НЕТКАНЫЙ ИГЛОПРОБИВНОЙ МАТЕРИАЛ (ВАРИАНТЫ)
NON-WOVEN NEEDLE-PUNCHED MATERIAL (EMBODIMENTS)

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству волокнистых материалов, используемых в строительстве в качестве основы для битумных мембран («еврорубероида»), а также изолирующей, фильтрующей или конструкционной прокладки при создании фундаментов зданий, строительстве шоссейных дорог, укладке железнодорожного полотна, возведении гидротехнических сооружений, устройстве спортивных площадок и т.п.
Известно, что производство нетканых материалов, представляющих собой полотна и изделия, изготовляемые из волокон, нитей или других видов материалов без применения прядения и ткачества, по сравнению с традиционными способами производства, например, текстильной продукции, отличается простотой технологии, повышенной производительностью оборудования, многочисленным ассортиментом полотен. Нетканые материалы с разнообразными эксплуатационными свойствами, изготовленные в условиях автоматизированных производств, обладают широким спектром функциональных возможностей, которые обеспечиваются как за счет использования разнообразного сырья, так и способов получения нетканых материалов [Озеров Б.В., Гусев В.Е. Проектирование производства нетканых материалов. М: Изд-во Легкая и пищевая промышленность, 1984, 400 с.; Бершев Е.Н. и др. Технология производства нетканых материалов. М.: изд-во Легкая и пищевая промышленность, 1982, 352 с.; Петрова И.Н., Андропов В.Ф. Ассортимент, свойства и применение нетканых материалов. М: Легпромбытиздат, 1991, 208 с.; Бершев Е.Н. и др. Физико-химические и комбинированные способы производства нетканых материалов. М: Легпромбытиздат, 1993, 353 с.].
Однако независимо от назначения нетканого материала любой материал в своем сегменте должен обладать комплексом заданных физико-химических характеристик и потребительских свойств, а также приемлемой ценой.
При этом структуру волокнистого полотна (холста), в зависимости от назначения материала, могут характеризовать такие параметры, как толщина прочеса и холста, число сложений прочеса, неровнота прочеса и холста, доля волокон в смеси, материал волокна, расположение волокон (коэффициент распрямленности и протяженности, угол ориентации), длина волокна, линейная плотность волокна, распределение волокон по толщине, наличие или отсутствие каркасного слоя, его структура, плотность проколов, глубина проколов, наличие связующего и адгезионных связей и др.
При разработке новых структур нетканого иглопробивного материала необходимо принимать во внимание такие факторы, как стоимость и доступность сырья, стоимость и доступность оборудования для производства иглопробивного материала и другие требования рынка.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по назначению, технической сущности и достигаемому результату при использовании является нетканый иглопробивной материал, содержащий нетканое полотно из синтетических волокон и связующее, при этом нетканое полотно выполнено из не менее чем пяти-семи прочесов, волокно которых уложено вдоль и поперек нетканого полотна, закрепленных под действием иглопробивания нетканого полотна, [см. описание к патенту РФ №2357029, М. кл. D04H 1/42, опубл. 10.11.2003 г.] и содержит упрочняющие нити из стекловолокна, уложенные на подкладочной поверхности материала.
Описанный выше нетканый иглопробивной материал образован, в конечном счете, из взаимно перпендикулярных прочесов с вытянутыми, но сохраняющими завитки волокнами, скрепленными с упрочняющими нитями полимерными волокнами нетканого полотна, полученными иглопробиванием.
Из описания технической сущности материала и примеров его осуществления, а также из характеристики свойств материала видно, что он обладает на 30-40% более высокими прочностными свойствами, меньшей усадкой при нагрузке, чем известные зарубежные аналоги и, следовательно, более широкими функциональными возможностями.
Однако недостатком описанного выше материала является довольно высокая стоимость и значительная неоднородность структуры полота по длине и ширине, а также существенный разброс физико-химических характеристик при изготовлении нетканого полотна из механической смеси волокон.
Поэтому целью заявляемого технического решения является снижение затрат на производство материала и, следовательно, его стоимости, а также увеличение однородности структуры полотна и равномерности структурных и прочностных характеристик по его длине и ширине, что позволит расширить функциональные возможности нетканого иглопробивного материала.
Поставленная цель достигается тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем нетканое полотно из синтетических волокон, выполненное из не менее пяти прочесов, волокна которых уложены вдоль и поперек нетканого полотна, скрепленных иглопробиванием, и связующее, согласно изобретению полотно выполнено из чередующихся прочесов, состоящих из волокон разной линейной плотности, отличающейся не менее чем в 1,4-2 раза, при этом прочесы из волокна большей линейной плотности выполнены из первичного полиэтилентерефталата, а прочесы из волокна меньшей линейной плотности выполнены из рециклингового полиэтилентерефталата, при этом волокно в наружных слоях материала ориентировано вдоль оси материала, а во внутренних слоях материала ориентировано поперек оси материала.
