СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЪЕМНОГО НЕТКАНОГО УТЕПЛИТЕЛЯ ДЛЯ ОДЕЖДЫ Российский патент 2006 года по МПК D04H1/22 D04H13/00 

Предлагаемое изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в производстве нетканых материалов для швейной промышленности, в частности в качестве утепляющего прокладочного материала, предназначенного для придания одежде объемности и необходимых теплозащитных свойств.

Известен способ получения объемного нетканого материала для придания объемности и теплозащитных свойств одежде, который получают из смеси полиэфирных и бикомпонентных волокон типа «ядро-оболочка», у которых температура плавления оболочки ниже, чем ядра. Слои сформированного прочесанного холста предварительно скрепляются с помощью нагрева от инфракрасного излучения, а затем в сушилке с парообогревом при температуре 170-180°С, где за счет плавления оболочки бикомпонентных волокон происходит скрепление слоев волокнистого холста (Пат.5569525 США, МПК 6 D 04 H 1/58. Ультраобъемное композиционное волокно и способ его производства / Masuda Yugoro, Nagata Makio. - №256321; Заявлено 01.07.94; Опубл. 29.10.96).

Поверхностная плотность материала 100 г/м², прочность при разрыве 0,6 даН по длине и 1,3 даН по ширине, удлинение 45-52%. Недостатком является то, что внутренние слои такого материала всегда скреплены хуже, чем наружные. При эксплуатации изделия происходит сдвиг наружных слоев относительно внутренних, что приводит к преждевременному износу материала и ухудшению внешнего вида изделия.

Известен способ получения объемного нетканого материала для швейной промышленности, содержащего холст из смеси синтетических волокон и волокон пуха, скрепленных между собой латексным поливинилацетатным связующим в количестве 10-35% от массы материала, с последующей сушкой при температуре 100-120°С. Объемный нетканый материал содержит 10-35% сухого связующего и 65-90% волокнистого холста. Поверхностная плотность материала 137-145 г/м², прочность при разрыве 0,4-0,5 даН по ширине и 0,6-0,7 даН по длине, удлинение 55 - 60%, остаточная деформация сразу после снятия нагрузки/ через 20 мин составляет 7/4-5/0%, суммарное тепловое сопротивление 0,350 - 0,390 м²·^°С/Вт, толщина 16/19 мм (Пат. 2093626 Россия, МКИ 6 D 04 H 1/22, 13/00. Нетканый объемный материал / В.В.Дмитриев, Е.С.Сашина. - №94025074/12; Заявлено 4.07.94; Опубл. 20.10.97).·

Недостатком является то, что для придания объемности и упругости волокна холста обрабатываются неионогенными и катионактивными поверхностно-активными веществами, которые образуют на волокне полимолекулярную пленку, имеющую разноименный заряд. Таким образом, материал обладает повышенной электризуемостью, что недопустимо для материалов одежды. Кроме того, волокна пуха в структуре материала недостаточно прочно закреплены, что приведет к их миграции через верхний слой одежды.

Известен способ получения объемного нетканого материала «теплина», используемого в качестве утепляющей прокладки в швейных изделиях. Способ получения заключается в формировании волокнистого холста из полиэфирного волокна линейной плотности 0,6-0,8 текс (ТУ 6-13-0204077-92-88 Волокно полиэфирное для текстильной промышленности). Для чего волокно сначала расчесывают на чесальной машине, снимают с поверхности барабана и направленной струей воздуха от нагнетательного вентилятора волокна укладывают на сетчатом транспортере и формируют волокнистый холст поверхностной плотностью 85-88 г/м². Сформированный холст транспортером подается в зону нанесения жидкого связующего, где пропитывается путем распыления через форсунки распылителей связующего из расчета 12-15% сухого вещества от массы волокнистого холста, с последующей сушкой при температуре 100-120°С. В качестве связующего вещества используется сополимер на основе винилхлорида с винилацетатом марки А-25 (ТУ 6-01-1181-87). Объемный нетканый материал «теплин» содержит 85-88% волокнистого холста и 12-15% сухого связующего А-25.

Объемное нетканое полотно «теплин» поверхностной плотности 100 г/м² характеризуется прочностью при разрыве 0,8 даН по ширине и 0,3 даН по длине, удлинение 75-80%. Снижение прочности после 5 химчисток перхлорэтиленом составляет 29%, остаточная деформация сразу после снятия нагрузки 5%, через 20 мин 3%, суммарное тепловое сопротивление 0,365 м²·°С/Вт, толщина 17 мм (ТУ 8392-001-24653847-97. Полотно объемное клееное «теплин»).

