ФИЛЬТРОВАЛЬНАЯ ТКАНЬ Российский патент 1999 года по МПК D03D15/00 D02G3/36 

Изобретение относится к текстильному производству, в частности к производству палаточной ткани, тканей костюмной группы, гобеленовых и ковровых изделий, трикотажа, особопрочных технических швейных ниток, и тканей технического назначения, в частности, фильтровальных.

Известна фильтровальная ткань типа бельтинг и типа миткаль, содержащая основные и уточные крученые армированные нити (Полякова Д.А. и др., Роторный способ пряжения и армирования, Москва, Легпромбытиздат, 1987, с. 139-150).

Недостатком данной фильтровальной ткани является ограниченная область использования в связи с низкой износостойкостью армированной нити и недостаточной водопроницаемостью и истираемостью фильтровальных тканей, изготовленных на их основе.

Задачей изобретения является усовершенствование фильтровальной ткани для получения технического результата, состоящего в расширении области использования фильтровальной ткани за счет улучшения ее фильтрующих свойств и придания ей теплостойкости, хемостойкости при возможности изменения свойств ее поверхности.

Этот технический результат в фильтровальной ткани, содержащей основные и уточные крученые нити, достигается тем, что крученая армированная нить основы использована в сочетании с уточной крученой хлопчатобумажной пряжей или с уточной крученой армированной нитью, а крученая армированная нить утка использована в сочетании о крученой хлопчатобумажной пряжей основы или с крученой армированной нитью основы, при этом количество нитей на 10 см по основе равно 80-220, а по утку 50-140 при соотношении их в ткани (0,8 - 1,5):1 и при поверхностной плотности ткани, равной 300-980 г/м², причем армированные нити основы и утка применены кручеными в 2-10 сложений, при этом сердечник армированной нити представляет собой полиэфирную (ПЭ), или полиамидную (ПА), или полиакрилнитрильную (ПАН), или поливинилхлоридную (ПВХ), или полипропиленовую (ПП), или вискозную, или хлориновую, или вискозную высокомодульную (ВВМ) комплексную нить или пряжу, а в качестве оплетки армированной нити использовано хлопковое волокно или его смеси с химическими волокнами, или полиэфирное волокно, или полиамидное, или полипропиленовое, или полиакрилнитрильное, или поливинилхлоридное, или вискозное волокно, или его смесь с полиэфирным или полиамидным волокном, при линейной плотности армированной нити, равной 25 - 250 текс и при соотношении линейной плотности оплетки Т_оп, к линейной плотности нити Т_п, равном 0,3 - 0,8, причем армированные нити основы использованы с уточными армированными нитями того же или другого сырьевого состава в соответствии с требованиями условий фильтрования.

Использование в фильтровальной ткани основных и уточных нитей из армированной нити, сердечник которой представляет собой комплексную нить или пряжу, выполненную из различного вида волокон, а оплетка выполнена из хлопкого волокна или из химических волокон, указанных выше, при определенном сочетании позволяет получать ткань, имеющую более высокие прочностные показатели и высокую износоустойчивость, улучшенную формоустойчивость, водо- и воздухопроникаемость, высокую хемостойкость, теплостойкость; кроме того, возможно получать специфические свойства ее поверхности - равноусадочность, предельно гладкую или ворсистую поверхность, а также равную термостойкость по основе и утку, что приводит к расширению области применения получаемой из армированной нити ткани. Использование комплексной нити позволяет также снизить материалоемкость ткани при сохранении фильтрующих свойств и прочностных показателей. Кроме того, на улучшение фильтрующих свойств может оказывать воздействие термоусадка тканей.

Разный сырьевой состав по основе и по утку и выбор поверхностной плотности фильтровальной ткани в зависимости от количества нитей по основе и по утку обеспечивают достижение технического результата, указанного выше.

Выбор диапазона указанных параметров определяется назначением получаемой ткани. При использовании запредельных значений не будут достигнуты необходимые свойства, определенные техническим результатом.

Число волокон в оплетке менее 80 приводит к вероятности появления участков нити, не защищенных достаточно плотным слоем покрытия и последующему образованию брака в изделиях. Число волокон в плетке более 750 и при оптимальных соотношениях Т_оп/Т_н приводит к ослаблению закрепления волокон оплетки на стержне и снижению показателей истираемости нити, а впоследствии прочности тканей, вырабатываемых из данной нити, а также к более значимому вымыванию волокон из крученых нитей основы и утка в процессах фильтрации. В случае использования запредельных значений Т_оп/Т_н и число волокон в покрытии необходимые свойства нити и ткани из нее не будут достигнуты.

Только совокупность всех признаков, включая разный сырьевой состав изготавливаемой нити, используемой в качестве основных и уточных крученых нитей при получении фильтровальной ткани в зависимости от количества нитей по основе и утку и вида переплетений позволяет обеспечить достижение технического результата.

