Теплостойкая прочная ткань Советский патент 1993 года по МПК D03D15/12 

Изобретение относится к тканям из смесей хлопкового волокна, пригодным для применения в качестве основы в теплостойких тканях прочности и красивого внешнего вида.

Цель изобретения - повышение стойкости к истиранию и повышенным температурам.

Ткани из х/б смесей с высокой теплостойкостью, красивым внешним видом и высокой устойчивостью к истиранию о мягкую поверхность необходимы для многих видов одежды, но особенно для рабочих брюк и курток, которые должны быть выносливыми и к жаре и искрению. Ткани из смесей хлопка и нейлона имеют высокую устойчивость к трению о мягкую поверхность, но их теплостойкость примерно та же или хуже чем у х/б тканей. Устойчивость к истиранию о мягкую поверхность тканей, сделанных из смесей хлопка, полиэфира и теплостойких волокон т. е, поли (п-фенилен терефталами- да) (РРД:Т) примерно такая же, как у тканей из смесей хлопка и волокон РРД-Т, но ниже чем у тканей из полиэфира и хлопка.

Изобретение относится к смесям штапельных волокон, подходящим для использования в качестве основы у тканей, обладающих хорошей теплостойкостью, прочностью и красивым внешним видом, содержащим 15-50 %, предпочтительно 15-35 % теплостойких волокон с кислородным числом не менее 25, алифатических полиамидных волокон 5-20 % , предпочтительно 10-15 % и не менее 30 %, предпочтительно 50 % хлопка. Новые ткани, содержащие такие основные нити состоят из 8-50 % по массе теплостойких волокон, 3-25 % нейлоновых волокон и 30-89 % хлопка.

Использованные штапельные волокна являются текстильными волокнами с линейной плотностью, проходящей для изготовления из них одежды, т. е. менее децитекса (предпочтительно менее 5 децитекс). Еще более подходящими являются волокна с линейной плотностью от 1 до примерно 3 децитекс и длиной от 1,9 до 6,3 см (0,75 до 2,5 дюйма). Извитые волокна особенно ценны по их внешнему виду и легкости их обработки. .

Процесс изготовления ткани состоит в приготовлении смеси содержащей 15-50 % теплостойких волокон, 5-20 % алифатических полиамидных (нейлоновых) волокон и не менее 30 % хлопка. Пряжа вырабатывается из смеси и используется в качестве . основы для ткани. Уток выбирается так, чтобы, ограничить количество в ткани до 3-25 % содержания волокон нейлона, теплостойО

ь.

СП

G3

ких волокон до 8-50 % и хлопка до 30-89 % от общего содержания волокон.

Для получения желательных результатов очень важно поддерживать нужное содержание трех видов волокон. Слишком малое содержание теплостойких волокон приводит к быстрому разрушению, если ткань подвергается воздействию пламени и искрения, тогда как избыток этих волокон испортит внешний вид хлопка. Нейлон необходим в основе для предохранения против истирания о мягкую поверхность, однако в большом количестве он придаст ткани жесткость и ее драпируемость будет хуже, если ткань на короткое время подвергается воздействию температур 300° С. Хлопок придает мягкость и водопоглощае- мость. которые отсутствуют в смесях нейлона и теплостойких волокон, благодаря чему обеспечивается комфорт. Хлопок обугливается и становится эластичным, когда подвергается воздействию тепла и пламени, так как волокна не слипаются. Таким образом оно стремится оставаться на месте и обеспечить хорошую защиту.

Небольшое количество нейлона в основе значительно улучшает устойчивость новых тканей к истиранию о мягкую поверхность без потери в мягкости на ощупь и драпируе- мости под воздействием температур выше точки плавления нейлона.

Как показано в нижеприведенных примерах 1-3, по сравнению с контрольными тканями А, В и С значительное увеличение устойчивости по Тейбору достигается при добавлении небольших количеств нейлона в основу саржи 3x1. Как видно из примера 2, достаточно добавление только 10 % нейло на в основу, чтобы достигнуть почти вдвое большей устойчивости истиранию по сравнению с контрольной тканью С. Примеры также показывают, что ткани с содержанием нейлона до 20 % в основе вместе с минимумом 15 % РРД-Т способны выдерживать действие пламени под нагрузкой в два раза дольше, чем ткани из одного хлопка (контрольная ткань С). Примеры также, показывают, что ткани, содержащие хлопок, нейлон и РРД-Т, сохраняют хорошую драпируемость при нагреве до 300° С. Как видно из таблицы, 1, контрольная ткань Дс 30 % нейлона в основе и 100 % хлопка в утке становится очень жесткой даже при кратковременном воздействии температур в 300° С. Это показывает насколько важно поддерживать низкое содержание нейлона в основе.

