い。更に、繊維は、本質的に丸い断面を有し、即ち、断面は、円形の形状、加えて、中心環状の空孔を有する中空繊維とは異なる、本質的に形状において中実の円形である。繊維断面の形状は、丸い又は本質的に丸いことから、1又は本質的に1の公称断面アスペクト比(特定断面に対して測定される、一般的には垂直方向において測定される最小幅で割った最大幅)を必然的に有する。   For purposes herein, the term “fiber” is defined as a relatively flexible, macroscopically uniform object having a high ratio of length to cross-sectional area perpendicular to the length. . Also, in general, such fibers are preferably solid polymers having a generally solid cross-section with respect to sufficient strength in the use of textile products, i.e., the fibers contain a large amount of undesirable voids. Or essentially free of vacancies. In many embodiments, the cut resistant article comprises fibers having a filament linear density of 0.5 to 3.5 denier (0.55 to 3.9 dtex). In some preferred embodiments, the fibers have a filament linear density of 0.8 to 2.5 denier (0.88 to 2.75 dtex). As represented in FIG. 2, the shape of the cross section of the high molecular weight polyethylene fiber is round or essentially round. Furthermore, the fiber has an essentially round cross-section, i.e. the cross-section is essentially circular in shape, but different from hollow fibers with a central annular cavity. . The fiber cross-sectional shape is round or essentially round, so it is divided by the nominal cross-section aspect ratio of 1 or essentially 1 (measured for a specific cross-section, typically the smallest width measured in the vertical direction). Necessarily have a maximum width).

高分子量ポリエチレン繊維は、1デニール当たり500グラム(1dtex当たり455グラム)以下に等しい糸条引張り弾性率を有する。いくつかの実施形態においては、繊維は、1デニール当たり100グラム(1dtex当たり91グラム)から1デニール当たり500グラム(1dtex当たり455グラム)の糸条引張り弾性率を有する。いくつかの好ましい実施形態においては、繊維は、1デニール当たり400グラム(1dtex当たり364グラム)以下である最大糸条引張り弾性率を有する。いくつかの好ましい実施形態においては、繊維は、1デニール当たり100グラム(1dtex当たり91グラム)から1デニール当たり350グラム(1dtex当たり318グラム)の糸条引張り弾性率を有する。いくつかのその他の好ましい実施形態においては、繊維は、1デニール当たり200グラム(1dtex当たりグラム)から1デニール当たり400グラム(1dtex当たり364グラム)の糸条引張り弾性率を有する。   High molecular weight polyethylene fibers have a yarn tensile modulus equal to or less than 500 grams per denier (455 grams per dtex). In some embodiments, the fibers have a yarn tensile modulus from 100 grams per denier (91 grams per dtex) to 500 grams per denier (455 grams per dtex). In some preferred embodiments, the fiber has a maximum yarn tensile modulus that is no greater than 400 grams per denier (364 grams per dtex). In some preferred embodiments, the fibers have a yarn tensile modulus from 100 grams per denier (91 grams per dtex) to 350 grams per denier (318 grams per dtex). In some other preferred embodiments, the fibers have a yarn tensile modulus of 200 grams per denier (grams per dtex) to 400 grams per denier (364 grams per dtex).

高分子量ポリエチレン繊維は、4パーセント以上の糸条破断引張り伸度を有する。いくつかの実施形態においては、繊維は、4〜15パーセントの糸条破断伸度を有する。   High molecular weight polyethylene fibers have a yarn break tensile elongation of 4 percent or greater. In some embodiments, the fibers have a yarn break elongation of 4-15 percent.

高い耐切断性のために、繊維は、100万以上の重量平均分子量を有する直鎖型ポリエチレンポリマーから製造される。ポリエチレンは、100モルパーセントのポリマーに基づいて、少なくとも50モルパーセントのエチレンを有するエチレンのポリマー又はコポリマーから製造される。超高分子ポリエチレンポリマーは、135℃でデカリンにおいて測定される10dl/g以上の固有粘度を有することができる。いくつかの好ましい実施形態においては、ポリエチレンは、200万以上の重量平均分子量を有し、且つ、いくつかのその他の好ましい実施形態においては、ポリエチレンは、200万以上の重量平均分子量を有する。いくつかの実施形態においては、ポリエチレンの重量平均分子量は、100万〜350万である。いくつかのその他の実施形態においては、ポリエチレンの重量平均分子量は、350万〜600万である。   For high cut resistance, the fibers are made from linear polyethylene polymers having a weight average molecular weight of 1 million or more. The polyethylene is made from an ethylene polymer or copolymer having at least 50 mole percent ethylene based on 100 mole percent polymer. The ultra high molecular weight polyethylene polymer can have an intrinsic viscosity of not less than 10 dl / g measured in decalin at 135 ° C. In some preferred embodiments, the polyethylene has a weight average molecular weight of 2 million or more, and in some other preferred embodiments, the polyethylene has a weight average molecular weight of 2 million or more. In some embodiments, the weight average molecular weight of polyethylene is between 1 million and 3.5 million. In some other embodiments, the weight average molecular weight of the polyethylene is 3.5 million to 6 million.

100万以上の重量平均分子量を有するポリエチレンポリマーは、非常に高い粘度の溶融物を生成することから、このような溶融物から繊維を直接紡糸することは、実用的ではない。その代わりに、高分子量ポリエチレン繊維は、ポリエチレンを溶媒に溶解した溶液から繊維を紡糸し、次いで紡糸した繊維から、本質的に溶媒をすべて又は大部分の溶媒を除去するプロセスによって製造される。   Since polyethylene polymers having a weight average molecular weight of 1 million or more produce very high viscosity melts, spinning fibers directly from such melts is not practical. Instead, high molecular weight polyethylene fibers are produced by a process in which fibers are spun from a solution of polyethylene in a solvent, and then essentially all or most of the solvent is removed from the spun fibers.

