Огнезащитный текстильный материал Советский патент 1992 года по МПК D03D15/00 D03D15/12 

Изобретение относится к производству текстильных материалов, преимущественно тканых и вязально-прошипных материалов, эксплуатируемых в особо сложных условиях и обладающих повышенной износоустойчивостью, пониженной горючестью, малой пиллингуемостью, биостойкостью и используемых в судостроении, авиационной промышленности, а также для оформления интерьеров общественных помещений, для спецодежды рабочих.

Известна декоративно-отделочная ткань, выработанная из уточных полиара- мидных нитей, чередующихся с уточными ацетохлориновыми нитями, а основные нити представляют собой нити из ароматического полиамида. Ткань имеет показатели по устойчивости к истиранию до 25 тыс. циклов, характеризуется высокой огнезащищенно- стью, однако не устойчива к плесневым грибам, что особенно важно для материалов, используемых во влажных атмосферных условиях. Ткань имеет ограниченную цветовую грамму, так как полизрэ Мидная комплексная нить выпускается пр омбш/ГеТшйЬтВю т олько суровой, ткань не имеет комфортности и характеризуется низкими гигиеническими свойствами, так как изготовлена из синтетических полимеров. Ткань дорогая, так как стоимость комплексной полиарамидной нити в 4 раза превышает стоимость окрашенного полиарамидного волокна фенилон.

Наиболее близкой к предлагаемой является са мозатуха ю щая Жк Ьрэт1«ГнЪ-отде- лочная ткань Венера, которая применяется для обивки кресел салонов самолетов. В данной ткани уточные и основные нити взяты одного и того же сырьевого состапз, %:

Шерстяное волокно крашенное 45± 5

Штапельное

ацетохлориновое воТКЯсйсг

крашенное

Штапельное полиамидное

XJ

О

4

-«А

Ю

40± 5

волокно крашенное10

Ткань обладает недостаточной огнеза- щищенностью, имеет низкую устойчивость к истиранию (8000 тыс, циклов), высокую пиллингуемость, обладает остаточным свечением, поверхностная плотность ткани близка к 500 r/м2, ткань не грибостойка, а о настоящее время из-за отсутствия сырьевой базы (ацетохлориновое волокно) практически отсутствует ее выпуск.

Цель изобретения - создание тек- стильно№Гмат ериалй с повышенными эксплуатационными характеристиками путем снижения горючести и пиллингуемости, повышения устойчивости к истиранию, грибо- стойкости.

Материал содержит синтетическое термостойкое полиарамидное волокно и шерстяное волокно при следующем соотношении компонентов, %:

Полиарамидное волокно20-80

Модифицированное

шерстяное волокно80-20

при этом шерстяное волокно модифицировано хлорэндиковой кислотой и солью циркония при количестве каждого из них 5-7% от массы шерстяного волокна или красителями антипиренами в количестве не менее 4% от массы шерстяного волокна, или хромовыми красителями с расходом бихро- мата калия 0,7-0.9% от массы волокна.

П р и м е р 1. Шерстяное волокно по окончании процесса крашения подвергают модификации по следующей технологии. По окончания процесса крашения в охлажденную до 70° С ванну вливают раствор соли циркония в количестве 5% от массы при значении рН раствора 3-4, что достигается введением раствора соляной кислоты. После этого добавляют раствор хлорэндиковой кислоты 5% от массы шерсти, температуру раствора поднимают до кипения и обрабатывают. Далее ванну охлаждают, добавляют раствор соляной кислоты, все нагревают до кипения и обрабатывают. По окончании раствор сливают, волокно промывают водой и сушат.

Высушенное шерстяное волокно используют для приготовления смеси следующего состава на щипально-замасливающей машине, %:

Модифицированная

шерсть окрашенная20

Фенилон80

Из смеси готовят пряжу линейной плотности 100 текс, 350 кр/м. Приготовленную пряжу используют для выработки полушерстяной суконной мебельной ткани на ткацких станках СТБ 2-216. Суровую ткань

промывают на жгутовой промывной машине, сушат, подвергают сухой отделке.

