Hеткаhий матеріал

Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к нетканым стекловолокнистым теплоизоляционным материалам, получаемым из отходов производства текстильного стеклянного непрерывного волокна, и может быть использовано в текстильной промышленности. Известен в текстильной промышленности нетканый волокнистый материал [1], содержащий смесь скрепленной иглопрокалыванием волокнисто-ниточной массы, восстановленной из швейных обрезков хлопчатобумажных тканей в количестве 50 - 60% от массы материала и поливинилхлоридных усадочных волокон в количестве 20 - 30% от массы материала. Нетканый волокнистый материал дополнительно содержит полиэфирные волокна с остатками латекса в количестве 20 - 30%. Недостатками данного материала являются невысокая термостойкость поливинилхлоридных (+50°C) и полиэфирных (+175°C) волокон, а также горючесть х/б волокнисто-ниточной массы, не позволяющие использовать нетканый материал в теплоизоляционных целях. Известен также нетканый многослойный материал [2], содержащий два слоя холстопрошивных полотен из натуральных, химических волокон или их смесей, прошитых химическими нитями трикотажным переплетением, между которыми расположен по крайней мере один слой волокнистого холста из натуральных, химических волокон или их смесей, скрепленный иглопрокалыванием с одним из слоев холстопрошивного полотна, составляющий 20 12мас.ч. от массы нетканого материала. Содержание прошивных нитей в холстопрошивном полотне составляет 30 - 49 мас.ч. от массы полотна, а содержание химических волокон в холстопрошивных полотнах и волокнистом холсте составляет 6 - 21мас.ч. от массы материала. Недостатком известного материала является низкая устойчивость используемых натуральных (хлопковых) и химических (вискозных) волокон к термическому воздействию, а также сложность технологии его изготовления. Широко также известен нетканый материал [3], теплоизоляционного назначения, содержащий три волокнистых слоя, выполненных из комплексов штапелированных отходов стекловолокна, скрепленных иглопрокалыванием. Недостатком данного материала является недостаточно высокие эксплуатационное характеристики: относительно высокая теплопроводность, недостаточная устойчивость к воздействию температур, агрессивных сред. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является нетканый иглопробивной материал тепло- и звукоизоляционного назначения, включающий минеральные и стеклянные волокна (в качестве минеральных волокон используются асбестовые волокна) [4]. Недостатком данного материала являются недостаточно высокие эксплуатационные свойства (теплопроводность, температура применения), сложность получения асбестового волокна. Помимо этого, наличие в нетканом материале асбестового волокна - канцерогена, влечет за собой нарушение безопасных условий работы. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке нетканого материала, обладающего улучшенными эксплуатационными характеристиками (более низкой теплопроводностью, более высокой температурой использования), улучшением условий труда. Решение поставленной задачи достигается тем, что в нетканом материале, состоящем из соединенных между собой иглопрокалыванием волокнистых слоев, содержащих минеральные и силикатные волокна, соотношение волокон мас.% составляет: Заявленный материал готовят на иглопробивной аэродинамической линии ЛИА-210 следующим образом. Волокнистую массу, состоящую из смеси штапелированных стеклянных и базальтовых волокон длиной 30 - 80мм заданного состава, после перемешивания подают в пневмотрассу распушивающего устройства, где волокна захватываются потоком воздуха, тщательно распушиваются, осаждаются бункере и в виде непрерывного волокнистого слоя укладываются на питающем транспортере щипальной машины. Посредством питающих валиков щипальной машины волокнистый слой снимается с питающего транспортера и подводится к главному барабану: колками главного барабана и рабочих валков слой разрывается на отдельные части, которые в свою очередь разделяются на более мелкие, подвергаясь далее многократному интенсивному расщипыванию, разрыхлению, перемешиванию, Хорошо разрыхленное, перемешанное волокно с помощью объемного барабана и под действием центробежных сил сбрасывается в горизонтальную шахту узла холстоформирования, состоящего из двух перфорированных барабанов, в которой непрерывным потоком воздуха, возникающем за счет разрешения, создаваемого внутри перфорированных барабанов, подхватывается и перемещается в направлении последних, формируя на их поверхности волокнистый холст. С перфорированных барабанов сформированный холст снимается съемными валами, подается на транспортер иглопробивной машины, уплотняется, после чего направляется в зону иглопрокалывания первой иглопробивной машины, где в результате многократного иглопрокалывания (плотность прокалывания средней части холста составляет 27 - 36 проколов на 1см2, кромок - 13 - 18 проколов на 1см2) происходит его скрепление, уплотнение, упрочение, т.