Композиционный материал

)5 О 04 Н 13/00 САНИЕРСКОМУ С ЕН ТЕЛ ЬСТВ АВТО(71) Волгоградский итут итехнический ин ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1682431, кл; 0 04 Н 13/00, 31.05,89.(57) Изобретение относится к текстильнойпромышленности, в частности к производству композиционных защитных материалов. Цель изобретения - расширениеэксплуатационных возможностей. Это достигается тем, что композиционный материал включает два слоя, один из которых Изобретение относится к новым дублированным материалам на.текстильной основе, в частности к композиционному материалу, составленному из двух компонентов - кулирного трикотажного полотна и нетканого материала, и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов в устройствах, предназначенных для очистки газовоздушных смесей от пыли, агрессивных и токсичных веществ.Целью изобретения является расширение эксплуатационных воэможностей,Это достигается тем, что основа композиционного материала образована нетканым материалом, выполненным в виде волокнистого холста из смеси анионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиметиламиноэтилобразован нетканым полотном, выполненным в виде волокнистого холста иэ смеси анионообменного и катионообменного модифицированных поликапроамидных волокон, скрепленного основовязаным переплетением, петли которого выполнены из волокон самого холста, в качестве катионообменного используется волокно на основе привитого сополимера поликапроамида и полиакриловой кислоты при содержании ее 18 - 20,5 мас. 0, количество катионообменного волокна в смеси составляет 0,4 - 0,6 по массе, верхний слой выполнен из трикотажного полотна, выработанного из пряжи из модифицированного полиамидного волокна мегалон при соотношении слоев по массе 1:0,8 - 1,2, 1 табл. еаеЪ метакрилатом и катионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида и полиакриловой кислоты, при со- О держании ее 18,0-20,5;, при содержании СО катионообменного волокна 0,4-0,6 по массе фь, смеси,скрепленного основовязаным пере- в плетением, петли которого сформированы (из волокон самого холста, и слоя из гладкого покровного кулинарного плюшевого трикотажного полотна, вйрэботанного иэ пряжи из модифицированного поликапроамидного волокна мегалон, Соотношение массы трикотажного и нетканому полотен составляет 0,8-1.2:1 по массе,Предлагаемый материал обладает высокими защитными свойствами как по кислым (НС - 35,1 - 35,4 час) и основным газам (ИНЗ - 3,3 - 3,5 час), эффективность очистки по1798413 30 35 40 структуры приводит к принципиальному воулучшению очистки от твердых частиц, спо- и бихромату калия - 88,1 - 89,7, высокимисорбционными свойствами (капиллярность,мм/ч - по длине/ширине - 188,0 - 191/193196) достаточной прочностью при разрыве,даН; по длине/ширине - 216-223/222 - 228, 5проницаемостью (воздухо- и паропроницаемостью), устойчивостью к многократйомуодноосному растякению, тыс. цикл. - 18,8 -191.Повышение эффективности очисткипромышленного воздуха от аэрозолей, хлористого водорода, паров соляной кислоты итвердых частиц объясняется тем, что на трикотажном полотне оседают наиболее круп-.ные частицы, Мелкие частицы проходят в.15волокнистый слой и улавливаются в нем.Трикотажное полотно обеспечивает высокую эффективность очистки в начальный период работы фильтра, а слой, выполненныйиз катионообменных и анионообменных волокон, обладает высокой способностью к .