专利名称：用于玻璃纤维的施胶组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于玻璃纤维的施胶组合物。
背景技术：
玻璃纤维形成后，一般用一种能赋予所需性能的施胶组合物处理。本文中所使用的术语“胶”、“施胶的”、 “施胶”是指玻璃纤维形成后应用于所述玻璃纤维的涂层组合物。在施胶的玻璃纤维形成和处理之后，它们能被聚集成包含多根单纤维的纤维束或股。所述纤维股可以缠绕成线卷或“成型包装(forming package)”。可干燥所述成型包装以除去纤维上的水汽。对于某些用途，所述纤维一般通过常规的纺织捻丝技术如捻丝机缠绕到线轴上。
施胶组合物能提供几种功能。它能起到润滑剂和粘结剂的作用，并且能保护纤维防止互相磨损。
施胶组合物还能改善纤维在进一步的加工过程中的性能。例如，纺织工艺可能包括将纤维从线轴上取下，和引导纤维越过或通过一系列的导杆和其它接触点，在这些地方会发生磨损。
施胶组合物还能改善用于高速织布的喷气投纬织机中的纤维性能。在喷气投纬织机中，一个或多个纬纱供给系统，利用由几组与经纱梭口(warp shed)交叉放置的中继喷嘴辅助的主空气喷嘴，将纬纱输送即插入由经纱形成的梭口(shed)中，这些对本领域技术人员来说是众所周知的。
随着喷气投纬织机速度增加，玻璃纤维已被改性，以使得使纬纱交叉通过经纱梭口所需要的空气量(“飞扬性(fliability)”)减少和/或穿过经纱梭口的时间(“插入时间”)减少。本文中所用的术语“飞扬性”是指在特定时间里固定气压下通过织机空气喷嘴所输送的纱量。本文中的术语“插入时间”是指从纺织周期开始，纱线从织机的空气喷嘴横向穿过布的宽度并且经过布的相对织边或边缘所经过的时间。V形股(open strands)或Z形股(zigzagging strands)能减少特定纱的飞扬性和插入时间。可是，V形股和/或Z形股会降低最终织物产品的质量。
因此，提供能够改善喷气投纬织机中玻璃纤维性能的玻璃纤维施胶组合物是有利的。
发明概述本发明涉及用于玻璃纤维的淀粉-油型施胶组合物。该施胶组合物能提供具有多种有利的性能，包括在纺织中的高飞扬性和低插入时间的玻璃纤维股。用所述施胶组合物处理过的玻璃纤维股可经受各种各样的进一步的加工操作，例如捻纱，切碎，形成纤维束、粗纱、短纤维垫或连续纤维股垫，或纺织或针织成布。这样的纤维股可用于各种各样的应用中，例如用于印刷电路板的布。
在一个实施方案中，本发明提供一种用于玻璃纤维的施胶组合物，该施胶组合物包含在足以溶解至少50％的高粘度淀粉和溶解至少50％的低粘度淀粉的温度下蒸煮过的、包含高粘度淀粉和低粘度淀粉的淀粉混合物。
在另一个实施方案中，本发明提供了一种至少部分涂覆所述施胶组合物的玻璃纤维。
在另一个实施方案中，本发明提供了一种制备至少部分涂覆的玻璃纤维的方法，包括对玻璃纤维涂布所述施胶组合物。
在另一个实施方案中，本发明提供了一种纺织方法，包括将多根经纱进料到织机中形成梭口；将多根玻璃纤维股进料到由经纱形成的梭口中，其中玻璃纤维股包括多根至少部分涂覆施胶组合物的玻璃纤维。
详细说明在本说明书中，除非另外指明，在说明书中所使用的所有表示组成量、反应条件等等的数字在所有情况下应该理解为由术语“约”修饰。相应地，除非有相反的指示，在以下说明书中提到的数字参数是近似值，该近似值可以根据本发明所要获得的希望的性能而变化。每一个数字参数至少应当根据所报导的有效数字数值并通过应用普通的圆整技术来解释，但这绝不是试图限制将等同原则应用到权利要求书的范围。
虽然阐述本发明较宽范围的数字范围和参数是近似值，但是在具体实施例中给出的数值是尽可能精确的。然而，任何数值必然包含某些由于在它们各自的试验测量中出现的标准偏差而产生的误差。
