МНОГОСЛОЙНАЯ ОГНЕСТОЙКАЯ СИГНАЛЬНАЯ ТКАНЬ

Полезная модель относится к устройствам тканей, отличающихся материалом, структурой пряжи и другими особенностями основы или утка, а более конкретно к устройству ткани с огнеупорными нитями, которая может быть использована для изготовления специальной огнестойкой сигнальной одежды с отражательными средствами безопасности предназначенной для защиты рабочего персонала в условиях недостаточной видимости. Специальная сигнальная одежда повышенной видимости изготавливается из флуоресцирующего текстильного материала (ткани), обеспечивающего высокую видимость как при дневном освещении в неблагоприятных погодных условиях, так и ночью в свете автомобильных фар.
Уровень техники
Известно устройство двуслойной тканевой светоотражающей наклейки на одежду, представляющей собой светоотражающую ткань, выработанную из полиэфирных нитей с внутренним клеевым невысыхающим слоем [Патент РФ №182418, МПК A41D 13/01, опублик. 16.08.2018, бюл. №23].
Известно устройство многослойной огнестойкой ткани для средств индивидуальной защиты кожного покрова человека от огня, содержащее наружный слой огнестойких нитей и внутренний слои натуральных волокон, наружный слой выполнен полотняным переплетением, внутренний слой выполнен вафельным переплетением и дополнительно содержит огнестойкие нити [Патент РФ №2017871, МПК D03D 15/12, опублик. 15.08.1994, бюл. №13].
Недостатками указанного устройства ткани являются отсутствие сигнальной окраски и невысокие огнестойкие свойства.
2
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство многослойной огнестойкой сигнальной ткани, выполненной из нитей двух типов и содержащей негорючую крученую полиарамидную нить. Негорючий наружный слой выполнен из огнестойких нитей, а внутренний слой из крученой пряжи шерстяного, или хлопкового, или льняного волокна. Негорючий наружный слой представляет собой крученую огнезащищенную пряжу из шерстяного волокна, содержащую 1-10% фторцирконата калия от веса пряжи, а внутренний слой выполнен из крученой пряжи шерстяного, или хлопкового, или льняного волокна, или льносмесового волокна, содержащего масс. %: льняное волокно - 30:40, хлопковое волокно - 60:70 или льняное волокно 25:40, вискозное высокомодульное волокно 25:35, полиэфирное волокно - 30:50. При этом соотношение негорючего компонента и волокон горючего компонента в ткани равно соответственно (2,2:4):1, а поверхностная плотность находится в пределе 210-650 г/м.
Наружный негорючий слой в основе и/или в утке дополнительно содержит крученую пряжу из полиарамидных или полиоксадиазоловых волокон. Ткань выполняется в гладкокрашенном виде или с напечатанным рисунком. [Патент РФ №2196194, МПК D03D 15/00, опублик. 10.01.2003, бюл. №1)
Устройство ткани не обеспечивает сигнальных функций, устойчивости отражающей способности к инсоляции, стиркам и химическим чисткам и поэтому не может быть многократно использовано в качестве материала рабочей одежды в условиях недостаточной видимости.
Сущность предложения
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание устройства многослойной огнестойкой сигнальной ткани вырабатываемой на ткацких станках различных типов без простоя оборудования вследствие обрыва нитей и выхода бракованной ткани, обеспечивающего комплекс огнестойких свойств и повышенной видимости, устойчивых к воздействию инсоляции, многократным водным обработкам (стиркам) и химическим чисткам.
Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве многослойной огнестойкой сигнальной ткани, выполненном из нитей двух типов и содержащем негорючую крученую полиарамидную нить, согласно предложению, переплетение нитей в слоях ткани различно и выполнено чередованием нитей основы верхнего слоя с нитями основы нижнего слоя, верхний слой ткани выполнен из некрученой полиэфирной текстурированной нити с кислородным индексом 28÷30% линейной плотности от 11 текс до 25 текс и покрытой флуоресцентым красителем, нижний слой ткани выполнен из полиарамидных нитей с кислородным индексом 28÷30% линейной плотности от 5,5×2 текс до 18×2 текс, соединение слоев выполнено способом сверху вниз, при этом полиэфирные нити смяты в плоскости поверхности ткани до увеличения диаметра в 2,0÷2,5 раза, а наполнение верхнего слоя ткани полиэфирными нитями составляет 0,3÷0,5. Переплетение выполнено чередованием нитей основы верхнего слоя с нитями основы нижнего слоя 2:1, 2:2, 1:1 и 1:2 при этом переплетение верхнего слоя может быть выполнено на базе саржи 2/2, а переплетение нижнего слоя выполнено на базе саржи 2/2 или переплетение верхнего слоя может быть выполнено на базе сатина 8/3, а переплетение нижнего слоя на базе атласа 4/1 или переплетение верхнего слоя может быть выполнено на базе сатина 8/5, а переплетение нижнего слоя на базе атласа 4/1.
Указанная выше совокупность признаков устройства ткани позволяет создать новую огнестойкую сигнальную ткань с заявленными свойствами. Выход за предложенные пределы параметров структуры ткани, использование других нитей и видов их переплетений не обеспечивает достижения технического результата.
Предлагаемую огнестойкую сигнальную ткань вырабатывают на высокопроизводительных типах ткацких станков, таких как: челночный ткацкий станок, пневморапирный ткацкий станок, бесчелночный ткацкий станок и ткацкий станок с микропрокладчиком. Изменение линейной плотности или кратности смятия огнестойких нитей, а также параметров их переплетения вне заявленных пределов приводит к обрыву нитей и снижению производительности ткацких станков.
Соединение слоев способом сверху вниз, т.е. фиксация слоев ткани за счет нитей, расположенных в верхнем слое, позволяет минимизировать появление нитей нижнего слоя без флуоресцентного покрытия на лицевой стороне и обеспечить необходимую яркость флуорисценции.
Увеличение диаметра (смятия) нитей верхнего слоя в 2-2,5 раза обеспечено применением некрученой текстурированной полиэфирной нити, которая при меньшем коэффициенте наполнения и меньшем вложении нитей в верхний слой по отношению к нижнему, обеспечивает полное перекрытие нитей нижнего слоя. Нити нижнего слоя не сминаются из-за применения нитей высокой степени крутки и обеспечивают достаточный уровень огнестойкости.
Выполнение верхнего слоя многослойной ткани из полиэфирных нитей с флуоресцентным покрытием и выбор сигнального цвета обусловлено особенностями эксплуатации материалов применяемых для изготовления специальных видов одежды. Флуоресцирующие сигнальные ткани для одежды должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.281-2014. Для выполнения требований ГОСТ 12.4.281-2014 ткань сигнального желтого цвета должна иметь коэффициент яркости не менее 0,76, который вычисляется по координатам цвета светового потока, отраженного от ткани (табл. 1-3). Координаты цвета светового потока от стандартного источника измеряются спектрофотометрами. Значения яркости должны сохраняться после инсоляции (воздействия света), после 12 циклов мокрых обработок и химической чистки.
При увеличении диаметра некрученых нитей верхнего слоя ткани с линейной плотностью 25 текс за счет натяжения и смятия при выработке ткани менее чем в 2,0 раза коэффициент яркости после химической чистки снижается до 0,6. При увеличении диаметра нитей верхнего слоя линейной плотности 11 текс более чем в 2,5 раза коэффициент яркости после стирки снижается до 0,5 и увеличивается простой оборудования вследствие обрыва нитей.
Предложение иллюстрируется схемой переплетения нитей и примерами.
Фиг. 1 Схема расположения и переплетения нитей в многослойной огнестойкой сигнальной ткани
1 - некрученые смятые полиэфирные текстурированные нити;
2 - крученые нити полиарамидной пряжи
Пример 1.
