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CN1053599A - 用于纺织的玻璃纤维股及其改进 - Google Patents

用于纺织的玻璃纤维股及其改进 Download PDF

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CN1053599A
CN1053599A CN90108229A CN90108229A CN1053599A CN 1053599 A CN1053599 A CN 1053599A CN 90108229 A CN90108229 A CN 90108229A CN 90108229 A CN90108229 A CN 90108229A CN 1053599 A CN1053599 A CN 1053599A
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CN
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starch
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oil
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CN90108229A
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俄耐斯特·林伍德·劳顿
吴士建
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PPG Industries Inc
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Abstract

本文描述了其上有淀粉和油的水基粘合剂的干 燥残余物的纺织用玻璃纤维股。淀粉为常规淀粉,油 是氢化植物油和/或聚合多羟基醇的脂肪酸酯和/ 或矿物油等非离子润滑剂。淀粉的用量为粘合剂非 水组分的35%以上,油的用量为非水组分的25%以 上。粘合剂还含有非淀粉成膜剂,阳离子润滑剂,这 是一种四亚乙基五胺和硬脂酸的非烷基咪唑啉反应 产物,以及至少一种适宜的油乳化剂。粘合剂还可含 有有机烷氧基硅烷或其水解产物和生物杀伤剂。

Description

本申请是1988年7月18日递交的美国专利申请系列号220640的部分继续申请。
本发明涉及用于纺织的玻璃纤维股及其改进。更具体地讲,本发明涉及含有淀粉-油粘合剂的用于纺织的玻璃纤维股,其中淀粉-油粘合剂是常规淀粉-油粘合剂的改进产品。进一步讲,本发明涉及含有改进的淀粉-油的玻璃纤维股,其中淀粉-油粘合剂组分定量使用且其比例先前没有被采用过。
过去,在固化成纺织股形式的玻璃纤维上已使用淀粉-油粘合剂。因此,在“The  Manufacturing  Technology  of  Continuous  Glass  Fibers”(Elsivier  publishing  Company,New  York,1973)一书的192-193页中,作者K.L.Lowenstein从总体上描述了目前玻璃纤维工业上用于制备玻璃纤维股的典型淀粉-油粘合剂。多年来在纺织工业中一直采用含有如Lowenstein书中所述粘合剂的纤维股织造玻璃纤维布,然后将其用作装饰织物和印刷线路板工业中高压层压物的增强物。对于玻璃纤维股来讲,上述后一个应用是迄今更重要的用途。一般,这些纤维股经淀粉-油混合物处理,干燥后在纤维上留下淀粉-油残余物,然后将其捻成纺织纱。在将纤维股织成布后通常用热洗除掉浆料。热洗除浆可使织物易染色或适于其它涂层,或易于将布中的纤维处理而制成适于作为线路板增强物、装饰织物等用途的织物形式。
