КОМБИНИРОВАННАЯ НИТЬ
COMBINATION YARN

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к термоогнестойким высокопрочным неоднородным комбинированным нитям, и может быть использовано для изготовления тканых изделий, эксплуатируемых в условиях, опасных для жизни, в частности защитной одежды пожарных, сварщиков, металлургов, нефтяников, военного обмундирования и т.п. Это позволяет значительно расширить ассортиментную группу термостойких комбинированных нитей, обеспечивающих универсальные свойства защитной одежды.
3
Из уровня техники известна текстильная пряжа для выработки защищающих от открытого огня изделий, содержащая термоокисленные полиакрилонитрильные волокна или текрмоокисленные полиакрилонитрильные волокна и волокна животного или растительного происхождения, или огнестойкие вискозные, или арамидные, или параарамидные, или полиоксадиазольные, или их однородные смеси, причем термоокисленные полиакрилонитрильные волокна составляют по меньшей мере 25% веса пряжи, имеют извитость 3-7 извитков на один сантиметр длины, линейную плотность 0,11-0,5 текс, удельную плотность 1,3-1,43 г/см, а также длину 40-90 мм. Указанная пряжа содержит сердечник в виде параарамидной или полиоксадиазольной непрерывной нити (Патент RU 2286410, D02G 3/04, 27.10.2006).
Однако производство такой нити усложнено за счет количества переходов при получении, что, в свою очередь, негативно сказывается на производительности и стоимости готовой нити.
Известна комбинированная нить, состоящая из пряжи линейной плотности 32 текс × 2 (Терлон) в сочетании с комплексной нитью с шагом 8:1-2 (Терлон) или с комбинированной нитью с шагом 30:2, полученной из термостойких полипарафенилентерефталамидных волокон (Патент RU 2103427, D03D 15/00, 27.01.1998).
Недостатками данного технического решения являются неудовлетворительный показатель неравновесности, низкая устойчивость к разрывным и истирающим нагрузкам, затруднительное окрашивание.
Известна комбинированная нить, первый компонент которой представляет собой комплексную нить или пряжу из волокна на основе ароматического сополиамида, скрученную со вторым компонентом из пряжи, состоящей из волокна на основе оксадиазола, одиночного, двойного или тройного сложения, причем нить или пряжа первого компонента имеет линейную плотность в диапазоне от 10 до 200 текс, а пряжа второго компонента - от 13 до 200 текс при следующем соотношении компонентов нити мас.%: нить или пряжа из волокна на основе ароматического сополиамида 80-45, пряжа из волокна на основе оксадиазола 20-55 (Патент RU 2211263, D03D 15/12, 27.08.2003).
Недостатками указанной нити являются неудовлетворительный показатель неравновесности, низкая устойчивость к истирающим нагрузкам, недостаточно высокая прочность нити, неравномерная окрашиваемость при низких величинах крутки.
Известна комбинированная нить, первый компонент которой представляет собой арамидную нить, скрученную со вторым компонентом из пряжи, состоящей из волокна на основе оксадиазола, причем комбинированная нить представляет собой бикомпонентную армированную нить, в которой в виде стержня используется арамидная комплексная нить линейной плотности 6,3-200 текс, а второй компонент в виде оплетки из пряжи на основе оксадиазола с линейной плотностью 10-200 текс при следующем соотношении компонентов нити, мас.%: нить на основе ароматического сополиамида 10-50; пряжа из волокна на основе оксадиазола 90-50 (Патент RU 2408748, D03D 15/12, 10.01.2011).
Недостатком указанной комбинированной нити является незначительный штопорный эффект в структуре нити, что затрудняет процесс дальнейшей переработки нити на ткацком станке.
Наиболее близкой к заявленной нити является комбинированная нить, состоящая из комплексной параарамидной нити и обкручивающей ее пряжи из волокон на основе оксадиазола, при натяжении стержневого компонента, равном 10-25 сН (Е.В. Благушина, В.А. Родионов. Оптимизация структуры и технологии получения комбинированных обкрученных нитей // Известия вузов. Технология текстильной промышленности, №5, 2013 год).
