Нетканый материал Советский патент 1992 года по МПК D04H13/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству фильтрующих нетканых материалов, и может быть использовано для изготовления фильтрующих элементов устройств тонкой очистки воздуха от кислых газов и твердых частиц.

Известен иглопробивной материал из анионообменного модифицированного пол- икапроамидного волокна KM-AI. Волокно представляет собой привитой сополимер поликапроамида и полидиметиламиноэтил- метакрилата (ПДМАЭМА).

Материал обладает высоким временем защитного действия по кислым газам (по HCi-11,8 ч, по HF-23,8 ч). Недостатками такого материала являются невысокая степень очистки по твердым частицам (степень очистки по бихромату калия 58%), снижение сорбционной способности по мере накопления твердых частиц в материале и одновре- менный рост аэродинамического сопротивления материала.

Известен вязально-прошивной безниточный материал из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна KM-AI. Материал обладает высоким

временем защитного действия по хлористому водороду.

Недостатком такого материала является низкая эффективность очистки по твердым частицам (степень очистки по бихромату калия 45%).

Наиболее близким к предлагаемому является нетканый материал, полученный по технологии Вольтекс. В качестве каркаса используется хлопчатобумажная ткань артикул 4779, переплетение-усиленный сатин поверхностной плотностью 145 г/м2. Ворсовый слой сформирован из смеси волокон нитрон (50%) и дралон (50%). Материал обладает высокой удельной поверхностью, значительной прочностью. Он применяется в качестве теплозащитного материала. Но такой материал нельзя применять для очистки токсичных газов (время защитного действия по НС1-0,1 ч).

Цель изобретения - расширение эксплуатационных свойств материала по кислым газам и твердым частицам.

Поставленная цель достигается тем, что нетканый материал состоит из каркасной ткани (арт, 4779) и волокнистого слоя, при этом волокнистый слой выполнен из анио(Л

С

-ч

CJ

о

N3 |v| СП

нообменного модифицированного поликап- роамидного волокна KM-AI. Соотношение слоев по массе составляет 1:(1,5-2,5). Слои скрепляются между собой посредством стежков ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющих волокнистый слой. При этом высота ворса 10-14 мм, длина стежка при скреплении (0,7-1,4) мм.

Нетканые материалы, полученные по иглопробивной и вязально-прошивной тех- нологиям, не обладают ворсовой поверхностью. Они показывают достаточную эффективность при очистке газовоздушных смесей от токсичных газов, но не достаточно эффективны для очистки газовоздушных смесей, содержащих твердые частицы. Предлагаемый материал обладает способностью активно сорбировать кислые газы (время защитного действия по HCI-32,0 ч), высокой степенью очистки по твердым час- тицам (эффективность очистки по бихрома- ту калия 82%), значительной механической прочностью, высокой удельной поверхностью.

Эффективность предлагаемого матери- ала обусловлена тем, что материал состоит из каркасной хлопчатобумажной ткани арт. 4779 и ворсового слоя из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна. При очистке аэрозолей, содержа- щих твердые частицы и кислые газы, основная часть твердых частиц оседает на ткани, а в ворсовом слое оседает лишь незначительная часть наиболее мелких частиц. Это предохраняет анионообменный слой от за- бивки твердыми частицами, что повышает время защитного действия по кислым газам. Повышению времени защитного действия по кислым газам способствует структура материала, в котором волокна в ворсовых петлях не связаны друг с другом, а расположены параллельно друг другу. В ворсовом слое возникает много воздушных прослоек, что облегчает доступ газа ко всей поверхности волокна, чем обеспечивается суммарная поверхность контакта с сорбируемым газом и повышение защитных свойств. Твердые частицы, уловленные материалом, легко удаляются при встряхивании, так как преимущественно располагаются на поверхности ткани.

