Нетканый материал и способ его производства

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 176705 ц 5 00 ВИДЕТЕЛЪСТ К АВТОРСК зготов- дственических р. ЦНИника и технология иматериалов произво назначения из хим и за рубежом. Обзо 987, с.39,й МАТЕРИАЛ И СДСТВАие: втекстильной пром шле текстильнои к производзличного нэГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4868758/12 (22) 13.08.90 (46) 07.10,92. Бю (71) Всесоюзный институт неткан (72) Л.М.Юрченк мыслова, Л.В.Л Г.В,Чигрина, В,В и Л.А.Рыбина (56) 1. Новая тех ления нетканых но-технического волокон в СССР ИТЭИлегпром, 1 (54) НЕТКАНЫ ЕГО ПРОИЗВО (57) Использован л. %37научно-исследовательсклй х текстильных материалов о, И.Л.Григорян, Г.А.Доброипатникова, В,И,Балова, Тютюнник, И,В.Никифорова Изобретение относится кпромышленности, в частностиству нетканых материалов разначения.Известен способ изготовления нетканого материала, при котором формируют волокнистый холст из химических волокон. Затем его пропитывают жидким или вспененным связующим, подвергают сушке и термообработке (Тихомиров В.Б. Химическая технология производства нетканых материалов. М,: Легкая индустрия, 1971, с.9, 176),Недостаток известного способа состоит в том, что изготавливаемые на его основе нетканые материалы обладают недостаточной прочностью в продольном и поперечном направлениях, высокой анизотропией по прочностным свойствам (соотношение прочностей составляет 5:1 соответственно), недостаточной водоупорностью, что привоности. Сущность изобретения; нетканый материал представляет холст, содержащий в том числе и термопластичные волокна, скрепленные полимерным связующим. Холст содержит спрессованные локальные участки, промежутки между которыми скреплены полимерным связующим, составляющим 10-35;4 отобщей массы. Способ изготовления нетканого материала включает процессы. формирование волокнистого холста, уплотнение под воздействием тепла и давления, пропитку жидким вспененным связующим, термообработку. Уплотнение волокнистого холста осуществляют на локальных участках при температуре размягчения термопластичных волокон и удельном усилии 40- 60 да Н/см. 2 с.п. ф-лы, 1 табл. дит к пробиванию клея на противоположную сторону полотна, материалы имеютнизкую устойчивость к,истиранию и способны к расслаивэнию. Известен также способ производства нетканого материала, при котором сформированный волокнистый холст из полиэфирных волокон или их смеси с вискозными волокнами уплотняют на двухвальном обогреваемом каландре с гладкими валами при 160-180 С и линейном давлении 5 - 15 дэН/см, предварительно скрепляют связующим посредством разбрызгивания полимерной дисперсии и подвергают сушке на сушильных барабанах, Предварительно скрепленный таким образом холст пропитывают жидким связующим, сушат и подвергают термообработке при повышенной температуре (1).5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 Известен также нетканый материал, полученный этим способом. Материал представляет собой скрепленный полимерным связующим волокнистый холст, содержащий смесь полиэфирных и вискозных волокон,Описанный способ производства нетканого материала освоен на Сыктывкарской фабрике" йетКайых матерйалов. По своей технической суйности и достигаемому положительному эффектуэтот способ и полученный данным способом материал наиболее близки к предлагаемым техническим решениям и взяты в качестве прототипа.Недостаток известного способа состоит в том, что, несмотря на уплотнение волокнистого холста и его предварительное скреп- ление связующим, материал обладает недостаточно высокой прочностью в поперечном направлении, анизотропия прочностн ых с в ой ств материал а (соотношение разрывных нагрузок в продольном и поперечном направлениях) составляет 4:1, материал обладает недостаточно высокой стойкостью к истирэнию и водоупорностью, может расслаиваться. В известном способе уплотнение волокнистого холста осуществляют гладкими валами при 160 - 180 С, которая существенно ниже температуры размягчения полиэфирных волокон и небольшом давлении 5 - 15 даН/см,Уплотнение волокнистого холста в данном способе используется для обеспечения удельной поверхности пор, удаления влаги и воздуха из холста, что способствует улучшению процесса пропитки жидким полимерным связующим.