способ получения полотна холстопрошивного безниточного

Формула изобретения

1. Способ получения холстопрошивного полотна, включающий в себя подготовку волокон, чесание, формирование волокнистого холста, предварительное упрочнение волокнистого холста на иглопробивной машине, агрегированной в единую технологическую цепочку с чесальной и формирующей машиной и последующую обработку предварительно скрепленного полотна на отдельно стоящей машине типа «Малимо», при этом в состав материала вводят легкоплавкие волокна - полипропиленовые или бикомпонентные волокна с последующим термоскреплением материала при температуре от 150 до 180°С.

2. Способ по п.1, в котором предварительное упрочнение волокнистого холста выполняют при плотности иглопрокалывания от 100 до 180 см^-2.

3. Способ по п.1, в котором на стадии предварительного упрочнения волокнистого холста вытяжку изменяют от 45 до 85%.

4. Способ по п.1, в котором формирование волокнистого холста осуществляют механическим или аэродинамическим методом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству нетканых материалов.

Известен способ получения нетканого полотна, включающего каркас и холсты из волокон, скрепленных между собой иглопрокалыванием, при этом холсты содержат 30-65% синтетических волокон и 5-20% металлических волокон, рабочая поверхность полотна имеет полимерную пропитку [1].

Ближайшим аналогом заявленного способа является способ получения холстопрошивного полотна, включающий в себя подготовку синтетических волокон, их чесание, формирование волокнистого холста аэродинамическим или механическим способами и упрочнение волокнистого холста на машине типа «Малимо» [2].

Известные способы получения таких материалов имеют ряд существенных недостатков, снижающих эффективность производства волокнистых материалов и ограничивающих их физико-механические свойства.

Задачей изобретения является расширение ассортимента нетканых материалов с повышенными прочностными характеристиками.

Техническим результатом является обеспечение изготовления изотропных материалов с близкими механическими характеристиками в продольном и поперечном направлениях, а также увеличение механических характеристик материалов и производительности оборудования.

Специфика изготовления волокнистых материалов связана с необходимостью агрегирования упрочняющего оборудования в общую линию с чесальным и формирующим оборудованием. Объединение различных типов оборудования в единую линию является следствием низкой прочности волокнистого холста, формируемого различными способами, что исключает возможность транспортировки рулона волокнистого холста и его манипулирование при переходе от одной технологической операции к другой.

Недостаток агрегирования различного оборудования в единую технологическую цепочку связан с низкой производительностью машин типа «Малимо», что влечет за собой необходимость уменьшения производительности подготовительного, чесального и холстоформирующего оборудования. Кроме того, следствием включения в технологическую цепочку машины типа «Малимо» является выпуск специализированной продукции.

Технология получения холстопрошивных материалов с использованием машин типа «Малимо» обеспечивает изготовление материалов поверхностной плотностью менее 250 г/м², что в ряде случаев недостаточно. Остается не решенной проблема изготовления изотропных материалов с близкими механическими характеристиками в продольном и поперечном направлениях, а также остается не решенной проблема увеличения механических характеристик материалов.

Для расширения возможности производства различных по способу упрочнения материалов и увеличения физико-механических характеристик готовых материалов предлагается использовать предварительное упрочнение волокнистого холста на иглопробивной машине, агрегированной в единую технологическую цепочку с чесальной и формирующей машиной. Окончательная обработка предварительно упрочненного материала осуществляется на отдельно вынесенной машине типа «Малимо».

Технический результат обеспечивается способом получения холстопрошивного полотна, включающим в себя подготовку волокон, чесание, формирование волокнистого холста, предварительное упрочнение волокнистого холста на иглопробивной машине, агрегированной в единую технологическую цепочку с чесальной и формирующей машиной и последующую обработку предварительно скрепленного полотна на отдельно стоящей машине типа «Малимо».

Предварительное упрочнение волокнистого холста выполняется при плотности иглопрокалывания от 100 до 180 см^-2.

На стадии предварительного упрочнения волокнистого холста вытяжка изменяется от 45 до 85%.

Формирование волокнистого холста осуществляют механическим или аэродинамическим методом.

В состав материала вводятся легкоплавкие волокна с последующим термоскреплением материала.

Легкоплавкие волокна являются полипропиленовыми волокнами или бикомпонентными волокнами.

Термоскрепление проводят при температуре от 150 до 180°С.

Предварительное иглопрокалывание обеспечивает определенные прочностные характеристики материала и возможность его перемещения на машину типа «Малимо» и манипулирования при установке рулона в размоточное устройство и размотку полотна. Применение предварительного иглопрокалывания приводит к выпуску различного ассортимента продукции и увеличению производительности оборудования, что связано с более высокой производительностью иглопробивных машин по сравнению с машинами типа «Малимо». Кроме того, варьирование вытяжкой волокнистого холста в процессе предварительного иглопрокалывания обеспечивает различную степень переориентации волокон и соответственно получение материалов с различным распределением механических характеристик в продольном и поперечном направлении полотна. При использовании для упрочнения волокнистых холстов машин типа «Малимо» возможность переориентации волокон отсутствует.