近来发现,通常用于形成玻璃纤维的淀粉-油粘合剂在现代设备中并不总能发挥适当作用。例如,在喷气织机中,使用淀粉-油粘合剂,经常出现非令人满意程度的断裂纤维丝。因此,当在喷气织机中以捻纱的形式使用股纱作为纬纱时,诸如美国专利3227192和3365516所述的淀粉并不总能在用作给定纺织股纱的玻璃丝上形成令人满意的残余物。已经为采用玻璃纤维成纱的纺织纱应用做了提供非淀粉型粘合剂的尝试,尽管成膜材料如聚乙烯吡咯烷酮和羧基化苯乙烯丁二烯共聚物和聚氨酯聚合物可令人满意地提供比淀粉一油混合物具有更能显著降低玻璃丝断裂程度的成膜剂,但这些成膜剂还具有其它问题,例如粘合剂迁移。此外,它们在比常规棱机更快的喷气织机中常常不能使人满意。
在前述的应用中,由含有淀粉-油粘合剂的玻璃纤维股织成玻璃纤维布,然后将布叠压成层压物以制备计算机工业中使用的线路板。随着线路板技术的发展,最终使用者,即线路板造商对制做层压物的布提出了更严格的质量要求。同样,由于所用的布是由纺织业生产的纺织业也不断对用于制造所述布的纺织纤维股的供应者提出了更高的质量标准。纺织业提出的更严格的要求之一是提供在给定的纺织股纱内断丝数显著减少的股纱。由于这一对减少断丝的要求,玻璃纤维工业一直在寻求更好的粘合剂以减少采用常规粘合剂时在复合丝纺织股纱中常见的断丝。在制备任一纺织用玻璃粘合股纱中应给予同等重要考虑的第二个要求是粘合剂必须使股纱能有效地在现代喷气织机中操作使用。现代喷气织机的操作速度比旧的常规棱子织机要高得多,因此,当例如采用高速喷气织机生产布时,股纱必须具有能在所需的时间内嵌入棱口的能力。
因此,在技术上要求提供高质量纺织用玻璃纤维股纱,所述高质量针对制备纤维股和提供成品所要求的断丝数而言。还存在着对易于在现代高速喷气织机中使用的淀粉型粘合剂的需求。同时还存在着对具有低断丝数、在高速喷气织机中具有适当嵌入时间并且能经历织布工业对成品布通常要进行的热洗的任一种股纱的要求。
本发明提供一种具有低断丝数、在高速喷气织机中具有可接受的股纱嵌入时间和良好热洗能力的纺织用玻璃纤维股,这是通过在股纱上施用具有调节量的至少一种淀粉和一种特定型油以及具有一种非淀粉型成膜聚合物和一种特定类型的阳离子润滑剂的水基淀粉-油粘合剂实现的。粘合剂中淀粉和油的量分别是水基粘合剂中非水组分的至少35%(重量)和至少25%(重量)。在淀粉和油的用量中,油与淀粉的用量比至少要大于0.4,并且可大到1.5。特定型的油是氢化植物油和/或矿物油和/或非聚合的多羟基醇的脂肪酸酯。淀粉的用量为本发明的纺织用股纱提供有效量的成膜剂。这里所说的有效量指成膜剂的量足以适当将各玻璃纤维丝粘合在一起,在加工过程中保持股束的整体性。
非淀粉成膜聚合物借助其在沿纤维的不同接触点上将丝或纤维粘结在一起的能力协助淀粉提供有效量的成膜剂。这第二种成膜聚合物的用量是粘合剂中非水组分的约1-20%(重量)。这种物质是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯和聚乙烯基醇等的均聚物和共聚物。当第二种成膜剂的量超过非水组分的约5%(重量)时,超过部分将伴随油润滑剂用量的降低,使其低于非水组分的约40%(重量)。
粘合剂中还有有效润滑量的阳离子润滑剂和油分散或乳化有效量的乳化剂。阳离子润滑剂是四亚乙基五胺和硬脂酸的非烷基咪唑啉反应产物,尽管可能存在低于有效内部润滑量的很少量的该物质。有效内部润滑量在加工过程中降低纤维间的摩擦。一种或多种乳化剂的有效量是根据常温下油是固体还是液体可提供水包油分散液或乳液的量。这有助于在将粘合剂施用于纤维形成纤维束或股时使其适当分散或乳化。