Волокна могут быть спрядены в пряжу различными способами включая кольцепрядение, пневматическое и фрикционное прядение, но не ограничиваясь ими.

Нейлон 6.6 является предпочтительным алифатическим полиамидом, но другие, как

нейлон 6, обладающие такой теплостойкостью и выносливостью, могут также найти успешное применение.

Термин теплостойкие волокна в данном случае означает штапельные волокна

полимеров, содержащих углерод и водород, но которые также могут содержать кислород и азот и у которых длительность выдерживания нагрева (теплостойкости) минимум 0,018 с/г/м2 (0,6 с/унций/ярд2).

в качестве примера теплостойкость волокна для использования в изобретении можно назвать поли (р-фенилен терефтала- мид) (РРД-Т) штапельное волокно (L 01 28 длительность теплостойкости 0,04 г/м2) и

сополимер терефталевой кислоты со смесью диаминов, включающих 3, 4 - диа- минр дифениловый спирт и р-фенилендиа- мин (L 01 25 длительность теплостойкости 0,024 с/г/м2}. ЧГакже удовлетворительные

результаты дают новолойды, вырабатываемые в.Японии под названием КИНОДЬ,

Во время изготовления ткани согласно изобретению, нат-кани могут быть нанесены прессованием смолы, а также могут быть

проведены другие виды обработок. Для некоторых областей применения желательно бывает придать хлопку устойчивость к воспламенению для лучшей защиты против огня. Перед всеми испытаниями и измерени-1

ями ткани подвергаются промывке и сушке в одном цикле. При этом ткань промывается в обычной домашней стиральной машине в водном растворе едкого натрия с рН 11,5 при 57° С (135° Ф) с перемешиванием в

течение 14 минут, полосканием тканей при 37° С (100° Ф) и сушкой в обычной барабан- Ной сушилке до максимальной температуре 71° С (160° Ф). Обычно для сушки требуется около 10 мин,

. Устойчивость к истиранию была определена методом ASTM 3884-80 с помощью круга CS-10 при нагрузке в 1000 г на абразивной машине Тейбора, выпускаемой ф. Теяедайн Тейбор. Устойчивость на истирание по Тейбору выражается как число Циклов до разрушения, деленное на массу ткани в г/м .

-Теплостойкость была измерена с помощью устройства, описанного в патенте США 4.198.494 для измерения открытого

разрыва ткани. Хотя условия нагревания были теми же, этот метод отличается тем, что держатель образца был видоизменен с тем, чтобы можно было подвергнуть участок в 2,5 х 6,3 см опытного образца воздействию теплевого потока. Образец сменили на полоску

в 2,5 х 25 см и приложили растягивающее усилие в 1,8 кг. Для этого один конец был закреплен, тогда как второй конец был прикреплен к грузу в 1,8 кг, подвешенному на веревочке к шкиву. Измерения проводились при приложении нагрузки к ткани только в направлении основы, и с лицевой стороной ткани, обращенной к пламени. Также, записанное время вернее то, которое требуется для разрыва образца, чем то, которое нужно для образования дырки в ткани. Время в секундах до разрыва образца, деленное на массу ткани в г/м . принимается как время теплостойкости.

Для определения времени теплостойкости волокон, применяются ткани, состоящие целиком из штапельных или филаментарных нитей. Следует применять ткань полотняного переплетения с равным числом основных и уточных нитей. Вес ткани должен быть 170- 340 г/м2 5-10 унций на ярд2).

Показатель жесткости и драпируемости при нагреве.

Образцы тканей шириной 2,5 см и длиной 15 см закладывались в печь между двумя алюминиевыми плитами и выдерживались в течение 10 мин при 300° С. Затем, их вынимали и оставляли охлаждаться, прежде чем удалить пластины. После этого, ткани промывались по вышеописанному методу для приготовления образцов, с той разницей, что вместо простой водопроводной воды использовался 11,5 %-ный раствор. Жесткость и драпируемость при нагреве измерялась с основной стороной ткани, направленной кверху.

Пример 1. Высокопрочная ткань, согласно настоящего изобретения, была изготовлена из смесей штапельных РРД-Т, нейлоновых штапельных волокон и хлопка.

