КОВЕР С ПРОШИВНЫМ ВОРСОМ Российский патент 1997 года по МПК D04H11/00 

Изобретение относится к коврам с прошивным ворсом, в частности к ковровым покрытиям для полов и стен.

Известен ковер с прошивным ворсом, содержащий три составные части, а именно: прошивное основание, ворсовый материал из полиамида 6 и изнаночный слой. Для этих составных частей используют различные материалы, которые принципиально отличаются друг от друга по химическим свойствам и не могут совместно регенерироваться, например, полипропилен, полиамид, полиуретан, поливинилхлорид и джут. Используют сочетания полипропилена в качестве тканого основания, полиамида в качестве ворсового материала и полиуретана в качестве изнаночного слоя.

Ковры с прошивным ворсом описанной выше конструкции вызывают значительные трудности, связанные с утилизацией после окончания их эксплуатации (так как они имеют большие объемы и массу) и практически не разлагаются или разлагаются очень медленно. Разделение на отдельные составные части и повторное использование этих составных частей весьма сложно.

Технический результат, достигаемый в данном изобретении, заключается в создании ковра с прошивным ворсом, который легко уничтожить или повторно использовать (переработать) после окончания его эксплуатации.

Указанный технический результат в ковре с прошивным ворсом, содержащем прошивное основание, ворсовый материал из полиамида 6 и изнаночный слой, согласно изобретению достигается благодаря тому, что основание и изнаночный слой, в основном, выполнены исключительно из полиамида 6.

Прошивное основание может быть выполнено из трикотажа, состоять из пряжи тониной 20 200 дтекс или из пряжи с элементарными нитями.

Трикотаж прошивного основания может быть выполнен по следующей системе петлеобразования:
первая гребенка (бархатное ворсовое переплетение) 1-0-2, 4-5-4
вторая гребенка (бахромчатое переплетение)7 1-0-0, 0-1-1
количество петель на 1 см 20
количество игл на 25,4 мм 28
Прошивное основание может представлять собой тканый или нетканый материал.

Прошивное основание может состоять из пряжи тониной 200 4000 дтекс и иметь полотняное переплетение.

Изнаночный слой может состоять из пленки или расплавленного адгезионного порошка, или частично растворенного расплава полиамида 6, или сополимера полиамида с высоким содержанием полиамида 6 и приклеен к прошитым петлям ворса.

Установлено, что производство ковров с прошивным ворсом из практически одного химически однородного материала (если не учитывать обычно используемые вспомогательные материалы, такие как красители, антистатики и тому подобные) возможно, если тщательно подобрать материал для различных составных частей ковра с точки зрения необходимых свойств. При применении материала одного и того же химического состава для всех составных частей ковра с прошивным ворсом при переработке или утилизации использованного ковра отпадает необходимость в разделении его на составные части. Ковер в этом случае можно перерабатывать как одно целое для извлечения исходного мономера, так как полиамид 6 можно перерабатывать на исходный мономер капролактам простой деполимеризацией.

Преимуществом настоящего изобретения является тот факт, что применение материала одного и того же химического состава обеспечивает равноокрашиваемость ворса и основания и повышает светостойкость по сравнению с обычными коврами, в которых в качестве прошивного основания используют полипропилен. Кроме того, предлагаемый ковер с прошивным ворсом имеет повышенную эластичность и позволяет использовать повышенные температуры при крашении и отделке, чем обеспечивается снижение общей себестоимости изготовления и повышение экономичности изделия.

Прошивное основание предлагаемого согласно изобретению ковра с прошивным ворсом выполнено в виде тканого полотна, трикотажного полотна, нетканого материала или ориентированной пленки из полиамида 6. При изготовлении текстильного полотна в виде основовязаной ткани трикотажное полотно с основным вырабатывают со следующей схемой петлеобразования:
первая гребенка (бархатное ворсовое переплетение) 1-0-2, 4-5-4
вторая гребенка (бахромчатое переплетение) 1-0-0, 0-1-1
количество петель на 1 см 20
количество игл на 25,4 мм 28
При указанной выше системе петлеобразования трикотажное полотно обеспечивает устойчивость получаемого изделия к заворачиванию кромок, а также обладает достаточной растяжимостью в продольном и поперечном направлениях. Выбранная система петлеобразования при большом смещении на первой гребенке предотвращает разрушение всей конструкции в случае любого повреждения нитей прошивными иглами при прошивании.

