Способ получения волокнистого материала

А 1 ОФ 01) 4 Н 5/08 ГОС ТВЕННЫЙ КОМИТЕТРЕТЕнияМ И ОТНрЫтщщ ССОР ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ двтддснаму ииддтйъдтВ(71) Всесоюзныйский институт си(57) Изобретение относботке химических волокчастности к способу понистого материала, испкачестве синтетическойума, фильтр-материаловбыть реализовано вой промышленности,ЛОКНИСТ тся к переран и нитей, в учения волокльзуемого в кожи, линоли"и мо" химической, Цель изобретежетлегк1 Изобретение относится к переработке химических волокон и нитей, вчастности к способу получения волок-нистого материала, используемого вкачестве синтетической кожи, линолиума, фильтрматериалов и т.д., и можетбыть реализовано в химической и лег"кой промышленности,Известен механический способ получения волокнистых материалов, при котором основной операцией являетсяполучение на чесальных машинах проче"са из натуральных волокон (льна,хлопка, шерсти) и штапельных волоконпри последующей укладке на приемную ния - упрощение процесса изготовления волокнистого материала при одновременном расширении ассортиментанетканого материала за счет перерабатываемого сырья. Способ осуществляют путем формования на приемную поверхность слоев волокнистого материала с последующим их уплотнением.Каждый слой волокнистого материалаформируют из рядов, состоящих из ориентированных пучков волокон, имеющиходинаковую направленность и последовательно уложенных друг к другу, каждый последующий ряд смещен относительно другого на величину г, равнуюг 0,1-0,9 1 е , где 1 щ - длина волокна. При этом в каждом слое все рядыимеют одинаковый угол наклона по отношению к направлению движения при"емной поверхности, изменяющийся впределах 45-90 в. поверхность и формование из этого прочеса холста путем наложения одно" го слоя прочеса на другой с помощью механического преобразования прочеса.Такая технология получения волокнистого материала определяет недостатки этого способа - требуется сложное, металло-, энерго-, габаритоемкое оборудование с низкой и ограниченной (6- 30 г/м) величиной развеса прочеса; оборудование часто выходит из строя из-за огромного количества различных узлов (валов и игл) и забивки гарнитуры, что ограничивает его производительность и требуется для увеличенияее применения нескольких чесальныхнашин, что усугубляет недостатки, образуется много пыли, волокна ухудшают свои показатели (прочность, длину,и т.д.).Кроме того, для переработки можно использовать волокно только сострого ограниченной длиной резки,переход с одного вида сырья на другойсопровождается длительным остановомдля переналадки машины, для совместной переработки разных волокон требуется использование нескольких чесальных машин, На одной чесальной машине нельзя перерабатывать одновременно волокно с разной длиной резки. Вто же время ограничен ассортимент перерабатываемого сырья и выпускаемыхволокнистых материалов (нельзя перерабатывать волокно с длиной резки менее 30 мм и более 130 мм, смеси волокон с разными длинами резки, например 35 и 70 или 70 и 110 мм одновременно, нельзя получать малоразвесные(менее 200 г/м 2) равномерные холсты,перерабатывать тонкие (менее 0,1 текс)и груЬые (более 10 текс) волокна,жгутовое волокно непосредственно впроцессе формирования холста и получать иэ этих волокон разнообразныеволокнистые, материалы.Целью изобретения является упрощение процесса изготовления волокнистого материала при одновременном расширении ассортимента готовой продукции,Поставленная цель достигается тем,что способ получения волокнистого материала включает формирование на приемную поверхность слоев волокнистого 40материала с последующим их уплотнением, при этом каждый слой волокнистого материала формируют иэ рядов пучков волокон, ориентированных в одномнаправлении, при этом ряды пучков волокон укладывают последовательно одинза другим при смещении каждого последующего ряда по отношению к предыдущему на величинуЛ=0,1-0,9 16 ои ) 50где 1- длина волокна,причем в каждом слое все ряды пучковволокон укладывают с одинаковым угломнаклона рядов к продольному направлению материала, который выбирают в пре 55 делах 45-90Способ осуществляют следующим оЬразом. На приемную поверхность (сетку, ткань или волокнистый материал, полученный известными способами) укладывают в ряд последовательно один к другому ориентированные пучки волокон, затем наложением одного ряда на другой, смещенный относительно предыдущего ряда на величину с =0,1-09 1 О 4, где 1 - длина волокна, формируют слои волокнистого материала, при этом в одном ряду пучки волокон имеют одинаковую направленность и соприкасаются друг с другом вдоль длины волокон, а в одном слое все ряды имеют равный угол по отношению к направлению давления приемной поверхности, который