Недостатком данного объемного нетканого утепляющего материала является невысокая прочность скрепления волокон в холсте и неустойчивость клеевого соединения к действию перхлорэтилена при химической чистке одежды. Снижение прочности после 5 химчисток не должно превышать 20%.

Известен способ получения нетканого утепляющего материала для швейной промышленности, содержащего волокнистый холст из смеси 50% полиэфирного волокна линейной плотностью 2 текс, длиной 66 мм и 50% силиконизированных полиэфирных волокон 0,33 текс, длиной 66 мм. Холст помещают на сетку транспортера с ячейками размером 1-3 мм и обрабатывают струями воды под давлением 5 МПа из фильеры, совершающей возвратно-поступательные движения со скоростью 30-60 м/мин относительно транспортера, который движется со скоростью 2-3 м/мин. Скрепление осуществляется рядами швов, образованных от воздействия водяными струями, выполненных с пересечением под углом в пределах 45-89° 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. Полученный данным способом нетканый утепляющий материал обладает высокой прочностью 3,57 даН по длине и 2 даН по ширине, и суммарным тепловым сопротивлением 0,358 м²·°С/Вт (Пат. RU 2136794 С1, кл. 6 D 04 H 1/44. Нетканый утепляющий материал / В.Ю.Мишаков, Б.В.Заметта, Б.А.Бузов. - №98122478/12; Заявлено 10.12.98; Опубл. 10.09.99. Прототип).

Недостатком данного нетканого утепляющего материала являются невысокие теплозащитные свойства из-за наличия перфорированных отверстий, что ограничивает область его применения, только для материалов с низкой воздухопроницаемостью, меха и кожи.

Задачей изобретения является разработка способа получения объемного нетканого утеплителя для одежды на основе полиэфирного волокна и жидкого связующего акрилового сополимера АК - 218-44 для швейной промышленности в качестве объемного утеплителя изделий из различных текстильных материалов, обладающего необходимыми теплозащитными свойствами, высокой прочностью, упругостью и устойчивостью к действию перхлорэтилена при химчистке.

Для достижения данного технического результата в способе получения объемного нетканого утеплителя для одежды, включающем формирование волокнистого холста из полиэфирного волокна, волокнистый холст формируют из полиэфирного волокна линейной плотности 0,6-0,8 текс и скрепление его слоев осуществляют жидким связующим в количестве 12-15 мас.% сухого связующего на 85-88 мас.% волокнистого холста с последующей сушкой при температуре 100-120°С, в качестве жидкого связующего используют эмульсию сополимера акрилового АК - 218-44 состава, мас.%: метилметакрилат 44-53; метилакрилат 44-53; стабилизатор реакции полимеризации 2,5-3.

Объемный нетканый утеплитель для одежды в готовом виде содержит 12-15% сухого связующего и 85-88% полиэфирного волокнистого холста.

Стабилизатор реакции полимеризации содержит, мас.%: персульфат аммония - 7,5 - инициатор; эмульгатор - С-10 волгонат - 40; дибутилфталат - 48,8 - пластификатор; триэтаноламин - 3,7 - нейтрализатор рН. Состав и соотношение компонентов стабилизатора известно и не влияет на свойства сополимера акрилового (Технология пластических масс / под ред. Коршака В.В. - М.: Химия." 1985. - С.128-129).

Объемный нетканый утеплитель для одежды получают на промышленной установке следующим образом: полиэфирное волокно линейной плотности 0,6-0,8 текс (ТУ 6-13-0204077-92-88 Волокно полиэфирное для текстильной промышленности) расчесывают на чесальной машине, снимают с поверхности барабана и направленной струей воздуха от нагнетательного вентилятора волокна укладывают на сетчатом транспортере и формируют волокнистый холст поверхностной плотность 85-88 г/м². Толщина и масса холста регулируются самовесом чесальной машины и скоростью подачи сетчатого транспортера холстообразователя. Сформированный холст транспортером подается в зону нанесения жидкого связующего, где пропитывается путем распыления через форсунки распылителей эмульсией акрилового сополимера АК - 218-44 состава, мас.%: метилметакрилат - 44-53, метилакрилат - 44-53 и стабилизатор реакции полимеризации - 2,5-3.

