НЕТКАНЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2023 года по МПК D04H1/46 

Заявляемое изобретение относится к текстильной промышленности, к области изготовления нетканых материалов и может быть использовано в качестве упаковочного материала.

К заявленному изобретению наиболее близким по достигаемому техническому результату и наибольшему количеству существенных признаков является полотно нетканое нитепрошивное «Неткол», состоящее из систем нитей основы и утка, скрепленных прошивной нитью переплетением цепочка, в качестве нитей основы, утка и прошивной используется пряжа хлопчатобумажная, плотность по основе составляет 100 нитей/100 мм, плотность по утку 120 нитей/100 мм (ТУ17 РСФСР 63-10180-81).

Недостатком материала являются недостаточно высокие эксплуатационные свойства, например, достаточно высокая проницаемость для воды и пара, агрессивных газов, твердых частиц, вследствие чего возможно проникновение нежелательных субстанций через упаковочный материал как внутрь упаковки, так и возможное выделение вредных веществ через упаковку в окружающую среду, невысокая механическая прочность.

Задачей изобретения является разработка нетканого материала, обладающего повышенными эксплуатационными свойствами.

Техническим результатом является снижение проницаемости для воды и ее паров, вредных веществ и твердых частиц, а также повышение механической прочности нетканого материала.

Технический результат обеспечивается тем, что в нетканом материале, состоящем из систем нитей основы и утка, скрепленных прошивной нитью переплетением цепочка, в качестве нитей основы используется пряжа из смеси анионообменных и катионообменных поликапроамидных волокон, в качестве уточной нити - плоская полипропиленовая нить, в качестве прошивной нити - пряжа из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна, причем плотность материала по основе составляет (80-100) нитей/ 100 мм, плотность по утку - (100-130) нитей/100 мм, а материал дополнительно подвергнут термопрессованию при температуре (120-130)°С.

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве нитей основы пряжи из смеси анионообменных и катионообменных поликапроамидных волокон, способных сорбировать газы кислого и основного характера, что повышает эксплуатационные свойства материала, снижая вероятность проникновения агрессивных сред как внутрь упаковки, так и в воздушную среду. Введение в состав материала прошивной нити в виде пряжи из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна препятствует проникновению влаги внутрь упаковки, а также способствует повышению влажности системы нитей основы, тем самым повышая их сорбционную активность. Введение в состав материала утка из полипропиленовых плоских нитей с последующим термопрессованием при температуре (120-130)°С приводит к расплавлению полипропиленовых нитей утка с образованием пленочной структуры, которая препятствует проникновению влаги и агрессивных сред как внутрь упаковки, так и в окружающую среду

Выбор плотности по основе и утку является оптимальным, так как ее уменьшение снижает эксплуатационные свойства упаковки, а увеличение - повышает поверхностную плотность материала, понижает показатели экономичности.

Выбор температуры термопрессования является оптимальным, так как при понижении температуры не удается создать прочную пленочную структуру, а при повышении температуры повышается жесткость материала и понижается его драпируемость. Кроме того, снижается сорбционная активность ионообменной пряжи, так как значительная часть активной волокнистой поверхности закрывается расплавом.

Нетканый материал получают по нитепрошивной технологии «Малимо» с последующим термопрессованием.

По стандартным методикам (ГОСТ Р ИСО 56918-2016, ГОСТ Р ИСО 57584-2017, ГОСТ Р ИСО 57876-2017, ГОСТ Р ИСО 907317-2016, ГОСТ 16166-80, ГОСТ -12.4.135-84, ГОСТ 3813-72) определены свойства заявляемого материала и материала-прототипа в сопоставимых условиях. Результаты испытаний сравнительных характеристик свойств сорбционно-фильтрующего материала приведены в таблице.

Таблица Показатель Материал
прототип Материал по примерам 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 1.Кислотостойкость (по потере прочности), %
по длине
по ширине 35
30 10
6 12
10 15
14 13
9 14
11 2. Кислотопроницаемость, мин 5 15 17 22 18 20 3. Щелочепроницаемость, мин 3 7 9 12 9 12 4. Разрывная нагрузка, Н
по длине
по ширине 216
157 540
418 558
426 572
475 542
415 560
440 5. Удлинение при разрыве, %
по длине
по ширине 30
10 76
79 85
82 94
87 86
81 89
85 6. Паропроницаемость, % 5,7 2,8 2,5 2,2 2,4 2,7 7. Воздухопроницаемость, дм³/м²с 560 285 275 240 280 257 8. Пылепроницаемость, % 35 6 4 1,8 4,8 3,6 9. Влагопоглощение, % 5,7 5,6 5,4 4,9 5,6 5,2

Пример 1. Плотность по основе 80 нитей/ 100 мм, плотность по утку 100 нитей/100 мм. Материал дополнительно подвергается термопрессованию при температуре 120°С.