сорбции газов,Эффективность использования смесианионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамида с полидиметиламиноэтилметакрипатом (КМ-А 1) и катионообменного волокна на основе привитого сополимера поликапроамидаи полиакриловои кислоты при содержании ее 18,0 - 20,5 ф(, (Ж. Известия Вузов, Технология легкой промышленности, 1985, М 1, с, 45- 47) обусловлена взаимодействием поверхностей двух типов волокон, которое не может себя проявить в других смесях химических волокон, так как изменение поверхностных свойств анионообменного волокна КМ - А 1, осуществляемое в процессе его получения дает симбатную по отношению к катионообменному волокну поверхность, тем самым увеличивая суммарную поверхность контакта сорбента с сорбируемым газом, время защитного действия по основным и кислым газам. За счет смешения волокон получается неожиданный эффект - повышается устойчивость к циклическому одноосному растяжению,Структура нетканого полотна предопределяет высокую поверхность контакта материала с сорбируемым газом, так как волокнистый холст скрепляется пучками волокон самого холста; Крутка в пучках отсутствует, поэтому все волокна пучка и все волокна хопста-принимают равное участие/в процессе газоочистки.Наличие в двух слоях заявляемого материала синтетических волокон из привитых сополймеров поликапроамида с учетом их собности сорбировать газы, как кислого, так и основного характера.При очистке газовоздушных смесей с высоким содержанием твердых частиц значительная их часть проскакивая через поры структуры трикотажного полотна достигает второго слоя композиционного материала, Это приводит к тому, что поверхность волокон нетканого полотна закрывается осевшими твердыми частицами, снижая активную" поверхность контакта с очищаемым газом и, соответственно, время защитного действия материала по этому газу. Кроме того.наблюдается забивка полотна твердыми частица- . ми с течением времени, вследствие чего резко повышается аэродинамическое сопротивление фильтра, В случае, если значения плотности трикотажа по длине и ширине будут достаточно высоки, то основная часть твердых частиц будет осаждаться на трикотажном полотне, затрудняя проскок газа, тем самым уменьшая способность к сорбции основных и кислых газов, Снижается время защитного действия,.Общая технология получения композиционного материала заключается в том, что по известной технологии на кругловязальной машине "Джумберка" 20 кл. вырабатывается гладкое покровное кулинарное плюшевоетрикотажное полотно, В качестве нитей используют пряжу из модифицированного поликапроамидного волокна мегалон (ТУ 40-461-806-03-04) линейной плотностью 31,2 х 2 текс. При этом поверхностная плотность полотен составляет 320- 480 г/м при толщине 2,4 - 2,8 мм. Этогтрикотажное полотно представляет верхний слой композиционного материала.Нетканый материал получают на чесально-вязапьном агрегате АЧВШ, в состав которого входит чесальная машина,преобразователь прочеса, вязально-прошивная машина, работающая по безниточной технологии. Поверхностная плотность полотен 400 г/м . Толщина полотна 3;0 мм.гЭто полотно представляет основу.Полотна соединяют между собой методом точечного скрепления с помощью сетчатых шаблонов или другим известным способом, В качестве связующего используется патекс 5 НК - 40/4 (ТУ 38,103 - 81),П р и м е р 1, Трикотажное полотно для верхнего слоя вырабатывают на кругловязальной машине "Джумберка" 20 кл. гладким покровным кулирным плюшевым переплетением из пряжи линейной плотностью 31,2 х 2 текс, выработанной из штапельного модифицированного поликапроамидногопокна мегапон, Полотно имеет следующие араметры струк 1 уры: поверхностная плотность паз - 320 г/м, плотность по Горизон 2тали Пг - 52 пет. ст., плотность по вертикали Г 4 - 72 пет. ряддлина нити в петле (грунт./ плюш.) - 4,8/6,1 мм.