Стабилизатор содержит, мас.%: персульфат аммония - 7,5 - инициатор; эмульгатор - С-10 волгонат - 40; дибутилфталат - 48,8 - пластификатор; триэтаноламин - 3,7 - нейтрализатор рН (ТУ 6-01-1150-88. Сополимер акриловый АК 218-44).

Распыление осуществляется на двух участках на входе и выходе из сушильной машины, что дает возможность нанести связующее с обеих сторон полотна по всей его толщине. Связующее АК - 218-44 наносится из расчета 12-15% сухого вещества от массы волокнистого холста. Расход связующего регулируется количеством распылителей. Затем холст поступает в сушильную машину для окончательной сушки. Температура в сушильной машине 100-120°С, скорость движения транспортера 4-4,16 м/с, длина сушильной машины 10 м. Объемный нетканый утеплитель для одежды в готовом виде содержит 85-88% волокнистого холста из полиэфирных волокон и 12-15% сухого связующего АК- 218-44.

Полученный объемный нетканый утеплитель для одежды испытывали на определение показателей качества.

Определение разрывной нагрузки и удлинения при разрыве проводили по ГОСТ 15902.3-79 Полотна нетканые. Методы определения прочности.

Поверхностную плотность определяли по ГОСТ 3811-72 Ткани и штучные изделия текстильные. Методы определения линейных размеров, линейной и поверхностной плотностей.

Неравномерность по массе и толщине полотна определяли по ГОСТ 15902.2-79 Полотна нетканые. Метод определения структурных характеристик.

Устойчивость объемного нетканого утеплителя для одежды к химчистке определяли по методике ЦНИИШП. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства / Под ред. Б.А.Бузова. - М.: Легпромбытиздат, 1991. - С.302.

Суммарное тепловое сопротивление измеряли на приборе ПТС-225 по ГОСТ 20489-75.

Остаточную деформацию материала после сжатия (упругость) определяли по известной методике. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства / Под ред. Б.А.Бузова. - М.: Легпромбытиздат, 1991. - С.383.

Несминаемость определяли по ГОСТ 19204-73.

Жесткость определяли по ГОСТ 10550-75.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Для проведения сравнительного анализа теплозащитных свойств разработанного материала с прототипом дополнительно определены его свойства в пакете с нейлоновой прокладкой.

Как видно из таблицы, разработанный объемный нетканый утеплитель для одежды характеризуется высокими показателями качества: прочность при разрыве в 2,5 раза превышает нормативные требования; высокая устойчивость к действию перхлорэтилена и трихлоэтилена при химической чистке, снижение прочности при растяжении после 5 химчисток не превышает 5%; высокой упругостью, несминаемостью и необходимой жесткостью. Остаточная деформация после снятия нагрузки и через 20 мин в 1,5-2 раза меньше, чем у аналогов, следовательно, утеплитель будет хорошо сохранять форму в процессе эксплуатации одежды. Разработанный объемный нетканый утеплитель для одежды обладает хорошими теплозащитными свойствами, превышающими прототип, что позволяет рекомендовать его к применению в производстве широкого ассортимента одежды (курток, пальто, спецодежды и т.д.) из различных текстильных материалов.

Высокие эксплуатационные свойства разработанного объемного нетканого утеплителя для одежды обусловлены применением акриловой дисперсии АК- 218-44 в количестве 12-15 мас.%, обладающей высокой когезией и адгезией к лавсановым волокнам. Увеличение количества связующего приводит к неоправданному расходованию полимера, так как прочность утеплителя практически не возрастает, однако жесткость повышается значительно, что нежелательно. Уменьшение связующего в составе утеплителя приводит к ухудшению прочностных свойств полотна.

Таким образом, разработанный объемный нетканый утеплитель для верхней одежды из различных текстильных материалов обладает высокой прочностью, упругостью и несминаемостью, не теряет прочность при уходе в процессе химчистки, что позволит обеспечить высокое качество отечественной одежды и повысить срок ее эксплуатации.