还要注意到，除非清楚地和毫不含糊地局限于一个指示物，在说明书中使用的单数形式“一”和“该(所述)”均包括多个指示物。
本发明提供了用于涂覆玻璃纤维的含水胶料。所述含水胶料包含一种淀粉混合物，该淀粉混合物包含高粘度淀粉和低粘度淀粉。
本发明还提供了包括至少一根玻璃纤维和一般多根玻璃纤维的玻璃纤维股，其具有涂覆到一个或多个玻璃纤维的至少部分表面上的涂层或施胶组合物。在一个实施方案中，涂覆的玻璃纤维被织成布。
当用在喷气投纬织机中时，由至少部分涂覆本发明的施胶组合物的玻璃纤维形成的玻璃纤维股可以表现出好的飞扬性和插入时间性能。由至少部分涂覆本发明的施胶组合物的玻璃纤维形成的玻璃纤维股也可用于其它织机，如梭织机或剑杆织机。
施胶组合物的淀粉混合物包含高粘度淀粉和低粘度淀粉。将淀粉混合物的淀粉在足以溶解至少50％的高粘度淀粉和溶解至少50％的低粘度淀粉的温度下蒸煮。在一个实施方案中，将淀粉混合物的淀粉在足以溶解至少80％的低粘度淀粉的温度下蒸煮。
可将淀粉混合物的淀粉在使一种淀粉比另一种淀粉更大程度地增溶的温度下蒸煮。在另一个实施方案中，将淀粉混合物的淀粉在足以溶解至少75％的高粘度淀粉和溶解至少80％的低粘度淀粉的温度下蒸煮。在另一个实施方案中，淀粉混合物的淀粉在足以溶解至少80％的高粘度淀粉和溶解至少90％的低粘度淀粉的温度下蒸煮。
在本文中所用的术语“溶解”是指在溶剂中溶解物质(溶质)。在本文中所用的术语“可溶物”是指溶解在溶剂中的物质。
在本文中所用的术语“高粘度淀粉”是指当在低于125℃的温度下蒸煮时产生低于80％可溶物的淀粉。在本文中所用的术语“低粘度淀粉”是指当在低于125℃的温度下蒸煮时产生80％或更多的可溶物的淀粉。
可用于本发明的施胶组合物的淀粉包括从淀粉源获得的含直链淀粉的淀粉，淀粉源有例如玉米、小麦、马铃薯、木薯、含蜡玉米、西米、大米、杂交淀粉等，但不局限于这些。具有例如50重量％或更高的高直链淀粉含量的淀粉组分可以从玉米淀粉或杂交玉米淀粉中获得，而具有例如20到30重量％的低直链淀粉含量的淀粉组分通常从马铃薯或阳离子的、磷化的、乙氧基化的或醚化的玉米淀粉获得。
可用于所述施胶组合物中的淀粉可以通过例如乙酰化作用、氯化作用、酸解、衍生剂如磷化剂、乙氧基化剂或醚化剂、交联剂或酶催化作用进行改性。通过用能够与淀粉颗粒中两个不同分子上的羟基反应的双官能团试剂处理，淀粉可以被交联。
适合作为低粘度淀粉用于本发明中的市售淀粉的一个非限制性实例为National Starch出售的Hi-Set369。Hi-Set369是环氧丙烷改性的直链淀粉含量为55％的玉米淀粉。
作为高粘度淀粉用在本发明中的市售淀粉的一个非限制性实例为National Starch出售的直链淀粉含量为58％的HYLON。
当将淀粉颗粒在水中蒸煮时，会发生两个主要事情淀粉颗粒膨胀和颗粒中的物质例如直链淀粉浸出。通过在足以溶解至少50％的高粘度淀粉和溶解至少50％的低粘度淀粉的蒸煮温度下蒸煮淀粉混合物，淀粉混合物中的大部分淀粉颗粒膨胀并破裂。因为大部分淀粉颗粒破裂，在冷却后，已经蒸煮过的淀粉混合物的粘度不会显著地增加，并且更容易与下述的酯蜡混合。在现有技术中普遍认为，应当限制胶料中所使用的淀粉或淀粉混合物的％可溶物，来使胶料的粘度保持在一个高的水平上，由此可能避免将胶料涂覆到玻璃纤维上后胶料的迁移。在本发明中，用于蒸煮淀粉混合物的温度会导致较低粘度的胶料。例如，在包含Hi-Set369和Hylon的胶料的实施方案中，胶料的粘度小于或等于20厘泊。在足以溶解至少50％的高粘度淀粉和溶解至少50％的低粘度淀粉的温度下对淀粉混合物进一步蒸煮，可以改善在施胶组合物中包括的任何油和/或蜡的混溶性。
高粘度淀粉和低粘度淀粉的组合还可以提供在由包覆高粘度淀粉导致的改善的纤维股劲度和完整性以及由包覆低粘度淀粉导致的纤维股柔韧性和减少的断纤维之间的平衡。在其中高粘度淀粉包含HYLON和低粘度淀粉包含Hi-Set369的一个实施方案中，高粘度淀粉与低粘度淀粉的比例是1.5∶1到2∶1。