Применение трикотажного полотна обеспечивает получение растяжимого ковра с прошивным ворсом, который можно зафиксировать последующим закреплением изнанки, после чего ковер будет все еще иметь удлинение от 3 до 5% при растяжении. Трикотаж также обладает высокой устойчивостью к смещению, в результате чего исключается разрыв ковра, который вызывается, например, смещением на игольной планке.

Пряжа, используемая для вязания, предпочтительно пряжа из элементарных волокон, имеет номера от 20 до 200 дтекс. Особенно выгодно использовать пряжу с номером от 44 до 67 дтекс. Усадка элементарного волокна составляет 14% и может быть специально проведена нагреванием (фиксацией). При прошивании ворса до фиксации устранение усадки приведет к уплотнению поверхности и повышению качества ковра. С другой стороны, можно прошивать с укрупненным шагом и затем использовать целевую усадку для получения такой же поверхности изделия, как и при использовании прошивной машины с более мелким шагом. Например, прошивное изделие (шаг 1/10 дюйма, ворс 8 мм, 45 петель на 1 см) дает усадку на 25% с 1270 до 1600 г/м² при использовании описанного выше основовязаного полотна в качестве материала подложки. В случае нежелательности такой усадки можно использовать в качестве прошивного основания трикотаж такой же структуры после стабилизации путем полной фиксации.

При применении тканого материала в качестве прошивного основания предпочтительно использовать полотняное переплетение для получения равноусадочности по утку и основе. Плотность по утку и основе зависит от используемой толщины пряжи. В основном пригодна пряжа с номером от 200 до 4000 дтекс. Типичная плотность нитей для пряжи 300 дтекс составляет от 8 до 14 нитей на 1 см по основе и 5 10 нитей на 1 см по утку при номере пряжи 1100 дтекс. Устойчивость к смещению и диагональную стабильность грубых тканей можно улучшить дополнительным нанесением слоя нетканого материала. При использовании тканого материала удлинение невелико и благодаря существенному восприятию нагрузки применяемым переплетением удлинение при растяжении находится в пределах 3%
Вместе с тем можно получать большее удлинение путем применения текстурированных нитей, например, полиамидных нитей высокой эластичности с последующей дозированной отделкой с тем, чтобы удовлетворять предъявляемым эксплуатационным требованиям.

Применение нетканого материала в качестве основания ковра обеспечивает равнопрочность во всех направлениях с удлинением, которое можно корректировать последующей фиксацией, но его прочность меньше, чем у других материалов. Особенно целесообразно использовать нетканые материалы весом от 90 до 200 г/см², предпочтительно от 110 до 150 г/см² и с продольной прочностью 130 170 Н/5 см, предпочтительно 140 160 Н/5 см, и с поперечной прочностью 100 150 Н/5 см, предпочтительно 110 140 Н/5 см.

В качестве ворсового или прошивочного материала используют пряжу второй крутки, обычно из штапельного волокна, непрерывно ориентированную пряжу из элементарного текстурированного волокна или другую пряжу, изготовленную любым способом исключительно из полиамида 6. Можно использовать нормально текстурированную пряжу или дополнительно фиксированную или крученую и фиксированную пряжу в диапазоне от 800 до 4000 дтекс.

Петли прошивного ворса закрепляют проклеиванием полиамидной пленкой или расплавом полиамидного порошка, либо частично растворенным полиамидным расплавом.

Для закрепления прошивных петель следует нагреть полиамидную пленку или полиамидный порошок до состояния текучести либо нанести частично растворенный полиамидный расплав пока он еще жидкий. Целесообразно использовать сополимер полиамида с пониженной точкой плавления, но при этом он должен содержать как можно более высокую долю полиамида 6. Предпочтительно использовать сополимеры с содержанием полиамида 6 не менее 80% предпочтительно 90% Введение минимального количества вспомогательного компонента является весьма несущественным фактором по сравнению с общим весом используемого материала, благодаря чему переработка деполимеризацией, направленной на извлечение исходного компонента капролактама, не вызывает трудностей. Сополимеры полиамида, пригодные для этого, являются стандартными промышленными плавкими расплавами, выпускаемыми в виде пленок и порошка.