Целью изобретения является улучшение качества нетканого материала за счет увеличения прочности его по ширине, снижения анизотропии прочностных свойств,увеличения водоупорности и стойкости к истиранию. Сущность предлагаемоего изобретения состоит в том, что в известном способе, при котором волокнистый холст, содержащий термопластичные волокна, уплоняют под воздействием тепла и давления, э затем пропитывают и подвергают термообработке, операцию уплотнения перед пропиткой осуществляют на локальных участках при температуре размягчения термопластичных .волокон и удельном давлении 40-60 даН/см, Нетканый материал при этом содержит термопластичные волокна, скрепленные друг с другом их расплавом на локальных спрессованных участках, а промежутки между этими участками оказываются скрепленными полимерным связующим в количестве 10-35% от общей массы материала. Указанные отличительные признаки предложенного способа сами по себе известны и используются при изготовлении термоскрепленных материалов, например, по заявке Франции М 2297271 от 10,09.76 г. Эти материалы предназначены для краткосрочного использования. Известные отличительные признаки не могут обеспечить поставленную цель и обеспечить получение комплекса свойств, достигаемых при реализации предлагаемого способа. В предлагаемом техническом решении за счет локального уплотнения волокнистого холста происходит избирательная пропитка его в нескрепленных расплавом участках, что позволяет получать материалы с подвижной структурой, обладающие оптимальными эксплуатационными свойствами. Таким образом, указанные отличительные признаки обеспечивают получение нового неожиданного положительного эффекта,Указанные параметры уплотнения волокнистого холста и содержание связуЮщего в полотне в предложенном техническом решении являются оптимальными,Выход за минимальные пределы удельного давления и содержания связующего в готовом материале не обеспечивает необходимого снижения анизотропии прочностных свойств, увеличения прочности материала по ширине, повышения водоупорности, стойкости к истиранию, что подтверждается результатами испытаний материалов (см, таблицу, пример 9).Сущность изобретения поясняется следующими примерами.П р и м е р (прототип). Волокнистый холст поверхностной плотностью 39 г/м из 70,4 полиэфирного волокна линейной плотности 0,33 текс и 30 вискозного волокна линейной плотности 0,31 текс уплотняют на двухвальном уплотнительном каландре с гладкими валами пои 170 С и удельном давлении 10 даН/см, Уплотненный холст предварительно скрепляют посредством разбрызгивания связующего следующего состава, глас.0.Аппретан 9212 19,3 Вода 80,7 подсушивают на сушильных барабанах при 130 - 1750 С, пропитывают в жале валов жидким полимерным связующим следующего состава, мас,%:Аппретан 9212Аппретан 9211Малеиновая кислотаЛеонилПеногасительВода33,60,2 и подвергают сушке и термообработке при 150-180 С. Поверхностная плотность полученного материала 61 г/м . Содержание полимерного связующего в материале 22 г, что составляет 35% от массы материала,П р и м е р 1. Волокнистый холст поверхностной плотностью 40,9 г/м из 100% полиэфирного волокна линейной плотности 0,11 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов каландра 220 С, Удельное давление в жале валов каландра 50 даН/см,Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас,%:Аппретан 9212 33,6 Леонил 0,2 Малеиновая кислота 0,3 ВОда 65,9 подвергаюттермообработке на барабанной сушилке при 175-180 С,В полученном материале поверхностной плотностью 63 г/м в промежутках между локальными расплавленными участками содержится 22,1 г связующего, что составляет 35% от общей массы материала.Полученный материал может использоваться в качестве основы под полимерные покрытия,П р и м е р 2. Уплотнение волокнистого холста поверхностной плотностью 46,08 г/м из 100% полиэфирного волокна линейной плотности 0,11 текс осуществляют так же, как в примере 1.Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:Акронал 32 ДТЖ 25,0 Малеиновая кислота 0,4 Вода 74,6 подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175 - 180 С.