除了上述给定量的特定组分之外,水基粘合剂还可含有有效量生物杀伤剂和有机烷氧硅烷或其水解产物和可达约25%(重量)的蜡。使用生物杀伤剂的目的当然是为了防止霉或真菌生长,因为在制备股纱时使用了淀粉,且干燥后股纱上也留有淀粉。硅烷是那些除γ-氨基丙基三乙氧基硅烷以外的硅烷,其有效量的存在可提高股纱的抗张强度。使用蜡将伴随淀粉用量的减少,使其低于非水组分的65%(重量),但不能低于35%(重量)。
上述淀粉-油粘合剂含有足够的水,使其在纤维成型和制成股纱的过程中具有应有的施用粘度。带有粘合剂的股线通过干燥降低了粘合剂的水分含量,本发明的玻璃纤维纺织用股纱的干燥粘合剂残余物的量为股纱重的约0.3-3%。
本发明的其上具有水基粘合剂干燥残余物的纺织用股纱是用粘合剂处理过的纤维束。与目前某些商业可供的玻璃纺织股纱相比,这种股纱的断丝率可降低90%左右。在取得上述改进的同时,纺织股纱的可捻性、编织性、热洗性和上浆配伍性也得到了保持。在下面的对本发明纺织股纱的描述中,粘合剂组分的重量百分比指的是针对粘合剂非水组分的重量百分比。这包括乳化液和分散液的固体含量,甚至水基和非水液体物质和固体物质。当术语“重量百分比”用于不同的上下文时,将会给予注明。
本发明中采用的淀粉可以是任何选用于玻璃纤维的且本技术领域的技术人员已知的可用于含水化学处理组合物为玻璃纤维上浆的淀粉或改良淀粉。这些淀粉的典型非限制性实例述于USP3,227,1923,265,516和4,002,445,这些专利作为本文的参考文献并入本说明书。在本说明中优选使用直链淀粉含量低的淀粉。在本说明书和权利要求书中所述的直链淀粉含量低是指淀粉中直链淀粉含量为10-40%,优选为20-30%的淀粉组合物。本发明的优选方案采用直链淀粉含量均低的马铃薯和交联玉米淀粉的改良混合物。与此标准相符的淀粉是American  Maize  Products  Company生产的Amaizo  213和National  Starch  Company生产的National  1554。在本发明的优选实施方案中,采用交联淀粉和改良马铃薯淀粉的混合物。
本发明中使用的阳离子润滑剂是多亚烷基五胺和硬脂酸的非烷基胺咪唑啉反应产物,例如Lyndall Chemical Company生产的以Cation X为商品名称出售的物质。适宜的阳离子润滑剂是酰胺化多胺润滑剂,包括部分酰胺化多亚烷基亚胺,如C12至约C18脂肪酸混合物与分子量为约1200的多亚乙基胺的反应产物,例如参见U.S.P.3,597,265,该专利引入本文作参考文献。这些反应产物的残余胺值为约300-400,可以使用其本身,也可以稀释使用。酰胺化脂肪酸宜为壬酸。上面提到的物质是由Emery Industries of Cincinnati,Ohio生产的,商品名称为Emery 6717和Emery 6760,后者是前者65%的变型。润滑剂的用量是粘合剂非水组分重量的1%以上至约6%,优选为1.5-4%。从理论上讲,这些阳离子润滑剂作为纤维间的内部润滑剂,因为它们与玻璃纤维表面的负电荷缔合。
