Нетканый материал и способ его производства Советский патент 1992 года по МПК D04H1/54 

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к производству нетканых материалов различного назначения.

Известен способ изготовления нетканого материала, при котором формируют волокнистый холст из химических волокон. Затем его пропитывают жидким или вспененным связующим, подвергают сушке и термообработке (Тихомиров В.Б. Химическая технология производства нетканых материалов. М.: Легкая индустрия, 1971, с.9, 176).

Недостаток известного способа состоит в том, что изготавливаемые на его основе нетканые материалы обладают недостаточной прочностью в продольном и поперечном направлениях, высокой анизотропией по прочностным свойствам (соотношение прочностей составляет 5:1 соответственно), недостаточной водоупорностью, что приводит к пробиванию клея на противоположную сторону полотна, материалы имеют низкую устойчивость к истиранию и способны к расслаиванию.

Известен также способ производства нетканого материала, при котором сформированный волокнистый холст из полиэфирных волокон или их смеси с вискозными волокнами уплотняют на двухвальном обогреваемом каландре с гладкими валами при 160-180°С и линейном давлении 5-15 даН/см, предварительно скрепляют связующим посредством разбрызгивания полимерной дисперсии и подвергают сушке на сушильных барабанах. Предварительно скрепленный таким образом холст пропитывают жидким связующим, сушат и подвергают термообработке при повышенной температуре 1.

VI

О 4 О СЛ Ь.

Известен также нетканый материал, полученный этим способом. Материал представляет собой скрепленный полимерным связующим волокнистый холст, содержащий смесь полиэфирных и вискозных волокон.

Описанный способ производства нетканого материала освоен на Сыктывкарской фабрике йетканых материалов, По своей технической сущности и достигаемому положительному эффекту этот способ и полученный данным способом материал наиболее близки к предлагаемым техническим решениям и взяты в качестве прототипа.

Недостаток известного способа состоит в том, что, несмотря на уплотнение волокнистого холста и его предварительное скрепление связующим, материал обладает недостаточно высокой прочностью в поперечном направлении, анизотропия прочностных свойств материала (соотношение разрывных нагрузок в продольном и поперечном направлениях) составляет 4:1, материал обладает недостаточно высокой стойкостью к истиранию и водоупорностью, может расслаиваться. В известном способе уплотнение волокнистого холста осуществляют гладкими валами при 160-180°С, которая существенно ниже температуры размягчения полиэфирных волокон и небольшом давлении 5-15 даН/см.

Уплотнение волокнистого холста в данном способе используется для обеспечения удельной поверхности пор, удаления влаги и воздуха из холста, что способствует улучшению процесса пропитки жидким полимерным связующим.

Целью изобретения является улучшение качества нетканого материала за счет увеличения прочности его по ширине, снижения анизотропии прочностных свойств, увеличения водоупорности и стойкости к истиранию.

Сущность предлагаемоего изобретения состоит в том, что в известном способе, при котором волокнистый холст, содержащий термопластичные волокна, уплоняют под воздействием тепла и давления, а затем пропитывают и подвергают термообработке, операцию уплотнения перед пропиткой осуществляют на локальных участках при температуре размягчения термопластичных волокон и удельном давлении 40-60 даН/см. Нетканый материал при этом содержит термопластичные волокна, скрепленные друг с другом их расплавом на локальных спрессованных участках, а промежутки между этими участками оказываются скрепленными полимерным связующим в количестве 10-35% от общей массы материала.

Указанные отличительные признаки предложенного способа сами по себе известны и используются при изготовлении тер- москрепленных материалов, например, по заявке Франции № 2297271 от 10.09.76 г. Эти материалы предназначены для краткосрочного использования. Известные отличительные признаки не могут обеспечить поставленную цель и обеспечить получение 0 комплекса свойств, достигаемых при реализации предлагаемого способа. В предлагае- мом техническом решении за счет локального уплотнения волокнистого холста происходит избирательная пропитка его 5 в нескрепленных расплавом участках, что позволяет получать материалы с подвижной структурой, обладающие оптимальными эксплуатационными свойствами. Таким образом, указанные отличительные признаки 0 обеспечивают получение нового неожиданного положительного эффекта.

