Спосіб виготовлення нетканого голкопробивного матеріалу, армованого сіткою

1. Спосіб виготовлення нетканого голкопробивного матеріалу, армованого сіткою, що включає утворення першого й другого нетканого шару, розташування сітки зі скловолокна між першим і другим шарами, каландрування зборки, утвореної першим, другим шаром й однією сіткою зі скловолокна, додавання сполучного й сушіння зборки, при цьому перед каландруванням зборку, що складається з першого, другого нетканого шару й сітки, попередньо голкопробивають для першого зміцнення, який відрізняється тим, що перший й другий неткані шари формують в вигляді поздовжніх і поперечних прочосів, отриманих після розпушування вихідної волокнистої сировини, емульсування суміші, її вилежування, формування C2 2 (19) 1 3 84508 4 нянні із традиційними способами виробництва, голкопробивного матеріалу проводять при темпенаприклад, текстильної продукції, відрізняється ратурі валка 130-220°С с кращою швидкістю пропростотою технології, підвищеною продуктивністю катки на каландрі 3-5м/мин. встаткування, численними асортиментами полоУ результаті здійснення способу одержують тен. Неткані матеріали з різноманітними експлуанетканий голкопробивний матеріал, виконаний з таційними властивостями, виготовлені в умовах волокнистого полотна, отриманого з поліефірного автоматизованих виробництв, мають широкий волокна лінійної щільності 0,17-2,0 текс або зміспектр функціональних можливостей, які забезпешання біокомпонентних волокон, що характеризучуються як за рахунок використання різноманітної ється щільністю голкопробивання 50-250пр/см 2 і сировини, так і способів одержання нетканих маповерхневою щільністю 400г/м 2. теріалів. Пропонований спосіб дозволяє одержати міцОднак незалежно від призначення нетканого ність нетканого матеріалу до 160-180Н по довжині матеріалу будь-який матеріал у своєму сегменті й до 53-65Н по ширині при твердості 6,0-6,7сН по повинен мати комплекс гарних фізико-хімічних довжині й 3,3-3,8сН по ширині. властивостей, а спосіб виготовлення також гарні Як й у попередньому випадку, спосіб має низьтехніко-економічні показники. ку продуктивність 3-5м/хв, що визначається швидДля одержання найбільш кращого комплексу кістю прокатки матеріалу на каландрі. фізико-хімічних і споживчих властивостей нетканоВідомий також спосіб виробництва нетканого го матеріалу у відповідному сегменті необхідно полотна з поверхневою щільністю 100г/м 2 і шириправильно вибрати структур у матеріалу й спосіб ною 2м, при якому полотно одержують шляхом формування бажаної структури. екструзії полімерних ниток товщиною 7 дтекс. ОтСпосіб, як правило, включає, наприклад, такі римане полімерне полотно, зміцнене скляними дії як підготовка й змішування волокна, чесання, нитками, піддають голкопробиванню, створюючи замаслювання, формування волокнистого шару, 50пр/см 2 при глибині 12мм. Після голкопробивання голкопробивання, термоусадку й може характериполотно обробляють на каландрі по S-образному зуватися ефективністю розпушення сировини, шляху при температурі 235°С и тиску 25da/див зі ефективністю тріпання, складом емульсії й сполушвидкістю 13м/Кв, що забезпечує контакт між чного, коефіцієнтом нерівномірності розподілу водвома роликами протягом 15сек [див. опис до палокна, швидкістю прочосу, лінійною швидкістю тенту США №5118550, М. кл. B05D1/14, від руху полотна, температурою термічної обробки й 02.06.1992p.]. т.п [Озеров Б.В., Гусєв В.Е. Проектування виробУ результаті одержують нетканий голкопробиництва нетканих матеріалів. - М.: Вид-во Легка й вання матеріал з поверхневою щільністю 107г/м 2, харчова промисловість, 1984, 400с; Бершев Е.Н. й із межею міцності 18,0da і відносним подовженням ін. Технологія виробництва нетканих матеріалів. 2,2% при 20°С, а також, відповідно, 5,2da й 2,2% М.: з Легка й харчова промисловість, 1982, 352с; при 180°С. Петрова И.Н., Андропов В.Ф. Асортименти, власСпосіб забезпечує продуктивність 13м/хв, одтивості й застосування нетканих матеріалів. - М.: нак він технологічно дуже складний, оскільки приЛегпромбытиздат, 1991, 208с; Бершев Е.