Способ получения амортизирующего многослойного нетканого материала

(72) Г.Л, Барабанов, Л.В. Кушнарев А.И. Михалькова, А.В. Васильев, Б.Г. Колкер и В.М. Третьяков (7 1) Московский ордена Трудового Красного Знамени текстильный инсти тут им, А,Н, Косыгина и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электр изоляционных материалов и фольгиро ванных диэлектриков(56) Авторское свидетельство У 988925, кл. Р 04 Н 1/46, 1983. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АМОРТИЗИРУЮЩЕГО МНОГОСЛОЙНОГО НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА, при котором формируютслои, каждый из которых подвергают предварительному,иглонрокалыванию,накладывают последовательно слоиодин на другой, скрепляют между со- .бой окончательным иглопрокалываниа, ем и подвергают термообработке,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьпцения эксплуатационныхсвойств материала, формируют слоиповерхностной плотностью 150-250 г/м,предварительное иглопрокалываниекаждого из которых осуществляют прио- плотности прокалывания 15-25 см ,а наложение слоев проводят поочередно с двух сторон материала, и окончательное иглопрокалывание слоевпри скреплении осуществляют с двухсторон материала одновременно сналожением слоев при плотности .прокалывания 30-40 см , термообработку рфю.осуществляют прессованием при 170- . фф"ф190 С, удельном давлении 0,1-0,5 МПа дв течение 5-30 мнн. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ1 1158Изобретение относится к текстильной промышленности, а,именно к способам получения иглопробивного амортизирующего нетканого материала,предназначенного в качестве прокладочных подушек при прессовании сло-истых пластиков.Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств материала.Способ формирования иглщробивных амортизирующих нетканьофматериалов включает следующие основныетехнологические операции; формирова.ние волокнистых холстов из волокнистого сырья, которые подвергают предварительному иглопрокалыванию дляупрочнения структуры холста и стабилизации его размеров перед основнымиглопрокалыванием. Окончательноеиглопрокалывание проводится с цельюполучения полуфабриката перед процессом термопрессования, Процесстермопрессования осуществляется сцелью получения готового нетканого иглопробивного материала высокого качества.Способ осуществляется путем формирования волокнистых холстов поверхностной плотности 150-250 г/м начесальном оборудовании. Полученные волокнистые холсты подвергаются предварительному иглопрокалыванию на иглопробивной машине при глубине прокалывания 3 мм и плотностипрокалывания 15-25 см ,Волокнистые холсты поверхностнойплотности 150-250 г/м обеспечиваютвозможность получения готового материала с хорошими амортизирующимисвойствами. Отклонение поверхностной плотности от диапазона 150250 г/м не позволяет обеспечить длительный срок службы прокладочногоматериала (т.е, число циклов прессования менее 250).Я При формировании готового материала по предлагаемому способу необходим процесс предварительного уплотнения путем иглопрокалывания с целью скрепления рыхлой структуры волок нистого холста и обеспечения стабиль-. ных размеров полуфабриката при дальнейшеи обработке на иглопробивном оборудовании и транспортировке.Плотность прокальвания 15-25 см55 и глубина прокалывания 3 ми выбраны обоснованно, так как при плотности прокальпзанпя более 25 см струк 632 2тура готового материала после процес=са прессования становится монолитной, что не обеспечивает достаточных амортизирующих свойств и начинаетматериал выполнять функции теплоизолятора. При плотности прокалыванияменее 15 см структура волокнистогохолста не уплотняется, т.е. нетсцепления между волокнами в результате иглопрокалывания, так какхолст деформируется, вытягивается и,как следствие, разрушается.Волокнистые холсты поверхностной плотности 150-250 г/м уплотняются прн глубине прокалывання 3 мм.