Многослойная огнестойкая сигнальная ткань, выполнена двуслойной из нитей двух типов: некрученой полиэфирной текстурированной нити с кислородным индексом 29% линейной плотностью 18,3 текс и покрытой дисперсным флуоресцентным красителем марки «Папилион желтый F-10GTN» и крученой полиарамидной нити номекс линейной плотности 18,3 × 2 текс с кислородным индексом 30%. Переплетение нитей в слоях ткани выполнено на базе саржи 2/2 с соединением слоев способом сверху вниз с чередованием нитей основы нижнего слоя 2:1 с чередованием нитей утка верхнего слоя с нитями утка нижнего слоя 2:2. Коэффициент наполнения верхнего слоя ткани равен 0,3, а коэффициент наполнения нижнего слоя - 0,6. Соотношение масс полиэфирной нити и полиарамидной пряжи составляет 20:80.
2
Некрученые полиэфирные нити верхнего слоя смяты в плоскости поверхности ткани до увеличения их диаметра (ширины) в 2,0 раза путем большего натяжения при выработке ткани на бесчелночном ткацком станке. В предложенном устройстве ткани нет значительного изменения диаметра (смятия) крученых нитей нижнего слоя в плоскости поверхности ткани. Смятие нитей нижнего слоя 1,0. Многослойная огнестойкая сигнальная ткань по примеру 1 выработана в оптимальном режиме без простоя оборудования вследствие обрыва нитей и выхода бракованной ткани. Поверхностная плотность двуслойной огнестойкой сигнальной ткани 270 г/м.
Результаты испытаний приведены в таблицах 1, 2.
Пример 2.
Многослойная огнестойкая сигнальная ткань, выполнена двуслойной из нитей двух типов: некрученой полиэфирной текстурированной нити с кислородным индексом 28% линейной плотностью 25 текс и покрытой кубовым флуоресцентным красителем и крученой полиарамидной нити номекс линейной плотности 25 × 2 текс с кислородным индексом 28%. Переплетение нитей в слоях ткани выполнено на базе саржи 2/2 с соединением слоев способом сверху вниз с чередованием нитей основы нижнего слоя 2:1 с чередованием нитей утка верхнего слоя с нитями утка нижнего слоя 2:2. Коэффициент наполнения верхнего слоя ткани равен 0,5, а коэффициент наполнения нижнего слоя равен 0,6. Соотношение масс полиэфирной нити и полиарамидной пряжи составляет 30:70.
Некрученые полиэфирные нити верхнего слоя смяты в плоскости поверхности ткани до увеличения их диаметра (ширины) в 2,5 раза путем большего натяжения при выработке ткани на пневморапирном ткацком станке. В предложенном устройстве ткани нет значительного изменения диаметра (смятия) крученых нитей. Смятие нитей нижнего слоя 1,0. Многослойная огнестойкая сигнальная ткань по примеру 2 выработана в оптимальном режиме без простоя оборудования вследствие обрыва нитей и выхода бракованной ткани.
2
Поверхностная плотность двуслойной огнестойкой сигнальной ткани 290 г/м.
Пример 3.
Многослойная огнестойкая сигнальная ткань, выполнена двуслойной из нитей двух типов: некрученой полиэфирной текстурированной нити с кислородным индексом 30% линейной плотностью 11 текс и покрытой кубовым флуоресцентным красителем и крученой полиарамидной нити номекс линейной плотности 11 × 2 текс с кислородным индексом 28%. Состав полиарамидной нити: 95% масс. метаарамидных волокон, 5% масс. параарамидных волокон. Переплетение нитей в слоях ткани выполнено на базе саржи 2/2 с соединением слоев способом сверху вниз с чередованием нитей основы нижнего слоя 2:1 с чередованием нитей утка верхнего слоя с нитями утка нижнего слоя 2:2. Коэффициент наполнения верхнего слоя ткани равен 0,5, а коэффициент наполнения нижнего слоя равен 0,6. Соотношение масс полиэфирной нити и полиарамидной пряжи составляет 30:70
Некрученые полиэфирные нити верхнего слоя смяты в плоскости поверхности ткани до увеличения их диаметра (ширины) в 2,5 раза путем большего натяжения при выработке ткани на ткацком станке с микропрокладчиком. В предложенном устройстве ткани нет значительного изменения диаметра (смятия) крученых нитей. Смятие нитей нижнего слоя 1,0. Многослойная огнестойкая сигнальная ткань по примеру 3 выработана в оптимальном режиме без простоя оборудования вследствие обрыва нитей и выхода бракованной ткани.