Для увеличения механических характеристик материалов предлагается в их составе использовать легкоплавкие волокна различной химической природы, обладающие усадочными свойствами и без них. При использовании усадочных волокон, таких как полипропиленовое волокно с температурой плавления 165-170°С, достигается увеличение не только механических характеристик материала, но и его поверхностной плотности. При использовании без усадочного волокна, такого как бикомпонентное волокно со стержнем из полиэфирного волокна и внешней оболочкой из полимерного материала с температурой плавления 110°С, достигается только увеличение механических характеристик материалов без изменения их поверхностной плотности.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1.

Для получения материала холстопрошивного безниточного полиэфирное волокно линейной плотностью 0,33 текс проходит стадию подготовки (рыхление и замасливание) и поступает в чесальную машину, последующее формирование волокнистого холста осуществляется механическим способом и сформированный волокнистый холст поступает в иглопробивную машину. Предварительное упрочнение волокнистого холста производится при плотности иглопрокалывания 100 см^-2, вытяжке 45% и глубине прокалывания 8 мм. Поверхностная плотность материала после предварительного иглопрокалывания изменяется от 100 до 180 г/м².

После предварительного иглопрокалывания рулон материала снимается с намоточного устройства иглопробивной машины и поступает на размоточное устройство машины «Малимо». Обработка предварительно упрочненного полотна на машине «Малимо» производится при скорости 1 м/мин и подаче 2 мм. При таких режимах обработки поверхностная плотность полотна со 100 г/м² увеличивается до 180-200 г/м², и со 180 до 280 г/м² соответственно. Физико-механические характеристики полученного материала представлены в таблице.

Пример 2

Получение материала холстопрошивного безниточного выполняется в соответствии с примером 1, но вытяжка на стадии предварительного иглопрокалывания составляет величину 85% с получением изотропного материала. Физико-механические характеристики полученного материала представлены в таблице.

Пример 3

Получение материала холстопрошивного безниточного выполняется в соответствии с примером 1, но формирование волокнистого холста достигается аэродинамическим методом. Физико-механические характеристики полученного материала представлены в таблице.

Пример 4

Для получения материала холстопрошивного безниточного используется смеска полиэфирного волокна линейной плотностью 0,33 текс и полипропиленового волокна линейной плотностью 0,68 текс состава 70:30 соответственно. Каждое волокно отдельно друг от друга проходит стадию подготовки (рыхление и замасливание) и поступает на смешение. Перемещенная смеска полиэфирных и полипропиленовых волокон подается в чесальную машину, последующее формирование волокнистого холста осуществляется механическим способом и сформированный волокнистый холст поступает в иглопробивную машину. Предварительное упрочнение волокнистого холста производится при плотности иглопрокалывания 100 см^-2, вытяжке 45% и глубине прокалывания 8 мм. Поверхностная плотность материала после предварительного иглопрокалывания изменяется от 100 до 180 г/м².

После предварительного иглопрокалывания рулон материала снимается с намоточного устройства иглопробивной машины и поступает на размоточное устройство машины «Малимо». Обработка предварительно упрочненного полотна на машине «Малимо» производится при скорости 1 м/мин и подаче 2 мм. При таких режимах обработки поверхностная плотность полотна со 100 г/м² увеличивается до 180-200 г/м², и со 180 до 280 г/м² соответственно.

Материал холстопрошивной поступает на тепловую обработку, которая осуществляется нагретым воздухом в четырех отдельных камерах. Температура по камерам изменяется как 150-165-180-170°С. Материал с увеличенными механическими характеристиками после охлаждения сматывается в рулон и снимается с намоточного устройства. Физико-механические характеристики полученного материала представлены в таблице.

Пример 5.

Получение материала холстопрошивного безниточного выполняется в соответствии с примером 4, но в состав смески вводится бикомпонентное волокно в количестве 30%. Физико-механические характеристики полученного материала представлены в таблице.

Таблица
Физико-механические характеристики материала холстопрошивного
№ примера	Структурные характеристики материалов	Нагрузка при разрыве*, кгс	Удлинение при разрыве, %
F, кг/м2	d 103, м	p, кг/м3	вдоль	поперек	вдоль	поперек
1	182	1,3	140	26	43	74	84
2	185	1,4	136	33	37	68	85
3	180	1,3	138	22	36	88	92
4	380	2,0	188	56	72	55	58
5	220	1,4	162	44	52	55	60
* - образец с длиной рабочей части 100 мм и шириной 50 мм;
F - поверхностная плотность материала;
d - толщина материала;
р - объемная плотность материала.

Литература

1. Авторское свидетельство СССР № 466899, кл. B01D 39/00, 10.07.1975.

2. Бурдюков А.В., Петухов Г.Н. Механическая технология производства нетканых материалов. М., Легпромбумиздат.1989, сс.232-233, 294-297.