НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к производству нетканых материалов, используемых в качестве изоляционных, прокладочных, каркасных и облицовочных изделий в автомобилестроении, производстве мебели, строительстве, для упаковки и т.п.
Известен нетканый волокнистый материал, представляющий собой иглопробивное полотно и выполненный из смеси тугоплавких и различных легкоплавких волокон, основным из которых является бикомпонентное полиэфирное волокно типа "ядро-оболочка", полимер "оболочки" которого имеет температуру плавления существенно более низкую, чем полимер "ядра". В качестве легкоплавкого волокна использовано штапельное бикомпонентное полиэфирное волокно типа "ядро-оболочка" толщиной 0,4÷1,0 текс и длиной 50÷90 мм с температурой плавления полимера "оболочки" 105÷115°С, а в качестве тугоплавкого волокна использовано штапельное полиэфирное волокно толщиной 0,3÷1,7 текс и длиной 60÷90 мм с температурой плавления 240÷260°С. (см. патент РФ №2284383, МПК D04H 1/46 (2006.01), 2006 г.)
Недостатком данного материала является его высокая стоимость, т.к. при изготовлении используют первичные синтетические волокна, имеющие высокую стоимость.
Известен нетканый материал, включающий волокнистую смесь, содержащую скрепленные между собой первичные синтетические волокна в качестве которых волокнистая смесь содержит 5-65 мас.% бикомпонентных волокон, один из компонентов которых представляет собой связующий полимер с температурой плавления ниже температуры плавления другого полимерного компонента, и коротковолокнистые отходы стрижки и вычесывания ворсовых полотен, содержание которых в волокнистой смеси составляет 35-95 мас.%. Материал скреплен расплавленным связующим полимером бикомпонентных волокон и уплотнен за счет термопластичной деформации под действием сжатия. (см. патент №2217533, МПК 7 D04H 1/42, 2003 г.)
Недостатком данного материала является сложность технологического процесса изготовления материала, что влечет за собой увеличение стоимости его изготовления и, как следствие, стоимости самого материала и изделий из него.
Известен нетканый волокнистый материал, состоящий из смеси синтетических волокон и отходов текстильного производства, скрепленных иглопрокалыванием. В качестве отходов текстильного производства использованы отходы стрижки и вычесывания искусственного меха, взятые в количестве 10-30% от веса материала (см. а.с. СССР №887651, МПК 4 D04Н 1/46, 1981 г.). Данное решение принято за прототип.
Недостатком известного материала является низкая степень использования коротковолокнистых отходов, возможность значительных потерь волокнистого сырья в процессе чесания, холстоформирования, низкие объемность и упругость материала и в связи с этим недостаточные изоляционные свойства, ограничивающие области применения материала.
Задача, решаемая полезной моделью, - получение высококачественного нетканого материала при максимальном использовании волокнистых отходов, обладающего высокой объемностью, обеспечивающего при этом конструкционную прочность и хорошие изоляционные свойства, и расширение областей его применения. Также ставится дополнительная задача по снижению стоимости материала.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном нетканом материале, состоящем из смеси синтетических волокон и отходов, скрепленных иглопрскалыванием, в соответствии с полезной моделью, в качестве отходов использовано восстановленное полиэфирное волокно, полученное раздиранием технологической отходов.
Технические отходы получены после выполнения технологической операции обрезки плоских или термоформованных изделий из нетканого коврового полотна.
В качестве синтетических волокон использована смесь тугоплавких и различных легкоплавких волокон, основным из которых является бикомпонентное полиэфирное волокно типа "ядро-оболочка".
Технический результат от использования всей совокупности существенных признаков такого нового технического решения позволяет получить высококачественный нетканый материал при максимальном использовании волокнистых отходов, обладающий высокой объемностью и упругостью. При этом разработанный нетканый материал обеспечивает конструкционную прочность и хорошие изоляционные и шумопоглощающие свойства изделий, изготавливаемых из него, и позволяет расширить области его применения.
Использование при изготовлении нетканого материала в качестве отходов восстановленного полиэфирного волокна, полученного раздиранием отходов после выполнения технологической операции обрезки плоских или термоформованных изделий из нетканого коврового полотна, позволяет получить высококачественный нетканый материал, обладающий высокой объемностью, обеспечивающий при этом конструкционную прочность и хорошие изоляционные свойства, а также расширение областей его применения.
При этом значительно снижается стоимость материала за счет использования отходов после выполнения технологической операции обрезки.
Формоустойчивость конструкции изделий из предлагаемого нетканого материала обеспечивается применением синтетических волокон, состоящих из смеси тугоплавких и различных легкоплавких волокон, основным из которых является бикомпонентное полиэфирное волокно типа "ядро-оболочка", которые в процессе нагрева и формовании расплавляются и сшивают (скрепляют) восстановленное полиэфирное волокно.
Высокие шумопоглащающие свойства изделий из предлагаемого нетканого материала обеспечивает восстановленное полиэфирное волокно, которое не плавится в процессе термоформования и сохраняет воздушные зазоры в структуре нетканого материала оптимального (с точки зрения поглощения шума) размера и конфигурации.