Н. й ін. пускає одержання безперервних ниток полотна Фізико-хімічні й комбіновані способи виробництва безпосередньо з розплаву полімеру. нетканих матеріалів. - М.: Легпромбытиздат, 1993, Найбільш близьким до технічного рішення, що 353с]. заявляють, по призначенню, технічній сутності й Відомий спосіб одержання нетканого матеріадосягаємому результату при використанні є спосіб лу, що включає одержання волокнистого полотна, виробництва зміцненого шаруватого матеріалу на його голкопробивання, термопресування на гаряоснові нетканого матеріалу, при якому його утвочих каландрах [див. опис до патенту РФ рять, принаймні, одночасною екструзією першого №2182613, М. кл. D04H1/48, опубл.20.05.2002p.]. нетканого шару поліестер полімеру й др угого шару Полотно одержують на валічній чесальній машині, поліестер полімеру хаотично розташованими непри цьому для одержання полотна використовускінченними нитками, утворюють, принаймні, друють біокомпонентні волокна з Лінійною щільністю гий шар нетканого матеріалу єкструзією, принайм0,64текс, з температурою плавлення сердечника ні, з першим поліестер полімером хаотично 110°С и оболонки 180°С, при температурі терморозташованими нескінченними нитками, розташообробки 90-110°С у плин 1-2хв, щільність проковують одну сітку зі скловолокна між першим і друлювання становить 35-50ін/див2 і глибина до 2мм. гим шарами, каландрирують зборку, утворену, Отриманий таким способом матеріал має попринаймні, одним першим шаром й, принаймні, верхневу щільність 100-150г/м 2, товщину 0,29одним другим шаром й, принаймні, однією сіткою 0,56мм, об’ємну щільність 0,205-0,424г/см 3, повітзі скловолокна при температурі, при якій другий ропроникність 67,359-133,164дм 3/див2.с, пелевлаполіестер полімер розм’якшений, додають сполучвливаючу здатність 0,565-0,583. не й сушать зборку, при цьому перед каландрируОднак продуктивність способу низька, не біванням зборку, що складається з першого, другого льше 3-5м/хв. шару нетканого матеріалу й сітки попередньо голВідомий також спосіб одержання нетканого копробивають для першого зміцнення, щоб забезголкопробивного матеріалу, що включає формупечити надходження зборки на каландер [див. вання волокнистого полотна, голкопробивання й опис до Європейського патенту №ЕР1584737, М. теплову прокатку на каландрі [див. опис до патенкл. D06N5/00, D04H13/00, В32В5/26, ту РФ №2246565, М. кл. D04H1/48, опубл.12.10.2005]. опубл.20.02.2005p.]. При цьому теплову обробку Пропонований спосіб ставить своєю метою 5 84508 6 одержати зміцнений шаруватий матеріал на основі Відповідно до винаходу, розпушування провонетканого полотна з поліпшеною стабільністю до дять до одержання сировини з об’ємною щільністю усадки у всі х напрямках й утримуючій зменшену 15-18кг/м 3. кількість сполучного. Відповідно до винаходу, вилежування здійсПоставлена мета винаходу в згаданому вище нюють протягом 4-5 годин. рішенні досягнута, однак спосіб не забезпечує Відповідно до винаходу, у якості сітки, що змінеобхідної продуктивності, оскільки технологія цнює, використовують сітку зі скловолокна, обробприпускає утворення нетканого полотна екструзілену поверхово активною речовиною. єю нескінченних ниток з розплаву, що істотно обВідповідно до винаходу, адгезійне з’єднання межує швидкість виходу готового продукту. волокон і сітки здійснюють на каландрах при темТому метою технічного рішення, що заявляпературі 212-220°С, Швидкості руху полотна 8,9ють, є підвищення продуктивності способу одер9,6м/хв, часу контакту 18-20сек. жання нетканого голкопробивного матеріалу при Відповідно до винаходу, вирівнювання здійсодночасному забезпеченні високих споживчих нюють при натягу 900-1100Н/М. властивостей матеріалу. Відповідно до винаходу, термофіксацію здійсВ основу винаходу поставлене задача поліпнюють при температурі 218-230°С у продовж 20шення способу одержання нетканого матеріалу, 22сек. армованого сіткою. Внаслідок утворення першого Відповідно до винаходу, у якості сполучні вий другого нетканого шарів у вигляді поздовжніх і користають стиролакрилонітрильний латекс. поперечних прочосів, отриманих після розпушуВідповідно до винаходу, остаточне сушіння вання вихідної волокнистої сировини, емульсуванвиконують при температурі 140-210°С у плин 80ня суміші, її вилежування, формування прочосів на 90сек. чесальних машинах і введення сітки зі скловолокЯк видно з викладу сутності рішення, що заявна між прочосами, повторної обробки голкопробиляють, воно відрізняється від прототипу й, отже, є ванням, вирівнювання матеріалу шляхом натягу новим. перед каландрируванням з наступним просоченРішення також має винахідницький рівень. Віням сполучного й термофіксації, сушіння й обробдома можливість формування волокнистих полоки на холодному каландрі, забезпечується технічтен з повздовжно-поперечною орієнтацією волокон ний результат, що полягає в максимальному [див. Бершев Е.