これらの繊維の引張り強さは、並外れて高いと見なされることはないとしても、驚くほど良好な耐切断性が、100万以上の重量平均分子量を有するポリエチレンポリマーから製造される繊維で見うけられることが判明した。いくつかの実施形態においては、耐切断性物品は、1デニール当たり25グラム(1dtex当たり22.7グラム)未満の糸条引張り強さを有する繊維を含み、且つ、いくつかの実施形態においては、繊維は、1デニール当たり22グラム(1dtex当たり20グラム)未満の糸条引張り強さを有する。更に、いくつかの実施形態においては、繊維は、1デニール当たり18グラム(1dtex当たり16グラム)未満の糸条引張り強さを有する。   Although the tensile strength of these fibers is not considered extraordinarily high, surprisingly good cut resistance is seen with fibers made from polyethylene polymers having a weight average molecular weight greater than 1 million. It has been found. In some embodiments, the cut resistant article comprises fibers having a yarn tensile strength of less than 25 grams per denier (22.7 grams per dtex), and in some embodiments, The fiber has a yarn tensile strength of less than 22 grams per denier (20 grams per dtex). Further, in some embodiments, the fiber has a yarn tensile strength of less than 18 grams per denier (16 grams per dtex).

直鎖型ポリエチレン繊維を含む編布は、1つ以上の糸条の一連のループを、針又はワイヤーでからみ合わせることによって作製できる構造を含むことを意図しており、その構造として、縦編み(例えば、トリコット、ミラニーズ、又はラッシェル)及び横編み(例えば、丸編み又は平編み)などがある。編布は、任意の適切な編物パターン及び従来の編機を使用する。編布は、様々な異なるゲージ編機において製造可能である。本明細書において使用される場合、質量指数で使用される測定単位「ゲージ」は、編布における1インチ当たりのうねの数(又は、SI単位における、2.53cm当たりのうねの数)である。うねは、編布において縦方向に存在するループの列である。   A knitted fabric containing linear polyethylene fibers is intended to include a structure that can be made by tangling a series of loops of one or more yarns with a needle or a wire, For example, tricot, Miranese, or Raschel) and weft knitting (eg, circular knitting or flat knitting). The knitted fabric uses any suitable knitting pattern and a conventional knitting machine. The knitted fabric can be manufactured on a variety of different gauge knitting machines. As used herein, the unit of measurement “gauge” used in the mass index is the number of ridges per inch in a knitted fabric (or the number of ridges per 2.53 cm in SI units). It is. The ridge is a row of loops existing in the longitudinal direction in the knitted fabric.

編布は、手動、機械、又は最新の電子横編機(Stoll、Shima−Seiki、Prottiなど)によって製造することができる。いくつかの編機は、そのゲージ編布を実現するのに必要である1インチ当たり(又は2.53cm当たり)のその針の数を有する編機を意味する、特定のゲージからなるものと言われている。   The knitted fabric can be manufactured manually, by machine, or by a modern electronic flat knitting machine (Stoll, Shima-Seiki, Protti etc.). Some knitting machines are said to consist of a specific gauge, meaning a knitting machine with the number of needles per inch (or per 2.53 cm) necessary to realize the gauge knitted fabric. It has been broken.

ゲージは、編布の細かさの尺度であり、低数値のゲージ布地は、厚い布地であり、高数値のゲージは、薄い布地を表す。いくつかの実施形態においては、編布は、7ゲージ以上である。いくつかの実施形態においては、編布は、10ゲージ以上であり、その他の実施形態においては、編布は、13ゲージ以上である。非常に薄い布地を必要とするいくつかの特定化された用途では、編布は、18ゲージ以上である。いくつかの物品においては、編布のためのゲージは、24ゲージ以下である。いくつかの好ましい実施形態においては、編布は、10〜18ゲージであり、最も好ましい実施形態は、13〜18ゲージ又はこれを超える編布である。   Gauge is a measure of the fineness of a knitted fabric, a low value gauge fabric is a thick fabric and a high value gauge represents a thin fabric. In some embodiments, the knitted fabric is 7 gauge or greater. In some embodiments, the knitted fabric is 10 gauge or greater, and in other embodiments, the knitted fabric is 13 gauge or greater. In some specialized applications that require very thin fabrics, the knitted fabric is 18 gauge or greater. In some articles, the gauge for the knitted fabric is 24 gauge or less. In some preferred embodiments, the knitted fabric is 10-18 gauge, and the most preferred embodiment is a knitted fabric of 13-18 gauge or greater.

