Способ производства нетканого материала с пониженной горючестью
METHOD OF PRODUCING NONWOVEN MATERIAL WITH LOW INFLAMMABILITY

Изобретение относится к технологии производства нетканых материалов и может быть использовано для шумо-теплоизоляции в автомобильной промышленности и малоэтажном строительстве.
Известен способ производства нетканого материала с пониженной горючестью, в котором технологический процесс состоит из следующих стадий: подачи волокнистой смеси, холстоформирования, уплотнения волокнистого холста на аэродинамической установке, термоскрепления и каландрирования полотна, резки и намотки полотна в рулоны или заготовки (патент РФ №2667359, кл. D04H 1/549, опубл. 18.09.2018). В известном способе недостаточно обеспечены негорючие свойства полученного материала.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается изобретением, является устранение отмеченного недостатка. Технический результат заключается в повышении необходимого уровня негорючих свойств материала.
Проблема решается, а технический результат обеспечивается тем, что в способе производства нетканого материала с пониженной горючестью, в котором технологический процесс состоит из следующих стадий: подачи волокнистой смеси, холстоформирования, уплотнения волокнистого холста на аэродинамической установке, термоскрепления и каландрирования полотна, резки и намотки полотна в рулоны или заготовки, в качестве волокнистой смеси используют смесь регенерированного волокна, натурального волокна в виде джута, льна или пеньки и синтетического волокна с добавкой вещества на основе фосфоросодержащего антипирена в количестве 5-10% от массы смеси, в процессе подачи увлажняют смесь водной замасливающей эмульсией в количестве 4-6% от массы смеси до влажности не ниже 2% при влажности помещения не ниже 50%, подготовленную смесь подают в камеру предварительного наполнения для холстоформирования, где равномерно распределяют волокнистую массу по рабочей ширине установки аэродинамического холстообразования, в которой поддерживают температуру потока воздуха в пределах 18-24°С, термоскрепление полотна осуществляют в печи с температурным режимом 170-175°С, а каландирование – при температуре до 220°С и линейном давлении до 12 Н/мм (= 5 т). В качестве антипирена может быть использован полимерный фосфоросодержащий концентрат CESA или афламмит.
Технологический процесс производства нетканого материала с пониженной горючестью состоит из следующих стадий: а) Подача волокнистой смеси. б) Холстоформирование. в) Уплотнение волокнистого холста на аэродинамической установке. г) Термоскрепление и каландрирование полотна. д) Резка и намотка полотна в рулоны или заготовки.
TM
В качестве волокнистой смеси используют смесь регенерированного волокна, натурального волокна в виде джута, льна или пеньки и синтетического волокна с добавкой вещества на основе фосфоросодержащего антипирена в количестве 5-10% от массы смеси. В качестве антипирена использован полимерный фосфоросодержащий концентрат CESA например, CESA-f/flam NBAADS – концентрация активного вещества – 50% (производство компании Clariant, Швейцария) или афламмит, например Афламмит МВ 1277 (4%) (производство компании THOR, Германия).
Примеры состава волокнистых смесей:
- вариант 1 (предпочтительный вариант для автомобилестроения): регенерированное волокно – 70 мас.%, синтетическое волокно – 20 мас.%, натуральное волокно в виде джута, льна или пеньки – 10 мас.%,
- вариант 2 (предпочтительный вариант для утеплителей в малоэтажном домостроении): натуральное волокно в виде джута, льна или пеньки – 75 мас.%, синтетическое волокно – 20 мас.%, регенерированное волокно – 5 мас.%,
- вариант 3: регенерированное волокно – 40 мас.%, натуральное волокно в виде джута, льна или пеньки – 40 мас.%, синтетическое волокно, – 20 мас.%.
В качестве синтетического волокна целесообразно использовать не менее 50% легкоплавкого волокна (от массы синтетического волокна), поскольку оно обеспечивает термоскрепление волокон в смеси при прохождении материала через печь.
В процессе подачи увлажняют смесь водной замасливающей эмульсией Дурон 3176(3184) в количестве 4-6% от массы смеси до влажности не ниже 2% при влажности помещения не ниже 50%. Волокнистая смесь подается в камеру предварительного наполнения, где происходит распределение волокнистой массы по рабочей ширине установки, что является ключевым звеном в формировании ватки с высокими показателями равномерного распределения волокна по длине и ширине. Равномерная подача волокна на аэродинамическую установку гарантирует равномерный вес материала на выходе.
После камеры предварительного наполнения с помощью узла питания, состоящего из питающей пары и сбивного барабана, волокнистая масса подается в зону встряхивателя, где производится уплотнение, удаление избыточного воздуха для подачи массы на весовой транспортер (ленту).
Целью холстообразования является формирование из текстильных волокон волокнистого холста – слоя волокон с определенной плотностью сгущения и с определенной их ориентацией.