С увеличением глубины прокалыванияструктура волокнистого холста становится жесткой, так как в процессеиглопрокалывания участвует большеечисло волокон. При глубине прокалывания менее 3 мм не происходит необходимого сцепления волокон между собой,Волокнистые холсты, предварительно скрепленные на иглопробивноймашине, попеременно накладывают сдвух сторон одного иэ волокнистыххолстов и подвергают окончательному последовательному непрерывному иглопрокалыванию при плотностипрокалывания 30-40 см , глубинепрокалывания 4 мм.Последовательное и попеременноенакладывание волокнистых холстов споследующим их дублированием иглопрокалыванием с двух сторон позволяет формировать равномерную структуру, характеризующуюсястабильными размерами перед процессом термопрессования,Такой способ укладки и дублирования позволяет исключить ткануюпрокладку, являющуюся менее равномерной, чем волокнистые холсты, атакже дает возможность осуществлятьтермопрессование под давлением,что в конечном итоге увеличиваетсрок службы готового нетканого материала (более 250-300 цикловработы на прессе). Окончательное иглопрокалыв ание осуществляется при плотности прокалывания 30-40 см поочередно с двух-2сторон, а также последовательно, глубина прокалывания составляет 4 мм. Благодаря тому, что плотность прокалывания 30-40 см становится воз"з 1158632 4из большего числа волокнистых слоев поверхностной плотности 150250 г/м, до достижения поверхностной плотности в готовом нетканомматериале 4-6 кг/м". 5С ростом плотности прокалываниятолщина материала уменьшается, струк.тура нетканого материала становится жесткой и упругие свойства таких материалов снижаются. 10Глубина прокалывания 4 мм такжеявляется оптимальной характеристикойпроцесса окончательного иглопрокалывания, так как отклонения по глу-бине прокалывания приводят к снижению срока службы готового амортизирующего нетканого материала.Следующим этапом способа получения амортизирующего иглопрббивногонетканого .материала является его термопрессование, В качестве основныхтехнологических параметрЬв, характеризующих способ, получения, являются.температура прессования 170-190 С,удельное давление О, 1-0,5 1 Па и вре- Имя термопрессования 5-30 мин. Преимуществами данного способа термообработки является то, что процесстермообработки сополиэфирных лавсановых волокон, а также формирование 3 О при плотности прокалывания 15 смструктуры готового нетканого материала осуществляются на гидравлическихпрессах, предназначенных для прессования слоистых пластиков, что нетребует дополйительного технологического оборудования,35 и глубине прокалывания 3 мм, Затемволокнистые холсты наслаиваются попеременно с одной и с другой стороны исходного волокнистого холста,подвергаясь окончательному последовательному иглопрокалыванию приплотности прокалывания ЗО см иглубине прокалывания 4 мм,до получения многослойного материала счислом слоев 19. Термопрессование производили при 170 С, удельном давленин О, 1 МПа в течение 5 мин.В результате реализации укаэанногоспособа получен амортизирующий иглопробивной нетканый материал поверхностной плотности 4 кг/м,толщиной 6 мм. Иглопробивной амортизирующий нетканый материал в процессе прессования слоистых пластиков сохранял стабильные размеры,. уп"ругие характеристики в течение болеечем 250 циклов прессования. В процессе термопрессования при 170-190 С, удельном давлении 0,1 - 0,5 МПа в течение 5-30 мин происходит усадка сополиэфирных волокон, 4 О что приводит к стабилизации размеров нетканого материала, а также к получению оптимальных упругих характеристик. Использование таких параметров термопрессования позволяет использовать такие материалы в течение длительных периодов непрерывной работы на прессе (более чем 250- ЗОО циклов).Приф температуре прессования более 5 О 190 С, удельном давлении более 0,5 МПа в течение более, чем 30 мин волокнистые слои сразу спрессовываются, образуя твердую монолитную структуру, обладающую малыми аморти зирующими свойствами, При отклонении технологических режимов тер. - мопрессоьания в меньшую сторону,т.е. при температуре усадки менее170 С, удельном давлении меньшем0,1 МЯа и времени термоусадки меньшем 5 мин, в структуре холстов непроисходит необходимой усадки волокон, нет стабилизации размеровготового материала, что снижаетамортизирующие свойства материала;Только при указанных технологическихпараметрах процесса термопрессования,можно получить единую структуру,.