Н. й ін. Технологія виробництва використанні можливостей з однієї сторони найнетканих матеріалів. - М.: Вид-во Легка й харчова більш швидкісних механізмів, що забезпечують промисловість, 1982, с.86], коли на прочіс із потехнологічний процес, з іншоґо боку, можливість здовжньою орієнтацією волокон, вироблений деківпливати на структуру кінцевого продукту. І за ралькома чесальними машинами, настилають прочіс хунок цього досягають високої ефективності встатіз поперечною орієнтацією волокон. Відзначено, кування в цілому, забезпечуючи більше високі що волокнисті полотна з повздовжно-поперечною споживчі властивості продукції, виготовленої на орієнтацією волокон повинні відрізнятися високою цьому встатк уванні. міцністю при розтяганні в поздовжньому й попеПоставлена задача вирішується тим, що у віречному напрямках, стабільністю розмірів й еласдомому способі одержання нетканого голкопробитичністю. При цьому вказується, що для виготоввного матеріалу, армованого сіткою, що включає лення таких полотен необхідне складне утворення першого й другого нетканого шару, розрозміщення встаткування і є певні труднощі при ташування сітки зі скловолокна між першими й обслуговуванні ланцюжка машин [див. там же]. другим шарами, каландрирування зборки, утвореВідома також можливість виробництва голконої першим, другим нетканим шаром й однією сітпробивних нетканих матеріалів, що включає готукою зі скловолокна, додавання сполучного й сування суміші волокон, утворення волокнистого шіння зборки, при цьому перед каландрируванням полотна, голкопробивання, просочення сполучним, зборку, що складається і першого, другого шару сушіння й термообробку. Відзначено також, що нетканого шару й сітки, попередньо голкопробиіноді для забезпечення необхідної міцності голковають для першого зміцнення, згідно винаходу, пробивного матеріалу застосовують каркасний перший і другий нетканий шари формують у виматеріал у вигляді тканого полотна, сітки, плівки й гляді поздовжніх і поперечних прочосів, отриманих ін., що розташовують під волокнистим полотном після розпушування вихідної волокнистої сировиабо в середині полотна [див. там же стор.270-271]. ни, емульсують суміш волокон, піддають вилежуПропоноване рішення принципово відрізняєтьванню, прочоси формують на чесальних машинах і ся від відомих способів тим, що пропонує нову вводять сітку зі скловолокна між прочосами, попослідовність відомих прийомів одержання неткавторно голкопробивають, отриманий матеріал пеного матеріалу, доповнену новими операціями, ред каландрируванням вирівнюють шляхом натягу такими як «...вирівнювання матеріалу шляхом наз наступним просоченням сполучним, термофіксутягу...», які в сполученні із «... з’єднанням волокон ють, після чого матеріал сушать й обробляють на шляхом адгезії...», «... термофіксацією...» й «... холодному каландрі. обробкою на холодному каландрі...» забезпечують Відповідно до винаходу, перші й другий неткаприскорений темп виробництва з одночасним зані шари формують із одного-п’яти повздовжнобезпеченням таких властивостей готового продукпоперечних прочосів. ту, як підвищена міцність й опірність усадці при Відповідно до винаходу, емульсування здійспорівняно високій швидкості одержання продукту нюють складом ліманол у кількості 0,15-16мас.% на відміну від прототипу. від маси волокна шляхом розпилення. Пропонований спосіб промислово застосує 7 84508 8 мий, оскільки використаний в серійному виробницпрочосів. Одночасно між прочосами укладають тві нетканого матеріалу марки РУНО 150RS. Авсітку, наприклад, зі скловолокна з ниткою 34 текса, томатизоване виробництво дозволяє витримувати розміром чарунки 12мм у поздовжньому напрямку задані параметри способу в зазначених інтервай 6мм по утоці, оброблену ПВА або ПВС. У такий лах, що забезпечує стабільність властивостей спосіб відбувається формування нетканого шару із одержуваного продукту. двох прочосів і сітки. Також формують неткані шаСпосіб одержання нетканого