СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДУБЛИРОВАННОГО ВОЛОКНИСТОГО НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА "МОНФОРМ"
METHOD TO MANUFACTURE DOUBLED FIBRE NON-WOVEN MATERIAL "MONFORM"

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к технологии получения дублированных волокнистых нетканых материалов, которые могут быть использованы для формования деталей интерьера автомобилей и других транспортных средств (например, ковров пола салона, стоек, обивок и ковриков багажника и т.д.).
Из уровня техники известен способ изготовления многослойного нетканого волокнистого материала, включающий изготовление лицевого и изнаночного слоя и их скрепление с помощью пробивных игл или термоадгезива, используемый для изготовления подушки моющего устройства (RU 2157079 С1). Недостатком известного способа является его сложность, а также низкая долговечность и высокая себестоимость готового изделия.
Известен способ изготовления дублированного материала, включающий лицевой слой, выполненный в виде тканого или трикотажного полотна, и изнаночный слой, в виде холстопрошивного или нетканого полотна, скрепленные между собой посредством термоадгезива, используемый для изготовления обивки сидений и вставок дверей транспортных средств (RU 2160185 С1). Недостатком известного способа является высокая скорость горения, гигроскопичность и отсутствие формоустойчивости полученных материалов.
Известен способ производства дублированного коврового покрытия, включающий лицевой и изнаночный слои, выполненные в виде нетканых иглопробивных полотен, скрепленных с помощью пробивных игл или термоадгезива, используемый для формования деталей интерьера автомобиля (RU 2263169 С1). Недостатком известного способа является высокая степень истираемости полученных материалов.
Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, - получение нетканого материала без латекса, ламината или другого химического связующего вещества с высокими эксплуатационными свойствами, которые соответствовали бы требованиям отделочных материалов, применяемых, в частности, в автомобильной промышленности.
Технический результат заявленного изобретения заключается в снижении удельного веса формованного изделия, повышении экологичности дублированного материала и производственного процесса изготовления материала и формования деталей, огнестойкости готового изделия, стойкости к истиранию, облегчении формования материала, сокращении отходов и потерь при формовании.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ производства дублированного волокнистого нетканого материала включает формирование первого волокнистого слоя, содержащего бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» и монокомпонентные полиэфирные волокна, формирование второго волокнистого слоя, содержащего полиэфирные и/или полипропиленовые волокна, формирование третьего скрепляющего волокнистого слоя из полиэфирных бикомпонентных волокон типа «ядро-оболочка», сборку пакета слоев с размещением третьего скрепляющего слоя между первым и вторым слоями и скрепление слоев посредством термообработки при пропускании пакета слоев между валками, при этом указанную термообработку осуществляют при температуре, достаточной для расплавления оболочки бикомпонентных волокон первого и третьего слоев, но недостаточной для расплавления остальных компонентов слоев.
Кроме того, указанный технический результат достигается за счет того, что:
- формирование первого, второго и третьего волокнистых слоев осуществляют путем приготовления смеси волокон, чесания смеси волокон, холстоформирования и последующего иглопробивания,
- после иглопробивания проводят операцию ворсования,
2
- первый волокнистый слой формируют с поверхностной плотностью 250-700 г/м, при этом он содержит 50 мас.% бикомпонентных полиэфирных волокон типа «ядро-оболочка» и 50 мас.% монокомпонентных полиэфирных волокон,
2
- второй волокнистый слой формируют с поверхностной плотностью 200-300 г/м,
2
- третий скрепляющий волокнистый слой формируют с поверхностной плотностью 50-150 г/м,
- для первого слоя используют бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» с линейной плотностью 0,44-1,0 текс, длиной резки 50-90 мм, с температурой плавления оболочки 105-115°С и монокомпонентные полиэфирные волокна с линейной плотностью 0,33-1,7 текс, длиной резки 50-90 мм, с температурой плавления 240-270°С,
- для второго слоя используют полиэфирные волокна с линейной плотностью 0,33-1,7 текс, длиной резки 50-90 мм и температурой плавления 240-270°С и/или полипропиленовые волокна линейной плотностью 0,33-1,7 текс, длиной резки 50-90 мм и температурой плавления 160-170°С,
- для третьего скрепляющего слоя используют полиэфирные бикомпонентные волокна типа «ядро-оболочка» с линейной плотностью 0,44-1,0 текс, длиной резки 50-90 мм и температурой плавления оболочки 105-115°С,
- термообработку при скреплении слоев проводят в печи при пропускании пакета слоев через каландр со скоростью 1,5-6,0 м/мин,
- термообработку проводят путем обдува материала горячим воздухом с температурой 100-250°С.