在本发明的实施中,除了使用有效量和主要量的淀粉外,还有一个重要的值得考虑的因素是使用一种除淀粉以外的成膜剂,其用量要有效地覆盖住纤维股并提供均匀完整的纤束,即当单丝进入纤维股中形成和保持整体后,纤维股在干燥时和后续加工中,纤束保持紧密性。本发明所用的非淀粉,即第二种成膜剂宜为聚乙烯吡咯烷酮均聚物(PVP)。其它成膜剂,如常用的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、环氧树脂、聚酯等也可使用。PVP的一种替代物是低分子量聚乙酸乙烯酯,因为它能在玻璃纤维束的表面提供一层较柔软的膜,如前所述该成膜剂的用量范围通常为1至20%(重量),最好为3至15%(重量),使得一种或多种淀粉总是构成粘合剂中的主要成膜材料。当这种材料是PVP且其用量超过5%(重量)时,油类润滑剂的用量低于40%(重量),最好低于35%(重量)。换句话说,当PVP的用量增加到超过5%(重量)时,随之要降低油类润滑剂的用量,使其低于40%,最好低于35%(重量)。油类润滑剂用量的降低要随PVP用量的增加而降低,最好成1∶1反比。用于此目的的成膜剂的最优选有效量的例子为3-8%的PVP。上述用量也可适用于其它成膜组分。
所用的油类非离子型润滑剂包括氢化的植物油,非聚合多羟基醇的脂肪酸酯,矿物油和上述油的混合物和掺合物。上述氢化油的典型例子有棉籽油、玉米油、豆油、甘油三油酸酯等的氢化油。这些材料在室温(即18至23℃)下既可以是液体,也可以是固体,但最好使用在室温下是固体的氢化植物油。非离子型润滑剂的用量范围为大于25,最好大于27%(重量)至不超过降低纤维股的硬度以使股丝从股筒上脱落下来所需的量。后者用量通常为粘合剂中油重量百分比的两倍至粘合剂中成膜材料的重量百分比的总和。若用量超过上述范围,则会破坏将上浆纤维捻入纱中的可加捻性。油的用量与淀粉的用量的比例为大于0.4并可高至1.5左右。适合的和优选的氢化植物油是市场上可买到的Eclipse  102氢化豆油。
非聚合多羟基醇的脂肪酸酯类油的适宜的例子是诸如Kessco油(三羟基丙烷三酯)之类的三元醇油或季戊四醇四酯。三羟基丙烷三酯的通式如下所示:
Figure 901082295_IMG1
式中R为C7至C9
季戊四醇四酯的通式如下所示:
式中R为C7至C9
在根据本发明制备分散液时,要使用乳化剂。本领域普通技术人员已知的、制备上述油的水包油分散液或乳化液所用的任一种乳化剂或其组合物均适用于本发明。非限制性例子包括美国专利3227192、4681805和4197349所公开的那些乳化剂。上述所有专利文献在此作为参考文献。典型的乳化剂是例如Igepal  CA-630,一种辛基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇润湿剂。另一种典型的和适宜的材料是Rohm和Haas公司生产的Triton  X-100,一种辛基苯氧基聚乙氧基乙醇。它们可单独使用或以混合物的形式使用。因此,在本发明的优选实施方案中,使用Igepal  CA-630和Triton  X-100的等重量比的混合物。只要所用的乳化剂或润湿剂在乳化液中具有适宜的亲水、疏水平衡性能,本发明可使用任一种常规的湿润剂。当采用乳化剂的组合物时,每一乳化剂的用量通常为1.8至4.5%(固体重量)。在任何情况下,所用的乳剂的总量通常为3至9%(固体重量)。
可采用上述一种或多种油类润滑剂和一种或多种乳化剂制备适宜的水包油型分散液或乳化液。为了保持分散液或乳化液在粘合剂中的稳定性,所有的淀粉组分的重量百分比宜低于50%,最好为45%左右或更低,但大于35%(重量)。类似地,所用的油类润滑剂的用量范围为大于25至40%,最好为27至38%,使油与淀粉的用量比最好小于1。
本发明的浆料中还可使用常规的杀菌剂以防止霉菌侵蚀含直链淀粉的淀粉衍生物。因此,在使用直链淀粉的本发明的任何粘合剂中,可使用金属有机季盐材料(如三丁基氧化锡)以及其它材料,如Chem  Treat公司生产的商标为C1-214的亚甲基-双-硫氰酸酯。Biomet  66是可用的典型的含金属化合物,是M&T化学有限公司生产的双(三正丁基锡)氧化物和正烷基二甲基苄基氯化铵。