Фиг.1 - структура нетканого материала.
Нетканый материал включает волокнистую смесь, содержащую первичные синтетические бикомпонентные волокна 1 и коротковолокнистые отходы 2 восстановленного полиэфирного волокна, полученного раздиранием (разволокнением) отходов после выполнения технологической операции обрезки плоских или термоформованных изделий из нетканого коврового полотна. Волокна 1 и 2 скреплены между собой в местах взаимного пересечения иглопрокалыванием.
В качестве бикомпонентных волокон 1, например, могут использоваться бикомпонентные волокна штапельной длины (с длиной резки 30-65 мм) типа "ядро-оболочка", у которых "оболочка" выполнена из связующего сополиэфирного полимера с температурой плавления более низкой, чем температура плавления "ядра", выполненного из полиэфирного полимера.
Такие бикомпонентные волокна выпускаются, например, фирмой Wellmann. Inc. под коммерческим наименованием Wellbond. Могут также использоваться сополиамидные волокна этого типа фирмы Ems-Griltech под коммерческим наименованием Grilon или полиолефиновые волокна такого же типа "с оболочкой" из полиэтилена и "ядром" из полипропилена фирмы ES Fiber-Visions под одноименным коммерческим наименованием, а также аналогичные бикомпонентные волокна типа "бок о бок". Кроме того, могут быть использоаны следующие синтетические волокна: волокно полиэфирное, LMF 4,0 D×51 мм, Натур Ни, волокно полиэфирное 4 De×51 мм LM 110 С Eastlon, волокно полиэфирное 4 De×51 мм LM 110 С Фар Истерн, волокно полиэфирное 4 De×51 мм LM 110 С Эслон
Коротковолокнистые отходы восстановленного полиэфирного волокна, представляют собой смеси волокон различной длины. Причем длина волокон отходов не оказывает влияния на свойства материала. Длина волокон на исходном полотне может составлять от 50-66 мм до 66-90 мм. Такие отходы получают путем раздирания (разволокнения) отходов после выполнения технологической операции обрезки плоских или термоформованных изделий из нетканого коврового полотна. Указанные отходы содержат полиэфирные волокна, из которых изготовлены нетканые иглопробивные полотна. В отходах с течением времени будет присутствовать все большее % соотношение бикомпонентных волокон.
Соотношение синтетических волокон и отходов в смеси составляет, мас.%;
- синтетических волокон от 10 до 60 (в зависимости от необходимой конструкционной прочности различных изделий)
- отходы - остальное до 100.
Сущность полезной модели поясняется также примером изготовления материала.
Предварительно получают коротковолокнистые отходы 2 восстановленного полиэфирного волокна, полученного раздиранием (разволокнением) отходов после выполнения технологической операции обрезки плоских или термоформованных изделий из нетканого коврового полотна. Затем волокнистое сырье, содержащее первичные синтетические бикомпонентные волокна 1 и коротковолокнистые отходы 2 восстановленного полиэфирного волокна, полученного раздиранием (разволокнением) отходов после выполнения технологической операции обрезки плоских или термоформованных изделий из нетканого коврового полотна, предварительно разрыхляют и замасливают на щипально-замасливающей машине. Замасленные волокнистые компоненты поступают в смесительную машину для приготовления волокнистой смеси в соответствии с заданной рецептурой. Затем производится вылеживание волокнистого материала. После вылеживания волокнистая масса поступает в автопитатель самовесов чесальных машин, формирующих волокнистый прочес. С поверхности съемных барабанов чесальных машин волокнистый прочес снимается и подается на преобразователи прочеса, на которых формируется волокнистый холст заданной толщины. Затем волокнистый холст скрепляется иглопробивным способом, пропитывается полимерным связующим и просушивается.
При необходимости получить изделие с более высокой конструкционной прочностью и улучшенными изоляционными свойствами, нетканый материал можно изготавливать состоящим из двух и более слоев, что достигается за счет последующей термообработки нетканого материала, уложенного слоями друг на друга.
Помимо указанного достигаемого технического результата, получаем снижение себестоимости материала, что обеспечивается за счет использования значительно более дешевых по сравнению с основным волокнистым сырьем отходов восстановленного полиэфирного волокна, полученного раздиранием (разволокнением) отходов после выполнения технологической операции обрезки плоских или термоформованных изделий из нетканого коврового полотна.
Нетканый материал, выполненный в соответствии с полезной моделью, может быть применен, в частности, для изготовления следующих изделий:
- дополнительные каркасные элементы (крышки пола багажника), которые могут использоваться как самостоятельная деталь, так и дополнительная к коврику багажника.
- как плоские шумоизоляционные детали.
- как подложка к основному (лицевому) нетканому иглопробивному полотну, присоединенная методом термоскрепления или иглопробивания. Получаемое дублированное полотно используется для изготовления термоформованных и неформованных деталей интерьера автомобиля (ковры пола, обивки арки колеса, коврики багажника, полки багажника, обивки крыши и т.п.).