НИТЬ ШВЕЙНАЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2022 года по МПК D02G3/38 

Настоящая группа изобретений относится к текстильной промышленности и касается швейных нитей и способа их получения, которые могут быть использованы для шитья технических изделий, в частности строп, спецодежды, спецобуви и т.п.

Одно из важных свойств швейной нити, применяемой для пошива крупногабаритных изделий и тяжелых тканей, является образование сминаемости. Сминаемость - свойство материала образовывать неизчезающие складки. В швейной промышленности существует проблема образования морщин в области швов из-за усадки швейных ниток. В процессе отделки или эксплуатации изделий в различных условиях (повышенная влажность, повышенные температуры, смена температур) швы в изделиях могут подвергаться большой усадке вследствие значительной усадки швейных ниток.

Широко известны нити синтетические с улучшенными механическими свойствами, устойчивые к деформации. Однако швейные нитки изготавливаются с высокой круткой, что приводит к резкому падению значения промежуточного удлинения и к потере предела прочности при разрыве.

Швейные нитки технического, специального назначения могут быть различными по структуре, однокомпонентные или двухкомпонентные:

- армированные нити, сердечник которых состоит из комплексных нитей, а оплетка из штапельных волокон;

- 100% из штапельных волокон;

- 100% из комплексных нитей (предварительно ориентированные комплексные нити (POY), полностью вытянутые нити (FDY), пневмотекстурированные нити (ATY)).

Каждая из технологий изготовления придает специфические свойства швейным ниткам, которые определяют область их применения.

Известна крученая армированная нить, содержащая неармированный компонент в виде полиэфирной комплексной нити и армированную пряжу с сердечником из полиэфирной комплексной нити и оплеткой, при этом комплексная нить неармированного компонента имеет крутку 0,38-0,69 крутки крученой армированной нити (патент на изобретение RU 2411314 C2, дата публикации 10.02.2011 г.).

Недостатком известной крученой армированной нити является недостаточная прочность (не более 55,5 сН/текс) вследствие применения штапельных волокон.

Известна также крученая армированная нить, содержащая неармированный компонент в виде полиэфирной крученой комплексной нити и армированную полиэфирную пряжу с сердечником, который образован двумя комплексными нитями с различной линейной плотностью с соотношением линейных плотностей нитей 1:0,5-0,7 (патент на изобретение RU 2641874 С2, дата публикации 22.01.2018 г.).

Недостатком данной крученой армированной нити также является недостаточная прочность (не более 54,2 сН/текс) вследствие применения полиэфирной пряжи с сердечником, представляющим собой комплексную нить, обкрученную штапельной нитью, имеющей низкую прочность.

Известна малоусадочная нить и способ ее получения из синтетических полимерных предварительно ориентированных комплексных нитей (POY). Способ характеризуется вытягиванием нитей, пневмотекстурированием, наматыванием на катушку и тепловой обработкой в красильном устройстве. При этом комплексные нити вытягивают в виде единственной компоненты при температуре, текстурируют вытянутую компоненту в потоке воздуха с опережением подачи, затем полученную таким образом однокомпонентную суровую нить подают в зону придания пряже повышенной объемности заданной длины с опережением подачи, суровую пряжу с повышенной объемностью наматывают на катушку с возможно меньшим натяжением, затем намотанную суровую нить сматывают и скручивают, причем тепловой обработке (термофиксации) подвергают скрученную суровую нить в течение 1 - 3 ч при 125 - 135°С в красильном устройстве (патент на изобретение RU 2127777 С2, дата публикации 20.03.1999 г.).

Недостатком известного способа получения и самой малоусадочной нити является, несмотря на малую усадку готовой нити (менее 1%), ее неудовлетворительная прочность (42-43 сН/дтекс), что ограничивает ассортимент получаемых нитей и область их применения в виде трикотажных изделий, т.е. невозможности применять эти нити в пошиве специальных изделий типа спецодежды, спецобуви и др. Кроме того, в указанном способе изготовления нитей термофиксация их свойств проводится при крашении и, таким образом, крашение является неотъемлемой частью процесса, что приводит к невозможности получения нити термофиксированной неокрашенной, что, в свою очередь, ограничивает ассортимент готовых нитей.