在施胶组合物中的淀粉混合物的总量取决于几个因素，包括但不局限于涂覆胶料的玻璃纤维或股的飞扬性和/或插入时间特性的最佳化，和与胶料的其它组分的相容性。在其中高粘度淀粉包含HYLON和低粘度淀粉包含Hi-Set369的一个实施方案中，施胶组合物中淀粉混合物的量是固体的50到60重量％。
施胶组合物可以还包含一种或多种润滑剂。本领域技术人员已知的任何合适的润滑剂都可以使用。润滑剂可以用来减少纤维间的磨损和改善涂覆的纤维股的飞扬性和插入时间特性。有用的润滑剂的非限制性实例为非离子和阳离子润滑剂。可用于本发明的非离子润滑剂的非限制性实例包括蜡类和油类。蜡类的实例包括石蜡、动物蜡、矿物蜡、石油衍生蜡和酯蜡。
本领域技术人员已知可用于施胶组合物的任何油都可以使用。有用的油的非限制性实例包括被氢化到各种程度的植物油，例如棉籽油、玉米油、大豆油。其它可用在施胶组合物中的油包括棕榈油和椰子油。而且，各种油的混合物也是可用的。可用于施胶组合物中的市售油的一个实例是CT7000油，它是大豆油，可从C+T精练厂得到。
在另一个实施方案中，施胶组合物可以包含一种含有油和大量由一元羧酸和一元醇反应形成的酯蜡的非离子润滑剂。所述一元羧酸和一元醇包括具有约8到约32个碳原子的脂肪链。在施胶组合物中使用多种酯蜡能改善喷气投纬织机中玻璃纤维股的飞扬性和插入时间。
有用的一元羧酸的非限制性实例包括辛酸、癸酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸和三十烷酸。
有用的一元醇的非限制性实例包括十二烷醇、正十三烷醇、十四烷醇、正十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、正十九烷醇、二十烷醇、二十六烷醇和三十烷醇。
可以通过本领域技术人员众所周知的常规酯化方法，例如在Encyclopedia of Chemical Technology，第9卷，1980年，第291-310页中公开的方法，使一元羧酸和一元醇反应生成酯。
在另一个实施方案中，所述多种酯蜡的熔点在40℃到70℃之间。在另一个实施方案中，所述多种酯蜡包含由选自辛酸、癸酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸和十六烷酸的一元羧酸与选自十四烷醇、正十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、正十九烷醇、二十烷醇的一元醇反应形成的酯蜡。在另一个实施方案中，所述多种酯蜡包含由具有8到14个碳原子的一元羧酸和具有16到18个碳原子一元醇反应形成的酯蜡。在另一个实施方案中，所述多种酯蜡包含辛酸十六烷醇酯、辛酸十八烷醇酯、十二烷酸十六烷醇酯、十二烷酸十八烷醇酯、十四烷酸十八烷醇酯和十六烷酸十八烷醇酯。包含多种酯蜡的市售产品的一个实例是可从Koster Keunen公司得到的KESTER WAX 385。KESTER WAX 385包含比例为9∶20∶20∶45∶3∶0.1的辛酸十六烷醇酯、辛酸十八烷醇酯、十二烷酸十六烷醇酯、十二烷酸十八烷醇酯、十四烷酸十八烷醇酯和十六烷酸十八烷醇酯。
非离子润滑剂的量可以取决于几个因素，例如但不只限于为减少纤维间磨损所需的润滑剂的量，和涂覆有胶料的玻璃纤维的飞扬性和插入时间特性的最优化。在其中非离子润滑剂包含KESTER WAX 385和CT7000油的一个实施方案中，胶料中非离子润滑剂的量占固体的25-35重量％，蜡和油的比率在2∶1到3∶1之间。