Образцы готовой ткани испытывают на воспламеняемость, устойчивость к истиранию, пиллингуемость, устойчивость к дейст- вию плесневых грибов, определяют разрывную нагрузку.

П р и м е р 2. Окрашенное шерстяное волокно по окончании процесса крашения

0 подвергают огнезащитной обработке, для чего температуру красильного раствора спускают и добавляют раствор соли циркония в количестве 7% от массы шерсти при рН 3-4, что достигается введением раствора соля5 ной кислоты. После этого добавляют раствор хлорэндикоиой кислоты (5% от массы шерсти). Температуру раствора поднимают до кипения и обрабатывают при этой температуре. Далее ванну охлаждают, добавляют

0 раствор соляной кислоты, все нагревают до кипения и обрабатывают. По окончании раствор сливают, волокно промывают водой и сушат.

Из волокна готовят смесь, содержащую,

5 %:

Шерсть модифицированная 30 Фенилон70

Из смеси изготавливают пряжу линейной плотности 100 текс, крутка 350 кр/м.

0 Выработанную пряжу используют для выработки мебельной ткани на ткацких станках СТБ 2-216. Суровая ткань отделывается по технологии, аналогичной примеру 1.

П р и м е р 3. Окрашенное шерстяное

5 волокно подвергают модификации по следующей технологии. По окончании процесса крашения в ванну добавляют раствор соли циркония в количестве 5% от массы шерстяного волокна и раствор хлорэндиковой кис0 лоты в количестве 7% от массы шерсти. Температуру раствора поднимают до кипения и кипятят. Далее температур раствора снижают, добавляют соляную кислоту. Ванну нагревают до кипения и кипятят. По окон5 чании раствор сливают, волокно промывают и сушат.

Из окрашенного и модифицированного шерстяного волокна готовят смесь, %: Модифицированная шерсть 50

0 Фенилон50

Смесь перерабатывают в пряжу толщиной 100 текс, крутка 350 кр/м для последующего изготовления ткани. Выработанную ткань подвергают мокрой и сухой отделке

5 согласно примеру 1.

П р и м е р 4. Окрашенное шерстяное волокно подвергают модификации. Для этого температуру красильного раствора снижают, добавляют раствор кислоты (лучше соляной), вводят раствор соли циркония в

количестве 7% от массы шерсти и раствор хлорэндиковой кислоты 7% от массы шерсти. Температуру раствора поднимают до кипения, указанным раствором обрабатывают шерстяное волокно. Далее температу- ру раствора снижают, добавляют соляную кислоту. Ванну нагревают до кипения и кипятят. Далее раствор сливают, волокно промывают и сушат.

Из окрашенного и модифицированного шерстяного волокна готовят смесь. %: Модифицированная шерсть 70 Фенилон30

Из полученной смеси волокон изготавливают пряжу толщиной 100 текс и круткой 350 кр/м. На ткацких станках СТБ-2-216 вырабатывают п/ш ткань для спецодежды, которую отделывают согласно примеру 1.

П р и м е р 5. Из окрашенного и модифицированного шерстяного волокна, согласно примерам 1-4 готовят смесь, %:

Модифицированная шерсть 80 Фенилон20

Приготовленную смесь используют для выработки пряжи линейной плотности 100 текс и круткой 350 кр/м. Пряжу перерабатывают на ткацких станках СТБ 2-216 в мебельную ткань, которую отделывают согласно примеру 1.

Результаты испытаний тканей даны в табл. 1.

Примерб. Шерстяное волокно после карбонизации и нейтрализации подвергают крашению хромовыми красителями с целью придания ему одновременно с окраской ог- незащитных свойств.