Заявленный способ включает следующие операции:
1. Изготовление лицевого, изнаночного (дублирующего) и скрепляющего слоев.
2. Сборку пакета слоев.
3. Дублирование (скрепление) слоев.
Производство волокнистых слоев осуществляют по следующей технологии: готовят равномерную смесь волокон с заданным соотношением компонентов, осуществляют трепание и чесание смеси, формируют многослойный холст и скрепляют его иглами, путем протаскивания зазубринами волокон из нижних слоев в верхние. В случае, когда необходимо получить полотно с ворсованной поверхностью, лицевой слой подвергают обработке на структурной иглопробивной машине, в результате чего специальные иглы захватывают пучки волокон из полотна и протягивают их на заданную глубину в щеточный транспортер, в результате чего с одной стороны полотна образуется ворсовая поверхность.
2
При производстве первого (дублирующего) слоя используют бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» и монокомпонентные полиэфирные волокна. Наиболее предпочтительное соотношение этих волокон в первом слое 50:50 (мас.%). Кроме того, предпочтительно использовать для производства дублирующего слоя бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» линейной плотностью 0,44-1,0 текс, длиной резки 50-90 мм, с температурой плавления оболочки 105-115°С и монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 0,33-1,7 текс, длиной резки 50-90 мм, температурой плавления 240-270°С. Для достижения необходимой формоустойчивости материала после формования и достижения экономического эффекта рекомендуется производить первый дублирующий слой поверхностной плотностью 250-700 г/м.
2
При производстве второго (лицевого) слоя используют полиэфирные или полипропиленовые волокна или их смесь в любом соотношении. Для изготовления второго лицевого слоя предпочтительно использовать волокна линейной плотностью 0,33-1,7 текс, длиной резки 50-90 мм и температурой плавления 240-270°С. Для достижения экономического эффекта рекомендуется производить лицевой слой поверхностной плотностью 200-300 г/м.
2
Для формирования третьего скрепляющего слоя используют полиэфирные бикомпонентные волокна типа «ядро-оболочка» 100%. Предпочтительно использование волокон линейной плотностью 0,44-1,0 текс, длиной резки 50-90 мм и температурой плавления оболочки 105-115°С. Для улучшения прочности скрепления слоев рекомендуется использовать третий слой поверхностной плотностью 50-150 г/м.
После формирования трех слоев из них собирают пакет. Для этого на разматывающее устройство последовательно устанавливают рулоны материала друг над другом с размещением третьего скрепляющего слоя между первым и вторым слоями. После этого осуществляют термообработку при пропускании пакета слоев между вращающимися валками (например, через каландр, установленный на выходе из печи). Для этого в печь подаются одновременно три материала и нагрев осуществляют до температуры, достаточной для расплавления оболочки бикомпонентных волокон первого и третьего слоев. При этом температура обработки должна быть меньше температуры плавления остальных компонентов слоев. В частном случае реализации способа скрепления термообработку возможно проводить при обдуве пакета слоев горячим воздухом с температурой 100-250°С. Скрепление происходит за счет проникновения расплавленных оболочек бикомпонентного волокна (являющихся более легкоплавкими по отношению к другим компонентам) между волокнами первого и второго слоев под действием прижимных валков (каландра), установленных на выходе из печи термофиксации при движении материала со скоростью 1,5-6,0 м/мин.
В полученном материале первый (дублирующий) слой является шумоизоляционным, а второй лицевой слой - декоративным.
Пример реализации способа №1. Дублированный нетканый материал для формования коврового покрытия пола салона автомобиля.
Первый дублирующий слой:
бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» линейной плотностью 0,44 текс, длиной резки 51 мм и температурой плавления оболочки 105°С - 50%,
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 0,64 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 50%.
2
Поверхностная плотность - 350 г/м.
Второй лицевой слой - гладкое или ворсованное нетканое полотно:
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 0,33 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 20%,
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 1,7 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 80%.
2
Поверхностная плотность - 300 г/м.
Третий скрепляющий слой:
бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» линейной плотностью 0,44 текс, длиной резки 51 мм и температурой плавления оболочки 105°С - 100%.
2
Поверхностная плотность - 80 г/м.
Трехслойный пакет материалов, в котором скрепляющий слой расположен между лицевым и дублирующим, проходит термообработку в печи с каландром при температуре 200°С со скоростью движения материала 5,0 м/мин.