Полученный материал может использоваться в качестве основы под полимерные покрытия,П р и м е р 3. Волокнистый холст поверхностной плотностью 45,5 гlм из 85% полиамидного волокна линейной плотности 0,4 текс и 15% полиэфирного волокна линейной плотности 0,17 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов каландра 160 С. Удельное усилие в жале валов каландра 40 даН/см.Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:Аппретан 9212Леонил 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Малеиновая кислота 0,3Вода 65,9подвергают термообработке на барабаннойсушилке при 170 С,В полученном материале поверхностной плотностью 65 г/м в промежутках между локальными расплавленными участкамисодержится 20,5 г связующего, что составляет 30% от общей массы материала.Полученный материал может использоваться в качестве основы под полимерныепокрытия.П р и м е р 4. Волокнистый холст поверхностной плотностью 40 г/м из 100% полиэфирного волокна пропускают черездвухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов 225 С. Удельное давление в жалевалов каландра 60 даН/см,Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующимследующего состава, мас,%;МБМЗ 35Мела мино-фармальдегиднаясмола (метазин) 1,2Хлористый аммоний 0,1Вода 63,7подвергают термообработке при 175180 С.В полученном материале поверхностной плотностью 44,7 г/м в промежуткахмежду локальными оасплавленными участками содержится 4,7 г полимерного связующего, что составляет 10,5% от общей массыматериала,Полученный материал может использоваться в мебельной промышленности дляизготовления профильных изделий и дляусиления деревянного шпана.П р и м е р 5. Нетканый материал изготавливают так же, как в примере 4,В полученном материале поверхностной плотностью 47,7 г/м в промежуткахмежду локальными расплавленными участками содержится 7,7 г полимерного связующего, что составляет 16% от общей массыматериала.Полученный материал может использоваться в мебельной промышленности дляизготовления профильных изделий и дляусиления деревянного шпона.П р и м е р 6. Волокнистый холст поверхностной плотностью 702 г/м из 70% полиэфирного волокна линейной плотности0,33 текс и 30% полиэфирного волокна линейной плотности 0,12 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валовкоторого гравированный, Температура поверхности валов каландра 225 С. Удельноедавление в жале валов 50 даН/см.Аппретан 9212ЛеонилМалеиновая кислотаВода 28,40,20,371,1 Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующимследующего состава, мас. О :Аппретан 3750 24,5Леонил 0,2 5Малеиновая кислота 0,3Вода 75,0подвергают термообработке на барабаннойсушилке при 175 - 180 С.В полученном материале поверхностной плотностью 106,4 г/м в промежуткахмежду расплавленными локальными участками содержится 36,2 г полимерного связующего, что составляет 34 оот общей массыматериала, 15Полученный материал может использоваться в качестве основы линолеума.П р и м е р 7. Волокнистый холст поверхностной плотностью 110 г/м из 70% полиэфирного волокна линейной плотности 0,33 20текс и 30% полиэфирного волокна линейнойплотности 0,12 текс пропускают через жаловалов каландра, один из которых гравированный. Температура поверхности валов225 ОС. Удельное усилие в жале валов 45 25да Н/см.Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким полимернымсвязующим следующего состава, мас.о :Аппретан 3750 284 30Леолин 0,2Малеиновая кислота 0,3Вода 71,1подвергают термообработке на барабаннойсушилке при 175-180 С. 35В полученном материале поверхностной плотностью 169,4 г/м в промежуткахмежду локальными расплавленными участками содержится 59,4 г полимерного связующего, что составляет 35 от общей массы 40материала.Полученный материал может использоваться в качестве основы гидроизоляционного и кровельного материала,П р и м е р 8 контрольный), Волокнистый холст поверхностной плотностью 46,7г/м из 100 ополиэфирного волокна линейной плотности 0,11 текс пропускают черездвухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов каландра 220 С, Удельноедавление в жале валов 30 даН/см,Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующимследующего состава, мас.