Поставленная цель достигается также тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем нетканое полотно из синтетических волокон, выполненное не менее чем из пяти прочесов, волокна которых уложены вдоль и поперек нетканого полотна, скрепленных иглопробиванием, и связующее, согласно изобретению полотно выполнено из чередующихся прочесов, состоящих из волокон разной линейной плотности, отличающейся не менее чем в 1,4-2 раза, прочесы из волокна большей линейной плотности выполнены из рециклингового полиэтилентерефталата, а прочесы из волокна меньшей линейной плотности выполнены из первичного полиэтилентерефталата, при этом волокно в наружных слоях полотна ориентировано вдоль оси материала, во внутренних слоях полотна ориентировано поперек оси материала.
Поставленная цель достигается также тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем нетканое полотно из синтетических волокон, выполненное не менее чем из пяти прочесов, волокна которых уложены вдоль и поперек нетканого полотна, скрепленных иглопробиванием, и связующее, согласно изобретению полотно выполнено из чередующихся прочесов, состоящих из волокон разной линейной плотности, отличающихся не менее чем в 1,4-2 раза, которые выполнены из первичного полиэтилентерефталата, при этом волокно в наружных слоях полотна ориентировано вдоль оси материала, во внутренних слоях полотна ориентировано перпендикулярно оси материала.
Поставленная цель достигается также тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем нетканое полотно из синтетических волокон, выполненное не менее чем из пяти прочесов, волокна которых уложены вдоль и поперек нетканого полотна, скрепленных иглопробиванием, и связующее, согласно изобретению полотно выполнено из чередующихся прочесов, состоящих из волокон с разной линейной плотностью, отличающейся не менее чем в 1,4-2 раза, полотно выполнено из прочесов, содержащих волокна из вторичного полиэтилентерефталата, при этом волокно в наружных слоях полотна ориентировано вдоль оси материала, во внутренних слоях полотна ориентировано поперек оси материала.
Поставленная цель достигается также тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем нетканое полотно из синтетических волокон, выполненное не менее чем из пяти прочесов, волокна которых уложены вдоль и поперек нетканого полотна, скрепленных иглопробиванием, и связующее, согласно изобретению полотно выполнено из чередующихся прочесов, состоящих из волокон одной линейной плотности, прочесы, расположенные вдоль оси материала, состоят из волокон, выполненных из первичного полиэтилентерефталата, а прочесы, расположенные поперек оси материала, состоят из волокон, выполненных из вторичного полиэтилентерефталата, при этом волокно в наружных слоях полотна ориентировано вдоль оси материала, во внутренних слоях полотна ориентировано поперек оси материала.
Поставленная цель достигается также тем, что в известном нетканом иглопробивном материале, содержащем нетканое полотно из синтетических волокон, выполненном не менее чем из пяти прочесов, волокна которых уложены вдоль и поперек нетканого полотна, скрепленных иглопробиванием, и связующее, согласно изобретению полотно выполнено из чередующихся прочесов, состоящих из волокон одной линейной плотности, при этом прочесы, расположенные вдоль оси материала, состоят из волокон, выполненных из вторичного полиэтилентерефталата, а расположенные поперек оси материала состоят из волокон, выполненных из первичного полиэтилентерефталата, при этом волокно в наружных слоях полотна ориентировано вдоль оси материала, во внутренних слоях полотна ориентировано перпендикулярно оси материала.
Как видно из описания сущности заявляемого технического решения, оно отличается от прототипа и, следовательно, является новым.
Решение обладает изобретательским уровнем, поскольку обеспечивает новый технический результат, который заключается в обеспечении однородности получаемого материала, исключающей деформирование полотна с проявлением, например, эффекта «шиферения», при пропитке битумным связующим как при использовании однородного волокна (первичное-первичное, вторичное-вторичное), так и при использовании смеси волокон (первичное-вторичное, вторичное-вторичное) одинаковой и разной линейной плотности. Предлагаемое техническое решение предполагает использование, с одной стороны, не только доступное, более дорогое сырье, в качестве основы изделия, но и вторичное, более дешевое сырье, что позволяет существенно снизить стоимость конечного продукта при сохранении высоких качественных характеристиках.
Заявляемое техническое решение промышленно применимо и использовано при промышленном производстве нетканого иглопробивного материала марки РУНО.
В таблице 1 приведены основные технические характеристики материала.
На чертежах, приведенных ниже, схематично показано расположение прочесов в материале.
Фиг. 1. Схема расположения пяти прочесов, 1-й вариант.