Из полученного дублированного материала вырезают заготовки необходимого размера, формуют ковер пола салона автомобиля, производят обрезку детали по контуру и вырезают технологические отверстия.
Пример реализации способа №2. Дублированный нетканый материал для формования коврового покрытия обивок багажника автомобиля.
Первый дублирующий слой:
бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» линейной плотностью 0,44 текс, длиной резки 51 мм и температурой плавления оболочки 105°С - 50%,
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 0,64 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 50%.
2
Поверхностная плотность - 550 г/м.
Второй лицевой слой - гладкое или ворсованное нетканое полотно:
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 0,33 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 20%.
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 1,7 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 80%.
2
Поверхностная плотность - 300 г/м.
Скрепляющий слой:
бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» линейной плотностью 0,44 текс, длиной резки 51 мм и температурой плавления оболочки 105°С - 100%.
2
Поверхностная плотность - 80 г/м.
Трехслойный пакет материалов, в котором средний слой расположен между лицевым и дублирующим, проходит термообработку в печи с каландром при температуре 200°С со скоростью движения материала 5,5 м/мин.
Из полученного дублированного материала вырезают заготовки необходимого размера, формуют цельноформованные обивки багажника автомобиля, разрезают деталь пополам, производят обрезку детали по контуру.
Пример реализации способа №3. Дублированный нетканый материал для формования коврика багажника автомобиля.
Первый дублирующий слой:
бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» линейной плотностью 0,44 текс, длиной резки 51 мм и температурой плавления оболочки 105°С - 50%,
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 0,64 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 50%.
2
Поверхностная плотность - 300 г/м.
Второй лицевой слой - гладкое или ворсованное нетканое полотно:
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 0,33 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 20%.
монокомпонентные полиэфирные волокна линейной плотностью 1,7 текс, длиной резки 66 мм и температурой плавления 265°С - 80%.
2
Поверхностная плотность - 300 г/м.
Скрепляющий слой:
бикомпонентные полиэфирные волокна типа «ядро-оболочка» линейной плотностью 0,44 текс, длиной резки 51 мм и температурой плавления оболочки 105°С - 100%.
2
Поверхностная плотность - 80 г/м.
Трехслойный пакет материалов, в котором средний слой расположен между лицевым и дублирующим, проходит термообработку в печи с каландром при температуре 180°С со скоростью движения материала 6,0 м/мин.
Из полученного дублированного материала вырезают коврик багажника автомобиля необходимой конфигурации по лекалу.
Таким образом, заявленный способ позволяет получать многослойные дублированные волокнистые материалы, изделия из которых имеют ряд преимуществ по сравнению с аналогичными латексированными и ламинированными изделиями:
- Экологическая чистота. При формовании латексированных или ламинированных материалов в производственных помещениях наблюдается большая задымленность вредными веществами. Как следствие, возникают большие расходы на содержание мощной вентиляции. Формование дублированных ковров происходит без выделения вредного дыма и газа, т.к. отсутствует химическое связующее.
- Возможность использования возвратных отходов. Отходы латексированных изделий не подлежат переработке и повторному использованию и направляются на утилизацию. Отходы дублированных изделий можно разрабатывать во вторичное сырье и вкладывать в шумоизоляцию, что снизит себестоимость продукции и сократит расходы по утилизации.
- Технологичные. Значительно снижена трудоемкость при последующей обработке формованных изделий (вырезке, вырубке), что снижает себестоимость продукта. Значительно сокращается количество порывов и складок при формовании.
- Облегченная конструкция. Полученные материалы позволяют снизить общую массу изделия при сохранении формоустойчивости, качественного внешнего вида, прочностных и износостойких характеристик, что позволяет снизить цену изделия.
- Низкая себестоимость. Предлагаемые дублированные ковры значительно дешевле существующих, т.к. отсутствует латекс. Снижение общей массы изделия также снижает себестоимость.
- Безопасность. Скорость горения значительно ниже, т.к. отсутствуют связующие химические вещества в полотне и при скреплении слоев.
- Износостойкость. Легкоплавкие волокна при температурной обработке превращаются в полимер, затвердевают, не позволяя волокнам отделятся от поверхности материала и истираться.
Следует отметить, что приведенные характеристики волокон, а также приемы, используемые для формирования и скрепления слоев, приведенные в заявке, обеспечивают наилучшие эксплуатационные свойства получаемого материала. Однако технический результат будет также достигаться и при использовании волокон с другими характеристиками и при других приемах формирования и скрепления волокон. Таким образом, заявленный способ не ограничен приведенными в заявке частными случаями его реализации.