ИГЛОПРОБИВНОЙ НЕТКАНЫЙ ВЕЛЮР И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Российский патент 2011 года по МПК D04H5/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к велюровому иглопробивному нетканому полотну, которое получают путем укладки необязательно предварительно отвержденного полотна на щеткоподобную основу и иглопробиванием полотна на этой основе. Кроме того, изобретение относится к предпочтительным использованиям велюрового иглопробивного нетканого полотна.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В документе DE 3444763 A1 описываются устройство и способ получения велюрового иглопробивного нетканого полотна, по которому полотно из штапельного волокна после предварительного иглопрокалывания кладут на вращающуюся щеткоподобную швейную основу, а затем на стороне, обращенной к швейной основе, иглой выполняют ворс. Поскольку в этом способе волокна, захватываемые иглами, протягивают в щетку швейной основы, нетканое полотно, связанное таким образом, приобретает велюроподобный внешний вид.

Для того чтобы повысить стойкость этого велюрового иглопробивного нетканого полотна к перекашиванию, в документе DE 4409771 A1 предлагается класть полотно из штапельного волокна на щеткоподобную швейную основу с вставкой пласта, имеющего более высокую стойкость к перекашиванию, чем полотно из штапельного волокна, в частности, с вставкой фильерного нетканого материала, а затем осуществлять способ так, что на стадии иглопробивания волокна ворса протягивают через пласт, имеющий более высокую стойкость к перекашиванию. В данном случае необходимо позаботиться о том, чтобы обеспечить, что основная масса промежуточного пласта из фильерного нетканого материала была как можно меньше, чтобы не ухудшать образование ворса через промежуточный пласт и, с другой стороны, чтобы промежуточный пласт не был виден на внешнем виде велюрового иглопробивного нетканого полотна из штапельных волокон.

Велюровые иглопробивные нетканые полотна описанного типа все больше используются для облицовки интерьеров автомобилей. Один из недостатков в этой связи заключается в том, что для достижения сопротивления изнашиванию, необходимого для этого использования, в велюровое иглопробивное нетканое полотно необходимо добавлять 200-300 г/м² латексного вяжущего, обладающего способностью к глубокой вытяжке. Латексное вяжущее не только очень дорогостоящее, оно содержит также летучие органические соединения (ЛОС), которые высвобождаются во внутреннее пространство автомобилей (образование тумана). С учетом всеобще растущей осведомленности о проблемах экологии, здоровья и качества, эти выделения во внутренние пространства, например, автомобилей, строительных изделий, или внутренние пространства жилых помещений уже неприемлемы.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является создание велюрового иглопробивного нетканого полотна, особенно для облицовки интерьеров, которое отвечает высоким ожиданиям в части экологической и медицинской совместимости и качества и вместе с тем отличается очень высокими механическими свойствами, такими как высокое сопротивление изнашиванию, например.

Эта цель достигается велюровым иглопробивным нетканым полотном по пункту 1 формулы изобретения. Пункт 9 формулы изобретения касается текстильной обивки, содержащей предлагаемое велюровое иглопробивное нетканое полотно. Пункты 19 и 20 формулы изобретения относятся к предпочтительным использованиям текстильной обивки. Зависимые пункты формулы изобретения относятся к предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения.

В последующем описании для целей настоящего изобретения термин «нити» означает непрерывные волокна. Термины «волокна» или «штапельные волокна» следует, напротив, понимать как означающие волокна конечной длины.

Предлагается, в отношении велюрового иглопробивного нетканого полотна, полученного путем укладки необязательно предварительно отвержденного полотна на щеткоподобную швейную основу и иглопробиванием полотна на этой основе, что полотно содержит фильерный нетканый материал, содержащий нити, содержащие многокомпонентные нити, имеющие, по меньшей мере, один высокоплавкий компонент и, по меньшей мере, один термически активируемый низкоплавкий компонент.

Было неожиданно установлено, что велюровое иглопробивное нетканое полотно вышеописанного типа обеспечивает очень высокие сопротивления изнашиванию даже без использования дополнительного химического вяжущего. Латексное покрытие, обычно наносимое на обратную сторону велюрового иглопробивного нетканого полотна, используемого в интерьерах автомобилей для повышения его сопротивления изнашиванию, не нужно использовать вовсе. Таким образом, предлагаемое велюровое иглопробивное нетканое полотно не содержит активных веществ, образующих туман. При использовании предлагаемого велюрового иглопробивного нетканого полотна вредные выбросы летучих углеводородов, связанные с известным латексным покрытием, полностью исключены. Таким образом, предлагаемое велюровое иглопробивное нетканое полотно отвечает самым высоким ожиданиям в части экологической и медицинской совместимости и качества. Более того, исключение латексного вяжущего дополнительно приводит к существенной экономической выгоде.