Известна нить швейная в два сложения с возможностью расширения при растяжении и способ ее изготовления. Техническое решение заключается в получении нити комбинированной, одна нить которой - это нить полностью вытянутая FDY, а вторая нить спандекс с высоким удлинением (300-600%). Способ изготовления швейной нити заключается в кручении различных по удлинению нитей в одну нить, причем нить используется в качестве ядра, а нить спандекс - в качестве оплетки. Сначала по-отдельности получают мультифиламентную нить FDY и эластичную мононить, затем одновременно пропускают мультифиламентную нить FDY и эластичное моноволокно через дублирующую машину так, чтобы нить FDY и эластичная нить скручивались в первичную швейную нить, после чего первичную швейную нить подвергают температурной обработке (термофиксации) для получения готовой швейной нити.

Полученная таким способом нить используется при шитье трикотажных изделий, обеспечивая эластичность шва и отсутствие сминаемости после шва.

Недостатком данного изобретения является низкая прочность ниток, поскольку прочность результирующей швейной нитки обеспечивается только прочностью нити FDY, а удлинение - нитью спандекс (заявка Китая на изобретение CN108166122A, дата публикации 15.06.2018г.).

В качестве ближайшего аналога для заявляемой группы изобретений выбраны высокопрочные швейные нити и способ их производства (заявка ЕР0173200 А2, дата публикации 05.03.1986г.). Мультифиламентные нити из полиэфиров имеют термоусадку S200 от 5 до 7% с эталонным удлинением (D45) при 45 сН/текс менее 10%. Способ производства нитей характеризуется тем, что нитевидный полиэфир формуют из расплава, далее с высокой скоростью наматывания нитям обеспечивают предварительную ориентацию, которая соответствует двулучепреломлению более 0,030, а полученные мультифиламентные нити сильно вытягиваются и фиксируются при температурах до 225 °C.

Недостатком ближайшего аналога является неудовлетворительный уровень усадки 5-7%, и, соответственно, невозможность применения изготовленных нитей в пошиве технических изделий, для которых требуются высокопрочные нити, поскольку указанным способом получаются только тонкие нити (нитка в 3 сложения с окончательной линейной плотностью 138 дтекс =13,8 текс).

Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой группой изобретений, является создание швейной нити, лишенной недостатков нитей предшествующего уровня техники, которой в процессе изготовления придали и зафиксировали неизменность физико-механических свойств в период эксплуатации изделия - усадки, разрывной нагрузки и удлинения. И, таким образом, заявитель получил швейную нить, которая одновременно обладает высокой прочностью и низкой усадкой, что позволяет использовать ее в пошиве специальных, технических изделий.

Технический результат группы изобретений заключается в исключении деформации шва и устранении дефекта сминаемости полотна ткани после шва.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления швейной нити, включающий кручение, по меньшей мере, двух мультифиламентных нитей с круткой каждой мультифиламентной нити в направлении S и окончательной круткой нити, содержащей крученые мультифиламентные нити, в направлении Z и фиксацию нитей путем тепловой обработки, согласно изобретению для изготовления используют мультифиламентные полностью вытянутые нити FDY, а кручение ведут одновременно мультифиламентной нити и нити, содержащей крученые мультифиламентные нити, проводят тепловую обработку нитей с ослабленной намоткой от 0,20 до 0,65 г/см³ во влажно-паровой среде в две стадии, причем первую стадию проводят при температуре от 40°С до 100°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды, а вторую стадию проводят при температуре от 100°С до 150°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды.

Технический результат достигается также тем, что нить швейная, изготовленная способом по первому независимому пункту формулы, и выполненная, из, по меньшей мере, двух крученых мультифиламентных нитей, согласно изобретению мультифиламентные нити образованы из комплексных полностью вытянутых нитей FDY, при этом прочность швейной нити не менее 60 сН/дтекс, усадка не более 1,5%.

При изготовлении швейной нитки путем использования способа, включающего обработку паром высокой температуры и высокого давления, существует проблема, заключающаяся в том, что при термофиксации паром высокой температуры и высокого давления под воздействием тепла снижается удлинение и повышается усадка нити, а также теряется прочность. Заявителем были тщательно изучены связанные с этим проблемы и проведены необходимые исследования для усовершенствования упомянутого выше способа изготовления швейной нитки. В результате исследований заявитель обнаружил, что придать и зафиксировать необходимые свойства швейной нитки, т.е. сделать свойства неизменными с течением времени и в разных условиях эксплуатации, можно благодаря использованию нитей FDY и следующим технологическим приемам:

- кручение нужно проводить одновременно в слоях и многослойной нити;

- тепловую обработку осуществлять для нитей с ослабленной намоткой от 0,20 до 0,65 г/см³ во влажно-паровой среде в две стадии: 1я стадия - при температуре от 40 до 100°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды, а 2я стадия - при температуре от 100 до 150°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды.