Указанные параметры уплотнения волокнистого холста и содержание связующего в полотне в предложенном техническом 5 решении являются оптимальными,

Выход за минимальные пределы удельного давления и содержания связующего в готовом материале не обеспечивает необходимого снижения анизотропии прочно- 0 стных свойств, увеличения прочности материала по ширине, повышения водоупорности, стойкости к истиранию, что подтверждается результатами испытаний материалов (см. таблицу, пример 9). 5 Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример (прототип). Волокнистый холст поверхностной плотностью 39 г/м2 из 70% полиэфирного волокна линейной плот- 0 ности 0,33 текс и 30% вискозного волокна линейной плотности 0,31 текс уплотняют на двухвальном уплотнительном каландре с гладкими валами при 170°С и удельном давлении 10 даН/см. Уплотненный холст пред- 5 варительно скрепляют посредством разбрызгивания связующего следующего состава, мас.%:

Аппретан921219,3

Вода80,7

0

подсушивают на сушильных барабанах при 130-175°С, пропитывают в жале валов жидким полимерным связующим следующего состава, мас.%:

5 Аппретан921213,6

Аппретан921111,0

Малеиновая кислота0,23

Леонил0,25

Пеногаситель0,02

Вода74,90

и подвергают сушке и термообработке при 150-180°С. Поверхностная плотность полученного материала 61 г/м2. Содержание полимерного связующего в материале 22 г, что составляет 35% от массы материала.

П р и м е р 1. Волокнистый холст поверхностной плотностью 40,9 г/м2 из 100% полиэфирного волокна линейной плотности 0,11 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов каландра 220°С. Удельное давление в жале валов каландра 50 даН/см.

Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:

Аппретан921233,6

Леонил0,2

Малеиновая кислота0,3

Вида65,9

подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175 180°С.

В полученном материале поверхностной плотностью 63 г/м2 в промежутках между локальными расплавленными участками содержится 22,1 г связующего, что составляет 35% от общей массы материала.

Полученный материал может использоваться в качестве основы под полимерные покрытия.

П р и м е р 2. Уплотнение волокнистого холста поверхностной плотностью 46,08 г/м2 из 100% полиэфирного волокна линейной плотности 0,11 текс осуществляют так же, как в примере 1.

Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:

Акронал 32 ДТЖ25,0

Малеиновая кислота0,4

Вода74,6

подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175-180°С.

Полученный материал может использоваться в качестве основы под полимерные покрытия,

П р и м е р 3. Волокнистый холст поверхностной плотностью 45,5 г/м2 из 85% полиамидного волокна линейной плотности 0,4 текс и 15% полиэфирного волокна линейной плотности 0,17 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов каландра 160°С. Удельное усилие в жале валов каландра 40 даН/см.

Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:

Аппретан921233,6

Леонил0,2

Малеиновая кислота0,3

Вода65,9

подвергают термообработке на барабанной сушилке при 170°С.

В полученном материале поверхностной плотностью 65 г/м2 в промежутках между локальными расплавленными участками содержится 20,5 г связующего, что составляет 30% от общей массы материала.

0 Полученный материал может использоваться в качестве основы под полимерные покрытия.

П р и м е р 4. Волокнистый холст поверхностной плотностью 40 г/м2 из 100% поли5 эфирного волокна пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов 225°С. Удельное давление в жале валов каландра 60 даН/см.

0 Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:

МБМ-3 35

Меламино-формальдегидная

5 смола (метазин)1,2

Хлористый аммоний0,1

Вода63,7

подвергают термообработке при 175- 180°С.

0 В полученном материале поверхностной плотностью 44,7 г/м2 в промежутках между локальными расплавленными участками содержится 4,7 г полимерного связующего, что составляет 10,5% от общей массы

5 материала.

Полученный материал может использоваться в мебельной промышленности для изготовления профильных изделий и для усиления деревянного шпона.

0 П р и м е р 5. Нетканый материал изготавливают так же, как в примере 4.

В полученном материале поверхностной плотностью 47,7 г/м в промежутках между локальными расплавленными участ5 ками содержится 7,7 г полимерного связующего, что составляет 16% от общей массы материала.

Полученный материал может использоваться в мебельной промышленности для

0 изготовления профильных изделий и для усиления деревянного шпона.

П р и м е р 6. Волокнистый холст поверхностной плотностью 70,2 г/м2 из 70% полиэфирного волокна линейной плотности

5 0,33 текс и 30% полиэфирного волокна линейной плотности 0,12 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов каландра 225°С. Удельное давление в жале валов 50 даН/см.

Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:

Аппретан 375024,5

Леонил0,2

Малеиновая кислота0,3

Вода75,0

подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175-180°С.

В полученном материале поверхностной плотностью 106,4 г/м в промежутках между расплавленными локальными участками содержится 36,2 г полимерного связующего, что составляет 34% от общей массы материала.

Полученный материал может использоваться в качестве основы линолеума.

