ОГНЕЗАЩИТНЫЙ НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 1999 года по МПК D04H13/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности, к производству нетканых материалов, которые могут использоваться в качестве огнезащитных облицовочных материалов в водном, железнодорожном транспорте, в автомобилестроении, строительстве и т.п.

Уровень техники.

Известен слабовоспламеняющийся нетканый материал по патенту США N 4199642, МПК D 02 G 3/00, D 04 H 1/58, опубл. 22.04.80, низкая воспламеняемость которого достигается введением в волокнистый наполнитель из силиконизированных полиэфирных волокон или в мат, скрепленный полимерным связующим, 2-20 мас. % синтетического органического нитеобразного материала на основе арамидов. Однако, свойство блокировать огонь материалу не придается, т.к. полиэфирный наполнитель по данному патенту может гореть, хотя и с пониженной скоростью.

Известен также огнезащитный материал, содержащий слой волокнистого наполнителя из синтетических или натуральных волокон и слой из огнестойких арамидных волокон, контактирующий по крайней мере с одной стороной слоя из неогнестойких синтетических или натуральных волокон. Указанные слои могут быть соединены между собой посредством иглопрокалывания, гидроперепутывания или дублирования. Этот материал описан в заявке РСТ N 94/04739 по кл. МПК D 04 H 13/00, опубл. 03.03.94. Такой материал обеспечивает удовлетворительную огнезащиту только в случае наличия на поверхности материала слоя из огнестойких арамидных волокон достаточно большой поверхностной плотности, т.к. в противном случае увеличивается воздухопроницаемость этого слоя и, следовательно, возможность загорания слоя из неогнестойких волокон. Как следует из описания к заявке, поверхностная плотность слоя из огнестойких арамидных волокон должна быть не менее 67 г/м кв., а его воздухопроницаемость не более 39 м куб. /м кв. мин. Кроме того, не исключается возможность загорания материала со стороны боковой поверхности, что для защиты кромок материала требует использования слоя арамидных волокон, ширина которого превышает ширину слоя из неогнестойких волокон.

Сущность изобретения.

Задачей изобретения является создание материала с повышенными огнезащитными свойствами при меньшем расходе дорогостоящих арамидных волокон, что позволит использовать его в сфере транспорта и строительства.

Указанный технический результат достигается за счет того, что огнезащитный нетканый материал, содержащий по крайней мере один наружный слой из арамидных огнестойких волокон и контактирующий с ним слой из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон, согласно изобретению, дополнительно содержит эластомерное полимерное связующее на основе фтор- или хлорорганических соединений, выбранных из группы: сополимер гексафтопропилена и винилиденфторида, сополимер трифторхлорэтилена и винилиденфторида, сополимер винилиденфторида и перфторметилвинилового эфира, сополимер винилхлорида и винилиденхлорида, сополимер дивинила и винилиденхлорида в количестве 10 - 50% к массе материала.

По одному из вариантов указанное эластомерное связующее содержится преимущественно в слое из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон.

Перечень фигур чертежей.

На фиг. 1 - 2 схематически представлены поперечные сечения предлагаемого материала согласно изобретению. На фиг. 1 представлен огнезащитный нетканый материал, содержащий эластомерное полимерное связующее во всех слоях, на фиг. 2 - то же, но с содержанием эластомерного полимерного связующего только в слое из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон.