Холстообразование происходит по механическому способу и осуществляется на установке аэродинамического холстообразования, в которой поддерживают температуру потока воздуха в пределах 18-24°С.
Термоскрепление полотна осуществляют в печи с температурным режимом 170-175°С. Температурный режим в печи устанавливается таким образом (техкарта), чтобы произвести термоскрепление полотна за счет использования легкоплавких синтетических волокон, но при этом сохранить поверхностные свойства антипирена, которым была произведена обработка исходного волокна.
На этапе подготовки волокна используется система обработки волокнистой массы водной эмульсией, обеспечивающей сохранение влажности массы не менее 2% и создание защитной пленки на границе волокно-волокно, препятствующей повреждению защитного слоя антипирена на поверхности в процессе переработки.
Каландрирование осуществляется при температуре до 220°С и линейном давлении до 12 Н/мм (= 5 т).
Дальнейшие этапы осуществляются в обычном порядке.
Рулон нетканого полотна на товарном валу устанавливается на раскатное устройство и с помощью механизма размотки поступает в накопитель лоткового типа, где полотно накапливается, что обеспечивает безостановочную работу линии при сшивке полотен одного рулона с другим, а также обеспечивает равномерную подачу полотна в зоны пропитки.
Зона ввода машины сконструирована с учётом возможной отделки любого текстильного полотна. Поэтому имеется множество вариантов расположения тканенаправляющих органов.
Отделка нетканых полотен в зависимости от придаваемых полотну качественных показателей происходит двумя способами:
- способ пропитки;
- способ нанесения пеной.
Пропитка полотна осуществляется с помощью плюсовки для аппретирования. Полотно, проходя через группу направляющих тянульных валов, поступает в ванну с раствором. Затем при выходе из ванны полотно отжимается с помощью 2-х обрезиненных валов. Степень отжима полотна регулируется с помощью изменения давления. Система обеспечивает ручную регулировку давления.
Нанесение пены на изнаночную сторону полотна происходит с помощью установки специального устройства. Установка узла осуществляется в зоне вводного устройства. В ванну по шлангопроводу, совершающему возвратно-поступательное движение вдоль ванны, поступает вспененный раствор. Раствор распределяется на полотне с помощью разравнивающего вала, который установлен на опоре ванны. Количество наносимого раствора регулируется зазором между полотном и разравнивающим валом. Раствор латекса преобразуется в пену с помощью миксера. Вес пены зависит от интенсивности пенообразования, которая, в свою очередь, зависит от скорости воздуха и количества связующего, подаваемых в миксер.
После прохождения узлов пропитки полотно поступает на клуппную цепь. На цепи закреплены игольчатые планки для удержания и транспортировки полотна в сушильной камере. Подача полотна на игольчатые планки осуществляется с помощью устройства опережения. В зависимости от способа отделки материал может накалываться на иглы с опережением или с отставанием по отношению к питающему валу. Главным органом для надёжного накалывания является ролик накалывания со щеточным кольцом. Роликом накалывания материал насаживается частично. Докалывающий ролик и докалывающая щётка прижимают материал вплоть до дна игольчатых планок.
Рабочая ширина клуппной цепи регулируется в зависимости от ширины полотна.
Полотно, закреплённое на транспортной цепи, поступает в сушильную камеру, состоящую из нескольких зон. Каждая зона сушки имеет по две лежащие друг против друга секции циркуляции воздуха. Сушка полотна может осуществляться двумя типами обогрева: паровым и электрообогревом.
С помощью осевых вентиляторов свежий воздух и воздух сушильной камеры засасываются через теплообменники с паровым или масляным обогревом и подаются в фильеры. Через имеющиеся в фильерах отверстия разогретый воздух попадает с большой скоростью на высушиваемый материал. Насыщенный влажностью воздух посредством вытяжных вентиляторов выводится наружу.
При выходе из сушильной камеры материал поступает в зону охлаждения. Материал, находящийся ещё на цепях, охлаждается при помощи осевого вентилятора через фильеры воздухом окружающей среды.
Далее осуществляется стягивание материала с ширильной цепи двумя тянульными валами.
Материал поступает на намоточное устройство, где происходит намотка готового полотна на товарные валы с гильзами. Товарный вал с гильзой для намотки полотна можно заменять при скоростях 40 м/мин без останова отделочной линии с помощью поворотного механизма намотки. Намотанный рулон полотна снимают с намоточного устройства вместе с товарным валом, после чего товарный вал вытаскивают из гильзы, а рулон упаковывают.
3
2
2
Готовый продукт представляет собой композиционный многослойный нетканый материал шириной 1000-2000 мм повышенной драпируемости (до 11%), воздухопроницаемости 145-155 дм/м с, прочности на раздир от 28 до 42 Н, поверхностной плотности 250-700 г/м, активность по тест-веществу циклогексану составляет 130 мг/г.