多種多様な横編機及び丸編機を使用することができる。例えば、Shima−Seiki編機を使用して編布を製造することができる。必要に応じて、複数のエンド又は糸条を、編機に供給することができる。例えば、本明細書において前述された糸条のいずれかの2つは、ツーエンドイン(two−ends−in)で編まれることができる、即ち、糸条又はエンドはともに、共通の針で併せて編まれて、耐切断性保護手袋が直接作製される。このような機械では、糸条の一つが、布地又は手袋の一つの側に主に割り振られ、且つ、もう一方の糸条が、布地又は手袋の反対側に主に割り振られる、組まれた(プレーティングとも称される)布地又は手袋を作製することができる。その際、はっきりと異なる内側及び外側を有する手袋を作製することができる。編布の締まりは、いかなる特定の必要性にも合わせて調節することができる。非常に効果的な耐切断性が、例えば、単一ジャージー編物(single jersey knit)、織り合わされた編物、メッシュ編物、及びテリー編物パターンで見られている。   A wide variety of flat knitting machines and circular knitting machines can be used. For example, a knitted fabric can be manufactured using a Shima-Seiki knitting machine. Multiple ends or yarns can be fed to the knitting machine as required. For example, any two of the yarns previously described herein can be knitted two-ends-in, i.e., both yarns or ends are common needles. They are knitted together to produce cut-resistant protective gloves directly. In such a machine, one of the yarns was assembled, mainly allocated to one side of the fabric or glove and the other yarn was allocated mainly to the opposite side of the fabric or glove ( Fabrics or gloves (also called plating) can be made. In so doing, gloves with distinctly different inside and outside can be made. The tightness of the knitted fabric can be adjusted to any particular need. Highly effective cut resistance has been seen, for example, in single jersey knitted, woven, mesh and terry knitted patterns.

手袋、エプロン、及びスリーブの形態における耐切断性物品は、編機で直接編まれることができ、或いは、これらの物品の部品は、別個に編まれ、次いで、典型的には縫製によって一緒に取り付けられることができる。物品を、縫製機において部品を一緒に縫製することによって製造する場合、織布を、物品において編布と組み合わせることもできる。耐切断性物品は、把持対象物のためのポリマー被覆を更に含むことができる。場合によっては、ポリマー被覆は、耐切断性手袋の掌及び/又は指における被覆のビーズなどの、物品の個別の領域に配置されることができる。   Cut-resistant articles in the form of gloves, aprons, and sleeves can be knitted directly on a knitting machine, or the parts of these articles are knitted separately and then typically joined together by sewing. Can be attached. If the article is manufactured by sewing the parts together in a sewing machine, the woven fabric can also be combined with the knitted fabric in the article. The cut resistant article can further comprise a polymer coating for the object to be grasped. In some cases, the polymer coating can be placed on individual areas of the article, such as the beads of the coating on the palm and / or fingers of a cut resistant glove.

好ましくは、高分子量ポリエチレン繊維は、ポリエチレンを溶媒に溶解した溶液を紡糸し、次いで、繊維から本質的に溶媒をすべて又は大部分の溶媒を除去することによって製造される。このような超高分子量ポリエチレン又は延伸鎖ポリエチレン繊維のフィラメントを形成する紡糸プロセスは、例えば、米国特許第4457985号明細書において教示される原理を含むことができる。   Preferably, the high molecular weight polyethylene fibers are made by spinning a solution of polyethylene in a solvent and then removing essentially all or most of the solvent from the fibers. A spinning process to form such ultra high molecular weight polyethylene or drawn chain polyethylene fiber filaments can include, for example, the principles taught in US Pat. No. 4,457,985.

紡糸後一般的には、典型的なゲル紡糸繊維プロセスにおいて、繊維の引張り特性は、125℃を超える温度で繊維を熱延伸することによって高められる。熱延伸の際に使用する温度は、「熱延伸」温度として、本明細書において称される。この熱延伸は、それぞれの段階は、特定の温度、及び、延伸比を有する、1つ若しくは複数の段階で実施可能である。本明細書において使用される場合、延伸比は、延伸段階に入る繊維の速度に対する、延伸段階から出る繊維の速度の比を意味する。複数の段階が使用される場合、延伸全体は、それぞれの段階からの個々の延伸比を合わせてかけることによって算出される。   Generally after spinning, in a typical gel-spun fiber process, the tensile properties of the fiber are enhanced by hot drawing the fiber at a temperature above 125 ° C. The temperature used during hot stretching is referred to herein as the “hot stretching” temperature. This hot stretching can be performed in one or more stages, each stage having a specific temperature and stretch ratio. As used herein, draw ratio means the ratio of the speed of fibers exiting the draw stage to the speed of fibers entering the draw stage. If multiple stages are used, the overall stretch is calculated by multiplying the individual stretch ratios from each stage together.

所望の低弾性率の高分子量ポリエチレン繊維を実現するために、好ましくは、繊維が、1つの熱延伸段階のみにおいて熱延伸され、繊維は、好ましくはその段階における6以下の延伸比、より好ましくは4以下の延伸比に供されることが判明している。しかしながら、繊維は、2つ以上の段階において延伸されることができる。その際に、延伸全体は、好ましくは6以下、より好ましくは4以下である。熱延伸工程に使用される典型的な熱延伸温度は、135〜150℃、好ましくは140℃超である。   In order to achieve the desired low modulus high molecular weight polyethylene fiber, preferably the fiber is hot drawn in only one hot draw stage, and the fiber is preferably a draw ratio of 6 or less at that stage, more preferably It has been found that it is subjected to a draw ratio of 4 or less. However, the fiber can be drawn in more than one stage. At that time, the entire stretching is preferably 6 or less, more preferably 4 or less. Typical hot stretching temperatures used in the hot stretching process are 135 to 150 ° C, preferably above 140 ° C.

このプロセスは、最も高い可能性がある引張り強さを有し、且つ、温度の上昇(繊維の溶融温度に近い)及び合計10以上の高延伸比を伴う4つもの異なる連続した段階で延伸される繊維を実現しようとするその他のプロセスと異なる。   This process has the highest possible tensile strength and is stretched in as many as four different successive stages with increasing temperature (close to the melt temperature of the fiber) and a high draw ratio of a total of 10 or more. It is different from other processes that try to achieve the desired fiber.