施胶组合物也可以包含阳离子润滑剂。在一个实施方案中，阳离子润滑剂包含烷基咪唑啉衍生物，包括正烷基-N-酰氨基-烷基咪唑啉类化合物。这些阳离子润滑剂可以通过使脂肪酸或羧酸与多亚烷基多胺在产生闭环反应的条件下反应来形成。四亚乙基五胺与硬脂酸的反应是这样的反应的一个范例，并且这些咪唑啉公开在美国专利2200815中。其它咪唑啉公开在美国专利2267965、2268273和2353837中。有用的咪唑啉润滑剂可从BAsF公司以AlubraspinTM261润滑剂的名义得到或以Cation-X的名义得到。阳离子润滑剂的量可以取决于几个因素，例如但不只限于为减少涂覆有胶料的玻璃纤维的纤维间磨损所需的量。在一个实施方案中，阳离子润滑剂的存在量为固体的2.0到3.0重量％。
施胶组合物可以还包含硅烷偶联剂。可用于施胶组合物中的硅烷偶联剂包含能与纤维玻璃表面化学成键的官能团和能与淀粉混合物的淀粉化学成键的第二官能团。可用于施胶组合物中的硅烷偶联剂的实例是环氧官能化的硅烷。市售的硅烷例如可从Union CarbideCorporation得到的γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(A-187)可用于所述施胶组合物中。在使用硅烷偶联剂之前，可以通过使其与有效量的合适的羧酸例如乙酸反应，将其水解到一定程度。胶料中硅烷偶联剂的数量可取决于几个因素，例如但不只限于用在淀粉混合物中的淀粉的类型和数量、把淀粉偶联到玻璃纤维上所需的量、偶联剂与胶料的其他组分的相容性和涂覆有胶料的玻璃纤维的飞扬性和插入时间特性的最佳化。在施胶组合物的一个实施方案中，包含γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷的偶联剂的存在量为固体的3.0到6.0重量％。
施胶组合物可以任选包含抗微生物剂或杀真菌剂，来控制用于玻璃纤维的胶料溶液中有机物的生长。本领域技术人员已知能与施胶组合物的其他组分相容的任何合适的抗微生物剂或杀真菌剂都可以使用。在一个非限制性实施方案中，可用在胶料中的抗微生物剂包含氯化的化合物。市售抗微生物剂的一个实例是可从ChemTreat公司得到的CHEMTREAT CL-2141(亚甲基二硫氰酸酯)。
胶料可以任选包含一种消泡剂来控制施胶组合物中的泡沫。本领域技术人员已知能与施胶组合物的其他组分相容的任何合适的消泡剂都可以使用。在一个非限制性实施方案中，可用在胶料中的消泡剂包含聚醚甘油三酯。可用作用在施胶组合物中的消泡剂的聚醚甘油三酯的实例包括可从BASF公司商购的MAZUDF-136消泡剂。
施胶组合物的组分例如润滑剂，可以通过机械装置或通过使用乳化剂来乳化。本领域技术人员已知可用于乳化蜡和油的任何乳化剂都可以使用。在包含非离子乳化剂的胶料的实施方案中，可根据乳化剂的亲水/亲油平衡(HLB)选择乳化剂，其中HLB是乳化剂的亲水(亲水或极性)基团和亲脂(亲油或非极性)基团的大小和强度的平衡。低HLB值(低于9)表明是一种亲脂性的乳化剂，而高HLB值(高于11)表明是一种亲水性的乳化剂。可用于施胶组合物中的合适的非离子乳化剂的一个实例包括从BASF公司商购的TMAZ 81乳化剂，其是失水山梨聚糖单油酸酯，即HLB值为约10的山梨醇酯的环氧乙烷衍生物。另一个有用的乳化剂的实例是市售的TWEEN 81。使用的乳化剂的量可取决于所使用的润滑剂的类型和混合它们所使用的设备。在包含乳化剂的施胶组合物的一个实施方案中，乳化剂的存在量为固体的3.0到6.0重量％。
施胶组合物可以还包含水。在包含水的施胶组合物的一个实施方案中，水包括去离子水。水的存在量应足以有助于在玻璃纤维上涂布基本均匀的涂层。在包含水的施胶组合物的实施方案中，在最终的施胶组合物中，施胶组合物中固体的重量百分数少于15％。