Нетканое полотно для нижнего слоя композиционного материала вырабатывают следующим образом: смесь из 160 г ка.тионообмен ного волокна привитой сополимер поликапроамида с полиакриловой кислотой при содержании ее 18,0) и 240 г анионообменного волокна КМ - А 1 (ТУ 40-461-806-07-85) прочесывают на чесальной машине. Соотношение волокон (катионообменное:анионообменное) - 0,4:0,6 по массе смеси. На преобразователе прочеса получают волокнистый холст и скрепляют на вязально-прошивной машине, Полотно имеет слерующие параметры структуры: е -400 г/м, плотность прошива по длине Пд - 15 петель/50 мм, плотность прошива по ширине Пш - 15 петель/50 мм, число волокон в петле - 78,Соотношение слоев трикотажного и нетканого полотен в композиционном материале составляет соответственно (0,8:1) помассе.Результаты испытания композиционного материала приведены в таблице; Испытания осуществляли стандартными методиками: ГОСТ 15.902-80, ГОСТ 14,902.3 - 79, ГОСТ 10184-75, ГОСТ 10185 - 74.П р и м е р 2. Трикотажное полотно для верхнего слоя вырабатывают аналогичнопримеру 1, Характеристики структуры полотна: пь -480 г/м 2, Пг - 60 пет, стПа - 81 пет, ряд, грунЛплюш - 5,4/6,7 мм;Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1.Соотношение слоев трикотажного и нетканого полотен в композиционном материале составляет соответственно (1,2;1,0) помассе.По стандартным методикам определены свойства материала.Свойства материала приведены в таблице.П р и м е р 3. Трикотажное полотно для верхнего слоя вырабатывают аналогичнопримеру 2.Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, используя смесь волокон по массе; катионообменное:анионообменное 0,6:0,4.Соотношение слов по массе трикотажного и нетканого. полотен 1,2:1,0,Свойства материала рассмотрены втаб- лице, .П р и м е р 4, Трикотажное полотно для,верхнего слоя вырабатывают аналогичнопримеру 1.50 лице,Основное назначение предлагаемого композиционного материала - для санитарной очистки промышленного воздуха от твердых частиц, агрессивных и токсичных веществ, а также в качестве защитного слоя респираторов и респираторных установокдля защиты органов дыханияФормула изобретения Композиционный материал, включающий верхний слой и основу, образованнуюнетканым полотном в виде волокнистогохолста из смеси модифицированных анионообменных волокон и катионообменных волокон на основе привитого сополимера Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, используя смесь волокон по массе смесикатионообменное.анионообменное -5 0,6:0,4.Соотношение слоев по массе трикотажного и нетканого полотен 0,8:1,0.Свойства материала представлены втаблице.10 П р и м е р 5, Технология выработкитрикотажного полотна для верхнего слояаналогична примеру 1.Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, исполь 15 зуя смесь волоконкатионообменное:анионообменное -0,2:0,8.Соотношение слоев трикотажного и нетканого полотен 1,2:1,0 по массе,20 Свойства материала представлены втаблице,П р и м е р 6, Трикотажное полотно дляверхнего слоя вырабатывают аналогичнопримеру 1. Характеристики структуры по 25 лотна: пь - 240 г/м 2, Пг - 48 пет. ст., П - 64пет. ряд,грун,/1 плюш, - .4,2/5,7 мм,Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1, используясмесь волокон катионообменное:анионооб 30. менное 0,7:0,3 по массе.