更に、延伸後、延伸比の総計は、約1.0以下、好ましくは1以下、最も好ましくは1未満である、少なくとも1つのその後の延伸段階において繊維を緩和することが好ましいことが判明している。緩和が、複数の段階において行われる場合、延伸全体は、約1.0以下、好ましくは1以下、最も好ましくは1未満である。   Further, it has been found that after stretching, it is preferable to relax the fibers in at least one subsequent drawing stage, where the total draw ratio is about 1.0 or less, preferably 1 or less, most preferably less than 1. Yes. If relaxation is performed in multiple stages, the overall stretching is about 1.0 or less, preferably 1 or less, and most preferably less than 1.

緩和工程で使用される温度は、本明細書において、「緩和」温度として称される。熱延伸温度の+/−5℃以内、又は、熱延伸温度を超えるように、緩和温度は選択される。緩和工程に使用される典型的な温度は、約140〜160℃である。いくつかの好ましい実施形態においては、緩和温度は熱延伸温度を超える。いくつかの好ましい実施形態においては、緩和温度は145℃を超える。   The temperature used in the relaxation step is referred to herein as the “relaxation” temperature. The relaxation temperature is selected to be within +/− 5 ° C. of the hot stretching temperature or exceed the hot stretching temperature. Typical temperatures used for the relaxation process are about 140-160 ° C. In some preferred embodiments, the relaxation temperature exceeds the hot stretching temperature. In some preferred embodiments, the relaxation temperature is greater than 145 ° C.

紡糸及び延伸技術のこの組み合わせによって、所望の繊維が提供されることが知られる一方、繊維が特許請求される要件を満たす限り、任意のその他の紡糸及び延伸技術によって、繊維を製造することができることが理解される。   While this combination of spinning and drawing techniques is known to provide the desired fiber, the fiber can be made by any other spinning and drawing technique as long as the fiber meets the claimed requirements. Is understood.

試験方法
耐切断性
使用する方法は、「Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Materials Used in Protective Clothing」、ASTM標準F1790−97である。試験の実施に際し、指定の力の下、マンドレル上に取り付けられた試料を横切って、1回、切断刃を引っ張る。いくつかの異なる力で、最初の接触から切断までに引っ張られた距離を記録し、切断までの距離の関数としての力についてグラフを作成する。そのグラフから、25ミリメートルの距離での切断に対する力を求め、刃負荷の一貫性を確証するために標準化する。標準化された力を耐切断性力として報告する。
Test Method Cutting Resistance The method used is “Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Materials Used in Protective Closing”, ASTM standard F1790-97. In performing the test, the cutting blade is pulled once across the sample mounted on the mandrel under the specified force. Record the distance pulled from the initial contact to the cut at several different forces and create a graph of the force as a function of the distance to the cut. From the graph, the force for cutting at a distance of 25 millimeters is determined and standardized to ensure consistent blade loading. Report the standardized force as the cut-resistant force.

切断刃は、長さ70ミリメートルの鋭い刃先を有するステンレススチールナイフ刃である。試験の開始時及び終了時にネオプレン校正材料で400gの荷重を用いて刃負荷を校正する。それぞれの切断試験に対して新しい切断刃を使用する。   The cutting blade is a stainless steel knife blade with a sharp cutting edge 70 mm long. The blade load is calibrated using a 400 g load with neoprene calibration material at the start and end of the test. Use a new cutting blade for each cutting test.

試料は、縦糸及び横糸方向から45度斜めに75×75ミリメートルに切断された正方形の布片である。   The sample is a square piece of cloth cut to 75 × 75 millimeters at an angle of 45 degrees from the warp and weft directions.

マンドレルは、半径38ミリメートルの丸い導電性の棒であり、両面テープを用いて試料をマンドレルに取り付ける。マンドレル上の布地を横切ってマンドレルの縦軸方向と直角に切断刃を引っ張る。切断刃がマンドレルと電気的接触をするとき、切断が記録される。   The mandrel is a round conductive bar with a radius of 38 millimeters, and the sample is attached to the mandrel using double-sided tape. Pull the cutting blade across the fabric on the mandrel perpendicular to the longitudinal direction of the mandrel. When the cutting blade makes electrical contact with the mandrel, the cut is recorded.

引張り特性
ポリエチレン糸条をアラミド糸条の代わりに用いて、ASTM D7269、「Standard Test Methods for Tensile Testing for Aramid Yarns」に開示される手順に従って、引張り弾性率、引張り強さ、及び破断伸度すべてを、ポリエチレン糸条について求める。
Tensile properties All tensile modulus, tensile strength, and elongation at break according to the procedures disclosed in ASTM D7269, “Standard Test Methods for Tensile Testing for Aramid Yarns”, using polyethylene yarn instead of aramid yarn. Demand for polyethylene yarn.

実施例1
ポリエチレン繊維を以下の方法で製造した。油ジャケット付二重螺旋型混合機を、6重量%のUHMWPE粉末(GUR 4120、Ticona)、0.6重量%の抗酸化剤(トリ(2,4−ジ−(tert)−ブチルフェニル)ホスファート(Irgafos 168、Ciba)及びテトラキス−(メチレン−(3,5−ジ−(tert)−ブチル−4−ヒドロシンナマート))メタン(Irganox 1010、Ciba)、並びに94.4重量%の鉱油(Hydrobrite 1000、Sonneborn)で充填する。UHMWPEが完全に溶解して紡糸ドープができるまで、混合物を、窒素下にて60rpmで撹拌して170℃まで加熱する。
Example 1
Polyethylene fiber was produced by the following method. Oil jacketed double helix mixer with 6 wt% UHMWPE powder (GUR 4120, Ticona), 0.6 wt% antioxidant (tri (2,4-di- (tert) -butylphenyl) phosphate (Irgafos 168, Ciba) and tetrakis- (methylene- (3,5-di- (tert) -butyl-4-hydrocinnamate)) methane (Irganox 1010, Ciba), and 94.4% by weight of mineral oil (Hydrobrite) 1000, Sonneborn) The mixture is heated to 170 ° C. with stirring at 60 rpm under nitrogen until the UHMWPE is completely dissolved and a spinning dope is formed.