Фиг.2. Схема расположения пяти прочесов, 2-й вариант.
Фиг.3. Схема расположения пяти прочесов, 3-й вариант.
Фиг.4. Схема расположения пяти прочесов, 4-й вариант.
Фиг. 5. Схема расположения пяти прочесов, 5-й вариант.
Фиг. 6. Схема расположения пяти прочесов, 6-й вариант.
Нетканый иглопробивной материал (фиг. 1), состоящий из пяти прочесов, содержит два слоя прочеса 1, волокна которых ориентированы вдоль оси материала и расположены, например, сверху и снизу материала, при этом три слоя прочеса 2, волокна которых ориентированы поперек оси материала, расположены между прочесами 1. Линейная плотность волокон в прочесах 1 и 2 отличается не более чем в 1,4-2 раза. Два наружных слоя прочеса 1 выполнены из первичного волокна полиэтилентерефталата, а три слоя прочесов 2 выполнены из вторичного волокна полиэтилентерефталата. При изготовлении материала по этой схеме использовали слои 1 с большей линейной плотностью, чем внутренние слои 2.
Нетканый иглопробивной материал (фиг. 2), состоящий из пяти прочесов, содержит два слоя прочеса 3, волокна которых ориентированы вдоль оси материала и расположены, например, сверху и снизу материала, при этом три слоя прочеса 4, волокна которых ориентированы поперек оси материала, расположены между прочесами 3. Линейная плотность волокон в прочесах 3 и 4 отличается не более чем в 1,4-2 раза. Два наружных слоя прочеса 3 выполнены из волокна рециклингового полиэтилентерефталата, а три слоя прочесов 4 выполнены из волокна первичного полиэтилентерефталата. В прочесе 3 использовано волокно из рециклингового полиэтилентерефталата большей линейной плотности, нежели у прочесов 4 из волокна первичного полиэтилентерефталата.
Нетканый иглопробивной материал (фиг. 3), состоящий из пяти прочесов, содержит два слоя прочеса 5, волокна которых ориентированы вдоль оси материала и расположены, например, сверху и снизу материала, при этом три слоя прочесов 6, волокна которых ориентированы перпендикулярно оси материала, расположены между прочесами 5. Линейная плотность волокна прочесов 5 и 6 разная и отличается не более чем в 1,4-2 раза. Все слои материала этого типа выполнены из волокна первичного полиэтилентерефталата. Однако линейная плотность волокна, используемая для наружных прочесов 5, больше, чем линейная плотность внутренних прочесов.
Нетканый иглопробивной материал (фиг. 4), состоящий из пяти прочесов, содержит два слоя прочеса 7, волокна которых ориентированы вдоль оси материала и расположены, например, сверху и снизу материала, при этом три слоя прочесов 8, волокна которых ориентированы перпендикулярно оси материала, расположены между прочесами 7. Линейная плотность волокна прочесов 7 и 8 разная и отличается не более чем в 1,4-2 раза. Все слои материала этого типа выполнены из волокна вторичного полиэтилентерефталата. Однако линейная плотность волокна, используемая для наружных прочесов 7, больше, чем линейная плотность внутренних слоев.
Нетканый иглопробивной материал (фиг. 5), состоящий из пяти прочесов, содержит два прочеса 9, волокна которых ориентированы вдоль оси материала и расположены, например, сверху и снизу материала, при этом три прочеса 10, волокна которых ориентированы перпендикулярно оси материала, расположены между прочесами 9. Линейная плотность волокна, используемая для наружных прочесов 9, не больше, чем линейная плотность внутренних слоев. Прочесы 10 выполнены из рециклингового волокна, в то время как наружные прочесы 9 выполнены из волокон первичного материала полиэтилентерефталата.
Нетканый иглопробивной материал (фиг. 6), состоящий из пяти прочесов, содержит два слоя прочеса 11, волокна которых ориентированы вдоль оси материала и расположены, например, сверху и снизу материала, при этом три слоя прочеса 12, волокна которых ориентированы перпендикулярно оси материала, расположены между прочесами 11. Линейная плотность волокна, используемая для наружных прочесов 11, не больше, чем линейная плотность внутренних слоев. Прочесы 12 выполнены из волокна первичного материала. В то время как наружные прочесы 11 выполнены из волокон вторичного материала полиэтилентерефталата.
Параметры и свойства иглопробивного материала представлены в таблице 1.
Основные физические характеристики полотен «РУНО»
П - основы неармированные.
Как видно из описания технической сущности заявляемого в качестве изобретения материала и таблицы, предлагаемый материал обладает более высокими техническими свойствами по сравнению с прототипом при одновременном значительном снижении стоимости каждого погонного метра. Изготавливают описанные выше материалы под торговой маркой РУНО в условиях современного промышленного производства.