В соответствии с настоящим изобретением, велюровое иглопробивное нетканое полотно содержит фильерный нетканый материал, содержащий нити. Использование фильерного нетканого материала имеет большее преимущество, чем просто придание текстильной ткани определенной прочности обычным способом. Фильерные нетканые материалы являются, кроме того, очень экономичными в их производстве. Однако фильерные нетканые материалы - в отличие от полотен из штапельного волокна - обычно имеют очень гладкий, с малыми комками внешний вид. Нити лежат почти исключительно в горизонтальной плоскости. Эти материалы полностью не имеют характеристик велюра и не являются пушистыми. Поэтому на первый взгляд они кажутся не подходящими для образования велюрового иглопробивного полотна. Соответственно, в документе DE 4409771 A1, описанном в начале, четко отмечено, что основную массу фильерного нетканого материала, вставленного в качестве усиливающего слоя, необходимо поддерживать настолько низкой, что ее не было видно.

Однако, как теперь неожиданно оказалось, даже фильерные нетканые материалы, даже с высокими основными массами, если иглопробитые на щеткоподобной швейной основе, как описано в документе DE 4344763 A1, например, обеспечивают пушистую текстильную ткань, имеющую велюроподобный внешний вид. Достигается даже свойство восстановления пушистости после прикладывания нагрузки, важное для велюровых иглопробивных нетканых полотен. При этом иглопробивной фильерный нетканый материал сохраняет свои хорошо известные хорошие свойства, такие как высокая стойкость к перекашиванию, очень хорошая формуемость, высокая размерная устойчивость и сопротивление изнашиванию.

Свойства предлагаемого велюрового иглопробивного нетканого полотна в части восстановления, стойкости к перекашиванию и размерной устойчивости можно дополнительно улучшить, если предлагаемое велюровое иглопробивное нетканое полотно после иглопробивания дополнительно подвергнуть термоотверждению.

Предлагаемое велюровое иглопробивное нетканое полотно можно получать посредством способа, описанного, например, в вышеупомянутом документе DE 3444763 A1. Конкретные варианты способа, ведущие к структуризации поверхности велюрового иглопробивного нетканого полотна, например, дополнительно известны из документа EP 0411647 A1. В зависимости от требуемого структурирования используют, например, вилочные и/или корончатые иглы. Соответственно, описаны одно- или многостадийные способы. Эти способы применимы и к предлагаемому велюровому иглопробивному нетканому полотну без ограничения универсальности.

В соответствии с настоящим изобретением, нити содержат многокомпонентные нити, имеющие, по меньшей мере, один высокоплавкий компонент и, по меньшей мере, один термически активируемый низкоплавкий компонент, предпочтительно, двухкомпонентные нити. Двухкомпонентные нити хорошо известны. Они содержат низкоплавкий компонент, содержащий низкоплавкий полимер, и высокоплавкий компонент, содержащий высокоплавкий полимер.

Вышеупомянутый термически активируемый низкоплавкий компонент берет на себя, в соответствии с настоящим изобретением, функцию вяжущего или латексного вяжущего, не имея, однако, недостатков, связанных с использованием этого вяжущего или любого иного химического вяжущего, таких как образование тумана, слабая пригодность к переработке для вторичного использования и т.п. Точка плавления низкоплавкого компонента должна быть примерно на 10-20°C ниже точки плавления более высокоплавкого компонента, чтобы в ходе термического активирования последний не разрушился.

Доля двухкомпонентных нитей в фильерном нетканом материале должна быть не менее 5% (исходя из общей основной массы велюрового иглопробивного нетканого полотна), поскольку в ином случае слишком сильно снизится сопротивление изнашиванию. Эта доля предпочтительно составляет выше 15%.

Фильерный нетканый материал может иметь одно- или многослойную структуру. Он может состоять из одного или нескольких видов нити. Возможно и подмешивание штапельных волокон. Однако в этом случае доля штапельных волокон не должна превышать значения 75% от общей основной массы велюрового иглопробивного нетканого полотна, поскольку при более высоких значениях существенно снижаются прочность на разрыв и устойчивость формы, а также сопротивление изнашиванию.

