ОГНЕСТОЙКАЯ ТКАНЬ Российский патент 2003 года по МПК D03D15/12 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для выработки тканей, предназначенных для пошива специальной одежды военнослужащих, пожарных, сварщиков и металлургов, рабочих горячих цехов и др.

Из уровня техники в данной области известна техническая ткань, содержащая термостойкие полипарафенилентерефталамидные основные и уточные нити в виде пряжи из полипарафенилентерефталамидных волокон по патенту RU 2103427, МПК D 03 D 15/00, опубл. 27.01.1998.

Известная ткань, имея хорошие огнестойкие показатели, однако, не обладает способностью к накрашиваемости и печати красителями или пигментами, что, собственно, является необходимым требованием при выполнении тканей специального военного назначения.

Из патента RU 2019594, МПК D 03 D 15/12, опубл. 15.09.1994, известна термостойкая защитная ткань для изготовления специальной защитной одежды сварщиков, металлургов, пожарных, автогонщиков и др.

Ткань состоит из основных термостойких комплексных нитей и уточных нитей из пряжи, выработанной из хлопка, шерсти, вискозных, лавсановых, оксалоновых, терлоновых волокон или их смесей.

Защитная ткань изготовлена таким способом, что 80-95% основных комплексных нитей, выполняющих защитную функцию от воздействия огня или теплового излучения, выведены на лицевую сторону, а уточная пряжа покрывает 80-95% изнаночной стороны ткани.

Однако известная ткань из-за способа изготовления ткани не обладает способностью к накрашиваемости и печати.

Из патента RU 2129173. МПК D 03 D 15/00, опубл. 20.04.1999, известна защитная ткань, имеющая камуфлированное оформление, огнестойкую, водо-, масло-, грязеотталкивающие пропитки и выполненная по основе и утку из комбинированной двухкомпонентной нити, состоящей из комплексной арамидной нити, скрученной с хлопчатобумажой пряжей.

В качестве арамидной нити использованы нити на основе полипарафенилентерефталамида, полипарафениленбензимидазолтерефталамида и их сополимеров (прототип).

Недостатком указанной ткани является отсутствие огнестойких и светостабильных свойств без специальной пропитки.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в устранении указанных недостатков и получении технического результата, заключающегося в обеспечении высоких огнестойких и теплозащитных свойств и способности ткани к накрашиваемости.

Упомянутый выше технический результат достигается тем, что техническая огнестойкая ткань содержит по основе и утку комбинированную двухкомпонентную нить. Первый компонент нити представляет собой нить или пряжу из волокна на основе ароматического сополиамида, скрученную со вторым компонентом из пряжи, состоящей из светостабилизированного волокна на основе оксадиазола, одиночного двойного или тройного сложения.

Нить или пряжа первого компонента имеет линейную плотность в диапазоне от 10 до 200 текс, а пряжа второго компонента имеет линейную плотность от 13 до 200 текс.

Соотношение компонентов в нити следующее, маc.%: нить или пряжа из волокна на основе ароматического сополиамида 80-45, пряжа из волокна на основе оксадиазола 20-55, а ткань при этом имеет поверхностную плотность не менее 80 г/м².

В качестве сырья для нити из волокон на основе ароматического сополиамида используют тройной ароматический сополиамид химической структуры:
[-NH-Ar₁-NHCO-Ar₂-CO-]_n[-NH-Ar₃-NHCO-Ar₂-CO-]_m
где n=0,05÷0,4, m=0,6÷0,95.