次いで、紡糸ドープを、180孔の紡糸口金を通してポンプで送り込み、紡糸口金の孔はそれぞれ、1mmの直径及び6/1 L/Dを有する。処理能力は16g/分であり、紡糸伸長は13であった。押し出した糸条線を、紡糸ダイの下1インチの距離に置かれた水浴によって急冷した。ゲルフィラメント糸条を、直径4と1/8インチの孔のあいたプラスチック芯に対して巻き上げる。   The spin dope is then pumped through a 180 hole spinneret, the spinneret holes each having a diameter of 1 mm and 6/1 L / D. The throughput was 16 g / min and the spin extension was 13. The extruded yarn line was quenched by a water bath placed 1 inch below the spinning die. The gel filament yarn is wound up against a plastic core with a diameter of 4 and 1/8 inch holes.

ゲル繊維糸条のボビンをヘキサンに浸漬させて、鉱油を抽出する。鉱油が繊維から完全に抽出されるまで、この工程を数回繰り返す。抽出の間、半抽出された繊維糸条を、フィラメントが互いにくっつくのを防止するために、ボビンから解く。完全に抽出した繊維糸条を、一晩室温で空気中にて乾燥させる。   Mineral oil is extracted by immersing the bobbin of the gel fiber yarn in hexane. This process is repeated several times until the mineral oil is completely extracted from the fiber. During extraction, the semi-extracted fiber yarn is unwound from the bobbin to prevent the filaments from sticking together. The fully extracted fiber yarn is dried in air at room temperature overnight.

次いで、乾燥させた糸条を、Litzlerの単一ゾーンパイロット繊維対流式オーブンを用いて、複数の工程で延伸する。効果的な1パス当たりの加熱長は、2.08メートルである。乾燥させたゲル糸条を、それぞれ4、2、及び1.5の延伸比にて125℃、135℃、及び143℃のオーブン温度で3回延伸する。糸条の供給速度は、2.5メートル/分である。次いで、緩く巻き付けた糸条を、142℃で2時間、ボビンにて緩める。糸条は、1の公称アスペクト比と20グラム/デニール未満の引張り強さと350グラム/デニール未満の弾性率を備える円形のフィラメントを有し400デニール(364dtex)である。   The dried yarn is then drawn in multiple steps using a Litzler single zone pilot fiber convection oven. The effective heating length per pass is 2.08 meters. The dried gel yarn is stretched three times at oven temperatures of 125 ° C., 135 ° C., and 143 ° C. at draw ratios of 4, 2, and 1.5, respectively. The supply speed of the yarn is 2.5 meters / minute. The loosely wound yarn is then loosened with a bobbin for 2 hours at 142 ° C. The yarn is 400 denier (364 dtex) with a circular filament with a nominal aspect ratio of 1, a tensile strength of less than 20 grams / denier and an elastic modulus of less than 350 grams / denier.

実施例2
5つのポリエチレン連続400デニール(364dtex)マルチフィラメント糸条が得られる。代表的な糸条特性を表2に示す。糸条1は、実施例1から得られる糸条である。比較用の糸条A、B、及びCは、市販の高い引張り強さ及び高い弾性率の溶液紡糸された高分子量ポリエチレン糸条の代表例である。比較用の糸条Dは、低い引張り強さ及び低い弾性率の溶融紡糸された低分子量ポリエチレン糸条の代表例である。
Example 2
Five polyethylene continuous 400 denier (364 dtex) multifilament yarns are obtained. Table 2 shows typical yarn characteristics. The yarn 1 is a yarn obtained from Example 1. Comparative yarns A, B, and C are representative examples of commercially available high-strength polyethylene yarns that are solution spun with high tensile strength and high modulus. Comparative yarn D is a representative example of a melt spun low molecular weight polyethylene yarn with low tensile strength and low modulus.

編布の試料は、5つのフィラメント糸条それぞれから製造される。特に、許容できる編みを容易にするために、すべての糸条の2つのエンドは撚られて、Saurer Allma合撚糸機を用いて、1インチ当たり1.5回(tpi)で合撚される。Shima Seiki 13−ゲージ手袋編機を使用して、その後の切断試験及びその他の評価のための試料を提供するのに十分な布地である、約2メートル長の編布材料を作製する。又、手袋の試料は、比較のための快適性の評価について、それぞれの諸撚り糸条から得られた編布である。   A knitted fabric sample is produced from each of the five filament yarns. In particular, to facilitate acceptable knitting, the two ends of all yarns are twisted and twisted 1.5 times per inch (tpi) using a Sauer Allma yarn twister. A Shima Seiki 13-gauge glove knitting machine is used to make a knitted fabric material about 2 meters long, which is a fabric sufficient to provide samples for subsequent cutting tests and other evaluations. Also, the glove samples are knitted fabrics obtained from the respective plied yarns for the evaluation of comfort for comparison.