Подобным образом, штапельные волокна могут образовываться из многокомпонентных, предпочтительно двухкомпонентных, волокон; в этом случае в отношении предпочтительно используемых полимеров применимы вышеупомянутые замечания.

Одним из способов подмешивания штапельных волокон является введение штапельных волокон в поток нитей фильерного нетканого материала. Можно, однако, и укладывать штапельные волокна на слой фильерного нетканого материала или между двумя слоями фильерного нетканого материала и вводить эти волокна в слои фильерного нетканого материала посредством операции иглопробивания. Кроме того, эти два слоя можно изготавливать отдельно и лишь соединять вместе на последующей стадии, например, посредством стадии иглопробивания.

Путем подмешивания извитых штапельных волокон можно дополнительно улучшить пушистость и восстановление пушистости. Этого эффекта можно добиться и при использовании извитых непрерывных нитей.

Однако добавление штапельных волокон можно преимущественно использовать и для достижения воспроизводимой и однородной окраски велюрового иглопробивного покрытия. В этой окраске штапельные волокна являются единственными носителями цвета. Цвет контролируется добавляемым количеством. Такой воспроизводимой окраски можно добиться и посредством пигментации непрерывных нитей в операции непрерывного прядения. Однако операция окраски с использованием штапельных волокон обычно значительно более гибкая и, следовательно, более быстрая для внесения изменений цвета.

В соответствии с настоящим изобретением, можно использовать несколько разных волокон или нитей. Отличия могут заключаться, например, в составе или еще в толщине волокон или нитей. Слои разных волокон и/или нитей могут иметь ступенчатую или еще градиентоподобную конструкцию. Например, возможно образование дискретных переходов между слоями, имеющими разные волокна и/или нити, или, альтернативно, непрерывное обогащение одного вида нитей или волокон в направлении одной из поверхностей. Если такое волокно или нить содержит низкоплавкое термически активируемое полимерное вяжущее, этим простым способом можно создать пласт, являющийся промотором адгезии. В градиентоподобной конструкции такое полимерное вяжущее дополнительно приводит к отверждению и стабилизации внутри слоя.

Текстильная обивка, содержащая предлагаемое велюровое иглопробивное нетканое полотно, обладает особой механической устойчивостью, а также экологической и медицинской совместимостью и качеством и, следовательно, очень подходит для применений в коммерческом секторе. Этот сектор включает все целевые группы, включая не относящиеся к частному сектору, например, учреждения, школы, банки, страховые компании, отели, социальный сектор и сектор здравоохранения, спортивные объекты, в частности также внутреннюю отделку в секторе автомобилестроения, в судостроении, на железнодорожном транспорте и т.п.

Коммерческий сектор предъявляет очень высокие требования в части технического качества. Предлагаемая текстильная обивка отвечает этим требованиям. В данном случае предпочтение отдается применениям в секторе облицовки интерьеров автомобилей - не только пассажирского салона, но и багажника или багажного отделения, а также ковровых настилов, не только как непрерывного листового материала, но и в виде плиток. Но возможны и другие применения для этой текстильной обивки, например, в качестве обивки стен, разделения стен и т.п. Из вышеизложенного понятно, что предлагаемая текстильная обивка может, естественно, использоваться и в частном секторе, например, в жилищном секторе.

Кроме того, предлагаемая текстильная обивка может обрабатываться для вышеупомянутых применений для придания огнестойких, антистатических или противомикробных свойств, например.

Возможные использования предлагаемого велюрового иглопробивного нетканого полотна или предлагаемой текстильной обивки, естественно, не ограничиваются вышеупомянутыми конкретными областями применения.

Особенно для применений в облицовке интерьеров автомобилей или в ковровом настиле может оказаться преимущественным выполнение предлагаемой текстильной обивки с так называемым тяжелым пластом. Использование тяжелых пластов в секторе облицовки интерьеров автомобилей известно само по себе. Они обеспечивают разделение по принципу подпружиненной массы. Тяжелый пласт экструдируется либо посредством пласта полиэтилена с подачей тепла, либо непосредственно на коврик и после этого не требует какого-либо дополнительного промотора адгезии. Тяжелый пласт обычно состоит из CaCO₃ и сополимера этилена и винилацетата. Сверху наносят разделитель, например, хлопчатобумажную шодди или пену. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения тяжелый пласт может, однако, наноситься в виде нетканого полотна, особенно в виде фильерного нетканого материала. Это не только упрощает управление технологическим процессом, но и может принести преимущества с точки зрения пригодности к переработке для вторичного использования, что подробнее описывается ниже.