Ar₁, Аr₂, Аr₃ - двухвалентные ароматические радикалы в параположении, причем
Ar₁ - гетероциклический радикал

Ar₂ - радикал формулы

Ar₃ - радикал формулы

В качестве сырья для пряжи из волокон на основе оксадиазола используют один из следующих сополимеров:
- сополимер полипарафенилен-1,3,4- оксадиазола с поли-3,3¹-азобензол-1,3,4-оксадиазолом при соотношении от 99:1 до 97:3 соответственно,
- сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола с поли-4,4¹-азобензол-1,3,4-оксадиазолом при соотношении от 99:1 до 97:3 соответственно,
- сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола с полиметафенилен-1,3,4-оксадиазолом при соотношении компонентов в мол.% от 90: 10 до 70:30 и поли-4,4¹-азобензол-1,3,4-оксадиазолом с соотношением в мол.% от 99:1 до 97:3,
- сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола и полиметафенилен-1,3,4-оксадиазола при соотношении компонентов в мол.% от 90:10 до 70:30 с сополимером поли-4, -азобензол-1,3,4-оксадиазола и поли-3,3¹-азобензол-11,3,4-оксадиазола, мол. % от 99:1 до 1:99 при соотношении сополимеров в мол.% от 99:1 до 97:3,
- сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола и полиметафенилен-1,3,4-оксадиазола мол.% от 90:10 до 70:30 с поли-3,3¹-азобензол-1,3,4-оксадиазолом при соотношении мол.% от 99:1 до 97:3,
- сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола с сополи-4,4'-азобензол-1,3,4-оксадиазолом и поли-3,3¹-азобензол- 1,3,4-оксадиазолом, мол.% от 1:99 до 99:1 при соотношении компонентов в мол.% от 99:1 до 97: 3.

Наличие в структуре ткани ароматического сополиамида 4,4¹-диамино-3,3¹-дихлордифенилметана позволяет существенно повысить огнезащитные свойства ткани, например кислородный индекс К_и, и снизить стоимость нити или пряжи( товарный знак Русар-О^® по сравнению с другими арамидными нитями.

Наличие в структуре ткани другого компонента, а именно пряжи из светостабилизированного волокна на основе оксадиазола (товарный знак Арселон-С^®) обеспечивает способность ткани к накрашиваемости, что позволяет создать камуфлированный рисунок, а также снизить стоимость конечного изделия.

Комплексная нить или пряжа из волокна на основе ароматического сополиамида имеет линейную плотность 10-200 текс, а в большинстве случаев 25-40 текс и крутку от 50 кр/м, пряжа из волокна на основе оксадиазола имеет линейную плотность 13-200 текс, а в большинстве случаев 25-50 текс и крутку 600 кр/м. Пряжа из волокна на основе оксадиазола и нить или пряжа из волокна на основе ароматического сополиамида имеют однонаправленную крутку, а двухкомпонентная комбинированная нить имеет крутку противоположного направления от 250 кр/м.

Ткань выполняется с поверхностной плотностью не менее 80 г/м², при этом компоненты взяты при следующем соотношении, мас.%:
Нить или пряжа из волокон на основе ароматического сополиамида - 80-45
Пряжа из волокон на основе оксадиазола - 20-55
Изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами.

Пример 1. Техническая огнестойкая ткань полотняного переплетения имеет поверхностную плотность 225 г/м².

Ткань по основе и утку выполнена комбинированной нитью линейной плотности 69 текс с круткой 240 кр/м, представляющей собой нить из волокон на основе ароматического сополиамида линейной плотности 40 текс с круткой 120 кр/м, скрученную с пряжей из волокна на основе оксадиазола линейной плотности 29,4 текс с круткой 660 кр/м. Соотношение сырья в комбинированной нити: нить из волокон на основе ароматического сополиамида - 55%, пряжа из волокон на основе оксадиазола - 45%. Физико-механические показатели ткани приведены в таблице.

Техническая ткань согласно изобретению характеризуется высокими прочностными показателями, высокой огнестойкостью (кислородный индекс - 30), высокой устойчивостью окраски по отношению к свету, сухому и мокрому трению. Для обеспечения водо-, масло- и грязеотталкивающих свойств ткань пропитана водной дисперсией фторорганических соединений.

Пример 2. Техническая огнестойкая ткань саржевого переплетения имеет поверхностную плотность 248 г/м².