布地を、ASTM標準F1790−97「Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Materials Used in Protective Clothing」に供する。相対的な切断試験結果を表3に示し、このカラムにおける「+」は良好な耐切断性を示し、「−」はより低い耐切断性を示す。表に示されるように、より高い高分子量ポリマーで製造された布地は、より良好な耐切断性を有する。   The fabric is subjected to ASTM standard F1790-97 “Standard Test Method for Measuring Cut Resistance of Materials Used in Protective Closing”. The relative cut test results are shown in Table 3, where “+” in this column indicates good cut resistance and “−” indicates lower cut resistance. As shown in the table, fabrics made with higher high molecular weight polymers have better cut resistance.

更に、認識される相対的な柔軟性及び快適性について手袋の布地を表3において評価し、このカラムにおける「+」は良好な相対的な柔軟性及び快適性を示し、「−」はより低い相対的な柔軟性快適性を示す。手袋の布地1は、主観的に、手袋の布地A、B、又はCに比べて、より快適性並びに柔軟性のある「手」を有し、且つ、手袋の布地Dと同等の快適性を有する。このことは、手袋の布地1及び手袋の布地Dにより低い弾性率の糸条を使用したことによるものであると考えられる。従って、良好な耐切断性及び良好な認識される快適性をともに有するという点で、手袋の布地1は、比較用の布地に勝る。   In addition, glove fabrics are evaluated in Table 3 for perceived relative softness and comfort, with “+” in this column indicating good relative softness and comfort and “−” being lower. Shows relative flexibility and comfort. Glove fabric 1 subjectively has a more comfortable and flexible “hand” than glove fabric A, B, or C, and has the same comfort as glove fabric D. Have. This is considered to be due to the use of yarns having a low modulus of elasticity in the glove fabric 1 and the glove fabric D. Thus, the glove fabric 1 is superior to the comparative fabric in that it has both good cut resistance and good perceived comfort.

実施例3
1フィラメント当たり1.1〜3.9dtex(1フィラメント当たり1.0〜3.5デニール)の範囲の個々のフィラメント線密度を有する丸い断面のフィラメントからなる200及び1000デニールの線密度ポリエチレン糸条を作製するための適切な紡糸口金及び紡糸条件を使用して、実施例1の一般的プロセスを繰り返す。これらの糸条の特性を表4に示す。
Example 3
200 and 1000 denier linear density polyethylene yarns comprising round cross-section filaments with individual filament linear densities in the range of 1.1 to 3.9 dtex per filament (1.0 to 3.5 denier per filament). The general process of Example 1 is repeated using the appropriate spinneret and spinning conditions for making. Table 4 shows the characteristics of these yarns.

実施例4
布地は、実施例3の糸条試料から製造され、次いで、編布試料のために調製された。特に、許容できる編みを容易にするために、200デニール糸条3−1の一方のエンドを、Saurer Allma合撚糸機を用いて、1インチ当たり1.5回(tpi)で合撚して、糸条4−1に指定された諸撚り200デニール糸条を製造する。次いで、200デニール糸条3−1の3つのエンドを撚り、Saurer Allma合撚糸機を用い、1インチ当たり1.5回(tpi)で合撚して、4−2に指定された諸撚り600デニール糸条を製造する。次いで、1000デニール糸条3−2の2つのエンドを、Saurer Allma合撚糸機を用い、1インチ当たり1.5回(tpi)で合撚して、諸撚り2000デニール糸条4−3を製造する。最終的に、1000デニール糸条3−2の3つのエンドを撚り、Saurer Allma合撚糸機を用い、1インチ当たり1.5回(tpi)で合撚して、3000デニール諸撚り糸条4−4を製造する。得られた4つの片撚り及び諸撚りの糸条は、200〜3000デニールの線密度の範囲であった。Shima Seiki手袋編機を使用して、切断試験、及び、比較用の快適性評価のための手袋のために、糸条4−1、4−2、4−3、及び4−4それぞれから、18、15、10、及び7のゲージ編布スリーブを製造する。一方、布地/手袋を、4−1、4−2、4−3、及び4−4と指定した。
Example 4
The fabric was made from the yarn sample of Example 3 and then prepared for the knitted fabric sample. In particular, to facilitate acceptable knitting, one end of a 200 denier yarn 3-1 is twisted 1.5 times per inch (tpi) using a Saurer Allma yarn twisting machine, A 200 denier yarn with various twists specified in the yarn 4-1 is manufactured. Next, the three ends of the 200 denier yarn 3-1 are twisted and twisted 1.5 times per inch (tpi) using a Sauer Allma yarn twisting machine, and the twists 600 specified in 4-2 600 Manufacture denier yarn. Next, the two ends of the 1000 denier yarn 3-2 were twisted 1.5 times per inch (tpi) using a Sauer Allma yarn twisting machine to produce a 2000 denier yarn 4-3. To do. Finally, twist the three ends of 1000 denier yarn 3-2 and use the Sauer Allma yarn twisting machine to twist 1.5 times per inch (tpi), 3000 denier yarns 4-4 Manufacturing. The resulting four single and multiple twisted yarns ranged from 200 to 3000 denier linear density. Using a Shima Seiki glove knitting machine, for each of the yarns 4-1, 4-2, 4-3, and 4-4, for the gloves for the cutting test and comparative comfort evaluation, Manufacture 18, 15, 10 and 7 gauge knitted sleeves. On the other hand, the fabric / gloves were designated as 4-1, 4-2, 4-3, and 4-4.