В результате осуществления заявленного способа получается швейная нить из, по меньшей мере, двух крученых мультифиламентных комплексных полностью вытянутых нитей FDY, с прочностью не менее 60 cFl/дтекс, усадкой не более 1,5% за счет фиксации кристаллической структуры нитки вследствие теплового воздействия на ее кристаллическую структуру и создания равномерной усадки по всей длине нитки.

Способ изготовления швейной нити включает кручение, по меньшей мере, двух мультифиламентных комплексных полиамидных или полиэфирных полностью вытянутых нитей FDY. Кручение ведут одновременно в слоях в направлении S и многослойной нити с окончательной круткой многослойной нити в направлении Z. Количество кручений может быть от 240 до 500 кр/м. Выполнение кручения таким образом исключает разнодлинность нитей, сдвиг крутки и образование дефекта в виде петель и ложных узлов, что в конечном счете положительно сказывается на прочности нити. Далее проводят намотку крученой нити из мультифиламентных полностью вытянутых нитей типа FDY на катушку, загрузку катушки в автоклав, понижение давления в автоклаве до вакуума (-0,5 атм). Далее проводят фиксацию нитей путем тепловой обработки - термофиксации. Это процесс придания размерной стабильности и термостойкости нитям посредством тепла, позволяющий также снизить усадку

ниток. Фиксацию проводят для нитей с ослабленной намоткой во влажно-паровой среде в две стадии. Двухстадийная тепловая обработка нити с прослабленной намоткой позволяет не травмировать нить (травмирование приводит к снижению прочности), снизить усадку нитей, одновременно повышая ее удлинение.

Первую стадию проводят при температуре от 40°С до 100°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды, а вторую стадию проводят при температуре от 100°С до 150°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды, после чего на нити наносят замасливающий состав. 1-я стадия может проводиться от 5 до 30 минут при непрерывно изменяющемся давлении от -0,5 атм до +4,5 атм и при температуре от 40°С до 100°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды. 2-я стадия может проводиться от 30 до 60 минут при давлении от -0,5 атм до +4,5 атм, при температуре от 100°С до 150°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды. После охлаждения нить перематывается на товарную паковку с одновременным нанесением препарирующего (замасливающего) состава.

В результате использования заявляемой швейной нитки отсутствует деформация шва и дефект сминаемости полотна ткани после шва.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Настоящая группа изобретений относится к текстильной промышленности и касается швейных нитей и способа их получения. Способ изготовления швейной нити включает кручение, по меньшей мере, двух мультифиламентных нитей с круткой каждой мультифиламентной нити в направлении S и окончательной круткой нити, содержащей крученые мультифиламентные нити, в направлении Z. Затем нити фиксируют путем тепловой обработки. При этом для изготовления нити используют мультифиламентные полностью вытянутые нити FDY, а кручение ведут одновременно мультифиламентной нити и нити, содержащей крученые мультифиламентные нити. Тепловую обработку нитей с ослабленной намоткой от 0,20 до 0,65 г/см³ во влажно-паровой среде осуществляют в две стадии. Первую стадию проводят при температуре от 40°С до 100°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды. Вторую стадию проводят при температуре от 100°С до 150°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды. Получаемая швейная нить имеет прочность не менее 60 сН/дтекс и усадку не более 1,5%. Изобретение позволяет исключить деформацию шва и устранить дефект сминаемости полотна ткани после шва. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ изготовления швейной нити, включающий кручение, по меньшей мере, двух мультифиламентных нитей с круткой каждой мультифиламентной нити в направлении S и окончательной круткой нити, содержащей крученые мультифиламентные нити, в направлении Z и фиксацию нитей путем тепловой обработки, отличающийся тем, что для изготовления используют мультифиламентные полностью вытянутые нити FDY, а кручение ведут одновременно мультифиламентной нити и нити, содержащей крученые мультифиламентные нити, проводят тепловую обработку нитей с ослабленной намоткой от 0,20 до 0,65 г/см³ во влажно-паровой среде в две стадии, причем первую стадию проводят при температуре от 40°С до 100°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды, а вторую стадию проводят при температуре от 100°С до 150°С с последующим охлаждением до температуры окружающей среды.

2. Швейная нить, изготовленная способом по п. 1 и выполненная из, по меньшей мере, двух крученых мультифиламентных нитей, отличающаяся тем, что мультифиламентные нити образованы из комплексных полностью вытянутых нитей FDY, при этом прочность швейной нити не менее 60 сН/дтекс, усадка не более 1,5%.