Ткань по основе и утку выполнена комбинированной нитью линейной плотности 90 текс и круткой 180 кр/м, представляющей собой нить из волокон на основе ароматического сополиамида линейной плотности 40 текс с круткой 120 кр/м, скрученную с пряжей из волокна на основе оксадиазола линейной плотности 25/2 текс с круткой 150 кр/м. Соотношение сырья в комбинированной нити: нить из волокон на основе ароматического сополиамида - 45%, пряжа из волокон на основе оксадиазола - 55%. Физико-механические показатели ткани приведены в таблице.

Техническая ткань согласно изобретению характеризуется высокими прочностными показателями, высокой огнестойкостью (кислородный индекс - 29), высокой устойчивостью окраски по отношению к свету, сухому и мокрому трению. Для обеспечения водо-, масло- и грязеотталкивающих свойств ткань пропитана водной дисперсией фторорганических соединений.

Пример 3. Техническая огнестойкая ткань саржевого переплетения имеет поверхностную плотность 243 г/м².

Ткань по основе и утку выполнена комбинированной нитью линейной плотности 69 текс и круткой 240 кр/м, представляющей собой нить из волокон на основе из ароматического сополиамида линейной плотности 40 текс с круткой 120 кр/м, скрученную с пряжей из волокна на основе оксадиазола линейной плотности 29.4 текс с круткой 660 кр/м. Соотношение сырья в комбинированной нити: нить из волокон на основе ароматического сополиамида - 55%, пряжа из волокон на основе оксадиазола - 45%. Физико-механические показатели ткани приведены в таблице.

Техническая ткань согласно изобретению характеризуется высокими прочностными показателями, высокой огнестойкостью (кислородный индекс - 30), высокой устойчивостью окраски по отношению к свету, сухому и мокрому трению. Для обеспечения водо-, масло- и грязеотталкивающих свойств ткань пропитана водной дисперсией фторорганических соединений.

Пример 4. Техническая огнестойкая ткань полотняного переплетения имеет поверхностную плотность 233 г/м².

Ткань по основе и утку выполнена комбинированной нитью линейной плотности 90 текс и круткой 180 кр/м, представляющей собой нить из волокон на основе ароматического сополиамида линейной плотности 40 текс с круткой 120 кр/м, скрученную с пряжей из волокна на основе оксадиазола линейной плотности 25/2 текс с круткой 150 кр/м. Соотношение сырья в комбинированной нити: нить из волокон на основе ароматического сополиамида - 45%, пряжа из волокон на основе оксадиазола - 55%. Физико-механические показатели ткани приведены в таблице.

Техническая ткань согласно изобретению характеризуется высокими прочностными показателями, высокой огнестойкостью ( кислородный индекс - 29), высокой устойчивостью окраски по отношению к свету, сухому и мокрому трению. Для обеспечения водо-, масло- и грязеотталкивающих свойств ткань пропитана водной дисперсией фторорганических соединений.

Пример 5. Техническая огнестойкая ткань полотняного переплетения имеет поверхностную плотность 162 г/м².

Ткань по основе и утку выполнена пряжей линейной плотности 60 текс и круткой 300 кр/м, представляющей собой пряжу из волокон на основе ароматического сополиамида линейной плотности 29,4 текс с круткой 550 кр/м, скрученную с пряжей из волокон на основе оксадиазола 29,4 текс с круткой 660 кр/м. Соотношение сырья в комбинированной нити: пряжа из волокон на основе ароматического сополиамида - 80%, пряжа из волокон на основе оксадиазола - 20%.

Физико-механические показатели ткани приведены в таблице. Техническая ткань, согласно изобретению, характеризуется высокими прочностными показателями, высокой огнестойкостью (кислородный индекс - 35), высокой устойчивостью окраски по отношению к свету, сухому и мокрому трению. Для обеспечения водо-, масло- и грязеотталкивающих свойств ткань пропитана водной дисперсией фторорганических соединений.