如前面提到的，本发明的施胶组合物可以用来改善玻璃纤维在加工过程中的性能。施胶组合物可以被涂覆到各种直径的玻璃纤维上并形成具有不同数量的纤维的纤维股。在一个商业上有用的实施方案中，至少部分涂覆有施胶组合物的玻璃纤维具有在8.0到11.0微米之间的直径(即G直径)。
可以使用本领域技术人员已知的任何合适方法将施胶组合物施加在玻璃纤维上。在一个非限制性实例中，可以利用涂布器将施胶组合物施加于玻璃纤维上。适合于将施胶组合物施加于玻璃纤维上的涂布器的一个实例显示在U82728972中。
一旦将施胶组合物施加于大量的玻璃纤维上，这些大量的玻璃纤维可被聚集成束或股。所述纤维股可以被缠绕成线卷或成型包装。在纺织前所述纤维股也可以被捻成纱或弄散。在商业上有用的一个实施方案中，纤维股包含大约200到800根纤维，例如G-75或G-150纤维股。
可以使用本领域技术人员已知的任何合适的纺织方法，来纺织包含多根玻璃纤维的纤维股，其中玻璃纤维至少部分涂覆有施胶组合物。
在一个实施方案中，纺织方法包括将多根经纱进料到织机形成梭口；和将多个玻璃纤维股进料到由经纱形成的梭口，其中玻璃纤维股包含多根至少部分涂覆有施胶组合物的玻璃纤维。在另一实施方案中，所述多根玻璃纤维具有8.0到11.0微米之间的直径。在另一个实施方案中，纺织方法中使用的玻璃纤维股包含200到800根纤维。
在另一个实施方案中，用在纺织方法中的织机可以包括喷气投纬织机。在另一实施方案中，用在纺织方法中的玻璃纤维股基本上没有扭曲。
本文中，“基本上没有扭曲”的玻璃纤维股是指在将其缠绕成成型包装之后没有被扭曲。应当指出的是，在成型包装中玻璃纤维股中有一些扭曲，这是在纤维玻璃股形成并被缠绕成成型包装时发生的。另外，当玻璃纤维股从成型包装中释放并供给织机时，在玻璃纤维股中可能有另外的偶然的扭曲。因此，“基本上没有扭曲的纱”中可能有由于形成和缠绕和/或由于从成型包装中释放而产生的一些扭曲。
在施胶组合物的制备中，各组分在加入主要混合物之前，通常与水混合并且分别制备。例如，可以通过将淀粉和水混合在一起，然后用本领域技术人员已知的任何方法蒸煮，来制备淀粉混合物。其他组分分别制备，然后加入到淀粉和水的混合物中。
最终组合物中水的总量通常应足以使得能够利用常规设备和方法将组合物有效地涂布在玻璃纤维上。这通常导致在最终的施胶组合物中固体含量少于15％。在一个非限制性的实施方案中，胶料的固体百分数为5到7％。
一个实施方案的淀粉制备方法使用喷射式蒸煮器，该喷射式蒸煮器将蒸汽直接注射进在管中移动的淀粉和水的混合物中。通过调节蒸汽相对于混合物的添加速度将下游温度控制在一个特定值。将混合物保持在足以溶解至少50％的高粘度淀粉和溶解至少50％的低粘度淀粉的蒸煮温度下。通过冷却混合物停止蒸煮。
可将蜡、油和乳化剂与软化水混合并通过任何合适的装置乳化。乳化的一种方法是通过将混合物循环通过高压均质泵并返回同一容器。通过这个方法，可监控乳状液的质量，直到混合物形成具有在要求的范围内的颗粒的乳状液。另一个乳化混合物的方法是使用高剪切混合器例如Eppenbach混合器搅拌在釜中的混合物。然后将乳状液加入到淀粉混合物中。
润滑剂可以与水混合并加入到所述混合物中。硅烷偶联剂可以与水混合，然后加入到所述混合物中，而其他组分直接加入到所述混合物中。
本发明的施胶组合物可以通过本领域技人员已知的任何其它合适的方法制备，并且可以使用常规方法将其涂覆于玻璃纤维。施胶的纤维可以通过本领域技术人员已知的任何方法聚集在一起形成纤维股，并且然后在炉中或在室温下干燥，使得纤维上胶料的水汽含量降低。
实施例实施例1表1描述了本发明施胶组合物的一个具体实例，其由表中所列的组分来制备，以产生约1000加仑的施胶组合物。
在该实施例中，通过将淀粉加入到事先加入约300加仑软化水的搅拌着的混合或淤浆槽来制备含水施胶组合物。