матеріалу здійсри з 2-5 прочосів, покладених повздовжньонюють у такий спосіб. Спочатку змішують волокнипоперечно. Потім пакет ущільнюють на голкопросту сировину, якщо передбачається виготовляти бивних машинах, створюючи механічні зв’язки в прочіс із суміші волокон. Змішування й розпушеннетканих шарах. На першій і другій голкопробивній ня здійснюють на тріпальних машинах протягом 2машині створюють додаткові механічні зв’язки між 3 годин до одержання однорідної маси щільністю волокнами прочосів і скловолоконними нитками 15-18кг/м 3. Потім здійснюють емульсування суміші, сітки. Сформований остаточно матеріал вирівнюдля чого попередньо готовлять розчин, що склають шляхом натягу з навантаженням 900-1100Н/м дається із суміші антистатика 6-8% і вода інше. і здійснюють адгезійне з’єднання волокон для чого Суміш для емульсування у вигляді розпилу нанообробляють на каландрах при температурі 212сять на волокно в трубопроводах. Отриману одно220°С и швидкості руху полотна 9,5-9,6м/хв. При рідну масу вилежують у боксах протягом 4-5 годин цьому час контакту волокон з каландром не перепри температурі 18-20°С. Після додавання в суміш вищує 18-20сек. Після обробки на каландрах воволокон розчину для емульсування здійснюють локна термофіксують (у камері термобондера) за розпушування до одержання однорідної маси допомогою гарячого повітря при температурі 218щільністю 15-18кг/м 3. Оброблена в такий спосіб 230°С у продовж 20-22сек. Після обробки на каласировина являє собою волокнисту масу, що скландрах виконують просочення полотна сполучним. дається з різних по розміру клаптиків волокон, У якості сполучного використовують, наприклад, клаптики волокон різних видів недостатньо рівностиролакрилонітрильний латекс Acronal S 888 S у мірно розподілені в суміші, а окремі волокна перекількості 15-17мас.%. плутані між собою. Для одержання з неоднорідної Закінчують процес одержання нетканого ігломаси продукту високої якості у вигляді волокнистопробивного матеріалу сушінням при температурі го прочосу волокнисту масу обробляють на чеса140-180-210°С у продовж 80-90сек, додатковою льних машинах, для роз’єднання поплутаних клаптермообробкою й охолодженням. Охолодження тиків і пучків на окремі волокна, виділення здійснюють, пропускаючи матеріал між порожніми бур’янистих домішок, часткового розпрямлення й валами холодного каландра, температура якого орієнтації волокон в одному напрямку. Прочіс слуперебуває в межах 18-20°С. Цю операцію виконужить вихідною структурою для формування шарів, ють для запобігання злипання матеріалу при форщо знімають зі знімного барабана чесальної мамуванні рулонів готової продукції. Приклади здійсшини. Його укладають один на одного за допомонення способу наведені в таблиці 1 гою механічних транспортерів перетворювачів Таблиця 1 Змішування волокон сировини, година Щільність сировини після змішування, кг/м 3 Щільність сировини після емульсування, перед кардочесанням кг/м 3 Щільність проколювання на першому етапі, 1/див2 Щільність проколювання на другому етапі, 1/див2 Навантаження при натягу, Н/М Швидкість обробки на каландрі, м/хв Температура обробки на каландрі, °С Час контакту полотна з каландром, хв Температура термофіксації полотна, °С Тривалість термофіксації полотна, хв. Температура сушіння після просочення сполучного, °С Тривалість сушіння, хв Прикладі 150г/м 2 Приклад 2 170г/м 2 2,5 3 15-18 15-18 12 12 45-50 45-50 42-47 42-45 800-900 900-1100 9’5 9,6 210-215 210-220 0,28-0,33 0,29-0,34 218-230 218-230 0,35 0,36 140-180-210 140-180-210 1,50 1,55 Характеристики матеріалу, отриманого описаним вище способом, наведені в таблиці 2 9 84508 10 Таблиця 2 Приклад 1 150 520 280 26 Поверхнева щільність матеріалу, г/м 2 Розривне навантаження по довжині, Н Розривне навантаження по ширині, Н Розривне подовження по довжині, ±10% Як видно з опису сутності те хнічного рішення й прикладів його здійснення, спосіб не має технологічно складних операцій, має досить високу продуктивність і забезпечує одержання нетканого Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Приклад 2 170 550 300 27 голкопробивного матеріалу з гарними технічними властивостями для даного сегмента, а саме бітумінізованих будівельних, оздоблювальних й інших подібних матеріалів. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601