本发明还可使用少量的硅烷。除了γ-氨基丙基三乙氧基硅烷外可使用玻璃纤维成浆工艺所用的任何硅烷。因此,可使用二-和多氨基硅烷、乙烯基硅烷和缩水甘油丙基三甲氧基硅烷等,优选的为缩水甘油丙基三甲氧基硅烷。在优选的实施方案中,所用的硅烷的例子有Union  Carbide生产的A-187和Dow  Corning  Company生产的Z-6040,它们是缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。
本领域普通技术人员已知的任何天然和/或合成的蜡可用于粘合剂中,其用量范围为0至25%(重量)。适宜蜡的例子是美国专利4795678(Girgis)所述的那些蜡,该专利作为参考文献并入本发明。当蜡的用量大于零时,增加蜡的用量则随之要降低淀粉的用量,使其低于65%(重量)左右。粘合剂中最好不含蜡,使油类滑剂成为粘合剂中所含的唯一非离子型润滑剂。
水通常用作浆料中非水组分的载体。浆料中水的含量要有助于含水浆料最好在形成玻璃纤维期间施加在玻璃纤维上。为此,含水浆料中所有固体(非水)的含量通常约为0.5至30%,最好为3至10%(重量)。应调节所有的固体,使浆料适合于施加到玻璃纤维上。例如,在主要含水的浆料中,20℃时的粘度约为3至60厘泊。可用增稠剂增大浆料的粘度,但在20℃下若粘度大于100厘泊,则浆料在形成玻璃纤维期间通常难以施加到玻璃纤维上。
通常可采用同时或分批加入各组分的方法制备含水粘合剂。优选的加入顺序是淀粉或淀粉掺合物,乳化液形式的油型润滑剂或油型润滑剂的掺合物,非淀粉成膜聚合物,阳离子润滑剂,有机烷氧基硅烷和杀菌剂,最后是没有与单个组分一起加入的平衡量的水以达到粘合剂所需的体积和固含量。
可采用本领域普通技术人员已知的方法最好在玻璃纤维形成期间将含水粘合剂施在到玻璃纤维上。将粘合剂施加到纤维上时应使纤维股上约含有0.5至3%(重量),最好约0.8至1.4%(重量)的粘合剂,上述含量以烧失量(LOI)为基准。LOI试验是众所周知的测定玻璃纤维上粘合剂量的技术,它包括称量具有涂层或粘合剂的玻璃纤维,烧去玻璃纤维股上的粘合剂,再测量不含粘合剂的纤维股的重量。玻璃纤维可含有本领域普遍技术人员已知的任何玻璃组分并形成任何直径的纤维。例如,适宜的组分可以是“621-玻璃”和“E-玻璃”和其低或无硼和/或氟的衍生物。单丝或纤维的直径通常约为3至30微米,如β-纤维至具有仍能加捻成纤维束的较大直径的纤维。可按照本领域普通技术人员已知的方法,通过直接或间接熔融法,从喷丝坩埚的喷嘴形成纤维的方法制造玻璃纤维本身。宜采用喷水器冷却纤维。在纤维从喷丝坩埚中抽出并用喷水器冷却后不久,宜用含水粘合剂处理纤维。用绕丝机从喷丝坩埚中抽出纤维,在施加粘合剂后,可将纤维捻入一股或多股纤维股中并在绕丝机上缠绕成环形筒。干燥多层筒中具有粘合剂的玻璃纤维,直至筒的湿含量为筒的1至15%(重量)。降低湿度的方法通常包括在常规温度和时间下在烘箱中干燥绕筒或空气干燥一段时间。另一种干燥途径包括将在其上绕有纤维股的纸管放在湿度和温度可控环境中并调节处理8小时。将纤维股加捻并缠卷到管筒上。在加捻期间调节处理和空气干燥,在形成均匀纤维股的单丝表面形成粘合剂的干燥残余物。
可采用本专业领域已知的任何加捻技术对涂有本发明的粘合剂的玻璃纤维的可加捻纤维股进行加捻。例如,可用本领域普通技术人员已知的任何加捻机加捻本发明的玻璃纤维。通常可采用将纤维股或纱以受控速率供入位于以一定转速旋转的锭子上的卷筒上的方法进行加捻,上述转速应使纱或股缠绕在筒子的速率比提供纱或股的速率要快。环锭在安装在加捻机上卷筒的实际长度范围内上下运动。加捻的程度通常约为0.5至3转/英寸。加捻时对可加捻的股要求是纤维股必须足够柔软。以致于能精确加捻且丝束或纤维股中的单丝可自由运动。在卷筒上加捻的股线或纱可用于生产纺织物和无纺织物,针织和/或编织产品,增强各种皮带和复合产品。可用本专业领域普通技术人员已知的任何常规棱织机、喷气织机、剑杆织机或无棱织机生产纺织物。
