НЕТКАНЫЙ УТЕПЛЯЮЩИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1999 года по МПК D04H1/44 

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству нетканых утепляющих материалов, изготовляемых из волокнистых холстов, содержащих волокна конечной длины, посредством воздействия на волокнистый холст струей воды высокого давления при их особом положении относительно обрабатываемых холстов.

Настоящее время широкое распространение в качестве утепляющих материалов получили материалы типа "Thinsulite" фирмы "ЗМ" (США), а также типа "Thermolite" фирмы "Дюпон" (США), типа "Сентипон".

При всех положительных качествах указанные материалы обладают также значительными недостатками.

Так материалы "Thinsulite", изготовляемые экструдированием расплава полиолефина, состоят из тонких невытянутых полиолефиновых волокон толщиной 1-2 мкм, которые имеют аморфную структуру, вследствие чего непрочны, что приводит при воздействии переменных нагрузок, возникающих при носке изделия, к их сминанию, свойлачиванию и потере формы изделия. Кроме того полиолефиновые волокна неустойчивы при химчистке изделия.

Материалы типа "Thermolite", изготовленные способом скрепления волокнистых холстов, содержащих термопластичные компоненты (термопластичные волокна, порошки, биокомпонентные волокна), продувом через них горячего воздуха, имеют тот недостаток, что внутренние слои таких материалов всегда скреплены хуже, чем наружные, что приводит при носке изделия к сдвигу наружных слоев относительно внутренних, а также миграции волокон через наружный слой одежды. Кроме того, наличие, например, порошков в материале нежелательно с точки зрения гигиены, а при использовании высокой температуры не исключено выделение низкомолекулярных фракций из термопластичных волокон, что также нежелательно по гигиеническим соображениям. Материалы типа "Сентипон" содержат не менее 20% латексов, что, вообще, недопустимо для одежды.

В связи с отмеченным актуальным является использование таких технологий при производстве утепляющих материалов, которые могут обеспечить их максимальную экологическую чистоту.

Наиболее близкий по своей технической сущности к предлагаемому материалу является нетканый двухслойный утепляющий материал по патенту США N 4514455, кл. B 32 B 27/14, 1985 г, который изготовлен воздействием водяных струй на волокнистый холст, и располагаемый на нем легких нетканый материал, состоящий из непрерывных нитей.

Согласно этого патента, нетканый утепляющий двухслойный материал представляет собой скрепленный в долевом направлении швами на расстоянии не менее 1,7 см и не более 5 см от водяных струй волокнистый холст из полиэфирных волокон с легким нетканым полотном из непрерывных полиэфирных нитей. Для изготовления волокнистого холста используются смеси полимерных волокон различной линейной плотности.

Как указывают авторы патента США N 4514455, ссылаясь на патент Великобритании N 1063252, кл. D 04 H 1/44, 1967 г, необходимость соединения волокнистого холста с готовым легким нетканым материалом из непрерывных полимерных нитей обуславливается тем, что при скреплении волокнистого холста водяными струями на расстоянии 1,9 см в долевом направлении не может быть получен достаточно прочный материал.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание нетканого утепляющего материала, обладающего достаточно высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами, без использования для повышения его прочности дублирования с легких нетканым материалом.

Этот результат достигается тем, что повышение прочности нетканого утепляющего материала обусловлено образованием в нем сетки из скрепленных водяными струями волокон, образованной пересечением во взаимно противоположных направлениях рядов швов под углом в пределах 45-89^o к долевому направлению материала, с расстояниями между швами в рядах не более 1,6 см, а для повышения комфортности одежды, преимущественно меховых изделий, кожаных пальто и курток, он содержит перфорацию, размер отверстий которой составляет не более 1 мм.

На чертеже представлена структура утепляющего материала согласно изобретению.

Материал содержит швы 1, узел 2 из перепутанных волокон, образованный швами 1, которые пересекаются во взаимно противоположных направлениях, перфорация 3, угол α наклона шва 1 относительно долевого направления материала, волокнистый холст 4.

Как следует из чертежа, в результате взаимного пересечения швов, образуемых струями воды, в местах пересечения достигается высокая прочность узлов из перепутанных волокон, а также высокая прочность связи волокон в поперечном направлении, т.к. швы пересекают волокнистый холст не в долевом направлении, а под определенным углом к долевому направлению материала.

