КОМБИНИРОВАННАЯ НИТЬ

Полезная модель относится к текстильной промышленности, в частности, к комбинированным нитям, предназначенным для получения высокопрочных, теплостойких и химически стойких изделий, в частности, тканей и нетканых изделий, которые могут использоваться как самостоятельные несущие элементы, так и армирующие элементы в композиционных материалах.
Уже известна комбинированная нить для получения высокопрочных изделий, содержащая сердечник, выполненный из металлической проволоки, скрученной с полиамидной нитью, при этом сердечник обвит в двух направлениях синтетическими нитями. [1].
Изготавливаемые из этой нити защитные перчатки обладают повышенной эластичностью, достаточной прочностью, малой массой и гигиеничностью, однако достаточная для защитных перчаток разрывная нагрузка порядка 300 Н в большинстве случаев недостаточна для высоко нагруженных изделий. Кроме того, использование в нити металлической проволоки, обладающей электропроводностью, высокой плотностью, недостаточной хемостойкостью и высокой стоимостью во многих случаях нецелесообразно, а иногда и недопустимо.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является комбинированная нить, содержащая два компонента, один из которых выполнен в виде нити из волокон на основе алюмо-боро-силикатов или углеродных волокон, а второй - в виде нитей из полиамидных или полиэфирных волокон [2].
Соединение высокопрочных, теплостойких, но очень хрупких и дорогих нитей из углеродных и керамических волокон с нитями из полиамидных или полиэфирных волокон позволяет получить комбинированную гибкую нить для производства технических тканей, однако углеродные и алюмо-боро-силикатные волокна имеют очень большую стоимость, а полиэфирное волокно характеризуется низким сопротивлением к многократным изгибам и очень низкой устойчивостью к истиранию, что существенно снижает срок эксплуатации изделий из него.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в создании комбинированной нити с оптимальным соотношением цена-качество, а технический результат, который может быть получен при реализации полезной модели, заключается в снижении себестоимости нити при обеспечении ее высокой прочности на разрыв и изгибной прочности, высоких термостойкости, износостойкости и хемостойкости.
Для решения указанной задачи и достижения технического результата в комбинированной нити, содержащей, по крайней мере, две соединенных между собой нити, одна из которых выполнена из неорганического волокна, а вторая - из полимерного органического волокна, предлагается в качестве неорганического волокна использовать базальтовое волокно.
Во второй нити в качестве полимерного органического волокна может использоваться полиамидное или арамидное волокно.
Базальтовая и органическая нити могут быть скручены между собой или любая из этих нитей может служить сердечником комбинированной нити с обмоткой его второй нитью.
Возможно также выполнение сердечника, по крайней мере, из одной базальтовой нити и, по крайней мере, одной нити из органического волокна с обмоткой их, по крайней мере, одной нитью из органического полимерного волокна.
Базальтовое волокно при высокой прочности на разрыв (хотя и уступающей разрывной прочности углеродного и борного волокон) характеризуется также негорючестью и высокой термостойкостью, очень высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред (хемостойкостью) и высокой износостойкостью при существенно меньшей стоимости по отношению к углеродным и борному волокнам, а органические волокна с амидными группами по удельной прочности и модулю упругости превосходят все используемые в настоящее время армирующие волокна и сплавы, уступая по этим показателям лишь углеродным и борным волокнам, при этом они эластичны и обладают высокой усталостной прочностью.
Сочетание в комбинированной нити базальтового и полимерного органического (преимущественно полиамидного) волокна позволяет компенсировать основной недостаток базальтового волокна - его хрупкость за счет повышения изгибной и усталостной прочности, а также снизить себестоимость нити.
На прилагаемых чертежах схематично показаны некоторые из возможных вариантов реализации полезной модели.
Комбинированная нить 1 содержит два компонента - нить 2 из базальтового волокна и нить 3 из полимерного органического волокна, например, полиамидного.
На фиг.1 показана реализация комбинированной нити 1 в виде витой пары из нитей 2 и 3. Возможно также выполнение комбинированной нити 1 в виде сердечника, образованного нитью 3 из органического волокна, обмотанной нитью 2 из базальтового волокна (см. фиг.2) или с выполнением сердечника из базальтовой нити 2 с обмоткой ее органической нитью 3 (фиг.3).
Комбинированная нить 1 также может быть выполнена в виде сердечника, образованного нитью 3 из органического волокна и нитью 2 из базальтового волокна с обмоткой их нитью 3 или нитью 2 (фиг.4).
В любой схеме реализации комбинированной нити 1 количество составляющих ее нитей 2 и 3 может быть и большим, чем показано на чертежах и зависит от назначения комбинированной нити 1 и требующихся для этого прочностных, весовых и других параметров.
В качестве базальтовой нити 2 может использоваться, например, крученая базальтовая нить марки БС с линейной плотностью 50-136 текс на силановом замасливателе с удельной нагрузкой на разрыв 700 мН/текс и температурой использования - до 700°C [3].
Нить 3 может быть выполнена из полиамидного волокна, например, найлона 6,6 с линейной плотностью 140-210 текс с линейной плотностью 80-100 сН/текс и температурой использования до 250°C.
Заявляемая в качестве полезной модели комбинированная нить 1, имея высокие эксплуатационные качества, обладает низкой себестоимостью и может применяться для производства нетканных материалов и технической ткани, используемых, например, в горнорудной промышленности для укрепления выработок, армирования транспортерных лент и т.д., а также в строительстве и других отраслях промышленности.
Заявляемая комбинированная нить может быть получена промышленным способом в условиях фабричного производства и с использованием имеющегося оборудования, материалов и технологии.
Источники информации:
[1]. RU, 2101399, D02G 3/36, 1992.
[2]. US, 4750324, D02G 3/02, 1988, (прототип).
[3]. http://www.vimas.ru/steklo/st05.htm
[4]. http://www.ximik.ru/encvklopecdia/2/3446.html
[5]. RU, 2113565, D02G 3/36, 1997.
[6]. RU, 2179601, D01D 5/08, 1997.