布地/手袋の特性を表5に示す。布地の試料はすべて、高い弾性率、高い引張り強さのポリエチレン糸条に相当する、良好な耐切断性を有する。これは、表5のこのカラムにおいて「=」によって表される。更に、高い弾性率、高い引張り強さのポリエチレン糸条から製造された手袋と比較して、手袋の試料はすべて、認識される相対的な柔軟性及び快適性が改善した。これは、表5のこのカラムにおいて「+」によって表される。更に、より低い編布のゲージの手袋と比較して、より高い編布のゲージのポリエチレン手袋は、より高い柔軟性及び快適性を有する。   The properties of the fabric / gloves are shown in Table 5. All fabric samples have good cut resistance, corresponding to high modulus, high tensile polyethylene yarns. This is represented by “=” in this column of Table 5. In addition, all glove samples had improved perceived relative flexibility and comfort compared to gloves made from high modulus, high tensile strength polyethylene yarns. This is represented by “+” in this column of Table 5. In addition, higher knitted fabric gauge polyethylene gloves have higher flexibility and comfort compared to lower knitted fabric gauge gloves.

本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。  Another aspect of the present invention may be as follows.
〔1〕本質的に丸い断面を有し且つ少なくとも100万の重量平均分子量を有する直鎖型のポリエチレンを含む繊維からなる糸条を有する編布を含む手袋、スリーブ、又はエプロンを含む耐切断性物品であって、前記糸条は、1デニール当たり500グラム(1dtex当たり455グラム)以下の引張り弾性率、及び、4パーセント以上の糸条破断伸度を有し、前記編布は、1平方メートル当たり857グラム以下の目付重量、及び、6000以下の質量指数を更に有する、耐切断性物品。[1] Cut resistance including a glove, sleeve, or apron comprising a knitted fabric having a yarn comprising a linear polyethylene having an essentially round cross section and a weight average molecular weight of at least 1 million An article, wherein the yarn has a tensile modulus of less than 500 grams per denier (455 grams per dtex) and a yarn break elongation of 4 percent or more, the knitted fabric per square meter A cut resistant article further having a basis weight of 857 grams or less and a mass index of 6000 or less.
〔2〕2000〜6000の質量指数を有する、前記〔1〕に記載の耐切断性物品。[2] The cut resistant article according to [1], which has a mass index of 2000 to 6000.
〔3〕3000〜5000の質量指数を有する、前記〔2〕に記載の耐切断性物品。[3] The cut resistant article according to [2], which has a mass index of 3000 to 5000.
〔4〕前記繊維は、1デニール当たり400グラム(1dtex当たり275グラム)以下の糸条引張り弾性率を有する、前記〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載の耐切断性物品。[4] The cut-resistant article according to any one of [1] to [3], wherein the fiber has a yarn tensile elastic modulus of 400 grams per denier (275 grams per dtex) or less.
〔5〕前記繊維は、1デニール当たり100グラム(1dtex当たり91グラム)以上の糸条引張り弾性率を有する、前記〔1〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の耐切断性物品。[5] The cut resistant article according to any one of [1] to [4], wherein the fiber has a yarn tensile elastic modulus of 100 grams per denier (91 grams per dtex) or more.
〔6〕前記繊維は、4〜15パーセントの糸条破断伸度を有する、前記〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の耐切断性物品。[6] The cut resistant article according to any one of [1] to [5], wherein the fiber has a yarn breaking elongation of 4 to 15 percent.
〔7〕把持対象物のためのポリマー被覆を更に含む、前記〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の耐切断性物品。[7] The cutting-resistant article according to any one of [1] to [6], further including a polymer coating for an object to be grasped.
〔8〕前記ポリマー被覆は、前記物品の個別の領域に配置される、前記〔7〕に記載の耐切断性物品。[8] The cut resistant article according to [7], wherein the polymer coating is disposed in an individual region of the article.
〔9〕前記編布は、7以上のゲージである、前記〔1〕に記載の耐切断性物品。[9] The cut resistant article according to [1], wherein the knitted fabric has a gauge of 7 or more.
〔10〕前記編布は、10以上のゲージである、前記〔9〕に記載の耐切断性物品。[10] The cut resistant article according to [9], wherein the knitted fabric has a gauge of 10 or more.
〔11〕前記編布は、13以上のゲージである、前記〔10〕に記載の耐切断性物品。[11] The cut resistant article according to [10], wherein the knitted fabric has a gauge of 13 or more.
〔12〕前記編布は、15以上のゲージである、前記〔11〕に記載の耐切断性物品。[12] The cut resistant article according to [11], wherein the knitted fabric has a gauge of 15 or more.
〔13〕前記編布は、18以上のゲージである、前記〔12〕に記載の耐切断性物品。[13] The cut resistant article according to [12], wherein the knitted fabric has a gauge of 18 or more.
〔14〕前記編布は、24以下のゲージである、前記〔9〕〜〔13〕のいずれか一項に記載の耐切断性物品。[14] The cut resistant article according to any one of [9] to [13], wherein the knitted fabric has a gauge of 24 or less.

Claims (1)

本質的に丸い断面を有し且つ少なくとも100万の重量平均分子量を有する直鎖型のポリエチレンを含む繊維からなる糸条を有する編布を含む手袋、スリーブ、又はエプロンを含む耐切断性物品であって、前記糸条は、1デニール当たり500グラム(1dtex当たり455グラム)以下の引張り弾性率、及び、4パーセント以上の糸条破断伸度を有し、前記編布は、1平方メートル当たり857グラム以下の目付重量、及び、6000以下の質量指数を更に有し、ただし、前記繊維の糸条は硬質成分を含まない、耐切断性物品。 A cut-resistant article comprising a glove, sleeve, or apron comprising a knitted fabric having a thread comprising a linear polyethylene having an essentially round cross section and a weight average molecular weight of at least 1 million. The yarn has a tensile elastic modulus of 500 grams per denier (455 grams per dtex) or less, and a yarn breaking elongation of 4 percent or more, and the knitted fabric has 857 grams or less per square meter. basis weight of, and, further have a mass index of 6000 or less, however, the yarn of the fiber does not contain a hard component, cut-resistant articles.
JP2015547540A 2012-12-14 2013-12-12 Cut-resistant article Active JP6366146B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261737340P 2012-12-14 2012-12-14
US61/737,340 2012-12-14
PCT/US2013/074657 WO2014093615A1 (en) 2012-12-14 2013-12-12 Cut resistant articles