Армированную нить получают на машине ПРА-200 следующим образом: стержневую комплексную нить направляют строго по центру оси формирования нити, а оплетку наносят потоком разъединенных волокон при вращении крутильного органа или на модернизированных соответствующими узлами пневмомеханических или кольцевых прядильных машин, при этом сердечник представляет собой пряжу или нить ПЭ, ПА, ПАН, ПВХ, ПП, ВВМ, ВВМ, или вискозную, или хлориновую, а в оплетке используется хлопковое волокно и его смеси с химволокнами или волокла ПЭ, ПА, ПП, ПАН, ПВХ, ВВМ, или вискозное волокно или его смеси с ПЭ и с ПА при сочетании Т_оп/Т_н = 0,3 - 0,8, при числе волокон в оплетке 80 - 750.

Ткань образуют различными переплетениями основных и уточных нитей, например, полотняным, саржевым, уточным репсом с учетом назначения ткани - бельтинг, диагональ, миткаль, - на типовом ткацком оборудовании. В качестве основных и уточных нитей используют армированную нить с сырьевым составом, указанным выше. При этом поверхностная плотность ткани должна быть равно 300 - 980 г/м², количество нитей по основе должно составлять 80 - 220 на 10 см, а по утку 50 - 140, причем основные и уточные нити применяют кручеными от 2 до 10 сложений, а армированные нити основы используют с армированными нитями утка одинакового сырьевого состава или различного в соответствии с требованиями условий фильтрования для достижения технического результата данного предложения.

Примеры конкретного выполнения нити и ткани из нее представлены в табл. 1 и 2.

Как следует из табл. 1, выполнение армированной нити из сердечника и оплетки при заданных соотношениях компонентов позволяет получить во всех случаях нить, превосходящую регламентированные показатели на пряжу для технических целей. Прочность армированной нити линейной плотности 50 текс (пример 7, табл. 1) превосходит пряжу хлопчатобумажную (пример 26, табл.1) соответствующей линейной плотности в 2 раза, а в скрученном виде прочность армированной нити (примеры 30 и 31 табл.1) превосходит показатели хлопчатобумажной крученой пряжи (примеры 28, 29, табл.1) более чем в 3 раза.

При одинаковом сырьевом составе, но при использовании разного числа волокон в оплетке армированная нить (пример 14, табл.1) имеет более высокую истираемость, чем (пример 24, табл.1), влияющую на свойства фильтровальной ткани.

Как следует из табл.2, ткани, выполненные на основе армированной нити, имеют прочность по основе и утку, превышающую показатели ГОСТа на аналогичные ткани из хлопчатобумажной крученой пряжи, в связи с чем все ткани имеют увеличенный срок службы. Появляется возможность создания большего перепада давлений на обе стороны фильтровальной ткани, что увеличает скорость фильтрации.

Использование в армированной нити компонентов из полиамида, имеющих малую способность к влагопоглощению, позволяет получать ткани, имеющие низкую усадку (примеры 5-7, табл.2), в том числе по утку в 1,5 - 5 раз, чему ткани (примеры 1-3, табл. 2), и на 60 % ниже, чем у ткани прототипа (пример 4, табл. 2). Эти свойства тканей необходимы при фильтрации растворов с целью их осветления от загрязняющих их тонких частиц твердой фазы или улавливания из отходящих вод ценной твердой фазы.

Ворсистость тканей, необходимая для целей фильтрации определенных сред, в которых ценным продуктом процесса фильтрования является фильтрат (примеры 5 и 6, табл. 2), достигается использованием в оплетке армированной нити хлопковых или лавсановых волокон (примеры 6 и 13, табл.1), так как ворсистость нити в данном случае способствует тонкой очистке.

В случае, когда фильтрующей средой является плотный и тяжелый осадок задерживаемых частиц, фильтровальная ткань должна быть механически прочной и гладкой со стороны осадка. Выполнение ткани из армированной нити с использованием в оплетке смеси полиамида с вискозой (пример 20, табл.1) дает предельно гладкую поверхность, что необходимо, например, при фильтрации суспензии медно-кадмиевой очистки (пример 7, табл. 2).

Армированная нить (примеры 4, 5, 13, табл.1) выполнена из компонентов, или одного из компонентов, имеющих малую потерю прочности при воздействии высоких температур. Эта армированная нить может использоваться для придания ткани повышенной термостойкости. Выполнение ткани из указанной армированной нити (примеры 5, 9, 13, табл.2) обеспечивает абсолютное увеличение термостойкости на 20 - 50%.

Ткани одинакового сырьевого состава по основе и утку (примеры 1-4, табл. 2) имеют разную по величине термостойкость и срок их службы при работе в высокотемпературных средах снижается, в отличие от тканей, выполненных из армированной нити (примеры 8, 11, табл. 2), которые имеют увеличенный срок службы.

Использование крученой в 10 сложений хлопколавсановой нити по утку, и крученой в 2 сложения армированной нити с полиэфирным стержнем и оплеткой хлопковыми волокнами на основе, отличающихся по усадке, позволило получить ткань с близкой усадкой по основе и утку (пример 14, табл. 2), что очень важно, когда ткань длительное время выдерживается в фильтруемой среде, например, при сгущении суспензий отфильтровыванием из них части жидкости.