通过将淀粉混合物从淤浆槽中泵送通过喷射式蒸煮器，在该喷射式蒸煮器中蒸汽直接注射进淀粉混合物中，来进行淀粉的蒸煮。控制蒸汽添加速度以提供约126.5℃(±2.2℃)的蒸煮温度，并且出口回压控制在大约27psig(±7psig)。淀粉混合物在蒸煮温度下的滞留或停留时间约为11秒来蒸煮该混合物，并且出口温度不高于85℃。
然后将淀粉混合物加到预设到85.5℃的主混合槽中。用约80加仑的软化水洗涤淤浆槽以从淤浆槽完全除去原料淀粉，同时从喷射式蒸煮器冲洗掉所有残余淀粉。该洗涤水也流进主混合槽中。除了上述方法，本领域技术人员已知的任何其它蒸煮淀粉的方法，例如敞口锅蒸煮方法，都可以用来溶解高粘度淀粉和溶解低粘度淀粉至与使用喷射式蒸煮器所得的同样程度。
向温度设定在约80℃(±2.2℃)，含有50加仑水的单独的乳液槽中加入指定量的CT7000、Kester Wax 385和TWEEN 81。搅拌该混合物，并使槽的内容物循环通过设定在2500磅/平方英寸压力的均质器。一旦各组分被乳化到颗粒尺寸在约1到3微米的范围内，通过所述均质器将该乳液转移到主混合槽。乳液槽用水(80℃)冲洗。
向另一个槽中加入约30加仑的温的(约63℃)软化水并开始搅拌。然后加入AlubraspinTM261烷基咪唑啉衍生物润滑剂，并且继续搅拌直到其溶解(约10分钟)，这时将该混合物转移到主混合槽中。
将MAZU DF136消泡剂直接加入主混合槽中。
向另一个槽中加入约30加仑的室温(约25℃)的软化水并开始搅拌。然后加入指定量的乙酸。将A-187硅烷偶联剂缓慢加入(速度不超过1加仑/分钟)，并搅拌溶液直到溶液澄清(至少5分钟)。然后将该混合物加入主混合槽。
CL-2141抗微生物剂是加入主混合槽中的最后的组分。
然后将温的(63℃)软化水加入主混合槽，其量足以使制备的胶料的总量达到约1000加仑，固体含量为约6％，并且再继续搅拌至少10分钟。
得到的施胶组合物的百分固体含量是6.2％(±0.3％)，并且粘度低于20厘泊。
使用涂布器将该实施例的施胶组合物涂布于玻璃纤维。适用于这种涂布的涂布器的一个实例公开在美国专利2728972中。在涂布该胶料之后，纤维被聚集在一起，形成由多根纤维组成的纤维束。
实施例2与用现有技术的施胶组合物施胶的G-75玻璃纤维相比，用本发明的组合物施胶的G-75玻璃纤维在喷气投纬织机中可以表现出改善的性能。例如，在ZAX-e喷气投纬织机(Tsudakoma公司，日本)以每分钟1000投梭的速度运行时，用实施例1中的组合物施胶的G-75玻璃纤维要求低于4巴的织机主喷嘴空气压力。在类似条件下，用美国专利5393335的实施例中公开的胶料施胶的G-75玻璃纤维要求约6巴的主喷嘴空气压力。因此，使用用本发明的组合物施胶的玻璃纤维可以将喷气投纬织机的所需要的主喷嘴空气压力降低20到30％(即增加了飞扬性)。
本领域技术人员可以理解，在不背离其宽的发明构思的情况下，可对上述的实施方案进行修改。因此，应当理解，本发明并不局限于所公开的具体实施方案，相反，本发明意欲涵盖所附权利要求书所界定的本发明的精神和范围内的各种改变。
权利要求
1.用于玻璃纤维的含水施胶组合物，包含在足以溶解至少50％的高粘度淀粉和溶解至少50％的低粘度淀粉的温度下蒸煮的、包含高粘度淀粉和低粘度淀粉的淀粉混合物。
2.权利要求1所述的含水施胶组合物，其中所述淀粉混合物在足以溶解至少80％的低粘度淀粉的蒸煮温度下蒸煮。
3.权利要求1所述的含水施胶组合物，其中所述淀粉混合物在足以溶解至少80％的低粘度淀粉和溶解至少75％的高粘度淀粉的蒸煮温度下蒸煮。
4.权利要求1所述的含水施胶组合物，其中所述淀粉混合物在足以溶解至少90％的低粘度淀粉和溶解至少80％的高粘度淀粉的蒸煮温度下蒸煮。
5.权利要求1所述的含水施胶组合物，其中所述高粘度淀粉包含直链淀粉含量大于50％的未改性淀粉，和所述低粘度淀粉包含含有50％以上直链淀粉的改性淀粉。
