Нетканий голкопробивний матеріал

1. Нетканий голкопробивний матеріал, що містить неткане полотно із синтетичних волокон, зміцнювальні нитки й сполучне, при цьому зміцнювальні нитки виконані зі скловолокна й рівномірно розташовані уздовж нетканого полотна, який відрізняється тим, що неткане полотно виконане з не менш ніж п’яти-семи прочосів, покладених уздовж і поперек нетканого полотна, зміцнювальні нитки зі скловолокна покладені на підкладковій поверхні матеріалу й закріплені волокнами полотна під дією голкопробивання нетканого полотна. 2. Нетканий голкопробивний матеріал за п. 1, який відрізняється тим, що сполучне в сухому матеріалі становить 15-17 %. 3. Нетканий голкопробивний матеріал за п. 1, який відрізняється тим, що як сполучне використовано латекс акрилостирольний. Винахід відноситься до технології виробництва нетканих матеріалів і може бути основою для виробництва будівельних, оздоблювальних й інших подібних матеріалів. Відомо, що виробництво нетканих матеріалів, що представляють собою полотна й вироби, виготовлені з волокон, ниток або інших видів матеріалів без застосування прядіння й ткацтва, у порівнянні із традиційними способами виробництва, наприклад, текстильної продукції, відрізняється простотою технології, підвищеною продуктивністю встаткування, численними асортиментами полотен. Неткані матеріали з різноманітними експлуатаційними властивостями, виготовлені в умовах автоматизованих виробництв, мають широкий спектр функціональних можливостей, які забезпечуються як за рахунок використання різноманітної сировини, так і способів одержання нетканих матеріалів. [Озеров Б.В., Гусєв В.Е. Проектування виробництва нетканих матеріалів. М.: Вид-во Легка й харчова промисловість, 1984, 400 с; Бершев Е.Н. й ін. Технологія виробництва нетканих матеріалів. М.: Вид-во Легка й харчова промисловість, 1982, 352 с; Петрова И.Н., Андропов В.Ф. Асортименти, властивості й застосування нетканих матеріалів. М: Вид-во Легпромбытиздат, 1991, 208 с; Бершев Е.Н. й ін. Фізико-хімічні й комбіновані способи виробництва нетканих матеріалів. М.: Легпромбытиздат, 1993, 353 с]. Однак незалежно від призначення нетканого матеріалу будь-який матеріал у своєму сегменті повинен мати комплекс гарних фізико-хімічних властивостей. Механічними або фізичними властивостями нетканих матеріалів називають комплекс властивостей, що визначають їхнє поводження під дією зовнішніх сил. До них відносять, зокрема, міцність і розривне подовження. Крім фізико-хімічних властивостей, всі неткані матеріали характеризуються споживчими показниками якості, до яких відносять такі характеристики, як товщина матеріалу, UA (11) 82173 (13) (21) a200707555 (22) 05.07.2007 (24) 25.03.2008 (46) 25.03.2008, Бюл.№ 6, 2008 рік (72) БЕЛЯВЦЕВ ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ФАЙНЕР ДМИТРО ІСАКОВИЧ, UA (73) БЕЛЯВЦЕВ ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, UA, ФАЙНЕР ДМИТРО ІСАКОВИЧ, UA (56) US, 20050148250, 7 B32B 5/26, D04H 5/02, 17/02, 17/12, 13/00, 07.07.2005 US, 20030092337, 7 B32B 5/02, 27/04, 17/02, D04H 1/46, 15.05.2003 US, 5118550, 5 B05D 1/14, 02.06.1992 US, 5017426, 5 D04H 1/08, 21.05.1991 US, 4755423, 4 B32B 15/00, 05.07.1988 US, 4539254, 3 B32B 5/06, 03.09.1985 RU, 2103439, 6 E01C 5/20, 11/16, 27.01.1998 SU, 1158632, 4 D04H 1/48, 30.05.1985 SU, 646000, 2 D04H 1/46, 05.02.1979 SU, 632775, 2 D04H 1/46, B32B 5/12, 15.11.1978 C2 2 (19) 1 3 поверхнева щільність, об'ємна маса, нерівнота матеріалу й ін. Для одержання найбільш кращого комплексу фізико-хімічних і споживчих властивостей нетканого матеріалу у відповідному сегменті необхідно правильно вибрати структуру матеріалу. Для ряду нетканих матеріалів, використовуваних як основу для виробництва