为了更完整地理解本发明,可参考下列说明制备用于生产本发明纤维股的粘合剂的方法的实施例。用Durkee  Industrial  Foods  Inc.,Cleveland,Ohio生产的Eclipse  102油替代Kessco  887油的实施例1是本发明最优选的实施方案。
实施例1
按下列步骤制备5加仑淀粉粘合剂的分散液:往淤浆罐中加入6650克水,加入247克National  1554淀粉和247克Amaizo  213淀粉。然后在喷射式煮浆锅中在255°F/5°下以每分钟1.95加仑的循环速率蒸煮上述组分约1分钟。接着将煮过的淀粉泵入主混合罐中。往一种Eppenbach混合罐中加入393克Kessco  887合成油,39.5克Triton  X-100和39.5克Igepal  CA-630。开动Eppenbach混合机并将其所含物加热至140°F/5°。将所有的组分充分混合,慢慢地加入140-160°F的热水直到混合物变白且转换,然后加入剩余的水。接着将获得的混合物倒入主混合罐中。
往另一个有615克热水的混合罐中加入54.9克PVP  K-30(聚乙烯吡咯烷酮成膜剂,由GAF化学公司生产)。通过剧烈搅拌使PVP  K-30分散到水中,直到PVP  K-30溶解且溶液变清。接着将获得的液体倒入主混合罐中。往另一个混合罐中加入500克水,缓慢搅拌下加入27克冰醋酸,接着加入54.9克Z-6040,缓慢搅拌混合物直到溶液变清。然后将该混合物倒入主混合罐中。再在另一个混合罐中加入188克水,将22克Emery  6717溶于热水中。完全溶解后将得到的溶液倒入主混合罐中。用水稀释主混合罐中的所有组分直到在大约145°F/5°的温度下最终体积为5加仑。
使用常规的生产玻璃纤维装置,将上述制备的粘合剂从主混合罐中通过合适的管道泵到形成玻璃纤维的平台上,该平台上装有形成玻璃纤维的喷丝坩埚,所用的喷丝坩埚是800孔(tip)2G-75喷丝坩埚,在其下面装有其上有一贮槽的皮带给浆机。将橡胶皮带连接在滚柱上,滚柱使得皮带通过给浆机上的贮槽,使粘合剂粘附在给浆机的表面上。从800孔抽丝坩埚中抽出的玻璃纤维或单丝通过橡胶皮带给浆机并与其接触,这样当单丝抽出时,在皮带表面的粘合剂就施加到单丝上。然后在收集管头上将单丝合并成纤维股并缠绕在置于高速绕丝机表面上的管状套管上。接着将绕有纤维股的管状套筒放在湿度和温度受控环境中并调节处理8小时。然后用常规加捻设备对获得的纤维股进行加捻并卷在套筒上。在加捻前和加捻时间,在纤维的表面上形成粘合剂的干燥残留物。在玻璃纤维股上形成的干燥残留物的量为纤维股重量的1.03%。用美国专利No.4,610,789所述的断丝测定仪对制得的纤维股进行断丝评估,测定每1000码的断裂单丝。实验结果列于表1的第一栏中。
实施例2
配制与实施例1相同的粘合剂。按与实施例1相同的方法将粘合剂施加在玻璃纤维股上。将形成的纤维股按实施例1的方法进行干燥。成品纤维股的烧失量为0.93%。用相同的断丝测定仪按实施例1的方法评估成品纤维股,计录断裂单丝。结果列于表1的第二栏中。
实施例3
制备与实施例1相同的粘合剂。按与实施例1相同的方法将获得的粘合剂施加在玻璃纤维股上并干燥。成品纤维股的烧失量为0  0.99%。用与实施例1相同的断丝测定仪评估所得的纤维股,测量每1000码的断裂单丝。结果列于表1的第三栏中。