В ванну с шерстяным волокном добавляют раствор хромового красителя или смесь хромовых красителей (в зависимости от требуемой окраски) и раствор уксусной кислоты. После этого температуру растёора в ванне поднимают до кипения и проводят крашение. По окончании крашения ванну охлаждают, добавляют раствор серной кислоты, далее все нагревают и кипятят до лол- кого выбирания красителя. Ванну охлаждают и вводят раствор бихромата калия в количестве 0,8% от массы волокна. Далее ванну нагревают до кипения и обрабатывают при кипении. По окончании обра- ботки волокно расхолаживают и промывают водой.

Из окрашенного и модифицированного волокна готовят смесь, %:

Окрашенная

модифицированная шерсть 30 Фенилон70

Из смеси изготавливают пряжу (ЮОтекс 350 кр/м), а затем на ткацких станках СТБ

2-216 п/ш мебельную ткань с последующей отделкой.

Пример. Карбонизованное и нейтрализованное шерстяное волокно подвергают крашению хромовым красителем или смесью хромовых красителей в зависимости от требуемого тона окраски.

Ванну с шерстяным волокном, содержащую краситель и уксусную кислоту, нагревают до кипения и при кипении обрабатывают его. Далее ванну охлаждают, добавляют раствор серной кислоты. Ванну нагревают до кипения и обрабатывают волокно при кипении. После этого ванну охлаждают, добавляют раствор бихромата калия в количестве 0,7% от массы волокна. Температуру раствора в ванне поднимают и проводят обработку при кипении. Окрашенное и обработанное волокно промывают водой, сушат.

Из окрашенного и модифицированного волокна готовят смесь, %:

Полиарамидное волокно70

Окрашенная

модифицированная шерсть 30

Из полученной смеси вырабатывают п/ш пряжу (100 текс, 350 кр/м), а далее на ткацких станках СТБ 2-216 мебельную ткань, отделку которой проводят согласно примеру 1,

Примере. Подготовленное к крашению шерстяное волокно подвергают крашению хромовыми красителями или хромовым красителем в зависимости от требуемого тона окраски

В ванну вводят растворы красителя и уксусной кислоты. Температуру ванны поднимают до кипения и красят волокно при кипении раствора. По окончании крашения ванну охлаждают, добавляют раствор серной кислоты, все нагревают и обработку продолжают при температуре кипения раствора. После этого раствор охлаждают, вводят раствор бихромата калия в количестве 0,9% от массы волокна. Далее ванну нагревают до кипения и продолжают обработку при кипении. По окончании волокно промывают, сушат.

Из окрашенного и модифицированного волокна готовят смесь, %:

Окрашенная

модифицированная шерсть 70

Фенилон30

Из полученной смеси вырабатывают пряжу толщиной 100 текс, крутка 350 кр/м. На ткацких станках СТБ 2-216 изготавливают мебельную ткань. Отделку проводят согласно примеру 1.

П р и м е р 9. Шерстяное волокно, подготовленное к крашению по режиму предприятия, окрашивают хромовым красителем или смесью хромовых красителей в зависимости от требуемого тона окраски.

В ванну красильного аппарата вводят растворы красителя и уксусной кислоты. Температуру ванны поднимают до кипения и при кипении окрашивают волокно. Далее ванну охлаждают, добавляют раствор серной кислоты. Ванну нагревают и продолжают обработку при температуре кипения раствора. После этого раствор охлаждают, вводят раствор бихромата калия в колШест- ве 0,8% от массы волокна и температуру раствора поднимают до кипения, обрабатывают волокно при кипении. Промытое высушеннбе волокно используют для приготовления смеси, %:

Окрашенная

модифицированная шерсть 30

Фенилон70

Из полученной смеси вырабатывают пряжу толщиной 100 текс. крутка 350 кр/м. На ткацких станках СТБ 2-216 изготавливают мебельную ткань, отделку которой проводят согласно примеру 1.

ПримерЮ. Шерстяное волокно, окрашенное хромовыми красителями согласно примеру 6, перерабатывается в п/ш пряжу, содержащую 50% шерстяного волокна и 50% фенилона, а затем на станках СТБ- 2-216 вырабатывают мебельную ткань. Отделывают ткань согласно примеру 1.