П р и м е р 7. Волокнистый холст поверхностной плотностью 110 г/м2 из 70% полиэфирного волокна линейной плотности 0,33 тексиЗО% полиэфирного волокна линейной плотности 0,12 текс пропускают через жало валов каландра, один из которых гравированный. Температура поверхности валов 22Ь°С. Удельное усилие в жале валов 45 даН/см.

Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким полимерным связующим следующего состава, мас.%: Аппретан 375028,4

Леолин0,2

Малеиновая кислота0,3

Вода71,1

подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175-180°С.

В полученном материале поверхностной плотностью 169,4 г/м2 в промежутках между локальными расплавленными участками содержится 59,4 г полимерного связующего, что составляет 35% от общей массы материала.

Полученный материал может использоваться в качестве основы гидроизоляционного и кровельного материала.

ПримерЗ (контрольный), Волокнистый холст поверхностной плотностью 46,7 г/м2 из 100% полиэфирного волокна линейной плотности 0,11 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов каландра 220°С. Удельное давление в жале валов 30 даН/см.

Уплбтненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:

Аппретан 9212 Леонил

Малеиновая кислота Вода

0

5

0

подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175-180°С.

В полученном материале поверхностной плотностью 62,2 г/м2 в промежутках между локально уплотненными участками содержится 25% полимерного связующего от общей массы материала.

П р и м е р 9 (контрольный). Волокнистый холст поверхностной плотностью 37,8 г/м из 100% полиэфирных волокон пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов 250°С. Удельное давление в жале валов 100 даН/см.

Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким полимерным связующим следующем состава, мас.%: Аппретан 921235,0

Леонил0,2

Малеиновая кислота0,3

Вода64,5

подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175-180°С.

В полученном материале поверхност- 5 ной плотностью 63 г/м2 в промежутках между локальными расплавленными участками содержится 40% полимерного связующего от общей массы материала (25,2 г).

П р и м е р 10 (контрольный). Волокнистый холст поверхностной плотностью 42,25 г/м из 100% полиэфирного волокна линейной плотности 0,11 текс пропускают через двухвальный каландр, один из валов которого гравированный. Температура поверхности валов 170°С. Удельное давление в жале валов 30 даН/см.

Уплотненный волокнистый холст пропитывают в жале валов жидким связующим следующего состава, мас.%:

Аппретан 921233,6

Леонил0,2

Малеиновая кислота0,3

Вода65,9

подвергают термообработке на барабанной сушилке при 175-180°С.

В полученном материале поверхностной плотностью 65 г/м2 не образуются локальные расплавленные участки. В материале содержится 22,75 г полимерного связующего, что составляет 35% от общей массы материала.

В таблице даны результаты испытаний материалов, параметры изготовления и физико-механические свойства нетканых материалов.

Анализ данных таблицы показывает, что предложенный способ в сравнении с прототипом позволяет получить нетканый материал улучшенного качества, а именно: при почти одинаковой поверхностной плотно0

5

0

5

0

5

сти материалов анизотропия прочностных свойств у предложенного материала снижается в 1,8 раза, прочность материала по ширине увеличивается в 1,6-2,1 раза,стойкость к истиранию увеличивается в 2,7-3,4 раза, водоупорность увеличивается в 3,3-3,8 раз. Формула изобретения 1. Нетканый материал в виде волокнистого холста, содержащего в том числе и термопластичные волокна и скрепленного полимерным связующим, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества материала, волокнистый холст содержит спрессованные локальные участки, промежутки между которыми скреплены полимерным связующим составляющим от 10 до 35% от общей массы материала.

0

2. Способ производства нетканого материала, включающий формирование волокнистого холста, содержащего термопластичные волокна, его уплотнение под воздействием тепла и давления, последующие пропитку жидким или вспененным связующим и термообработку, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества материала за счет увеличения прочности в поперечном направлении, снижения анизотропии прочностных свойств, увеличения водостойкости и стойкости к истиранию, уплотнение волокнистого холста осуществляют на локальных участках при температуре размягчения термопластичных волокон и удельном усилии 40-60 даН/см.

Использование: втекстильной промышленности. Сущность изобретения: нетканый материал представляет холст, содержащий в том числе и термопластичные волокна, скрепленные полимерным связующим. Холст содержит спрессованные покальные участки, промежутки между которыми скреплены полимерным связующим, составляющим 10-35% от общей массы. Способ изготовления нетканого материала включает процессы формирование волокнистого холста, уплотнение под воздействием тепла и давления, пропитку жидким вспененным связующим, термообработку. Уплотнение волокнистого холста осуществляют на локальных участках при температуре размягчения термопластичных волокон и удельном усилии 40- 60 дзН/см, 2 с.п. ф-лы, 1 табл.