Степень фиксации можно регулировать как видом сополимера и толщиной пленки, так и количеством порошка в зависимости от области применения. Количество наносимого покрытия составляет 30 90 г/м², предпочтительно 40 70 г/м². В то же время, удлинение ковра при растяжении, в особенности при применении трикотажа в качестве основания ковра, задается степенью фиксации.

Во время фиксации прошивных петель можно одновременно нанести в качестве второй изнанки текстильное покрытие из полиамида 6, например, в виде тканого или нетканого материала или трикотажа для дополнительной стабилизации ковра. Структуру предлагаемого ковра строят без отдельного изоляционного слоя или с таким слоем, но без проклейки путем натяжения на игольных планках. Затем этот изоляционный слой может быть снят по окончании эксплуатации и отдельно утилизирован. При этом сам ковер остается утилизируемым.

Использование изобретения поясняется приведенными ниже примерами, не ограничивающими объем изобретения. Пример 1. Пример структуры текстильного напольного покрытия, изготовленного по технологии прошивания ворса.

Прошивное основание:
Основовязаное изделие из полиамида 6
Количество игл на 25,4 мм 28
Первая гребенка Материал 44 дтекс
Переплетение Бархатное 1-0-2, 4-5-4
Вторая гребенка Материал 44 дтекс
Переплетение Бахромачатое 1-0-0, 0-1-1
Количество петель на 1 см 20
Вес, г/м² 90
Ворс: ковровая пряжа из полиамида 6 тип 1250 дтекс, нить 68 х 2, 250 кр/м, фиксация на проволоке, антистатическая
Прошивка:
Шаг машины 1/10 дюйма
Высота ворса 8 мм
Количество петель на 10 см, необработанные 46
Начальный вес ворса, г/см², необработанный 1270
Начальный вес нерезанного ворса после окрашивания, г/см² 1604
Закрепление: пленка из сополимера полиамида (оптическая точка плавления ДИН 53 376 В 100 115^oC), вес 40 г/м².

Закрепление при 115 122^oC. Пример 2. Пример структуры текстильного напольного покрытия, изготовленного по технологии прошивания ворса с дополнительной изнанкой:
Прошивное основание по примеру 1
Ворс по примеру 1
Прошивка по примеру 1
Закрепление пленка из сополимера полиамида (точка плавления по примеру 1) 40 г/м² и основовязаный материал, аналогичный прошивному основанию, нанесенный на прошитую структуру (температура 115 122^oC).

Использование: ковровое покрытие для полов и стен. Сущность изобретения: ковер с прошивным ворсом имеет прошивное основание, ворсовой материал и изнанку ковра и, в основном, состоит исключительно из полиамида 6. Применение однородного в химическом отношении материала для всех составных частей ковра с прошивным ворсом обеспечивает переработку его в целом на исходный мономер без необходимости разделения на отдельные составляющие. 8 з.п. ф-лы.

1. Ковер с прошивным ворсом, содержащий ворсовый материал из полиамида 6, прошивное основание и изнаночный слой, отличающийся тем, что прошивное основание и изнаночный слой, в основном, выполнены исключительно из полиамида 6. 2. Ковер по п.1, отличающийся тем, что прошивное основание выполнено из трикотажа. 3. Ковер по п.1, отличающийся тем, что прошивное основание состоит из пряжи тониной 20 200 дтекс. 4. Ковер по пп.2 и 3, отличающийся тем, что прошивное основание состоит из пряжи с элементарными нитями. 5. Ковер по пп.2 4, отличающийся тем, что трикотаж прошивного основания выполнен по следующей системе петлеобразования: первая гребенка (бархатное ворсовое переплетение) 1 0 2, 4 5 4; вторая гребенка (бахромчатое переплетение) 1 0 0, 0 1 1; количество петель на 1 см 20; количество игл на 25,4 мм 28. 6. Ковер по п.1, отличающийся тем, что прошивное основание представляет собой тканый материал. 7. Ковер по п.1, отличающийся тем, что прошивное основание состоит из пряжи тониной 200 4000 дтекс и имеет полотняное переплетение. 8. Ковер по п.1, отличающийся тем, что прошивное основание представляет собой нетканый материал. 9. Ковер по пп. 1 8, отличающийся тем, что изнаночный слой состоит из пленки или расплавленного адгезионного порошка, или частично растворенного расплава полиамида 6, или сополимера полиамида с высоким содержанием полиамида 6 и приклеен к прошитым петлям ворса.