ПримерИ. Шерстяное волокно после карбонизации и нейтрализации окрашивают красителем - антипиреном или смесью красителей антипиренов. Для крашения шерсти, например, в красный цвет берут краситель антипирен красный.

В ванну вводят раствор красителя анти- пирена красного в количестве 4% от массы шерсти (считая на 100%-ное содержание пигмента), глауберовой соли, уксусной кислоты. Ванну нагревают до кипения и красят волокно при кипении. Далее раствор охлаждают, добавляют раствор серной кислоты. Ванну нагревают до кипения и при кипении продолжают крашение до полного истощения ванны. Окрашенное волокно промывают водой и сушат.

Из окрашенного огнезащищенного шерстяного волокна готовят смесь, %:

Окрашенная

огнезащищенная шерсть70

Фенилон30

Далее обрабатывают пряжу линейной плотности 100 текс, число кручений 350 с последующим ткачеством на ткацком станке СТБ 2-216. Выработанную мебельную ткань отделывают так, как указано в примере 1.

П р и м е р 12. Шерстяное волокно после карбонизации окрашивают красителем антипиреном синим.

В ванну вводят растворы красителя антипирена синего в количестве 4% от массы шерстяного волокна (считая на 100%-ное содержание пигмента), глауберовой соли, уксусной кислоты. Ванну нагревают до кипения и красят волокно при кипении. Далее

0 раствор охлаждают и добавляют серную кислоту. Ванну нагревают до кипения и при кипении продолжают крашение до полного истощения ванны. Окрашенное волокно промывают водой и сушат.

5 Из окрашенного огнезащищенного волокна готовят смесь, %: Окрашенная

огнезащищенная шерсть50

Фенилон50

0 Из смеси готовят п/ш пряжу толщиной 100 текс. 350 кр/м. На ткацких станках СТБ 2-216 вырабатывают п/ш ткань, рекомендуемую для спецодежды. Ткань отделывают согласно примеру 1.

5 П р и м е р 13. Шерстяное волокно после карбонизации и нейтрализации окрашивают красителем антипиреном синим. В ванну с шерстяным волокном дают растворы красителя антипирена синего в количестве 4%

0 от массы шерсти (считая на 100%-ное содержание пигмента), глауберовой соли, уксусной кислоты. Ванну нагревают до кипения и красят при кипении. Далее волокно промывают водой, сушат.

5 Из окрашенного и огнезащищенного волокна готовят смесь. %: Шерсть окрашенная огнезащищенная50

Фенилон50

0 Из смеси готовят п/ш пряжу линейной плотности 100 текс. 350 кр/м. На ткацких станках СТБ 2-216 вырабатывают п/ш ткань для спецодежды, которую отделывают согласно примеру 1.

5 Результаты испытаний готовой ткани даны в табл. 2.

Пример14. Шерстяное волокно (крос- сбред, меринос, помесное) после карбонизации и нейтрализации окрашивают и

0 модифицируют согласно одного из примеров 1-4,6-9. 11 или 12.

Из окрашенного и огнезащищенного шерстяного волокна готовят смесь, %: Шерсть огнезащищенная20

5 Фенилон80

Далее вырабатывают пряжу для основы и утка линейной плотности 50 текс. Выработка мебельной вязально-прошивной ткани проводится на машине Малимо по типу Малимо. В качестве прошивной нити используют полиарамидную комплексную нить 29 текс. Переплетение - цепочка,

Выработанную вязально-прошивную обивочную ткань испытывают на истирание, пиллингуемость, грибостойкость, воспламеняемость по указанным в примере 1 стандартам.

Пример15. Шерстяное волокно огне- защищенное и окрашенное согласно одного из примеров 1-4. 6-9. 11. 12 (в зависимости от требуемой колористики) используют для выработки пряжи следующего состава, %: Шерсть окрашенная огнезащищенная30

Фенилон70

Пряжу линейной плотности 50 текс, 580 кр/м перерабатывают на машине Малимо по типу Малимо с прошивной полизра- мидной нитью 29 текс (переплетение - цепочка) в мебельную ткань.

