СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОТНА ХОЛСТОПРОШИВНОГО БЕЗНИТОЧНОГО
METHOD FOR PRODUCTION OF THREADLESS CANVAS-SEWN LINEN

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.
2
Технология получения холстопрошивных материалов с использованием машин типа «Малимо» обеспечивает изготовление материалов поверхностной плотностью менее 250 г/м, 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».
-2
Предварительное упрочнение волокнистого холста выполняется при плотности иглопрокалывания от 100 до 180 см.
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.
-2
2
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, вытяжке 45% и глубине прокалывания 8 мм. Поверхностная плотность материала после предварительного иглопрокалывания изменяется от 100 до 180 г/м.
2
2
2
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/м увеличивается до 180-200 г/м, и со 180 до 280 г/м 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
-2
2
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, вытяжке 45% и глубине прокалывания 8 мм. Поверхностная плотность материала после предварительного иглопрокалывания изменяется от 100 до 180 г/м.
2
2
2
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/м увеличивается до 180-200 г/м, и со 180 до 280 г/м 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/м<sup>2</sup>
d 10<sup>3</sup>, м
p, кг/м<sup>3</sup>
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.