Использование: изделие - ткань для пошива специальной одежды военнослужащих, а также для работников огне- и пожароопасных профессий. Комбинированная нить выполнена из нити или пряжи из волокон на основе ароматического сополиамида, скрученной с пряжей из волокна на основе оксадиазола. Для изготовления комбинированной нити используется нить или пряжа из волокна на основе ароматического сополиамида с линейной плотностью от 10 до 200 текс и пряжа из волокна на основе оксадиазола одиночного, двойного или тройного сложения с линейной плотностью от 13 до 200 текс. Нить или пряжа одного компонента и пряжа другого компонента имеют разную крутку одного направления, а комбинированная нить имеет крутку противоположного направления. Ткань вырабатывают с плотностью не менее 80 г/м² при соотношении компонентов, мас.%: первый компонент : второй компонент от 80:20 до 55:45. Технический результат - повышение огнестойких и теплозащитных свойств ткани и способность к накрашиваемости. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Техническая огнестойкая ткань, содержащая по основе и утку комбинированную нить, первый компонент которой представляет собой комплексную нить или пряжу из волокна на основе ароматического сополиамида, скрученную со вторым компонентом из пряжи, состоящей из волокна на основе оксадиазола, одиночной, двойного или тройного сложения, причем нить или пряжа первого компонента имеет линейную плотность в диапазоне от 10 до 200 текс, а пряжа второго компонента - от 13 до 200 текс при следующем соотношении компонентов нити, мас. %:
Нить или пряжа из волокна на основе ароматического сополиамида - 80-45
Пряжа из волокна на основе оксадиазола - 20-55
при этом ткань имеет поверхностную плотность не менее 80 г/м². 2. Ткань по п. 1, в которой в качестве сырья для нити из волокон на основе ароматического полиамида используют тройной ароматический сополиамид следующей химической структуры:
[-NH-Ar₁-NHCO-Ar₂-CO-] _n[-NH-Ar₃-NHCO-Ar₂-CO-] _m,
где n= 0,05÷0,4; m= 0,6÷0,95;
Ar₁, Аr₂, Аr₃ - двухвалентные ароматические радикалы в параположении, причем Ar₁ - гетероциклический радикал формулы

Ar₂-радикал формулы

Ar₃-радикал формулы

3. Ткань по п. 1, в которой в качестве сырья для пряжи из волокон на основе оксадиазола используют один из следующих сополимеров: сополимер полипарафенилен-1,3,4- оксадиазола с поли-3,3'-азобензол-1,3,4-оксадиазолом при соотношении от 99: 1 до 97: 3 соответственно, сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола с поли-4,4'-азобензол-1,3,4-оксадиазолом при соотношении от 99: 1 до 97: 3 соответственно, сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола с полиметафенилен-1,3,4-оксадиазолом при соотношении компонентов, мол. %: от 90: 10 до 70: 30 и поли-4,4'-азобензол-1,3,4-оксадиазолом с соотношением, мол. %, от 99: 1 до 97: 3, сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола и полиметафенилен-1,3,4-оксадиазола при соотношении компонентов, мол. %, от 90: 10 до 70: 30 с сополимером поли-4-азобензол-1,3,4-оксадиазола и поли-3,3'-азобензол-1,3,4-оксадиазола, мол. %, от 99: 1 до 1: 99 при соотношении сополимеров, мол. %, от 99: 1 до 97: 3, сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола и полиметафенилен-1,3,4-оксадиазола, мол. %, от 90: 10 до 70: 30 с поли-3,3' азобензол-1,3,4-оксадиазолом при соотношении, мол. %, от 99: 1 до 97: 3, сополимер полипарафенилен-1,3,4-оксадиазола с сополи-4,4'-азодензол-1,3,4-оксадиазолом и поли-3,3'-азобензол-1,3,4-оксадиазолом, мол. %, от 1: 99 до 99: 1 при соотношении компонентов, мол. % от 99: 1 до 97: 3. 4. Ткань по любому из пп. 1-3, в которой нить или пряжа одного компонента и пряжа другого компонента имеют разную крутку одного направления, при этом сама комбинированная нить имеет крутку противоположного направления.