е. преобразование в иглопробивное полотно. Затем иглопробивное полотно поступает на вторую иглопробивную машину для окончательного иглопрокалывания (плотность прокалывания средней части холста составляет 27 - 36 проколов на 1см2, кромок - 40 - 54 проколов на 1см2). Готовое полотно наматывается накатанными валами в рулон на скалку. Пример 1. Иглопробивное полотно изготавливается аналогично описанному выше способу из штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированых тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас.%: Ширина полотна 1376,7мм. Толщина полотна 5,6мм. Поверхностная плотность 1009,0г/м2. Разрывная нагрузка 41,9кгс. Пример 2. Иглопробивное полотно изготавливается аналогично описанному выше способу из штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас.%: Ширина полотна 1386,0мм. Толщина полотна 5,5мм. Поверхностная плотность 1107г/м2. Разрывная нагрузка 61,9кгс. Пример 3. Иглопробивное полотно изготавливается аналогично описанному выше способу из штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас.%: Ширина полотна 1427,0мм. Толщина полотна 5,8мм. Поверхностная плотность 693,0г/м2. Разрывная нагрузка 43,1кгс. Пример 4. Иглопробивное полотно изготавливается аналогично описанному выше способу из штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200 и штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас.%: Ширина полотна 1404мм. Толщина полотна 5,9мм. Поверхностная плотность 1025,0г/м2. Разрывная нагрузка 44,9кгс. Пример 5. Иглопробивное полотно изготавливается аналогично описанному выше способу из штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200, штапелированных тонких базальтовых волокон, находящихся в соотношении, мас.%: Ширина полотна 1426мм. Толщина полотна 5,8мм. Поверхностная плотность 681,3г/м2. Разрывная нагрузка 55,8кгс. Пример 6. Иглопробивное полотно изготавливается аналогично описанному выше способу из штапелированных тонких базальтовых волокон, штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200, находящихся в соотношении, мас.%: Ширина полотна 1430,0мм. Толщина 6,0мм. Поверхностная плотность 896,0г/м2. Разрывная нагрузка 51,6кгс. Пример 7. Иглопробивное полотно изготавливается аналогично описанному выше способу из штапелированных стеклянных волокон марки БС6-200. Ширина полотна 1409,3мм. Толщина полотна 5,9мм. Поверхностная плотность 1047,0г/м2. Разрывная нагрузка 53,2кгс. Во всех приведенных примерах нетканый материал изготавливается на иглопробивной аэродинамической машине ЛИА-210. В табл.1 приведены физико-механические характеристики заявляемого нетканого материала, изготовленного по примерам 1 - 7. По прочностным характеристикам заявляемый нетканый материал (разрывной нагрузке) не уступает прототипу, прочность которого варьируется в зависимости от процентного содержания в нем асбестовых и стеклянных волокон, достигая максимального значения при максимальном содержании стеклянных волокон. В табл.2 отражены результаты определения теплопроводности заявленного нетканого материала в соответствии с ГОСТ 7076 - 87. Из табл.2 следует, что заявленный нетканый материал, изготовленный по примерам 1 - 7, по теплоизоляционным свойствам превосходит прототип (теплопроводность заявляемого нетканого материала находится в пределах 0,04 - 0,042Вт/м.к., в то время, как теплопроводность прототипа в зависимости от процентного содержания асбестовых и стеклянных волокон находится в пределах 0,14 - 0,042Вт/м.к.). Содержание штапелированных тонких базальтовых волокон и штапелированных стеклянных волокон в нетканом материале определено экспериментально. Содержание штапелированных базальтовых волокон в нетканом материале менее 35% ощутимо не сказывается на улучшении эксплуатационных характеристик, которые достигают наивысшего значения при их содержании равном 97%. Использование заявляемого нетканого материала за счет включения в его состав базальтового волокна позволит значительно расширить температурный интервал его применения (для базальтовых волокон он составляет от -268°C до +700 - 900°C; для асбестовых волокон максимальный температурный предел составляет +600°C). Помимо изложенного выше, использование заявляемого технического решения позволит также полностью перерабатывать отходы производства текстильных базальтовых и стеклянных непрерывных волокон, улучшить условия труда, исключив из производства канцероген - асбест. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый нетканый материал отличается тем, что соотношение минеральных и силикатных волокон составляет мас.%: Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".