Регулярная перфорация в материале определенного диаметра обеспечивают хорошую воздухопроницаемость и отвод от тела испарений. Вместе с тем, как следует из данных испытаний, материал отвечает необходимым требованиям по теплоизоляционным свойствам.

Сущность изобретения раскрывают следующие примеры:
Пример 1. Утепляющий нетканый материал изготавливают из смеси 50% полиэфирных волокон линейной плотностью 2 текс, длиной 66 мм и 50% силиконизированных полиэфирных волокон 0,33 текс, длиной 66 мм.

Для образования сетки из скрепленных от воздействия водяными струями волокон, ряды швов во взаимно противоположных направлениях располагают под углом 89^o к долевому направлению холста на расстоянии 0,1 см, а размер перфорации составляет 0,5 мм.

Поверхностная плотность готового материала составляет 100 г/м². Холст помещают на сетку транспортера с ячейками размером 1,0 х 1,0 мм и обрабатывают струями воды под давлением 5 МПа из фильеры, совершающей возвратно-поступательное движение со скоростью 60 м/мин относительно транспортера, который движется со скоростью 3 м/мин.

Пример 2. Утепляющий нетканый материал изготавливают из смеси 50% полиэфирных волокон линейной плотностью 2 текс, длиной 66 мм и 50% профилированных полиэфирных волокон 0,33 текс, длиной 66 мм.

Ряды швов из скрепленных от воздействия водяными струями волокон располагают во взаимно противоположных направлениях под углом 30^o к долевому направлению холста на расстоянии 1,6 см, а размер перфорации составляет 1 мм.

Поверхностная плотность готового материала составляет 90 г/м². Холст помещают на сетку транспортера с ячейками размером 3,0 х 3,0 мм и обрабатывают струями воды под давлением 6,3 МПа из фильеры, совершающей возвратно-поступательное движение со скоростью 30 м/мин относительно транспортера, который движется со скоростью 2 м/мин.

Пример 3. Утепляющий нетканый материал изготавливают из смеси 50% полиэфирных волокон линейной плотностью 2 текс, длиной 66 мм и 50% полых полиэфирных волокон 0,33 текс, длиной 66 мм.

Ряды швов из скрепленных от воздействия водяными струями волокон располагают во взаимно противоположных направлениях под углом 45^o к долевому направлению холста на расстоянии 0,5 см, а размер перфорации составляет 0,5 мм.

Поверхностная плотность готового материала составляет 80 г/м². Холст помещают на сетку транспортера с ячейками размером 1,5 х 1,5 мм и обрабатывают струями воды под давлением 6 МПа из фильеры, совершающей возвратно-поступательное движение со скоростью 40 м/мин относительно транспортера, который движется со скоростью 3 м/мин.

Изготовленные нетканые материалы преимущественно используются: по примеру 1 - для меховых изделий, по примерам 2 и 3 - для кожаных пальто и курток, а также могут быть использованы для утепляющего слоя ветровок.

В таблице представлены данные сравнительного анализа свойств утеплителя, согласно изобретению в сравнении с прототипом и наиболее распространенными утеплителями.

Теплоизоляционные свойства всех утеплителей проверены в пакете с нейлоновыми прокладками, кроме прототипа, который сдублирован согласно патента с легким нетканым полотном из непрерывных полиэфирных нитей.

Как следует из данных таблицы, теплоизолирующие свойства предлагаемого утеплителя достаточно высоки и он имеет более высокую прочность.

Нетканый материал относится к текстильной промышленности, в частности к производству утепляющих материалов. Материал содержит волокнистый холст из смеси полиэфирных волокон, скрепленный образованными от воздействия водяных струй рядами швов, выполненными с пересечением во взаимно противоположных направлениях под углом в пределах 45-89^o к долевому направлению материала с образованием сетки. Расстояние между рядами составляет не более 16 см, и материал имеет перфорацию, размер отверстий которой не превышает 1 мм. Материал обладает высокими прочностными и теплоизоляционными свойствами без использования для повышения его прочности дублирования с легким нетканым материалом. 1 ил., 1 табл.

Нетканый утепляющий материал, содержащий волокнистый холст из смеси полиэфирных волокон, скрепленный рядами швов, образованных от воздействия водяными струями, отличающийся тем, что ряды швов выполнены с пересечением во взаимно противоположных направлениях под углом в пределах 45 - 89^o к долевому направлению материала с образованием сетки, при этом расстояние между рядами составляет не более 1,6 см, а материал имеет перфорацию, размер отверстий которой не превышает 1 мм.