Пример 16. Шерстяное волокно, окрашенное и огнезащищенное согласно примерам 1, 6, 8 (в зависимости от требуемой колористики), используют для выработки пряжи толщиной 50 текс с последующей переработкой на вязально-прошивной машине Малимо с использованием в качестве прошивной нити полиарамидной комплексной нити 29 текс.

Сырьевой состав основной и уточной пряжи, %:

Окрашенная

огнезащищенная шерсть50

Фенилон50

П р и м е р 17. Из шерстяного волокна,

окрашенного и огнезащищенного согласно

примерам 1, 6, 8 готовят п/ш, а затем пряжу

толщиной 50 текс, 580 кр/м, содержащую,

%:

Окрашенная

огнезащищенная шерсть70

Фенилон70

На вязально-прошивной машине Малимо вырабатывают мебельную ткань, используя о качестве прошивной нити полиарамидную комплексную нить 29 текс, переплетение - цепочка. Изготовленную ткань оценивают согласно ГОСТам.

П р и м е р 18. Шерстяное волокно, окрашенное и огнеззщищенное по одному из способов 1, 6, 8, используют для приго- товл-зния пряжи следующего сырьевого состава, %:

Окрашенная

огнезащищенная шерсть80

Фенилон20

Толщина пряжи 50 текс, крутка 580 кр/м. На вязально-прошивной машине Малимо из пряжи (основная и уточная) вырабатывают по типу Малимо мебельную

ткань с использование в качестве прошивной нити полиарамидной комплексной нити толщиной 29 текс, переплетение - цепочка. Результаты испытаний даны в табл. 3.

Из результатов, приведенных в табл. 1,

видно, что предлагаемая п/ш ткань является устойчивой к действию огня (при сравнении с ч/ш необработанной мебельном тканью), обладает повышенной износоустой0 чивостью, низкой пиллингуемостью, ткани устойчивы к действию плесневых грибов, при сравнении с известной прототипом.

Вложение в пряжу огнезащищенной шерсти, модифицированной соединением

5 циркония/хлорэндиковой кислоты в смеси с термостойким полиарамидным волокном в соотношении (20-80) - (80-20)%, позволяет получить пои поверхностной плотности менее 500г/м2 материал с высокими эксплуа0 тационными характеристиками. При испытании на воспламеняемость видно, что замена волокна ацетохлорин с температурой плавления около 115°С в известном материале на термостойкое волокно фени5 лон позволяет исключить в ткани явление свечения, которое фактически является продолжением горения. Введение полнарамид- ного синтетического волокна фенилом позволяет получить ткань повышенной из0 носоустойчивости, а именно выдерживающую истирание до 29 тыс. циклов (при вложении 20% шерсти).

Предлагаемые ткани характеризуются низкой пиллингуемостью, хотя известно,

5 что чистофенилоновые ткани пиллингуемы, также как и ткани сближением ацетохлори- нового волокна. Предлагаемые п/ш мебельные ткани имеют добротный внешний вид, особенно эстетичны в интерьере каютных

0 помещений судов, самолетов.

Пример 8 в табл. 1 показывает, что модифицированная ч/ш ткань устойчива к воздействию огня, т.е. самозатухает после удаления источника воспламенения, не

5 обладает явлением остаточного тления и свечения, но характеризуется низкой устойчивостью к истиранию, пиллингуемостью, низкими разрывными нагрузками по сравнению с предлагаемыми тканями. Ука0 занныеэксплуатационные свойства материала исчезают при частичной замене шерсти полиарамидным синтетическим волокном.

Огнезащитные свойства шерсти можно придать путем крашения ее красителями5 антипиренами.

При крашении шерстяного волокна хромовыми красителями видно, что концентрация бихромата калия должна составлять прч хромировании 0,7-0,9% (от массы шерстяного волокна). При меньшей концентрации

бихромата калия огнезащитные свойства п/ш выработанной ткани существенно ниже. Концентрация бихромата калия выше 0,9% нежелательна, так как появляется дополнительное остаточное тление (свечение подожженного образца).