制备另外五种粘合剂,将粘合剂施加在玻璃纤维上以形成本发明的织造所用的玻璃纤维纱或股。粘合剂的制备方法类似于实施例1-3,其组分列于表1的其它实施例中,纺织用纤维股纱的生产也类似于实施例1-3。表1列出各组分的固体(非水组分)重量百分比,并给出了断丝试验和织造性能的结果。织造性能线的箭头表示由较高值“A”向较低值“C”变化的范围。表1中“BF”表示断裂单丝。
Figure 901082295_IMG3
Figure 901082295_IMG4
用具有类似于Lowenstein  book(作为参考文献)所述的常规氢化植物油-淀粉粘合剂的干燥残留物的纤维股作为对比。用与实施例1-8相同的测定仪测定对比纤维股的断裂单丝的数量。对比纤维股用与实施例1-8相同的喷丝坩埚制得,测得的平均断裂单丝为5.76/1000码。
除了对实施例1-8制得的纤维股进行断丝测试外,还使用各种织机测试这些纤维股的织造性能。试验发现,这些实施例制得的纤维股的插入时间适合于喷气织机操作。将实施例1-8制得的纤维股的移动分布图与对比纤维股相比,结果发现,实施例1-8的淀粉-油粘合剂的粘合剂移动性与对比粘合剂不相上下。最后,实施例1-8制得的纱的实验表明,这些纱具有可接受的热洗特性。
尽管上述实施例已对本发明作了详细描述,但这并不限制本发明明。

Claims (20)

1、纺织用玻璃纤维股,包括呈纤维束形式的多个玻璃纤维,在纤维的表面有粘合剂的干燥残余物,所述粘合剂含有:
a)至少一种淀粉,其量为粘合剂非水组分的至少35%(重量),作为主要成膜物质;
b)选自氢化植物油、非聚合多羟基醇的脂肪酸酯和矿物油及其混合物的油,其量为粘合剂非水组分的至少25%(重量),油与淀粉用量之比大于0.4并可高至1.5;
c)至少一种油的乳化剂,其用量应有效地形成油的水包油乳液;
d)除淀粉外的、使纤维束保持整体性的第二种成膜剂,其用量为粘合剂非水组分的1-20%(重量),当用量超过5%时,应从油的用量40%(重量)开始相应降低油的用量;
e)有效内部润滑量的阳离子润滑剂,该润滑剂是四亚乙基五胺与硬脂酸的非烷基咪唑啉反应产物;
f)使粘合剂得以有效应用量的水,粘合剂的非水组分总量为含水粘合剂的约1-30%(重量),且粘合剂基本不含四亚乙基五胺与硬脂酸的烷基咪唑啉反应产物和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷,留在纤维束上的粘合剂残余物用烧失量表示约为0.9-3%(重量)。
2、权利要求1的玻璃纤维股,其中非聚合多羟基醇的脂肪酸酯是三元醇酯,淀粉含量低于非水组分的50%(重量)。
3、权利要求1的玻璃纤维股,其中非聚合多羟基醇的脂肪酸酯选自辛酸、壬酸或癸酸的三酯或四酯,多羟基醇选自三羟甲基丙烷和季戊四醇。
4、权利要求1的玻璃纤维股,其中第二成膜剂选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯基醇和聚乙酸乙烯酯及其混合物,其含量为非水组分的高于3至约15%(重量),当其含量超过5%(重量)时,油的含量低于35%(重量,第二成膜剂的含量高于5%(重量)时,油的含量从35%(重量)相应降低。
5、权利要求1的玻璃纤维股,其中油的含量为非水组分的27-35%(重量),淀粉含量为非水组分的40-50%(重量),油与淀粉用量之比值为0.4至小于1。
6、权利要求1的玻璃纤维股,其中有两种淀粉成膜剂,其用量比为约1∶1,总用量为非水组分的至少35%(重量)。
7、权利要求1的玻璃纤维股,其中有两种油乳化剂,其用量比为约1∶1。
8、权利要求1的玻璃纤维股,其中阳离子润滑剂包括2-18个碳原子的脂肪酸混合物与分子量约为1200的聚亚乙基亚胺的反应产物,反应产物的残余胺值为约300-400。