Соотношение слоев по массе 1:(1,5-2) является оптимальным. При уменьшении соотношения ухудшаются защитные свой- ства материала, при увеличении наблюдается нестабильность технологического процесса получения материала, падает воздухопроницаемость, растет аэродинамическое сопротивление материала,

Длина стежка при скреплении (0,7-1,4) мм является оптимальной для обеспечения высокой степени закрепления волокна в ворсе и высоких защитных свойств материала. При увеличении длины стежка прочность закрепления волокна в ворсе падает, уменьшается густота ворса, снижаются защитные свойства. При уменьшении длины стежка резко увеличиваются динамические нагрузки на иглы, приводящие к поломке.

Высота ворса (10-14) мм обеспечивает оптимальную величину удельной поверхности материала для обеспечения высоких защитных свойств. При увеличении высоты ворса возрастает материалоемкость полотна. При уменьшении высоты ворса ухудшаются защитные свойства.

Материал получают по технологии Вольтекс на поточной линии Бефама-Ма- лимо тип Вольтекс. Анионообменное мо- дифицированное поликапроамидное волокно прочесывают на двухпрочесной чесальной машине, скрепляют с каркасной тканью на машине Вольтекс.

По стандартным методикам (ГОСТ 15902.1-80,15902.3-79,120088-77,10185- 75) определены свойства заявляемого материала и материала-прототипа при сопоставимых условиях (концентрация HCI-100 мг/м3, S02-150 мг/м3, влажность HCI-82%, S02-90%).

П р и м е р 1. 218 г анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасной тканью пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 1:1,5. Длина стежка при скреплении 0,7 мм. Высота ворса 12 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время защитного действия по HCI 29,7 ч, степень очистки по бихромату калия 75%).

П р и м е р 2. 250 г анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасной тканью путем провязывания пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 1:1,8. Длина стежка при скреплении 0,8 мм. Высота ворса 12 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время защитного действия по HCI 30,2 ч, степень очистки по бихромату калия 78%).

ПримерЗ. 290 г анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасной тканью путем привязывания пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 1:2. Длина стежка при скреплении 1,05 мм. Высота ворса 12 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время защитного действия по HCI 31,0 ч, степень очистки по бихромату калия 79%).

П р и м е р 4. 320 г анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасной тканью провя- зыванием пучками волокон волокнистого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 1:2,2. Длина стежка при скреплении 1,2 мм. Высота ворса 10 мм. По стандарт- ным методикам определены свойства материала (время защитного действия по HCI 31,5 ч, степень очистки по бихромату калия 81%).

П р и м е р 5. 360 г анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна прочесывают на чесальной машине. На машине Вольтекс волокнистый слой скрепляют с каркасной тканью провя- зыванием пучками волокон этого слоя с одновременным формированием ворсовых петель. Соотношение слоев по массе 1:2,5. Длина стежка при скреплении 1,4 мм. Высота ворса 14 мм. По стандартным методикам определены свойства материала (время защитного действия по HCI 32,0 ч, степень очистки по бихромату калия 82%).

Нетканый материал может применяться в устройствах очистки воздуха от кислых газов, твердых частиц.

Формула изобретения Нетканый материал, состоящий из слоя каркасной ткани и волокнистого слоя, соединенных между собой посредством стежков ворсовых петель, образованных пучками волокон, составляющих волокнистый слой, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных свойств, волокнистый слой образован из анионообменного модифицированного поликапроамидного волокна, при этом соотношение слоев по массе составляет 1 :(1,5-2,5), высота ворса 10-14 мм, а длина стежка 0,7- 1,4 мм.

Использование: производство фильтрующих нетканых материалов. Сущность изобретения: волокнистый слой образован из анионообменного модифицированного пол- икапроамидного волокна, при этом соотношение слоев по массе составляет 1 :(1,5-2,5), высота ворса от 10 до 14 мм, а длина стежка от 0,7 до 1,4 мм.

Сравнительная характеристика свойств нетканого полотна по примерам 1-5