БИКОМПОНЕНТНАЯ НИТЬ ДЛЯ КОРДНЫХ ТКАНЕЙ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ, КОРДНАЯ ТКАНЬ Российский патент 2001 года по МПК D01F8/12 D02G3/48 D03D15/00 

Изобретение относится к области производства синтетических волокон и нитей, в частности касается производства бикомпонентной нити, используемой в качестве утка при производстве кордной ткани, и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий, например автомобильных и велошин.

Известна бикомпонентная нить, используемая в качестве утка для кордных тканей, имеющая растяжимый стержневой компонент и жесткий малорастяжимый хлопковый компонент (патент ДЕ 2149426, 1978 г.). Такая уточная нить обеспечивает на начальной стадии переработки устойчивость положения переплетенных ими кордных нитей основы с заданным их взаимным расположением, однако при обрезинивании и формировании каркаса шин воздействие деформационных процессов на отдельных участках приводит к разрывам хлопкового компонента утка, а неразрушенный синтетический компонент из-за низкого коэффициента трения (сцепляемости) с нитями основы не гарантирует систему от неравного расположения нитей основы кордной ткани в каркасе.

Известна нить, состоящая из двух комплексных синтетических нитей различной длины. Короткая нить - стержень, является гладкой, вытянутой с разрывным удлинением до 50%. Другая - длинная петлеобразующая, переплетенная со стержневой, является высокорастяжимой с разрывным удлинением 50-450%. Стержневая нить при возникновении деформирующих нагрузок при переработке кордных тканей разрывается. При этом петлеобразующая составляющая в участках, примыкающих к месту разрыва, легко распускается, не оказывая сопротивления деформирующим силам. Снижается сцепление утка с основой и, как следствие, нарушается заданная структура ткани.

Устойчивость ткани, улучшение физико-механических показателей можно обеспечить за счет создания уточной нити, выполненной из двух комплексных синтетических нитей, одна из которых, стержневая, является недовытянутой с разрывным удлинением 70-300%, петлистостью 5-20%, а вторая, петлеобразующая - высокорастяжимая с разрывным удлинением 50-450%, имеющая петлистость 70-280%, при этом, по крайней мере, одна из этих нитей имеет крутку с коэффициентом 2-30. (RU 2112092, 1998).

Однако технология получения данной бикомпонентной нити достаточно сложна, имеет 4 технологических перехода, что значительно повышает ее себестоимость.

В основе получения предлагаемой бикомпонентной нити имеет место один технологический переход - кручение и одновременно трощение полиамидной нити 13,3 текс и хлопчатобумажной нити 15-16 текс с использованием модернизированного веретена двойного кручения.

Наиболее близким изобретению является бикомпонентная нить для кордных тканей, выполненная из полиамидной и хлопчатобумажной составляющих. Полиамидной составляющей является невытянутая капроновая комплексная нить номинальной линейной плотности 11 текс с разрывным удлинением 250-280%. Хлопчатобумажная нить имеет линейную плотность 14,3 текс, при этом хлопчатобумажная нить навита вокруг капроновой.

(Гречушкина Н.И., Нагдасева И.П., Смирнова Л.И. "Производство шин, РТИ и АТИ", 1983, N 6, с.15).

Высокая растяжимость утка позволяет проводить пропитку и вытяжку кордных тканей с применением такого утка без усадки кордного полотна по ширине. Повышается коэффициент использования ткани. Такая ткань обладает хорошими технологическими свойствами. На 4% снижается количество отходов по дефекту растяжения нитей основы. Обеспечивается равномерное распределение кордных нитей при формировании каркасов и уменьшается неоднородность шин. Расход кордных тканей на одну покрышку снижается.

Однако разрывное удлинение 260-280% полиамидной составляющей повышает вероятность обрыва бикомпонентной нити на стадии термовытягивания кордной ткани, коэффициент вариации по разрывному удлинению достаточно высок и составляет 9,7%.

В промышленности для производства бикомпонентной нити, используемой в качестве уточной нити для кордных тканей, используется способ кручения ее на машинах ПК-100, где высокорастяжимая поликапроамидная нить заправляется в полое веретено через выпускную пару питающего прибора, а хлопчатобумажная пряжа заправляется в полое веретено с початка пряжи, расположенного на вращающемся шпинделе того же веретена.

(Моисеенко М. М. "Новое в технике и технологии крутильного производства хлопчатобумажной промышленности". Издательство "Легкая индустрия", 1965 г. с.17).

Существенные совпадающие признаки приведенного аналога и заявляемого способа:
применение высокорастяжимой поликапроамидной нити в качестве сердечника и хлопчатобумажной пряжи;
структура бикомпонентной нити: линейная плотность, величина и направление крутки бикомпонентной нити и ее составляющих.

Однако к недостаткам приведенного аналога относятся:
недостаточная скорость кручения нити;
невозможность использования одного веретена для початков с различными размерами, применяемых предприятиями;
вращение початка с веретеном, что часто приводит к слетам пряжи с конусной части початка.