лінолеуму, транспортерних стрічок, будівельних або оздоблювальних матеріалів використовують голкопробивні матеріали. При цьому структуру волокнистого шару (полотна) як правило характеризують товщина прочосу й полотна, число додавань прочосу, нерівнота прочосу й полотна, доля волокон у суміші, матеріал волокна, розташування волокон (коефіцієнт розправленості й довжини, кут орієнтації"), довжина волокна, діаметр волокна, розподіл волокон по товщині, наявність або відсутність каркасного шару, його структура, щільність проколів, глибина проколів, наявність сполучні й адгезійних зв'язків. Відомий армодренажний композитний геотекстильний матеріал, що містить матрицю з нетканого фільтруючого матеріалу й армуючі елементи [див. опис до патенту РФ №2103439, М.кл. Е01С5/20, 11/.16, опубл. 27.01.1998 р.]. У матеріалі в якості елементів, що армують, використані смуги з односпрямованого ровінгового склоджгуту, попередньо просочені термопластовим клеєм, розміщені на матриці уздовж її з постійним кроком рівним 20 - 50мм і скріплені з матрицею по всій поверхні під дією температури й тиску. Передбачається, що матеріал має гарні експлуатаційні властивості, внаслідок зміцнення склоджгутом, і може бути також використаний при зведенні споруджень, пов'язаних зі зведенням різного роду насипів, і може в деяких випадках виключити зведення традиційних бетонних, залізобетонних, кам'яних й інших протиобвальних споруджень. Однак, виготовити подібним чином полотно достатньої міцності, призначений для виробництва бітумно-полімерньїх матеріалів, неможливо, оскільки термопластичне скріплення оборотне й буде зруйновано в процесі виробництва бітумнополімерного матеріалу. Найбільш близьким до рішення, що заявляють, по призначенню, технічній сутності й результату, що досягають, при використанні є нетканий голкопробивний матеріал, що містить неткане полотно із синтетичних волокон, зміцнюючи нитки й сполучне, при цьому зміцнюючи нитки виконані зі скловолокна й рівномірно розташовані уздовж нетканого полотна [див. опис до патенту США № 5118550, Μ. кл. B05D1/14, від 02.06.1992 p.]. Неткане полотно містить два шари з безперервних синтетичних ниток, отриманих з розплаву суміші полібутилену й терефталана в пропорції 87% /13% відповідно з лінійною щільністю 7дтекс і поверхневою щільністю полотна 100г/м2. Лінійна щільність скляних ниток, що зміцнюють, діаметром 9мкм становить 2,8-272текс, 82173 4 вони рівномірно розташовані на відстані від 2 до ЗО мм, і можуть бути пов'язані з нетканим полотном або нагріванням, або й нагріванням, і голкопробиванням. Голкопробивання виконано із щільністю 50ін/см2, на глибину 12мм. Нетканий голкопробивний матеріал має поверхневу щільність 107г/м2, при 20°С межа міцності 320 Η і відносне подовження 2,2%, при180°С, відповідно, 200 Η і 2,2%. Описаний вище нетканий голкопробивний матеріал призначений для використання в якості шару, що герметизує, первинного або вторинного килимового покриття, для зміцнення даху покритою черепицею, для бітумінізації й т.п. Недоліком описаного вище матеріалу є висока вартість внаслідок складності технологічного процесу, пов'язаного з одержанням безперервних ниток полотна з розплаву, технологічна складність й, як наслідок, вартість виробництва, пов'язана з необхідністю використати пристрій для 'одержання двох шарів безперервних синтетичних ниток, отриманих з розплаву. Крім того, властивості міцності двошарового матеріалу, утвореного нескінченними нитками, отриманими з розплаву, не задовольняють вимогам сучасного бітумнополімерного виробництва, що знижує функціональні можливості нетканого матеріалу. Тому метою технічного рішення, що заявляють, є підвищення міцності й розширення функціональних можливостей нетканого голкопробивного матеріалу. В