по абсолютной величине может изменяться от 45 до 90По предлагаемому способу пучки волокон могут содержать волокна различного химического состава, профиля и линейной плотности, Неограничена принципиально максимальная длина волокон, например от 20 до 100-.200 мм, что расширяет преимущества данного способа. В предлагаемом способе формируемый слой можно укладывать не только на приемную поверхность в виде транспортера, но и на прочес, получаемый, например, на агрегатах АИН. Это позволяет повысить производительность агрегата, расширить ассортименты нетканых материалов и пряжи,Пределы смещения одного ряда относительно другого обусловлены сле,дующими причинами, При0,1 1 при0,9 1 о наблюдается разрывЛсплошности формируемого слоя, волокнистый материал не образуется, получаются просто уложенные рядом или друг на друга ряды - полоски волокон, не соединяемые друг с другом в продольном к приемной поверхности направлении, Пределы абсолютного по величине угла между рядом волокон и направлением движения приемной поверх" ности определяются следующими причинами. Перпендикулярное расположение ряда (90 ) - это среднее положение между +45 и -45 ф, наиболее технологическое размещение пучков волокон в ряде. Бсли угол между рядом и направением движения менее 45 ф, то наблюдается ухудшение качества готового материала из"за разрыва сплошности материала при формировании слоя, что ведет к неравномерности материала по128,586,41,0:0,68 поверхностной плотности, прочности иувеличению количества отходов.После образования слоев их укладывают один на другой, чередуя оснсв- но ориентацией на 90 фзатем, пропуская на иглопробивной машине, получают волокнистый материал.П р и м е р 1 (сравнительный). После механического прочеса усадочных 10 и неусадочных волокон 30 полипропилена и 701 лавсана с линейной плотностью 0,125-0,111 текс и длиной резки 35-40 мм формируют холст. После пробивки на иглопробивной машине по лучают волокнистый материал, имеющий следующие показатели:Толщина, мм 3,6Предел прочности прирастяжении, НПа: 20продольнаяпоперечнаяаниэотропияОтносительное удлинение, Ф: 25продольное 108,5поперечное 125,0анизотропия 1,0:1,15П р и м е р 2. Из нитей 70 лавсана и 30 полипропилена с линейной плот ностью 0,125-0,111 текс формируют слой путем наложения одного ряда во" локон на другой, полученных при резке на длину 35-40 см непосредственно перед образованием холста. При этом волокна ориентируют вдоль образующего транспортера, а все ряды одного слоя ориентируют перпендикулярно (90 ) к направлению движения приемной поверхности. 8 каждом пучке допускается ко лебание в ориентации от основного направления до Ф 20. Смещение волокон одного ряда относительно предыдущего составляет05 1 После образо"Лвания четырех слоев их укладывают 45 один на другой, чередуя с основной ориентацией на 90 . После пропускания по обычному режиму, как.в примере 1, на иглопробивной машине получают волокнистый материал со следующими показа телями:Толщина мм 3,5Предел прочностипри растяженииМПа:продольный 169,155поперечный 163,8аниэотропия 1,0 й 0,97Относительное удлинение, Ф:1312133,110.1,01 181,2179,31,0:1,0 продольное97поперечное 94аниэотропия 1,0:0,96П р и м е р 3. Аналогичен примеру 2, но ь 0,1 1 . Получают волокнислтый материал со следующими показателями;Толщина, мм 3,6Предел прочностипри растяжении, МПа:продольныйпоперечныйанизотропияОтносительное удлинение, Ф:продольное 101,2поперечное 103,1анизотропия 1,0:1,0П р и м е р 4. Аналогичен примеру 2, но о 09 1 в,ж. Получают волокнистый материал со следующими показателями:Толщина, мм 3,5Предел прочностипри растяжении,ИПа:продольный 129,3поперечный 130,9анизотропия 1,0:1,0Относительное удлинение, Ф:продольное 104,0попере чное 105,2анизотропия 1,0;1,0П р и м е р 5, Аналогичен примеру 2, но длина резки волокон 170 мм, Ф 06 1 . Укладывают шесть слоев один на другой, чередуя с основной ориентацией на 90 . Получают волокнистый материал со следующими показателями:Толщина, мм 3,4Предел прочности прирастяжении, ИПа:продольныйпоперечныйанизотропияОтносительное удлинение, Ф:продольное 103,2поперечное 102,3днизотропия 1,0:1,0П р и м е р 6 (по прототипу), На современном чесально-холстообразующем оборудовании переработка волокон с длиной резки40 мм и линейной плотностью ( 0,1 текс не представляется возможной, так как нельзя получить качественный процес (постоянные раз 1707109128,7,129,11,0:1,0 25 рывы сплошности и дыры в прочесе) ипостоянно останавливается оборудование из-за намотов волокна на валки ибарабаны,П Р и м е р 7. Ия волокна лавсан слинейной плотностью 0,019 текс с длиной резки 50 мм, получаемых из жгутика путем резки непосредственно передформированием холста, образуют последовательно слой наложением одного ряда волокон на