Пример 2. Плотность по основе 90 нитей/ 100 мм, плотность по утку 115 нитей/100 мм. Материал дополнительно подвергается термопрессованию при температуре 125°С.

Пример 3. Плотность по основе 100 нитей/ 100 мм, плотность по утку 130 нитей/100 мм. Материал дополнительно подвергается термопрессованию при температуре130°С.

Пример 4. Плотность по основе 90 нитей/ 100 мм, плотность по утку 115 нитей/100 мм. Материал дополнительно подвергается термопрессованию при температуре 120°С.

Пример 5. Плотность по основе 90 нитей/ 100 мм, плотность по утку 115 нитей/100 мм. Материал дополнительно подвергается термопрессованию при температуре 130°С.

Из приведенных данных видно, что наилучший результат получен при плотности по основе 90 нитей/ 100 мм, плотности по утку 115 нитей/100 мм, термопрессованию при температуре 130°С, что обеспечивает кислотостойкость по длине 14%, по ширине 10%, кислотопроницаемость 20 мин, щелочепроницаемость 12 мин., разрывную нагрузку по длине 560Н, по ширине 440Н, удлинение при разрыве по длине 89%, по ширине 85%, паропроницаемость 2,7%, воздухопроницаемость 257 дм³/м²с, пылепроницаемость 3,6%, влагопоглощение 5,2%.

Повышение эксплуатационных свойств материала объясняется тем, что полипропиленовые нити утка расплавляются, создавая пленочную структуру, что снижает проницаемость материала для воды и ее паров, а также вредных веществ как внутрь упаковки, так и через материал в окружающую среду. В зонах контакта волокон, содержащих различные функциональные группы, и различную гигроскопичность возникает электрический потенциал, приводящий к лучшему поверхностному взаимодействию полярных молекул вредных газов с полярными молекулами анионообменных волокон и лучшему проникновению их вглубь нетканого упаковочного материала. Это также повышает эксплуатационные свойства материала. Изменение содержания нитей основы, утка и прошивной, а также температуры термообработки приводит к изменению комплекса свойств материала.

Таким образом, наличие в составе материала систем нитей основы и утка, скрепленных прошивной нитью, причем в качестве нитей основы используется пряжа из смеси анионообменных и катионообменных поликапроамидных волокон, в качестве уточной нити плоская полипропиленовая нить, в качестве прошивной нити пряжа из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна и дополнительное термопрессование при температуре (120-130)°С повышают эксплуатационные свойства нетканого материала за счет снижения проницаемости для воды и ее паров, вредных веществ как внутрь упаковки, так и через материал в окружающую среду.

Заявлен нетканый материал, состоящий из систем нитей основы и утка, скрепленных прошивной нитью переплетением цепочка, в качестве нитей основы используется пряжа из смеси анионообменных и катионообменных поликапроамидных волокон, в качестве уточной нити – плоская полипропиленовая нить, в качестве прошивной нити – пряжа из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна, причем плотность материала по основе составляет (80-100) нитей/ 100 мм, плотность по утку – (100-130) нитей/100 мм, а материал дополнительно подвергнут термопрессованию при температуре (120-130)°С, что позволяет снизить проницаемость для воды и ее паров, а также вредных веществ и твердых частиц, и повысить механическую прочность нетканого материала.

Нетканый материал, состоящий из систем нитей основы и утка, скрепленных прошивной нитью переплетением цепочка, отличающийся тем, что в качестве нитей основы в нетканом материале используется пряжа из смеси анионообменных и катионообменных поликапроамидных волокон, в качестве уточной нити – плоская полипропиленовая нить, в качестве прошивной нити – пряжа из гидрофильного модифицированного полиамидного волокна, причем плотность материала по основе составляет (80-100) нитей / 100 мм, плотность по утку – (100-130) нитей /100 мм, а материал дополнительно подвергнут термопрессованию при температуре 120-130°С.