Тканина з базальтових волокон вогнестійка

Реферат: Тканина вогнестійка виготовлена з базальтових волокон полотняним переплетенням, сурової обробки. UA 92900 U (54) ТКАНИНА З БАЗАЛЬТОВИХ ВОЛОКОН ВОГНЕСТІЙКА UA 92900 U UA 92900 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до текстильної промисловості і може бути використана для виробництва тканих виробів вогнестійких. Найбільш ефективно корисна модель може бути використана для виготовлення виробів спеціального призначення, наприклад, протипожежних завіс (екранів), спецодягу для пожежних. Основною задачею під час виробництва тканин спеціального призначення є забезпечення необхідного комплексу властивостей, в залежності від галузі їх використання. Вирішення даної задачі насамперед залежить від раціонального поєднання властивостей вихідної сировини, параметрів будови тканини та технології її виготовлення. Задачею роботи є підвищення вогнестійкості протипожежних завіс (екранів) за рахунок використання тканини з базальтових волокон. Відомою є вогнестійка тканина спеціального призначення з азбестових волокон. Недоліком даного матеріалу є використання азбестових волокон, які є канцерогенними та заборонені для виробництва у країнах Європейського союзу з 2005 р. [1]. Відомою є вогнестійка тканина спеціального призначення зі скловолокон. Недоліком даного матеріалу є низька робоча температура скляного волокна (до +400 °C) та низька температура спікання (+600 °C). Тоді, коли робоча температура базальтових волокон знаходиться у межах (від -260 °C до +600 °C), а їх температура спікання становить (+1050 °C). Відомою є вогнестійка тканина спеціального призначення з поліефірних вогнетривких волокон. Недоліком даного матеріалу є низька робоча температура поліефірного волокна (від 60 °C до +170 °C) та низька температура плавлення (+260 °C) у порівнянні з базальтовим волокном [2, 3]. В Україні не діє жоден з патентів, об'єктом якого є протипожежна завіса (екран). У базі даних Федеральної служби з інтелектуальної власності Російської Федерації наявні три діючих патенти з об'єктом протипожежна перешкода [4, 5, 6]. У патенті [5] спосіб локалізації полум'я ґрунтується на операції, при якій під час виникнення полум'я опускають гнучкий протипожежний екран, який виготовлений з матеріалу капілярнопористої структури. При цьому здійснюють подачу охолоджуючої рідини до гнучкого протипожежного екрана для створення в його капілярній структурі парокрапельноповітряного середовища. Винахідники пропонують виготовляти екран з нетканих матеріалів на основі скляних або кремнеземних волокон, що розташовані між шарами кремнеземної тканини з 2 поверхневою густиною 150-600 кг/м . Можливо чергування шарів з різних матеріалів та/або поєднання у шарі різних за хімічним складом та/або різного розміру. У патенті [6] основним елементом екрана є полотно, що складається з щонайменше з одного шару вогнестійкого матеріалу, виконане у вигляді штори. В основному винахідники удосконалюють конструкцію та механізм дії протипожежної перешкоди. У патенті [4] вказано на вогнестійку еластичну тканинну оболонку як елемент протипожежної перешкоди. В основу корисної моделі поставлена задача пошуку нового текстильного матеріалу для виготовлення тканих виробів вогнестійких, а саме - протипожежних завіс (екранів). Поставлена задача вирішується тим, що, згідно з корисною моделлю, сировиною для виготовлення тканини вогнестійкої є базальтові волокна. За волокнистим складом тканина є 100 % базальтовою тканиною, виготовленою полотняним переплетенням, сурової обробки. В процесі роботи було досліджено два варіанти тканин спеціального призначення з базальтових волокон. Випробуванням піддавали тридцять зразків кожного з двох варіантів, п'ятнадцять з яких були вирізані у напрямку основи, п'ятнадцять - у напрямку піткання. Обидва варіанти досліджуваних тканин виготовлені полотняним переплетенням, і за обробленням є суровими. Характеристика показників геометричних властивостей досліджуваних тканин наведена у табл. 1. Таблиця 1 Показник Ширина, см Товщина, мм 2 Поверхнева густина, г/м Лінійна густина, г/м Варіант 1 170,0 0,64 456,0 776,0 Варіант 2 149,7 0,27 258,0 386,0 50 Значення товщини, поверхневої густини та лінійної густини першого варіанта тканини перевищували значення другого варіанта майже у два рази за кожним показником. Враховуючи, 1 UA 92900 U що переплетення обох варіантів тканин полотняне, дана відмінність зумовлена геометричними властивостями базальтових волокон, з яких були виготовлені варіанти досліджуваних тканин. Було досліджено геометричні, механічні, фізичні, теплові властивості тканин з базальтових волокон та їх формостійкість. Результати випробувань наведено в табл. 2. 