На фиг. 3 представлено поперечное сечение материала, в котором внутренний слой из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон содержит эластомерное полимерное связующее и контактирует с двумя наружными слоями из огнестойких арамидных волокон.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Как показано на фиг. 1 - 3, предлагаемый огнезащитный нетканый материал содержит слой 1 огнестойких арамидных волокон, контактирующий со слоем 2 из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон. Материал дополнительно содержит 10 - 50 мас.% эластомерного полимерного связующего 3 на основе указанных выше фтор- или хлорорганических соединений. Связующее 3 может быть расположено во всех слоях, как это показано на фиг. 1 или только в слое неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон, как это представлено на фиг. 2. При наличии связующего во всех слоях, включая и слой 1 из огнестойких арамидных волокон, или преимущественно только в слое 2 из неогнестойких волокон снижается воздухопроницаемость материала, что позволяет предотвратить возможность возгорания слоя из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон даже при более низкой, чем по прототипу, поверхностной плотности слоя 1 из огнестойких дорогостоящих арамидных волокон. Таким образом, может быть существенно снижен расход этих волокон. При воздействии открытого пламени со стороны слоя 1 огнезащитный эффект дополнительно усиливается за счет образования на поверхности волокон слоя 2 защитной пленки из смолообразных продуктов термической деструкции эластомерного полимерного связующего на основе указанных фтор- или хлорорганических соединений. Кроме того, в ряде случаев наличие указанного эластомерного полимерного связующего, например, на основе сополимера гексафторпропилена и винилиденфторида, обеспечивает повышение биостойкости материала, что особенно важно при его использовании в качестве облицовочного, например, в судостроении, т.к. при повышении влажности на водном транспорте создаются благоприятные условия для грибкового и бактериального заражения материалов.

Ниже приводятся примеры, подтверждающие осуществимость изобретения.

Пример 1 (контрольный). Волокнистый слой поверхностной плотности 600 г/м кв. из полиэфирных волокон линейной плотности 0,33 текс, длиной 65 мм дублировали на иглопробивном стенде с волокнистым слоем из полиариламидных (фенилоновых) волокон линейной плотности 0,33 текс, длиной 65 мм. Поверхностная плотность этого слоя составляла 67 г/м кв. Т.о., получали двухслойный нетканый материал с односторонним защитным слоем из огнестойких волокон, аналогичный материалу по прототипу.

Пример 2. Волокнистый слой поверхностной плотности 600 г/м кв. из полиэфирных волокон линейной плотности 0,33 текс, длиной 65 мм дублировали на иглопробивном стенде с волокнистым слоем поверхностной плотности 60 г/м кв. из полиариламидных (фенилоновых) волокон. Полученный двухслойный материал пропитывали в плюсовке латексом СКФ-26 - водной дисперсией сополимера гексафторпропилена и винилиденфторида до мокрого привеса 200 мас.%. После сушки содержание полимера в материале составило по сухому остатку 10 мас.%.

Пример 3. Волокнистый слой поверхностной плотности 100 г/м кв. из полиэфирных волокон линейной плотности 0,33 текс скрепляли иглопрокалыванием на иглопробивном стенде, а затем пропитывали латексом СКФ-30-водной дисперсией сополимера трифторхлорэтилена и винилиденхлорида до мокрого привеса 200 мас. %. После сушки полученный слой соединяли со слоем из полиариламидных (фенилоновых) волокон поверхностной плотности 60 г/мкв посредством иглопрокалывания со стороны слоя полиариламидных волокон. Привес полимера в материале по сухому веществу составлял 30 мас.%.

Пример 4. Волокнистый слой из смеси разволокненных отходов полиэфирных и полиакрилонитрильных волокон поверхностной плотности 320 г/м кв. дублировали на иглопробивном стенде с волокнистым слоем поверхностной плотности 60 г/м кв. из фенилоновых волокон линейной плотности 0,33 текс, длиной 65 мм. Полученный материал пропитывали в плюсовке латексом СВХ-1 - водной дисперсией сополимера винилхлорида и винилиденхлорида до мокрого привеса 300 мас.%. После сушки материала привес полимера по сухому веществу составляли 50 мас.%.

Пример 5. Волокнистый слой из смеси полиэфирных и лубяных волокон при их соотношении в смеси 80:20 мас.%, поверхностной плотности 320 г/м кв. дублировали посредством иглопрокалывания со слоем из фенилоновых волокон линейной плотности 0,33 текс, длиной 65 мм. Полученный материал пропитывали на плюсовке латексом ВДВК-40 до мокрого привеса 300 мас.%. После сушки привес полимера по сухому остатку в материале составил 50 мас.%.