При использовании красителей-антипи- ренов для модификации шерстяного волокна и поидакия ему одновременно окраски концентрация красителей должна быть не менее 4% (считая на 100%-ное содержание пигмента).

При сопротивлении полученных результатов видно, что красители-антипирены, в том числе и хромовые красители, защищая кератин шерсти от воздействия огня, позволяет получить материал с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Данные способы модификации шерстяного волокна дают практически один и тот же огнезащитный эффект. Сочетание модифицированной разными способами и поли- арамидного волокна фенилона в соотношении (20-80) -(80-20)% позволяет создать п/ш огнезащитную ткань с повы- шенной износоустойчивостью, низкой пил- лингуемостью, устойчивостью к действию плесневых грибов. Результаты табл. 3 подтверждают описанный положительный эффект, получаемый при использовании модифицированной огнезащищенной шерсти и полиарамидного волокна фенилон, в материале, выработанном по вязально-пр о- шивмому способу на машине Малимо с использованием в качестве прошивной ни- ти полиарамидной комплексной нити 16,6 текс. Достигаемый огнезащитный эффект на вязально-прошивном изделии несколько выше, чем на тканях, полученных на ткацких станках, что объясняется введением допол- нительно пересекающейся цепочки из полиарамидной нити, скрепляющей уточные и основные п/ш нити. Пиллингуемость вя- зально-прошивной ткани низкая, так как прошивная фенилоновая нить находится на

изнаночной стороне полотна. Длина стежка 1,4 мм при высоте ворса 3 мм обеспечивает низкую пиллингуемость лицевой стороны. А такие характеристики материала как разрывная нагрузка, устойчивость к истиранию, устойчивость к действию плесневых грибов и пламени достигаются благодаря свойствам применяемой пряжи.

Таким образом, при анализе полученных результатов можно констатировать, что использование п/ш пряжи из модифицированной огнезащищенной шерсти и полиэра- мидного синтетического волокна фенилон в соотношении (20-80) - (80-20)% позволяет получить тканый или вязально-прошивной материал с существенно улучшенными эксплуатационными характеристиками, а именно огнезащищенностыо, устойчивостью к истиранию, низкой пиллингуемо- стью, устойчивостью к действию плесневых грибов.

Формула изобретения Огнезащитный текстильный материал, преимущественно тканый и оязально-про- шивной, выполненный из пряжи, содержащий термостойкое синтетическое и шерстяное волокна, отличающийся тем, что. с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем снижения горючести, пиллингуемости, повышения устойчивости к истиранию, грибостойкости, термостойкое синтетическое волокно представляет собой полйарамидное волокно и шерстяное волокно при следующем соотношении компонентов, мас.%: полйарамидное волокно 20-80; модифицированное шерстяное волокно 80-20, при этом шерстяное волокно модифицировано хлорэндико- вой кислотой и солью циркония при количестве каждого из них 5-7% от массы шерстяного волокна, или красителями-анти- пиренами в количестве не менее 4% от массы шерстяного волокна, или хромовыми красителями с расходом бихромата калия 0,7-0,9% от массы шерстяного волокна.

Известная ткань Реверанс

Ткань ч/ш необработанная мебельная 490

Ткань ч/ш мебельная модифицированная 500

504

490

500

600 550

401 Л20 400 430

10000

2600 2600

Не более Не более 150 15 15

34

170

60

2-3

2-3 2-3

4 1

ТаблицаЗ

Использование: для оформления интерьеров в судостроительной и авиационной отраслях промышленности, а также общественных помещений для спецодежды рабочих. Сущность изобретения: материал содержит термостойкое синтетическое волокно - иолиарамидное волокно и шерстяное модифицированное волокно при следующем соотношении, мас.%: полиара- мидное волокно 20-80; модифицированное шерстяное волокно 80-20. В качестве замедлителя горения для модификации шерстяного волокна использованы порэндико1а1Гкисло- та и соль циркония или красители-антипире- ны. 3 табл.