6.权利要求5所述的含水施胶组合物，其中高粘度淀粉与低粘度淀粉的比率在1.5∶1到2∶1的范围内。
7.权利要求5所述的含水施胶组合物，其中低粘度淀粉包括环氧丙烷改性淀粉。
8.权利要求1所述的含水施胶组合物，还包含至少一种乳化剂，其量可有效产生所述非离子润滑剂的水乳液。
9.权利要求1所述的含水施胶组合物，还包含一种阳离子润滑剂。
10.权利要求9所述的含水施胶组合物，其中所述阳离子润滑剂包括烷基咪唑啉。
11.权利要求1所述的含水施胶组合物，还包含一种抗微生物剂，其量足以抑制所述施胶组合物中的有机物生长。
12.权利要求1所述的含水施胶组合物，还包含一种硅烷偶联剂。
13.权利要求12所述的含水施胶组合物，其中所述硅烷偶联剂包括γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷。
14.权利要求1所述的含水施胶组合物，还包含有效量的消泡剂，以在所述含水施胶组合物的混合过程中减少泡沫。
15.权利要求1所述的含水施胶组合物，还包含非离子润滑剂，该非离子润滑剂包含油和多种由一元羧酸和一元醇反应形成的酯蜡。
16.权利要求15所述的含水施胶组合物，其中所述多种酯蜡是熔点为约40℃到约70℃的固体。
17.权利要求15所述的含水施胶组合物，其中一元羧酸选自辛酸、癸酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸和十六烷酸。
18.权利要求15所述的含水施胶组合物，其中一元醇选自十四烷醇、正十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、正十九烷醇、二十烷醇。
19.权利要求15所述的含水施胶组合物，其中所述多种酯蜡是由具有8到14个碳原子的一元羧酸和具有16到18个碳原子的一元醇反应形成的。
20.权利要求15所述的含水施胶组合物，其中所述多种酯蜡包含辛酸十六烷醇酯、辛酸十八烷醇酯、十二烷酸十六烷醇酯、十二烷酸十八烷醇酯、十四烷酸十八烷醇酯和十六烷酸十八烷醇酯。
21.权利要求20所述的含水施胶组合物，其中胶料中非离子润滑剂的量为25到35重量％。
22.权利要求20所述的含水施胶组合物，其中蜡和油的比率在2∶1到3∶1之间。
23.至少部分涂覆有施胶组合物残余物的玻璃纤维，所述施胶组合物包含在足以溶解至少50％的高粘度淀粉和溶解至少50％的低粘度淀粉的温度下蒸煮的、包含高粘度淀粉和低粘度淀粉的淀粉混合物。
24.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述淀粉混合物在足以溶解至少80％的低粘度淀粉的蒸煮温度下蒸煮。
25.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述淀粉混合物在足以溶解至少80％的低粘度淀粉和溶解至少75％的高粘度淀粉的蒸煮温度下蒸煮。
26.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述淀粉混合物在足以溶解至少90％的低粘度淀粉和溶解至少80％的高粘度淀粉的蒸煮温度下蒸煮。
27.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述高粘度淀粉包含直链淀粉含量大于50％的未改性淀粉，和所述低粘度淀粉包含含有50％以上直链淀粉的改性淀粉。
28.权利要求27所述的玻璃纤维，其中高粘度淀粉与低粘度淀粉的比率在1.5∶1到2∶1的范围内。
29.权利要求27所述的玻璃纤维，其中所述低粘度淀粉包括环氧丙烷改性的淀粉。
30.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述施胶组合物还包含有效量的至少一种乳化剂，以产生所述非离子润滑剂的水乳液。