Технической задачей настоящего изобретения является создание бикомпонентной нити для кордной ткани и способа получения такой нити, обеспечивающих получение технического результата, состоящего в улучшении комплекса физико-механических показателей уточной нити, позволяющих повысить устойчивость структуры кордной ткани к воздействию деформационных нагрузок при обработке кордной ткани в процессе производства шин, резко снизить усадку ткани при ее термообработке.

Техническая задача решается за счет того, что бикомпонентная нить для кордных тканей содержит комплексную поликапроамидную свежесформованную нить, состоящую из 12 элементарных нитей, имеющую линейную плотность 13,3 текс, удлинение при разрыве не менее 300% и разрывную нагрузку не менее 0,98 Н. Хлопчатобумажной составляющей нити является суровая однониточная пряжа из хлопкового волокна с линейной плотностью от 15 до 16 текс и относительной разрывной нагрузкой 9,6 -11,7 сН/текс. Массовое процентное соотношение поликапроамидной и хлопчатобумажной нити равно 45:55, причем бикомпонентная нить имеет линейную плотность 28,9 текс и разрывную нагрузку 1,9-2,2 Н при числе кручений 740-750 на один метр, коэффициент вариации по разрывному удлинению не более 7%.

Бикомпонентную нить для кордных тканей получают способом, содержащим операции трощения и кручения высокорастяжимой свежесформованной поликапроамидной нити линейной плотности 13,3 текс и хлопчатобумажной пряжи линейной плотности 15-16 текс в полом веретене, отличающимся тем, что бобину с поликапроамидной нитью и початок хлопчатобумажной пряжи располагают неподвижно и соосно друг другу в веретене двойного кручения, при этом используемой в качестве сердечника поликапроамидной нити сообщают посредством натяжителя более высокое натяжение, чем имеет хлопчатобумажная пряжа, обвивающая сердечник, а направление кручения бикомпонентной нити производят противоположно направлению кручения хлопчатобумажной пряжи.

Объектом изобретения является также кордная ткань, которая имеет в качестве утка указанную бикомпонентную нить, а в качестве основы - термостабилизированную нить из поликапроамида.

Приведенные совокупности существенных признаков, характеризующих состав бикомпонентной нити для кордной ткани, способ получения бикомпонентной нити и саму кордную ткань, имеющую в качестве утка эту бикомпонентную нить, обеспечивают повышение устойчивости структуры кордной ткани в процессе производства шин и снижение усадки ткани при ее термообработке в процессе производства.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Свежесформованную поликапроамидную нить линейной плотности 13,3 текс, имеющую удлинение при разрыве не менее 300%, с прядильной машины ПП-600И56 направляют для перемотки на машины "Поликон" и далее на машину двойного кручения, оснащенную модернизированным веретеном для трощения и одновременного кручения с хлопчатобумажной пряжей.

На конусный патрон с полиамидной нитью с помощью специальной опоры устанавливают кольцевой нитенатяжитель с возможностью регулировки его положения. На опору нитенатяжителя устанавливают антибаллонник в виде трубки диаметром 63 мм, внутри которой устанавливают початок с хлопчатобумажной пряжей.

Технологический способ получения бикомпонентной нити для кордной ткани представлен чертежом.

Бобину 1 с поликапроамидной нитью и початок 2 с хлопчатобумажной пряжей устанавливают неподвижно на насадке 3 веретена двойного кручения. Поликапроамидную нить 4 с бобины 1 заправляют через натяжитель 5, выполненный в виде кольца, в осевой канал насадки 3 и через радиальное отверстие 6 выводят на поверхность крутильного диска 7, и через центральный нитепроводник 8 направляют в мотальный механизм.

Хлопчатобумажную пряжу 9 с початка 2 заправляют в осевой канал насадки 3 и далее проводят вместе с полиамидной нитью 4 по ее траектории. При вращении крутильного диска 7 и продольном движении нитей, осуществляемом мотальным механизмом, происходит трощение и первое кручение в осевом канале насадки 3 и второе кручение в баллоне нити на участке между крутильным диском 7 и центральным нитепроводником 8. Следовательно, за один оборот крутильного диска производится два кручения, против одного кручения за один оборот веретена у аналога.

Поскольку початок 2 с хлопчатобумажной пряжей не вращается в процессе кручения, то не требуется его точной фиксации и на одной и той же насадке возможна установка различных по размеру початков, а при невысоких скоростях сматывания с неподвижных початков слеты пряжи с конусов початков практически не происходят.

Таким образом, требующиеся технические результаты в настоящем изобретении достигаются.

Изобретения иллюстрируются следующим примером.

Исходным сырьем для получения свежесформованной комплексной поликапроамидной нити взят нетермостабилизированный поликапроамид с относительной вязкостью 2,6 - 2,7 и содержанием низкомолекулярных соединений не более 1,2%.