2
Поверхностная плотность двуслойной огнестойкой сигнальной ткани 260 г/м.
Пример 4. Многослойная огнестойкая сигнальная ткань выполнена полутораслойной структурой из нитей двух типов: некрученой полиэфирной текстурированной нити с кислородным индексом 29% линейной плотностью 18,3 текс и покрытой дисперсным флуоресцентным красителем марки «Папилион желтый F-10GTN» и крученой полиарамидной нити номекс линейной плотности 18,3 × 2 текс с кислородным индексом 30%. Переплетение нитей верхнего слоя ткани выполнено на базе сатин 8/3, нижнего слоя ткани выполнено на базе атлас 4/1, уточные нити располагаются друг под другом, а основные, переплетаясь с уточными нитями, осуществляют их соединение с чередованием нитей основы нижнего слоя 2:1 с чередованием нитей утка верхнего слоя, с нитями утка нижнего слоя 2:1. Коэффициент наполнения верхнего слоя ткани равен 0,44, коэффициент наполнения нижнего слоя равен 0,64.
Полиэфирные нити верхнего слоя смяты в плоскости поверхности ткани до увеличения их диаметра в 2,3 раза путем большего натяжения при выработке ткани на бесчелночном ткацком станке. В предложенном устройстве ткани нет значительного изменения диаметра (смятия) крученых нитей нижнего слоя в плоскости поверхности ткани. Многослойная огнестойкая сигнальная ткань по примеру 4 выработана в оптимальном режиме без простоя оборудования вследствие обрыва нитей и выхода бракованной ткани
Пример 5 (для сравнения). Многослойная огнестойкая сигнальная ткань по примеру 1, но с коэффициентом наполнения верхнего слоя ткани 0,2. Крученые полиэфирные нити верхнего слоя смяты в плоскости поверхности ткани до увеличения их диаметра (ширины) в 1,9 раза.
Пример 6 (для сравнения). Многослойная огнестойкая сигнальная ткань по примеру 1, но с коэффициентом наполнения верхнего слоя ткани 0,6.
Некрученые полиэфирные нити верхнего слоя смяты в плоскости поверхности ткани до увеличения их диаметра (ширины) в 2,6 раза.
При выработке на бесчелночном ткацком станке для получения полиэфирных нитей верхнего слоя, смятых в плоскости поверхности в 2,6 раза увеличивается простой оборудования вследствие обрыва нитей. Имеет место выход до 20% бракованной ткани.
2
Пример 7 (для сравнения). Многослойная огнестойкая сигнальная ткань выработана по известному техническому решению из нитей двух типов с содержанием негорючей крученой полиарамидной нити. Негорючий наружный слой выполнен из огнестойких нитей шерстяного волокна содержащего 8% фторцирконата калия от веса пряжи с добавлением 20% крученой пряжи из полиарамидных волокон, а внутренний слой из крученой пряжи шерстяного волокна. При этом соотношение негорючего компонента и волокон горючего компонента в ткани равно соответственно 3:1. Поверхностная плотность 290 г/м
Результаты испытания образцов ткани по примерам 1-7 приведены в таблицах (1-4). Устройство многослойной огнестойкой сигнальной ткани с заявленными параметрами (примеры 1-4) обеспечивает огнестойкость и высокий коэффициент яркости, а также возможность вырабатки на ткацких станках различных типов без простоя оборудования вследствие обрыва нитей и выхода бракованной ткани. Огнестойкость и яркость сохраняются после инсоляции, многократных стирок и химических чисток. Координаты цветности соответствуют требованиям ГОСТ 12.4.281-2014. Предложенная ткань может быть использована при изготовлении защитной одежды т.к. обеспечивает комплексную защиту человека от воздействия огня в условиях недостаточной видимости и выдерживают многократную обработку.