Применялась лента, состоящая из 25 % по массе синих окрашенных волокон РРД-Т с линейной плотностью 1,65 депитекс резаной длины 3,8 см, 20 % по весу волокон полигексаметилена адипамида (нейлон 6,6) с линейной плотностью 2,77 децитекс с резаной длиной 3,8 см и 55-% по массе гребенного хлопка с длиной волокна 3 см. Эта лента была переработана по обычной х/б системе в пряжу, правой крутки 3,6 круч, на см, используя кольцепрядильную машину. Изготовленная пряжа была однониточная 972 децитекс. Полученная одиночная пряжа использовалась как основа для выработки правой сзржи на челночном станке, с при менением однониточного утка, спряденного на кольцёпрядильной машине,из 30 % по массе тех же волокон из нейлона 6,6, что в основной пряже и 70 % по массеьгребенного хлопка, причем уток имеет ту же крутку и

линейную плотность, что основная пряжа. Структура саржи: 25 основных нитей на см . х 1.9 уточных нитей на см вес 498 г/м2 и устойчивость к истиранию поТейбору 9 цик5 лов (г/м2). Время теплоустойчивости 0,026 QJ г/м , Жесткость и драпируемость при нагреве - 5. Ткань содержит 14 % по массе штапельных волокон РРД-Т, 24 % по весу штапеля нейлона и 62 % по весу х/б воло0 кон..

П р им е р 2. Все операции производились как в примере 1 с той разницей, что было использовано 25 % по массе некрашеных волокон РРД-Т и только 10 % нейлона

5 было использовано в основе. Остальное бы- лих/б волокна. Уточная нить была из ТОО % хлопка. Устойчивость ткани на истирание по Тейбо- ру была 6,7 циклов (г/м ), время теплостойкости - 0,026 сек/г/м2 и жесткость и

0 драпируемость при нагреве равна 4,5.

Ткань содержит 14 % по массе штапельных волокон РРД-Т. 6 % по массе штапельных волокон нейлона и 80 % хлопка.

Пример 3. Было произведено повто5 рение примера 1 с той разницей, что лента состояла из 15 % по весу синих окрашенных волокон РРД-Т, 20 % по весу волокон нейлона 6,6 и 65 % по весу гребенного хлопка, причем полученная пряжа была однониточ.0 ная той же крутки и линейной плотности, что пряжа в примере 1.

Так же, как в примере 1 .одиночная пряжа использовалась как основа для выработки саржи 3 х 1 на челночном станке, причем

5 уточная одиночная пряжа, выработанная на кольцеорядильной машине состояла из 30 % по массе волокон нейлона 6,6 и 70 % гребенного Хлопка; уточная нить имела ту же крутку и линейную плотность, что оси о в0 ная. Ткань содержала 9 % по массе штапельных волокон РРД-Т, 24 по массе нейлоновых штапельных волокон и 67 % х/б волокон. Структура ткани 24, 4 основных нитей на см х 17,3 уточных нитей на см вес

5 ткани 505 г/м2. Устойчивость ткани на истирание по Тейбору 8,3 (г/м2). Время теплостойкости 0,022 с/г/м и драпируемость и жесткость при нагреве 4,5.

0 Сравнительные примеры А-Е, не относящиеся к изобретению, и описанные в таб- . .лице, подобны примеру 1, с той разницей, что хлопок был смещен либо с волокнами РРД-Т, либо с нейлоном, но не с обоими

5 вместе. Сравнительные примеры F и С также подобны примеру 1 и иллюстрируют свойства тройной смеси с хлопком, полиэфиром и РРД-Т. Устойчивость на истирание была в половину той которой обладали сравниваемые тройных смесей нейлона.

Формул.а изобретен и.я

1. Теплостойкая прочная ткань, образованная переплетением основной и уточной пряжи, содержащей теплостойкие и синтетические волокна, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости к истиранию и повышенным температурам, ткань содержит 3-25 % нейлоновых штапельных волокон, 30-89 % хлопка и 8-50 % теплостойких волокон, последние из которых имеют показатель теплостойкости не менее 0,018 с/г/м2 и кислородное число не ниже 25, при этом основная пряжа содержит 5-20 % нейлоновых штапельных волокон, 15-50 % теплостойких волокон и не меньше 30 % хлопковых волокон.

2. Ткань по п. 1, отличающаяся тем, что штапельные волокна имеют линейную плотность от 0,1 до 0,3 Тс.

3. Ткань по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что уточная пряжа выполнена из хлопка.

4. Ткань попп. 1 и2 ,отл ича ющая- с я тем, что уточная пряжа выполнена из хлопка и нейлона.

5. Ткань по лп. 1-4. отличающаяся тем, что в качестве теплостойких волокон используют поли (Р-фенилен терефталамид- ные) волокна.

6. Ткань по лп. 1 и 2. о т л и ч а ю щ а я- с я тем, что штапельные волокна в основной пряже выполнены извитыми.

7. Ткань по пп. 1-6. о т л и ч а ю щ а я с я тем, что хлопок в пряже обрабатывают для повышения его устойчивости к воспламенению.

Сущность изобретения: теплостойкая, прочная ткань вырабатывается с основными нитями, содержащими смеси хлопка, нейлона и теплостойких волокон. 6 з. п. ф-лы, 1 табл.

Контрольные ткани, не относящиеся к изобретению