Пример 6. Волокнистый слой поверхностной плотности 520 г/м кв. из отходов лубяных волокон дублировали посредством иглопрокалывания с волокнистым слоем поверхностной плотности 60 г/м кв. из фенилоновых волокон линейной плотности 0,33 текс, длиной 65 мм. Полученный двухслойный материал пропитывали латексом СКФ-260 - водной дисперсией сополимера винилиденфторида и перфторметилвинилового эфира до мокрого привеса 250 мас.%. После сушки содержание полимера в материале по сухому веществу составило 50 мас.%.

Пример 7. Волокнистый холст поверхностной плотности 300 г/м кв. из полиэфирных волокон линейной плотности 0,33 текс скрепляли иглопрокалыванием на иглопробивном стенде, а затем пропитывали латексом СКФ-30 - водной дисперсией сополимера трифторхлорэтилена и винилиденхлорида до мокрого привеса 250 мас.%.

После сушки на каждую из обеих наружных сторон полученного полуфабриката накладывали по одному слою из полиариламидных волокон поверхностной плотности 60 г/м кв. Затем осуществляли скрепление всех трех слоев посредством иглопрокалывания вначале со стороны верхнего, а затем со стороны нижнего слоя полиарамидных волокон. Привес полимера в готовом материале по сухому веществу составлял 30 мас.%. Полученный таким образом трехслойный материал может использоваться для изоляции поверхностей, нагретых до температуры 100 град. C, одновременно защищая их от загорания.

Поскольку предлагаемый огнезащитный нетканый материал предназначен преимущественно для использования в качестве облицовочного, это не исключает других возможностей его применения; огнезащитные свойства материалов, изготовленных по примерам 1 - 7, проверялись по следующей методике.

Из материала вырезались образцы размером 80 х 200 мм. Каждый из проверяемых образцов складывали в виде "петли" пополам по длине и закрепляли в зажиме штатива "петлей" вниз. Затем образец подвергали воздействию открытого пламени спиртовки со стороны слоя из огнестойких волокон в течение 10 секунд с помещением "петли" образца в пламя на половину высоты последнего. После вынесения образца из пламени фиксировали по секундомеру время горения и тления образца. Результаты испытаний огнезащитных свойств предлагаемого материала по примерам 2 - 7 и контрольного образца по примеру 1 представлены в таблице.

Образец, изготовленный по примеру 2, не горит даже при воздействии открытого пламени в течение 10 секунд при его помещении в пламя в вертикальном положении.

Огнезащитный нетканый материал предназначен для использования в качестве огнезащитного облицовочного материала в сфере транспорта и строительства. Материал содержит по крайней мере один наружный слой из арамидных огнестойких волокон и контактирующий с ним слой из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон. Слои скреплены между собой. Материал дополнительно содержит эластомерное полимерное связующее на основе фтор- или хлорорганических соединений в количестве 10-50 мас.%. Указанные фтор- или хлорорганические соединения выбраны из группы сополимер гексафторпропилена и винилиденфторида, сополимер винилиденфторида и перфторметилвинилового эфира, сополимер винилхлорида и винилиденхлорида, сополимер дивинила и винилиденхлорида. Технический результат - улучшение огнезащитных и биостойких свойств. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

1. Огнезащитный нетканый материал, содержащий по крайней мере один наружный слой из арамидных огнестойких волокон и контактирующий с ним слой из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон, отличающийся тем, что он дополнительно содержит эластомерное полимерное связующее на основе фтор- или хлорорганических соединений, выбранных из группы сополимер гексафторпропилена и винилиденфторида, сополимер трифторхлорэтилена и винилиденфторида, сополимер винилиденфторида и перфторметилвинилового эфира, сополимер винилхлорида и винилиденхлорида, сополимер дивинила и винилиденхлорида в количестве 10 - 50 мас.% к массе материала. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что эластомерное полимерное связующее на основе фтор- или хлорорганических соединений содержится преимущественно в слое из неогнестойких синтетических и/или натуральных волокон.