Недостатком указанной нити является то, что при указанном натяжении не обеспечивается прямолинейное расположение стержневой нити и, как следствие, нет симметричного расположения компонентов относительно оси, и качество комбинированной нити не всегда получается удовлетворительным.
Задачей предлагаемого изобретения является создание новой комбинированной нити с комплексом свойств, необходимых в условиях ее использования.
Технический результат данного изобретения заключается в получении комбинированной нити с пониженным показателем жесткости при изгибе и жесткости при кручении при сохранении высоких физико-механических и эксплуатационных свойств и расширение ассортимента нитей линейной плотности 65-95 текс.
Данный технический результат достигается за счет разработки комбинированной нити, выполненной из стержневой комплексной параарамидной крученой нити, обкрученной двумя полиоксадиазольными кручеными пряжами в противоположных направлениях с равным числом обкручиваний, сначала против часовой стрелки, затем по часовой стрелке, при натяжении стержневой нити, равном 55-180 сН, при этом соотношение величин крутки стержневой нити и обкруточной пряжи составляет (0,5-0,6):(2,9-3,9), причем их массовое соотношение находится в пределах, мас.%: стержневая нить 17-34, обкруточная пряжа 66-83; при этом число обкручиваний равно 220-390 обкр/м, а обкрученная поверхность стержневой нити составляет не менее 65% от общей площади.
Структура заявляемой комбинированной нити приведена на фиг. 1 и 2,
где:
1 - стержневая параарамидная нить;
2 - первая обкруточная пряжа (внутренний слой обмотки);
3 - вторая обкруточная пряжа (внешний слой обмотки).
Разработана термоогнестойкая высокопрочная комбинированная нить, в которой в качестве компонентов используются крученые комплексные параарамидные нити и полиоксадиазольные пряжи как наиболее перспективное и экономичное сочетание для тканых изделий на их основе, эксплуатирующихся в условиях, опасных для жизни. Получаемая ткань полотняного переплетения имеет высокую прочность: 1870,4 и 1311,1 Н по основе и по утку соответственно и высокую устойчивость к истиранию по плоскости: в пределах 21252-27518 циклов.
Одной из важнейших характеристик комбинированных нитей, используемых в тканях для изготовления защитной одежды, является жесткость при изгибе и жесткость при кручении. Снижение этих показателей приводит к улучшению перерабатывающей способности комбинированной нити в ткань. Эти свойства оказывают существенное влияние на процесс выработки тканых полотен и дальнейшую эксплуатацию изделий из них. Указанный показатель натяжения стержневой нити определяет структуру обкрученных нитей с прямолинейным расположением стержневой нити.
Стержневая нить выполнена из комплексной параарамидной нити линейной плотности от 14 до 30 текс, которая состоит из не менее 100 элементарных нитей с температурой разложения свыше 500°C, с разрывным удлинением не менее 2,5% и прочностью не менее 270 сН/текс.
Две обкруточные пряжи, выполненные из полиоксадиазольных арселоновых светостабилизированных волокон, имеют линейную плотность от 15 до 30 текс, температуру разложения свыше 300°C, разрывное удлинение не более 17% и прочность не менее 13 сН/текс.
Заявленная структура комбинированной нити обеспечивает достижение технического результата, а разделение или внесение изменений в сторону уменьшения или увеличения данных показателей не приводит к достижению технического результата изобретения.
Разработана комбинированная нить, в которой все показатели, характеризующие ее, не является функционально самостоятельными, а взаимосвязаны между собой, и только при их совместном выполнении технический результат количественно возрастает: значительно уменьшается жесткость нити при изгибе и при кручении, а также повышаются физико-механические и эксплуатационные свойства нити.
Снижение показателя неравновесности комбинированной нити приводит к улучшению ее перерабатывающей способности при экономичном расходе на изготовление ткани.
Выбор числа обкручиваний в диапазоне 220-390 обкр/м обуславливает меньшую линейную плотность готовой нити и меньший расход составляющих компонентов.