9、权利要求1的玻璃纤维股,其中包括有机官能烷氧基硅烷或其水解产物,其含量为非水组分的约1-7%(重量)。
10、权利要求1的玻璃纤维股,其中硅烷选自乙烯基有机烷氧硅烷及其水解产物和缩水甘油氧基有机烷氧硅烷及其水解产物。
11、权利要求1的玻璃纤维股,其中氢化植物油在约18-24℃时为固体。
12、权利要求1的玻璃纤维股,其中包括其量可达非水组分25%(重量)的蜡,蜡的存在将伴随淀粉用量减少至低于65%(重量),但在至少35%-65%(重量)的范围内。
13、权利要求1的玻璃纤维股,其中油的用量至少为非水组分的27%(重量)。
14、权利要求1的玻璃纤维股,其中粘合剂还含有至少一种有效量的生物杀伤剂。
15、纺织用玻璃纤维股,包括呈纤维束形式的多个玻璃纤维,在纤维的表面有粘合剂的干燥残余物,所述粘合剂含有:
a)两种淀粉,其用量比为约1∶1,两者的总量为粘合剂非水组分的至少35%(重量),作为主要成膜物质;
b)选自氢化植物油、非聚合多羟基醇的脂肪酸酯和矿物油及其混合物的油,其用量为粘合剂非水组分的至少27%至40%(重量),油与淀粉用量之比大于0.4并可高至1;
c)两种油的乳化剂,其用量应有效地形成油的水包油乳液;
d)第二种选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯基醇和聚乙酸乙烯酯及其混合物的、使纤维束保持整体性的成膜剂,其用量为粘合剂非水组分的1-15%(重量),当用量超过5%时,应从油的用量35%(重量)开始相应降低油的用量;
e)阳离子润滑剂,它是2-18个碳原子的脂肪酸的混合物与分子量约为1200的聚亚乙基亚胺的反应产物,该反应产物的残余胺值为约300-400,其有效润滑量为非水组分的约0.5-5%(重量);
f)有机官能烷氧基硅烷及其水解产物,但不是γ-氨基丙基三乙氧基硅烷,其用量为非水组分的约1-7%(重量),和
g)使粘合剂得以有效应用量的水,粘合剂的非水组分总量为粘合剂水溶液的约1-30%(重量),且粘合剂基本不含四亚乙基亚胺与硬脂酸的烷基咪唑啉反应产物和γ-氨基丙基三乙氧基硅烷,留在纤维束上的粘合剂残余物用烧失量表示约为0.9-3%(重量)。
16、权利要求15的玻璃纤维股,其中留在纤维束上的干燥残余物用烧失量表示为0.9-2%(重量),它来自于含有以下组分的水分散液(其中的百分数是相对于非水组分的重量百分比):45%的两种淀粉的混合物,35.8%的选自固体氢化植物油和非聚合多羟基醇的脂肪酸酯,包括辛酸、壬酸或癸酸的二酯或四酯,多羟基醇选自三羟基丙烷和季戊四醇,7.2%的乳化剂,5%的聚乙烯吡咯烷酮成膜剂,2%的不是四亚乙基五胺和硬脂酸的烷基咪唑啉反应产物的阳离子润滑剂和5%的不是γ-氨基丙基三乙氧基硅烷的有机官能烷氧基硅烷或其水解产物。
17、权利要求15的玻璃纤维股,其中包括其量可达非水组分25%(重量)的蜡,蜡的存在将伴随淀粉用量减少至低于65%(重量),但在至少35-65%(重量)的范围内。
18、权利要求15的玻璃纤维股,其中粘合剂还含有至少一种生物杀伤剂。
19、玻璃纤维股,其上有淀粉-油织物粘合剂的干燥残余物,所述淀粉-油粘合剂还含有有效量的内部润滑剂、生物杀伤剂和乳化剂,其改进包括在所述残余物中存在一种有效量的除淀粉以外的成膜剂,以选自三羟基丙烷三酯和季戊四醇四酯及其混合物的合成油作为油组分,且淀粉用量低于粘合剂中非水组分的50%(重量)。
20、权利要求19的玻璃纤维股,其中粘合剂还含有至少一种有效量的生物杀伤剂。
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