Кроме того, в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения предлагаемая обивка может иметь звукопоглощающий слой либо в сочетании с тяжелым пластом, либо отдельно. Звукопоглощающий слой может выполняться обычным способом с использованием хлопчатобумажной шодди с прослойкой, которая ограничивает воздухопроницаемость, или еще с использованием микроволокнистого полотна в сочетании с хлопчатобумажной шодди или иглопробивным полотном, или с использованием самого иглопробивного полотна.

Вышеописанные ворсы и/или пласты предпочтительно соединены посредством связующих пластов. Для связующих пластов можно использовать традиционные вяжущие. С точки зрения экологической и медицинской совместимости, а также с экономической точки зрения (упрощенное управление технологическим процессом, меньшее число операций), в этих связующих пластах в одном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения подобным образом используют слои многокомпонентных нитей и/или волокон, предпочтительно, двухкомпонентных нитей и/или волокон. В связующем пласте могут также дополнительно или исключительно использовать мононити или моноволокна, которые состоят из низкоплавкого полимера, например, сополимера. При использовании этих упомянутых последними вариантов осуществления химические вяжущие, которые могут привести к знакомой проблеме образования тумана, можно затем полностью исключить.

В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения для использований, описанных в настоящей заявке, в качестве двухкомпонентных нитей и/или волокон используют нити или волокна типа сердечник с оболочкой, типа Side-By-Side (бок о бок), типа Island-In-The-Sea (остров в море) и/или типа PIE (пирог) (включая типа Hollow PIE (полый пирог)). Двухкомпонентные нити или волокна с трехлопастной геометрией, или волокна или нити из фильерных головок, имеющие капиллярную геометрию в форме гантелей (=сосредоточенное расположение вяжущего и полимера матрицы), приводят к лучшему закреплению волокон или нитей в нетканом полотне и, следовательно, к еще более высокой прочности на разрыв и еще более высокому сопротивлению изнашиванию для материала.

Доля многокомпонентных или двухкомпонентных нитей и/или волокон - это один из простых путей задать/отрегулировать жесткость текстильной обивки. Чем выше эта доля, тем жестче становится материал.

Низкоплавкий компонент двухкомпонентных нитей или волокон предпочтительно содержит, без потери универсальности, СоРЕТ (сополиэстер), СоРА (сополиамид), PA (полиамид), РР (полипропилен), сополимер полипропилена (СоРР), атактический РР и/или РЕ (полиэтилен), а высокоплавкий компонент предпочтительно содержит PET (полиэстер), PA (полиамид), PLA (полилактид), РВТ (полибутилен) и/или РР (полипропилен). Это же касается и, по меньшей мере, одного низкоплавкого компонента и, соответственно, по меньшей мере, одного высокоплавкого компонента двухкомпонентных нитей и волокон, используемых в соответствии с изобретением.

В еще одном особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения, нити и/или волокна всех слоев и/или пластов состоят из одного и того же полимера и/или его производных. Преимуществом этого является пригодность к более простой переработке для вторичного использования. Предпочтительно, текстильная обивка состоит из полипропилена и/или его производных или полиэстера и/или его производных или полиамида и/или его производных. Особенно в случае текстильных облицовок фигурные изделия часто высекают из непрерывного листового материала. Отходы после высекания можно повторно использовать для производства нитей и/или штапельных волокон, если используются вышеупомянутые материалы.

Изобретение относится к велюровому иглопробивному нетканому полотну, текстильной обивке на основе данного полотна, а также вариантам использования заявленной текстильной обивки. Представленное велюровое иглопробивное нетканое полотно получено путем укладки необязательно предварительно скрепленного полотна на щеткоподобную швейную основу и иглопробиванием нетканого материала на этой основе. Нетканое полотно по данному изобретению отличается тем, что нетканый материал содержит фильерный нетканый материал с нитями, которые включают многокомпонентные нити, имеющие, по меньшей мере, один высокоплавкий компонент и, по меньшей мере, один термически активируемый низкоплавкий компонент. Велюровое иглопробивное нетканое полотно по данному изобретению имеет хорошие механические свойства и, в частности, является чрезвычайно безвредным для окружающей среды и безопасным, что делает его подходящим для использования в качестве текстильной обивки в частных домах и особенно коммерческих объектах. 4 н. и 16 з.п ф-лы.