Соотношение слоев трикотажного инетканого полотен 0,6:1,0 по массе.Свойства материала представлены втаблице35 П ри м е р 7. Трикотажное полотнодляверхнего слоя вырабатывают аналогичнопримеру 1, Характеристики структуры полотна; пь - 520 г/м, Пг - 65 пет., ст., П, - 83пет. ряд., грун/1 плюш 5,5/6,7.40 Нетканое полотно для нижнего слоя вырабатывают аналогично примеру 1.Соотношение слоев трикотажного и нетканого полотен соответственно 1,3:1,0 помассе, Свойства материала рассмотрены в таб1798413 амидное волокно мегалон, а катионообменное волокно основы дополнительно содержит полиакриловую кислоту при содержании ее 18,0 - 20,573, причем количе ство катионообразного волокна в смеси составляет 0,4 - 0,6 по массе, а соотношение слоев по массе - 0,8 - 1,2:1. поликапроамида, и соединяющий их элемент в виде основовязаного переплетеНия, петли которого выполнены из волокон основы. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, верхний слой выполнен в виде трикотажного полотна, полученного из пр 58 жи, включающей модифицированное полиСвойства ююевзююновк наарленов Свойства нвтернвлзверкй слой (основной с 3 юй) нонпознцноннюй натернвл Поквзателк Прототнп) базоаьлвобакт) прннер 5пнкао 6прнюер 7 Прар 1Пннвр 2Прннер 3Прюнар 4 Вьавктнств оннстю по бнююнату канна,Велла, н 62, 4 61, 2/бЬ,Ь/Р 9,62, 3/Ь 7, 2/86, 7 41,7/бб, 7/87,9 61,9/Ьб, 5/66, 1 60, /Ы,З/74, 2 60, О/62, 1/74,5 59, 4/Ы ,5/73,8 да тюослока НС 1до насцен ВС 1 ДР ПРОСЮОка 60 до невеккл Мюдо проскока Нпв до насав 36 уНозьанцнент воздуювпсьнюааеностю ю/нт2,6/34/24 2,5/3,2/2,3 0,6696/6.0495/ а,оьуа(о,аььз/ 0,0665 О,ОЬ 55 2,5 2,8/3, ЫЗ;2 2,9/З,ыз,г 2,7/3,5(з,г 2,5/3,7/З,Э 1,7/3,5/2,6 Нозеьюцюент паропроннцвенастн, нг/нзс 0,6720/0,059 Ы6,6695 О,ОВЗ 5/0,0730/ 0,0845/6,0735/ 0,6657/0,0730/ 0,0851/6,0720/0,0745 00790 0,07 ЬЗ 0,0764.6, 0650 Устойоста кюгократюону однзоснзну растлцае156 от удлннен юон разРюа), тнс.цнкл.рвзрнал негруз, двн 13,9/10,9/18,9 13,5/8,6/15,2 13,7/6,4/4,9 13,4/6,4/14,8 ОЙ 7 13,9/10, 5/18, 13, 7/1 О;6/18,8 14,6/30,6/19,1 15,/207/26 55,3/195/172 52,9/169 Л 68 65,Ы 268/226 69,4/193/114 68,4/192/169 212 212 П,5/204/22082,3/210/224 . 75, 1/266/221 85,6/22/227 72,9/264/221 83,2/210/222 52, 6/167/1 ьЬ 68,3/191/1 Ь 7 Напвцрюсть, /н 1 Ы/368/176 1 Ь 9/370/172 189/190/191 385/1 Ь 7/168 39 Ы 195/196 . 192/193/195 156 161 56/1 ЫЛЬЬ 163/165 Л 66 189/190/191 194 Л 92/193 183/107/189 .188/191 Л 93 157/1 ЬО/1 ЬЗ 1 Ь 2/164/165 6 р ю ю е и е ю н е, 1. Гарантюрованюл оюнбка не более 5 прн (рзвРнтельн."й аерзлтностн 95;2. Влмнсть полотен определена прн Ь 5 Ьтнзснтельнй впалюстн воздука;3. прн юроееденнн нспютаннй юспользовалн натврнав с пютнстью улаковкн 0,15 г/Ноюцентрацнл газов НС " 100 нг/н 1 003 - 2,5 нг/н; Ю нг/нт5. Спесь гвле по обсну НС 3 пас Я 31 1 1 Составитель Т.Морозенко Редактор А,Купрякова , Техред М.Моргентал Корректор М,Максимишинец Ъ.Заказ 754 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 28,3 29,7 1,7 2,9 5,1 5,4 0,08/ЗО, 1/3520,69/30,5/35,40;07/3,4/3,50,68/З,ь/З.У0,09/4,0/5,80,10/4,1/5,9О, 09/29, 5/35, 1 О, 10/29, 7/35,2 0,08/3,1/3,4 0,09/3,3/3 ь О, 10/4, 2/5, 7 О, 10/4, 4/5,8 0.10/3 1,5/35,66,11/31, 7 Л 5,60,09/3,3/3,5О, 10/3,3/3; 70,09/4 4/5,86,10/4,5/5,9 О, 16/36, 5/35, 4О, 10/30,6/35,86,69/2,8/3,30 10/2,9/3,40,08/4,4/59О,О/4,5/Ь,О 0,09/19,6/2 Ь,4 0,30/20,1/2 Ь,5 0,06/2,1/2,7 0,10/1,2/2,8 0,08/4,2/4,6 0,09/4,4/4,9 0,09/19,5/25,40,10/19,7/25,70,06/2,2/2,80,09/2,4/2,9о,а 9/4,3/4,80,10/4,4/4,9 0,09/19,2/15,3 0,16/19,3/25,4 О,ОЫ 2,1/2,7 0,09/2,2/2,6 0,09/4,2/4,5 0,10/4,3/Ь,Ь