31.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述施胶组合物还包含一种阳离子润滑剂。
32.权利要求31所述的玻璃纤维，其中所述阳离子润滑剂包括烷基咪唑啉。
33.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述施胶组合物还包含一种抗微生物剂，其量足以抑制所述施胶组合物中的有机物生长。
34.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述施胶组合物还包含一种硅烷偶联剂。
35.权利要求34所述的玻璃纤维，其中所述硅烷偶联剂包括γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷。
36.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述施胶组合物还包含在所述含水施胶组合物的混合过程中减少泡沫的有效量的消泡剂。
37.权利要求23所述的玻璃纤维，其中所述施胶组合物还包含非离子润滑剂，该非离子润滑剂包含油和多种由一元羧酸和一元醇反应形成的酯蜡。
38.权利要求37所述的玻璃纤维，其中所述多种酯蜡是熔点为约40℃到约70℃的固体。
39.权利要求37所述的玻璃纤维，其中所述一元羧酸选自辛酸、癸酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸和十六烷酸。
40.权利要求37所述的玻璃纤维，其中所述一元醇选自十四烷醇、正十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十八烷醇、正十九烷醇和二十烷醇。
41.权利要求37所述的玻璃纤维，其中所述多种酯蜡是由具有8到14个碳原子的一元羧酸和具有16到18个碳原子的一元醇反应形成的。
42.权利要求37所述的玻璃纤维，其中多种酯蜡包含辛酸十六烷醇酯、辛酸十八烷醇酯、十二烷酸十六烷醇酯、十二烷酸十八烷醇酯、十四烷酸十八烷醇酯和十六烷酸十八烷醇酯。
43.权利要求42所述的玻璃纤维，其中所述胶料中非离子润滑剂的量为25到35重量％。
44.权利要求42所述的玻璃纤维，其中蜡和油的比率在2∶1到3∶1之间。
45.一种包含多根权利要求23所述的玻璃纤维的玻璃纤维股。
46.权利要求45所述的玻璃纤维股，其中所述玻璃纤维的直径在8.0到11.0微米之间，并且所述玻璃纤维股包含200到800根玻璃纤维。
47.一种生产至少部分涂覆的玻璃纤维的方法，包括将权利要求1所述的施胶组合物涂布于玻璃纤维。
48.一种纺织方法，包括将许多经纱进料到织机形成梭口；和将许多玻璃纤维股进料到由经纱形成的梭口中，其中所述玻璃纤维股包括多根权利要求22所述的玻璃纤维。
49.权利要求48所述的方法，其中所述破璃纤维股的玻璃纤维的直径在8.0到11.0微米之间，并且所述玻璃纤维股包含200到800根玻璃纤维。
50.权利要求48所述的方法，其中所述织机包括喷气投纬织机。
51.权利要求48所述的方法，其中所述许多玻璃纤维股基本上没有扭曲。
全文摘要
一种含水施胶组合物，其包含在足以溶解至少50％的高粘度淀粉和溶解至少50％的低粘度淀粉的温度下蒸煮的、包含高粘度淀粉和低粘度淀粉的淀粉混合物。当在喷气投纬织机中使用时，由至少部分涂覆有本发明的施胶组合物的玻璃纤维形成的玻璃纤维股可以表现出好的飞扬性和插入时间性能。
文档编号D02G3/00GK1657463SQ200410082078
公开日2005年8月24日 申请日期2004年10月15日 优先权日2003年10月17日
发明者王伯琦 申请人:Ppg工业俄亥俄公司