Заявленная комбинированная нить выработана на отечественном оборудовании в производственных условиях МГУДТ (Москва).
Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами: 1-3, физико-механические показатели приведены в таблице.
Пример 1
Выработали комбинированную нить, состоящую из комплексной параарамидной нити Русар-С, состоящей из не менее 200 элементарных нитей, линейной плотности 29,4 текс - в качестве стержневой нити, и двух обкруточных полиоксадиазольных арселоновых пряж линейной плотности 29,4 текс. Обкручивание производили соответственно в двух противоположных направлениях крест-накрест: сначала в направлении против часовой стрелки, а затем - по часовой стрелке, число обкручиваний - 360 обкр/м. Натяжение стержневой нити - 158 сН, соотношение величин крутки стержневой нити и обкруточной пряжи равно (0,5:2,9), при их массовом соотношении, мас.%: стержневая нить - 31, обкруточная пряжа - 69; обкрученная поверхность стержневой нити составляет 70%, линейная плотность комбинированной нити - 95,0 текс.
Пример 2
Выработана комбинированная нить, состоящая из комплексной параарамидной нити Русар-С, состоящей из не менее 100 элементарных нитей, линейной плотности 14,3 текс - в качестве стержневой нити, и двух обкруточных полиоксадиазольных арселоновых пряж линейной плотности 29,4 текс. Обкручивание производили соответственно в двух противоположных направлениях крест-накрест: сначала в направлении против часовой стрелки, а затем - по часовой стрелке, число обкручиваний - 290 обкр/м. Натяжение стержневой нити - 106 сН, соотношение величин крутки стержневой нити и обкруточной пряжи составляет (0,6:2,9), при их массовом соотношении, мас.%: стержневая нить - 17, обкруточная пряжа - 83; обкрученная поверхность стержневой нити составляет 78%, линейная плотность комбинированной - 82,0 текс.
Пример 3
Выработана комбинированная нить, состоящая из комплексной параарамидной нити Русар-С, состоящей из не менее 100 элементарных нитей, линейной плотности 14,3 текс - в качестве стержневой нити, и двух обкруточных полиоксадиазольных арселоновых пряж линейной плотности 25,0 текс. Обкручивание производили соответственно в двух противоположных направлениях крест-накрест: сначала в направлении против часовой стрелки, а затем - по часовой стрелке, число обкручиваний - 390 обкр/м. Натяжение стержневой нити - 180 сН, соотношение величин крутки стержневой нити и обкруточной пряжи равно (0,6:3,9), при их массовом соотношении, мас.%: стержневая нить - 21, обкруточная пряжа - 79, обкрученная поверхность стержневой нити составляет 73%, линейная плотность комбинированной нити - 68,0 текс.
Пример 4
Выработана комбинированная нить, состоящая из комплексной параарамидной нити, Русар-С, состоящей из не менее 200 элементарных нитей, линейной плотности 29,4 текс - в качестве стержневой нити, и двух обкруточных полиоксадиазольных арселоновых пряж линейной плотности 25,0 текс. Обкручивание производили соответственно в двух противоположных направлениях крест-накрест: сначала в направлении против часовой стрелки, а затем - по часовой стрелке, число обкручиваний - 390 обкр/м. Натяжение стержневой нити - 168 сН, соотношение величин крутки стержневой нити и обкруточной пряжи равно (0,5:3,9), при их массовом соотношении, мас.%: стержневая нить - 34, обкруточная пряжа - 66; обкрученная поверхность стержневой нити составляет 65%, линейная плотность комбинированной нити - 85,0 текс.
Разработана высококачественная комбинированная нить линейной плотности 65-95 текс с уникальными свойствами, а именно высокой прочностью, низким показателем неравновесности, хорошей окрашиваемостью, пониженной жесткостью при изгибе и кручении.
Полученная нить может быть использована для выработки термо-, огнезащитной ткани, которая пригодна для изготовления одежды для сотрудников МЧС и военнослужащих.