%: 55 подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175 - 180 ОС.В полученном материале поверхностной плотностью 62,2 г/м в промежутках между локально уплотненными участками содержится 25 ополимерного связующего от общей массы материала.П р и м е р 9 (контрольный), Волокнистый холст поверхностной плотностью 3,8 г/м из 100% полиэфирных волокон пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов 250 С. Удельное давление в жале валов 100 даН/см.Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким полимерным связующим следующем состава, мас.%:Аппретан 9212 35,0 Леонил 0,2 Малеиновая кислота 0,3 Вода 64,5 подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175 - 180 С.В полученном материале поверхностной плотностью 63 г/м в промежутках между локальными расплавленными участками содержится 40 ополимерного связующего от общей массы материала (25,2 г).П р и м е р 10 (контрольный). Волокнистый холст поверхностной плотностью 42,25 г/м из 100% полиэфирного волокна линейной плотности 0,11 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный, Температура поверхности валов 170 С. Удельное давление в жале валов 30 даН/см.Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас,%:Аппретан 9212 33,6 Леон ил 0,2 Малеиновая кислота 0,3 Вода 65,9 подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175-180 С.В полученном материале поверхностной плотностью 65 г/м не образуются локальные расплавленные участки, В материале содержится 22,75 г полимерного связующего, что составляет 35% от общей массы материала.В таблице даны результаты испытаний материалов, параметры изготовления и физико-механические свойства нетканых материалов.Анализ данных таблицы показывает, что предложенный способ в сравнении с прототипом позволяет получить нетканый материал улучшенного качества, а именно: при почти одинаковой поверхностной плотно1767054 10аваевее еи е ае е еа еевава в еи Пример Технологические параметры Физико-механические свойства материалов вСтойкостьк истираНИЮ ЧИСЛОцикловааа вава Разрывная нагрузка, н Удельноедавление,дан/см Содержание свяэ.,Поверх.плоти./ Водоупорность,мм Вод,ст Анизо" тропияпо длинепо ширине Протот.ип 2 3 4 5 б 61,о 120,0 29,0 ЭО 4,1; 7 оо 50 50 4 о 60 60 505 6 Э,О 64,0 65,о 44 7 47,7 1 об,4 169,4 62,2 6 Э,О 65,0 35 28 зо о,5 16 34 35 г 5 4 о 35 бо,8 5 О,О 46,0 36,0 4 З,о 152,0 98,о г 5,о 32,3 295 1 ОО1150542. а1255567за 2,15;1 220: 2,40: 2,19:1 1,90:1 г,5; 2,12;1 3,70: 19002 Э 97179213751 Э 90Свыше 30614 Свыше Э 0614 8 ао оозо 9о 350:1 11203 90 1 800 ежие е иъи ееава а еае е е Составитель Л.ЮрченкоТехред М.Моргентал Корректор Т;Палий Редактор Л.Волкова Заказ 3527 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сти материалов анизотропия прочностных свойств у предложенного материала снижается в 1,8 раза, прочность материала по ширине увеличивается в 1,6 - 2,1 раза, стойкость к истиранию увеличивается в 2,7 - 3,4 раза, 5 водоупорность увеличивается в 3,3 - 3,8 раз.Формула изобретения1. Нетканый материал в виде волокнистого холста, содержащего в том числе и термопластичные волокна и скрепленного. 10 полимерным связующим, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества материала, волокнистый холст содержит спрессованные локальные участки, промежутки между которыми скреплены полимер ным связующим составляющим от 10 до 35 ОЭ от общей массы материала. цо,8о,о1,о79,084,0327,0420,091,8113,1115,0 2. Способ производства нетканого материала, включающий формирование волокнистого холста, содержащего термопластичные волокна, его уплотнение под воздействием тепла и давления, последующие пропитку жидким или вспененным связующим и термообработку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения качества материала за счет увеличения прочности в поперечном направлении, снижения анизотропии прочностных свойств, увеличения водостойкости и стойкости к истиранию; уплотнение волокнистого холста осуществляют на локальных участках при температуре размягчения термопластичных волокон и удельном усилии 40 - 60 да Н/см.