основу винаходу поставлена задача поліпшення нетканого голкопробивного матеріалу. Внаслідок виконання нетканого полотна з не менш чим п'яти-семи прочосів, покладених уздовж і поперек нетканого полотна, укладання ниток, що зміцнюють, зі скловолокна на підкладковійповерхні матеріалу й закріплення їхніми волокнами полотна, під дією голкопробивання нетканого полотна, забезпечується технічний результат, що полягає в утворенні складних зв'язків між як поперечними, так і поздовжніми нитками прочосів й нитками зі скловолокна, що зміцнюють. За рахунок цього забезпечується збільшення зміцнювального й протиусадкового ефекту ниток, що зміцнюють, однаковою мірою в поперечному й поздовжньому напрямках.. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому нетканому голкопробивному матеріалі, що містить неткане полотно із синтетичних волокон, нитки, що зміцнюють, й сполучне, при цьому нитки, що зміцнюють, виконані зі скловолокна й рівномірно розташовані уздовж нетканого полотна, відповідно до винаходу, неткане полотно виконане з не менш чим п'яти семі прочосів, покладених уздовж і поперек нетканого полотна, нитки зі скловолокна, що зміцнюють, покладені на підкладковій поверхні матеріалу й закріплені вертикальними нитками, отриманими голкопробиванням нетканого полотна. Як видно з опису сутності рішення, що заявляють, воно відрізняється від прототипу й, отже, є новим. 5 Рішення також має винахідницький рівень. Відомий двошаровий матеріал із синтетичних волокон, скріплених голкопробиванням [див. опис до авт. св. СРСР №646000, М.кл. D04H1/46, опубл. 05.02.1979 p.]. Кожен шар цього матеріалу містить неусадочні волокна з довжиною різання від 60 до 90мм й усадочні волокна з довжиною різання від 80 до 100 мм, лінійною щільністю 1,00-1,67текс і гігроскопічністю до 4%, причому напрямок орієнтації одного шару перпендикулярно напрямку орієнтації волокон іншого шару. Матеріал також характеризується тим, що кожний шар містить неусадочних волокон у кількості 7-80% , а усадочних (не витягнутих) - від 20 до 30%. Однак описаний вище матеріал не має технічних характеристик, які пропоновані до основ для виробництва полімерно-бітумних покрівельних мембран внаслідок високого вмісту усадочних волокон. Пропоноване технічне рішення принципово відрізняється від відомого рішення тим, що матеріал утворений із 5-7 взаємно перпендикулярних прочосів з витягнутими, але такими волокнами, що зберігають завитки, скріпленими з нитками, що зміцнюють, полімерними волокнами нетканого полотна, які отримані голкопробиванням, а також містить сполучне. Пропоноване технічне рішення промислово придатне і використане при промисловому виробництві нетканого голкопробивного матеріалу марки__РУНО___. Фіг.1 Схема розміщення прочосів. Фіг.2 Структура нетканого голкопробивного матеріалу. Нетканий голкопробивний матеріал (фіг. 1) містить чотири прочоси 1 уздовж матеріалу й три прочоси 2 перпендикулярно матеріалу, виконані з волокон 3 довжиною 76-80мм і лінійною щільністю 4,1-4,8дтекс, які зберігають 1-3 завитка, а також нитки 4 зі скловолокна, що зміцнюють, з лінійною щільністю 68-75текс. Нитки 4 скловолокна розташовані на відстані 7-10мм (фіг. 2) при ширині матеріалу 1,01 -3,05м. У якості сполучного використаний латекс акрилостирольний, котрий у сухому матеріалі становить 15-17%. Параметри та властивості нетканого голкопробивного матеріалу наведені в таблиці 1 та в таблиці 2. 82173 6 Як видно з опису технічної сутності матеріалу й прикладів його здійснення, а також з характеристики властивостей матеріалу, пропоноване технічне рішення дозволяє одержати матеріал, що має на 30-40% більш високі характеристики міцності, ніж відомі закордонні аналоги й, отже, має більш широкі функціональні можливості.