состоящую из многочисленного числаволокнистых слоев, обладающую высокой плотностью, большой эластичностью, стабильными размерами, хорошими амортизирующими свойствами,равномерной толщиной во время ихиспользования при прессовании слоистых пластиков,П р и и е р 1. Волокнистые холсты поверхностнои плотности 150 г/м 2изготовлены из смеси лавсановыхволокон линейной плотности 0,33 текс,длиной резки 66 мм и усадочных лавсановых волокон линейной плотности0,33 текс, длиной резки 66 мм вравном процентном соотношении. Каждый волокнистый холст подвергалсяпредварительному иглопрокалыванию При использовании волокнистых хол. стов поверхностной плотности меньше 150 г/м, меньших параметрах предварительного и основного иглопрока- . лываяия, а также меньших технологических параметрах процесса термоЗаказ 3531/29 Тираж 428 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 усадки получают нетканый материалочень рыхлой структуры, которыйпри эксплуатации спрессовывается ине может выполнять функции амортизирующего материала. В результатеработы таких нетканых материаловэксплуатационные характеристики снижаются до числа циклов прессования 150-170,П р и м е р 2. Волокнистые холс ты поверхностной плотности 200 г/мизготовлены из смеси лавсановых неусадочных волокон линейной плотности 0,33 текс, длиной резки 66 мми усадочных лавсановых волокон линейной плотности 0,33 текс, длинойрезки 66 мм в .равном процентном соотношении,. Каждый волокнистый холстподвергался предварительному иглопрокальванию при плотности прокалывания 20 сми глубине прокалывания3 мм. Затем волокнистые холсты наслаивались попеременно с обех сторонподвергнутого предварительному иглопрокалыванию волокнистого холста,подвергаясь одновременному иглопрокалыванию при плотности нрокалывания 35 см и глубине прокалывания4 мм. Число слоев - 20,Термопрессование производили при180 С, удельном давлении 0,3 ИПа втечение 20 мин. В результате реализации указанного способа получениглопробивной амортизирующий нетканый материал поверхностной плотности 5 кг/м, толщиной 7 мм. Иглопробивной амортизирующий материал впроцессе прессования слоистых пластиков сохранял стабильные размеры,упругие характеристики в течение300 циклов прессования,П р и м е р 3. Волокнистые холсты поверхностной плотности 250 г/м 2изготовлены из смеси лавсановыхнеусадочных волокон линейной плотности 1,00 текс, длиной резки 66 мми усадочных лавсановых волокон линейной плотности 0,33 текс, длиной 5 10 26 ЗО Э 5 резки 66 мм в процентном соотно- . -шении 30;70, Каждый волокнистый холст подвергался предварительному иглопрокалыванию при плотности прокалывания 25 см"и глубине прокалы" вания 3 мм, Затем волокнистые .холсты наслаивались попеременно с обеих сторон подвергнутого предварительному иглопрокалыванию волокнистого холста, подвергаясь окончательному иглопрокалыванию при плотности прокалыванию 40 сми глубине прокалывания 44 мм. Термопрессование производили при 190 С, удельном давлении 0,5 ИПа в течение 30 мин. В результате реализации указанного способа получен иглопробивной амортизирующий материал поверхностной плотности 6 кг/м, толщиной 8 мм, Иглопробивной амортизирующий материал работал в течение 280 циклов прессования.При больших технологических параметрах предварительного и основного иглопрокальвания и больших параметрах термопрессования нетканый материал становится теплоизолятором и не может выполнять роль амортизатора.Предлагаемый способ включает операции предварительного иглопрокалывания каждого слоя поверхностной плотности 150-250 г/м, исключая при этом малоэффективный способ кругового иглопрокалывания, что позво.лило улучшить эксплуатационные свойства нетканого материала с 200 циклов прессования по 250-300. Предлагаемый способ последователь", ного соединения одинарных слоев путем поочередного с двух сторон иглопрокалывания уплотненных холстов позволит,исключить ткань из процесса формирования, тем самым снизив неровноту материала, увеличив амортизационные показатели материала при числе, циклов прессования 250-300,