Ткань (пример 9, табл.2), выполненная с числом сложений нити по основе и утку, равным 4, при сырьевом составе, соответствующем прототипу (пример 4, табл. 2), имеет более высокую разрывную нагрузку по основе и утку и более высокую износоустойчивость, что обеспечивает достижение технического результата. Аналогичные результаты получены в примере 18, табл. 2.

Выполнение ткани с увеличенным с 4 до 10 сложений нити по утку и основе (примеры 8 и 14, табл. 2), кроме того, позволяет получить высокую износостойкость в сочетании с более гладкой поверхностью тканей, даже если используются волокна, имеющие ворсистую поверхность, что важно при отделении твердой фазы от жидкости в процессе фильтрования.

Для обеспечения технического результата - расширения области применения фильтровальных тканей (примеры 13 и 14, табл. 2) ткань выполнена из армированной нити, компоненты которой по основе и утку имеют различную усадку, в связи с чем получены равноусадочные ткани.

Хлопчатобумажные фильтровальные ткани и ткань-прототип имеют меньшую на 70 - 80% усадку по утку, это ограничивает область их использования.

Фильтровальные ткани в большинстве случаев испытывают внешние усилия растяжения, сгиба и сжатия по всем направлениям, поэтому имеет большое потребительское значение более близкая прочность тканей по основе и утку. В примерах 11 и 12 применены оптимальные сочетания количества нитей в тканях по основе и утку, в связи с чем ткани приобрели равную или близкую плотность по основе и утку. Получение равноплотных тканей также расширяет область их применения.

Для получения фильтровальных тканей с улучшенными потребительскими свойствами иногда фильтровальную ткань (пример 7, табл. 2) подвергают термообработке, что позволяет получить ткань более плотную, с меньшей усадкой в процессе эксплуатации, что соответствует указанному техническому результату (пример 17, табл.2).

Согласно примерам 1, 2, 3 табл. 1 армированная нить может использоваться при производстве палаточных тканей и трикотажных изделий, 7, 8, 9 - при производстве тканей костюмной группы, трикотажных и гобеленовых изделий, технических тканей, пример 15, 16, 17, 21, 22 - при производстве технических тканей, 2, 13, 14, 20, 21 - при производстве особопрочных швейных ниток технического назначения.

Для расширения области применения фильтровальной ткани за счет улучшения ее фильтрующих свойств и придания ей теплостойкости, хемостойкости при возможности изменения свойств ее поверхности, ткань содержит основные и уточные крученые нити. Армированная нить основы использована в сочетании с уточной крученой хлопчатобумажной пряжей или с уточной крученой армированной нитью, а армированная крученая нить утка использована в сочетании с крученой хлопчатобумажной пряжей основы или с армированной крученой нитью основы. Количество нитей на 10 см на основе равно 80-220, а по утку 50-140 при соотношении их в ткани (0,8 - 1,5):1 и при поверхностной плотности ткани, равной 300 - 980 г/м². Армированные нити основы и утка выполнены кручеными в 2-10 сложений и содержат сердечник и оплетку. Сердечник представляет собой полиэфирную или полиамидную, или полиакрилонитрильную, или поливинилхлоридную, или полиаромеленовую или вискозную, или хлориновую, или вискозную высокомодульную комплексную нить или пряжу. В качестве оплетки использовано хлопковое волокно, или его смеси с химическими волокнами, или полиэфирное волокно, или полиамидное, или полипропиленовое, или полиакрилнитрильное, или поливинилхлоридное, или вискозное, или его смесь с полиэфирным или полиамидным волокном. Линейная плотность нити составляет 25-250 текс при соотношении линейной плотности оплетки Т_оп к линейной плотности пряжи Т_н, равном 0,3-0,8. 2 табл.

Фильтровальная ткань, содержащая основные и уточные крученые нити, отличающаяся тем, что крученая армированная нить основы использована в сочетании с уточной крученой хлопчатобумажной пряжей или с уточной крученой армированной нитью, а крученая армированная нить утка использована в сочетании с крученой хлопчатобумажной пряжей основы или с крученой армированной нитью основы, при этом количество нитей на 10 см по основе равно 80 - 220, а по утку 50 - 140 при соотношении их в ткани (0,8 - 1,5) : 1 и при поверхностной плотности ткани, равной 300 - 980 г/м², причем армированные нити основы и утка применены кручеными в 2 - 10 сложений, при этом сердечник армированной нити представляет собой полиэфирную, или полиамидную, или полиакрилнитрильную, или поливинилхлоридную, или полипропиленовую, или вискозную, или хлориновую, или вискозную высокомлекулярную комплексную нить или пряжу, а в качестве оплетки армированной нити использовано хлопковое волокно или его смеси с химическими волокнами, ил полиэфирное волокон, или полиамидное, или полипропиленовое, или полиакрилнитрильное, или повинилхлоридное, или вискозное волокон, или его смесь с полиэфирным или полиамидным волокном при линейной плотности армированной нити, равной 25 - 250 текс, и при соотношении линейной плотности оплетки к линейной плотности нити, равном 0,3 - 0,8, причем армированные нити основы использованы с уточными армированными нитями того же или другого сырьевого состава в соответствии с требованиями условий фильтрования.