Таблица 1Свойства объемного нетканого утеплителя для одеждыСостав утеплителя и связующего, мас.%Показатели свойствРазрывная нагрузка, даНРазрывное удлинние, %Поверхностная плотность, г/м²Несминаемость, %Потеря прочности после 5 химчисток, %Жесткость, мкН·см²Суммарное тепловое сопротивление, м^{2 °}С/ВтТолщина, MM (без давления/ давление 196 Па)Остаточная деформация после снятия нагрузки / через 20 мин, %ДлШирДлШирДлШирДлШирДлШир12345678910111213141588ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 53 Метилакрилат - 44 Стабилизатор - 30,82,0534510090954,34,110008120110,3919/3,53/088ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 44 Метилакрилат - 53 Стабилизатор - 30,781,9504810090944,03,910015120870,3919/3,53,3/0,888ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 52,5 Метилакрилат - 45 Стабилизатор - 2,50,761,8524910090943,83,910087121130,3919/3,523,1/0,788ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 43,5 метилакрилат - 53 Стабилизатор - 3,50,450,575963100828517,318,213965186540,31219/3,846/388ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 53,5 Метилакрилат - 44 Стабилизатор - 2,50,370,6968751008387181915392199870,31819/3,955/488ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 44 Метилакрилат - 53,5 Стабилизатор - 2,50,380,676371100808218,418,315136195610,31019/3,925,5/4

Продолжение таблицы 112345678910111213141588ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 53 Метилакрилат - 43,5 Стабилизатор - 3,50,440,586164100848318,118,513843183210,31119/3,816/488ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 54 Метилакрилат - 44 Стабилизатор - 20,350,627478100838118,619,115381191180,31619/3,955/488ПЭ+12АК218-44 Метилметакрилат - 54,5 Метилакрилат - 43,5 Стабилизатор - 20,340,607677100858718,919,215417187600,32419/3,964,5/386,5ПЭ+13,5АК218-44 Метилметакрилат - 53 Метилакрилат - 44 Стабилизатор - 31,392,251469992934,03,910118121450,39719/3,52,9/085ПЭ+15АК218-44 Метилметакрилат - 53 Метилакрилат - 44 Стабилизатор - 31,962,452479894954,13,810213121820,39919/3,52,85/088,5ПЭ+11,5АК218-44 Метилметакрилат - 53 Метилакрилат - 44 Стабилизатор - 30,460,58586297818412,714,610185101140,35319/3,846/3,584,5ПЭ+15,5АК218-44 Метилметакрилат - 53 метилакрилат - 44 Стабилизатор - 30,881,706776103848513,114,215412198470,35119/3,955/4,5

Продолжение таблицы 1123456789101112131415Пакет: нейлоновая прокладка + утеплитель, состава 85ПЭ+15АК218-44 Метилметакрилат - 53 Метилакрилат - 44 Стабилизатор - 3-----------0,49519,5/4-Поливинилацетатная эмульсия (аналог)0,6-0,70,4-0,55560137-14582762222,615100176400,35-0,397/4-5/0А-25 сополимер винилхлорида с винилацетатом (аналог)0,30,8807510084882929,417320134800,36519/4,15/3Прототип по Пат.RU №21367943,52,0--94,3------3,9СIо/см=0,358 м²·°C/Вт-/0,52-

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в производстве нетканых материалов для швейной промышленности. Способ получения объемного нетканого утеплителя для одежды включает формирование волокнистого холста из полиэфирного волокна, скрепление его слоев жидким связующим в количестве 12-15 мас.% сухого связующего на 85-88 мас.% волокнистого холста с последующей сушкой при температуре 100-120°С. В качестве жидкого связующего используется эмульсия сополимера акрилового АК-218-44 состава, мас.%: метилметакрилат - 44-53, метилакрилат - 44-53 и стабилизатор реакции полимеризации - 2,5-3. Данный способ позволяет создать объемный нетканый утеплитель для верхней одежды, обладающий высокой прочностью, упругостью и несминаемостью, не теряет прочность при уходе в процессе химчистки. 1 табл.

Способ получения объемного нетканого утеплителя для одежды, включающий формирование волокнистого холста из полиэфирного волокна, отличающийся тем, что волокнистый холст формируют из полиэфирного волокна линейной плотностью 0,6-0,8 текс и скрепление его слоев осуществляют жидким связующим в количестве 12-15 мас.% сухого связующего на 85-88 мас.% волокнистого холста с последующей сушкой при температуре 100-120°С, в качестве жидкого связующего используют эмульсию сополимера акрилового АК-218-44 состава, мас.%:

Метилметакрилат 44-53Метилакрилат 44-53Стабилизатор реакции полимеризации 2,5-3