5 Таблиця 2 Найменування показника Кількість ниток на 10 см: основа уток Лінійна густина ниток, вилучених з тканини, текс: основи утоку Розривне навантаження ниток, вилучених з тканини, Н: Видовження при розриві ниток, вилучених з тканини, %: Розривне навантаження при розриві смужки тканини розміром 50×200 мм, Н: за основою за утоком Видовження при розриві смужки тканини розміром 50×200 мм, %: за основою за утоком Розривне навантаження, Н: за основою за утоком Термостійкість, %: за основою за утоком Зміна розмірів в середовищі гарячого повітря, %: за основою за утоком Вогнестійкість: - час залишкового горіння - наявність поверхневого спалаху - довжина обвугленої частини 3 2 Водопроникність, дм /м с 3 2 Повітропроникність, дм /м с Стійкість до розсування, Н за основою за утоком Стійкість до обсипання, мм: за основою за утоком Жорсткість, мкН × м: за основою за утоком Фактичне значення показника Варіант 1 Варіант 2 73 80 112 121 295,3 295,3 112,5 112,5 83,0 19,5 2,2 2,3 2719,0 3140,0 1256,0 1326,0 2,0 2,1 2,0 1,9 230,0 275,0 74,0 61,0 99,0 100,0 101,0 100,0 0,0 -0,1 -0,1 -0,1 горіння відсутнє горіння відсутнє відсутнє відсутнє не обвуглюється 3,05 700,0 не обвуглюється 2,65 190,0 7,8 7,8 17,0 19,6 20,0 20,0 19,2 19,2 1,10 1,42 1,74 1,84 Результати випробувань, наведені в табл. 2, свідчать, що використання тканини з базальтових волокон, відповідно до корисної моделі, що заявляється, дає змогу забезпечити 2 UA 92900 U 5 10 15 20 25 30 35 40 підвищення не лише теплових властивостей протипожежних завіс (екранів), а й поліпшення їх механічних та фізичних властивостей. Згідно з результатами дослідження розривне навантаження обох видів досліджуваних тканин до та після витримування елементарних проб у термостаті при температурі 160 °C протягом 2 годин залишається практично незмінним. Можливо стверджувати, що термостійкість тканин з базальтових волокон за основою та пітканням знаходиться у межах 100 %. Позитивним є те, що значення товщини, поверхневої та лінійної густини тканини з базальтових волокон не впливає на її термостійкість. Це розширює сфери використання різних за своєю товщиною, відносною масою та міцністю тканин з базальтових волокон як термостійкого матеріалу. Розміри обох видів досліджуваних тканин в середовищі гарячого повітря залишаються майже незмінними (-0,1-0 %); під час дослідження вогнестійкості тканин горіння було відсутнім, відсутнім був поверхневих спалах, тканина не обвуглюється. Тканини з базальтових волокон здатні зберігати фізико-механічні властивості (на прикладі показника розривного навантаження) під дією температури 160 °C, й отже можуть бути віднесені до вогнестійких тканин. Тканини з базальтових волокон здатні протистояти впливу високих температур, не загоряючись і не змінюючи своєї форми та стану (на прикладі показника зміни розмірів в середовищі гарячого повітря), тому їх можливо віднести до вогнетривких. Тканини з базальтових волокон здатні сповільнювати, обмежувати або блокувати від горіння полум'я (на прикладі показників часу залишкового горіння, наявності поверхневого спалаху, довжини обвугленої частини), що є підставою вважати їх полум'яопорними. Використання тканини з базальтових волокон для виробництва протипожежних завіс (екранів) буде сприяти протистоянню виробу впливу високих температур, гарантує здатність виробу сповільнювати, обмежувати або охороняти від горіння полум'ям. 1. France Calls For Worldwide Asbestos Ban // Industry Week. - 2006. - № 25. - P. 22-28. 2. Петухов Б.В. Полиефирные волокна / Б.В. Петухов. - М.: Издательство "Химия", 1976. 246 с. 3. Кашина Н.И. Проектирование вязаных георешеток с заданными эксплуатационными свойствами: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук: спец. 05.19.02 "Технология и первичная обработка текстильних материалов и сырья" / Наталья Игоревна Кашина. - СПб.: СПбГУТД, 2014. - 157 с. 4. Пат. 2014856 Российская Федерация, МПК А62С 13/00. Противопожарная преграда / Буяльский В.Б., Котов А.Г., Бобылев В.В., Макаровский В.Ф., Шугаенко В.К.; заявитель и патентообладатель Украинский научно-исследовательский институт пожарной безопасности; заявл. 06.02.1989; опубл. 30.06.1994. 5. Пат. 2466761 Российская Федерация, МПК А62С 2/10. Способ формирования противопожарной преграды и противопожарная преграда / Страхов В.Л., Крутов А.М., Заикин С.В.; заявитель и патентообладатель ЗАО "Теплоогнезащита"; заявл. 15.07.2011; опубл. 20.11.2012. 6. Пат. 2339418 Российская Федерация, МПК А62С 2/10. Противопожарная преграда (варианты) / Семикин В.М., Середина А.В.; заявитель и патентообладатель ООО Научнопроизводственная внедренческая фирма "БИНОМ-2"; заявл. 20.12.2006; опубл. 27.11.2008. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Тканина вогнестійка для протипожежних завіс (екранів), яка відрізняється тим, що за волокнистим складом є 100 % базальтовою тканиною, виготовленою полотняним переплетенням, сурової обробки. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3