1. Велюровое иглопробивное нетканое полотно, полученное путем укладки необязательно предварительно отвержденного полотна на щеткоподобную швейную основу и иглопробиванием полотна на этой основе, отличающееся тем, что полотно содержит фильерный нетканый материал, содержащий нити, содержащие многокомпонентные нити, имеющие, по меньшей мере, один высокоплавкий компонент и, по меньшей мере, один термически активируемый низкоплавкий компонент.

2. Велюровое иглопробивное нетканое полотно по п.1, отличающееся тем, что многокомпонентные нити содержат двухкомпонентные нити.

3. Велюровое иглопробивное нетканое полотно по п.2, отличающееся тем, что доля двухкомпонентных нитей превышает 5% и, предпочтительно, превышает 15% исходя из общей массы велюрового иглопробивного нетканого полотна.

4. Велюровое иглопробивное нетканое полотно по п.2, отличающееся тем, что двухкомпонентные нити выполнены как нити типа сердечник с оболочкой, типа Side-By-Side (бок о бок), типа Island-In-The-Sea (остров в море) и/или типа PIE (пирог) (включая типа Hollow PIE (полый пирог)).

5. Велюровое иглопробивное нетканое полотно по п.2, отличающееся тем, что низкоплавкий компонент двухкомпонентных нитей содержит СоРЕТ (сополиэстер), СоРА (сополиамид), РА (полиамид), РР (полипропилен), СоРР (сополимер полипропилена), атактический РР (полипропилен) и/или РЕ (полиэтилен).

6. Велюровое иглопробивное нетканое полотно по п.5, отличающееся тем, что высокоплавкий компонент содержит PET (полиэстер), PLA (полилактид), РВТ (полибутилен), PA (полиамид) и/или РР (полипропилен).

7. Велюровое иглопробивное нетканое полотно по п.1, отличающееся тем, что фильерный нетканый материал содержит до 75% штапельных волокон от общей массы основы.

8. Велюровое иглопробивное нетканое полотно по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что волокна и/или нити содержат свитые волокна и/или нити.

9. Текстильная обивка, в частности, для облицовки интерьеров в коммерческом и жилищном секторе, содержащая, по меньшей мере, один слой, состоящий из велюрового иглопробивного нетканого полотна и образующий велюровую поверхность, отличающаяся велюровым иглопробивным нетканым полотном по любому из пп.1-8.

10. Текстильная обивка по п.9, отличающаяся тем, что текстильная обивка имеет на своей задней поверхности, т.е. на поверхности, противоположной велюровой поверхности, тяжелый пласт.

11. Текстильная обивка по п.9, отличающаяся тем, что текстильная обивка имеет на своей задней поверхности, т.е. на поверхности, противоположной велюровой поверхности, звукопоглощающий слой.

12. Текстильная обивка по п.9, отличающаяся тем, что имеются связующие пласты, предусмотренные между некоторыми или всеми слоями и/или пластами.

13. Текстильная обивка по п.12, отличающаяся тем, что связующие пласты содержат волокна и/или нити, состоящие из низкоплавкого полимера.

14. Текстильная обивка по п.12, отличающаяся тем, что связующие пласты содержат многокомпонентные, предпочтительно двухкомпонентные, волокна и/или нити, имеющие, по меньшей мере, один высокоплавкий компонент и, по меньшей мере, один низкоплавкий компонент.

15. Текстильная обивка по любому из пп.13 и 14, отличающаяся тем, что низкоплавкий полимер или компонент многокомпонентных или двухкомпонентных волокон и/или нитей содержит СоРЕТ (сополиэстер), СоРА (сополиамид), PA (полиамид), РР (полипропилен), атактический РР (полипропилен) и/или РЕ (полиэтилен).

16. Текстильная обивка по п.15, отличающаяся тем, что высокоплавкий компонент содержит PET (полиэстер), РА (полиамид), PLA (полилактид), РВТ (полибутилен) и/или РР (полипропилен).

17. Текстильная обивка по п.14, отличающаяся тем, что двухкомпонентные волокна и/или нити выполнены как нити типа сердечник с оболочкой, типа Side-By-Side (бок о бок), типа Island-In-The-Sea (остров в море) и/или типа PIE (пирог) (включая типа Hollow PIE (полый пирог)).

18. Текстильная обивка по п.9, отличающаяся тем, что нити и/или волокна всех слоев и/или пластов состоят из одного и того же полимера и/или его производных.

19. Использование текстильной обивки по любому из пп.9-18 для облицовки интерьеров автомобилей, например пассажирского салона или багажного отделения.

20. Использование текстильной обивки по любому из пп.9-18 для коврового настила.