Формование комплексной нити на прядильно-формовочной машине ПП-600И56:
Линейная скорость формования, м/мин - 590
Температурный режим, ^oС:
червяк - 280-290
диск - 280-290
формование - 275-290
Линейная плотность, текс - 13.3
Число элементарных нитей - 12
Тип дозирующего насоса - НШ 0,6
Частота вращения замасливающих шайб, об/мин:
верхних - 5
нижних - 3
тип прядильного замасливателя - Синтокс 20М + 22 препарация
Концентрация жировой части,% - 13±1
Масса выходной паковки, г - 1000±50
Климат намоточной части:
температура, ^oС - 16±1
влажность,% - 52±3
обдув, мм - 8-10
Содержание замасливателя на нити,% - 0,3-1,5
Перематывание поликапроамидной комплексной нити 13,3 текс на перемоточных машинах типа "Поликон" без замасливателя: линейная скорость 490 м/мин; масса выходной паковки 300±10% г; тип нитеносителя выходной паковки волокнитовый патрон ПК-11.

Получение нити бикомпонентной для кордных тканей линейной плотности 28,9 текс на крутильных машинах с модернизированным веретеном двойного кручения: линейная скорость 15 м/мин; скорость нагона 28 м/мин; частота вращения крутильного диска 5100 об/мин; тип нитеносителя выходной паковки - патрон ПЦГ-300; масса выходной паковки 700±5%.

Сортировка, упаковка готовой нити.

Качественные показатели бикомпонентной нити для кордной ткани, исходных поликапроамидной комплексной нити и хлопчатобумажной пряжи представлены в таблице.

Предлагаемый способ позволяет в условиях действующего производства капроновых нитей и волокон получить бикомпонентную нить, используемую для утка при производстве кордных тканей, с улучшенными технико-экономическими показателями.

Кордная ткань с бикомпонентной нитью в качестве утка значительно улучшает технико-экономические показатели при переработке ее в шинной промышленности.

Изобретение относится к области производства синтетических волокон и нитей, в частности касается бикомпонентной нити, используемой в качестве утка для ткани, способа ее производства и кордной ткани, которая может быть использована в производстве резинотехнических изделий, например автомобильных и велошин. Бикомпонентная нить для кордной ткани линейной плотности 28,9 текс имеет разрывную нагрузку 1,9-2,2 Н, число кручений 740-750 на 1 м и состоит из свежесформованной нити линейной плотности 13,3 текс с удлинением при разрыве не менее 300%, разрывной нагрузкой не менее 0,98 Н и хлопчатобумажной составляющей - суровой однониточной пряжи линейной плотности 15-16 текс с относительной разрывной нагрузкой 9,6-11,7 сН/с текс. Бикомпонентную нить для кордной ткани получают способом трощения и кручения ее составляющих в модернизированном полом веретене двойного кручения, при котором бобину с полиамидной нитью и початок хлопчатобумажной пряжи располагают неподвижно и соосно друг с другом в веретене двойного кручения, при этом полиамидной нити посредством натяжителя сообщают более высокое натяжение, чем имеет хлопчатобумажная пряжа, обвивающая сердечник, а направление кручения комбинированной нити производят противоположно направлению кручения хлопчатобумажной пряжи. Предлагаемый способ позволяет в условиях действующего производства капроновых нитей и волокон получить бикомпонентную нить для кордных тканей с улучшенными физико-механическими показателями. Кордная ткань с бикомпонентной нитью в качестве утка значительно улучшает технико-экономические показатели при переработке ее в шинной промышленности. 3 с.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Бикомпонентная нить для кордных тканей, состоящая из комплексной поликапроамидной свежесформованной нити и хлопчатобумажной нити, отличающаяся тем, что поликапроамидная нить состоит из 12 элементарных нитей, имеет линейную плотность 13,3 текс, удлинение при разрыве не менее 300% и разрывную нагрузку не менее 0,98Н, в качестве хлопчатобумажной составляющей она содержит суровую однониточную пряжу из хлопкового волокна с линейной плотностью 15-16 текс и относительной разрывной нагрузкой 9,6-11,7 сН/текс при их массовом процентном соотношении 45: 55, причем бикомпонентная нить имеет линейную плотность 28,9 текс и разрывную нагрузку 1,9-2,2 H при числе кручений 740-750 на 1 м. 2. Способ получения бикомпонентной нити для кордных тканей, содержащий операции трощения и кручения высокорастяжимой свежесформованной поликапроамидной нити, являющейся сердечником, и хлопчатобумажной пряжи, обвивающей сердечник в полом веретене, отличающийся тем, что бобину с поликапроамидной нитью и початок хлопчатобумажной пряжи располагают неподвижно и соосно друг с другом в веретене двойного кручения, при этом поликапроамидной нити сообщают посредством натяжителя более высокое натяжение, чем имеет хлопчатобумажная пряжа, а направление кручения бикомпонентной нити производят противоположно направлению кручения хлопчатобумажной пряжи. 3. Кордная ткань, имеющая основу из термостабилизированной поликапроамидной нити и уток, отличающаяся тем, что в качестве утка она содержит бикомпонентную нить по п.1.