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016504503A JP2016504503A (en) 2016-02-12
JP2016504503A5 JP2016504503A5 (en) 2017-01-26
JP6366146B2 true JP6366146B2 (en) 2018-08-01

Family

ID=49950028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015547540A Active JP6366146B2 (en) 2012-12-14 2013-12-12 Cut-resistant article

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140165251A1 (en)
EP (1) EP2931953B1 (en)
JP (1) JP6366146B2 (en)
CN (1) CN104854268A (en)
WO (1) WO2014093615A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101647083B1 (en) * 2014-12-31 2016-08-23 주식회사 삼양사 High performance polyethylene fiber, manufacturing method thereof and device for manufacting the same
DE202015004869U1 (en) * 2015-07-03 2016-07-06 BLüCHER GMBH Protective material with splinter, stitch, cut, weft and / or shock protection function
CN106987992B (en) * 2017-04-01 2019-03-08 西安工程大学 A kind of preparation method of plating structure structure Anti-cut Gloves
CN110785520B (en) * 2017-06-26 2022-07-08 舒尔特斯股份有限公司 Tear-resistant, pilling-resistant fine knitted garment
CN114351335B (en) * 2021-12-22 2024-03-15 安丹达工业技术(上海)有限公司 Hydrogel three-dimensional interval textile material, application thereof and mask comprising hydrogel three-dimensional interval textile material

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4457985A (en) 1982-03-19 1984-07-03 Allied Corporation Ballistic-resistant article
US5119512A (en) * 1986-06-12 1992-06-09 Allied-Signal Inc. Cut resistant yarn, fabric and gloves
CA2071926A1 (en) * 1990-01-09 1991-07-10 David S. Cordova Cut resistant protective glove
JPH04333603A (en) * 1990-11-26 1992-11-20 Mitsui Petrochem Ind Ltd Clothing for self protection
JP2003306817A (en) * 2002-04-12 2003-10-31 Du Pont Toray Co Ltd Incision-resistant high heat-retaining glove
US7555921B2 (en) * 2004-07-16 2009-07-07 Ansell Healthcare Products Llc Knitted glove with controlled stitch stretch capability and enhanced cuff
US7908891B2 (en) * 2004-07-16 2011-03-22 Ansell Healthcare Products Llc Knitted glove
US7818982B2 (en) * 2006-10-10 2010-10-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Stain masking cut resistant gloves and processes for making same
US7638193B1 (en) * 2006-10-10 2009-12-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Cut-resistant yarns and method of manufacture
CN101407957A (en) * 2007-10-12 2009-04-15 夏珀公司 Yarn for composing cutting-proof and attrition resistant fabric surface
US20100050699A1 (en) * 2008-06-06 2010-03-04 Nathaniel H. Kolmes Lightweight, cut and/or abrasion resistant garments, and related protective wear
EP2393968B1 (en) * 2009-02-09 2018-06-13 DSM IP Assets B.V. Cut resistant fabric

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016504503A (en) 2016-02-12
WO2014093615A1 (en) 2014-06-19
US20140165251A1 (en) 2014-06-19
EP2931953A1 (en) 2015-10-21
EP2931953B1 (en) 2019-08-28
CN104854268A (en) 2015-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4519139B2 (en) Upper twisted yarn and fabric having both cutting resistance and elastic recovery, and method for producing the upper twisted yarn and fabric
JP6366146B2 (en) Cut-resistant article
US8728619B2 (en) Highly functional polyethylene fiber excellent in forming processability
CN110785520B (en) Tear-resistant, pilling-resistant fine knitted garment
JP6044004B2 (en) Yarn, method for producing yarn, and product containing yarn
WO2004033773A1 (en) Spun yarn from staple fibres
JP2007514060A (en) Synthetic yarn and products made from synthetic yarn
JP2012517533A (en) Cut-resistant composite yarn
US8021994B2 (en) Textile fabric and protective clothing containing the fabric
CA2844728C (en) Abrasion resistant yarn
EP0445872B1 (en) Composite yarn with high cut resistance and articles comprising said composite yarn
JP2022547077A (en) Cut-resistant multi-layered yarns and fabrics
USH1225H (en) False-twisting process for producing intertwined yarn of comfort and high cut-resistance
JP7105025B2 (en) Double covering yarn and fabric using same
WO2023046978A1 (en) Filamentary core, elastic composite yarn comprising the filamentary core, fabric comprising the filamentary core or the elastic composite yarn and method for manufacturing the filamentary core or the elastic composite yarn
JP2002266118A (en) Protective clothes or sportswear
TWI397621B (en) Highly-moldable,highly-functional polyethylene fiber
JP6685071B2 (en) Crimped aramid staple fiber, high-strength spun yarn made of the same, fiber structure and protective material
JP2017082351A (en) Spun yarn, and woven or knitter fabric
CN117377795A (en) Fabrics and articles having fire resistance, cut resistance and elastic recovery and methods of making the same
CN117203384A (en) Yarn and fabric having fire resistance, cut resistance and elastic recovery and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161208

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171127

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6366146

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250