другой при ь =0,5 1лУгол между рядами и направлением движения приемной поверхности 90 . Восемьослоев с переменной ориентацией волокон 15на 90 О в каждом последующем слое после иглопробивки на машине образуютволокнистый материал со следующимипоказателями:Толщина, мм 2,620Предел прочности прирастяжении, ИПа:продольныйпоперечныйанизотропияОтносительное удлинение,продольное 106,2поперечное 104,3анизотропия 1 р 0:1 р 0 30П р и м е р 8, Из волокна лавсанлинейной плотностью 20 текс и длиной150 мм, полученного при резке нитейнепосредственно перед формированиемхолста из нитей, получают путем наложения одного ряда волокон на другойжпри одинаковой ориентации волокон несколько слоев, с=0,5 1 . Послелналожения одного слоя на другой (сориентацией волокон на 90 ф, отличной 40от предыдущего слоя) и пробивки четырех слоев на иглопробивной машине получают волокнистый материал с поверхностной плотностью 500 г/м и прочностью более 2500 Н по длине и ширине, неровнота по массе составляет 3.П р и м е р 9 (по прототипу). Переработка волокна с длиной резки120 мм и линейной плотностью 10 текспри пропускании через чесальную машину и при механическом холстообразовании невозможна, так как в холст получается с постоянными дырами, очень неравномерен, что вызывает частые остановы для очистки барабанов и валков.П р и м е р 10. Из волокна капронлинейной плотностью 0,7 текс и длиной65 мм получают путем наложения одногоряда волокна на другой при 6 =0,5 1 и угле между рядами, имеющими одинаковую направленность, и направлением движения поверхности транспортера 45 О, несколько слоев. После наложения одного слоя на другой (с ориентацией волокон на 90 , отличной от предыдущего слоя) получают волокнистый материал с поверхностной плотностью 500 г/м 2 и разрывной прочностью более 2100 Н по длине и 2020 Н по ширине, неровнотой по массе 7,8 Ф.П р и м е р 11, Аналогицен примеру 10, но угол между направлением движения транспортера и рядами составляет 75Показатели волокнистого материала:разрывная прочность 2450 Н по длине и 2490 Н по ширине, неравнота по массе 5,33.П р и м е р 12, Аналогичен примеру 11, но угол 39 . Показатели материала значительно хуже: неровнота по массе 214, прочность колеблется от 400 до 1900 Н по длине и по ширине, Такой материал неудовлетворяет требованиям ТУ-248-84 на полотно иглопробивное прокладоцное для автомобильной промышленности.Изобретение позволяет повысить производительность процесса получения волокнистого материала за счет снижения простоев линий, так как самое узкое место в чесальном оборудовании, применяемом в механическом и аэродинамическом способах получения волокнистого материала, КПВ (коэффициент полезного времени) 0,8, а для заявляемого0,95, переработки самых разнообразных по линейной плотности, длине резки, ассортименту и химическому составу перерабатываемых волокон (по классическому способу с уменьшением линейной плотности волокна и длиной резки, а также с увеличением поверхностной плотности готового материала производительность чесального оборудования и всей линии в целом снижается.Кроме того, возможно расширить ассортимент исходного сырья и получаемой продукции, а также одновременно перерабатывать волокно с различной длиной резки (например, 10+300 мм), различным химическим составом (например, лавсан, полипропилен, вискоза, капрон, нитрон и т,д,), с различной линейной плотностью (например, от 20 до 0,001 текс) и получать соответственно различные волокнистые материалы практически иа любых волокон (напри1707109 мер, только из супергрубых 20 тексили супертонких и ультротонких0,001 текс или смесей их с различнойдлиной резки и т.д.). формула и э о б р е т е н и я СоставительТехред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко Редактор А.Мотыль ет е ее тете тт ееееееееееееееееЗаказ 243 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101 Возможно снизить энерго-, металло- и трудозатраты и стоимость линий (на 10+20)так как ликвидируются стадии раэрыхления, трепания и расчеса волокна,Способ получения волокнистого материала, при котором формируют на приемной поверхности слои волокнисто" го материала с последующим их уплотнением, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения процесса изготовления волокнистого материала приодновременном расширении ассортимента, каждый слой волокнистого материала формируют иэ рядов пучков волокон,ориентированных в одном направлении,при этом ряды пучков волокон укладывают последовательно один эа другимпри смещении каждого последующегоряда по отношению к предыдущему навеличину г 0,10,9 1 фо где 1 вол -длина волокна, причем в каждом слоевсе ряды пучков волокон укладываютс одинаковым углом наклона рядов кпродольному направлению материалакоторый выбирают в пределах 4590